JPH09197040A - 航跡管制システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は精度を低下させることなく相関処理を
簡略化することができる航跡管制システムを提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】本発明の航跡管制システムは、複数のレー
ダからの航跡情報を相関処理するものであって、目標追
尾段階の主レーダ１１は、目標追尾のために航跡番号情
報を符号化したコード化パルスＳ１１を用い、このコー
ド化パルスＳ１１を目標に送波し、他のレーダ１２は、
主レーダ１１により送波され目標１０にて反射されたコ
ード化パルスＲ１２を受波し、航跡管制センター１５
は、レーダ１２により受波されたコード化パルスＲ１２
に基づく航跡番号情報を航跡情報Ｎ１４として相関処理
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目標を追尾する複
数のレーダからの航跡情報を相関処理する航跡管制シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来から知られているこの種の
航跡管制システムの一例を示す構成図である。すなわ
ち、レーダ５１および５２、レーダ管制装置５３および
５４、航跡管制センタ５５から構成されている。

【０００３】レーダ５１は、目標５０に電波Ｓ５１を照
射し、その反射波Ｒ５１から得た探知／追尾情報Ｍ５１
を、直属のレーダ管制装置５３へ出力する。また、レー
ダ５２は、目標５０にＳ５２を照射し、その反射波Ｒ５
２から得た探知／追尾情報Ｎ５２を、直属のレーダ管制
装置５４へ出力する。

【０００４】レーダ管制装置５３は、レーダ５１から出
力された情報Ｍ５１が新規の航跡を示すものであれば、
新たな航跡番号を付与しこれを番号情報Ｍ５３として航
跡管制センタ５５へ出力する。また、レーダ管制装置５
４は、レーダ５２から出力された信号Ｎ５２が新規の航
跡を示すものであれば、新たな航跡番号を付与してこれ
を番号情報Ｎ５４として航跡管制センタ５５へ出力す
る。

【０００５】航跡管制センタ５５は、レーダ管制装置５
３および５４から出力された情報Ｍ５３およびＮ５４に
基づき、各々が別の航跡番号を有する航跡であるのか、
同一の航跡であるのかを判定する相関処理を実行する。
航跡管制センタ５５による相関処理の結果、これらが同
一の航跡であると判定された場合は、航跡番号の統一を
図るべく、一方のレーダ管制装置５４に対し航跡番号の
変更命令Ｗ５５が出力される。

【０００６】例えば、レーダ管制装置５３が航跡番号
“Ａ１”（以下、単に航跡Ａ１と記す）を示す番号情報
Ｍ５３を航跡管制センタ５５に出力し、レーダ管制装置
５４が航跡番号“Ｂ１”（以下、単に航跡Ｂ１と記す）
を示す番号情報Ｎ５４を航跡管制センタ５５に出力した
とする。航跡管制センタ５５は相関処理を実行し、その
結果これら情報が示す航跡が同一のものであると判定し
た場合、航跡管制センタ５５は、レーダ管制装置５４に
対し、情報Ｎ５４が示す航跡Ｂ１を航跡Ａ１に変更させ
るための変更命令Ｗ５５を出力する。

【０００７】ところで、二つレーダ管制装置５３および
５４から報告された各々の番号情報が示す航跡が同一の
ものであるか否かを判定するために、従来の航跡管制シ
ステムにおいて実行される相関処理は、探知位置、速度
ベクトル、探知誤差等を考慮した複雑な処理である。こ
のため非常に手間がかかるという問題点がある。

【０００８】図５の（ａ）および（ｂ）は、従来の航跡
管制システムにて実行される相関ボックスを用いた相関
処理についての説明用模式図である。相関ボックスと
は、目標が存在すると思われる位置を中心とし、レーダ
の探知誤差、通報遅れから生じる誤差等の種々の誤差を
考慮し、目標が存在する可能性のある範囲を示すボック
ス型の空間である。航跡相関処理においては、各レーダ
の目標探知位置を中心に設定された相関ボックスが重な
ることがあれば、それらは「同一の航跡である」。と判
断される。

【０００９】同図（ａ）に示すように、所定のレーダか
ら通報された航跡Ａに対しては、そのレーダの誤差を考
慮した相関ボックス６０が設定され、他のレーダから通
報された航跡Ｂに対しては、そのレーダの誤差を考慮し
た相関ボックス６１が設定される。なお、航跡Ｃは、航
跡Ａと航跡Ｂとの相関処理によって得られた共通航跡を
表している。

