JPH1078481A - Aircraft loaded radar - Google Patents

Aircraft loaded radar

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JPH1078481A
JPH1078481A JP8232065A JP23206596A JPH1078481A JP H1078481 A JPH1078481 A JP H1078481A JP 8232065 A JP8232065 A JP 8232065A JP 23206596 A JP23206596 A JP 23206596A JP H1078481 A JPH1078481 A JP H1078481A
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JP
Japan
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signal
target
frequency
arithmetic unit
pulse
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Application number
JP8232065A
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Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Nakano
陽介 中野
Kouichi Ema
浩一 江馬
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To conduct a synthetic aperture radar (SAR) signal process and a moving target detecting process without lowering resolution, detecting distance performance and signal processing speed from one transmission signal by controlling a sampling frequency by an azimuth direction presuming process and limiting a band by a range direction presuming process. SOLUTION: A signal is transmitted from a transmitter 2 via a monopulse antenna 16. A reflection signal from a target is received by the antenna 16, Σsignal and Δ signal are transmitted to a receiver 5, amplified and phase- detected. An azimuth direction presuming processor 17 lowers a sampling frequency of a reception signal, and reduces data to PRF (pulse repetition frequency) necessary for an SAR imaging process. A range direction presuming processor 18 limits a band, lowers range resolution, and prevents a target signal from being divided. Further, an SAR signal process and a moving target detecting process are functioned in parallel. After amplitude detection of a detector 14 is conducted, a target is detected by a target detector 21 by using the Σ signal.

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、パルス圧縮により
レンジ方向の分解能を向上させ、自機の移動によりアン
テナの開口面を合成しアジマス方向の分解能を向上させ
る航空機搭載用レーダ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 a radar mounted on an aircraft which improves the resolution in the azimuth direction by improving the resolution in the range direction by pulse compression, and synthesizing the aperture surface of the antenna by the movement of its own device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は従来の航空機搭載用レーダ装置の
構成を示した図であり、図中1は一定の周波数の連続波
を発生する励振器、2は励振器から出力された信号を増
幅し一定のパルス繰り返し周波数(Pulse Rep
etition Frequency:以下PRF)で
信号を送信する送信機、3は送信と受信を切り替える送
受信切換器、4は信号を目標に向けて放射するととも
に、その反射信号を受信するアンテナ、5は受信した信
号を増幅し位相検波を行う受信機、6は変調された信号
を復調し狭パルスを発生するパルス圧縮器、7はパルス
圧縮後の信号に対し目標の移動によって生じる距離変化
を補正するレンジ移動補正処理器、8は自機の移動及び
動揺を感知する慣性基準装置、9はレンジ移動補正後の
データを備えておくバッファメモリ、10はバッファメ
モリから読み出されたデータを処理する高速フーリエ変
換(Fast Fourier Transform:
以下FFT)演算器、11は慣性基準装置8から出力さ
れる自機の移動及び動揺データをもとにアジマス圧縮処
理を行うための参照関数を作成する参照関数作成器、1
2はFFT処理後の結果と参照関数との複素乗算を行う
複素乗算器、13は複素乗算後の結果を処理する逆高速
フーリエ変換(Inverse FFT:以下IFF
T)演算器、14はIFFT処理された結果の振幅を検
波する検波器、15はスペックル雑音低減するために検
波後の合成開口レーダ画像を足し合わせるマルチルック
処理器である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a view showing the configuration of a conventional radar apparatus for on-board an aircraft. In FIG. 9, reference numeral 1 denotes an exciter for generating a continuous wave having a constant frequency, and 2 denotes a signal output from the exciter. Amplify and maintain a constant pulse repetition frequency (Pulse Rep)
A transmitter for transmitting a signal by etion frequency (PRF), 3 is a transmission / reception switch for switching between transmission and reception, 4 is an antenna that emits a signal toward a target, and an antenna that receives a reflected signal thereof, 5 is a received signal 6 is a pulse compressor that demodulates the modulated signal to generate a narrow pulse, and 7 is a range movement correction that corrects a change in distance caused by a target movement of the signal after the pulse compression. A processor 8, an inertial reference device 8 for sensing the movement and shaking of the own machine, a buffer memory 9 for storing data after range movement correction, and a fast Fourier transform (10) for processing data read from the buffer memory. Fast Fourier Transform:
An FFT (calculation unit) 11 is a reference function creator that creates a reference function for performing azimuth compression processing based on the movement and vibration data of the own device output from the inertial reference device 8.
2 is a complex multiplier for performing complex multiplication of the result after the FFT processing and the reference function, and 13 is an inverse fast Fourier transform (Inverse FFT: hereinafter IFF) for processing the result after the complex multiplication.
T) a computing unit, 14 is a detector for detecting the amplitude of the result of the IFFT processing, and 15 is a multi-look processing unit for adding a synthetic aperture radar image after detection in order to reduce speckle noise.

【0003】次に、動作について説明する。励振器1で
一定のPRFで周波数変調を施された信号が発生され、
送信機2にて増幅及び位相検波される。この信号は送受
信切換器3を介しアンテナ4から目標に向けて放射され
る。目標からの反射信号はアンテナ4で受信され、受信
機5にて増幅、位相検波される。パルス圧縮器6におい
て、周波数変調をかけられた信号は復調され、狭パルス
が生成される。これにより観測領域がレンジ方向に細か
く分解される。レンジ移動補正処理器7において慣性基
準装置8から出力される自機の移動及び動揺データをも
とに、自機の移動により生じる目標までの距離変化すな
わちレンジ移動を補正する。補正後のデータをバッファ
メモリ9に蓄積しておき、FFTを行うために必要なデ
ータが蓄積されたら、データをFFT演算器10に出力
する。参照関数作成器11において、慣性基準装置8か
らの自機の移動及び動揺データをもとに参照関数を作成
する。作成された参照関数とFFT演算器10で行われ
たFFT処理後のデータとが複素乗算器12で複素乗算
される。複素乗算された結果はIFFT演算器13にて
IFFT処理され、アジマス方向の圧縮が行われる。ア
ジマス圧縮後のデータは検波器14で振幅検出され、画
像が生成される。生成された画像はスペックル雑音を低
減するために、マルチルック処理器15で重ね合わさ
れ、高い分解能を持った合成開口レーダ(Synthe
tic Aperture Radar:以下SAR)
画像として出力される。
Next, the operation will be described. An exciter 1 generates a signal that has been frequency-modulated with a constant PRF,
The signal is amplified and phase-detected by the transmitter 2. This signal is radiated from the antenna 4 toward the target via the transmission / reception switch 3. The signal reflected from the target is received by the antenna 4 and amplified and phase-detected by the receiver 5. In the pulse compressor 6, the frequency-modulated signal is demodulated, and a narrow pulse is generated. Thereby, the observation region is finely decomposed in the range direction. The range movement correction processor 7 corrects a change in distance to a target caused by the movement of the own device, that is, a range movement, based on the movement and shaking data of the own device output from the inertial reference device 8. The corrected data is stored in the buffer memory 9, and when data necessary for performing FFT is stored, the data is output to the FFT calculator 10. The reference function creator 11 creates a reference function based on the movement and motion data of the own device from the inertial reference device 8. The complex multiplier 12 multiplies the created reference function by the complex multiplier 12 with the data after the FFT processing performed by the FFT calculator 10. The result of the complex multiplication is subjected to IFFT processing in the IFFT calculator 13 and compression in the azimuth direction is performed. The data after the azimuth compression is amplitude-detected by the detector 14 to generate an image. The generated images are superimposed by a multi-look processor 15 in order to reduce speckle noise, and a high-resolution synthetic aperture radar (Synthe) is used.
tic Aperture Radar: SAR)
Output as an image.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の合成開口レーダ
画像を作成するための航空機搭載用レーダ装置はこのよ
うに構成されており、自機の移動及び動揺による補正を
行い、固定目標の高分解能画像を作成することは可能で
ある。しかし、図10(a)のように移動目標が存在し
た場合、図10(b)にのようにドップラ周波数がシフ
トする。このときのSAR画像への影響を図11に示
す。図11(a)に示すようにドップラ周波数がシフト
している場合、図11(b)に示した参照関数をかけあ
わせると、図11(c)のように移動目標の自機に対す
る速度分だけずれが生じる。また、実際には目標の移動
速度は一定ではないため、ドップラ周波数に広がりをも
っており、画像化処理を行うとぼけてしまう。このよう
に、目標の移動により発生するドップラ周波数により、
目標の位置がずれたり、画像にぼけが生じたりし、さら
に、目標のドップラ周波数がレーダの帯域よりも広かっ
た場合、周波数軸上で折り返しが発生し、画像化できな
いといった課題があった。また、移動目標検出処理を行
おうとしても、SARの信号処理で用いるPRFと、移
動目標を検出するために必要なPRFは大きく異なるた
め、同一の信号を用いて処理することができなかった。
A conventional radar apparatus for mounting on an aircraft for creating a synthetic aperture radar image is constructed as described above, and performs correction by moving and swaying its own aircraft to obtain a high resolution of a fixed target. It is possible to create an image. However, when the moving target exists as shown in FIG. 10A, the Doppler frequency shifts as shown in FIG. 10B. FIG. 11 shows the influence on the SAR image at this time. When the Doppler frequency is shifted as shown in FIG. 11 (a), multiplying by the reference function shown in FIG. 11 (b) results in a moving target with respect to its own speed as shown in FIG. 11 (c). Misalignment occurs. In addition, since the moving speed of the target is not constant in practice, the Doppler frequency has a spread, and the image is blurred when the image processing is performed. Thus, by the Doppler frequency generated by the movement of the target,
If the position of the target is shifted or the image is blurred, and the target Doppler frequency is wider than the band of the radar, aliasing occurs on the frequency axis and there is a problem that imaging cannot be performed. Further, even when the moving target detection processing is performed, the PRF used in the signal processing of the SAR and the PRF necessary for detecting the moving target are greatly different, and therefore, the processing cannot be performed using the same signal.

