JPH06331731A - 物標探知方式 - Google Patents
物標探知方式Info
- Publication number
- JPH06331731A JPH06331731A JP5126255A JP12625593A JPH06331731A JP H06331731 A JPH06331731 A JP H06331731A JP 5126255 A JP5126255 A JP 5126255A JP 12625593 A JP12625593 A JP 12625593A JP H06331731 A JPH06331731 A JP H06331731A
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- JP
- Japan
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- target
- radar
- frequencies
- signal
- signals
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単一周波数を使用することにより生じる物標
の欠落や物標探知不能領域の発生を抑制する。 【構成】 送信機10−1及び10−2により、互いに
異なる周波数帯域に属する周波数で送信を実行する。こ
の送信の結果得られるビデオ信号Vr1(t)及びV
r2(t)について不要反射信号除去処理を施した上で加
算又は論理和演算による選別を行う。複数の周波数を使
用しかつ受信信号を加算又は選別処理に供することによ
り、複雑な形状を有する物標が移動する場合等において
も当該物標を好適に探知することが可能となり、また、
海面による反射の影響を抑制することができる。
の欠落や物標探知不能領域の発生を抑制する。 【構成】 送信機10−1及び10−2により、互いに
異なる周波数帯域に属する周波数で送信を実行する。こ
の送信の結果得られるビデオ信号Vr1(t)及びV
r2(t)について不要反射信号除去処理を施した上で加
算又は論理和演算による選別を行う。複数の周波数を使
用しかつ受信信号を加算又は選別処理に供することによ
り、複雑な形状を有する物標が移動する場合等において
も当該物標を好適に探知することが可能となり、また、
海面による反射の影響を抑制することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶等に搭載されるレ
ーダに関し、特にその物標探知方式に関する。
ーダに関し、特にその物標探知方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、各種のレーダ装置が船舶等の
移動体に搭載されている。レーダ装置は、見晴しの良い
箇所に設けられたレーダアンテナから周囲に電波を送信
し、その反射波を受信することにより、当該電波を反射
した物標等を探知する装置である。この種の装置は、船
舶等の安全な運行に大きく寄与する。
移動体に搭載されている。レーダ装置は、見晴しの良い
箇所に設けられたレーダアンテナから周囲に電波を送信
し、その反射波を受信することにより、当該電波を反射
した物標等を探知する装置である。この種の装置は、船
舶等の安全な運行に大きく寄与する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーダにおいては、単一周波数が送信に使用されている
ため、物標の形状等によっては当該物標を探知すること
ができないことがある。例えば物標が船舶等のように複
雑な形状を有した反射体である場合、この物標が移動す
ると反射信号強度が時々刻々と変動し、ある時点で物標
が欠落してしまうことがある。また、海面による反射波
の影響で、近距離で物標からの反射信号強度が低下し物
標の検出ができないエリアが生じることがある。
レーダにおいては、単一周波数が送信に使用されている
ため、物標の形状等によっては当該物標を探知すること
ができないことがある。例えば物標が船舶等のように複
雑な形状を有した反射体である場合、この物標が移動す
ると反射信号強度が時々刻々と変動し、ある時点で物標
が欠落してしまうことがある。また、海面による反射波
の影響で、近距離で物標からの反射信号強度が低下し物
標の検出ができないエリアが生じることがある。
【0004】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、多周波数ダイバシ
ティレーダの応用及び変形により、複雑な反射体の動き
や海面による反射波の発生等による物標の欠落等を防止
することを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、多周波数ダイバシ
ティレーダの応用及び変形により、複雑な反射体の動き
