(57)【要約】【課題】  従来のレーダ装置では、目標の高距離分解能化後のレンジプロファイルは、目標が移動していることにより実際の距離Ｒの距離ではなく、移動速度の影響を受けた距離Ｒが表示される。また、移動速度の影響により異なったレンジプロファイルの形状が表示されることになる。この場合、目標の距離、速度に関係なく目標の正確な位置及びレンジプロファイルを取得する手段が必要であった。【解決手段】  レーダ装置において２種類のＰＲＩを送信し、２種類のレンジプロファイルを取得することにより、目標の移動速度に関らず、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを取得することが可能になる。【選択図】    図１
2005214755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
PRI（Pulse Repitation Interval）制御信号を出力する電波制御部と、
前記電波制御部からPRI制御信号を受けて、送受信切換信号と送信周波数設定信号を出力するタイミング発生部と、
前記タイミング発生部からの送信周波数設定信号により送信周波数信号及びローカル信号を出力する発振部と、
前記発振部からの送信周波数信号を増幅した送信信号を出力する送信部と、
前記タイミング発生部からの送受信切換信号により送受信を切り換える送受信切換部と、
前記送受信切換部から出力された送信信号を空間に放射し、目標からの反射波を受信信号に変換するアンテナ部と、
前記アンテナ部からの受信信号を前記発振部からの出力されたローカル信号により周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号をＡ／Ｄ変換部に出力する受信部と、
前記受信部からのビデオ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
を有するレーダ装置において、
前記Ａ／Ｄ変換部からのディジタル信号を電波制御部からの周波数制御信号により、距離方向に分解された目標のレンジプロファイルを演算する帯域合成部と、
前記帯域合成部からの目標のレンジプロファイルにより、目標との相対距離、相対速度を演算しレンジプロファイルを出力する誤差補正部と、
を備えたレーダ装置。
【請求項２】
前記電波制御部からのPRI制御信号により設定された2種類の異なるPRIによって上記帯域合成部が取得した２つのレンジプロファイルから上記誤差補正部が目標との相対距離、相対速度を演算することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
上記誤差補正部が2種類の異なる周波数ステップ間隔のレンジプロファイルから目標との相対距離、相対速度を演算することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項４】
本来の目標との相対距離に応じてレーダ装置からの送信信号と受信信号が受信部において重ならないように周波数制御信号を制御するエクリプル演算部とを具備することを特徴とする請求項１まては請求項２記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レンジプロファイルから相対速度により生じる位置誤差、レンジプロファイルの形状誤差を補正し、目標の正確な位置及び速度を取得するレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーダ装置として、ビデオ信号に基づいて目標追尾を行う追尾処理部と、ビデオ信号に基づいてＩＳＡＲ画像を生成するＩＳＡＲ処理部と、目標捕捉前はビデオ信号を追尾処理部３へ出力し、目標捕捉後はＩＳＡＲ処理部へ出力するビデオ信号切替部とを備え、ＩＳＡＲ処理部が、ビデオ信号から捕捉目標を含む所定領域のビデオ信号を切り出すビデオ信号切出処理手段と、切り出されたビデオ信号について目標距離の変動を補償する距離補償手段と、目標位相の変動を補償する位相補償手段とを有し、追尾処理部が、距離補償手段で求められた目標距離の変動量に基づいて目標の予測値及び平滑値を求めることは開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３―１４９３３３号公報（第1図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレーダ装置では、目標の帯域合成処理後のレンジプロファイルは、目標が移動していることにより実際の距離Ｒの距離ではなく、目標の移動速度の影響を受けた距離Ｒが表示され、移動速度の影響により異なったレンジプロファイルの形状が表示されので、実際の距離とは異なった距離及び実際とは異なったレンジプロファイル形状が得られるという問題がある。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、レーダ装置が目標の距離と高距離分解能化されたレンジプロファイルを取得する際に、目標の移動速度に関らず、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるレーダ装置は、送受信切換信号と送信周波数設定信号を出力するタイミング発生部と、前記タイミング発生部９からの信号により送信周波数信号及びローカル信号を出力する発振部と、前記発振部からの送信周波数信号を増幅した送信信号を出力する送信部と、前記タイミング発生部からの送受信切換信号により送受信を切り換える送受信切換部と、前記送受信切換部から出力された送信信号を空間に放射し、目標からの反射波を受信信号に変換するアンテナ部と、前記アンテナ部からの受信信号を前記発振部からの出力されたローカル信号により周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号をＡ／Ｄ変換部に出力する受信部と、前記受信部からのビデオ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、を有するレーダ装置において、前記タイミング発生部へPRI／周波数制御信号を出力する電波制御