JP3660152B2

JP3660152B2 - 移動観測用レーダ装置

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Publication number: JP3660152B2
Application number: JP05927499A
Authority: JP
Inventors: 雅史岩本; 哲郎桐本; 芳久原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: JP2000258532A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、航空機や衛星などの移動プラットフォーム上に配設され、地表や海面などの上を移動する移動物体を検出する移動観測用レーダ装置に係り、特に移動物体の観測方向を特定することができる移動観測用レーダ装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は“DETECTION LIMITS FOR SIDEWAYS LOOKING MTI RADARS”（White,R.G.他著，Proc.of Radar 97,pp434-438,1997.）に基づいて想定される従来の移動観測用レーダ装置の構成図である。図において、１は移動プラットフォーム、４５，４６，４７はそれぞれ送受信アンテナ、４８は一定の周期毎のパルス波からなる観測信号を生成する送信機、４９，５０，５１はそれぞれ受信機、５２，５３，５４はそれぞれ切替器、５５，５６，５７はそれぞれクラッター追尾回路、５８，５９はそれぞれ遅延回路、６０，６１はそれぞれ差分演算回路、６２は方探手段である。
【０００３】
次に動作について説明する。
３つの切替器５２，５３，５４を動作させて３つの送受信アンテナ４５，４６，４７に同時に送信機４８を接続し、この３つの送受信アンテナ４５，４６，４７から１つ目のパルスを放出する。そして、３つの切替器５２，５３，５４を動作させてこの１つ目のパルスの散乱波を受信し、クラッター追尾処理を行う。
【０００４】
また、移動プラットフォーム１がこの送受信アンテナ４５，４６，４７の移動方向長さの半分移動した時点で３つの切替器５２，５３，５４を再び動作させて、３つの送受信アンテナ４５，４６，４７に同時に送信機４８を接続し、この３つの送受信アンテナ４５，４６，４７から２つ目のパルスを放出する。そして、３つの切替器５２，５３，５４を動作させてこの２つ目のパルスの散乱波を受信し、クラッター追尾処理を行う。
【０００５】
次に、１つ目のパルスの散乱波である受信信号は２つの遅延回路５８，５９で遅延されているので、２つの差分演算回路６０，６１はこの遅延された信号と新たに受信した散乱波に基づく信号との差分演算を行う。そして、この２つのパルスを出力する間において物体が移動するとそのエコーが一致しなくなるので、２つの差分演算回路からは移動物体の移動速度などに応じた波形が出力されることになる。
【０００６】
そして、このように２つの差分信号が入力されると、方探手段６２はまずそれらの波形に基づいてこの２つの差分信号の位相差を演算し、次にこの位相差に基づいて観測方向を演算する。
【０００７】
図１０はこのような従来の移動観測用レーダ装置の動作を説明するためのジオメトリである。図において、６３は１つ目のパルスを出力したときの３つの送受信アンテナ４５，４６，４７の状態、６４は１つ目のパルスの散乱波を受信するときの３つの送受信アンテナ４５，４６，４７の状態、６５は２つ目のパルスを出力したときの３つの送受信アンテナ４５，４６，４７の状態、６６は２つ目のパルスの散乱波を受信するときの３つの送受信アンテナ４５，４６，４７の状態である。そして、パルス送信時の送信位相中心と散乱波受信時の受信位相中心との関係から、各送受信アンテナ４５，４６，４７の送受信の位相中心はそれぞれこの２つのパルスを出力する間に移動していないものとみなすことができる。したがって、上記２つの受信信号の差分演算結果として生成される信号波形の位相差は、各送受信アンテナ４５，４６，４７の送受信の位相中心点と移動物体２９との距離の差とみなすことができ、この位相差に基づいて移動物体２９の観測方向のスクイント角度θを特定することができる。
