(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行体に搭載され、捜索または追尾用のレーダ装置において、送信信号を発生する送信機と、前記送信機からの送信信号を放射し、目標からの反射波を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した信号を入力する受信機と、送信１回当たりの受信データを格納する入力バッファメモリ、受信データに対し周波数解析を行う周波数解析処理部、前記周波数解析処理部の結果より目標の自動検出を行う目標検出処理部、前記目標検出処理部において検出された電力の大きい目標信号の周波数に対応し、前記周波数解析処理部の出力結果より電力の大きい目標信号の時間軸上でのデータを再生する大電力目標信号再生処理部及び前記入力バッファメモリに格納している受信データより前記大電力目標信号再生処理部の結果を減算する加算器を有する信号処理器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記入力バッファメモリに格納されているデータを前記加算器の出力結果に書き換えるための入力バッファメモリ書き換え制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
飛行体に搭載され、捜索または追尾用のレーダ装置において、送信信号を発生する送信機と、前記送信機からの送信信号を放射し、目標からの反射波を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した信号を入力する受信機と、送信１回当たりの受信データを格納する入力バッファメモリ、受信データに対し周波数解析を行う周波数解析処理部、前記周波数解析処理部の結果より目標の自動検出を行う目標検出処理部、外部より入力されるレーダ自速およびアンテナ・ビーム俯角の情報を元にメインビーム・クラッタの周波数を算出し、前記周波数解析処理部の出力結果よりメインビーム・クラッタの時間軸上でのデータを再生するメインビーム・クラッタ再生処理部及び前記入力バッファメモリに格納している受信データより前記メインビーム・クラッタ再生処理部の結果を減算する加算器を有する信号処理器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
飛行体に搭載され、捜索または追尾用のレーダ装置において、送信信号を発生する送信機と、前記送信機からの送信信号を放射し、目標からの反射波を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した信号を入力する受信機と、送信１回当たりの受信データを格納する入力バッファメモリ、受信データに対し周波数解析を行う周波数解析処理部、前記周波数解析処理部の結果より目標の自動検出を行う目標検出処理部、前記周波数解析処理部の出力結果よりドップラ周波数ゼロの直下クラッタの時間軸上でのデータを再生する直下クラッタ再生処理部及び前記入力バッファメモリに格納している受信データより前記直下クラッタ再生処理部の結果を減算する加算器を有する信号処理器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アンテナから電波を放射し、その反射波である受信信号を周波数解析することにより目標を検出するレーダ装置、例えば航空機等飛行体搭載用の捜索または追尾レーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２０に、航空機搭載用捜索・追尾レーダの運用の様子を示す。１５はレーダ搭載航空機、１６は地表面、１７はレーダに接近する目標Ａ、１８は目標Ａ１７を探知するために走査するアンテナ・メイン・ビームＡである。
【０００３】
