(57)【要約】  観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部（１０）と、流速算出部（６）により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部（１１）とを設け、目標認定部（１５）が、仮判定部（１１）により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定するように、レーダ装置を構成した。
2019234924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を観測領域に向けて放射したのち、前記観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、
前記送受信部により受信された電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部と
を備えたレーダ装置。
【請求項２】
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補が、次のサンプリング時刻に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測し、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補が、予測したセルの組み合わせに存在していれば、当該目標候補を観測目標に認定することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記目標認定部は、次のサンプリング時刻に存在している可能性があるセルの組み合わせとして、今回のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の進行方向に存在しているセルの組み合わせを予測することを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定する条件として、当該目標候補の長さと、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の長さとの差分が閾値以下である条件を含んでいることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定する条件として、当該目標候補の傾きと、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の傾きとの差分が閾値以下である条件を含んでいることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補のうち、規定回数以上、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記流速算出部は、前記複数のセルの流速から潮汐成分をそれぞれ減算し、潮汐成分減算後のそれぞれの流速を前記仮判定部に出力することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記仮判定部は、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量と、それぞれの目標候補が観測目標ではない状況であるときのそれぞれの目標候補が存在しているセルの流量分布とに基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記仮判定部は、観測目標の可能性があると判定した目標候補が複数あるとき、複数の目標候補の間の距離が閾値以上であれば、前記複数の目標候補を別々の目標候補として取り扱い、前記複数の目標候補の間の距離が前記閾値未満であれば、前記複数の目標候補を１つの同じ目標候補として取り扱うことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１０】
前記仮判定部は、観測目標の可能性があると判定した目標候補が複数あるとき、複数の目標候補の間の傾き差が閾値以上であれば、前記複数の目標候補を別々の目標候補として取り扱い、前記複数の目標候補の間の傾き差が前記閾値未満であれば、前記複数の目標候補を１つの同じ目標候補として取り扱うことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１１】
観測領域から戻ってきた電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部と
を備えた信号処理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、時間的に連続して、観測目標の可能性があると判定した目標候補を観測目標に認定するレーダ装置及び信号処理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
津波の発生を検出する装置として、レーダを用いて、海面の流速を計測し、海面の流速から津波の発生を検出するレーダ装置が知られている。
しかし、レーダ装置により計測された海面の流速は、レーダ受信部における熱雑音の影響に伴う観測誤差又は風による流速変動の影響に伴う観測誤差を含んでいる。
したがって、レーダ装置は、海面の流速に基づいて、津波の検出処理を実施しても、津波の誤検出又は失検出を生じることがある。【０００３】
以下の特許文献１には、津波の誤検出又は津波の失検出を低減する対策として、津波が発生する可能性がある検出領域に含まれるセルに対応する海面の流速を平滑化し、平滑化した流速を検出領域における海面の流速と推定するレーダ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０３７５３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているレーダ装置では、海面の流速に含まれている観測誤差が低減されている。
しかし、特許文献１に開示されているレーダ装置は、津波の時間的な連続性を考慮して、津波の発生を検出するものではなく、１つのサンプリング時刻の流速だけで、津波の発生を検出している。
したがって、特許文献１に開示されているレーダ装置は、何らかの要因で、一時的に流速が大きくなったような場合にも、誤って津波の発生を認定してしまうことがあるという課題があった。【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、観測目標の誤検出を防止することができるレーダ装置及び信号処理器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーダ装置は、電磁波を観測領域に向けて放射したのち、観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、送受信部により受信された電磁波から、観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部とを設け、目標認定部が、仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定するように、レーダ装置を構成した。したがって、この発明に係るレーダ装置は、観測目標の誤検出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
【図２】信号処理器５のハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【図３】信号処理器５がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【図４】信号処理器５がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】アンテナ３から電磁波が放射される観測領域の海面を示す説明図である。
【図６】候補設定部１０による目標候補ｉの設定例を示す説明図である。
【図７】候補設定部１０による目標候補ｉの設定例を示す説明図である。
【図８】目標追尾部１７によるゲートの設定例を示す説明図である。
