JPH11118920A - レーダ目標検出装置 - Google Patents
レーダ目標検出装置Info
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- JPH11118920A JPH11118920A JP9303392A JP30339297A JPH11118920A JP H11118920 A JPH11118920 A JP H11118920A JP 9303392 A JP9303392 A JP 9303392A JP 30339297 A JP30339297 A JP 30339297A JP H11118920 A JPH11118920 A JP H11118920A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーダを中心とする円に沿って或いは接線方
向に航行する目標や空中に停止している飛行体の検知確
率を高くする。 【解決手段】 ゼロドップラ目標検出回路の構成を、Ｉ
相のゼロドップラフィルタ15に対応させてクラッタマッ
プ25と減算器26を設け、Ｑ相のゼロドップラフィルタ16
に対応させてクラッタマップ27と減算器28を設け、受信
信号ベクトルに変化があった場合Ｉ、Ｑ各相成分毎に差
を算出し、この差について合成回路29で２乗和平方根を
算出するようにして、入力信号にベクトル変化があれ
ば、その変化ベクトルの大きさが目標として検出される
ようにする。
向に航行する目標や空中に停止している飛行体の検知確
率を高くする。 【解決手段】 ゼロドップラ目標検出回路の構成を、Ｉ
相のゼロドップラフィルタ15に対応させてクラッタマッ
プ25と減算器26を設け、Ｑ相のゼロドップラフィルタ16
に対応させてクラッタマップ27と減算器28を設け、受信
信号ベクトルに変化があった場合Ｉ、Ｑ各相成分毎に差
を算出し、この差について合成回路29で２乗和平方根を
算出するようにして、入力信号にベクトル変化があれ
ば、その変化ベクトルの大きさが目標として検出される
ようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動目標を検出す
るレーダ装置において、レーダ装置を中心とする円に沿
って或いは接線方向に移動する目標や空中に停止してい
る目標を検出するレーダ目標検出装置に属する。
るレーダ装置において、レーダ装置を中心とする円に沿
って或いは接線方向に移動する目標や空中に停止してい
る目標を検出するレーダ目標検出装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のこの種レーダ目標検出装
置の構成を示すブロック図である。送信機２で発生した
マイクロ波送信パルスは送受切換器３を経て空中線１か
ら空間へ放射され、山や丘等の陸地、海面、雨、雨雲、
航空機等で反射され再び空中線１へ戻って来て受信され
る。受信信号は送受切換器３を経てプリアンプ４へ入力
され、そこで増幅されて周波数変換器６へ送られ、ここ
で局部発振器７からの局部発振信号により中間周波数へ
周波数変換されてＩＦアンプ８へ送られ増幅される。Ｉ
Ｆアンプ８の出力は２系統に分けられ、その一方は位相
検波器９へ入力され、他方は位相検波器１０へ入力され
る。位相検波器９および１０へはコーヒレント発振器５
から位相検波用の連続波がそれぞれ供給されているが両
者の間には９０度（π／２ラジアン）の位相差がある。
こうすることにより、位相情報を有する受信信号を位相
差が９０度ある２つの位相の振幅成分に分けて取り出す
ことができる。即ち、受信信号を位相が直交する２つの
ベクトルの振幅成分として取り出すことができる。
置の構成を示すブロック図である。送信機２で発生した
マイクロ波送信パルスは送受切換器３を経て空中線１か
ら空間へ放射され、山や丘等の陸地、海面、雨、雨雲、
航空機等で反射され再び空中線１へ戻って来て受信され
る。受信信号は送受切換器３を経てプリアンプ４へ入力
され、そこで増幅されて周波数変換器６へ送られ、ここ
で局部発振器７からの局部発振信号により中間周波数へ
周波数変換されてＩＦアンプ８へ送られ増幅される。Ｉ
Ｆアンプ８の出力は２系統に分けられ、その一方は位相
検波器９へ入力され、他方は位相検波器１０へ入力され
る。位相検波器９および１０へはコーヒレント発振器５
から位相検波用の連続波がそれぞれ供給されているが両
者の間には９０度（π／２ラジアン）の位相差がある。
こうすることにより、位相情報を有する受信信号を位相
差が９０度ある２つの位相の振幅成分に分けて取り出す
ことができる。即ち、受信信号を位相が直交する２つの
ベクトルの振幅成分として取り出すことができる。
【０００３】今、紙面上における回転角度を位相角とし
基準の角度をＩ相、直交する角度をＱ相として、この平
面上に位相角φで振幅（大きさ）がＣの信号をベクトル
ＶCとして示すと図３のようになる。位相検波器９の出
力をＩ相成分出力とすればその出力はＣI 、位相検波器
１０の出力をＱ相成分出力とすれば、その出力はＣQと
なる。Ｉ相成分ＣI はＡ／Ｄ変換器１１でディジタル信
号に変換され、ＭＴＩ回路１３およびゼロドップラフィ
