JPH05249235A - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
- Publication number
- JPH05249235A JPH05249235A JP4337270A JP33727092A JPH05249235A JP H05249235 A JPH05249235 A JP H05249235A JP 4337270 A JP4337270 A JP 4337270A JP 33727092 A JP33727092 A JP 33727092A JP H05249235 A JPH05249235 A JP H05249235A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radar
- clutter
- detection unit
- target detection
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
- G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
- G01S13/5248—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi combining a coherent MTI processor with a zero Doppler processing channel and a clutter mapped memory, e.g. MTD (Moving target detector)
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーダ装置で緩動目標を検出しうるようにす
る。 【構成】 ビデオ プロセッサは、例えばＦＦＴプロセ
ッサのようなドップラフィルタ バンクを具えた移動目
標検出ユニット（４）ならびに使用する各送信周波数ご
とに１つ宛のコヒーレントなクラッタ マップを具えた
緩動（低速）目標検出ユニットを具える。この場合、コ
ヒーレント クラッタ マップは、クラッタ マップ内
に記憶されたコヒーレント クラッタ強度をレーダ エ
コー信号から減ずることにより移動目標検出ユニット
（４）に供給されるレーダ エコー信号のクラッタ強度
を減少させる目的にも使用される。
る。 【構成】 ビデオ プロセッサは、例えばＦＦＴプロセ
ッサのようなドップラフィルタ バンクを具えた移動目
標検出ユニット（４）ならびに使用する各送信周波数ご
とに１つ宛のコヒーレントなクラッタ マップを具えた
緩動（低速）目標検出ユニットを具える。この場合、コ
ヒーレント クラッタ マップは、クラッタ マップ内
に記憶されたコヒーレント クラッタ強度をレーダ エ
コー信号から減ずることにより移動目標検出ユニット
（４）に供給されるレーダ エコー信号のクラッタ強度
を減少させる目的にも使用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアンテナ手段と、パルス
を生成し送信するため該アンテナ手段に接続した送信機
手段と、送信パルスごとに、レーダ エコー信号を受信
するため該アンテナ信号に接続した受信機手段と、距離
・方位角セルに分割したコヒーレントクラッタ マップ
を有する緩動目標検出ユニットを具えたビデオ プロセ
ッサで、該受信機手段に接続するようにしたものとを含
むレーダ装置に関するものである。
を生成し送信するため該アンテナ手段に接続した送信機
手段と、送信パルスごとに、レーダ エコー信号を受信
するため該アンテナ信号に接続した受信機手段と、距離
・方位角セルに分割したコヒーレントクラッタ マップ
を有する緩動目標検出ユニットを具えたビデオ プロセ
ッサで、該受信機手段に接続するようにしたものとを含
むレーダ装置に関するものである。
【０００２】ここで、緩動（低速）目標は、それらの速
度のベースではクラッタから識別できない程遅い放射速
度を有する目標（ターゲット）を意味し、また、コヒー
レント クラッタ マップはクラッタ情報を、複素クラ
ッタ強度を表わす複素値として記憶させるようにしたク
ラッタ マップを意味する。
度のベースではクラッタから識別できない程遅い放射速
度を有する目標（ターゲット）を意味し、また、コヒー
レント クラッタ マップはクラッタ情報を、複素クラ
ッタ強度を表わす複素値として記憶させるようにしたク
ラッタ マップを意味する。
【０００３】この種装置に関しては、ジェー・エス・バ
ード（J. S. Bird）によるレポート“地面クラッタにお
ける低ドップラ目標検出（Low Doppler target detecti
onin ground clutter ）”, 1985年11月, コミュニケー
ションズ リサーチ センター（Communications Resea
rch Center）, オタワ（Ottawa）, カナダ（Canada）に
記載されており公知である。このレポートによるとき
は、コヒーレント クラッタ マップはステップ走査フ
ェーズド アレイ アンテナ（step-scanphased array
antenna）のような非駆動形アンテナ（non-moving ante
nna）における使用の場合のみしか有用な目的を達成し
ないものとされている。
ード（J. S. Bird）によるレポート“地面クラッタにお
ける低ドップラ目標検出（Low Doppler target detecti