図２１は、従来のレーダ装置の基本構成図である。図において、１は送信信号を発生する送信機、２は送信機１で発生した送信信号を放射し、目標からの反射波を受信するアンテナ、３は送信機１からの送信信号とアンテナ２からの受信信号を切り換える送受切り換え器、４はアンテナ２で受信した信号を受け取る受信機、６は受信信号に対しＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等により周波数解析を行う周波数解析処理部、７は周波数解析処理部６の結果に対し目標検出を行う目標検出処理部、１０は周波数解析処理部６および目標検出処理部７より構成される信号処理器、１１は信号処理器１０の結果を表示する表示器である。
【０００４】
航空機搭載用捜索・追尾レーダは、通常パルス・ドップラ・レーダ方式を採用し、レーダを搭載する航空機と目標との相対速度により生じるドップラ効果を利用して、周波数軸上において目標を検出しようというものである。これに対し、車載用や艦船搭載用のパルス・レーダ方式は、反射波の送信に対する遅延時間を測定し目標までの距離情報を得ようというもので、時間軸上で目標を検出する。
【０００５】
図２２は図２０のような接近目標が１目標存在する状況において、レーダの受信信号を図２１の周波数解析処理部６において処理した結果を示す。横軸は周波数、縦軸は振幅またはパワー（振幅の２乗）を示す。１９は地表面１６からの反射波であるクラッタの周波数スペクトル、２０は目標Ａ１７からの反射波である目標信号の周波数スペクトルである。このように、接近する目標信号の周波数スペクトル２０はクラッタの周波数スペクトル１９と完全に分離できるため、図２１の目標検出処理部７において、各種ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  ＦａｌｓｅＡｌａｒｍ  Ｒａｔｅ）処理によりスレッショルド・レベルを設定し、目標の自動検出が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
次に、２目標が存在する場合のレーダの運用の様子を図２３に示す。図において、２１および２２は同一のアンテナ・メイン・ビーム内に存在し、互いにごく近い速度で移動する目標Ｂおよび目標Ｃ、２３はこれら２目標を探知するために走査するアンテナ・メイン・ビームＢである。
【０００７】
図２４は、図２３におけるアンテナ・メイン・ビームＢ２３で受信した信号の周波数スペクトルを示すものである。図において、２４は目標Ｂ２１の周波数スペクトルを、２５は目標Ｃ２２の周波数スペクトルを示す。ここで、目標Ｂ２１は目標Ｃ２２に比べてレーダとの距離が近いか、もしくはレーダとの距離が同様でもレーダの有効反射面積が大きい場合を想定している。
【０００８】
アンテナ・メイン・ビームＢ２３で受信した信号の信号処理器１０への入力信号がディジタル・データで周波数解析処理部６においてＦＦＴ処理した結果を図２５に示す。図において、２６は目標Ｂ２１の線スペクトルであり、周波数ビン＃ｎにピークを持ち、＃（ｎ−１）ビン、＃（ｎ＋１）ビンにも広がっている。２７は目標Ｃ２２の線スペクトルであり、周波数ビン＃（ｎ＋１）において目標Ｂ２１の線スペクトル２６に重畳している。
【０００９】
図２５に示す周波数解析処理結果を目標検出処理部７に入力した結果を図２６に示す。図において、１は検出有りの状態を、０は検出無しの状態を示す。図２６（ａ）は、まずスレッショルド・レベルを設定し信号を検出した結果を示す。図２５に示した目標Ｂ２１の線スペクトル２６のように、通常目標信号は広がりを有している。そのため、その中心に目標が存在するとして最終的には図２６（ｂ）に示す結果が目標信号検出処理部７より出力され、目標Ｂ２１のみが検出されることになる。
【００１０】
すなわち、目標Ｂ２１の線スペクトルの中心と目標Ｃ２２の線スペクトルの周波数ビンが隣接する場合、目標Ｂ２１の電力が大きいため目標Ｃ２２の信号が埋もれてしまい、図２１の目標検出処理部７において検出不可能となる。
【００１１】
これは、最近の信号処理において近接目標を検出すると言われるＯＳ（Ｏｒｄｅｒｅｄ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃ）−ＣＦＡＲをもってしても検出不可能である。ＯＳ−ＣＦＡＲでは図２５のような場合、目標Ｃ２２の線スペクトル２７が周波数ビン＃ｎから３ビン以上離れていなければ検出不可能である。
