(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象で反射された反射波を受信し、前記反射波に基づいて測定波形マップを作成する受信部と、
予め設定される加算期間において前記測定対象について予測される動きの変化量に基づいて、前記測定波形マップの軸の内の１つ以上の所定の軸について、それぞれ幅を設定し、前記測定波形マップを前記所定の軸方向に対応する前記幅の複数の範囲に分割する範囲分割部と、
前記分割した範囲の中でのパワー又は振幅の最大値をそれぞれ検出し、検出した値を各範囲での代表値として前記測定波形マップの解像度を低減させた解像度低減マップを生成するピーク値選択部と、
前記加算期間中の複数の測定で生成される複数の解像度低減マップを、測定回毎に設定される方向に、測定回毎に設定される量だけシフトさせるシフト部と、
前記シフトされた複数の解像度低減マップのパワー又は振幅を加算して加算マップを生成する加算部と、
前記加算マップのパワー又は振幅に基づき、前記測定対象が存在すると推定される点を検出する検出部と
を具備することを特徴とする目標検出装置。
【請求項２】
前記受信部は、パルス・ドップラレーダの受信部であり、
前記測定波形マップは、レンジとドップラ周波数との２次元マップであることを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項３】
前記範囲分割部は、ドップラ周波数を複数の範囲に分割し、
前記ピーク選択部は、前記分割したドップラ周波数の範囲の中でのパワー又は振幅の最大値をそれぞれ検出し、検出した値を各範囲での代表値として解像度低減マップを生成することを特徴とする請求項２記載の目標検出装置。
【請求項４】
前記シフト部は、前記解像度低減マップ内のいずれかのドップラ周波数に対応する移動速度と各測定回での経過時間とから算出される移動距離に対応する量だけ、レンジ方向へ前記複数の解像度低減マップをシフトさせることを特徴とする請求項３記載の目標検出装置。
【請求項５】
前記加算期間中の複数の測定で生成される解像度低減マップのドップラ周波数の範囲を選択する範囲選択部をさらに具備し、
前記シフト部は、前記ドップラ周波数の範囲が選択された解像度低減マップのシフト処理を行うことを特徴とする請求項４記載の目標検出装置。
【請求項６】
前記範囲選択部は、前記解像度低減マップのレンジ分解能Ｂｒと、前記加算期間Ｔと、前記選択された解像度低減マップのドップラ周波数方向の範囲に相当する速度の幅Ｖｒとを、Ｂｒ＞Ｔ×Ｖｒ／２の関係を満たすように設定することを特徴とする請求項５記載の目標検出装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記加算マップのドップラ周波数の範囲を選択し、選択後の加算マップからパワー又は振幅が他の点より大きいと推測される点を検出することを特徴とする請求項４記載の目標検出装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記解像度低減マップのレンジ分解能Ｂｒと、前記加算期間Ｔと、前記選択された解像度低減マップのドップラ周波数方向の範囲に相当する速度の幅Ｖｒとを、Ｂｒ＞Ｔ×Ｖｒ／２の関係を満たすように設定することを特徴とする請求項７記載の目標検出装置。
【請求項９】
前記加算期間中の複数の測定で生成される複数の解像度低減マップを、ドップラ周波数方向に分割し、複数の分割マップを生成するマップ分割部をさらに具備し、
前記シフト部は、前記複数の分割マップ内のいずれかのドップラ周波数に対応する移動速度と各測定回での経過時間とから算出される移動距離に対応する量だけ、レンジ方向へ前記複数の分割マップをシフトさせることを特徴とする請求項４記載の目標検出装置。
【請求項１０】
前記マップ分割部は、前記解像度低減マップのレンジ分解能Ｂｒと、前記加算期間Ｔと、前記分割マップのドップラ周波数方向の範囲に相当する速度の幅Ｖｒとを、Ｂｒ＞Ｔ×Ｖｒ／２の関係を満たすように設定することを特徴とする請求項９記載の目標検出装置。
【請求項１１】
測定対象を検出する請求項１乃至１０のいずれかに記載の目標検出装置と、
前記検出された測定対象を追随し、前記測定対象の情報を取得する目標追随装置と、
前記取得された情報に基づき、誘導信号を生成する誘導信号生成部と
を具備することを特徴とする誘導装置。
【請求項１２】
測定対象で反射された反射波を受信し、前記反射波に基づいて測定波形マップを作成し、
予め設定される加算期間において前記測定対象について予測される動きの変化量に基づいて、前記測定波形マップの軸の内の1つ以上の所定の軸について、それぞれ幅を設定し、前記測定波形マップを前記所定の軸方向に対応する前記幅の複数の範囲に分割し、
前記分割した範囲の中でのパワー又は振幅の最大値をそれぞれ検出し、検出した値を各範囲での代表値として前記測定波形マップの解像度を低減させた解像度低減マップを生成し、
前記加算期間中に取得される複数の解像度低減マップを保持し、
前記保持した複数の解像度低減マップを、測定回毎に設定される方向に、測定回毎に設定される量だけシフトし、
前記シフトした複数の解像度低減マップのパワー又は振幅を加算して加算マップを生成し、
前記加算マップのパワー又は振幅に基づき、前記測定対象が存在すると推定される点を検出することを特徴とする目標検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、微弱な目標を検出する目標検出装置、この目標検出装置を用いた誘導装置、及び、この目標検出装置で用いられる目標検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
反射断面積が小さい目標をレーダで捕捉する微小目標検出法のうち、検出性能は高くないが計算量が非常に少ない方法としてシフト加算法（Shift-And-Add）がある。シフト加算法では、レーダの各測定回に対応する各ＣＰＩ（Coherent Processing Interval）の測定波形マップを、測定回間で想定される目標の動きをキャンセルするようにマップ毎に異なる量だけシフトさせる。そして、シフト後のマップをそれぞれ重ね合わせ、マップの点毎に加算することで積分利得を得るようにしている。シフト加算方法では、目標の動きが既知であれば、取得時刻の異なる各マップを正しい量だけシフトさせることが可能である。これにより、目標が同じ点で加算されて積分利得が得られることとなり、反射量の小さい目標を検出することが可能となる。
【０００３】
シフト加算法では、想定される目標の動きが明確でない場合、積分利得が得られるシフト方向をスキャンして目標を検出する必要があるため、計算量が増加する。特に、目標の動きのモデルすら不明である場合、あらゆる動きを想定してスキャンする必要があるため、計算量が爆発的に増大する。このため、計算量が少ないというシフト加算法のメリットが失われることとなる。
