(57)【要約】【課題】  ＰＲＦ切換回数を必要以上に多くすることなく、エクリプスによる目標からの反射波の損失を少なくなるようにして、目標の追尾を常に行うことのできるレーダ装置を得る。【解決手段】  受信ゲート内で位相が一定となる信号と受信ゲートの中心で位相が変わる信号を発生する位相変調発生器と、上記位相変調発生器の出力信号により位相変調を行う位相変調器と、位相変調器の出力信号を保持するデータ保持手段と、スペクトル解析手段の出力から誤差計算を行い誤差信号を出力する誤差計算手段と、スペクトル解析手段の出力から目標との相対速度を出力する速度計算手段と、ＰＲＦを切換える判断を行いＰＲＦ切換指令を出力するＰＲＦ切換手段によりエクリプスの影響を予測し、ＰＲＦを選択するように構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパルス繰返し周波数（ＰＲＦ：Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の送信波を送受切換部に出力し、前記送信波の出力と同期した基準信号を受信ゲート発生器に出力する送信機と、
送信と受信を切換える送受切換器と、
前記送受切換器で切換えられた送信波を目標に向けて照射し、目標からの反射波を受信するアンテナと、
前記基準信号に同期した受信ゲート信号を出力する受信ゲート発生器と、
前記受信ゲート信号で規定される受信ゲート内に前記アンテナで受信した反射波を検波増幅して出力する受信機と、
前記受信ゲート内で位相が一定の信号と、前記受信ゲート内の中心で位相が変化する信号とを、受信ゲート毎に交互に発生する位相変調発生器と、
前記受信機の出力信号を前記位相変調発生器で発生する信号によって位相変調を行う位相変調器と、
前記位相変調器の位相変調後の出力信号を保持するデータ保持手段と、
前記データ保持手段の出力信号のドップラ周波数を抽出するスペクトル解析手段と、
前記スペクトル解析手段の出力に基き、受信した反射波の前記受信ゲートの中心からのずれ量を計算しその結果を誤差信号として出力する誤差計算手段と、
前記スペクトル解析手段の出力に基き、目標との相対速度を出力する速度計算手段と、
前記誤差信号と前記相対速度に基いてパルス繰返し周波数の切換え判断を行い、前記パルス繰返し周波数を切換える場合にパルス繰返し周波数の切換指令を前記送信機に出力するパルス繰返し周波数切換手段と、
を備える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、目標を捜索、追尾するレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーダ装置では、受信ゲートの中心で位相が変わる位相変調発生器により誤差計算を行い、目標との相対速度方向によりＰＲＦ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を切換え、エクリプス（Ｅｃｌｉｐｓｉｎｇ）による受信信号の損失を低減している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３３５４３号公報（第５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレーダ装置において、エクリプスによる受信信号の損失を低減する方法として、特許文献１のごとき受信ゲートの中心で位相が変わる位相変調発生器により誤差計算を行い、目標との相対速度方向によりＰＲＦを切換える方法があった。
【０００５】
しかし、特許文献１のレーダ装置は、目標との相対速度方向のみでＰＲＦ切換えを行っていたため、相対速度が小さいときでもＰＲＦの切換えを実施し、ＰＲＦ切換え回数が多くなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るレーダ装置は、所定のパルス繰返し周波数（ＰＲＦ：Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の送信波を送受切換部に出力し、前記送信波の出力と同期した基準信号を受信ゲート発生器に出力する送信機と、送信と受信を切換える送受切換器と、前記送受切換器で切換えられた送信波を目標に向けて照射し、目標からの反射波を受信するアンテナと、前記基準信号に同期した受信ゲート信号を出力する受信ゲート発生器と、前記受信ゲート信号で規定される受