JPH11352224A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衛星や航空機等のプラットフォームに搭載さ
れて地表や海面を観測し、移動目標を検出するレーダ装
置を得る。 【解決手段】 電波を送受信するアレーアンテナ４と、
アンテナ角度とプラットフォーム速度と送信時の高周波
パルスのパルス繰り返し周期に応じてアンテナのベース
ライン長を算出するビーム形成制御手段１９と、このビ
ーム形成制御手段の算出したベースライン長に従ってア
レーアンテナの重みを計算しこれに従って上記アレーア
ンテナにおける送受信ビームを形成するビーム形成手段
１８と、上記ビーム形成手段からの受信信号から静止し
た物体からの不要反射を抑圧して移動目標を検出する不
要反射抑圧手段５、６、７と、を備え、アンテナ角度と
プラットフォーム速度とパルス繰り返し周期に応じてア
ンテナの送受信ビームを最適に形成し上記観測領域の移
動目標を選択的に検出するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は航空機や衛星に搭
載するレーダ装置に係り、地表や海面を観測して、移動
目標を検出するレーダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のレーダ装置としては、図
１３に示すようなものがあった。図１３はＳＫＯＬＮＩ
Ｋ編、”Radar Handbook second edition”、McGraw-Hi
ll、１９９０．の１６章４節の記述から想定される構成
図で、１は送信機、２ａ，２ｂは受信機、３ａ，３ｂは
送受切替器、４は送受信アンテナ、４ａ，４ｂは送受信
アンテナ４の開口、５ａ，５ｂはクラッター追尾回路、
６はディレイライン、７は差分回路、ＴＲはプラットフ
ォームである。

【０００３】また、図１４はこのレーダ装置による移動
目標の検出原理を説明するための図で、４は送受信アン
テナ、１３は送受信の位相中心、１４は２つのアンテナ
開口４ａ，４ｂの間隔で、ベースライン長Ｂである。

【０００４】また、図１５はこのレーダ装置による観測
のジオメトリを示した図で、８はプラットフォームであ
る。このレーダ装置はこのように、航空機などの移動プ
ラットフォームに搭載されて、地表面や海面を観測し、
車両や船舶などの移動目標を検出するものである。

【０００５】また、図１６はアンテナをスクイントした
場合のこのレーダ装置による移動目標の検出原理を説明
するための図で、１５はプラットフォーム８の移動にと
もなうアンテナの移動ベクトル、１６はクラッター追尾
処理による補償ベクトル、１７は補償後の等価的なアン
テナの移動ベクトルである。

【０００６】次に動作について説明する。はじめに、図
１３、１４を用いてこのレーダ装置の原理を説明する。
このレーダ装置では、プラットフォーム８の移動方向に
沿って２つの開口４ａ，４ｂを有する送受信アンテナ４
を用い、送信機１で発生した高周波パルス信号は２つの
開口から同時に送出され、受信信号は２つの開口で独立
に受信されて受信機２ａ，２ｂで増幅、検波される。な
お、ここでは単純化するためにアンテナビーム中心角度
はプラットフォームの移動速度ベクトル(プラットフォ
ームの移動方向ＴＲ)と直交しているものとする。

【０００７】１パルス目において開口４ｂで受信した信
号の位相中心は、送受信の位相中心１３の位置になる。
いま、１パルスの間にプラットフォームが移動する距離
がベースライン長Ｂの半分に等しくなるように速度ｕを
調節すると、２パルス目において開口４ａで受信した信
号の位相中心は、位相中心１３の位置に一致する。この
条件は次式で表わされる。ただし、ＰＲＩはパルス繰り
返し周期である。

【０００８】

【数１】

【０００９】すなわち、１パルス目において開口４ｂで
受信した信号と、２パルス目において開口４ａで受信し
た信号とは、プラットフォームが移動しているにもかか
わらず、空間上で固定された点から観測した結果と等価
である。したがって地表や海面などの”静止した物体”
からの反射波のドップラー周波数はゼロであり、いわゆ
る２パルスキャンセラーの原理を用いて地表面からの不
要反射を抑圧することができ、移動目標を検出すること
ができる。図１３では、ディレイライン６と差分回路７
が２パルスキャンセラーを構成しており、その出力に目
標信号が得られる。

