JPH0854457A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 妨害波を高感度で検出することを可能とする
レーダ装置を提供する。 【構成】 レーダ送受信ビームの形成とＥＳＭ受信ビー
ムの形成とを同一の電子ビーム走査可能な空中線装置１
で構成するとともに、空中線装置１によるビームの走査
を制御するビーム制御装置１１と、空中線装置１により
レーダ信号の送受信および妨害波の受信の走査の動作を
切り替えて行うためのタイミング信号を発生するタイミ
ング信号発生器１２と、各ビーム走査における受信信号
からビデオ信号を得る受信装置２と、空中線装置１によ
り得られる受信信号を解析して妨害波の特性を計測する
周波数計測器９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーダ装置に関し、特
に、妨害諸元計測機能および全方位電子ビーム走査機能
を備えたレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のレーダ装置は、一般的
に、妨害への対抗手段を有効に行うために、妨害波の周
波数等を分析する妨害諸元計測機能としてＥＳＭ装置
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｍｅａｓｕｒ
ｅ）を別に備えている。

【０００３】図５は、従来のレーダ装置の構成を示すブ
ロック図であり、以下、それを参照して従来のレーダ装
置について説明する。

【０００４】本従来例は、レーダ信号を送受信し、目標
を捜索・追尾するための構成としてレーダ空中線５１、
受信装置５２、送信装置６１、信号処理装置５３および
表示装置５４を備え、さらに、ローカル信号発生器５
６、ミキサ５７、狭帯域のフィルタ５８、妨害波を受信
するＥＳＭ空中線５９および受信した妨害波を増幅し周
波数を計測する周波数計測器６０からなるＥＳＭ装置に
より構成される。

【０００５】ＥＳＭ空中線５９は、より早く妨害波を受
信し分析するために、例えば、回転機構部を有しない無
指向性空中線または高速で回転可能な小型の空中線で構
成される。そのため、一般にＥＳＭ空中線５９はレーダ
空中線５１より利得が低い。ＥＳＭ空中線５９で受信さ
れた妨害波は、ミキサ５７においてローカル信号発生器
５６から出力されるローカル信号と混合され中間周波数
に変換される。変換された妨害波は非常に狭帯域のフィ
ルタ５８を通過し、風波数計測器６０においてレベルが
計測される。そして、周波数計測器６０からローカル信
号発生器５６の出力周波数を制御し、「受信周波数＝ロ
ーカル周波数−中間周波数」の関係から妨害波の周波数
分布を計測する。

【０００６】本発明の技術に関連する従来例として、掃
引型ＥＳＭ装置に関する技術が特開昭６２−２８９７８
２号公報に、また、妨害波のスペクトラムを測定するＥ
ＳＭ装置に関する技術が特開平２−２２７６７１号公報
に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この従来のレーダ装置
では、ＥＳＭ装置用の空中線の利得が、レーダ信号の送
受信に用いられる空中線の利得と比べて小さいために、
妨害波に対する受信感度が低く、レーダ装置が妨害波に
より運用に支障が来たしているにも係わらず、ＥＳＭ装
置では妨害波が検出されないという問題点があった。

【０００８】さらに、妨害波が適切に検出されないため
に、有効なＥＣＣＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｕｎｔｅ
ｒ−Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｅａｓｕｒｅｓ）手段が選択で
きないという問題点も生じていた。

【０００９】さらに、妨害波を検出することができたと
しても、妨害波到来方向に対して、瞬時に妨害のないク
リアな周波数でレーダ信号を送受信することができない
ために、妨害波到来方向に対してその妨害波の影響がな
いクリアな周波数でレーダ信号を送受信するときには、
既に妨害波の周波数が切り替えられてしまい、結果とし
て、妨害波到来方向の捜索を有効に行うことができない
という問題点もあった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のレーダ装置は、レーダ送受信ビームの形
成とＥＳＭ受信ビームの形成とを同一の電子ビーム走査
可能な空中線装置で構成するとともに、空中線装置によ
るビームの走査を制御するビーム制御装置と、空中線装
置によりレーダ信号の送受信および妨害波の受信の走査
の動作を切り替えて行うためのタイミング信号を発生す
るタイミング信号発生器と、各ビーム走査における受信
信号からビデオ信号を得る受信装置と、空中線装置によ
り得られる受信信号を解析して妨害波の特性を計測する
計測手段とを備えるものである。その計測手段として
は、妨害波の周波数を計測する周波数計測器を適用する
ものである。