【０００８】
従って、このような構成と動作とにより、上記従来の移動観測用レーダ装置は送受信アンテナの指向特性などに拘わらず、その観測範囲内を移動する移動物体２９の観測方向θを特定することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移動観測用レーダ装置は以上のように構成されているので、各送受信アンテナ４５，４６，４７が受信する散乱波の中から移動物体２９からの散乱波を抽出し、この抽出した２つの移動物体２９からの散乱波の位相差に基づいて移動物体２９の観測方向を特定するために、３つの送受信アンテナ４５，４６，４７を設ける必要があり（アンテナを３分割する必要があり）、しかも、３系統の受信波処理経路、すなわち３つの受信機４９，５０，５１、３つのクラッター追尾回路５５，５６，５７、２つの遅延回路５８，５９、２つの差分演算回路６０，６１などを必要としていた。その結果、移動観測用レーダ装置の構造が複雑化し、高額な部品の使用点数も増加し、さらにはこれら３系統の受信波処理経路の受信特性などを一致させるために微妙な調整作業が必要となって製造期間も格段に増加してしまうなどの課題があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、３つの送受信アンテナや３系統の受信波処理経路などを必要とすることなく簡易な構成にて、従来よりも格段なコストダウンや製造期間短縮などの効果を期待することができる移動観測用レーダ装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る移動観測用レーダ装置は、移動プラットフォーム上に配設され、移動物体を検出する移動観測用レーダ装置において、一定の周期毎のパルス波からなる観測信号を生成する送信機と、上記観測信号を第一観測電波として放射するとともに、受信した散乱波を第一散乱波として受信する第一送受信アンテナと、上記第一散乱波が入力され、これに応じた第一受信信号を出力する第一受信機と、第一受信信号を上記パルス波の周期の整数倍の時間分だけ遅延させる第一遅延回路と、遅延後の第一受信信号と上記第一受信機から直接入力された第一受信信号との差分演算を実行し、それにより得られる差分信号を移動物体の第一検出信号として出力する第一差分演算回路と、上記観測信号を第二観測電波として放射するとともに、受信した散乱波を第二散乱波として受信する第二送受信アンテナと、上記第二散乱波が入力され、これに応じた第二受信信号を出力する第二受信機と、第二受信信号を上記第一遅延回路と同じ時間だけ遅延させる第二遅延回路と、遅延後の第二受信信号と上記第二受信機から直接入力された第二受信信号との差分演算を実行し、それにより得られる差分信号を移動物体の第二検出信号として出力する第二差分演算回路と、第一検出信号と第二検出信号との位相差に基づいて上記移動物体の観測方向を特定する方探手段と、上記移動プラットフォームの移動方向前方側に位置する送受信アンテナから上記パルス波を出力してから上記遅延時間の後に出力されるパルス波は上記移動プラットフォームの移動方向後方側に位置する送受信アンテナから出力されるように、上記観測信号の周期に同期して上記第一送受信アンテナと上記第二送受信アンテナとを上記送信機に択一的に接続するとともに、この２つのパルスの散乱波に基づいて上記方探手段には移動物体の観測方向を特定させる同期制御手段とを備えたものである。
【００１２】
この発明に係る移動観測用レーダ装置は、第一受信機と第一遅延回路との間に配設され、第一受信信号を圧縮する第一パルス圧縮手段と、第二受信機と第二遅延回路との間に配設され、第二受信信号を圧縮する第二パルス圧縮手段と、この第一パルス圧縮手段あるいは第二パルス圧縮手段により圧縮された受信信号が入力され、この信号に基づいて観測方向の画像を生成する画像生成手段と、この生成された画像と上記方探手段により観測された移動物体の位置とを重ねて表示する表示手段とを備えたものである。