【００１０】次に、アンテナビームの中心角度がプラッ
トフォームの移動速度ベクトルと直交しない場合を考え
る。この場合、式（１）の条件は次のように修正され
る。ただし、ここでは２次元のモデルを考えており、θ
_０は図１５に示すスクイント角である。

【００１１】

【数２】

【００１２】この場合、１パルス目における開口４ｂ
と、２パルス目における開口４ａは、図１６に示すよう
に空間上の位置が一致しない。このため、２パルスキャ
ンセラーでこれらの開口の受信信号の差を求めても、不
要反射を抑圧することができない。そこで、補償ベクト
ル１６に示す移動分を信号から位相補償することによっ
て、移動ベクトル１５を等価的に移動ベクトル１７に置
き換える。すると、１パルス目における開口４ｂと、２
パルス目における開口４ａの位置は一致して、２パルス
キャンセラーで不要反射を抑圧することができる。この
位相補償処理は次式で表わされる。ただし、Ｓ’は補償
後の信号、Ｓは補償前の信号、ｆ_d0はビーム中心のドッ
プラー周波数である。

【００１３】

【数３】

【００１４】この処理はビーム中心方向のドップラー周
波数をゼロにするものであり、たとえばクラッター追尾
と呼ばれている。クラッター追尾回路５ａ，５ｂはこの
ように動作して、アンテナがスクイントした場合でも図
１３の構成で不要反射の抑圧を実現している。

【００１５】また、２パルスキャンセラーでは、目標の
速度が次の関係式を満足する場合には、受信信号が抑圧
されて移動目標を検出できない。ただし、λは波長、ｖ
は目標と送受信アンテナの相対速度、ｎは任意の整数で
ある。

【００１６】

【数４】

【００１７】このように、従来のレーダ装置では、ある
一定の間隔で目標が消失する速度が発生する。この速度
はブラインド速度と呼ばれる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置は以
上のように構成されているので、パルス繰り返し周期
は、機体速度とベースライン長とスクイント角によって
一意に決定されて、自由に選択できないという問題があ
った。

【００１９】また、アンテナのスクイント角によってパ
ルス繰り返し周期が変化するので、観測されるドップラ
ー周波数帯域を一定にできないという問題があった。

【００２０】また、機体速度、ベースライン長、あるい
はスクイント角に計測誤差があると、不要反射の抑圧性
能が劣化するという問題があった。

【００２１】また、ブラインド速度が頻繁に発生すると
いう問題があった。

【００２２】また、ブラインド速度は、パルス繰り返し
周期と、波長によって一意に決定されて、自由に選択で
きないという問題があった。

【００２３】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、パルス繰り返し周期を自由に選
択できるレーダ装置を得ることを目的とする。

【００２４】また、スクイント角によらずパルス繰り返
し周期を一定にできるレーダ装置を得ることを目的とす
る。

【００２５】また、機体速度、ベースライン長、あるい
はスクイント角に計測誤差があっても、不要反射の抑圧
性能が劣化しないレーダ装置を得ることを目的とする。

【００２６】また、予め予想される速度の移動目標を選
択的に検出することのできるレーダ装置を得ることを目
的とする。

【００２７】また、ブラインド速度の発生を抑制できる
レーダ装置を得ることを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、航空機あるいは衛星などの移動プラットフォー
ムに搭載して観測領域を観測するレーダ装置であって、
電波を送受信するアレーアンテナと、アンテナ角度とプ
ラットフォーム速度と送信時の高周波パルスのパルス繰
り返し周期に応じてアンテナのベースライン長を算出す
るビーム形成制御手段と、このビーム形成制御手段の算
出したベースライン長に従ってアレーアンテナの重みを
計算しこれに従って上記アレーアンテナにおける送受信
ビームを形成するビーム形成手段と、上記ビーム形成手
段からの受信信号から静止した物体からの不要反射を抑
圧して移動目標を検出する不要反射抑圧手段と、を備
え、アンテナ角度とプラットフォーム速度とパルス繰り
返し周期に応じてアンテナの送受信ビームを最適に形成
し上記観測領域の移動目標を選択的に検出することを特
徴とするレーダ装置にある。

