"方位角方向に動いて領域を掃引するように動作できる主アンテナと、前記アンテナからパルスを送信する送信機と、戻り信号を受信する受信機とを含むレーダシステムのための装置であって、前記領域内に設置された風力タービンの存在下において、前記レーダシステムによるターゲットの検知を可能化するように動作でき、複数の補助アンテナと、前記戻り信号を処理するプロセッサとを含み、前記プロセッサは、トレーニングプロセスにおいて、前記主アンテナ及び前記補助アンテナで受信した複数個の戻り信号から風力タービンのシグネチャを生成し、ターゲットのモデルデータを生成、又はメモリから前記ターゲットのモデルデータを受け取り、ターゲットの存在について戻りデータを検査し、ターゲットが検知された場合に、検知したターゲットを表すデータを生成するように動作できる、装置。前記主アンテナと共に配設されて垂直アレイを形成する複数の補助アンテナを含む、請求項1に記載の装置。前記プロセッサは、風力タービンの雑音背景特性内で前記ターゲットの信号と照合される検出フィルタを実現するように動作できる、請求項1又は2に記載の装置。前記プロセッサは、前記風力タービンからの戻り信号から、風力タービン雑音の共分散行列Rの推定を生成するように動作でき、Rは、次式によって定義され、R=<VVH>上式において、Vは、前記風力タービンからの戻り信号の複素振幅、VHは、Vのエルミート共役、山形括弧<>は、平均を表す、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、次式の値を生成するように動作でき、αR-1sここで、αは、検査中の戻り信号を定義するベクトルであり、R-1は、前記風力タービンからのレーダ信号の前記共分散行列の推定の逆行列であり、sは、検知対象であるターゲット信号ベクトルの前記モデルデータの複素共役である、請求項4に記載の装置。前記プロセッサは、前記戻り信号がターゲットを含んでいると認定できるかどうかを決定するために、前記値αR-1sに閾値を適用するように動作できる、請求項5に記載の装置。前記プロセッサは、前記風力タービンのレンジに対応する戻り信号についてのみ、共分散行列Rを生成するように動作できる、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、前記風力タービンの方位角に対応する戻り信号についてのみ、共分散行列Rを生成するように動作できる、請求項4乃至7のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、検査セッションにおいて取得した前記戻り信号の移動平均から前記共分散行列を生成するように動作できる、請求項4乃至8のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、前記戻り信号の少なくとも10個のサンプルの平均から前記共分散行列を生成するように動作できる、請求項4乃至9のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、受信するのに最大10分を要する個数の戻り信号のサンプルから前記共分散行列を生成するように動作できる、請求項4乃至10のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、各風力タービンからそれぞれ別個に得られる戻り信号の平均から前記共分散行列を生成するように動作できる、請求項4乃至11のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、複数の風力タービンからの戻り信号の平均から前記共分散行列を生成するように動作できる、請求項4乃至12のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、前記システムの近くにある全ての風力タービンからの戻り信号の平均から前記共分散行列を生成するように動作できる、請求項4乃至13のいずれか1項に記載の装置。前記主アンテナは、全周に亘って回転して前記領域を掃引するように配置された反射鏡アンテナであり、前記プロセッサは、前記共分散行列を作成するために、各掃引から取得した戻り信号の値の和を求めるように動作できる、請求項4乃至12のいずれか1項に記載の装置。前記プロセッサは、一方の共分散行列が、前記風力タービンからの、フラッシュ中の強い戻り信号に対応し、もう一方の共分散行列が、フラッシュのない状態での戻り信号に対応する2つの共分散行列を生成するように動作できる、請求項4乃至15のいずれか1項に記載の装置。