(57)【要約】【課題】探知精度を高くすることができるパッシブレーダ装置、および目標物探知方法を提供することである。【解決手段】実施形態のパッシブレーダ装置は、受信部と、測角部と、測距部と、特定部とを持つ。受信部は、送信局により送信された直接波および前記送信局により送信され目標物によって反射された間接波を受信する受信部であって、複数の受信素子を有する。測角部は、前記受信部が有する前記複数の受信素子から選択される２以上の受信素子により受信された受信信号同士の関係に基づいて、自装置の探知角度内における前記目標物の角度を算出する。測距部は、前記受信部により受信される直接波と間接波との受信時間差に基づいて、自装置から前記目標物までの距離を算出する。特定部は、前記測角部により算出された角度および前記測距部により算出された距離に基づいて前記目標物の位置を特定する。【選択図】図２
2016166831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局により送信された直接波および前記送信局により送信され目標物によって反射された間接波を受信する受信部であって、複数の受信素子を有する受信部と、
前記受信部が有する前記複数の受信素子から選択される２以上の受信素子により受信された受信信号同士の関係に基づいて、自装置の探知角度内における前記目標物の角度を算出する測角部と、
前記受信部により受信される直接波と間接波との受信時間差に基づいて、自装置から前記目標物までの距離を算出する測距部と、
前記測角部により算出された角度および前記測距部により算出された距離に基づいて前記目標物の位置を特定する特定部と、
を備えるパッシブレーダ装置。
【請求項２】
前記測角部は、前記間接波に基づく第１の受信信号と、前記第１の受信信号を生成した前記受信素子と異なる受信素子により生成された第２の受信信号との合成信号と、前記第１の受信信号と前記第２の受信信号との差分信号と、の差分値を算出し、前記差分値に基づいて前記目標物の角度を算出する、
請求項１に記載のパッシブレーダ装置。
【請求項３】
前記複数の受信素子は、同一の受信面を形成するように配列され、
前記側角部は、前記複数の受信素子のうち互いに隣接する２つの受信素子により受信された受信信号同士の関係に基づいて、自装置の探知角度内における前記目標物の角度を算出する、
請求項１または請求項２に記載のパッシブレーダ装置。
【請求項４】
前記測角部は、
前記複数の受信素子に含まれる各受信素子に対して、自装置の前記目標物の探知範囲を分割した探知角度範囲を割り当て、
前記複数の受信素子に含まれる第１の受信素子により前記間接波に基づき生成された第１の受信信号と、前記複数の受信素子に含まれ前記第１の受信素子に隣接する第２の受信素子により前記間接波に基づき生成された第２の受信信号とに基づいて差分値を算出し、
前記差分値に基づいて、前記第１の受信素子に割り当てた探知角度範囲内の角度を算出する、
請求項３に記載のパッシブレーダ装置。
【請求項５】
前記測距部は、前記測角部により算出された角度を算出した後、前記第１の受信素子により生成された受信信号に基づいて前記間接波の受信時刻を検出し、前記間接波の受信時刻に基づいて前記目標物までの距離を算出する、
請求項４に記載のパッシブレーダ装置。
【請求項６】
コンピュータが、
複数の受信素子から選択される２以上の受信素子により受信された受信信号同士の関係に基づいて、予め設定された探知角度内における目標物の角度を算出するステップと、
前記複数の受信素子により受信される直接波と間接波との受信時間差に基づいて、前記目標物までの距離を算出するステップと、
前記算出された角度および前記算出された距離に基づいて前記目標物の位置を特定するステップと
を実行する目標物探知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パッシブレーダ装置、および目標物探知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信局から送信された送信信号を受信して目標物を探知するパッシブレーダ装置が知られている。パッシブレーダ装置は、他の装置（送信局）から送信された送信信号に基づいて目標物を探知する。しかしながら、パッシブレーダ装置では、受信ビームが送信ビームと会合する領域のみが目標物の探知範囲であるので、探知範囲が狭くなる傾向がある。これに対し、探知範囲を広くするために受信ビームの探知範囲を広くすると、探知精度が低くなる場合があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】M. I. Skolnik, “Rader Handbook,” Third edition, pp. 23.1-23.13, McGraw-Hill, New York,
