(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を含み、受信信号を受信するアンテナ部と、
複数の受信信号の１つを参照関数として抽出する抽出部と、
前記参照関数を用いて受信信号にパルス圧縮処理を行い、第１目標を検出する第１検出部と、
前記第１目標から受信した受信信号を用いて和信号及び差信号を生成し、前記和信号及び前記差信号を用いて前記第１目標の方位角を算出する測角部と、
前記第１目標の方位と直交する自機速度成分と経過時間との積を、前記経過時間の間に変化した前記方位角の変化量で除算することによって、前記第１目標までの距離を算出する第１算出部と、
を具備するレーダ装置。
【請求項２】
前記抽出部は、第１受信信号の振幅が閾値以上である場合に、前記第１受信信号を前記参照関数として抽出する
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記抽出部は、第１受信信号のパルスが所定周期で繰り返される場合に、前記第１受信信号を前記参照関数として抽出する
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記アンテナ部により受信された前記複数の受信信号をそれぞれ複数のデジタル信号に変換する変換部と、
前記複数のデジタル信号を格納する記憶部とをさらに具備する
請求項１乃至３の何れか１項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記記憶部に格納された複数のデジタル信号を前記抽出部及び前記第１検出部に転送する転送部をさらに具備する
請求項４に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記第１目標が送信した直接波が第２目標で反射された間接波を検出する第２検出部と、
前記第２検出部により検出された複数の間接波を用いて、前記第２目標のビデオ信号を生成する第１生成部とをさらに具備する
請求項１乃至５の何れか１項に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記第１目標の位置と、前記ビデオ信号とを重畳して得られる表示データを生成する第２生成部をさらに具備する
請求項６に記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記第１目標から受信した複数の受信信号を用いてドップラー周波数を算出し、前記ドップラー周波数を用いて前記第１目標の移動方向を算出する第２算出部をさらに具備する  請求項１乃至７の何れか１項に記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記アンテナ部は、フェーズドアレイアンテナである
請求項１乃至８の何れか１項に記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、レーダ装置に関し、特にパッシブレーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
逆探装置は、船舶に搭載されたレーダ装置からの送信信号を受信して、送信源の方位及びレーダ装置の種類を分析する装置である。逆探装置は、送信源までの距離を特定することができず、よって、送信源の位置を特定することはできない。
【０００３】
パッシブレーダは、他レーダ装置が送信した送信信号（直接波）が目標で反射した間接波と、他レーダ装置の直接波との時間差を使って目標までの距離を測定することができる。しかしながら、他レーダ装置の位置は既知であることが前提であり、これを測定することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１６６８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、自ら送信することなく目標が送信した送信信号および他のレーダ装置が送信した送信信号を用いて目標位置の検出および周囲状況の確認が可能なレーダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係るレーダ装置は、複数のアンテナ素子を含み、受信信号を受信するアンテナ部と、複数の受信信号の１つを参照関数として抽出する抽出部と、前記参照関数を用いて受信信号にパルス圧縮処理を行い、第１目標を検出する第１検出部と、前記第１目標から受信した受信信号を用いて和信号及び差信号を生成し、前記和信号及び前記差信号を用いて前記第１目標の方位角を算出する測角部と、前記方位角を用いて、前記第１目標までの距離を算出する第１算出部とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態に係るレーダ装置１０の概略構成を説明する模式図である。