【図９】図９Ａは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の距離が長い例を示す説明図、図９Ｂは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の距離が短い例を示す説明図である。
【図１０】図１０Ａは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾き差αが大きい例を示す説明図、図１０Ｂは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾き差αが小さい例を示す説明図である。
【図１１】図１１Ａは、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの長さＬｅｎｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの長さＬｅｎｔ＋１との差分ΔＬｅｎが小さい例を示す説明図、図１１Ｂは、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの長さＬｅｎｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの長さＬｅｎｔ＋１との差分ΔＬｅｎが大きい例を示す説明図である。
【図１２】図１２Ａは、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの傾きβｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの傾きβｔ＋１との差分Δβが小さい例を示す説明図、図１２Ｂは、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの傾きβｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの傾きβｔ＋１との差分Δβが大きい例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
実施の形態１では、観測目標が津波であるレーダ装置について説明する。
しかし、これは一例に過ぎず、例えば、観測目標が風又は雲であるレーダ装置であってもよい。
【００１２】
図１において、送受信部１は、送信機２、アンテナ３及び受信機４を備えている。
送受信部１は、電磁波を観測領域の海面に向けて放射したのち、観測領域から戻ってきた電磁波を受信する。
送信機２は、アンテナ３から電磁波を観測領域の海面に向けて放射させる。
アンテナ３は、電磁波を観測領域の海面に向けて放射したのち、海面に反射されて戻ってきた電磁波を反射波として受信する。
受信機４は、アンテナ３により受信された反射波の受信信号に対する信号処理を実施する。受信信号に対する信号処理としては、受信信号の増幅処理及び受信信号の周波数変換処理などがある。
受信機４は、信号処理後の受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号を信号処理器５に出力する。
【００１３】
信号処理器５は、流速算出部６、候補設定部１０、仮判定部１１及び目標認定部１５を備えている。
図２は、信号処理器５のハードウェアを示すハードウェア構成図である。
流速算出部６は、流速算出処理部７、流速記憶部８及び潮汐減算部９を備えており、例えば、図２に示す流速算出回路２１によって実現される。
流速算出部６は、受信機４から出力されたデジタル信号から、観測領域の海面に含まれている複数のセルにおけるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔをそれぞれ算出する。
海面に含まれている複数のセルは、観測領域の海面がレンジ方向とアジマス方向に区分けされている小領域であり、以下、Ｃｄ，ｎで表すものとする。
ｄは、セルＣｄ，ｎのレンジ方向を示す変数であり、ｄ＝１，２，・・・，Ｄである。
ｎは、セルＣｄ，ｎのアジマス方向を示す変数であり、ｎ＝１，２，・・・，Ｎである。
【００１４】
流速算出処理部７は、受信機４から出力されたデジタル信号から、観測領域の海面に含まれているセルＣｄ，ｎにおけるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔを算出する。
流速算出処理部７は、セルＣｄ，ｎにおけるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔを流速記憶部８及び潮汐減算部９のそれぞれに出力する。
流速記憶部８は、流速算出処理部７から出力されたサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔを保存する記憶媒体である。
潮汐減算部９は、流速記憶部８により保存されている過去のサンプリング時刻の流速から、セルＣｄ，ｎの流速の長周期成分である潮汐成分ｔｉｄｅｄ，ｎを推定する。
潮汐減算部９は、セルＣｄ，ｎにおけるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔから潮汐成分ｔｉｄｅｄ，ｎを減算し、潮汐成分減算後の流速ｖ’ｄ，ｎ，ｔを仮判定部１１に出力する。
【００１５】
候補設定部１０は、例えば、図２に示す候補設定回路２２によって実現される。
候補設定部１０は、観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択する。
候補設定部１０は、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標である津波の波面が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補ｉに設定する。ｉは、目標候補を識別する変数である。
以下、目標候補ｉが存在している１つ以上のセルのそれぞれをＣｊで表し、セルＣｊの流速をｖｊで表すものとする。
【００１６】
仮判定部１１は、水深記憶部１２、流量算出部１３及び仮検出部１４を備えており、例えば、図２に示す仮判定回路２３によって実現される。
仮判定部１１は、潮汐減算部９から出力された潮汐成分減算後の流速ｖ’ｄ，ｎ，ｔのうち、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの潮汐成分減算後の流速ｖｊを用いて、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの流量Ｆｉを算出する。ここでは、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの流量は、同じＦｉであるとする。
仮判定部１１は、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの流量Ｆｉに基づいて、目標候補ｉが、観測目標の可能性があるか否かを判定する。
【００１７】
水深記憶部１２は、観測領域に含まれている複数のセルの水深として、それぞれのセルＣｄ，ｎの水深ｈｄ，ｎを保存している記憶媒体である。
流量算出部１３は、水深記憶部１２により保存されている複数のセルの水深の中から、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの水深ｈｊを取得する。
流量算出部１３は、目標候補ｉが存在しているセルＣｊの流速ｖｊと、セルＣｊの水深ｈｊと、目標候補ｉの法線ベクトルとセルＣｊの流速ｖｊの速度ベクトルとのなす角θｊと、セルＣｊの流量の標準偏差σｊとを用いて、セルＣｊの流量Ｆｉを算出する。
流量算出部１３は、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの流量Ｆｉを仮検出部１４に出力する。
【００１８】
仮検出部１４は、流量算出部１３から出力された流量Ｆｉと、目標候補ｉが観測目標ではない状況であるときの目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの流量分布の標準偏差σＦｉとを用いて、スコアＬｉを算出する。
仮検出部１４は、スコアＬｉと閾値Ｔｈを比較し、スコアＬｉが閾値Ｔｈよりも大きければ、目標候補ｉが、観測目標の可能性があると判定する。
仮検出部１４は、スコアＬｉが閾値Ｔｈ以下であれば、目標候補ｉが、観測目標の可能性がないと判定する。
仮検出部１４は、目標候補ｉが、観測目標の可能性があるか否かを示す判定結果を目標認定部１５に出力する。
