JP6721409B2 - Radar detection device, method and program - Google Patents
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Description
本開示は、複数の系統の信号を用いるレーダ探知技術に関する。 The present disclosure relates to radar detection technology using signals of a plurality of systems.
複数の系統の信号を用いるレーダ探知技術として、単数の送信系統及び複数の受信系統を用いる位相モノパルスレーダ探知技術、複数の送信系統及び単数の受信系統を用いる位相モノパルスレーダ探知技術、及び、フェーズドアレーレーダ探知技術等が存在する。 As a radar detection technique using signals of a plurality of systems, a phase monopulse radar detection technique using a single transmission system and a plurality of reception systems, a phase monopulse radar detection technique using a plurality of transmission systems and a single reception system, and a phased array There are radar detection technologies and the like.
複数の系統の信号を用いるレーダ探知技術でも、レーダ探知対象のターゲットをレーダ探知対象外のクラッタと区別する必要が考えられる。ターゲットをクラッタと区別する技術として、例えば、特許文献1、2に開示された技術が挙げられる。
Even in the radar detection technique using signals of a plurality of systems, it is considered necessary to distinguish the target of the radar detection target from the clutter that is not the radar detection target. Examples of the technique for distinguishing the target from the clutter include the techniques disclosed in
特許文献1に開示された技術では、統計的に考え得るクラッタによる受信強度より高い強度閾値を設定し、強度閾値より高い受信強度をターゲットによるものと判定し、強度閾値より低い受信強度をクラッタによるものと判定する。しかし、ターゲットによる受信強度がクラッタによる受信強度より低くても、ターゲットを検出することが望ましい。
In the technique disclosed in
特許文献2に開示された技術では、時系列に並んだ複数のスキャンの間で相関処理を実行し、時系列で系統的に出現する受信強度をターゲットによるものと判定し、時系列で突発的に出現する受信強度をクラッタによるものと判定する。しかし、時系列に並んだ複数のスキャンの間で相関処理を実行しなくても、ターゲットを検出することが望ましい。
In the technique disclosed in
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、複数の系統の信号を用いるレーダ探知技術において、ターゲットによる受信強度がクラッタによる受信強度より低くても、かつ、時系列に並んだ複数のスキャンの間で相関処理を実行しなくても、ターゲットをクラッタと区別することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present disclosure is a radar detection technique using signals of a plurality of systems, and even if the reception intensity by the target is lower than the reception intensity by the clutter, and a plurality of scans arranged in time series are provided. The purpose is to distinguish a target from clutter without performing correlation processing between them.
上記目的を達成するために、各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが小さい信号のスペクトルをターゲットによるものと判定する一方で、各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが大きい信号のスペクトルをクラッタによるものと判定することとした。 In order to achieve the above object, it is determined that the spectrum of the signal with a small variation in the intensity peak position in each system is due to the target, while the spectrum of the signal with a large variation in the intensity peak position in each system is due to the clutter. It was decided to judge.
具体的には、本開示は、複数の系統の信号を用いるレーダ探知装置であって、各々の系統の信号のスペクトルを計算するスペクトル計算部と、前記スペクトル計算部が計算した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を検出する強度ピーク位置検出部と、前記強度ピーク位置検出部が検出した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが小さい信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが大きい信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する強度ピーク位置比較部と、を備えることを特徴とするレーダ探知装置である。 Specifically, the present disclosure is a radar detection device that uses signals of a plurality of systems, and a spectrum calculation unit that calculates a spectrum of a signal of each system, and a spectrum calculation unit of each system calculated by the spectrum calculation unit. Intensity peak position detection unit for detecting the intensity peak position of the spectrum of the signal, comparing the intensity peak position of the spectrum of the signal of each system detected by the intensity peak position detection unit, the intensity peak position in each system A spectrum of a signal having a small variation of the target is determined, and an intensity peak position comparison unit that determines a spectrum of the signal having a large variation of the intensity peak position in each of the systems is a clutter. It is a radar detection device that does.
