(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて予め記憶させるデータベースと、このデータベースを用いて、バイスタティックレーダシステムで求められる送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段とを備え、第一の目標類別手段が２以上の異なるレーダ信号に関して、レーダ信号ごとに目標の種類を判定することを特徴とする目標類別装置。
【請求項２】
上記データベースが、レーダ信号の周波数に応じたレーダ反射断面積を記憶し、第一の目標類別手段が、このデータベースを用いて、周波数の異なる２以上のレーダ信号に関して、レーダ信号ごとに目標の種類を判定することを特徴とする請求項１に記載の目標類別装置。
【請求項３】
上記データベースが、レーダ信号の偏波角に応じたレーダ反射断面積を記憶し、第一の目標類別手段が、このデータベースを用いて、偏波角の異なる２以上のレーダ信号に関して、レーダ信号ごとに目標の種類を判定することを特徴とする請求項１に記載の目標類別装置。
【請求項４】
第一の目標類別手段が、２以上のレーダ送信局に関して、各レーダ送信局から送信されるレーダ信号ごとに目標の種類を判定することを特徴とする請求項１に記載の目標類別装置。
【請求項５】
目標により反射されたレーダ送信局からのレーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて、受信信号解析手段からの送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段とを備え、上記データベースが、レーダ信号の周波数に応じたレーダ反射断面積を記憶し、上記レーダ信号受信手段が周波数の異なる２以上のレーダ信号を受信し、第一の目標類別手段が、レーダ信号の周波数に応じた目標の種類の判定を行うことを特徴とするレーダ受信局。
【請求項６】
目標により反射されたレーダ送信局からのレーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて、受信信号解析手段からの送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段とを備え、上記データベースが、レーダ信号の偏波角に応じたレーダ反射断面積を記憶し、上記レーダ信号受信手段が偏波角の異なる２以上のレーダ信号を受信し、第一の目標類別手段が、レーダ信号の偏波角に応じた目標の種類の判定を行うことを特徴とするレーダ受信局。
【請求項７】
目標により反射されたレーダ送信局からのレーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて、受信信号解析手段からの送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段とを備え、上記レーダ信号受信手段が異なる２以上のレーダ送信局から送信されたレーダ信号を受信し、上記第一の目標類別手段が、レーダ信号ごとに目標の種類の判定を行うことを特徴とするレーダ受信局。
【請求項８】
周波数の異なる２以上のレーダ信号を送信するレーダ送信局と、目標により反射されたレーダ信号に基づき目標の種類を判定するレーダ受信局からなるバイスタティック方式のレーダシステムにおいて、上記レーダ受信局が、レーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及び周波数ごとのレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応する周波数ごとのレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて周波数ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えたことを特徴とするレーダシステム。
【請求項９】
偏波角の異なる２以上のレーダ信号を送信するレーダ送信局と、目標により反射されたレーダ信号に基づき目標の種類を判定するレーダ受信局からなるバイスタティック方式のレーダシステムにおいて、上記レーダ受信局が、レーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及び偏波角ごとのレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応する偏波角ごとのレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて偏波角ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えたことを特徴とするレーダシステム。
【請求項１０】
レーダ信号を送信する２以上のレーダ送信局と、目標により反射されたレーダ信号に基づき目標の種類を判定するレーダ受信局からなるバイスタティック方式のレーダシステムにおいて、上記レーダ受信局が、レーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いてレーダ送信局ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えたことを特徴とするレーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標類別装置、レーダ受信局及びレーダシステムに係り、更に詳しくは、バイスタティックレーダシステムを利用して目標の種類を判定する目標類別装置の改良、並びに、この目標類別装置を用いたレーダ受信局及びレーダシステムの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来のレーダシステムの一例を示した概略図であり、目標類別処理を行うためのモノスタティックレーダシステムが示されている。図中のＬｍは、レーダ送受信局、Ｔｇは探知目標、θは送受信アスペクト角である。
