JP3783843B2

JP3783843B2 - レーダ装置

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Publication number: JP3783843B2
Application number: JP2001072427A
Authority: JP
Inventors: 山本　　和彦; 哲郎桐本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2021-03-14
Also published as: JP2002267747A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダ装置に関し、特に、取得した散乱断面積による目標の認識・識別および追尾を行うレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のレーダ装置としては、例えば、特開平８−４３５２６号公報に記載されたようなものがある。
図１７は、上記文献に示されている従来のレーダ装置を示す構成図である。
図において、１は送信機、２は送受切換器、３は送受信アンテナ、４は受信機、５はＲＣＳ算出器、６はＲＣＳ比較目標識別器、７は目標ＲＣＳデータベース、８は追尾平滑化定数決定器、９は追尾処理器、１０は表示器である。
【０００３】
次に、この従来装置の動作について、説明する。
送信機１で発生された高周波パルスは、送受切換器２を介して送受信アンテナ３に供給される。送受信アンテナ３は、供給された高周波パルスを放射する。
送受信アンテナ３から放射された高周波パルスは目標で反射され、この反射された信号（エコー）は、送受信アンテナ３に入り、送受切換器２を介して受信機４で復調される。受信機４で復調された受信信号はＲＣＳ算出器５および追尾処理機９に送られる。ＲＣＳ算出器５では受信信号をレーダ断面積（ＲａｄａｒＣｒｏｓｓＳｅｃｔｉｏｎ：ＲＣＳ）に換算する。このＲＣＳ値はＲＣＳ比較目標識別器６に送られる。
【０００４】
ＲＣＳ比較目標識別器６では、ＲＣＳ算出器５からのＲＣＳ値と、目標ＲＣＳデータベース７に蓄積された各候補目標のＲＣＳ値とを比較し、最もよく一致する候補目標を到来目標の識別結果として、その運動特性情報と共に出力する。
追尾平滑化定数決定器８では、ＲＣＳ比較目標識別器６で得られた到来目標の識別結果および、データベース７に蓄積されたその目標の運動情報を元に、追尾平滑化定数を決定し、追尾処理器９に送る。
【０００５】
追尾処理器９では、受信機４より得られた受信信号に対して、追尾平滑化定数決定器８より得られた追尾平滑化定数を用いて追尾を行い、結果を表示器１０で表示する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来のレーダ装置では、目標のＲＣＳ値がアスペクト角の僅かな変化で大きく変化することの影響を受けて識別性能が劣化する問題点があった。
また、特に到来目標が回転運動を伴いながら並進する場合、その姿勢が推定不可能なためにアスペクト角が決定できず識別性能が劣化する問題点があった。
また、上記のように目標の識別性能が劣化することの影響を受けて追尾平滑化定数の決定に誤差が発生し、追尾性能が劣化するという問題点があった。
【０００７】
この発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、到来目標を精度よく識別・追尾することができるレーダ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るレーダ装置は、移動する目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して上記目標の識別・追尾を行うためのレーダ装置において、上記目標への電磁波の照射、受信を行う複数の送受信手段と、該複数の送受信手段でそれぞれ得られた検出信号同志の空間的な位置関係を照合することで、ある観測目標に関する各送受信手段の検出信号の組合わせを決定する検出信号照合手段と、該検出信号照合手段で得られた検出信号の組合わせから目標の位置を決定し、該目標の位置と各送受信手段の位置関係からそれぞれの送受信手段間の相対観測角を算出する相対観測角算出手段と、上記検出信号照合手段で得られた検出信号の照合結果と、上記相対観測角算出手段で得られた各送受信手段間の相対観測角から、観測目標の受信強度の相対観測角特性を得る相対観測角特性算出手段と、候補目標の受信強度の観測角特性を蓄積する目標観測角特性データベースと、上記相対観測角特性算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性と上記目標観測角特性データベースに蓄積された候補目標の受信強度の観測角特性を照合して、観測目標の種類とその観測角を決定する相対観測角特性照合手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項２の発明に係るレーダ装置は、請求項１の発明において、上記送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う単体レーダ器からなるものである。
【００１０】
請求項３の発明に係るレーダ装置は、請求項１の発明において、上記複数の送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う少なくとも１個の単体レーダ器と、該単体レーダ器が目標に電波を照射し、得られた目標のエコーを受信する少なくとも１個の単体受信レーダ器とからなるものである。
【００１１】
請求項４の発明に係るレーダ装置は、請求項１の発明において、上記複数の送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う複数の単体レーダ器と、それぞれの単体レーダ器の送信／受信のタイミングを制御する送受信制御器とからなるものである。
【００１２】
請求項５の発明に係るレーダ装置は、請求項２〜４のいずれかの発明において、上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度を算出する受信強度算出器とを有するものである。
【００１３】
請求項６の発明に係るレーダ装置は、請求項３の発明において、上記単体受信レーダ器は、目標により反射されたエコーを受信する受信アンテナと、該受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、該受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度を算出する受信強度算出器とを有するものである。
