JPH10300838A

JPH10300838A - 擬似目標信号発生装置

Info

Publication number: JPH10300838A
Application number: JP9104783A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Nishikawa; 斉西川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の擬似目標信号発生装置では、供試体と
なるレーダの電波が航空機のレドームを透過することに
よって発生するサイドローブレベルの上昇等のアンテナ
パターンの変化を考慮したクラッタを模擬することがで
きなかった。【解決手段】航空機のレドームを介したレーダのアン
テナパターンを数値化したレドームデータをアンテナ指
向角度毎に記憶するレドームデータメモリを付加し、レ
ドームデータメモリに記憶されたレドームデータをアン
テナ指向角度毎に読み出し、計算機において、外部機器
から入力された自機及び目標機の飛行条件をもとに擬似
クラッタ信号を計算し、出力するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーダ装置の試
験に使用する擬似目標信号発生装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、従来の擬似目標信号発生装置
の構成を示すもので、図において、１はターゲット発振
器、２は周波数変換器、３は周波数濾波器、４は遅延回
路、５はパルス変調器、６は電力調整器、７はターゲッ
ト発振器１、周波数変換器２、周波数濾波器３、遅延回
路４、パルス変調器５及び電力調整器６から構成される
目標信号発生部、８はクラッタ発振器、９は周波数変調
器、１０はクラッタ発振器８、周波数変調器９、周波数
変換器２、周波数濾波器３、遅延回路４、パルス変調器
５及び電力調整器６から構成されるクラッタ発生部、１
１は外部機器から入力された自機及び目標機の飛行条件
を示す自機データａ及び目標機データｂをもとに目標信
号発生部７及びクラッタ発生部１０の各構成品に対する
制御量を示す制御データｃを出力する計算機、１２は計
算機１１から入力される制御データｃに基づき、目標信
号発生部７及びクラッタ発生部１０に対して、目標信号
発生部７及びクラッタ発生部１０の制御を行う目標制御
信号ｄ及びクラッタ制御信号ｅを出力する制御器であ
る。また、１３は擬似目標信号発生装置によって試験さ
れる供試体となるレーダ、１４は供試体となるレーダ１
３内の励振受信機、１５は供試体となるレーダ１３内の
信号処理器である。

【０００３】次に、動作について説明する。計算機１１
は、外部機器から入力された自機データａ及び目標機デ
ータｂをもとに、制御データｃを計算し、制御器１２に
対して出力する。

【０００４】次に、目標信号発生部７の制御について、
図１２及び図１３を用いて説明する。図１３は、自機及
び目標機の飛行状況を示す概念図であり、図中１６は自
機、１７は目標機、１８は供試体となるレーダのレーダ
アンテナ、１９はレーダのアンテナのメインビームであ
る。このとき、レーダが受信する目標機１７からの反射
波の電力Ｐｒは、自機１６と目標機１７の間の距離を
Ｒ、目標機１７の有効反射面積をσ、供試体となるレー
ダ１３のアンテナ利得をＧ、平均送信電力をＰav、送信
波長をλとすると、数１のように表わすことができる。
図１２において、制御器１２は、目標制御信号ｄにより
レーダの励振受信機の入力端における電力がＰｒになる
ように電力調整器６を制御する。

【０００５】

【数１】

【０００６】図１３において、レーダが受信する目標機
１７の反射波のドップラ周波数ｆｔは、自機１６に対す
る目標機１７の相対速度のレーダアンテナ方向の速度成
分をＶ、自機１６の送信波長λを用いて、数２のように
表わすことができる。図１２において制御器１２は目標
制御信号ｄによりターゲット発振器１を制御し、擬似目
標信号ｈのドップラ周波数をｆｔに設定する。

【０００７】

【数２】

【０００８】図１３において、レーダが受信する目標機
１７からの反射波の遅延時間ΔＴは、自機１６と目標機
１７との間の距離Ｒ、光速ｃを用いて、数３のように表
わすことができる。図１２において制御器１２は、目標
制御信号ｄにより遅延回路４を制御し、擬似目標信号ｈ
の遅延時間をΔＴに設定する。

【０００９】

【数３】

【００１０】次いで、クラッタ発生部１０の制御につい
て、図１２及び図１３を用いて説明する。ここでは、図
１３に示すようにメインビームが大地に照射され、レー
ダがその反射波をメインビームクラッタとして受信する
場合を考える。

【００１１】このとき、レーダが受信するメインビーム
クラッタのドップラ周波数ｆｃは、自機１６の飛行速度
をＶ０、送信波長をλ、アンテナのダウンルック角をθ
ELとすると、数４のように表わすことができる。図１２
において制御機１２は、クラッタ制御信号ｅによりクラ
ッタ発振器８を制御し、擬似クラッタ信号ｉのドップラ
周波数をｆｃに設定する。