【００１０】ここで、複数の航跡が近接して存在する場
合について説明する。同図（ｂ）に示すように、例えば
所定のレーダから航跡Ａ１およびＡ２が通報され、他の
レーダから航跡Ｂ１およびＢ２が通報されたとする。ま
た、航跡Ａ１およびＡ２に対しそれぞれ相関ボックス６
２および６３が設定され、航跡Ｂ１およびＢ２に対しそ
れぞれ相関ボックス６４および６５が設定されたとす
る。

【００１１】この場合、航跡Ｂ１と相関される可能性の
ある航跡は２つ存在する。すなわち、別のレーダから通
報された航跡Ａ１もしくは航跡Ａ２である。したがっ
て、航跡Ｂ１を航跡Ａ１もしくは航跡Ｂ２のいずれかに
相関させるためのペアリング処理が必要となり、相関処
理が複雑化するという問題点がある。

【００１２】また、高速で移動する目標の航跡について
は、その相関ボックスを比較的広域に設定する必要があ
る。このため、複数の目標が存在するような場合には、
ある相関ボックスが他の相関ボックスと重なり合う場合
が起こり得る。このとき、相関ボックスの重なりに起因
する相関ミスが発生するおそれがあり、精度が低下する
という問題点がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の航跡管制システムでは、相関処理が複雑化する上、相
関ボックスの重なりに起因する相関ミスが発生し易いと
いう問題点があった。本発明は、精度を低下させること
なく相関処理を簡略化することのできる航跡管制システ
ムを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の航跡管制システムは、複数の
レーダからの航跡情報を相関処理する航跡管制システム
において、目標追尾段階の主レーダは、目標追尾のため
に航跡番号情報を符号化したコード化パルスを用い、こ
のコード化パルスを目標に送波し、他のレーダは、前記
主レーダにより送波され前記目標にて反射された前記コ
ード化パルスを受波し、航跡管制センターは、前記他の
レーダにより受波されたコード化パルスに基づく航跡番
号情報を前記航跡情報として相関処理することを特徴と
している。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１は本発明の実施形態に係る航跡管
制システムの構成を示す図である。本システムは、レー
ダ１１および１２、レーダ管制装置１３および１４、航
跡管制センタ１５、通信リンク１６から構成されてい
る。

【００１６】先ず、少なくとも一方のレーダ（ここでは
レーダ１１とし、これを主レーダとする）は、目標１０
を探知し、追尾段階に入っているものとする。また、レ
ーダ１１とレーダ１２との間には、通信リンク１６によ
るリンクが確立しているもの。さらに、目標１０の航跡
と図示しない他の目標の航跡とは同一ビームに収まらな
い程度に離れているものとする。

【００１７】図２の（ａ）は本実施形態の相関処理の説
明用模式図である。以上のような条件下において、本実
施形態の航跡管制システムは、次のように動作する。先
ず、レーダ１１が一つの航跡Ａを探知し、レーダ１２が
二つの航跡Ｂ１およびＢ２を探知した場合について説明
する。

【００１８】これらレーダ１１および１２の探知／追尾
情報Ｍ１１およびＮ１２に基づいて、レーダ管制装置１
３および１４からの航跡情報Ｍ１３、Ｎ１４が航跡管制
センタ１５に対し通報される。

【００１９】そうすると、図２の（ａ）に示すように、
航跡Ａに対し相関ボックス２０が設定され、航跡Ｂ１お
よびＢ２に対し相関ボックス２１および２２が設定され
る。この時点では、航跡管制センタ１５において、レー
ダ１１からの探知／追尾情報Ｍ１１および航跡情報Ｍ１
３に基づく通報航跡Ａを、レーダ１２からの探知／追尾
情報Ｎ１２および航跡情報Ｎ１４に基づく通報航跡Ｂ１
もしくはＢ２のいずれに相関させるのか不明である。す
なわち、同図（ａ）に示すように相関２３もしくは相関
２４のどちらが確立するのか不明である。