onin ground clutter ）”, 1985年11月, コミュニケー
ションズ リサーチ センター（Communications Resea
rch Center）, オタワ（Ottawa）, カナダ（Canada）に
記載されており公知である。このレポートによるとき
は、コヒーレント クラッタ マップはステップ走査フ
ェーズド アレイ アンテナ（step-scanphased array
antenna）のような非駆動形アンテナ（non-moving ante
nna）における使用の場合のみしか有用な目的を達成し
ないものとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
ような欠陥を除去したレーダ装置を提供しようとするも
のである。
ような欠陥を除去したレーダ装置を提供しようとするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これがため、前述形式の
本発明レーダ装置においては、該アンテナ手段を軸のま
わりに回転可能に装着するようにしたことを特徴とす
る。
本発明レーダ装置においては、該アンテナ手段を軸のま
わりに回転可能に装着するようにしたことを特徴とす
る。
【０００６】これは、各走査ごとにレーダ送信が正確に
同一方向で起るよう送信機手段を設計することで足りる
という認識にもとづくものである。これがため、本発明
の場合、該アンテナ手段は該送信機手段への接続のため
方位角値生成手段を具えたことを特徴とする。さらに、
本発明によるときは、該送信機手段は所定の方位角値で
送信パルスを発生させるための方位角値受信制御手段を
具えたことを特徴とする。
同一方向で起るよう送信機手段を設計することで足りる
という認識にもとづくものである。これがため、本発明
の場合、該アンテナ手段は該送信機手段への接続のため
方位角値生成手段を具えたことを特徴とする。さらに、
本発明によるときは、該送信機手段は所定の方位角値で
送信パルスを発生させるための方位角値受信制御手段を
具えたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明の一実施例においては、Ｎ個
の相互にコヒーレントな送信パルスグループを生成させ
るに際し、１つのグループを１つの方位角値にほぼ一致
させるようにしたことを特徴とする。これはレーダ装置
を例えばＦＦＴユニットのようなドップラ フィルタ
バンクを具えた移動目標検出ユニットとの協働に適した
ものとする。
の相互にコヒーレントな送信パルスグループを生成させ
るに際し、１つのグループを１つの方位角値にほぼ一致
させるようにしたことを特徴とする。これはレーダ装置
を例えばＦＦＴユニットのようなドップラ フィルタ
バンクを具えた移動目標検出ユニットとの協働に適した
ものとする。
【０００８】また、本発明レーダ装置の他の実施例の場
合は、該制御手段によりＭ個（Ｍ＝１，２，３，-----
）の異なるレーダ周波数を有する連続的グループを生
成させるようにしたことを特徴とする。ただし、この場
合は、緩動目標検出ユニットに、各マップを１対１のベ
ースで各レーダ送信周波数に付加するようにしたＭ個の
コヒーレントをクラッタ マップを与えることが必要と
なる。
合は、該制御手段によりＭ個（Ｍ＝１，２，３，-----
）の異なるレーダ周波数を有する連続的グループを生
成させるようにしたことを特徴とする。ただし、この場
合は、緩動目標検出ユニットに、各マップを１対１のベ
ースで各レーダ送信周波数に付加するようにしたＭ個の
コヒーレントをクラッタ マップを与えることが必要と
なる。
【０００９】レーダ装置がドップラ フィルタ バンク
を具えた移動目標検出ユニットを有する場合には、隣接
するフィルタ内のゼロ速度フィルタからの既知の漏洩を
ほぼ抑圧するためにクラッタ マップ内に含まれる情報
を使用することができる。したがって、本発明装置の他
の実施例の場合、該ビデオ プロセッサはクラッタマッ
プから生成されたコヒーレント クラッタ信号により該
移動目標検出ユニットに供給されるレーダ エコーを減
少させるため、該移動目標検出ユニットの入力に接続し
た減算回路を具えたことを特徴とする。
を具えた移動目標検出ユニットを有する場合には、隣接
するフィルタ内のゼロ速度フィルタからの既知の漏洩を
ほぼ抑圧するためにクラッタ マップ内に含まれる情報
を使用することができる。したがって、本発明装置の他
の実施例の場合、該ビデオ プロセッサはクラッタマッ
プから生成されたコヒーレント クラッタ信号により該
移動目標検出ユニットに供給されるレーダ エコーを減
少させるため、該移動目標検出ユニットの入力に接続し
た減算回路を具えたことを特徴とする。
【００１０】
【実施例】以下図面により本発明を説明する。レーダ装
置は通常、航空機のような移動物標を観測しうるよう設
計される。この目的のため、レーダ装置は、連続的レー
ダ送信パルスから生成されるレーダエコー信号をレンジ
クワント（range quant ；距離量）ごとに比較するよ
う形成した移動目標検出ユニットを具える。ここで、移
動物標の場合は、目標を含むレンジ クワント内のエコ
ー信号は絶えず変化し、これらの位相変化が物体の検出
を可能にする。前記移動目標検出ユニットは、多くの場
合、直角位相で、作動するドップラ フィルタ バンク
（ドップラ フィルタ層）として設計されている。前記
フィルタ バンクはターゲット（目標）に対するドップ
ラ周波数を実際に決定するＦＦＴユニットを具えるを可
とする。
置は通常、航空機のような移動物標を観測しうるよう設