【００１２】

【数４】

【００１３】図１３において、レーダが受信するメイン
ビームクラッタの周波数帯域幅Δｆは、自機１６の飛行
速度をＶ０、送信波長をλ、自機１６のレーダアンテナ
１８のダウンルック角をθEL、メインビーム１９のビー
ム幅をθＢとすると、数５のように表わすことができ
る。但し、ここではレーダアンテナ１８のビーム形状を
ガウス分布と仮定する。図１２において、制御器１２は
クラッタ制御信号ｅにより、周波数濾波器３を制御し、
擬似クラッタ信号ｉの周波数帯域幅をΔｆに設定する。
また、制御器１２は、クラッタ制御信号ｅにより擬似ク
ラッタ信号ｉのパルス幅を外部機器より入力された固定
値に設定する。

【００１４】

【数５】

【００１５】図１３において、レーダが受信するメイン
ビームクラッタの遅延時間ΔＴは、自機１３の飛行高度
をＨ、自機１６のレーダアンテナ１８のダウンルック角
をθELとすると、数６のように表わすことができる。図
１２において、制御器１２は、クラッタ制御信号ｅによ
り、遅延回路４を制御して、擬似クラッタ信号ｉの遅延
時間をΔＴに設定する。

【００１６】

【数６】

【００１７】図１３において、レーダが受信するメイン
ビームクラッタの電力Ｐｃは、自機１６の飛行高度を
Ｈ、地表面の反射係数をγ、供試体となるレーダ１３の
アンテナ利得をＧ、尖頭送信電力をＰｔ、送信波長を
λ、メインビーム１９のビーム幅をθＢ、レーダアンテ
ナ１８のダウンルック角をθELとすると、数７のように
表わすことができる。図１２において、制御器１２は、
クラッタ制御信号ｅによりレーダの励振受信機の入力端
における電力がＰｒになるように電力調整器６を制御す
る。

【００１８】

【数７】

【００１９】次に目標信号発生部７の動作について説明
する。目標信号発生部７は、ターゲット発振器１、周波
数変換器２、周波数濾波器３、遅延回路４、パルス変調
器５及び電力調整器６から構成されている。ターゲット
発振器１は、目標制御信号ｄにより入力された目標機の
ドップラ周波数のデータをもとに、このドップラ周波数
の信号を発生して出力する。周波数変換器２は、供試体
となるレーダ１３内部の励振受信機１４から局所発振信
号ｇを入力し、ターゲット発振器１の出力をＸバンドの
周波数帯に周波数変換する。次いで周波数濾波器３は、
周波数変換器２における周波数変換により発生した高調
波成分を除去する。次に遅延回路４は、供試体となるレ
ーダ１３内部の信号処理器１５から入力したレーダの送
信のタイミングを示す送信タイミング信号ｆに対して、
目標制御信号ｄにより入力される遅延時間のデータをも
とに遅延処理を行い、更にパルス幅を設定して出力す
る。次いでパルス変調器５は、遅延回路４の出力によ
り、周波数濾波器３の出力に対してパルス変調処理を行
う。次いで電力調整器６は、目標制御信号ｄにより入力
される出力電力のデータをもとに、パルス変調器５の出
力電力を調整する。電力調整器６の出力は、目標信号発
生部７から擬似目標信号ｈとして供試体となるレーダ１
３に対して出力される。

【００２０】次にクラッタ発生部１０の動作について説
明する。クラッタ発生部１０は、クラッタ発振器８、周
波数変調器９、周波数変換器２、周波数濾波器３、遅延
回路４、パルス変調器５及び電力調整器６から構成され
ている。クラッタ発振器８は、クラッタ制御信号ｅによ
り入力された自機のドップラ周波数のデータをもとに、
このドップラ周波数の信号を発生する。次いで周波数変
調器９は、クラッタ制御信号ｅにより入力されたクラッ
タのゆらぎ帯域幅の周波数をもとに、クラッタ発振器８
の出力に対して周波数変調を行う。周波数変換器２は、
供試体となるレーダ１３内の励振受信機１４から局所発
振信号ｇを入力し、周波数変調器９の出力を周波数変換
する。次いで周波数濾波器３は、周波数変換器２におけ
る周波数変換により発生した高調波成分を除去する。次
に遅延回路４は、供試体となるレーダ１３内部の信号処
理器１５から入力した送信タイミング信号ｆに対して、
クラッタ制御信号ｅにより入力される遅延時間のデータ
をもとに遅延処理を行い、更にパルス幅を設定して出力
する。パルス変調器５は、遅延回路４から入力した遅延
時間及びパルス幅のデータをもとに、周波数濾波器３の
出力に対してパルス変調処理を行う。次いで電力調整器
６は、目標制御信号ｄにより入力される出力電力のデー
タをもとに、パルス変調器５の出力電力を調整する。電
力調整器６の出力は、クラッタ発生部１０から擬似クラ
ッタ信号ｉとして供試体となるレーダ１３に対して出力
される。

