JPH11101868A - 訓練支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標エコーを想定したビデオ信号（疑似目標
信号）をレーダ受信器に入力して行うレーダ追尾訓練に
おいて、実目標出現の際に疑似目標と実目標とを自動で
判別できる訓練支援装置を得る。 【解決手段】 レーダに、特有な変調を有する疑似目標
信号を発生する疑似目標発生器、その変調のみを復調す
る信号変調復調回路、及び疑似目標信号と実目標信号と
が混在した中から復調した疑似目標信号を抽出する信号
処理器とを付加する。この系を受信信号をそのまま信号
処理する既存の系と並列に置き、両系の出力を比較相関
することにより、自動で疑似目標と実目標との判別を行
う。

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、レーダを用いた
目標探知装置に於いて、疑似目標信号を用いた訓練中に
出現した実目標に迅速に対処するために、実目標信号と
訓練用の疑似目標信号とを自動で判別する（ないしは判
別できる疑似目標信号を発生する）訓練支援装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は疑似目標を用いたレーダオペレー
タ訓練の概念図である。図５において１はセンサとして
のレーダ、２はレーダで得た情報を表示する表示装置、
３はオペレータ訓練用としてレーダ１内で仮想的に作り
出した疑似目標、４は航空機等訓練環境中に実際に出現
した実目標、５は疑似目標３の運動条件（位置、移動速
度等）を予め規定したシナリオである。

【０００３】図５において、疑似目標信号を用いるレー
ダオペレータ訓練では、事前に設定したシナリオ５に従
ってレーダ１内部で仮想的に疑似目標３の位置、運動状
況のセンサ情報を作りだしこれを表示装置２に出力し、
これを用いてレーダオペレータがオペレーション訓練を
行う。ここで訓練中に予定外の実目標４が出現した場
合、表示装置２で疑似目標３と実目標４とを正確に判別
し、疑似目標３のみを用いた訓練を継続、あるいは状況
に応じて訓練を中止して実目標４に対するオペレーショ
ンに切り換える。この疑似目標３と実目標４との判別
は、従来は表示装置２上に現れる各目標の航跡とシナリ
オ５が規定する疑似目標３の運動条件とをオペレータ自
身が比較対象することにより行っていた。これは、従来
の訓練支援装置による目標探知装置では実目標４の信号
と疑似目標３の信号とを自動で区別できなかったためで
ある。

【０００４】図６は、従来の訓練支援装置の構成図であ
る。図において６は送信機、７は送受アンテナ、８は送
受切換器、９は疑似目標発生器、１０は受信器、１１は
信号処理器、１２は情報処理装置、２は表示装置であ
る。図６において送信機６でレーダパルスを発生、送受
アンテナ７からレーダパルスを送信し、実目標からのエ
コーパルスを受信する。一方、事前に用意したシナリオ
に従い、疑似目標発生器９で送信パルスと同期させて疑
似目標からのエコーを想定したパルスビデオを発生させ
て受信器１０に入力する。受信器１０でこの疑似目標の
パルスビデオと実目標からのエコーパルスとを併せて増
幅し、信号処理器１１に入力する。信号処理器１１では
実目標と疑似目標とを区別することなく併せて追尾処理
を行い、作成した目標トラックデータを情報処理装置１
２に出力する。これらの目標トラックデータは情報処理
装置１２を通して表示装置２に表示される。オペレータ
はこの内容と予め規定されたシナリオ５の内容との整合
をとって、実目標と疑似目標との判別を行うわけであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の訓練支援装置は
図６に示すように入力信号を実目標信号と疑似目標信号
との区別なく一律に信号処理していたため、目標数が多
い場合や実目標が訓練シナリオで想定した疑似目標の近
辺に発生した場合等に実目標と疑似目標とを区別するオ
ペレータの判断が困難となり、かつオペレータの誤判断
を招き易くなるという問題がある。