【００１１】さらに、本発明のレーダ装置は、周波数計
測器により計測された妨害波の周波数を記憶する記憶手
段と、その記憶手段の記憶内容から妨害波の影響が少な
い周波数を検出し、妨害波到来方位に対するレーダ信号
の送受信周波数を検出された周波数に切り替えるように
要求信号を出力するクリアチャンネル検出器とをさらに
備えるものである。こうすることで、妨害波到来方位に
対して、妨害の影響の少ない周波数のレーダ信号を送受
信することが可能となり、妨害到来方位の捜索を高精度
に行うことができる。

【００１２】

【実施例】次に本発明によるレーダ装置の一実施例つい
て図１、図２および図３を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１は、本実施例の構成を示すブロック図
であり、本実施例のレーダ装置は、空中線装置１、受信
電波を処理する受信装置２、クラッタ信号を抑圧し目標
信号を抽出する信号処理装置３、表示装置４、周波数計
測器９、所定の周波数でレーダ信号を送信する送信装置
１０、ビーム制御装置１１、レーダ信号の送受信とＥＳ
Ｍによる妨害波の受信（以下、ＥＳＭ受信とする）との
切替制御をするタイミング信号発生器１２および送受信
の回路切り替えを行う切替器１３を備えている。ここ
で、レーダ信号の送受信は、例えば、所定の領域を捜索
し検出した目標を追尾するために行われるものである。

【００１４】受信装置２は、ローカル信号発生器６、２
つの信号を混合し中間周波数に変換して出力するミキサ
７、非常に狭帯域のフィルタ８、ビデオ信号を出力する
検波器５とを備えている。この構成において、受信装置
２では、入力された受信信号とローカル信号発生器６か
ら出力されるローカル信号とを、ミキサ７において混合
し中間周波数に変換する。ミキサ７の出力信号、フィル
タ８において所定の帯域信号が抽出され、検波器５によ
って振幅または位相検波されビデオ信号となる。

【００１５】空中線装置１は、３６０度の全周角度の電
子走査を可能に構成されたアンテナ装置である。このア
ンテナ装置としては、アレイ状に並べられた放射素子の
給電位相を電気的に制御するか又は放射素子を電気的に
選択することにより所望の方向に所望のタイミングで送
受信ビームを形成することが可能なフェーズドアレイア
ンテナを用いることができる。信号処理装置３は、クラ
ッタ信号を抑圧し目標信号を抽出して出力する信号処理
部である。表示装置４は、一般的に使用されるＣＲＴ陰
極管で構成される表示器である。但し、液晶、ＥＬ、プ
ラズマディスプレイ等の表示デバイスを用いてもよい。

【００１６】周波数計測器９は、受信信号の周波数の分
布を計測する計測器である。送信装置１０は、レーダ電
波を送信するための信号発振器、増幅器等により構成さ
れる装置である。ビーム制御装置１１は、空中線装置１
の走査方位及び仰角を制御する装置である。