部と、前記Ａ／Ｄ変換部からのディジタル信号を電波制御部からのPRI／周波数制御信号により、逆周波数解析し距離方向に分解された目標のレンジプロファイルを演算する帯域合成部と、帯域合成部からの信号により、本来の目標との相対距離、相対速度を演算する誤差補正部と、前記誤差補正部からのレンジプロファイルを表示する表示部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、レーダ装置が目標の距離と高距離分解能化されたレンジプロファイルを取得する際に、目標の移動速度に関らず、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを取得でき、測距性能及び目標識別性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す構成図であり、１はレーダ装置、２は目標、３は送受信切換部から出力された送信信号を空間に放射し、目標からの反射波を受信信号に変換するアンテナ部、４は送受信切換信号により送受信を切り換える送受信切換部、５は送信周波数信号を増幅した送信信号を出力する送信部、６は送受信周波数設定信号により送信周波数信号及びローカル信号を出力する発振部、７は発振部から出力されたローカル信号により周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号をＡ／Ｄ変換部に出力する受信部、８は受信部からのビデオ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、９は電波制御部１３からのトリガにより送受信切換信号と送信周波数設定信号を出力するタイミング発生部、１０は電波制御部１３からのトリガを受けてＡ／Ｄ変換部からのディジタル信号を逆周波数解析し距離方向に分解された目標のレンジプロファイルを演算する帯域合成部、１１はレンジプロファイルを表示する表示部、１２は誤差補正部、１３は電波制御部である。
【０００９】
この動作を図３に基づき説明する。
図３はレーダ装置の運用を示す図であり、図３（ａ）は運用を示す図であり、図３（ｂ）はレンジプロファイルを示す図であり、Rは実際の距離、R’は目標の距離、速度に影響された距離、S1は距離Rのレンジプロファイル、S2は距離R’のレンジプロファイル、１、２は図１の説明と同じものである。
レーダ装置１が移動目標２を探知し、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを観測する。
【００１０】
レーダ装置１のタイミング発生部９より送信信号の周波数を発振部６に設定する。この送信信号を送信部５で増幅し、送受信切換部４，アンテナ部３を経て空間へ放射する。目標からの反射波をアンテナ部３で受信する。受信信号は、受信部７で周波数変換、増幅、位相検波し、Ａ／Ｄ変換部８でディジタル信号に変換する。タイミング発生部９により送信信号の周波数を任意に可変させ、各周波数毎のディジタル信号を帯域合成部１０が保持し、誤差補正部１２が逆周波数解析し、目標の距離及びレンジプロファイルを出力する。このレンジプロファイルを表示部１１で表示する。電波制御部１３はPRI（Pulse Repetition Interval）と送信周波数を制御するためにPRI／周波数制御信号をタイミング発生部９と帯域合成部１０へ出力する。
【００１１】
誤差補正部１２は電波制御部１３からのPRI／周波数制御信号に基づいて設定される２種類の異なるPRIによって帯域合成部１０で取得した、２つのレンジプロファイルから、本来の目標との相対距離、相対速度を演算するようにした場合には次のように動作する。
【００１２】
タイミング発生部９から周期の異なる2種類のPRI１とPRI２を発生し、送信信号として空間へ放射する。この送信信号は、移動目標２から反射し、アンテナ部３で受信し、帯域合成部１０で２種類のレンジプロファイルを取得する。この２種類のPRIにより取得したレンジプロファイルより式（１）、式（２）から移動目標の取得時の位置及びレンジプロファイルを速度による誤差分について補正することにより、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを観測することができる。
【００１３】
【数１】
2005214755.tif 000003
【００１４】
式（１）は、図４に示す通り正確な目標位置をＲ、Nを正の整数とし、ＰＲＩ１で観測した距離Ｒ１及び時間Ｔ１とＰＲＩ２で観測した距離Ｒ２及び時間Ｔ２をレーダで観測することにより、現在の正確な目標位置Ｒを式（１）から算出することができる。
また、正確な目標速度Ｖは、式（１）同様のレーダ観測距離、時間に予め適切に設定された係数Ｋを設定することにより、正確な目標速度Ｖを式（２）から算出することができる。
【００１５】
この算出結果から、正確な目標の距離は算出され、正確な目標のレンジプロファイルを観測することができる。
【００１６】
また、他の例として、誤差補正部１２は図５に示す通り２種類の異なる周波数ステップ間隔の周波数によって取得した２つのレンジプロファイルから本来の目標との相対距離、相対速度を演算するものを使用した場合は次のように動作する。
【００１７】
送信信号は、移動目標２から反射し、アンテナ部３で受信し、帯域合成部１０で２種類のレンジプロファイルを取得する。この２種類の周波数ステップ間隔の周波数により取得したレンジプロファイルより式（３）、式（４）から移動目標の取得時の位置及びレンジプロファイルを速度による誤差を補正することにより、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを観測することができる。
【００１８】
【数２】
2005214755.tif 000004
【００１９】
式（３）は、図５に示す通り正確な目標位置をＲとし、周波数ステップ間隔１で観測した距離Ｒ１及び周波数間隔ｄｆ１と周波数ステップ間隔２で観測した距離Ｒ２及び周波数間隔ｄｆ２をレーダで観測することにより、現在の正確な目標位置Ｒを算出することができる。
また、正確な目標速度Ｖは、式（４）同様のレーダ観測距離、周波数間隔に係数Ａを適宜設定することにより、正確な目標速度を算出することができる。
