JPH04155286A - 精測進入レーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子走査空中線によって航空機の追尾を行う精
測進入レーダに関する。

（従来の技術） 精測進入レーダ（Ｐ　Ａ　Ｒ：　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　
ＡｐｐｒｏａｃｈＲａｄａｒ）は、空港から約１０　Ｎ
　Ｍ　（Ｎａｕｔｉｃａｌ　Ｍｉｌｅ）の距離にある最
終進入コース会合にて管制権を空港監視レーダ（Ａ　Ｓ
　Ｒ：　Ａｉｒｐｏｒｔ　５ｕｒｖｅｉｌａｏｃｅ　Ｒ
ａ−ｄａｒ）及び２次監視レーダ（Ｓ　Ｓ　Ｒ：　５ｅ
ｃｏｎｄａｒｙ　５ｕ−ｒｖｃｉｌａｎｃｅ　Ｒａｄａ
ｒ＞から引き継ぎ、着陸の最終進入コースを滑走路に向
かって進入する航空機の方位角、仰角、距離を測定し、
滑走路上のタッチダウンポイント（接地点）に向けて安
全に誘導するための着陸誘導用レーダである。

ここに、電子走査空中線を用いるＰＡＲのビーム制御方
式は、追尾すべき航空機を検出するためＰＡＲ全覆域を
満遍なく走査する捜索モードと、追尾する各航空機に個
別にビームを向ける追尾モードとからなり、捜索モード
で取得したデータに基づき予測した位置にビームを向け
て追尾を開始する方式である。具体的には例えば第３図
に示すようになっている。第３図は追尾機数が３機（Ａ
Ｂ、Ｃ）の場合を示すが、捜索モードはＰＡＲの全覆域
（捜索面ンの例えば左端から右端に向かい１つずつビー
ム方向をずらしながらペンシルビームを上から下へ走査
し、右端の上下走査を終了すると左端から同様のことを
縁り返すモードである。

この繰り返し周期は捜索走査周期と言うが、この捜索走
査周期の期間内において捜索モードを適宜区間ごとに分
割して隙間（追尾）を設け、その隙間において３機の追
尾機（Ａ、Ｂ、Ｃ）に対してビームを向けて短周期更新
の追尾を行うのである。

このような方式はＴＷ　Ｓ　（Ｔｒａｃｋ　Ｗｈｉｌｅ
　５ｅａｒｃｈ）方式と呼ばれている。

ところで、電子走査空中線を用いる従来のＰＡＲでは、
捜索走査でとらえたデータを捜索走査周期で位置相関を
とりながら追尾をし、所定回相関がとれたら追尾モード
による追尾に切り換え、所定回相関がとれないときは捜
索モードによる追尾を継続するようになっている。以下
、第２図を参照して従来のＰＡＲの動作を説明する。

第２図において、電子走査空中線７には送信部１０の発
する送信高周波信号がサーキュレータ１１を介して入力
している。そこで、ビーム制御部６はまず電子走査空中
線７に対して捜索走査のための移相制御信号を順次送り
、各方位に適したビームパターンを制御し、電子走査空
中１１７から空中に電波を放射させる。放射された電波
が目標に当たった場合、反射波が受信高周波信号として
電子走査空中線７、サーキュレータ１１を経由して受信
部９に入力し受信処理され、受信部９から目標検出部５
に対して受信ビデオとして送らノする。

また、ビーム制御部６は、上記動作と並行して目標検出
部５に対し、検出基準方位仰角データと、捜索モードと
追尾モードとを識別する捜索／追尾フラグと、トラック
ＮＩＬとを出力するようになっている。

目標検出部５は、ビーム制御部６からの検出基準方位仰
角データと受信部９からの受信ビデオとから目標の距離
、方位、仰角を検出し、捜索モードであるからそれを捜
索目標データとして捜索周期相関部２１に送出する。

