JPH10206535A - Radar-screening region supporting device - Google Patents

Radar-screening region supporting device

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JPH10206535A
JPH10206535A JP9008648A JP864897A JPH10206535A JP H10206535 A JPH10206535 A JP H10206535A JP 9008648 A JP9008648 A JP 9008648A JP 864897 A JP864897 A JP 864897A JP H10206535 A JPH10206535 A JP H10206535A
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JP
Japan
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radar
target
doppler
information
moving target
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JP9008648A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Okamoto
和男 岡本
Kenichi Osawa
謙一 大沢
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To grasp the direction of a ship even at a water region where no radar information such as island shade can be obtained by successively calculating the speed of a traveling target and a predicted position in a radar radio wave shielding region based on information of Doppler frequency and distance to the traveling target being measured by a plurality of transmission and reception means for Doppler measurement. SOLUTION: An object target tracking means 2 is widely adopted, for example, for preventing collision of ships and aircraft and inputs information of the image and position of each target from a radar device 1 and a trigger signal for tracking. A display device 3 inputs and displays the image and position information of a tracked target from the target-tracking means 2, and converts position information that is inputted from polar coordinates to rectangular coordinates via a coordinate conversion means as needed for raster display. Transmitters and receivers 5 and 6 for Doppler measurement discharge radio waves in UHF and VHF bands into air, and a target speed/position operation means 7 successively calculates the speed and the predicted position of the traveling target within a radar radio wave shielding region based on the information of the Doppler frequency and the distance to the traveling target being measured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ電波の遮蔽
域におけるレーダ情報の喪失を支援する装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for supporting loss of radar information in a radar radio wave shielding area.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーダは、Radio detection and rangin
g の略で、自らの送信機から電波を発射し、物標から反
射されて戻ってくる電波を受信機で受信することによ
り、目的とする物標を検出し、その距離、方位、移動速
度などの情報を得る無線観測装置である。そして例え
ば、海上交通を監視するため、陸上の監視局から電波を
用いて海上の移動物標(船舶等)を追尾監視できる装置
としてもレーダが用いられており、現在レーダ以外に、
この用途に使用できる実用的な装置は存在しない。
2. Description of the Related Art Radar is radio detection and rangin.
An abbreviation of g, which emits radio waves from its own transmitter and receives the radio waves reflected back from the target with a receiver to detect the target, and its distance, direction, and moving speed. It is a wireless observation device that obtains information such as For example, radar is also used as a device that can monitor and monitor a moving target (such as a ship) at sea using radio waves from a land-based monitoring station in order to monitor marine traffic.
There is no practical device that can be used for this purpose.

【0003】このレーダの欠点は、レーダ電波の遮蔽域
においては物標の検出ができないということである。図
7はレーダ覆域とレーダ遮蔽域とを説明する図である。
図7においては、O点はレーダの設置位置であり、この
O点に設置された海上交通監視用レーダで湾内を航行す
る移動物標を監視しているものとする。また湾内に1つ
の島があり、O点からのレーダ電波はこの島陰には到達
しないので、O点からみたこの島陰の範囲がレーダ遮蔽
域となる。いまある移動物標の時刻t0 ,t1 ,t2
3 ,t4 における位置が図示のP0 ,P1 ,P2 ,P
3 ,P4 であるとすると、位置のP0 4 はレーダ
覆域内であるのでこの物標は検出できるが、位置がP1
からP3 の間はレーダ遮蔽域内であるためこの物標を検
出することはできない。即ちレーダは物標喪失状態にな
る。
A disadvantage of this radar is that a target cannot be detected in a shielding area of radar radio waves. FIG. 7 is a diagram illustrating a radar covered area and a radar shielded area.
In FIG. 7, the point O is a radar installation position, and it is assumed that a marine traffic monitoring radar installed at the point O monitors a moving target traveling in the bay. Also, there is one island in the bay, and the radar radio wave from point O does not reach this island shade, so the range of this island shade seen from point O is the radar shielding area. The time t 0 , t 1 , t 2 ,
Positions at t 3 and t 4 are P 0 , P 1 , P 2 , P
3 and P 4 , the position P 0 and the position P 0 Although P 4 This target can be detected because it is radar covered region, position P 1
Can not be detected this target for between P 3 is a radar shield region from. That is, the radar is in a state where the target is lost.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように港湾内や
多島海域に対する海上監視用レーダでは、監視している
物標が、島陰とか、橋梁や建築構造物の陰等のレーダ遮
蔽域内に入ると、物標喪失状態となり、レーダによる物
標追尾を継続することができないという問題があった。
これに対する従来の対策としては、従来のレーダ(これ
を#1レーダとする)のほかに新規のレーダ(これを#
2レーダとする)を用意し、#1レーダの遮蔽域が、#
2レーダの覆域となるような位置(例えば図7のQ点)
に設置することによって解決していた。しかし1つの港
湾に2台のレーダを設置すると、海上監視システムのコ
ストが倍増するという経済的な問題があり、また2つの
レーダ電波の干渉を避けるため、2台のレーダには異な
る周波数を割当てる必要があるが、現在希望するレーダ
周波数の割当が容易に得られない等の問題も残ってい
た。
As described above, in a sea surveillance radar for a harbor or an archipelago, the target being monitored is located in a radar shielded area such as an island shade or a bridge or a building structure. When entering, there is a problem that the target is lost and the tracking of the target by the radar cannot be continued.
As a conventional countermeasure against this, in addition to the conventional radar (this is assumed to be # 1 radar), a new radar (this is referred to as # 1 radar)
2 radar), and the shielding area of # 1 radar is #
Position that will be the coverage area of 2 radar (for example, point Q in FIG. 7)
The problem was solved by installing it. However, installing two radars in one harbor has the economic problem of doubling the cost of a maritime surveillance system, and assigns different frequencies to the two radars to avoid interference between the two radar waves. Although it is necessary, there still remains a problem that it is not easy to obtain a desired radar frequency assignment.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーダ遮蔽
域支援装置は、それぞれ異なる位置からレーダ電波の遮
蔽域を自己の覆域内に含むアンテナ指向特性となるよう
に設置され、それぞれ、所定周期毎に所定パルス幅で所
定周波数の電波を前記アンテナ指向特性により送信し、
自己の覆域内に存在する移動物標からの反射電波を受信
し、前記移動物標の移動速度に基づくドップラ周波数を
測定すると共に、自己の設置位置から前記移動物標まで
の距離を測定する複数のドップラ測定用送受信手段と、
前記複数の各ドップラ測定用送受信手段がそれぞれ測定
したドップラ周波数及び移動物標までの距離の情報に基
づき、前記レーダ電波の遮蔽域内の前記移動物標の速度
及び予測位置を逐次算出する物標速度・位置演算手段と
を備えたものである。その結果、従来海上監視レーダシ
ステム等が海上航行物標の追尾を行う場合に、島陰等の
レーダ遮蔽域によりレーダ情報が得られない水域におい
ても物標追尾動作を継続し、船舶等の動向を把握するこ
とができる。
SUMMARY OF THE INVENTION A radar shielding area support apparatus according to the present invention is installed so as to have an antenna directivity including a shielding area for radar radio waves within its own coverage area from different positions, and each of them has a predetermined period. A radio wave of a predetermined frequency with a predetermined pulse width is transmitted by the antenna directivity characteristic every time,
Receives reflected radio waves from a moving target existing in its own coverage area, measures the Doppler frequency based on the moving speed of the moving target, and measures the distance from its own installation position to the moving target. Transmitting and receiving means for Doppler measurement,
A target velocity for sequentially calculating the velocity and the predicted position of the moving target within the radar wave shielding area based on information on the Doppler frequency and the distance to the moving target measured by the plurality of Doppler measurement transmitting / receiving units, respectively. And a position calculating means. As a result, when a conventional maritime surveillance radar system tracks a marine-going target, the target tracking operation is continued even in water areas where radar information cannot be obtained due to radar shielding areas such as island shade, and the movement of ships etc. Can be grasped.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施形態1.図1は本発明の実施形態1,2に係るレー
ダ遮蔽域支援装置の構成を示す図である。図1におい
て、1はレーダ装置であり、この例では海上交通監視用
のレーダであるものとする。2は物標追尾手段であり、
レーダ装置1から各物標の映像とその位置の情報、並び
にトリガ信号を入力し、各物標の追尾を行うものであ
る。この物標追尾手段2は、例えば船舶や航空機の衝突
予防装置等に広く採用されている手段であり、物標の過
去から現在までに移動した航跡及び速度並びに現在位置
から未来の(即ち次のアンテナ回転時の)推測位置をカ
ルマンフィルタなどにより予測算出し、トラッキングゲ
ートを用いて追尾するものである。3は表示装置であ
り、物標追尾手段2から追尾物標の映像及び位置情報を
入力して表示する装置(例えばPPI表示装置)であ
る。なお表示装置3に入力する位置情報を図示しない座
標変換手段を介して極座標から直交座標に変換し、ラス
タ表示装置に表示させる場合もある。上記1〜3の装置
及び手段により従来のレーダによる物標追尾表示装置は
構成される。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a radar shielding area support device according to Embodiments 1 and 2 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a radar device, which in this example is a radar for monitoring marine traffic. 2 is a target tracking means,
A video of each target, information on its position, and a trigger signal are input from the radar device 1 to track each target. The target tracking means 2 is a means widely used in, for example, a collision preventive device for a ship or an aircraft, and includes a track and speed of the target moving from the past to the present and a future (that is, the next An estimated position (when the antenna is rotated) is predicted and calculated by a Kalman filter or the like, and tracking is performed using a tracking gate. A display device 3 is a device (for example, a PPI display device) that inputs and displays the video and position information of the tracking target from the target tracking means 2. In some cases, the position information input to the display device 3 may be converted from polar coordinates to rectangular coordinates via coordinate conversion means (not shown) and displayed on a raster display device. A target tracking display device using a conventional radar is constituted by the above-described devices and means.