【００１３】
この発明に係る移動観測用レーダ装置は、方探手段の移動物体の２つ以上の検出方向情報と、その２つ以上の検出方向情報の観測期間における移動プラットフォームの移動経路および移動速度とに基づいて当該移動物体の移動方向情報を生成する速度算出手段を設け、表示手段はこの移動速度を生成画像や移動物体の位置とともに表示するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る移動観測用レーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、１は航空機や衛星などの移動プラットフォーム、２はこの移動プラットフォーム１の一側面上に設けられ、電波を送受信する第一送受信アンテナ、３はこの第一送受信アンテナ２に隣接して配置され、電波を送受信する第二送受信アンテナである。
【００１５】
４は一定の周期毎のパルス波からなる観測信号を生成する送信機、５はこの観測信号を第一送受信アンテナ２と第二送受信アンテナ３とに交互に供給する第一切替えスイッチである。
【００１６】
６は第一送受信アンテナ２が受信する第一散乱波が入力され、これに応じた第一受信信号を出力する第一受信機、７は送信機４と第一受信機６との第一送受信アンテナ２に対する接続を切り替える第一切替器、８は第一受信信号に対してクラッター追尾処理を行う第一クラッター追尾回路、９は第一受信信号をパルス波の周期のｎ倍（ｎは整数）の時間分だけ遅延させる第一遅延回路、１０はこの第一遅延回路９により遅延された第一受信信号から上記第一クラッター追尾回路８より直接入力される第一受信信号を減算し、それにより得られる第一差分信号を出力する第一差分演算回路、１１はこの第一差分演算回路１０と第一クラッター追尾回路８とを直接接続する第一バイパス信号線である。
【００１７】
１２は第二送受信アンテナ３が受信する第二散乱波が入力され、これに応じた第二受信信号を出力する第二受信機、１３は送信機４と第二受信機１２との第二送受信アンテナ３に対する接続を切り替える第二切替器、１４は第二受信信号に対してクラッター追尾処理を行う第二クラッター追尾回路、１５は第二受信信号を第一遅延回路９と同様の時間だけ遅延させる第二遅延回路、１６はこの第二遅延回路１５により遅延された第二受信信号から上記第二クラッター追尾回路１４より直接入力される第二受信信号を減算し、それにより得られる第二差分信号を出力する第二差分演算回路、１７はこの第二差分演算回路１６と第二クラッター追尾回路１４とを直接接続する第二バイパス信号線である。
【００１８】
１８は第一差分信号と第二差分信号とが入力され、これら２つの信号波形の位相差に基づいて移動物体の観測方向を特定する方探手段、１９はこの方探手段１８と第一差分演算回路１０との間に配設された第二切替えスイッチ、２０はこの方探手段１８と第二差分演算回路１６との間に配設された第三切替えスイッチ、２１は観測信号が入力され、この観測信号の一定の周期毎のパルス波に同期して第一切替えスイッチ５、第二切替えスイッチ１９および第三切替えスイッチ２０を切り替え制御する同期制御手段である。
【００１９】
次に動作について説明する。
ここでは説明を簡便にするために、移動プラットフォーム１が第一送受信アンテナ２の配設位置と第二送受信アンテナ３の配設位置とを結ぶ方向に、第二送受信アンテナ３が移動方向前方となるように移動する場合を例に説明する。
【００２０】
まず、観測信号に同期して、同期制御手段２１が送信機４を第二送受信アンテナ３に接続するように第一切替えスイッチ５を設定するとともに第二切替えスイッチ１９および第三切替えスイッチ２０を開状態に設定する。この状態で第二切替器１３が送信機４を第二送受信アンテナ３に接続すると、送信機４から出力されるパルス波からなる観測信号は第二送受信アンテナ３に入力され、この第二送受信アンテナ３から外部空間へ第二観測電波(観測信号）が放出され、更に、この第二観測電波の物体による散乱波が第一送受信アンテナ２および第二送受信アンテナ３に入力される。
【００２１】