【００２９】またこの発明は、上記不要反射抑圧手段の
出力を監視して不要信号の抑圧性能が極大になるまで上
記ビーム形成制御手段におけるアンテナのベースライン
長を修正するビーム修正手段をさらに備え、また上記ア
レーアンテナがＤＢＦアンテナからなり、このＤＢＦア
ンテナのそれぞれのアンテナ素子の受信信号を記憶する
記憶手段を含み、上記ビーム形成手段が記憶された受信
信号に基づいて新たな受信ビームによる受信信号を再計
算することを特徴とするレーダ装置にある。

【００３０】またこの発明は、上記不要反射抑圧手段の
出力を監視して不要信号の抑圧性能が極大になるまでパ
ルス繰り返し周期を修正し観測を繰り返すパルス繰り返
し周期修正手段をさらに備えたことを特徴とするレーダ
装置にある。

【００３１】またこの発明は、上記不要反射抑圧手段の
出力を監視して不要信号の抑圧性能が極大になるまで機
体速度を修正し観測を繰り返す機体速度修正手段をさら
に備えたことを特徴とするレーダ装置にある。

【００３２】またこの発明は、上記不要反射抑圧手段の
出力から移動目標の速度を検出する追尾手段と、この移
動目標の速度がブラインド速度に一致しないようにパル
ス繰り返し周期を選択するブラインド速度修正手段をさ
らに備えたことを特徴とするレーダ装置にある。

【００３３】またこの発明は、目標速度と一致しないブ
ラインド速度を実現するパルス繰り返し周期を新たに求
め、２種類のパルス繰り返し周期を混在させて観測を行
うものであって、２種類のパルス繰り返し周期による上
記不要反射抑圧手段からの受信信号を融合して移動目標
を検出する融合手段と、この融合手段で検出された移動
目標の速度を検出する追尾手段と、この追尾装置の検出
結果に基づいて目標速度と一致しないブラインド速度を
実現するように２種類のパルス繰り返し周期を選択する
スタガードベースライン手段と、をさらに備えたことを
特徴とするレーダ装置にある。

【００３４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１によるこのレーダ装置の構成を図１に示
す。図１において、従来のものと同一もしくは相当部分
は同一符号で示す。ただし、送受信アンテナ４はアレー
アンテナで構成されているものとする。１８はビーム形
成手段、１９はビーム形成制御手段、２０はアンテナ駆
動回路、３５は航法装置である。

【００３５】また、この発明の実施の形態１によるビー
ム形成手段１８および送受信アンテナ４の動作を説明す
る図を図２に示す。図２において、２１は１パルス目の
送信に用いるアレー素子、２２は１パルス目の受信に用
いるアレー素子、２３は２パルス目の送信に用いるアレ
ー素子、２４は２パルス目の受信に用いるアレー素子、
２５は１パルス目の送信および２パルス目の受信におけ
るアンテナの位相中心、２６は１パルス目の受信および
２パルス目の送信におけるアンテナの位相中心である。

【００３６】次に動作について説明する。図１のレーダ
装置において、送信機１で発生した高周波パルスは、ビ
ーム形成手段１８を経由して送受信アンテナ４から観測
領域へ照射される。エコーは再び送受信アンテナ４で受
信され、ビーム形成手段１８を経由して受信機２ａ，２
ｂに入力されて増幅?位相検波される。クラッタ追尾回
路５ａ、５ｂ、ディレイライン６、差分回路７(以上不
要反射抑圧手段)の動作は従来の装置と同様である。

【００３７】アンテナ駆動回路２０は、観測する方位に
アンテナ開口を向け、その角度をビーム形成制御手段１
９へ出力する。ビーム形成制御手段１９は、送信機１か
らパルス繰り返し周期を入手し、さらに航法装置３５か
ら機体の速度ベクトルを得て、アンテナのベースライン
長Ｂを式（２）に基づいて算出する。

【００３８】ビーム形成手段１８は、図２に示すよう
に、受信で使用する２種類のアンテナ素子の位相中心間
隔が、式（２）で求めたベースライン長Ｂと等しくなる
ように受信に用いるアンテナ素子の重みを決定する。ま
た、アンテナ素子の位相中心がそれらの中央になるよう
に送信に用いるアンテナ素子の重みを決定する。

【００３９】アンテナ素子の重みをこのように決定する
と、図２に示すように、１パルス目の送信と２パルス目
の受信におけるアンテナの位相中心２５、および１パル
ス目の受信と２パルス目の送信におけるアンテナの位相
中心２６がそれぞれ一致して、差分回路７によってクラ
ッタを抑圧して移動目標を検出することが可能になる。

