(57)【要約】【課題】  複数の目標が接近して一目標と認識してしまう程度の方位分解能である一次レーダであっても、二次レーダを利用して、方位分解能を擬似的に向上させ、近接した複数の目標の誤検出を減少させて、精度の高い航跡（統合航跡）を生成することが可能な空港面監視方法及び空港面監視システムを提供すること。【解決手段】  一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視方法において、前記二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能よりも小さいときに、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する前記一次レーダによる目標のエコーを間引き、前記一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得る。【選択図】        図１
2011164056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視方法において、前記二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能よりも小さいときに、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する前記一次レーダによる目標のエコーを間引き、前記一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得ること特徴とする空港面監視方法。
【請求項２】
空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視方法において、前記二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能よりも小さいときに、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する前記一次レーダによる目標のエコーのビデオレベルを下げて、前記一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得ること特徴とする空港面監視方法。
【請求項３】
空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視方法において、前記二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能よりも小さいときに、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する前記一次レーダによる目標のエコーに対する目標検出用の閾値を上げて、前記一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得ること特徴とする空港面監視方法。
【請求項４】
前記二次レーダは、少なくとも三ヶ所の受信局により返信波を受信する請求項１〜３のいずれかに記載の空港面監視方法。
【請求項５】
前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能は、前記一次レーダの空中線部から前記二次レーダが検出した二つの目標位置までの距離と前記一次レーダのビーム幅との積から算出された方位分解能、又は、前記一次レーダのパルス幅と光速との積から算出された距離分解能である請求項１〜４のいずれかに記載の空港面監視方法。
【請求項６】
前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能は、予め前記一次レーダの空中線部から距離ごとに前記一次レーダのビーム幅から算出された方位分解能、又は、前記一次レーダのパルス幅と光速との積から算出された距離分解能から、前記一次レーダの空中線部から前記二次レーダが検出した二つの目標位置に対応するものを選択するものである請求項１〜４のいずれかに記載の空港面監視方法。
【請求項７】
空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視システムにおいて、目標に送信波を送信し、目標からの反射波を受信する一次レーダ空中線部と、この一次レーダ空中線部により受信された反射波を受信処理する一次レーダ送受信部と、この一次レーダ送受信部が受信処理したビデオ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標を検出する目標検出部と、この目標検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する一次レーダ目標追尾部と、目標に搭載されたトランスポンダへ質問波を送信する送信局と、前記トランスポンダからの返信波を受信する少なくとも三ヶ所に設置される複数の二次レーダ空中線部と、この複数の二次レーダ空中線部が受信した前記トランスポンダからの返信波を受信処理する二次レーダ受信部と、この二次レーダ受信部が受信処理した前記返信波から前記トランスポンダを搭載した目標の位置を検出する位置検出部と、この位置検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する二次レーダ目標追尾部と、前記位置検出部により検出された二つの目標の目標間距離を算出し、この目標間距離と前記目標間距離に対応する前記一次レーダの分解能とを比較する距離比較部と、この距離比較部が前記目標間距離と前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引き、間引き後のディジタルビデオ信号を前記目標検出部に送る間引き処理部と、前記一次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡と前記二次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡とを統合する航跡統合部とを備えた空港面監視システム。
【請求項８】
空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視システムにおいて、目標に送信波を送信し、目標からの反射波を受信する一次レーダ空中線部と、この一次レーダ空中線部により受信された反射波を受信処理する一次レーダ送受信部と、この一次レーダ送受信部が受信処理したビデオ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標を検出する目標検出部と、この目標検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する一次レーダ目標追尾部と、目標に搭載されたトランスポンダへ質問波を送信する送信局と、前記トランスポンダからの返信波を受信する少なくとも三ヶ所に設置される複数の二次レーダ空中線部と、この複数の二次レーダ空中線部が受信した前記トランスポンダからの返信波を受信処理する二次レーダ受信部と、この二次レーダ受信部が受信処理した前記返信波から前記トランスポンダを搭載した目標の位置を検出する位置検出部と、この位置検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する二次レーダ目標追尾部と、前記一次レーダ空中線部から前記位置検出部が検出した二つの目標位置までの距離と前記一次レーダのビーム幅との積、又は、前記一次レーダのパルス幅と光速との積から前記位置検出部により検出された二つの目標における前記一次レーダの分解能を算出する分解能算出部と、前記位置検出部により検出された二つの目標の目標間距離を算出し、この目標間距離と前記目標間距離に対応する前記一次レーダの前記分解能算出部が算出した分解能とを比較する距離比較部と、この距離比較部が前記目標間距離と前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引き、間引き後のディジタルビデオ信号を前記目標検出部に送る間引き処理部と、前記一次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡と前記二次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡とを統合する航跡統合部とを備えた空港面監視システム。
【請求項９】
