(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実開口アンテナを用いて目標のレンジ及び角度を観測するレーダ装置において、
実開口アンテナによって無変調の連続波またはパルス波による送受信信号を合成開口時間内にNcw（Ncw≧1）回送受信し、速度の初期値を取得する初期値取得手段と、
実開口アンテナによって周波数スイープした連続波またはステップ周波数のパルス波による送受信信号を送受信し、slow-time軸のドップラにより速度を観測する観測手段と、
前記速度の初期値と、前記観測した速度をもとに、速度幅（Nv通り、Nv≧1）を持たせた範囲のクロスレンジ圧縮用の参照信号Np（Np＝Nv）を生成し、この参照信号を用いてレンジ−ドップラデータを生成するデータ生成手段と、
前記レンジ−ドップラデータの振幅が所定のスレショルドを超えたレンジの代表値を出力する出力手段と
を具備するレーダ装置。
【請求項２】
実開口アンテナを用いて目標のレンジ及び角度を観測するレーダ装置において、
実開口アンテナによって無変調の連続波またはパルス波による送受信信号を合成開口時間内にNcw（Ncw≧1）回送受信し、速度及び加速度の初期値を取得する初期値取得手段と、
実開口アンテナによって周波数スイープした連続波またはステップ周波数のパルス波による送受信信号を送受信し、slow-time軸のドップラにより速度と加速度を観測する観測手段と、
前記速度及び加速度の初期値と、前記観測した速度と加速度をもとに、速度幅（Nv通り、Nv≧1）と加速度幅（Na通り、Na≧1）を持たせた範囲のクロスレンジ圧縮用の参照信号Np（Np＝Nv×Na）を生成し、この参照信号を用いてレンジ−ドップラデータを生成するデータ生成手段と、
前記レンジ−ドップラデータの振幅が所定のスレショルドを超えたレンジの代表値を出力する出力手段と
を具備するレーダ装置。
【請求項３】
前記データ生成手段は、前記実開口アンテナのモノパルス出力であるΣビームとΔＡＺ及びΔＥＬビームのそれぞれについて前記クロスレンジ圧縮用の参照信号を生成し、各ビーム毎の参照信号を用いてレンジ−ドップラデータを生成し、
前記出力手段は、前記Σビームのレンジ−ドップラデータの中で所定のスレショルドを超えるレンジ−ドップラセルを抽出し、抽出したセルのΣビームによるレンジとΣ、ΔＡＺ及びΔＥＬビームによるモノパルス測角値の代表値を出力する請求項１または２記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記観測手段は、前記実開口アンテナのモノパルス出力であるΣビームとΔＡＺビーム及びΔＥＬビームの形成において、時分割で所定の疑似ランダムの順にΣとΔＡＺとΔＥＬを切り替えて間引きサンプリングする請求項１または２記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記観測手段は、前記ΣとΔＡＺとΔＥＬの切り替えを合成開口長のＣＰＩ（Coherent Processing Interval：コヒーレント積分期間、Ｎヒット）内で行う請求項３記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記出力手段は、前記代表値としてメジアン値、平均値、最頻値のいずれかを出力する請求項１または２記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は目標のレンジ及び角度を観測するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーダ装置には、目標のレンジ及び角度を観測する一手法として、ＩＳＡＲ（Inverse Synthetic Aperture Radar：逆合成開口レーダ）（非特許文献１参照）と称される処理がある。このＩＳＡＲ処理では、目標の重心等をレンジ及びドップラの両軸で追跡して画像中心を得て、レンジ圧縮及びＡＺ圧縮（クロスレンジ圧縮）することにより、レンジ−ドップラ軸で目標を画像化する。