【０００４】
ところで、レーダがパルス・ドップラレーダであると仮定し、マップをレンジ・ドップラ周波数の２軸で作成する場合を考える。目標で反射された反射波の受信電力が通常の処理では検出できないほど小さい状況では、積分利得を少しでも多く取るため、想定される目標の加速度の範囲において、目標が１ドップラ周波数ビンに入る程度で可能な限りパルス数を増加させるようにしている。パルス数を増加させることにより、ドップラ周波数ビン間隔が非常に小さくなる。このため、同一ＣＰＩ内では、目標が１つのドップラ周波数ビンに収まっていても、異なる測定回では、異なるドップラ周波数ビンに目標が存在する場合が発生し得る。このような場合、目標について予想される速度に範囲があることとなり、マップをシフトさせる方向と量が明確でなくなる。そのため、積分利得が得られるシフト方向とシフト量とをスキャンして目標を検出しなければならず、計算量が増加してしまう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】N. Baba他著、「Stellar speckle image reconstruction by the shift-and-add method」、Applied Optics Vol. 24、ｐ．１４０５、１９８５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、目標の動きが明確でない場合、又は、積分利得を得るためにパルス数を増大させる場合には、シフト加算法による目標の検出処理の計算量が増大してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで目的は、目標で反射された反射波の受信電力が小さく、かつ、目標の動きを明確に予測できない場合であっても、計算量を増加させずにシフト加算法による積分効果を享受することが可能な目標検出装置、誘導装置及び目標検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、目標検出装置は、受信部、範囲分割部、ピーク値選択部、シフト部、加算部及び検出部を具備する。受信部は、測定対象で反射された反射波を受信し、前記反射波に基づいて測定波形マップを作成する。範囲分割部は、予め設定される加算期間において前記測定対象について予測される動きの変化量に基づいて、前記測定波形マップの軸の内の１つ以上の所定の軸について、それぞれ幅を設定し、前記測定波形マップを前記所定の軸方向に対応する前記幅の複数の範囲に分割する。ピーク値選択部は、前記分割した範囲の中でのパワー又は振幅の最大値をそれぞれ検出し、検出した値を各範囲での代表値として解像度低減マップを生成する。シフト部は、前記加算期間中の複数の測定で生成される複数の解像度低減マップを、測定回毎に設定される方向に、測定回毎に設定される量だけシフトさせる。加算部は、前記シフトされた複数の解像度低減マップのパワー又は振幅を加算して加算マップを生成する。検出部は、前記加算マップのパワー又は振幅に基づき、前記測定対象が存在すると推定される点を検出する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】シフト加算法を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態に係る目標検出装置の機能構成を示す図である。
【図３】図１の目標検出装置により実行される目標検出動作のフローチャートを示す図である。
【図４】ドップラ周波数スペクトルのシミュレーション例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る目標検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】図５のパルス・ドップラレーダ受信機で作成されるレンジ・ドップラ周波数マップの一例を示す図である。
【図７】図５のドップラ周波数解像度低減部の解像度低減処理により作成される周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図８】図７に示す解像度低減処理における最大値の選択方法を説明する図である。
【図９】図５のシフト加算部によりシフトされる解像度低減マップを示す図である。
【図１０】図５の目標検出装置により作成される加算マップのシミュレーション結果を示す画像である。
【図１１】図１０に示される一の加算マップを作成する際に利用した解像度低減方法を説明する図である。
【図１２】図１０に示される一の加算マップを作成する際に利用した解像度低減方法を説明する図である。
【図１３】図１０に示される一の加算マップを作成する際に利用した解像度低減方法を説明する図である。
【図１４】第３の実施形態に係る目標検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４のマップ分割部によるマップの範囲の分割の仕方を説明する図である。
【図１６】図１４のマップ分割部によるマップの分割の一例を示す図である。
【図１７】図１４のマップ分割部によるマップの分割のその他の例を示す図である。
【図１８】第１乃至第３の実施形態に係る目標検出装置を利用した誘導装置の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）  
まず、本実施形態で用いられるシフト加算法について説明する。図１は、シフト加算法を説明するための例図である。図１の上段には、時系列に測定された測定回１，２，３のマップが示される。マップとは、例えば、レンジ、速度及び角度等のレーダの測定パラメータのうち、少なくとも１つ以上のパラメータを軸として表示される１次元以上の測定結果をいう。図１の例では、横軸がｘ位置を示し、縦軸がｙ位置を示す。
【００１２】
なお、マップのその他の例としては、横軸がレンジを示し、縦軸が方位又は仰角等の角度を示すことが多い。また、レンジ、方位及び仰角の３次元で表しても構わない。また、レンジ、方位、仰角又は速度のいずれか１次元のみでも構わない。さらに、レーダの出力に限らず、カメラの画像出力であっても構わない。
【００１３】
図１のマップにおける黒丸は目標を示し、灰色の丸は雑音によって現れた比較的電力が強い点を示す。なお、シフト加算に用いられるマップは、多くの場合、出力波形をそのまま利用するが、ここでは、図示する都合上、比較的電力が強い測定点のみを表示している。
【００１４】
本実施形態に係る目標は微弱であるため、目標と雑音とは似たような電力で測定される。そのため、単一のマップのみでは、目標と雑音とを区別することは難しい。
