(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ波を用いて目標を捕捉する目標捕捉手段と、
この目標捕捉手段で得られた捕捉情報から単位時間当たりの情報変化量の分布を検出し、この検出結果から得られる複数の目標に関する情報と、予め求められた前記目標の移動経路情報とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて、各目標毎の誤差情報を求める誤差情報算出手段と、
この誤差情報算出手段で得られる各目標毎の誤差情報に基づいて前記目標を判定する目標判定処理手段と、
この目標判定処理手段で判定される目標以外の情報を記憶するバッファと、
前記バッファから情報を読み出して再度判定処理を実行させるように前記目標判定処理手段を制御する目標判定制御手段とを具備してなることを特徴とする標定レーダ装置。
【請求項２】
前記目標判定処理手段は、任意に変更可能な基準パラメータ値を使用して判定処理を実行するものであって、前記誤差情報算出手段で得られる各目標毎の誤差情報が前記基準パラメータ値以上であるか否かを判定し、基準パラメータ値以上と判定された情報をクラッタ情報として前記バッファに記憶するクラッタ処理手段とを有してなることを特徴とする請求項１記載の標定レーダ装置。
【請求項３】
前記目標判定制御手段は、前記バッファから情報を読み出して再度判定処理を実行させるとともに、前記クラッタ処理手段の判定処理に使用される基準パラメータ値を変更する手段を有してなることを特徴とする請求項２記載の標定レーダ装置。
【請求項４】
前記目標判定制御手段は、表示器と、目標判定処理手段の出力に基づいて目標を標定し、この標定結果を前記表示器に表示させて再度判定処理を指示する表示制御手段とをさらに備えてなることを特徴とする請求項１記載の標定レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速で飛行する目標を標定する標定レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高速で飛行する目標を標定する標定レーダ装置は、図４に示すようなシステムに使用される。図中符号ＲＤは標定レーダ装置であり、レーダ波を用いて飛行する目標Ｔを捕捉する。そして、標定レーダ装置ＲＤは、目標Ｔから反射されるレーダ反射波を受信検波して得られる目標情報の単位時間当たりの変化量から、自装置から見た目標Ｔの位置及び高度を含む移動経路を算出して、目標Ｔを発射させる発射台Ａの位置を標定する。
【０００３】
ところで、上記標定レーダ装置ＲＤは、発射台Ａとは標高値が違う位置に設置されているため、発射台Ａの位置を標定する際に、操作員が標高値（等高線）の記載してある地図を参照して手動により標高値の補正を実施している。このため、操作員に対する負担が増大してしまい、補正を行なうのに大変な時間と手間がかかってしまう。また、補正のために、常に地図が必要となる。
【０００４】
一方、標定レーダ装置では、レーダ波により得られる目標の捕捉情報から相関処理により目標を選別している。しかしながら、この相関処理の際に、クラッタの多い環境では、充分にクラッタを選別、除去することができず、クラッタを目標と判定してしまうことにより、誤標定してしまう場合が多い。また、相関処理の際に、複数の目標が近接した配置の場合に目標の分離がうまくできずに、複数の目標が混在した形でグルーピングされるため、クラッタ除去処理でクラッタと判定されて処理から除去され標定計算が行なわれないことがあり、このため目標が見えるにも関わらず、標定結果が得られないことがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の標定レーダ装置では、標定位置の標高値の補正を、操作員が地図を見て手動で行なっているため、操作員に対する負担が増大してしまい、補正を行なうのに大変な時間と手間がかかってしまうという問題を有している。また、相関処理により目標を選別する際に、クラッタの多い環境では、充分にクラッタを選別、除去することができず、クラッタを目標と判定してしまうことにより、誤標定してしまうという問題も有している。さらに、相関処理の際に、複数の目標が近接した配置の場合に目標の分離がうまくできずに、複数の目標が混在した形でグルーピングされるため、クラッタ除去処理でクラッタと判定されて処理から除去され標定計算が行なわれないことがあり、このため目標が見えるにも関わらず、標定結果が得られないという問題も有している。
【０００６】