【０００３】
レーダ送受信局Ｌｍは、自ら送出したレーダ信号の反射波を検出することにより、レーダ信号を反射する目標Ｔｇを探知するモノスタティックレーダである。送受信アスペクト角θは、探知目標Ｔｇの機軸正面方向と、探知目標Ｔｇから見たレーダ送受信局Ｌｍの方向がなす角度である。レーダ送受信局Ｌｍは、探知目標Ｔｇについて、送受信アスペクト角θ及びレーダ反射断面積ＲＣＳ（Radar Cross Section ）を求め、これらの情報に基づき目標類別処理を行う。目標類別処理とは、目標の種類、例えば目標の機種や目標の属する機種群を判定する処理である。
【０００４】
図１１は、図１０のレーダ送受信局Ｌｍの一構成例を示したブロック図である。図中の１０はアンテナ、１１は方向性結合器、１２はレーダ送信部、１３はレーダ受信部、１４は追尾処理部、７は目標類別処理部、８はＲＣＳデータベースである。
【０００５】
レーダ信号はレーダ送信部１２により生成され、方向性結合器１１を介してアンテナ１０から送出される。その反射波がアンテナ１０で受信された場合、当該受信信号は、方向性結合器１１を介してレーダ受信部１３に伝送され、増幅、復調、ノイズ除去等の受信処理が行われるとともに、送信信号と対応づけられ、追尾処理部１４へ出力される。
【０００６】
追尾処理部１４は、送受信アスペクト角θ及びレーダ反射断面積ＲＣＳを求める受信信号解析手段である。送受信アスペクト角θは、探知目標Ｔｇの進行方向及び探知方向に基づき求められる。探知方向とはレーダ送受信局Ｌｍから見た探知目標Ｔｇの方向であり、レーダ信号の受信方向として与えられる。例えばアンテナ１０の方向を制御するレーダ駆動部（不図示）から与えられる。また、探知目標の進行方向は、同一の目標Ｔｇについて異なる時刻に観測された２以上の位置から算出することができ、探知目標Ｔｇを継続的に観測している場合には既知である。レーダ反射断面積ＲＣＳは、レーダ信号の受信レベルに基づき求められる。
【０００７】
目標類別処理部７は、追尾処理部１４から入力される送受信アスペクト角θ及びレーダ反射断面積ＲＣＳに基づき目標類別を行う。この目標類別は、送受信アスペクト角θに対応するレーダ反射断面積ＲＣＳを目標種類に関連付けて記憶させたＲＣＳデータベース８を用いて行われる。レーダ反射断面積ＲＣＳは、探知目標Ｔｇの種類と送受信アスペクト角θによって異なる。このため、目標の種類ごとに送受信アスペクト角θに対応するレーダ反射断面積ＲＣＳを記憶するデータベースを用いれば、送受信アスペクト角θ及びレーダ反射断面積ＲＣＳに基づき類別処理を行うことができる。
【０００８】
ここではＲＣＳデータベース８として、レーダ反射断面積ＲＣＳの確率密度分布を記憶しているものとする。つまり、送受信アスペクト角θの軸上に分布するレーダ反射断面積ＲＣＳの確率密度、例えば、レーダ反射断面積ＲＣＳの平均値と分散値を記憶している。
【０００９】
目標類別処理部７は、送受信アスペクト角θ及びレーダ反射断面積ＲＣＳをＲＣＳデータベースと照合することにより、探知目標Ｔｇの種類を判別し、目標類別結果を出力する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した通り、従来はモノスタティック方式のレーダシステムを用いて類別処理を行っていたが、モノスタティックレーダシステムではレーダ送信局とレーダ受信局が同じ位置に設置されている。このため、レーダ送信時のアスペクト角とレーダ受信時のアスペクト角は共通であり、アスペクト角θとレーダ反射断面積ＲＣＳの関係から目標の種類を判定する必要がある。ところが、判定時のパラメータがこの様に限定されている場合に良好な目標類別を行うことは難しく、目標類別の正当率を向上させることができないという問題があった。
【００１１】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、目標類別処理に利用できるパラメータを増大させ、正当率の高い目標類別処理を実施可能な目標類別装置、レーダ受信局及びレーダシステムを提供することを目的とする。
【００１２】
請求項１に記載の本発明による目標類別装置は、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を目標の種類に関連づけて予め記憶させるデータベースと、このデータベースを用いて、バイスタティックレーダシステムで求められる送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段とを備え、第一の目標類別手段が２以上の異なるレーダ信号に関して、レーダ信号ごとに目標の種類を判定するように構成される。
【００１３】
この様な構成により、目標からみて機軸正面方向に対しレーダ送信局方向がなす角度である送信アスペクト角と、目標からみて機軸正面方向に対しレーダ送信局方向がなす角度である受信アスペクト角と、レーダ反射断面積がバイスタティックレーダシステムより与えられると、第一の目標類別手段が、同一の目標で反射された２以上の各レーダ信号について、データベースに基づきレーダ信号ごとに目標の種類を判定し、第二の目標類別手段が、これら２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定することができる。
【００１４】
なお、送信アスペクト角、受信アスペクト角、レーダ反射断面積は、いずれも実質的にこれらを示すデータであればよく、その表現形式は問わない。また、データベースは、レーダ反射断面積と目標の種類とを関連づけて記憶していればよく、そのデータ構造は問わない。
【００１９】