【００１９】
目標認定部１５は、判定結果記憶部１６及び目標追尾部１７を備えており、例えば、図２に示す目標認定回路２４によって実現される。
目標認定部１５は、仮判定部１１により観測目標の可能性があると判定された目標候補ｉの中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する。
判定結果記憶部１６は、仮検出部１４から出力された判定結果を保存する記憶媒体である。
【００２０】
目標追尾部１７は、仮検出部１４から出力された判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示していれば、目標候補ｉが、次のサンプリング時刻ｔ＋１に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測する。次のサンプリング時刻ｔ＋１に存在している可能性があるセルの組み合わせとして、目標追尾部１７は、例えば、目標候補ｉの進行方向に存在しているセルの組み合わせを予測する。
目標追尾部１７は、次のサンプリング時刻ｔ＋１において、仮検出部１４から出力された判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示していれば、目標候補ｉを観測目標に認定する。
表示装置１８は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）及び液晶ディスプレイなどによって実現される。
表示装置１８は、目標追尾部１７によって、観測目標である津波の波面に認定された目標候補ｉなどを表示する装置である。
【００２１】
図１では、信号処理器５の構成要素である流速算出部６、候補設定部１０、仮判定部１１及び目標認定部１５のそれぞれが、図２に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、信号処理器５が、流速算出回路２１、候補設定回路２２、仮判定回路２３及び目標認定回路２４で実現されるものを想定している。
ここで、流速算出回路２１、候補設定回路２２、仮判定回路２３及び目標認定回路２４のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
【００２２】
信号処理器５の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、信号処理器５がソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が該当する。
【００２３】
図３は、信号処理器５がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
信号処理器５がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、流速算出部６、候補設定部１０、仮判定部１１及び目標認定部１５の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ３２に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ３１が、メモリ３２に格納されているプログラムを実行する。
図４は、信号処理器５がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順を示すフローチャートである。
【００２４】
また、図２では、信号処理器５の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアで実現される例を示し、図３では、信号処理器５がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される例を示しているが、信号処理器５における一部の構成要素が専用のハードウェアで実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現されるものであってもよい。
【００２５】
次に、図１に示すレーダ装置の動作について説明する。
まず、送信機２は、アンテナ３から電磁波を観測領域の海面に向けて放射させる。
アンテナ３から放射される電磁波の種類は、特に問わないが、３〜３０ＭＨｚ程度の短波帯の電磁波又は３０〜３００ＭＨｚ程度の超短波帯の電磁波などがアンテナ３から放射される。
送信機２が、例えば陸上に設置されているアンテナ３から、短波帯又は超短波帯の電磁波を観測領域の海面に向けて放射させると、電磁波と同方向に伝播する海面波に反射された当該電磁波の反射波がアンテナ３に戻ってくる。
海面波に反射された電磁波の反射波は、アンテナ３から放射された電磁波の波長の半分の長さを有する電力が大きな信号である。
海面波に反射された電磁波の反射波の電力が大きい理由は、ブラッグ共鳴散乱によって、或る海面波に反射された電磁波の位相と、当該海面波の隣の海面波に反射された電磁波の位相とが一致するためである。
図５は、アンテナ３から電磁波が放射される観測領域の海面を示す説明図である。
観測領域の海面は、レンジ方向とアジマス方向に区分けされており、図５に示す観測領域の海面は、一例として、６×６のセルＣｄ，ｎに区分けされている。
【００２６】
アンテナ３は、電磁波を観測領域の海面に向けて放射したのち、海面に反射されて戻ってきた電磁波を反射波として受信する。
受信機４は、アンテナ３により受信された反射波の受信信号に対する信号処理を実施する。
受信機４は、信号処理後の受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号を信号処理器５に出力する。
【００２７】
流速算出処理部７は、受信機４からデジタル信号を受けると、デジタル信号からセルＣｄ，ｎにおけるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔを算出する（図４のステップＳＴ１）。
即ち、流速算出処理部７は、デジタル信号をアジマス方向にフーリエ変換し、アジマス方向のフーリエ変換結果をレンジ方向にフーリエ変換することで、セルＣｄ，ｎにおけるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔを算出する。
流速算出処理部７は、セルＣｄ，ｎにおけるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔを流速記憶部８及び潮汐減算部９のそれぞれに出力する。
【００２８】
潮汐減算部９は、流速記憶部８により保存されているセルＣｄ，ｎにおける過去のサンプリング時刻の流速を取得する。
潮汐減算部９は、以下の式（１）に示すように、過去のサンプリング時刻の流速を用いて、セルＣｄ，ｎの流速の長周期成分である潮汐成分ｔｉｄｅｄ，ｎを推定する。
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式（１）において、Ｍは、過去のサンプリング時刻の流速の数、Ｌは、津波が発生している可能性があるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔを式（１）に含めないようにするためのマージンである。
【００２９】
ここでは、潮汐減算部９が、式（１）によって、潮汐成分ｔｉｄｅｄ，ｎを推定している。しかし、これは一例に過ぎず、潮汐減算部９は、カルマンフィルタを用いて、潮汐成分ｔｉｄｅｄ，ｎを推定してもよい。
潮汐減算部９は、以下の式（２）に示すように、セルＣｄ，ｎにおけるサンプリング時刻ｔの流速ｖｄ，ｎ，ｔから潮汐成分ｔｉｄｅｄ，ｎを減算し、潮汐成分減算後の流速ｖ’ｄ，ｎ，ｔを仮判定部１１に出力する（図４のステップＳＴ２）。
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【００３０】
候補設定部１０は、観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択する。
候補設定部１０は、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標である津波の波面が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補ｉに設定する（図４のステップＳＴ３）。