この発明の第１の目的は、操作員側で標定位置の標高値の補正を考慮しなくても自動的に標定位置の標高値を補正することができ、これにより操作員に対する負担の軽減化及び標定位置が算出されるまでに要する時間の短縮化を図り得る標定レーダ装置を提供することにある。
【０００７】
また、この発明の第２の目的は、クラッタの多い環境にあっても、クラッタによる誤標定を低減し、さらに複数の目標が混在する場合にも、確実に目標を標定し得る標定レーダ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る標定レーダ装置は、レーダ波を用いて目標を捕捉する目標捕捉手段と、この目標捕捉手段で得られる目標情報の単位時間当たりの変化量から、自装置から見た目標の位置及び高度を含む移動経路を算出する移動経路算出手段と、予め自装置が設置された地点を含む３次元の基準座標系の地図情報を記憶した地図情報記憶手段と、この地図情報記憶手段に記憶された地図情報と移動経路算出手段で得られた目標の移動経路情報とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて、目標の発射位置を標定する標定手段とを備えるようにしたものである。
【０００９】
なお、標定手段は、移動経路算出手段で得られた目標の移動経路情報と地図情報記憶手段に記憶された地図情報とを比較照合し、この比較照合結果を基に目標位置に対応する基準座標系での地形の標高値を算出し、目標の高度とその目標位置に対応する地形の標高値とを比較する標高値比較手段と、この標高値比較手段で得られる標高差が所定値以下であるか否かを判定し、標高差が所定値以下であると判定された場合に、その標高差に対応する基準座標系での位置を目標の発射位置と標定する手段とを有してなることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、レーダ波を用いて捕捉された目標情報から自装置から見た目標の位置及び高度を含む移動経路が算出され、この算出された移動経路情報と、予め記憶された自装置の位置を含む３次元の基準座標系の地図情報とを比較照合することにより、目標位置の平面座標に対応する地形の標高値を求め、この目標の高度とその目標位置に対応する地形の標高値とを比較し、標高差が所定値以下となれば、その位置を目標の発射位置と標定するようにしている。
【００１１】
このため、標定位置の標高値を自動的に補正することができるので、操作員の負担を軽減することができ、また標定位置が算出されるまでに要する時間の短縮化を図ることができる。
【００１２】
また、この発明に係る標定レーダ装置は、レーダ波を用いて目標を捕捉する目標捕捉手段と、この目標捕捉手段で得られた捕捉情報から単位時間当たりの情報変化量の分布を検出し、この検出結果から得られる複数の目標に関する情報と、予め求められた目標の移動経路情報とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて、各目標毎の誤差情報を求める誤差情報算出手段と、この誤差情報算出手段で得られる各目標毎の誤差情報に基づいて目標を判定する目標判定処理手段とを備えるようにしたものである。
【００１３】
なお、目標判定処理手段は、誤差情報算出手段で得られる各目標毎の誤差情報が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上と判定された情報をクラッタ情報として除去するクラッタ除去手段を有してなることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、レーダ波により得られた目標の捕捉情報から単位時間当たりの情報変化量の分布を検出し、この検出結果から得られる情報、つまり実際の捕捉位置と、予め求められた目標の移動経路情報、つまり予測位置とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて、各目標毎に予測位置と実際の捕捉位置との誤差つまり予測誤差を求め、この予測誤差が所定値以上であるか否かを判定することにより、目標とクラッタを識別するようにしている。ここで、予測誤差が所定値以上である情報に対してはクラッタ情報と判断して除去するようにしている。
【００１５】
このため、レーダ波により得られる目標の捕捉情報から予測誤差を用いて目標とクラッタを識別してクラッタを除去するので、クラッタの多い環境であってもクラッタによる誤標定を低減することができる。
【００１６】