【００１４】
請求項７の発明に係るレーダ装置は、請求項２または３の発明において、上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてそのレーダ断面積を算出するＲＣＳ算出器とを有するものである。
【００１５】
請求項８の発明に係るレーダ装置は、請求項３の発明において、上記単体受信レーダ器は、目標により反射されたエコーを受信する受信アンテナと、該受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、該受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてその散乱断面積を算出するＳＣＳ算出器とを有するものである。
請求項９の発明に係るレーダ装置は、請求項４の発明において、上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてその散乱断面積を算出するＳＣＳ算出器とを有するものである。
【００１６】
請求項１０の発明に係るレーダ装置は、請求項１〜９のいずれかの発明において、上記相対観測角特性照合手段に代えて、目標と各送受信手段の位置関係から各送受信手段の受信信号の信頼度の重みを計算する重み算出手段と、該重み算出手段で得られた重みを考慮して、上記相対観測角特性算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性と上記目標観測角特性データベースに蓄積された各候補目標の受信強度の照合を行う重み考慮相対観測角特性照合手段とを用いるものである。
【００１７】
請求項１１の発明に係るレーダ装置は、請求項１〜９のいずれかの発明において、各送受信手段での送受信から上記相対観測角特性照合手段での照合までの処理を複数回繰り返し、得られた各回の姿勢推定結果を蓄積する複数回姿勢推定結果格納手段と、該複数回姿勢推定結果格納手段に格納された複数回の姿勢推定結果から、観測目標の回転運動を推定する回転運動推定手段と、各候補目標ごとに回転運動特性を蓄積する目標回転運動特性データベースと、上記回転運動推定手段で得られた観測目標の回転運動情報と上記目標回転運動特性データベースに蓄積された候補目標の回転運動情報を照合し、目標識別を行う回転運動型目標識別手段を備えたものである。
【００１８】
請求項１２の発明に係るレーダ装置は、請求項１１の発明において、上記相対観測角特性照合手段、上記目標回転運動特性データベースおよび上記回転運動型目標識別手段に代えて、各想定観測角および各候補目標ごとにつけられた重みを考慮に入れて、上記相対観測角算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性、および上記目標観測角特性データベースに蓄積された各候補目標の受信強度の照合を行う帰還型相対観測角特性照合手段と、上記回転運動推定手段で推定された回転運動の大きさに対して閾値処理を行い、事前に設定した閾値を越えた回転運動が推定された場合には、現在の識別結果に対応する候補目標に関する識別の優先度を下げるように、上記帰還型相対観測角特性照合手段における重みを設定する回転運動閾値回路とを用いるものである。
【００１９】
請求項１３の発明に係るレーダ装置は、請求項１２の発明において、上記回転運動閾値回路に代えて、上記回転運動推定手段で推定された回転運動の時間変化から次の観測における目標の姿勢を推定し、上記帰還型相対観測角特性照合手段における重みを、その相対角近傍で優先するように変化させる目標姿勢推定手段を用いるものである。
【００２０】
請求項１４の発明に係るレーダ装置は、請求項１１の発明において、上記目標回転運動特性データベースおよび上記回転運動型目標識別手段に代えて、上記回転運動推定手段で得られた回転運動の時間変化から観測目標の旋回の有無を判定する旋回運動検出手段と、該旋回運動検出手段の旋回運動の有無の判定結果に基づき最適な追尾を行う追尾処理手段とを用いるものである。
【００２１】
請求項１５の発明に係るレーダ装置は、請求項１４の発明において、上記旋回運動検出手段に代えて、上記回転運動推定手段で得られた目標の回転運動から目標の旋回運動の状態を推定する旋回運動推定手段を用いるものである。
【００２２】
請求項１６の発明に係るレーダ装置は、請求項１５の発明において、上記旋回運動推定手段は、事前に推定された目標の速度を上記回転運動推定手段で得られた観測目標の回転角速度で割った値に対応する半径の等速円運動を行うとみなす処理を行うものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示す構成図である。
図において、１３は送受信手段としての単体レーダ器であって、ここでは＃１〜＃Ｍの複数台が設けられている場合を示している。１４は検出信号照合手段としての検出信号照合器、１５は相対観測角算出手段としての相対観測角算出器、１６は相対観測角特性算出手段としてのＲＣＳ相対観測角特性算出器、１７は相対観測角特性照合手段としてのＲＣＳ相対観測角特性照合器、１８は目標ＲＣＳ観測角特性データベース、１９は姿勢推定結果表示器、２０は目標識別結果表示器である。
【００２４】
図２は、図１における単体レーダ器の一例を示すブロック図である。
図において、１は送信機、２は送受切換器、３は送受信アンテナ、４は受信機、１１は検出器、５は受信強度算出器としてのＲＣＳ算出器、１２は位置情報算出器である。
【００２５】
次に、動作について、図３および図４を参照しながら、説明する。
いま、単体レーダ器１３（＃１〜＃Ｍ）は、図３に示すように配置されているものとする。ここでは、二次元問題として表示している。
各単体レーダ器１３＃ｍの位置ベクトルＲＲ（ｍ）（ｍ＝１，２，…，Ｍ）は既知である。単体レーダ器１３＃ｍではそれぞれ送受信を行い検出器１１では、受信信号に検出処理を適用して目標の検出を行う。
【００２６】
ＲＣＳ算出器５では従来技術と同様各単体レーダ器における目標のＲＣＳ値Ｓ０（ｍ，ｊ）（ｍ＝１，２，…，Ｍ，ｊ＝１，２，…，Ｊｍ：Ｊｍは単体レーダ器１３＃ｍにおける検出目標数）を計算し、これを出力する。
また、位置情報算出器１２では、検出信号を用いて、その単体レーダ器を基準とした検出目標の位置ベクトルＵＵ０（ｍ，ｊ）（ｍ＝１，２，…，Ｍ，ｊ＝１，２，…，Ｊｍ：）を得る。
【００２７】
検出信号照合器１４では、各単体レーダ器１３で得られた検出信号の位置ベクトルから、次式を用いて原点を基準にした検出目標の位置ベクトルＳＳ（ｍ，ｊ）を算出する。
【００２８】
【数１】