【００２０】そこで、航跡管制センタ１５からは、レー
ダ管制装置１４を通じてレーダ１２に対し航跡Ｂ１の方
向をパッシブサーチするように命令するための信号Ｗ１
５が出力される。レーダ管制装置１４では上記信号Ｗ１
５に応じて信号Ｗ１４を出力する。これによりレーダ１
２は、航跡Ｂ１方向のパッシブサーチを実行する。ま
た、航跡管制センタ１５では、レーダ管制装置１３を通
じてレーダ１１に対し、航跡番号情報、すなわち航跡Ａ
を符号化したコード化パルスＳ１１を目標１０に対し照
射させるように命令する。

【００２１】ここで、コード化パルスについて説明す
る。コード化パルスは、いわゆるパルス圧縮レーダの一
方式である符号変調方式に利用される技術である。その
目的は、パルス幅の圧縮、振幅の伸張による探知距離の
増大化、距離分解能の向上にある。ここでは、“＋”ま
たは“−”から成る符号系列を用いて、送信パルスの搬
送波の位相を０゜、１８０゜だけ偏移させることによ
り、送信パルスを符号化位相変調し、受信時は、いわゆ
るＭＴＩの原理に基づき検波し、符号系列信号を再生す
る。コード化パルスとして最も有効であると考えられて
いるのが、バーカ符号である。バーカ符号は現在７通り
しか見つかっていない。

【００２２】使用するパルスのコードを、レーダ間の通
信リンク１６により事前に伝達しておけば、航跡番号情
報のコード化、複数レーダによる同一航跡照射時の照射
元の特定に上記バーカ符号を利用可能である。コード化
パルスに関しては、参考文献：「レーダ技術」、社団法
人電気通信学会に記載されている。

【００２３】レーダ１２は、通信リンク１６を介してレ
ーダ１１と同期を取りながら航跡Ｂ１方向のパッシブサ
ーチを実施し、従来と同様の追尾処理を続行する。以上
説明したようなレーダ１１および１２と、該レーダ１１
および１２の間を結ぶ通信リンク１６とにより、主レー
ダとしてのレーダ１１を送信機とし、レーダ１２を受信
機とする、いわゆるバイスタティック方式が実現され
る。

【００２４】図３は、バイスタティック方式の説明図で
ある。バイスタティック方式は、レーダの秘匿性を高め
るために、送信機４１と受信機４２とを分離する方式で
あり、既に実用化されている。バイスタティック方式の
欠点としては、いわゆるモノスタティック方式に比べて
ＲＣＳが低下するおそれがある。すなわち、バイスタテ
ィック方式では、同図に示すように、目標４０と送信機
４１、目標４０と受信機４２によって挟まれるバイスタ
ティック・アングル４３が鋭くなる場合は、ＲＣＳリタ
ーンが減少し探知能力が低下するとされている。

【００２５】その一方で、目標４０がＲＡＭ（電波吸収
材）を使用した物である場合は、バイスタティック・ア
ングル４３が鈍くなり、この場合は、モノスタティック
方式よりも探知能力が向上する場合があるとされてい
る。

【００２６】従って、ＲＡＭを使用するようなステルス
性の高い軍事兵器を目標物とするような場合には、バイ
スタティック方式は有効である。バイスタティック方式
に関しては、参考文献："AIRBORNE EARLY WARNING RADE
R",William C.Morchin,Artech House に記載されてい
る。

【００２７】レーダ１２がパッシブサーチを実行するこ
とにより、レーダ１１から送波されたコード化パルスＳ
１１を反射波Ｒ１１として受信した場合、航跡Ａの探知
をＮ１２として通報する。これに基づいてレーダ管制装
置１４は、航跡Ａと航跡Ｂ１との一致を航跡管制センタ
１５に通報する。かくして航跡管制センタ１５は、上記
通報に基づき相関２３を確立する。

【００２８】一方、レーダ１２は、パッシブサーチによ
りレーダ１１が送波したコード化パルスＳ１１を受信出
来なかった場合、今度は、航跡Ｂ２方向のパッシブサー
チを実施する。そして、コード化パルスが受信されれ
ば、航跡Ａと航跡Ｂ２との相関２４が確立する。