また、この発明に係る標定レーダ装置は、レーダ波を用いて目標を捕捉する目標捕捉手段と、この目標捕捉手段で得られた捕捉情報から単位時間当たりの情報変化量の分布を検出し、この検出結果から得られる複数の目標に関する情報と、予め求められた目標の移動経路情報とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて、各目標毎の誤差情報を求める誤差情報算出手段と、この誤差情報算出手段で得られる各目標毎の誤差情報に基づいて目標を判定する目標判定処理手段と、この目標判定処理手段で判定される目標以外の情報を記憶するバッファと、バッファから情報を読み出して再度判定処理を実行させるように目標判定処理手段を制御する目標判定制御手段とを備えるようにしたものである。
【００１７】
なお、目標判定処理手段は、任意に変更可能な基準パラメータ値を使用して判定処理を実行するものであって、誤差情報算出手段で得られる各目標毎の誤差情報が基準パラメータ値以上であるか否かを判定し、基準パラメータ値以上と判定された情報をクラッタ情報としてバッファに記憶するクラッタ処理手段とを有し、目標判定制御手段は、バッファから情報を読み出して目標判定処理手段に対し再度判定処理を実行させるとともに、クラッタ処理手段の判定処理に使用される基準パラメータ値を変更する手段を有してなることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、レーダ波により得られる目標の捕捉情報から１度クラッタと判定された情報をバッファに格納しておくように、複数の目標が混在した形で誤差情報が算出されたためにクラッタと判定されて標定結果が得られない場合には、バッファからクラッタと判定された情報を読み出し、クラッタ除去処理の基準パラメータ値を変更して、クラッタ除去処理で除去された情報に対して、再度判定処理を実施するようにしている。
【００１９】
このため、万一、良好な標定結果が得られない場合に、再標定の指示を行なうことにより、再判定処理を実施して良好な標定結果を得ることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、この発明に係る標定レーダ装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
【００２１】
図１において、図示しないアンテナで受信されたレーダ反射波から得られた目標情報は、移動経路計算部１１で単位時間当たりの変化量が検出され、この検出結果に基づいて自装置から見た目標の移動経路、つまり分弧間隔毎の目標の位置及び高度が算出される。この算出された目標の移動経路情報は、標定処理装置１２の標高値比較処理部１２１に供給される。この標高値比較処理部１２１には、標高値データベース１３が接続されており、この標高値データベース１３には予め自装置が設置された地点を含む３次元の基準座標系の地図情報が記憶されている。なお、標定処理装置１２は、大別すると、標高値比較処理部１２１と標高値判定処理部１２２とにより構成される。
【００２２】
標高値比較処理部１２１は、入力された目標の移動経路情報と地図情報とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて、分弧間隔毎の目標位置の平面座標に対応する地形の標高値を算出し、この算出された地形の標高値と目標の標高値（高度）とを比較し、この比較結果である標高差情報を標高値判定処理部１２２に供給する。標高値判定処理部１２２は、入力された標高差情報が所定値以下であるか否かを判定し、目標の標高値（高度）の方が高ければ、目標の移動経路計算を続行し、標高差が所定値より小さくなれば、その位置を標定位置、つまり目標の発射位置とする。これにより、標定位置の標高値を自動的に補正することができる。
【００２３】
以上のように上記実施形態によれば、アンテナによりレーダ波を用いて目標を捕捉し、この捕捉された目標情報から移動経路計算部１１にて目標の位置及び高度を含む移動経路を算出し、標高値比較処理部１２１にて算出された移動経路情報と、標高値データベース１３に予め記憶された自装置の位置を含む３次元の基準座標系の地図情報とを比較照合することにより、目標位置の平面座標に対応する地形の標高値を求め、目標の標高値とその目標位置に対応する地形の標高値とを比較し、標高値判定処理部１２２にて比較結果を示す標高差が所定値以下と判定されれば、その位置を目標の発射位置と標定するようにしている。
【００２４】
このため、操作員側で標定位置の標高値の補正を考慮しなくても自動的に標定位置の標高値を補正することができ、これにより操作員の負担を軽減することができ、また標定位置が算出されるまでに要する時間の短縮化を図ることができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
この発明の第２の実施形態では、先の第１の実施形態の前の処理を示すものである。