空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視システムにおいて、目標に送信波を送信し、目標からの反射波を受信する一次レーダ空中線部と、この一次レーダ空中線部により受信された反射波を受信処理する一次レーダ送受信部と、この一次レーダ送受信部が受信処理したビデオ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標を検出する目標検出部と、この目標検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する一次レーダ目標追尾部と、目標に搭載されたトランスポンダへ質問波を送信する送信局と、前記トランスポンダからの返信波を受信する少なくとも三ヶ所に設置される複数の二次レーダ空中線部と、この複数の二次レーダ空中線部が受信した前記トランスポンダからの返信波を受信処理する二次レーダ受信部と、この二次レーダ受信部が受信処理した前記返信波から前記トランスポンダを搭載した目標の位置を検出する位置検出部と、この位置検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する二次レーダ目標追尾部と、予め前記一次レーダが走査領域における分解能を保存する分解能データベース部と、前記位置検出部により検出された二つの目標の目標間距離を算出し、この目標間距離と前記目標間距離に対応し、前記分解能データベース部に保存された前記一次レーダの分解能と比較する距離比較部と、この距離比較部が前記目標間距離と前記目標間距離に対応し、前記分解能データベース部に保存された前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引き、間引き後のディジタルビデオ信号を前記目標検出部に送る間引き処理部と、前記一次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡と前記二次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡とを統合する航跡統合部とを備えた空港面監視システム。
【請求項１０】
前記間引き処理部は、前記距離比較部が前記目標間距離と前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分のビデオレベルを下げて、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引く請求項７〜９のいずれかに記載の空港面監視システム。
【請求項１１】
前記間引き処理部は、前記距離比較部が前記目標間距離と前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分に対する目標検出用の閾値を上げて、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引く請求項７〜９のいずれかに記載の空港面監視システム。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれかに記載の空港面監視システムは、前記航跡統合部が統合した目標の航跡を表示する表示部を有する空港面監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空港面に存在する航空機などの目標の位置を一次レーダ及び二次レーダにより検出し、その航跡を監視する空港面監視方法及び空港面監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空港面の監視には、ＡＳＤＥ（Ａｉｒｐｏｒｔ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、空港面探知レーダ装置）のような一次レーダを用いたものや送信局からの質問波に対して航空機に搭載されたトランスポンダが返信波として、トランスポンダ信号（モードＳ）を三ヶ所以上の受信局で受信して時間差測位する装置であるＭＬＡＴ（Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｔｅｒａｔｉｏｎ、マルチラテレーションシステム）のような二次レーダを用いたものが使用されている。また、ＡＳＤＥから得られる目標位置と、目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信するＭＬＡＴから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させた空港面監視システムがある（例えば、特許文献１参照）。また、複数の航跡を統合する際に、その精度を向上させるという観点では、航跡データの重み付けを決めて統合するという航跡統合装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１には、空港面に電波を発射し、反射する電波を受信することによりレーダービデオ信号を生成して目標を検出・追尾するＡＳＤＥと、目標（目標に搭載されたトランスポンダ）からのモードＳトランスポンダ信号（返信波）を少なくとも３局受信局で受信し、その時刻差から目標の位置を検出・追尾するＭＬＡＴと、それぞれの航跡を統合処理する航跡統合部と、統合航跡を表示する表示部を備えた空港面監視システムにおいて、ＭＬＡＴが出力する目標位置検出情報に基づいて、目標近傍の領域に対してはビデオレベル判定のスレッショルドレベルを下げ、目標近傍以外の領域に対しては上記ビデオレベル判定のスレッショルドレベルを上げるビデオレベル判定用マップ情報をビデオレベル判定部に出力するスレッショルドＭＡＰ作成処理部を有したことを特徴とする空港面監視システムが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、情報を処理する処理装置と、航跡入力部と、航跡精度算出部と、重み付け算出部と、統合航跡生成部とを有し、航跡入力部は処理装置を用いて、センサが目標を観測した観測データに基づいて推定した目標の航跡を表すセンサ航跡データを入力し、航跡精度算出部は処理装置を用いて、センサ航跡データに基づいてセンサ航跡データの精度を表す航跡精度評価値を算出し、重み付け算出部は処理装置を用いて、航跡精度評価値に基づいてセンサ航跡データの重み付けを表す航跡調整係数を算出し、統合航跡生成部は処理装置を用いて、航跡調整係数に基づいてセンサ航跡データを統合し、統合航跡データを生成することを特徴とする航跡統合装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５０１８号公報
【特許文献２】特開２００９−２７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、一次レーダでは、方位分解能はビーム幅とレーダからの距離に依存しており、ＡＳＤＥのような高分解能一次レーダでも、レーダからの距離が３．０ｋｍの地点においては、約２０ｍとなる。すなわち、３．０ｋｍ地点において、二目標（例えば、航空機）が２０ｍ以内に接近した場合、ＡＳＤＥでは１目標のみの検出となってしまい、検出位置の精度も悪くなるという課題があった。さらに、ＡＳＤＥは単独でも追尾処理を行っているため、二目標の追尾を行っている途中で上記のように１目標の検出となった場合、一方の目標の追尾が正常に行われることなく、最終的にはコーストするという課題もあった。
【０００７】
また、ＡＳＤＥは、特許文献１に記載のように、ＭＬＡＴのような二次レーダとの統合処理が可能であるが、特許文献１に記載の統合方法では、ＡＳＤＥの空港内の建物や航空機自身によるマルチパスの影響を考慮して、ＡＳＤＥとＭＬＡＴとの検出目標を統合処理するものであるので、ＭＬＡＴのような高精度で位置を検出する二次レーダとの統合処理において、ＡＳＤＥの検出が１目標、ＭＬＡＴの検出が二目標であった場合、一方のＭＬＡＴ検出目標は相関のあるＡＳＤＥ検出目標がないため、ＭＬＡＴ単独の統合航跡となり、もう一方のＭＬＡＴ検出目標は位置精度の悪いＡＳＤＥの検出目標と統合処理を行い、位置精度の悪い統合航跡が出力されるという課題があった。
【０００８】
特許文献２に記載の航跡統合装置も、ＡＳＤＥ検出目標とＭＬＡＴ検出目標との重み付けを行い、統合航跡を算出しているものであるので、このような、ＡＳＤＥのような一次レーダの方位分解能が低い場合、つまり、複数の目標が接近して一目標と認識してしまう程度の方位分解能の場合には、特許文献１に記載のものと同様に、位置精度の悪い統合航跡が出力されるという課題があった。
【０００９】
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、複数の目標が接近して一目標と認識してしまう程度の方位分解能である一次レーダであっても、二次レーダを利用して、方位分解能を擬似的に向上させ、近接した複数の目標（例えば、二目標）の誤検出を減少させて、精度の高い航跡（統合航跡）を生成することが可能な空港面監視方法及び空港面監視システム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】