特定の補助アンテナ又は各補助アンテナは、主アンテナよりも大きいビーム幅を有する、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の装置。特定の補助アンテナ又は各補助アンテナが、6~12°の範囲のビーム幅を有する、請求項17に記載の装置。方位角方向に動いて領域を掃引するように動作できる主アンテナと、前記アンテナからパルスを送信する送信機と、戻り信号を受信する受信機と、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の装置とを含むレーダシステム。方位角方向に動く主アンテナからレーダパルスを送信して、前記主アンテナ及び複数の補助アンテナで受信した戻り信号を処理することを含む、風力タービンの存在下においてターゲットの位置を検出する方法であって、トレーニングセッションにおいて、前記主アンテナ及び補助アンテナで受信した複数個の戻り信号から前記風力タービンのシグネチャを生成するステップと、ターゲットのモデルデータを生成する、又はメモリからターゲットのモデルデータを受け取るステップと、前記シグネチャ及び前記モデルデータを用いて、航空機の存在について前記戻り信号を検査するステップとを含む方法。1前記アンテナで受信した、風力タービンからの戻り信号の共分散行列Rの推定を生成するステップ、2次式によって与えられる照合フィルタを生成するステップ、αR-1s上式において、αは、戻り信号を定義するベクトル、R-1は、前記推定共分散行列の逆行列、sは、検出対象であるターゲット信号の複素共役、3前記フィルタ出力を閾値と比較するステップ、および4戻り信号はターゲットであると認定できるかどうかを、前記閾値と比較した前記フィルタ出力の値に応じて判定するステップを含む、請求項20に記載の方法。前記共分散行列Rは、風力タービン又は風力タービン群のレンジ及び方位角に対応する戻り信号についてのみ生成される、請求項21に記載の方法。検査セッション中に、前記戻り信号の移動平均から前記共分散行列を生成することを含む、請求項21又は22に記載の方法。特定の又は一つの補助アンテナから前記風力タービンを照射して、一方の共分散行列が前記風力タービンからのフラッシュ中の強い戻り信号に対応し、もう一方の共分散行列がフラッシュのない状態での戻り信号に対応する、2つの共分散行列を生成し、フラッシュが観測されるかどうかによって異なる複数の照合フィルタを生成することを含む、請求項21乃至23のいずれか1項に記載の方法。請求項20乃至24のいずれか1項に記載の方法を実行するようにプログラムされたコンピュータに前記方法を実行させるプロセッサ実行可能な命令を含むコンピュータプログラムを保持するキャリア。前記キャリアは電気信号である、請求項25に記載の担持体。付属の図面を参照すると、図1に、空港又は空軍基地の近隣における航空交通管制に利用される一般的な形式のレーダシステムが示されている。このような形式のレーダシステム1は、通常、アンテナ2と、レーダパルスの生成及び送信、並びに前記パルスの受信、処理及び表示を行う電子回路とを含む。アンテナは、一般に従来型のパラボラ反射鏡アンテナで、送信されたパルスが皿状反射器に送られ、それは信号を一連のパルスの形態で送信し、ターゲット対象物10、本例では航空機及び信号を反射できる各種の他の物体による反射後にその反射信号を受信する。送信信号は、通常、短いパルスのパルス繰り返し列の形態で、波形発生器4と、生成された波形をレーダ周波数に至るまでミキシングする励振器6と、電力増幅器8とを含む送信機3によって生成される。この後、信号は、デュプレクサ送受切換器12を介してアンテナ2に送られる。ターゲット10によって信号が反射された後、戻り信号反射信号、帰り信号、反響信号returnedsignal又は戻り帰り、反射、反響returnと呼ばれる反射信号reflectedsignalが、アンテナ2によって受信され、デュプレクサ12を介して受信機13に送られる。受信機13は、その第1段に低雑音増幅器14を備える。デュプレクサの目的は、信号を時分割してアンテナが送信と受信の両方を行えるようにすること、及び送信機がオンであるときに受信機が損傷しないように保護することである。戻り信号が増幅器14によって増幅された後、その信号は、通常は、信号が2つの局部発振器17の出力と交互にミキシングされるスーパーヘテロダイン受信機であるミクサアンプ部16に送られる。