【００２９】
各単体レーダ器１３＃ｍで得られた上記の値が一致する場合に、それぞれのレーダで同一の目標を観測しているとみなすことができる。
検出信号照合器１４では以上のことを踏まえて、各レーダで得られた検出信号の位置ベクトルの比較により、それぞれの各単体レーダ器１３＃ｍで得られた目標の関連づけを行う。結果関連のとれた検出目標の組合わせを各各単体レーダ器１３＃ｍでの目標番号ｊｓｅｌｍ（ｍ＝１，２，…，Ｍ）として定義する。各単体レーダ器１３＃ｍを基準とした上記照合のとれた検出目標の位置ベクトルＵＵ（ｍ）（ｍ＝１，２，…，Ｍ）を次式で得る。
【００３０】
【数２】

【００３１】
これを相対観測角算出器１５に送る。
また、照合のとれた検出目標番号ｊｓｅｌｍ（ｍ＝１，２，…，Ｍ）をＲＣＳ相対観測角特性算出器１６に送る。
相対観測角算出器１５では、次式を用いて単体レーダ器１３＃１と各単体レーダ器１３＃ｍの間の相対観測角ΔΦ（ｍ）（ｍ＝１，２，…，Ｍ）を得て、これをＲＣＳ相対観測角特性算出器１６に送る。
【００３２】
【数３】

【００３３】
ＲＣＳ相対観測角特性算出器１６では、各単体レーダ器１３＃ｍで得られたＳ０（ｍ，ｊ）（ｍ＝１，２，…，Ｍ，ｊ＝１，２，…，Ｊｍ）および、照合のとれた検出目標番号ｊｓｅｌｍから次式で各ｍにおけるＲＣＳ値Ｓ（ｍ）を得る。
【００３４】
【数４】

【００３５】
このＳ（ｍ）と前述のΔΦ（ｍ）により、観測目標のＲＣＳの単体レーダ器１３＃１の観測角を基準とした相対観測角特性を得ることができる。ΔΦ（ｍ）を横軸に、Ｓ（ｍ）を縦軸にプロットした結果を、図４（ａ）に示す。
さて、目標ＲＣＳ観測角特性データベース１８には、各候補目標ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）に関して観測角θに対するＲＣＳの値Ｒｃｓ（ｎ，θ）の値が格納されている。候補目標１に関して横軸をθ、縦軸をＲｃｓ（ｎ，θ）で表した結果を図４（ｂ）に示し、候補目標２に関して横軸をθ、縦軸をＲｃｓ（ｎ，θ）で表した結果を図４（ｃ）に示す。
【００３６】
ＲＣＳ相対観測角特性照合器１７では、このデータを読出して、各候補目標ごとに、観測目標のヘディング方向を基準とした単体レーダ器１３＃１の観測角Δθを様々に想定し、各ｎおよびΔθに対する平均誤差量ΔＥ（ｎ，θ）を次式で得る。
【００３７】
【数５】

【００３８】
各Δθごとに上記式（５）でΔＥ（ｎ，θ）を計算した結果を図４（ｄ）に示す。なお、図において、実線は目標１に関する結果を表し、点線は目標２に関する結果を表している。
各候補目標ｎおよびΔθにおいて、この値を最小とする（ｎ、Δθ）の組が、到来目標と機種が一致する候補目標番号ｎ０、単体レーダ器１３＃１の観測角Δθ０となる。すなわち次式で表せる。
【００３９】
【数６】

【００４０】
図４（ｄ）の例では、目標１が角度Δθ０において最小値を取っている。よって、候補目標番号＝１、観測角Δθ０と推定できる。
ＲＣＳ相対観測角特性照合器１７においては、以上の演算を行い到来目標の機種およびその目標の姿勢を推定し、その結果をそれぞれ目標識別結果表示器２０および姿勢推定結果表示器１９に送り、表示する。
なお、以上は簡単のため２次元問題で説明を行ったが、これは簡単に３次元問題に拡張できる。３次元問題に拡張した場合、上記式（５）の探索では二次元の観測角を想定して計算する。
【００４１】
以上の構成をとることにより、本実施の形態では、到来目標のＲＣＳの観測角特性を考慮に入れて目標識別を行うので識別性能が向上する。
また、既知の位置関係から複数レーダの相対観測角を設定し、これをもとに真の相対観測角を推定しながら目標識別を行うので、例えば回転を行いながら並進する目標を観測した場合においても識別性能が向上する。
また、目標の姿勢を推定できるので、姿勢に特徴のある目標に関しては、その情報を用いて識別を行えるので識別性能が向上する。
【００４２】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２を示す構成図である。なお、図５において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、２１は単体受信レーダ器、２４はＳＣＳ相対観測角特性算出器、２５はＳＣＳ相対観測角特性照合器、２６は目標ＳＣＳ観測角特性データベースである。なお、ここで、単体レーダ器１３と、単体受信レーダ器２１は送受信手段を構成する。
【００４３】
上記実施の形態１では各レーダ器＃１〜＃ｍがそれぞれ独自に送信、受信を行い観測を行った場合であったが、本実施の形態では、複数のレーダが存在する場合にある１つのレーダで送信を行い、全レーダで同時に受信を行ういわゆるマルチスタティック構成で観測を行う点が上記実施の形態１と異なる。
図５の例では、＃１が送受信を行う単体レーダ器１３、＃２〜＃Ｍでは受信のみを行う単体受信レーダ器２１を用いている。
【００４４】
図６は、図５における単体受信レーダ器の一例を示すブロック図である。なお、図６において、図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、２２は受信アンテナ、２３は受信強度算出器としてのＳＣＳ算出器である。
【００４５】
次に、動作について、図７を参照しながら、説明する。
単体受信レーダ器２１では単体レーダ器１３が目標に照射して散乱されたエコーを受信アンテナ２２を介して受信機４で受信し、検出器１１で検出処理を行う。
ＳＣＳ算出器２３では目標の散乱断面積（ＳｃａｔｔｅｒｉｎｇＣｒｏｓｓＳｅｃｔｉｏｎ：ＳＣＳ）の算出を行い、これを出力する。
【００４６】
なお、ＳＣＳで送受信位置が一致する特別な場合がＲＣＳに対応する。
検出信号照合器１４、相対観測角算出器１５の動作は上記実施の形態１と同様である。
ＳＣＳ相対観測角特性算出器２４では、上記実施の形態１のＲＣＳ相対観測角特性算出器１６と同様に単体レーダ器１３♯１の観測角を基準とした各レーダ器の相対アスペクト角ΔΦ（ｍ）におけるＳＣＳ値Ｓ（ｍ）を得る。
【００４７】
目標ＳＣＳ観測角特性データベース２６では各候補目標ｎごとに、図７に示すような目標のヘディングを基準とした入射角ΔθおよびΔθを基準とした散乱角ηにおけるＳＣＳ値Ｓｃｓ（ｎ，Δθ，η）が格納されている。（なお、η＝０としたデータが上記実施の形態１のＲｃｓ（ｎ，Δθ）と一致する）
ＳＣＳ相対観測角特性照合器２５では、このデータを読出して、各候補目標ごとに、観測目標のヘディング方向を基準とした単体レーダ器１３＃１の観測角Δθを様々に想定し、各ｎおよびΔθに対する平均誤差量ΔＥ（ｎ，θ）を次式で得る。
【００４８】
【数７】