図６及び図７は、候補設定部１０による目標候補ｉの設定例を示す説明図である。
図６及び図７において、●は、目標候補ｉが存在しているセルを示している。
【００３１】
図６では、候補設定部１０が、アジマス方向がｎ＝１のセルＣ１，１〜Ｃ６，１のそれぞれを起点として、アジマス方向がｎ＝６のセルＣ１，６〜Ｃ６，６のそれぞれを終点とするセルの組み合わせを複数選択している。
図６では、ｄ＝１，２，・・・，６であるため、３６（＝６×６）個の組み合わせが選択される。なお、ｄ＝１，２，・・・，Ｄであれば、（Ｄ×Ｄ）個の組み合わせが選択される。
図６では、図面の煩雑化を避けるため、３６個の組み合わせのうち、一部の組み合わせのみを例示している。
図６では、セルＣ４，１、セルＣ４，２、セルＣ４，３、セルＣ５，４、セルＣ５，５及びＣ６，６の組み合わせと、セルＣ３，１、セルＣ３，２、セルＣ３，３、セルＣ３，４、セルＣ３，５及びＣ３，６の組み合わせとを例示している。
なお、セルＣ４，１、セルＣ４，２、セルＣ４，３、セルＣ５，４、セルＣ５，５及びＣ６，６の組み合わせでは、セルＣ５，４の代わりに、セルＣ４，４を組み合わせに含めてもよい。しかし、セルＣ４，４よりもセルＣ５，４の方が、セルの並びが直線的になるため、図６では、セルＣ５，４が組み合わせに含められている。
【００３２】
図６では、候補設定部１０が、アジマス方向がｎ＝１のセルＣ１，１〜Ｃ６，１のそれぞれを起点として、アジマス方向がｎ＝６のセルＣ１，６〜Ｃ６，６のそれぞれを終点とするセルの組み合わせを複数選択している。
しかし、これは一例に過ぎず、候補設定部１０が、アジマス方向がｎ＝１のセルＣ１，１〜Ｃ６，１のそれぞれを起点として、アジマス方向がｎ＝５、ｎ＝４又はｎ＝３などのセルのそれぞれを終点とするセルの組み合わせを複数選択するようにしてもよい。
また、候補設定部１０が、アジマス方向がｎ＝２、ｎ＝３又はｎ＝４などのセルのそれぞれを起点として、アジマス方向がｎ＝６のセルＣ１，６〜Ｃ６，６のそれぞれを終点とするセルの組み合わせを複数選択するようにしてもよい。
また、候補設定部１０が、アジマス方向がｎ＝２又はｎ＝３などのセルのそれぞれを起点として、アジマス方向がｎ＝５又はｎ＝４などのセルのそれぞれを終点とするセルの組み合わせを複数選択するようにしてもよい。
【００３３】
図７では、アンテナ３から最遠方のセルであるレンジ方向がｄ＝６のセルＣ６，１〜Ｃ６，１のそれぞれを起点として、アジマス方向がｎ＝１のセルＣ１，１〜Ｃ６，１のそれぞれを終点とするセルの組み合わせを複数選択している。あるいは、レンジ方向がｄ＝６のセルＣ６，１〜Ｃ６，１のそれぞれを起点として、アジマス方向がｎ＝６のセルＣ１，６〜Ｃ６，６のそれぞれを終点とするセルの組み合わせを複数選択している。
図７では、ｄ＝１，２，・・・，６であり、ｎ＝１，２，・・・，６であるため、７２（＝（６＋６）×６）個の組み合わせが選択される。なお、ｄ＝１，２，・・・，Ｄであり、ｎ＝１，２，・・・，Ｎであれば、（Ｄ＋Ｄ）×Ｎ個の組み合わせが選択される。
図７では、図面の煩雑化を避けるため、７２個の組み合わせのうち、一部の組み合わせのみを例示している。
即ち、セルＣ６，２及びＣ５，１の組み合わせと、セルＣ６，５、セルＣ５，５、セルＣ４，６及びＣ３，６の組み合わせとを例示している。
【００３４】
ここでは、目標候補ｉの設定例として、図６及び図７を例示している。しかし、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせであれば、どのような組み合わせでもよく、図６及び図７が示す設定例に限るものではない。
【００３５】
流量算出部１３は、潮汐減算部９から潮汐成分減算後の流速ｖ’ｄ，ｎ，ｔを受けると、潮汐成分減算後の流速ｖ’ｄ，ｎ，ｔの中から、候補設定部１０により設定された目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの潮汐成分減算後の流速ｖｊを取得する。
ここでは、観測領域に含まれている複数のセルのうち、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルをＣｊで表している。目標候補ｉが存在しているセルの組み合わせが、例えば、図７が示すように、４つのセルＣ６，５、セルＣ５，５、セルＣ４，６及びＣ３，６の組み合わせであれば、Ｃ１＝Ｃ６，５、Ｃ２＝Ｃ５，５、Ｃ３＝Ｃ４，６、Ｃ４＝Ｃ３，６である。
流量算出部１３は、水深記憶部１２により保存されている複数のセルの水深の中から、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの水深ｈｊを取得する。
【００３６】
流量算出部１３は、以下の式（３）に示すように、セルＣｊの流速ｖｊと、セルＣｊの水深ｈｊと、目標候補ｉの法線ベクトルとセルＣｊの流速ｖｊの速度ベクトルとのなす角θｊと、セルＣｊの流量の標準偏差σｊとを用いて、セルＣｊの流量Ｆｉを算出する（図４のステップＳＴ４）。
2019234924.tif 000005
式（３）及び式（４）において、Ｅｉは、目標候補ｉが存在しているセルＣｊの集合である。
【００３７】
図６では、目標候補ｉが存在しているセルＣｊでのなす角θｊとして、法線ベクトルとセルＣ５，５の流速の速度ベクトルとのなす角θ５，５と、法線ベクトルとセルＣ４，２の流速の速度ベクトルとのなす角θ４，２とを例示している。
ｃｏｓθ５，５＜ｃｏｓθ４，２であるため、セルＣ５，５の流速よりもセルＣ４，２の流速の方が、セルＣｊの流量Ｆｉを算出する上で大きな重みを持っている。
目標候補ｉが津波の波面であれば、目標候補ｉの進行方向は、目標候補ｉの法線ベクトルの方向である可能性が高いため、セルＣ４，２の流速に上記のような重みが付けられることで、セルＣｊの流量Ｆｉの算出精度が向上する。
流量算出部１３は、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの流量Ｆｉを仮検出部１４に出力する。
【００３８】
仮検出部１４は、流量算出部１３から目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊの流量Ｆｉを受けると、以下の式（５）に示すように、流量Ｆｉと標準偏差σＦｉとを用いて、スコアＬｉを算出する。標準偏差σＦｉは、目標候補ｉが存在している１つ以上のセルＣｊの流量分布の標準偏差であり、津波が発生していないときに算出されている。
2019234924.tif 000006
【００３９】
仮検出部１４は、スコアＬｉと閾値Ｔｈを比較する（図４のステップＳＴ５）。閾値Ｔｈは、仮検出部１４の内部メモリに格納されているものであってもよいし、外部から与えられるものであってもよい。
仮検出部１４は、スコアＬｉが閾値Ｔｈよりも大きければ（図４のステップＳＴ５：ＹＥＳの場合）、目標候補ｉが、観測目標の可能性があると判定する（図４のステップＳＴ６）。
仮検出部１４は、スコアＬｉが閾値Ｔｈ以下であれば（図４のステップＳＴ５：ＮＯの場合）、目標候補ｉが、観測目標の可能性がないと判定する（図４のステップＳＴ７）。
仮検出部１４は、目標候補ｉが、観測目標の可能性があるか否かを示す判定結果を判定結果記憶部１６に格納する。また、仮検出部１４は、判定結果を目標追尾部１７に出力する。
仮検出部１４は、候補設定部１０により設定された全ての目標候補について、観測目標の可能性があるかの判定が終了したか否かを判定する（図４のステップＳＴ８）。
仮検出部１４は、未だ判定が終了していない目標候補が残っていれば（図４のステップＳＴ８：ＮＯの場合）、ステップＳＴ４〜ＳＴ７の処理を繰り返すため、未だ判定が終了していない目標候補についての流量の算出を流量算出部１３に指示する。
仮検出部１４は、全ての目標候補についての判定が終了していれば（図４のステップＳＴ８：ＹＥＳの場合）、目標追尾部１７に対して処理の開始を指示する。
【００４０】
目標追尾部１７は、仮検出部１４から処理の開始指示を受けると、以下の処理を開始する。
目標追尾部１７は、仮検出部１４から出力された判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示していれば、目標候補ｉが、次のサンプリング時刻ｔ＋１に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測する処理を行う。