【００１０】
請求項１の発明に係る空港面監視方法は、空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視方法において、前記二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能よりも小さいときに、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する前記一次レーダによる目標のエコーを間引き、前記一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得ること特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明に係る空港面監視方法は、空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視方法において、前記二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能よりも小さいときに、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する前記一次レーダによる目標のエコーのビデオレベルを下げて、前記一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得ること特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の発明に係る空港面監視方法は、空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視方法において、前記二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能よりも小さいときに、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する前記一次レーダによる目標のエコーに対する目標検出用の閾値を上げて、前記一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得ること特徴とするものである。
【００１３】
請求項４の発明に係る空港面監視方法は、前記二次レーダが、少なくとも三ヶ所の受信局により返信波を受信する請求項１〜３のいずれかに記載のものである。
【００１４】
請求項５の発明に係る空港面監視方法は、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能が、前記一次レーダの空中線部から前記二次レーダが検出した二つの目標位置までの距離と前記一次レーダのビーム幅との積から算出された方位分解能、又は、前記一次レーダのパルス幅と光速との積から算出された距離分解能である請求項１〜４のいずれかに記載のものである。
【００１５】
請求項６の発明に係る空港面監視方法は、前記二次レーダが検出した二つの目標位置における前記一次レーダの分解能が、予め前記一次レーダの空中線部から距離ごとに前記一次レーダのビーム幅から算出された方位分解能、又は、前記一次レーダのパルス幅と光速との積から算出された距離分解能から、前記一次レーダの空中線部から前記二次レーダが検出した二つの目標位置に対応するものを選択するものである請求項１〜４のいずれかに記載のものである。
【００１６】
請求項７の発明に係る空港面監視システムは、空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視システムにおいて、目標に送信波を送信し、目標からの反射波を受信する一次レーダ空中線部と、この一次レーダ空中線部により受信された反射波を受信処理する一次レーダ送受信部と、この一次レーダ送受信部が受信処理したビデオ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標を検出する目標検出部と、この目標検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する一次レーダ目標追尾部と、目標に搭載されたトランスポンダへ質問波を送信する送信局と、前記トランスポンダからの返信波を受信する少なくとも三ヶ所に設置される複数の二次レーダ空中線部と、この複数の二次レーダ空中線部が受信した前記トランスポンダからの返信波を受信処理する二次レーダ受信部と、この二次レーダ受信部が受信処理した前記返信波から前記トランスポンダを搭載した目標の位置を検出する位置検出部と、この位置検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する二次レーダ目標追尾部と、前記位置検出部により検出された二つの目標の目標間距離を算出し、この目標間距離と前記目標間距離に対応する前記一次レーダの分解能とを比較する距離比較部と、この距離比較部が前記目標間距離と前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引き、間引き後のディジタルビデオ信号を前記目標検出部に送る間引き処理部と、前記一次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡と前記二次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡とを統合する航跡統合部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８の発明に係る空港面監視システムは、空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視システムにおいて、目標に送信波を送信し、目標からの反射波を受信する一次レーダ空中線部と、この一次レーダ空中線部により受信された反射波を受信処理する一次レーダ送受信部と、この一次レーダ送受信部が受信処理したビデオ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標を検出する目標検出部と、この目標検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する一次レーダ目標追尾部と、目標に搭載されたトランスポンダへ質問波を送信する送信局と、前記トランスポンダからの返信波を受信する少なくとも三ヶ所に設置される複数の二次レーダ空中線部と、この複数の二次レーダ空中線部が受信した前記トランスポンダからの返信波を受信処理する二次レーダ受信部と、この二次レーダ受信部が受信処理した前記返信波から前記トランスポンダを搭載した目標の位置を検出する位置検出部と、この位置検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する二次レーダ目標追尾部と、前記一次レーダ空中線部から前記位置検出部が検出した二つの目標位置までの距離と前記一次レーダのビーム幅との積、又は、前記一次レーダのパルス幅と光速との積から前記位置検出部により検出された二つの目標における前記一次レーダの分解能を算出する分解能算出部と、前記位置検出部により検出された二つの目標の目標間距離を算出し、この目標間距離と前記目標間距離に対応する前記一次レーダの前記分解能算出部が算出した分解能とを比較する距離比較部と、この距離比較部が前記目標間距離と前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引き、間引き後のディジタルビデオ信号を前記目標検出部に送る間引き処理部と、前記一次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡と前記二次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡とを統合する航跡統合部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９の発明に係る空港面監視システムは、空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させる空港面監視システムにおいて、目標に送信波を送信し、目標からの反射波を受信する一次レーダ空中線部と、この一次レーダ空中線部により受信された反射波を受信処理する一次レーダ送受信部と、この一次レーダ送受信部が受信処理したビデオ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