【0005】この発明は上記の課題を解消するためにな
されたもので、SARにおいて移動目標の検出を行い、
その位置を算出し、SAR画像上に移動目標を表示する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and detects a moving target in an SAR.
The purpose is to calculate the position and display the moving target on the SAR image.

【0006】また、この発明は移動目標検出を行った結
果を用いることにより、構成品をほとんど変えることな
く移動目標の逆合成開口レーダ(Inverse SA
R:以下ISAR)画像を得ることを目的としている。
In addition, the present invention uses the result of the detection of a moving target, so that the inverse synthetic aperture radar (Inverse SA) of the moving target can be used with almost no change in the components.
R: hereinafter referred to as an ISAR) image.

【0007】また、この発明は移動目標のISAR画像
のドップラ周波数で表されるクロスレンジ方向の座標を
距離に変換することを目的としている。
Another object of the present invention is to convert coordinates in the cross-range direction represented by the Doppler frequency of an ISAR image of a moving target into a distance.

【0008】また、この発明はXバンドのレーダにおい
て、自機速度170〜190m/s、マルチルック〔数
3〕〜〔数4〕で分解能3mの性能を実現するアンテナ
サイズ及びPRFを得ることを目的としている。
Further, the present invention provides an X-band radar capable of obtaining an antenna size and a PRF realizing a performance of 3 m resolution with multi-look [Equation 3] to [Equation 4] in an own vehicle speed of 170 to 190 m / s. The purpose is.

【0009】また、この発明は機体と電波的に干渉する
ことなく大きなアンテナを搭載することを目的としてい
る。
Another object of the present invention is to mount a large antenna without interfering with the body of the vehicle by radio waves.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第1の発明による航空機
搭載用レーダ装置は、移動目標を検出するためにPRF
を高くして送信した信号に対し、受信機、サンプリング
周波数を低くするアジマス方向プリサム処理器を設け、
高分解能画像を作成するための信号処理を行う。同時
に、受信した信号の帯域を制限して分解能を低くするた
めのレンジ方向プリサム処理器を設け、目標の反射信号
が分解されないようにする。また、受信信号のΣ信号及
びΔ信号を出力するモノパルスアンテナと、このΣ信号
とΔ信号のそれぞれに対しパルス圧縮、クラッタ抑圧、
周波数分析及び検波を行う演算器を設ける。Σ信号を用
いて検出した移動目標に対してモノパルス演算を行い角
度を算出する。算出された角度から、移動目標をSAR
画像上に重ね合わせて表示するための演算器を設ける。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a radar apparatus mounted on an aircraft for detecting a moving target by using a PRF.
For the signal transmitted by increasing the azimuth direction presum processor to lower the receiver and sampling frequency,
Performs signal processing to create a high-resolution image. At the same time, a range direction presum processor for limiting the band of the received signal to lower the resolution is provided so that the target reflected signal is not decomposed. In addition, a monopulse antenna that outputs a Σ signal and a Δ signal of a received signal, and performs pulse compression, clutter suppression,
An arithmetic unit for performing frequency analysis and detection is provided.モ ノ Monopulse calculation is performed on the moving target detected using the signal to calculate the angle. From the calculated angle, set the moving target to SAR
An arithmetic unit for superimposing and displaying the image on the image is provided.

【0011】また、第2の発明による航空機搭載用レー
ダ装置は、検出された移動目標のドップラ周波数から、
目標のレンジ移動量及びドップラ変化量を算出し補正す
るレンジ移動補正処理器及びドップラ補正処理器を設
け、移動目標の2次元画像を作成するための周波数分析
器及び検波器を設けたものである。
[0011] The radar device mounted on an aircraft according to the second aspect of the present invention calculates the Doppler frequency of the moving target based on the detected Doppler frequency.
A range shift correction processor and a Doppler correction processor for calculating and correcting the target range shift amount and Doppler change amount are provided, and a frequency analyzer and a detector are provided for creating a two-dimensional image of the moving target. .

【0012】また、第3の発明による航空機搭載用レー
ダ装置は、受信信号のΣ信号及びΔ信号を出力するモノ
パルスアンテナと、このΣ信号とΔ信号のそれぞれに対
し処理を行うレンジ移動補正処理器、ドップラ補正処理
器、周波数分析器及び検波器を設け、角度検出器により
移動目標のISAR画像における2つの点の角度を求
め、その角度をもとにISAR画像のクロスレンジ方向
をドップラ周波数から距離に変換する座標変換器を設け
たものである。
[0012] A third aspect of the present invention provides an airborne radar apparatus comprising: a monopulse antenna for outputting a Σ signal and a Δ signal of a received signal; and a range movement correction processor for processing each of the Σ signal and the Δ signal. , A Doppler correction processor, a frequency analyzer, and a detector, and the angle detector determines the angle of two points in the ISAR image of the moving target. The cross-range direction of the ISAR image is distanced from the Doppler frequency based on the angle. Is provided with a coordinate converter for converting into.

【0013】また、第4の発明による航空機搭載用レー
ダ装置は、2つのアンテナを並べ、それぞれのアンテナ
から受信した信号に対しプリサム処理器、パルス圧縮処
理器、クラッタ抑圧処理器、周波数分析器、検波器及び
目標検出器を設け、目標を検出する。2つの信号で検出
した目標の位相から目標の角度を求めるための演算器を
設ける。同様にして、2つの信号に対してレンジ移動補
正処理器、ドップラ補正処理器、周波数分析器及び検波
器を設け2つのISAR画像を作成する。2つのISA
R画像から、目標の各点の角度を算出する演算器を設
け、ISAR画像のドップラ周波数成分を距離に変換す
る。
[0014] In addition, the radar device for on-aircraft according to the fourth invention has two antennas arranged side by side, and a signal received from each antenna is subjected to a presum processor, a pulse compression processor, a clutter suppression processor, a frequency analyzer, A detector and a target detector are provided to detect a target. An arithmetic unit for obtaining a target angle from a target phase detected by the two signals is provided. Similarly, a range shift correction processor, a Doppler correction processor, a frequency analyzer, and a detector are provided for two signals, and two ISAR images are created. Two ISAs
An arithmetic unit for calculating the angle of each target point from the R image is provided, and the Doppler frequency component of the ISAR image is converted into a distance.