や海面による反射波の発生等による物標の欠落等を防止
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の物標探知方式は、互いに異なる周波
数帯域に属する複数の周波数により同時に又は短時間に
同一方向に送信を実行し、周囲に存在する物標からの反
射波を受信し、上記複数の周波数に係る受信信号を加算
し又は論理和を求め、加算又は論理和演算の結果に基づ
き物標を探知することを特徴とする。
るために、本発明の物標探知方式は、互いに異なる周波
数帯域に属する複数の周波数により同時に又は短時間に
同一方向に送信を実行し、周囲に存在する物標からの反
射波を受信し、上記複数の周波数に係る受信信号を加算
し又は論理和を求め、加算又は論理和演算の結果に基づ
き物標を探知することを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明においては、互いに異なる周波数帯域に
属する複数の周波数により送信が実行される。複数の周
波数に係る信号は、同時に又は短時間内に同一方向に行
う。周囲に存在する物標によってこの複数の周波数に係
る信号が反射され受信されると、当該複数の周波数に係
る受信信号が加算又は論理和演算に供される。本発明に
おいては、この加算又は論理和演算の結果に基づき物標
が探知される。この結果、送信に使用する複数の周波数
に係る受信信号が互いに補い合うこととなるため、単一
周波数を使用することにより生じていた問題点、例えば
複雑な反射体の動きによる物標欠落や海面による反射波
の影響による物標探知不能エリアの発生等が抑制され
る。
属する複数の周波数により送信が実行される。複数の周
波数に係る信号は、同時に又は短時間内に同一方向に行
う。周囲に存在する物標によってこの複数の周波数に係
る信号が反射され受信されると、当該複数の周波数に係
る受信信号が加算又は論理和演算に供される。本発明に
おいては、この加算又は論理和演算の結果に基づき物標
が探知される。この結果、送信に使用する複数の周波数
に係る受信信号が互いに補い合うこととなるため、単一
周波数を使用することにより生じていた問題点、例えば
複雑な反射体の動きによる物標欠落や海面による反射波
の影響による物標探知不能エリアの発生等が抑制され
る。
【0007】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
基づき説明する。
【0008】図1には、本発明の一実施例に係るレーダ
装置の構成が示されている。この図に示される装置は、
送信機として10−1及び10−2の2個を備えてい
る。
装置の構成が示されている。この図に示される装置は、
送信機として10−1及び10−2の2個を備えてい
る。
【0009】これらの送信機10−1及び10−2は、
いずれも、図示しない指示機から供給される送信トリガ
TIに応じて送信信号を出力する。送信機10−1及び
10−2から出力される信号は、送受切換器12−1又
は12−2及びロータリージョイント14を介し、アン
テナ16−1又は16−2に供給される。送受切換器1
2−1及び12−2は、アンテナ16−1又は16−2
を送信機10−1又は10−2と受信機18−1又は1
8−2とで共用するための回路であり、ロータリージョ
イント14は水平面内で回転駆動されるアンテナ16−
1及び16−2と送受切換器12−1又は12−2とを
接続するための機構である。
いずれも、図示しない指示機から供給される送信トリガ
TIに応じて送信信号を出力する。送信機10−1及び
10−2から出力される信号は、送受切換器12−1又
は12−2及びロータリージョイント14を介し、アン
テナ16−1又は16−2に供給される。送受切換器1
2−1及び12−2は、アンテナ16−1又は16−2
を送信機10−1又は10−2と受信機18−1又は1
8−2とで共用するための回路であり、ロータリージョ
イント14は水平面内で回転駆動されるアンテナ16−
1及び16−2と送受切換器12−1又は12−2とを
接続するための機構である。
【0010】送信機10−1及び10−2は、互いに異
なる周波数帯域、例えばXバンドとSバンドで送信を行
う。アンテナ16−1及び16−2は、この場合、それ
ぞれXバンド又はSバンドに係る送受信アンテナであ
る。受信機18−1及び18−2は、それぞれ、アンテ
ナ16−1又は16−2によって受信される物標からの
反射波を入力し、入力した信号に増幅、検波等の所定の
処理を施し、ビデオ信号Vr1(t)又はVr2(t)を出
力する。このビデオ信号Vr1(t)及びVr2(t)はビ
デオ信号処理部20によって処理され、図示しない指示
機に供給される。指示機は、ビデオ信号処理部20の出
力に基づき、レーダ映像を所定のモードで表示する。