ルタ１５へ入力される。また、Ｑ相成分ＣQ はＡ／Ｄ変
換器１２でディジタル信号に変換され、ＭＴＩ回路１４
およびゼロドップラフィルタ１６へ入力される。ＭＴＩ
回路１３および１４ではそれぞれ信号ＣI およびＣQ 中
のゼロ近辺より高いドップラ周波数を有する移動目標(M
ovingTarget) が検出され合成回路２０で合成されて選
択回路２１へ入力される。
基準の角度をＩ相、直交する角度をＱ相として、この平
面上に位相角φで振幅（大きさ）がＣの信号をベクトル
ＶCとして示すと図３のようになる。位相検波器９の出
力をＩ相成分出力とすればその出力はＣI 、位相検波器
１０の出力をＱ相成分出力とすれば、その出力はＣQと
なる。Ｉ相成分ＣI はＡ／Ｄ変換器１１でディジタル信
号に変換され、ＭＴＩ回路１３およびゼロドップラフィ
ルタ１５へ入力される。また、Ｑ相成分ＣQ はＡ／Ｄ変
換器１２でディジタル信号に変換され、ＭＴＩ回路１４
およびゼロドップラフィルタ１６へ入力される。ＭＴＩ
回路１３および１４ではそれぞれ信号ＣI およびＣQ 中
のゼロ近辺より高いドップラ周波数を有する移動目標(M
ovingTarget) が検出され合成回路２０で合成されて選
択回路２１へ入力される。
【０００４】一方、ゼロドップラフィルタ１５および１
６では信号ＣI およびＣQ 中のドップラ周波数がゼロの
信号、即ち、山や丘のような固定物からの反射信号（グ
ランドクラッターと言う）およびゼロ近辺の信号、即
ち、レーダ装置を中心とする円周方向或いは円周の接線
方向に航行する航空機およびヘリコプターのように空中
に停止する目標（即ち半径方向の移動の少ない目標）か
らの反射信号のみを抽出出力し、合成回路１７でゼロド
ップラフィルタ１５および１６の出力それぞれの２乗の
和の平方根を算出し、クラッタマップ１８へ入力する。
６では信号ＣI およびＣQ 中のドップラ周波数がゼロの
信号、即ち、山や丘のような固定物からの反射信号（グ
ランドクラッターと言う）およびゼロ近辺の信号、即
ち、レーダ装置を中心とする円周方向或いは円周の接線
方向に航行する航空機およびヘリコプターのように空中
に停止する目標（即ち半径方向の移動の少ない目標）か
らの反射信号のみを抽出出力し、合成回路１７でゼロド
ップラフィルタ１５および１６の出力それぞれの２乗の
和の平方根を算出し、クラッタマップ１８へ入力する。
【０００５】今、ベクトルＶC がグランドクラッタとす
ればゼロドップラフィルタ１５の出力はＣI であり、ゼ
ロドップラフィルタ１６の出力はＣQ であり、合成回路
１７の出力は√（ＣI 2＋ＣQ 2）となり、これはとりもな
おさずベクトルＶC の大きさＣということになる。クラ
ッタマップは、入力されて来た信号を、探知領域全域に
渡って細分区画された各区画に対応する記憶素子を有し
ており、空中線の回転毎に各区画毎に信号レベルを平均
化しつつ記憶していく。従ってクラッタマップには移動
することのない山や丘のような陸地からの反射による信
号（グランドクラッターと言う）や動きの遅い雨雲から
の反射による信号（ウェザークラッターと言う）が、そ
の場所に対応して平均強度も含めて地図状に格納されて
いくことになる。
ればゼロドップラフィルタ１５の出力はＣI であり、ゼ
ロドップラフィルタ１６の出力はＣQ であり、合成回路
１７の出力は√（ＣI 2＋ＣQ 2）となり、これはとりもな
おさずベクトルＶC の大きさＣということになる。クラ
ッタマップは、入力されて来た信号を、探知領域全域に
渡って細分区画された各区画に対応する記憶素子を有し
ており、空中線の回転毎に各区画毎に信号レベルを平均
化しつつ記憶していく。従ってクラッタマップには移動
することのない山や丘のような陸地からの反射による信
号（グランドクラッターと言う）や動きの遅い雨雲から
の反射による信号（ウェザークラッターと言う）が、そ
の場所に対応して平均強度も含めて地図状に格納されて
いくことになる。
【０００６】次に、クラッターベクトルＶC に航空機の
ような目標からの反射信号ベクトルＶT が重畳した場合
を図４に示す。ベクトルＶC にベクトルＶT が重畳する
とその合成ベクトルはベクトルＶS となり、このときの
ゼロドップラフィルタ１５の出力はＳI 、ゼロドップラ
フィルタ１６の出力はＳQ となり、合成回路１７の出力
は、√（ＳI 2＋ＳQ 2）＝Ｓとなる。この信号Ｓはクラッ
タマップ１８へ該当細分区画の強度の平均化の新データ
として入力されるとともに、減算器１９へ送られる。減
算器１９へは同時にクラッタマップ１８から該当細分区
画の平均化クラッタレベルＣが入力されており、Ｓ−Ｃ
の減算が行われる。この差がクラッタの除去された飛行
体目標の信号として選択回路２１へ送られる。選択回路
２１では、合成回路２０からの目標信号と減算器１９か
らの目標信号のうち大なる方を目標信号として選択して
Ｄ／Ａ変換器２２へ出力し、ここでアナログ信号に変換
して指示器２３へ送り画面上に表示する。
ような目標からの反射信号ベクトルＶT が重畳した場合
を図４に示す。ベクトルＶC にベクトルＶT が重畳する
とその合成ベクトルはベクトルＶS となり、このときの
ゼロドップラフィルタ１５の出力はＳI 、ゼロドップラ