【００１５】
そこで、この３つのマップをそのまま重ね合わせて加算すると、図１の中段で示す加算マップが得られる。目標に相当する点が滑らかに並んでいる。これを閾値検出出来るようにするため、目標が同一の点となるように、マップの方をシフトさせてから加算する。測定回１〜測定回３を加算期間とした結果を図１の下段に示す。目標が同一の点となっているために、加算することによって利得が生じ、雑音の点よりも電力が大きくなって、閾値検出が可能になる。
【００１６】
図２は、第１の実施形態に係る目標検出装置１０の機能構成を示す図である。図１に示す目標検出装置１０は、アンテナ１１、レーダ受信機１２、解像度低減部１３、シフト加算部１４及び検出部１５を具備する。
【００１７】
アンテナ１１は、図示しないレーダ送信機から送信されたレーダ波が目標に当たって反射してきた目標反射波を受信する。
【００１８】
レーダ受信機１２は、アンテナ１１で受信された目標反射波を復調し、復調後の波形に基づいてマップを生成する。レーダ受信機１２は、生成したマップを解像度低減部１３へ出力する。
【００１９】
解像度低減部１３は、範囲分割部１３１及びピーク値選択部１３２を備える。
【００２０】
範囲分割部１３１は、マップにおける次元のうち、予め定められた１つ以上の次元を、所定の解像度に相当する幅毎に分割する。
【００２１】
ピーク選択部１３２は、分割後のそれぞれの範囲内の波形の最大値を選択する。波形の最大値は電力でも良いし、振幅でも良い。位相を考慮しないノルムであればよく、他の次数であってもかまわない。ピーク値選択部１３２は、選択した最大値に基づいて解像度低減マップを作成する。解像度低減マップとは、ピーク値選択部１３２により選択された最大値をマップにおける各点の代表値とすることで、レーダ受信機１２から供給されるマップの解像度を低減させたものである。
【００２２】
なお、解像度が低減される次元は、マップの中の１つの次元から全ての次元までいくつでもよい。レーダ受信機１２から供給されるマップにおける各次元の解像度が、シフト加算の加算期間に目標が移動すると予測される範囲によって決定される幅よりも有意に小さいため、元のマップでは十分なシフト加算効果が得られないと予想される場合、そのように予測される全ての次元を、解像度を低減させる対象としても構わない。解像度を低減するための分割幅は、加算期間において予想される目標の動きの変化をほぼ１ビンでカバーできる程度の幅とする。
【００２３】
例えば、ドップラ周波数の解像度を低減する場合には、予想される最大の加速度で、目標が加算期間に加速したときのドップラ周波数の変化の幅を、ドップラ周波数の解像度を低減する際の分割の幅とすればよい。
【００２４】
シフト加算部１４は、記憶部１４１、シフト部１４２及び加算部１４３を備える。
【００２５】
記憶部１４１は、解像度低減部１３で生成された解像度低減マップを、予め設定された測定回数分だけ記憶する。ここで、予め設定された測定回数は、加算期間に基づいて設定される。記憶部１４１は、予め設定された測定回数分の解像度低減マップを記憶すると、記憶した複数の解像度低減マップをシフト部１４２へ出力する。
【００２６】
シフト部１４２は、各測定回の解像度低減マップを、それぞれ所定の方向に所定量だけシフトさせる。第１の実施形態での前提としては、目標のマップ内での動きの変化の範囲は既知であるとする。ここでのシフト方向及びシフト量は、目標の動きの変化の範囲の中心又は中心に近い値でシフト加算利得が取れる方向及び量である。シフト部１４２は、所定方向に所定量だけシフトした各解像度低減マップを、加算部１４３へ出力する。
【００２７】
加算部１４３は、シフト部１４２から供給される解像度低減マップを、同一点毎に、電力等、位相を落としてノンコヒーレントに加算して加算マップを生成する。加算部１４３は、生成した加算マップを検出部１５へ出力する。
【００２８】
検出部１５は、得られた加算マップの中で、目標が存在する確率が高いと推定される点を検出する。検出処理は、単純には、加算後の値が閾値より大きい点を閾値で判断すればよい。あるいは、加算マップの最大の点のみを検出しても良い。その他、さらに時間的に前後の情報を利用して、尤度等を用いたより高度な検出を行っても良い。
【００２９】
次に、以上のように構成された目標検出装置１０の目標検出動作について説明する。図３は、目標検出装置１０により実行される目標検出動作のフローチャートを示す図である。
【００３０】
まず、レーダ受信機１２は、アンテナ１１で受信された目標反射波を復調し、復調後の波形に基づき、マップを生成する（ステップＳ３１）。範囲分割部１３１は、レーダ受信機１２で生成されたマップにおける予め設定された次元を、所定の幅に分割する（ステップＳ３２）。ピーク選択部１３２は、分割後のそれぞれの範囲内の波形の最大値を、その範囲の代表値として解像度低減マップを作成する（ステップＳ３３）。
【００３１】
続いて、記憶部１４１は、予め設定された測定回数分の解像度低減マップを記憶したか否かを判断する（ステップＳ３４）。予め設定された測定回数分の解像度低減マップを記憶していない場合（ステップＳ３４のＮｏ）、目標検出装置１０は、ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を実施し、次の測定回の解像度低減マップを取得する。予め設定された測定回数分の解像度低減マップを記憶している場合（ステップＳ３４のＹｅｓ）、記憶部１４１は、記憶した所定測定回数分の解像度低減マップをシフト部１４２へ出力する（ステップＳ３５）。
【００３２】
シフト部１４２は、記憶部１４１から供給される各測定回の解像度低減マップを、それぞれ所定の方向に所定量だけシフトさせる（ステップＳ３６）。加算部１４３は、シフト後の各測定回の解像度低減マップを、同一点毎にノンコヒーレントに加算して加算マップを生成する（ステップＳ３７）。検出部１５は、生成された加算マップの中で、目標が存在する確率が高いと推定される点を検出する（ステップＳ３８）。
【００３３】
以上のように、第１の実施形態では、解像度低減部１３はマップにおける所定の次元の解像度を下げ、シフト加算部１４は目標のおおよその動きの情報に基づいてマップをシフトさせ、シフト後のマップを同じ点で加算する。これにより、シフト加算の効果を維持したまま、動きがある目標の検出を計算量を増加させずに行うことが可能となる。
【００３４】
解像度低減方式として、解像度を低減する幅の中の最大値を選択する方法を用いるようにしている。これにより、解像度を低減しても、目標の検出ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）をあまり低下させないことが可能である。なお、最大値を検出する方法が他の解像度低減方法より優れている理由については後述する。
