JPS6029079B2 - １次・２次レ−ダ・パタ−ン識別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、１次レーダ（Ｐｒｉｍａひ ＳｍｖｅｉｌｌａｎｃｅＲａ船て，以後ＰＳＲと称す）
のビデオ、および２次レーダ（Ｓｅｃｏｎ地ｒｙＳｕｗ
ｅｉｌｌａｎｃｅＲａ舷ｒ，以後ＳＳＲと称す）のビデ
オを受信し、量子化し、統計的処理を行うことにより、
航空機などの弧立目標の位置、ＳＳＲの航空機識別コー
ドなどを検出するレーダ目標検出装置、いわゆるコモン
・デイジタイザ（ＣｏｍｍｏｎＤ薄ｔｉｚｅｒ）におけ
る処理装置の改良に関するものである。

近年、航空管制および航空機の識別の必要性から１次レ
ーダと２次レーダが併用して用いられることが多い。

この場合には、同一目標から、ＰＳＲビデオとＳＳＲビ
デオが受信されることが多々ある。コモン・デイジタイ
ザは、このＰＳＲビデオとＳＳＲビデオを量子化し、統
計的処理によって目標を検出する際に、検出されたＰＳ
Ｒ目標とＳＳＲ目標が同一目標か否かを識別し、同一目
標であれば、それぞれの検出情報を１つにまとめて、１
目標として検出することが要求される。以下、ビデオを
量子化し、その平面的な分布状態により目標を検出する
一般的な方法を述べる。

レーダと目標との位置関係は、通常、距離および方位に
より表現される。こ距離および方位をそれぞれ所定の分
解能を得るための量子化単位で量子化したものを第１図
に示す。第２図は、第１図を方位方向に展開して距離を
碁盤の目のように区分して表示したものである。各距離
区分の位置は、方位方向の位置ｎと距離方向の位置ｋに
より（ｎ，ｋ）で表わすことができる。航空機等の孤立
した目標の検出は、この（ｎ，ｋ）平面でのビデオの分
布状態を何らかの方法で認識することによって行われる
。第８図、第５図、および第６図は、（ｎ，ｋ）平面に
おける、同一目標からの量子化されたＰＳＲビデオとＳ
ＳＲビデオの存在例を示したものであり、ＰＳＲビデオ
は斜線を施し、ＳＳＲビデオは大枠で囲んで示してある
。

第３図は、ＰＳＲビデオとＳＳＲビデオが同じ距離に受
信された場合を示している。方位方向の広がりは、第４
図に示すように通常ＳＳＲの方がＰＳＲに比較して水平
方向のビーム中が広い為に、ＰＳＲビデオはＳＳＲビデ
オに含まれる形になる。第５図および第６図は、ＰＳＲ
ビデオの距離とＳＳＲビデオの距離が異って受信された
場合を示す。第５図および第６図のように同一目標から
のＰＳＲビデオとＳＳＲビデオが量子化の段階で異つた
距離区分に受信されることは、ＰＳＲとＳＳＲの送信時
間の調整にずれがある場合およびＰＳＲとＳＳＲビデオ
が距離量子化単位の境界付近に受信された場合に多く見
られる。

従ってコモン・デイジタィザの検出処理装置は、この場
合同一目標として検出されることが要求される。第７図
により、従来から行われている、ビデオの分布状態を認
識し、航空機目標を検出処理する装置の原理を説明する
。

記憶回路５は、鼻子化された距離区分に対応し、レーダ
の所定の覆城距離に応じただけの区分を持ち、所定の距
離区分のＰＳＲ及びＳＳＲビデオの分布情報を、レーダ
の送信間隔時間だけ記憶するものである。

