(57)【要約】【課題】従来の複数ビームを用いたレーダ信号処理装置では、各ビームに含まれる目標がレーダ方向へ近づく度合いである脅威度に基づきビームの信号処理の優先度を決定し、信号処理を効率化している。しかし、目標がある特定の区域に進入するまでの時間を考慮して複数ビームの信号処理の効率化を行うことができない問題があった。【解決手段】各ビームに含まれる目標が監視区域に進入するまでの時間を目標の速度及び距離から予測し、その予測時間に基づき各ビームの信号処理の優先度を決定することにより、複数ビームの間での信号処理を効率的に行う。【選択図】  図１
2014240828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナで受信した信号を用いて複数のビームを形成するビーム形成部と、
前記複数のビームのいずれかに含まれる対象物が第１の区域に進入するまでの時間を予測し、前記予測時間に基づき前記複数のビームに対する信号処理の優先度を決定する負荷分散部と、
前記優先度に応じて前記複数のビームの信号処理を行う演算部と、
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記複数のビームは第１のビームと第２のビームを含み、
前記負荷分散部は前記第１のビームに含まれる対象物が前記第１の区域に進入するまでの予測時間が、前記第２のビームに含まれる対象物が前記第１の区域に進入するまでの予測時間よりも小さい場合に、前記第１のビームに対する信号処理を前記第２のビームに対する信号処理よりも優先することを特徴とする請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記負荷分散部は前記対象物が最速で進入する場合を想定して前記対象物が前記第１の区域に進入するまでの時間を予測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記負荷分散部は前記対象物が前記第１の区域に進入するまでの時間をレーダ信号処理用の信号を受信する時間の単位であるサイクルの数として予測することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項５】
前記負荷分散部は前記対象物が第２の区域にある場合に前記第１の区域に進入するまでの時間を予測することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項６】
前記負荷分散部は前記予測時間及び前記対象物の脅威度に基づき前記複数のビームに対する信号処理の優先度を決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項７】
前記複数のビームは前記対象物を捜索する捜索用ビームと前記対象物を追尾する追尾用ビームを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項８】
前記負荷分散部は前記追尾用ビームが前記捜索用ビームよりも高い優先度となるように優先度を決定することを特徴とする請求項７に記載のレーダ信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電波などを用いて目標を追尾するレーダ信号処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーダ処理装置はアンテナで受信されたレーダ受信信号を信号処理することにより、目標の探索及び追尾処理を行う。特許文献１ではマルチビームを用いて信号を受信し、受信信号の信号処理時間を短縮するためにビームごとに信号処理の優先度を設ける。優先度の決定にあたっては、検出された対象物である目標との距離及び目標のレーダ方向への速度を用いて、各目標の脅威度を算出する。各目標の脅威度から各目標の存在するビームに優先度を設け、その優先度に基づき信号処理を並列に動作させることで信号処理時間を短縮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、目標との距離及び目標のレーダ方向への速度を用いて脅威度を算出し、その脅威度からビームごとの信号処理の優先度を決定している。この脅威度は目標がレーダ方向へ近づく度合いを示している。言いかえれば、従来技術は目標がレーダ方向へ近づく度合いに応じて信号処理の優先度を決定していると言える。これに対して、実際には目標がある特定の区域に進入するまでに信号処理を完了することが求められる場合が多い。しかしながら、従来技術では、目標がある特定の区域に進入するまでの時間を考慮して、演算処理の効率化を行うことができない問題があった。