フィルタ１６の出力はＳQ となり、合成回路１７の出力
は、√（ＳI 2＋ＳQ 2）＝Ｓとなる。この信号Ｓはクラッ
タマップ１８へ該当細分区画の強度の平均化の新データ
として入力されるとともに、減算器１９へ送られる。減
算器１９へは同時にクラッタマップ１８から該当細分区
画の平均化クラッタレベルＣが入力されており、Ｓ−Ｃ
の減算が行われる。この差がクラッタの除去された飛行
体目標の信号として選択回路２１へ送られる。選択回路
２１では、合成回路２０からの目標信号と減算器１９か
らの目標信号のうち大なる方を目標信号として選択して
Ｄ／Ａ変換器２２へ出力し、ここでアナログ信号に変換
して指示器２３へ送り画面上に表示する。
【０００７】かくして、航空機その他の飛行体目標のう
ち、航行速度のレーダ装置を中心とする半径方向成分に
よるドップラ周波数が、ＭＴＩフィルタ通過帯域中にあ
る場合にはＭＴＩ回路で検出され、他方、飛行体目標が
レーダ装置を中心とする円周に沿って、或いは円周の接
線方向に沿って航行したり、ヘリコプターのように空中
に停止しているためにドップラ周波数がゼロに近い場合
には、ゼロドップラフィルタ１５、１６、合成回路１
７、クラッタマップ１８、減算器１９で構成されるゼロ
ドップラ目標検出回路２４で検出されるようにして飛行
体目標の検出確率の向上を図っている。
ち、航行速度のレーダ装置を中心とする半径方向成分に
よるドップラ周波数が、ＭＴＩフィルタ通過帯域中にあ
る場合にはＭＴＩ回路で検出され、他方、飛行体目標が
レーダ装置を中心とする円周に沿って、或いは円周の接
線方向に沿って航行したり、ヘリコプターのように空中
に停止しているためにドップラ周波数がゼロに近い場合
には、ゼロドップラフィルタ１５、１６、合成回路１
７、クラッタマップ１８、減算器１９で構成されるゼロ
ドップラ目標検出回路２４で検出されるようにして飛行
体目標の検出確率の向上を図っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においても、飛行体目標の検出は完璧とはいか
ず、次のような問題がある。飛行体目標がいかに円周方
向や接線方向に飛行し、或いは空中に停止したとして
も、完全な固定目標ではないからレーダ空中線との間の
距離は変化する。即ち反射されてくる信号の位相が変化
する。このことは図４において目標信号ベクトルＶT が
ベクトルＶC の先端を中心として回転するということで
ある。その結果図５に示すようにベクトルＶC とベクト
ルＶT の合成ベクトルＶS が、その大きさＳがベクトル
ＶC の大きさＣと同じになる向きに来ることがあり得
る。同様のことは図５のベクトルＶT が図と逆向きにな
ったときにも生ずる。ところが従来技術では減算器１９
でＳ−Ｃの減算を行っているから、図５のような場合は
目標出力がゼロになってしまい検知確率が下がってしま
うという欠点がある。
来技術においても、飛行体目標の検出は完璧とはいか
ず、次のような問題がある。飛行体目標がいかに円周方
向や接線方向に飛行し、或いは空中に停止したとして
も、完全な固定目標ではないからレーダ空中線との間の
距離は変化する。即ち反射されてくる信号の位相が変化
する。このことは図４において目標信号ベクトルＶT が
ベクトルＶC の先端を中心として回転するということで
ある。その結果図５に示すようにベクトルＶC とベクト
ルＶT の合成ベクトルＶS が、その大きさＳがベクトル
ＶC の大きさＣと同じになる向きに来ることがあり得
る。同様のことは図５のベクトルＶT が図と逆向きにな
ったときにも生ずる。ところが従来技術では減算器１９
でＳ−Ｃの減算を行っているから、図５のような場合は
目標出力がゼロになってしまい検知確率が下がってしま
うという欠点がある。
【０００９】もう１つの欠点はヘリコプターのような飛
行体目標がクラッターと重畳しないで空中に停止してい
る場合である。このような場合の目標信号ベクトルは、
図６のように座標原点からのベクトルＶT によって表さ
れる。これは図５のベクトルＶC がゼロになった場合と
考えればよい。そして、或る回の空中線走査時から次の
走査までの間に停止位置の動揺がある場合には、目標信
号の位相が変化することになるから、目標信号ベクトル
ＶT は原点を中心にして回転することになる。例えば、
位相変化分がφであればＶT からＶT ′へ回転すること
になる。
行体目標がクラッターと重畳しないで空中に停止してい
る場合である。このような場合の目標信号ベクトルは、
図６のように座標原点からのベクトルＶT によって表さ
れる。これは図５のベクトルＶC がゼロになった場合と
考えればよい。そして、或る回の空中線走査時から次の
走査までの間に停止位置の動揺がある場合には、目標信
号の位相が変化することになるから、目標信号ベクトル
ＶT は原点を中心にして回転することになる。例えば、
位相変化分がφであればＶT からＶT ′へ回転すること
になる。
【００１０】ところで、ＶT に対するゼロドップラフィ
ルタ１５の出力はＴI であり、ゼロドップラフィルタ１
６の出力はＴQ であり、これらを入力した合成回路１７
の出力は√（ＴI 2＋ＴQ 2）＝Ｔである。従って、クラッ
タマップ１８の目標の細分区画位置に対応する記憶素子
