(57)【要約】【課題】レーダの処理能力を効率的に活用し、レーダに割当てられた捜索範囲を一定の時間周期で捜索し、目標を探知した際にも当該周期を逸脱せずに必要な処理を実行する。【解決手段】レーダによる目標の探知状況を示す情報を取得するレーダ信号処理部11と、得た目標の探知状況を示す情報と現時点のレーダリソースの分配状況とに応じて、新たなレーダリソースの分配を要求するための割込み信号を発生する追跡処理部12及び目標管理処理部13と、割込み信号に基づき、より優先度の高いレーダリソースを一定のフレーム時間単位内に分配し、当該フレーム時間単位内の残った部分に、より優先度の低い他のレーダリソースを分配する捜索範囲優先度割付処理部15、パラメータファイル取込処理部16、パラメータファイル記憶部17及び捜索諸元設定変更処理部18と、分配したレーダリソースに従ってレーダを動作させるリソース配分変更処理部14とを備える。【選択図】図１
2018136176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダによる目標の探知状況を示す情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で得た目標の探知状況を示す情報と現時点のレーダリソースの分配状況とに応じて、あらたなレーダリソースの分配を要求するための割込み信号を発生する割込み要求手段と、
前記割込み信号に基づき、より優先度の高いレーダリソースを一定のフレーム時間単位内に分配し、当該フレーム時間単位内の残った部分に、より優先度の低い他のレーダリソースを分配する分配手段と、
前記分配手段で分配したレーダリソースにしたがってレーダを動作させる制御手段と、
を備えることを特徴とするレーダ制御装置。
【請求項２】
前記優先度の低いレーダリソースは捜索であり、
捜索を行なう複数の範囲毎に優先度とそれら優先度に対応した捜索内容のパラメータとを記憶するパラメータ記憶手段をさらに備え、
前記分配手段は、フレーム時間単位内の残った部分で捜索を分配する際、前記パラメータ記憶手段で記憶した範囲毎の優先度と捜索内容のパラメータとに応じて分配する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダ制御装置。
【請求項３】
前記パラメータ記憶手段が記憶する、複数の範囲毎の優先度とそれら優先度に対応した捜索内容のパラメータは書換可能であることを特徴とする請求項２記載のレーダ制御装置。
【請求項４】
レーダによる目標の探知状況を示す情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で得た目標の探知状況を示す情報と現時点のレーダリソースの分配状況とに応じて、あらたなレーダリソースの分配を要求するための割込み信号を発生する割込み要求工程と、
前記割込み信号に基づき、より優先度の高いレーダリソースを一定のフレーム時間単位内に分配し、当該フレーム時間単位内の残った部分に、より優先度の低い他のレーダリソースを分配する分配工程と、
前記分配工程で分配したレーダリソースにしたがってレーダを動作させる制御工程と、
を有することを特徴とするレーダ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、レーダ制御装置及びレーダ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置にあって、自己位置と自己位置周辺の地形データとによって自己位置を中心とした方位毎の見通し距離を算出し、当該見通し距離に基づいた方位毎の送信パルスの繰返周期（ＰＲＩ：Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を算出し、それら方位毎のＰＲＩに基づいて、各方位に向けて方位に関連付けされたＰＲＩの電波を放射するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７３２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献は、レーダリソースとして捜索を実行する際に、レーダが設置された周囲の地形に応じて目標捜索を行なう方位毎にＰＲＩを設定して電波放射を行なうようにした技術に関するものである。
【０００５】
そのため、捜索により目標を探知した場合には、探知した目標の追跡を優先する動作に移行する。その目標の追跡時にも、他の目標をさらに捜索するべく、捜索動作を継続して行なうものとすると、当該レーダに設定されている捜索範囲をすべて一通り捜索するのに要する時間は、合わせて、探知した目標を追跡している動作の時間分だけ延長されることになる。
【０００６】