【００４０】このようにこの実施の形態の構成によれ
ば、アンテナのスクイント角度と、パルス繰り返し周期
と、機体の速度からアンテナのベースライン長を算出す
るので、パルス繰り返し周期を自由に設計できるレーダ
装置を得ることができる。

【００４１】また、アンテナのスクイント角度によらず
パルス繰り返し周期を一定にするレーダ装置を得ること
もできる。

【００４２】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２によるレーダ装置の構成を図３に示す。図３におい
て、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号
で示す。２７はビーム修正手段、２８は送信制御回路、
２９はＤ/Ａ変換器、３０はＡ/Ｄ変換器、３１はＤＢＦ
(デイジタル?ビーム?フォーミング)アンテナ、３２は記
憶手段である。

【００４３】次に動作について説明する。送信時には、
ビーム形成手段１８が各アンテナ素子の送信信号を算出
し、D/A変換器２９がこれをアナログ信号に変換し、送
信機１が変調、増幅して、アンテナ４から観測領域に照
射される。受信時には、エコーをアンテナ４が受信し、
受信機２が増幅、検波して、A/D変換器３０がデジタル
信号に変換し、ビーム形成手段１８が各アンテナ素子の
重みにしたがって受信ビームを形成して、受信信号を求
める。

【００４４】なお、これらの動作はＤＢＦアンテナによ
る送受信動作の一例であり、他の方法で動作させてもこ
の発明の効果には影響はない。

【００４５】記憶手段３２はビーム形成前の各アンテナ
素子の受信信号を記憶する。

【００４６】１パルス目の受信信号と２パルス目の受信
信号は、それぞれクラッター追尾回路５ａ，５ｂでビー
ム中心のドップラー周波数がゼロになるように補償す
る。２パルス目の受信信号は、ディレイライン６で遅延
させた１パルス目の受信信号と、差分回路７で差をとる
ことによりクラッターが抑圧されて移動目標が検出され
る。これらの動作は実施の形態１と同様である。

【００４７】アンテナ駆動回路２０は、観測する方位に
アンテナ開口を向け、その角度をビーム形成制御手段１
９へ出力する。また、送信制御回路２８は、パルス繰り
返し周期を決定し、これに基づいて送信機１を制御する
とともに、その値をビーム形成制御手段１９へ出力す
る。ビーム形成制御手段１９は、さらに、航法装置３５
から機体の速度ベクトルを得て、アンテナのベースライ
ン長Ｂを式（２）に基づいて算出する。ビーム形成手段
１８は、図２に示したのと同様に、受信で使用する２種
類のアンテナ素子の位相中心間隔が、式（２）で求めた
ベースライン長と等しくなるように受信に用いるアンテ
ナ素子の重みを決定する。また、アンテナ素子の位相中
心がそれらの中央になるように送信に用いるアンテナ素
子の重みを決定する。これらの動作は実施の形態１に準
じるものである。

【００４８】発明が解決しようとする課題でも述べたよ
うに、機体速度、ベースライン長、あるいはスクイント
角に計測誤差があると、式（１）あるいは式（２）が満
足できなくなって、不要反射の抑圧性能が劣化する。通
常、不要反射の電力は目標からの電力に比較して十分大
きいので、差分回路７の出力電力を監視することによっ
て、抑圧性能の劣化を知ることができる。そこでビーム
修正手段２７は、差分回路７の出力電力を求め、これが
極小になるようにビーム形成制御手段１９を制御して、
ベースライン長を変化させる。この動作は例えば図４の
フローチャートで実現することができる。ここに、Ｂは
ベースライン長、ΔＢはベースライン長の修正量であ
る。このフローチャートは無限ループになっているが、
適当なループ回数で終了させても良い。

【００４９】これらの動作において、ビーム形成手段１
８は記憶手段３２に記憶した受信信号を用いて受信ビー
ムを修正することができるので、観測を繰り返すことな
くベースライン長を変化させて、不要反射の抑圧性能を
改善することができる。

【００５０】このようにこの実施の形態の構成によれ
ば、不要信号の抑圧性能が極大になるようにアンテナの
ベースライン長を修正するので、不要信号の抑圧性能が
優れたレーダ装置を得ることができる。