【０００３】
ここで、従来のＩＳＡＲ処理では、以下の点について問題が指摘されている。
【０００４】
まず、ＩＳＡＲ処理では、レンジ−ドップラ軸の画像中心を補正するために、目標追跡データの位置と速度を基にして、ＡＺ圧縮の参照信号を生成しているが、画像生成時の速度変化に対応することができず、参照信号に誤差が生じて、レンジ−ドップラ軸の座標点に誤差が生じるという問題があった。
【０００５】
また、ＩＳＡＲ処理では、観測目標の回転（振動）等によるドップラ変化により、生成画像のクロスレンジ寸法が異なるという問題がある。すなわち、ＩＳＡＲ画像を基に、大きさを持つ目標内の特定の点を検出し、この点を追跡する処理を実行する場合には、クロスレンジが絶対値と異なるため、誤差が大きくなって追跡が困難になるという問題があった。
【０００６】
また、ＩＳＡＲ処理は、レンジ−ドップラ軸の画像を生成するのが目的であるが、必ずしも画像化が目的ではなく、レンジ−ドップラ軸の高分解能処理によりＳＮ（信号電力対雑音電力）向上とレンジ−ドップラ軸における分解能向上を図る目的の場合がある。このような目的のレーダ、例えばＩＳＡＲ画像を生成しないドップラレーダにおいて、大きさを持つ目標を測角する場合には、測角点が広がった複数点のベクトル合成（複素合成）になるため、グリントノイズが大きくなるという問題があった。
【０００７】
なお、以下の説明においては、レンジ−ドップラ軸の高分解能処理によりＩＳＡＲ画像生成を行う処理の場合も、必ずしも画像生成が目的ではない高分解能ドップラレーダ処理も含めて、簡単のため「ＩＳＡＲ処理」、「レンジ−ドップラ画像生成」等と呼ぶ。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＳＡＲ方式（ＩＳＡＲ：Inverse Synthetic Aperture Radar）、吉田、‘改訂レーダ技術’、電子情報通信学会、pp.280-283(1996)
【非特許文献２】ＳＡＲ方式（レンジ圧縮）、大内、“リモートセンシングのための合成開口レーダの基礎”、東京電機大学出版局、pp.131-149(2003)
【非特許文献３】ＳＡＲ方式（Ａｚ圧縮）、大内、“リモートセンシングのための合成開口レーダの基礎”、東京電機大学出版局、pp.171-178(2003)
【非特許文献４】位相モノパルス（位相比較モノパルス）方式、吉田、‘改訂レーダ技術’、電子情報通信学会、pp.262-264(1996)
【非特許文献５】振幅モノパルス（振幅比較モノパルス）方式、吉田、‘改訂レーダ技術’、電子情報通信学会、pp.260-262(1996)
【非特許文献６】ステップ周波数、Caner, ‘INVERSE SYSTHETIC APERTURE RADAR IMAGING WITH MATLAB ALGORITHMS’, A JOHN Willey & SONS, pp.239-241(2012)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上述べたように、従来のレーダ装置では、ＩＳＡＲ処理において、ＡＺ圧縮の参照信号の生成が、画像生成時の速度変化に対応できない、観測目標の回転（振動）等によるドップラ変化により、生成画像のクロスレンジ寸法が異なる、複数点のベクトル合成によってグリントノイズが大きくなるといった課題があった。
【００１０】
本発明は上記の問題を解決するべくなされたもので、画像生成時の目標の速度変化がある場合でも、速度精度を向上させ、レンジ−ドップラ軸の位置及び速度精度を高めることができ、目標の回転（振動）等によるドップラ変化の影響で、生成画像のクロスレンジ寸法が異なる問題がある場合でも、クロスレンジ（角度）の精度を高め、複数反射点によるグリントノイズを低減させることの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】
【００１１】