【非特許文献２】N. J. Wills, “Bistatic Radar,” Second edition, Silver Spring, MD: Technology Service Corp., 1995. Corrected and republished by Raleigh, NC: SciTech Publishing, Inc., 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、探知精度を高くすることができるパッシブレーダ装置、および目標物探知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のパッシブレーダ装置は、受信部と、測角部と、測距部と、特定部とを持つ。受信部は、送信局により送信された直接波および前記送信局により送信され目標物によって反射された間接波を受信する受信部であって、複数の受信素子を有する。測角部は、前記受信部が有する前記複数の受信素子から選択される２以上の受信素子により受信された受信信号同士の関係に基づいて、自装置の探知角度内における前記目標物の角度を算出する。測距部は、前記受信部により受信される直接波と間接波との受信時間差に基づいて、自装置から前記目標物までの距離を算出する。特定部は、前記測角部により算出された角度および前記測距部により算出された距離に基づいて前記目標物の位置を特定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態のパッシブレーダ装置１００を含むシステム構成を示すブロック図。
【図２】実施形態のパッシブレーダ装置１００の構成を示すブロック図。
【図３】実施形態のパッシブレーダ装置１００の位置（Ｒｔ）と、各受信ビームとの関係を示す図。
【図４】実施形態のパッシブレーダ装置１００において探知角度範囲と信号値とにより表される受信ビームのパターンを示す図。
【図５】実施形態のパッシブレーダ装置１００（Ｒｘ）と送信局２００（Ｔｘ）と目標物Ｔｇｔとの位置関係を示す図。
【図６】実施形態のパッシブレーダ装置１００において直接波Ｗ１および間接波Ｗ２を受信するタイミングを説明する図。
【図７】実施形態のパッシブレーダ装置１００において、測角処理におけるビーム形成処理の原理を説明する図。
【図８】実施形態のパッシブレーダ装置１００において、測角処理における角度誤差電圧ΔＶと受信ビームに割り当てられた探知角度範囲の中心角度との関係を示す図。
【図９】実施形態のパッシブレーダ装置１００において、測角処理における他のビーム形成処理の原理を説明する図。
【図１０】実施形態のパッシブレーダ装置１００における目標物探知処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】実施形態のパッシブレーダ装置１００における目標探知の空間分解能と目標探知精度との関係を示すシミュレーション結果を示す図。
【図１２】実施形態のパッシブレーダ装置１００における目標探知の空間分解能のシミュレーション条件を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態のパッシブレーダ装置、および目標物探知方法を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態のパッシブレーダ装置１００を含むシステム構成を示すブロック図である。パッシブレーダ装置１００は、送信局２００により送信された送信波が到来したことに応じて送信信号を受信する。送信局２００により送信された送信波には、パッシブレーダ装置１００により直接に受信される直接波Ｗ１、およびパッシブレーダ装置１００以外の障害物（実施形態における目標物Ｔｇｔを含む）に到来する直接波Ｗ１＃が含まれる。パッシブレーダ装置１００は、障害物に反射されずに到来した直接波Ｗ１および直接波Ｗ１＃が目標物Ｔｇｔに反射して到来した間接波Ｗ２を受信する。パッシブレーダ装置１００は、送信信号を受信したことに応じて目標物Ｔｇｔの位置を特定する。以下、このパッシブレーダ装置１００について説明する。