請求項２に記載の本発明による目標類別装置は、レーダ信号の周波数に応じたレーダ反射断面積を記憶するデータベースと、このベータベースを用いて、周波数の異なる２以上のレーダ信号に関して、レーダ信号ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えて構成される。
【００２０】
この様な構成により、第一の目標類別手段が、レーダ信号の周波数に対応したデータベースを用いて、同一の目標から反射されてきた周波数の異なる２以上の各レーダ信号ごとに目標の種類を判定し、第二の目標類別手段が、これら２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定することができる。
【００２１】
なお、データベースは、それぞれが異なる周波数に対応する２以上のデータベースとして構成されてもよいし、これらのデータベースを合成して得られる１つのデータベース、すなわち、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応する周波数ごとのレーダ反射断面積が予め記憶されているデータベースであってもよい。
【００２２】
請求項３に記載の本発明による目標類別装置は、レーダ信号の偏波角に応じたレーダ反射断面積を記憶するデータベースと、偏波角の異なる２以上のレーダ信号について、レーダ信号ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えて構成される。
【００２３】
この様な構成により、第一の目標類別手段が、レーダ信号の偏波角に対応したデータベースを用い、同一の目標から反射されてきた偏波角の異なる２以上の各レーダ信号ごとに目標の種類を判定し、第二の目標類別手段が、これら２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定することができる。
【００２４】
なお、データベースは、それぞれが異なる偏波角に対応する２以上のデータベースとして構成されてもよいし、これらのデータベースを合成して得られる１つのデータベース、すなわち、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応する偏波角ごとのレーダ反射断面積が予め記憶されているデータベースであってもよい。
【００２５】
また、偏波角の異なる２以上のレーダ信号は、レーダ送信局からの送出時において偏波角が異なる場合の各レーダ信号であってもよいが、レーダ送信局からの送出時には偏波角が同一であるが、送出後に偏波角が変化する場合、例えば、目標での反射時に一部のレーダ信号の偏波角が回転するような場合の各レーダ信号であってもよい。
【００２６】
請求項４に記載の本発明による目標類別装置は、２以上のレーダ送信局に関して、各レーダ送信局から送信されるレーダ信号ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えて構成される。
【００２７】
この様な構成により、２以上のレーダ送信局を含むレーダシステムにおいて、第一の目標類別手段が、各レーダ送信局から送信され同一の目標で反射された２以上のレーダ信号について、データベースに基づきレーダ信号ごとに目標の種類を判定し、第二の目標類別手段が、これら２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定することができる。
【００３３】
請求項５に記載の本発明によるレーダ受信局は、目標により反射されたレーダ送信局からのレーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて、受信信号解析手段からの送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段とを備え、上記データベースが、レーダ信号の周波数に応じたレーダ反射断面積を記憶し、上記レーダ信号受信手段が周波数の異なる２以上のレーダ信号を受信し、第一の目標類別手段が、レーダ信号の周波数に応じた目標の種類の判定を行うように構成される。
【００３４】
この様な構成により、バイスタティックレーダシステムのレーダ受信局において、レーダ信号受信手段が、同一の目標から反射されてきた周波数の異なる２以上のレーダ信号を受信し、受信信号解析手段が、各レーダ信号ごとに、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を求めることができる。データベースは、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応する周波数ごとのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を目標の種類に関連づけて記憶しており、第一の目標類別手段は、レーダ信号ごとに、データベースを用いて、受信信号解析手段が求めた送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき、レーダ信号の周波数に応じた目標の種類の類別を行うことができる。第二の目標類別手段は、この様にして求められた２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定することができる。
【００３５】
請求項６に記載の本発明によるレーダ受信局は、目標により反射されたレーダ送信局からのレーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて、受信信号解析手段からの送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段とを備え、上記データベースが、レーダ信号の偏波角に応じたレーダ反射断面積を記憶し、上記レーダ信号受信手段が偏波角の異なる２以上のレーダ信号を受信し、第一の目標類別手段が、レーダ信号の偏波角に応じた目標の種類の判定を行うように構成される。