【図２】図２は、図１に示したレーダ装置１０のブロック図である。
【図３】図３は、図２に示した信号処理装置１７のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、レーダ装置１０の直接波処理動作を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、目標の測角処理を説明する模式図である。
【図６】図６は、レーダ装置１０のパッシブレーダ処理動作を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、パッシブレーダ処理により目標までの距離を算出する動作を説明する模式図である。
【図８】図８は、レーダ装置１０の表示データ生成動作を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、複数の検出位置、及び複数のビデオ信号の流れを説明する模式図である。
【図１０】図１０は、表示データの一例を説明する図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係るレーダ装置１０のブロック図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係るレーダ装置１０の直接波処理動作を説明するフローチャートである。
【図１３】図１３は、第３実施形態に係るレーダ装置１０のブロック図である。
【図１４】図１４は、第３実施形態に係るレーダ装置１０における目標の移動方向を算出する動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。各機能ブロックは、ハードウェア及びソフトウェアのいずれかまたは両者を組み合わせたものとして実現することができる。各機能ブロックが以下の例のように区別されていることは必須ではない。例えば、一部の機能が例示の機能ブロックとは別の機能ブロックによって実行されてもよい。さらに、例示の機能ブロックがさらに細かい機能サブブロックに分割されていてもよい。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００９】
［１］  第１実施形態
［１−１］  レーダ装置１０の構成
図１は、第１実施形態に係るレーダ装置１０の概略構成を説明する模式図である。レーダ装置１０は、移動体１に搭載される。移動体１は、航空機、又は船舶などからなる。
【００１０】
レーダ装置１０は、アンテナを用いて、マルチ受信ビームを形成する。レーダ装置１０は、目標２から送信された送信信号を受信し、受信した受信信号を演算処理する。目標２は、移動体（航空機、及び船舶を含む）、又は固定物を含む。固定物は、地面に固定された物を意味する。また、固定物は、人工的に作られた物を含み、さらに、島、及び山などの地形を含む。
【００１１】
図２は、図１に示したレーダ装置１０のブロック図である。レーダ装置１０は、アンテナ部１１、受信部１３、Ａ／Ｄ変換部１５、信号処理装置１７、及び表示部２３を備える。
【００１２】
アンテナ部１１は、移動体１の外装に取り付けられる。アンテナ部１１は、例えばフェーズドアレイアンテナで構成される。アンテナ部１１は、複数のアンテナ素子１２−１〜１２−ｍを備える。ｍは、２以上の整数である。本明細書において、枝番を省略した参照符号に関する説明は、枝番付きの参照符号の説明に共通する。
【００１３】
受信部１３は、アンテナ部１１により受信された受信信号の受信レベルを増幅し、受信信号を判別する。受信部１３は、複数の受信回路（Ｒｘ）１４−１〜１４−ｍを備える。受信回路１４は、アンテナ素子１２ごとに設けられる。
【００１４】