【0014】また、第5の発明による航空機搭載用レー
ダ装置は、X帯の周波数を用い、1.5m〜2mのアン
テナを用い、送信時のPRFを2000Hz以上とし、
受信後、高分解能画像化処理を行う際にプリサム処理を
行いリサンプリング後のレートを260〜380Hzに
する。
Further, the aircraft-mounted radar device according to the fifth invention uses an X-band frequency, uses an antenna of 1.5 m to 2 m, sets a PRF at the time of transmission to 2000 Hz or more,
After reception, when performing high-resolution imaging processing, presum processing is performed, and the rate after resampling is set to 260 to 380 Hz.

【0015】また、第6の発明による航空機搭載用レー
ダ装置は、アンテナボアサイト方向から自機の機体の最
短距離にあるエッジに対する角度ψが、ビーム幅の1/
2以上になるように、アンテナを機体の上部又は下部に
横向きに取り付けたものである。
Further, in the radar apparatus for onboard aircraft according to the sixth invention, the angle に 対 す る from the antenna boresight direction to the edge located at the shortest distance of the aircraft's own body is 1/1 / the beam width.
Two or more antennas are mounted on the upper or lower part of the fuselage horizontally.

【0016】[0016]

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

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1〜3及び5〜15は従来の装
置と同一のものである。16は、送信、受信を行うため
のモノパルスアンテナである。アジマス方向プリサム処
理器17は移動目標を検出するために必要なPRFでサ
ンプリングされたデータをSARの処理を行うのに必要
なだけのPRFにサンプリングし直すものである。18
はレンジ方向プリサム処理器であり、高い分解能をもつ
SAR画像を作成するためにかけられた周波数変調の帯
域を移動目標検出に必要な分解能に対応する帯域に制限
するためのものである。19はクラッタ抑圧処理器であ
り固定目標からの反射信号を低減するものである。20
は周波数分析器であり、FFT処理により移動目標のド
ップラ周波数を検出するものである(10のFFT演算
器と同一の動作を行う)。21は一定誤警報確率(CF
AR)により目標を検出する目標検出器である。22は
目標位置修正器であり、SAR画像上でオフセットして
表示される目標の正しい位置を算出するものである。2
3は重ね合わせ処理器であり、SAR画像上に移動目標
のシンボルを重ねて表示するものである。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 1 to 3 and 5 to 15 are the same as those of the conventional apparatus. Reference numeral 16 denotes a monopulse antenna for performing transmission and reception. The azimuth direction presum processor 17 resamples the data sampled at the PRF necessary for detecting the moving target to the PRF necessary for performing the SAR processing. 18
Is a range direction presum processor for limiting the frequency modulation band applied to create a SAR image with high resolution to a band corresponding to the resolution required for moving target detection. Reference numeral 19 denotes a clutter suppression processor which reduces a reflected signal from a fixed target. 20
Is a frequency analyzer that detects the Doppler frequency of the moving target by FFT processing (performs the same operation as the 10 FFT calculators). 21 is a constant false alarm probability (CF
AR) is a target detector for detecting a target. Reference numeral 22 denotes a target position corrector which calculates a correct position of a target displayed offset on the SAR image. 2
Reference numeral 3 denotes a superposition processor, which superimposes and displays a target symbol on the SAR image.

【0017】次に、動作について説明する。送信機2か
ら出力された信号はモノパルスアンテナ16で外部に送
信される。また、目標からの反射信号は同じモノパルス
アンテナ16で受信される。受信後、Σ信号及びΔ信号
の2の信号は受信機5に送られ、増幅、位相検波され
る。このΣ信号とΔ信号の振幅の関係を図2(a)に示
す。SAR画像化処理にはΣ信号が送られる。移動目標
検出処理にはΣ信号とΔ信号の両方が送られる。移動し
ている目標の速度を検出するためには、レーダのPRF
が目標のドップラ周波数よりも大きくなければならな
い。そのため、移動目標検出処理においては、PRFを
高くする必要がある。しかし、PRFを高くすると、S
AR画像化処理において扱うデータ量が多くなってしま
い、データ収集時間内に処理を終えることができなくな
る。そのためアジマス方向プリサム処理器17で受信信
号のサンプリング周波数を下げ、SAR画像化処理に必
要なだけのPRFにデータを減らす処理を行う。これ以
降のSAR画像化処理に関しては、従来装置と同一の処
理を行う。また、移動目標検出処理においてレンジ方向
の高分解能化処理を行ってしまうと、その分解能よりも
大きい目標からの反射信号はレンジ方向に分割されてし
まい反射電力が小さくなり探知距離が低下してしまう。
そこで、レンジ方向プリサム処理器18において帯域制
限を行い、レンジ分解能を低くし目標の信号が分割され
ることを防ぐ。また、図1に示すようにSAR信号処理
と移動目標検出処理を並列に機能させることにより、S
AR信号処理時間中に移動目標検出処理を行う。そし
て、プリサム処理後の信号は6のパルス圧縮器を通り、
狭パルス(プリサムを行ったため、SAR画像化処理に
おける狭パルスよりも幅は広い)が生成される。この圧
縮後の信号からクラッタ抑圧処理器19により固定目標
からの反射信号を低減し、移動目標の信号のみを出力す
る。出力された信号は周波数分析器20において、ドッ
プラ周波数の分析が行われ、検波器14により振幅検出
が行われる。振幅検出を行った後、Σ信号を用い、目標
検出器21で目標の検出を行う。角度検出器22におい
て、検出された目標のレンジビンにおけるΣ信号とΔ信
号の比から誤差電圧を求めることにより(図2
(b))、アンテナのボアサイト方向からの目標の角度
を算出する。目標位置算出器23において、検出された
移動目標の距離及び角度からSAR画像上における目標
の位置を計算し、24の重ね合わせ処理器においてSA
R画像上に移動目標の正しい位置にシンボルを重ねて表
示する。
Next, the operation will be described. The signal output from the transmitter 2 is transmitted to the outside by the monopulse antenna 16. Further, the reflected signal from the target is received by the same monopulse antenna 16. After the reception, the two signals of the Σ signal and the Δ signal are sent to the receiver 5, where they are amplified and phase-detected. FIG. 2A shows the relationship between the amplitudes of the Σ signal and the Δ signal. The signal Σ is sent to the SAR imaging process. Both the Σ signal and the Δ signal are sent to the moving target detection processing. To detect the velocity of a moving target, the radar PRF
Must be greater than the target Doppler frequency. Therefore, it is necessary to increase the PRF in the moving target detection processing. However, when the PRF is increased, S
The amount of data handled in the AR imaging processing increases, and the processing cannot be completed within the data collection time. Therefore, the azimuth direction presum processor 17 lowers the sampling frequency of the received signal and performs processing to reduce the data to the PRF required for SAR imaging processing. With respect to the SAR imaging processing thereafter, the same processing as that of the conventional apparatus is performed. In addition, if the processing for increasing the resolution in the range direction is performed in the moving target detection processing, a reflected signal from a target larger than the resolution is divided in the range direction, the reflected power is reduced, and the detection distance is reduced. .
Therefore, band limitation is performed in the range direction presum processor 18 to reduce the range resolution and prevent the target signal from being divided. Also, by making the SAR signal processing and the moving target detection processing function in parallel as shown in FIG.
The moving target detection processing is performed during the AR signal processing time. Then, the signal after the presum processing passes through 6 pulse compressors,
A narrow pulse (which is wider than the narrow pulse in the SAR imaging process due to the presum) is generated. The clutter suppression processor 19 reduces the reflected signal from the fixed target from the signal after the compression, and outputs only the signal of the moving target. The output signal is subjected to Doppler frequency analysis in the frequency analyzer 20 and amplitude detection is performed by the detector 14. After the amplitude detection, the target is detected by the target detector 21 using the Σ signal. The angle detector 22 calculates an error voltage from the ratio of the Σ signal and the Δ signal in the detected target range bin (FIG. 2).
(B)) The target angle from the boresight direction of the antenna is calculated. The target position calculator 23 calculates the position of the target on the SAR image from the detected distance and angle of the moving target.
A symbol is superimposed and displayed at the correct position of the moving target on the R image.