このように第一送受信アンテナ２および第二送受信アンテナ３に散乱波が入力された状態において、第一切替器７および第二切替器１３がそれぞれの送受信アンテナ２，３にそれぞれの受信機６，１２を接続すると、この２つの受信機６，１２は受信信号を出力する。
【００２２】
そして、このように第一受信機６から第一受信信号が出力されると、第一クラッター追尾回路８はこの第一受信信号に対してクラッター追尾処理を行い、第一遅延回路９はこのクラッター追尾処理後の第一受信信号をパルス波の周期のｎ倍の時間分だけ遅延させる。また、第二受信機１２から第二受信信号が出力されると同様に、第二クラッター追尾回路１４はこの第二受信信号に対してクラッター追尾処理を行い、第二遅延回路１５はこのクラッター追尾処理後の第二受信信号をパルス波の周期のｎ倍の時間分だけ遅延させる。
【００２３】
次に、上記パルスを出力してから遅延時間の後に観測信号に同期して、同期制御手段２１が送信機４を第一送受信アンテナ２に接続するように第一切替えスイッチ５を切り替え、しかも、第二切替えスイッチ１９および第三切替えスイッチ２０を閉状態に切り替える。この状態で第一切替器７が送信機４を第一送受信アンテナ２に接続すると、送信機４から出力されるパルスは第一送受信アンテナ２に入力され、この第一送受信アンテナ２から外部空間へ第一観測電波が放出され、更に、この第一観測電波の物体による散乱波が第一送受信アンテナ２および第二送受信アンテナ３に入力される。
【００２４】
このように第一送受信アンテナ２および第二送受信アンテナ３に散乱波が入力された状態において、第一切替器７および第二切替器１３がそれぞれの送受信アンテナ２，３にそれぞれの受信機６，１２を接続すると、この２つの受信機６，１２は受信信号を出力する。
【００２５】
そして、このように第一受信機６から第一受信信号が出力されると、第一クラッター追尾回路８はこの第一受信信号に対してクラッター追尾処理を行い、第一差分演算回路１０は、第一遅延回路９で遅延されていた第一受信信号とこの新たに第一クラッター追尾回路８から出力された第一受信信号との差分演算を行って第一差分信号を出力し、この第一差分信号は方探手段１８に入力される。同様に、このように第二受信機１２から第二受信信号が出力されると、第二クラッター追尾回路１４はこの第二受信信号に対してクラッター追尾処理を行い、第二差分演算回路１６は、第二遅延回路１５で遅延されていた第二受信信号とこの新たに第二クラッター追尾回路１４から出力された第二受信信号との差分演算を行って第二差分信号を出力し、この第二差分信号も方探手段１８に入力される。
【００２６】
そして、上記第一送受信アンテナ２に入力された２つの第一散乱波が静止物体からの散乱波のみからなる場合、この２つの第一散乱波は同様な波形となるので、２つの散乱波の差演算の結果はゼロとなり、移動物体無しの第一差分信号が出力される。逆に、第一送受信アンテナ２に入力された２つの第一散乱波に移動物体からの散乱波を含む場合には、この移動物体からの２つの散乱波のエコーに位相差が生じるので、上記２つの散乱波の差演算の結果はゼロとはならない。第二差分信号も同様である。
【００２７】
従って、方探手段１８には、観測範囲内を移動する移動物体があれば、それに基づく波形を有する第一差分信号と第二差分信号が入力されることになる。そして、この方探手段１８では、この第一差分信号の波形と第二差分信号の波形とを比較し、この２つの信号波形の位相差に基づいて移動物体の観測方向を特定する。
【００２８】
また、この一連の観測動作を繰り返すことにより、移動プラットフォーム１の移動に伴って広範囲における移動物体をその観測方向を含めて観測することができる。
【００２９】