【００２１】以上のようにして、擬似目標信号及び擬似
クラッタ信号をレーダに対して出力して、レーダの試験
を行うことができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】従来の擬似目標信号発
生装置は、上記のように構成されており、擬似クラッタ
信号としてレーダアンテナのメインビームから受信され
るクラッタについては、模擬して発生することはできた
が、レーダの電波が航空機のレドームを透過する際に発
生するサイドローブのレベル上昇等のアンテナパターン
の変化を考慮したクラッタについては、模擬して発生す
ることはできなかった。このため、航空機に搭載された
レーダが、上空でレーダアンテナのサイドローブから受
信したクラッタを目標からの反射波と判定して指示する
誤警報検出について、試験を行うことができないという
課題があった。

【００２３】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、航空機のレドームを介した
レーダのアンテナパターンを数値化したレドームデータ
を、アンテナの各指向角度について記憶し、アンテナの
指向角度に対応するレドームデータに基づき、レーダア
ンテナのサイドローブ受信されるクラッタのデータを計
算し、このデータに基づき擬似クラッタ信号を制御する
ことにより、擬似目標信号と航空機のレドームの電波透
過特性を模擬した擬似クラッタ信号を発生して、レーダ
の誤警報検出試験を行うことが可能な擬似目標信号発生
装置を得ることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】第１の発明による擬似目
標信号発生装置は、レドームデータをアンテナの各指向
角度について記憶するレドームデータメモリと、アンテ
ナの指向角度に対応したレドームデータを読み出し、こ
のレドームデータと外部機器より入力された自機及び目
標機の飛行条件をもとに、目標信号発生部及びクラッタ
発生部に対する制御データを計算して制御器に対して出
力する計算機と、計算機より入力された制御データをも
とに目標信号発生部を制御する目標制御信号及び、クラ
ッタ発生部を制御するクラッタ制御信号を出力する制御
器と、制御器より入力された目標制御信号とレーダより
入力された送信タイミング信号及び局所発振信号に基づ
いて、擬似目標信号を発生する目標信号発生部と、制御
器より入力されたクラッタ制御信号とレーダより入力し
た送信タイミング信号及び局部発振信号に基づいて、擬
似クラッタ信号を発生するクラッタ発生部を設けたもの
である。

【００２５】また、第２の発明による擬似目標信号発生
装置は、第１の発明による擬似目標信号発生装置に、レ
ーダのアンテナパターン、レドームデータとアンテナパ
ターンの電力レベルの差を表わすレドーム固有データを
それぞれアンテナの各指向角度について記憶し、アンテ
ナパターンにレドーム固有データを加算してレドームデ
ータを算出して、レドームデータメモリに対してこのレ
ドームデータを出力するレドームデータ計算機を設けた
ものである。

【００２６】また、第３の発明による擬似目標信号発生
装置は、第１の発明による擬似目標信号発生装置に、目
標信号発生部及びクラッタ発生部から、それぞれ出力さ
れる擬似目標信号及び擬似クラッタ信号を、レーダのア
ンテナに対して放射する複数のホーンアンテナと、これ
らのホーンアンテナの切替えを行うホーンアンテナ切替
装置を設けたものである。

【００２７】また、第４の発明による擬似目標信号発生
装置のクラッタ発生部は、第１の発明による擬似目標信
号発生装置のクラッタ発生部において、周波数濾波器の
出力を複数に分岐する分波器と、分波器の各出力信号に
対して遅延回路から入力される信号の遅延時間に対応し
た遅延処理を行うとともに、それぞれの出力信号に対し
て異なる幅のパルス変調処理を行う複数のクランプ回路
と、クランプ回路の各出力信号に対してそれぞれ異なる
電力レベルに増幅を行う複数の増幅器を設けたものであ
る。

【００２８】また、第５の発明による擬似目標信号発生
装置のクラッタ発生部は、第１の発明による擬似目標信
号発生装置のクラッタ発生部において、周波数濾波器の
出力を複数に分岐する分波器と、分波器の各出力信号に
遅延回路から入力される信号の遅延時間に対応した時間
の遅延処理を行うとともに、それぞれの出力信号に対し
て異なる幅のパルス変調を行う複数のクランプ回路と、
クランプ回路の各出力信号に対してそれぞれ異なる電力
レベルに増幅を行う増幅器と、これらの増幅器の出力信
号に対して窓関数を積算するウェイティング処理器を設
けたものである。