【００５１】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３によるレーダ装置の構成を図５に示す。図５におい
て、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号
で示す。３３はパルス繰り返し周期修正手段である。

【００５２】実施の形態２では、不要反射の抑圧性能
を、ベースライン長を修正することによって改善した
が、この実施の形態３では、不要反射の抑圧性能を、パ
ルス繰り返し周期を修正することによって改善するもの
である。パルス繰り返し周期修正手段３３は、差分回路
７の出力電力を求め、これが極小になるように送信機１
を制御して、パルス繰り返し周期を変化させる。この動
作は例えば図６のフローチャートで実現することができ
る。ここに、ＰＲＩはパルス繰り返し周期、ΔＰＲＩは
パルス繰り返し周期の修正量である。このフローチャー
トは無限ループになっているが、適当なループ回数で終
了させても良い。なお、これらの動作において、ループ
毎に観測を繰り返す必要がある。

【００５３】このようにこの実施の形態の構成によれ
ば、不要信号の抑圧性能が極大になるようにパルス繰り
返し周期を修正するので、不要信号の抑圧性能が優れた
レーダ装置を得ることができる。

【００５４】実施の形態４．以下、この発明の実施の形
態４によるレーダ装置の構成を図７に示す。図７におい
て、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号
で示す。３４は機体速度修正手段である。

【００５５】実施の形態３では、不要反射の抑圧性能
を、パルス繰り返し周期を修正することによって改善し
たが、この実施の形態４では、不要反射の抑圧性能を、
機体速度を修正することによって改善するものである。
機体速度修正手段３４は、差分回路７の出力電力を求
め、これが極小になるように航法装置３５を制御して機
体速度を変化させる。この動作は例えば図８のフローチ
ャートで実現することができる。ここに、ｕは機体速
度、Δｕは機体速度の修正量である。このフローチャー
トは無限ループになっているが、適当なループ回数で終
了させても良い。なお、これらの動作において、ループ
毎に観測を繰り返す必要がある。

【００５６】このようにこの実施の形態の構成によれ
ば、不要信号の抑圧性能が極大になるように機体速度を
修正するので、不要信号の抑圧性能が優れたレーダ装置
を得ることができる。

【００５７】実施の形態５．以下、この発明の実施の形
態５によるこの装置の構成を図９に示す。図９におい
て、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号
で示す。３６は追尾手段、３７はブラインド速度修正手
段である。

【００５８】追尾手段３６は、受信信号から移動目標の
速度を測定してこれを出力する。この機能は、従来から
知られている何らかの方法で実現することができる。

【００５９】従来の技術で述べたように、この種のレー
ダ装置では、目標を検出できなくなる速度（ブラインド
速度）が存在する。その速度は、式（４）で示したよう
に、波長とパルス繰り返し周期から決まる。

【００６０】そこで、ブラインド速度修正手段３７は、
目標速度がブラインド速度に一致しないようにパルス繰
り返し周期を選択し、送信機１とビーム形成制御手１９
に出力する。ビーム形成制御手段１９は、選択されたパ
ルス繰り返し周期と、機体速度と、アンテナのスクイン
ト角に応じて、アンテナのベースライン長Ｂを式（２）
に基づいて算出し、ビーム形成手段１８へ出力する。以
後の動作は実施の形態１によるものと同様である。

【００６１】このようにこの実施の形態の構成によれ
ば、目標速度と一致しないようにブラインド速度を修正
するので、予め予想される速度の移動目標を選択的に検
出することのできるレーダ装置を得ることができる。

【００６２】なお、この実施の形態では、検出しようと
する目標の速度を追尾手段から得ているが、これをオペ
レータからの入力としても良いことは言うまでもない。

【００６３】実施の形態６。以下、この発明の実施の形
態６によるレーダ装置の構成を図１０に示す。図１０に
おいて、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一
符号で示す。２ｃは受信機、５ｃはクラスター追尾回路
である。また、３８はスタガードベースライン手段、３
９は融合手段である。

【００６４】実施の形態５では、ブラインド速度が目標
速度と一致しないように、パルス繰り返し周期を変更し
たが、この実施の形態６では、目標速度と一致しないブ
ラインド速度を実現するパルス繰り返し周期を新たに求
め、２種類のパルス繰り返し周期を混在させて観測す
る。この方法によるパルスの送受信タイミングを図１１
に、それぞれのタイミングにおける送受信のアンテナ開
口を図１２にそれぞれ示す。

