(57)【要約】【課題】  従来の飛しょう体誘導装置では、相手が送信する妨害波に対して追尾する機能を有する。この機能は受信レベルが上昇したことによって妨害を受信したと判断する。しかしながら、高クラッタ環境下で妨害より大きい受信レベルのクラッタを検出した場合、クラッタに対して誤追尾してしまい誘導性能が低下するという課題があった。【解決手段】  信号処理部にクラッタ/妨害判定処理を追加する。妨害波は一定方向から放射のため角度誤差のばらつきが小さいが、クラッタは様々な方向から反射のため角度誤差のばらつきが大きい。角度誤差のばらつきの大小により妨害波とクラッタの判別を実施することでクラッタに対して追尾することを防止することができ、誘導性能が向上する。【選択図】  図１
2013210243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を空間へ送信し目標からの反射信号を受信するアンテナ部と、
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局部発振部と、
前記局部発信部から出力された送信周波数信号を増幅して送信信号を出力する送信部と、
目標からの反射信号を前記局部発振部から出力されるローカル信号で周波数変換、増幅してビデオ信号を出力する受信部と、
前記受信部から出力されたビデオ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記ディジタル信号のノイズレベルを算出し妨害波の影響を受けているか否かの判定を行う妨害判定部と、
前記ディジタル信号を受け目標の検出を行う目標検出部と、
妨害波の影響を受けている場合に前記ディジタル信号に基づき反射信号の角度誤差分布を算出し、前記角度誤差分布により妨害波とクラッタを判別するクラッタ／妨害判定部と、
妨害波あるいは検出した目標信号に基づき飛しょう体を目標に向けて誘導するための誘導信号を出力する誘導信号計算部と、
を備えることを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項２】
前記クラッタ／妨害判定部は、前方距離方向に対する反射信号の角度誤差分布を算出し、前記角度誤差分布と予め設定したしきい値を比較して前記角度誤差分布が前記しきい値より大きい場合に当該反射信号はクラッタであると判定することを特徴とする請求項１記載の飛しょう体誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は目標からの電波を受信し、受信した信号から追尾する目標信号を検出して目標に向けて飛しょう体を誘導する飛しょう体誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、目標に向けて電波を送出し、目標からの反射波を受信して、目標との相対関係情報を得るパルスドップラ追尾レーダ装置において、目標後方追尾中に、目標からの広帯域な妨害波と海面からの反射波であるサイドロープクラッタの区別が困難で、適切な妨害の有無の判定が行えず、安定に目標の追尾ができない場合があった。
この対策として、相手が送信する妨害波に対して追尾する機能を有し、受信レベルが上昇したことによって、妨害波を受信したと判断する追尾レーダ装置が開示されている（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２００１−１０８７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高クラッタ環境下において目標からの妨害波より受信レベルの大きいクラッタを検出した場合、クラッタに対して誤追尾してしまい誘導性能が低下してしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、高クラッタ環境下においてもクラッタに対して追尾することを防止可能な飛しょう体誘導装置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】
この発明に係る飛しょう体誘導装置は、送信信号を空間へ送信し目標からの反射信号を受信するアンテナ部と、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局部発振部と、前記局部発信部から出力された送信周波数信号を増幅して送信信号を出力する送信部と、目標からの反射信号を前記局部発振部から出力されるローカル信号で周波数変換、増幅してビデオ信号を出力する受信部と、前記受信部から出力されたビデオ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記ディジタル信号のノイズレベルを算出し妨害波の影響を受けているか否かの判定を行う妨害判定部と、前記ディジタル信号を受け目標の検出を行う目標検出部と、妨害波の影響を受けている場合に前記ディジタル信号に基づき反射信号の角度誤差分布を算出し、前記角度誤差分布により妨害波とクラッタを判別するクラッタ／妨害判定部と、妨害波あるいは検出した目標信号に基づき飛しょう体を目標に向けて誘導するための誘導信号を出力する誘導信号計算部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、高クラッタ環境下においても目標に対して精度よく追尾可能となり、飛しょう体誘導装置の追尾・誘導精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る飛しょう体誘導装置の構成を示した図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る飛しょう体誘導装置の運用状況を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る飛しょう体誘導装置の処理フローを説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る飛しょう体誘導装置の判定処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る飛しょう体誘導装置１の構成を示す図である。
この発明の飛しょう体誘導装置１は、所定のパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency）でパルス信号を送信し、反射信号に目標情報処理を行うことで目標を抽出し、飛しょう体を目標に向けて誘導する。