【００２９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１図１は、この発明の実施の形態１を示す構成図であり、
図において２０は、レドームデータｋをアンテナの各指
向角度について記憶するとともに、計算機１１から入力
されたアンテナ指向角度ｊに対応するレドームデータｋ
を計算機１１に対して出力するレドームデータメモリで
ある。

【００３０】次に計算機１１の動作について、図１及び
図２を用いて説明する。図２は、レーダのアンテナのサ
イドローブが地表面を照射する状況を示すものであり、
図中、２１はサイドローブを示す。計算機１１は、レド
ームデータメモリ２０から入力されたアンテナ指向角度
ｊに対応したレドームデータｋと、外部機器から入力さ
れた自機データａをもとに、レーダアンテナ１８のサイ
ドローブ２１から受信されるクラッタの電力Ｐｃ、ドッ
プラ周波数ｆｃ、周波数帯域幅Δｆ及び信号遅延時間Δ
Ｔを算出する。サイドローブ２１によって受信されるク
ラッタの電力Ｐｃは、レーダの尖頭送信電力をＰｔ、サ
イドローブ２１のレベルをＧSL、送信波長をλ、自機高
度をＨ、地表面の反射係数γ、サイドローブ２１のビー
ム幅をθSL、メインビーム１９に対するサイドローブ２
１の角度Ψを用いて、数８より算出できる。

【００３１】

【数８】

【００３２】また、サイドローブ２１によって受信され
るクラッタの遅延時間ΔＴ、ドップラ周波数ｆｃ及び周
波数帯域幅Δｆは、自機高度Ｈ、自機１６の飛行速度Ｖ
０、サイドローブ２１送信波長λ、サイドローブ２１の
ビーム幅θSLB を用いてそれぞれ数９、数１０及び数１
１より算出できる。

【００３３】

【数９】

【００３４】

【数１０】

【００３５】

【数１１】

【００３６】次いで計算機１１は、算出したサイドロー
ブクラッタの電力、信号遅延時間、ドップラ周波数及び
周波数帯域幅の値を制御データｃとして、制御器１２に
対して出力する。

【００３７】次に制御器１２の動作について説明する。
制御器１２は、計算機１１から入力された制御データｃ
をもとに、目標信号発生部７及びクラッタ発生部１０に
対して、それぞれ目標制御信号ｄ及びクラッタ制御信号
ｅを出力する。目標制御信号ｄは、従来の擬似目標信号
発生装置のものと同一であり、これにより目標信号発生
部７の制御が行われ、目標信号発生部７より擬似目標信
号ｈが出力される。クラッタ発生部１０の制御は、制御
データｃのサイドローブクラッタに関するデータをもと
に出力されたクラッタ制御信号ｅにより行われ、クラッ
タ発生部１０からはアンテナのサイドローブから受信さ
れるクラッタを模擬した擬似クラッタ信号ｉが出力され
る。

【００３８】このようにして、擬似目標信号ｈと航空機
のレドームの電波透過特性を模擬した擬似クラッタ信号
ｉを発生することができ、レーダの誤警報検出試験を行
うことが可能である。

【００３９】実施の形態２図３はこの発明の実施の形態２を示す構成図であり、図
において２２は、レーダのアンテナパターンｍ及びレド
ーム固有データｌを各アンテナ指向角度について記憶
し、アンテナパターンｍとレドーム固有データｌからレ
ドームデータｋを算出し、レドームデータメモリ１７に
対して出力するレドームデータ計算機である。

【００４０】図４を用いて、レーダのアンテナパターン
ｍ、レドーム固有データｌ及びレドームデータｋの関係
について説明する。図４（ａ）は供試体となるレーダの
アンテナパターンｍ、（ｂ）は航空機のレドームの電波
透過特性を示すレドーム固有データｌ、（ｃ）はレドー
ムデータｋである。レドーム固有データｌの対数値をレ
ーダのアンテナパターンｍに加算することによって、レ
ドームデータｋを得ることができる。レドームデータｋ
のアンテナ利得ＧRDは、レーダのアンテナパターンｍの
アンテナ利得ＧANT 及び、レドーム固有データｌのアン
テナ利得ＧROを用いて、数１２のように表わすことがで
きる。但し、単位はデシベルである。

【００４１】

【数１２】

【００４２】次に、レドームデータ計算機２２の動作に
ついて説明する。レドームデータ計算機２２は、外部機
器から入力されるレドーム固有データｌとレーダのアン
テナパターンｍから、レドームデータｋを算出して、こ
れをレドームデータメモリ２０に出力する。

【００４３】これにより、異なるレーダを同一のレドー
ムを介して使用する場合についても、擬似目標信号と航
空機のレドームの電波透過特性を模擬した擬似クラッタ
信号を発生することができ、レーダの誤警報検出試験を
行うことが可能である。