計される。この目的のため、レーダ装置は、連続的レー
ダ送信パルスから生成されるレーダエコー信号をレンジ
クワント（range quant ；距離量）ごとに比較するよ
う形成した移動目標検出ユニットを具える。ここで、移
動物標の場合は、目標を含むレンジ クワント内のエコ
ー信号は絶えず変化し、これらの位相変化が物体の検出
を可能にする。前記移動目標検出ユニットは、多くの場
合、直角位相で、作動するドップラ フィルタ バンク
（ドップラ フィルタ層）として設計されている。前記
フィルタ バンクはターゲット（目標）に対するドップ
ラ周波数を実際に決定するＦＦＴユニットを具えるを可
とする。
【００１１】移動目標検出ユニットを具えたレーダ装置
においては、接線の方向に飛行し、したがって放射方向
の速度ゼロで飛翔する航空機に対して既知のような問題
が生ずる可能性がある。このような航空機の場合は、連
続するエコー信号が常に同じ位相を有するため、任意の
測定が付加されない場合は、レーダ表示から見えなくな
る。一般の探索レーダの場合、これらの付加的測定には
クラッタ マップの協動が含まれる。これは、関連の距
離・方位各セル（range-azimuth cell）内の各距離・方
位角の値に対して複数のアンテナ回転後に得られる平均
レーダ エコー強度が記憶された距離・方位角セルに分
割したメモリ フィールドである。この記憶された平均
値、スカラーはクラッタ強度を表わし、また前記クラッ
タ強度は後続する各アンテナ回転ごとに再帰的フィルタ
により更新される。距離・方位角セル内に徘徊するヘリ
コプタあるいは接線方向に飛翔する航空機が含まれる場
合は、測定されたレーダ エコー強度は一般的に増大さ
れる。かくして、測定されたレーダ エコー強度および
クラッタ強度を連続的に比較することにより、このよう
な静止目標または緩動目標を検出することができる。
においては、接線の方向に飛行し、したがって放射方向
の速度ゼロで飛翔する航空機に対して既知のような問題
が生ずる可能性がある。このような航空機の場合は、連
続するエコー信号が常に同じ位相を有するため、任意の
測定が付加されない場合は、レーダ表示から見えなくな
る。一般の探索レーダの場合、これらの付加的測定には
クラッタ マップの協動が含まれる。これは、関連の距
離・方位各セル（range-azimuth cell）内の各距離・方
位角の値に対して複数のアンテナ回転後に得られる平均
レーダ エコー強度が記憶された距離・方位角セルに分
割したメモリ フィールドである。この記憶された平均
値、スカラーはクラッタ強度を表わし、また前記クラッ
タ強度は後続する各アンテナ回転ごとに再帰的フィルタ
により更新される。距離・方位角セル内に徘徊するヘリ
コプタあるいは接線方向に飛翔する航空機が含まれる場
合は、測定されたレーダ エコー強度は一般的に増大さ
れる。かくして、測定されたレーダ エコー強度および
クラッタ強度を連続的に比較することにより、このよう
な静止目標または緩動目標を検出することができる。
【００１２】回転アンテナを具えたレーダ装置の場合、
クラッタ強度はスカラーとして記憶される。測定された
レーダ エコー強度とクラッタ強度の直角位相における
比較を可能にする複素数としての記憶は満足な作動をし
ないものと信じられていることによる。アンテナの運動
はその走査ごとに目標物の測定値に僅かの相異をもたら
すため、クラッタ セルは一定の位相を有しないが、こ
れにより振幅は左程の影響を受けることはない。したが
って、クラッタ セル内の測定レーダ エコー強度の平
均値を決定することにより、適当なシテスムを実現する
ことができる。
クラッタ強度はスカラーとして記憶される。測定された
レーダ エコー強度とクラッタ強度の直角位相における
比較を可能にする複素数としての記憶は満足な作動をし
ないものと信じられていることによる。アンテナの運動
はその走査ごとに目標物の測定値に僅かの相異をもたら
すため、クラッタ セルは一定の位相を有しないが、こ
れにより振幅は左程の影響を受けることはない。したが
って、クラッタ セル内の測定レーダ エコー強度の平
均値を決定することにより、適当なシテスムを実現する
ことができる。
【００１３】しかし、前述したレポートの場合のよう
に、ステップ走査フェーズド アレイアンテナ（step-s
can phased array antenna）の場合には、直角位相の各
距離・方位角セルごとのクラッタ強度を測定することが
可能で、かくして測定されたクラッタ強度は相当長い時
間周期にわたって可成り一定であることが分っている。
特に、塔、平板状ブロックまたは岩石状形成物により生
ずる強力なエコーは時間的にほとんど変化しないが、こ
れに対し、森林地により生ずるエコーははるかに大きい
変化を示す。一般に、距離・方位角セル内に、ほぼ一定
とみなされる複素クラッタ強度と、クラッタ強度の不変
性の尺度を示すスカラー スプレッドモジュラスとが含
まれるようなモデルが得られる。これを図１Ａに示す。
図において、複素平面内のベクトルＡは実際上一定とみ
なされる複素クラッタ強度を表わし、スプレッド モジ
ュラスｒはクラッタ強度をとりまく複素平面内のディス
ク状スプレッド領域を限定する。スプレッド モジュラ
ス（spread modulus）ｒは、連続的測定および既知の統
計的方法をベースにして、ｒにより決められるディスク
状領域内に到来する新しい測定のチャンスが前もって評
価できるようこれを選定する。この事象の起らない確率
はレーダ装置に対して決められた測定ごとの擬似警報