【００１２】
さらに、３目標が存在する場合のレーダの運用の様子を図２７に示す。図において、２８、２９および３０は同一のアンテナ・メイン・ビーム内に存在し、互いにごく近い速度で移動する目標Ｄ、目標Ｅおよび目標Ｆ、３１はこれら３目標を探知するために走査するアンテナ・メイン・ビームＣである。
【００１３】
図２８は、図２７におけるアンテナ・メイン・ビームＣ  ３１で受信した信号の周波数スペクトルを示すものである。図において、３２は目標Ｄ２８の周波数スペクトルを、３３は目標Ｅ２９の周波数スペクトルを、３４は目標Ｆ３０の周波数スペクトルを示す。ここで、目標Ｄ２８、目標Ｅ２９、目標Ｆ３０の順にレーダとの距離が近いか、もしくはレーダとの距離が同様でもレーダの有効反射面積が大きい場合を想定している。
【００１４】
図２８に示すような周波数スペクトルを有する信号を図２１の信号処理器１０へディジタル・データで入力し、周波数解析処理部６においてＦＦＴ処理した結果を図２９に示す。図において、３５は目標Ｄ２８の線スペクトルであり、周波数ビン＃ｎにピークを持ち、＃（ｎ−１）ビン、＃（ｎ＋１）ビンにも広がっている。３６は目標Ｅ２９の線スペクトルであり、周波数ビン＃（ｎ＋１）にピークを持ち、＃ｎビン、＃（ｎ＋２）ビンにも広がっている。３７は目標Ｆ３０の線スペクトルである。周波数ビン＃ｎから＃（ｎ＋２）においてこれらの線スペクトルは重畳している。
【００１５】
図２９に示す周波数解析処理結果を目標検出処理部７に入力した結果を図３０に示す。図において、１は検出有りの状態を、０は検出無しの状態を示す。図３０（ａ）は、まずスレッショルド・レベルを設定し信号を検出した結果を示す。３目標のドップラ周波数が隣接し、また目標Ｄ２８や目標Ｅ２９のように目標信号が広がりを有している場合、連続する４周波数ビンにおいて検出有りの状態となる。これは結果的に１目標とみなされ、図２９において線スペクトルの振幅またはパワーがピークを取る周波数ビン＃ｎが目標の存在周波数ビンとして処理される。つまり、目標信号検出処理部７からは図３０（ｂ）に示すような結果が出力され、目標Ｄ２８のみが検出されることになる。
【００１６】
このように、目標Ｄ２８、目標Ｅ２９、目標Ｆ３０の各線スペクトルの中心が隣接する場合、目標Ｄ２８の電力が大きいため目標Ｅ２９および目標Ｆ３０の信号が埋もれてしまい、図２１の目標検出処理部７において検出不可能となる。
【００１７】
ＯＳ−ＣＦＡＲでは、図２９のような場合、目標Ｄ２８の線スペクトル３５の中心と目標Ｅ２９の線スペクトル３６の中心とが周波数ビンで少なくとも３ビン以上、目標Ｅ２９の線スペクトル３６の中心と目標Ｆ３０の線スペクトル３７とが少なくとも２ビン以上離れていなければ検出不可能である。
【００１８】
さらに、図２０のレーダ運用図において目標の目視方向の速度成分がごく小さい場合を考える。この場合、目標のドップラ周波数は地表面１６からのクラッタのドップラ周波数と重なるようになる。その様子を図３１に示す。図において、３８はクラッタの周波数スペクトル１９のうち、最大のパワーを有する部分でメインビーム・クラッタと呼ばれるものである。４１はメインビーム・クラッタの次に極大のパワーを有する部分で直下クラッタと呼ばれるものである。２０は目標の周波数スペクトルであるが、接近はしているもののごく速度が遅いか、速度は速くてもレーダ搭載航空機の進行方向に対し垂直に近い方向に移動しているために、目標の目視方向の速度成分がほぼゼロに近い状況を示している。
【００１９】
これを周波数解析処理部６においてＦＦＴ処理した結果を図３２に示す。図において、３９はクラッタの線スペクトルであり、周波数ビン＃ｎにピークがある。４０は目標Ａ  １７の線スペクトルであり、周波数ビン＃（ｎ＋１）においてクラッタの線スペクトルに重畳している。
【００２０】