【００３６】
この様な構成により、バイスタティックレーダシステムのレーダ受信局において、レーダ信号受信手段が、同一の目標から反射されてきた偏波角の異なる２以上のレーダ信号を受信し、受信信号解析手段が、各レーダ信号ごとに、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を求めることができる。データベースは、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応する偏波角ごとのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を目標の種類に関連づけて記憶しており、第一の目標類別手段は、レーダ信号ごとに、データベースを用いて、受信信号解析手段が求めた送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき、レーダ信号の偏波角に応じた目標の種類の類別を行うことができる。第二の目標類別手段は、この様にして求められた２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定することができる。
【００３７】
請求項７に記載の本発明によるレーダ受信局は、目標により反射されたレーダ送信局からのレーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて、受信信号解析手段からの送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段とを備え、上記レーダ信号受信手段が異なる２以上のレーダ送信局から送信されたレーダ信号を受信し、上記第一の目標類別手段が、レーダ信号ごとに目標の種類の判定を行うように構成される。
【００３８】
この様な構成により、バイスタティックレーダシステムのレーダ受信局において、レーダ信号受信手段が、異なるレーダ送信局から送信され同一の目標により反射された２以上のレーダ信号を受信し、受信信号解析手段が、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を求める。データベースは、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ信号ごとのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を目標の種類に関連づけて記憶しており、第一の目標類別手段が、このデータベースを用いて、受信信号解析手段が求めた送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づきレーダ信号ごとに目標の種類の類別を行うことができる。第二の目標類別手段は、この様にして求められた２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定することができる。
【００４１】
請求項８に記載の本発明によるレーダシステムは、周波数の異なる２以上のレーダ信号を送信するレーダ送信局と、目標により反射されたレーダ信号に基づき目標の種類を判定するレーダ受信局からなるバイスタティック方式のレーダシステムであって、レーダ受信局が、レーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及び周波数ごとのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応する周波数ごとのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて周波数ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えて構成される。
【００４２】
請求項９に記載の本発明によるレーダシステムは、偏波角の異なる２以上のレーダ信号を送信するレーダ送信局と、目標により反射された各レーダ信号に基づき目標の種類を判定するレーダ受信局からなるバイスタティック方式のレーダシステムであって、レーダ受信局が、レーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及び偏波角ごとのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応する偏波角ごとのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースと、このデータベースを用いて偏波角ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えて構成される。
【００４３】
請求項１０に記載の本発明によるレーダシステムは、レーダ信号を送信する２以上のレーダ送信局と、目標により反射されたレーダ信号に基づき目標の種類を判定するレーダ受信局からなるバイスタティック方式のレーダシステムであって、レーダ受信局が、レーダ信号を受信するレーダ信号受信手段と、受信レーダ信号に基づき、送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を求める受信信号解析手段と、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積（ＲＣＳ）を目標の種類に関連づけて記憶するデータベースを用いてレーダ送信局ごとに目標の種類を判定する第一の目標類別手段と、第一の目標類別手段による２以上の目標類別結果に基づき目標の種類を判定する第二の目標類別手段を備えて構成される。