（false-alarm ）の可能性に対応する。
に、ステップ走査フェーズド アレイアンテナ（step-s
can phased array antenna）の場合には、直角位相の各
距離・方位角セルごとのクラッタ強度を測定することが
可能で、かくして測定されたクラッタ強度は相当長い時
間周期にわたって可成り一定であることが分っている。
特に、塔、平板状ブロックまたは岩石状形成物により生
ずる強力なエコーは時間的にほとんど変化しないが、こ
れに対し、森林地により生ずるエコーははるかに大きい
変化を示す。一般に、距離・方位角セル内に、ほぼ一定
とみなされる複素クラッタ強度と、クラッタ強度の不変
性の尺度を示すスカラー スプレッドモジュラスとが含
まれるようなモデルが得られる。これを図１Ａに示す。
図において、複素平面内のベクトルＡは実際上一定とみ
なされる複素クラッタ強度を表わし、スプレッド モジ
ュラスｒはクラッタ強度をとりまく複素平面内のディス
ク状スプレッド領域を限定する。スプレッド モジュラ
ス（spread modulus）ｒは、連続的測定および既知の統
計的方法をベースにして、ｒにより決められるディスク
状領域内に到来する新しい測定のチャンスが前もって評
価できるようこれを選定する。この事象の起らない確率
はレーダ装置に対して決められた測定ごとの擬似警報
（false-alarm ）の可能性に対応する。
【００１４】１つの測定がある距離・方位角セル内の新
しい対象物の存在を表示し、該対象物がベクトルＢによ
り特徴づけられるエコーを生ずる場合、図１Ｂは、合成
ベクトルＡ＋Ｂがどのようにｒにより決められたディス
ク状領域から外れ、その結果としての検知（detection
）を生ずるかを示す。ここで、スカラー クラッタ強
度をベースにした比較においては、モジュラスＡ＋Ｂの
値はモジュラスＡの値を超えないため、この目標物は検
知されないことに留意すべきである。実際上、これは低
いスプレッド モジュラスｒを有する強力なクラッタ
エコーの場合特にそうであるが、複素クラッタ強度はス
カラー クラッタ強度より常に良好な結果を生ずる。
しい対象物の存在を表示し、該対象物がベクトルＢによ
り特徴づけられるエコーを生ずる場合、図１Ｂは、合成
ベクトルＡ＋Ｂがどのようにｒにより決められたディス
ク状領域から外れ、その結果としての検知（detection
）を生ずるかを示す。ここで、スカラー クラッタ強
度をベースにした比較においては、モジュラスＡ＋Ｂの
値はモジュラスＡの値を超えないため、この目標物は検
知されないことに留意すべきである。実際上、これは低
いスプレッド モジュラスｒを有する強力なクラッタ
エコーの場合特にそうであるが、複素クラッタ強度はス
カラー クラッタ強度より常に良好な結果を生ずる。
【００１５】図２は本発明レーダ装置のブロック図を示
す。送信機手段１は送信パルスを生成し、回転アンテナ
手段２を介して前記パルスを送出する。アンテナ手段２
により受信された送信パルスのエコー信号は受信機手段
３に供給するようにし、前記受信機手段３は受信し、デ
ィジタル化したエコー信号を移動目標検出ユニット４に
供給する。送信パルスは通常Ｎ個の同じパルスのバース
トで送信されるようにし、前記移動目標検出ユニットは
かなり高速で移動する目標を検出するためのＦＦＴプロ
セッサを含み、該検出結果を追跡および表示機能のため
第１ビデオ出力５を介して提出しうるようにする。ま
た、エコー信号は緩動（低速）目標検出ユニット６にも
供給するようにし、前記ユニット６において距離・方位
角セル内で受信されたエコー強度をクラッタ マップ７
内に記憶されたクラッタ強度と比較してスレショールド
交差（threshold crossing）により検出を行い、この検
出結果を追跡および表示機能のため第２ビデオ出力８を
介して提出しうるようにする。ここで、バースト内のＮ
個のパルスは同一であるを要せず、それらの相対的コヒ
ーレンシィで充分である。この場合、受信機手段３は、
既知のように、異なる送信パルスが受信機手段３の出力
に同じレーダ エコーを生ずるよう配置するを可とす
る。
す。送信機手段１は送信パルスを生成し、回転アンテナ
手段２を介して前記パルスを送出する。アンテナ手段２
により受信された送信パルスのエコー信号は受信機手段
３に供給するようにし、前記受信機手段３は受信し、デ
ィジタル化したエコー信号を移動目標検出ユニット４に
供給する。送信パルスは通常Ｎ個の同じパルスのバース
トで送信されるようにし、前記移動目標検出ユニットは
かなり高速で移動する目標を検出するためのＦＦＴプロ
セッサを含み、該検出結果を追跡および表示機能のため
第１ビデオ出力５を介して提出しうるようにする。ま
た、エコー信号は緩動（低速）目標検出ユニット６にも
供給するようにし、前記ユニット６において距離・方位
角セル内で受信されたエコー強度をクラッタ マップ７
内に記憶されたクラッタ強度と比較してスレショールド
交差（threshold crossing）により検出を行い、この検
出結果を追跡および表示機能のため第２ビデオ出力８を
介して提出しうるようにする。ここで、バースト内のＮ
個のパルスは同一であるを要せず、それらの相対的コヒ
ーレンシィで充分である。この場合、受信機手段３は、
既知のように、異なる送信パルスが受信機手段３の出力
に同じレーダ エコーを生ずるよう配置するを可とす
る。
【００１６】既知のように、アンテナ手段２は、追跡お
よび表示目的のためアンテナ方位値を生ずる角度表示装
置９を含むほか、クラッタ マップ７をアドレスするた