実施形態によれば、実開口アンテナを用いて目標のレンジ及び角度を観測するレーダ装置において、実開口アンテナによって無変調の連続波またはパルス波による送受信信号を合成開口時間内にNcw（Ncw≧1）回送受信し、速度の初期値を取得し、実開口アンテナによって周波数スイープした連続波またはステップ周波数のパルス波による送受信信号を送受信し、slow-time軸のドップラにより速度を観測し、前記速度の初期値と、前記観測した速度をもとに、速度幅（Nv通り、Nv≧1）を持たせた範囲のクロスレンジ圧縮用の参照信号Np（Np＝Nv）を生成し、この参照信号を用いてレンジ−ドップラ画像を生成し、前記レンジ−ドップラ画像の画像振幅が所定のスレショルドを超えたレンジを代表値として出力する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るレーダ装置の全体系統の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示すレーダ装置のＩＳＡＲ処理の概要を説明するための図。
【図３】図１に示すレーダ装置の送信パルスの第１の実施例を説明するための図。
【図４】図１に示すレーダ装置の送信パルスにより速度と加速度の代表値を算出する様子を示す図。
【図５】図１に示すレーダ装置の送信パルスの第２の実施例を説明するための図。
【図６】図１に示すレーダ装置の送信パルスの第３の実施例を説明するための図。
【図７】図１に示すレーダ装置のレンジ−クロスレンジ（ドップラ）による目標画像と代表点の測距値を示す図。
【図８】第２の実施形態に係るレーダ装置の全体系統の構成を示すブロック図  。
【図９】図８に示すレーダ装置の和（Σ）、差（Δ）のビームによる目標の角度検出を説明するための図。
【図１０】図８に示すレーダ装置のレンジ−クロスレンジ（ドップラ）による目標画像と代表点の測距値を示す図。
【図１１】第３の実施形態に係るレーダ装置の全体系統の構成を示すブロック図。
【図１２】図１１に示すレーダ装置において、同時サンプルの場合と間引きサンプルの場合を比較して示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各実施形態の説明において、同一部分には同一符号を付して示し、重複する説明を省略する。なお、以下の説明において、アンテナ装置の実施形態はレーダ装置に適用されるものとする。
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、図１〜図７を参照して、第１の実施形態に係るレーダ装置を説明する。
【００１５】
図１に本実施形態に係るレーダ装置の系統を示し、図２にＩＳＡＲ処理の概要を示す。ここでは、図２に示すように、搭載レーダによる実開口ビームを目標に常に照射するようにビームを向けて、合成開口時間（１サイクル）内でＰＲＩ（Pulse Repetition Interval：パルス繰り返し間隔）で送信したパルス毎に、ＰＲＩ内のレンジセル単位でデータを取得する。この取得データを用いてＩＳＡＲ処理を実施して、レンジ−ドップラデータ（以下、ＲＤデータ）を得る。なお、図２は搭載レーダの場合の図であるが、ＲＤデータを得られれば固定のレーダでもよい。
【００１６】
本実施形態に係るレーダ装置の系統は、図１に示すように、アンテナ１、送受信器２、信号処理器３を備える。送受信器２では、送受信部２１で生成されるＣＷ（連続波またはパルス）の無変調信号を送信信号としてアンテナ１から送出し、アンテナ１で受けた反射波の信号を受信する。このとき、ビーム制御部２２によって送受信ビームの指向方向、広がりを制御することで、ＲＤデータを生成したい範囲に指向させる。
【００１７】
信号処理器３では、送受信器２で得られた受信信号をＡＤ変換部３１でデジタル信号に変換した後、３系統に分配する。
【００１８】