即ち、目標追尾部１７は、目標候補ｉの進行方向が目標候補ｉの法線ベクトルの方向であるとし、目標候補ｉが、次のサンプリング時刻ｔ＋１に存在している可能性があるセルの組み合わせとして、法線ベクトルの方向に存在しているセルの組み合わせを予測する。
具体的には、以下のようにして、目標追尾部１７は、目標候補ｉが、次のサンプリング時刻ｔ＋１に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測する。
【００４１】
目標追尾部１７は、以下の式（６）に示すように、サンプリング時刻ｔにおける目標候補ｉが、次のサンプリング時刻ｔ＋１までの間に移動している距離Ｐｉを算出する。
2019234924.tif 000007
式（６）〜（８）において、Ｔはサンプリング間隔、ｇは重力加速度である。
目標追尾部１７は、目標候補ｉの法線ベクトルの方向に存在しているセルの組み合わせのうち、サンプリング時刻ｔにおける目標候補ｉからの距離がＰｉであるセルの組み合わせを特定する。
目標追尾部１７は、特定したセルの組み合わせを含むセル群をゲートとして設定する。
図８は、目標追尾部１７によるゲートの設定例を示す説明図である。
図８では、目標追尾部１７が、サンプリング時刻がｔ−１であるとき、サンプリング時刻ｔでのゲートを設定し、サンプリング時刻がｔであるとき、サンプリング時刻ｔ＋１でのゲートを設定している。
図８では、ゲートの大きさが、特定したセルの組み合わせと概ね同じである。しかし、これは一例に過ぎず、ゲートの大きさが、特定したセルの組み合わせよりも大きければよい。
【００４２】
ここでは、目標追尾部１７が、目標候補ｉの法線ベクトルの方向と距離Ｐｉとに基づいて、目標候補ｉが、次のサンプリング時刻ｔ＋１に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測している。
しかし、これは一例に過ぎず、目標追尾部１７は、目標候補ｉの過去の位置及び速度に基づく、目標候補ｉの追尾処理を実施することで、目標候補ｉが、次のサンプリング時刻ｔ＋１に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測するようにしてもよい。
追尾処理の方法としては、カルマンフィルタ又はＭＨＴ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）などを用いる方法が知られている。
【００４３】
目標追尾部１７は、サンプリング時刻ｔ＋１のときの仮検出部１４の判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示しており、かつ、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊが、サンプリング時刻ｔ＋１でのゲート内であるか否かを判定する（図４のステップＳＴ９）。
目標追尾部１７は、仮検出部１４の判定結果が観測目標の可能性がある旨を示しており、かつ、それぞれのセルＣｊがゲート内であれば（図４のステップＳＴ９：ＹＥＳの場合）、目標候補ｉが観測目標であると認定する（図４のステップＳＴ１０）。
目標追尾部１７は、仮検出部１４の判定結果が観測目標の可能性がある旨を示していても、それぞれのセルＣｊがゲート内でなければ（図４のステップＳＴ９：ＮＯの場合）、目標候補ｉが観測目標ではないと認定する（図４のステップＳＴ１１）。
なお、目標追尾部１７は、仮検出部１４の判定結果が観測目標の可能性がない旨を示していなければ、目標候補ｉが観測目標ではないと認定する。
【００４４】
ここでは、目標追尾部１７は、目標候補ｉが、２回連続して、観測目標の可能性があると判定されているときに、目標候補ｉが観測目標であると認定している。
しかし、これは一例に過ぎず、観測目標であるための規定回数として、例えば、Ｎ回が設定されている場合、目標追尾部１７は、Ｎ回連続して、観測目標の可能性があると判定されているときに、目標候補ｉが観測目標であると認定する。
【００４５】
例えば、Ｎ＝３である場合、以下の条件（１）〜（３）を満足すれば、目標追尾部１７によって、目標候補ｉが観測目標であると認定される。
条件（１）
サンプリング時刻ｔ−１のときの仮検出部１４の判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示している。
条件（２）
サンプリング時刻ｔのときの仮検出部１４の判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示しており、かつ、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊが、サンプリング時刻ｔでのゲート内である。
条件（３）
サンプリング時刻ｔ＋１のときの仮検出部１４の判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示しており、かつ、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊが、サンプリング時刻ｔ＋１でのゲート内である。
【００４６】
目標追尾部１７は、仮検出部１４によって、観測目標の可能性があると判定された目標候補ｉの全てについて、観測目標であるかの認定が終了したか否かを判定する（図４のステップＳＴ１２）。
目標追尾部１７は、未だ判定が終了していない目標候補が残っていれば（図４のステップＳＴ１２：ＮＯの場合）、ステップＳＴ９〜ＳＴ１１の処理を繰り返し実施する。
目標追尾部１７は、全ての目標候補についての判定が終了していれば（図４のステップＳＴ１２：ＹＥＳの場合）、表示装置１８に対して表示処理の開始を指示する。
表示装置１８は、目標追尾部１７から表示処理の開始指示を受けると、目標追尾部１７によって、観測目標であると認定された目標候補ｉなどを表示する。
【００４７】
以上の実施の形態１は、観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部１０と、流速算出部６により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部１１とを設け、目標認定部１５が、仮判定部１１により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定するように、レーダ装置を構成した。したがって、実施の形態１のレーダ装置は、観測目標の誤検出を防止することができる。
【００４８】
図１に示すレーダ装置では、仮検出部１４が、スコアＬｉが閾値Ｔｈよりも大きければ、目標候補ｉが、観測目標の可能性があると判定している。したがって、スコアＬｉが閾値Ｔｈよりも大きければ、仮検出部１４によって、複数の目標候補が、観測目標の可能性があると判定される。
仮検出部１４は、複数の目標候補が、観測目標の可能性があると判定すると、複数の目標候補の間の距離が閾値Ｌｔｈ以上であれば、複数の目標候補を別々の目標候補として取り扱うようにする。
仮検出部１４は、複数の目標候補の間の距離が閾値Ｌｔｈ未満であれば、複数の目標候補を１つの同じ目標候補として取り扱うようにする。閾値Ｌｔｈとしては、想定される津波の波面間の距離の２分の１などの値が設定される。閾値Ｌｔｈは、仮検出部１４の内部メモリに格納されているものとしてもよいし、外部から与えられるものとしてもよい。
具体的には、以下の通りである。
【００４９】
ここでは、説明の簡単化のため、観測目標の可能性がある複数の目標候補として、仮検出部１４によって、２つの目標候補（目標候補ｉ、目標候補ｉ＋１）が検出されているものとする。
図９は、仮検出部１４によって、２つの目標候補（目標候補ｉ、目標候補ｉ＋１）が検出されている例を示す説明図である。
図９Ａは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の距離が長い例を示し、図９Ｂは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の距離が短い例を示している。
図９Ａでは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１との間の距離Ｄｉｓが閾値Ｌｔｈ以上であり、図９Ｂでは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の距離Ｄｉｓが閾値Ｌｔｈ未満であるとする。