【００３５】
したがって、第１の実施形態に係る目標検出装置１０によれば、目標で反射された反射波の受信電力が小さく、かつ、目標の動きを明確に予測できない場合であっても、計算量を増加させずにシフト加算法による積分効果を享受することができ、目標を検出することができる。
【００３６】
なお、第１の実施形態では、電力、振幅又はその他の次元のノルムに対してシフト加算を行なうようにしている。ノルムの次元が異なると、シフト加算した結果の雑音の分布が変化する。原理的には、いずれの次元であっても、本実施形態によれば、シフト加算の効果を維持したまま、動きがある目標の検出を計算量を増加させずに行うことが可能となる。計算処理量等を考慮して必要な次元を選択すればよい。
【００３７】
また、第１の実施形態では、レーダ受信機１２から出力されるマップは、レーダ受信機１２の復調波形をそのままマップ化したものとしたが、これに限定される訳ではない。例えば、レーダ受信機１２は、計算量を削減するため、予め閾値で弱い部分は除去し、強い値のビンのみを残したマップを作成しても良い。その際の閾値は、雑音平均値程度とすると良い。このような閾値による除去は、シフト加算部１４が、解像度低減部１３から供給される解像度低減マップに対して、シフト加算を行う前に、適用するようにしても良い。
【００３８】
また、第１の実施形態では、解像度低減部１３は、解像度を低減する次元を所定の幅毎に分割するとした。その際の各幅には重なりがあっても良い。極端な例では、解像度低減部１３は、解像度低減前のマップの各点の周囲でそれぞれ幅を取って解像度低減処理を適用し、解像度低減マップでも点の間隔は解像度低減前と変わらないようにしてもよい。
【００３９】
また、第１の実施形態における図２では、解像度低減部１３、シフト加算部１４及び検出部１５が、それぞれ独立した構成要素として記載したが、これに限定される訳ではない。例えば、解像度低減部１３、シフト加算部１４及び検出部１５は、信号処理機の処理により実現されるようにしても構わない。
【００４０】
（第２の実施形態）  
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明した目標検出装置１０を、パルス・ドップラレーダに適用した場合を説明する。
【００４１】
パルス・ドップラレーダにおいて、１ＣＰＩの長さ、ＰＲＩ（Pulse Repetition Interval:パルス繰返し間隔）及びパルス数は、ドップラ周波数を求めるフーリエ変換によって十分な利得が取れるように設定される。目標の想定される速度変化が十分に小さいとみなせる程度で最も長い期間が、積分利得が最も高くなる期間である。
【００４２】
仮にＣＰＩ長を、積分利得が最も高くなるように定めた場合、各測定回において目標が存在するレンジビンのドップラ周波数スペクトルでは、目標は１つの周波数ビンに収まっている。図４は、１ＣＰＩが６４パルスからなる場合のドップラ周波数スペクトルのシミュレーション例を示す図である。図４（ａ）は測定回１でのドップラ周波数スペクトルを示し、図４（ｂ）は測定回２０でのドップラ周波数スペクトルを示す。なお、図４では、図を見やすくするため、目標反射波の積分後ＳＮＲを２０ｄＢ程度と十分に高くしている。
【００４３】
測定回１のドップラ周波数スペクトルを示す図４（ａ）では周波数ビン番号３６にピークがあるが、測定回２０のドップラ周波数スペクトルを示す図４（ｂ）では周波数ビン番号３９にある。これは、目標が０でない加速度を持っているため、測定回が異なると目標反射波は異なる周波数ビンに現れるからである。
【００４４】
このようなマップをシフト加算しようとする場合、測定回間の目標の移動量のみでなく、移動速度の変化量が既知である必要がある。また、目標の移動速度の変化を網羅できるように、多くの種類のシフトの仕方でスキャンを行う必要がある。
【００４５】
図５は、第２の実施形態に係る目標検出装置２０の機能構成を示すブロック図である。図５に示す目標検出装置２０は、図１に示す目標検出装置１０をパルス・ドップラレーダに具体的に当てはめ、パルス・ドップラレーダ特有の条件を利用して再構成したものである。なお、図１に示す目標検出装置１０と共通する部分には同一の番号を付す。
【００４６】
目標検出装置２０は、アンテナ１１、パルス・ドップラレーダ受信機２１、ドップラ周波数解像度低減部２２、シフト加算部２３及び閾値検出部２４を具備する。
【００４７】
パルス・ドップラレーダ受信機２１は、アンテナ１１で受信された電波を復調する。パルス・ドップラレーダ受信機２１は、各レンジビンについて、同一ＣＰＩの複数のパルスの値をフーリエ変換し、ドップラ周波数スペクトルを取得する。パルス・ドップラレーダ受信機２１は、ドップラ周波数スペクトルを並べ、レンジ・ドップラ周波数マップを作成する。図６は、パルス・ドップラレーダ受信機２１で作成されるレンジ・ドップラ周波数マップの一例を示す図である。パルス・ドップラレーダ受信機２１は、作成したレンジ・ドップラ周波数マップをドップラ周波数解像度低減部２２へ出力する。
【００４８】
ドップラ周波数解像度低減部２２は、スペクトル範囲分割部２２１及びピーク値選択部２２２を備え、受け取ったレンジ・ドップラ周波数マップについて、ドップラ周波数の解像度を低減する。なお、第２の実施形態では、レンジの解像度には、手を加えない。
【００４９】
スペクトル範囲分割部２２１は、各レンジビンのドップラ周波数スペクトルを、解像度を落としたい幅に分割する。解像度低減の幅は、シフト加算の加算期間と目標の予想される加速度の最大値とから加算期間における目標のドップラ周波数の変化量を計算し、これを網羅できる幅とする。
【００５０】
ピーク選択部２２２は、それぞれ分割された範囲の中での振幅又は電力の最大値を選択する。ピーク選択部２２２は、それぞれの範囲で選択した最大値をその範囲での代表値とし、解像度低減マップを作成する。ピーク選択部２２２は、作成した解像度低減マップをシフト加算部２３へ出力する。
【００５１】
図７は、ドップラ周波数解像度低減部２２が図４（ａ）に示す周波数スペクトルに解像度低減処理を適用した場合の周波数スペクトルを示す図である。図７において、スペクトル範囲分割部２２１は、それぞれ１０個の周波数ビンの幅に分割する。ピーク選択部２２２は、分割した範囲における最大値を選択する。このとき、最大値の選択は、図８に示すように行われる。ドップラ周波数解像度低減部２２での解像度低減処理により、図７上段のような細かい解像度のグラフが、下段のような粗い解像度のグラフに変換される。
【００５２】
シフト加算部２３は、スペクトル範囲選択部２３１、記憶部２３２、シフト部２３３及び加算部２３４を備える。
【００５３】