【００４９】
各候補目標ｎおよびΔθにおいて、この値を最小とする（ｎ、Δθ）の組が、到来目標と機種が一致する候補目標番号ｎ０、単体レーダ器１３＃１の観測角Δθ０となる。この処理については上記式（６）で既に示した。
ＳＣＳ相対観測角特性照合器２５においては、以上の演算を行い到来目標の機種およびその目標の姿勢を推定し、その結果をそれぞれ目標識別結果表示器２０および姿勢推定結果表示器１９に送り、表示する。
【００５０】
以上の構成をとることにより、本実施の形態でも上記実施の形態１と同じ効果が得られると共に、更に、本実施の形態では、次の効果が得られる。
まず、大部分の単体レーダ器１３を単体受信レーダ器２１に置き換えるため装置規模を縮小できる。
また、一レーダ器しか送信しないため、複数レーダ器で同時に観測する場合の各送信波、散乱波の干渉の問題を抑えることができる。
【００５１】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３を示す構成図である。なお、図８において、図１および図５と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、３１は送受信制御器、３２はＳＣＳ単体レーダ器、３３は複数ＳＣＳ相対観測角特性照合器である。ここで、送受信制御器３１と、ＳＣＳ単体レーダ器３２は送受信手段を構成する。
【００５２】
図９は、図８におけるＳＣＳ単体レーダ器の一例を示すブロック図である。なお、図９において、図２および図６と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
【００５３】
次に、動作について、説明する。
本実施の形態では、上記実施の形態２の処理を、送信を行うレーダを順に変えて行う点が上記実施の形態２と異なる。
ＳＣＳ単体レーダ器３２の構成は、図２の単体レーダ器１３でＲＣＳ算出器５を用いていた部分が、ＳＣＳ算出器２３に代わっている点を除いて全く同じである。
【００５４】
送受信制御器３１では、これらのＳＣＳ単体レーダ器３２＃１〜＃Ｍに対して送信と受信のタイミングを伝える。
以下、検出信号照合器１４、相対観測角算出器１５、ＳＣＳ相対観測角特性算出器２４では、各ＳＣＳ単体レーダ器３２を送信局とした場合のＳＣＳの相対観測角特性を上記実施の形態２と同様に得る。ＳＣＳ単体レーダ器３２＃ｉで送信してＳＣＳ単体レーダ器３２＃ｊで受信して得られるＳＣＳ値をＳｃｓ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊ＝１，２，…，Ｍ）とする。
【００５５】
複数ＳＣＳ相対観測角特性照合器３３では、次式により、観測目標のヘディング方向を基準とした単体ＳＣＳレーダ３２＃１の観測角Δθを様々に想定し、各ｎおよびΔθに対する平均誤差量ΔＥ（ｎ，θ）を次式で得る。
【００５６】
【数８】

【００５７】
以下の処理は上記実施の形態２と同様である。
以上の構成をとることにより、本実施の形態でも上記実施の形態１と同じ効果を得ることができると共に、本実施の形態では、上記実施の形態２と比較して、構成は複雑になるものの、照合に使用するデータ量を増やせるので識別性能はさらに向上する。
【００５８】
実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４を示す構成図である。なお、図１０において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、４１は重み算出手段としての重み算出器、４２は重み考慮相対観測角特性照合手段としての重み考慮ＲＣＳ相対観測角特性照合器である。
本実施の形態では、上記実施の形態１において、ＲＣＳ相対観測角特性照合器１７を重み考慮ＲＣＳ相対観測角特性照合器４２に代えた点、および重み考慮ＲＣＳ相対観測角特性照合器４２の入力データを生成する重み算出器４１を加えた点が異なる。
【００５９】
次に、動作について、説明する。
上記実施の形態１では、各単体レーダ器と目標の間の位置関係にかかわらずそれぞれの単体レーダ器で得られたＲＣＳ値Ｓ（ｍ）を同じ重みで用いてデータベースと照合した。
【００６０】
しかし、例えばＳ／Ｎ比が単体レーダ器と目標の距離や単体レーダ器の性能に依存することや、各単体レーダ器間の相対観測角の推定精度は目標と単体レーダ器の位置関係により異なる等の理由により、その照合の精度は各単体レーダ器ごとに異なる。重み算出器４１ではこれらを考慮して各単体レーダ器１３＃ｍごとの信頼性の重みＷ（ｍ）を設定する。
【００６１】
重み考慮ＲＣＳ相対観測角特性照合器４２では、各候補目標ごとに、観測目標のヘディング方向を基準とした単体レーダ器１３＃１の観測角Δθを様々に想定し、各ｎおよびΔθに対する平均誤差量ΔＥ（ｎ，θ）を次式で得る。
【００６２】
【数９】

