(57)【要約】【課題】  レーダ装置の運用状態に応じて、データレーまたは目標の検出確率を向上させて最適化を図ることができるレーダ装置を提供することを目的とする。【解決手段】  レーダ装置は、送信信号を空間に電波として放射し、空間からの電波を受信する空中線２と、送信信号を生成し、空中線２を送信する送信器１と、空中線２で受信した電波を増幅し、周波数変換して受信信号を生成する受信器３と、受信器３からの受信信号をパルス圧縮し、目標情報を抽出する目標検出器４と、目標情報に基づいて、ヒット数を制御するヒット数制御器５とを備えている。【選択図】        図１
2006250885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を空間に電波として放射し、空間からの電波を受信する空中線と、
前記送信信号を生成し、前記空中線へ送信する送信機と、
前記空中線で受信した電波を増幅し、周波数変換して受信信号を生成する受信器と、
前記受信器からの受信信号をパルス圧縮し、目標情報を抽出する目標検出器と、
前記目標情報に基づいて、ヒット数を制御するヒット数制御器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
送信信号を空間に電波として放射し、空間からの電波を受信する空中線と、
前記送信信号を生成し、前記空中線へ送信する送信機と、
前記空中線で受信した電波を増幅し、周波数変換して受信信号を生成する受信器と、
前記受信器からの受信信号をパルス圧縮し、目標情報を抽出する目標検出器と、
前記目標情報に基づいて、送信パルス幅を制御する送信パルス幅制御器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
送信信号を空間に電波として放射し、空間からの電波を受信する空中線と、
前記送信信号を生成し、前記空中線へ送信する送信機と、
前記空中線で受信した電波を増幅し、周波数変換して受信信号を生成する受信器と、
前記受信器からの受信信号をパルス圧縮し、目標情報を抽出する目標検出器と、
前記目標情報に基づいて、ヒット数を制御するヒット数制御器と、
前記目標情報に基づいて、送信パルス幅を制御する送信パルス幅制御器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、航空機、船舶等を探知するために、地上、機上、艦上等に設置されるレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のレーダ装置としては、レーダ装置に対する電子妨害や天候のモニタを行うと共に、目標の捜索時間（捜索ビームにおいて目標の情報が入っている間隔）と目標の追尾時間（追尾ビームにおいて目標の情報が入っている間隔）との最適な配分値の算出を行い、レーダ装置の捜索ビームと追尾ビームの制御を最適化するレーダ装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１記載のレーダ装置では、データレートにおける捜索時間と追尾時間との時間配分の最適化のみを行なっており、データレート自体の時間長さを可変するような制御は行なっていなかった。その結果、レーダ装置制御の自由度に制約があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１６０８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレーダ装置は、以上のように構成されていたので、レーダ装置制御の自由度に制約があった。その結果、「より広角で探索を行うために、目標の検出確率を犠牲にして、データレートを向上（時間短縮）させる」、或いは、「データレートを犠牲にして（時間を長くして）特定方位の目標の検出確率を向上させる」といった要望に対して、十分に対応できない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消するためになされたもので、レーダ装置の運用状態に応じて、データレートまたは目標の検出確率を向上させて最適化を図ることができるレーダ装置を提供す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、送信信号を空間に電波として放射し、空間からの電波を受信する空中線と、前記送信信号を生成し、前記空中線へ送信する送信機と、前記空中線で受信した電波を増幅し、周波数変換して受信信号を生成する受信器と、前記受信器からの受信信号をパルス圧縮し、目標情報を抽出する目標検出器と、前記目標情報に基づいて、ヒット数を制御するヒット数制御器とを備えている。