スペクトル範囲選択部２３１は、ドップラ周波数解像度低減部２２からのレンジ・ドップラ周波数マップに対して、目標が存在すると思われるドップラ周波数近傍で、ドップラ周波数の範囲に対応する速度範囲Ｖｒを選択する。
【００５４】
範囲Ｖｒについて、以下に説明する。
【００５５】
ドップラ周波数は、速度、すなわち、レンジの変化率に比例する。つまり、マップが、レンジ・ドップラ周波数マップである場合、シフト加算をする際には、マップの横軸と縦軸は独立ではない。
【００５６】
図６はレンジ・ドップラ周波数マップの模式図である。縦軸のドップラ周波数の範囲に対応する速度範囲がＶｒであり、範囲Ｖｒの中央のドップラ周波数に対応する速度をｖ０とおく。このとき、目標がマップの上端にある場合と下端にある場合とでは、速度の差は最大でＶｒである。また、マップの中央のｖ０に対する差は、上端と下端とでそれぞれ最大で絶対値でＶｒ／２である。
【００５７】
各マップの測定回の間隔をＴ０とする。マップの縦軸のあるドップラ周波数に対応する速度ｖに目標がいて、極端な加速度を持っていない（すなわち、解像度を落とせばシフト加算が可能になる程度の加速度を有する）という前提であれば、隣り合う測定回では、その目標は、互いにほぼＴ０×ｖだけずれた位置にある。つまり、シフト加算時に、それぞれの速度ｖに対応するマップをシフトすべき量は一定の値に決定できることが分かる。
【００５８】
仮にマップの縦軸の幅の中央ｖ０に目標がいると仮定した場合、隣り合う測定回では、その目標は、ほぼ互いにＴ０×ｖ０だけずれた位置にある。同様に、マップの上端に目標がいると仮定した場合、隣り合う測定回間では、その目標は、ほぼ互いにＴ０×（ｖ０＋Ｖｒ／２）だけずれた位置にある。マップの下端に目標がいると仮定した場合、隣り合う測定回間では、その目標は、ほぼ互いにＴ０×（ｖ０−Ｖｒ／２）だけずれた位置にある。さらに、同様に、シフト加算の加算期間をＴとした場合、加算期間の始めと終わりでは、縦軸の中央近辺にいる目標であれば、おおよそＴ×ｖ０、上端近傍であれば、おおよそＴ×（ｖ０＋Ｖｒ／２）、下端近傍では、おおよそＴ×（ｖ０−Ｖｒ／２）だけ、それぞれレンジが変化する。上端及び下端に存在する目標と、中央近辺に存在する目標とのレンジ変化量の差は絶対値で最大でＴ×Ｖｒ／２である。逆に、Ｔだけ時間が離れたマップをＴ×ｖ０だけずらした場合、速度がｖ０から最もはなれた上限又は下限の速度でもレンジの違いはＴ×Ｖｒ／２しか現れないと言える。
【００５９】
レンジ解像度相当のレンジの幅（レンジ分解能）をＢｒとすると、レンジ幅ＢｒとＴ×Ｖｒ／２との関係が、
Ｂｒ＞Ｔ×Ｖｒ／２
を満たす場合、ｖ０±Ｖｒ／２の範囲全体をｖ０の速度に対応したシフト量でシフトしたとしても、少なくともレンジ方向には、目標はほぼ同一のレンジビンにいる可能性が高い。つまり、レンジ幅ＢｒとＴ×Ｖｒ／２とが上記関係を満たす場合、シフト加算しても、少なくともレンジ方向には十分な積分効果が期待できる。すなわち、シフト加算期間中にピークが流れてしまって加算されないと言ったことが起こらない。
【００６０】
シフト加算による積分効果を強く得るため、加算期間Ｔを長く取りたい場合で、レンジ幅Ｂｒには選択の余地がない場合には、範囲Ｖｒを上記関係式に基づいて小さくすればよい。なお、範囲Ｖｒ、レンジ幅Ｂｒ及び加算期間Ｔに制限がない場合には、上記関係式に基づいて範囲Ｖｒのみを決定するのではなく、範囲Ｖｒ、レンジ幅Ｂｒ及び加算期間Ｔの各パラメータが上記関係式を満たすように設定すればよい。
【００６１】
記憶部２３２は、スペクトル範囲選択部２３１によりスペクトル範囲を選択された解像度低減マップを、予め設定された測定回数分だけ記憶する。ここで、予め設定された測定回数は、加算期間に基づいて設定される。記憶部２３２は、予め設定された測定回数分の解像度低減マップを記憶すると、記憶した解像度低減マップをシフト部２３３へ出力する。
【００６２】
シフト部２３３は、記憶部２３２から出力される解像度低減マップを、図９に示すように、測定回番号をｎ（ｎ＝０，１，…）として、レンジ方向には、各測定回ｎのマップをＴ０×ｎ×ｖ０だけずらす。シフト部２３３は、レンジ方向にずらした解像度低減マップを加算部２３４へ出力する。
【００６３】
加算部２３４は、シフトさせた解像度低減マップを同一の点について電力又は振幅等でノンコヒーレントに加算する。加算部２３４は、加算結果を閾値検出部２４へ出力する。
【００６４】
閾値検出部２４は、目標検出閾値を設け、それより高い点を目標が存在する点として検出する。検出閾値は、予め測定しておいた雑音レベルに基づき、誤検出（フォールスアラーム）が一定になるように決定しても良い。なお、シフト加算後において目標のある点の強さが、かろうじてマップ内の他の強さを上回る程度であるならば、全マップの点の高さの平均値を求めて、その何倍、という形で閾値を決定しても良い。
【００６５】
次に、上記構成の目標検出装置２０による解像度低減処理についてのシミュレーション結果について説明する。本シミュレーションでは、パルス・ドップラレーダ受信機２１で作成したレンジ・ドップラ周波数マップに対してシフト加算を行う。このとき、目標には若干の加速度を与え、解像度低減前のドップラ周波数スペクトルでは検出されるビンが時々刻々と変化するようにする。また、６４パルスを１ＣＰＩとし、２０ＣＰＩ分のマップをシフト加算する。また、シフト加算処理において解像度を低減する幅は、１０周波数ビンとする。また、シフト加算処理でのノンコヒーレントな加算は全て電力で行う。また、マップでは、加算後マップの雑音の標準偏差で全体を正規化し、また、正規化後の雑音の平均値が１０ｄＢとなるようにレベルを調整した。
【００６６】
図１０は、第２の実施形態に係る目標検出装置２０により作成される加算マップのシミュレーション結果と、その他の方法による作成される加算マップのシミュレーション結果とを示す画像である。図１０（ａ）は本実施形態に係る解像度低減方法を利用して作成される加算マップのシミュレーション結果であり、図１０（ｂ）は解像度低減処理を行わないで作成される加算マップのシミュレーション結果であり、図１０（ｃ）〜（ｅ）は図１１〜図１３で示す方法により作成される加算マップのシミュレーション結果である。
【００６７】
図１１は、図１０（ｃ）に示される加算マップを作成する際に利用される解像度低減方法を説明する図である。図１１に示す方法では、本実施形態に係る解像度低減方法と同様に、解像度を低減する幅を決め、決定した幅の中のスペクトルの全ての点の電力を加算して代表値とする方法である。
【００６８】
図１２は、図１０（ｄ）に示される加算マップを作成する際に利用される解像度低減方法を説明する図である。図１２に示す方法では、本実施形態に係る解像度低減方法と同様に、解像度を低減する幅を決め、決定した幅の中のスペクトルの点を複素振幅で加算して代表値とする方法である。本方法の場合には、シフト加算をする際に、電力に変換してノンコヒーレントに加算する。