トラックファイル３には各追尾機の位置情報が記録され
ているので、捜索目標データが入力すると捜索周期相関
部２１ではトラックファイル３がら捜索周期のトラック
（航跡）を読み出して両者の位置相関をとり、どの追尾
目標とも相関がとれないときはその捜索目標データが示
す捜索周期のトラックは新規追尾目標としてトラックフ
ァイル３に登録する。一方、相関がとれると相関トラッ
ク陽と捜索目標データとを追尾処理部４に対し出力する
とともに、相関のとれた回数をカウントする。そして、
複数の捜索走査周期において相関がとれ所定回数になる
とビーム追尾開始指示を追尾処理部４に対し出力する。

追尾処理部４では、相関トラック隘と捜索目標データが
入力すると、ビーム追尾開始指示が付随しない場合は捜
索モードでの追尾の更新をし、ビーム追尾指示が付随し
て入力された場合に、次のようにして追尾モードへの移
行ｔＬｉＦをとる。即ち、ＰＡＲの捜索で得られた位置
と速度をもとに予定送信時刻（追尾開始位置）を予測計
算し、ビーム方位仰角データとトラック隘とをビーム制
御部６に出力するとともに、■・う・／クツアイル３に
登録する。

ビーム制御部６では、捜索走査の合間に入力する追尾処
理部４からのビーム方位仰角データに基づいて、追尾の
ための移相制御信号を順次電子走査空中線７に送り、ビ
ームパターンを制御する。

このようにして追尾モードによる追尾が開始される。こ
の追尾モードて゛は、目標検出部５は目標位置を検出す
ると追尾目標データをビーム制御部６からのトラックＮ
［Ｌを付与して追尾処理部４に送出する。すると、追尾
処理部４では追尾目標データに基づき上記と同様の予測
計算をし、ビーム制御部６に対しビーム方位仰角データ
とトラック階を出力するとともに、トラックファイル３
の登録を更新する。即ち、第３図に示すような追尾周期
で追尾の更新が繰り返される。

なお、追尾処理部４からは管制用の表示データが表示部
８に送られ、追尾目標の位置が表示される。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来のＰＡＲでは、ＰＡＲでの捜索走査周期で
の位置相関回数が、ある基準に達した捜索周期トラック
に対して、追尾を開始してしまうので、−次レーダの性
質上、航空機以外のウェザクラッタ等を追尾してしまう
可能性が非常に高くなるという欠点がある。ウェザクラ
ッタ等を追尾することは無駄な処理であり、跋してやそ
れを航空機として表示するとなると、管制上の大きな支
障となる。また天候の悪い時などはウェザクラ・ンタが
多く追尾されて、追尾処理部の最大追尾処理機数に達し
てしまった場合、実際の航空機が追尾されないという欠
点がある。

また、上記の欠点を改善すべく追尾開始基準である捜索
走査周期での位置相関回数基準を増加させた場合、真の
航空機の追尾開始に時間がかかる、または、最悪で真の
航空機の追尾開始が行われないという問題が起こってく
る。

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたもので
、その目的は、航空機以外の例えばウェザクラッタ等を
誤追尾しないようにできる精測進入レーダを提供するこ
とにある。

（Ｒ題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明の精測進入レーダは
次の如き構成を有する。

即ち、本発明の精測進入レーダは、電子走査空中線を制
御して捜索モードと追尾モードのビーム制御を行うビー
ム制御部と；　捜索モードにおいてビーム追尾開始指令
が捜索目標データと相関トラック番号とに付随して入力
したときその検出された航空機に対する追尾モードによ
る追尾を行うべく前記ビーム制御部に対し制御信号を出
力する追尾処理部と；　を備える精測進入レーダにおい
て；　捜索モードによる覆域内の捜索によって得られな
捜索目標データと相間周期のトラックとの位置相関がと
れたときその捜索目標データと相関トラック番号とを前
記追尾処理部に出力する捜索周期相関部と：　空港監視
レーダ及び２次監視レーダで取得されたデータであって
航空機の速度情報を含む目標データと捜索周期のトラッ
クとを同一の座標系（３次元または２次元）にて位置相
関をとり、相関がとれたとき前記ビーム追尾開始指令を
前記追尾処理部に出力する外部レーダ相間部と：　を備
えたことを特徴とするものである。