次に以上の動作により移動物体の存在とともにその観測方向を特定できるアルゴリズムを説明する。図２はこの発明による移動物体の観測アルゴリズムを説明するためのジオメトリである。図において、２２は１つ目のパルスを出力したとき（ｔ＝ｔ１）の２つの送受信アンテナ２，３の状態、２３は１つ目のパルスの散乱波を受信するとき（ｔ＝ｔ１）の２つの送受信アンテナ２，３の状態、２４は２つ目のパルスを出力したとき（ｔ＝ｔ１＋ｎ×ＰＲＩ）の２つの送受信アンテナ２，３の状態、２５は２つ目のパルスの散乱波を受信するとき（ｔ＝ｔ１＋ｎ×ＰＲＩ）の２つの送受信アンテナ２，３の状態である。そして、１つ目のパルスにおいては、第二送受信アンテナ３から送信しているので、第一送受信アンテナ２の送受信の電気的な位相中心は同図の２６の位置となり、第二送受信アンテナ３の送受信の電気的な位相中心は同図の２７の位置となる。また、２つ目のパルスにおいては、第一送受信アンテナ２から送信しているので、やはり、第一送受信アンテナ２の送受信の電気的な位相中心は同図の２６の位置となり、第二送受信アンテナ３の送受信の電気的な位相中心は同図の２７の位置となる。なお、同図においては、移動プラットフォーム１はこの２つの送受信アンテナ２，３の配列方向と平行に移動し、かつ、下記式（１）の速度で移動しているものと仮定している。但し、Ｂは２つの送受信アンテナ２，３の位相中心同士の間隔であるベースライン長、ｕは移動プラットフォーム１の移動速度、ＰＲＩ×ｎは当該２つのパルスの送出間隔、θは移動方向に対する観測方向のスクイント角度である。
【００３０】
Ｂ／２＝（ｕ×ＰＲＩ×ｎ）ｓｉｎθ （１）
【００３１】
そして、このように制御することにより、移動物体２９からの２つの散乱波は第一の経路３０を通って第一送受信アンテナ２に受信され、かつ、第二の経路３１を通って第二送受信アンテナ３に受信されることになり、２つの散乱波はそれぞれの送受信アンテナ２，３が同一位置に固定された状態で観測したものと等価とみなすことができる。
【００３２】
従って、同図にあるように、移動物体２９と第一送受信アンテナ２の位相中心点とを結ぶ第一の経路３０の距離と、移動物体２９と第二送受信アンテナ２の位相中心点とを結ぶ第二の経路３１の距離との間に差がある場合、その経路差分だけ第一送受信アンテナ２が受信する散乱波（第一散乱波）の位相と第二送受信アンテナ３が受信する散乱波（第二散乱波）の位相とに差が生じ、この位相差を下記式（２）に代入することにより方探手段１８において移動物体２９の観測方向θを特定することができる。但し、ΔΦは２つの差分信号の位相差、λは散乱波の波長である。
【００３３】
ΔΦ＝（４π／λ）×Δｒ＝（４πＢ／２λ）ｓｉｎθ （２）
【００３４】
以上のように、この実施の形態１によれば、各送受信アンテナ２，３と、各受信機６，１２と、各遅延回路９，１５と、各差分演算回路１０，１６とからなる２系統の受信波処理経路と、このそれぞれの系統から出力される２つの検出信号の間の位相差に基づいて移動物体２９の観測方向を特定する方探手段１８とともに、移動プラットフォーム１の移動方向前方側に位置する第二送受信アンテナ３から上記送信機４のパルスを出力してから上記各遅延回路９，１５の遅延時間の後に出力されるパルスが上記移動プラットフォーム１の移動方向後方側に位置する第一送受信アンテナ２から出力されるように、上記観測信号の周期に同期して上記第一送受信アンテナ２と上記第二送受信アンテナ３とを上記送信機４に択一的に接続する同期制御手段２１を備えたので、２つの送受信アンテナ２，３のみを用いて従来とは全く異なる観測制御によって移動物体２９を観測する２つの差分演算信号を生成することができる。
【００３５】
従って、この発明に係る移動観測用レーダ装置は、従来の移動観測用レーダ装置のように３つの送受信アンテナおよび３系統の受信波処理経路を用いることなく、この２つのパルスの散乱波に基づいて方探手段１８に移動物体２９の観測方向を特定させることができるので、簡易な構成にて、従来よりも格段なコストダウンや製造期間短縮などの効果を期待することができる効果がある。