【００６３】
以下の処理は上記実施の形態１と同様である。
すなわち本実施の形態の処理を行うことにより、本実施の形態では、上記実施の形態１と同様の効果を得られるのみならず、各単体レーダ器と目標の位置関係に基づく推定精度を踏まえて目標の識別を行うので、識別性能が向上する。
【００６４】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１の発展形としてその内容を説明したが、上記実施の形態２および３の発展形としても実現できるのは言う迄も無い。
【００６５】
実施の形態５．
図１１は、この発明の実施の形態５を示す構成図である。なお、図１１において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、５１は複数回姿勢推定結果格納器、５２は回転運動推定手段としての回転運動推定器、５３は回転運動型目標識別手段としての回転運動型目標識別器、５４は目標回転運動特性データベースである。
本実施の形態では、上記実施の形態１で行った処理を複数ステージ繰り返し、各ステージで得られた目標の姿勢の時間変化から、目標の回転運動を推定し、
その情報まで用いて目標識別を行う点が、上記実施の形態１と異なる。
【００６６】
次に、動作について、説明する。
ＲＣＳ相対観測角特性照合器１７までの処理は、上記実施の形態１と同様である。本実施の形態では、上記の処理を複数回繰り返して各時刻ｔにおける単体レーダ器１３＃１の観測角Δθ０を複数回姿勢推定結果格納器５１にρ（ｔ）として格納する。
回転運動推定器５２では、次式により各時刻における回転角速度ω（ｔ）を得る。
【００６７】
【数１０】

【００６８】
動揺や振動を含む、回転運動特性はその形状により異なるため、各目標ごとにこれらの値は異なる可能性がある。よって、各候補目標ごとに事前に目標回転運動特性データベース５４に特徴的な回転運動を蓄えておき、回転運動推定器５２で得られた観測目標の回転運動とこれらの情報を回転運動型目標識別器５３で照合することで目標の識別を行える。
この結果を目標識別結果表示器２０に送り、ＲＣＳ相対観測角特性算出器１６で得られた識別結果とともに表示する。
【００６９】
このように、本実施の形態では、異なる情報で識別した結果を統合して識別できるようになるため、識別性能が向上する。
【００７０】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１の発展形としてその内容を説明したが、上記実施の形態２および３の発展形としても実現できるのは言う迄も無い。
【００７１】
実施の形態６．
図１２は、この発明の実施の形態６を示す構成図である。なお、図１２において、図１１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、６１は回転運動閾値回路、６２は帰還型相対観測角特性照合手段としての帰還型ＲＣＳ相対観測角特性照合器である。
【００７２】
次に、動作について、説明する。
ＲＣＳ相対観測角特性算出器１６までの処理については、上記実施の形態５と同様である。帰還型ＲＣＳ相対観測角特性照合器６２では、次式により各ｎおよびΔθに対する平均誤差量ΔＥ（ｎ，Δθ）を得る。
【００７３】
【数１１】