【０００８】
図２は、実施形態のパッシブレーダ装置１００の構成を示すブロック図である。パッシブレーダ装置１００は、第１のアンテナ部１０２と、間接波信号処理部１０４と、受信ビーム処理部１０６と、測角部１０８と、目標物特定部１１０とを備える。また、パッシブレーダ装置１００は、第２のアンテナ部１１２と、直接波信号処理部１１４と、タイミング制御部１１６とを備える。なお、受信ビーム処理部１０６、測角部１０８および目標物特定部１１０は、演算回路および制御回路としてのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することで機能するソフトウェア機能部であってもよいし、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【０００９】
第１のアンテナ部１０２は、電磁波の到来に応じて受信信号を生成する複数のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、・・・１０２ｎを備える。複数のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、・・・１０２ｎは、それぞれ個別の送受信ユニットを形成し、他のアンテナ素子と共に配列される。また、複数のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、・・・１０２ｎ（受信素子）は、他のアンテナ素子と共にアレイ状に配列され、同一の電磁波の受信面（不図示）を形成する。
【００１０】
間接波信号処理部１０４は、第１のアンテナ部１０２により生成されたアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、・・・１０２ｎごとの受信信号を処理する受信回路である。間接波信号処理部１０４は、電磁波のうち間接波Ｗ２の到来に応じて受信信号を生成する。間接波信号処理部１０４は、間接波Ｗ２の到来期間において受信信号を生成するようにタイミング制御部１１６により制御される。間接波信号処理部１０４は、受信信号に対してリミッタ処理、増幅処理、フィルタ処理、移相処理、およびＡ／Ｄ変換処理などの受信処理を施す。間接波信号処理部１０４は、移相処理において、アンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、・・・１０２ｎに対応して位相を調整する。受信処理が施された受信信号は、受信ビーム処理部１０６に出力される。第１のアンテナ部１０２および間接波信号処理部１０４は、間接波Ｗ２を受信する受信部として機能する。
【００１１】
第２のアンテナ部１１２は、電磁波の到来に応じて受信信号を生成するアンテナ素子を備える。直接波信号処理部１１４は、第２のアンテナ部１１２により生成された受信信号を処理する受信回路である。直接波信号処理部１１４は、電磁波のうち直接波Ｗ１の到来に応じて受信信号を生成する。直接波信号処理部１１４は、受信信号に対してリミッタ処理、増幅処理、フィルタ処理、およびＡ／Ｄ変換処理などの受信処理を施す。第２のアンテナ部１１２および直接波信号処理部１１４は、直接波Ｗ１を受信する受信部として機能する。受信処理が施された受信信号は、タイミング制御部１１６および目標物特定部１１０に出力される。
【００１２】
タイミング制御部１１６は、直接波信号処理部１１４により生成された受信信号に基づいて、直接波Ｗ１の到来タイミングを検出する。タイミング制御部１１６は、直接波Ｗ１の到来タイミングに基づいて間接波信号処理部１０４により受信信号を生成する間接波Ｗ２の受信期間を制御する。間接波Ｗ２の受信期間は、パッシブレーダ装置１００が探知する目標物Ｔｇｔの探知範囲に基づいて設定される。パッシブレーダ装置１００が探知する目標物Ｔｇｔの探知範囲が広いほど、間接波Ｗ２の受信期間は長く設定される。
【００１３】