【００６５】スタガードベースライン手段３８は、ブラ
インド速度が目標速度と一致しないように、パルス繰り
返し周期を新たに選択し、これを追加する。送信機１
は、従来のパルス繰り返し周期ＰＲＩ-１と、追加した
パルス繰り返し周期ＰＲＩ-２とを、たとえば図１１に
示すように交互に使用して送信する。

【００６６】ビーム形成制御手段１９は、パルス繰り返
し周期と、機体速度と、アンテナのスクイント角から、
ベースライン長Ｂを式（２）に基づいて算出する。この
場合、パルス繰り返し周期が２種類あるので、ベースラ
イン長Ｂも２種類算出される。ここではＢ１、Ｂ２と表
記する。

【００６７】ビーム形成手段１８は、図１２に示すよう
に、受信で使用するアンテナ素子の位相中心間隔が、上
で求めたベースライン長と等しくなるように受信に用い
るアンテナ素子の重みを決定する。また、アンテナ素子
の位相中心がそれらの中央になるように送信に用いるア
ンテナ素子を決定する。なお、この場合、ベースライン
長が２種類あるので、受信に用いるアンテナ素子の重み
は図１２に示すように４種類用意する必要がある。ここ
ではベースライン長Ｂ１に相当するアンテナ素子を開口
１、２とし、Ｂ２に相当するアンテナ素子を開口３、４
とする。

【００６８】アンテナ素子をこのように選択すると、図
１２に示すように、１パルス目の送信と２パルス目の受
信におけるアンテナの位相中心２５、および１パルス目
の受信と２パルス目の送信におけるアンテナの位相中心
２６がそれぞれ一致して、差分回路７によってクラッタ
を抑圧して移動目標を検出することが可能になる。ま
た、同様に、２パルス目の送信と３パルス目の受信にお
けるアンテナの位相中心２６、および２パルス目の受信
と３パルス目の送信におけるアンテナの位相中心４０が
それぞれ一致して、差分回路７によってクラッタを抑圧
して移動目標を検出することが可能になる。

【００６９】したがって、これらの出力を組み合わせれ
ばブラインド速度の発生を削減することができる。すな
わち、融合手段３９により、たとえば下記の和演算を実
行する。ただしＳ１、Ｓ２はそれぞれ差分回路７の出
力、Ｓ０は融合手段３９の出力である。

【００７０】

【数５】

【００７１】この結果、新たなブラインド速度Ｖ_０は次
式で与えられる。ただし、ＧＣＭは引き数の最大公約数
を求める関数である。

【００７２】

【数６】

【００７３】２つの引き数が互いに倍数の関係になけれ
ば、最大公約数はこれらの引き数よりも必ず大きくな
る。すなわち、ブラインド速度の発生間隔を引き伸ばす
ことができる。そこで、スタガードベースライン手段３
８は、このように、二つのベースライン長が互いの倍数
にならないように新たなパルス繰り返し周期を選択す
る。

【００７４】このようにこの実施の形態の構成によれ
ば、従来に比較してブラインド速度の発生間隔を延長す
ることができるので、移動目標の検出性能の優れたレー
ダ装置を得ることができる。

【００７５】なお、図１１、１２では、２種類のパルス
繰り返し周期を交互に発生させる例について説明した
が、必ずしも交互である必要はなく、たとえばバースト
状に変化させても良い。また、検出しようとする目標の
速度を追尾手段から得る例について説明したが、これを
オペレータからの入力としても良いことは言うまでもな
い。

【００７６】

【発明の効果】上記のようにこの発明によれば、航空機
あるいは衛星などの移動プラットフォームに搭載して観
測領域を観測するレーダ装置であって、電波を送受信す
るアレーアンテナと、アンテナ角度とプラットフォーム
速度と送信時の高周波パルスのパルス繰り返し周期に応
じてアンテナのベースライン長を算出するビーム形成制
御手段と、このビーム形成制御手段の算出したベースラ
イン長に従ってアレーアンテナの重みを計算しこれに従
って上記アレーアンテナにおける送受信ビームを形成す
るビーム形成手段と、上記ビーム形成手段からの受信信
号から静止した物体からの不要反射を抑圧して移動目標
を検出する不要反射抑圧手段と、を備え、アンテナ角度
とプラットフォーム速度とパルス繰り返し周期に応じて
アンテナの送受信ビームを最適に形成し上記観測領域の
移動目標を選択的に検出するようにしたので、、パルス
繰り返し周期を自由に設計できるレーダ装置を得ること
ができる。また、アンテナのスクイント角度によらずパ
ルス繰り返し周期を一定にするレーダ装置を得ることも
できる。