また、本開示は、複数の系統の信号を用いるレーダ探知方法であって、各々の系統の信号のスペクトルを計算するスペクトル計算ステップと、前記スペクトル計算ステップで計算した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を検出する強度ピーク位置検出ステップと、前記強度ピーク位置検出ステップで検出した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが小さい信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが大きい信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する強度ピーク位置比較ステップと、を順に備えることを特徴とするレーダ探知方法である。 Further, the present disclosure is a radar detection method using signals of a plurality of systems, a spectrum calculation step of calculating a spectrum of a signal of each system, and a spectrum of a signal of each system calculated in the spectrum calculation step. Intensity peak position detection step of detecting the intensity peak position of the, comparing the intensity peak position of the spectrum of the signal of each of the system detected in the intensity peak position detection step, the dispersion of the intensity peak position in each system An intensity peak position comparison step of determining that a spectrum of a small signal is due to a target and determining a spectrum of a signal with a large variation in intensity peak position in each of the systems due to clutter, in order. It is a detection method.
また、本開示は、複数の系統の信号を用いるレーダ探知プログラムであって、各々の系統の信号のスペクトルを計算するスペクトル計算ステップと、前記スペクトル計算ステップで計算した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を検出する強度ピーク位置検出ステップと、前記強度ピーク位置検出ステップで検出した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが小さい信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが大きい信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する強度ピーク位置比較ステップと、をコンピュータに順に実行させるためのレーダ探知プログラムである。 Further, the present disclosure is a radar detection program using signals of a plurality of systems, a spectrum calculation step of calculating a spectrum of a signal of each system, and a spectrum of a signal of each system calculated in the spectrum calculation step. Intensity peak position detection step of detecting the intensity peak position of the, comparing the intensity peak position of the spectrum of the signal of each of the system detected in the intensity peak position detection step, the dispersion of the intensity peak position in each system A radar for causing a computer to sequentially execute the intensity peak position comparison step of determining a spectrum of a small signal as a target, and determining a spectrum of a signal having a large variation in intensity peak position in each system as a clutter. It is a detection program.
この構成によれば、各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較することから、ターゲットによる受信強度がクラッタによる受信強度より低くても、ターゲットをクラッタと区別することができる。そして、各々の系統における時系列的にただ一つの受信信号のスキャンを比較することから、時系列に並んだ複数のスキャンの間で相関処理を実行しなくても、ターゲットをクラッタと区別することができる。 According to this configuration, since the intensity peak positions of the spectra of the signals of the respective systems are compared, even if the reception intensity by the target is lower than the reception intensity by the clutter, the target can be distinguished from the clutter. Then, since the scans of only one received signal are compared in time series in each system, it is possible to distinguish the target from the clutter without performing correlation processing between the plurality of scans arranged in time series. You can
また、本開示は、前記強度ピーク位置比較部がターゲットによるものと判定した前記各々の系統の信号のスペクトルのピーク強度を比較し、前記各々の系統におけるピーク強度のばらつきが小さい信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、前記各々の系統におけるピーク強度のばらつきが大きい信号のスペクトルをクラッタによるものと修正するピーク強度比較部、をさらに備えることを特徴とするレーダ探知装置である。 Further, the present disclosure compares the peak intensities of the spectra of the signals of the respective systems that the intensity peak position comparison unit determines to be due to the target, and targets the spectra of the signals with small variations in the peak intensities of the respective systems. The radar detecting apparatus further includes a peak intensity comparing unit that determines that the spectrum of a signal having a large variation in peak intensity in each system is corrected to that due to clutter.
この構成によれば、各々の系統における強度ピーク位置がほとんどずれていない信号のスペクトルにおいては、各々の系統におけるピーク強度がほとんど異なっていないことを確認することにより、ターゲットをクラッタとより確実に区別することができる。一方で、各々の系統における強度ピーク位置がほとんどずれていない信号のスペクトルであっても、各々の系統におけるピーク強度が大きく異なっていることを確認することにより、クラッタをターゲットと誤認するのを防止することができる。 According to this configuration, in the spectrum of the signal in which the intensity peak positions in each system are almost the same, it is possible to more reliably distinguish the target from the clutter by confirming that the peak intensities in each system are almost the same. can do. On the other hand, even if it is the spectrum of the signal where the intensity peak positions in each system are almost the same, it is possible to prevent the clutter from being mistaken as a target by confirming that the peak intensities in each system are significantly different. can do.