【００４４】実施の形態３図５はこの発明の実施の形態３を示す構成図であり、図
において２３は、目標信号発生部７及びクラッタ発生部
１０からそれぞれ出力される擬似目標信号ｈ及び擬似ク
ラッタ信号ｉを、供試体となるレーダ１３のレーダアン
テナ１８に対して放射する複数のホーンアンテナ、２４
はこれらのホーンアンテナ２３の切替えを行うホーンア
ンテナ切替装置である。

【００４５】次に、擬似目標信号ｈ及び擬似クラッタ信
号ｉの出力電力の調整方法について図６を用いて説明す
る。ホーンアンテナ２３から放射された擬似目標信号ｈ
及び擬似クラッタ信号ｉは、レーダアンテナ１８に入射
されるまでの間に、空間伝播損失によって電力が低下す
る。目標信号発生部７及びクラッタ発生部１０内の電力
調整器６において、擬似目標信号ｈ及び擬似クラッタ信
号ｉの空間伝播損失による電力の低下が補正される。擬
似目標信号ｈの空間伝播損失に対する補正量をΔＰｒ、
ホーンアンテナ２３のアンテナ利得をＧｈ、レーダアン
テナ１８のアンテナ利得をＧｒ、ホーンアンテナ２３か
らレーダアンテナ１８までの距離をｒとすると、擬似目
標信号の出力電力Ｐｒに対する補正量は、数１３に示す
ようになる。但し、単位はデシベルである。

【００４６】

【数１３】

【００４７】また、擬似クラッタ信号ｉの空間伝播損失
に対する補正量をΔＰｃ、ホーンアンテナ２３のアンテ
ナ利得をＧｈ、レーダアンテナ１８のサイドローブ２１
のアンテナ利得をＧｓ、ホーンアンテナ２３からレーダ
アンテナ１８までの距離をｒとすると、擬似クラッタ信
号ｉの出力電力Ｐｃに対する補正量は、数１４に示すよ
うになる。但し、単位はデシベルである。

【００４８】

【数１４】

【００４９】次に、動作について図５を用いて説明す
る。目標信号発生部７及びクラッタ発生部１０からそれ
ぞれ出力される擬似目標信号ｈ及び擬似クラッタ信号ｉ
は、複数のホーンアンテナ２３から空間に放射される。
ホーンアンテナ切替装置２４は、計算機１１から入力さ
れるアンテナのサイドローブ方向を示すサイドローブ角
度データｎ及び自機１６に対する目標機１７の方向を示
す目標角度データｐをもとに、ホーンアンテナ２３を選
択し、ホーンアンテナ２３と目標信号発生部７及びクラ
ッタ発生部１０を接続し、擬似目標信号ｈ及び擬似クラ
ッタ信号ｉを出力する。

【００５０】これにより、レーダアンテナ１８の指向角
度に同期させて擬似目標信号ｈと擬似クラッタ信号ｉを
出力することができ、擬似目標信号とレドームの電波透
過特性を模擬した擬似クラッタ信号を放射して、レーダ
の誤警報検出試験を行うことが可能である。

【００５１】実施の形態４図７は、この発明の実施の形態４を示す構成図であり、
図において２５は、周波数濾波器の出力信号を複数に分
岐する分波器、２６は分波器の各出力信号に対してそれ
ぞれ異なる幅のパルス変調処理を行うクランプ回路、２
７はクランプ回路の各出力信号に対してそれぞれ異なる
レベルに増幅を行う増幅器である。

【００５２】図８は一般的なレーダの受信信号波形を示
すものであり、図８（ａ）は目標機１７からの反射信号
ｓの波形、図８（ｂ）はクラッタｔの波形である。目標
機からの反射信号ｓは、図８（ａ）に示すように時間軸
方向の広がりはないが、クラッタは、図８（ｂ）に示す
ように時間軸方向に広がりを有している。レーダは、こ
の受信信号の時間軸方向の広がりの差異に着目すること
により、目標信号とクラッタを識別・分離し、誤警報の
検出を改善することができる。このためには、時間軸上
に振幅の変化を有する擬似クラッタ信号を発生させる必
要がある。

【００５３】次に動作について、図７及び図９を用いて
説明する。周波数濾波器３から出力された信号は、分波
器２５によって複数に分岐され、クランプ回路２６に入
力される。クランプ回路２６は、分波器２５の各出力信
号に対して遅延回路４から出力される信号の遅延時間に
対応した遅延処理を行うとともに、それぞれ異なる幅の
パルス変調処理を行う。図９（ａ）は、複数のクランプ
回路２６が、分波器２５の各出力信号に対してそれぞれ
異なるパルス幅によるパルス変調を示すものである。図
９（ｂ）は複数の増幅器２７がクランプ回路２６の各出
力信号に対してそれぞれ異なる電力レベルに増幅する様
子を示すものである。