ビデオ量子化器４は、ＰＳＲビデオおよびＳＳＲビデオ
ーを量子化し、各ビデオの存在の有無を、各距離区分に
割当てるものである。相関演算回路６は、所定時点のビ
デオ量子化情報２と、記憶回路５の所定時点と距離ｋが
同じで方位が１だけ古い時点（ｎ−１）のビデオの分布
情報と、所定時点と方位が同じｎで距離が１だけ古い時
点（ｋ−１）のビデオの分布情報とで目標検出のための
相関演算を行い、各ビデオの分布情報を更新し、結果を
記憶回路５および蓄積回路７に出力する。ビデオの分布
情報より航空機目標の存在を検出したときは、その情報
を航空機の目標検出情報３として外部に出力する。蓄積
回路７は、相関演算回路６での演算結果を次の距離区分
まで蓄積し、相関演算回路６に出力する。この方式にお
ける各セルでの情報の流れを第８図を用いて説明する。
第８図ａは、航空機の検出処理装置における情報の流れ
を示したものであり、現時点でのビデオ量子化情報と、
距離区分（ｎ，ｋ−１）および（ｎ−１，ｋ）での相関
演算結果とにより相関演算を行い、その結果は、（ｎ，
ｋ十１）と（ｎ＋１，ｋ）に伝達される。

この相関演算を各距離区分毎に順次行うことにより、距
離区分（ｎ，ｋ）では、現時点より方位および距離が古
い領域（第８図ｂで斜線を施した部分）のビデオの分布
情報が集約的に認識することができる。目標の検出は、
ＰＳＲビデオおよびＳＳＲビデオの分布情報の密度が所
定の基準値より大きくなったときを目標の開始時点とし
、またビデオの分布情報密度が、所定の基準値より小さ
くなったときを目標の終結時点とし、終結した目標の方
位および距離方向の広がりを検定し、その大きさが求め
る航空機目標と判定したものについて、その情報を航空
機目標の検出情報として出力することにより行われる。
上記検出処理装置において、従来はＰＳＲ目標とＳＳＲ
目標が同一の距離区分または隣接する距離区分に同時に
処理中となった場合には、両者が共に終結した時点で、
両者の情報を合成し単一の目標（いわゆるコモン目標）
として出力していた。すなわちＰＳＲ目標とＳＳＲ目標
相互の方位方向の広がり如何に依らず、単に同一距離区
分あるいは、隣接する距離区分において、ある方位で同
に処理中であったことのみでコモン目標と判断しており
、第９図に示すような場合でも同一目標として出力して
いた。第９図において、斜線を施してあるのが、ＰＳＲ
ビデオの分布状態を示した情報であり、大枠で囲んだも
のが、ＳＳＲビデオの分布情報を示したものである。

第９図においては方位および距離の目盛は省略してある
。通常、ＰＳＲとＳＳＲが併用される場合は、第４図に
示すようにＰＳＲの方が、水平ビーム中が狭く、（例え
ばＰＳＲが１．〆程度に対し、ＳＳＲは２．５０程度）
ＰＳＲのビームは、ＳＳＲのビームに包含されている。

従って同一目標からのＰＳＲビデオとＳＳＲビデオの関
係も、第３図、第５図、第６図に示すように、ＰＳＲビ
デオの方位方向の広がりがＳＳＲビデオのそれに含まれ
る形になるのが一般的であり、第９図に示すような場合
は、的Ｒ目標とＳＳＲ目標が各々別の目標であるか、あ
るいはＰＳＲ目標が雑音かあるいは山や雲によろいわゆ
るクラツタによるものと考えられる。すなわち、第９図
に示すように、ＰＳＲ目標の方位方向の広がりが、ＳＳ
Ｒ目標の方位方向の広がりに対して、ずれている場合に
も、同一目標と判定し、コモン目標の情報を作成する従
来の検出処理装置は、誤った目標の位置情報を検出する
恐れがあった。

上記従来の装置の弊害をなくするためには、ＰＳＲ目標
とＳＳＲ目標の開始を検出した時点および終結した時点
の方位情報を、それぞれ第７図の記憶回路５に記憶し、
目標終結時にこの記憶情報に基づいてＰＳＲ目標とＳＳ
Ｒ目標の方位方向の広がりの関係を検定すればよいが、
方位情報は、適状＋数ビットあるため、メモリの容量が
増大し、経済的に高価になり、また規模の増加も大きく
なる欠点があった。