【００３６】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る移動観測用レーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、３２は第一受信機６と第一クラッター追尾回路８との間に配設され、観測信号のパルスをリニアＦＭ変調したチャープパルスを用いて第一受信信号を圧縮する第一パルス圧縮手段、３３は第二受信機１２と第二クラッター追尾回路１４との間に配設され、観測信号のパルスをリニアＦＭ変調したチャープパルスを用いて第二受信信号を圧縮する第二パルス圧縮手段、３４は合成開口レーダのアジマス圧縮としてよく知られているもので、直線状の軌道を飛行しながら観測した時に第二パルス圧縮手段３３から出力される第二受信信号の受信信号列の角度分解能力を改善し、この改善された信号に基づいて観測方向の画像を生成する画像生成手段、３５はこれらによりレンジ方向およびアジマス方向において高分解能化されたレーダ画像と、方探手段１８により観測された移動物体２９の位置とを重ねて表示する表示手段である。これ以外の構成は実施の形態１と同様であり同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
次に動作について説明する。
第一受信機６から第一受信信号が出力されると、第一パルス圧縮手段３２はチャープパルスを用いてこの第一受信信号を圧縮する。同様に、第二受信機１２から第二受信信号が出力されると、第二パルス圧縮手段３３はチャープパルスを用いてこの第二受信信号を圧縮する。従って、図４のＹ軸方向（レンジ方向）の距離分解能力を観測信号パルスのパルス幅で決まる分解能よりも高くすることができる。なお、図４は移動プラットフォーム１の移動方向をＸ軸としている。
【００３８】
また、画像生成手段３４は、このようにレンジ方向の距離分解能が向上された第二受信信号に対して更に角度分解能力を改善する処理を行い、これを観測方向の画像として出力している。
【００３９】
そして、表示手段３５は、このように二次元的に高分解能化された画像の上に、方探手段１８から出力される移動物体２９の観測方向情報に基づいて移動目標のシンボルを表示する。図５はこの表示例である。図において、３６は移動目標のシンボルである。これ以外の動作は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００４０】
以上のように、この実施の形態２によれば、第一受信機６と第一遅延回路９との間に配設され、第一受信信号を圧縮する第一パルス圧縮手段３２と、第二受信機１２と第二遅延回路１５との間に配設され、第二受信信号を圧縮する第二パルス圧縮手段３３と、この第一パルス圧縮手段３２あるいは第二パルス圧縮手段３３により圧縮された受信信号が入力され、この信号に基づいて観測方向の画像を生成する画像生成手段３４と、この生成された画像と上記方探手段１８により観測された移動物体２９の位置とを重ねて表示する表示手段３５とを備えるので、この表示手段３５の表示に基づいて容易に移動物体２９の位置を把握することができる効果がある。
【００４１】
従って、この実施の形態２の構成によれば、開口が２つしかないアンテナで移動目標を検出してその方位を測定し、その位置をレーダ画像上に表示できるレーダ装置を得ることができる。
【００４２】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係る移動観測用レーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、３７は方探手段１８から出力される移動物体２９の観測方向情報が入力され、複数の観測方向情報に基づいて移動物体２９の移動速度情報を生成する速度算出手段、３８は生成画像や移動物体２９の観測方向情報とともにこの移動物体２９の移動速度情報が入力され、生成画像に重ねて移動物体２９の現在位置を表示するとともに、その現在位置を基点として上記移動速度情報をベクトルとして表示する表示手段である。
【００４３】
図７はこの発明の実施の形態３の速度算出手段の速度算出処理を説明するためのジオメトリである。同図は移動プラットフォーム１の移動方向と平行にＸ軸が設定されている。図において、３９は１回目の観測を行ったときの移動プラットフォーム１の位置、４０は２回目の観測を行ったときの移動プラットフォーム１の位置、４１は１回目の観測を行ったときの移動物体２９の位置、４２は２回目の観測を行ったときの移動物体２９の位置、４３はこの２回の観測期間の間における移動物体２９の移動方向ベクトルである。
【００４４】