信ゲート内に前記アンテナで受信した反射波を検波増幅して出力する受信機と、前記受信ゲート内で位相が一定の信号と、前記受信ゲート内の中心で位相が変化する信号とを、受信ゲート毎に交互に発生する位相変調発生器と、前記受信機の出力信号を前記位相変調発生器で発生する信号によって位相変調を行う位相変調器と、前記位相変調器の位相変調後の出力信号を保持するデータ保持手段と、前記データ保持手段の出力信号のドップラ周波数を抽出するスペクトル解析手段と、前記スペクトル解析手段の出力に基き、受信した反射波の前記受信ゲートの位置からのずれ量を計算しその結果を誤差信号として出力する誤差計算手段と、前記スペクトル解析手段の出力に基き、目標との相対速度を出力する速度計算手段と、前記誤差信号と前記相対速度に基いてパルス繰返し周波数の切換え判断を行い、前記パルス繰返し周波数を切換える場合にパルス繰返し周波数の切換指令を前記送信機に出力するパルス繰返し周波数切換手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、目標との相対速度方向のみでなく目標との相対速度の絶対値も使用することにより、ＰＲＦ切換え回数を必要以上に多くすることなくエクリプスによる受信信号の損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるレーダ装置の動作説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図を用いてこの発明に係わる実施の形態１について説明する。図１は実施の形態１によるレーダ装置の構成を示している。図１において１は送信波を発生し、また各構成要素に基準信号を供給する送信機、２は送信波が直接受信機４の入力にまわりこむことを防ぐための送受切換器、３は送信波を目標に照射し目標からの反射波を受信するアンテナ、４は受信ゲート発生器５から受信ゲート信号が出力されている間アンテナ３で受信した反射波を検波増幅し受信信号を出力する受信機、５は送信波を照射中に受信機の入力を遮断するための受信ゲート信号を発生する受信ゲート発生器、６は受信ゲート信号で規定される受信ゲート内で位相が一定となる信号と受信ゲートの中心で位相が変わる信号を交互に発生する位相変調発生器、７は位相変調を行う位相変調器、８は位相変調器７にて位相変調した結果を保持するデータ保持手段、９は受信信号から目標を分離するためのスペクトル解析手段、１０はスペクトル解析手段９にてスペクトル解析した結果を用いて受信波の受信ゲートの中心からのずれである誤差信号δを出力する誤差計算手段、１１はスペクトル解析手段９にて解析したスペクトルより目標との相対速度ｖを出力する速度計算手段、１２は誤差信号δと相対速度ｖにより定められた順番でＰＲＦ切換指令を出力するＰＲＦ切換手段である。
【００１０】
上記のように構成されたレーダ装置において動作を説明する。
第ｉ回目の受信ゲート中の目標からの受信信号が受信機より出力され、位相変調発生器で発生される受信ゲート内で位相が一定（図２の例では、位相＝０）となる信号により位相変調器で位相変調され、出力Σｉをデータ保持手段にて一時保持しておく。さらに第（ｉ＋２）回目、第（ｉ＋４）回目、・・・、第（ｉ＋２（Ｎ−１））回目の受信ゲート中の目標からの受信信号も同様に位相変調され、出力Σ（ｉ＋２）、出力Σ（ｉ＋４）、・・・、出力Σ（ｉ＋２（Ｎ−１））をデータ保持手段にて一時保存しておく。このＮ個の信号を用いてスペクトル解析手段においてスペクトル解析を行うことにより、Σｉ〜Σ（ｉ＋２（Ｎ−１））の信号から不要信号を除去したＳΣを得る。
【００１１】
また、ＳΣから速度計算手段により目標との相対速度ｖを得る。
【００１２】
一方、第（ｉ＋１）回目の受信ゲート中の目標からの受信信号が受信機より出力され、位相変調発生器で発生される受信ゲートの中心で位相が変わる（図２の例では、位相がπから０に変わる）信号により位相変調器で位相変調され、出力Δ（ｉ＋１）をデータ保持手段にて一時保持しておく。さらに第（ｉ＋３）回目、第（ｉ＋５）回目、・・・、第（ｉ＋１＋２（Ｎ−１））回目の受信ゲート中の目標からの受信信号も同様に位相変調され、出力Δ（ｉ＋３）、出力Δ（ｉ＋５）、・・・、出力Δ（ｉ＋１＋２（Ｎ−１））をデータ保持手段にて一時保存しておく。このＮ個の信号を用いてスペクトル解析手段においてスペクトル解析を行うことにより、Δ（ｉ＋１）〜Δ（ｉ＋１＋２（Ｎ−１））の信号から不要信号を除去したＳΔを得る。