【００７４】
ここで、Ｗ（ｎ，Δθ）はｎ、Δθに関する重みである。この値が全てのｎ、Δθに対して１の場合に、帰還型ＲＣＳ相対観測角特性照合器６２と上記実施の形態５に示したＲＣＳ相対観測角特性照合器１７の動作は一致する。
【００７５】
上記実施の形態５では、複数回姿勢推定結果格納器５１に格納された複数ステージにおける観測目標の姿勢の変化から回転運動を推定した。
しかし、ここで、辞書の精度や観測精度によっては、偶然他の目標のＲＣＳの観測角特性が観測目標のものとよく一致する場合がある。
【００７６】
つまり、ＲＣＳ相対観測角特性照合器１７において目標識別を誤ることもある。ここで目標の回転運動はなめらかであることから十分に短い時間間隔で目標を観測した場合には目標の姿勢の変化は緩やかである。しかし、偶然他の目標ｎｅｒｒｏｒと一致した場合には推定された観測角は無秩序に変化するため回転運動も大きくなる可能性が高い。
【００７７】
このことを踏まえて、回転運動閾値回路６１では回転運動推定器５２で得られた回転運動に対して閾値を処理を適用し、推定された回転運動がある閾値を越えた場合には識別失敗とみなし、帰還型ＲＣＳ相対観測角特性照合器６２に照合処理のやりなおしを命じる。
帰還型ＲＣＳ相対観測角特性照合器６２ではＷ（ｎ，Δθ）を上記のｎ＝ｎｅｒｒｏｒに対する値のみ高い値にして（つまり、ｎｅｒｒｏｒの目標に関して優先度を落して）処理を行う。
【００７８】
以上の処理を行うことにより、本実施の形態では、目標の姿勢の変化がなめらかであるという性質まで利用して目標識別を行うので識別性能が向上する。
【００７９】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１の発展形としてその内容を説明したが、上記実施の形態２および３の発展形としても実現できるのは言う迄も無い。
【００８０】
実施の形態７．
図１３は、この発明の実施の形態７を示す構成図である。なお、図１３において、図１２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、７１は目標姿勢推定手段としての目標姿勢推定回路である。
【００８１】
次に、動作について、説明する。
本実施の形態では、目標の回転運動がなめらかに変化するという性質を踏まえて、複数回の姿勢の推定結果から次のステージでの姿勢を推定し、次のステージではその結果を踏まえて目標識別および姿勢推定を行う。
【００８２】
目標姿勢推定回路７１では回転運動推定器５２で得られた観測目標の回転運動推定結果から次のステージでの目標の姿勢Δθｎｅｘｔを推定する。
【００８３】
帰還型ＲＣＳ相対観測角特性照合器６２では上記式（１１）に従って平均誤差量ΔＥ（ｎ，Δθ）を得るが、その際、上記Δθｎｅｘｔ付近のＷ（ｎ，Δθ）の値を小さく（すなわち優先度を上げて）設定する。
その他の処理は上記実施の形態６と同様である。
【００８４】
以上の処理を行うことにより、本実施の形態では、目標の姿勢の変化がなめらかであるという性質まで利用して目標識別を行うので識別性能が向上する。
【００８５】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１の発展形としてその内容を説明したが、上記実施の形態２および３の発展形としても実現できるのは言う迄も無い。
【００８６】
実施の形態８．
図１４は、この発明の実施の形態８を示す構成図である。なお、図１４において、図１１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、８１は旋回運動検出手段としての旋回運動検出器である。また、この旋回運動検出器８１と検出信号照合器１４に対して追尾処理手段としての追尾処理器９を設ける。
【００８７】
次に、動作について、説明する。
本実施の形態においては、回転運動推定器５２の出力である観測目標の回転運動の推定結果をモニタし、回転をしていなかった目標が回転運動を始めた場合には、目標が旋回運動を始めたと判断し、これを旋回運動検出器８１で検出する。追尾処理器９では、旋回運動検出器８１で旋回運動が検出された場合には、目標の運動が旋回運動を行っているという情報を用いて追尾を行う。
【００８８】
このように、本実施の形態では、目標の運動の変化を別の系で得て追尾を行うため、追尾精度が向上するという利点がある。
【００８９】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１の発展形としてその内容を説明したが、上記実施の形態２および３の発展形としても実現できるのは言う迄も無い。
【００９０】
実施の形態９．
図１５は、この発明の実施の形態９を示す構成図である。なお、図１５において、図１４と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、９１は旋回運動推定手段としての旋回運動推定器である。
【００９１】
次に、動作について、図１６を参照しながら説明する。
まず、速度Ｖで等速直線運動を行う目標がその運動を半径Ｌ、速度Ｖの等速円運動に切り換えた時、その目標がレーダ装置から十分に遠い距離に居れば、レーダ装置のＬｉｎｅＯｆＳｉｇｈｔ（ＬＯＳ）に対するヘディングの方向の時間変化ωは、旋回運動の回転角速度Ｖ／Ｌと等しくなる。
よって、速度Ｖの目標の姿勢の変化がωと判定された場合には、その目標は半径Ｌの等速円運動を始めたと推定することができる。
【００９２】
旋回運動推定器９１では、以上の原理を元に、回転運動推定器５２で得られた、観測目標の回転運動推定結果から目標の旋回運動を推定し、これを追尾処理器９に送る。追尾処理器９では、旋回運動推定器９１の推定結果を踏まえて追尾を行う。
【００９３】
このように、本実施の形態では、旋回運動の推定値が別の系より与えられて追尾を行うため、追尾精度が向上するという利点がある。
また、旋回運動の推定精度は雑音等の影響を除けば、目標の遠近に依存しないため、遠方においても旋回目標を追尾できるという利点がある。
【００９４】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１の発展形としてその内容を説明したが、上記実施の形態２および３の発展形としても実現できるのは言う迄も無い。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、移動する目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して上記目標の識別・追尾を行うためのレーダ装置において、上記目標への電磁波の照射、受信を行う複数の送受信手段と、該複数の送受信手段でそれぞれ得られた検出信号同志の空間的な位置関係を照合することで、ある観測目標に関する各送受信手段の検出信号の組合わせを決定する検出信号照合手段と、該検出信号照合手段で得られた検出信号の組合わせから目標の位置を決定し、該目標の位置と各送受信手段の位置関係からそれぞれの送受信手段間の相対観測角を算出する相対観測角算出手段と、上記検出信号照合手段で得られた検出信号の照合結果と、上記相対観測角算出手段で得られた各送受信手段間の相対観測角から、観測目標の受信強度の相対観測角特性を得る相対観測角特性算出手段と、候補目標の受信強度の観測角特性を蓄積する目標観測角特性データベースと、上記相対観測角特性算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性と上記目標観測角特性データベースに蓄積された候補目標の受信強度の観測角特性を照合して、観測目標の種類とその観測角を決定する相対観測角特性照合手段とを備えたので、識別性能を向上でき、また、例えば回転を行いながら並進する目標を観測した場合においても識別性能を向上でき、さらに、目標の姿勢を推定できるので、姿勢に特徴のある目標に関しては、その情報を用いて識別を行うことで識別性能を向上でき、以て、到来目標を精度よく識別・追尾することが可能になるという効果がある。
【００９６】
また、請求項２の発明によれば、上記送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う単体レーダ器からなるので、到来目標を精度よく識別・追尾するのに寄与できるという効果がある。
【００９７】
また、請求項３の発明によれば、上記複数の送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う少なくとも１個の単体レーダ器と、該単体レーダ器が目標に電波を照射し、得られた目標のエコーを受信する少なくとも１個の単体受信レーダ器とからなるので、大部分の単体レーダ器を単体受信レーダ器に置き換えて装置規模を縮小でき、また、一レーダ器しか送信しないため、複数レーダ器で同時に観測する場合の各送信波、散乱波の干渉の問題を抑えることができるという効果がある。
【００９８】
また、請求項４の発明によれば、上記複数の送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う複数の単体レーダ器と、それぞれの単体レーダ器の送信／受信のタイミングを制御する送受信制御器とからなるので、照合に使用するデータ量を増やして識別性能をさらに向上するのに寄与できるという効果がある。