飛しょう体誘導装置１はアンテナ部５と、送信部６と、受信部７と、局部発振部８と、Ａ／Ｄ変換部９と、妨害判定部１０と、目標検出部１１と、クラッタ／妨害判定部１２と、誘導信号計算部１３から構成される。これらの各構成は以下のように動作する。
アンテナ部５は送信信号を空間へ送信し目標からの反射信号を受信する。
局部発振部８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。
送信部６は局部発信部８からの送信周波数信号を増幅して送信信号を出力する。
受信部７は目標２からの反射信号を局部発振部８から出力されるローカル信号で周波数変換、増幅してビデオ信号を出力する。
Ａ／Ｄ変換部９は受信部７からのビデオ信号をディジタル信号に変換する。
目標検出部１１はＡ／Ｄ変換部９で変換されたディジタル信号を受け、目標の検出を行う。
妨害判定部１０はノイズレベルを算出し、妨害３の影響を受けているか否かの判定を行う。
クラッタ／妨害判定部１２はＡ／Ｄ変換部９で変換されたディジタル信号より角度誤差を算出し、その角度誤差の分布により妨害３とクラッタ４を判別する。
誘導信号計算部１３は検出した目標信号から距離、速度、角度情報を計算し飛しょう体誘導装置を目標に向けて誘導するための誘導信号を出力する。
【００１０】
図２は、飛しょう体誘導装置１を搭載した飛しょう体１００と、空中において脅威となる航空機等の目標２との状態を示す一例である。
図２に示した飛しょう体１００と目標２との関係において、飛しょう体誘導装置１は目標２を追尾するべく目標２に対して送信波を送信し、目標２からの反射波を受信して目標を検出、追尾する。
一方で、飛しょう体誘導装置１から送出されたアンテナ５前方のメインローブ方向の送信波及びアンテナ５側方のサイドローブ方向の送信波６はそれぞれ海面２０で反射され、クラッタ４として飛しょう体誘導装置１に受信される。
【００１１】
空中において脅威となる航空機等の目標２は、飛しょう体誘導装置１の追尾を外すために広帯域にわたる妨害波３を飛しょう体誘導装置１に対して送出する。
【００１２】
飛しょう体誘導装置１は目標２が送信する妨害波３を受信し、この妨害波３に対して追尾する機能を有している。しかしながら妨害波３と海面等からのクラッタ４は類似した距離に対して広がりのある波形となるため、妨害波３とクラッタ４との判別が困難となりクラッタ４に誤追尾してしまう場合がある。  
【００１３】
図３は本発明に係る飛しょう体誘導装置１の動作フローを説明する図である。
飛しょう体誘導装置１は目標検出部１１で目標２を検出できず（Ｓ０２）、妨害判定部１０でノイズレベルを算出した結果（Ｓ０３）、クラッタ４や妨害３の影響を受けていると判定した場合、クラッタ／妨害判定（Ｓ０４）に移行する。
【００１４】
妨害判定部１０については、例えば特許文献１に記載された妨害判定部と同様の動作を行うものである。以下、簡単に説明する。
アンテナ部５は目標２からの反射波、メインローブクラッタ、サイドローブクラッタ、及び広帯域にわたる妨害波を受信する。ここで、目標２のスペクトラムのドップラ周波数は相対速度に、メインローブクラッタのドップラ周波数は飛しょう体の速度に応じたものになる。また、サイドローブクラッタのドップラ周波数は０Ｈｚからメインローブクラッタのドップラ周波数間に広がり、広帯域にわたる妨害波はほぼ全域のドップラ周波数帯域に広がる。この中から目標の周波数スペクトラムを抽出し目標を追尾するため、受信部７の受信機の受信周波数範囲を目標の周波数スペクトラムに合わせ受信処理する。更に、目標検出部１１で目標を検出し、誘導信号計算部１３で目標との距離、速度、角度情報等を算出する。
しかしながら目標から広帯域にわたる妨害波が送信された場合、広帯域にわたる妨害波のスペクトラムは受信機の受信周波数範囲内にも入り込んでくるため、受信部７のノイズのレベルが上昇し目標のスペクトラムが埋もれてしまい目標の検出が困難になる場合がある。
そこでこのような電子的な妨害環境下でも飛しょう体を目標に誘導するため、妨害環境下では目標から送信される妨害波を追尾する処理に切り替えることを行う。
本実施の形態では、妨害判定部１０で算出した受信部７のノイズレベルが特定の値を超えたところで、クラッタ４や妨害３の影響を受けていると判定し、次にクラッタ／妨害判定（Ｓ０４）に移行する。
【００１５】
図４（ａ）は、アンテナ部５が妨害波を受信している場合のアンテナ前方向の距離に対する信号受信方向の角度誤差を模擬的にプロットしたものである。
また、図４（ｂ）はアンテナ部５がクラッタを受信している場合におけるアンテナ前方向の距離に対する信号受信方向の角度誤差を摸擬的にプロットしたものである。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、一般に妨害波３は一定方向から放射のため、角度誤差の分布Δθが小さい傾向がある。これに対して、クラッタ４は様々な方向から反射されてくる反射波のため距離に対する角度誤差の分布Δθが大きい。
【００１６】
本実施の形態の飛しょう体誘導装置１は、クラッタ／妨害判定部１２はクラッタ／妨害判定（Ｓ０４）においてこの前方距離に対する反射信号の角度の誤差の分布Δθを求める。
次に、クラッタ／妨害判定部１２は、予め設定したしきい値θｔｈと比較し、角度誤差の分布Δθがしきい値θｔｈより小さい場合は妨害波と判断し、妨害波に対し追尾を実施する（Ｓ０５）。また、角度誤差の分布が大きかった場合、クラッタと判断しＳ０１の開始位置に戻って再度目標の捜索を継続する。
このように、角度誤差のばらつきを用いて妨害波３とクラッタ４の判別を実施することで、誘導信号計算部１３は妨害波３に対して追尾をしてクラッタ４に対して追尾することが防止する。
【００１７】
以上のようにこの発明に係る飛しょう体誘導装置は、クラッタ／妨害波判定部１２を備え、クラッタ／妨害波判定部１２では、アンテナ前方の距離方向に対する信号の受信角度をプロットする。そしてプロットされた分布の幅からクラッタであるか、妨害波かを判定する。
このような構成をとることによって、クラッタへの誤追尾が抑制され、目標への追尾・誘導精度が向上する。
【符号の説明】
【００１８】
１  飛しょう体誘導装置、２  目標、３  妨害波、４  クラッタ、５  アンテナ部、６  送信部、７受信部、８  局部発信部、９  Ａ／Ｄ変換部、１０  妨害判定部、１１  目標検出部、１２  クラッタ／妨害判定部、１３  誘導信号計算部、２０  海面、１００飛しょう体。
【図１】
2013210243.tif 000003
【図２】
2013210243.tif 000004
【図３】
2013210243.tif 000005
【図４】
2013210243.tif 000006