第１の系統では、図３（ａ）に示すＣＷ信号（連続波またはパルス）の無変調信号を送受信して得られたデジタル信号について、データ抽出部３２によってサンプリングし、ＨＰＲＦ（High-PRF：高パルス繰り返し周波数）−ＦＦＴ処理部３３でFast-time軸のＦＦＴ処理を行ってドップラ周波数を観測し、ＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate：一定誤警報確率）処理部３４でＣＦＡＲ検出を行い、速度抽出部３５でＣＦＡＲ検出信号の相対速度Vcwを次式により算出する。
【数１】
0006546109.tif 000002
【００１９】
この際に、目標の相対速度の最大値をアンビギュイティ無しで測定できるようにＰＲＦを選定する。このＣＷ信号は、合成開口時間内（＃１〜＃Ｎ）における速度変化を考慮して、合成開口用の送受信信号と切り替えて複数回（Ncw）挿入し、それらの速度平均値（Vcwave）等を用いてもよい。
【００２０】
挿入する際には、合成開口時のレンジ−ドップラデータのクロスレンジ軸のグレーティングロ−ブが許容範囲内になるように、図３（ａ）に示すように、挿入間隔を擬似ランダム化して挿入する。このとき、図４（ａ）に示すように、時間に対する速度を観測できるため、速度勾配より加速度Acwも算出することができる。
【００２１】
一方、第２の系統では、図３（ｂ）に示す＃１〜＃Ｎのチャープ変調した信号を送受信して得られたデジタル信号について、データ抽出部３６によってサンプリングし、ＰＲＩ軸ＦＦＴ処理部３７でＰＲＩ軸方向のslow-time軸のＦＦＴによってドップラ速度を算出する。そして、レンジ圧縮部３８でレンジ軸方向に変調信号の波形に対応する圧縮を行った後、ＣＦＡＲ処理部３９で目標重心等の代表点を検出し、レンジ・ドップラ算出部３Ａで速度Vdを算出する。
【００２２】
ここで、上記ＰＲＩ軸ＦＦＴ処理部３７のslow-time軸のＦＦＴより算出したドップラ速度は、相対速度が高速な場合には、アンビギュイティを持っている場合がある。このため、速度抽出部３５の無変調信号の処理により算出した速度Vcwを用いて、速度算出部３Ｂでアンビギュイティを補正した速度を算出する。
【数２】
0006546109.tif 000003
【００２３】
【数３】
0006546109.tif 000004
【００２４】
この速度としては、図３（ｂ）の＃１〜＃Ｎの合成開口時間の送受信信号をＭ通りに分割し、分割系統毎にslow-time軸のＦＦＴを用いて前述の数式（１）〜（３）を用いてアンビギュイティの無い速度Vsar1〜VsarMを算出し、その平均値等の速度Vsarを算出する。この様子を図４（ｂ）に示す。この速度勾配より、加速度Asarも算出することができる。
【００２５】
ＣＷ信号より算出した速度Vcw及び加速度Acwと合成開口用の観測により算出した速度Vsar及び加速度Asarにより、各々の平均値等の代表値から、参照信号で用いる代表速度Vcと代表加速度Acを算出することができる。
【数４】
0006546109.tif 000005
【００２６】
以上の送受信処理としては、ＳＡＲ処理の送受信信号がステップ周波数の場合（図５（ａ），（ｂ））や、連続波スイープの場合（図６（ａ），（ｂ））でも適用できる。また、上記説明では、無変調信号としてＣＷパルス（ＨＰＲＦ）の場合としているが、連続波のＣＷ信号でもよい。
【００２７】
次に、参照信号生成部３Ｃにより、代表速度と代表加速度を基にした参照信号を生成し、補正した参照信号を用いてＲＤデータを生成する。これを定式化すると次の通りである。送信変調信号としては、パルス波として図３（ｂ）に示すチャープ変調（非特許文献２参照）がある。また、図５には、パルス波として周波数をfast-time軸にステップ状に変化して、slow-time軸に繰り返すステップ周波数方式（非特許文献６参照）を示す。また、連続波としては、図６に示すように、周波数スイープ信号をslow-time軸に繰り返す方式等がある。ここではパルス変調のチャープ変調の場合について述べる。
【００２８】