図３２に示す周波数解析処理結果を目標検出処理部７に入力した結果を図３３に示す。図において、１は検出有りの状態を、０は検出無しの状態を示す。図３３（ａ）は、まずスレッショルド・レベルによる検出結果を示す。連続する２周波数ビンにおいて検出有りの状態となった場合、これは結果的に１目標とみなされる。この場合、図３２における線スペクトルの振幅またはパワーがピークを取る周波数ビン＃ｎが目標の存在周波数ビンとされ、図３３（ｂ）のようになる。しかし、周波数ビン＃０は直下クラッタ、周波数ビン＃ｎはレーダ自速およびアンテナ・ビーム俯角よりメインビーム・クラッタと自明であるため最終的に目標信号検出処理部７からは図３３（ｃ）に示すように何も検出されない結果が出力される。なお、レーダ自速およびアンテナ・ビーム俯角よりメインビーム・クラッタのドップラ周波数ｆを求める式は次の通りである。
【００２１】
ｆ＝２Ｖ／λ  ・  ｃｏｓψ
但し、Ｖは、レーダ自速度、λは波長、ψはアンテナ・ビーム俯角である。
【００２２】
すなわち、クラッタの線スペクトル３９のメインビーム・クラッタの部分と目標Ａ  １７の線スペクトル４０が隣接する場合、メインビーム・クラッタの電力が大きいため目標Ａ１７の信号が埋もれてしまい、目標検出処理部７において検出不可能となる。
【００２３】
さらに、図２０のレーダ運用図において目標がレーダ搭載航空機の速度とごく近い速度で離遠する場合を考える。この場合、目標のドップラ周波数は地表面１６からのクラッタのドップラ周波数と重なっている。その様子を図３４に示す。２０は目標の周波数スペクトルであるが、レーダ搭載航空機の速度とごく近い速度で離遠するため、相対速度はほぼゼロになりドップラ周波数ゼロの直下クラッタに隣接する様子を示している。
【００２４】
これを周波数解析処理部６においてＦＦＴ処理した結果を図３５に示す。図において、４２は直下クラッタの線スペクトルであり、周波数ビン＃０にピークがある。周波数ビン＃（−１）では、目標Ａ１７の線スペクトル４０がクラッタの線スペクトル３９に重畳している。
【００２５】
図３５に示す周波数解析処理結果を目標検出処理部７に入力した結果を図３６に示す。図において、１は検出有りの状態を、０は検出無しの状態を示す。図３６（ａ）は、まずスレッショルド・レベルによる検出結果を示す。連続する３周波数ビンにおいて検出有りの状態となった場合、これは結果的に１目標とみなされる。その場合、その中心の周波数ビン＃０が目標の存在周波数ビンとされ、図３６（ｂ）のようになる。しかし、周波数ビン＃０は直下クラッタ、周波数ビン＃ｎはレーダ自速およびアンテナ・ビーム俯角よりメインビーム・クラッタと自明であるため最終的に目標信号検出処理部７からは図３６（ｃ）に示すような何も検出されない結果が出力される。
【００２６】
すなわち、直下クラッタの線スペクトル４２と目標Ａ１７の線スペクトル４０が隣接する場合、直下クラッタの電力が大きいため目標Ａ１７の信号が埋もれてしまい、目標検出処理部７において検出不可能となる。
【００２７】
第１の発明は、このような課題を解決するためになされたもので、速度がごく近く周波数ビンが隣接するような２目標において、電力が大きな目標信号に埋もれた小さな目標信号を検出することを目的をする。
【００２８】
第２の発明は、速度がごく近く周波数ビンが隣接する３目標において電力が大きな目標信号に埋もれた小さな目標信号を検出することを目的をする。
【００２９】
第３の発明は、目視方向の速度成分がごく小さい目標について、電力が大きなメインビーム・クラッタに埋もれた小さな目標信号を検出することを目的をする。
【００３０】
第４の発明は、レーダ速度とごく近い速度で離遠しドップラ速度がゼロに近い目標について、電力が大きな直下クラッタに埋もれた小さな目標信号を検出することを目的をする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明のレーダ装置は、目標検出処理部において検出された大電力信号の周波数情報を元に周波数解析処理部よりその信号の振幅および初期位相を読み出し時間軸上で元の信号を再生、その結果を入力バッファメモリに格納されている最初の入力データから差し引いた新たなデータに対し再度信号処理器において処理を施す手段を設けたものである。
【００３２】