なる周波数帯域、例えばXバンドとSバンドで送信を行
う。アンテナ16−1及び16−2は、この場合、それ
ぞれXバンド又はSバンドに係る送受信アンテナであ
る。受信機18−1及び18−2は、それぞれ、アンテ
ナ16−1又は16−2によって受信される物標からの
反射波を入力し、入力した信号に増幅、検波等の所定の
処理を施し、ビデオ信号Vr1(t)又はVr2(t)を出
力する。このビデオ信号Vr1(t)及びVr2(t)はビ
デオ信号処理部20によって処理され、図示しない指示
機に供給される。指示機は、ビデオ信号処理部20の出
力に基づき、レーダ映像を所定のモードで表示する。
【0011】ビデオ信号処理部20は、不要反射信号除
去回路22−1及び22−2並びに加算又は選別回路2
4から構成されている。不要反射信号除去回路22−1
及び22−2は、対応するビデオ信号Vr1(t)又はV
r2(t)に含まれる不要反射信号を除去し、除去した後
の信号を加算又は選別回路24に供給する。加算又は選
別回路24においては、不要反射信号除去回路22−1
及び22−2から供給される信号が加算され、あるいは
その論理和が演算(選別)される。
去回路22−1及び22−2並びに加算又は選別回路2
4から構成されている。不要反射信号除去回路22−1
及び22−2は、対応するビデオ信号Vr1(t)又はV
r2(t)に含まれる不要反射信号を除去し、除去した後
の信号を加算又は選別回路24に供給する。加算又は選
別回路24においては、不要反射信号除去回路22−1
及び22−2から供給される信号が加算され、あるいは
その論理和が演算(選別)される。
【0012】このような機能、すなわち互いに異なる周
波数帯域に属する複数の周波数により送信を実行し、こ
の送信の結果得られた複数種類のビデオ信号について加
算又は選別をする複数機能により、物標の探知能力が著
しく向上する。次に、本実施例における物標探知能力向
上の原理について図面を用いて説明する。
波数帯域に属する複数の周波数により送信を実行し、こ
の送信の結果得られた複数種類のビデオ信号について加
算又は選別をする複数機能により、物標の探知能力が著
しく向上する。次に、本実施例における物標探知能力向
上の原理について図面を用いて説明する。
【0013】図2には、等方性反射体(球)がd離れて
存在する物標モデルが示されている。この図に示される
反射体1と反射体2の間隔はdである。
存在する物標モデルが示されている。この図に示される
反射体1と反射体2の間隔はdである。
【0014】このようなモデルにおいて、反射体1及び
2(球)のレーダクロスセクションがσ0 であるとす
る。反射体1と反射体2の合成レーダクロスセクション
σr は、図2に示されるθに応じて変動する。すなわ
ち、レーダに対する反射体1及び2の姿勢に応じて変動
する。
2(球)のレーダクロスセクションがσ0 であるとす
る。反射体1と反射体2の合成レーダクロスセクション
σr は、図2に示されるθに応じて変動する。すなわ
ち、レーダに対する反射体1及び2の姿勢に応じて変動
する。
【0015】図3及び図4には、図1の装置構成におけ
る図2のモデルの場合の合成レーダクロスセクションと
各反射体のレーダクロスセクションの比、すなわちσr
/σ0 とθの関係が示されている。図3は特に加算又は
選別回路24において加算を実行する場合(第1実施
例)であり、図4は選別を実行する場合(第2実施例)
である。また、送信機10−1により送信する信号の波
長λ1 は0.032m(Xバンド)、送信機10−2に
より送信する信号の波長λ2 は0.098m(Sバン
ド)であり、d=2λ1 であるとする。
る図2のモデルの場合の合成レーダクロスセクションと
各反射体のレーダクロスセクションの比、すなわちσr
/σ0 とθの関係が示されている。図3は特に加算又は
選別回路24において加算を実行する場合(第1実施
例)であり、図4は選別を実行する場合(第2実施例)
である。また、送信機10−1により送信する信号の波
長λ1 は0.032m(Xバンド)、送信機10−2に
より送信する信号の波長λ2 は0.098m(Sバン
ド)であり、d=2λ1 であるとする。
【0016】図3及び図4のいずれにおいても、合成レ
ーダクロスセクションσr が著しく小さくなるθの範囲
は限られている。例えば図3では、σr が著しく小さく
なる領域は4領域しかない。これに対し、波長λ=0.
032mの単一周波数レーダの場合、図5に示されるよ
うに、合成レーダクロスセクションσr が著しく小さく
なる領域は16領域も生じてしまう。すなわち、図1の
装置構成によれば、物標探知能力が著しく向上する。
ーダクロスセクションσr が著しく小さくなるθの範囲
は限られている。例えば図3では、σr が著しく小さく
なる領域は4領域しかない。これに対し、波長λ=0.