【００６９】
図１３は、図１０（ｅ）に示される加算マップを作成する際に利用される解像度低減方法を説明する図である。図１３に示す方法では、１ＣＰＩの中のパルスを細かく区切ってそれぞれをフーリエ変換し、その結果をビン毎に電力でノンコヒーレント加算する。
【００７０】
図１０によれば、図１０（ａ），（ｃ）〜（ｅ）に示す解像度を低減させた結果では、縦軸は６つの周波数ビンを有するが、図１０（ｂ）に示す解像度を低減しない結果では、６４個のビンを持つ。このため、図１０（ｂ）に示す結果では、図１０（ａ），（ｃ）〜（ｅ）に示す結果とは縦軸の細かさが異なる。
【００７１】
図１０（ｂ）に示す結果では、マップの中央よりやや右、かつ、やや下に目標が現れている。しかし、目標が存在する周波数ビンが複数にまたがっており、シフト加算の加算効果が十分に得られないことが分かる。
【００７２】
一方、図１０（ａ），（ｃ）〜（ｅ）に示す結果では、全ての結果で１つのビンに目標が収まっている。そして、本実施形態に係る解像度低減方法を利用した図１０（ａ）に示す結果において、最も強く目標が現れており、本実施形態に係る方法の効果が高いことがわかる。
【００７３】
以上のように、第２の実施形態では、ドップラ周波数解像度低減部２２はレンジ・ドップラ周波数マップにおけるドップラ周波数の解像度を下げ、シフト加算部２３は目標のおおよその動きの情報に基づいてマップをシフトさせ、シフト後のマップを同じ点で加算する。これにより、シフト加算の効果を維持したまま、動きがある目標の検出を計算量を増加させずに行うことが可能となる。
【００７４】
パルス・ドップラレーダにおけるドップラ周波数解像度は、１ＣＰＩ内のパルス数及びＰＲＩにより決定される。積分利得を基準にＰＲＩ及びパルス数を決定した場合、得られるドップラ周波数検出精度、すなわち、移動速度精度は必要以上に高くなっている。そこそこのＳＮＲが得られる条件では、クラッタ抑圧のためにドップラ周波数ビン間隔を小さくすることは有効である。しかしながら、１ＣＰＩの測定結果において目標が検出できない程度に微弱な状況では、所望波の周波数も不明であって、ビン間隔が細かくてもクラッタ抑圧の意味は無い。つまり、シフト加算を必要とするような状況は、積分利得を取るために、必要以上に速度検出精度が高くなってしまった状態と言える。図５に係る目標検出装置２０によれば、パルス数増による積分利得をあまり犠牲にすることなく、解像度を落とすことが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態に係るピーク選択による解像度低減方法が他の方法より効果が高いのは、次のような理由による。図１３に示す方法は、フーリエ変換のパルス数を低下させることにより、実質的にＣＰＩを短くし、実際にドップラ周波数解像度が下がっているような検出を行う方法である。解像度を下げる操作は、目標が存在するビンの中にある雑音の量を大きくするため、もともとＳＮＲを下げてしまう作用がある。図１１及び図１２の方法では、複数のビンの情報を足しているが、目標が含まれる範囲については、目標の値に明らかに多くの雑音を加算している。このため、基本的にＳＮＲは劣化する。ただし、加算はノンコヒーレントに行われるため、雑音が加算されることによって雑音の平滑化効果が期待でき、単純に、波形の高さで求めたＳＮＲほどの劣化はない。しかし、目標がもともと弱いため、雑音のみの範囲の加算結果と、目標を含む範囲の加算結果に大きな差が発生せず、雑音のばらつき方次第ではやはりＳＮＲは劣化する。
【００７６】
一方、本実施形態に係る方法では、範囲内のピークを選択するため、目標を含んでいる幅の代表値に、雑音が余計に加算されることはない。雑音のみを含む範囲では、雑音の最大値を選択しているため、雑音平均値よりは大きな値の雑音が選択される。しかし、幅内のビン数がある程度以上（３又は４以上）であれば、加算する場合より代表値として選択される雑音の期待値は小さくなる。また、雑音の最大値を選択する場合、範囲内のビン数がある程度以上あれば、最大値を選択した場合のばらつきはさほど大きくなく、加算を行った場合と同程度の雑音の平滑化が起こる。その結果、他の解像度低減方法と雑音のばらつきかたには大きな差は無いが、本発明では雑音の平均値が低くなり、相対的に目標によるピークの高さが高く見えて、結果として検出性能が高まることとなる。
【００７７】
また、第２の実施形態では、スペクトル範囲選択部２３１は、低解像度化したドップラ周波数スペクトルの範囲を制限するようにしている。これにより、レンジ方向のシフト量はそれぞれの範囲の中央に対応する速度に基づいて決定することが可能となるため、シフト量とシフト方向を１種類のみに限定して、計算量を削減した目標検出が可能となる。
【００７８】
したがって、第２の実施形態に係る目標検出装置２０によれば、目標で反射された反射波の受信電力が小さく、かつ、目標の動きを明確に予測できない場合であっても、計算量を増加させずにシフト加算法による積分効果を享受することができ、目標を検出することができる。
【００７９】
なお、第２の実施形態では、パルス・ドップラレーダ受信機２１から出力されるマップは、パルス・ドップラレーダ受信機２１の復調波形をそのままマップ化したものとしたが、これに限定される訳ではない。
【００８０】
また、第２の実施形態では、スペクトル範囲選択部２３１によりスペクトル範囲を選択する場合を例に説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、スペクトル範囲選択部２３１を利用する替わりに、ドップラ周波数の全範囲についてシフト加算部２３でシフト加算を行い、閾値検出部２４で、目標を検出する範囲を同様の基準に基づいて選択しても良い。
【００８１】
また、第２の実施形態における図５では、ドップラ周波数解像度低減部２２、シフト加算部２３及び閾値検出部２４が、それぞれ独立した構成要素として記載したが、これに限定される訳ではない。例えば、ドップラ周波数解像度低減部２２、シフト加算部２３及び閾値検出部２４は、信号処理機の処理により実現されるようにしても構わない。
【００８２】
（第３の実施形態）  
図１４は、第３の実施形態に係る目標検出装置３０の機能構成を示すブロック図である。なお、図５に示す目標検出装置２０と共通する部分には同一の番号を付す。
【００８３】
図１４に示す目標検出装置３０は、アンテナ１１、パルス・ドップラレーダ受信機２１、ドップラ周波数解像度低減部２２、シフト加算部３１、閾値検出部３２−１〜３２−ｍ（ｍは自然数）及び結果統合部３３を具備する。
【００８４】