また、第２の発明のレーダ装置は、入力バッファメモリのデータを最初の入力データから電力の大きな信号を加算器で差し引いた新たなデータに書き換えるための手段を設け、電力の大きな信号を次々と加算器で差し引いたデータに対し繰り返し信号処理器において処理を施す手段を設けたものである。
【００３３】
第３の発明のレーダ装置は、信号処理器の外部より入力されるレーダ自速およびアンテナ・ビーム俯角の情報を元に周波数解析処理部よりその信号の振幅および初期位相を読み出し、メインビーム・クラッタを時間軸上で再生、その結果を最初の入力データから差し引いた新たなデータに対し再度信号処理器において処理を施す手段を設けたものである。
【００３４】
また、第４の発明のレーダ装置は、ドップラ周波数ゼロに対応する信号の振幅および初期位相を周波数解析処理部より読み出しメインビーム・クラッタを時間軸上で再生、その結果を最初の入力データから差し引いた新たなデータに対し再度信号処理器において処理を施す手段を設けたものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施形態１を示す全体構成図である。この図において、１から４、６、７および１１は従来の構成品と同じである。図において、５は入力バッファメモリ、８は大電力目標信号再生処理部、９は加算器である。
【００３６】
次に、この動作を説明する。送信機１で発生された送信信号は送受切り換え器３を経由しアンテナ２から送信波として放射され、物体からの反射波もアンテナ２で受信される。受信信号は送受切り換え器３および受信機４を経由して信号処理器１０に入力される。信号処理器１０に入力されたデータは一送信毎に入力バッファメモリ５に格納される。周波数解析処理部６は入力バッファメモリ５よりデータを読み出し、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等の周波数解析処理を行う。目標検出処理部７は周波数解析処理部６において変換された周波数スペクトルに対し、ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｆａｌｓｅ  Ａｌａｒｍ  Ｒａｔｅ）等の自動検出処理を実施し目標の検出を行う。図２３に示すアンテナ・メイン・ビームＢ２３の受信信号に対するＦＦＴ処理結果は図２５に示す通りだが、目標検出処理部７では図２６（ｂ）に示すようにまず線スペクトル２６を有する目標Ｂ２１を検出し、その周波数を目標情報として表示器１１および大電力目標信号再生処理部８に出力する。大電力目標信号再生処理部８では、目標検出処理部７より出力された目標Ｂ２１の周波数情報を元に周波数解析処理部６よりその周波数に相当するデータの振幅および初期位相を読み出し、簡単なｓｉｎ波等により目標Ｂ２１の時間軸上での信号を再生する。加算器９では、大電力目標信号再生処理部８で再生された目標Ｂ２１の時間軸上での信号を入力バッファメモリ５に格納されている最初の受信データより減算する。
【００３７】
図２に加算器９で目標Ｂ２１の信号を減算した後の信号の周波数スペクトルを示す。図において、４３は目標Ｂ２１の残存する周波数スペクトルである。理想的には大電力目標信号再生処理部８において図２４に示す目標Ｂ２１の周波数スペクトル２４を持つデータが完全に再生され、入力バッファメモリ５に格納されている受信データより完全に消去されるはずである。しかし、実際には送信機や受信機等の構成品の不安定さや電波の伝搬過程における揺らぎ等により、目標Ｂ２１の時間軸上での信号を簡単なｓｉｎ波等で表現することはできず、完全に再生、消去することができないため図２に示す周波数スペクトルが残存することになる。
【００３８】
図２に示す周波数スペクトルに対し、再度周波数解析処理部６以降の処理を実施する。図３に、周波数解析処理部６の出力結果を示す。図において、４４は目標Ｂ  ２１の残存する線スペクトルである。これに対し、目標検出処理部７においてスレッショルド・レベルを設定し目標検出した結果を図４に示す。
【００３９】
このように、図２の周波数スペクトルに対し、目標検出処理部７において自動検出処理を実施した結果、今度は目標Ｃ２２が検出され、表示器１１に出力される。表示器１１は、先に検出された目標Ｂ２１と目標Ｃ２２の情報を同時に表示する。