前記ヒット数制御器でヒット数を制御することにより、データレートまたは目標の検出確率を向上させる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、レーダ装置の運用状態に応じて、ヒット数制御器でヒット数を制御することにより、データレートまたは目標の検出確率を向上させて最適化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１に係るレーダ装置のブロック図である。図１において、レーダ装置は、送信信号を空間に電波として放射し、空間からの電波を受信する空中線（アンテナ）２、空中線２へ生成した送信信号を送信する送信器１、空中線２で受信した電波を増幅し、周波数変換して受信信号を生成する受信器３、受信器３からの受信信号をパルス圧縮し、目標情報を抽出する目標検出器４、目標情報に基づいてヒット数（目標に当たるパルスの数）を制御するヒット数制御器５を備えている。
【００１０】
次に、図１のレーダ装置の動作について説明する。送信器１は、生成した送信信号を増幅して空中線２から空間へ電波として放出する。放出された電波が目標で反射し、空中線２で受信される。受信器３は、空中線２で受信した電波を増幅し、中間周波数変換して受信信号を生成する。目標検出器４で受信信号をパルス圧縮し、種々の積分を行なうことで、目標の位置、目標の予測速度、将来の目標予測位置等の目標情報を抽出する。
【００１１】
その際、ヒット数制御器５は、上記の目標情報に基づいて、所定のヒット数Ｈとなるように送信器１の送信信号（送信パルス幅τPCB）を制御する。また、制御した送信信号に応じて、受信機３の中間周波数への変換と、目標検出器４でのパルス圧縮（圧縮後パルス幅τPCA）を制御する。
【００１２】
図１のレーダ装置の最大探知距離Ｒ、データレートＴ、目標の検出確率Ｐｄ、パルス圧縮比Ｄは、後述の式（１）〜式（６）のように表すことができる。所望の最大探知距離Ｒを得る場合に、目標のＲａｄｅｒ  Ｃｒｏｓｓ  Ｓｅｃｔｉｏｎ（以下、ＲＣＳ）を一定とし、目標の検出確率ＰｄまたはデータレートＴを向上させる。
【００１３】
Ｒ4＝Ｋ1（σ×Ｄ×Ｈ）      （１）
Ｔ＝Ｋ2×Ｈ                  （２）
Ｔ＝Ｋ3×Ｄ                  （３）
Ｐｄ＝Ｋ4／Ｈ                （４）
Ｐｄ＝Ｋ5／Ｄ                （５）
Ｄ＝τPCB／τPCA                （６）
Ｒ  レーダ装置の最大探知距離［ｍ］、σ  目標のＲＣＳ［ｍ2］、Ｄ  パルス圧縮比、τPCB  送信パルス幅、τPCA  圧縮後パルス幅、Ｈ  ヒット数、Ｐｄ  目標の検出確率、Ｔ  データレート［ｓｅｃ］、Ｋ1  定数［ｍ2］、Ｋ2  定数［ｓｅｃ］、Ｋ3  定数［ｓｅｃ］、Ｋ4  定数、Ｋ5  定数
【００１４】
以下、ヒット数制御器５の制御について、式（１）（２）（４）を用いて説明する。式（４）において、ヒット数制御器５を用いてヒット数Ｈを小さくすることにより、目標の検出確率Ｐｄは緩和される（小さくする）。更に、式（２）において、同様にヒット数Ｈを小さくすることにより、データレートＴを向上させる（小さくする）。その際、式（１）において、Ｋ1を大きくして最大探知距離Ｒは一定とする。
【００１５】
一方、式（２）において、ヒット数制御器５を用いてヒット数Ｈを大きくすることにより、データレートＴは緩和される（大きくする）。更に、式（４）において、同様にヒット数Ｈを大きくすることにより、目標の検出確率Ｐｄを向上させる（大きくする）。その際、式（１）において、Ｋ1を小さくして最大探知距離Ｒは一定とする。
【００１６】
以上のように、この実施の形態１によれば、通常のレーダ運用状態では、ヒット数Ｈを小さくすることによりデータレートＴを向上させ、初期探知の早期化や捜索ビームの追尾性能の向上を図ることができる。また、重要方向を指定した場合には、ヒット数Ｈを大きくすることにより、目標の検出確率Ｐｄを向上させることができる。その結果、レーダ装置の運用状態に応じた最適化を図ることができる。
【００１７】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図２は、実施の形態２に係るレーダ装置のブロック図である。実施の形態２は、実施の形態１（図１）のヒット数制御器５の代わりに、送信パルス幅制御器６を加えたものである。送信パルス幅制御器６は、目標検出器４で抽出された目標情報に基づいて送信パルス幅τPCBを制御する。その他の構成は実施の形態１（図１）と同様であるので、説明を省略する。