この発明は、第７図に示す原理をもったレーダ目標を検
出するものにおいて、記憶回路に、ＰＳＲ目標とＳＳＲ
目標のいずれが、方位方向に先に始まったかを示す情報
を１ビット追加することにより、第９図に示すような場
合には、ＰＳＲ目標を棄却し、ＳＳＲ目標のみを採用す
ることにより上記の従来の検出処理装置の弊害をなくし
たものである。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１０図において１は偽ＲビデオおよびＳＳＲビデオ、
２はビデオ量子化情報、３は目標検出情報、４はビデオ
童子化器、５は記憶回路、６は相関演算回路、７は蓄積
回路、８はコモン判定回路、９はコモン情報である。次
に動作について説明する。

門ＲビデオおよびＳＳＲビデオーは、ビデオ量子化器４
で所定の距離区分毎に順に童子化され、ビデオ童子化情
報２となり、相関演算回路６に入力される。

相関演算回路６は、このビデオ量子化情報２と記憶回路
５からのレーダ信号の１送信前における当該距離区分に
おけるビデオの分布情報、および蓄積回路７からの当該
距離区分より１距離区分手前のビデオの分布情報とによ
り、当該距離区分におけるビデオの分布情報を更新し、
記憶回路５および蓄積回路７に送るとともに、ビデオの
分布情報により目標を検出した場合には、目標検出情報
３を作成して出力する。記憶回路５は、ビデオ量子化の
距離区分毎に処理覆域距離分だけの記憶ワード数を持ち
、各記憶ワードは、相関演算回路６の演算結果およびコ
モン判定回路８からの１ビットのコモン情報９を記憶で
きるビット数を有し、これらの情報を１送信間隔後に読
み出すことにより相関演算回路６およびコモン判定回路
８に当該距離区分における１送信前の演算結果およびコ
モン情報を供給する。蓄積回路７は、記憶ワード数が１
ワードの記憶回路であり、相関演算回路６の演算結果お
よびコモン判定回路からの１ビットのコモン情報９を記
憶できるビット数を有し、これらの情報を１距離区分後
に読み出すことにより相関演算回路６およびコモン判定
回路８に当該距離区分より１つ手前の距離区分における
演算結果およびコモン情報を供給する。コモン判定回路
８は、相関演算回路６からの目標検出情報に基づいてＰ
ＳＲ目標の方位の広がりがＳＳＲ目標の方位の広がりに
含まれるか否かを示すコモン情報９を作成し、ＰＳＲ目
標とＳＳＲ目標が同一距離区分あるいは隣接する距離区
分に検出されたときに、両者の目標が共に終結した時点
でこの情報を相関演算回路６に供給する。相関演算回路
６では、このコモン情報９が１のときは、ＰＳＲ目標情
報とＳＳＲ目標情報とから単一の目標情報を作成・出力
し、コモン情報９が０のときは、俺Ｒ目標情報を棄却し
、ＳＳＲ目標情報のみで目標情報を作成し、出力する。
次にコモン判定回路８の動作について目標検出の状況に
応じて箇条書きにして説明する。

‘ａ）相関演算回路６でＰＳＲ目標の開始が検出された
ときに、すでに同一距離区分、あるいは１つ前の距離区
分にＳＳＲ目標が処理中であればコモン情報９を１にセ
ットし、いずれにもＳＳＲ目標が処理中でなければコモ
ン情報９を０にリセットする。

‘ｂ’相関演算回路６でＳＳＲ目標の開始が検出された
ときに、すでに同一距離区分、あるいは１つ前の距離区
分にＰＳＲ目標が処理中であれば、コモン情報９を０に
リセツトし、いずれにもＰＳＲ目標が処理中でなければ
コモン情報９を１にセットする。

｛ｃ’相関演算回路６でＳＳＲ目標の終結が検出された
ときに、同一距離区分あるいは１つ前の距離区分に終結
していない処理中のＰＳＲ目標があればコモン情報９を
０にリセットする。

