(57)【要約】【課題】装置単体の構成を複雑化・巨大化させることなく、遠距離で探知した目標の位置を良好な精度で取得するレーダシステムを得る。【解決手段】捜索用レーダ装置１１及び１２により取得された、方位方向に拡がりのある目標の位置情報を、これらのレーダ装置と重複するレーダ覆域を持つ補助レーダ装置２０により取得された、同じように方位方向に拡がりのある同一目標に対する位置情報を用いて、信号処理装置３０において、例えば距離交会法等の手法により方位方向の精度を補完し、より分解能の高い、良好な精度で目標の位置を特定する。【選択図】  図２
2015102430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる覆域を有し、自覆域内で検出した目標の位置を、方位方向に自装置の角度分解能の複数単位分に相当する拡がりを持った大きさの第１のセルの位置情報としてそれぞれに出力する複数台の第１のレーダ装置と、
前記複数台の第１のレーダ装置のそれぞれと重複した覆域を有し、この重複した覆域内で検出した目標の位置を、方位方向に自装置の角度分解能の複数単位分に相当する広がりを持った大きさの第２のセルの位置情報として出力する１台の第２のレーダ装置と、
前記重複した覆域内に存在する同一の前記目標に対する前記第１のセルの位置情報及び前記第２のセルの位置情報に基づいて、この目標の位置情報を特定する信号処理装置と
を備えたことを特徴とするレーダシステム。
【請求項２】
前記第１のセル及び前記第２のセルは、いずれも距離方向にはそれぞれの前記レーダ装置の距離分解能の１単位分の大きさとしたことを特徴とする請求項１に記載のレーダシステム。
【請求項３】
第１のレーダ装置はいずれも固定型とし、第２のレーダ装置は可搬型としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、レーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、長距離かつ広い角度範囲を観測する、従来の捜索用のレーダ装置等では、例えば、アンテナビームを所定の角度範囲に走査しながら、パルス波を送信し、その反射波中から目標を検出してその位置情報等を取得する。また、１台で網羅できない範囲を捜索する場合には複数台のレーダ装置を設置し、レーダ覆域を互いに隣接させて観測することで、漏れなく広い範囲を捜索する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８０５４１号公報（第７ページ、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、遠方から飛来する移動目標等に対しては、まずはできる限り遠距離において探知・捕捉するとともに、その後は目標の識別やこの目標への対処を考慮して、その位置情報を良好な精度で特定し、継続して取得することが求められる。
【０００５】
しかしながら、この種のレーダにおいては、その覆域の広さ故、データの更新周期が長く、また、遠距離で目標を探知するため、探知した目標の位置情報については、距離方向に比べて方位方向に拡がりを持ってしまい、目標の位置を特定するには必ずしもその精度が十分ではないことが多かった。また、遠距離における目標の測角精度を向上させるために、例えば特許文献１には、マルチビームを形成して測角を行う手法等が開示されているが、空中線本体を作り換える必要があり、その置き換えには莫大な費用がかかっていた。そのため、既存のレーダ装置を用いて、より軽微な改修で精度向上を図る手段が望まれていた。
【０００６】
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、従来のシステムを流用しつつ、補助的なレーダを追加することで、遠距離で探知した目標の位置情報をより良好な精度で特定するレーダ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本実施形態のレーダシステムは、互いに異なる覆域を有し、自覆域内で検出した目標の位置を、方位方向に自装置の角度分解能の複数単位分に相当する拡がりを持った大きさの第１のセルの位置情報としてそれぞれに出力する複数台の第１のレーダ装置と、前記複数台の第１のレーダ装置のそれぞれと重複した覆域を有し、この重複した覆域内で検出した目標の位置を、方位方向に自装置の角度分解能の複数単位分に相当する広がりを持った大きさの第２のセルの位置情報として出力する１台の第２のレーダ装置と、前記重複した覆域内に存在する同一の前記目標に対する前記第１のセルの位置情報及び前記第２のセルの位置情報に基づいて、この目標の位置情報を特定する信号処理装置とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るレーダシステムの実施例の一例を示すブロック図。
【図２】本実施形態に係るレーダシステムが検出した目標の位置を特定する場面をモデル化して例示した説明図。