この後、信号は、パルス圧縮機pulsecompressor20、移動ターゲット指示MTI:MovingTargetIndicationキャンセラ22、定誤警報率CFAR:ConstantfalseAlarmRate閾部24によって処理されて、ディスプレイ15、例えば、検知したプロットのレンジと角度を表示する平面位置表示器PPI:PlanPositionIndicatorディスプレイ25に表示される。アンテナの構造上、レーダは、アンテナから外側に延びるローブlobe26内のターゲットの戻り信号に対して最大感度を示し、これにより、アンテナは、地表面から任意の所定の高度altitudeまでのあらゆる高さheightにおいて変化する感度でターゲットを検出し、検出したプロットをディスプレイ25上に生成する。図2に、レーダの一形態で利用できる一般的なパルス形式を示すが、これは単なる例であり、他のパルスも利用できることは理解されよう。1回転当たり4秒で回転し、航空交通管制レーダで一般的な15°すなわち、1240回転分のビーム幅を有するレーダアンテナの場合、ビームは、地表上の任意の位置で約16msのドゥエル滞在時間dwelltimeを有する。レーダの最大レンジが約70海里130kmになるように、約1kHzのパルス周波数PRFがパルスに設定され、それによりパルス間隔時間は1msになる。このような2つのパルス30が図2に示されている。各パルスは、一般に25μsの継続期間を有し、パルス圧縮技法については疑似ランダム符号列であっても、又は典型的には2MHzの帯域幅のチャープであってもよく、この継続期間の後、パルスのタイムスロットの最後までかなり長い期間があり、その間、レーダシステムはターゲットからの戻りを待つ。このタイムスロットはパルス毎に変えることができ、これにより、移動しているターゲットの広い速度範囲での検出が可能になる。また、長いパルスではターゲットを検知できない場合に、非常に短いレンジでターゲットを検知できるようにするため、長いパルスの間に短いパルスが挿入されてもよい。平面位置表示器PPIディスプレイに表示されるような典型的なレーダプロットが、風力発電施設に近接したレーダシステムについて、図3に示されている。表示器の中央部に、風力発電施設に由来する大量のクラッタclutter40が見えている。このクラッタに加え、そのクラッタの領域内で互いに交差する航路を飛行しているターゲットからの一組の航跡track42及び43が見える。これらのターゲットの航跡は、アンテナが回転する毎に取得された、わずかに異なる多数の位置での戻りによって形成されるラインによって観測される。しかしながら、ターゲット及び風力タービンの高さに関係なく、単一の戻りが各ターゲットに観測されるとともに、クラッタ40を生成する風力タービンにも観測されるため、航空機のプロットは、クラッタ40の集団全体の中に容易に消失し、航空機が風力発電施設の領域から離脱した後で再び出現する。航空機が風力発電施設の領域内に存在しているときに、その航空機を正確に追跡することは不可能である。風力タービンからの戻りは、複数の条件に依存し、特に、アンテナに対するタービンの向きに応じて変化する。例えば、タービンのタワーは、大きい静的戻りstaticreturnを生成するのに対し、ブレードbladeは、大きさが異なりかつドップラシフトした戻りを生成する。アンテナの方向がナセルnacelleと整列し一直線状になり、その結果タービンブレードの平面と垂直になる一つの極端な状態では、タービンからの戻りに極めて小さいドップラが存在する、他方、アンテナの方向がナセルと垂直になり、したがってタービンブレードの平面内に位置するようにタービンの向きが変わった場合、戻りは、図4に示すようになり、ドップラシフトがゼロの位置に、風力タービンのうちのレンジ範囲の変化しない支柱や他の部品に由来する強い信号50を形成するとともに、タービンブレードの回転速度の6倍各タービンに3枚のブレードがあると想定した場合の速度で現れ、かつ正と負のドップラシフトを交互に有する一連のフラッシュflash52を形成する。これらのフラッシュは、各ブレードが瞬間的にアンテナに向かう方向に移動正のシフトする、又はアンテナから離れる方向に移動負のシフトするときに、タービンブレードの端縁からの反射によって引き起こされる。風力タービンのタワー等のドップラを示さない、静止物体からの反射を抑制するMTIレーダシステムの場合においても、風力タービンのブレードに由来し、ターゲットからの戻りを矮小化し得るクラッタ集団が観測される。図5に、本発明に係るレーダシステムの一形態を模式的に示す。