【0007】図1の5,6はそれぞれ#1,#2ドップ
ラ測定用送受信機、7は物標速度・位置演算手段であ
り、上記5〜7により実施形態1,2のレーダ遮蔽域支
援装置は構成される。図2は図1の#1,#2ドップラ
測定用送受信機の設置位置と指向特性の例を示す図、図
3は図1の#1,#2ドップラ測定用送受信機の送受信
タイミングを示す図であり、図3の(a)は実施形態1
のタイミング、図3の(b)は実施形態2のタイミング
を示している。また図4は図1の物標速度・位置演算方
法を説明する図、図5は図1のレーダ遮蔽域支援装置の
動作を説明するフローチャートである。
In FIG. 1, reference numerals 5 and 6 denote # 1 and # 2 Doppler measuring transceivers, respectively, and reference numeral 7 denotes a target speed / position calculating means. Is composed. FIG. 2 is a diagram showing an example of installation positions and directional characteristics of the # 1 and # 2 Doppler measurement transceivers of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing transmission and reception timings of the # 1 and # 2 Doppler measurement transceivers of FIG. FIG. 3A shows the first embodiment.
FIG. 3B shows the timing of the second embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the target speed / position calculation method of FIG. 1, and FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the radar occlusion area support apparatus of FIG.

【0008】図2において、O点はレーダ装置1の設置
位置であり、このO点に設置された海上交通監視用レー
ダで湾内を航行する移動物標の監視をしているが、湾内
に1つの島があるものとする。従ってこの島陰に図示の
レーダ遮蔽域が存在する。#1,#2ドップラ測定用送
受信機5,6は、それぞれ異なる位置(例えば図2の
A,B点)からレーダ電波の遮蔽域を自己の覆域内に含
むアンテナ指向特性(例えば図2の一点鎖線と二点鎖
線)となるように設置される。
In FIG. 2, a point O is an installation position of the radar device 1, and a marine traffic monitoring radar installed at the point O monitors a moving target traveling in the bay. There are two islands. Therefore, the illustrated radar shielding area exists in the shade of the island. The # 1 and # 2 Doppler measuring transceivers 5 and 6 have antenna directivity characteristics (for example, one point in FIG. 2) including a radar radio wave shielding area in their own coverage area from different positions (for example, points A and B in FIG. 2). (A chain line and a two-dot chain line).

【0009】#1,#2ドップラ測定用送受信機5,6
は、共に、一定周期毎にパルス電波を繰り返して送信
し、移動物標からの受信信号からドップラ周波数とその
物標までの距離を算出するが、この2つの送信及び受信
電波の相互干渉を避けるための方法が、実施形態1と実
施形態2とでは異なる。実施形態1では、#1,#2ド
ップラ測定用送受信機5,6は、それぞれの送信周波数
を異なる周波数f1 ,f2 としているので、図3の
(a)に示すように、それぞれの送信時刻を同期させる
ことができる。この場合例えば、レーダ装置1から送信
用トリガ信号を入力し、このトリガ信号に同期させて送
信を行うようにしてもよい。
# 1, # 2 Doppler measurement transceivers 5, 6
Both transmit pulse radio waves repeatedly at regular intervals and calculate the Doppler frequency and the distance to the target from the received signal from the moving target, but avoid mutual interference between the two transmitted and received radio waves The method for this is different between the first embodiment and the second embodiment. In the first embodiment, since the # 1 and # 2 Doppler measurement transceivers 5 and 6 have different transmission frequencies f 1 and f 2 , respectively, as shown in FIG. Time can be synchronized. In this case, for example, a transmission trigger signal may be input from the radar device 1 and transmission may be performed in synchronization with the trigger signal.

【0010】#1,#2ドップラ測定用送受信機5,6
は、それぞれ図2の指向特性のアンテナから、例えばU
HF又はVHF帯の特定周波数がf1 ,f2 で、パルス
幅がt0 (例えば1〜10μs)、繰返周期がT(例え
ば1〜10ms)の電波を大気中に放射する(図3の
(a)の送信波f1 ,f2 を参照)。そして移動物標が
それぞれの覆域内に存在すると、この移動物標から反射
されドップラシフトを受けた受信波が#1,#2にドッ
プラ測定用送受信機5,6によってそれぞれ受信される
(図3の(a)の受信波f1 ±Δf1 とf2 ±Δf2
参照)。なお#1,#2ドップラ測定用送受信機5,6
は、レーダとは独立した動作を行うものであるから、一
般的には、移動物標がレーダ遮蔽域に入る少し前から、
レーダ遮蔽域を出た少し後までの間は反射電波の受信が
十分に可能となるようにアンテナ指向特性を設定してお
く(図2の一点鎖線と二点鎖線を参照)。
# 1, # 2 Doppler measurement transceivers 5, 6
Are, for example, U
Radio waves having specific frequencies of f 1 and f 2 in the HF or VHF band, a pulse width of t 0 (for example, 1 to 10 μs), and a repetition period of T (for example, 1 to 10 ms) are emitted into the atmosphere (see FIG. 3). (See the transmission waves f 1 and f 2 in (a)). When the moving target exists in each of the covered areas, the received waves reflected from the moving target and subjected to the Doppler shift are received by the Doppler measuring transceivers 5 and 6 at # 1 and # 2, respectively (FIG. 3). (A) of the received wave f 1 ± Δf 1 and f 2 ± Δf 2 (see FIG. 2A). # 1, # 2 Doppler measurement transceivers 5, 6
Is an operation that is independent of radar, so in general, shortly before a moving target enters the radar shielding area,
The antenna directivity is set so that the reflected radio waves can be sufficiently received shortly after the radar shielded area (see the dashed-dotted line and the dashed-dotted line in FIG. 2).