めの緩動目標検出ユニット６を具える。本発明レーダ装
置の場合は送信機手段１にも方位値を供給するようにす
る。これらの手段１は所定の方位角値をベースにして送
信パルスを生成するような設計とする。例えば、本発明
の一実施例の場合は、３６０個の１°の方位角セクタと
４，０９６の１６０ｍの距離クワント（range quant ）
に分割し、方位角値が１°シフトする毎に１つのパルス
が送出され、かくして緩動目標検出ユニット６に対する
エコーを得るようにしている。
よび表示目的のためアンテナ方位値を生ずる角度表示装
置９を含むほか、クラッタ マップ７をアドレスするた
めの緩動目標検出ユニット６を具える。本発明レーダ装
置の場合は送信機手段１にも方位値を供給するようにす
る。これらの手段１は所定の方位角値をベースにして送
信パルスを生成するような設計とする。例えば、本発明
の一実施例の場合は、３６０個の１°の方位角セクタと
４，０９６の１６０ｍの距離クワント（range quant ）
に分割し、方位角値が１°シフトする毎に１つのパルス
が送出され、かくして緩動目標検出ユニット６に対する
エコーを得るようにしている。
【００１７】また、方位角値が１゜シフトする毎に、Ｎ
個の相互にコヒーレントなパルスのバーストが送出され
るようにし、Ｎを例えば、移動目標検出ユニット４内の
ＦＦＴユニットのポイント数に対応させることもでき
る。この場合には、緩動目標検出ユニット６はバースト
の処理のため配置しなければならない。距離クワントご
とのレーダ エコー信号は、例えば１つのバーストにわ
たって重み付け加算値（weighted sum）により平均化す
るを可とする。これは再生可能なコヒーレントエコー強
度、移動目標物のほぼ完全な抑圧および信号対雑音比の
改善をもたらす。
個の相互にコヒーレントなパルスのバーストが送出され
るようにし、Ｎを例えば、移動目標検出ユニット４内の
ＦＦＴユニットのポイント数に対応させることもでき
る。この場合には、緩動目標検出ユニット６はバースト
の処理のため配置しなければならない。距離クワントご
とのレーダ エコー信号は、例えば１つのバーストにわ
たって重み付け加算値（weighted sum）により平均化す
るを可とする。これは再生可能なコヒーレントエコー強
度、移動目標物のほぼ完全な抑圧および信号対雑音比の
改善をもたらす。
【００１８】いくつかのレーダ利用に対しては、異なる
レーダ送信周波数を使用することが必要か、あるいは推
奨される。この点に関しては、例えば、よく知られてい
るような速度のあいまいさの分析（resolution）あるい
はジャミングまたは妨害の場合における周波数の変化に
考えが及ぶ。コヒーレント クラッタ マップに対し
て、周波数の飛躍は記憶された値がもはや意味がない
か、ほとんど意味がないという点で不都合である。これ
は各送信周波数に対してコヒーレント クラッタマップ
を作成することにより解決することができる。これがた
め、レーダ装置は、送信機手段１にその送信周波数を使
用する緩動目標検出ユニット６との交信を可能にさせる
ようなリンク（link）を与える必要がある。前記リンク
は各送信レーダ パルスに対する同期パルスの転送用と
して使用することもできる。
レーダ送信周波数を使用することが必要か、あるいは推
奨される。この点に関しては、例えば、よく知られてい
るような速度のあいまいさの分析（resolution）あるい
はジャミングまたは妨害の場合における周波数の変化に
考えが及ぶ。コヒーレント クラッタ マップに対し
て、周波数の飛躍は記憶された値がもはや意味がない
か、ほとんど意味がないという点で不都合である。これ
は各送信周波数に対してコヒーレント クラッタマップ
を作成することにより解決することができる。これがた
め、レーダ装置は、送信機手段１にその送信周波数を使
用する緩動目標検出ユニット６との交信を可能にさせる
ようなリンク（link）を与える必要がある。前記リンク
は各送信レーダ パルスに対する同期パルスの転送用と
して使用することもできる。
【００１９】図３は緩動目標検出ユニット６およびクラ
ッタ マップ７のブロック図を示す。ここで、後者のク
ラッタ マップは使用される各レーダ送信周波数ごとに
１つ宛のサブ クラッタ マップ 7.1, 7.2, -----, 7.
M により形成するを可とする。方位角セル内で受信さ
れ、かつバーストから生成されたレーダ エコーは、例
えば、ハミング ウェイティング（Hamming weighting
）のような重み付け機能を具えた加算・重み付けユニ
ット１０において距離セル（レンジセル）ごとに加算さ
れるようにする。これがため、前記ユニット１０はレー
ダ エコーのほかに、各送信パルスに対する同期信号お
よびバーストのスタートを測定する方位情報をも受信し
うるよう形成する。かくすれば、距離・方位角セルごと
に決定されたエコー強度は、送信周波数ｉに関するクラ
ッタ マップ 7・i に関連するスプレッド モジュラス
およびクラッタ強度を提供するようにした比較回路１１
に供給される。前記比較回路１１は、各距離・方位角セ
ルごとに、レーダー エコー強度からクラッタ強度を減
じて差のモジュラスを決定し、この差が所定の擬似警報
（false-alarm ）の可能性を実現するためスプレッド
モジュラス プラス可能な付加的限界値を超えた場合、
リンク８を介して検出値を生ずる。
ッタ マップ７のブロック図を示す。ここで、後者のク
ラッタ マップは使用される各レーダ送信周波数ごとに
１つ宛のサブ クラッタ マップ 7.1, 7.2, -----, 7.