（作　用） 次に、前記の如く構成される本発明の精測進入レーダの
作用を説明する。

捜索周期相関部では、従来と同様に捜索モードによる覆
域内の捜索によって得られた捜索目標データと捜索周期
のトラックとの位置相関をとり、位置相関がとれたとき
その捜索目標データと相関トラック番号とを従来と同様
に追尾処理部に出力する。これにより追尾処理部は、従
来と同様に捜索モードでの追尾の更新を行う、但し、本
発明では、捜索周期相関部はビーム追尾開始指令を発す
る動作は行わない。

即ち、外部レーダ相関部は、空港監視レーダ及び二次監
視レーダで取得された目標データと捜索周期のトラック
との位置相関をとり、相関がとれたとき追尾処理部に対
しビーム追尾開始指令を発するようにしである。

その結果、追尾処理部は真の追尾目標に対し追尾を開始
することになる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る精測進入レータを示す
、なお、第２図と同一構成部分には同一符号名称を付し
である。以下、本発明に係る部分を中心に説明する。

本発明では、捜索周期相関部ｌは相関トラック陽と捜索
目標データのみを出力することとし、ビーム追尾開始指
示は外部レーダ相関部２が出力するようにしである。

捜索周期相関部１では、トラックファイル３の中にある
捜索周期のトラックと捜索目黒データとの位置相関をと
り、相関があれば相関のあった捜索周期のトラ’ｙりの
トラック隘と捜索目標データを追尾処理部４に渡す、相
関がなければ仮トラックとしてトラックファイル３に登
録する。追尾処理部４では、追尾開始指示があるまでは
、その入力された相関トラック隘と捜索目標データに対
し捜索モードでの追尾の更新を行う０以上の動作は従来
と同様である。

さて、新設された外部レーダ相関部２には、同一空港内
に設置されるＡＳＲとＳＳＲで取得されたＡＳＲ／ＳＳ
Ｒデータが外部から供給される。

このＡＳＲ／ＳＳＲデータは航空機の識別処理がなされ
、速度情報を含むデータである。外部レーダ相関部２で
は、まず入力されたＡＳＦｔ／ＳＳＲデータを予め定め
たＡＳＲ／ＳＳＲとＰＡＲとの共通の座標のデータに変
換し、トラックファイル３に格納する０本実施例ではト
ラックファイル３の座標系に変換されるとしであるが、
座標はＡＳＲ／ＳＳＲデータが高度情報を含むときは３
次元となり、含まないときは２次元となる。

次に、外部レーダ相関部２では、その同一の座標系にて
ＡＳＲ／ＳＳＲデータとトラックファイル３の中の捜索
周期のトラックとの位置相関をとり、相関があった場合
ビーム追尾開始指示を追尾処理部４に対して出力する。

その結果、追尾処理部４では、相関のとれたトラックに
対し予定送信時刻での目標の位置をＰＡＲの捜索トラッ
クの平滑位置とＡＳＲ／ＳＳＲの速度を使用して予測し
、それをトラックファイル３に登録するとともに、その
位置に対応したビーム方位仰角データをビーム制御部６
に送出する。即ち、追尾モードでの追尾が開始され、以
後従来と同様の動作が行われる。

ここで、ＡＳＲ／ＳＳＲデータの速度情報を用いて位置
を予測するケースは、ＰＡＲの捜索トラックの更新回数
が少なくてＰＡＲでの速度の平滑化が十分でない場合で
ある。逆に、例えばＡＳＲ／ＳＳＲのデータがある時間
得られず、その間にＰＡＲでの捜索トラックが何回か更
新されたあと、ＡＳＲ／ＳＳＲのデータが来て追尾が開
始された場合、ＰＡＲでの速度の平滑化が十分なので、
ＰＡＲでの速度を用いて追尾開始位置を予測する。