【0011】いまある測定点から周波数f(波長λ)の
波動信号を移動物標に対して送波した場合、測定点に対
する方向に相対速度Vr を有する移動物標からの反射波
は、ドップラシフトを受け、そのドップラ周波数f
D は、Cを電波の伝播速度とすると、次の(1)式で示
されることは周知である。但し波長λはλ=C/fであ
る。 fD =2Vr ・f/C=2Vr /λ …(1) 従ってこのドップラ周波数(送信周波数と受信周波数の
差)を測定することにより相対速度Vr は次の(2)式
から得られる。 Vr =C・fD /2f …(2)
When a wave signal having a frequency f (wavelength λ) is transmitted from a certain measurement point to a moving target, the reflected wave from the moving target having a relative velocity V r in the direction to the measuring point is Doppler. Undergoes a shift and its Doppler frequency f
It is well known that D is expressed by the following equation (1), where C is the propagation speed of the radio wave. However, the wavelength λ is λ = C / f. f D = 2V r · f / C = 2V r / λ (1) Accordingly, by measuring the Doppler frequency (difference between the transmission frequency and the reception frequency), the relative velocity V r can be obtained from the following equation (2). . V r = C · f D / 2f (2)

【0012】図4の(a)は、いまP点にある移動物標
の速度ベクトルVと、A点、B点に対する移動物標の相
対速度ベクトルVrA,VrBをそれぞれ示している。ここ
でA点に対する相対速度ベクトルVrAはA点に対して遠
ざかる方向であり、B点に対する相対速度ベクトルVrB
はB点に対して近ずく方向であるので、近ずく方向のと
きには正、遠ざかる方向のときには負となる単位ベクト
ルvA ,vB をそれぞれ乗じることでスカラ量VrA,V
rBに変換できる。そしてVrAが負のときにはドップラ周
波数fDAも負、VrBが正のときにはドップラ周波数fDB
も正となる関係となる。
FIG. 4A shows the velocity vector V of the moving target at the point P and the relative velocity vectors V rA and V rB of the moving target with respect to the points A and B, respectively. Here, the relative speed vector V rA with respect to the point A is a direction away from the point A, and the relative speed vector V rB with respect to the point B.
Is a direction approaching the point B , so that the scalar quantities V rA , V B are multiplied by unit vectors v A , v B which are positive when approaching and negative when approaching .
Can be converted to rB . When V rA is negative, the Doppler frequency f DA is also negative, and when V rB is positive, the Doppler frequency f DB
Also has a positive relationship.

【0013】また図4の(b)はP点位置の測定方法を
示している。いま測定点A,Bからパルス電波を送信し
た時刻から、P点の移動物標より反射電波を受信した時
刻までの時間tA ,tB をそれぞれ測定するこことによ
り、測定点A,BからP点までの距離RAP,RBPを求め
ることができる(RAP=tA・C/2,RBP=tB ・C
/2、但しCは電波の伝播速度である)。そして測定点
AとBの間の距離RABを既知とすれば、三角測量の原理
によりP点の位置を測定することができる。
FIG. 4B shows a method of measuring the position of point P. By measuring the times t A and t B from the time when the pulsed radio wave is transmitted from the measurement points A and B to the time when the reflected radio wave is received from the moving target at the point P, respectively, the measurement points A and B are measured. distance R AP to point P can be obtained R BP (R AP = t a · C / 2, R BP = t B · C
/ 2, where C is the propagation speed of the radio wave). If the distance R AB between the measurement points A and B is known, the position of the point P can be measured by the principle of triangulation.

【0014】#1,#2ドップラ測定用送受信機5,6
は、所定の繰返周期T(例えば前記1〜10ms)毎
に、それぞれドップラ周波数fDA,fDBと、移動物標P
までの距離RAP,RBPを測定することができる。しかし
測定精度を向上させるためには、測定値の平均化処理を
するのが望ましい。従って図1の物標速度・位置演算手
段7は、#1,#2ドップラ測定用送受信機5,6が測
定した前記fDA,fDB,RAP,RBPの測定値を入力する
と、例えばそれぞれ10個の測定値の平均値を求め、こ
の平均化処理をした情報を用いて演算を行うようにして
いる。この場合、前記送信繰返周期Tが10msの場合
でも、10T=100ms(0.1秒)毎に平均化情報
が得られることになり、この0.1秒の間における移動
物標の位置変化は微少であるので、平均化処理による測
定精度向上の効果の方が大きい。従って以下の説明にお
けるfDA,fDB,RAP,RBPや、これらから求められる
V,VrA,VrB,vA ,vB 等のデータは、平均化処理
後のデータとして説明する。
# 1, # 2 Doppler measurement transceivers 5, 6
Is the Doppler frequency f DA , f DB and the moving target P every predetermined repetition period T (for example, the above 1 to 10 ms).
The distances R AP and R BP up to this point can be measured. However, in order to improve the measurement accuracy, it is desirable to average the measured values. Therefore, the target velocity / position calculating means 7 in FIG. 1 receives the measured values of f DA , f DB , R AP , and R BP measured by the # 1 and # 2 Doppler measuring transceivers 5 and 6, for example, The average value of each of the ten measured values is obtained, and the calculation is performed using the information obtained by the averaging process. In this case, even when the transmission repetition period T is 10 ms, averaging information is obtained every 10 T = 100 ms (0.1 seconds), and the position change of the moving target during this 0.1 second is obtained. , The effect of improving the measurement accuracy by the averaging process is greater. Accordingly, in the following description, data such as f DA , f DB , R AP , R BP and V, V rA , V rB , v A , and v B obtained therefrom will be described as data after averaging processing.

【0015】そして移動物標の位置P点が、レーダまた
は図4の(b)の測定法により求めると、前記(2)式
を用いてfDA,fDBからVrA,VrBの値を求めておき、
前記P点を各速度ベクトルの始点として、図4の(a)
に示すように、A点からP点を通る延長線上に相対速度
ベクトルVrAの大きさを、またP点からB点に到る直線
上に相対速度ベクトルVrBの大きさをそれぞれ作図す
る。そして相対速度ベクトルVrAの先端PA と、相対速
度ベクトルVrBの先端PB とから、それぞれ直角方向に
下した2つの直線の交点が速度ベクトルVの先端となる
ようにP点から作図することにより、速度ベクトルVを
求めることができる。
When the position P of the moving target is determined by radar or the measuring method shown in FIG. 4B , the values of V rA and V rB are obtained from f DA and f DB by using the above equation (2). Ask for it,
Using the point P as a starting point of each velocity vector, FIG.
As shown in, the magnitude of the relative velocity vector V rA an extension passing through the point P from the point A, also respectively plotting the magnitude of the relative velocity vector V rB on a straight line extending from the point P to the point B. And the tip P A of the relative velocity vector V rA, and a leading end P B of the relative velocity vector V rB, the intersection of two straight lines ruled perpendicularly each plotting the point P such that the tip of the velocity vector V Thus, the velocity vector V can be obtained.