第３の系統において、図５（ｂ）に示す＃１〜＃Ｎのチャープ変調した信号を送受信して得られたデジタル信号について、データ抽出部３Ｄによってサンプリングし、レンジ圧縮部３Ｅによって、入力信号とレンジ圧縮用信号の相関処理を行う。これを周波数領域で行う場合について定式化するために、入力信号を周波数軸（fast-time）にする。
【数５】
0006546109.tif 000006
【００２９】
また、参照信号sref（線形チャープ信号）は次式で表現できる。
【数６】
0006546109.tif 000007
【００３０】
この参照信号sref（t）のサンプル長を入力信号に合わせて０埋めした信号に置き換える。
【数７】
0006546109.tif 000008
【００３１】
これをＦＦＴして、周波数軸の参照信号Sref（ω）を得る。
【数８】
0006546109.tif 000009
【００３２】
次に、Ａｚ圧縮部３Ｆの処理（非特許文献３参照）として、参照信号生成部３ＣにおけるＡｚ圧縮用の参照信号の生成を定式化する。参照信号としては、（２）式の速度をもとに、所定の速度幅と所定の加速度幅をもとに、複数の参照信号を設定する。
【数９】
0006546109.tif 000010
【００３３】
（９）式の補正信号は、Nr＝Nv×Na通りとなる。  
画像中心については、レンジ、ドップラ、角度を観測して、次式により算出する位置とする。
【数１０】
0006546109.tif 000011
【００３４】
なお、速度成分がVyの場合について（１０）式のYcの補正として記述したが、Vx，Vz成分がわかる場合には、それぞれ（１０）式のXc，Zcの成分に反映してもよい。ここで、複数反射点がある場合には、観測AZ角度、観測EL角度については、例えば、観測値の平均値とすればよい。
【００３５】
したがって、入力信号（５）と、レンジ圧縮用の参照信号（８）とＡｚ圧縮用の参照信号（９）を用いて、レンジ圧縮及びＡｚ圧縮の周波数軸の信号は次式となる。
【数１１】
0006546109.tif 000012
【００３６】
これにより、レンジ−ドップラデータ（ＲＤデータ）を次式により得ることができる。
【数１２】
0006546109.tif 000013
【００３７】
このＲＤデータとしては、複数の参照信号Np個分のデータが生成される。この各々のＲＤデータのうち、所定の振幅スレショルドを超える点の振幅の平均値等の代表値を算出し、それが最大となるＲＤデータをデータ選定部３Ｇで選定する。このＲＤデータを用いて、所定スレショルドを超える点をセル選定部３Ｈで選定し、速度距離出力部３Ｉにより、レンジ及びドップラ速度から距離と速度を算出し出力する。
【００３８】
この様子を図７に示す。図７（ａ）はレンジ−クロスレンジ軸上の画像と代表点を示し、図７（ｂ）は測距値上の代表点の度数を示している。速度は、参照信号の演算に用いた（２）式の結果であり、距離は図７（ｂ）に示すように、ヒストグラムの中でメジアン値等の代表値とすればよい。他にも、平均値、最頻値等の代表点でもよい。
【００３９】
以上のように、本実施形態では、無変調の連続波またはパルス波を合成開口時間内にNcw（Ncw≧1）回送受信し、速度及び必要に応じて加速度の初期値を得る。次に、周波数スイープした連続波またはステップ周波数のパルス波による送受信信号について、slow-time軸のドップラにより速度Vと必要に応じて加速度を観測する。そして、前述の初期値と、観測によって補正をした速度Vと加速度をもとに、所定の速度幅（Nv通り、Nv≧1）と必要に応じて加速度に所定の加速度幅（Na通り、Na≧1）を持たせた範囲のクロスレンジ圧縮用の参照信号Np（Np＝Nv×Na）を生成し、この参照信号を用いてレンジードップラ画像を生成する。最終的に、画像振幅が所定のスレショルドを超えたレンジのメジアン値、平均値、最頻値等の代表値を出力する。
【００４０】
この構成によれば、無変調信号によりアンビギュイティの無い速度を観測し、その速度を初期値として、slow-timeのドップラ速度より求めた速度を補正することにより、速度アンビギュイティを補正するとともに、ＲＤデータ生成時の速度変化にも対応した参照速度で補正することができ、処理規模を小さくしつつ、ＲＤデータを得て、高分解能レンジセルを用いた測距により高精度にレンジを算出することができる。