【００４４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるレーダシステムの一構成例を示した概略図であり、バイスタティックレーダシステムが示されている。図中のＬｔはレーダ送信局、Ｌｒはレーダ受信局、Ｓ１はレーダシステム、Ｔｇは探知目標、θｔが送信アスペクト角、θｒが受信アスペクト角である。
【００４５】
レーダシステムＳ１は、レーダ送信局Ｌｔ及びレーダ受信局Ｌｒにより構成されるバイスタティック方式のレーダシステムであり、レーダ送信局Ｌｔとレーダ受信局Ｌｒは異なる位置に配置され、レーダ送信局Ｌｔが電波を放出し、探知目標Ｔｇにおける当該電波の反射波をレーダ受信局Ｌｒが受信分析する。
【００４６】
送信アスペクト角θｔは、探知目標Ｔｇの機軸正面方向と、探知目標Ｔｇから見たレーダ送信局Ｌｔの方向がなす角度である。また、受信アスペクト角θｒは、探知目標Ｔｇの機軸正面方向と、探知目標Ｔｇから見たレーダ受信局Ｌｒの方向がなす角度である。モノスタティックレーダシステムでは送信アスペクト角θｔと受信アスペクト角θｒが常に一致するのに対し、バイスタティックレーダシステムでは通常は異なる値となる。
【００４７】
図２は、図１のレーダ受信局Ｌｒの一構成例を示したブロック図である。図中の１０はアンテナ、１３はレーダ受信部、１４は追尾処理部、２は目標類別処理部、３はＲＣＳデータベースである。
【００４８】
アンテナ１０が、探知目標Ｔｇで反射されたレーダ送信局Ｌｔからの送信波を受信すれば、当該受信信号は、レーダ受信部１３に送られ、増幅、復調、ノイズ除去等の受信処理が行われるとともに、レーダ送信局Ｌｔにおける送信信号と対応づけられ、追尾処理部１４へ出力される。
【００４９】
ここで、レーダ送信局Ｌｔ及びその送信信号に関する情報（レーダ送信局の位置、送信信号の周波数、送信信号の偏波角、送信時刻など）は、レーダ送信局Ｌｔ、レーダ受信局Ｌｒ間の有線通信又は無線通信により、レーダ送信局Ｌｔからレーダ受信局Ｌｒに伝送される。ただし、レーダ送信局Ｌｔの動作が予め定められている場合であって、レーダ受信局Ｌｒが上記情報を予め保持している場合には、上記通信手段を省略することもできる。
【００５０】
追尾処理部１４は、送信アスペクト角θｔ、受信アスペクト角θｒ及びレーダ反射断面積ＲＣＳを算出する。送信アスペクト角θｔは、探知目標Ｔｇの進行方向、レーダ送信局Ｌｔの位置及び探知目標Ｔｇの位置から求めることができる。探知目標Ｔｇの位置は、レーダ送信局Ｌｔ、レーダ受信局Ｌｒ間における送受信の時間差と、レーダ受信局Ｌｒの探知方向と、レーダ送信局の位置Ｌｔとに基づき算出することができる。
【００５１】
目標類別処理部２は、追尾処理部１４から入力される送信アスペクト角θｔ、受信アスペクト角θｒ及びレーダ反射断面積ＲＣＳに基づき目標類別を行う。この目標類別処理は、送信アスペクト角θｔ及び受信アスペクト角θｒに対応するレーダ反射断面積ＲＣＳを目標の種類に関連付けて記憶させたＲＣＳデータベース３を用いて行われる。
【００５２】
バイスタティックレーダシステムの場合、観測されるレーダ反射断面積ＲＣＳは、探知目標Ｔｇの種類、送信アスペクト角θｔ及び送信アスペクト角θｒによって異なる。このため、送信アスペクト角θｔ及び受信アスペクト角θｒに対応するレーダ反射断面積ＲＣＳを目標の種類ごとに記憶するデータベースを用いれば、送信アスペクト角θｔ、受信アスペクト角θｒ及びレーダ反射断面積ＲＣＳに基づき類別処理を行うことができる。
【００５３】
ここでは、ＲＣＳデータベース３が、レーダ反射断面積ＲＣＳの確率密度分布を記憶しているデータベースであるものとする。つまり、送信アスペクト角θｔ及び受信アスペクト角θｒを軸とする平面上で分布するレーダ反射断面積ＲＣＳの確率密度、例えば、レーダ反射断面積ＲＣＳの平均値と分散値を記憶している。
【００５４】
目標類別処理部２は、送信アスペクト角θｔ、受信アスペクト角θｒ及びレーダ反射断面積ＲＣＳをＲＣＳデータベース３と照合することにより、探知目標Ｔｇの種類を判別し、目標類別結果を出力する。この目標類別処理は、一つの目標種類に決定する処理であってもよいし、多数の目標種類の中から順位又は確率とともに２以上の目標種類を選択する処理であってもよい。つまり、目標類別処理の方法により、目標類別結果は常に単数の場合と、複数になり得る場合とが考えられる。
【００５５】
本実施の形態によれば、バイスタティック方式のレーダ一システムにおいて目標類別処理を行っており、その際に、送信アスペクト角θｔ及び受信アスペクト角θｒを軸とするＲＣＳ確率密度分布空間を目標の種類に対応させて記憶したデータベースを用いている。このため、送信アスペクト角と受信アスペクト角を独立の軸としてレーダ反射断面積ＲＣＳの観測結果を分析することができる。
【００５６】
つまり、バイスタティック方式のレーダシステムを利用することにより目標類別処理時のパラメータを増加させ、従来に比較して目標類別の正答率を向上させることができる。この結果、従来では目標の種類の判定が難しかったような状況においても、目標の種類の判定が可能となる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、レーダ受信局Ｌｒが目標類別処理を行う場合の例について説明したが、目標類別処理部２及びＲＣＳデータベース３を独立した目標類別装置とし、レーダ受信局Ｌｒから出力される送信アスペクト角θｔ、受信アスペクト角θｔ及びレーダ反射断面積ＲＣＳに基づき目標類別処理を行うように構成してもよい。また、ＲＣＳデータベース３は、通信手段を介して利用可能であれば必ずしも内蔵している必要はない。
【００５８】
実施の形態２．
本実施の形態では、バイスタティックレーダシステムを用いて目標類別処理を行う際、送受信信号の周波数を切り替えることにより、目標類別処理のパラメータを増大させる場合について説明する。
【００５９】