受信回路１４は、対応するアンテナ素子１２により受信された受信信号にアナログ信号処理を施す。具体的には、受信回路１４は、受信信号を低雑音増幅するとともに、受信信号の位相を制御する。そして、受信部１３は、複数のアンテナ素子１２により受信された複数の受信信号に位相制御を施しかつ合成することで、任意の方向に受信ビームを形成する。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換部１５は、複数のＡ／Ｄ変換回路１６−１〜１６−ｍを備える。Ａ／Ｄ変換回路１６は、アンテナ素子１２ごとに設けられる。Ａ／Ｄ変換回路１６は、対応する受信回路１４から入力された受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路１６は、アナログ信号を、Ｉ成分（In-Phase信号成分）、及びＱ成分（Quadrature信号成分）を持つ直交デジタル信号に変換する。直交デジタル信号（ＩＱデータともいう）は、受信信号の振幅及び位相の情報を含む。
【００１６】
表示部２３は、信号処理装置１７から送られた表示データを、自身の画面に表示する。表示部２３は、例えば液晶表示装置で構成される。
【００１７】
信号処理装置１７は、アンテナ素子１２−１〜１２−ｍにより受信された複数の受信信号に対応する複数のデジタル信号を処理する。信号処理装置１７は、データ転送部１８、直接波処理部１９、パッシブレーダ処理部２０、表示データ生成部２１、及び記憶部２２を備える。
【００１８】
データ転送部１８は、Ａ／Ｄ変換部１５から出力された複数の受信信号を記憶部２２に転送する。記憶部２２は、データ転送部１８から転送された複数の受信信号を格納する。また、データ転送部１８は、記憶部２２に格納された複数の受信信号を、直接波処理部１９及びパッシブレーダ処理部２０に転送する。このようなデータ転送部１８の構成により、信号処理装置１７は、現在受信した複数の受信信号以外に、過去に受信した複数の受信信号を任意に処理することが可能である。
【００１９】
直接波処理部１９は、参照関数抽出部１９Ａ、目標検出部１９Ｂ、測角部１９Ｃ、及び距離算出部１９Ｄを備える。
【００２０】
参照関数抽出部１９Ａは、複数の受信信号のうち直接波と推定される受信信号を抽出する。
【００２１】
目標検出部１９Ｂは、参照関数抽出部１９Ａが抽出した受信信号を参照関数として用いて、受信信号にパルス圧縮処理を行い、目標を検出する。
【００２２】
測角部１９Ｃは、目標から受信した受信信号を用いて、目標の方位角を算出する。
【００２３】
距離算出部１９Ｄは、測角部１９Ｃが算出した方位角を用いて、目標までの距離を算出する。
【００２４】
パッシブレーダ処理部２０は、間接波検出部２０Ａ、位置算出部２０Ｂ、及びビデオ信号生成部２０Ｃを備える。
【００２５】
間接波検出部２０Ａは、直接波処理部１９が検出した直接波と、受信信号との相関処理を行い、直接波と相関のある間接波を検出する。
【００２６】
位置算出部２０Ｂは、直接波処理部１９が検出した直接波と、間接波検出部２０Ａが検出した間接波とを用いて、目標の位置を算出する。
【００２７】
ビデオ信号生成部２０Ｃは、複数の間接波を用いて、目標のビデオ信号を生成する。
【００２８】
表示データ生成部２１は、複数の直接波に関する複数の検出位置を、直接波処理部１９から取得する。また、表示データ生成部２１は、複数のビデオ信号を、パッシブレーダ処理部２０から取得する。そして、表示データ生成部２１は、複数の検出位置、及び複数のビデオ信号を重畳して、表示データを生成する。
【００２９】
図３は、図２に示した信号処理装置１７のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。信号処理装置１７は、プロセッサ３０、メモリ３１、入力インターフェース部（入力Ｉ／Ｆ）３２、出力インターフェース部（出力Ｉ／Ｆ）３３、及びバス３４を備える。プロセッサ３０、メモリ３１、入力インターフェース部３２、及び出力インターフェース部３３は、バス３４を介して互いにデータの送受信を行う。
【００３０】
入力インターフェース部３２は、外部回路に接続され、外部回路との間でデータの入力処理を行う。本実施形態では、入力インターフェース部３２は、Ａ／Ｄ変換部１５から入力されるデータを受ける。
【００３１】
プロセッサ３０は、信号処理装置１７の動作を統括的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ３０は、メモリ３１に格納された各種プログラムを実行する。
【００３２】