受信ビーム処理部１０６は、間接波信号処理部１０４により処理された受信信号に基づいて受信ビームを生成する。図３は、実施形態のパッシブレーダ装置１００の位置（Ｒｔ）と、各受信ビームとの関係を示す図である。図４は、実施形態のパッシブレーダ装置１００において探知角度範囲と信号値とにより表される受信ビームのパターンを示す図である。なお、図４は、所定数の受信ビームのうち１０個の受信ビームを含むビームパターンを表している。また、各受信ビームの信号値は任意の値（０［ｄＢ］から−Ｇ１［ｄＢ］）が設定される。さらに、パッシブレーダ装置１００の全体の探知角度範囲は任意の範囲（−Ａ［degree］から＋Ａ［degree］）が設定され、パッシブレーダ装置１００の全体の探知範囲を分割した所定の角度幅が受信ビームごとに割り当てられる。
【００１４】
受信ビームは、一つのアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、・・・１０２ｎごとの受信信号、又は複数のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、・・・１０２ｎにより生成された受信信号を合成した信号により形成される。なお、本実施形態においては、各アンテナ素子１０２ａ、１０２ｂ、・・・１０２ｎの受信信号を受信ビームとして処理する例について説明する。
【００１５】
各受信ビームＢ１、Ｂ２、・・・Ｂｎには、図３に示すように、パッシブレーダ装置１００の位置（Ｒｔ）に対して所定のビーム角度Ｂθが割り当てられる。また、受信ビームＢ１、Ｂ２、・・・Ｂ１０には、パッシブレーダ装置１００が目標物Ｔｇｔを探知する探知角度範囲の中心角度（Ｂθ）が割り当てられ、中心角度を中心として全体の探知角度範囲を分割した所定角度幅の探知角度範囲が割り当てられる。パッシブレーダ装置１００は、ある受信ビームにおけるメインローブと、当該受信ビームに隣接する受信ビームのメインローブとが重複するように受信ビームのパターンを設定する。パッシブレーダ装置１００は、所定の受信ビームのメインローブの中心から所定の強度［ｄＢ］だけ低下した角度で隣接する受信ビームのメインローブが交差するように受信ビームのパターンを設定する。このメインローブ同士が重なる所定の強度は、受信強度が低下しても目標物Ｔｇｔが検知可能な強度が維持される程度の強度であることが好ましい。なお、図４は、水平方向の受信ビームのパターンを示しているが、自装置に対する仰角方向および俯角方向も同様に探知角度が存在するものとしてよい。
【００１６】
測角部１０８は、受信ビーム処理部１０６により生成された複数の受信ビームに基づいて目標物Ｔｇｔが存在する角度を算出する測角処理を行う。測角部１０８は、例えばモノパルス測角処理を行う。測角部１０８は、算出された目標物Ｔｇｔの角度を目標物特定部１１０に供給する。
【００１７】
目標物特定部１１０は、間接波Ｗ２に基づく受信信号に基づいて探知範囲に目標物Ｔｇｔが存在すること検出する。目標物特定部１１０は、間接波Ｗ２に基づく受信信号の信号値と所定の閾値とを比較し、所定の閾値を超える受信信号がある場合に探知範囲に目標物Ｔｇｔが存在すると判定する。また、目標物特定部１１０は、直接波信号処理部１１４により受信された直接波Ｗ１に基づく受信信号、および受信ビーム処理部１０６により生成された複数の受信ビームに基づいて自装置から目標物Ｔｇｔまでの距離を算出する測距処理を行う（測距部）。さらに、目標物特定部１１０は、測角部１０８により検出された角度、および検出した自装置から目標物Ｔｇｔまでの距離に基づいて、目標物Ｔｇｔの位置を特定する。
【００１８】
以下、目標物特定部１１０において実行される測距処理について、図５および図６を参照して説明する。図５は、実施形態のパッシブレーダ装置１００（Ｒｘ）と送信局２００（Ｔｘ）と目標物Ｔｇｔとの位置関係を示す図である。図６は、実施形態のパッシブレーダ装置１００において直接波Ｗ１および間接波Ｗ２を受信するタイミングを説明する図である。
【００１９】
送信局２００は、時刻ｔ１において送信信号を送信する。送信信号は、パッシブレーダ装置１００と送信局２００との距離Ｌに基づく時刻ｔ２において、直接波Ｗ１としてパッシブレーダ装置１００により受信される。一方、送信信号は、目標物Ｔｇｔと送信局２００との距離Ｒｔに基づく時刻ｔ３において、直接波Ｗ１＃として目標物Ｔｇｔに到来して反射される。目標物Ｔｇｔにより反射された送信信号は、時刻ｔ３後、パッシブレーダ装置１００と目標物Ｔｇｔとの距離ＲＲに基づく時刻ｔ４において、間接波Ｗ２としてパッシブレーダ装置１００により受信される。