【0016】上記の図式説明を一般的な関数で示すと、
以下のようになる。なお各点の座標原点は、この例で
は、レーダ装置1の設置位置O点とする。いま測定点
A,B、移動物標Pの座標位置を(XA ,YA ),(X
B ,YB ),(XP ,YP )として、移動物標の速度ベ
クトルをVとすると、測定点A,Bに対する相対速度ベ
クトルVrA,VrBは次の関数(3),(4)式で示され
る。 VrA=F(XA ,YA ,XP ,YP ,V) …(3) VrB=F(XB ,YB ,XP ,YP ,V) …(4)
If the above schematic description is represented by a general function,
It looks like this: In this example, the coordinate origin of each point is the installation position O of the radar device 1. Now the measurement points A, B, the coordinate position of the moving target P (X A, Y A) , (X
B, Y B), (X P, as Y P), when the velocity vector of the moving target that is V, the measurement point A, the relative velocity vector V rA for B, V rB the following function (3), (4 ) Expression. V rA = F (X A , Y A , X P , Y P , V) (3) V rB = F (X B , Y B , X P , Y P , V) (4)

【0017】従って測定点A,Bにおけるドップラ周波
数fDA,fDBは、移動物標からA点方向、B点方向の単
位ベクトルをそれぞれvA ,vB とすると、次の関数
(5),(6)式で示される。 fDA=f(XA ,YA ,XP ,YP ,V,vA ) …(5) fDB=f(XB ,YB ,XP ,YP ,V,vB ) …(6) ここで移動物標の速度ベクトルVは、X軸方向の成分V
x と、Y軸方向の成分VY とを合成したものであるから
上記(5),(6)式は(7),(8)式として表現で
きる。 fDA=fA (XA ,YA ,XP ,YP ,VX ,VY ,vA ) …(7) fDB=fB (XB ,YB ,XP ,YP ,VX ,VY ,vB ) …(8)
Accordingly, the Doppler frequencies f DA and f DB at the measurement points A and B are given by the following functions (5) and (5), respectively, assuming that the unit vectors in the directions of the points A and B from the moving target are v A and v B , respectively. It is shown by equation (6). f DA = f (X A , Y A , X P , Y P , V, v A ) (5) f DB = f (X B , Y B , X P , Y P , V, v B ) ( 6) Here, the velocity vector V of the moving target is a component V in the X-axis direction.
Since x and the component V Y in the Y-axis direction are combined, the above equations (5) and (6) can be expressed as equations (7) and (8). f DA = f A (X A , Y A , X P , Y P , V X , V Y , v A ) (7) f DB = f B (X B , Y B , X P , Y P , V X, V Y, v B) ... (8)

【0018】図5のフローチャートにより図1の物標追
尾動作を説明する。なお図のSに続く数値はステップ番
号を示す。まず物標追尾手段2は、移動物標がレーダ遮
蔽海域に入る前に、レーダ装置1から移動物標の初期位
置(XP0,YP0)の情報を得ておく(図5のS1を参
照)。この場合レーダによる物標追尾で速度情報も得ら
れるが、これはドップラ周波数から求める速度ベクトル
の参考値程度とする。
The target tracking operation of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The numerical value following S in the figure indicates a step number. First, the target tracking means 2 obtains information on the initial position (X P0 , Y P0 ) of the moving target from the radar device 1 before the moving target enters the radar shielding sea area (see S1 in FIG. 5). ). In this case, velocity information can also be obtained by target tracking by the radar, but this is about the reference value of the velocity vector obtained from the Doppler frequency.

【0019】この移動物標がレーダ遮蔽海域に入る前に
おいても、#1,#2ドップラ測定用送受信機5,6は
自己の覆域内に存在する前記移動物標についてのドップ
ラ周波数fDA,fDBを繰返し測定し、物標速度・位置演
算手段7がこの測定値の平均化処理値を取得する(図5
のS2を参照)。ここで、測定点A,Bの位置(XA
A ),(XB ,YB )は既知であり、物標の初期位置
0 は、レーダ装置1から物標追尾手段2を介して得ら
れるから、速度ベクトルVのA,B点方向ベクトル成分
の単位ベクトルvA ,vB も決まり、物標速度・位置演
算手段7にとって未知数はVx ,Vy のみとなる。
Even before the moving target enters the radar shielding sea area, the # 1 and # 2 Doppler measuring transceivers 5 and 6 operate at the Doppler frequencies f DA and f DA of the moving target existing in their own coverage areas. The DB is repeatedly measured, and the target speed / position calculating means 7 acquires an averaged processing value of the measured value (FIG. 5).
S2). Here, the positions of the measurement points A and B (X A ,
Y A ) and (X B , Y B ) are known, and the initial position P 0 of the target is obtained from the radar device 1 via the target tracking means 2. The unit vectors v A and v B of the vector components are also determined, and the unknowns are only V x and V y for the target velocity / position calculation means 7.

【0020】そこで、物標速度・位置演算手段7は、前
記(7),(8)式の連立方程式を解くことで、速度ベ
クトルのX軸、Y軸成分VX ,VY を求め、これらの合
成ベクトルVを求めることができる(図5のS3を参
照)。次に今回レーダで得られた初期位置(XP0
P0)と、A,B点で観測されたドップラ周波数fDA
DBから求めた速度ベクトルVとを用いて、次回(例え
ば前記10T後)ドップラ周波数が得られる最初の予測
位置(この位置をXP1,YP1とする)を算出する(図5
のS4を参照)。即ち初期位置(XP0,YP0)における
X,Y軸方向の速度成分ベクトルVX ,YY の単位ベク
トルをそれぞれvX ,vY とすると、上記最初の予測位
置(XP1,YP1)は次の(9),(10)式から算出で
きる。 XP1=XP0+VX ・vX ・10T …(9) YP1=YP0+VY ・vY ・10T …(10)
Then, the target velocity / position calculating means 7 solves the simultaneous equations of the equations (7) and (8) to obtain the X-axis and Y-axis components V X and V Y of the velocity vector. (See S3 in FIG. 5). Next, the initial position (X P0 ,
Y P0 ) and the Doppler frequencies f DA , observed at points A and B,
by using the velocity vector V calculated from f DB, calculates the next (for example, after the 10T) first predicted position where the Doppler frequency is obtained (this position is X P1, Y P1) (Figure 5
S4)). That is, assuming that the unit vectors of the velocity component vectors V X and Y Y in the X and Y axis directions at the initial position (X P0 and Y P0 ) are v X and v Y , respectively, the first predicted position (X P1 , Y P1 ) Can be calculated from the following equations (9) and (10). X P1 = X P0 + V X · v X · 10T (9) Y P1 = Y P0 + V Y · v Y · 10T (10)

【0021】前記最初の予測位置(XP1,YP1)が、ま
だレーダ覆域内に存在する場合は、10T後にレーダに
よって得られる検出位置によって、この予測位置の確認
又は修正が可能であり、またドップラ周波数から得られ
た速度ベクトルVX ,VY もレーダ情報との比較ができ
る。なおレーダとドップラ測定用送受信機の両方から同
種の情報が得られる場合には、通常、位置情報について
は、レーダ情報の方が精度が良く(レーダでは物標の方
位と距離が直接検出できるので)、速度情報については
ドップラ周波数から得た方が精度が良い。従って精度の
良い方の情報を採用することが望ましい。
If the first predicted position (X P1 , Y P1 ) is still within the radar coverage, the predicted position can be confirmed or corrected by the detection position obtained by the radar after 10T, and The velocity vectors V X and V Y obtained from the Doppler frequency can also be compared with radar information. When the same type of information can be obtained from both the radar and the Doppler measurement transceiver, the radar information is usually more accurate for the position information (since the azimuth and distance of the target can be directly detected by the radar, For speed information, the accuracy is better if obtained from the Doppler frequency. Therefore, it is desirable to use information with higher accuracy.