M により形成するを可とする。方位角セル内で受信さ
れ、かつバーストから生成されたレーダ エコーは、例
えば、ハミング ウェイティング（Hamming weighting
）のような重み付け機能を具えた加算・重み付けユニ
ット１０において距離セル（レンジセル）ごとに加算さ
れるようにする。これがため、前記ユニット１０はレー
ダ エコーのほかに、各送信パルスに対する同期信号お
よびバーストのスタートを測定する方位情報をも受信し
うるよう形成する。かくすれば、距離・方位角セルごと
に決定されたエコー強度は、送信周波数ｉに関するクラ
ッタ マップ 7・i に関連するスプレッド モジュラス
およびクラッタ強度を提供するようにした比較回路１１
に供給される。前記比較回路１１は、各距離・方位角セ
ルごとに、レーダー エコー強度からクラッタ強度を減
じて差のモジュラスを決定し、この差が所定の擬似警報
（false-alarm ）の可能性を実現するためスプレッド
モジュラス プラス可能な付加的限界値を超えた場合、
リンク８を介して検出値を生ずる。
【００２０】加算・重み付けユニット１０により決定さ
れる複素エコー強度は、関連の複素クラッタ強度および
スプレッド モジュラスとともにフィルタ回路１２にも
供給するようにする。前記フィルタ回路１２は、供給さ
れる値をベースにして、再帰的プロセスでクラッタ強度
およびスプレッド モジュラスに対する新しい値を決定
し、ついでこれらをクラッタ マップ 7.1 内に記憶さ
せる。コヒーレントクラッタ強度に対しては次式(1) に
よるフィルタを使用するを可とする。
れる複素エコー強度は、関連の複素クラッタ強度および
スプレッド モジュラスとともにフィルタ回路１２にも
供給するようにする。前記フィルタ回路１２は、供給さ
れる値をベースにして、再帰的プロセスでクラッタ強度
およびスプレッド モジュラスに対する新しい値を決定
し、ついでこれらをクラッタ マップ 7.1 内に記憶さ
せる。コヒーレントクラッタ強度に対しては次式(1) に
よるフィルタを使用するを可とする。
【数１】ＡN+1 ＝αＡN ＋βＳN+1 (1) ここで、 ＡN クラッタ マップにより生成されるクラッタ強
度； ＡN+1 クラッタ マップ内に記憶すべき新しいクラッ
タ強度； ＳN+1 加算・重み付けユニット１０により決定される
エコー強度； α，β フィルタ係数（通常α＋β＝１）
度； ＡN+1 クラッタ マップ内に記憶すべき新しいクラッ
タ強度； ＳN+1 加算・重み付けユニット１０により決定される
エコー強度； α，β フィルタ係数（通常α＋β＝１）
【００２１】スカラー フィルタ係数α，βは、種々の
システム パラメータ次第で、一方では、フィルタ ラ
ン イン タイム（filter run-in time）が比較的短か
く保持される結果としてクラッタ マップが比較的短か
い時間周期内の関連データを含むよう選定し、他方では
ある時間周期の間１つの距離クワント内にある静止目標
物が早過ぎる時期にクラッタとみなされることのないよ
う選定する。
システム パラメータ次第で、一方では、フィルタ ラ
ン イン タイム（filter run-in time）が比較的短か
く保持される結果としてクラッタ マップが比較的短か
い時間周期内の関連データを含むよう選定し、他方では
ある時間周期の間１つの距離クワント内にある静止目標
物が早過ぎる時期にクラッタとみなされることのないよ
う選定する。
【００２２】同様に、スプレッド モジュラスに対して
は、次式(2) によるフィルタを使用するを可とする。
は、次式(2) によるフィルタを使用するを可とする。
【数２】 ｒN+1 2＝α′ｒN 2 ＋β′｜ＳN+1 −ＡN ｜2 (2) ここで、 ｒN クラッタ マップにより生成される拡散係
数（モジュラス）； ｒN+1 クラッタ マップ内に記憶すべき新しい拡
散係数（モジュラス）； α′，β′ フィルタ係数（通常α′＋β′＝１）
数（モジュラス）； ｒN+1 クラッタ マップ内に記憶すべき新しい拡
散係数（モジュラス）； α′，β′ フィルタ係数（通常α′＋β′＝１）
【００２３】スカラー フィルタ係数α′，β′は、種
々のシステム パラメータ次第で、一方ではフィルタ
ラン イン タイムが比較的短かく保たれるよう、また
他方では時折の尖鋭に変化する測定がスプレッド モジ
ュラスをあまり酷く害なうことないよう今一度これを選
定する。
々のシステム パラメータ次第で、一方ではフィルタ
ラン イン タイムが比較的短かく保たれるよう、また
他方では時折の尖鋭に変化する測定がスプレッド モジ
ュラスをあまり酷く害なうことないよう今一度これを選
定する。
【００２４】クラッタ マップ７をアドレスするため、
アドレス発生器１３は角度表示装置９よりの方位角情報
ならびに送信機手段１の現在使用しているレーダ送信周
波数および同期信号を受信するよう形成する。
アドレス発生器１３は角度表示装置９よりの方位角情報
ならびに送信機手段１の現在使用しているレーダ送信周
波数および同期信号を受信するよう形成する。
【００２５】複数のレーダ送信周波数を使用し、したが
って複数の複素クラッタ マップを使用している場合に
は、クラッタ強度およびスプレッド モジュラスを更新
することを可能にする各周波数ごとの各距離・方位角セ
ルの規則的使用はレーダ装置の適正な機能に対する前提
条件（precondition）である。これらの測定は、少なく
とも５分間有効性を保持するため標準状態のもとで大地
固定形レーダ装置により測定されたクラッタ強度および
スプレッド モジュラスを示している。この周期内には
全周波数に対するすべての距離・方位角セルが更新さ
れ、使用されなければならない。
って複数の複素クラッタ マップを使用している場合に
は、クラッタ強度およびスプレッド モジュラスを更新
することを可能にする各周波数ごとの各距離・方位角セ
ルの規則的使用はレーダ装置の適正な機能に対する前提
条件（precondition）である。これらの測定は、少なく
とも５分間有効性を保持するため標準状態のもとで大地
固定形レーダ装置により測定されたクラッタ強度および
スプレッド モジュラスを示している。この周期内には
全周波数に対するすべての距離・方位角セルが更新さ
れ、使用されなければならない。
【００２６】レーダ エコーにもとづいて、加算・重み
付けユニット１０で決定された重み付け加算値は移動目
標に対しある程度の抑圧を与える。それにもかかわら
ず、移動目標が加算・重み付けユニット１０を介してフ
ィルタ回路１２に入り込み、クラッタ マップの内容を
変えることを防止する他の付加的方法を必要とする。こ
れらの付加的方法には、フィルタ回路１２にマウントし
移動目標検出ユニット４の出力５に接続した抑止入力１
４が含まれる。これは移動目標により変更されつつある
クラッタ強度がクラッタ マップ内に記憶されるのを防
止する機能を有する。
付けユニット１０で決定された重み付け加算値は移動目
標に対しある程度の抑圧を与える。それにもかかわら
ず、移動目標が加算・重み付けユニット１０を介してフ
ィルタ回路１２に入り込み、クラッタ マップの内容を
変えることを防止する他の付加的方法を必要とする。こ
れらの付加的方法には、フィルタ回路１２にマウントし