【００４１】
以上は、パルス波でチャープ信号の場合について述べた。本手法は、無変調の送受信信号により観測した速度と、合成開口時間におけるslow-time軸の速度を基に、速度のアンビギュイティを抑圧すると共に速度補正する。更に、速度誤差を抑圧するために、補正値を中心に所定の幅をもつ速度と加速度を設定して、Np通りのクロスレンジ圧縮（Az圧縮）用の参照信号をもとに、代表点が最大振幅をもつ参照信号を選定する。したがって、連続スイープ信号や、パルス変調のステップ周波数等、他の変調方式でもよい。
【００４２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、距離及び速度を算出する処理について述べた。第２の実施形態では、角度を出力する処理について述べる。
【００４３】
系統構成を図８に示す。第１の実施形態では、実開口アンテナのΣ信号のみを用いたが、本実施形態では、実開口アンテナの開口２分割したＡＺ軸とＥＬ軸の差信号であるΔＡＺ及びΔＥＬ（以下、Δと記述する）も用いる。
【００４４】
まず、Σについては、図３の送信変調信号（＃０、＃１〜Ｎ）を用いて、第１の実施形態と同様にＲＤデータを得る。Δについては、図３の送信信号のうち、無変調信号を除いた＃１〜Ｎを用いて、Σと同じ速度を用いた参照信号を用いてＲＤデータを生成する。すなわち、ΔＡＺについては、ＡＤ変換部３Ｊ、データ抽出部３Ｋ、レンジ圧縮部３Ｌ、Ａｚ圧縮部３ＭによってＲＤデータが得られる。また、ΔＥＬについては、ＡＤ変換部３Ｏ、データ抽出部３Ｐ、レンジ圧縮部３Ｑ、Ａｚ圧縮部３ＲによってＲＤデータが得られる。
【００４５】
次に、ΣによるＲＤデータを用いて、セル選定部３Ｈによって所定のスレショルドを超えるセルを選定する。次に、ΔのＲＤデータの中で、Σの処理により選定したレンジ−ドップラと同じセルをセル抽出部３Ｎ，３Ｓで抽出する。この抽出したセルのΣ、Δ（ΔＡＺ及びΔＥＬ）信号を用いて、測角部３Ｔで測角する。位相モノパルス測角（非特許文献４参照）については、次式の誤差電圧εを演算する。
【数１３】
0006546109.tif 000014
【００４６】
この誤差電圧εと予め作成した誤差電圧テーブルとの比較により、図９（ａ），（ｂ）に示すように、和（Σ）、差（Δ）のビームによる目標の角度検出により測角できる。
【００４７】
なお、ＳＡＲ測角について、ΣとΔ信号による位相モノパルス測角の場合について述べたが、Δ信号の代わりに、Σ信号ビームからスクイント角分ずらせたΣ２ビームを用いて、スクイント測角してもよい。この場合は、誤差電圧は、次式となる。
【数１４】
0006546109.tif 000015
【００４８】
この誤差電圧と予め作成した誤差電圧テーブルを用いて測角できる。また、振幅のみを用いた振幅モノパルスの場合でも測角できる（非特許文献５参照）。
【数１５】
0006546109.tif 000016
【００４９】
この測角値を用いて、図１０に示すように、レンジ−クロスレンジ（ドップラ）による目標画像と代表点の測距値から測角値の代表点を出力する。距離、速度については、第１の実施形態と同様に速度距離角度出力部３Ｕにより算出し出力する。
【００５０】
以上のように、第２の実施形態に係るレーダ装置では、第１の実施形態により算出した参照信号をもとに、レンジードップラ画像を生成し、実開口アンテナのモノパルス出力であるΣビームとΔＡＺ及びΔＥＬの画像を生成し、ΣビームのＲＤデータの中で所定のスレショルドを超えるレンジードップラセルを抽出し、各セルのΣビームによるレンジとΣ、ΔＡＺ及びΔＥＬビームによるモノパルス測角値を出力し、そのメジアン値、平均値、最頻値等の代表値を出力する。
【００５１】