【００２９】なお、図２の（ｂ）に示すように、レーダ
１１が航跡番号Ａ１を送波し、レーダ１２がＢ１方向の
パッシブサーチを実行し、航跡番号Ａ１を検波すれば、
相関２９が確立する。また、レーダ１１が航跡番号Ａ２
を送波し、レーダ１２がＢ２方向のパッシブサーチを実
行し、航跡番号Ａ２を検波すれば、相関３０が確立す
る。

【００３０】以上説明した本実施形態では、航跡番号情
報が符号化されたコード化パルスを送受信するようにし
ているため、該パルスの受信によって航跡の位置情報の
みならず、航跡番号の情報も同時に得ることができる。
従って、レーダ１１および１２から航跡管制センタ１５
に対し、探知位置が異なる複数の情報が通報された場合
であっても、航跡管制センタ１５では、その航跡番号を
調べることにより、これら複数の情報が同一航跡を表す
のかそれとも別の航跡を表すのかを容易に知ることが可
能となる。

【００３１】したがって、航跡管制センタ１５における
相関処理は、同一の航跡番号をまとめるといった処理で
済み、相関処理を簡略化することができ、相関ミスが発
生するおそれがない。また、コード化パルスは、複数の
レーダが同一航跡を照射する場合に、照射元レーダを特
定する上でも有効である。

【００３２】（実施形態のまとめ）上述した実施形態に
示された航跡管制システムの構成および作用効果をまと
めると次の通りである。

【００３３】実施形態に示された航跡管制システムは、
複数のレーダからの航跡情報を相関処理するものであっ
て、目標追尾段階の主レーダ１１は、目標追尾のために
航跡番号情報を符号化したコード化パルスＳ１１を用
い、このコード化パルスＳ１１を目標に送波し、他のレ
ーダ１２は、主レーダ１１により送波され目標１０にて
反射されたコード化パルスＲ１２を受波し、航跡管制セ
ンター１５は、レーダ１２により受波されたコード化パ
ルスＲ１２に基づく航跡番号情報を航跡情報Ｎ１４とし
て相関処理することを特徴としている。

【００３４】上記航跡管制システムにおいては、レーダ
１２からの航跡情報Ｎ１４は、レーダ１１から送波され
該レーダ１１に関する航跡番号情報が符号化されたコー
ド化パルスＳ１１に基づいているので、レーダ１１から
の航跡情報Ｍ１３と、レーダ１２からの航跡情報Ｎ１４
とは対応付けられることになる。このため、各々のレー
ダ１１と１２との間において、航跡管制センタ１５によ
る相関処理の実行前に、同一の目標に対する航跡情報
（位置情報、航跡番号を含む）の対応を図ることがで
き、少なくとも同一の目標に対しては、複数のレーダ間
で同一の航跡番号を付与することができる。

【００３５】したがって、航跡管制センタ１５における
相関処理は、同一の航跡番号をまとめるといった処理で
済み、相関処理を簡略化することができ、相関ミスが発
生するおそれがないという利点がある。また、コード化
パルスは、複数のレーダが同一航跡を照射する場合に、
照射元レーダを特定する上でも有効である。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、航跡番号情報が符号化
されたコード化パルスを送受信して相関処理するように
しているので、精度を低下させることなく相関処理を簡
略化することのできる航跡管制システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る航跡管制システムの概
略構成を示す図。

【図２】上記実施形態に係る航跡管制システムにて実行
される相関ボックスを用いる相関処理の説明用模式図。

【図３】上記実施形態に係る航跡管制システムに適用さ
れるバイスタティック方式の説明図。

【図４】従来例に係る航跡管制システムの構成を示す
図。

【図５】上記従来例に係る航跡管制システムにて実行さ
れる相関ボックスを用いた相関処理を説明するための模
式図。

【符号の説明】

１０…目標 １１、１２…レーダ １３、１４…レーダ管制装置 １５…航跡管制センタ １６…通信リンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレーダからの航跡情報を相関処理
   する航跡管制システムにおいて、 目標追尾段階の主レーダは、目標追尾のために航跡番号
   情報を符号化したコード化パルスを用い、このコード化
   パルスを目標に送波し、 他のレーダは、前記主レーダにより送波され前記目標に
   て反射された前記コード化パルスを受波し、 航跡管制センターは、前記他のレーダにより受波された
   コード化パルスに基づく航跡番号情報を前記航跡情報と
   して相関処理することを特徴とする航跡管制システム。