【００４０】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施形態２を示す全体構成図である。この図において、１から１１は実施の形態１の構成品と同じである。図において、１２は入力バッファメモリ書き換え制御部である。
【００４１】
次に、この動作を説明する。一送信で得られた受信データより大電力信号を再生し、その信号を最初の受信データより減算するまでの、送信機１から目標検出処理部７までの動作と大電力目標信号再生処理部８および加算器９の動作は実施の形態１と同じである。図２８に示すアンテナ・メイン・ビームＣ３１の受信信号に対するＦＦＴ処理結果は図２９に示す通りだが、目標検出処理部７では図３０（ｂ）に示すようにまず周波数スペクトル３５を有する目標Ｄ２８を検出し、その周波数を目標情報として表示器１１および大電力目標信号再生処理部８に出力する。大電力目標信号再生処理部８では、目標検出処理部７より出力された目標Ｄ２８の周波数情報を元に周波数解析処理部６よりその周波数に相当するデータの振幅および初期位相を読み出し、簡単なｓｉｎ波等により目標Ｄ２８の時間軸上での信号を再生する。加算器９では、大電力目標信号再生処理部８で再生された目標Ｄ２８の時間軸上での信号を入力バッファメモリ５に格納されている最初の受信データより減算する。
【００４２】
図６に加算器９で目標Ｄ２８の信号を減算した後の信号の周波数スペクトルを示す。図において、４５は目標Ｄ２８の残存する周波数スペクトルである。目標Ｅ２９の周波数スペクトル３３および目標Ｆ３０の周波数スペクトル３４は図２８と同じである。
【００４３】
実施の形態１と異なるところは、加算器９において大電力信号を減算し、図６に示すような周波数スペクトルとなったデータを入力バッファメモリ５に格納されている最初の受信データと書き換える点である。このとき、入力バッファメモリ５への書き換えの制御は入力バッファメモリ書き換え制御部１２が行う。
【００４４】
図６に示す周波数スペクトルに対し、再度周波数解析処理部６以降の処理を実施する。図７に、周波数解析処理部６の出力結果を示す。図において、４６は目標Ｄ２８の残存する線スペクトルである。これに対し、目標検出処理部７においてスレッショルド・レベルを設定し目標検出した結果を図８（ａ）に示す。連続する２周波数ビンにおいて検出有りの状態となった場合、結果的に１目標とみなされる。この場合、図７において線スペクトルの振幅またはパワーがピークを取る周波数ビン＃（ｎ＋１）が目標の存在周波数ビンとして処理され、図８（ｂ）に示すように目標Ｅ２９の検出結果が表示器１１および大電力目標信号再生処理部８に出力される。
【００４５】
以下、目標Ｄ２８の信号を再生した時と同じで、大電力目標信号再生処理部８において再生した目標Ｅ２９の信号を加算器９において、入力バッファメモリ５の一度書き換えられているデータより減算する。減算した後の周波数スペクトルは図９に示す通りである。図において、４７は目標Ｅ２９の残存する周波数スペクトルである。目標Ｆ３０の周波数スペクトル３４は図２８と同じである。
【００４６】
図９に示す周波数スペクトルに対し、再度周波数解析処理部６以降の処理を実施する。図１０に、周波数解析処理部６の出力結果を示す。図において、４８は目標Ｅ  ２９の残存する線スペクトルである。これに対し、目標検出処理部７においてスレッショルド・レベルを設定し目標検出した結果、目標Ｆ３０が検出される様子を図１１に示す。
【００４７】
このように、図２８に示される周波数スペクトルの信号に対し、目標検出処理部７において自動検出処理を実施した結果、目標Ｄ２８、目標Ｅ２９、目標Ｆ  ３０が順次検出され、表示器１１に出力される。表示器１１は、これら３目標の情報を同時に表示する。
【００４８】
実施の形態３．
図１２はこの発明の実施形態３を示す全体構成図である。この図において、１から１１は実施の形態１の構成品と同じである。図において、１３はメインビーム・クラッタ再生処理部である。
【００４９】