【００５４】これにより、本実施例におけるクラッタ発
生部は、周波数濾波器の出力を複数に分岐し、これらの
出力に対して、それぞれ異なる幅のパルス変調を行うと
ともに、それぞれ異なる電力レベルに増幅を行い、時間
軸上に振幅の変化を有した擬似クラッタ信号を発生する
ことができる。

【００５５】実施の形態５図１０は、この発明の実施の形態５を示す構成図であ
り、図において２５は、周波数濾波器の出力信号を複数
に分岐する分波器、２６は分波器の各出力信号に対して
それぞれ異なる幅のパルス変調処理を行うクランプ回
路、２７はクランプ回路の各出力信号に対してそれぞれ
異なるレベルに増幅を行う増幅器である。２８は、増幅
器２７の出力信号に対してウェイティング処理を行うウ
ェイティング処理器である。

【００５６】一般にパルスドップラレーダでは、受信機
ノイズに代表されるような一様な振幅特性を有したスペ
クトラムを有する信号は、ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ
ＦａｌｓｅＡｌａｒｍＲａｔｉｏ）処理により除
去される。サイドローブから受信される信号は、そのス
ペクトラムが狭帯域内で広がりを有しているため、ＣＦ
ＡＲ処理により除去されず、目標信号として誤検出され
ることがある。この誤目標検出の対策として、受信信号
のスペクトラムの差異に着目して、クラッタと目標信号
を識別・分離し、誤警報の検出を改善しているレーダが
ある。

【００５７】図１１にレーダの受信信号のスペクトラム
を示す。図１１（ａ）は目標機１７からの受信信号ｓの
スペクトラムｕ、図１１（ｂ）はクラッタｔのスペクト
ラムｗをそれぞれ示している。目標機１７からの受信信
号には、図１１（ａ）に示すようにスペクトラムの広が
りはないが、クラッタは、図１１（ｂ）に示すようにス
ペクトラムの広がりを有している。これらの差異をレー
ダ内部で検出し、クラッタを識別・分離することによ
り、誤警報の検出改善が可能である。図１１（ｂ）中２
９は、受信信号のスペクトラムの広がりを検出するため
に用いる検出フィルタである。レーダはこの検出フィル
タ２９の両端における受信信号の電力が、ある一定のレ
ベルを超える場合、受信信号にスペクトラムの広がりが
あると判定する。この方式によりクラッタと目標信号の
識別を行っているレーダに対しては、検出フィルタ２９
の帯域幅を有し、かつ振幅の変化を持ったスペクトラム
を有する擬似クラッタ信号ｉを発生させ、これにより誤
警報検出試験を行う。

【００５８】このように本実施例におけるクラッタ発生
部は、周波数濾波器の出力を複数に分岐し、これらの出
力に対して、それぞれ異なる幅のパルス変調を行うとと
もに、それぞれ異なる電力レベルに増幅を行い、さらに
レーダの検出フィルタの帯域幅のウェイティング処理を
行うことにより、振幅変化のあるスペクトラムをもつ擬
似クラッタ信号を発生することができる。

【００５９】

【発明の効果】第１の発明によれば、レドームデータを
レーダアンテナの各指向角度について記憶し、アンテナ
指向角度に対応したレドームデータを呼び出し、これに
基づいてサイドローブから受信されるクラッタのデータ
を計算し、このデータに基づき擬似クラッタ信号を制御
することにより、擬似目標信号と航空機のレドームの電
波透過特性を模擬した擬似クラッタ信号を発生して、レ
ーダの誤警報検出試験を行うことができるという効果が
ある。

【００６０】また、第２の発明によれば、レーダのアン
テナパターン及びレドーム固有データを各アンテナ指向
角度について記憶するとともに、レーダのアンテナパタ
ーンのデータとレドーム固有データを加算してレドーム
データを算出し、レドームデータメモリに対して出力す
ることにより、異なるレーダを同一のレドームを介して
使用する場合についても、擬似目標信号と航空機のレド
ームの電波透過特性を模擬した擬似クラッタ信号を発生
して、レーダの誤警報検出試験を行うことができるとい
う効果がある。

【００６１】また、第３の発明によれば、目標信号発生
部及びクラッタ発生部からそれぞれ出力される擬似目標
信号及び擬似クラッタ信号を、レーダのアンテナに対し
て放射する複数のホーンアンテナと、これらのホーンア
ンテナの切替えを行うホーンアンテナ切替装置を設ける
ことにより、擬似目標信号と航空機のレドームの電波透
過特性を模擬した擬似クラッタ信号を発生して、レーダ
の誤警報検出試験を行うことができるという効果があ
る。