【図３】図１に例示したレーダシステムの動作を説明するためのシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本実施形態に係るレーダシステムを実施するための最良の形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本実施形態に係るレーダシステムの実施例の一例を示すブロック図である。本実施例においては、複数台の第１のレーダ装置として、第１のレーダ装置が２台の場合を例示している。このレーダシステム１は、２台の第１のレーダ装置としての捜索用レーダ装置（＃１）１１及び捜索用レーダ装置（＃２）１２、１台の第２のレーダ装置としての補助レーダ装置２０、ならびに信号処理装置３０から構成されている。
【００１１】
捜索用レーダ装置（＃１）１１及び捜索用レーダ装置（＃２）１２は、同一に構成されており、互いに異なる長距離のレーダ覆域を有している。そして、この長距離のレーダ覆域を走査して目標を捜索するとともに、検出した目標の位置情報を所定の大きさを持った第１のセルの位置情報として出力する。セルの位置情報としては、例えば、レーダ覆域を所定の大きさのセルに分割し、それぞれのセルに付与したセルの番号等が適用できる。本実施例においては、セルの大きさは、距離方向に対してはこの捜索用レーダ装置の距離分解能の１単位分とし、方位方向に対しては、角度分解能の複数単位分に相当する拡がりを有する大きさとしている。
【００１２】
補助レーダ装置２０は、２台の捜索用レーダ装置（＃１）１１、及び（＃２）１２のそれぞれと一部が重複したレーダ覆域を有し、この重複した覆域内で検出した目標の位置情報を、上記した捜索用レーダ装置（＃１）１１、及び（＃２）１２と同様に、距離方向に対してはこの補助レーダ装置２０の距離分解能の１単位分とし、方位方向に対しては、角度分解能の複数単位分に相当する拡がりを有する大きさの、第２のセルの位置情報（例えば、セルの番号）として出力する。また、本実施例においては、補助レーダ装置２０は可搬型に構成されているものとしており、例えば、２台の捜索用レーダ装置１１及び１２のそれぞれの覆域と重複した覆域を設定する際の自由度及び機動性を高めている。
【００１３】
信号処理装置３０は、捜索用レーダ装置（＃１）１１と補助レーダ装置２０との重複したレーダ覆域内において検出された同一の目標、及び捜索用レーダ装置（＃２）１２と補助レーダ装置２０との重複したレーダ覆域内において検出された同一の目標について、それぞれのレーダ装置からこれら目標に対するセルの位置情報を受け取り、目標の位置を特定する。この、同一の目標に対する２つのレーダ装置からの位置情報を用いた目標の位置の特定について、図２を参照して説明する。図２は、このレーダシステム１が目標を検出し、その位置を特定する場面をモデル化して例示した説明図である。
【００１４】
図２（ａ）は、このレーダシステム１が目標を検出した場面の一例をモデル化している。すなわち、互いに異なるレーダ覆域を持った２台の捜索用レーダ装置（＃１）１１、及び（＃２）１２に対して、可搬型の補助レーダ装置２０が、それぞれの捜索用レーダ装置（＃１）１１、及び（＃２）１２と重複したレーダ覆域を持つように配置されている。そして、捜索用レーダ装置（＃１）１１が移動する目標１を自レーダ覆域内の遠方で検出するとともに、補助レーダ２０も同一の目標１を重複したレーダ覆域内で検出し、その位置情報としてのセル番号等をそれぞれに信号処理装置３０に送出する。一方、捜索用レーダ装置（＃１）１１とは異なるレーダ覆域を有する捜索用レーダ装置（＃２）１２も、移動する目標２を検出するとともに、これと重複したレーダ覆域を持つ補助レーダ２０も目標２を検出し、それぞれに取得した目標の位置情報を信号処理装置３０に送出する。
【００１５】
図２（ｂ）は、上記の図２（ａ）に例示した場面での、時刻ｔ１における目標１の位置を特定する事例を説明するための図である。捜索用レーダ装置（＃１）１１、及び補助レーダ装置２０は、時刻ｔ１における目標１の位置情報として、それぞれに取得した第１のセル及び第２のセルの位置情報（例えばセル番号）を出力する。信号処理装置３０では、これら２つのセルの交点を目標１の位置として特定している。
【００１６】
すなわち、これらセルの形状は、いずれも上述したように、方位方向には拡がりを有しているものの、距離方向に対しては細かな分解能を持っている。そこで、この距離方向の分解能が細かい点に着目し、例えば、それぞれのレーダ装置の位置を起点とした距離交会法等の手法を用いて、２つのセルの距離の交点を算出することにより、当初のセルの方位方向の拡がりを解消して、目標の位置をより細かく、良好な精度で特定する。
【００１７】
図２（ｃ）は、時刻ｔ２における目標２の位置の特定する場合の事例である。この事例でも、図２（ｂ）と同様に、信号処理装置３０では、捜索用レーダ装置（＃２）１２、及び補助レーダ装置２０のそれぞれで取得した、時刻ｔ２において目標２の存在するセルの位置情報の交点を算出することにより、目標２の位置を特定している。
【００１８】
次に、図１及び図２、ならびに図３のシーケンス図を参照して、上述のように構成された本実施例のレーダシステム１の動作について説明する。なお、以下の説明では、図２（ａ）に例示したように、２台の捜索用レーダ装置１１及び１２が非同期に目標の捜索を行って、それぞれ移動する目標１及び目標２を検出して位置情報を取得するとともに、これらのレーダ装置とそれぞれに重複するレーダ覆域を持った補助レーダ装置２０でも、同一目標に対する位置情報を取得し、これらの位置情報から信号処理装置３０において目標１及び目標２の位置を特定する場面を取り上げて説明する。図３は、このレーダシステム１の動作を説明するためのシーケンス図である。