メモリ３１は、本実施形態の信号処理を実現するための各種プログラム、及び信号処理を実行するために必要な各種データを不揮発に記憶する不揮発性メモリと、信号処理を実行する際に生成される各種データ及びテーブルを一時的に格納する揮発メモリとを含む。メモリ３１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）などを含む。
【００３３】
出力インターフェース部３３は、外部回路に接続され、外部回路との間でデータの出力処理を行う。本実施形態では、出力インターフェース部３３は、表示部２３にデータを出力する。
【００３４】
［１−２］  動作
上記のように構成されたレーダ装置１０の動作について説明する。
【００３５】
［１−２−１］  直接波処理動作
まず、直接波処理動作について説明する。図４は、レーダ装置１０の直接波処理動作を説明するフローチャートである。直接波とは、目標が直接送信した送信信号である。
【００３６】
受信部１３は、移動体１の全周にわたってＤＢＦ（Digital Beam Forming）による受信マルチビームを形成し、移動体１の全周の電波を受信する（ステップＳ１００）。移動体１の全周とは、方位方向、及び高度方向を含む３次元方向を意味する。
【００３７】
続いて、Ａ／Ｄ変換回路１６は、アンテナ素子１２ごとに、受信信号をアナログ信号からデジタル信号を変換する（ステップＳ１０１）。このデジタル信号は、Ｉ成分及びＱ成分を含む直交デジタル信号である。
【００３８】
続いて、データ転送部１８は、アンテナ素子１２ごとに、Ａ／Ｄ変換部１５から送られるデジタル信号を記憶部２２に格納する（ステップＳ１０２）。また、データ転送部１８は、受信部１３が受信信号を受信するごとに、デジタル信号を記憶部２２に格納する。データ転送部１８は、記憶部２２に格納されたデジタル信号を、直接波処理部１９及びパッシブレーダ処理部２０に転送する。
【００３９】
続いて、参照関数抽出部１９Ａは、複数の受信信号のうち直接波と推定される受信信号を抽出する（ステップＳ１０３）。目標が直接送信した送信信号（直接波）は、振幅が大きい。参照関数抽出部１９Ａは、受信信号の振幅（受信レベル）が閾値以上である場合、当該受信信号を直接波であると判定する。また、受信信号のパルスが所定周期で繰り返される場合に、当該受信信号を直接波であると判定してもよい。
【００４０】
続いて、目標検出部１９Ｂは、ステップＳ１０３で抽出した受信信号を参照関数として用いて、受信信号にパルス圧縮処理を行い、目標を検出する（ステップＳ１０４）。パルス圧縮処理において、目標検出部１９Ｂは、パルス圧縮用の参照関数と、任意の受信信号との相関を判定する。参照関数と受信信号との間に相関がある場合、当該受信信号の振幅が大きくなって検出される。そして、参照関数と相関がある受信信号が、目標から送信された直接波であると判定される。
【００４１】
また、目標検出部１９Ｂは、送信信号の特性（周波数、パルス幅、及びパルス間隔を含む）が異なる場合、特性が異なる複数の送信信号ごとに別目標として検出する。そして、目標検出部１９Ｂは、目標ごとに検出処理を実行する。
【００４２】
続いて、直接波処理部１９は、ステップＳ１０４で検出された目標の位置を算出する。具体的には、測角部１９Ｃは、目標から受信した受信信号を用いて、目標の方位角を算出する（ステップＳ１０５）。
【００４３】
図５は、目標の測角処理を説明する模式図である。測角部１９Ｃは、複数のアンテナ素子１２により受信された複数の受信信号を用いて、方位方向における和信号（Σ信号）、及び差信号（Δ信号）を算出する。和信号は、全てのアンテナ素子１２により受信された信号の和で算出される。差信号は、全てのアンテナ素子１２からなるアレイのうち右半分の領域の信号の和と、左半分の領域の信号の和との差で算出される。角度誤差電圧εは、差信号を和信号で正規化した数値であり、すなわち、ε＝Δ／Σで算出される。図５（ａ）は、和信号及び差信号における方位角と振幅（受信レベル）との関係を示す図であり、図５（ｂ）は、方位角と角度誤差電圧との関係を示す図である。
【００４４】
測角部１９Ｃは、角度誤差電圧εが±１となる範囲で、測角テーブル等を用いて角度誤差電圧εを算出し、目標の方位角を算出する。すなわち、測角部１９Ｃは、ε＝０に対応する方位角を算出する。
【００４５】