波形発生器、電力増幅器及び励振器等の送信機3を構成する要素は、判り易くするために省略されており、低雑音増幅器14、ミクサアンプ16及びパルス圧縮機20等の受信機13の構成要素も同様である。図5に示すシステムにおいて、主アンテナ2は、例えば図2に示すようなパルスを送信して、戻りを受信し、受信した戻りを、PPIディスプレイ25に表示されるように処理できる従来の反射器アンテナであってよい。アンテナは、典型的には、例えば05°から2°の狭いビーム幅を有し、アンテナのまわりの全方位角において戻りを取得するために、垂直軸を中心に回転する。主アンテナに加えて、複数の補助アンテナ62及び64が主アンテナを支承するマスト上に存在する。これらの補助アンテナは、固定することができ、風力タービン66によって代表的に図示された近隣の風力発電施設の方向に向けることができる。これに代えて、補助アンテナは、前述したように、主アンテナと共に回転してもよく、主アンテナと同期しても、又は風力タービン若しくは風力発電施設のみを捉えるseeようにゲート制御してもよい。主アンテナは比較的狭いビーム幅を有し得るが、補助アンテナは、例えばビーム幅が4~16°、好ましくは6~12°である、より幅広のビームを有し得る。一般に、固定された補助アンテナは、約8°のビーム幅を持つため、各補助アンテナは、単に個々のタービンを捉えるのではなく、風力発電施設全体を捉えることができる。また、2つの補助アンテナが図5に図示されているが、場合によっては、単一の補助アンテナのみを利用することも、又は、主アンテナ60及び補助アンテナ62,64から成るアンテナアレイの指向性を改善することが求められる場合には、2つより多くのアンテナを利用することも可能である。動作において、パルスは、送信機3によって生成及び増幅されて、デュプレクサ12に送られる。このデュプレクサ12により、パルスの主アンテナ2からの送信及び全アンテナでの受信を行うことができる。パルスはアンテナ2に送られて、そこから空中に送信される。戻り信号は、各アンテナ2,62,64で受信される。アンテナ2からの戻り信号は、デュプレクサ12に送られ、その後、図1に示す受信機13に対応する受信機13aに送られる。この受信機13aは、各パルス戻りの各レンジにおける複素振幅complexamplitude受信した信号の振幅及び位相による複素数を決定する。アンテナ62及び64からの戻り信号は、直接に受信機13b及び13cにそれぞれ送られ、そこで戻り信号の各複素振幅が決定される。受信機13b及び13cも、低雑音増幅器14と、ミクサアンプ部16と、パルス圧縮機20とを含む。アンテナ62及び64はいずれのパルスも送信しないため、デュプレクサ12を介してこれらのアンテナから戻りを送信する必要はない。図6に、受信機によって処理された後の、3つのアンテナ2,62,64からの出力の形態を示す。受信機13aからの出力は、主アンテナのドウェル時間中に各方位角にわたって送信された16個の各パルスの2000個の異なる遅延値受信機の05μsのレンジビンrangebinに相当する遅延値に対応する、32000個2000に16を乗じた個数の要素を有する2次元行列66を形成する。各要素は、各レンジビンの関連パルスについての戻りレーダ信号の複素振幅に対応する複素数V1~V16である。判り易くするため、風力タービン又は風力発電施設のレンジに対応するn番目のレンジビンの複素振幅のみに符号が記載されているが、各レンジビンのデータが記録される。主アンテナに由来する出力行列66に加え、出力行列68及び70が、補助アンテナ62及び64からの各戻りから生成される。補助アンテナからの出力は、風力タービン又は風力発電施設のレンジ範囲に対応するもの以外のレンジ値が全て抑制されるため、上記の2つの行列は、それぞれn番目のレンジビンを除いて空emptyである。もちろん、アンテナ60からの出力は、アンテナが360°回転するときに、そのアンテナの方位角毎に生成される。ただし、補助アンテナから出力が生成されるのは、補助アンテナが固定されている場合には、その補助アンテナが指向する方位角についてのみ、又は補助アンテナが主アンテナと共に回転する場合には、補助アンテナが風力タービン若しくは風力発電施設に向けられたタイムスロットについてのみである。戻りを処理する装置は、通常、補助アンテナからの戻りの処理を主アンテナからの戻りの処理と同期させるため、補助アンテナからの戻りは、主アンテナが風力タービン又は風力発電施設に向けられたときにのみ処理される。