【００１９】
まず、捜索用レーダ装置（＃１）１１は自身のレーダ覆域内を走査しながら、遠方において移動する目標１を検出し、その位置をセルの位置情報として取得する（Ｓ３０１）。次いで、次回にこの目標１の方向を走査するタイミングｔ１と、その時の目標１の存在するセルを予測するとともに、その結果を信号処理装置３０に送出する（Ｓ３０２）。信号処理装置３０は、これら目標１に対する予測結果を受け取って、補助レーダ装置２０に中継送信する（Ｓ３０３）。補助レーダ装置２０は、捜索レーダ装置（＃１）１１と同期して目標１の位置情報を取得するために、これら目標１に対する予測結果に基づいて、ｔ１における自位置から見た目標１の方向を事前に予測し、ｔ１のタイミングを待つ（Ｓ３０４）。
【００２０】
一方、捜索用レーダ装置（＃２）１２も、捜索用レーダ装置（＃１）１１とは異なるレーダ覆域において移動する目標２を検出し（Ｓ３０５）、この目標２に対する次回の走査タイミングｔ２とその時の目標２の位置を予測して（Ｓ３０６）、信号処理装置３０経由で補助レーダ装置３０に送出する（Ｓ３０７）。補助レーダ装置２０は、捜索レーダ装置（＃２）１２と同期して目標２の位置情報を取得するために、これら捜索レーダ装置（＃２）１２からの目標２に対する予測結果に基づいて、ｔ２における自位置から見た目標２の方向を事前に予測し、ｔ２のタイミングを待つ（Ｓ３０８）。
【００２１】
次いで、ｔ１のタイミングに到達すると、捜索用レーダ装置（＃１）１１はパルス波を送受信し、目標１の最新の位置情報（セルの位置情報）を取得して信号処理装置３０に送出する（Ｓ３０９）。また、このｔ１のタイミングに同期して、補助レーダ装置２０もパルス波を送受信し、目標１の最新の位置情報（セルの位置情報）を取得して信号処理装置３０に送出する（Ｓ３１０）。そして、信号処理装置３０は、これらの位置情報から、図２（ｂ）に詳述した手法等によって目標１の位置を特定する。この目標１の位置情報は、例えば、外部の機器等に送出される。（Ｓ３１１）。
【００２２】
次いで、ｔ２のタイミングに到達すると、上記のシーケンスと同様に、捜索用レーダ装置（＃２）１２は、目標２の最新の位置情報を取得するとともに（Ｓ３１２）、補助レーダ装置２０も、このｔ２のタイミングに同期して目標２の最新の位置情報を取得して、それぞれに信号処理装置３０に送出する（Ｓ３１３）。信号処理装置３０は、これらの位置情報から、図２（ｃ）に例示したように目標２の位置を特定する。そして、この目標２の位置情報は、例えば、外部の機器等に送出される。（Ｓ３１４）。以下、２台の捜索用レーダ装置１１及び１２の走査が繰り返されるに従って、上記したシーケンスが繰り返される。
【００２３】
なお、上記した説明では、補助レーダ装置２０は、２台の捜索用レーダ装置（＃１）１１、及び（＃２）１２と同期したタイミングで、同一の目標に対する位置情報を取得するものとしたが、捜索用レーダ装置１１及び１２の取得する位置情報の更新レートや、目標の移動速度等の運用環境を考慮した上で、目標位置の特定への影響を許容できる範囲で、異なるタイミングで取得した位置情報を用いてもよい。また、補助レーダ装置２０も非同期かつ独自に目標の捜索を行い、捜索用レーダ装置と同一目標に対する時系列の位置情報を信号処理装置３０内で互いに共有しながら、近接した時刻での両者の位置情報から目標位置を特定するように構成することもできる。
【００２４】
以上説明したように、本実施例においては、捜索用レーダ装置１１及び１２により取得された、方位方向に拡がりのある目標の位置情報を、これらのレーダ装置と重複するレーダ覆域を持つ補助レーダ装置２０により取得された、同じように方位方向に拡がりのある同一目標に対する位置情報を用いて、信号処理装置３０において、例えば距離交会法等の手法により方位方向の精度を補完し、より分解能の高い、良好な精度で目標の位置を特定している。これにより、捜索用レーダ装置等を入れ替えることなく、目標の位置情報の精度を向上させたレーダシステムを得ることができる。特に、方位方向に拡がりを持って検出される、遠距離の目標に対しては、その精度を大幅に向上させることができる。
【００２５】
また、補助レーダ装置２０は可搬型に構成されており、異なるレーダ覆域を持つ複数の捜索用レーダ装置が隣接して設置されている場合等には、１台の補助レーダ装置を相互に適切な位置関係となるように機動的に配置することによって、いずれの捜索用レーダ装置とも重複したレーダ覆域を設定することができるので、同様に入れ替えることなく、それぞれの捜索用レーダ装置での目標の位置情報の精度を向上させることができる。
【００２６】
なお、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】
【００２７】
１  レーダシステム
１１、１２  捜索用レーダ装置
２０  補助レーダ装置
３０  信号処理装置
【図１】
2015102430.tif 000003
【図２】
2015102430.tif 000004
【図３】
2015102430.tif 000005