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、目標がある特定の区域に到達するまでの時間を考慮して演算処理の優先度を決定することで、従来技術よりも効率的なレーダ演算処理を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明におけるレーダ信号処理装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナで受信した信号を用いて複数のビームを形成するビーム形成部と、前記複数のビームのいずれかに含まれる対象物が第１の区域に進入するまでの時間を予測し、前記予測時間に基づき前記複数のビームに対する信号処理の優先度を決定する負荷分散部と、前記優先度に応じて前記複数のビームの信号処理を行う演算部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るレーダ信号処理装置は、目標がある特定の区域に到達するまでの時間を考慮した演算処理の優先度決定を行うことで、従来技術よりも効率的なレーダ演算処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図。
【図２】本発明の実施の形態１に係るレーダ探索区域の範囲設定。
【図３】本発明の実施の形態１の演算処理におけるビームスケジュールの例。
【図４】本発明の実施の形態１に係る最大許容遅延の決定方法を示す図。
【図５】本発明の実施の形態１に係る優先度テーブル。
【図６】本発明の実施の形態１における優先度に基づくビームスケジュールの例。
【図７】本発明の実施の形態２に係るレーダ探索区域の範囲設定。
【図８】本発明の実施の形態４に係る捜索用ビームと追尾用ビームの関係。
【図９】本発明の実施の形態４に係る一般的なビームスケジュールの例。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る優先度に基づくビームスケジュールの例。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明のレーダ信号処理装置について、図面を用いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置を示すブロック構成図である。図において、１は電波を受信するための素子アンテナ、２はアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、３はディジタル信号を用いてビーム形成を行うディジタルビーム形成部、４は複数のアンテナビームで得られたデータを格納するデータメモリ、５はアンテナビームで得られたデータに対する信号処理を実施する複数の演算部、６はアンテナビームデータをデータメモリ４に送出するビームデータインターフェース（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、７は演算部５に対して信号処理の指示を出す制御装置、８は外部装置との間でデータのやり取りをする外部バスインターフェース（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、９はデータメモリ４と複数の演算部５と制御装置７とビームデータインターフェース６と外部バスインターフェース８をそれぞれ接続するシステムバス、１０は演算部５に対して処理を効率的に割り当てる負荷分散部である。レーダ信号処理装置は１〜１０の要素で構成され、複数の素子アンテナ１及び複数のＡ／Ｄ変換器２を有する。
【００１０】
図２は実施の形態１におけるレーダ探索区域の範囲を示している。本発明の実施の形態では、監視区域を設定する。また、レーダ信号処理装置は方向ごとにビームを割り当てる。ビームはスケジュールに従い周期的にレーダ信号を送信し、そのレーダ信号の受信結果に基づき信号処理を行うことで、対象物である目標の捜索・追尾を実施する。この監視区域の範囲は使用状況に応じて、自由に設定できる。例えば、レーダ装置から所定の距離内にある範囲を監視区域としてもよいし、状況に応じて監視区域を設定しても構わない。レーダ信号処理装置は監視区域に入った目標を最優先で処理する。
【００１１】
図３には一般的なビームスケジュールの一例を示している。図において、ＰＥは演算部（プロセッサ・エレメント）を表し、１つのプロセッサ・エレメントに１ビームの信号処理を割り当てている。図３では４.５秒を１周期としてレーダ信号処理を繰り返し行っており、その周期内では複数のビームに対する信号処理を個々の演算部に割り当てている。また、周期内では、解析およびデータ転送等の時間を考慮し、次の周期までのマージンとして１.５秒ほどの空き時間を持たせている。図３では１２ビームを扱っており、１２のプロセッサ・エレメントに１２ビームの信号処理を割り当てている。
【００１２】
以下、図１を参照しながら、各部の機能と動作について説明する。
【００１３】