【００１８】
次に、図２のレーダ装置の動作について説明する。送信パルス幅制御器６も基本的にはヒット数制御器と同様の動作を行なう。ヒット数制御器５はヒット数Ｈが整数値となるように送信パルス幅τPCBを設定していたが、送信パルス幅制御器６は、送信パルス幅τPCBを任意に設定できる。また、制御した送信パルス幅τPCBに応じて、受信機３の中間周波数への変換と、目標検出器４でのパルス圧縮（圧縮後パルス幅τPCA）を制御する。その他の動作については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００１９】
以下、送信パルス幅制御器６の制御について、式（１）（３）（５）（６）を用いて説明する。式（６）において、送信パルス幅制御器６を用いて送信パルス幅τPCBを小さくすると、パルス圧縮比Ｄも小さくなる。式（５）において、同様にパルス圧縮比Ｄを小さくすることにより、目標の検出確率Ｐｄは緩和される（小さくする）。式（３）において、パルス圧縮比Ｄを小さくすることにより、データレートＴは向上される（小さくする）。その際、式（１）において、Ｋ1を大きくして最大探知距離Ｒは一定とする。
【００２０】
逆に、式（６）において、送信パルス幅制御器６を用いて送信パルス幅τPCBを大きくすると、パルス圧縮比Ｄも大きくなる。式（３）において、同様にパルス圧縮比Ｄを大きくすることにより、データレートＴは緩和される（大きくする）。更に、式（５）において、パルス圧縮比Ｄを大きくすることにより、目標の検出確率Ｐｄは向上される（大きくする）。その際、式（１）において、Ｋ1を小さくして最大探知距離Ｒは一定とする。
【００２１】
以上のように、この実施の形態２によれば、通常のレーダ運用状態では、送信パルス幅τPCBを小さくすることにより、データレートＴを向上させ、初期探知の早期化や捜索ビームの追尾性能の向上を図ることができる。また、重要方向を指定した場合には、送信パルス幅τPCBを大きくすることにより、目標の検出確率Ｐｄを向上させることができる。その結果、レーダ装置の運用状態に応じた最適化を図ることができる。
【００２２】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３について説明する。図３は、実施の形態３に係るレーダ装置のブロック図である。実施の形態３は、実施の形態１（図１）のヒット数制御器５と実施の形態２（図２）の送信パルス幅制御器６を併せて備えた構成をとる。その他の構成については、実施の形態１、２と同様であるので説明を省略する。
【００２３】
実施の形態３では、ヒット数制御器５と送信パルス幅制御器６については、それぞれ、実施の形態１、２と同様の操作を行なう。ヒット数制御器５だけでを用いた場合には、ヒット数Ｈが整数値しか取り得ないので、ヒット数Ｈを変化させる（制御する）だけでは、最適化に限界がある。一方、送信パルス幅制御器６だけを用いた場合には、より高精度な最適化が図れるものの、それと同時にレーダ装置の規模が拡大する。従って、実施の形態３に係るレーダ装置では、ヒット数制御器５及び送信パルス幅制御器６の双方を備えることで、レーダ装置の規模を拡大することなく、運用状態に応じた最適化（データレートＴまたは目標の検出確率Ｐｄの向上）を図ることができる。
【００２４】
以上のように、この実施の形態３によれば、ヒット数制御器５及び送信パルス幅制御器６の双方を備えることで、運用状態に応じて、ヒット数Ｈ及び送信パルス幅τPCBの増減を任意に制御し、データレートＴまたは目標の検出確率Ｐｄを向上させることができる。その結果、レーダ装置の規模を拡大（コスト増大）することなく、最適化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置のブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係るレーダ装置のブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係るレーダ装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  送信器、２  空中線、３  受信器、４  目標検出器、５  ヒット数制御器、６  送信パルス幅制御器。
【図１】
2006250885.tif 000003
【図２】
2006250885.tif 000004
【図３】
2006250885.tif 000005