【０００６】また、レーダにおいて疑似目標信号に対す
る追尾が外れた場合、レーダ内で測定した疑似目標諸元
に基づいて新たな航跡を発生するが、この追尾の外れた
疑似目標の航跡が予め用意された訓練シナリオで設定し
たものと異なる内容で表示されるため、ここでも表示を
見ているオペレータの誤判断を招き易くなるという問題
がある。

【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
になされたもので、自動で実目標信号と疑似目標信号と
を判別できるような訓練支援装置を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明による訓練支
援装置は、疑似目標発生器で発生する疑似目標信号に特
有のチャープ変調を与えるようにし、さらに通常の信号
処理器に加えて、疑似目標特有のチャープ変調のみを復
調する信号変調復調回路、及びこの回路の出力の信号処
理を行う信号処理器を備え、元の信号処理器からは実目
標と疑似目標とを併せて出力、追加した信号処理器から
は疑似目標のみを出力するようにし、情報処理装置にて
実目標と疑似目標との判別を自動で行えるように構成し
ている。

【０００９】また、第２の発明による訓練支援装置は、
疑似目標発生器で発生する疑似目標信号に特有の符号変
調を与えるようにし、さらに通常の信号処理器に加え
て、疑似目標特有の符号変調のみを復調する信号変調復
調回路、及びこの回路の出力の信号処理を行う信号処理
器を備え、元の信号処理器からは実目標と疑似目標とを
併せて出力、追加した信号処理器からは疑似目標のみを
出力するようにし、情報処理装置にて実目標と疑似目標
との判別を自動で行えるように構成している。

【００１０】また、第３の発明による訓練支援装置は、
レーダが送受信するレーダパルスに既に特有のチャープ
変調または符号変調が与えられている場合、疑似目標発
生器で発生する疑似目標信号にその変調を与えないよう
にし、さらに通常の信号処理回路（この場合は変調を持
ったレーダパルスのみを復調する信号変調復調回路、及
びこの回路の出力の信号処理を行う信号処理器）に加え
て、受信器の出力をそのまま信号処理する信号処理器を
備え、元の信号処理器からは実目標信号のみを、追加し
た信号処理器からは実目標信号と疑似目標信号とを併せ
て出力するようにし、情報処理装置にて実目標と疑似目
標との判別を自動で行えるように構成している。

【００１１】また、第４の発明による訓練支援装置は、
レーダが送受信するレーダパルスに既に特有のチャープ
変調または符号変調が与えられている場合、疑似目標発
生器で発生する疑似目標信号にレーダパルスと異なる変
調を与えるようにし、通常の信号処理回路（この場合は
変調を持ったレーダパルスのみを復調する信号変調復調
回路、及びこの回路の出力の信号処理を行う信号処理
器）に加えて、疑似目標特有の変調のみを復調する信号
変調復調回路、及びこの回路の出力の信号処理を行う信
号処理器を備え、元の信号処理器からは実目標信号のみ
を出力、追加した信号処理器からは疑似目標のみを出力
するように構成している。

【００１２】

【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６は送信機、７は送受アンテ
ナ、８は送受切換器、１０は受信器、１２は情報処理装
置、１３は特有のチャープ変調を持つ疑似目標信号を発
生する疑似目標発生器、１４は疑似目標信号特有のチャ
ープ変調を復調する疑似目標信号変調復調回路、１５は
受信器１０の出力をそのまま処理する第１の信号処理
器、１６は疑似目標信号変調復調回路１４経由で受信器
１０の出力を処理する第２の信号処理器である。

【００１３】図２（ａ）は図１に示す受信器１０の出力
イメージで、１７は受信器通過後の実目標信号のイメー
ジ、１８は受信器通過後の疑似目標信号のイメージであ
る。また、図２（ｂ）は図１に示す疑似目標信号変調復
調回路１４の出力イメージで、１９は疑似目標信号変調
復調回路１４通過後の実目標信号イメージ、２０は疑似
目標信号変調復調回路１４通過後の疑似目標信号イメー
ジ、２１は信号検出スレッショルドである。