本発明は前記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、レーダが有している処理能力を効率的に活用し、そのレーダに割当てられた捜索範囲を一定の時間周期で捜索しながら、目標を探知した場合にも前記時間周期を逸脱せずに対応する処理を実行することが可能なレーダ制御装置及びレーダ制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のレーダ制御装置は、レーダによる目標の探知状況を示す情報を取得する取得手段と、前記取得手段で得た目標の探知状況を示す情報と現時点のレーダリソースの分配状況とに応じて、あらたなレーダリソースの分配を要求するための割込み信号を発生する割込み要求手段と、前記割込み信号に基づき、より優先度の高いレーダリソースを一定のフレーム時間単位内に分配し、当該フレーム時間単位内の残った部分に、より優先度の低い他のレーダリソースを分配する分配手段と、前記分配手段で分配したレーダリソースにしたがってレーダを動作させる制御手段とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係るレーダ制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係るレーダリソースの分配制御の処理内容を示すフローチャート。
【図３】同実施形態に係るレーダリソースの分配例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、アレイアンテナを電子走査して、設定された範囲内の目標を捜索し、目標を探知した場合にはその追跡を行なうレーダシステム（図示せず）の一部を構成する制御装置に適用した場合の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
［構成］  
図１は、本実施形態に係るレーダ制御装置が内蔵したコンピュータが実行する処理を、機能構成化して示すブロック図である。同図において、目標レーダ信号処理部１１は、アンテナで受信したエコー波に対する受信処理を行ない、クラッタ等の不要な信号成分を除去して目標などの所望の信号を通過させ、検出の有無を示す検出情報を算出して追跡処理部１２及び捜索範囲優先度割付処理部１５へ出力する。
【００１１】
追跡処理部１２は、レーダ信号処理部１１からの検出情報により目標があると判断した場合にデータ処理を実行して目標を捉え続け、その目標情報、すなわち距離、方位角、高低角あるいは速度を算出して、前記アンテナの走査ビームを指向させるべく、得た目標情報を目標管理処理部１３へ出力する。
【００１２】
目標管理処理部１３は、追跡処理部１２から得られる目標情報を保持、管理すると共に、新規の目標情報の取得時当初にリソース配分変更処理部１４に対して、必要な追跡処理を要求するための割込み信号を送出し、また、追跡処理部１２から得られる目標情報を捜索範囲優先度割付処理部１５へ転送する。
【００１３】
しかるに、前記レーダ信号処理部１１、追跡処理部１２、及び目標管理処理部１３を含む範囲Ｐの回路は、一般的なＥＳＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌ  Ｓｃａｎｎｅｄ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）追跡方式のレーダシステムにおいて用いられるものと同等である。
【００１４】
一方、前記捜索範囲優先度割付処理部１５は、前記レーダ信号処理部１１からの検出情報、パラメータファイル取込処理部１６から与えられる、捜索範囲毎の優先度を示す情報、及び、前記優先度に対応した捜索時のパルス幅、パルス繰返し周期、ヒット数等のパラメータ情報と、前記目標管理処理部１３からの目標情報とに基づいて、捜索範囲毎の優先度と捜索時のパラメータとを割付ける処理を実行し、その割付け結果の情報を捜索諸元設定変更処理部１８へ出力する。
【００１５】
なお、前記パラメータファイル取込処理部１６は、前記捜索範囲毎の優先度を示す情報、及びパラメータ情報をパラメータファイル記憶部１７から選択的に取込んで捜索範囲優先度割付処理部１５へ送出する。
【００１６】
パラメータファイル記憶部１７は、前述した如くレーダに割当てられた捜索範囲毎の優先度を示す情報、及び、前記優先度に対応した捜索時のパルス幅、パルス繰返し周期、ヒット数等のパラメータ情報をファイル化して事前に記憶するもので、それらの記憶ファイルは、レーダの運用を開始する前に運用者によって変更設定することが可能であるものとする。
【００１７】
捜索諸元設定変更処理部１８は、前記捜索範囲優先度割付処理部１５から与えられる捜索の割付け結果に基づき、レーダの処理能力と追跡動作の内容に応じて捜索動作の内容を全体的に加減調整する諸元設定の変更処理を行なった上で、その変更結果の情報を前記リソース配分変更処理部１４へ出力する。
【００１８】
前記リソース配分変更処理部１４は、前記目標管理処理部１３からの割込み信号を受信した時点で、捜索諸元設定変更処理部１８から与えられる、１捜索フレーム周期中の追跡動作と捜索動作の内容に基づく諸元設定の内容をレーダリソースとして、ここでは図示しないレーダに対し、次の１捜索フレーム周期以降のレーダリソースの配分を変更設定する。