には強度Ｔで格納される。
ルタ１５の出力はＴI であり、ゼロドップラフィルタ１
６の出力はＴQ であり、これらを入力した合成回路１７
の出力は√（ＴI 2＋ＴQ 2）＝Ｔである。従って、クラッ
タマップ１８の目標の細分区画位置に対応する記憶素子
には強度Ｔで格納される。
【００１１】次に、同じ細分区画内で位置の動揺があり
位相がφだけ変化したときの目標ベクトルは図６のＶ
T ′のようになる。このときのゼロドップラフィルタ１
５の出力はＴI ′であり、ゼロドップラフィルタ１６の
出力はＴQ ′である。そして合成回路１７の出力は√
｛（ＴI ′）2 ＋（ＴQ ′）2 ｝であるから結局Ｔとい
うことになる。そうすると減算器１９では合成回路１７
からのＴから、クラッタマップ１８からのＴを減ずるこ
とになりゼロとなってしまう。従って、同じ細分区画内
に停止している飛行体目標は検出されないことになって
しまうと言う欠点がある。
位相がφだけ変化したときの目標ベクトルは図６のＶ
T ′のようになる。このときのゼロドップラフィルタ１
５の出力はＴI ′であり、ゼロドップラフィルタ１６の
出力はＴQ ′である。そして合成回路１７の出力は√
｛（ＴI ′）2 ＋（ＴQ ′）2 ｝であるから結局Ｔとい
うことになる。そうすると減算器１９では合成回路１７
からのＴから、クラッタマップ１８からのＴを減ずるこ
とになりゼロとなってしまう。従って、同じ細分区画内
に停止している飛行体目標は検出されないことになって
しまうと言う欠点がある。
【００１２】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消したレーダ目標検出装置を提供することにある。
消したレーダ目標検出装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のレーダ目標検出装置は、次のような構成
を有する。即ち、本発明のレーダ目標検出装置は、第１
および第２のＭＴＩ回路と、第１および第２のゼロドッ
プラフィルタを含むゼロドップラ目標検出回路を有し、
受信信号を２系統に分けてそれぞれの信号を位相が９０
度異なるコーヒレント発振信号で位相検波し、第１の系
統の位相検波出力を第１のＭＴＩ回路と第１のゼロドッ
プラフィルタへ入力し、第２の系統の位相検波出力を第
２のＭＴＩ回路と第２のゼロドップラフィルタへ入力
し、第１のＭＴＩ回路の出力と第２のＭＴＩ回路の出力
との合成出力と、ゼロドップラ目標検出回路の合成出力
から選択器で振幅の大きい方を選択して目標信号として
出力するレーダ目標検出装置であって、ゼロドップラ目
標検出回路が下記の各構成を具備することを特徴とする
レーダ目標検出装置である。 （イ） 第１のゼロドップラフィルタの出力信号を、探
知領域の全域に渡って細分区画された各区画毎に対応さ
せて過去の空中線走査時から現在の走査時までの振幅を
平均化しながら格納する第１のクラッタマップ （ロ） 第１のゼロドップラフィルタの出力と、第１の
クラッタマップ中該出力に対応する区画に格納された平
均値とで減算し出力する第１の減算器 （ハ） 第２のゼロドップラフィルタの出力信号を、探
知領域の全域に渡って細分区画された各区画毎に対応さ
せて過去の空中線走査時から現在の走査時までの振幅を
平均化しながら格納する第２のクラッタマップ （ニ） 第２のゼロドップラフィルタの出力と、第２の
クラッタマップ中該出力に対応する区画に格納された平
均値とで減算し出力する第２の減算器 （ホ） 第１の減算器の出力と第２の減算器の出力の２
乗和平方根を算出して前記選択器へ出力する合成回路
めに、本発明のレーダ目標検出装置は、次のような構成
を有する。即ち、本発明のレーダ目標検出装置は、第１
および第２のＭＴＩ回路と、第１および第２のゼロドッ
プラフィルタを含むゼロドップラ目標検出回路を有し、
受信信号を２系統に分けてそれぞれの信号を位相が９０
度異なるコーヒレント発振信号で位相検波し、第１の系
統の位相検波出力を第１のＭＴＩ回路と第１のゼロドッ
プラフィルタへ入力し、第２の系統の位相検波出力を第
２のＭＴＩ回路と第２のゼロドップラフィルタへ入力
し、第１のＭＴＩ回路の出力と第２のＭＴＩ回路の出力
との合成出力と、ゼロドップラ目標検出回路の合成出力
から選択器で振幅の大きい方を選択して目標信号として
出力するレーダ目標検出装置であって、ゼロドップラ目
標検出回路が下記の各構成を具備することを特徴とする
レーダ目標検出装置である。 （イ） 第１のゼロドップラフィルタの出力信号を、探
知領域の全域に渡って細分区画された各区画毎に対応さ
せて過去の空中線走査時から現在の走査時までの振幅を
平均化しながら格納する第１のクラッタマップ （ロ） 第１のゼロドップラフィルタの出力と、第１の
クラッタマップ中該出力に対応する区画に格納された平
均値とで減算し出力する第１の減算器 （ハ） 第２のゼロドップラフィルタの出力信号を、探
知領域の全域に渡って細分区画された各区画毎に対応さ
せて過去の空中線走査時から現在の走査時までの振幅を
平均化しながら格納する第２のクラッタマップ （ニ） 第２のゼロドップラフィルタの出力と、第２の
クラッタマップ中該出力に対応する区画に格納された平