（ｄー 相関演算回路６でＰＳＲ目標とＳＳＲ目標の両
者の終結が検出されたときに隣接する距離区分に分離し
てＰＳＲ目標とＳＳＲ目標が存在する場合は、距離の後
の方のコモン情報の値を採用する。

‘ｅー 上記‘ａ｝〜【ｄ）のいずれの状況にも該当し
ない場合は、記憶回路５からの１送信前の当該距離区分
のコモン情報の値を保持する。

上記で述べたコモン判定回路８の動作を第１１図により
説明する。

なお説明では、時点を（方位，距離）の座標で表現する
。

図中に示した数字は、コモン情報の値を示す。第１１図
ａでは、最初に時点８，４でＳＳＲ目標の開始が検出さ
れ、このとき当該距離区分および前距離区分にＰＳＲ目
標が処理中でないのでコモン情報を１にセットし、以後
ＳＳＲ目標の終結時点９，４まで保持する。

次に時点４，３でＰＳＲ目標の開始が検出され、このと
き当該距離区分および前距離区分にＳＳＲ目標が処理中
でないのでコモン情報９を０にリセットする。時点７，
３で的Ｒ目標は終結するが、１つ後の距離区分にＳＳＲ
目標が処理中であるためＳＳＲ目標が終結する時点９，
３までコモン情報９を０のまま保持する。時点９，４で
ＳＳＲ目標が終結し、このとき前距離区分のＰＳＲ目標
はすでに終結しているのでコモン情報９を１のまま保持
するとともに、前距離区分のＰＳＲ目標と当該距離区分
のＳＳＲ目標が共に終結したので、距離の後側のＳＳＲ
目標のコモン情報を採用し、コモン情報９を１にする。
この結果、相関演算回路６では、ＰＳＲ目標とＳＳＲ目
標の両者から単一の目標情報を作成し、コモン目標とし
て出力する。第１１図ｂでは、時点３，４および４，３
の動作は、上記第１１図ａの場合と同じであるが、時点
８，４でＳＳＲ目標の終結が検出されたとき、前距離区
分でＰＳＲ目標が処理中であるためコモン情報９を０に
リセットし、ＰＳＲ目標が終結する時点９，４まで保持
し、ＰＳＲ目標とＳＳＲ目標が共に終結する時点９，４
で距離の後側のＳＳＲ目標のコモン情報を採用し、コモ
ン情報９を０にして相関演算部６へ出力する。

この結果、相関演算部６では、ＰＳＲ目標の情報を棄却
し、ＳＳＲ目標の情報のみで目標情報を作成し、出力す
る。なお第１１図では、第４図に示すパターンと、第９
図のｄに示すパターンの場合についてのみ説明したが、
上記に述べた方法により第３図、第５図および第６図に
示したパターンはコモン目標として検出し、第９図ａ〜
ｆに示したパターンは非コモン目標として検出すること
ができる。

上記で動作を説明したコモン判定回路の一実施例を第１
２図に示す。

第１２図において、１１〜２川ま相関演算回路６からの
目標検出情報であり、１ １は当該距離区分でＳＳＲ目
標が処理中であることを示す情報、１２は当該距離区分
の１つ手前の距離区分でＳＳＲ目標が処理中であること
を示す情報、１３は当該距離区分でＰＳＲ目標が処理中
であることを示す情報、１４は当該距離区分の１つ手前
の距離区分でＰＳＲ目標が処理中であることを示す情報
、１５は当該距離区分の１つ手前の距離区分でＰＳＲ目
標が終結していることを示す情報、１６は当該距離区分
でＳＳＲ目標が終結していることを示す情報、１７は当
該距離区分でＰＳＲ目標が終結していることを示す情報
、１８は当該距離区分の１つ手前の距離区分でＳＳＲ目
標が終結していることを示す情報、１９は当該距離区分
でＰＳＲ目標の処理を開始したことを示す情報、２０は
当該距離区分でＳＳＲ目標の処理を開始したことを示す
情報である。２１は、蓄積回路７からの当該距離区分の
１つ手前の距離区分におけるコモソ情報、２２は記憶回
路５からの当該距離区の１送信前のコモン情報である。