【0018】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1〜3,5〜24
は実施の形態1と同一のものである。25はドップラ補
正処理器であり、これは目標の移動により発生するドッ
プラ周波数の変化を補正するものである。
Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
Is the same as in the first embodiment. Reference numeral 25 denotes a Doppler correction processor, which corrects a change in Doppler frequency caused by movement of a target.

【0019】次に動作について説明する。移動目標検出
処理において、周波数分析器20で算出された移動目標
のドップラ周波数を用いて、目標検出器21で検出され
た目標のレンジ移動量を算出する。なお、目標の速度
は、ドップラ周波数fd 及び波長λを用い、〔数1〕に
より求められる。
Next, the operation will be described. In the moving target detection processing, the moving range of the target detected by the target detector 21 is calculated using the Doppler frequency of the moving target calculated by the frequency analyzer 20. Note that the target speed is obtained by [Equation 1] using the Doppler frequency f d and the wavelength λ.

【0020】[0020]

【数1】 (Equation 1)

【0021】得られた目標の速度と観測時間から目標の
移動量の平均を求め、それを補正量とし、レンジ移動補
正処理器7にて、目標のレンジ移動の補正を行う。ま
た、周波数分析器20で求められた目標のドップラ周波
数に基づき観測時間中の目標のドップラ周波数の変化量
を求める。それを補正量とし、ドップラ補正処理器25
にて、目標のドップラ周波数変化の補正を行う。これら
の処理により、目標はあたかも止まっているようになる
(直進の運動成分がない)。この補正後のデータを用い
周波数分析器20において目標の周波数分析を行うと、
目標の回転運動成分により発生するドップラ周波数を抽
出することができる。これを検波器14により振幅検出
し、目標の2次元(レンジ−ドップラ)画像を作成す
る。
The average of the movement amount of the target is obtained from the obtained speed of the target and the observation time, and the average is used as a correction amount, and the range movement correction processor 7 corrects the movement of the target range. Further, a change amount of the target Doppler frequency during the observation time is obtained based on the target Doppler frequency obtained by the frequency analyzer 20. This is used as the correction amount, and the Doppler correction processor 25
The correction of the target Doppler frequency change is performed. Through these processes, the target is as if it were stopped (there is no linear motion component). When the target frequency analysis is performed in the frequency analyzer 20 using the data after the correction,
A Doppler frequency generated by a target rotational motion component can be extracted. This is detected in amplitude by the detector 14 to create a target two-dimensional (range-Doppler) image.

【0022】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3を示す構成図であり、図中1〜25は実施の形態
1,2と同一のものである。26は座標変換器であり、
移動目標のISAR画像におけるクロスレンジ方向の座
標をドップラ周波数から距離に変換するものである。
Embodiment 3 FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. In the drawing, 1 to 25 are the same as those of the first and second embodiments. 26 is a coordinate converter,
This is to convert the coordinates in the cross range direction in the ISAR image of the moving target from the Doppler frequency to the distance.

【0023】次に、動作について説明する。1〜3,5
〜25までのSAR画像化処理及び移動目標検出処理は
実施の形態1〜3と同一である。受信機から出力された
Σ信号及びΔ信号に対しアジマス方向プリサム処理器1
7でサンプリング周波数を低くし、パルス圧縮処理器6
で狭パルスを作成する。その後、ISAR画像化処理レ
ンジ移動補正処理器7で目標のレンジ移動の補正を行
い、ドップラ補正処理器25で目標のドップラ周波数変
化の補正を行う。Σ信号及びΔ信号の結果それぞれにつ
いて周波数分析を行い、2つのISAR画像が作成され
る。2つにISAR画像から、ある2つ点の誤差電圧
(Δ/Σ)を求め、角度を算出する。2点間の角度θと
目標までの距離Rから〔数2〕により、その2点間の距
離rを求めることができる。
Next, the operation will be described. 1-3,5
The SAR imaging process and the moving target detection process up to 25 are the same as those in the first to third embodiments. Azimuth direction presum processor 1 for Σ and Δ signals output from receiver
7, the sampling frequency is lowered.
To create a narrow pulse. Thereafter, the target range movement is corrected by the ISAR imaging range movement correction processor 7, and the target Doppler frequency change is corrected by the Doppler correction processor 25. A frequency analysis is performed on each of the results of the Σ signal and the Δ signal, and two ISAR images are created. Two error voltages (Δ / Σ) at two points are obtained from the ISAR image, and the angle is calculated. The distance r between the two points can be obtained from [Equation 2] from the angle θ between the two points and the distance R to the target.

【0024】[0024]

【数2】 (Equation 2)

【0025】ある2点間のドップラ周波数差と距離は比
例していることから、先に求められた2点間の距離を基
準とし、ISAR画像のクロスレンジ方向の座標をドッ
プラ周波数からレンジ(距離)に変換することができ
る。座標変換器26においてこの処理を行い、レンジ−
ドップラからレンジ−レンジの画像に変換する。
Since the Doppler frequency difference between two points is proportional to the distance, the coordinates in the cross-range direction of the ISAR image are calculated from the Doppler frequency based on the distance obtained between the two points. ) Can be converted. This processing is performed in the coordinate converter 26, and the range
Convert from Doppler to range-range image.

【0026】実施の形態4.図5は実施の形態4を示す
ものであり、上記の実施の形態3のモノパルスアンテナ
の代わりに27のアンテナ1と、28のアンテナ2の2
つのアンテナを取り付けたものである。送信時は片方の
アンテナを用い、受信時には2つのアンテナを用いる。
この2つのアンテナから得られた受信信号の信号1をS
AR処理に出力し、信号1及び信号2を移動目標検出処
理、ISAR処理に出力する。SAR処理に関しては実
施の形態1〜3と同一である。移動目標検出処理に出力
された信号1及び信号2はそれぞれレンジ方向プリサム
処理器18、パルス圧縮器6、クラッタ抑圧処理器1
9、周波数分析器20、検波器14において処理され
る。その後、信号1は目標検出器21において目標の検
出が行われる。検出された目標における信号1及び信号
2の位相差を利用し、角度検出器25において目標の角
度を求める。原理について説明する。図6に示すよう
に、2つのアンテナの距離をd、目標の角度をθとする
と、2つのアンテナで受信した信号の位相差Δφは各ア
ンテナまでの距離の差Xを用い〔数3〕により求められ
る。
Embodiment 4 FIG. 5 shows a fourth embodiment, in which 27 antennas 1 and 28 antennas 2 instead of the monopulse antenna of the third embodiment are used.
With two antennas. One antenna is used for transmission, and two antennas are used for reception.
Signal 1 of the received signal obtained from these two antennas is represented by S
The signal is output to the AR processing, and the signal 1 and the signal 2 are output to the moving target detection processing and the ISAR processing. The SAR process is the same as in the first to third embodiments. The signals 1 and 2 output to the moving target detection processing are respectively a range direction presum processor 18, a pulse compressor 6, and a clutter suppression processor 1.
9, processed by the frequency analyzer 20 and the detector 14. Thereafter, the target of the signal 1 is detected by the target detector 21. Using the detected phase difference between the signal 1 and the signal 2 in the target, the angle detector 25 calculates the target angle. The principle will be described. As shown in FIG. 6, assuming that the distance between the two antennas is d and the target angle is θ, the phase difference Δφ of the signals received by the two antennas is expressed by the following equation (3) using the difference X in the distance to each antenna. Desired.

【0027】[0027]

【数3】 (Equation 3)

【0028】これより、信号1及び信号2の位相差が得
られれば目標の角度が検出できることがわかる。同様
に、信号1及び信号2のそれぞれに対しレンジ移動補正
処理器7、ドップラ補正処理器23、周波数分析器19
及び検波器14で処理を行い、2つのISAR画像を作
成する。作成されたISAR画像から、2つの点A,B
の位相を求める(図8(a))。同様にして、もう1つ
のISAR画像からもA’,B’の位相を求める。(図
8(b))。A−A’間及びB−B’間の位相差は〔数
4〕、〔数5〕で表される。
From this, it can be seen that the target angle can be detected if the phase difference between the signal 1 and the signal 2 is obtained. Similarly, range shift correction processor 7, Doppler correction processor 23, and frequency analyzer 19 for signal 1 and signal 2, respectively.
And the processing by the detector 14 to create two ISAR images. From the created ISAR image, two points A and B
(FIG. 8A). Similarly, the phases of A 'and B' are obtained from another ISAR image. (FIG. 8 (b)). The phase differences between AA ′ and BB ′ are represented by [Equation 4] and [Equation 5].