【0022】しかし前記最初の予測位置(XP1,YP1
がレーダ遮蔽域内の場合には(図7のP1 を参照)、こ
の予測位置を次の速度ベクトルの始点として用いる。そ
して10T後に再び観測されるドップラ周波数fDA,f
DAから、物標速度・位置演算手段7は、前記最初の予測
位置(XP1,YP2)を始点とする速度ベクトルVX ,V
Y を再び算出する(図5のS5を参照)。そして最初の
予測位置(XP1,YP1)を始点とする速度ベクトル
X ,VY により再び次のドップラ周波数が得られる2
回目の予測位置(XP2,YP2)を算出する(図4のS6
を参照)。
However, the first predicted position (X P1 , Y P1 )
There (see P 1 in FIG. 7) in the case of radar shielding region, use of the predicted position as the start point of the next velocity vector. And the Doppler frequencies f DA , f observed again after 10T
From the DA , the target velocity / position calculating means 7 calculates the velocity vectors V X , V X starting from the first predicted position (X P1 , Y P2 ).
Y is calculated again (see S5 in FIG. 5). Then, the next Doppler frequency is obtained again by the velocity vectors V X and V Y starting from the first predicted position (X P1 , Y P1 ).
The second predicted position (X P2 , Y P2 ) is calculated (S6 in FIG. 4).
See).

【0023】物標速度・位置演算手段7は、前記のよう
に、まず移動物標がレーダ遮蔽域に入る前のレーダ検出
位置を始点として、この始点において得られるドップラ
周波数に基づく速度情報によって、次にドップラ周波数
が得られる最初の位置を予測し、次にこの最初の予測位
置において得られるドップラ周波数に基づく速度情報に
よって、さらに次にドップラ周波数が得られる2回目の
位置と予測するという動作を繰り返すことによって、逐
次レーダ遮蔽域内の移動物標の速度及び位置情報を物標
追尾手段2へ供給する。物標追尾手段2は、移動物標が
レーダ遮蔽域内にある間にはレーダ情報が得られるない
ので、代りに物標速度・位置演算手段7から供給される
情報によって物標追尾動作を継続し、表示装置3に物標
の追尾位置及び速度を表示する(図5のS7を参照)。
As described above, the target speed / position calculating means 7 starts from the radar detection position before the moving target enters the radar shielding area, and obtains the velocity information based on the Doppler frequency obtained at this start point. Next, an operation of predicting a first position at which a Doppler frequency is obtained, and then predicting a second position at which a Doppler frequency is further obtained based on velocity information based on the Doppler frequency obtained at the first predicted position. By repeating this, the speed and position information of the moving target in the radar shielding area is sequentially supplied to the target tracking means 2. The target tracking means 2 does not obtain radar information while the moving target is in the radar shielded area, and therefore continues the target tracking operation based on the information supplied from the target speed / position calculation means 7 instead. Then, the tracking position and the speed of the target are displayed on the display device 3 (see S7 in FIG. 5).

【0024】しかしレーダ遮蔽域に入ってから前記予測
位置の計算が繰り返されると、各予測時の誤差が積算さ
れるので、このような場合には、物標速度・位置演算手
段7は、予測位置からA点までの距離R1 と予測位置か
らB点までの距離R2 とを算出し、次のドップラ周波数
が得られる時点で、#1,#2ドップラ測定用送受信機
5,6から実測値として入力されるA,B点から移動物
標までの距離RAP,RBP(図4の(b)を参照)と比較
し、誤差ε1 =RAP−R1 ,ε2 =RBP−R2の絶対値
のいずれか一方が所定の閾値を越える場合に、実測値R
AP,RBPに基づき算出された物標位置へ予測位置の修正
を行う(図5のS8,S9を参照)。
However, if the calculation of the predicted position is repeated after entering the radar shielded area, errors in each prediction are added up. In such a case, the target speed / position calculation means 7 sets The distance R 1 from the position to the point A and the distance R 2 from the predicted position to the point B are calculated, and when the next Doppler frequency is obtained, the distances are actually measured from the # 1 and # 2 Doppler measuring transceivers 5 and 6. Compared with the distances R AP and R BP from points A and B input as values to the moving target (see FIG. 4B), errors ε 1 = R AP −R 1 and ε 2 = R BP when one of the absolute values of -R 2 exceeds a predetermined threshold value, the measured value R
The predicted position is corrected to the target position calculated based on AP and RBP (see S8 and S9 in FIG. 5).

【0025】前記追尾中の移動物標がレーダ遮蔽域内に
存在する間は、即ちレーダ装置1から物標追尾手段2を
介して物標の位置情報が得られない間は(図5のS10
を参照)、物標速度・位置演算手段7は、図5のS5〜
S10の処理を繰り返して行う。そして移動物標が再び
レーダ覆域内に入り、レーダ情報がまた得られるように
なると、物標速度・位置演算手段7は、最終的な物標の
位置、速度情報を物標追尾手段2に引渡して動作を終了
する。物標追尾手段2は引渡された物標の位置、速度情
報のうち、位置情報については、レーダによる検出位置
に更新して(レーダ位置情報の方が精度が良いので)、
これらの情報に基づき、レーダ覆域内における物標追尾
を継続して行い、表示装置3に対して追尾物標の表示を
連続的に行うことができる。
While the moving target being tracked exists in the radar shielding area, that is, while the position information of the target cannot be obtained from the radar apparatus 1 via the target tracking means 2 (S10 in FIG. 5).
5), and the target speed / position calculation means 7 performs the processing in S5 to S5 in FIG.
The processing of S10 is repeatedly performed. When the moving target enters the radar coverage again and radar information can be obtained again, the target speed / position calculation means 7 delivers the final target position and speed information to the target tracking means 2. To end the operation. The target tracking means 2 updates the position information of the delivered target position and speed information to the position detected by the radar (since the radar position information has higher accuracy),
Based on these information, the target tracking in the radar coverage area is continuously performed, and the display of the tracked target on the display device 3 can be continuously performed.

【0026】なお、図1においては、物標追尾手段2と
物標速度・位置演算手段7とは別の手段として説明した
が、これは従来の動作を行う手段と、本発明の動作を行
う手段とを分けて説明するためであり、本発明はこの構
成に限定されるものではない。例えば、1台のパーソナ
ルコンピュータ等により2つの手段の動作を行わせるよ
うにしてもよい。
In FIG. 1, the target tracking means 2 and the target speed / position calculation means 7 have been described as separate means. However, this means performs the conventional operation and performs the operation of the present invention. This is for the purpose of separately describing means and the present invention, and the present invention is not limited to this configuration. For example, the operations of the two units may be performed by one personal computer or the like.

【0027】上記のように実施形態1によれば、島陰等
のレーダ遮蔽域を覆域とする少くとも2台のドップラ測
定用送受信機を設けることにより、従来海上監視レーダ
システム等が海上航行物標の追尾を行う場合に、レーダ
情報が得られない水域においても物標追尾動作を継続
し、船舶等の動向を把握することが可能となり、海上監
視に資することが大きい。
According to the first embodiment as described above, by providing at least two Doppler measurement transceivers covering the radar shielding area such as an island shade, the conventional marine surveillance radar system and the like When a target is tracked, the target tracking operation can be continued even in a water area where radar information cannot be obtained, and it is possible to grasp a trend of a ship or the like, which greatly contributes to sea monitoring.