【００７７】また、上記不要反射抑圧手段の出力を監視
して不要信号の抑圧性能が極大になるまで上記ビーム形
成制御手段におけるアンテナのベースライン長を修正す
るビーム修正手段をさらに備え、また上記アレーアンテ
ナがＤＢＦアンテナからなり、このＤＢＦアンテナのそ
れぞれのアンテナ素子の受信信号を記憶する記憶手段を
含み、上記ビーム形成手段が記憶された受信信号に基づ
いて新たな受信ビームによる受信信号を再計算するよう
にしたので、不要信号の抑圧性能が極大になるようにア
ンテナのベースライン長を修正するので、不要信号の抑
圧性能が優れたレーダ装置を得ることができる。また、
記憶手段に記憶した受信信号を用いて受信ビームを修正
することができるので、観測を繰り返すことなくベース
ライン長を変化させて、不要反射の抑圧性能を改善する
ことができる。

【００７８】また、上記不要反射抑圧手段の出力を監視
して不要信号の抑圧性能が極大になるまでパルス繰り返
し周期を修正し観測を繰り返すパルス繰り返し周期修正
手段をさらに備えたので、不要信号の抑圧性能が極大に
なるようにパルス繰り返し周期を修正するので、不要信
号の抑圧性能が優れたレーダ装置を得ることができる。

【００７９】また、上記不要反射抑圧手段の出力を監視
して不要信号の抑圧性能が極大になるまで機体速度を修
正し観測を繰り返す機体速度修正手段をさらに備えたの
で、不要信号の抑圧性能が極大になるように機体速度を
修正するので、不要信号の抑圧性能が優れたレーダ装置
を得ることができる。

【００８０】また、上記不要反射抑圧手段の出力から移
動目標の速度を検出する追尾手段と、この移動目標の速
度がブラインド速度に一致しないようにパルス繰り返し
周期を選択するブラインド速度修正手段をさらに備えた
ので、目標速度と一致しないようにブラインド速度を修
正するので、予め予想される速度の移動目標を選択的に
検出することのできるレーダ装置を得ることができる。

【００８１】また、目標速度と一致しないブラインド速
度を実現するパルス繰り返し周期を新たに求め、２種類
のパルス繰り返し周期を混在させて観測を行うものであ
って、２種類のパルス繰り返し周期による上記不要反射
抑圧手段からの受信信号を融合して移動目標を検出する
融合手段と、この融合手段で検出された移動目標の速度
を検出する追尾手段と、この追尾装置の検出結果に基づ
いて目標速度と一致しないブラインド速度を実現するよ
うに２種類のパルス繰り返し周期を選択するスタガード
ベースライン手段と、をさらに備えたので、従来に比較
してブラインド速度の発生間隔を延長することができる
ので、移動目標の検出性能の優れたレーダ装置を得るこ
とができる。以上のように、この発明によれば、移動目
標を検出する際に、パルス繰り返し周期を自由に選択で
きるレーダ装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１のレーダ装置の構成
図である。