【0029】[0029]

【数4】 (Equation 4)

【0030】[0030]

【数5】 (Equation 5)

【0031】これにより、A点、B点の角度θA 及びθ
B は〔数6〕、〔数7〕により求めることができる。
As a result, the angles θ A and θ of the points A and B are
B can be obtained by [Equation 6] and [Equation 7].

【0032】[0032]

【数6】 (Equation 6)

【0033】[0033]

【数7】 (Equation 7)

【0034】A、Bの角度と距離Rから、〔数8〕によ
りAB間の距離rABを求めることができる。
From the angles of A and B and the distance R, the distance r AB between AB can be obtained by [Equation 8].

【0035】[0035]

【数8】 (Equation 8)

【0036】ある2点間のドップラ周波数差とその2点
間の距離は比例していることから、先に求めた2点間の
距離rABを基準とし、ISAR画像のクロスレンジ方向
の座標をドップラ周波数からレンジに変換することがで
きる。座標変換器26において、いくつかの孤立反射点
に対しこの処理を行い、その平均値を基準としてドップ
ラ周波数からレンジへの変換を行う。
Since the Doppler frequency difference between a certain two points and the distance between the two points are proportional, the coordinates in the cross range direction of the ISAR image are calculated based on the distance r AB between the two points obtained earlier. It can convert from Doppler frequency to range. In the coordinate converter 26, this process is performed for some isolated reflection points, and the conversion from the Doppler frequency to the range is performed based on the average value.

【0037】実施の形態5.このような航空機搭載用レ
ーダ装置において、長距離で高分解能の画像を得ようと
すると、距離のアンビギュイティ及び周波数のアンビギ
ュイティが問題となる。長距離で目標を観測しようとす
ると、PRFを〔数9〕で示す条件にしなければならな
い。
Embodiment 5 In order to obtain a long-range, high-resolution image in such an aircraft-mounted radar device, the ambiguity of the distance and the ambiguity of the frequency become problems. In order to observe a target over a long distance, the PRF must be set to the condition shown in [Equation 9].

【0038】[0038]

【数9】 (Equation 9)

【0039】ここで、Rは目標の距離、cは光速であ
る。また、アジマス方向を高分解能化しようとすると、
アジマス方向のビーム幅θaz、自機速度v及び波長λか
ら〔数10〕に示す条件が導かれる。
Here, R is the target distance and c is the speed of light. Also, when trying to increase the resolution in the azimuth direction,
The condition shown in [Equation 10] is derived from the beam width θ az in the azimuth direction, the own vehicle speed v, and the wavelength λ.

【0040】[0040]

【数10】 (Equation 10)

【0041】ここで、係数1.5は周波数の折り返しを
防ぐためのオーバーサンプリングである。また、アンテ
ナの長さLは分解能Xa 、マルチルック数Nを用い、
〔数11〕により求められる。
Here, the coefficient 1.5 is an oversampling for preventing the aliasing of the frequency. The length L of the antenna uses the resolution X a and the number N of multi-looks,
It is obtained by [Equation 11].

【0042】[0042]

【数11】 [Equation 11]

【0043】これらの条件から、一般の航空機搭載レー
ダに用いられるX帯の周波数を用いた場合で、レンジ1
60NM以上、分解能3m、マルチルック数3〜4、自
機速度170〜190m/sを満たすために、SAR画
像化処理におけるサンプリング周波数は260〜380
Hz、送信時のPRFは500Hz以下となり、アンテ
ナの長さ1.5〜2mとなる。また、高速の移動目標と
して60ノット以上の移動目標を探知する場合、送信時
のPRFは2000Hz以上が必要となる(この時の最
大探知距離は40NM)。
From these conditions, when the frequency in the X band used for a general airborne radar is used, the range 1
In order to satisfy 60 NM or more, the resolution 3 m, the number of multi-looks 3 to 4 and the own speed 170 to 190 m / s, the sampling frequency in the SAR imaging process is 260 to 380.
Hz, the PRF at the time of transmission is 500 Hz or less, and the antenna length is 1.5 to 2 m. When a moving target of 60 knots or more is detected as a high-speed moving target, the PRF at the time of transmission needs to be 2000 Hz or more (the maximum detection distance at this time is 40 NM).

【0044】実施の形態6.実施の形態5のような大き
さのアンテナは航空機の機首に搭載することが困難であ
るため、航空機の下部または上部に横向きに取り付ける
必要がある。その際に機体との電波の干渉を避けるた
め、図8に示すようにアンテナを取り付ける。アンテナ
ボアサイト方向から自機の機体のエッジに対する角度ψ
がビーム幅の1/2以上になるように取り付けることに
より、機体との電波の干渉をなくすことができる。
Embodiment 6 FIG. Since it is difficult to mount the antenna having the size as in the fifth embodiment on the nose of the aircraft, it is necessary to mount the antenna horizontally on the lower or upper part of the aircraft. At that time, an antenna is attached as shown in FIG. 8 in order to avoid radio wave interference with the airframe. Angle from the antenna boresight direction to the edge of the aircraft's body ψ
Is installed so as to be equal to or more than の of the beam width, it is possible to eliminate radio wave interference with the airframe.

【0045】[0045]

【発明の効果】この発明は以上のように構成されている
ので、以下のような効果を有する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0046】第1の発明によれば、アジマス方向プリサ
ム処理を用いサンプリング周波数を制御すること及びレ
ンジ方向プリサム処理を用い帯域を制限することによ
り、1つの送信信号から、分解能、探知距離性能及び信
号処理速度を低下させることなくSAR信号処理と移動
目標検出処理を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, by controlling the sampling frequency using azimuth presum processing and limiting the band using range presum processing, the resolution, detection distance performance and signal SAR signal processing and moving target detection processing can be performed without lowering the processing speed.

【0047】また、第2の発明によれば、移動目標検出
処理で得られた情報を用いることにより、処理を1つ追
加するだけでISAR信号処理を行うことができる。
According to the second aspect, by using the information obtained in the moving target detection processing, the ISAR signal processing can be performed only by adding one processing.

【0048】また、第3の発明によれば、モノパルスア
ンテナから得られるΣ信号及びΔ信号を用いることによ
り、移動目標のISAR画像におけるクロスレンジ方向
の座標をドップラ周波数からレンジに変換することがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, by using the ク ロ ス signal and the Δ signal obtained from the monopulse antenna, the coordinates of the moving target in the cross range direction in the ISAR image can be converted from the Doppler frequency to the range. .

【0049】また、第4の発明によれば、2つのアンテ
ナから得られる信号の位相差を用いることにより、移動
目標の測角精度を向上でき、さらに、移動目標のISA
R画像におけるクロスレンジ方向の座標をドップラ周波
数から距離に変換することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the angle measurement accuracy of the moving target can be improved by using the phase difference between the signals obtained from the two antennas.
The coordinates in the cross range direction in the R image can be converted from the Doppler frequency to the distance.

【0050】また、第5の発明によれば、送信パルスの
PRFを2000Hz以上、アジマス方向のプリサム処
理後のレートを260〜380Hzとし、アンテナの長
さ1.5〜2mとすることにより、X帯のレーダにおい
て、自機速度170〜190m/s、マルチルック数3
〜4で分解能3mの性能を満足することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the PRF of the transmission pulse is set to 2000 Hz or more, the rate after the presum processing in the azimuth direction is set to 260 to 380 Hz, and the antenna length is set to 1.5 to 2 m. Band radar, own speed 170-190 m / s, multi-look number 3
The performance of the resolution of 3 m can be satisfied by 44.

【0051】また、第6の発明によれば、アンテナボア
サイト方向から自機の機体の最短距離にあるエッジに対
する角度ψが、ビーム幅の1/2以上になるように、ア
ンテナを機体の上部又は下部に横向きに取り付けること
により、機体と電波的に干渉することなく大きなアンテ
ナを搭載することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the antenna is mounted on the upper part of the body such that the angle に 対 す る from the antenna boresight direction to the edge located at the shortest distance of the own body is equal to or more than 以上 of the beam width. Alternatively, a large antenna can be mounted without being interfered by radio waves with the airframe by being mounted horizontally on the lower part.