移動目標検出ユニット４の出力５に接続した抑止入力１
４が含まれる。これは移動目標により変更されつつある
クラッタ強度がクラッタ マップ内に記憶されるのを防
止する機能を有する。
【００２７】移動目標検出ユニットは、例えばＮ−ポイ
ントＦＦＴのようなドップラ フィルタ プロセスの距
離クワントごとの適用によりバーストのエコーを処理す
る。フィルタ −Ｎ／２，----- ，−１，＋１，-----
，Ｎ／２−１の出力信号はドップラ フィルタの出力
においてスレショールド値と比較され、スレショールド
交差により検出値を生ずる。ゼロ速度フィルタはクラッ
タに対する信号を生成し、したがって使用されない。よ
く知られている１つの問題点は、きわめて強力なクラッ
タ エコーが通常最適といえないドップラ フィルタの
作動の結果として、他のフィルタの１つにおいて意識せ
ずにスレショールド交差を生ずる可能性があるというこ
とである。本発明レーダ装置の一実施例の場合は、クラ
ッタ マップに記憶されたコヒーレント クラッタ強度
を供給することにより、この問題を解決している。図４
は受信され、ディジタル化されたバーストのエコー信号
がどのように減算回路１５に供給され、距離クワントご
との各エコー信号が使用されるレーダ送信周波数および
当該距離クワントに対し記憶された複素クラッタ強度に
よりどのように減少されるかを示す。このようにして修
正（変更）されたエコー信号は、移動目標検出ユニット
４に供給されるようにする。ドップラ フィルタリング
より前に既知の強力なクラッタ エコーを減ずることは
上述の意識的でないスレショールド パッシングの発生
を防止する。スレショールド値はかなり低めの値に設定
し、その結果としてレーダ装置の感度を増大させるよう
にするを可とする。
ントＦＦＴのようなドップラ フィルタ プロセスの距
離クワントごとの適用によりバーストのエコーを処理す
る。フィルタ −Ｎ／２，----- ，−１，＋１，-----
，Ｎ／２−１の出力信号はドップラ フィルタの出力
においてスレショールド値と比較され、スレショールド
交差により検出値を生ずる。ゼロ速度フィルタはクラッ
タに対する信号を生成し、したがって使用されない。よ
く知られている１つの問題点は、きわめて強力なクラッ
タ エコーが通常最適といえないドップラ フィルタの
作動の結果として、他のフィルタの１つにおいて意識せ
ずにスレショールド交差を生ずる可能性があるというこ
とである。本発明レーダ装置の一実施例の場合は、クラ
ッタ マップに記憶されたコヒーレント クラッタ強度
を供給することにより、この問題を解決している。図４
は受信され、ディジタル化されたバーストのエコー信号
がどのように減算回路１５に供給され、距離クワントご
との各エコー信号が使用されるレーダ送信周波数および
当該距離クワントに対し記憶された複素クラッタ強度に
よりどのように減少されるかを示す。このようにして修
正（変更）されたエコー信号は、移動目標検出ユニット
４に供給されるようにする。ドップラ フィルタリング
より前に既知の強力なクラッタ エコーを減ずることは
上述の意識的でないスレショールド パッシングの発生
を防止する。スレショールド値はかなり低めの値に設定
し、その結果としてレーダ装置の感度を増大させるよう
にするを可とする。
【図１】図１Ａは、コヒーレント クラッタ ベクトル
Ａおよびスペレッド モジュラスｒの複素平面における
ベクトル表示を示す図、図１Ｂは、コヒーレント クラ
ッタ ベクトルＡプラス ターゲット ベクトルＢの複
素平面におけるベクトル表示を示す図、
Ａおよびスペレッド モジュラスｒの複素平面における
ベクトル表示を示す図、図１Ｂは、コヒーレント クラ
ッタ ベクトルＡプラス ターゲット ベクトルＢの複
素平面におけるベクトル表示を示す図、
【図２】図２は、本発明レーダ装置のブロック図、
【図３】図３は、本発明よる低速（緩動）目標検出ユニ
ットのブロック図、
ットのブロック図、
【図４】図４は、移動目標検出ユニットにおいてもコヒ
ーレント クラッタ マップを使用するようにした本発
明レーダ装置の他の実施例のブロック図である。
ーレント クラッタ マップを使用するようにした本発
明レーダ装置の他の実施例のブロック図である。
１ 送信機手段 ２ アンテナ手段 ３ 受信機手段 ４ 移動目標検出ユニット ５，８ ビデオ出力 ６ 緩動（低速）目標検出ユニット ７，7.1, 7.2, ---, 7.M, 7.i クラッタ マップ ９ 角度表示装置 １０ 加算・重み付け回路 １１ 比較回路 １２ フィルタ回路 １３ アドレス発生器 １４ 抑止（否定）入力 １５ 減算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペトラス ニコラス コルネリス ノーイ オランダ国 ヘンヘロ エル ヘイススト ラート 34
Claims (12)
- 【請求項１】 アンテナ手段と、パルスを生成し送信す
るため該アンテナ手段に接続した送信機手段と、送信パ
ルスごとにレーダ エコー信号を受信するため該アンテ
ナ手段に接続した受信機手段と、距離・方位角セルに分
割したコヒーレント クラッタ マップを有する緩動目
標検出ユニットを具えたビデオ プロセッサで、該受信
機手段に接続するようにしたものとを含むレーダ装置に
おいて、該アンテナ手段を軸のまわりに回転可能に装着
するようにしたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項２】 該アンテナ手段は、該送信機手段への接
続のため方位角値生成手段を具えたことを特徴とする請
求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項３】 該送信機手段は所定の方位角値で送信パ
ルスを発生させるための方位角値受信制御手段を具えた
ことを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。 - 【請求項４】 Ｎ個の相互にコヒーレントな送信パルス
がループを生成させるに際し、１つのグループを１つの
方位角値にほぼ一致させるようにしたことを特徴とする
請求項３記載のレーダ装置。 - 【請求項５】 該制御手段によりＭ個（Ｍ＝１，２，
３，----- ）の異なるレーダ周波数を有する連続的グル
ープを生成させるようにしたことを特徴とする請求項４
記載のレーダ装置。 - 【請求項６】 該緩動目標検出ユニットは各マップを１
対１のベースで各レーダ送信周波数に付加するようにし
たＭ個のコヒーレントなクラッタ マップを具えたこと
を特徴とする請求項５記載のレーダ装置。 - 【請求項７】 距離・方位角セルはレーダ送信周波数ご
とに少なくとも１つの複素クラッタ強度および１つのス
プレッド モジュラスを含むことを特徴とする請求項６
記載のレーダ装置。 - 【請求項８】 該ビデオ プロセッサはクラッタ強度を
読取り、修正し、かつ記憶するに適した第１フィルタを
具え、該修正は前に記憶したクラッタ強度および１つの
バーストから生成されたレーダ エコー信号の重み付け
加算値から新しいクラッタ強度を決定することを含むよ
うにしたことを特徴とする請求項７記載のレーダ装置。 - 【請求項９】 該ビデオ プロセッサはスプレッド モ