【００１７】タイミング信号発生器１２は、レーダ信号
の送受信とＥＳＭ受信との切り替えを行うタイミング信
号を発生する制御部である。このタイミングの動作例を
図２に示している。図２の３つのタイミングパルスＡ，
Ｂ，Ｃは、レーダ信号の送信Ａ、レーダ信号の受信Ｂお
よびＥＳＭ受信Ｃのそれぞれの動作のタイミングを示し
ている。これらのタイミングパルスのうちレーダ信号の
送信タイミングＡは、ビーム制御装置１１により制御さ
れた方位に対してレーダ送信ビームを形成し、形成した
ビームを空中線装置１から発射する動作タイミングであ
る。レーダ信号の受信タイミングＢは、空中線装置１で
ビーム制御装置１１により制御された方位に対してレー
ダ受信ビームを形成し、レーダ信号を受信する動作タイ
ミングである。また、ＥＳＭ受信タイミングＣは、空中
線装置１でビーム制御装置により制御された方位からの
妨害波を受信する動作タイミングである。タイミング信
号発生器１２は、これらのタイミングパルスＡ、Ｂおよ
びＣを、送信装置１０、ビーム制御装置１１および受信
装置２へ出力する。

【００１８】レーダ受信タイミングＢでは、受信信号は
空中線装置１から受信装置２へ入力され、ミキサ７にお
いてローカル信号発生器６から出力されるローカル信号
と混合され中間周波数に変換される。変換された信号
は、フィルタ８を介して検波器５によって振幅または位
相検波されビデオ信号となる。ビデオ信号は、信号処理
装置３においてクラッタ抑圧処理、妨害抑圧処理が行わ
れた後、一定のレベルを超えた信号が目標として抽出さ
れ、表示装置４に表示される。このとき、レーダ装置の
妨害波抑圧処理能力を超えた妨害波が入力されると、表
示装置４の画面上には目標と同時に妨害波も表示され、
そのままでは目標の確認が困難になる。

【００１９】一方、ＥＳＭ受信タイミングＣでも、受信
信号が空中線装置１から受信装置２へ入力され、ミキサ
７においてローカル信号発生器６から出力されるローカ
ル信号と混合され中間周波数に変換される。変換された
信号は、狭帯域のフィルタ８に入力され所定の周波数成
分のみが通過し、検波器５によって振幅または位相検波
されビデオ信号となる。そのビデオ信号は周波数計測器
９に入力され、信号レベルが計測される。計測された信
号レベルが予め設定されたレベルを超える場合には、受
信信号は妨害波であると判定される。ここで、この妨害
波の周波数は、「受信信号周波数＝ローカル信号周波数
−フィルタ８の中間周波数」により求められる。それと
同時に、妨害波の到来方向も、ビーム制御装置１１によ
りＥＳＭ受信ビームが形成された方位から求められる。

【００２０】ＥＳＭ受信タイミングパルスがタイミング
信号発生器１２から出力されるごとに上記動作が行われ
るわけであるが、その１回のタイミングごとにタイミン
グ信号発生器１２による制御によりローカル信号発生器
６から出力されるローカル信号の周波数を変更する。こ
うすることにより、特定の周波数だけでなく、妨害波の
影響を受ける周波数領域を計測することができる。そし
て、周波数計測器９で計測された妨害信号の周波数に基
づいて、妨害を回避できるように、送信装置１０および
受信装置２の周波数を切り替える。

【００２１】ここで、本実施例では、空中線装置１とし
て電子走査アンテナ（例えば、フェーズド・アレイ・ア
ンテナ）を用いているために、ビーム制御装置１１によ
り、レーダ信号の送受信ビームの走査方位とＥＳＭ受信
ビームの走査方位とを独立して制御することができる。
したがって、周波数計測器９において全方位にわたって
妨害波の周波数の分布をレーダ信号の受信よりも高速に
計測することができる。さらに、計測される妨害波の受
信レベルが強い方位に対してＥＳＭ受信ビームを頻繁に
形成するように制御することも可能である。

【００２２】図３に方位走査の一例を示す。図３の横軸
を走査時間、縦軸を走査方位角とし、実線部分は、レー
ダ送受信ビームの走査実行を示し、一方、一点鎖線は、
ＥＳＭ受信ビームの走査実行を示している。つまり、こ
の図３は、レーダ送受信ビームが３６０度全方位走査さ
れる間に、ＥＳＭ受信ビームを複数回、３６０度走査可
能であることを示している。空中線装置１をレーダ送受
信ビームの走査とＥＳＭ受信ビームの走査とに識別して
走査を実行することにより、レーダ信号の送受信走査に
おいて受ける現実の妨害波をＥＳＭ走査によって測定す
ることが可能となる。そして、ＥＳＭ走査において、妨
害波の到来方向、周波数スペクトラム、受信電力、パル
ス幅、繰り返し周波数、周波数−時間変化等の特性が計
測される。この妨害波の計測結果を基に、妨害波の影響
を受け難いレーダ送信信号の特性を逐次設定することが
可能となる。