【００２６】
図２は、この発明の第２の実施形態に係わる標定レーダ装置のブロック構成図である。
【００２７】
図２において、図示しないアンテナで受信されたレーダ反射波から得られた目標の捕捉情報は、グルーピング処理部２１に供給される。グルーピング処理部２１は、捕捉情報から単位時間当たりの情報変化量の分布を検出し、この検出結果から得られる複数の目標に関する情報と、予め求められた目標の移動経路情報つまり予測位置とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて、目標別にグループ分けし、各目標毎のグループ情報をターゲット判定処理部２２に供給する。
【００２８】
ターゲット判定処理部２２は、入力された各目標毎のグループ情報の中から目標を判定し、判定された目標情報を出力する。また、ターゲット判定処理部２２は、クラッタ除去手段２２１を備えている。クラッタ除去手段２２１は、グルーピング処理部２１で得られる各目標毎のグループ情報に対し、目標情報と予め求められた目標の移動経路情報との差、つまり予測誤差がある判定基準値以上であるか否かを判定し、判定基準値以上と判定された情報をクラッタ情報として除去する。
【００２９】
ここで、上記構成における処理動作について詳細に説明する。
グルーピング処理部２１では、目標毎に次の走査で目標を捕捉する位置を予測し、その予測位置からある範囲の捕捉情報を、同一目標としてグルーピングする。そして、ターゲット判定処理部２１で使用される予測誤差とは、予測位置と実際の捕捉位置（観測値）との差である。クラッタでは、この予測誤差が大きくなるため、この予測誤差がある判定基準以上の場合には、その情報がクラッタであると判定する。
【００３０】
以上のように上記第２の実施形態によれば、アンテナによりレーダ波を用いて目標を捕捉し、この捕捉情報からグルーピング処理部２１にて単位時間当たりの情報変化量の分布を検出し、この検出結果から得られる情報、つまり実際の捕捉位置と、予め求められた目標の移動経路情報、つまり予測位置とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて目標別にグループ分けし、ターゲット判定処理部２２にて各目標毎のグループ情報に対し予測位置と実際の捕捉位置との差つまり予測誤差が所定値以上であるか否かを判定することにより、目標とクラッタとを識別し、予測誤差が所定値以上である情報に対してはクラッタ除去手段２２１にてクラッタ情報と判断して除去するようにしている。
【００３１】
このため、レーダ波により得られる目標の捕捉情報から予測誤差を用いて目標とクラッタを識別してクラッタを除去するので、クラッタの多い環境であってもクラッタによる誤標定を低減することができる。
【００３２】
なお、上記第２の実施形態では、グルーピング処理部２１にてグループ分けされた目標毎のグループ情報の中から目標を判定する例について説明したが、この他にグループ分けしなくてもグルーピング処理部２１で求められた予測誤差に基づいて、目標を判定するようにしてもよい。この目標を標定する方法については、上記と同様に、予測誤差が所定値以上であるか否かを判定することにより、実現できる。
【００３３】
（第３の実施形態）
この発明の第３の実施形態は、先の第２の実施形態で説明した処理において、目標の分離がうまくできずに複数の目標が混在した形でグルーピングされて標定結果が得られない場合に、クラッタ除去処理で除去された情報を一定期間格納してクラッタ除去処理の基準パラメータ値を切り換えて再度標定処理を行なうことができるようにしたものである。
図３は、この発明の第３の実施形態に係わる標定レーダ装置のブロック構成図である。
【００３４】
図３において、図示しないアンテナで受信されたレーダ反射波から得られた目標の捕捉情報は、グルーピング処理部３１に供給される。グルーピング処理部３１は、捕捉情報から単位時間当たりの情報変化量の分布を検出し、この検出結果から得られる複数の目標に関する情報と、予め求められた目標の移動経路情報、つまり予測位置とを比較照合し、この比較照合結果に基づいて、目標別にグループ分けし、各目標毎のグループ情報をターゲット判定処理部３２に供給する。
【００３５】
ターゲット判定処理部３２は、入力された各目標毎のグループ情報の中から目標を判定し、判定された目標情報を標定計算装置３３に出力する。また、ターゲット判定処理部３２は、目標以外の情報をバッファ３４に一時的に記憶する。さらに、ターゲット判定処理部３２は、クラッタ除去手段３２１を備えている。クラッタ除去手段３２１は、外部からの指示で任意に変更可能な基準パラメータ値を使用して判定処理を実行するものであって、グルーピング処理部３１で得られる各目標毎のグループ情報に対し、目標情報と予め求められた目標の移動経路情報との差、つまり予測誤差が基準パラメータ値以上であるか否かを判定し、基準パラメータ値以上と判定された情報をクラッタ情報としてバッファ３４に記憶する。