図３は、本発明の実施の形態２によるレーダ受信局の要部の一構成例を示したブロック図である。レーダシステム全体の概略構成は図１と同様であり、図１のレーダ受信局Ｌｒの他の構成例の要部が示されている。図中の２１〜２ｎは目標類別処理部、３１〜３ｎはＲＣＳデータベース、４は相関処理部である。なお、アンテナ１０、レーダ受信部１３、追尾処理部１４等の構成は、図２の場合と同様であるため図示及び説明を省略する。
【００６０】
レーダ送信局Ｌｔの送信周波数と、レーダ受信局Ｌｒの受信周波数を切り替えることにより、周波数が異なる２以上のレーダ信号についてレーダ反射断面積ＲＣＳを観測し、これらのレーダ反射断面積ＲＣＳに基づいて目標類別処理を行うことができる。
【００６１】
レーダ送信局Ｌｔは、送信周波数を切り替えて２以上のレーダ信号を放出する。レーダ受信局Ｌｒは、レーダ送信局Ｌｔの周波数切り替えに同期して受信周波数を切り替え、各レーダ信号の探知目標Ｔｇによる反射波を受信する。第一の目標類別手段としての目標類別処理部２１〜２ｎは、それぞれが対応するＲＣＳデータベース３１〜３ｎを有し、各周波数ごとの目標類別処理を行って、目標類別結果Ｊf1〜Ｊfnを求める。第二の目標類別  手段としての相関処理部４は、これらの目標類別結果Ｊf1〜Ｊfnに基づき更に目標類別を行う。
【００６２】
各目標類別処理部２１〜２ｎには、追尾処理部１４から送信アスペクト角θｔ及び受信アスペクト角θｒが入力される。これらのアスペクト角θｔ、θｒは、レーダ信号の周波数にかかわらず一定であり、全ての目標類別処理部２１〜２ｎに対し同一データが入力される。一方、各目標類別処理部２１〜２ｎには、追尾処理部１４からレーダ反射断面積ＲＣＳf1〜ＲＣＳfnがそれぞれ入力される。レーダ反射断面積ＲＣＳf1〜ＲＣＳfnは、それぞれ周波数ｆ１〜ｆｎのレーダ信号に基づき求められたレーダ反射断面積である。
【００６３】
ＲＣＳデータベース３１〜３ｎは、それぞれ周波数ｆ１〜ｆｎのレーダ信号について、送信アスペクト角θｔ及び受信アスペクト角θｒに対するレーダ反射断面積ＲＣＳを記憶している。これらのレーダ反射断面積ＲＣＳは、目標の種類に関連づけられており、目標類別処理部２１〜２ｎは、ＲＣＳデータベース３１〜３ｎを用いることにより、周波数ごとの目標類別処理を行うことができる。
【００６４】
相関処理部４は、２以上の目標類別結果Ｊf1〜Ｊfnに対し相関処理を行って、最終的  な目標類別結果を求める。この相関処理は、例えば各目標類別結果Ｊf1〜Ｊfnの多数決  判定であってもいし、目標類別結果Ｊf1〜Ｊfnが確率とともに与えられる場合には、当  該確率に基づき比較して決定してもよい。
【００６５】
本実施の形態によれば、送受信周波数を切り換えてレーダ反射断面積ＲＣＳを観測し、各周波数ごとのレーダ反射断面積ＲＣＳに基づき目標類別処理を行い、各目標類別結果の相関をとることにより、目標の種類を判定することができる。つまり、異なる周波数における観測データの相関処理により、目標類別のパラメータを増加させることができるので、実施の形態１に比べ、さらに目標類別の正答率を向上することができる。
【００６６】
実施の形態３．
本実施の形態では、バイスタティックレーダシステムを用いて目標類別処理を行う際、送受信信号の偏波を切り替えることにより、目標類別処理のパラメータを増大させる場合について説明する。
【００６７】
図４は、本発明の実施の形態３によるレーダ受信局の要部の一構成例を示したブロック図である。レーダシステム全体の概略構成は図１と同様であり、図１のレーダ受信局Ｌｒの他の構成例の要部が示されている。図中の２１〜２ｎは目標類別処理部、３１〜３ｎはＲＣＳデータベース、４は相関処理部である。なお、アンテナ１０、レーダ受信部１３、追尾処理部１４等の構成は、図２の場合と同様であるため図示及び説明を省略する。
【００６８】
レーダ送信局Ｌｔの偏波と、レーダ受信局Ｌｒの偏波を切り替えることにより、偏波の異なる２以上のレーダ信号についてレーダ反射断面積ＲＣＳを観測し、これらのレーダ反射断面積ＲＣＳに基づいて目標類別処理を行うことができる。
【００６９】
レーダ送信局Ｌｔは、偏波角を切り替えて２以上のレーダ信号を放出する。レーダ受信局Ｌｒは、レーダ送信局Ｌｔの偏波切り替えに同期して偏波角を切り替え、各レーダ信号の探知目標Ｔｇによる反射波を受信する。第一の目標類別手段としての目標類別処理部２１〜２ｎは、それぞれが対応するＲＣＳデータベース３１〜３ｎを有し、各偏波ごとの目標類別処理を行って、目標類別結果ＪP1〜ＪPnを求める。第二の目標類別手段としての相関処理部４は、これらの目標類別結果ＪP1〜ＪPnに基づき更に目標類別を行う。
【００７０】
各目標類別処理部２１〜２ｎには、追尾処理部１４から送信アスペクト角θｔ及び受信アスペクト角θｒが入力される。これらのアスペクト角θｔ、θｒは、レーダ信号の偏波にかかわらず一定であり、全ての目標類別処理部２１〜２ｎに対し同一データが入力される。一方、各目標類別処理部２１〜２ｎには、追尾処理部１４からレーダ反射断面積ＲＣＳP1〜ＲＣＳPnがそれぞれ入力される。レーダ反射断面積ＲＣＳf1〜ＲＣＳfnは、それぞれ偏波角Ｐ１〜Ｐｎのレーダ信号に基づき求められたレーダ反射断面積である。
【００７１】
ＲＣＳデータベース３１〜３ｎは、それぞれ偏波Ｐ１〜Ｐｎのレーダ信号について、送信アスペクト角θｔ及び受信アスペクト角θｒに対するレーダ反射断面積ＲＣＳを記憶している。これらのレーダ反射断面積ＲＣＳは、目標の種類に関連づけられており、目標類別処理部２１〜２ｎは、ＲＣＳデータベース３１〜３ｎを用いることにより、偏波ごとの目標類別処理を行うことができる。
【００７２】
相関処理部４は、２以上の目標類別結果ＪP1〜ＪPnに対し相関処理を行って、最終的  な目標類別結果を求める。この相関処理は、例えば各目標類別結果ＪP1〜ＪPnの多数決  判定であってもいし、目標類別結果ＪP1〜ＪPnが確率とともに与えられる場合には、当該確率に基づき比較して決定してもよい。
【００７３】