【００１３】
ＳΣとＳΔから誤差計算手段により誤差計算を実施し、式（１）に示す誤差信号δを出力する。
【００１４】
【数１】
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【００１５】
図２に送信波、受信ゲート信号、位相変調信号、反射波、誤差信号δを示す。
【００１６】
上記式（１）の誤差計算により計算される誤差信号δは受信信号の位置を示すものである。図２に示すとおり、反射波が送信波に対して反射波（１）の位置にある場合は誤差信号δは−１であり、反射波（２）の位置にある場合は誤差信号δは０であり、反射波（３）の位置にある場合は誤差信号δは１である。
【００１７】
図３はＰＲＦ切換手段の動作を示すフローチャートである。
ＰＲＦ切換手段は、誤差信号δと、目標との相対速度ｖと、ＰＲＦ切換基準値Ｄ１、Ｄ２と、予め定めた相対速度の所定値Ｗから、ＰＲＦを切換えるか否かの判定を行い、その結果により定められた順番でＰＲＦ切換指令を出力するものである。ここでＰＲＦ切換基準値Ｄ１＜ＰＲＦ切換基準値Ｄ２の関係にある。
【００１８】
図３のフローチャートに従い、ＰＲＦ切換手段の動作を説明する。
ステップ３１で誤差信号δが−Ｄ１以下でエクリプスの影響があると判断された場合、反射波は受信ゲートの前側にある。ステップ３３で目標との相対速度ｖが０未満で目標離遠と判断された場合、今後反射波は受信ゲートの中心に移動していくのでエクリプスの影響は減少していくと予想される。そこで、この場合にはＰＲＦの切換えは行わない。
【００１９】
ステップ３３で目標との相対速度ｖが０より大きく目標接近と判断された場合、今後反射波は受信ゲートの前側に移動していくのでエクリプスの影響は増加していくと予想される。
【００２０】
ステップ３５で目標との相対速度ｖの絶対値が所定値Ｗより大きい場合、受信ゲートの前側に移動していく速度も速く、エクリプスの影響の増加度が大きいため、ＰＲＦを切換える。
【００２１】
ステップ３５で目標との相対速度ｖの絶対値が所定値Ｗ以下の場合、受信ゲートの前側に移動していく速度が遅く、エクリプスの影響の増加度が小さいため、すぐにはＰＲＦは切換えない。ただし、ステップ３７にて誤差信号δが−Ｄ２以下でエクリプスの影響度が大きくなった場合はＰＲＦを切換える。
【００２２】
ステップ３２で誤差信号δがＤ１以上でエクリプスの影響があると判断された場合、反射波は受信ゲートの後側にある。ステップ３４でｖが０より大きく目標接近と判断された場合、今後反射波は受信ゲートの中心に移動していくのでエクリプスの影響は減少していくと予想される。そこでこの場合にはＰＲＦを切換えない。
【００２３】
ステップ３４で目標との相対速度ｖが０未満で目標離遠と判断された場合、今後反射波は受信ゲートの後側に移動していくのでエクリプスの影響は増加していくと予想される。
【００２４】
ステップ３６で目標との相対速度ｖの絶対値が所定値Ｗより大きい場合、受信ゲートの後側に移動していく速度も速く、エクリプスの影響の増加度が大きいため、ＰＲＦを切換える。
【００２５】
ステップ３６で目標との相対速度ｖの絶対値が所定値Ｗ以下の場合、受信ゲートの後側に移動していく速度が遅く、エクリプスの影響の増加度が小さいため、すぐにはＰＲＦは切換えない。ただし、ステップ３８にて誤差信号δがＤ２以上でエクリプスの影響度が大きくなった場合はＰＲＦを切換える。
【００２６】
この実施の形態１は以上のように、エクリプスによる影響を誤差信号δ、目標との相対速度ｖの方向と絶対値により予測し、その予測結果に基づいてＰＲＦを選択するように構成したので、ＰＲＦ切換え回数を必要以上に多くすることなくエクリプスによる受信信号の損失を低減し、目標追尾性能が向上したレーダ装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  送信機、２  送受切換器、３  アンテナ、４  受信機、５  受信ゲート発生器、６  位相変調発生器、７  位相変調器、８  データ保持手段、９  スペクトル解析手段、１０  誤差計算手段、１１  速度計算手段、１２  ＰＲＦ切換手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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