【００１９】
［動作］  
次に本実施形態の動作について説明する。  
図２は、レーダシステムの運用を開始する当初から、主として前記リソース配分変更処理部１４を中心として実行する、レーダリソースの配分制御に係る処理内容を示すフローチャートである。
【００２０】
その処理当初にリソース配分変更処理部１４は、目標管理処理部１３からの割込み信号が無い状態で、捜索フレームタイム全体に渡って、当該レーダに割当てられた範囲全域を捜索フレームタイム１周期で丁度１回走査できるようにレーダリソースとして捜索のみを実行するよう配分設定し（ステップＳ０１）、その配分設定したリソースに従ってレーダを動作させる（ステップＳ０２）。
【００２１】
図３（Ａ）は、全範囲の捜索時間を捜索フレームタイム１周期として、複数周期に渡ってレーダリソースとして捜索のみを連続して実行している状態を示す。
【００２２】
図３（Ｂ）は、目標情報がなく、前述した如く捜索フレームタイム１周期中に渡って捜索Ｓのみを行なっている場合に、その捜索Ｓに要するレーダの処理能力を十分に活用するべく、捜索Ｓ実行時のパラメータを高く設定している状態を、ドットパターンのドット密度によって表現している。
【００２３】
その後にリソース配分変更処理部１４では、目標管理処理部１３からの割込み信号があるか否かにより、前記捜索によってあらたに目標が探知され、その探知した目標に対する追跡をレーダリソースとして分配設定する事態が発生したか否かを判断する（ステップＳ０３）。
【００２４】
ここで目標管理処理部１３からの割込み信号がなく、あらたな目標は探知されていないと判断した場合、リソース配分変更処理部１４では次に、目標情報がない状態で予め設定された一定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ０７）。
【００２５】
ここで目標情報がない状態が前記一定時間を経過していないと判断すると（ステップＳ０７のＮＯ）、リソース配分変更処理部１４は再び前記ステップＳ０２からの処理に戻って、同様の前記ステップＳ０２，Ｓ０３，Ｓ０７の処理を繰返し実行する。
【００２６】
また、これらの処理を繰返し実行する過程で、目標情報がない状態が前記一定時間を経過したと判断すると（ステップＳ０７のＹＥＳ）、リソース配分変更処理部１４は再び前記ステップＳ０１の処理に戻り、あらためて当該レーダに割当てられた範囲全域を捜索フレームタイム１周期で１回走査できるようにレーダリソースとして捜索のみを実行するよう配分設定を行なう。
【００２７】
結果として捜索により目標情報が探知されない状態では、前記図３（Ａ），（Ｂ）に示した、１周期全体にわたって捜索Ｓを継続する動作が継続される。
【００２８】
前記のように捜索のみをレーダリソースとして実行している状態から、捜索によって少なくとも１個の目標が探知された場合、前記レーダ信号処理部１１から前記追跡処理部１２、前記捜索範囲優先度割付処理部１５に対してその検出情報が出力される。
【００２９】
追跡処理部１２では、レーダ信号処理部１１から得られる検出情報から、目標の追跡に必要な目標情報を算出して目標管理処理部１３へ出力する。目標管理処理部１３がこの目標情報を管理するための処理を実行すると共に、リソース配分変更処理部１４に対して割込み信号を送出することで、リソース配分変更処理部１４は割込み信号があったと判断する（ステップＳ０３のＹＥＳ）。
【００３０】
このとき、目標管理処理部１３を介して目標情報を受けた捜索範囲優先度割付処理部１５では、その目標情報に基づいてパラメータファイル取込処理部１６により必要なパラメータ情報を取込ませる（ステップＳ０４）。
【００３１】
このときパラメータファイル取込処理部１６から取込んだパラメータ情報により、その時点で設定しているレーダリソースの配分設定から変更設定を行なう必要があるか否かを捜索範囲優先度割付処理部１５が判断する（ステップＳ０５）。
【００３２】
ここでレーダリソースの配分設定から変更設定を行なう必要がないと判断した場合（ステップＳ０５のＮＯ）、捜索範囲優先度割付処理部１５は、レーダリソースの変更設定を前記リソース配分変更処理部１４に実行させることなく、前記ステップＳ０２からの処理に戻って、同様のレーダリソースでの動作を続行する。
【００３３】
また前記ステップＳ０５において、レーダリソースの配分設定から変更設定を行なう必要があると判断した場合（ステップＳ０５のＹＥＳ）、捜索範囲優先度割付処理部１５は、前記検出情報、目標情報、及び、パラメータファイル取込処理部１６が取込んだパラメータ情報に基づいて、各捜索範囲の優先度と捜索時のパラメータとを割付ける処理を実行し、その割付け結果の情報を捜索諸元設定変更処理部１８へ出力する。
【００３４】
捜索諸元設定変更処理部１８は、その割付け結果に基づいて捜索動作の内容を加減調整する諸元設定の変更処理を行ない、変更結果の情報を前記リソース配分変更処理部１４へ出力する。