続いて、距離算出部１９Ｄは、ステップＳ１０５で算出した方位角を用いて、目標までの距離を算出する（ステップＳ１０６）。例えば船舶のレーダは一定周期で受信されるため、経過時間、及び経過時間の間に変化した角度とから、以下の式（１）により距離を算出する。
【００４６】
Ｒ＝ＶＴ／Δθ        ・・・（１）
Ｒ：目標までの距離（ｍ）
Ｖ：目標方位と直交する自機速度成分（ｍ／ｓ）
Ｔ：経過時間（ｓ）
Δθ：方位角変化量（ｒａｄ）
経過時間Ｔとは、目標から第１受信信号を受信してから次に第２受信信号を受信するまでの時間である。自機速度成分Ｖとは、レーダ装置１０を搭載した移動体１における目標方位と直交する方向の速度である。方位角変化量Δθとは、経過時間Ｔの間に変化した方位角である。
【００４７】
以上の処理で算出した目標方位及び距離を基に、各目標の追跡を行う。
【００４８】
［１−２−２］  パッシブレーダ処理動作
次に、パッシブレーダ処理動作について説明する。図６は、レーダ装置１０のパッシブレーダ処理動作を説明するフローチャートである。パッシブレーダは、送信機から送信された直接波が目標で反射した間接波を受信し、直接波と間接波との間の遅延時間、及び間接波の到来方向から目標位置を算出する方式である。
【００４９】
パッシブレーダ処理は、直接波処理部１９による直接波を検出する処理の後に行われる。すなわち、直接波処理部１９により、直接波として送信信号を送信している目標の位置情報は算出されている。パッシブレーダ処理部２０は、直接波の情報を直接波処理部１９から取得する（ステップＳ２００）。
【００５０】
続いて、間接波検出部２０Ａは、ステップＳ２００で取得した直接波と、受信信号との相関処理を行い、直接波と相関のある間接波を検出する（ステップＳ２０１）。
【００５１】
続いて、位置算出部２０Ｂは、ステップＳ２００で取得した直接波と、ステップＳ２０１で検出した間接波とを用いて、目標の位置を算出する（ステップＳ２０２）。
【００５２】
図７は、パッシブレーダ処理により目標までの距離を算出する動作を説明する模式図である。図７において、直接波を送信する送信機３、目標４である。送信機３と移動体１との距離Ｒ１、送信機３と目標４との距離Ｒ２、移動体１と目標４との距離Ｒ３、直接波と間接波との間の遅延時間τ、光速ｃである。距離Ｒ１〜Ｒ３は、以下の式（２）の関係を有する。
【００５３】
Ｒ２＋Ｒ３＝ｃ・τ＋Ｒ１        ・・・（２）
位置算出部２０Ｂは、直接波の到来方向と間接波の到来方向と間の方位角θを算出する。そして、位置算出部２０Ｂは、式（２）と方位角θとを用いて、目標４までの距離を算出する。
【００５４】
続いて、ビデオ信号生成部２０Ｃは、複数の間接波を用いて、目標のビデオ信号を生成する（ステップＳ２０３）。複数の間接波には、クラッタが含まれる。クラッタは、目標の周囲の固定物（地形など）で反射した間接波であり、また、受信レベルの低い受信エコーである。ビデオ信号は、画像に関する信号である。ビデオ信号に含まれる画像には、移動体（船舶などを含む）、及び固定物（島、波など）が含まれる。ビデオ信号の生成処理は、直接波処理部１９により検出された目標ごとに行われる。
【００５５】
［１−２−３］  表示データ生成動作
次に、表示データ生成動作について説明する。図８は、レーダ装置１０の表示データ生成動作を説明するフローチャートである。
【００５６】
表示データ生成部２１は、複数の直接波に関する複数の検出位置を、直接波処理部１９から取得する（ステップＳ３００）。
【００５７】
続いて、表示データ生成部２１は、複数のビデオ信号を、パッシブレーダ処理部２０から取得する（ステップＳ３０１）。
【００５８】
図９は、複数の検出位置、及び複数のビデオ信号の流れを説明する模式図である。直接波処理部１９は、複数の直接波検出処理♯１〜♯Ｎを実行し、複数の検出位置♯１〜♯Ｎを生成する。また、複数の直接波♯１〜♯Ｎに関す情報は、パッシブレーダ処理部２０に送られる。パッシブレーダ処理部２０は、複数のパッシブレーダ処理♯１〜♯Ｎを実行し、複数のビデオ信号♯１〜♯Ｎを生成する。複数のビデオ信号♯１〜♯Ｎはそれぞれ、複数の直接波♯１〜♯Ｎを用いて生成される。表示データ生成部２１は、複数の検出位置♯１〜♯Ｎ、及び複数のビデオ信号♯１〜♯Ｎを取得する。
【００５９】
続いて、表示データ生成部２１は、複数の検出位置、及び複数のビデオ信号を重畳して、表示データを生成する（ステップＳ３０２）。
【００６０】