標を検出する目標検出部と、この目標検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する一次レーダ目標追尾部と、目標に搭載されたトランスポンダへ質問波を送信する送信局と、前記トランスポンダからの返信波を受信する少なくとも三ヶ所に設置される複数の二次レーダ空中線部と、この複数の二次レーダ空中線部が受信した前記トランスポンダからの返信波を受信処理する二次レーダ受信部と、この二次レーダ受信部が受信処理した前記返信波から前記トランスポンダを搭載した目標の位置を検出する位置検出部と、この位置検出部により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する二次レーダ目標追尾部と、予め前記一次レーダが走査領域における分解能を保存する分解能データベース部と、前記位置検出部により検出された二つの目標の目標間距離を算出し、この目標間距離と前記目標間距離に対応し、前記分解能データベース部に保存された前記一次レーダの分解能と比較する距離比較部と、この距離比較部が前記目標間距離と前記目標間距離に対応し、前記分解能データベース部に保存された前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引き、間引き後のディジタルビデオ信号を前記目標検出部に送る間引き処理部と、前記一次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡と前記二次レーダ目標追尾部から得られた目標の航跡とを統合する航跡統合部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１０の発明に係る空港面監視システムは、前記間引き処理部が、前記距離比較部が前記目標間距離と前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分のビデオレベルを下げて、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引く請求項７〜９のいずれかに記載のものである。
【００２０】
請求項１１の発明に係る空港面監視システムは、前記間引き処理部が、前記距離比較部が前記目標間距離と前記一次レーダの分解能とを比較した結果、前記目標間距離よりも前記一次レーダの分解能が大きいときは、前記Ａ／Ｄ変換部にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分に対する目標検出用の閾値を上げて、前記目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引く請求項７〜９のいずれかに記載のものである。
【００２１】
請求項１２の発明に係る空港面監視システムは、空港面監視システムが、前記航跡統合部が統合した目標の航跡を表示する表示部を有する請求項７〜１１のいずれかに記載のものである。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、請求項１〜６に係る発明によれば、二次レーダと連携して一次レーダの分解能を擬似的に上げることができるので、一次レーダの分解能が低い場合でも、一次レーダが追尾している複数の目標の情報と二次レーダが追尾している目標の情報精度とを統合しても、追尾の精度が下がる可能性が低い空港面監視方法を得ることができる。
【００２３】
請求項７〜１２に係る発明によれば、二次レーダと連携して一次レーダの分解能を擬似的に上げることができるので、一次レーダの分解能が低い場合でも、一次レーダが追尾している複数の目標の情報と二次レーダが追尾している目標の情報精度とを統合しても、追尾の精度が下がる可能性が低い空港面監視システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る空港面監視システムの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る空港面監視システムを運用する空港面の模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る空港面監視システムの動作を説明するための動作説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る空港面監視システムの動作を説明するための動作説明図である。
【図５】この発明に係る空港面監視システムの一次レーダ空中線部から送信された送信信号を近接した二つの目標上を走査する様子を示した模式図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る空港面監視システムの構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る空港面監視システムの構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る空港面監視システムの構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る空港面監視システムの動作を説明するための動作説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る空港面監視システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る空港面監視システムの動作を説明するための動作説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る空港面監視システムの動作を説明するための動作説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係る空港面監視システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態４に係る空港面監視システムの動作を説明するための動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本願の実施の形態では、一次レーダにＡＳＤＥを使用し、二次レーダにＭＬＡＴを使用する場合を前提に説明を行うが、使用するシステムをＡＳＤＥやＭＬＡＴに限定するものではなく、空港面上の複数の目標を追尾して目標の航跡を検出するものであって、一次レーダから得られる目標位置と目標に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する二次レーダから得られる目標位置とを統合して目標位置の経時変化である目標の航跡の精度を向上させるものであればよい。
【００２６】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１について図１〜５を用いて説明する。図３（ａ）は二つの目標（航空機）が方位方向に近接した場合の一次レーダにおける目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示す図、図３（ｂ）は目標のエコーと統合航跡を示す図、図４（ａ）は二つの目標（航空機）が方位方向に近接した場合に擬似的に分解能を上げた一次レーダにおける目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示す図、図４（ｂ）は目標のエコーと統合航跡を示す図ある。また、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。図１〜５において、１は航空機などの空港面上に存在する複数の目標、２は空港面を走査し、目標１に送信波を送信して目標からの反射波を受信する一次レーダ空中線部であり、その走査方法は、空中線部分を上下左右に動かせる、又は、回動させる機械的なものや、複数の空中線素子（アンテナ素子）が受信した電波を合成して旋回や俯仰する電気的なものが挙げられる。３は目標に搭載されたトランスポンダに質問波を送信する送信局、４は目標１に搭載されたトランスポンダからの返信波を受信する少なくとも三ヶ所に設置される複数の二次レーダ空中線部、５は一次レーダ空中線部２により受信された反射波を受信処理し、また、一次レーダ空中線部２が目標に対して放射する送信波を送信処理する一次レーダ送受信部である。送信側の処理に関しては、従来技術と同様なので説明や図示は省略する。６は一次レーダ送受信部５が受信処理したビデオ信号をＡ／Ｄ変換してディジタルビデオ信号にするＡ／Ｄ変換部、７はＡ／Ｄ変換部６から送られたディジタルビデオ信号から目標を検出する目標検出部、８は目標検出部７により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する一次レーダ目標追尾部である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００２７】