また、本開示は、前記複数の系統の信号は、位相モノパルス方式における複数の系統の信号であることを特徴とするレーダ探知装置である。 Further, the present disclosure is the radar detecting apparatus, wherein the signals of the plurality of systems are signals of the plurality of systems in the phase monopulse system.
この構成によれば、本開示を位相モノパルス方式に適用することができる。 According to this configuration, the present disclosure can be applied to the phase monopulse system.
また、本開示は、前記複数の系統の信号は、フェーズドアレー方式における複数の系統の信号であることを特徴とするレーダ探知装置である。 Further, the present disclosure is the radar detection apparatus, wherein the signals of the plurality of systems are signals of the plurality of systems in a phased array system.
この構成によれば、本開示をフェーズドアレー方式に適用することができる。 According to this configuration, the present disclosure can be applied to the phased array method.
このように、本開示によれば、複数の系統の信号を用いるレーダ探知技術において、ターゲットによる受信強度がクラッタによる受信強度より低くても、かつ、時系列に並んだ複数のスキャンの間で相関処理を実行しなくても、ターゲットをクラッタと区別することができる。 As described above, according to the present disclosure, in the radar detection technology that uses signals of a plurality of systems, even if the reception intensity of the target is lower than the reception intensity of the clutter, the correlation between the plurality of scans arranged in time series is obtained. The target can be distinguished from the clutter without performing any processing.
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of implementation of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following embodiments.
本開示の位相モノパルスレーダ探知装置の装置構成を図1に示す。本開示の位相モノパルスレーダ探知方法の処理手順を図2及び図3に示す。 A device configuration of the phase monopulse radar detection device of the present disclosure is shown in FIG. The processing procedure of the phase monopulse radar detection method of the present disclosure is shown in FIGS. 2 and 3.
位相モノパルスレーダ探知装置Rは、送信系統Tx、受信系統Rx1、Rx2、キャリア信号生成部1、ビート信号生成部2−1、2−2、A/D変換部3−1、3−2、スペクトル計算部4−1、4−2、位相差計算部5、強度ピーク位置検出部6−1、6−2、強度ピーク位置比較部7及びピーク強度比較部8から構成される。ここで、位相モノパルスレーダ探知装置Rは、図2及び図3に記載された処理の実行のための位相モノパルスレーダ探知プログラムをインストールされている。そして、位相モノパルスレーダ探知プログラムは、記憶媒体又はネットワークを介して提供されることができる。
The phase monopulse radar detection device R includes a transmission system Tx, reception systems Rx1 and Rx2, carrier
送信系統Txは、キャリア信号生成部1が生成したキャリア信号を変調して送信する。受信系統Rx1、Rx2は、ターゲット又はクラッタからの反射信号を受信する。本実施形態では、受信系統は2系統であるが、変形例として、受信系統は3系統以上でもよい。
The transmission system Tx modulates and transmits the carrier signal generated by the carrier
ビート信号生成部2−1、2−2は、それぞれ、受信系統Rx1、Rx2における受信信号と、キャリア信号生成部1が生成したキャリア信号と、の間のA/D変換前のビート信号を生成する。A/D変換部3−1、3−2は、それぞれ、ビート信号生成部2−1、2−2がそれぞれ生成した受信系統Rx1、Rx2におけるA/D変換前のビート信号を、受信系統Rx1、Rx2におけるA/D変換後のビート信号に変換する(ステップS1)。図4の左側には、各々の受信系統におけるビート信号が例示される。
The beat signal generation units 2-1 and 2-2 generate beat signals before A/D conversion between the reception signals in the reception systems Rx1 and Rx2 and the carrier signal generated by the carrier
スペクトル計算部4−1、4−2は、それぞれ、A/D変換部3−1、3−2がそれぞれ変換した受信系統Rx1、Rx2におけるA/D変換後のビート信号のスペクトルを計算する(ステップS2)。図4の右側には、各々の受信系統における1スキャン分のビート信号のスペクトルが、ターゲットの距離及びターゲットの速度の関数として例示される。 The spectrum calculation units 4-1 and 4-2 calculate the spectrums of the beat signals after A/D conversion in the reception systems Rx1 and Rx2 converted by the A/D conversion units 3-1 and 3-2, respectively ( Step S2). On the right side of FIG. 4, the spectrum of the beat signal for one scan in each reception system is illustrated as a function of the target distance and the target velocity.