【図２】 この発明の実施の形態１のレーダ装置のビー
ム形成手段の動作を説明する図である。

【図３】 この発明の実施の形態２のレーダ装置の構成
図である。

【図４】 この発明の実施の形態２のレーダ装置のビー
ム修正手段の動作例を示すフローチャート図である。

【図５】 この発明の実施の形態３のレーダ装置の構成
図である。

【図６】 この発明の実施の形態３のレーダ装置のパル
ス繰り返し周期修正手段の動作例を示すフローチャート
図である。

【図７】 この発明の実施の形態４のレーダ装置の構成
図である。

【図８】 この発明の実施の形態４のレーダ装置の機体
速度修正手段の動作例を示すフローチャート図である。

【図９】 この発明の実施の形態５のレーダ装置の構成
図である。

【図１０】 この発明の実施の形態６のレーダ装置の構
成図である。

【図１１】 この発明の実施の形態６のレーダ装置のパ
ルス送受信タイミングの例を示す図である。

【図１２】 この発明の実施の形態６のレーダ装置のビ
ーム形成手段の動作を説明する図である。

【図１３】 従来のレーダ装置の構成図である。

【図１４】 従来のレーダ装置のビーム形成手段の動作
を説明する図である。

【図１５】 従来のレーダ装置の観測ジオメトリを示す
図である。

【図１６】 従来のレーダ装置のアンテナの動きを示す
図である。

【符号の説明】

１ 送信機、２ａ〜２ｃ 受信機、４ 送受信アンテナ
(アレーアンテナ)、５ａ〜５ｃ クラッター追尾回路、
６ ディレイライン、７ 差分回路、１８ ビーム形成
手段、１９ ビーム形成制御手段、２０ アンテナ駆動
回路、２７ ビーム修正手段、２８ 送信制御回路、２
９ Ｄ／Ａ変換器、３０ Ａ／Ｄ変換器、３１ ＤＢＦ
アンテナ、３２ 記憶手段、３３ パルス繰り返し周期
修正手段、３４ 機体速度修正手段、３５ 航法装置、
３６ 追尾手段、３７ ブラインド速度修正手段、３８
スタガードベースライン手段、３９ 融合手段。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 航空機あるいは衛星などの移動プラット
   フォームに搭載して観測領域を観測するレーダ装置であ
   って、 電波を送受信するアレーアンテナと、 アンテナ角度とプラットフォーム速度と送信時の高周波
   パルスのパルス繰り返し周期に応じてアンテナのベース
   ライン長を算出するビーム形成制御手段と、 このビーム形成制御手段の算出したベースライン長に従
   ってアレーアンテナの重みを計算しこれに従って上記ア
   レーアンテナにおける送受信ビームを形成するビーム形
   成手段と、 上記ビーム形成手段からの受信信号から静止した物体か
   らの不要反射を抑圧して移動目標を検出する不要反射抑
   圧手段と、 を備え、アンテナ角度とプラットフォーム速度とパルス
   繰り返し周期に応じてアンテナの送受信ビームを最適に
   形成し上記観測領域の移動目標を選択的に検出すること
   を特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】 上記不要反射抑圧手段の出力を監視して
   不要信号の抑圧性能が極大になるまで上記ビーム形成制
   御手段におけるアンテナのベースライン長を修正するビ
   ーム修正手段をさらに備え、また上記アレーアンテナが
   ＤＢＦアンテナからなり、このＤＢＦアンテナのそれぞ
   れのアンテナ素子の受信信号を記憶する記憶手段を含
   み、上記ビーム形成手段が記憶された受信信号に基づい
   て新たな受信ビームによる受信信号を再計算することを
   特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
3. 【請求項３】 上記不要反射抑圧手段の出力を監視して
   不要信号の抑圧性能が極大になるまでパルス繰り返し周
   期を修正し観測を繰り返すパルス繰り返し周期修正手段
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のレー
   ダ装置。
4. 【請求項４】 上記不要反射抑圧手段の出力を監視して
   不要信号の抑圧性能が極大になるまで機体速度を修正し
   観測を繰り返す機体速度修正手段をさらに備えたことを
   特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
5. 【請求項５】 上記不要反射抑圧手段の出力から移動目
   標の速度を検出する追尾手段と、この移動目標の速度が
   ブラインド速度に一致しないようにパルス繰り返し周期
   を選択するブラインド速度修正手段をさらに備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
6. 【請求項６】 目標速度と一致しないブラインド速度を
   実現するパルス繰り返し周期を新たに求め、２種類のパ
   ルス繰り返し周期を混在させて観測を行うものであっ
   て、２種類のパルス繰り返し周期による上記不要反射抑
   圧手段からの受信信号を融合して移動目標を検出する融
   合手段と、この融合手段で検出された移動目標の速度を
   検出する追尾手段と、この追尾装置の検出結果に基づい
   て目標速度と一致しないブラインド速度を実現するよう
   に２種類のパルス繰り返し周期を選択するスタガードベ
   ースライン手段と、をさらに備えたことを特徴とする請
   求項１に記載のレーダ装置。