もしも、ＡＳＲ／ＳＳＲとＰＡＲ間の設置誤差が多少あ
った場合、ＡＳＲ／ＳＳＲの位置とＰＡＲの位置に誤差
が生じるが、Ａ　Ｓ　Ｒ／Ｓ　Ｓ　Ｒの速度情報は、単
位時間あたりの相対変位となるため誤差は少なく、ＰＡ
Ｒの捜索の平滑位置をもとに、ＡＳＲ／ＳＳＲの速度を
使って追尾開始位置を予測する本方式の予測精度は悪化
のおそれはない。

この場合外部レーダ相関部２の相関ゲートサイズは、位
置誤差分大きめにとることで、航空機同志がよほど接近
していなければ、相関上の問題は全くない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の精測進入レーダによれば
、航空機として識別済のＡＳＲ／ＳＳＲデータを用い、
これとＰＡＲの捜索周期のトラックとをある同一の座標
系にて位置的相関をとって追尾開始目標を選び出し、そ
の予定送信時刻での目標の位置を予測するようにしたの
で、航空機以外のウェザクラッタ等を追尾しないという
効果及びたとえ高度情報のないＡＳＲ／ＳＳＲデータを
もつ航空機に対しても、ＰＡＲにて追尾開始が確実に行
われるという効果がある。

また、ＡＳＲ／ＳＳＲデータに速度情報を含んでいるの
で、捜索周期でのトラックの更新回数が、／Ｊ？なくて
、速度の値の平滑化が不十分な状態でも、ＰＡＲでの平
滑位置と、ＡＳＲ／ＳＳＲデータの速度から追尾開始位
置が正確に予測でき、追尾が遅れずに確実に開始できる
という効果がある。

■な、たとえＡ　Ｓ　Ｒ／Ｓ　Ｓ　ＲとＰＡＲ間の設置
誤差があった場合も、設置誤差の影響を受けにくいＡＳ
Ｒ／ＳＳＲの速度情報のみをＡＳＲ／ＳＳＲに依存し、
平滑位置はｐＡＨの情報を使用して、追尾開始位置を予
測するので、ＡＳＲ／ＳＳＲとＰＡＲ間の設置誤差の影
響を受けずに追尾開始が行われるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る精測進入レーダの構成
ブロック図、第２図は従来のＰＡＲの構成ブロック図、
第３図は電子走査空中線を使用したＰＡＲのビーム制御
方式の説明図である。 １・・・・・・捜索周期相関部、　２・・・・・・外部
レーダ相関部、　３・・・・・・トラックファイル、　
４・・・・・・追尾処理部、　５・・・・・・目標検出
部、　６・・・・・・ビーム制御部、　７・・・・・・
電子走査空中線、　８・・・・・・表示部、９・・・・
・・受信部、　１０・・・・・・送信部、　１１・・・
・・・サーキュレータ。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 本充朝／１Ｍ測應入し一グ（ＰＡＲ）の薦威捌ネ　ｌ脆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子走査空中線を制御して捜索モードと追尾モードのビ
   ーム制御を行うビーム制御部と；捜索モードにおいてビ
   ーム追尾開始指令が捜索目標データと相関トラック番号
   とに付随して入力したときその検出された航空機に対す
   る追尾モードによる追尾を行うべく前記ビーム制御部に
   対し制御信号を出力する追尾処理部と；を備える精測進
   入レーダにおいて；捜索モードによる覆域内の捜索によ
   って得られた捜索目標データと相関周期のトラックとの
   位置相関がとれたときその捜索目標データと相関トラッ
   ク番号とを前記追尾処理部に出力する捜索周期相関部と
   ；空港監視レーダ及び２次監視レーダで取得されたデー
   タであって航空機の速度情報を含む目標データと捜索周
   期のトラックとを同一の座標系（３次元または２次元）
   にて位置相関をとり、相関がとれたとき前記ビーム追尾
   開始指令を前記追尾処理部に出力する外部レーダ相関部
   と；を備えたことを特徴とする精測進入レーダ。