【0028】実施形態2.図3の(b)は、本発明の実
施形態2に係る#1,#2ドップラ測定用送受信機の送
受信タイミングを示す図である。実施形態2において
は、2つのドップラ測定用送受信機5,6がそれぞれ同
一周波数fの電波を送信でき、且つ電波の相互干渉を避
けるため、一定周期T毎の送信時刻を交互に#1ドップ
ラ測定用送受信機5と#2ドップラ測定用送受信機6に
割り当てる。そして送信時刻をt1 ,t2 ,t3 ,t4
…とすれば、#1ドップラ測定用送受信機5は送信時刻
1 ,t3 ,t5 …のみに送信し、#2ドップラ測定用
送受信機6は送信時刻t2 ,t4 ,t6 …のみに送信す
るようにしている。
Embodiment 2 FIG. FIG. 3B is a diagram showing the transmission and reception timings of the # 1 and # 2 Doppler measurement transceivers according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, in order to enable the two Doppler measurement transceivers 5 and 6 to transmit radio waves of the same frequency f, respectively, and to avoid mutual interference of radio waves, the transmission time of each fixed period T is alternately set to # 1 Doppler measurement. To the transceiver for transmission 5 and the transceiver for Doppler measurement # 2. Then, the transmission time is set to t 1 , t 2 , t 3 , t 4
..., the # 1 Doppler measurement transceiver 5 transmits only at the transmission times t 1 , t 3 , t 5, ..., And the # 2 Doppler measurement transceiver 6 transmits the transmission times t 2 , t 4 , t 6 . Only to send to.

【0029】実施形態2では、各ドップラ測定用送受信
機5,6の送信周期は2Tとなるが(図3の(b)を参
照)、例えば2Tが10msの場合に、2つのドップラ
周波数10個の平均化データは0.1秒毎に得られるか
ら、この0.1秒毎に移動速度を求めても本発明の動作
には全く支障がない。そして現在希望する周波数の電波
の割り当て認可を受けることは容易でないので、複数の
送信機が同一周波数の電波を送信できるという効果は大
きい。またドップラ測定用送受信機が2台以上、例えば
#1,#2,#3の3台ある場合には、送信時刻を#
1,#2,#3,#1,#2,#3,…と順番に割り当
て、各送信機は自己に割り当てられた送信時刻のみに送
信するようにすればよい。
In the second embodiment, the transmission cycle of each of the Doppler measuring transceivers 5 and 6 is 2T (see FIG. 3B). For example, when 2T is 10 ms, two Doppler frequencies of 10 Is obtained every 0.1 second, and even if the moving speed is obtained every 0.1 second, the operation of the present invention is not affected at all. Since it is not easy to obtain the current assignment of the radio wave of the desired frequency, the effect that a plurality of transmitters can transmit the radio wave of the same frequency is great. If there are two or more Doppler measurement transceivers, for example, three units # 1, # 2, and # 3, the transmission time is set to #
, # 1, # 2, # 3, # 1, # 2, # 3,... May be sequentially assigned, and each transmitter may transmit only at the transmission time assigned to itself.

【0030】実施形態3.図6は本発明の実施形態3に
係るドップラ信号用トランスポンダの構成を示す図であ
る。実施形態3は、図1の#1,#2ドップラ測定用送
受信機5,6の送信出力が小電力の場合や、アンテナの
指向特性が無指向性の場合や、物標が小さく(従って電
波の有効反射面積も小さい)且つ遠距離にある場合等
に、その覆域内にある移動物標から直接十分なる反射信
号が得られず、その結果、ドップラ周波数の測定ができ
ない場合の対策を示している。実施形態3においては、
上記のように観測地点に設置されたドップラ測定用送受
信機が受信する移動物標からの直接反射電力が小さ過ぎ
る場合に、移動体にトランスポンダを搭載させ、このト
ランスポンダの送信波を受信して十分なる受信電力を得
んとするものである。
Embodiment 3 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a transponder for a Doppler signal according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, the transmission outputs of the # 1 and # 2 Doppler measurement transceivers 5 and 6 in FIG. 1 are low power, the directional characteristics of the antenna are omnidirectional, and the target is small (therefore, the radio wave is small). The effective reflection area of the target is also small) and at a long distance, etc., a sufficient reflection signal cannot be directly obtained from the moving target within the coverage area, and as a result, the measure for the case where the Doppler frequency cannot be measured is shown. I have. In the third embodiment,
When the direct reflected power from the moving target received by the Doppler measurement transceiver installed at the observation point as described above is too small, a transponder is mounted on the moving object, and the transponder's transmission wave is received. It is intended to obtain the following reception power.

【0031】図6において、10は移動体に搭載される
ドップラ信号用トランスポンダであり、受信アンテナ1
1、送信アンテナ12、増幅器15、遅延回路16、送
信器17及びスイッチ18により構成される。また20
は観測地点に設置されるドップラ測定用送受信機であ
り、この例においては、UHFは又はVHFの特定周波
数の電波の送受信を行い、移動体からのドップラ周波数
を測定するものである。
In FIG. 6, reference numeral 10 denotes a Doppler signal transponder mounted on a moving body,
1, a transmission antenna 12, an amplifier 15, a delay circuit 16, a transmitter 17, and a switch 18. 20
Is a Doppler measurement transceiver installed at the observation point. In this example, UHF or VHF transmits and receives radio waves of a specific frequency, and measures Doppler frequency from a mobile object.

【0032】図6のドップラ測定用送受信機20は、図
1の#1,#2ドップラ測定用送受信機5,6と同様
に、送信アンテナ(図示せず)から、特定周波数がf
で、パルス幅がt0 、繰返周期がTの電波を大気中に放
射する。移動体に搭載されたドップラ信号用トランスポ
ンダ10では、まず受信アンテナ(例えばロッドアンテ
ナ等)11が、大気中を伝搬してきた前記特定周波数f
を中心周波数としてその前後にΔfの帯域幅を有する周
波数帯における電波のみを受信し、その受信信号をスイ
ッチ18を介して増幅器15へ供給する。
The Doppler measuring transceiver 20 shown in FIG. 6 has a specific frequency f from a transmitting antenna (not shown) like the # 1 and # 2 Doppler measuring transceivers 5 and 6 in FIG.
Then, a radio wave having a pulse width of t 0 and a repetition period of T is emitted into the atmosphere. In the Doppler signal transponder 10 mounted on a moving object, first, a receiving antenna (for example, a rod antenna or the like) 11 transmits the specific frequency f which has propagated in the atmosphere.
And receives only a radio wave in a frequency band having a bandwidth of Δf before and after the center frequency, and supplies the received signal to the amplifier 15 via the switch 18.

【0033】図6のスイッチ18は、受信アンテナ11
の出力端と増幅器15の入力端の間の回路を通常は閉と
し、ドップラ信号用トランスポンダ10の送信アンテナ
12から送信される電波が自己の受信アンテナ11を介
して直接増幅器15に入力されないように、受信アンテ
ナ11からの受信信号を増幅器15へ供給すると直ちに
開となり、一定時間経過すると再び閉となるものであ
る。
The switch 18 shown in FIG.
The circuit between the output terminal and the input terminal of the amplifier 15 is normally closed so that the radio wave transmitted from the transmission antenna 12 of the Doppler signal transponder 10 is not directly input to the amplifier 15 via its own reception antenna 11. When the reception signal from the reception antenna 11 is supplied to the amplifier 15, the signal is opened immediately, and is closed again after a certain time has elapsed.

【0034】増幅器15は、線形増幅器であり、入出力
信号間の振幅に比例関係が成立する。そしてこの比例定
数は、入力信号の大きさが変化してもまた周波数が多少
変化しても、所定の範囲にわたり一様な値を有するもの
である。従って入力信号の波形を歪ませたり、周波数や
位相を変化させたりすることがなく、入力信号を線形増
幅して出力するものである。増幅器15の出力する被増
幅信号は、遅延回路16へ供給される。
The amplifier 15 is a linear amplifier, and has a proportional relationship with the amplitude between input and output signals. The proportional constant has a uniform value over a predetermined range even if the magnitude of the input signal changes or the frequency slightly changes. Therefore, the input signal is linearly amplified and output without distorting the waveform of the input signal or changing the frequency or phase. The amplified signal output from the amplifier 15 is supplied to the delay circuit 16.