【００９９】
また、請求項５の発明によれば、上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度を算出する受信強度算出器とを有するので、到来目標を精度よく識別・追尾するのに寄与できるという効果がある。
【０１００】
また、請求項６の発明によれば、上記単体受信レーダ器は、目標により反射されたエコーを受信する受信アンテナと、該受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、該受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度を算出する受信強度算出器とを有するので、装置規模の縮小化、複数レーダ器で同時に観測する場合の各送信波、散乱波の干渉問題の抑制化に寄与できるという効果がある。
【０１０１】
また、請求項７の発明によれば、上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてそのレーダ断面積を算出するＲＣＳ算出器とを有するので、各目標のレーダ断面積を精度よく算出できるという効果がある。
【０１０２】
また、請求項８の発明によれば、上記単体受信レーダ器は、目標により反射されたエコーを受信する受信アンテナと、該受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、該受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてその散乱断面積を算出するＳＣＳ算出器とを有するので、各目標の散乱断面積を精度よく算出できるという効果がある。
また、請求項９の発明によれば、上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてその散乱断面積を算出するＳＣＳ算出器とを有するので、各目標の散乱断面積を精度よく算出できるという効果がある。
【０１０３】
また、請求項１０の発明によれば、上記相対観測角特性照合手段に代えて、目標と各送受信手段の位置関係から各送受信手段の受信信号の信頼度の重みを計算する重み算出手段と、該重み算出手段で得られた重みを考慮して、上記相対観測角特性算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性と上記目標観測角特性データベースに蓄積された各候補目標の受信強度の照合を行う重み考慮相対観測角特性照合手段とを用い、各レーダと目標の位置関係に基づく推定精度を踏まえて目標の識別を行うので、識別性能が向上するという効果がある。
【０１０４】
また、請求項１１の発明によれば、各送受信手段での送受信から上記相対観測角特性照合手段での照合までの処理を複数回繰り返し、得られた各回の姿勢推定結果を蓄積する複数回姿勢推定結果格納手段と、該複数回姿勢推定結果格納手段に格納された複数回の姿勢推定結果から、観測目標の回転運動を推定する回転運動推定手段と、各候補目標ごとに回転運動特性を蓄積する目標回転運動特性データベースと、上記回転運動推定手段で得られた観測目標の回転運動情報と上記目標回転運動特性データベースに蓄積された候補目標の回転運動情報を照合し、目標識別を行う回転運動型目標識別手段を備え、異なる情報で識別した結果を統合して識別できるようになるため、識別性能が向上するという効果がある。
【０１０５】
また、請求項１２の発明によれば、上記相対観測角特性照合手段、上記目標回転運動特性データベースおよび上記回転運動型目標識別手段に代えて、各想定観測角および各候補目標ごとにつけられた重みを考慮に入れて、上記相対観測角算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性、および上記目標観測角特性データベースに蓄積された各候補目標の受信強度の照合を行う帰還型相対観測角特性照合手段と、上記回転運動推定手段で推定された回転運動の大きさに対して閾値処理を行い、事前に設定した閾値を越えた回転運動が推定された場合には、現在の識別結果に対応する候補目標に関する識別の優先度を下げるように、上記帰還型相対観測角特性照合手段における重みを設定する回転運動閾値回路とを用い、目標の姿勢の変化がなめらかであるという性質まで利用して目標識別を行うので、識別性能が向上するという効果がある。
【０１０６】
また、請求項１３の発明によれば、上記回転運動閾値回路に代えて、上記回転運動推定手段で推定された回転運動の時間変化から次の観測における目標の姿勢を推定し、上記帰還型相対観測角特性照合手段における重みを、その相対角近傍で優先するように変化させる目標姿勢推定手段を用い、目標の姿勢の変化がなめらかであるという性質まで利用して目標識別を行うので、識別性能が向上するという効果がある。
【０１０７】
また、請求項１４の発明によれば、上記目標回転運動特性データベースおよび上記回転運動型目標識別手段に代えて、上記回転運動推定手段で得られた回転運動の時間変化から観測目標の旋回の有無を判定する旋回運動検出手段と、該旋回運動検出手段の旋回運動の有無の判定結果に基づき最適な追尾を行う追尾処理手段とを用い、目標の運動の変化を別の系で得て追尾を行うので、追尾精度が向上するという効果がある。
【０１０８】
また、請求項１５の発明によれば、上記旋回運動検出手段に代えて、上記回転運動推定手段で得られた目標の回転運動から目標の旋回運動の状態を推定する旋回運動推定手段を用いるので、旋回運動の推定値が別の系より与えられて追尾を行うため、追尾精度が向上し、また、旋回運動の推定精度は雑音等の影響を除けば、目標の遠近に依存しないため、遠方においても旋回目標を追尾できるという効果がある。
【０１０９】
さらに、請求項１６の発明によれば、上記旋回運動推定手段は、事前に推定された目標の速度を上記回転運動推定手段で得られた観測目標の回転角速度で割った値に対応する半径の等速円運動を行うとみなす処理を行うので、追尾精度の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における単体レーダ器を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１における観測のジオメトリを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における目標識別および姿勢推定の説明に供するための図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２における単体受信レーダ器を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２の動作説明に供するための図である。
【図８】この発明の実施の形態３を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態３におけるＳＣＳ単体レーダ器を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態４を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態５を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態６を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態７を示す構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態８を示す構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態９を示す構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態９の動作説明に供するための図である。
【図１７】従来のレーダ装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１送信機、２送受切換器、３送受信アンテナ、４受信機、５ＲＣＳ算出器、９追尾処理器、１１検出器、１２ＲＣＳ算出器、１３位置情報算出器、１３は単体レーダ器、１４検出信号照合器、１５相対観測角算出器、１６ＲＣＳ相対観測角特性算出器、１７ＲＣＳ相対観測角特性照合器、１８目標ＲＣＳ観測角特性データベース、１９は姿勢推定結果表示器、２０目標識別結果表示器、２１単体受信レーダ器、２２受信アンテナ、２３ＳＣＳ算出器、２４ＳＣＳ相対観測角特性算出器、２５ＲＣＳ相対観測角特性照合器、２６目標ＲＣＳ観測角特性データベース、３１送受信制御器、３２ＳＣＳ単体レーダ器、３３複数ＳＣＳ相対観測角特性照合器、４１重み算出器、４２重み考慮ＲＣＳ相対観測角特性照合器、５１複数回姿勢推定結果格納器、５２回転運動推定器、５３回転運動型目標識別器、５４目標回転運動特性データベース、６１回転運動閾値回路、６２帰還型ＲＣＳ相対観測角特性照合器、７１目標姿勢推定回路、８１旋回運動検出器、９１旋回運動推定器。