３１〜３５はそれぞれ先にコモン判定回路８の動作につ
いて‘ａ’〜‘ｅ｝の箇条書きで説明した動作を実行す
るアンド・ゲートである。

３６は、上記アンド・ゲート３１〜３５の出力の論理和
をとって、コモン情報９を作成するオア・ゲートである
。

なお、コモン判定に必要な上記１１〜２０の目標検出情
報は、従釆装置の相関演算回路でも必須な情報であり、
従って容易に入手できるものである。

以上のように、本発明による装置は、従来のこの種のレ
ーダ・パターン識別装置に第１２図に示すような小規模
なコモン判定回路を付加し、記憶回路および蓄積回路の
各記憶ワードにコモン情報を言己億、蓄積するために１
ビット追加すれば構成できる。

なお記憶回路および蓄積回路は一般的に１ワードが１０
０ビット前後の構成であり、通常数ビット程度の予備の
ビットを有しているのでこの場合には新たに記憶回路お
よび蓄積回路の容量追加は必要ない。また予備のビット
がない場合でも記憶回路および蓄積回路の容量追加は、
通常の場合数個の集積回路で実現可能な程度の規模であ
る。このように本発明では、記憶回路の各距離区分での
ビデオの分布状態を示す情報に１ビット追加してＰＳＲ
目標とＳＳＲとのいずれが、方位方向に先に始まったか
を示すようにすることによって同一距離あるいは隣接す
る距離におけるＰＳＲ目標とＳＳＲ目標との相互の方位
方向の分布関係を認識し、別目標やクラッ夕目標に起因
するＰＳＲ目標が、その付近に検出されたＳＳＲ目標の
検出情報に影響を及ぼさないようにして、実質的に方位
分解能を向上させ得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はしーダの覆城の一部を方位および距離量子化単
位で量子化した図、第２図は、第１図を展開した図、第
３図、第５図、第６図は、同一目標からのＰＳＲ目標と
ＳＳＲ目標の分布の一例を示す図、第７図は、従来から
のビデオの分布状態を認識し、目標を検出する装置の原
理を示す図、第８図は、第５図の装置における情報の流
れを示す図、第９図は、ＰＳＲ目標とＳＳＲ目標の方位
方向の広がりがずれている場合を示す図、第４図は、Ｐ
ＳＲとＳＳＲの水平ビーム中の関係を示す図、第１０図
はこの発明の一実施例による１次・２次レーダパターン
識別装置の構成を示す構成図、第１１図は第１０図にお
けるコモンビットの動作を示す動作説明図、第１２図は
コモン判定回路の一構成例を示す回路図である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第１１図 第８図 第９図 第１２図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力される１次および２次レーダ・ビデオを所定の
   距離区分毎に量子化するビデオ量子化器、上記ビデオ量
   子化器の所定時点のビデオ量子化情報に対して同一距離
   で方位が一時点古い上記所定時点以前の経歴を含む情報
   を記憶する記憶回路、上記所定時点のビデオ量子化情報
   に対して同一方位で距離が一時古い上記所定時点以前の
   経歴を含む情報を蓄積する蓄積回路、上記記憶回路と上
   記蓄積回路にそれぞれ記憶蓄積された１次および２次レ
   ーダ情報と上記所定時点でのビデオ量子化情報との相互
   関係を演算し目標を識別する相関演算回路、および同一
   の距離区分あるいは隣接する距離区分における１次レー
   ダ・ビデオによる目標および２次レーダ・ビデオによる
   目標の開始および終結の順序を示す情報を上記記憶回路
   の各距離区分での情報に付加し、上記１次レーダ・ビデ
   オの目標の方位方向の広がりが上記２次レーダ・ビデオ
   の目標の方位方向の広がりに含まれるか否かを識別する
   手段を備えたことを特徴とする１次・２次レーダ・パタ
   ーン識別装置。