均値とで減算し出力する第２の減算器 （ホ） 第１の減算器の出力と第２の減算器の出力の２
乗和平方根を算出して前記選択器へ出力する合成回路
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、従来のレーダ目標検出
装置の構成中ゼロドップラ目標検出回路の構成を変えた
ものである。従来技術の欠点は、従来の構成が受信信号
ベクトルのＩ相成分であるゼロドップラフィルタ１５の
出力と、Ｑ相成分であるゼロドップラフィルタ１６の出
力とを直ぐ合成回路１７へ入力してそれぞれの２乗の和
の平方根、即ち受信信号ベクトルの大きさに変換してク
ラッタマップ１８に記憶させ、減算器１９で減算すると
いうものであり、折角得られている位相情報を活用せず
単にベクトルの大きさだけに着眼して処理していたこと
に起因する。
装置の構成中ゼロドップラ目標検出回路の構成を変えた
ものである。従来技術の欠点は、従来の構成が受信信号
ベクトルのＩ相成分であるゼロドップラフィルタ１５の
出力と、Ｑ相成分であるゼロドップラフィルタ１６の出
力とを直ぐ合成回路１７へ入力してそれぞれの２乗の和
の平方根、即ち受信信号ベクトルの大きさに変換してク
ラッタマップ１８に記憶させ、減算器１９で減算すると
いうものであり、折角得られている位相情報を活用せず
単にベクトルの大きさだけに着眼して処理していたこと
に起因する。
【００１５】そこで本発明では、大きさが同じであって
も位相が異なればベクトルとしては異なり差分ベクトル
が存在するという点に着眼し、受信信号のベクトル変化
については、Ｉ相、Ｑ相それぞれの相毎に変化の差を取
り出し、その差分の２乗和平方根を算出（直交ベクトル
合成）することにより差分ベクトルの振幅を取り出すよ
うにし、従来技術の欠点が生じるような場合であっても
位相の変化があるかぎり飛行体目標を検出できるように
したものである。
も位相が異なればベクトルとしては異なり差分ベクトル
が存在するという点に着眼し、受信信号のベクトル変化
については、Ｉ相、Ｑ相それぞれの相毎に変化の差を取
り出し、その差分の２乗和平方根を算出（直交ベクトル
合成）することにより差分ベクトルの振幅を取り出すよ
うにし、従来技術の欠点が生じるような場合であっても
位相の変化があるかぎり飛行体目標を検出できるように
したものである。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明のレーダ目標検出装置のゼロドッ
プラ目標検出回路の構成を示すブロック図である。Ｉ相
のゼロドップラフィルタ１５へは従来と同様、図２のＡ
／Ｄ変換器１１からのＩ相信号が入力され、Ｑ相のゼロ
ドップラフィルタ１６へはＡ／Ｄ変換器１２からのＱ相
信号が入力される。そして各ゼロドップラフィルタから
はドップラ周波数がゼロのクラッタ信号およびゼロに近
い飛行体の目標信号が出力され、Ｉ相、Ｑ相それぞれに
対応して設けられたクラッタマップ２５および２６に探
知領域の細分区画された区画毎に対応させて区画毎に平
均化しつつ格納させて行く。即ち、クラッタマップ２５
にはクラッタ信号のＩ相成分がマップ状に格納され、ク
ラッタマップ２７にはクラッタ信号のＱ相成分がマップ
状に格納されることになる。そして、減算器２６では細
分区画毎にゼロドップラフィルタ１５の出力からクラッ
タマップ２５に格納されている対応する細分区画のクラ
ッタ信号を減じて出力する。
する。図１は、本発明のレーダ目標検出装置のゼロドッ
プラ目標検出回路の構成を示すブロック図である。Ｉ相
のゼロドップラフィルタ１５へは従来と同様、図２のＡ
／Ｄ変換器１１からのＩ相信号が入力され、Ｑ相のゼロ
ドップラフィルタ１６へはＡ／Ｄ変換器１２からのＱ相
信号が入力される。そして各ゼロドップラフィルタから
はドップラ周波数がゼロのクラッタ信号およびゼロに近
い飛行体の目標信号が出力され、Ｉ相、Ｑ相それぞれに
対応して設けられたクラッタマップ２５および２６に探
知領域の細分区画された区画毎に対応させて区画毎に平
均化しつつ格納させて行く。即ち、クラッタマップ２５
にはクラッタ信号のＩ相成分がマップ状に格納され、ク
ラッタマップ２７にはクラッタ信号のＱ相成分がマップ
状に格納されることになる。そして、減算器２６では細
分区画毎にゼロドップラフィルタ１５の出力からクラッ
タマップ２５に格納されている対応する細分区画のクラ
ッタ信号を減じて出力する。
【００１７】Ｑ相についてもクラッタマップ２７および
減算器２８は同じ動作を行う。こうして、減算器２６か
らはＩ相成分におけるクラッタ信号との差分が合成回路
２９へ入力され、減算器２８からはＱ相成分におけるク
ラッタ信号との差分が合成回路２９へ入力され、ここで
両差分入力の２乗和平方根が算出され図２の選択回路２
１へ送出される。
減算器２８は同じ動作を行う。こうして、減算器２６か
らはＩ相成分におけるクラッタ信号との差分が合成回路
２９へ入力され、減算器２８からはＱ相成分におけるク
ラッタ信号との差分が合成回路２９へ入力され、ここで
両差分入力の２乗和平方根が算出され図２の選択回路２
１へ送出される。
【００１８】この２乗和平方根は、Ｉ相における差分と
Ｑ相における差分のものであるから結局そのような差分