したがって、このレーダシステムは、風力発電施設又は風力タービンからの戻りのみを当該タービンについて補正し、他の方位角からの戻りを従来の方式で処理するようにする方位ゲートを備える。主アンテナ2及び各補助アンテナ62,64からの出力は、その後プロセッサ74に渡されて更に処理される。単一のプロセッサのみが図面に図示され、本明細書において参照されるが、プロセッサは、ハードウェア又はソフトウェアによって提供でき、かつそれぞれ固有のメモリ等を含み得る複数の個別のプロセッサによって提供できることは理解されよう。図8に、プロセッサ74の動作を模式的に示す。図8において、データは、判断ボックス80に入る単一のストリームとして示されており、このデータは、受信機13a~13cからの出力を単一のシリアルストリームとして組み合わせることによって取得できるが、各受信機からのデータはパラレルに処理されてもよい。ボックス80において、入力するデータのレンジ及び方位角が風力発電施設又は風力タービンに対応するかどうかが判断される。対応しない場合、データは、移動ターゲット指示MTIキャンセラユニット22、定誤警報率CFARユニット24、そしてディスプレイ25というように渡されて従来通りに処理される。レンジ及び方位角が風力タービン又は風力発電施設に対応する場合は、戻りのベクトルVの要素Viiは、主アンテナ2については1~16の値、補助アンテナ62については17~32の値、補助アンテナ64については33~48の値を取るを構成するデータが、トレーナーユニットtrainerunit82に送られる。トレーナーユニットは、複素共役を用いてベクトルVの要素の外積クロス積crossproductViVjを生成し、トレーナーセッション中の共分散行列covariancematrixRの推定estimateを作成する。外積は、推定の精度を上げるために、Vの多数の例で平均される。これが図7に示されており、図において、山形括弧ブラケット<>は、外積の平均値を表す。このようなVの多数の例は、多数個の風力タービンから取得されても、又は多数回のアンテナ走査により単一のタービンから取得されてもよい。外積の作成に用いるサンプル数が多くなるにつれて、共分散行列Rの精度が向上することは明らかであろう。好ましくは、少なくとも10個のサンプル、特に、少なくとも100個のサンプルが利用されるが、共分散行列の推定の作成に用いるサンプルの個数は、10分より長く要する程の個数にすべきではなく、特に、5分未満であるようにする。極めて多くのサンプルを用いると、検査データが取得可能になるまでに要する時間が長くなり過ぎたり、風力タービンからの反射が、例えば、風向の変化等によって変化したりする事態が生じ得る。トレーナーユニット82に送信されることに加え、ベクトルの要素を構成するデータは、検査手続き中すなわち、レーダが航空機の検出に使用されているときにディテクターユニット84に送ることができる。検査セッション中に受信機13a~13dから入力される複素振幅データは、Viではなくαiと記述される。ディテクターユニット84は、トレーナーユニット82から、共分散行列Rを構成するデータを受けとり、標準の演算方法によって逆行列inverseR-1を生成するが、この逆行列は、もちろん、ディテクターユニット84ではなくトレーナーユニット82によって生成してもよい。また、ディテクターユニットは、観測することが望まれるターゲットのモデル戻り86を形成するベクトルs、又はその複素共役sも受けとる。次に、ディテクターユニット84は、次式で求められる値hを得ることによって、ターゲットの存在についての検査を行う。h=αR-1s所定の閾値を超えるhの値は、真のターゲットと認定することができる。ディテクターからの出力は、この後、MTIユニット22及びCFARユニット24から出力されるデータと共にディスプレイ25に送られて、ディスプレイユニットによって表示される。このようにして、プロセッサユニット74は、下記を決定するように動作できる。i検出された方位が、全ての風力タービンの既知のエンベロープと無関係であるかどうか;又は、ii検出されたレンジが、全ての風力タービンの既知のエンベロープと無関係であるかどうか;又は、iii受け取ったデータが、タービン照合フィルタ検出閾値を超えるかどうか。これらの検査のいずれかが真である場合、ターゲットは真であると見なされて、レーダプロットが生成される。共分散行列Rの作成に用いられる複素ベクトルVのサンプルは、システムの使用前、又はシステムの動作中に取得できるトレーニングデータから、例えば、検査データと同時に生成される移動平均runningaverageとして求められる。