【００６２】また、第４の発明によれば、周波数濾波器
の出力を複数に分岐する分波器と、分波器の各出力信号
に対して、遅延処理を行うとともに、それぞれの出力信
号に対して異なる幅のパルス変調処理を行う複数のクラ
ンプ回路と、このクランプ回路の各出力信号をそれぞれ
異なるレベルに増幅する複数の増幅器をクラッタ発生部
を設けることにより、時間軸方向に振幅変化を有した擬
似クラッタ信号を出力することができるという効果があ
る。

【００６３】また、第５の発明によれば、周波数濾波器
の出力を複数に分岐する分波器と、分波器の各出力信号
に対して、遅延処理を行うとともにそれぞれの出力信号
に対して異なる幅のパルス変調処理を行う複数のクラン
プ回路と、このクランプ回路の各出力信号に対してそれ
ぞれ異なるレベルに増幅する増幅器と、この増幅器の出
力信号に対して、ウェイティング処理を行うウェイティ
ング処理器をクラッタ発生部を設けることにより、時間
軸方向及びスペクトラムに振幅変化を有した擬似クラッ
タ信号を出力することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による擬似目標信号発生装置の実施
の形態１を示す図である。

【図２】サイドローブが地表面を照射する状況を示す
説明図である。

【図３】この発明による擬似目標信号発生装置の実施
の形態２を示す図である。

【図４】アンテナパターン、レドーム固有データ及び
レドームデータの関係を示す説明図である。

【図５】この発明による擬似目標信号発生装置の実施
の形態３を示す図である。

【図６】この発明による擬似目標信号発生装置の実施
の形態３における出力電力の調整方法の説明図である。

【図７】この発明による擬似目標信号発生装置の実施
の形態４におけるクラッタ発生部を示す図である。

【図８】この発明による擬似目標信号発生装置の実施
の形態４におけるレーダの受信信号の波形を示す説明図
である。

【図９】この発明による擬似目標信号発生装置の実施
の形態４のクランプ回路におけるパルス変調処理の説明
図である。

【図１０】この発明による擬似目標信号発生装置の実
施の形態５におけるクラッタ発生部を示す図である。

【図１１】この発明による擬似目標信号発生装置の実
施の形態５におけるレーダの受信信号のスペクトラムを
示す説明図である。

【図１２】従来の擬似目標信号発生装置を示す図であ
る。

【図１３】自機及び目標機の飛行状況を示す概念図で
ある。

【符号の説明】

１ターゲット発振器２周波数変換器３周波数濾波器４遅延回路５パルス変調器６電力調整器７目標信号発生部８クラッタ発生器９周波数変調器１０クラッタ発生部１１計算機１２制御器１３供試体となるレーダ１４励振受信機１５信号処理器１６自機１７目標機１８供試体となるレーダのアンテナ１９メインビーム２０レドームデータメモリ２１サイドローブ２２レドームデータ計算機２３ホーンアンテナ２４ホーンアンテナ切替装置２５分波器２６クランプ回路２７増幅器２８ウェイティング処理器２９検出フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】航空機のレドームを介したレーダのアン
テナパターンを数値化したレドームデータを、アンテナ
の各指向角度について記憶するレドームデータメモリ
と、アンテナの指向角度に対応するレドームデータを読
み出し、レドームデータと外部機器より入力された自機
及び目標機の飛行条件をもとに、目標信号発生部及びク
ラッタ発生部に対する制御データを計算して、制御器に
対して制御データを出力する計算機と、上記計算機から
入力された制御データをもとに、目標信号のドップラ周
波数、パルス幅、パルス遅延時間、周波数帯域幅及び出
力電力を示す目標制御信号並びにクラッタのドップラ周
波数、クランプ幅、パルス遅延時間、周波数帯域幅、ゆ
らぎ帯域幅及び出力電力を示すクラッタ制御信号を供試
体となるレーダから入力されるアンテナ指向角度に基づ
いて出力する制御器と、上記制御器より入力された目標
制御信号と、レーダより入力された送信タイミング信号
及び局所発振信号に基づいて擬似目標信号を発生する目
標信号発生部と、上記目標信号発生部内において、上記
制御器より入力された目標制御信号が示すドップラ周波
数を有するＣＷ信号を発生するターゲット発振器と、上
記目標信号発生部内において、上記ターゲット発振器の
出力を供試体となるレーダの励振受信機から入力される
局所発振信号を用いて、Ｘバンドの周波数帯に周波数変
換する周波数変換器と、上記目標信号発生部内におい
て、上記周波数変換器の出力信号のスペクトラムの高調
波成分を除去する周波数濾波器と、上記目標信号発生部