次に、この動作を説明する。一送信で得られた受信データより周波数解析処理部６において周波数解析を行うまでは実施の形態１と同じである。メインビーム・クラッタ再生処理部１３では、外部より入力されるレーダ自速およびアンテナ・ビーム俯角の情報を元に周波数解析処理部６よりその周波数に相当するデータの振幅および初期位相を読み出し、簡単なｓｉｎ波等によりメインビーム・クラッタの時間軸上での信号を再生する。加算器９では、メインビーム・クラッタ再生処理部１３で再生されたメインビーム・クラッタの時間軸上での信号を入力バッファメモリ５に格納されている最初の受信データより減算する。
【００５０】
図１３に加算器９においてメインビーム・クラッタの信号を減算した後の信号の周波数スペクトルを示す。図において、４９はメインビーム・クラッタの残存する周波数スペクトルである。目標Ａ１７の周波数スペクトル２０は図３１と同じである。
【００５１】
図１３に示す周波数スペクトルに対し、再度周波数解析処理部６以降の処理を実施する。図１４に、周波数解析処理部６の出力結果を示す。図において、５０はメインビーム・クラッタの残存する線スペクトルである。これに対し、目標検出処理部７においてスレッショルド・レベルを設定し目標検出した結果を図１５（ａ）に示す。ここで、周波数ビン＃０は直下クラッタと自明であるため、最終的には図１５（ｂ）に示すように目標Ａ１７が検出され、その結果が表示器１１に出力される。
【００５２】
実施の形態４．
図１６はこの発明の実施形態４を示す全体構成図である。この図において、１から１１は実施の形態１の構成品と同じである。図において、１４は直下クラッタ再生処理部である。
【００５３】
次に、この動作を説明する。一送信で得られた受信データより周波数解析処理部６において周波数解析を行うまでは実施の形態１と同じである。直下クラッタ再生処理部１４では、周波数解析処理部６よりドップラ周波数ゼロのデータの振幅および初期位相を読み出し、簡単なｓｉｎ波等により直下クラッタの時間軸上での信号を再生する。加算器９では、直下クラッタ再生処理部１４で再生された直下クラッタの時間軸上での信号を入力バッファメモリ５に格納されている最初の受信データより減算する。
【００５４】
図１７に加算器９において直下クラッタの信号を減算した後の信号の周波数スペクトルを示す。図において、５１は直下クラッタの残存する周波数スペクトルである。目標Ａ１７の周波数スペクトル２０は図３４と同じである。
【００５５】
図１７に示す周波数スペクトルに対し、再度周波数解析処理部６以降の処理を実施する。図１８に、周波数解析処理部６の出力結果を示す。図において、５２は直下クラッタの残存する線スペクトルである。これに対し、目標検出処理部７においてスレッショルド・レベルを設定し目標検出した結果を図１９（ａ）に示す。ここで、周波数ビン＃ｎはレーダ自速およびアンテナ・ビーム俯角よりメインビーム・クラッタと自明であるため、最終的には図１９（ｂ）に示すように目標Ａ１７が検出され、その結果が表示器１１に出力される。
【００５６】
【発明の効果】
第１の発明は以上説明したように構成されているため、近接目標を検出されると言われるＯＳ−ＣＦＡＲを用いても不可能な互いにごく近い速度の２目標検出において、電力の大きい目標信号に埋もれた電力の小さい目標信号を検出することが可能となる。
【００５７】
また、第２の発明はＯＳ−ＣＦＡＲを用いても不可能な互いにごく近い速度の３目標検出において、電力の大きい目標信号に埋もれた電力の小さい目標信号を検出することが可能となる。
【００５８】
第３の発明は目視方向の速度がゼロに近くメインビーム・クラッタの周波数に近い目標信号を検出することが可能となる。
【００５９】
また、第４の発明はレーダ速度とごく近い速度で離遠し直下クラッタの周波数に近い目標信号を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明によるレーダ装置の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】  再生した大電力信号を減算した後の周波数スペクトルである。