レーダ信号処理装置は複数の素子アンテナ１で信号を受信すると、Ａ／Ｄ変換器２で受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、変換された信号をディジタルビーム形成部３に入力する。
【００１４】
ディジタルビーム形成部３では、複数の素子アンテナ１に対応するディジタル化された受信信号に対して複数の素子アンテナ１の間で生じる位相補正を行い、その位相補正された受信信号を離散フーリエ変換することで、複数の受信アンテナビームを同時に形成する。なお、受信アンテナビームを形成する方法は、離散フーリエ変換以外にも所定の受信ウエイトを乗じる方法などさまざまな方法があり、一般的ないかなる方法であっても構わない。複数の受信アンテナビームが形成されると、ディジタルビーム形成部３からは複数の受信アンテナビームごとの受信信号が出力される。この受信信号はレーダ信号処理装置において方向ごとに形成された各ビームでの受信信号に相当する。
【００１５】
ディジタルビーム形成部３から出力された受信アンテナビームごとの受信信号は、ビームデータインターフェース（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６およびシステムバス９を介してデータメモリ４に格納される。
【００１６】
負荷分散部１０はディジタルビーム形成部３で形成される複数の受信アンテナビームに対して、過去の処理結果を用いて信号処理の優先度を設定する。また、設定した受信アンテナビームごとの優先度を優先度テーブルとして作成する。受信アンテナビームごとの優先度は定められたサイクルごとに決定する。ここで、サイクルはレーダ信号処理用の信号をアンテナビームから繰り返し受信する時間的な単位である。図３では、１サイクルごとに１２ビームの信号を受信し、その１２ビームの信号処理を１サイクルごとに行う場合の例を示している。
【００１７】
以下では、負荷分散部１０においてビーム優先度を決定する方法と優先度テーブルを作成する方法について述べる。まず、ビーム優先度の決定にあたって「脅威度T」と「最大許容遅延D」を用いる。
【００１８】
まず，脅威度Tの決定法について述べる。脅威度Tは目標の脅威の度合いを表すパラメータであり、さまざまな設定を行うことが可能であるが、ここでは一例として受信アンテナビーム内に存在する全ての目標に対して、次式で与えられる脅威度Tを設定する。
【００１９】
2014240828.tif 000003
ここで、xは目標のレーダ方向の速度を表し、yは目標とレーダ間の距離を表す。また、aとbは重みを表し、０以上の実数値を自由に設定する。
【００２０】
負荷分散部１０は制御装置７経由でデータメモリ４にアクセスして過去の信号処理結果である目標のレーダ方向の速度xと目標とレーダ間の距離yの情報を取得して脅威度Tを決定する。データメモリ４には過去の処理結果である目標の位置および速度情報が格納されている。
【００２１】
次に、最大許容遅延Dについて述べる。最大許容遅延Dは目標が監視区域に入るまでの許容遅延が何サイクルに相当するかを表すパラメータである。すなわち、最大許容遅延Dはレーダ信号処理用の信号を受信する時間な単位であるサイクルの数として表される。負荷分散部１０は制御装置７経由でデータメモリ４にアクセスし、データメモリ４から目標の現在位置、目標の現在速度、目標の機体情報を取得し、取得した情報を用いて目標の予測最大速度を求める。得られた予測最大速度と目標位置を用いて、その目標が監視区域に入るまでの予測時間を求める。求めた時間とビーム優先度のサイクルから、何サイクル後に目標が監視区域に入るかを予測する。図４にレーダ探索区域と目標の関係を示している。図４に示すように、目標例えば、目標１、目標２が真っ直ぐレーダへ最大速度で向かってくると仮定して、監視区域に入る前の予測値を計算する。目標が監視区域に進入する前に信号処理を行うため、この予測値から１サイクルを引いた値を信号処理までの最大許容遅延Dとする。負荷分散部１０は目標の最大許容遅延Dを決定する。
【００２２】
上記の方法により、負荷分散部１０は目標ごとに脅威度Tと最大許容遅延Dを求める。また、各ビームにおいて最大許容遅延Dが最も小さい目標の脅威度Tと最大許容遅延Dをそのビームの脅威度と最大許容遅延とする。最大許容遅延Dが最も小さい目標がビーム内に複数ある場合は、その中で最も脅威度が大きい目標を選択し、その目標の脅威度Tと最大許容遅延Dをそのビームの脅威度と最大許容遅延とする。
【００２３】
上記の方法で求めたビームごとの脅威度Tと最大許容遅延Dを用いて、負荷分散部１０は図５に示す優先度テーブルを作成する。優先度テーブルでは、ビームごとに脅威度T、最大許容遅延Dを記載し、最大許容遅延Dの値が小さいものに高い優先度を与える。図５において、優先度の値「１」が最も優先度が高く、その次に「２」「３」の順に優先度が付与される。最大許容遅延Dが同じ値である場合は、脅威度Tの大きいものから順に優先度を高くする。