シフト加算部３１は、マップ分割部３１１、記憶部３１２−１〜３１２−ｍ、シフト部３１３−１〜３１３−ｍ及び加算部３１４−１〜３１４−ｍを備える。
【００８５】
マップ分割部３１１は、ドップラ周波数解像度低減部２２からのレンジ・ドップラ周波数マップに対し、図５に示されるスペクトル範囲選択部２３１と同様の方法でドップラ周波数の範囲に対応する速度範囲Ｖｒを決定する。マップ分割部３１１は、決定した範囲で制限したマップを中心速度を変え、分割マップとして複数定義する。
【００８６】
図１５は、第３の実施形態に係るマップ分割部３１１によるマップの範囲の分割の仕方を説明する図である。左の四角は、縦方向に引き延ばした解像度低減後のレンジ・ドップラ周波数マップである。図１５（ａ）〜（ｃ）は、分割マップの定義の仕方を示す。
【００８７】
図１５（ａ）は、レンジ・ドップラ周波数マップのドップラ周波数方向を、一定の範囲ずつに区切り、それぞれの範囲を分割マップとする方法を示す。図１５（ｂ）は、レンジ・ドップラ周波数マップのドップラ周波数方向を、一定の範囲ずつに区切り、半分程度重なるように互い違いに分割マップとする方法を示す。図１５（ｂ）に示す方法は、分割マップの境界を目標がまたがる可能性がある場合に有効である。図１５（ｃ）は、レンジ・ドップラ周波数マップのドップラ周波数方向を、一部が重なるようにスライドさせながら一定の範囲ずつに区切り、区切った範囲を分割マップとする方法を示す。図１５（ｃ）に示す方法は、分割マップの中心近傍のみでの高い加算効果を期待する場合に有効である。なお、図１５（ｃ）においては、加算期間を長く取り、実質的に有効な縦軸の範囲Ｖｒは矢印の範囲より小さいとする。
【００８８】
マップ分割部３１１は、それぞれの分割マップを記憶部３１２−１〜３１２−ｍへ出力する。なお、記憶部３１２−１〜３１２−ｍの動作、シフト部３１３−１〜３１３−ｍの動作及び加算部３１４−１〜３１４−ｍの動作はそれぞれ同様であるため、以下では、記憶部３１２−１、シフト部３１３−１及び加算部３１４−１を例に説明する。
【００８９】
記憶部３１２−１は、マップ分割部３１１から供給された分割マップを、予め設定された測定回数分だけ記憶する。ここで、予め設定された測定回数は、加算期間に基づいて設定される。記憶部３１２−１は、予め設定された測定回数分の分割マップを記憶すると、記憶した分割マップをシフト部３１３−１へ出力する。
【００９０】
シフト部３１３−１は、記憶部３１２−１から出力される分割マップをレンジ方向にずらす。シフト部３１３−１は、レンジ方向にずらした分割マップを加算部３１４−１へ出力する。
【００９１】
加算部３１４−１は、シフトさせた分割マップを同一の点ついて電力又は振幅等でノンコヒーレントに加算する。加算部３１４−１は、加算結果を閾値検出部３２−１へ出力する。
【００９２】
閾値検出部３２−１は、目標検出閾値を設け、それより高い点を目標が存在する点として検出する。閾値検出部３２−１は、検出結果を結果統合部３３へ出力する。
【００９３】
結果統合部３３は、どの範囲のどの周波数、どのレンジに目標がいるかを判定し、その結果を出力する。
【００９４】
以上のように、第３の実施形態では、ドップラ周波数解像度低減部２２はレンジ・ドップラ周波数マップにおけるドップラ周波数の解像度を下げ、シフト加算部３１は目標のおおよその動きの情報に基づいてマップをシフトさせ、シフト後のマップを同じ点で加算する。これにより、シフト加算の効果を維持したまま、動きがある目標の検出を計算量を増加させずに行うことが可能となる。
【００９５】
また、第３の実施形態では、マップ分割部３１１は、低解像度化したマップを、所定のドップラ周波数スペクトル毎に分割するようにしている。
【００９６】
第２の実施形態に係る目標検出装置２０では、目標が存在すると予想される速度に対応するドップラ周波数の周辺のみを抽出するようにした。しかし、必ずしも目標の概算速度が既知であるとは限らない。目標の種類及びおおよその形状が既知であれば、加速度の範囲には限界があり、極端に大きな値を取ることはないが、速度は全く停止している状態から、その上限の速度まで広い範囲で変化する可能性がある。
【００９７】
低解像度化したマップを、所定のドップラ周波数スペクトル毎に分割することにより、目標の概算速度が既知でない場合についても対応することが可能となる。
【００９８】
したがって、第３の実施形態に係る目標検出装置３０によれば、目標で反射された反射波の受信電力が小さく、かつ、目標の動きを明確に予測できない場合であっても、計算量を増加させずにシフト加算法による積分効果を享受することができ、目標を検出することができる。
【００９９】
なお、第３の実施形態では、マップ分割部３１１が図１５で示すように解像度低減マップを分割する場合を例に説明したが、これに限定される訳ではない。つまり、レーダの方式が、ドップラ周波数にアンビギュイティがない高ＰＲＦの場合には、図１５で示す分割の仕方でよいが、ドップラ周波数にアンビギュイティがある低ＰＲＦの場合には、若干異なる定義の仕方となる。低ＰＲＦでは、あるマップは、ドップラ周波数の折り返し回数の異なる複数のマップが重なってできている。すなわち、各ドップラ周波数スペクトルの点は１つのドップラ周波数を示さず、その繰り返し周波数ｆａの整数倍だけ違う、複数の周波数成分を含んでいる。このため、ある縦軸の点の速度が１つに決定できない。
【０１００】
もし、予め目標の速度がどのドップラ周波数の折り返しにあるか既知であるならば、その折り返し回数を用いて、マップの中心速度を決定すればよい。しかし、目標の速度が未知であり、１つの折り返し範囲に絞れない場合には、マップの分割は例えば図１６に示すように行う。
【０１０１】
図１６は、第３の実施形態に係るマップ分割部３１１によるマップの分割の一例を示す図である。低ＰＲＦのドップラ周波数の繰り返し周波数ｆａに対応する速度幅をＶａとした。図１６では、目標がいる可能性がある複数の折り返し回数ｐ（ｐは整数であり、ｐ＝ｐ０〜ｐ１）について、各折り返しを１つの分割マップとして定義する。シフト加算部３１は、繰り返し周波数の半分の周波数に対応する速度をｖ１とし、各折り返しの中心周波数に対応する速度ｖ１＋ｐＶａでマップをシフトさせてシフト加算を行う。具体的には、マップ分割部３１１は、同じマップを複製して記憶部３１２−１〜３１２−ｍを介してシフト部３１３−１〜３１３−ｍへ送る。シフト部３１３−１〜３１３−ｍは、シフト量を折り返し回数ｐに対応して変える。
【０１０２】
ある折り返し回数の中にいる目標は、その正しい折り返し回数に対応する速度でのシフト加算の結果のみでなく、その前後の折り返し回数に対応する速度でのシフト加算の結果でも弱く検出されてしまうことがある。同じ目標による点は、いずれのマップでも同じマップ上の座標点で検出されるため、結果統合部３３は、隣接する幾つかの折り返し回数の加算後マップで同じ座標点の目標が検出された場合、最も強く検出された折り返し回数にその目標があると判定する。または、結果統合部３３は、検出された複数の折り返し回数の中央にその目標があると判定する。