【００２０】
この算出結果から、正確な目標の距離は算出され、正確な目標速度をレンジプロファイルに対して補正することにより正確な目標のレンジプロファイルを観測することができる。
【００２１】
このような構成をとることによって、レーダ装置が目標の距離と高距離分解能化されたレンジプロファイルを取得する際に、目標の移動速度に関らず、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを取得でき、測距性能及び目標識別性能が向上する。
【００２２】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２を示す構成図であり、１４はエクリプス演算部であり、１〜１３は図１の説明と同じものである。
電波制御部１３はPRIと送信周波数を制御するためにPRI／周波数制御信号を出力する。エクリプス演算部１４は本来の目標との相対距離に応じてレーダ装置１から送信しようとする送信信号が受信信号と重ならないようにＰＲＩを制御する。
【００２３】
誤差補正部１２は2種類の異なるPRIによって取得した２つのレンジプロファイルから本来の目標との相対距離、相対速度を演算する場合には次のような動作になる。
【００２４】
この動作を図３、図６に基づき説明する。
図３は実施の形態１の説明と同じであり、図６はエクリプス制御の動作を示す図であり、図６（ａ）はエクリプス無しの場合であり、図６（ｂ）はエクリプス有の場合であり、Aは送信信号、Bは受信信号である。
【００２５】
タイミング発生部９から2種類の異なる周期ののPRIを発生し、送信信号として空間へ放射する。この送信信号は、エクリプス演算部で目標との相対距離に応じてレーダ装置１からの送信信号が受信信号と重ならないようにＰＲＩを制御し送信され、移動目標２から反射し、アンテナ部３で受信し、帯域合成部１０で２種類のレンジプロファイルを取得する。
【００２６】
具体的には、図６に示す通りエクリプス制御を実施しない場合は、図６（ａ）となり、送信信号と受信信号が重なり、受信信号をレーダ装置１は受けることができない。このエクリプス制御部により送信信号を制御することにより、図６（ｂ）の通り受信信号と重なることがなくなる。
【００２７】
また、この２種類の周波数ステップ間隔により取得したレンジプロファイルより式（１）、式（２）から移動目標の取得時の位置及びレンジプロファイルを速度による誤差を補正することにより、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを観測することができる。
【００２８】
式（１）は、正確な目標位置をＲとし、ＰＲＩ１で観測した距離Ｒ１及び時間Ｔ１とＰＲＩ２で観測した距離Ｒ２及び時間Ｔ２をレーダで観測することにより、現在の正確な目標位置Ｒを式（１）から算出することができる。また、正確な目標速度Ｖは、式（１）同様のレーダ観測距離、時間に係数Ｋを設定することにより、正確な目標速度Ｖを式（２）から算出することができる。
【００２９】
この算出結果から、正確な目標の距離は算出され、正確な目標速度をレンジプロファイルに対して補正することにより正確な目標のレンジプロファイルを観測することができる。
【００３０】
また、誤差補正部１２は2種類の異なる周波数ステップ間隔によって取得した２つのレンジプロファイルから本来の目標との相対距離、相対速度を演算するようにした時の動作は次のようになる。
【００３１】
２種類の周波数ステップ間隔の周波数により取得したレンジプロファイルより式（３）、式（４）から移動目標の取得時の位置及びレンジプロファイルを速度による誤差を補正することにより、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを観測することができる。式（３）は、正確な目標位置をＲとし、周波数ステップ間隔１で観測した距離Ｒ１及び周波数間隔ｄｆ１と周波数ステップ間隔２で観測した距離Ｒ２及び周波数間隔ｄｆ２をレーダで観測することにより、現在の正確な目標位置Ｒを算出することができる。また、正確な目標速度Ｖは、式（４）同様のレーダ観測距離、周波数間隔に係数Ａを設定することにより、正確な目標速度を算出することができる。
【００３２】
この算出結果から、正確な目標の距離は算出され、正確な目標速度をレンジプロファイルに対して補正することにより正確な目標のレンジプロファイルを観測することができる。
【００３３】
このような構成をとることによって、レーダ装置が目標の距離と高距離分解能化されたレンジプロファイルを取得する際に、エクリプスの影響を受けることなく、目標の移動速度に関らず、目標の正確な位置及びレンジプロファイルを取得でき、測距性能及び目標識別性能がが向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明による誘導装置の実施の形態１，２の構成を示す図である。
【図２】この発明による誘導装置の実施の形態３，４の構成を示す図である。
【図３】レーダ装置の運用を示す図である。
【図４】異なるＰＲＩから真の距離を求めることを説明する図である。
【図５】異なる周波数ステップから真の距離を求めることを説明する図である。
【図６】エクリプス制御の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  レーダ装置、  ２  目標、  ３  アンテナ部、  ４  送受切換部、  ５  送信部、  ６  発振部、  ７  受信部、  ８  Ａ／Ｄ変換部、  ９  タイミング発生部、  １０  帯域合成部、  １１  表示部、  １２  誤差補正部、  １３  電波制御部、  １４  エクリプス制御部。
【図１】
2005214755.tif 000005
【図２】
2005214755.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005214755.tif 000009
【図６】
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