仮検出部１４は、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１との間の距離Ｄｉｓを算出する。
即ち、仮検出部１４は、目標候補ｉの重心位置及び目標候補ｉ＋１の重心位置のそれぞれを算出し、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１との間の距離Ｄｉｓとして、２つの重心位置の間の距離を算出する。
【００５０】
次に、仮検出部１４は、距離Ｄｉｓと閾値Ｌｔｈとを比較する。
仮検出部１４は、図９Ａに示すように、距離Ｄｉｓが閾値Ｌｔｈ以上であれば、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１が、津波の異なる波面である可能性が高いため、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１を別々の目標候補として取り扱うようにする。
仮検出部１４は、図９Ｂに示すように、距離Ｄｉｓが閾値Ｌｔｈ未満であれば、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１が、津波の同じ波面又は誤検出の可能性が高いため、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１を１つの同じ目標候補として取り扱うようにする。
仮検出部１４は、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１を１つの同じ目標候補として取り扱う場合、目標候補ｉ又は目標候補ｉ＋１を破棄するようにしてもよいし、２つの目標候補が存在しているそれぞれセルＣｊの位置の平均化などを行うようにしてもよい。
２つの目標候補を１つの同じ目標候補として取り扱うことで、目標認定部１５の処理負荷を軽減することができるとともに、津波の誤検出を防止することができる。
【００５１】
ここでは、仮検出部１４が、複数の目標候補の間の距離Ｄｉｓに基づいて、複数の目標候補を別々の目標候補として取り扱うか否かを判定している。
しかし、これは一例に過ぎず、仮検出部１４は、例えば、複数の目標候補の間の傾き差αに基づいて、複数の目標候補を別々の目標候補として取り扱うか否かを判定するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。
【００５２】
ここでは、説明の簡単化のため、観測目標の可能性がある複数の目標候補として、仮検出部１４によって、２つの目標候補（目標候補ｉ、目標候補ｉ＋１）が検出されているものとする。
図１０は、仮検出部１４によって、２つの目標候補（目標候補ｉ、目標候補ｉ＋１）が検出されている例を示す説明図である。
図１０Ａは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾き差αが大きい例を示し、図１０Ｂは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾き差αが小さい例を示している。
図１０Ａでは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾き差αが閾値αｔｈ以上であり、図１０Ｂでは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾き差αが閾値αｔｈ未満であるとする。
仮検出部１４は、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾き差αを算出する。
即ち、仮検出部１４は、傾き差αとして、目標候補ｉの法線ベクトルの方向と目標候補ｉ＋１の法線ベクトルの方向との差分を算出する。
【００５３】
仮検出部１４は、傾き差αと閾値αｔｈとを比較する。閾値αｔｈとしては、想定される津波の波面間の傾き差の２分の１などの値が設定される。閾値αｔｈは、仮検出部１４の内部メモリに格納されているものとしてもよいし、外部から与えられるものとしてもよい。
仮検出部１４は、図１０Ａに示すように、傾き差αが閾値αｔｈ以上であれば、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１が、津波の異なる波面である可能性が高いため、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１を別々の目標候補として取り扱うようにする。
仮検出部１４は、図１０Ｂに示すように、傾き差αが閾値αｔｈ未満であれば、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１が、津波の同じ波面又は誤検出の可能性が高いため、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１を１つの同じ目標候補として取り扱うようにする。
【００５４】
実施の形態２．
実施の形態１のレーダ装置では、目標認定部１５が、仮判定部１１により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定している。
実施の形態２では、仮判定部１１により観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定する条件として、目標候補の長さを条件に含めているレーダ装置について説明する。
実施の形態２のレーダ装置の構成は、実施の形態１のレーダ装置と同様に図１である。
【００５５】
まず、目標追尾部１７は、実施の形態１と同様の判定を行う。
即ち、目標追尾部１７は、サンプリング時刻ｔ＋１のときの仮検出部１４の判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示しており、かつ、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊが、サンプリング時刻ｔ＋１でのゲート内であるか否かを判定する。
次に、目標追尾部１７は、仮検出部１４の判定結果が観測目標の可能性がある旨を示しており、かつ、それぞれのセルＣｊがゲート内であれば、目標候補ｉが長さの条件を満足しているか否かを判定する。
【００５６】
長さの条件は、今回のサンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの長さＬｅｎｔと、次のサンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの長さＬｅｎｔ＋１との差分ΔＬｅｎが閾値Ｌｅｎｔｈ以下である条件である。
目標候補ｉの長さＬｅｎｔは、サンプリング時刻ｔにおいて、観測目標の可能性があると判定された目標候補ｉの長さである。
目標候補ｉの長さＬｅｎｔ＋１は、サンプリング時刻ｔ＋１において、観測目標の可能性があると判定された目標候補ｉの長さである。
【００５７】
図１１は、仮検出部１４によって、サンプリング時刻ｔで検出された目標候補ｉとサンプリング時刻ｔ＋１で検出された目標候補ｉとを示す説明図である。
図１１Ａは、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの長さＬｅｎｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの長さＬｅｎｔ＋１との差分ΔＬｅｎが小さい例を示している。図１１Ｂは、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの長さＬｅｎｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの長さＬｅｎｔ＋１との差分ΔＬｅｎが大きい例を示している。
図１１Ａでは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の長さの差分ΔＬｅｎが閾値Ｌｅｎｔｈ以下であり、図１１Ｂでは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の長さの差分ΔＬｅｎが閾値Ｌｅｎｔｈよりも大きいとする。
【００５８】
目標追尾部１７は、目標候補ｉの長さＬｅｎｔと、目標候補ｉの長さＬｅｎｔ＋１との差分ΔＬｅｎを算出し、差分ΔＬｅｎと閾値Ｌｅｎｔｈを比較する。閾値Ｌｅｎｔｈは、目標追尾部１７の内部メモリに格納されているものとしてもよいし、外部から与えられるものとしてもよい。