Claims

移動する目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して上記目標の識別・追尾を行うためのレーダ装置において、
上記目標への電磁波の照射、受信を行う複数の送受信手段と、
該複数の送受信手段でそれぞれ得られた検出信号同志の空間的な位置関係を照合することで、ある観測目標に関する各送受信手段の検出信号の組合わせを決定する検出信号照合手段と、
該検出信号照合手段で得られた検出信号の組合わせから目標の位置を決定し、該目標の位置と各送受信手段の位置関係からそれぞれの送受信手段間の相対観測角を算出する相対観測角算出手段と、
上記検出信号照合手段で得られた検出信号の照合結果と、上記相対観測角算出手段で得られた各送受信手段間の相対観測角から、観測目標の受信強度の相対観測角特性を得る相対観測角特性算出手段と、
候補目標の受信強度の観測角特性を蓄積する目標観測角特性データベースと、
上記相対観測角特性算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性と上記目標観測角特性データベースに蓄積された候補目標の受信強度の観測角特性を照合して、観測目標の種類とその観測角を決定する相対観測角特性照合手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
上記送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う単体レーダ器からなることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
上記複数の送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う少なくとも１個の単体レーダ器と、該単体レーダ器が目標に電波を照射し、得られた目標のエコーを受信する少なくとも１個の単体受信レーダ器とからなることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
上記複数の送受信手段は、それぞれ目標への電磁波の照射、受信を行う複数の単体レーダ器と、それぞれの単体レーダ器の送信／受信のタイミングを制御する送受信制御器とからなることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度を算出する受信強度算出器とを有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のレーダ装置。
上記単体受信レーダ器は、目標により反射されたエコーを受信する受信アンテナと、該受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、該受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度を算出する受信強度算出器とを有することを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてそのレーダ断面積を算出するＲＣＳ算出器とを有することを特徴とする請求項２または３記載のレーダ装置。
上記単体受信レーダ器は、目標により反射されたエコーを受信する受信アンテナと、該受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、該受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてその散乱断面積を算出するＳＣＳ算出器とを有することを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
上記単体レーダ器は、目標に対する高周波の送信信号を生成する送信機と、該送信機で生成された送信信号を送信し、目標により反射されたエコーを受信する送受信アンテナと、該送受信アンテナを介して得られた目標エコーを受信する受信機と、送信時には上記送信機から上記送受信アンテナへ、受信時には上記送受信アンテナから上記受信機へ信号を送る送受切換器と、上記受信機で得られた受信信号に検出処理を施して、目標信号を検出する検出器と、該検出器で得られた目標信号から、各目標の位置を推定する位置情報算出器と、上記検出器で得られた目標信号から、各目標の受信強度に基づいてその散乱断面積を算出するＳＣＳ算出器とを有することを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
上記相対観測角特性照合手段に代えて、目標と各送受信手段の位置関係から各送受信手段の受信信号の信頼度の重みを計算する重み算出手段と、該重み算出手段で得られた重みを考慮して、上記相対観測角特性算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性と上記目標観測角特性データベースに蓄積された各候補目標の受信強度の照合を行う重み考慮相対観測角特性照合手段とを用いることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレーダ装置。
各送受信手段での送受信から上記相対観測角特性照合手段での照合までの処理を複数回繰り返し、得られた各回の姿勢推定結果を蓄積する複数回姿勢推定結果格納手段と、該複数回姿勢推定結果格納手段に格納された複数回の姿勢推定結果から、観測目標の回転運動を推定する回転運動推定手段と、各候補目標ごとに回転運動特性を蓄積する目標回転運動特性データベースと、上記回転運動推定手段で得られた観測目標の回転運動情報と上記目標回転運動特性データベースに蓄積された候補目標の回転運動情報を照合し、目標識別を行う回転運動型目標識別手段を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレーダ装置。
上記相対観測角特性照合手段、上記目標回転運動特性データベースおよび上記回転運動型目標識別手段に代えて、各想定観測角および各候補目標ごとにつけられた重みを考慮に入れて、上記相対観測角算出手段で得られた観測目標の受信強度の相対観測角特性、および上記目標観測角特性データベースに蓄積された各候補目標の受信強度の照合を行う帰還型相対観測角特性照合手段と、上記回転運動推定手段で推定された回転運動の大きさに対して閾値処理を行い、事前に設定した閾値を越えた回転運動が推定された場合には、現在の識別結果に対応する候補目標に関する識別の優先度を下げるように、上記帰還型相対観測角特性照合手段における重みを設定する回転運動閾値回路とを用いることを特徴とする請求項１１記載のレーダ装置。
上記回転運動閾値回路に代えて、上記回転運動推定手段で推定された回転運動の時間変化から次の観測における目標の姿勢を推定し、上記帰還型相対観測角特性照合手段における重みを、その相対角近傍で優先するように変化させる目標姿勢推定手段を用いることを特徴とする請求項１２記載のレーダ装置。
上記目標回転運動特性データベースおよび上記回転運動型目標識別手段に代えて、上記回転運動推定手段で得られた回転運動の時間変化から観測目標の旋回の有無を判定する旋回運動検出手段と、該旋回運動検出手段の旋回運動の有無の判定結果に基づき最適な追尾を行う追尾処理手段とを用いることを特徴とする請求項１１記載のレーダ装置。
上記旋回運動検出手段に代えて、上記回転運動推定手段で得られた目標の回転運動から目標の旋回運動の状態を推定する旋回運動推定手段を用いることを特徴とする請求項１４記載のレーダ装置。
上記旋回運動推定手段は、事前に推定された目標の速度を上記回転運動推定手段で得られた観測目標の回転角速度で割った値に対応する半径の等速円運動を行うとみなす処理を行うことを特徴とする請求項１５記載のレーダ装置。