本実施の形態によれば、送受信偏波を切り換えてレーダ反射断面積ＲＣＳを観測し、各偏波ごとのレーダ反射断面積ＲＣＳに基づき目標類別処理を行い、各目標類別結果の相関をとることにより、目標の種類を判定することができる。つまり、異なる偏波における観測データの相関処理により、目標類別のパラメータを増加させることができるので、実施の形態１に比べ、さらに目標類別の正答率を向上することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態と実施の形態２とを組み合わせて目標類別処理を行うこともできる。この場合、周波数及び偏波の組み合わせごとのデータベースを用いて、周波数及び偏波の組み合わせごとに目標類別処理を行えばよい。
【００７５】
実施の形態４．
本実施の形態では、バイスタティックレーダシステムを用いて目標類別処理を行う際、他の電波諸元分析装置による分析結果も併せて目標類別処理を行うことにより、目標類別処理のパラメータを増大させる場合について説明する。
【００７６】
図５は、本発明の実施の形態４によるレーダ受信局の要部の一構成例を示したブロック図である。レーダシステム全体の概略構成は図１と同様であり、図１のレーダ受信局Ｌｒの他の構成例の要部が示されている。図中の２は目標類別処理部、３はＲＣＳデータベース、４は相関処理部、５は他の電波諸元分析装置である。なお、アンテナ１０、レーダ受信部１３、追尾処理部１４等の構成は、図２の場合と同様であるため図示及び説明を省略する。
【００７７】
このレーダ受信局では、レーダ受信信号の分析結果とともに、他の電波諸元分析装置による探知目標の分析情報も入力され、両者に基づき目標類別処理が行われる。第一の目標類別手段としての目標類別処理部２の動作は、実施の形態１の場合と全く同様である。すなわち、追尾処理部１４から送信アスペクト角θｔ、受信アスペクト角θｒ及びレーダ反射断面積ＲＣＳが入力され、これらをＲＣＳデーターベース３と照合して目標類別結果Ｊ１を出力する。
【００７８】
他の電波諸元分析装置は、目標類別処理部２とは異なる方法により目標の種類を判定し、目標類別結果Ｊ２を出力する。例えば、探知目標Ｔｇがレーダ信号を出力している場合に、当該レーダ信号を受信解析して目標の種類を判定するものであってもい。相関処理部４は、これらの目標類別結果Ｊ１、Ｊ２に対し相関処理を行って、最終的な目標類別結果を求める。
【００７９】
本実施の形態によれば、バイスタティックレーダシステムによる分析情報と、他の電波諸元分析装置による探知目標の分析情報とに基づき目標類別処理を行うことができるので、実施の形態１に比べ、さらに目標類別の正答率を向上することができる。
【００８０】
実施の形態５．
本実施の形態では、２以上のレーダ送信局から放射された電波の探知目標４における反射信号をレーダ受信局で受信分析するレーダシステムについて説明する。
【００８１】
図６は、本発明の実施の形態５によるレーダシステムの一構成例を示した概略図であり、複数のレーダ送信局を含むバイスタティックレーダシステムが示されている。図中のＬｔ１〜Ｌｔｎはレーダ送信局、Ｌｒはレーダ受信局、Ｓ２はレーダシステム、Ｔｇは探知目標、θｔ１〜θｔｎが送信アスペクト角、θｒが受信アスペクト角である。
【００８２】
各レーダ送信局Ｌｔ１〜Ｌｔｎから放射され、同一の探知目標Ｔｇにおいて反射された電波は、レーダ受信局Ｌｒで受信分析される。レーダ受信局Ｌｒでは、各レーダ信号の送信アスペクト角θｔ１〜θｔｎを算出するとともに、各レーダ信号のレーダ反射断面積ＲＣＳを観測し、これらの情報に基づき追尾目標Ｔｇの種類を判定する。
【００８３】
レーダ受信局Ｌｒは、実施の形態１の場合と同様に構成され、あるいは、各レーダ送信局Ｌｔ１〜Ｌｔｎから放出されるレーダ信号の送信周波数、偏波が異なる場合には、実施の形態２、３の場合と同様に構成される。
【００８４】
本実施の形態によれば、複数のレーダ送信局から送出され、同一目標で反射されたレーダ信号を受信分析して目標類別を行うことができる。複数の送信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積ＲＣＳを観測することにより、より広範囲の観測データを得ることができるため、目標類別の正答率をさらに向上させることができる。
【００８５】
実施の形態６．
本実施の形態では、バイスタティックレーダシステムを用いて目標類別処理を行う際、レーダ送信局として移動体を用いる場合について説明する。図７は、本発明の実施の形態６によるレーダシステムの一構成例を示した概略図である。図中のＬｔはレーダ送信局、Ｌｒはレーダ受信局、Ｓ３はレーダシステム、Ｔｇは探知目標、θｔは送信アスペクト角、θｒは受信アスペクト角である。
【００８６】
レーダ送信局Ｌｔは、移動が可能な装置、例えば航空機に搭載されたレーダ装置である。レーダ受信局Ｌｒの動作は、実施の形態１の場合と同様であるが、少なくとも、レーダ送信局Ｌｔの位置が無線通信によりレーダ送信局Ｌｔから伝送される必要がある。
【００８７】
本実施の形態によれば、レーダ送信局Ｌｔが移動可能であるため、レーダ送信局Ｌｔの位置を変化させることにより、送信アスペクト角θｔを積極的に変化させた状態でレーダ反射断面積ＲＣＳを観測することができる。従って、より広い範囲の観測データを得ることにより目標類別の正答率をさらに向上させることが可能となる。
【００８８】
なお、バイスタティックレーダシステムにおける目標類別処理に関する実施の形態１〜６は、２つ又はそれ以上を組み合わせて実施することができ、これによって目標類別の正答率を更に向上させることができる。
【００８９】
実施の形態７．
実施の形態１〜６では、バイスタティックレーダシステムを用いて目標類別処理を行う場合について説明したが、本実施の形態では、モノスタティックレーダシステムを用いて目標類別処理を行う場合について説明する。