【００２３】以上説明した本実施例では、ＥＳＭ系の空
中線装置をレーダ系の空中線装置と共用化することでＥ
ＳＭ受信が、レーダ信号の受信と同等の受信感度を有す
るため、レーダ系で妨害がかかったときには、ＥＳＭ系
においても妨害波が検出されその妨害波の周波数を計測
することができる。したがって、レーダ装置における妨
害回避手段であるＥＣＣＭ機能、特に有効なレーダ信号
の送受信周波数選択が可能となる。

【００２４】次に、本発明の他の実施例について図４を
参照して詳細に説明する。

【００２５】本実施例は、図１に示す構成に、さらに、
妨害周波数メモリ１４およびクリアチャネル検出器１５
を備え、妨害されていない周波数を検出し、妨害波到来
方位に対して、レーダ信号をその周波数で送信するとい
うものである。

【００２６】妨害周波数メモリ１４は、周波数計測器９
において計測した妨害波の周波数をチャンネル番号に変
換し、その妨害波の到来方位ごとに記憶するものであ
る。チャンネル番号は、レーダ信号の送受信周波数とし
て使用可能な所定の範囲内のディスクリートな周波数に
対応して予め割り当てられている番号である。

【００２７】クリアチャンネル検出器１５は、妨害周波
数メモリ１４に記憶された内容から、妨害波のない又は
少ない周波数に対応したチャンネル番号を検出し、ビー
ム制御装置１１にそのチャネル番号および妨害波到来方
位を指令するものである。ビーム制御装置１１は、妨害
到来方位に対してレーダ信号を送受信する際には、送信
装置１０に対し、瞬時に、レーダ信号の送受信周波数を
指令されたチャンネル番号に対応した周波数に変更する
ように信号を出力する。したがって、妨害到来方位に対
してのみ、瞬時に切り替えられた周波数でレーダ信号の
送受信が行われる。こうすることで、妨害波の周波数が
変更されないうちに、妨害波到来方位を精度よく捜索す
ることが可能となる。また、全周囲目標捜索は、レーダ
信号の周波数を変更することなく行い、妨害側に周波数
の変化を覚られないようにし、妨害側の応答を遅らせ
る。そして、例えば、捜索方位が妨害到来方位から離れ
ているときに、瞬時に、妨害到来方位に対して妨害のな
い周波数でレーダ信号を送受信することにより、相手に
覚られることなく、妨害到来方位の目標を捜索すること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーダ装
置は、レーダ信号を送受信する空中線と妨害信号を受信
する空中線とを共用化することで、ＥＳＭの受信感度を
レーダのそれと同等にすることができるため、レーダ装
置に妨害がかかった時にはＥＳＭ系においても妨害波を
検出し、その周波数を計測することができる。したかが
って、レーダ装置における妨害回避手段であるＥＣＣＭ
機能、特にレーダ信号の周波数選択が可能となるという
効果を有する。

【００２９】さらに、全方位電子ビーム走査により、瞬
時に、妨害到来方位に対して妨害のないクリアな周波数
でレーダ信号の送受信を行うことができるために、妨害
波の周波数が変更されないうちに、妨害到来方位に存在
する目標を検出することができるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーダ装置の一実施例を示す回路構成
ブロック図である。