図１〜５において、９は複数の二次レーダ空中線部４により受信された返信波を受信処理する二次レーダ受信部であり、複数の二次レーダ空中線部４ごとに設けてもよい。１０は少なくとも三ヶ所の二次レーダ空中線部４が受信し、二次レーダ受信部９が受信処理した目標１のトランスポンダからの返信波から時間差測位を行うことにより、トランスポンダ１を搭載した目標１の位置を検出する位置検出部、１１は位置検出部１０により順次検出される目標の位置の経時変化から目標の航跡を追尾する二次レーダ目標追尾部である。二次レーダ空中線部４，二次レーダ受信部９，位置検出部１０，二次レーダ追尾部１１が受信局の中核となっている。１２は一次レーダ目標追尾部８から得られた目標１の航跡と二次レーダ目標追尾部１１から得られた目標１の航跡とを統合する航跡統合部、１３は航跡統合部１２が統合した目標１の航跡を表示し、目標１が複数であっても表示を行う表示部である。１４は位置検出部１０により検出された目標１が二つ以上のときに、二つの目標におけるそれぞれの目標間距離を算出し、この目標間距離と目標間距離に対応する一次レーダの分解能とをそれぞれ比較する距離比較部、１５は距離比較部１４が目標間距離と一次レーダの分解能とを比較した結果、目標間距離よりも一次レーダの分解能が大きいときは、Ａ／Ｄ変換部６にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分を間引き、間引き後のディジタルビデオ信号を目標検出部７に送る間引き処理部である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００２８】
次に動作について説明する。図２は実施の形態１に係る空港面監視システムを運用している空港面の模式図である。空港面には、五機の航空機が存在している。この五機の航空機が実施の形態１に係る空港面監視システムにより監視される複数の目標１となる。このような空港面において、図１に記載の空港面監視システムは、一次レーダ送受信部５から送信処理された送信信号を一次レーダ空中線部２から送信信号を電波（送信波）として発し、前述の航空機等の目標１からの反射電波（反射波）を一次レーダ空中線部２にて受信し、一次レーダ送受信部５にて、受信した微弱電波信号を増幅および周波数変換してビデオ信号をＡ／Ｄ変換部６へ出力する。Ａ／Ｄ変換部６は入力されたビデオ信号をディジタルビデオ信号に変換し、間引き処理部１５へ出力する。
【００２９】
ここで、二次レーダ受信部９は、送信局３から発された質問電波（質問波）に対する航空機等の目標１からのモードＳトランスポンダ信号を受信し、モードＳ情報を位置検出部１０へ出力する。位置検出部１０は、少なくとも三ヶ所の二次レーダ空中線部４（二次レーダ受信部９）からのモードＳ情報を入力し、それぞれの二次レーダ空中線部４（二次レーダ受信部９）における受信時刻差から目標の位置を測位して、測位信号を二次レーダ追尾部１１、距離比較部１４へそれぞれ出力する。
【００３０】
距離比較部１４は、入力された測位信号を一次レーダの空中線を極とした極座標系に変換する。そして、距離が等しい測位信号が２つ以上ある場合に、それぞれの測位信号２０２の目標間距離を算出する。または、方位が等しい測位信号が２つ以上ある場合に、それぞれの測位信号の目標間距離を算出する。前者の場合は、一次レーダ空中線部２から目標１までの距離Ｒ[ｍ]とビーム幅θ[ｒａｄ]との積で方位分解能が算出できるので、測位信号の地点での方位分解能と目標間距離を比較し、方位分解能が目標間距離より大きい場合に目標間距離の中間座標を極座標系で算出して、中間座標情報を間引き処理部１５へ出力する。後者の場合は、一次レーダ空中線部２が送信する送信電波のパルス幅［ｓ］と光速[ｍ／ｓ]との積で距離分解能が算出できるので、それぞれの測位信号の地点での距離分解能と目標間距離を比較し、距離分解能が目標間距離より大きい場合に目標間距離の中間座標を極座標系で算出して、中間座標情報を間引き処理部１５へ出力する。
【００３１】
距離比較部１４は、測位信号から得られる情報と、目標１間の距離が航空機等の大きさや空港面監視システムを運用する空港面のレイアウトとから、分解能と目標間距離を比較するまでもなく、一次レーダによって、複数の目標を一目標として誤認識する可能性が無い場合は、処理を行わないという選択をしてもよい。つまり、距離比較部１４及び間引き処理部１５以外の構成で空港面監視システムを運用することになる。距離比較部１４の処理を行わないという判断は、位置検出部１０が行ってもよいし、外部からの位置検出部１０又は距離比較部１４への入力によって行ってもよい。
【００３２】
間引き処理部１５は、中間座標情報が入力された場合、一次レーダ空中線部２から出力される方位信号であるＡＣＰ（Ａｚｉｍｕｔｈ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｐｕｌｓｅ：３６０°をｎ個のパルスでカウントする。ｎは整数）と一次レーダ空中線部２から出力される方位信号であり、メインビームが磁北を向いた時出力されるものであるＡＲＰ（Ａｚｉｍｕｔｈ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｕｌｓｅ：ＡＣＰ信号のカウントを０にする）を用いることで、中間座標に対応するＡＣＰカウント数を求める。さらに、求められたＡＣＰカウント数を用いることで、ディジタルビデオ信号から中間座標情報の最近傍スイープのディジタルビデオ信号を選択する。さらに、選択したディジタルビデオ信号から、中間座標情報に対応した地点を中心として、予め設定した任意の領域分（中間座標及び中間座標の周辺）を間引いたディジタルビデオ処理信号を目標検出部７へ出力する。ここで、図５は一次レーダ空中線部２から送信された送信信号を近接した二つの航空機（二つの目標１）上を走査する様子を示した模式図である。一次レーダ空中線部２からスイープ毎のパルス送信方向（角度）を模式的に線で示している。簡便のため、９０°を１０スイープで表現しているが、実際には、より多くのスイープ（空間にパルスを送信して、次のパルスを送信するまでの時間、若しくは、次のパルスを送信するまでに受信されたビデオ及びデータ）となる。図５において、二つの航空機（二つの目標１）の中間座標が得られたとき、中間座標の最近傍スイープはスイープ４となり、最近傍スイープの一つ外側のスイープはスイープ３及び５となる。なお、中間座標最近傍スイープ（スイープ４）は他のスイープよりも太い線で示している。
【００３３】
目標検出部７は、間引き処理部１５から入力されたディジタルビデオ信号（ディジタルビデオ処理信号）から目標１の位置情報である目標情報を検出する。目標検出アルゴリズムはここでは特に指定しないが、検出データを生成して、一次レーダ追尾部８へ出力するものである。一次レーダ追尾部８は、目標検出部７から入力された目標信号の追尾処理を行う。追尾アルゴリズムはここでは特に指定しないが、一次レーダ航跡データを生成して、航跡統合部１２へ出力する。一方、二次レーダ追尾部１１は、位置検出部１０から入力された測位信号の追尾処理を行う。追尾アルゴリズムはここでは特に指定しないが、二次レーダ追尾データを生成して、航跡統合部１２へ出力する。
【００３４】
航跡統合部１２は、一次レーダ追尾部８から入力された一次レーダ航跡データと一二次レーダ追尾部１１から入力された二次レーダ追尾データの相関・統合処理を行う。相関・統合アルゴリズムはここでは特に指定しないが、統合航跡を生成して、表示部１３へ出力する。表示部１３は、航跡統合部１２から入力された統合航跡を表示する。表示アルゴリズムはここでは特に指定しない。このような、二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、二次レーダが検出した二つの目標位置における一次レーダの分解能（方位分解能又は距離分解能）よりも小さいときに、目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する一次レーダによる目標のエコーを間引き、一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得る処理から構成される方法により、近接する二つの目標１間の距離が一次レーダの分解能よりも低い場合でも、一次レーダが追尾している複数の目標の情報と二次レーダが追尾している目標の情報精度とを統合しても、追尾の精度低下を抑制できる。
【００３５】