以後の処理では、図4の右側に例示した1スキャン分のビート信号のスペクトルを利用すれば十分であり、特許文献2に開示された複数スキャン分の受信信号のスペクトルを利用しなくてもよい。実施形態では、ターゲットの距離及びターゲットの速度の関数として、スペクトルの強度が計算されているが、変形例として、ターゲットの距離及び速度以外の他の変数の関数として、スペクトルの強度が計算されてもよい。
In the subsequent processing, it is sufficient to use the spectrum of the beat signal for one scan illustrated on the right side of FIG. 4, and it is not necessary to use the spectrum of the received signals for a plurality of scans disclosed in
位相差計算部5は、スペクトル計算部4−1、4−2がそれぞれ計算した受信系統Rx1、Rx2におけるビート信号の位相の差分を計算する。そして、受信系統Rx1、Rx2におけるビート信号の位相差の情報を、ピーク強度比較部8に出力する(後述のステップS12を参照。)。強度ピーク位置検出部6−1、6−2は、それぞれ、スペクトル計算部4−1、4−2がそれぞれ計算した受信系統Rx1、Rx2におけるビート信号のスペクトルの強度ピーク位置を検出する(ステップS3)。
The
図5には、受信系統Rx1、Rx2における1スキャン分のビート信号のスペクトルが、ターゲットの距離の関数として例示される。強度ピーク位置検出部6−1は、強度ピーク位置D1−1、・・・、D1−5を検出している。強度ピーク位置検出部6−2は、強度ピーク位置D2−1、・・・、D2−3を検出している。 FIG. 5 illustrates the spectrum of the beat signal for one scan in the reception systems Rx1 and Rx2 as a function of the target distance. The intensity peak position detector 6-1 detects the intensity peak positions D1-1,..., D1-5. The intensity peak position detector 6-2 detects intensity peak positions D2-1,..., D2-3.
図6には、受信系統Rx1、Rx2における1スキャン分のビート信号のスペクトルが、ターゲットの速度の関数として例示される。強度ピーク位置検出部6−1は、強度ピーク位置V1−1、・・・、V1−12を検出している。強度ピーク位置検出部6−2は、強度ピーク位置V2−1、・・・、V2−10を検出している。 FIG. 6 illustrates the spectrum of the beat signal for one scan in the reception systems Rx1 and Rx2 as a function of the speed of the target. The intensity peak position detector 6-1 detects intensity peak positions V1-1,..., V1-12. The intensity peak position detector 6-2 detects the intensity peak positions V2-1,..., V2-10.