をもたらした信号ベクトルの大きさを表していることに
なる。図５を参照して説明すると、今或る細分区画にお
けるクラッタベクトルがＶCで、そのＩ相成分ＣI がク
ラッタマップ２５に格納されており、Ｑ相成分ＣQ がク
ラッタマップ２７に格納されているとする。
Ｑ相における差分のものであるから結局そのような差分
をもたらした信号ベクトルの大きさを表していることに
なる。図５を参照して説明すると、今或る細分区画にお
けるクラッタベクトルがＶCで、そのＩ相成分ＣI がク
ラッタマップ２５に格納されており、Ｑ相成分ＣQ がク
ラッタマップ２７に格納されているとする。
【００１９】このクラッタベクトルに飛行体の目標信号
ベクトルＶT が重畳されると、その合成ベクトルはＶS
となる。このベクトルＶS のＩ相成分ＳI はゼロドップ
ラフィルタ１５の出力に現れる。また、ベクトルＶS の
Ｑ相成分ＳQ はゼロドップラフィルタ１６の出力に現れ
る。従って、減算器２６ではＳI −ＣI が算出され、減
算器２８ではＳQ −ＣQ が算出されることになる。そし
て合成回路２９では、√｛（ＳI −ＣI ）2 ＋（ＳQ −
ＣQ ）2 ｝が算出されることになる。この値は図５から
明らかなように目標信号ベクトルＶT の大きさＴを示し
ている。
ベクトルＶT が重畳されると、その合成ベクトルはＶS
となる。このベクトルＶS のＩ相成分ＳI はゼロドップ
ラフィルタ１５の出力に現れる。また、ベクトルＶS の
Ｑ相成分ＳQ はゼロドップラフィルタ１６の出力に現れ
る。従って、減算器２６ではＳI −ＣI が算出され、減
算器２８ではＳQ −ＣQ が算出されることになる。そし
て合成回路２９では、√｛（ＳI −ＣI ）2 ＋（ＳQ −
ＣQ ）2 ｝が算出されることになる。この値は図５から
明らかなように目標信号ベクトルＶT の大きさＴを示し
ている。
【００２０】従来の構成では、ＣI およびＣQ からベク
トルＶC の大きさＣを求め、ＳI およびＳQ からベクト
ルＶS の大きさＳを求めて、Ｓ−Ｃを求めているのでＳ
＝ＣとなるようなベクトルＶT の位相では目標検出がゼ
ロとなってしまい、また、その近傍では小さくなってし
まうのに対して、本発明の構成においては、ベクトルＶ
T の位相にかかわらず常にその大きさＴの信号で目標検
出を出力することができるという優れた利点がある。
トルＶC の大きさＣを求め、ＳI およびＳQ からベクト
ルＶS の大きさＳを求めて、Ｓ−Ｃを求めているのでＳ
＝ＣとなるようなベクトルＶT の位相では目標検出がゼ
ロとなってしまい、また、その近傍では小さくなってし
まうのに対して、本発明の構成においては、ベクトルＶ
T の位相にかかわらず常にその大きさＴの信号で目標検
出を出力することができるという優れた利点がある。
【００２１】次に、飛行体の目標信号がクラッタに重畳
しないで空中に停止している場合（例えば海上の高度の
高いところで停止しているヘリコプターのような場合）
について、図６を参照して説明する。今、或る細分区画
に存在する目標信号ベクトルＶT のＩ相成分が平均値Ｔ
I としてクラッタマップ２５に格納され、Ｑ相成分が平
均値ＴQ として格納されているとする。そして、機体の
動揺により目標信号の位相がφだけ変化したとすればそ
のときの目標信号ベクトルはＶT ′となる。このときの
Ｉ相成分はＴI ′でありこれがゼロドップラフィルタ１
５の出力として現れ、Ｑ相成分はＴQ ′でありこれがゼ
ロドップラフィルタ１６の出力として現れる。
しないで空中に停止している場合（例えば海上の高度の
高いところで停止しているヘリコプターのような場合）
について、図６を参照して説明する。今、或る細分区画
に存在する目標信号ベクトルＶT のＩ相成分が平均値Ｔ
I としてクラッタマップ２５に格納され、Ｑ相成分が平
均値ＴQ として格納されているとする。そして、機体の
動揺により目標信号の位相がφだけ変化したとすればそ
のときの目標信号ベクトルはＶT ′となる。このときの
Ｉ相成分はＴI ′でありこれがゼロドップラフィルタ１
５の出力として現れ、Ｑ相成分はＴQ ′でありこれがゼ
ロドップラフィルタ１６の出力として現れる。
【００２２】その結果、減算器２６ではＴI ′−ＴI が
算出され、減算器２８ではＴQ ′−ＴQ が算出される。
そして、合成回路２９では√｛（ＴI ′−ＴI ）2 ＋
（ＴQ ′−ＴQ ）2 ｝が算出される。この値は、図６か
らベクトルＶT ′からベクトルＶT を減じた差ベクトル
ＶM の大きさＭであることが分かる。この大きさＭはφ
が１８０度になったとき２Ｔになることも図から分か
る。このＭが目標検出信号として選択回路２１へ出力さ
れる。
算出され、減算器２８ではＴQ ′−ＴQ が算出される。
そして、合成回路２９では√｛（ＴI ′−ＴI ）2 ＋
（ＴQ ′−ＴQ ）2 ｝が算出される。この値は、図６か
らベクトルＶT ′からベクトルＶT を減じた差ベクトル
ＶM の大きさＭであることが分かる。この大きさＭはφ
が１８０度になったとき２Ｔになることも図から分か
る。このＭが目標検出信号として選択回路２１へ出力さ
れる。
【００２３】ところで、空中に停止中のヘリコプターと
いえども陸地のような固定目標のように完全に固定停止