【００１４】図１において送信機６でレーダパルスを発
生、送受アンテナ７からレーダパルスを送信し、実目標
からのエコーパルスを受信する。一方、事前に用意した
シナリオに従い、疑似目標発生器１３で送信パルスと同
期させて疑似目標からのエコーを想定したパルスビデオ
を発生させて受信器１０に入力する。ここで、上記疑似
目標発生器１３で発生する疑似目標パルスには特有のチ
ャープ変調を与えておく。上記受信器１０ではこの疑似
目標のパルスビデオと実目標からのエコーパルスとを同
じように増幅し、図２の（ａ）に示すように実目標信号
１７と疑似目標信号１８とが入り交じったビデオ信号を
第１の信号処理器１５及び第２の信号処理器１６に向け
て出力する。第１の信号処理器１５は、実目標信号１７
と疑似目標信号１８とが混ざった受信器１０の出力を区
別なく追尾処理し、作成した目標トラックデータを疑似
目標と実目標とが混在した通常の訓練用目標データとし
て情報処理装置１２に出力する。情報処理装置１２は通
常の訓練時にはこの訓練用目標データを表示装置に出力
してオペレータ訓練に供する。一方、疑似目標信号変調
復調回路１４を経由して受信器１０から第２の信号処理
器１６に至る系では、疑似目標信号変調復調回路１４で
チャープ圧縮により疑似目標信号１８のみが増幅されて
図２の（ｂ）に示す疑似目標信号２０のようになり、実
目標信号１９とレベル的に区別できるようになる。そこ
で第２の信号処理器１６において信号検出スレッショル
ド２１により疑似目標信号のみを抽出し、この疑似目標
信号に対して追尾処理を行い疑似目標のトラックデータ
を作成し、情報処理装置１２に出力する。情報処理装置
１２では第１の信号処理器１５のみから入力があった目
標信号を実目標と判別し、第１の信号処理器１５及び第
２の信号処理器１６の両方から入力があった目標を疑似
目標信号として判別する。そして訓練実施中にオペレー
タに対して実目標のみを提供する必要が生じた場合、情
報処理装置１２にて第１の信号処理器１５による目標ト
ラックデータと第２の信号処理器１６による目標トラッ
クデータとの差をとり、残った目標トラッタデータを実
目標のトラックデータとしてオペレータに提供する。

【００１５】実施の形態２．図１に示す実施の形態１に
おいて、疑似信号発生器１３で発生する疑似目標パルス
にチャープ変調を与える代わりにバーカコードまたはＭ
系列の特有の符号変調を与えるように構成する。この場
合には疑似目標信号変調復調回路１４はこの特有の符号
変調を持つパルスビデオのみを復調するように構成す
る。情報処理装置１２では実施の形態１の場合と同様
に、第１の信号処理器１５のみから入力があった目標信
号を実目標、第１の信号処理器１５及び第２の信号処理
器１６から入力があった目標を疑似目標信号として判別
する。そして訓練実施中にオペレータに対して実目標の
みを提供する必要が生じた場合、情報処理装置１２にて
第１の信号処理器１５による目標トラックデータと第２
の信号処理器１６による目標トラックデータとの差をと
り、残った目標トラックデータを実目標のトラックデー
タとしてオペレータに提供する。

【００１６】実施の形態３．図３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６は送信機、７は
送受アンテナ、８は送受切換器、１３は疑似目標発生
器、１０は受信器、１５は第１の信号処理器、１６は第
２の信号処理器、１２は情報処理装置、２２は実目標信
号変調復調回路である。