【００３５】
前記リソース配分変更処理部１４は、捜索諸元設定変更処理部１８から与えられる、１捜索フレーム周期中の追跡動作と捜索動作の内容に基づく諸元設定の内容をレーダリソースとして、ここでは図示しないレーダに対し、次の１捜索フレーム周期以降のレーダリソースの配分を変更設定した上で（ステップＳ０６）、上記ステップＳ０２からの処理に戻り、変更設定したレーダリソース配分での動作を実行させる。
【００３６】
図３（Ｃ）は、１個の目標情報が得られた場合のレーダリソースの配分の基本的な考え方を例示する。同図（Ｃ）では、捜索フレームタイム１周期を８等分してそれぞれの区分当初に追跡Ｔを配分し、残る時間に捜索Ｓを配分している。
【００３７】
レーダの処理能力上、より負担の大きい追跡Ｔを配分することで、捜索Ｓにおけるパルス幅、パルス繰返し周期、ヒット数等のパラメータは、前記図３（Ａ）の捜索Ｓに比して相対的に低く設定されていることを、同捜索Ｓのドットパターンの密度を下げることで表現している。
【００３８】
図３（Ｄ）は、２個の目標情報が得られた場合のレーダリソースの配分の基本的な考え方を例示する。同図（Ｄ）でも、捜索フレームタイム１周期を８等分してそれぞれの区分当初に、前記図３（Ｃ）よりも大きい時間幅で追跡Ｔを配分し、残る時間に捜索Ｓを配分している。
【００３９】
レーダの処理能力上、負担の大きい追跡Ｔをさらに大きい時間幅で配分する関係上、残る捜索Ｓのパラメータは、前記図３（Ｃ）の捜索Ｓに比して、さらに相対的に低く設定されていることを、同捜索Ｓのドットパターンの密度を低くすることで表現している。
【００４０】
なお前記図３（Ｃ），図３（Ｄ）では、捜索フレームタイム１周期中の主に追跡Ｔの配分を説明するために、捜索Ｓについては各区分共に同一のドット密度のドットパターンを用いて説明したが、実際に捜索を行なう際には、地形や状況等を勘案し、捜索方向の範囲に応じて優先度を設定し、捜索の各種パラメータを異ならせる設定を行なうと、レーダの処理能力をより有効に活用して高い精度での捜索が実現できる。
【００４１】
図３（Ｅ）は、前記図３（Ｃ）と同じく、１個の目標情報が得られた場合のレーダリソースの配分を例示する。同図（Ｅ）では、捜索フレームタイム１周期を８等分してそれぞれの区分当初に追跡Ｔを配分し、残る時間に捜索Ｓを配分している。
【００４２】
ここでは、第３の区分の捜索Ｓと第６の区分の捜索Ｓとがより優先度が高いものとし、より高い設定のパラメータでの捜索を割当てる一方で、その他の区分での捜索Ｓでは、低いパラメータを設定していることを、それぞれの捜索Ｓのドットパターンの密度により表現している。
【００４３】
この図３（Ｅ）は、説明を簡略化するために、捜索する範囲毎に捜索Ｓのパラメータを異ならせることを２段階のドットパターンの密度により表現したが、実際の捜索Ｓのパラメータの設定に際しては、捜索する範囲それぞれの優先度に応じてパラメータを異ならせて設定するものとしても良く、それらの設定内容は、前記パラメータファイル記憶部１７に記憶させる内容を適宜書換えることで容易に実現できる。
【００４４】
［作用効果］  
以上詳述した如く本実施形態によれば、レーダの処理能力を効率的に活用し、そのレーダに割当てられた捜索範囲を一定の時間周期で捜索しながら、目標を探知した場合にも前記時間周期を逸脱せずに必要な処理を実行することが可能となる。
【００４５】
また前記実施形態では、捜索を行なう複数の範囲毎に優先度とそれら優先度に対応した捜索内容のパラメータとをパラメータファイル記憶部１７に記憶するものとしたので、捜索範囲に応じて適切な捜索動作を実行できる。
【００４６】
さらに前記実施形態では、パラメータファイル記憶部１７が記憶する、レーダに割当てられた捜索範囲毎の優先度を示す情報、及び、前記優先度に対応した捜索時のパラメータ情報に関して、レーダの運用者によって適宜変更設定することが可能であるものとしたので、状況等に即して柔軟に対応してレーダの捜索動作を実行させることができる。
【００４７】
なお前記実施形態における捜索フレームタイムに対する追跡Ｔ、捜索Ｓの区分数や段階的な設定等は一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００４８】
実施形態を説明したが、前記実施形態は、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】
【００４９】
１１…レーダ信号処理部、１２…追跡処理部、１３…目標管理処理部、１４…リソース配分変更処理部、１５…捜索範囲優先度割付処理部、１６…パラメータファイル取込処理部、１７…パラメータファイル記憶部、１８…捜索諸元設定変更処理部、Ｐ…ＥＳＡ追跡方式回路。
【図１】
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【図２】
2018136176.tif 000004
【図３】
2018136176.tif 000005