ジュラスを読取り、修正し、かつ記憶するに適した第２
フィルタを具え、該修正は前記記憶したスプレッド モ
ジュラス、１つのバーストから生成されたレーダ エコ
ー信号の重み付けが加算値およびクラッタ強度から新し
いスプレッド モジュラスを決定することを含むように
したことを特徴とする請求項８記載のレーダ装置。 - 【請求項１０】 該ビデオ プロセッサは、さらに、レ
ーダ エコー信号のグループごとに処理を行うためのド
ップラ フィルタ バンクを具えた移動目標検出ユニッ
トを含むことを特徴とする請求項８または９に記載のレ
ーダ装置。 - 【請求項１１】 該第１および第２フィルタは該移動目
標検出ユニットの出力に接続した抑止入力を具えたこと
を特徴とする請求項１０記載のレーダ装置。 - 【請求項１２】 該ビデオ プロセッサはクラッタ マ
ップから生成されたコヒーレント クラッタ信号により
該移動目標検出ユニットに供給されるレーダエコーを減
少させるため該移動目標検出ユニットの入力に接続した
減算回路を具えたことを特徴とする請求項１０記載のレ
ーダ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9102125 | 1991-12-19 | ||
| NL9102125A NL9102125A (nl) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Radarapparaat voorzien van een coherente cluttermap. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249235A true JPH05249235A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=19860058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4337270A Pending JPH05249235A (ja) | 1991-12-19 | 1992-12-17 | レーダ装置 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5311188A (ja) |
| EP (1) | EP0547686B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05249235A (ja) |
| KR (1) | KR930013757A (ja) |
| CN (1) | CN1031425C (ja) |
| AU (1) | AU656042B2 (ja) |
| BR (1) | BR9205034A (ja) |
| CA (1) | CA2085535A1 (ja) |
| DE (1) | DE69215193T2 (ja) |
| NL (1) | NL9102125A (ja) |
| NO (1) | NO301390B1 (ja) |
| TR (1) | TR27044A (ja) |
| ZA (1) | ZA929442B (ja) |
Cited By (3)
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| JP2007033398A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| JP2010091585A (ja) * | 2010-01-25 | 2010-04-22 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| KR101351282B1 (ko) * | 2012-11-22 | 2014-01-15 | 국방과학연구소 | 클러터맵 기반 레이더 시스템의 미관측 영역 개선 방법 및 이를 이용한 레이더 시스템 |
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| DE19751004A1 (de) * | 1997-11-18 | 1999-05-20 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Verarbeitung von Radarsignalen |
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| DE102005023787A1 (de) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Selex Sistemi Intergrati Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren von Wetterdaten sowie Computerprogrammprodukt |
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- 1992-12-04 AU AU29885/92A patent/AU656042B2/en not_active Ceased
- 1992-12-04 ZA ZA929442A patent/ZA929442B/xx unknown
- 1992-12-09 TR TR01177/92A patent/TR27044A/xx unknown
- 1992-12-10 EP EP92203852A patent/EP0547686B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-10 DE DE69215193T patent/DE69215193T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-16 NO NO924863A patent/NO301390B1/no unknown
- 1992-12-16 US US07/991,588 patent/US5311188A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-16 CA CA002085535A patent/CA2085535A1/en not_active Abandoned
- 1992-12-16 KR KR1019920024544A patent/KR930013757A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-12-16 BR BR9205034A patent/BR9205034A/pt not_active IP Right Cessation
- 1992-12-17 JP JP4337270A patent/JPH05249235A/ja active Pending
- 1992-12-18 CN CN92114689A patent/CN1031425C/zh not_active Expired - Fee Related
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