【００２０】
以上のように、パッシブレーダ装置１００への直接波Ｗ１の到来時刻（例えばｔ２）と間接波Ｗ２の到来時刻（例えばｔ４）との時間差は、送信局２００から目標物Ｔｇｔを経てパッシブレーダ装置１００に至る距離（Ｒｔ＋ＲＲ）と、送信局２００からパッシブレーダ装置１００までの距離（Ｌ）との差分を反映した値となる。目標物特定部１１０は、直接波Ｗ１に基づく受信信号の受信時刻と、間接波Ｗ２に基づく受信信号の受信時刻との受信時刻差、その他の情報に基づいて、自装置から目標物Ｔｇｔまでの距離を算出する。その他の情報は、目標物Ｔｇｔにより反射された間接波Ｗ２に基づく時系列情報であり、例えば時間的に前において算出された受信時間差が挙げられる。
【００２１】
以下、測角部１０８において実行される測角処理について、図７および図８を参照して説明する。図７は、実施形態のパッシブレーダ装置１００において、測角処理におけるビーム形成処理の原理を説明する図である。図８は、実施形態のパッシブレーダ装置１００において、測角処理における角度誤差電圧ΔＶと受信ビームに割り当てられた探知角度範囲の中心角度との関係を示す図である。
【００２２】
測角部１０８は、図７の上図に示すように、目標物Ｔｇｔ＃１により反射された間接波Ｗ２に基づく受信ビームＢ１、および受信ビームＢ２を取り込む。受信ビームＢ１は、アンテナ素子１０２に含まれる第１のアンテナ素子により形成されるものであり、受信ビームＢ２は、例えば、第１のアンテナ素子に隣接する第２のアンテナ素子により形成されるものである。受信ビームＢ１には、中心角度Ｂａを中心として所定の角度幅が探知角度範囲として割り当てられている。受信ビームＢ２には、中心角度Ｂｂを中心として所定の範囲が探知角度範囲として割り当てられている。なお、受信ビームＢ２は、第１のアンテナ素子に隣接しないアンテナ素子により形成されたものであってもよい。
【００２３】
測角部１０８は、図７の下図に示すように、受信ビームＢ１と受信ビームＢ２とを合成したΣ（シグマ）ビーム＃１を生成する。また、測角部１０８は、受信ビームＢ１と受信ビームＢ２との差分を取ることによりΔ（デルタ）ビーム＃１およびΔビーム＃２を生成する。なお、図７の下図における「−」は、Δビーム＃１が受信ビームＢ１と受信ビームＢ２との位相が反転している信号同士の差分により得られたことを表し、図７の下図における「＋」は、Δビーム＃２が受信ビームＢ１と受信ビームＢ２との位相が合致している信号同士の差分により得られたことを表している。
【００２４】
測角部１０８は、ΣビームおよびΔビームに基づいて角度誤差電圧を算出する。測角部１０８は、Σビーム＃１とΔビーム＃１との第１の差分、およびΣビーム＃１とΔビーム＃１との第２の差分とを演算し、さらに、第１の差分と第２の差分とを合成した値を角度誤差電圧として算出する。測角部１０８は、算出された角度誤差電圧に基づいて受信ビームＢ１において目標物Ｔｇｔが検出された角度を算出する。角度誤差電圧ΔＶは、図８に示すようなカーブで、受信ビームに割り当てられた角度に対して変化する。また、角度誤差電圧ΔＶに対する角度の範囲は、各受信ビームに割り当てられた探知角度範囲に対応して設定される。
【００２５】
測角部１０８は、算出した角度誤差電圧ΔＶに対応した受信ビーム内の角度αを導出する。測角部１０８は、受信ビームＢ１に割り当てられた探知角度範囲の中心角度Ｂａに、角度誤差電圧ΔＶに基づく角度αを加算する。この結果、測角部１０８は、目標物Ｔｇｔが検出された角度を得る。なお、測角部１０８は、図８に示したように、各受信ビームに割り当てられた探知角度範囲において角度誤差電圧ΔＶと受信ビーム内の角度との関係をテーブルデータとして記憶しておき、算出した角度誤差電圧ΔＶに基づいて、対応した角度αを読み出してもよい。各受信ビームに割り当てられた探知角度範囲は、例えば図７に示した受信ビームＢ１の探知角度範囲の中心角度Ｂａを中心とした−方向に所定角度ｄだけシフトした角度（Ｂａ−ｄ）から＋方向に所定角度ｄだけシフトした角度（Ｂａ＋ｄ）までの範囲である。また、測角部１０８は、角度誤差電圧ΔＶを算出パラメータとして含む角度αの演算式を演算して、角度αを算出してもよい。