【００９０】
図８は、本発明の実施の形態７によるレーダシステムの一構成例を示した概略図であり、複数のモノスタティックレーダで構成されるレーダシステムが示されている。図中の６はネットワーク伝送路、Ｌｍ１〜Ｌｍｎはレーダ送受信局、Ｓ４はレーダシステム、Ｔｇは探知目標、θ１〜θｎは送受信アスペクト角である。
【００９１】
レーダ送受信局Ｌｍ１〜Ｌｍｎは、レーダ送信局とレーダ受信局が同一の位置に設置されたモノスタティックレーダであり、このレーダシステムは、２以上のレーダ送受信局L ｍ１〜L ｍｎがネットワーク伝送路６を介して接続されて構成される。
【００９２】
各レーダ送受信局L ｍ１〜L ｍｎの構成及び動作は、図１１に示した従来のレーダ送受信局Ｌｍと同様である。すなわち、各レーダ送受信局L ｍ１〜L ｍｎは、それぞれが独立して、自局に関する送受信アスペクト角θ１〜θｎを算出するとともに、追尾目標Ｔｇのレーダ反射断面積ＲＣＳを観測し目標類別処理を行う。各レーダ送受信局L ｍ１〜L ｍｎの追尾目標Ｔｇは同一であり、各レーダ送受信局L ｍ１〜L ｍｎにおいて当該目標Ｔｇの類別処理が行われる。これらの目標類別結果は、ネットワーク伝送路６を介して集められ、相関処理により最終的な目標類別結果が求められる。
【００９３】
図９は、図８のレーダシステムの要部の一構成例を示した図であり、目標類別処理部７１〜７ｎが第一の目標処理手段に相当し、相関処理部４が第二の目標類別手段に相当する。目標類別部７１及びＲＣＳデータベース８１は、レーダ送受信局Ｌｍ１に含まれ、目標類別部７２及びＲＣＳデータベース８２は、レーダ送受信局Ｌｍ２に含まれ、以下同様にして、目標類別部７ｎ及びＲＣＳデータベース８ｎは、レーダ送受信局Ｌｍｎに含まれる。
【００９４】
各目標類別処理部７１〜７ｎの目標類別結果Ｊ１〜Ｊｎは、伝送路６を介して、相関処理部４へ送られる。相関処理部４では、各目標類別結果Ｊ１〜Ｊｎに基づいて更に目標類別処理を行い、最終的な目標類別結果が出力される。
【００９５】
本実施の形態によれば、ネットワークで結ばれた各モノスタティック・レーダが従来例と同様の目標類別処理を行い、各目標類別結果の相関をとって最終的な目標類別結果を求めることができる。このため、従来例に比較して目標類別の正答率を向上することが可能となる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明による目標類別装置は、送信アスペクト角及び受信アスペクト角に対応するレーダ反射断面積を目標の種類に関連づけて予め記憶させるＲＣＳデータベースと、このＲＣＳデータベースを用いて、バイスタティックレーダシステムで観測される送信アスペクト角、受信アスペクト角及びレーダ反射断面積に基づき目標の種類を判定する。このため、目標類別処理に利用できるパラメータを増大させることができ、目標類別処理の正当率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１によるレーダシステムの一構成例を示した概略図であり、バイスタティックレーダシステムが示されている。
【図２】  図１のレーダ受信局Ｌｒの一構成例を示したブロック図である。
【図３】  本発明の実施の形態２によるレーダ受信局の要部の一構成例を示したブロック図である。
【図４】  本発明の実施の形態３によるレーダ受信局の要部の一構成例を示したブロック図である。
【図５】  本発明の実施の形態４によるレーダ受信局の要部の一構成例を示したブロック図である。
【図６】  本発明の実施の形態５によるレーダシステムの一構成例を示した概略図であり、複数のレーダ送信局を含むバイスタティックレーダシステムが示されている。
【図７】  本発明の実施の形態６によるレーダシステムの一構成例を示した概略図である。
【図８】  本発明の実施の形態７によるレーダシステムの一構成例を示した概略図であり、複数のモノスタティックレーダで構成されるレーダシステムが示されている。
【図９】  図８のレーダシステムの要部の一構成例を示した図である。
【図１０】  従来のレーダシステムの一例を示した図であり、目標類別を行うたモノスタティックレーダシステムが示されている。
【図１１】  図１０のレーダ送受信局Ｌｍの一構成例を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０  アンテナ、１１  方向性結合器、１２  レーダ送信部、
１３  レーダ受信部、１４  追尾処理部、２  目標類別処理部、
３  ＲＣＳデータベース、４  相関処理部、５  他の電波所元分析装置、
６  ネットワーク伝送路、７、７１〜７ｎ  目標類別処理部、
８、８１〜８ｎ  ＲＣＳデータベース、
θ、θ１〜θｎ  送受信アスペクト角、
Ｊ１〜Ｊｎ、Ｊf1〜Ｊfn、ＪP1〜ＪP1  目標判別結果、
Ｌｍ１〜L ｍｎ  レーダ送受信局、Ｌｔ、Ｌｔ１〜Ｌｔｎ  レーダ局送信局、
Ｌｒ  レーダ受信局、ＲＣＳ  レーダ反射断面積、
S １〜S ４  レーダシステム、Ｔｇ  探知目標、
θ、θ１〜θｎ  送受信アスペクト角、
θｔ、θｔ１〜θｔｎ  送信アスペクト角、
θｒ、θｒ１〜θｒｎ  受信アスペクト角。
【図１】
0003672501.tif 000002
【図２】
0003672501.tif 000003
【図３】
0003672501.tif 000004
【図４】
0003672501.tif 000005
【図５】
0003672501.tif 000006
【図６】
0003672501.tif 000007
【図７】
0003672501.tif 000008
【図８】
0003672501.tif 000009
【図９】
0003672501.tif 000010
【図１０】
0003672501.tif 000011
【図１１】
0003672501.tif 000012