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

【図1】 この発明の実施の形態1を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 モノパルスによる測角の基本原理を示す概念
図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the basic principle of angle measurement using a monopulse.

【図3】 この発明の実施の形態2を示す構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態3を示す構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態4を示す構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 2つのアンテナによる測角の基本原理を示す
概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a basic principle of angle measurement using two antennas.

【図7】 信号1,2の画像における孤立反射点A,
B,A’及びB’を示す概念図である。
FIG. 7 shows an isolated reflection point A,
It is a conceptual diagram which shows B, A ', and B'.

【図8】 この発明の実施の形態6を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図9】 従来の航空機搭載用レーダ装置の構成図であ
る。
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional airborne radar device.

【図10】 目標の移動によるドップラ周波数のシフト
を示す概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a shift in Doppler frequency due to movement of a target.

【図11】 目標の移動によるSAR画像のずれを示す
概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a shift of an SAR image due to movement of a target.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 励振器、2 送信機、3 送受信切換器、4 アン
テナ、5 受信機、6パルス圧縮器、8 慣性基準装
置、9 バッファメモリ、10 FFT演算器、11
参照関数作成器、12 複素乗算器、13 IFFT演
算器、14 検波器、15 マルチルック処理器、16
モノパルスアンテナ、17 アジマス方向プリサム処
理器、18 レンジ方向プリサム処理器、19 クラッ
タ抑圧処理器、20 周波数分析器、21 目標検出
器、22 角度検出器、23 目標位置算出器、24
重ね合わせ処理器、25 ドップラ補正処理器、26
座標変換器、27 アンテナ1、28 アンテナ2、2
9 自機の機体、30 固定目標、31 移動目標。
Reference Signs List 1 exciter, 2 transmitter, 3 transmission / reception switch, 4 antenna, 5 receiver, 6 pulse compressor, 8 inertial reference unit, 9 buffer memory, 10 FFT calculator, 11
Reference function generator, 12 complex multiplier, 13 IFFT operator, 14 detector, 15 multi-look processor, 16
Monopulse antenna, 17 azimuth direction presum processor, 18 range direction presum processor, 19 clutter suppression processor, 20 frequency analyzer, 21 target detector, 22 angle detector, 23 target position calculator, 24
Superposition processor, 25 Doppler correction processor, 26
Coordinate converter, 27 antenna 1, 28 antenna 2, 2
9 own aircraft, 30 fixed targets, 31 moving targets.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定の周波数の連続波を発生する励振器
と、周波数変調を施した送信パルス信号を一定のパルス
繰り返し周波数で発生する送信機と、送信パルス信号を
目標に向けて放射するとともに目標からの反射信号を受
信し、受信信号のΣ信号及びΔ信号を出力するモノパル
スアンテナと、送信と受信の切り換えを行う送受信切換
器と、受信信号を増幅及び位相検波してビデオ信号を得
る受信機と、受信信号のサンプリング周波数を低くする
演算器と、サンプリングし直された信号における周波数
変調を復調して狭パルスを発生するパルス圧縮器と、パ
ルス圧縮後の信号における自機の移動により生じる目標
までの距離の変化を補正する演算器と、受信信号のデー
タを一時的に蓄積しておくバッファメモリと、バッファ
メモリから読み出された受信信号に対して高速フーリエ
変換を行う演算器と、自機の移動及び動揺を感知する慣
性基準装置と、慣性基準装置から出力される自機の移動
及び動揺データによりアジマス圧縮するための参照関数
を作成する演算器と、高速フーリエ変換された結果と参
照関数とを複素乗算する演算器と、複素乗算された結果
に対して逆高速フーリエ変換を行う演算器と、逆高速フ
ーリエ変換された信号の振幅検出を行い画像を作成する
検波器と、振幅検出された画像のスペックル雑音を低減
するためのマルチルック処理を行う演算器と、受信機か
ら出力された信号の帯域制限を行う演算器と、帯域制限
後の信号を復調し狭パルスを発生するパルス圧縮器と、
パルス圧縮後の信号におけるクラッタの信号を低減し移
動目標の信号だけを抽出する演算器と、クラッタ抑圧後
の信号のドップラ周波数を分析する演算器と、周波数分
析後の信号の振幅を検出する検波器と、振幅検出した信
号から一定誤警報確率により目標を検出する目標検出器
と、検出した目標のΣ信号及びΔ信号を用い目標の角度
を検出する演算器と、検出された角度をもとに合成開口
レーダ画像における移動目標の位置を算出する演算器
と、マルチルック処理した合成開口レーダ画像上に移動
目標のシンボルを重ね合わせる演算器とを備えたことを
特徴とする航空機搭載用レーダ装置。
An exciter for generating a continuous wave having a constant frequency, a transmitter for generating a frequency-modulated transmission pulse signal at a constant pulse repetition frequency, and radiating the transmission pulse signal toward a target. A monopulse antenna that receives a reflected signal from a target and outputs a Σ signal and a Δ signal of the received signal, a transmission / reception switch that switches between transmission and reception, and a reception that obtains a video signal by amplifying and phase detecting the received signal. , An arithmetic unit that lowers the sampling frequency of the received signal, a pulse compressor that demodulates the frequency modulation in the resampled signal to generate a narrow pulse, and is caused by the movement of the own equipment in the signal after pulse compression. A computing unit that corrects the change in distance to the target, a buffer memory that temporarily stores the data of the received signal, and a buffer that is read from the buffer memory. An arithmetic unit that performs a fast Fourier transform on the received signal, an inertial reference device that senses the movement and motion of the own device, and a reference for performing azimuth compression using the movement and motion data of the own device output from the inertial reference device. A computing unit that creates a function, a computing unit that performs a complex multiplication of the result of the fast Fourier transform and the reference function, a computing unit that performs the inverse fast Fourier transform on the result of the complex multiplication, and a computing unit that performs the inverse fast Fourier transform. A detector that detects the amplitude of a signal to create an image, an arithmetic unit that performs multi-look processing to reduce speckle noise in the image whose amplitude is detected, and an arithmetic operation that limits the band of a signal output from a receiver And a pulse compressor that demodulates the band-limited signal and generates a narrow pulse,
An arithmetic unit that reduces the clutter signal in the signal after pulse compression and extracts only the moving target signal, an arithmetic unit that analyzes the Doppler frequency of the signal after clutter suppression, and detection that detects the amplitude of the signal after frequency analysis Detector, a target detector for detecting a target from the detected signal with a certain false alarm probability, an arithmetic unit for detecting the target angle using the detected target Σ signal and Δ signal, and a calculator based on the detected angle. And a calculator for calculating the position of the moving target in the synthetic aperture radar image, and a calculator for superimposing the symbol of the moving target on the multi-look processed synthetic aperture radar image. .
【請求項2】 一定の周波数の連続波を発生する励振器
と、周波数変調を施した送信パルス信号を一定のパルス
繰り返し周波数で発生する送信機と、送信パルス信号を
目標に向けて放射するとともに目標からの反射信号を受
信し、受信信号のΣ信号及びΔ信号を出力するモノパル
スアンテナと、送信と受信の切り換えを行う送受信切換
器と、受信信号を増幅及び位相検波してビデオ信号を得
る受信機と、受信信号のサンプリング周波数を低くする
演算器と、サンプリングし直された信号における周波数
変調を復調して狭パルスを発生するパルス圧縮器と、パ
ルス圧縮後の信号における自機の移動により生じる目標
までの距離の変化を補正する演算器と、受信信号のデー
タを一時的に蓄積しておくバッファメモリと、バッファ
メモリから読み出された受信信号に対して高速フーリエ
変換を行う演算器と、自機の移動及び動揺を感知する慣
性基準装置と、慣性基準装置から出力される自機の移動
及び動揺データによりアジマス圧縮するための参照関数
を作成する演算器と、高速フーリエ変換された結果と参
照関数とを複素乗算する演算器と、複素乗算された結果
に対して逆高速フーリエ変換を行う演算器と、逆高速フ
ーリエ変換された信号の振幅検出を行い画像を作成する
検波器と、振幅検出された画像のスペックル雑音を低減
するためのマルチルック処理を行う演算器と、受信機か
ら出力された信号の帯域制限を行う演算器と、帯域制限
後の信号を復調し狭パルスを発生するパルス圧縮器と、
パルス圧縮後の信号におけるクラッタの信号を低減し移
動目標の信号だけを抽出する演算器と、クラッタ抑圧し
た信号のドップラ周波数を分析する演算器と、周波数分
析後の信号の振幅を検出する検波器と、振幅検出した信
号から一定誤警報確率により目標を検出する目標検出器
と、検出した目標のΣ信号及びΔ信号を用い目標の角度
を検出する演算器と、検出された角度をもとに合成開口
レーダ画像における移動目標の位置を算出する演算器
と、マルチルック処理した合成開口レーダ画像上に移動
目標のシンボルを重ね合わせる演算器と、目標検出器で
検出された目標の移動によって生じる目標までの距離変
化を周波数分析結果を用いて補正する演算器と、目標の
移動によって生じるドップラ周波数の変化を補正するた