強度ピーク位置比較部7は、強度ピーク位置検出部6−1、6−2がそれぞれ検出した受信系統Rx1、Rx2におけるビート信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較する(ステップS4)。そして、受信系統Rx1、Rx2における強度ピーク位置の差分が所定位置閾値より小さいビート信号のスペクトルを(ステップS5において「小」)、ターゲットによるものと判定する(ステップS6)。一方で、受信系統Rx1、Rx2における強度ピーク位置の差分が所定位置閾値より大きいビート信号のスペクトルを(ステップS5において「大」)、クラッタによるものと判定する(ステップS7)。
The intensity peak
ここで、ターゲットは、位相モノパルスレーダ探知装置Rから見て点状に位置するため、複数の受信系統Rx1、Rx2におけるターゲットからの受信信号は、ターゲットの方向に起因する決定論的な位相差の影響を受けるのみであり、ほとんどずれていないスペクトル強度ピーク位置を有する、と考えられる。一方で、クラッタは、位相モノパルスレーダ探知装置Rから見て一様に分布するため、複数の受信系統Rx1、Rx2におけるクラッタからの受信信号は、クラッタの分布に起因する確率論的な位相差の影響を受けてしまうので、大きくずれているスペクトル強度ピーク位置を有する、と考えられる。 Here, since the target is located in a dot shape when viewed from the phase monopulse radar detection device R, the received signals from the target in the plurality of reception systems Rx1 and Rx2 have a deterministic phase difference due to the direction of the target. It is considered to have spectral intensity peak positions that are only affected and have little deviation. On the other hand, since the clutter is uniformly distributed when viewed from the phase monopulse radar detection device R, the received signals from the clutter in the plurality of receiving systems Rx1 and Rx2 have a stochastic phase difference due to the distribution of the clutter. Since it is affected, it is considered that the spectrum intensity peak position is largely deviated.
図5では、強度ピーク位置比較部7は、強度ピーク位置D1−1、D2−1が、ほとんどずれておらず、ターゲットによるものと判定している。そして、強度ピーク位置D1−3、D2−2が、ほとんどずれておらず、ターゲットによるものと判定している。一方で、強度ピーク位置D1−2、D1−4、D1−5と、強度ピーク位置D2−3が、大きくずれており、クラッタによるものと判定している。
In FIG. 5, the intensity peak
ここで注目すべきことは、ターゲットによるものと判定された強度ピーク位置D1−3、D2−2におけるピーク強度が、クラッタによるものと判定された強度ピーク位置D1−2、D2−3におけるピーク強度より、低いということである。 It should be noted here that the peak intensities at the intensity peak positions D1-3 and D2-2 determined to be due to the target are the peak intensities at the intensity peak positions D1-2 and D2-3 determined to be due to clutter. Is lower than that.
図6では、強度ピーク位置比較部7は、強度ピーク位置V1−2、V2−2が、ほとんどずれておらず、ターゲットによるものと判定している。一方で、強度ピーク位置V1−1、V1−3、・・・、V1−12と、強度ピーク位置V2−1、V2−3、・・・、V2−10が、大きくずれており、クラッタによるものと判定している。
In FIG. 6, the intensity peak
ここで注目すべきことは、ターゲットによるものと判定された強度ピーク位置V1−2、V2−2におけるピーク強度が、クラッタによるものと判定された強度ピーク位置V1−1、V2−1におけるピーク強度より、低いということである。 It should be noted here that the peak intensities at the intensity peak positions V1-2 and V2-2 determined to be due to the target are the peak intensities at the intensity peak positions V1-1 and V2-1 determined to be due to clutter. Is lower than that.
ピーク強度比較部8は、強度ピーク位置比較部7がターゲットによるものと判定した受信系統Rx1、Rx2におけるビート信号のスペクトルのピーク強度を比較する(ステップS8)。そして、受信系統Rx1、Rx2におけるピーク強度の差分が所定強度閾値より小さいビート信号のスペクトルを(ステップS9において「小」)、ターゲットによるものと改めて判定する(ステップS10)。一方で、受信系統Rx1、Rx2におけるピーク強度の差分が所定強度閾値より大きいビート信号のスペクトルを(ステップS9において「大」)、クラッタによるものと新たに修正する(ステップS11)。
The peak
ここで、ピーク強度比較処理では、各々の受信系統Rx1、Rx2における強度ピーク位置がほとんどずれていない受信信号のスペクトルにおいては、各々の受信系統Rx1、Rx2におけるピーク強度が、通常はほとんど異なっていないが、まれに大きく異なる場合があることが前提となる。つまり、ピーク強度比較処理では、各々の受信系統Rx1、Rx2が、ほぼ同等の性能を有するうえに、あまり広角の方向を探知するのではなく、正面近くの方向を探知することが前提となる。 Here, in the peak intensity comparison process, in the spectrum of the received signal in which the intensity peak positions in the respective receiving systems Rx1 and Rx2 are not substantially deviated, the peak intensities in the respective receiving systems Rx1 and Rx2 are usually almost different. However, it is assumed that there are rare cases where they may differ greatly. In other words, in the peak intensity comparison process, it is premised that the reception systems Rx1 and Rx2 have almost the same performance, and that they detect not a wide-angle direction but a direction near the front.