するということは有り得ない。むしろ動揺しているのが
常態である。今、送信周波数が捜索レーダでよく用いら
れる３０００ＭＨｚとすればその波長は１０cmである。
従ってヘリコプターが半径方向に５cm移動すると反射に
よる往復で電波伝搬距離が１０cm変化することになるか
ら位相は３６０度回ることになる。２．５cmで１８０
度、１．２５cmで９０度回ることになる。この程度の移
動はあるのが当たり前であるから差ベクトルの大きさＭ
が目標として検出される確率は非常に高いということに
なる。
いえども陸地のような固定目標のように完全に固定停止
するということは有り得ない。むしろ動揺しているのが
常態である。今、送信周波数が捜索レーダでよく用いら
れる３０００ＭＨｚとすればその波長は１０cmである。
従ってヘリコプターが半径方向に５cm移動すると反射に
よる往復で電波伝搬距離が１０cm変化することになるか
ら位相は３６０度回ることになる。２．５cmで１８０
度、１．２５cmで９０度回ることになる。この程度の移
動はあるのが当たり前であるから差ベクトルの大きさＭ
が目標として検出される確率は非常に高いということに
なる。
【００２４】このような半径方向の距離の変動は、円周
に沿って或いは接線方向に飛行しているためＭＴＩ回路
では検出されない飛行体目標についても存在するのが常
態であるから、そのような目標がクラッタに重畳しない
で航行している場合にもその検出確率は高いものとな
る。
に沿って或いは接線方向に飛行しているためＭＴＩ回路
では検出されない飛行体目標についても存在するのが常
態であるから、そのような目標がクラッタに重畳しない
で航行している場合にもその検出確率は高いものとな
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーダ目
標検出装置のゼロドップラ目標検出回路は、受信信号の
Ｉ相とＱ相毎にクラッタマップと減算器を設け、受信信
号ベクトルに変化があった場合には、各相成分毎の差を
算出し、その差の２乗和平方根を算出するようにしたの
で、受信信号中にベクトル変化がある限り常にその変化
ベクトルの大きさを目標として取り出すことができ、従
来回路が理論的に検出不能の場合が存在するのに較べ
て、ゼロドップラ周波数近辺の飛行体目標の検出確率を
顕著に高めることができるという利点がある。
標検出装置のゼロドップラ目標検出回路は、受信信号の
Ｉ相とＱ相毎にクラッタマップと減算器を設け、受信信
号ベクトルに変化があった場合には、各相成分毎の差を
算出し、その差の２乗和平方根を算出するようにしたの
で、受信信号中にベクトル変化がある限り常にその変化
ベクトルの大きさを目標として取り出すことができ、従
来回路が理論的に検出不能の場合が存在するのに較べ
て、ゼロドップラ周波数近辺の飛行体目標の検出確率を
顕著に高めることができるという利点がある。
【図１】本発明のレーダ目標検出装置におけるゼロドッ
プラ目標検出回路の構成を示すブロック図である。
プラ目標検出回路の構成を示すブロック図である。
【図２】従来のレーダ目標検出装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】信号ベクトルＶC を直交するＩ相成分ＣI とＱ
相成分ＣQ に分解した状態を示すベクトル図である。
相成分ＣQ に分解した状態を示すベクトル図である。
【図４】クラッタを示す信号ベクトルＶC に飛行体の目
標信号ベクトルＶT が重畳して合成ベクトルＶS となる
ベクトル図である。
標信号ベクトルＶT が重畳して合成ベクトルＶS となる
ベクトル図である。
【図５】図４におけるベクトルＶT が回転して、合成ベ
クトルＶS の大きさＳがベクトルＶC の大きさＣと等し
くなった場合を示すベクトル図である。
クトルＶS の大きさＳがベクトルＶC の大きさＣと等し
くなった場合を示すベクトル図である。
【図６】信号ベクトルＶC に重畳しない飛行体の目標信
号ベクトルＶT が、目標の位置の変化により回転するこ
とを示したベクトル図である。
号ベクトルＶT が、目標の位置の変化により回転するこ
とを示したベクトル図である。
１ 空中線 ２ 送信機 ３ 送受切換器 ４ プリアンプ ５ コーヒレント発振器 ６ 周波数変換器 ７ 局部発振器 ８ ＩＦアンプ ９，１０ 位相検波器 １１，１２ Ａ／Ｄ変換器 １３，１４ ＭＴＩ回路 １５，１６ ゼロドップラフィルタ １７ 合成回路 １８ クラッタマップ １９ 減算器 ２０ 合成回路 ２１ 選択回路 ２２ Ｄ／Ａ変換器 ２３ 指示器 ２４ ゼロドップラ目標検出回路 ２５ クラッタマップ ２６ 減算器 ２７ クラッタマップ ２８ 減算器 ２９ 合成回路
Claims (1)
- 【請求項１】 第１および第２のＭＴＩ回路と、第１お
よび第２のゼロドップラフィルタを含むゼロドップラ目
標検出回路を有し、受信信号を２系統に分けてそれぞれ
の信号を位相が９０度異なるコーヒレント発振信号で位
相検波し、第１の系統の位相検波出力を第１のＭＴＩ回
路と第１のゼロドップラフィルタへ入力し、第２の系統
の位相検波出力を第２のＭＴＩ回路と第２のゼロドップ
ラフィルタへ入力し、第１のＭＴＩ回路の出力と第２の