032mの単一周波数レーダの場合、図5に示されるよ
うに、合成レーダクロスセクションσr が著しく小さく
なる領域は16領域も生じてしまう。すなわち、図1の
装置構成によれば、物標探知能力が著しく向上する。
【0017】図6には、複雑な形状を有する物標、例え
ば船舶が移動している状況が示されている。また、図7
には、このような物標モデルにおいて得られる受信信号
の内容が示されている。これらの図においては連続する
スキャン(送信)1〜5におけるθがθ1 〜θ 5として
表わされている。
ば船舶が移動している状況が示されている。また、図7
には、このような物標モデルにおいて得られる受信信号
の内容が示されている。これらの図においては連続する
スキャン(送信)1〜5におけるθがθ1 〜θ 5として
表わされている。
【0018】図7(a)に示されるのは特に図1の装置
構成により得られる受信信号であり、図7(b)に示さ
れるのは単一周波数レーダにより得られる受信信号であ
る。図7(a)はスキャン間及びヒットパルス間共に相
関がない状況であり、図7(b)の受信信号は連続する
スキャン間の相関はないがスキャン内のヒットパルス間
には相関がある状況である。
構成により得られる受信信号であり、図7(b)に示さ
れるのは単一周波数レーダにより得られる受信信号であ
る。図7(a)はスキャン間及びヒットパルス間共に相
関がない状況であり、図7(b)の受信信号は連続する
スキャン間の相関はないがスキャン内のヒットパルス間
には相関がある状況である。
【0019】これらの状況下では、検出確率と信号対雑
音比の関係が例えば図8に示されるような関係となる。
この図に示されるのは、送信パルス1個当りの信号対雑
音比(dB)と物標の検出確率の関係である。図におい
てAは実施例における検出確率を、Bは単一周波数レー
ダにおける検出確率をそれぞれ表している。
音比の関係が例えば図8に示されるような関係となる。
この図に示されるのは、送信パルス1個当りの信号対雑
音比(dB)と物標の検出確率の関係である。図におい
てAは実施例における検出確率を、Bは単一周波数レー
ダにおける検出確率をそれぞれ表している。
【0020】この図に示されるように、図1の装置構成
においては、信号対雑音比が7dB程度で90%の検出
確率が得られることがわかる。これに対し、単一周波数
レーダは、信号対雑音比7dBでは60%程度の検出確
率しか得られない。また、単一周波数レーダでは、90
%の検出確率を得るためには14dB程度の信号対雑音
比が必要である。言い換えれば、本実施例によれば、比
較的低い信号対雑音比により比較的高い検出確率を得る
ことができる。
においては、信号対雑音比が7dB程度で90%の検出
確率が得られることがわかる。これに対し、単一周波数
レーダは、信号対雑音比7dBでは60%程度の検出確
率しか得られない。また、単一周波数レーダでは、90
%の検出確率を得るためには14dB程度の信号対雑音
比が必要である。言い換えれば、本実施例によれば、比
較的低い信号対雑音比により比較的高い検出確率を得る
ことができる。
【0021】図9には、海面による反射の影響が示され
ている。すなわち、レーダアンテナ16−1又は16−
2から物標までの距離(km)と受信電力(−dBm)
との関係が示されている。なお、この図の場合、実施例
では9410MHz及び3050MHzが送信周波数と
して用いられており、これと比較される単一周波数レー
ダの送信周波数としては9410MHzが採用されてい
る。さらに、物標の大きさは1m2 、高さ2m、レーダ
アンテナ16−1又は16−2の高さが15mとされて
いる。
ている。すなわち、レーダアンテナ16−1又は16−
2から物標までの距離(km)と受信電力(−dBm)
との関係が示されている。なお、この図の場合、実施例
では9410MHz及び3050MHzが送信周波数と
して用いられており、これと比較される単一周波数レー
ダの送信周波数としては9410MHzが採用されてい
る。さらに、物標の大きさは1m2 、高さ2m、レーダ
アンテナ16−1又は16−2の高さが15mとされて
いる。
【0022】この図から明らかなように、受信電力が0
となる地点、すなわちナル点の数は、150m以上の距
離では単一周波数レーダの場合12地点、本実施例の場
合3地点であり、従って、ナル点の数が1/4に減少し
ている。また、受信電力が自由空間に係る受信電力以下
になる距離は、単一周波数レーダの場合1026m、本
実施例の場合100mであり、1/10程度に低減して
いる。従って、本実施例においては、海面による反射の
影響を大幅に軽減することができ、物標探知能力が著し
く向上する。
となる地点、すなわちナル点の数は、150m以上の距
離では単一周波数レーダの場合12地点、本実施例の場
合3地点であり、従って、ナル点の数が1/4に減少し
ている。また、受信電力が自由空間に係る受信電力以下
になる距離は、単一周波数レーダの場合1026m、本
実施例の場合100mであり、1/10程度に低減して
いる。従って、本実施例においては、海面による反射の
影響を大幅に軽減することができ、物標探知能力が著し
く向上する。
【0023】なお、以上の説明では、使用する複数の周
波数としてXバンド及びSバンドのみを採用したが、本
発明はこれらの周波数帯域や周波数の具体的な値に限定
を要するものではない。また、使用する周波数の個数も
2個に限定するものではない。
波数としてXバンド及びSバンドのみを採用したが、本
発明はこれらの周波数帯域や周波数の具体的な値に限定
を要するものではない。また、使用する周波数の個数も
2個に限定するものではない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
互いに異なる周波数帯域に属する複数の周波数により送
信を実行し、この複数の周波数に係る受信信号を加算し
又はその論理和を求めることにより、物標を探知するよ
うにしたため、単一の周波数を用いていた場合に使用し