【００１７】図３の形態では、送信機６で実際に送信す
るパルスにチャープ変調や符号変調を行っているので、
受信器１０から実目標信号変調復調回路２２、第１の信
号処理器１５を経て情報処理装置１２に至る系が本来セ
ンサが持つ系である。これに、変調を持たない疑似目標
パルスを発生する疑似信号発生器１３及び受信器１０の
出力をそのまま処理する第２の信号処理器１６と付加し
た構成とする。この構成では、受信器１０から第２の信
号処理器１６を経て情報処理装置１２に至る系に実目標
信号と疑似目標信号とが区別なく流れており、情報処理
装置１２は通常の訓練時にはこの系が出力する目標トラ
ックデータを表示装置に出力してオペレータ訓練に供す
る。一方、受信器１０から実目標信号変調復調回路２２
を経由して第１の信号処理器１５に入力する系では実目
標信号変調復調回路２２で実目標のパルスビデオのみが
チャープ変調や符号変調の復調により増幅されて疑似目
標パルスビデオとレベル的に区別できるようになる。そ
こで第１の信号処理器１５においてスレッショルド処理
により実目標信号のみを抽出し、これに対して追尾処理
を行い実目標のトラックデータを作成し、情報処理装置
１２に出力する。情報処理装置１２では第１の信号処理
器１５から入力があった目標信号を実目標と判別する。
そして訓練実施中にオペレータに対して実目標のみを提
供する必要が生じた場合、情報処理装置１２にて第１の
信号処理器１５による目標トラックデータを実目標のト
ラックデータとしてオペレータに提供する。

【００１８】実施の形態４．図４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６は送信機、７は
送受アンテナ、８は送受切換器、１３は疑似目標発生
器、１０は受信器、１５は第１の信号処理器、１６は第
２の信号処理器、１２は情報処理装置、１４は疑似目標
変調復調回路、２２は実目標信号変調復調回路である。

【００１９】図４において送信機６でレーダパルスを発
生、このパルスにはチャープ変調や符号変調特有の変調
を与えておく。送受アンテナ７からこのレーダパルスを
送信し、実目標からのエコーパルスを受信する。一方、
疑似目標発生器１３で発生させる疑似目標パルスには、
送信機６が使用するものとは全く異なる変調を与えるよ
うにする。ここでは例として送信機６ではＵｐチャープ
変調、疑似目標発生器１３ではＤｏｗｎチャープ変調を
それぞれのパルスに付加するものとする。受信器１０で
はこの疑似目標のパルスビデオと実目標からのエコーパ
ルスとを併せて増幅し、後段に引き渡す。実目標信号変
調復調回路２２ではＵｐチャープ変調を持つパルスビデ
オ（つまり実目標エコー）に対するチャープ圧縮を行
い、実目標エコーのみを増幅する。第１の信号処理器１
５ではスレッショルド処理により実目標エコーのみを抽
出し、これに対して追尾処理を行い実目標のトラックデ
ータを作成して情報処理装置１２に出力する。一方、疑
似目標信号変調復調回路１４ではＤｏｗｎチャープ変調
を持つパルスビデオ（つまり疑似目標信号）に対するチ
ャープ圧縮を行い、疑似目標信号のみを増幅する。第２
の信号処理器１６ではスレッショルド処理により疑似目
標信号のみを抽出し、これに対して追尾処理を行い疑似
目標のトラックデータを作成して情報処理装置１２に出
力する。情報処理装置１２には既に実目標トラックデー
タと疑似目標トラックデータとが区別された状態で入力
されており、通常の訓練時にはこれらを重ね合わせたも
のを訓練用の目標トラックデータとして表示装置に出力
し、オペレータ訓練に供する。そして訓練実施中にオペ
レータに対して実目標のみを提供する必要が生じた場
合、情報処理装置１２にて第１の信号処理器１５による
目標トラックデータを実目標のトラックデータとしてオ
ペレータに提供する。

【００２０】

【発明の効果】第１及び第２の発明によれば、疑似目標
信号に対して特有のマーキングを行うようにしたため、
実目標と疑似目標とが混在している状況の中から疑似目
標トラツクデータの抽出を自動で行えるという効果があ
る。

【００２１】また、第３の発明によれば、実目標信号の
みに対して特有のマーキングを行い、そのマーキングを
持たない疑似目標信号を作成するようにしたため、実目
標と疑似目標とが混在している状況の中から実目標トラ
ックデータの抽出を自動で行えるという効果がある。

【００２２】また、第４の発明によれば、実目標信号と
疑似目標信号とにそれぞれ異なるマーキングを行うよう
にしたため、自動で実目標と疑似目標との分離が行える
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による訓練支援装置の実施の形態
１、実施の形態２を示す図である。