【００２４】
図５の優先度テーブルにおいてビームのいずれか一つを第１のビーム、その他の一つを第２のビームと呼んでも構わない。このとき、負荷分散部１０は第１のビームに含まれる対象物である目標が監視区域に進入するまでの予測時間が、第２のビームに含まれる対象物である目標が監視区域に進入するまでの予測時間よりも小さい場合に、第１のビームに対する信号処理に第２のビームに対する信号処理よりも高い優先度を与えていると言える。
【００２５】
制御装置７は負荷分散部１０で作成された優先度テーブルに従い、演算部５に対して優先度の順にビームの信号処理を行うための命令を送信する。ただし、最大許容遅延Dが１以上のビームに関しては、そのビームの信号処理をDサイクル後の処理に入れることができるかを確認する。Dサイクル後の処理に入れることができる場合には、制御装置７は該当時刻で処理を行うように信号処理命令を送信する。Dサイクル後に処理を入れることができない場合には、制御装置７はD-１サイクル後の処理に入れることができるか検討する。これを１サイクル後まで繰り返す。１サイクル後でも入らなかった場合は、制御装置７はそのビームの最大許容遅延をD=０とし、負荷分散部１０に改めてビームの優先度の設定を求める。
【００２６】
図６の上段に従来技術によるビームスケジュールの一例、図６の下段に本実施の形態に基づくビームスケジュールの一例を示す。ここでは、１５ビームの信号処理を１２エレメント・プロセッサで処理する環境を想定しており、従来技術では１サイクル目に１２エレメント・プロセッサで処理できなかったビームの信号処理を２サイクル目に行っている。また、２サイクル目に受信された信号の１５ビームの信号処理は、２サイクル目と３サイクル目にエレメント・プロセッサで処理される。このように、従来技術では、１つのサイクルの全てのビームの信号処理が終了した後に、次のサイクルにおける全てのビームの信号処理を行うため、そのサイクルにおいて全てのビームの信号処理を行えない場合には次のサイクルにおいて残りのビームの信号処理を行うことになる。
【００２７】
これに対して、図６の下段では１サイクル目のビームのうち優先度の低いものを３サイクル後にシフトし、２サイクル目のビームをのうち優先度の低いものを２サイクル後にシフトするようにスケジューリングする。このように、最大許容遅延を考慮して信号処理に遅延が生じても問題がないビームの信号処理をあとのサイクルで処理することにより、最大許容遅延の小さいビームの信号処理を優先して行える。また、最大許容遅延の大きいビームの信号処理をあとの時間で行うことにより、信号処理を平滑化できる。その結果、従来技術では空き時間であった部分に最大許容遅延の大きいビームの信号処理を割り当てることができる。また、全体の信号処理量を維持しつつ、同時に並列処理を行うために必要となるプロセッサ・エレメントの数を減らすことが可能となり、必要となる計算機コストを低減することが可能となる。
【００２８】
演算部５は制御装置７からビームスケジューリングに基づく信号処理命令を受け取り、その命令内容に従ってデータメモリ４から指定されたビームのデータを取得し、指定された各信号処理プログラムを実行する。演算部５は指定の信号処理が終了すると、計算結果をデータメモリ４に中間処理データを格納し、終了信号を制御装置７に送信することで処理が終了したことを制御装置７に知らせる。
【００２９】
制御装置７は演算部５から終了信号を受け取ると、優先度テーブルからまだ実行されていないビームを優先度順に選択し、演算部５に次の信号処理命令を出す。最終的に得られた信号処理結果は、図示しない外部バスインターフェース（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８より、随時図示しない外部装置へ出力される。
【００３０】
以上述べたように、本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置は、複数の素子アンテナ１と、複数の素子アンテナ１で受信した信号を用いて複数のビームを形成するデジタルビーム形成部３と、複数のビームのいずれかに含まれる対象物である目標が監視区域に進入するまでの時間を予測し、予測された時間に基づき複数のビームに対する信号処理の優先度を決定する負荷分散部１０と、その優先度に応じて複数のビームの信号処理を行う演算部５を備える。このレーダ信号処理装置は、処理結果を用いて該当する目標の処理を何サイクルまで遅らせられるかを計算し、ビームスケジューリングを行っている。その結果、演算部の空き時間を効率的に利用でき、演算部を削減することが可能である。また、優先度の高い処理を優先的に処理できるため、捜索追尾性能の向上が見込まれる。
【００３１】
実施の形態２.