ＭＴＩ回路の出力との合成出力と、ゼロドップラ目標検
出回路の合成出力から選択器で振幅の大きい方を選択し
て目標信号として出力するレーダ目標検出装置であっ
て、ゼロドップラ目標検出回路が下記の各構成を具備す
ることを特徴とするレーダ目標検出装置。 （イ） 第１のゼロドップラフィルタの出力信号を、探
知領域の全域に渡って細分区画された各区画毎に対応さ
せて過去の空中線走査時から現在の走査時までの振幅を
平均化しながら格納する第１のクラッタマップ （ロ） 第１のゼロドップラフィルタの出力と、第１の
クラッタマップ中該出力に対応する区画に格納された平
均値とで減算し出力する第１の減算器 （ハ） 第２のゼロドップラフィルタの出力信号を、探
知領域の全域に渡って細分区画された各区画毎に対応さ
せて過去の空中線走査時から現在の走査時までの振幅を
平均化しながら格納する第２のクラッタマップ （ニ） 第２のゼロドップラフィルタの出力と、第２の
クラッタマップ中該出力に対応する区画に格納された平
均値とで減算し出力する第２の減算器 （ホ） 第１の減算器の出力と第２の減算器の出力の２
乗和平方根を算出して前記選択器へ出力する合成回路
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303392A JPH11118920A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | レーダ目標検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303392A JPH11118920A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | レーダ目標検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118920A true JPH11118920A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17920477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9303392A Pending JPH11118920A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | レーダ目標検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11118920A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2513356A (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-29 | Bae Systems Plc | Wind turbine mitigation in radar systems |
| CN107735692A (zh) * | 2015-06-01 | 2018-02-23 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于对车辆进行定位的方法和设备 |
| US10310067B2 (en) | 2013-04-24 | 2019-06-04 | Bae Systems Plc | Wind turbine mitigation in radar systems |
-
1997
- 1997-10-17 JP JP9303392A patent/JPH11118920A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2513356A (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-29 | Bae Systems Plc | Wind turbine mitigation in radar systems |
| GB2513356B (en) * | 2013-04-24 | 2017-02-15 | Bae Systems Plc | Wind turbine mitigation in radar systems |
| US10310067B2 (en) | 2013-04-24 | 2019-06-04 | Bae Systems Plc | Wind turbine mitigation in radar systems |
| CN107735692A (zh) * | 2015-06-01 | 2018-02-23 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于对车辆进行定位的方法和设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040831 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060112 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060606 |