【図２】 （ａ）は図１に示す訓練支援装置中の受信器
１０の出力イメージを示す図である。また（ｂ）は図１
に示す訓練支援装置中の疑似目標信号変調復調回路１４
の出力イメージを示す図である。

【図３】 この発明による訓練支援装置の実施の形態３
を示す図である。

【図４】 この発明による訓練支援装置の実施の形態４
を示す図である。

【図５】 この発明の対象となるレーダオペレーション
訓練実施の形態を示す図である。

【図６】 従来技術の訓練支援装置を示す図である。

【符号の説明】

１ レーダ、２ 表示装置、３ 疑似目標、４ 実目
標、５ シナリオ、６送信機、７ 送受アンテナ、８
送受切換器、９ 疑似目標発生器、１０ 受信器、１１
信号処理器、１２ 情報処理装置、１３ 疑似目標発
生器、１４ 疑似目標信号変調復調回路、１５ 第１の
信号処理器、１６ 第２の信号処理器、１７ 受信器通
過後の実目標信号イメージ、１８ 受信器通過後の疑似
目標信号イメージ、１９ 疑似目標信号変調復調回路過
過後の実目標信号イメージ、２０疑似目標信号変調復調
回路過過後の疑似目標信号イメージ、２１ 検出スレッ
ショルド、２２ 実目標信号変調復調回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信信号を発生する送信機、送信信号の
   送信および目標からの反射エコーの受信を行う送受アン
   テナ、信号の送受経路の切換を行う送受切換器、受信信
   号中から目標信号の抽出を行う信号処理器、及び目標信
   号の更新、追尾処理を行う情報処理装置を備えたレーダ
   システムにおいて、特有なチャープ変調を持つ訓練用疑
   似目標信号を発生する疑似目標発生器、そのチャープ変
   調のみを復調する信号変調復調回路、及び疑似目標信号
   と実目標信号とが混在した受信信号群中から復調した疑
   似目標信号を抽出する信号処理器を備えた訓練支援装
   置。
2. 【請求項２】 送信信号を発生する送信機、送信信号の
   送信および目標からの反射エコーの受信を行う送受アン
   テナ、信号の送受経路の切換を行う送受切換器、受信信
   号中から目標信号の抽出を行う信号処理器、及び目標信
   号の更新、追尾処理を行う情報処理装置を備えたレーダ
   システムにおいて、特有な符号変調を持つ訓練用疑似目
   標信号を発生する疑似目標発生装置、その符号変調のみ
   を復調する信号復調回路、及び疑似目標信号と実目標信
   号とが混在した受信信号群中から復調した疑似目標信号
   を抽出する信号処理器を備えた訓練支援装置。
3. 【請求項３】 チャープ変調や符号変調の特有の変調を
   有する送信信号を発生する送信機、送信信号の送信およ
   び目標からの反射エコーの受信を行う送受アンテナ、信
   号の送受経路の切換を行う送受切換器、受信信号の復調
   を行う信号復調回路、受信信号中から目標信号の抽出を
   行う信号処理器、及び目標信号の更新、追尾処理を行う
   情報処理装置を備えたレーダシステムにおいて、実目標
   信号が有する特有な変調を持たない訓練用疑似目標信号
   を発生する疑似目標発生装置と、変調の復調を行わない
   信号処理回路とを備えた訓練支援装置。
4. 【請求項４】 チャープ変調や符号変調の特有の変調を
   有する送信信号を発生する送信機、送信信号の送信およ
   び目標からの反射エコーの受信を行う送受アンテナ、信
   号の送受経路の切換を行う送受切換器、受信信号の復調
   を行う信号復調回路、受信信号中から目標信号の抽出を
   行う信号処理器、及び目標信号の更新、追尾処理を行う
   情報処理装置を備えたレーダシステムにおいて、実目標
   信号が有する変調とは異なる変調を持つ訓練用疑似目標
   信号を発生する疑似目標発生装置、疑似目標特有の変調
   のみを復調する信号復調回路、及びこの復調した信号を
   処理する信号処理回路とを備えた訓練支援装置。