【0035】遅延回路16は、増幅器15からの入力信
号を予め設定された所定時間τ(τは一般的にパルス幅
0 よりやや大きい値に設定する)だけ遅延させ、この
被遅延信号を送信器17へ供給する。送信機17では、
入力信号を線形増幅し、所要電力の送信信号として送信
アンテナ12へ供給する。送信アンテナ12は、送信器
17からの送信信号を、受信アンテナ11で受波された
電波信号と波形、周波数、位相は同一で、単に信号の大
きさのみが線形増幅された電波信号として大気中に放射
する。ここで移動体からドップラ測定用送受信機20の
方位が既知の場合には、送信アンテナ12には、指向特
性を有するアンテナを使用することができるが、そうで
ない場合には、無指向特性のロッドアンテナ等を使用す
る。
The delay circuit 16 delays the input signal from the amplifier 15 by a predetermined time τ (τ is generally set to a value slightly larger than the pulse width t 0 ), and transmits the delayed signal. To the vessel 17. In the transmitter 17,
The input signal is linearly amplified and supplied to the transmission antenna 12 as a required power transmission signal. The transmission antenna 12 converts the transmission signal from the transmitter 17 into a radio signal having the same waveform, frequency, and phase as the radio signal received by the reception antenna 11, and a radio signal in which only the signal magnitude is linearly amplified. To radiate. Here, when the direction of the Doppler measurement transceiver 20 from the moving object is known, an antenna having a directional characteristic can be used as the transmitting antenna 12; Use an antenna or the like.

【0036】ドップラ測定用送受信機20は、自己の送
信電波が移動体に照射され、この移動体から直接反射さ
れてくる電波の受信電力が小さくて、その受信周波数を
測定できなくとも、時間τだけ遅延してドップラ信号用
トランスポンダ10から送信されてくる電波の受信電力
は十分に大きいので、その受信周波数を測定することが
できる。そしてこの受信周波数は、ドップラ効果によっ
て周波数偏移を生じているものである。このようにして
ドップラ測定用送受信機20は、移動体の移動速度に基
づくドップラ周波数を測定することも、移動体との距離
を測定することもできる(前記遅延時間τは既知である
とする)。
The Doppler measuring transceiver 20 irradiates the mobile body with its own transmission radio wave, and the received power of the radio wave directly reflected from the mobile body is small. Since the received power of the radio wave transmitted from the transponder 10 for Doppler signal after a delay of just enough is sufficiently large, the received frequency can be measured. The reception frequency has a frequency shift due to the Doppler effect. In this manner, the Doppler measuring transceiver 20 can measure the Doppler frequency based on the moving speed of the moving object or the distance from the moving object (assuming that the delay time τ is known). .

【0037】なお、このドップラ信号用トランスポンダ
10を使用する場合、#1,#2ドップラ測定用送受信
機5,6の送受信タイミングが図3の(b)の場合に
は、2つの送信波が同時にトランスポンダに到達するこ
とは全くなく、且つ周波数が同一であるので、一台のト
ランスポンダで全く支障がない。しかし送受信タイミン
グが図3の(a)の場合には、2つの送信波が同時にト
ランスポンダに到達する可能性があるので、この場合に
は受信する2つの周波数f1 とf2 によりそれぞれ個別
に動作する2台のトランスポンダを搭載することが望ま
しい。なお確率的に2つの送信波が同時に到達する可能
性は小さいので、1台のトランスポンダの場合でも、異
なる時刻に到達した周波数f1 ,f2 の受信波には、そ
のままの周波数f1 ,f2 の2つの応答波としてそれぞ
れ送信することができるので、#1,#2ドップラ測定
用送受信機5,6は大部分の領域において、直接反射波
と同様に、1台のトランスポンダからの2つの応答波に
よりそれぞれの測定を行うことができる。
When the Doppler signal transponder 10 is used, when the transmission and reception timings of the # 1 and # 2 Doppler measuring transceivers 5 and 6 are as shown in FIG. 3B, two transmission waves are simultaneously transmitted. Since it never reaches the transponder and has the same frequency, there is no problem with one transponder. However, when the transmission / reception timing is as shown in FIG. 3A, there is a possibility that two transmission waves may reach the transponder at the same time. In this case, the transmission waves operate individually with the two received frequencies f 1 and f 2. It is desirable to mount two transponders. Note Since the two transmission waves stochastically is small can reach simultaneously, even if one of the transponders, the reception wave of frequency f 1, f 2 having reached at different times, as the frequency f 1, f 2 can be transmitted as two response waves, respectively, so that the # 1 and # 2 Doppler measurement transceivers 5 and 6 can use the two transponders from one transponder in most areas, as well as the directly reflected waves. Each measurement can be performed by the response wave.

【0038】上記のように実施形態3によれば、観測地
点に設置されたドップラ測定用送受信機が移動物標から
直接十分なる受信電力が得られない場合にも、移動物標
に搭載されたトランスポンダからの応答波を受信して十
分なる受信電力を得て、直接反射波の場合と同様に測定
を行うことができる。
As described above, according to the third embodiment, the Doppler measuring transceiver installed at the observation point is mounted on the moving target even when sufficient receiving power cannot be obtained directly from the moving target. A sufficient reception power is obtained by receiving the response wave from the transponder, and the measurement can be performed as in the case of the directly reflected wave.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、それぞれ
異なる位置からレーダ電波の遮蔽域を自己の覆域内に含
むアンテナ指向特性となるように設置され、それぞれ、
所定周期毎に所定パルス幅で所定周波数の電波を前記ア
ンテナ指向特性により送信し、自己の覆域内に存在する
移動物標からの反射電波を受信し、前記移動物標の移動
速度に基づくドップラ周波数を測定すると共に、自己の
設置位置から前記移動物標までの距離を測定する複数の
ドップラ測定用送受信手段と、前記複数の各ドップラ測
定用送受信手段がそれぞれ測定したドップラ周波数及び
移動物標までの距離の情報に基づき、前記レーダ電波の
遮蔽域内の前記移動物標の速度及び予測位置を逐次算出
する物標速度・位置演算手段とを備えるようにしたの
で、従来海上監視レーダシステム等が海上航行物標の追
尾を行う場合に、島陰等のレーダ遮蔽域によりレーダ情
報が得られない水域においても物標追尾動作を継続し、
船舶等の動向を把握することができるという効果があ
る。
As described above, according to the present invention, the antennas are installed so as to have the antenna directivity including the shielding area of the radar radio wave within the own area from different positions.
A radio wave of a predetermined frequency with a predetermined pulse width is transmitted by the antenna directivity characteristic at a predetermined period, a reflected radio wave from a moving target existing within its own coverage area is received, and a Doppler frequency based on a moving speed of the moving target is received. A plurality of Doppler measurement transmitting and receiving means for measuring the distance from the installation position of the mobile object to the moving target, and a Doppler frequency and a moving target which are measured by the plurality of Doppler measuring transmitting and receiving means, respectively. Target speed / position calculating means for sequentially calculating the speed and predicted position of the moving target within the radar radio shielding area based on the distance information is provided, so that the conventional marine surveillance radar system or the like When performing tracking of a target, the target tracking operation is continued even in a water area where radar information cannot be obtained due to a radar shielding area such as an island shade,
There is an effect that a trend of a ship or the like can be grasped.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1,2に係るレーダ遮蔽域支
援装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a radar shielding area support device according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.