ここで、図３及び図４を用いて、従来の空港面監視システムと実施の形態１に係る空港面監視システムの動作を説明する。図３は従来の空港面監視システムの動作であり、図４は中間座標情報が入力された場合の間引き処理部１５を含む空港面監視システムの動作である。図３（ａ）は２つの目標１（航空機）が方位方向に近接した場合、一次レーダにおける、目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示している。例えば、図２に記載の一次レーダ空中線部２のビームと直角方向（ビーム方向と直角方向、共に一点鎖線で図示）に並んだ二つの目標１のような状態である。図３（ａ）は簡便のため、横軸を方位方向に設定しているが、実際に得られるビデオレベルは距離方向である。図３（ｂ）は目標１のエコーと統合航跡がどのように表示されるかを示している。ただし、一次レーダ航跡および二次レーダ航跡は表示部１３に表示されないことを前提にしているが、表示させてもよいことを前提にしているが、表示させてもよい。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、２つの目標１が方位方向に近接すると、一次レーダの方位分解能の許容値を超えてしまい、２つの目標１間のビデオレベルがスレッショルドレベルを超え、２つの目標１の分離が不可となる。その結果、図３（ｂ）に示すように、一次レーダ航跡は１つしか出力されないが、二次レーダでは受信時刻差を利用して測位することから、航跡は正常に２つ出力される。二次レーダ航跡の一方は前回の航跡と相関処理を行うが、もう一方は一次レーダ航跡との相関・統合処理を行うことになり、最終的に出力される統合航跡の位置精度が低下することになる。
【００３７】
一方、図４は実施の形態１に係る空港面監視システムを使用する場合の動作を説明するためのものであり、図４（ａ）は図３（ａ）と同様に、２つの目標１（航空機）が方位方向に近接した場合の、一次レーダにおける、目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ処理信号）を示している。例えば、図２に記載の一次レーダ空中線部２のビームと直角方向（ビーム方向と直角方向、共に一点鎖線で図示）に並んだ二つの目標１のような状態である。簡便のため、横軸を方位方向に設定しているが、実際に得られるビデオレベルは距離方向である。図４（ｂ）は目標のエコーと統合航跡がどのように表示されるかを示している。ただし、一次レーダ航跡および二次レーダ航跡および中間座標は表示部に表示されないことを前提にしているが、表示させてもよい。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、実施の形態１に係る空港面監視システムでは、前述の二つの目標１間における距離である目標間距離と方位分解能との比較結果から得られる中間座標（中間座標及び中間座標の周辺）により行われる間引き処理部１５の動作によって、２つの目標１間における中間座標近傍のビデオレベルを間引いており、２つの目標１の分離が可能となる。その結果、図４（ｂ）に示すように、一次レーダ及び二次レーダともに航跡は２つ出力され、それぞれの航跡の相関・統合処理を行うことで最終的に出力される統合航跡の位置精度が向上する。なお、２つの目標１が距離方向（一次レーダのビーム方向）に近接した場合は、方位分解能に代えて、距離分解能を用いて、同様の処理を行えばよい。
【００３９】
このように、実施の形態１に係る空港面監視システムは、一次レーダと二次レーダそれぞれを用いて目標を検出および追尾し、それぞれの航跡を相関・統合する。近接した２つの目標１を一次レーダより検出する場合、二次レーダの検出結果を用いて、一次レーダのディジタルビデオから二目標間のビデオレベルの一部を間引くにより、目標検出部７に入力されるディジタルビデオ信号（ディジタルビデオ処理信号）において、中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分のビデオレベルがスレッショルドレベルを超えることはないので、一次レーダの目標検出確度を向上することができ、精度の高い統合航跡を生成することが可能となる。
【００４０】
次に、この発明の実施の形態１に係る距離比較部１４が得る分解能について図６及び７を用いて説明する。図６及び７において、１６は位置検出部１０が検出した目標１の位置から、一次レーダ空中線部２から二次レーダが検出した二つの目標位置までの距離と一次レーダのビーム幅との積から方位分解能を算出、又は、一次レーダのパルス幅と光速との積から距離分解能を算出するの分解能算出部、１７は予め一次レーダの走査領域における方位分解能又は距離分解能、若しくは、方位分解能及び距離分解能の両方が保存された分解能データベース部である。図１に係る空港面監視システムは、分解能を外部から得ていたが、図６及び７に係る空港面監視システムは、空港面監視システム内に距離比較部１４に分解能の情報を供給する構成を有する場合について説明する。基本的な動作は、図１に係る空港面監視システムと同じであるので、異なる部分を中心に説明を行う。
【００４１】
図６に係る空港面監視システムにおいて、分解能算出部１６は位置検出部１０が検出した複数の目標１の測位信号を受けて、複数の目標１のうち、一次レーダ空中線部２から見て異なる方位かつ同じ距離の二つの目標までの距離と一次レーダ空中線部２のビーム幅の積から方位分解能を算出、若しくは、複数の目標１のうち、一次レーダ空中線部２から見て同じ方位の目標に対応し、一次レーダ空中線部２から送信される送信波のパルス幅と光速との積から得られる距離分解能を算出する。この分解能算出部１６で算出された分解能は、距離比較部１４に送られる。分解能の供給後の距離比較部１４での処理は前述の通りである。
【００４２】
図７に係る空港面監視システムにおいて、分解能データベース部１７は予め一次レーダ空中線部２の走査領域における方位分解能又は距離分解能、若しくは、その両方が保存されるのである。分解能データベース部１７の距離比較部１４への分解能の供給は、距離比較部１４からの指示で行う場合は、距離比較部１４経由で位置検出部１０が検出する目標１の測位信号から、対応する分解能を距離比較部１４へ供給してもよいし、図示は省略するが、分解能算出部１６と同じように、位置検出部１０から目標１の測位信号を得て、対応する分解能を選び、そして、距離比較部１４へ供給してもよい。分解能の供給後の距離比較部１４での処理は前述の通りである。
【００４３】
次に、分解能データベース部１７を更に詳しく説明する。分解能データベース部１７は、入力された測位信号と一次レーダ空中線部２との距離を算出し、地点での方位分解能及び距離分解能を分解能データベース部１７内のデータベースから読み出し、測位信号に対応した分解能の情報（分解能データ）を距離比較部１４へ出力する。分解能データベース部１７には、例えば、一次レーダからの距離１０ｍ毎に分解能データを格納しておく。このように、方位方向に近接した２つの目標１をだけでなく、距離方向に近接した２つの目標１を分離して検出することが可能であると同時に、計算量は減少している。その結果、一次レーダの目標検出確度をさらに向上することができ、さらに精度の高い統合航跡を生成することが可能となる。
【００４４】
なお、後述の実施の形態２以降では、分解能算出部１６により距離比較部１４へ分解能を供給する場合を例に説明を行うが、この実施の形態１のように、外部から供給してもよいし、分解能データベース部１７を用いて供給してもよい。
【００４５】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２について図８及び９を用いて説明する。図９（ａ）は二つの目標（航空機）が方位方向に近接した場合に擬似的に分解能を上げた一次レーダにおける目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示す図、図９（ｂ）は目標のエコーと統合航跡を示す図ある。なお、実施の形態１と共通の部分の説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。実施の形態１では、一次レーダの分解能を擬似的に上げるための処理を間引き処理部１５が担っていたが、この実施の形態２では、間引き処理部１５の間引き方の変形例を説明する。もちろん、この変形例は、間引き処理の一例としても解釈できることはいうまでもない。図８及び９において、１８は距離比較部１４が目標１間距離と一次レーダの分解能とを比較した結果、目標間距離よりも一次レーダの分解能が大きいときは、Ａ／Ｄ変換部６にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標１間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分のビデオレベルを目標検出部７における目標１検出用のスレッショルドレベルよりも下げるビデオ処理部である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００４６】