目標追尾部１７は、図１１Ａに示すように、差分ΔＬｅｎが閾値Ｌｅｎｔｈ以下であれば、目標候補ｉが観測目標であると認定する。
目標追尾部１７は、図１１Ｂに示すように、差分ΔＬｅｎが閾値Ｌｅｎｔｈよりも大きければ、目標候補ｉが観測目標ではないと認定する。
津波の波面の長さは、１つのサンプリング間隔中にはほとんど変わらないので、目標追尾部１７が、長さが大きく変化している目標候補ｉを観測目標ではないと認定することで、観測目標である津波の誤検出を防止することができる。
【００５９】
実施の形態３．
実施の形態１のレーダ装置では、目標認定部１５が、仮判定部１１により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定している。
実施の形態３では、仮判定部１１により観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定する条件として、目標候補の傾きを条件に含めているレーダ装置について説明する。
実施の形態３のレーダ装置の構成は、実施の形態１のレーダ装置と同様に図１である。
【００６０】
まず、目標追尾部１７は、実施の形態１と同様の判定を行う。
即ち、目標追尾部１７は、サンプリング時刻ｔ＋１のときの仮検出部１４の判定結果が、目標候補ｉが、観測目標の可能性がある旨を示しており、かつ、目標候補ｉが存在しているそれぞれのセルＣｊが、サンプリング時刻ｔ＋１でのゲート内であるか否かを判定する。
次に、目標追尾部１７は、仮検出部１４の判定結果が観測目標の可能性がある旨を示しており、かつ、それぞれのセルＣｊがゲート内であれば、目標候補ｉが傾きの条件を満足しているか否かを判定する。
【００６１】
傾きの条件は、今回のサンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの傾きβｔと、次のサンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの傾きβｔ＋１との差分Δβが閾値βｔｈ以下である条件である。
目標候補ｉの傾きβｔは、サンプリング時刻ｔにおいて、観測目標の可能性があると判定された目標候補ｉの傾きである。
目標候補ｉの傾きβｔ＋１は、サンプリング時刻ｔ＋１において、観測目標の可能性があると判定された目標候補ｉの傾きである。
【００６２】
図１２は、仮検出部１４によって、サンプリング時刻ｔで検出された目標候補ｉとサンプリング時刻ｔ＋１で検出された目標候補ｉとを示す説明図である。
図１２Ａは、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの傾きβｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの傾きβｔ＋１との差分Δβが小さい例を示している。図１２Ｂは、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの傾きβｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの傾きβｔ＋１との差分Δβが大きい例を示している。
図１２Ａでは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾きの差分Δβが閾値βｔｈ以下であり、図１２Ｂでは、目標候補ｉと目標候補ｉ＋１の間の傾きの差分Δβが閾値βｔｈよりも大きいとする。
【００６３】
目標追尾部１７は、サンプリング時刻ｔでの目標候補ｉの傾きβｔと、サンプリング時刻ｔ＋１での目標候補ｉの傾きβｔ＋１との差分Δβを算出し、差分Δβと閾値βｔｈを比較する。閾値βｔｈは、目標追尾部１７の内部メモリに格納されているものとしてもよいし、外部から与えられるものとしてもよい。
目標追尾部１７は、図１２Ａに示すように、差分Δβが閾値βｔｈ以下であれば、目標候補ｉが観測目標であると認定する。
目標追尾部１７は、図１２Ｂに示すように、差分Δβが閾値βｔｈよりも大きければ、目標候補ｉが観測目標ではないと認定する。
津波の波面の傾きは、１つのサンプリング間隔中にはほとんど変わらないので、目標追尾部１７が、傾きが大きく変化している目標候補ｉが観測目標ではないと認定することで、観測目標である津波の誤検出を防止することができる。
【００６４】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明は、時間的に連続して、観測目標の可能性があると判定した目標候補を観測目標に認定するレーダ装置及び信号処理器に適している。
【符号の説明】
【００６６】
１  送受信部、２  送信機、３  アンテナ、４  受信機、５  信号処理器、６  流速算出部、７  流速算出処理部、８  流速記憶部、９  潮汐減算部、１０  候補設定部、１１  仮判定部、１２  水深記憶部、１３  流量算出部、１４  仮検出部、１５  目標認定部、１６  判定結果記憶部、１７  目標追尾部、１８  表示装置、２１  流速算出回路、２２  候補設定回路、２３  仮判定回路、２４  目標認定回路、３１  プロセッサ、３２  メモリ。
【図１】
2019234924.tif 000008
【図２】
2019234924.tif 000009
【図３】
2019234924.tif 000010
【図４】
2019234924.tif 000011
【図５】
2019234924.tif 000012
【図６】
2019234924.tif 000013
【図７】
2019234924.tif 000014
【図８】
2019234924.tif 000015
【図９】
2019234924.tif 000016
【図１０】
2019234924.tif 000017
【図１１】
2019234924.tif 000018
【図１２】
2019234924.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月18日(2020.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係るレーダ装置は、電磁波を観測領域に向けて放射したのち、観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、送受信部により受信された電磁波から、観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備えている。目標認定部は、仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補が、次のサンプリング時刻に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測し、次のサンプリング時刻において、仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補が、予測したセルの組み合わせに存在していれば、当該目標候補を観測目標に認定するものであり、目標認定部は、次のサンプリング時刻に存在している可能性があるセルの組み合わせとして、今回のサンプリング時刻において、仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の進行方向に存在しているセルの組み合わせを予測する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を観測領域に向けて放射したのち、前記観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、
前記送受信部により受信された電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補が、次のサンプリング時刻に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測し、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補が、予測したセルの組み合わせに存在していれば、当該目標候補を観測目標に認定するものであり、