【００２６】
図９は、実施形態のパッシブレーダ装置１００において、測角処理における他のビーム形成処理の原理を説明する図である。
測角部１０８は、図９の上図に示すように、目標物Ｔｇｔ＃２により反射された受信ビームＢｍ、受信ビームＢｍ＋１および受信ビームＢｍ−１を取り込む。受信ビームＢｍには、中心角度Ｂａを中心とした探知角度範囲として割り当てられている。受信ビームＢｍ＋１には、中心角度Ｂｂを中心とした探知角度範囲として割り当てられている。受信ビームＢｍ−１には、中心角度Ｂｃを中心とした探知角度範囲として割り当てられている。
【００２７】
測角部１０８は、図９の左下図に示すように、受信ビームＢｍ−１と受信ビームＢｍとを合成したΣ（シグマ）ビーム＃１１を生成する。また、測角部１０８は、受信ビームＢｍ−１と受信ビームＢｍとの差分を取ることによりΔ（デルタ）ビーム＃１１およびΔビーム＃１２を生成する。
測角部１０８は、図９の右下図に示すように、受信ビームＢｍと受信ビームＢｍ＋１とを合成したΣ（シグマ）ビーム＃１２を生成する。また、測角部１０８は、受信ビームＢｍと受信ビームＢｍ＋１との差分を取ることによりΔ（デルタ）ビーム＃１３およびΔビーム＃１４を生成する。
【００２８】
測角部１０８は、Σビーム＃１１、Δビーム＃１１および＃１２に基づいて角度誤差電圧ΔＶを算出する。同様に、測角部１０８は、Σビーム＃１２、Δビーム＃１３および＃１４に基づいて角度誤差電圧ΔＶを算出する。測角部１０８は、それぞれ算出した角度誤差電圧ΔＶに対応する角度αを算出する。この結果、測角部１０８は、受信ビームＢｍに割り当てられた中心角度Ｂａに角度αを加算した角度を、目標物Ｔｇｔ＃２を検出した角度として導出する。
【００２９】
図１０は、実施形態のパッシブレーダ装置１００における目標物探知処理の処理手順を示すフローチャートである。
まず、目標物特定部１１０は、直接波Ｗ１および間接波Ｗ２を受信したか否かを判定する（ステップＳ１００）。このとき、目標物特定部１１０は、直接波Ｗ１に基づく受信信号を受信し、その後に間接波Ｗ２に基づく受信信号を受信して受信ビームが形成された場合に、ステップＳ１０２に処理を進める。
【００３０】
次に目標物特定部１１０は、直接波Ｗ１の受信時刻（ｔ２）と間接波Ｗ２の受信時刻（ｔ４）との受信時間差を算出する（ステップＳ１０２）。このとき、目標物特定部１１０は、直接波Ｗ１に基づく受信信号を受信する度に、複数の受信ビームについて間接波Ｗ２に基づく受信信号の受信時刻を取得して、各受信ビームについて受信時間差を算出する。
【００３１】
次に目標物特定部１１０は、受信ビームのうち信号値が所定の閾値を超えた受信ビームがあるか否かを判定することにより、探知範囲に目標物Ｔｇｔがあるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。目標物特定部１１０は、信号値が所定の閾値を超えた受信ビームがあると判定した場合には、当該受信ビームの探知範囲に目標物Ｔｇｔがあると判定する。目標物特定部１１０は、信号値が所定の閾値を超える受信ビームがない場合には、自装置の探知範囲に目標物Ｔｇｔがないと判定する。
【００３２】
次に測角部１０８は、ステップＳ１０４において目標物Ｔｇｔが存在すると判定された受信ビーム、および当該受信ビームに隣接する受信ビームを取り込み、測角処理を行う（ステップＳ１０６）。これにより、測角部１０８は、目標物Ｔｇｔが存在すると判定された受信ビームに割り当てられた探知角度範囲内における角度αを導出し、当該受信ビームに割り当てられた中心角度に角度αを加算して、目標物Ｔｇｔの角度を得る。
【００３３】
次に、目標物特定部１１０は、測角部１０８により目標物Ｔｇｔの角度を導出する処理に使用された受信ビームに基づいて、自装置から目標物Ｔｇｔまでの距離を算出する。このとき、目標物特定部１１０は、ステップＳ１０２において算出された複数の受信時刻差のうち、測角部１０８により目標物Ｔｇｔの角度を導出する処理に使用された受信ビームに基づいて算出された受信時刻差を抽出する。これにより、目標物特定部１１０は、測距処理に使用する受信ビームを絞る。目標物特定部１１０は、抽出された受信時刻差およびその他の情報に基づいて自装置から目標物Ｔｇｔまでの距離を算出する。この結果、目標物特定部１１０は、自装置から目標物Ｔｇｔまでの距離、および目標物Ｔｇｔの角度を取得し、目標物Ｔｇｔの位置を特定する（ステップＳ１０８）。