めの演算器と、目標の周波数を分析し目標の回転による
ドップラ周波数の差を得るための演算器と、出力された
信号の振幅を検出し移動目標の逆合成開口レーダ画像を
作成する検波器とを備えたことを特徴とする航空機搭載
用レーダ装置。
2. An exciter for generating a continuous wave having a constant frequency, a transmitter for generating a frequency-modulated transmission pulse signal at a constant pulse repetition frequency, and radiating the transmission pulse signal toward a target. A monopulse antenna that receives a reflected signal from a target and outputs a Σ signal and a Δ signal of the received signal, a transmission / reception switch that switches between transmission and reception, and a reception that obtains a video signal by amplifying and phase detecting the received signal. , An arithmetic unit that lowers the sampling frequency of the received signal, a pulse compressor that demodulates the frequency modulation in the resampled signal to generate a narrow pulse, and is caused by the movement of the own equipment in the signal after pulse compression. A computing unit that corrects the change in distance to the target, a buffer memory that temporarily stores the data of the received signal, and a buffer that is read from the buffer memory. An arithmetic unit that performs a fast Fourier transform on the received signal, an inertial reference device that senses the movement and motion of the own device, and a reference for performing azimuth compression using the movement and motion data of the own device output from the inertial reference device. A computing unit that creates a function, a computing unit that performs a complex multiplication of the result of the fast Fourier transform and the reference function, a computing unit that performs the inverse fast Fourier transform on the result of the complex multiplication, and a computing unit that performs the inverse fast Fourier transform. A detector that detects the amplitude of a signal to create an image, an arithmetic unit that performs multi-look processing to reduce speckle noise in the image whose amplitude is detected, and an arithmetic operation that limits the band of a signal output from a receiver And a pulse compressor that demodulates the band-limited signal and generates a narrow pulse,
An arithmetic unit that reduces the clutter signal in the pulse-compressed signal and extracts only the moving target signal, an arithmetic unit that analyzes the Doppler frequency of the clutter-suppressed signal, and a detector that detects the amplitude of the frequency-analyzed signal And a target detector that detects a target from the amplitude detected signal with a constant false alarm probability, a calculator that detects the target angle using the detected target Σ signal and Δ signal, and a detected angle based on the detected angle. An arithmetic unit for calculating the position of the moving target in the synthetic aperture radar image, an arithmetic unit for superimposing the symbol of the moving target on the multi-look processed synthetic aperture radar image, and a target generated by the movement of the target detected by the target detector An arithmetic unit for correcting a change in distance to the target using the frequency analysis result, an arithmetic unit for correcting a change in Doppler frequency caused by movement of the target, A calculator for analyzing the frequency and obtaining a difference in Doppler frequency due to rotation of the target, and a detector for detecting the amplitude of the output signal and creating an inverse synthetic aperture radar image of the moving target, Airborne radar equipment.
【請求項3】 一定の周波数の連続波を発生する励振器
と、周波数変調を施した送信パルス信号を一定のパルス
繰り返し周波数で発生する送信機と、送信パルス信号を
目標に向けて放射するとともに目標からの反射信号を受
信し受信信号のΣ信号及びΔ信号を出力するモノパルス
アンテナと、送信と受信の切り換えを行う送受信切換器
と、受信信号を増幅及び位相検波してビデオ信号を得る
受信機と、受信信号のサンプリング周波数を低くする演
算器と、サンプリングし直された信号における周波数変
調を復調して狭パルスを発生するパルス圧縮器と、パル
ス圧縮後の信号における自機の移動により生じる目標ま
での距離の変化を補正する演算器と、受信信号のデータ
を一時的に蓄積しておくバッファメモリと、バッファメ
モリから読み出された受信信号の高速フーリエ変換を行
う演算器と、自機の移動及び動揺を感知する慣性基準装
置と、慣性基準装置から出力される自機の移動及び動揺
データによりアジマス圧縮するための参照関数を作成す
る演算器と、高速フーリエ変換された結果と参照関数と
を複素乗算する演算器と、複素乗算された結果に対して
逆高速フーリエ変換を行う演算器と、逆高速フーリエ変
換された信号の振幅検出を行い画像を作成する検波器
と、振幅検出された画像のスペックル雑音を低減するた
めのマルチルック処理を行う演算器と、受信機から出力
された信号の帯域制限を行う演算器と、帯域制限後の信
号を復調し狭パルスを発生するパルス圧縮器と、パルス
圧縮後の信号におけるクラッタの信号を低減し移動目標
の信号だけを抽出する演算器と、クラッタ抑圧した信号
のドップラ周波数を分析する演算器と、周波数分析後の
信号の振幅を検出する検波器と、振幅検出した信号から
一定誤警報確率により目標を検出する目標検出器と、検
出した目標のΣ信号及びΔ信号を用い目標の角度を検出
する演算器と、検出された角度をもとに合成開口レーダ
画像における移動目標の位置を算出する演算器と、マル
チルック処理した合成開口レーダ画像上に移動目標のシ
ンボルを重ね合わせる演算器と、検出された目標の移動
によって生じる目標までの距離変化を周波数分析結果を
用いて補正する演算器と、目標の移動によって生じるド
ップラ周波数の変化を補正するための演算器と、目標の
周波数を分析し目標の回転によるドップラ周波数の差を
得るための演算器と、出力された信号の振幅を検出し移
動目標の逆合成開口レーダ画像を作成する検波器と、逆
合成開口レーダ画像の各点の角度をモノパルスにより検
出する角度検出器と、得られた各点の角度をもとに逆合
成開口レーダ画像のクロスレンジ方向の座標をドップラ
周波数から距離に変換する座標変換器とを備えたことを
特徴とする航空機搭載用レーダ装置。
3. An exciter for generating a continuous wave of a constant frequency, a transmitter for generating a frequency-modulated transmission pulse signal at a constant pulse repetition frequency, and radiating the transmission pulse signal toward a target. A monopulse antenna that receives a reflected signal from a target and outputs a Σ signal and a Δ signal of a received signal, a transmission / reception switch that switches between transmission and reception, and a receiver that amplifies and phase-detects a received signal to obtain a video signal An arithmetic unit for lowering the sampling frequency of the received signal, a pulse compressor for demodulating the frequency modulation in the resampled signal to generate a narrow pulse, and a target generated by the movement of the own device in the signal after the pulse compression. Computing unit that corrects the change in distance to the buffer, buffer memory that temporarily stores the data of the received signal, and data that is read from the buffer memory. Creates an arithmetic unit that performs fast Fourier transform of the received signal, an inertial reference device that detects the movement and movement of the own device, and a reference function for azimuth compression based on the movement and movement data of the own device output from the inertial reference device Computing unit that performs complex multiplication of the result of the fast Fourier transform with the reference function, a computing unit that performs the inverse fast Fourier transform on the result of the complex multiplication, and the amplitude of the inverse fast Fourier transformed signal A detector that creates an image by performing detection, an arithmetic unit that performs multi-look processing to reduce speckle noise of an image whose amplitude is detected, and an arithmetic unit that limits the band of a signal output from a receiver, A pulse compressor that demodulates the band-limited signal to generate a narrow pulse, a calculator that reduces the clutter signal in the pulse-compressed signal and extracts only the moving target signal, and a clutter An arithmetic unit for analyzing the Doppler frequency of the suppressed signal, a detector for detecting the amplitude of the frequency-analyzed signal, a target detector for detecting a target