前記目標認定部は、次のサンプリング時刻に存在している可能性があるセルの組み合わせとして、今回のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の進行方向に存在しているセルの組み合わせを予測することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
電磁波を観測領域に向けて放射したのち、前記観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、
前記送受信部により受信された電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定する条件として、当該目標候補の長さと、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の長さとの差分が閾値以下である条件を含んでいることを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
電磁波を観測領域に向けて放射したのち、前記観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、
前記送受信部により受信された電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定する条件として、当該目標候補の傾きと、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の傾きとの差分が閾値以下である条件を含んでいることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
電磁波を観測領域に向けて放射したのち、前記観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、
前記送受信部により受信された電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補のうち、規定回数以上、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
電磁波を観測領域に向けて放射したのち、前記観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、
前記送受信部により受信された電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記仮判定部は、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量と、それぞれの目標候補が観測目標ではない状況であるときのそれぞれの目標候補が存在しているセルの流量分布とに基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
電磁波を観測領域に向けて放射したのち、前記観測領域から戻ってきた電磁波を受信する送受信部と、
前記送受信部により受信された電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記仮判定部は、観測目標の可能性があると判定した目標候補が複数あるとき、複数の目標候補の間の傾き差が閾値以上であれば、前記複数の目標候補を別々の目標候補として取り扱い、前記複数の目標候補の間の傾き差が前記閾値未満であれば、前記複数の目標候補を１つの同じ目標候補として取り扱うことを特徴とするレーダ装置。
【請求項７】
前記流速算出部は、前記複数のセルの流速から潮汐成分をそれぞれ減算し、潮汐成分減算後のそれぞれの流速を前記仮判定部に出力することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記仮判定部は、観測目標の可能性があると判定した目標候補が複数あるとき、複数の目標候補の間の距離が閾値以上であれば、前記複数の目標候補を別々の目標候補として取り扱い、前記複数の目標候補の間の距離が前記閾値未満であれば、前記複数の目標候補を１つの同じ目標候補として取り扱うことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のレーダ装置。
【請求項９】
観測領域から戻ってきた電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補が、次のサンプリング時刻に存在している可能性があるセルの組み合わせを予測し、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補が、予測したセルの組み合わせに存在していれば、当該目標候補を観測目標に認定するものであり、
前記目標認定部は、次のサンプリング時刻に存在している可能性があるセルの組み合わせとして、今回のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の進行方向に存在しているセルの組み合わせを予測することを特徴とする信号処理器。
【請求項１０】
観測領域から戻ってきた電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定する条件として、当該目標候補の長さと、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の長さとの差分が閾値以下である条件を含んでいることを特徴とする信号処理器。
【請求項１１】
観測領域から戻ってきた電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定する条件として、当該目標候補の傾きと、次のサンプリング時刻において、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の傾きとの差分が閾値以下である条件を含んでいることを特徴とする信号処理器。
【請求項１２】
観測領域から戻ってきた電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記目標認定部は、前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補のうち、規定回数以上、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を観測目標に認定することを特徴とする信号処理器。
【請求項１３】
観測領域から戻ってきた電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記仮判定部は、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量と、それぞれの目標候補が観測目標ではない状況であるときのそれぞれの目標候補が存在しているセルの流量分布とに基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定することを特徴とする信号処理器。
【請求項１４】
観測領域から戻ってきた電磁波から、前記観測領域に含まれている複数のセルの流速をそれぞれ算出する流速算出部と、
前記観測領域に含まれている複数のセルの中から、配置が連続している１つ以上のセルの組み合わせを複数選択し、選択したそれぞれのセルの組み合わせに観測目標が存在していると仮定して、それぞれの観測目標を目標候補に設定する候補設定部と、
前記流速算出部により算出された流速のうち、それぞれの目標候補が存在しているセルの流速を用いて、それぞれの目標候補が存在しているセルの流量を算出し、前記流量に基づいて、それぞれの目標候補が、観測目標の可能性があるか否かを判定する仮判定部と、
前記仮判定部により観測目標の可能性があると判定された目標候補の中で、時間的に連続して観測目標の可能性があると判定された目標候補を特定し、特定した目標候補を観測目標に認定する目標認定部とを備え、
前記仮判定部は、観測目標の可能性があると判定した目標候補が複数あるとき、複数の目標候補の間の傾き差が閾値以上であれば、前記複数の目標候補を別々の目標候補として取り扱い、前記複数の目標候補の間の傾き差が前記閾値未満であれば、前記複数の目標候補を１つの同じ目標候補として取り扱うことを特徴とする信号処理器。
【国際調査報告】
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