そして、同図に示すように、１回目の観測により得られた移動物体２９の観測方向のスクイント角度をθ１、１回目の観測時の移動プラットフォーム１と移動物体２９との距離をｒ１、２回目の観測により得られた移動物体２９の観測方向のスクイント角度をθ２、２回目の観測時の移動プラットフォーム１と移動物体２９との距離をｒ２、移動プラットフォーム１の地上からの高さをｈとし、座標の中心点を移動プラットフォーム１の鉛直方向の地表上に設定すれば、下記式（３）から式（５）により移動物体２９の移動速度を求めることができる。なお、以下の式において、Ｔはこの２つのパルスを送出する間の時間である。
【００４５】
【数１】

【００４６】
図８はこの発明の実施の形態３による表示手段３８の表示画面の一例である。図において、４４は上記速度算出手段３７が求めた移動速度情報を表示する速度ベクトルである。これ以外の構成および動作は実施の形態２と同様であり説明を省略する。
【００４７】
以上のように、この実施の形態３によれば、方探手段１８からの移動物体２９の２つ以上の検出方向情報と、その２つ以上の検出方向情報の観測期間における移動プラットフォーム１の移動経路および移動速度とに基づいて当該移動物体２９の移動方向情報を生成する速度算出手段３７を設け、表示手段３８はこの移動速度を再生画像や移動物体の位置とともに表示するので、単にある瞬間の移動物体２９の位置を容易に把握できるのみに留まらず、今後どのように移動していくかについても容易に把握することができる効果がある。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、送受信アンテナと、受信機と、遅延回路と、差分演算回路とからなる２系統の受信波処理経路と、このそれぞれの系統から出力される２つの検出信号の間の位相差に基づいて移動物体の観測方向を特定する方探手段とともに、移動プラットフォームの移動方向前方側に位置する送受信アンテナから上記送信機のパルスを出力してから上記遅延回路の遅延時間の後に出力されるパルスが上記移動プラットフォームの移動方向後方側に位置する送受信アンテナから出力されるように、上記観測信号の周期に同期して上記第一送受信アンテナと上記第二送受信アンテナとを上記送信機に択一的に接続する同期制御手段を備えたので、２つの送受信アンテナのみを用いて従来とは全く異なる観測制御によって移動物体を観測する２つの差分演算信号を生成することができる。
【００４９】
従って、この発明に係る移動観測用レーダ装置は、従来の移動観測用レーダ装置のように３つの送受信アンテナおよび３系統の受信波処理経路を用いることなく、この２つのパルスの散乱波に基づいて方探手段に移動物体の観測方向を特定させることができるので、簡易な構成にて、従来よりも格段なコストダウンや製造期間短縮などの効果を期待することができる効果がある。
【００５０】
この発明によれば、第一受信機と第一遅延回路との間に配設され、第一受信信号を圧縮する第一パルス圧縮手段と、第二受信機と第二遅延回路との間に配設され、第二受信信号を圧縮する第二パルス圧縮手段と、この第一パルス圧縮手段あるいは第二パルス圧縮手段により圧縮された受信信号が入力され、この信号に基づいて観測方向の画像を生成する画像生成手段と、この生成された画像と上記方探手段により観測された移動物体の位置とを重ねて表示する表示手段とを備えるので、この表示手段の表示に基づいて容易に移動物体の位置を把握することができる効果がある。
【００５１】
この発明によれば、方探手段の移動物体の２つ以上の検出方向情報と、その２つ以上の検出方向情報の観測期間における移動プラットフォームの移動経路および移動速度とに基づいて当該移動物体の移動方向情報を生成する速度算出手段を設け、表示手段はこの移動速度を生成画像や移動物体の位置とともに表示するので、単にある瞬間の移動物体の位置を容易に把握できるのみに留まらず、今後どのように移動していくかについても容易に把握することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による移動観測用レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明による移動物体の観測アルゴリズムを説明するためのジオメトリである。