この構成によれば、レンジ−ドップラ軸のセルで目標画像を分離した各セルの出力の実開口アンテナによるモノパルス測角値とレンジを用いて位置を算出することにより、大きさをもつ目標の各位置の角度（クロスレンジ）を高精度に観測することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、Σの他にΔＡＺとΔＥＬ系統が必要であり、処理規模が増える。その対策について、本実施形態で述べる。系統を図１１に、処理内容を図１２に示す。第２の実施形態では、Σ、ΔＡＺ及びΔＥＬの３ｃｈ分を同時にサンプルしていたが、ＡＤ変換を１ｃｈ分として、図１１に示すように、送受信器２にサンプル切り替え部２３を設け、このサンプル切替部２３により時分割に、例えば合成開口長のＣＰＩ（Coherent Processing Interval：コヒーレント積分期間、Ｎヒット）内にビーム出力を切り替える。
【００５３】
この場合、３ｃｈ分を順にサンプルする方式とすると、時間差が生じるため、角度誤差が大きくなる。この対策のために、３ｃｈ分のサンプル順を擬似ランダム化して、間引きサンプルを実施する。ＡＤ変換を１ｃｈとするためには、図１１のサンプル切り替え部２３により、擬似ランダム順に送受信部２１からの３ｃｈの順番を切り替える。以降の処理は第２の実施形態と同様であるので省略する。
【００５４】
以上のように、第３の実施形態に係るレーダ装置では、第２の実施形態の手法により算出した参照信号をもとに、実開口アンテナのモノパルス出力であるΣビームとΔＡＺ及びΔＥＬにおいて、合成開口長のＣＰＩ（Coherent Processing Interval：コヒーレント積分期間、Ｎヒット）内で行い、所定の疑似ランダムの順にΣとΔＡＺとΔＥＬを切り替えてサンプリングし、その出力を用いて測角値のメジアン値や平均値等の代表値を出力する。
【００５５】
上記構成によるレーダ装置によれば、実開口アンテナのΣ、ΔＡＺ、ΔＥＬを切り替えてサンプリングし入力信号とすることにより、３系統の処理規模を削減して、大きさを持つ目標の各位置の角度を高精度に観測することができる。
【００５６】
なお、ＲＤデータ生成処理（ＩＳＡＲ処理）においては、図３に示すようにチャープ信号の場合について述べたが、チャープ変調をしないＣＷ信号をＰＲＩ毎に周波数を変えて周波数帯域を広げるステップ周波数方式（非特許文献６、図５）や、連続波スイープ信号（図６）でもよい。
【００５７】
なお、上記実施形態はそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１…アンテナ、
２…送受信器、２１…送受信部、２２…ビーム制御部、２３…サンプル切り替え部、
３…信号処理器、３１…ＡＤ変換部、３２…データ抽出部、３３…ＨＰＲＦ−ＦＦＴ処理部、３４…ＣＦＡＲ処理部、３５…速度抽出部、３６…データ抽出部、３７…ＰＲＩ軸ＦＦＴ処理部、３８…レンジ圧縮部、３９…ＣＦＡＲ処理部、３Ａ…レンジ・ドップラ算出部、３Ｂ…速度算出部、３Ｃ…参照信号生成部、３Ｄ…データ抽出部、３Ｅ…レンジ圧縮部、３Ｆ…Ａｚ圧縮部、３Ｇ…データ選定部、３Ｈ…セル選定部、３Ｉ…速度距離出力部、３Ｊ…ＡＤ変換部、３Ｋ…データ抽出部、３Ｌ…レンジ圧縮部、３Ｍ…Ａｚ圧縮部、３Ｎ…セル抽出部、３Ｏ…ＡＤ変換部、３Ｐ…データ抽出部、３Ｑ…レンジ圧縮部、３Ｒ…Ａｚ圧縮部、３Ｓ…セル抽出部、３Ｔ…測角部、３Ｕ…速度距離角度出力部。
【図１】
0006546109.tif 000017
【図２】
0006546109.tif 000018
【図３】
0006546109.tif 000019
【図４】
0006546109.tif 000020
【図５】
0006546109.tif 000021
【図６】
0006546109.tif 000022
【図７】
0006546109.tif 000023
【図８】
0006546109.tif 000024
【図９】
0006546109.tif 000025
【図１０】
0006546109.tif 000026
【図１１】
0006546109.tif 000027
【図１２】
0006546109.tif 000028