from the amplitude-detected signal with a constant false alarm probability, and a target An arithmetic unit for detecting the target angle using the Σ signal and the Δ signal, an arithmetic unit for calculating the position of the moving target in the synthetic aperture radar image based on the detected angle, and a multi-look processed synthetic aperture radar image , A computing unit that superimposes a symbol of a moving target, a computing unit that corrects a change in distance to the target caused by the movement of the detected target using a frequency analysis result, and a change in Doppler frequency caused by movement of the target. Calculator for analyzing the target frequency and obtaining the difference in Doppler frequency due to the rotation of the target, and a moving target for detecting the amplitude of the output signal. A detector that creates an inverse synthetic aperture radar image of the above, an angle detector that detects the angle of each point of the inverse synthetic aperture radar image with a monopulse, and an inverse synthetic aperture radar image based on the obtained angle of each point A coordinate converter for converting coordinates in a cross-range direction from a Doppler frequency to a distance.
【請求項4】 一定の周波数の連続波を発生する励振器
と、周波数変調を施した送信パルス信号を一定のパルス
繰り返し周波数で発生する送信機と、送信パルス信号を
目標に向けて放射するとともに目標からの反射信号を受
信する2つのアンテナと、送信と受信の切り換えを行う
送受信切換器と、受信信号を増幅及び位相検波してビデ
オ信号を得る受信機と、受信信号のサンプリング周波数
を低くする演算器と、サンプリングし直された信号にお
ける周波数変調を復調して狭パルスを発生するパルス圧
縮器と、パルス圧縮後の信号における自機の移動により
生じる目標までの距離の変化を補正する演算器と、受信
信号のデータを一時的に蓄積しておくバッファメモリ
と、バッファメモリから読み出された受信信号に対して
高速フーリエ変換を行う演算器と、自機の移動及び動揺
を感知する慣性基準装置と、慣性基準装置から出力され
る自機の移動及び動揺データによりアジマス圧縮するた
めの参照関数を作成する演算器と、高速フーリエ変換さ
れた結果と参照関数とを複素乗算する演算器と、複素乗
算された結果に対して逆高速フーリエ変換を行う演算器
と、逆高速フーリエ変換された信号の振幅検出を行い画
像を作成する検波器と、振幅検出された画像のスペック
ル雑音を低減するためのマルチルック処理を行う演算器
と、受信機から出力された信号の帯域制限を行う演算器
と、帯域制限後の信号を復調し狭パルスを発生するパル
ス圧縮器と、パルス圧縮後の信号におけるクラッタの信
号を低減し移動目標の信号だけを抽出する演算器と、ク
ラッタ抑圧した信号のドップラ周波数を分析する演算器
と、周波数分析後の信号の振幅を検出する検波器と、振
幅検出した信号から一定誤警報確率により目標を検出す
る目標検出器と、検出した目標の2つの信号を用い目標
の角度を検出する演算器と、検出された角度をもとに合
成開口レーダ画像における移動目標の位置を算出する演
算器と、マルチルック処理した合成開口レーダ画像上に
移動目標のシンボルを重ね合わせる演算器と、検出され
た目標の移動によって生じる目標までの距離変化を周波
数分析結果を用いて補正する演算器と、目標の移動によ
って生じるドップラ周波数の変化を補正するための演算
器と、目標の周波数を分析し目標の回転によるドップラ
周波数の差を得るための演算器と、出力された信号の振
幅を検出し移動目標の逆合成開口レーダ画像を作成する
検波器と、逆合成開口レーダ画像の各点の角度を2つの
アンテナから得られた逆合成開口レーダ画像の位相差に
より検出する角度検出器と、得られた各点の角度をもと
に逆合成開口レーダ画像のドップラ周波数で表されるク
ロスレンジ方向の座標を距離に変換する座標変換器とを
備えたことを特徴とする航空機搭載用レーダ装置。
4. An exciter for generating a continuous wave having a constant frequency, a transmitter for generating a frequency-modulated transmission pulse signal at a constant pulse repetition frequency, and radiating the transmission pulse signal toward a target. Two antennas for receiving a reflected signal from a target, a transmission / reception switch for switching between transmission and reception, a receiver for amplifying and phase detecting a received signal to obtain a video signal, and lowering a sampling frequency of the received signal. An arithmetic unit, a pulse compressor that demodulates frequency modulation of the resampled signal to generate a narrow pulse, and an arithmetic unit that corrects a change in distance to a target caused by movement of the own device in the signal after pulse compression. And a buffer memory for temporarily storing received signal data, and performing a fast Fourier transform on the received signal read from the buffer memory. An arithmetic unit, an inertial reference device for sensing the movement and shaking of the own machine, an arithmetic unit for creating a reference function for azimuth compression based on the movement and shaking data of the own machine output from the inertial reference device, and a fast Fourier A computing unit that performs complex multiplication of the converted result and the reference function, a computing unit that performs inverse fast Fourier transform on the complex multiplied result, and an image is created by detecting the amplitude of the inverse fast Fourier transformed signal A detector, an arithmetic unit that performs multi-look processing to reduce speckle noise in the image whose amplitude is detected, an arithmetic unit that limits the band of the signal output from the receiver, and demodulates the band-limited signal A pulse compressor that generates a narrow pulse, an arithmetic unit that reduces the clutter signal in the signal after the pulse compression and extracts only the moving target signal, and a Doppler frequency of the clutter-suppressed signal An arithmetic unit that analyzes the signal, a detector that detects the amplitude of the signal after the frequency analysis, a target detector that detects a target from the detected amplitude signal with a certain probability of false alarm, and a target using two detected signals. An arithmetic unit for detecting the angle, an arithmetic unit for calculating the position of the moving target in the synthetic aperture radar image based on the detected angle, and an operation for superimposing the symbol of the moving target on the multi-look processed synthetic aperture radar image An arithmetic unit for correcting a change in distance to the target caused by the movement of the detected target using the frequency analysis result, an arithmetic unit for correcting a change in Doppler frequency caused by the movement of the target, and a target frequency And an arithmetic unit for obtaining the difference in Doppler frequency due to the rotation of the target and detecting the amplitude of the output signal to create an inverse synthetic aperture radar image of the moving target. Detector, an angle detector that detects the angle of each point of the inverse synthetic aperture radar image by the phase difference between the inverse synthetic aperture radar images obtained from the two antennas, and inverse synthesis based on the obtained angle of each point A coordinate converter for converting coordinates in a cross-range direction represented by a Doppler frequency of an aperture radar image into a distance;
【請求項5】 移動目標検出のため送信信号のパルス繰
り返し周波数を2000Hz以上、合成開口レーダ画像
化信号処理におけるサンプリング周波数を260〜38
0Hzとし、1.5m〜2mの長さのアンテナを用いた
X帯の周波数の請求項1〜4のいずれかに記載の航空機
搭載用レーダ装置。
5. A pulse repetition frequency of a transmission signal for detecting a moving target is set to 2000 Hz or more, and a sampling frequency in a synthetic aperture radar imaging signal processing is set to 260 to 38.
The airborne radar device according to any one of claims 1 to 4, wherein the frequency is in the X band using an antenna having a length of 1.5 m to 2 m at 0 Hz.
【請求項6】 アンテナを航空機の下部又は上部に横向
きに取り付けたもので、アンテナボアサイト方向から自
機の機体の最短距離にあるエッジに対する角度がビーム
幅の1/2以上になるように取り付けた請求項1〜5の
いずれかに記載の航空機搭載用レーダ装置。
6. An antenna mounted horizontally on a lower or upper part of an aircraft, such that an angle from an antenna boresight direction to an edge located at a shortest distance of an airframe of the own aircraft is equal to or more than の of a beam width. An aircraft-mounted radar device according to claim 1.
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