ビデオ処理部１８は、中間座標情報が入力された場合、一次レーダ空中線部２から出力される方位信号であるＡＣＰ（Ａｚｉｍｕｔｈ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｐｕｌｓｅ、図示なし）と一次レーダ空中線部２から出力される方位信号であり、メインビームが磁北を向いた時出力されるものであるＡＲＰ（Ａｚｉｍｕｔｈ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｕｌｓｅ、図示なし）を用いて、ディジタルビデオ信号から中間座標情報の最近傍スイープのディジタルビデオ信号を選択する。さらに、選択したディジタルビデオ信号から、中間座標情報に対応した地点を中心として、予め設定した任意の領域分（中間座標及び中間座標の周辺）ののビデオレベルを下げたディジタルビデオ処理信号を目標検出部７へ出力する。ここで、図５は一次レーダ空中線部２から送信された送信信号を近接した二つの航空機（二つの目標１）上を走査する様子を示した模式図である。一次レーダ空中線部２からスイープ毎のパルス送信方向（角度）を模式的に線で示している。なお、中間座標最近傍スイープ（スイープ４）は他のスイープよりも太い線で示している。簡便のため、９０°を１０スイープで表現しているが、実際には、より多くのスイープ（空間にパルスを送信して、次のパルスを送信するまでの時間、若しくは、次のパルスを送信するまでに受信されたビデオ及びデータ）となる。以下の処理は、実施の形態１に係る空港面監視システムと同じであるので、省略する。
【００４７】
したがって、二次レーダが検出した二つの目標位置の目標間距離が、二次レーダが検出した二つの目標位置における一次レーダの分解能よりも小さいときに、目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する一次レーダによる目標のエコーのビデオレベルを下げて、一次レーダによる目標位置を検出して目標の航跡を得る処理から構成される方法により、近接する二つの目標１間の距離が一次レーダの分解能よりも低い場合でも、一次レーダが追尾している複数の目標の情報と二次レーダが追尾している目標の情報精度とを統合しても、追尾の精度低下を抑制できる。
【００４８】
ここで、図９を用いて、従来の空港面監視システムと実施の形態２に係る空港面監視システムの動作を説明する。図３（ａ）に示すように、２つの目標１が方位方向に近接すると、一次レーダの方位分解能の許容値を超えてしまい、２つの目標１間のビデオレベルがスレッショルドレベルを超え、２つの目標１の分離が不可となる。その結果、図３（ｂ）に示すように、一次レーダ航跡は１つしか出力されないが、二次レーダでは受信時刻差を利用して測位することから、航跡は正常に２つ出力される。二次レーダ航跡の一方は前回の航跡と相関処理を行うが、もう一方は一次レーダ航跡との相関・統合処理を行うことになり、最終的に出力される統合航跡の位置精度が低下することになる。
【００４９】
一方、図９は実施の形態２に係る空港面監視システムを使用する場合の動作を説明するためのものであり、図９（ａ）は図３（ａ）と同様に、２つの目標１（航空機）が方位方向に近接した場合の、一次レーダにおける、目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ処理信号）を示している。例えば、図２に記載の一次レーダ空中線部２のビームと直角方向（ビーム方向と直角方向、共に一点鎖線で図示）に並んだ二つの目標１のような状態である。簡便のため、横軸を方位方向に設定しているが、実際に得られるビデオレベルは距離方向である。図９（ｂ）は目標のエコーと統合航跡がどのように表示されるかを示している。ただし、一次レーダ航跡および二次レーダ航跡および中間座標は表示部に表示されないことを前提にしているが、表示させてもよい。
【００５０】
図９（ａ）に示すように、実施の形態２に係る空港面監視システムでは、前述の二つの目標１間における距離である目標間距離と方位分解能との比較結果から得られる中間座標（中間座標及び中間座標の周辺）により行われるビデオ処理部１８の動作によって、２つの目標１間における中間座標近傍のビデオレベルをスレッショルドレベルよりも下げており、２つの目標１の分離が可能となる。その結果、図９（ｂ）に示すように、一次レーダ及び二次レーダともに航跡は２つ出力され、それぞれの航跡の相関・統合処理を行うことで最終的に出力される統合航跡の位置精度が向上する。なお、２つの目標１が距離方向（一次レーダのビーム方向）に近接した場合は、方位分解能に代えて、距離分解能を用いて、同様の処理を行えばよい。
【００５１】
このように、実施の形態２に係る空港面監視システムは、一次レーダと二次レーダそれぞれを用いて目標を検出および追尾し、それぞれの航跡を相関・統合する。近接した２つの目標１を一次レーダより検出する場合、二次レーダの検出結果を用いて、一次レーダのディジタルビデオから二目標間のビデオレベルを一部下げることにより、目標検出部７に入力されるディジタルビデオ信号（ディジタルビデオ処理信号）において、中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分のビデオレベルがスレッショルドレベルを超えることはないので、一次レーダの目標検出確度を向上することができ、精度の高い統合航跡を生成することが可能となる。
【００５２】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３について図１０〜１２を用いて説明する。図１１（ａ）（ｃ）は二つの目標（航空機）が方位方向に近接した場合に擬似的に分解能を上げた一次レーダにおける目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示す図（中間座標最近傍から一つ外側のスイープである。図５においては、スイープ３又はスイープ５に相当する。）、図１１（ｂ）は二つの目標（航空機）が方位方向に近接した場合に擬似的に分解能を上げた一次レーダにおける目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示す図（中間座標最近傍のスイープである。図５においては、スイープ４に相当する。）、図１１（ｄ）は目標のエコーと統合航跡を示す図、図１２（ａ）（ｃ）は二つの目標（航空機）が方位方向に近接した場合に擬似的に分解能を上げた一次レーダにおける目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示す図（中間座標最近傍から一つ外側のスイープである。図５においては、スイープ３又はスイープ５に相当する。）、図１２（ｂ）は二つの目標（航空機）が方位方向に近接した場合に擬似的に分解能を上げた一次レーダにおける目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示す図（中間座標最近傍のスイープ）、図１２（ｄ）は目標のエコーと統合航跡を示す図である。
【００５３】
図１０〜１２において、１９は航跡統合部１２が統合した目標１の航跡を表示し、目標１が複数であっても表示を行い、ディジタルビデオ処理も表示する表示部である。前述の実施の形態１及び２では、中間座標を用いてビデオレベルを間引く、又は、スレッショルドレベルよりも下げ、ディジタルビデオ処理信号を目標検出部のみに出力していたが、実施の形態３に係る空港面監視システムによるビデオ処理部１８はディジタルビデオ処理信号を表示部１９にも出力している。それ以外の構成ついては、実施の形態１及び２で説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５４】
ビデオ処理部１８は、中間座標情報が入力された場合、一次レーダ空中線部２から出力されるＡＣＰとＡＲＰを用いて、ディジタルビデオ信号から中間座標情報の最近傍スイープのディジタルビデオ信号を選択する。さらに、選択したディジタルビデオ信号から、中間座標情報に対応した地点を中心とし、予め設定した任意の領域分のビデオレベルを下げ、ディジタルビデオ処理信号を目標検出部７および表示部１９へ出力する。表示部１９は統合航跡およびディジタルビデオ処理信号を表示する。
【００５５】