実施の形態１では全ての目標を追尾の対象としたのに対して、本実施の形態では準監視区域を設定し、準監視区域内の目標を追尾の対象とする制御について示す。
【００３２】
装置構成については実施の形態１と同様である。図７は本発明の実施の形態２におけるレーダ探索区域の範囲設定を示しており、レーダは方向ごとに異なるビームを割り当てる。本発明の実施の形態２では実施の形態１と異なり、監視区域の外にさらに準監視区域を追加している。この準監視区域の距離範囲は任意に設定できる。また、準監視区域は円形以外の準監視区域を設定しても構わない。
【００３３】
実施の形態１では全ての目標を追尾の対象としたが、本実施の形態では準監視区域内の目標を追尾の対象とする。このように、監視区域の近傍にある準監視区域内の目標のみを追尾対象とすることで、全ての目標を追尾する場合よりも演算処理量を低減することができる。この制御は負荷分散部１０において、信号処理の対象とする目標を準監視区域内の目標のみに限定し、準監視区域内の目標を有するビームに対して優先度を設定することで制御される。
【００３４】
その他の各装置の動きについては、実施の形態１と同様である。
【００３５】
実施の形態１及び実施の形態２において、監視区域及び準監視区域をそれぞれ第１の区域、第２の区域と呼んでも構わない。
【００３６】
実施の形態３.
本実施の形態では、実施の形態１の概念を拡張した脅威度の設定及び実施の形態１で示した監視区域及び実施の形態２で示した準監視区域の形状について述べる。
【００３７】
実施の形態１では、脅威度Tを
【００３８】
2014240828.tif 000004
【００３９】
とする例を示したが、より一般的には脅威度Tを次式で設定することが可能である。
【００４０】
2014240828.tif 000005
【００４１】
ここで、xは目標のレーダ方向の速度を表し、yは目標とレーダの間の距離を表す。また、f(x,y)は、xとyを要素とする任意の関数を表す。このように目標のレーダ方向の速度と距離を用いた関数によって、目標の脅威度を定めることが可能である。
【００４２】
また、実施の形態１では、目標が監視区域に入るまでの許容遅延が何サイクルに相当するかを最大許容遅延Dとして表した。ここで、監視区域は円形のみならず、さまざまな形状の区域に設定することができる。従って、最大許容遅延Dは、目標がさまざまな形状の区域に入るまでの遅延を表すことができ、従来技術で用いられている目標がレーダ方向へ近づく度合いを示す脅威度とは異なる状態を表現できる。その結果、実施の形態１で示されるレーダ信号処理装置では、複数のビームのいずれかに含まれる目標がさまざまな形状の区域に入るまでの遅延に応じて、その複数のビームの信号処理の優先度を決定する処理を行うことができる従来技術にない効果を得ることができる。同様に、実施の形態２で設定した準監視区域についても円形のみならず、さまざまな形状の区域を設定することが可能である。
【００４３】
実施の形態４.
実施の形態１乃至３では、目標の捜索と目標の追尾を行うビームに区別を設けなかったのに対し、実施の形態４では、目標の探索を行うビームと異なるビームを用いて目標の追尾を行う場合について説明する。
【００４４】
実施の形態４では、監視区域内の目標をビームで探知すると、捜索用ビームと並行して、追尾用ビームを用いて信号の送受信を開始する。追尾用ビームは、探知した目標の方向に照射される。追尾用ビームは捜索用ビームと同様に目標の探知を行うことができるが、基本的には目標の追尾を行うためのビームであるため、ビーム幅は捜索用ビームより狭い場合が多い。
【００４５】
図８に捜索用ビームと追尾用ビームの関係を表す一例を示す。図８では、捜索用ビームの領域８０に対して、特定の目標８２を追尾する追尾用ビームの領域８１は狭くなっており、追尾用ビームのビーム幅は捜索用ビームのビーム幅よりも狭くなっている。また、追尾用ビームは捜索用ビームと同様に目標の探知を行うことができる。
【００４６】
実施の形態４では、探索用ビームに加えて、追尾用ビームについてもビームスケジューリングを行うことで効率的な信号処理を行う。実施の形態４では、一例として、追尾用ビームと捜索用ビームを同じ処理装置で実施するが、追尾用ビームは捜索用ビームと別装置で処理しても構わない。
【００４７】