【０１０３】
図１７は、第３の実施形態に係るマップ分割部３１１によるマップの分割のその他の例を示す図である。図１７では、範囲Ｖｒを速度幅Ｖａよりも小さくし、分割マップの範囲の中心を繰り返し周波数の中央に限らず適宜決定するようにしている。これにより、シフト加算のドップラ周波数の範囲をドップラ周波数の繰り返し周波数より小さくすることが可能となる。もともと低ＰＲＦのスペクトルの端と端はつながっているため、同一のマップを上下に重ねて置いて１つの繰り返し周波数の外の分を補うようにする。これにより、繰り返し周波数の端の目標を検出することが可能となる。なお、図１５（ｂ）（ｃ）と同様に、分割マップの範囲を半分程度、あるいはそれ以上重ねても構わない。
【０１０４】
なお、図１７のような分割の仕方を行う際には、マップの分割を解像度低減前に行い、解像度を低減する幅が、繰り返し周波数の端をまたがるように定義することも可能である。例えば、もともとのドップラ周波数のビン数が１２８である場合、解像度を低減する幅を８とすれば、解像度低減後のスペクトルは１６のビンを持ち、かつ、１２８は８で割り切れるため、各解像度低減後のすべてのビンはもとのビン８個分の正しい代表値となる。しかし、解像度を低減する幅を１０とした場合には、最初の１２個の解像度低減後のビンではそれぞれもとのビン１０個分ずつの代表値が得られているが、１３個目の解像度低減後のビンは８個分の代表値となってしまう。高ＰＲＦでは、ドップラ周波数スペクトルの端のドップラ周波数は大抵の場合で検出範囲を外れているため、このような端数が出ても問題にならないが、低ＰＲＦでは、目標が折り返し範囲の端に在る可能性があり、このような端数があるとそこに掛かった目標の検出性能が劣化する可能性がある。図１７のように、同じマップを上下に重ねて利用する場合、検査する折り返し回数の全ての分を重ねたマップを解像度低減前に作成し、その後に解像度低減、マップの分割を行うようにすれば、上記のような端数が発生する問題を回避することが可能となる。
【０１０５】
また、第３の実施形態における図１４では、ドップラ周波数解像度低減部２２、シフト加算部３１、閾値検出部３２−１〜３２−ｍ及び結果統合部３３が、それぞれ独立した構成要素として記載したが、これに限定される訳ではない。例えば、ドップラ周波数解像度低減部２２、シフト加算部３１、閾値検出部３２−１〜３２−ｍ及び結果統合部３３は、信号処理機の処理により実現されるようにしても構わない。
【０１０６】
（その他の実施形態）  
図１８は、第１乃至第３の実施形態に係る目標検出装置１０，２０又は３０を利用した誘導装置１００の機能構成を示すブロック図である。図１８に示す誘導装置１００は、目標検出装置１０，２０又は３０と、目標追随装置１０１と、誘導信号生成部１０２とを備える。
【０１０７】
目標検出装置１０，２０又は３０は、目標の検出結果、すなわち、目標のレンジ及び速度を、目標追随装置１０１へ通知する。
【０１０８】
目標追随装置１０１は、目標検出装置１０，２０又は３０とレーダ受信機を共用し、目標検出装置１０，２０又は３０から通知された目標のレンジ及び速度を初期値として、レーダ受信機の出力から継続的に目標のレンジ、速度及び角度等を検出して、トラッキングを行う。目標追随装置１０１は、トラッキング結果を誘導信号生成部１０２へ出力する。
【０１０９】
誘導信号生成部１０２は、目標追随装置１０１から供給されるレンジ等についてのトラッキング結果に基づき、飛翔体を誘導するための誘導信号を生成する。誘導信号生成部１０２は、生成した誘導信号を、図示しない飛翔体の駆動部へ出力し、駆動部を制御する。
【０１１０】
なお、目標検出装置１０，２０又は３０は、一旦目標を検出し、検出結果を目標追随装置１０１へ通知したら、その動作を終えてもよいが、目標追随装置１０１で目標の追随を開始しても、途中で見失うことがある。あるいは、目標検出装置１０，２０又は３０で検出した目標がフォールスアラームであって、追随できないことがある。そのような場合に備えて、目標検出装置１０，２０又は３０は、目標反射波が弱い内は、常時、検出を継続してもよい。あるいは、目標追随装置１０１で、目標の追随がうまくいかなかった場合に、目標追随装置１０１からの要求を受けて、即座に目標の検出処理を再開できるようにしても良い。このようにすることによって、目標反射波が弱い場合でも、計算量を著しく増大させることなく目標を検出し、追随するように飛翔体を制御することが可能となる。
【０１１１】
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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０，２０，３０…目標検出装置、１１…アンテナ、１２…レーダ受信機、１３…解像度低減部、１３１…範囲分割部、１３２，２２２…ピーク値選択部、１４，２３，３１…シフト加算部、１４１，２３２，３１２−１〜３１２−ｍ…記憶部、１４２，２３３，３１３−１〜３１３−ｍ…シフト部、１４３，２３４，３１４−１〜３１４−ｍ…加算部、１５…検出部、２１…パルス・ドップラレーダ受信機、２２…ドップラ周波数解像度低減部、２２１…スペクトル範囲分割部、２３１…スペクトル範囲選択部、２４，３２−１〜３２−ｍ…閾値検出部、３１１…マップ分割部、３３…結果統合部、１００…誘導装置、１０１…目標追随装置、１０２…誘導信号生成部
【図１】
0005911719.tif 000002
【図２】
0005911719.tif 000003
【図３】
0005911719.tif 000004
【図４】
0005911719.tif 000005
【図５】
0005911719.tif 000006
【図６】
0005911719.tif 000007
【図７】
0005911719.tif 000008
【図８】
0005911719.tif 000009
【図９】
0005911719.tif 000010
【図１０】
0005911719.tif 000011
【図１１】
0005911719.tif 000012
【図１２】
0005911719.tif 000013
【図１３】
0005911719.tif 000014
【図１４】
0005911719.tif 000015
【図１５】
0005911719.tif 000016
【図１６】
0005911719.tif 000017
【図１７】
0005911719.tif 000018
【図１８】
0005911719.tif 000019