【００３４】
以下、実施形態のパッシブレーダ装置１００を使用した場合の目標探知精度のシミュレーション結果について説明する。図１１は、実施形態のパッシブレーダ装置１００における目標探知の空間分解能と目標探知精度との関係を示すシミュレーション結果を示す図である。図１１には、実施形態のパッシブレーダ装置１００の空間分解能Ｒ１と、比較例のパッシブレーダ装置の空間分解能Ｒ２を図示した。図１２は、実施形態のパッシブレーダ装置１００における目標探知の空間分解能のシミュレーション条件を説明する図である。
【００３５】
目標探知精度のシミュレーション処理は、図１２に示すように、Ｘ方向におけるパッシブレーダ装置１００と送信局２００との距離が１００．０ｋｍ、Ｈ方向におけるパッシブレーダ装置１００と目標物Ｔｇｔとの距離が１００．０ｋｍ、というシミュレーション条件を設定した。比較例のパッシブレーダ装置は、実施形態のパッシブレーダ装置１００と同じ受信ビームのパターンを設定し、測角処理を行わないものとした。目標探知精度は、図１２に示すように、受信ビームと送信信号が会合する範囲におけるＨ方向の距離であるレンジアンビギュイティ（距離の曖昧性）、およびＸ方向の距離である空間分解能の乗算結果により求められる。なお、図１２において受信ビームと送信信号との会合範囲は、シミュレーション処理において矩形状に設定してもよい。
【００３６】
比較例のパッシブレーダ装置は、測角処理を行わないので自装置の全体の探知角度範囲および受信ビームの設定数に基づいて空間分解能が決まり、目標探知精度が求められる。この結果、比較例のパッシブレーダ装置における空間分解能は、受信ビームに設定された探知角度の１２．０［degree］に対し、目標探知精度は４００［ｍ２］となる。すなわち、比較例のパッシブレーダ装置は、目標物Ｔｇｔの位置を４００メートル平米単位でしか特定できないこととなる。
これに対し、実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、３．０［degree］より狭い空間分解能Ｒ１に対して１００．０ｍ２よりも大幅に高い精度で目標物Ｔｇｔの位置を特定することができる。
【００３７】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、複数のアンテナ素子から選択される２以上のアンテナ素子により受信された受信信号同士の関係に基づいて、自装置の探知角度内における目標物Ｔｇｔの角度を算出する測角部１０８を持つことにより、アンテナ素子ごとに生成された受信信号に基づいて目標物Ｔｇｔの角度を検出するよりも目標物の探知精度を高くすることができる。また、実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、各アンテナ素子に割り当てる探知角度範囲を広くして自装置の探知角度範囲を広くしても、探知精度の低下を抑制することができる。
【００３８】
さらに、実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、第１のアンテナ素子に割り当てた所定の探知角度内の角度を算出した後、第１のアンテナ素子における間接波Ｗ２の受信時刻に基づいて目標物Ｔｇｔまでの距離を算出するので、信号処理結果を効果的に再利用することができる。
【００３９】
本発明の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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００４０】
１００…パッシブレーダ装置、１０２…第１のアンテナ部、１０４…間接波信号処理部、１０６…受信ビーム処理部、１０８…測角部、１１０…目標物特定部、１１２…第２のアンテナ部、１１４…直接波信号処理部、１１６…タイミング制御部、２００…送信局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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