続いて、表示データ生成部２１は、ステップＳ３０２で生成した表示データを、表示部２３に表示する（ステップＳ３０３）。
【００６１】
図１０は、表示データの一例を説明する図である。直接波処理部１９により検出位置♯１、♯２が生成され、パッシブレーダ処理部２０によりビデオ信号♯１、♯２が生成される。検出位置♯１、♯２は、黒い点で表される。ビデオ信号♯１、♯２は、例えば、領域を持った地形（例えば島）で表される。ビデオ信号♯１、♯２には、送信信号を送信していない船舶などが黒い点などで表され得る。ビデオ信号♯１、♯２はそれぞれ、直接波♯１、♯２を用いて生成される。
【００６２】
表示データ生成部２１は、検出位置♯１、♯２、及びビデオ信号♯１、♯２を重畳して、表示部２３に表示する。
【００６３】
［１−３］  第１実施形態の効果
以上詳述したように第１実施形態では、参照関数抽出部１９Ａは、複数の受信信号の１つを参照関数として抽出する。目標検出部１９Ｂは、参照関数を用いて受信信号にパルス圧縮処理を行い、目標を検出する。測角部１９Ｃは、目標から受信した受信信号を用いて和信号（Σ信号）及び差信号（Δ信号）を生成し、和信号及び差信号を用いて目標の方位角を算出する。距離算出部１９Ｄは、測角部１９Ｃにより算出された方位角を用いて、目標までの距離を算出する。
【００６４】
従って第１実施形態によれば、直接波として送信信号を送信する目標を検出でき、さらに目標の方位角及び目標までの距離を算出することができる。これにより、目標のより正確な位置を算出することができる。すなわち、目標が送信した送信信号を用いて目標の位置を検出することが可能なレーダ装置１０を実現できる。
【００６５】
また、直接波の送信源の方位及び距離が算出できると、この直接波が地形または他の船舶などで反射してレーダ装置１０に受信される間接波を用いて、パッシブレーダ処理を行うことができる。これにより、目標の周囲のビデオ信号を生成することができる。
【００６６】
また、複数の直接波の検出結果、及びそれらを送信源とする間接波によりパッシブレーダ処理結果をすべて重畳表示することで、地形の状況及び送信していない船舶についても位置を把握することが可能となる。
【００６７】
また、間接波のパッシブレーダ処理結果を特定の送信源についてだけ表示すると、送信源の船舶などから見えているレーダスコープの状況を推測することが可能である。
【００６８】
また、直接波は、間接波よりも距離減衰が小さいので、送信源の遠方でも直接波を探知することが可能である。加えて、間接波も利用することで送信源の周囲の状況を確認することが可能である。
【００６９】
［２］  第２実施形態
第２実施形態は、直接波を送信する目標までの距離を算出するための他の実施例である。第２実施形態では、予め管理された船舶などの送信信号の特性に関する情報を用いて、目標までの距離を算出するようにしている。
【００７０】
［２−１］  レーダ装置１０の構成
図１１は、第２実施形態に係るレーダ装置１０のブロック図である。信号処理装置１７は、送信信号情報記憶部２４を備える。送信信号情報記憶部２４は、目標としての例えば船舶と、送信信号の特性（周波数、パルス幅、及びパルス間隔などを含む）との対応関係を格納する。
【００７１】
直接波処理部１９は、送信信号判定部１９Ｅ、及び距離算出部１９Ｄを備える。
【００７２】
送信信号判定部１９Ｅは、目標から受信した受信信号の特性と、送信信号情報記憶部２４に格納された情報とを比較して、目標が送信する送信信号を特定する。
【００７３】
距離算出部１９Ｄは、送信信号情報記憶部２４に格納された送信信号の情報と、実際に受信した受信信号の受信レベルとを用いて、目標までの距離を算出する。
【００７４】
［２−２］  動作
図１２は、第２実施形態に係るレーダ装置１０の直接波処理動作を説明するフローチャートである。ステップＳ１００〜Ｓ１０４までの動作は、第１実施形態と同じである。
【００７５】
続いて、送信信号判定部１９Ｅは、ステップＳ１０４で検出した目標から受信した受信信号の特性と、送信信号情報記憶部２４に格納された情報とを比較して、目標が送信する送信信号を特定する（ステップＳ４００）。
【００７６】
続いて、距離算出部１９Ｄは、送信信号情報記憶部２４に格納された送信信号の信号強度情報と、実際に受信した受信信号の受信レベルとを用いて、目標までの距離を算出する（ステップＳ４０１）。すなわち、距離算出部１９Ｄは、信号の減衰レベルを用いて、目標までの距離を算出する。目標までの距離Ｒは、以下の式（３）で算出される。