内において、供試体となるレーダの信号処理器から入力
されるレーダの送信パルス幅及び送信タイミングを示す
送信タイミング信号を基準として、上記制御器から入力
される目標制御信号が示すパルス遅延時間分だけ送信パ
ルス幅のパルスを遅延させて出力する遅延回路と、上記
目標信号発生部内において、上記周波数濾波器の出力信
号に対して、上記遅延回路の出力信号が示すパルス幅に
よりパルス変調処理を行うパルス変調器と、上記目標信
号発生部内において、上記制御器から入力される目標制
御信号が示す電力レベルをもとに、上記パルス変調器の
出力電力を調整し、擬似目標信号として出力する電力調
整器と、上記制御器より入力されたクラッタ制御信号
と、レーダより入力された送信タイミング信号及び局部
発振信号に基づいて擬似クラッタ信号を発生するクラッ
タ発生部と、上記クラッタ発生部内において、上記制御
器より入力されたクラッタ制御信号が示すドップラ周波
数を有するＣＷ信号を発生するクラッタ発振器と、上記
クラッタ発生部内において、上記クラッタ発振器の出力
信号に対して、上記制御器から入力されるクラッタ制御
信号が示すクラッタのゆらぎ帯域幅に相当する周波数に
より周波数変調を施す周波数変調器と、上記クラッタ発
生部内において、上記周波数変調器の出力を供試体とな
るレーダの励振受信機から入力される局所発振信号を用
いて、Ｘバンドの周波数帯に周波数変換する周波数変換
器と、上記クラッタ発生部内において、上記周波数変換
器の出力信号のスペクトラムの高調波成分を除去する周
波数濾波器と、上記クラッタ発生部内において、供試体
となるレーダの信号処理器から入力されるレーダの送信
タイミングを示す送信タイミング信号を基準として、上
記制御器から入力されるクラッタ制御信号が示す送信パ
ルスに対して遅延時間分だけ、クラッタ制御信号が示す
クラッタ信号のクランプ幅のパルスを遅れて発生させ、
出力する遅延回路と、上記クラッタ発生部内において、
上記周波数濾波器の出力信号に対して、上記遅延回路の
出力信号が示すクランプ幅によりパルス変調処理を行う
パルス変調器と、上記クラッタ発生部内において、上記
制御器から入力されるクラッタ制御信号が示す電力レベ
ルをもとに、上記パルス変調器の出力電力を調整し、擬
似クラッタ信号として出力する電力調整器から構成さ
れ、擬似目標信号とレーダを搭載する航空機のレドーム
の電波透過特性を模擬した擬似クラッタ信号を発生し、
レーダの誤警報検出試験を行うことを特徴とする擬似目
標信号発生装置。
【請求項２】レーダのアンテナパターン、レドームデ
ータとアンテナパターンの電力レベルの差を表わすレド
ーム固有データをそれぞれアンテナの各指向角度につい
て記憶し、アンテナパターンにレドーム固有データを加
算してレドームデータを算出して、レドームデータメモ
リに対してこのレドームデータを出力するレドームデー
タ計算機を付加し、異なるレーダを同一のレドームを介
して使用する場合についても、擬似目標信号と航空機の
レドームの電波透過特性を模擬した擬似クラッタ信号を
発生することを特徴とする請求項１記載の擬似目標信号
発生装置。
【請求項３】目標信号発生部及びクラッタ発生部から
それぞれ出力される擬似目標信号及び擬似クラッタ信号
を、レーダアンテナに対して放射する複数のホーンアン
テナと、これらのホーンアンテナの切替えを行うホーン
アンテナ切替装置を付加することにより、擬似目標信号
と航空機のレドームの電波透過特性を模擬した擬似クラ
ッタ信号を発生することを特徴とする請求項１記載の擬
似目標信号発生装置。
【請求項４】クラッタ発生部内に、周波数濾波器の出
力を複数に分岐する分波器と、上記分波器の各出力信号
に対して遅延回路から入力される信号の遅延時間に対応
した遅延処理を行うとともに、それぞれの出力信号に対
して異なる幅のパルス変調を行う複数のクランプ回路
と、上記クランプ回路の各出力信号に対してそれぞれ異
なる電力レベルに増幅を行う複数の増幅器を設け、時間
軸方向に振幅変化を有した擬似クラッタ信号を出力する
ことを特徴とする請求項１記載の擬似目標信号発生装
置。
【請求項５】クラッタ発生部内に、周波数濾波器の出
力を複数に分岐する分波器と、上記分波器の各出力信号
に遅延回路から入力される信号遅延時間に対応した時間
の遅延処理を行うとともに、それぞれの出力信号に対し
て異なる幅のパルス変調を行う複数のクランプ回路と、
上記クランプ回路の各出力信号に対してそれぞれ異なる
電力レベルに増幅を行う増幅器と、上記増幅器の出力信
号に対して窓関数を積算するウェイティング処理器を設
け、時間軸方向及びスペクトラムに振幅変化を有した擬
似クラッタ信号を出力することを特徴とする請求項１記
載の擬似目標信号発生装置。