実施の形態４に係るレーダ信号処理装置を実現するブロック構成図は、実施の形態１と同様であり、図１により構成される。また、実施の形態４におけるレーダ探索区域の範囲も実施の形態１と同様である。
【００４８】
図９に追尾用ビームの送受信が開始した後の一般的なビームスケジュールの一例を示す。図９は、目標を探知した後に目標を追尾するための、追尾用ビーム１本が追加された場合の例を示している。ビームスケジュールを行うための各部の動作は、実施の形態１と同様であるが、実施の形態４では受信アンテナビームに追尾用ビームが含まれる。すなわち、追尾用ビームも捜索用ビームと同様にＰ．Ｅ．（プロセッサ・エレメント）で信号処理を行う。また、１２ビームの捜索用ビームと１ビームの追尾用ビームの信号処理を１サイクルごとに行う。
【００４９】
図９において、Ｐ．Ｅ．（プロセッサ・エレメント）は各演算部５を表し、１つのプロセッサ・エレメントに１ビームの信号処理を割り当てている。図９では４.５秒を１周期としてレーダ信号処理を繰り返し行っており、その周期内では複数のビームに対する信号処理を個々の演算部５に割り当てている。また、周期内では解析およびデータ転送等を行う時間を考慮し、捜索用ビームの処理の終了から、次の周期の開始まで１.５秒ほどの空き時間をマージンとして持たせている。図９では追尾用ビームを他の捜索用ビームよりも高い優先度でプロセッサ・エレメントに割り当てている。捜索用ビームは１２ビームを扱っており、１２のプロセッサ・エレメント＃１〜＃１２に各ビームの信号処理を割り当てている。
【００５０】
本実施の形態では、実施の形態１と同様に、負荷分散部１０において「脅威度T」と「最大許容遅延D」を決定し、ビームの優先度を決定する。
【００５１】
以下では、まず、本実施の形態における「脅威度T」の決定法について述べる。本実施の形態では、目標の脅威の度合いを表すパラメータである脅威度Tを次式のように設定する。
【００５２】
2014240828.tif 000006
【００５３】
ここで、xは目標のレーダ方向の速度を表し、yは目標とレーダ間の距離を表す。また、zは目標に対応する捜索用ビームの捜索範囲とスケジューリングされている追尾用ビームの捜索範囲の重なりの度合いを表すパラメータであり、パラメータzの求め方は任意である。f(x, y, z)は、x、y、zを要素とする任意の関数を表す。ここでは、一例として、受信アンテナビーム内に存在する全ての目標に対して、次式で与えられる脅威度Tを設定する。
【００５４】
2014240828.tif 000007
【００５５】
ここで、aとbとcは重みを表し、０以上の実数値を設定する。また、パラメータzの求め方の一例として、捜索用ビームの場合、目標を捜索する捜索用ビームの捜索範囲と目標を追尾する追尾用ビームの追尾範囲の重複部分の面積を捜索用ビームの面積で除算する方法などが考えられる。その場合、追尾用ビームの優先度を求める際は、z＝0とする。
【００５６】
言い換えれば、捜索用ビームが追尾用ビームと重複する領域を有する場合、追尾用ビームで目標の探知が行われる場合もあるため、追尾用ビームがない場合よりも脅威度Tをやや低くする。また、追尾用ビームは優先的に処理されるように、追尾用ビームの脅威度は捜索用ビームの影響を受けることなく、脅威度を設定する。
【００５７】
次に、最大許容遅延Dの決定方法ついて述べる。捜索用ビームの「最大許容遅延D」の決定法は、実施の形態１と同様である。また、追尾用ビームの最大許容遅延は常に０とする。これは、追尾用ビームでは、リアルタイムに追尾処理を行う必要があり、信号処理を遅らせられないためである。
【００５８】
上記の方法により、負荷分散部１０は目標ごとに脅威度Tと最大許容遅延Dを求める。また、実施の形態１と同じく、各ビームにおいて最大許容遅延Dが最も小さい目標の脅威度Tと最大許容遅延Dをそのビームの脅威度と最大許容遅延とする。最大許容遅延Dが最も小さい目標がビーム内に複数ある場合は、その中で最も脅威度が大きい目標を選択し、その目標の脅威度Tと最大許容遅延Dをそのビームの脅威度と最大許容遅延とする。
【００５９】
上記の方法で求めたビームごとの脅威度Tと最大許容遅延Dを用いて、負荷分散部１０は実施の形態１と同じく図５に示す優先度テーブルを作成する。また、優先度テーブルでは、最大許容遅延Dの値が小さいものに高い優先度を与え、最大許容遅延Dが同じ値である場合は、脅威度Tの大きいものから順に優先度を高くする。