【００３６】
標定計算装置３３は、標定計算処理部３３１と、表示器３３２とを備えている。標定計算処理部３３１は、ターゲット判定処理部３２からの出力に基づいて、標定計算を実行し、この標定結果を表示器３３２に表示させる。すなわち、操作員に対し、目標の標定結果を提示して再度標定処理が必要であるか否かの指示を促す。そこで、操作員は、標定結果から再度標定処理が必要な場合に、標定計算装置３３の図示しない入力装置を操作してターゲット判定処理部３２に対し再標定指示を送出する。すると、ターゲット判定処理部３２は、バッファ３４から情報を読み出し、クラッタ除去手段３２１の判定処理に使用される基準パラメータ値を変更して、再度標定処理を実行する。
【００３７】
ここで、基準パラメータ値を変更する方法としては、バッファ３４から読み出された情報に対し標定計算処理部３３１で標定計算を行ない、この標定結果を表示器３３２に表示しながら、バッファ３４から読み出される情報とグルーピング処理部３１で求められた予測位置との予測誤差と基準パラメータ値とが一致もしくは予測誤差が基準パラメータ値以下となるように、操作員が入力装置を操作してクラッタ除去手段３２１の基準パラメータ値を変更する。
【００３８】
以上のように上記第３の実施形態によれば、ターゲット判定処理部３２のクラッタ除去手段３２１にて各目標毎のクループ情報の中からクラッタと判定された情報をバッファ３４に格納しておくように、複数の目標が混在した形でグルーピングされたためにクラッタと判定されて標定結果が得られない場合には、バッファ３４からクラッタと判定された情報を読み出し、クラッタ除去手段３２１の判定処理に使用される基準パラメータ値を変更して、クラッタ除去処理で除去された情報に対して、再度標定処理を実施するようにしている。
【００３９】
このため、万一、良好な標定結果が得られない場合に、操作員が標定計算装置３４の図示しない入力装置を操作してターゲット判定処理部３２に対し再標定の指示を行なうことにより、再標定処理を実施して良好な標定結果を得ることが可能となる。
【００４０】
なお、上記第３の実施形態では、グルーピング処理部３１にてグループ分けされた目標毎のグループ情報の中から目標を標定する例について説明したが、この他にグループ分けしなくてもグルーピング処理部３１で求められた予測誤差に基づいて、目標を判定するようにしてもよい。この目標を判定する方法については、上記と同様に、予測誤差が基準パラメータ値以上であるか否かを判定することにより、実現できる。
【００４１】
（その他の実施形態）
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その他にも、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、操作員側で標定位置の標高値の補正を考慮しなくても自動的に標定位置の標高値を補正することができ、これにより操作員に対する負担の軽減化及び標定位置が算出されるまでに要する時間の短縮化を図り得る標定レーダ装置を提供することができる。また、クラッタの多い環境にあっても、クラッタによる誤標定を低減し、さらに複数の目標が混在する場合にも、確実に目標を標定し得る標定レーダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る標定レーダ装置の一実施形態を示すブロック構成図。
【図２】この発明に係る標定レーダ装置の第２の実施形態を示すブロック構成図。
【図３】この発明に係る標定レーダ装置の第３の実施形態を示すブロック構成図。
【図４】従来の標定レーダ装置が使用されるシステムを示す図。
【符号の説明】
１１…移動経路計算部、
１２…標定処理装置、
１２１…標高値比較処理部、
１２２…標高値判定処理部、
１３…標高値データベース、
２１，３１…グルーピング処理部、
２２，３２…ターゲット判定処理部、
２２１，３２１…クラッタ除去手段、
３３…標定計算装置、
３３１…標定計算処理部、
３３２…表示器、
３４…バッファ、
Ａ…発射台、
ＲＤ…標定レーダ装置、
Ｔ…目標。
【図１】
0003561190.tif 000002
【図２】
0003561190.tif 000003
【図３】
0003561190.tif 000004
【図４】
0003561190.tif 000005