【図2】図1の#1,#2ドップラ測定用受信機の設置
位置と指向特性の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of installation positions and directional characteristics of # 1 and # 2 Doppler measurement receivers in FIG. 1;

【図3】図1の#1,#2ドップラ測定用送受信機の送
受信タイミングを示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating transmission and reception timings of the # 1 and # 2 Doppler measurement transceivers of FIG. 1;

【図4】図1の物標速度・位置演算手段の演算方法を説
明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a calculation method of a target speed / position calculation unit in FIG. 1;

【図5】図1のレーダ遮蔽域支援装置の動作を説明する
フローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the radar occlusion support apparatus of FIG. 1;

【図6】本発明の実施形態3に係るドップラ信号用トラ
ンスポンダの構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a transponder for a Doppler signal according to a third embodiment of the present invention.

【図7】レーダ覆域とレーダ遮蔽域とを説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a radar covered area and a radar shielded area.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーダ装置 2 物標追尾手段 3 表示装置 4 レーダによる物標追尾表示装置 5 #1ドップラ測定用送受信機 6 #2ドップラ測定用送受信機 7 物標速度・位置演算手段 8 レーダ遮蔽域支援装置 10 ドップラ信号用トランスポンダ REFERENCE SIGNS LIST 1 radar device 2 target tracking means 3 display device 4 target tracking display device using radar 5 # 1 Doppler measurement transceiver 6 # 2 Doppler measurement transceiver 7 target speed / position calculation means 8 radar shielding area support device 10 Transponder for Doppler signal

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ異なる位置からレーダ電波の遮
蔽域を自己の覆域内に含むアンテナ指向特性となるよう
に設置され、それぞれ、所定周期毎に所定パルス幅で所
定周波数の電波を前記アンテナ指向特性により送信し、
自己の覆域内に存在する移動物標からの反射電波を受信
し、前記移動物標の移動速度に基づくドップラ周波数を
測定すると共に、自己の設置位置から前記移動物標まで
の距離を測定する複数のドップラ測定用送受信手段と、 前記複数の各ドップラ測定用送受信手段がそれぞれ測定
したドップラ周波数及び移動物標までの距離の情報に基
づき、前記レーダ電波の遮蔽域内の前記移動物標の速度
及び予測位置を逐次算出する物標速度・位置演算手段と
を備えたことを特徴とするレーダ遮蔽域支援装置。
An antenna directional characteristic including radar shielding areas from different positions within its own coverage area, and a radio wave of a predetermined frequency and a predetermined pulse width at a predetermined period, respectively. Sent by
Receives reflected radio waves from a moving target existing in its own coverage area, measures the Doppler frequency based on the moving speed of the moving target, and measures the distance from its own installation position to the moving target. Doppler measurement transmission / reception means, based on information of the Doppler frequency and the distance to the moving target measured by the plurality of Doppler measurement transmission / reception means, respectively, based on the speed and prediction of the moving target within the radar radio wave shielding area. A radar shielding area support apparatus, comprising: a target speed / position calculating means for sequentially calculating a position.
【請求項2】 前記物標速度・位置演算手段は、前記複
数の各ドップラ測定用送受信手段がそれぞれ複数回測定
したドップラ周波数及び移動物標までの距離の情報を平
均化処理し、この平均化処理されたドップラ周波数及び
距離の情報に基づき、前記レーダ電波の遮蔽域内の前記
移動物標の速度及び予測位置を逐次算出することを特徴
とする請求項1記載のレーダ遮蔽域支援装置。
2. The target velocity / position calculating means averages information on the Doppler frequency and the distance to the moving target measured by the plurality of Doppler measuring transmitting / receiving means a plurality of times, respectively, and the averaging process is performed. 2. The radar shielding area support apparatus according to claim 1, wherein the speed and the predicted position of the moving target within the shielding area of the radar radio wave are sequentially calculated based on the processed information of the Doppler frequency and the distance.
【請求項3】 前記物標速度・位置演算手段は、まず前
記移動物標がレーダ遮蔽域に入る前のレーダ検出位置を
始点として、この始点において得られるドップラ周波数
に基づく速度情報によって次のドップラ周波数が得られ
る位置を予測し、次にこの予測した位置において得られ
るドップラ周波数に基づく速度情報によってさらに次の
ドップラ周波数が得られる位置を予測するという動作を
繰り返すことによって、レーダ遮蔽域内の前記移動物標
の速度及び予測位置を逐次算出することを特徴とする請
求項1又は2記載のレーダ遮蔽域支援装置。
3. The target velocity / position calculating means starts from a radar detection position before the moving target enters the radar shielding area, and uses the next Doppler frequency information based on the Doppler frequency obtained at the start point. By repeating the operation of predicting the position where the frequency is obtained and then predicting the position where the next Doppler frequency is obtained based on the speed information based on the Doppler frequency obtained at the predicted position, the movement within the radar shielding area is repeated. 3. The radar shielding area support apparatus according to claim 1, wherein the speed and the predicted position of the target are sequentially calculated.
【請求項4】 前記物標速度・位置算出手段は、前記次
のドップラ周波数が得られる位置を予測したときに、前
記複数の各ドップラ測定用送受信手段が次のドップラ周
波数が得られる時点で測定した設置位置から前記移動物
標までの距離情報に基づき、前記予測した位置の誤差補
正を行うことを特徴とする請求項1,2又は3記載のレ
ーダ遮蔽域支援装置。
4. The target velocity / position calculating means predicts a position at which the next Doppler frequency is obtained, and measures the position at the time when each of the plurality of Doppler measuring transmitting / receiving means obtains the next Doppler frequency. The radar shielding area support apparatus according to claim 1, 2, or 3, wherein error correction of the predicted position is performed based on distance information from the set installation position to the moving target.
【請求項5】 前記複数の各ドップラ測定用送受信手段
は、それぞれ同期した送信時刻に所定パルス幅の電波を
送信すると共に、それぞれの送信周波数を異なる周波数
として電波の相互干渉を避けるようにしたことを特徴と
する請求項1から請求項4までのいずれかに記載のレー
ダ遮蔽域支援装置。
5. The transmission / reception means for Doppler measurement transmits radio waves of a predetermined pulse width at synchronized transmission times, and sets different transmission frequencies to avoid mutual interference of radio waves. The radar shielding area support apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 前記複数の各ドップラ送受信手段は、所
定周期毎の送信時刻のうちから交互または定められた順
に自己に割り当てられた送信時刻のみに、それぞれ同一
周波数の電波を送信して電波の相互干渉を避けるように
したことを特徴とする請求項1から請求項5までのいず
れかに記載のレーダ遮蔽域支援装置。
6. The plurality of Doppler transmitting / receiving units transmit radio waves of the same frequency only at transmission times assigned to themselves, alternately or in a predetermined order, from transmission times of a predetermined period, and The radar shielding area support apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein mutual interference is avoided.
【請求項7】 前記複数のドップラ測定用送受信手段
は、自己の覆域内に存在する移動物標からの直接反射電
波を受信する代りに、前記移動物標に搭載されたドップ
ラ信号用トランスポンダが自己の送信電波に応答して送
信してきた電波を受信することを特徴とする請求項1か
ら請求項6までのいずれかに記載のレーダ遮蔽域支援装
置。
7. The plurality of Doppler measurement transmitting / receiving means, instead of receiving directly reflected radio waves from a moving target existing in its own area, a transponder for a Doppler signal mounted on the moving target. The radar shielded area support apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the apparatus receives a radio wave transmitted in response to the transmitted radio wave.
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