【図２】図１の実施例のレーダ信号の送受信およびＥＳ
Ｍ受信の走査の切り替え動作例を示すタイミング図であ
る。

【図３】図２の走査の動作を時間対方位角の関係におい
て示した図である。

【図４】本発明のレーダ装置の他の実施例を示す回路構
成ブロック図である。

【図５】従来のレーダ装置の構成を示す回路ブロック図
である。

【符号の説明】

１ 空中線装置 ２ 受信装置 ３ 信号処理装置 ４ 表示装置 ５ 検波器 ６ ローカル信号発生器 ７ ミキサ ８ フィルタ ９ 周波数計測器 １０ 送信装置 １１ ビーム制御装置 １２ タイミング信号発生器 １３ 切替器 １４ 妨害周波数メモリ １５ クリアチャンネル検出器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全方位電子走査が可能な空中線装置と、 前記空中線装置によるビームの走査を制御するビーム制
   御装置と、 前記空中線装置によりレーダ信号の送受信および妨害波
   の受信の走査の動作を切り替えて行うためのタイミング
   信号を発生するタイミング信号発生器と、 前記走査における受信信号からビデオ信号を得る受信装
   置と、 前記空中線装置により得られる受信信号を解析して前記
   妨害波の特性を計測する計測手段とを備えることを特徴
   とするレーダ装置。
2. 【請求項２】 前記ビーム制御装置は、 前記レーダ信号の送受信ビームの走査方位と前記妨害波
   の受信ビームの走査方位とを独立に制御することを特徴
   とする前記請求項１に記載のレーダ装置。
3. 【請求項３】 前記タイミング信号発生器は、 レーダ送受信のためのタイミング信号の間に、妨害波を
   受信するためのタイミング信号を出力することを特徴と
   する前記請求項１に記載のレーダ装置。
4. 【請求項４】 前記受信装置は、 ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、 前記受信信号を前記ローカル信号と混合し中間周波数に
   変換するミキサと、 中間周波数に変換された受信信号のうち所定の周波数成
   分のみを通過させるフィルタとを備えるものであり、 さらに、前記計測手段は、 前記フィルタから出力される信号のレベルを予め設定さ
   れたレベルと比較することにより、前記妨害波を検出す
   るものであることを特徴とする前記請求項１に記載のレ
   ーダ装置。
5. 【請求項５】 前記計測器は、 前記ローカル信号の周波数および前記フィルタの中心周
   波数に基づいて、前記妨害波の周波数を計測する周波数
   計測器であることを特徴とする前記請求項４に記載のレ
   ーダ装置。
6. 【請求項６】 前記タイミング信号発生器は、 前記タイミング信号発生器から前記妨害波を受信するた
   めのタイミング信号が出力されるごとに、前記ローカル
   信号の周波数を変更することを特徴とする前記請求項４
   に記載のレーダ装置。
7. 【請求項７】 前記周波数計測器により計測された前記
   妨害波の周波数を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段の記憶内容から前記妨害波の影響が少ない
   周波数を検出するクリア周波数検出器と、 前記妨害波の到来方位に対する前記レーダ信号の送受信
   周波数を前記クリア周波数検出器で検出された周波数に
   切り替える手段とをさらに備えることを特徴とする前記
   請求項５に記載のレーダ装置。
8. 【請求項８】 レーダ信号を送受信するとともに、妨害
   波を受信する電子ビーム走査可能なフェーズドアレイ空
   中線装置と、 前記レーダ信号の送受信の走査方位と前記妨害波の受信
   の走査方位とを独立に制御するビーム制御装置と、 前記レーダ信号の送受信の走査タイミングおよび前記妨
   害波の受信の走査タイミングを制御するタイミング信号
   発生器と、 ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、 前記フェーズドアレイ空中線装置で受信された妨害波を
   前記ローカル信号と混合して中間周波数に変換するミキ
   サと、 中間周波数に変換された前記妨害波のうち所定の周波数
   成分のみを通過させるフィルタと、 前記ローカル信号の周波数と前記フィルタからの出力と
   に基づいて前記妨害波の周波数を計測する周波数計測器
   と、 計測された前記妨害波の周波数に基づいて、前記レーダ
   信号の送受信周波数を切り替える手段とを備えることを
   特徴とするレーダ装置。