【図３】  図２の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図４】  図３のＦＦＴ処理結果に対し、目標検出処理を実施した結果を示す図である。
【図５】  この発明によるレーダ装置の実施の形態２を示す構成図である。
【図６】  第一に再生した大電力信号を減算した後の周波数スペクトルである。
【図７】  図６の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図８】  図７の場合における第二の目標の検出結果を示す図である。
【図９】  第二に再生した大電力信号を減算した後の周波数スペクトルである。
【図１０】  図９の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図１１】  図１０の場合における第三の目標の検出結果を示す図である。
【図１２】  この発明によるレーダ装置の実施の形態３を示す構成図である。
【図１３】  再生したメインビーム・クラッタを減算した後の周波数スペクトルである。
【図１４】  図１３の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図１５】  図１４のＦＦＴ処理結果に対し、目標検出処理を実施した結果を示す図である。
【図１６】  この発明によるレーダ装置の実施の形態４を示す構成図である。
【図１７】  再生した直下クラッタを減算した後の周波数スペクトルである。
【図１８】  図１７の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図１９】  図１８のＦＦＴ処理結果に対し、目標検出処理を実施した結果を示す図である。
【図２０】  航空機搭載用捜索・追尾レーダの運用を示す図である。
【図２１】  従来のレーダ装置の基本構成図である。
【図２２】  図２０の状況における周波数スペクトルを示す図である。
【図２３】  ２目標が存在する場合のレーダの運用を示す図である。
【図２４】  図２３の状況における周波数スペクトルを示す図である。
【図２５】  図２４の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図２６】  図２５の場合における従来のレーダ装置の目標検出処理結果を示す図である。
【図２７】  ３目標が存在する場合のレーダの運用を示す図である。
【図２８】  図２７の状況における周波数スペクトルを示す図である。
【図２９】  図２８の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図３０】  図２９の場合における従来のレーダ装置の目標検出処理結果を示す図である。
【図３１】  図２０の状況において、目視方向の速度成分がゼロに近い目標の周波数スペクトルを示す図である。
【図３２】  図３１の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図３３】  図３２のＦＦＴ処理結果に対し、目標検出処理を実施した結果を示す図である。
【図３４】  図２０の状況において、レーダ自速とのドップラ速度がゼロに近い目標の周波数スペクトルを示す図である。
【図３５】  図３４の周波数スペクトルを持つデータに対しＦＦＴ処理した結果を示す図である。
【図３６】  図３５のＦＦＴ処理結果に対し、目標検出処理を実施した結果を示す図である。
【符号の説明】
１  送信機  ２  アンテナ  ３  送受切り換え器  ４  受信機  ５  入力バッファメモリ  ６  周波数解析処理部  ７  目標検出処理部  ８  大電力目標信号再生処理部  ９  加算器  １０  信号処理器  １１  表示器  １２  入力バッファメモリ書き換え制御部  １３  メインビーム・クラッタ再生処理部  １４  直下クラッタ再生処理部。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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