理想的には、共分散行列の作成に用いるトレーニングデータは、R及びR-1の値が、ターゲットデータが存在しない状態で生成されるように、いずれのターゲットデータも含むべきではないが、実際には、ターゲットデータは、風力タービンからの戻りと比べると微小であるので、トレーニングデータがターゲットの存在下で取得された場合であっても、共分散行列の良好な推定が得られる。このため、トレーニングデータは、検査データが取得されるときの移動平均を算出することによって取得できる。これに代えて、データは、事前に取得しておくことができ、その値は、例えば、風力タービンの各配向及び/又は各速度値における戻りの値を収容できるルックアップテーブルに保存してもよい。共分散行列が複数の個別の風力タービンから取得される場合は、十分なトレーニングデータを取得するために、かなり長い時間に亘ってシステムを稼働させなければならない場合がある。これは、各風力タービンについてのトレーニングデータを取得するためには、主アンテナを1回転させる必要が生じ得るためである。しかしながら、補助アンテナが固定式であり、かつ個別のタービンではなく風力発電施設全体を観測する程度に広い十分なビーム幅を有する場合は、主アンテナの各掃引で風力発電施設全体についてのトレーニングデータを記録することができる。補助アンテナは、通常、完全に受動的で、パルスの送信には利用されないが、補助アンテナが回転していないときに、その補助アンテナを能動的に利用して、ブレードからの大きいRCSフラッシュの影響を抑制することができる。低電力送信機を用いて、固定式の補助アンテナのうちの一つから風力タービンを照射し、かつ主アンテナが他の方向に向けられたときにのみ風力タービンへの照射が行われるように、低電力送信機を主アンテナの回転と同期させる場合は、固定された他の補助アンテナでタービンの反射を受信することができ、その反射を利用して、各タービンからの高いRCSフラッシュの連続を検出することができる。このデータを利用して、回転しているアンテナの照射時間中のどの時点でフラッシュが生じるのかを予測し、その予測に応じて処理を調整できる。例えば、フラッシュが存在する場合と、フラッシュが存在しない場合の2つの共分散行列を推測するように処理を変更してよい。これに応じて、戻りをターゲットとして識別するために適用されるhの閾値を調整することで、誤警報率を低減できる。前述した照合フィルタとは異なる他の処理手段を、主アンテナ及び補助アンテナからの信号に適用して、風力タービンのみからの戻りと、風力タービンと航空機ターゲットとの組み合せからの戻りとを区別してもよい。例えば、推定共分散行列は、不良状態である場合があり、直接的な置き換えinversionに代わる処理が必要になり得る。主アンテナ及び補助アンテナからのデータを処理することに基づく全ての識別アルゴリズムは、本発明の一部を構成する。前述したように実行される処理と組み合わせて、追加の処理技法が利用されてもよい。例えば、検出前追跡trackbeforedetect技法を利用することができ、この技法では、予備プロットを検出して予備軌道を設定する。検証されたプロットは、そのプロットが事前に設定された予備軌道と一致する場合にのみ出力され、風力タービン又は風力発電施設を取り囲むヌル零戻りなしnull内の走査でターゲットが消失した場合に、推測されたプロットを生成して出力することができる。この方式で生成されたプロットは、特定の誤りプロット率を超えることをシステムに許可しないことが好ましい。前述したように、プロセッサユニット74は、戻り信号に含まれるドップラシフト情報と高さelevation情報の両方を同時に利用して、航空機と風力タービンとを区別するように動作できる。ただし、プロセッサユニット74は、ドップラシフト情報と高さ情報とを順次に用いて区別することも可能である。これは、全受信機チャンネル内のドップラ情報については従来のMTIプロセッサを利用し、次に、高さelevationを照合フィルタにかけてから全てのアンテナでMTIの出力の共分散行列を作成することで実現できる。この手法は、パフォーマンスに劣る傾向があるが、容易に実施することができる。本発明に係る装置及びレーダは、他の従来の風力タービン緩和方法、例えば、受信機ダイナミックレンジの改良、パルス圧縮サイドローブの抑制、標準処理チャンネルにおける移動ターゲット検知及びCFAR定誤警報率constantfalsealarmrate閾値の改善、並びに追跡技術の高度化と共に利用されてよい。"