【００６０】
図１０の上段に従来技術による追尾用ビーム送受信開始後のビームスケジュールの一例、図１０の下段に本実施の形態に基づく追尾用ビーム送受信開始後のビームスケジュールの一例を示す。ここでは、捜索用ビーム１５ビームと追尾用ビーム１ビームの信号処理を１２エレメント・プロセッサで処理する環境を想定しており、従来技術では１サイクル目に１２エレメント・プロセッサで処理できなかったビームの信号処理を２サイクル目に行っている。また、２サイクル目に受信された信号の捜索用ビーム１５ビームと追尾用ビーム１ビームの信号処理は、２サイクル目と３サイクル目にエレメント・プロセッサで処理される。このように、従来技術では、１つのサイクルの全てのビームの信号処理が終了した後に、次のサイクルにおける全てのビームの信号処理を行うため、そのサイクルにおいて全てのビームの信号処理を行えない場合には次のサイクルにおいて残りのビームの信号処理を行うことになる。
【００６１】
これに対して、図１０の下段では１サイクル目のビームのうち優先度が低いものを３サイクル後にシフトし、２サイクル目のビームをのうち優先度の低いものを２、３サイクル後にシフトするようにスケジューリングする。このように、最大許容遅延を考慮して信号処理に遅延が生じても問題がないビームの信号処理を後のサイクルで処理することにより、最大許容遅延の小さいビームの信号処理を優先して行える。また、最大許容遅延の大きいビームの信号処理を後の時間で行うことにより、信号処理を平滑化できる。その結果、従来技術では空き時間であった部分に最大許容遅延の大きいビームの信号処理を割り当てることができる。また、追尾用ビームは最大許容遅延が０であり、１以上の最大許容遅延をもつビームよりも優先的に信号処理が行われる。従って、図１０に示すように、追尾用ビームでは遅延が生じることなく信号処理が行われる。このように、本実施の形態では、追尾用ビームの信号処理を遅延が生じないように行うことが可能となる。
【００６２】
また、追尾用ビームも含めて全体の信号処理量を維持しつつ、同時に並列処理を行うために必要となるプロセッサ・エレメントの数を減らすことが可能となり、必要となる計算機コストを低減することが可能となる。
【００６３】
以上述べたように、本発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置は、対象物を捜索する捜索用ビームと対象物を追尾する追尾用ビームを含む複数のビームを対象として、複数のビームの信号処理の優先度を決定する。その結果、実施の形態１と同様に、演算部の空き時間を効率的に利用でき、捜索用ビームと追尾用ビームの双方を含めて演算処理の効率化を行うことができる。また、優先度の高い処理を優先的に処理できるため、捜索追尾性能の向上が見込まれる。
【００６４】
さらに、本発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置では、負荷分散部１０は追尾用ビームが捜索用ビームよりも高い優先度となるように優先度を決定する。その結果、追尾用ビームの処理を遅延なく行うことができ、円滑な追尾処理を行うことができる。
【００６５】
実施の形態１〜４において、監視区域及び準監視区域をそれぞれ第１の区域、第２の区域と呼んでも構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１：素子アンテナ、２：Ａ／Ｄ変換器、３：ディジタルビーム形成部、４：データメモリ、５：演算部、６：ビームデータインターフェース、７：制御装置、８：外部バスインターフェース、９：システムバス、１０：負荷分散部、８０：捜索用ビームの領域、８１：追尾用ビームの領域、８２：目標
【図１】
2014240828.tif 000008
【図２】
2014240828.tif 000009
【図３】
2014240828.tif 000010
【図４】
2014240828.tif 000011
【図５】
2014240828.tif 000012
【図６】
2014240828.tif 000013
【図７】
2014240828.tif 000014
【図８】
2014240828.tif 000015
【図９】
2014240828.tif 000016
【図１０】
2014240828.tif 000017