【図３】この発明の実施の形態２による移動観測用レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２の高分解能処理を説明するためのジオメトリである。
【図５】この発明の実施の形態２による表示手段の表示画面の一例である。
【図６】この発明の実施の形態３による移動観測用レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態３の速度算出手段の速度算出処理を説明するためのジオメトリである。
【図８】この発明の実施の形態３による表示手段の表示画面の一例である。
【図９】従来の移動観測用レーダ装置の構成図である。
【図１０】従来の移動観測用レーダ装置の動作を説明するためのジオメトリである。
【符号の説明】
１移動プラットフォーム、２第一送受信アンテナ、３第二送受信アンテナ、４送信機、６第一受信機、９第一遅延回路、１０第一差分演算回路、１２第二受信機、１５第二遅延回路、１６第二差分演算回路、１８方探手段、２１同期制御手段、２９移動物体、３２第一パルス圧縮手段、３３第二パルス圧縮手段、３４画像生成手段、３５，３８表示手段、３７速度算出手段。

Claims

移動プラットフォーム上に配設され、移動物体を検出する移動観測用レーダ装置において、
一定の周期毎のパルス波からなる観測信号を生成する送信機と、
上記観測信号を第一観測電波として放射するとともに、受信した散乱波を第一散乱波として受信する第一送受信アンテナと、
上記第一散乱波が入力され、これに応じた第一受信信号を出力する第一受信機と、
第一受信信号を上記パルス波の周期の整数倍の時間分だけ遅延させる第一遅延回路と、
遅延後の第一受信信号と上記第一受信機から直接入力された第一受信信号との差分演算を実行し、それにより得られる差分信号を移動物体の第一検出信号として出力する第一差分演算回路と、
上記観測信号を第二観測電波として放射するとともに、受信した散乱波を第二散乱波として受信する第二送受信アンテナと、
上記第二散乱波が入力され、これに応じた第二受信信号を出力する第二受信機と、
第二受信信号を上記第一遅延回路と同じ時間だけ遅延させる第二遅延回路と、遅延後の第二受信信号と上記第二受信機から直接入力された第二受信信号との差分演算を実行し、それにより得られる差分信号を移動物体の第二検出信号として出力する第二差分演算回路と、
第一検出信号と第二検出信号との位相差に基づいて上記移動物体の観測方向を特定する方探手段と、
上記移動プラットフォームの移動方向前方側に位置する送受信アンテナから上記パルス波を出力してから上記遅延時間の後に出力されるパルス波は上記移動プラットフォームの移動方向後方側に位置する送受信アンテナから出力されるように、上記観測信号の周期に同期して上記第一送受信アンテナと上記第二送受信アンテナとを上記送信機に択一的に接続するとともに、この２つのパルスの散乱波に基づいて上記方探手段には移動物体の観測方向を特定させる同期制御手段とを備えたことを特徴とする移動観測用レーダ装置。
第一受信機と第一遅延回路との間に配設され、第一受信信号を圧縮する第一パルス圧縮手段と、
第二受信機と第二遅延回路との間に配設され、第二受信信号を圧縮する第二パルス圧縮手段と、
この第一パルス圧縮手段あるいは第二パルス圧縮手段により圧縮された受信信号が入力され、この信号に基づいて観測方向の画像を生成する画像生成手段と、
この生成された画像と上記方探手段により観測された移動物体の位置とを重ねて表示する表示手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の移動観測用レーダ装置。
方探手段の移動物体の２つ以上の検出方向情報と、その２つ以上の検出方向情報の観測期間における移動プラットフォームの移動経路および移動速度とに基づいて当該移動物体の移動方向情報を生成する速度算出手段を設け、
表示手段はこの移動速度を生成画像や移動物体の位置とともに表示することを特徴とする請求項２記載の移動観測用レーダ装置。