ていた問題点、例えば複雑な形状を有する物標が移動す
ることに伴う物標の欠落や、海面による反射の影響に伴
う物標探知不能領域の発生個数を低減乃至抑制すること
ができる。この結果、物標探知能力が著しく向上したレ
ーダ装置が得られる。
互いに異なる周波数帯域に属する複数の周波数により送
信を実行し、この複数の周波数に係る受信信号を加算し
又はその論理和を求めることにより、物標を探知するよ
うにしたため、単一の周波数を用いていた場合に使用し
ていた問題点、例えば複雑な形状を有する物標が移動す
ることに伴う物標の欠落や、海面による反射の影響に伴
う物標探知不能領域の発生個数を低減乃至抑制すること
ができる。この結果、物標探知能力が著しく向上したレ
ーダ装置が得られる。
【図1】本発明の一実施例に係るレーダ装置の装置構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図2】等方性反射体(球)がd離れて存在する物標モ
デルを示す図である。
デルを示す図である。
【図3】Xバンド及びSバンドの受信信号を加算する場
合の合成レーダクロスセクションと方位の関係を示す図
である。
合の合成レーダクロスセクションと方位の関係を示す図
である。
【図4】Xバンド及びSバンドに係る受信信号を論理和
演算により選別する場合の合成レーダクロスセクション
と方位の関係を示す図である。
演算により選別する場合の合成レーダクロスセクション
と方位の関係を示す図である。
【図5】単一周波数レーダにおける合成レーダクロスセ
クションと方位の関係を示す図である。
クションと方位の関係を示す図である。
【図6】移動する船舶の物標モデルを示す図である。
【図7】図6のモデルにおける受信信号の内容を示す図
であり、図7(a)は実施例の場合を、図7(b)は単
一周波数レーダの場合を示す図である。
であり、図7(a)は実施例の場合を、図7(b)は単
一周波数レーダの場合を示す図である。
【図8】図6のモデルにおける検出確率の向上の効果を
示す図である。
示す図である。
【図9】海面による反射の影響を示す図である。
10−1,10−2 送信機 12−1,12−2 送受切換器 14 ロータリージョイント 16−1,16−2 アンテナ 18−1,18−2 受信機 20 ビデオ信号処理部 22−1,22−2 不要反射信号除去回路 24 加算又は選別回路 λ,λ1 ,λ2 波長 d 反射体1と2の間隔 θ,θ1 〜θ5 物標の姿勢
Claims (1)
- 【請求項1】 互いに異なる周波数帯域に属する複数の
周波数により同時に又は短時間内に同一方向へ送信を実
行し、 周囲に存在する物標からの反射波を受信し、 上記複数の周波数に係る受信信号を加算し又は論理和を
求め、 加算又は論理和演算の結果に基づき物標を探知すること
を特徴とする物標探知方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5126255A JP2655987B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 物標探知方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5126255A JP2655987B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 物標探知方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06331731A true JPH06331731A (ja) | 1994-12-02 |
JP2655987B2 JP2655987B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=14930653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5126255A Expired - Fee Related JP2655987B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 物標探知方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2655987B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007240412A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
JP2010127912A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62118280A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-29 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 船舶用近距離高性能レ−ダ |
JPS62153785A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 船舶用ハイブリツドレ−ダ |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP5126255A patent/JP2655987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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JPS62153785A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 船舶用ハイブリツドレ−ダ |
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