ここで、図１１を用いて実施の形態３に係る空港面監視システムの動作について説明する。図１１（ａ）〜（ｃ）は２つの目標１が方位方向に近接した場合の、一次レーダにおいて、実際に得られる目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ処理信号）を示しており、図１１（ｂ）が中間座標最近傍のスイープ、図１１（ａ）（ｃ）が中間座標最近傍から一つ外側のスイープを示している。図１１（ｄ）は目標１のエコーと統合航跡がどのように表示されるかを示している。ただし、一次レーダ航跡および二次レーダ航跡および中間座標は表示部に表示されないことを前提にしているが、表示させてもよい。
【００５６】
図１１（ｂ）に示すように、実施の形態３では二目標の中間座標の最近傍スイープにおける中間座標地点から任意の領域のビデオレベルを下げており、２つの目標１の分離が可能となる。破線で示したものは、ビデオレベルを下げる前の状態である。また、図１１（ｄ）に示すように、表示部１９に表示される目標のエコーの分離も可能となる。このように、実施の形態３に係る空港面監視システムは、近接した２つの目標１を分離して検出および表示することが可能である。その結果、一次レーダの目標検出確度を向上することができ、精度の高い統合航跡を生成することが可能となり、また、表示部における近接した二目標の視認性を向上することが可能となる。
【００５７】
続いて、図１２を用いて実施の形態３に係る空港面監視システムの動作について説明する。ビデオ処理部１８は中間座標最近傍のスイープのみビデオレベルを下げていたが、実施の形態３では最近傍スイープのさらに外側のスイープのビデオレベルを下げている。それ以外の構成品については、実施の形態１及び２で説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５８】
ビデオ処理部１８は、中間座標情報が入力された場合、一次レーダ空中線部２から出力されるＡＣＰとＡＲＰを用いて、ディジタルビデオ信号から中間座標情報の最近傍スイープのディジタルビデオ信号を選択する。さらに、選択したディジタルビデオ信号から、中間座標情報に対応した地点を中心とし、予め設定した任意の領域分のビデオレベルを下げる。ここで、最近傍スイープから外側のスイープのディジタルビデオ信号を、予め設定した任意の数ｎ分選択する。なお、ｎは整数。次に、最近傍スイープの１つ外側のディジタルビデオ信号においては、中間座標情報に対応した地点を中心とし、予め設定した任意の領域はビデオレベルをそのままとし、中心から離れた地点のビデオレベルを下げる。すなわち、中間座標近傍のみビデオレベルはそのままとなる。
【００５９】
同じように、最近傍スイープの２つ外側のディジタルビデオ信号においては、中間座標近傍のビデオレベルはそのままとするが、その領域は、１つ外側のディジタルビデオ信号において、ビデオレベルをそのままとした領域より大きいものとする。最近傍スイープのｎ個外側のディジタルビデオ信号まで、前述の条件でビデオレベルを下げ、ディジタルビデオ処理信号１０３を目標検出部７および表示部１９へ出力する。
【００６０】
ここで、図１２を用いて本実施の形態に係る空港面監視システムの動作について説明する。図１２（ａ）〜（ｃ）は２つの目標１（航空機）が方位方向に近接した場合の、一次レーダにおいて、実際に得られる目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ処理信号）を示しており、（ｂ）が中間座標最近傍のスイープ、（ａ）および（ｃ）が中間座標最近傍から一つ外側のスイープを示している。つまり、選択するスイープ数ｎが１の場合である。図１２（ｄ）は目標のエコーと統合航跡がどのように表示されるかを示している。ただし、一次レーダ航跡および二次レーダ航跡および中間座標は表示部に表示されないことを前提にしているが、表示させてもよい。
【００６１】
図１２（ａ）、（ｃ）に示すように、実施の形態３では二目標の中間座標の最近傍スイープにおける一つ外側のスイープのビデオレベルを下げており、その領域は中間座標地点から任意の領域分離れた領域となっている。選択スイープ数ｎが２以上のときは、二つ外側のスイープのビデオレベルを下げることになるが、その領域は一つ外側のスイープよりも小さい領域となる。つまり、中間座標近傍のビデオレベルをそのままにする領域が大きくなる。また、図１２（ｂ）で、ビデオレベルを下げていることから、目標１の分離は可能である。このとき、図１２（ｄ）に示すように、表示部において目標のエコーは分離して表示されるだけでなく、それぞれの形状もより図２に示す目標１のような航空機に近いものとなっている。
【００６２】
このように、実施の形態３に係る空港面監視システムは、近接した２つの目標１を分離して検出および表示することが可能であり、また、最近傍スイープにおける一つ外側のスイープのビデオレベルを下げており、その領域は中間座標地点から任意の領域分離れた領域となっているので、表示する形状をより航空機に近づけている。その結果、一次レーダの目標検出確度を向上することができ、精度の高い統合航跡を生成することが可能となり、また、表示部１９における近接した二目標の視認性をさらに向上することが可能となる。
【００６３】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４について図１３及び１４を用いて説明する。図１４（ａ）は二つの目標（航空機）が方位方向に近接した場合に擬似的に分解能を上げた一次レーダにおける目標のエコーのビデオレベル（ディジタルビデオ信号）を示す図、図１４（ｂ）は目標のエコーと統合航跡を示す図ある。なお、実施の形態１〜３と共通の部分の説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。実施の形態１〜３では、一次レーダの分解能を擬似的に上げるための処理を間引き処理部１５やビデオ処理部１８が担っていたが、この実施の形態４では、ビデオ処理部１８と同様に間引き処理部１５の間引き方の変形例を説明する。もちろん、この変形例は、間引き処理の一例としても解釈できることはいうまでもない。図１３及び１４において、２０は距離比較部１４が目標間距離と一次レーダの分解能とを比較した結果、目標間距離よりも一次レーダの分解能が大きいときは、Ａ／Ｄ変換部６にＡ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号から目標間距離の中間座標及び中間座標の周辺に相当する部分に対する目標検出用の閾値を上げる閾値作成部である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００６４】
前述の実施の形態１〜３では、実施の形態４においては間引き処理部１５及びビデオ処理部１８に代えて、閾値作成部２０を備え、閾値作成部２０は中間座標を用いて中間座標近傍の閾値を上げる。それ以外の構成品ついては、実施の形態１〜３で説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。閾値作成部２０は、中間座標情報が入力された場合、一次レーダ空中線部２から出力されるＡＣＰとＡＲＰを用いて、ディジタルビデオ信号から中間座標情報の最近傍スイープのディジタルビデオ信号を選択する。さらに、選択したディジタルビデオ信号の、中間座標情報に対応した地点を中心として、予め設定した任意の領域分の閾値を上げ、閾値情報を目標検出部７へ出力する。なお、閾値を上げる程度は、通常の目標検出用の閾値では検出と判断されるディジタルビデオ信号が検出されない水準以上のものである。目標検出部７は入力された閾値情報を用いて、目標を検出する。閾値情報は、目標検出部７がもともと設定されていたスレッショルドレベルを変更（修正）するものでもあるとも解釈できるので、閾値作成部は、閾値変更（修正）部ともいえる。
【００６５】
以上、説明を行った実施の形態１〜４に係る空港面監視方法及び空港面監視システムは、各実施の形態において、相互に構成要素を置換しても実施可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６６】
１・・目標、２・・一次レーダ空中線部、３・・送信局、４・・二次レーダ空中線部、５・・一次レーダ送受信部、６・・Ａ／Ｄ変換部、７・・目標検出部、８・・一次レーダ目標追尾部、９・・二次レーダ受信部、１０・・位置検出部、１１・・二次レーダ目標追尾部、１２・・航跡統合部、１３・・表示部、１４・・距離比較部、１５・・間引き処理部、１６・・分解能算出部、１７・・分解能データベース部、１８・・ビデオ処理部、１９・・表示部、２０・・閾値作成部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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