【００７７】
【数１】
0006989663.tif 000002
【００７８】
ＩＴ：直接波の信号強度
ＧＲ：アンテナ利得（ｄＢ）
ＰＲ：受信レベル（Ｗ）
λ：波長（ｍ）
信号強度ＩＴは、送信電力ＰＴ、送信利得ＧＴとすると、“ＰＴ×ＧＴ”で表される。
【００７９】
その後のパッシブレーダ処理部２０によるビデオ信号を生成する動作は、第１実施形態と同じである。
【００８０】
［２−３］  第２実施形態の効果
第２実施形態では、予め管理された船舶などの送信信号の特性に関する情報を用いて、目標までの距離を算出することができる。
【００８１】
その他の効果は、第１実施形態と同じである。
【００８２】
なお、第１実施形態の直接波検出処理と、第２実施形態の直接波検出処理とを並行して行うようにしてもよい。そして、精度の高い検出結果を用いるようにしてもよい。
【００８３】
［３］  第３実施形態
第３実施形態は、目標の移動方向を算出するようにしている。
【００８４】
図１３は、第３実施形態に係るレーダ装置１０のブロック図である。
【００８５】
直接波処理部１９は、移動方向算出部１９Ｆを備える。移動方向算出部１９Ｆは、直接波に関する情報を用いて、目標の移動方向を算出する。
【００８６】
図１４は、第３実施形態に係るレーダ装置１０における目標の移動方向を算出する動作を説明するフローチャートである。既に、目標の直接波が検出されているものとする。目標の移動方向を算出する動作は、目標の直接波が検出された後に任意のタイミングで行うことが可能である。
【００８７】
移動方向算出部１９Ｆは、直接波に関する複数の受信信号をデータ転送部１８から受ける（ステップＳ５００）。
【００８８】
続いて、移動方向算出部１９Ｆは、複数の受信信号を用いて、ドップラー周波数を算出する（ステップＳ５０１）。すなわち、移動方向算出部１９Ｆは、複数の受信信号の周波数を算出する。そして、移動方向算出部１９Ｆは、周波数の差を演算することで、ドップラー周波数を算出する。
【００８９】
続いて、移動方向算出部１９Ｆは、ドップラー周波数を用いて、目標の移動方向を算出する（ステップＳ５０２）。
【００９０】
第３実施形態によれば、移動体１に対して目標の移動方向が判定できる。よって、移動体１に対して目標が近づいているのか、遠ざかっているのかを確認できる。
【００９１】
なお、上記各実施形態では、目標を検出する際の測角を方位角方向として説明したが、仰角方向であってもよい。また、これらを組み合せて方位角方向及び仰角方向にわたって角度を算出するようにしてもよい。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
１…移動体、２…目標、３…送信機、４…目標、１０…レーダ装置、１１…アンテナ部、１２…アンテナ素子、１３…受信部、１４…受信回路、１５…Ａ／Ｄ変換部、１６…Ａ／Ｄ変換回路、１７…信号処理装置、１８…データ転送部、１９…直接波処理部、１９Ａ…参照関数抽出部、１９Ｂ…目標検出部、１９Ｃ…測角部、１９Ｄ…距離算出部、１９Ｅ…送信信号判定部、１９Ｆ…移動方向算出部、２０…パッシブレーダ処理部、２０Ａ…間接波検出部、２０Ｂ…位置算出部、２０Ｃ…ビデオ信号生成部、２１…表示データ生成部、２２…記憶部、２３…表示部、２４…送信信号情報記憶部、３０…プロセッサ、３１…メモリ、３２…入力インターフェース部、３３…出力インターフェース部、３４…バス。
【要約】
【課題】  自ら送信することなく目標が送信した送信信号および他のレーダ装置が送信した送信信号を用いて目標位置の検出および周囲状況の確認が可能なレーダ装置を提供する。
【解決手段】  実施形態のレーダ装置は、複数のアンテナ素子を含み、受信信号を受信するアンテナ部と、複数の受信信号の１つを参照関数として抽出する抽出部と、参照関数を用いて受信信号にパルス圧縮処理を行い、第１目標を検出する第１検出部と、第１目標から受信した受信信号を用いて和信号及び差信号を生成し、和信号及び差信号を用いて第１目標の方位角を算出する測角部と、方位角を用いて、第１目標までの距離を算出する第１算出部とを含む。
【選択図】  図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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