図5では、ピーク強度比較部8は、強度ピーク位置D1−1、D2−1におけるピーク強度が、ほとんど異なっておらず、ターゲットによるものと改めて判定している。そして、強度ピーク位置D1−3、D2−2におけるピーク強度が、ほとんど異なっておらず、ターゲットによるものと改めて判定している。図6では、強度ピーク位置V1−2、V2−2におけるピーク強度が、ほとんど異なっておらず、ターゲットによるものと改めて判定している。ここで、強度ピーク位置D1−*、D2−*又は強度ピーク位置V1−*、V2−*(ただし、*は、強度ピークの任意番号を示す。)におけるピーク強度が、大きく異なっていれば、クラッタによるものと新たに修正することになる。
In FIG. 5, the peak
ピーク強度比較部8は、改めてターゲットによるものと判定した受信系統Rx1、Rx2におけるビート信号のスペクトルについて、受信系統Rx1、Rx2におけるビート信号の位相差に基づいて、ターゲットの方向を検出する(ステップS12)。
The peak
本実施形態では、単数の送信系統Tx及び複数の受信系統Rx1、Rx2を用いる位相モノパルスレーダ探知技術について、本開示を適用している。一般的には、複数の系統の信号を用いるレーダ探知技術であれば、本開示を適用することができる。具体的には、複数の送信系統及び単数の受信系統を用いる位相モノパルスレーダ探知技術、及び、フェーズドアレーレーダ探知技術等において、本開示を適用することができる。 In the present embodiment, the present disclosure is applied to a phase monopulse radar detection technique that uses a single transmission system Tx and a plurality of reception systems Rx1 and Rx2. In general, the present disclosure can be applied to any radar detection technique that uses signals of a plurality of systems. Specifically, the present disclosure can be applied to a phase monopulse radar detection technique, a phased array radar detection technique, and the like that use a plurality of transmission systems and a single reception system.
複数の送信系統及び単数の受信系統を用いる位相モノパルスレーダ探知技術では、周波数分割多重、時間分割多重又は符号分割多重を行うことにより、本開示を適用する。 In the phase monopulse radar detection technique using a plurality of transmission systems and a single reception system, the present disclosure is applied by performing frequency division multiplexing, time division multiplexing, or code division multiplexing.
本開示のフェーズドアレーレーダ探知装置の装置構成を図7に示す。本開示のフェーズドアレーレーダ探知方法の処理手順を図8に示す。 A device configuration of the phased array radar detection device of the present disclosure is shown in FIG. 7. FIG. 8 shows a processing procedure of the phased array radar detection method of the present disclosure.
フェーズドアレーレーダ探知装置Rは、送信系統Tx、受信系統Rx1、・・・、RxN、キャリア信号生成部1、ビート信号生成部2−1、・・・、2−N、A/D変換部3−1、・・・、3−N、スペクトル計算部4−1、・・・、4−N、強度ピーク位置検出部6−1、・・・6−N、強度ピーク位置比較部7、ピーク強度比較部8及び方向検出部9から構成される。ここで、フェーズドアレーレーダ探知装置Rは、図8に記載された処理の実行のためのフェーズドアレーレーダ探知プログラムをインストールされている。
The phased array radar detection device R includes a transmission system Tx, a reception system Rx1,..., RxN, a carrier
図7における送信系統Tx、受信系統Rx1、・・・、RxN、キャリア信号生成部1、ビート信号生成部2−1、・・・、2−N、A/D変換部3−1、・・・、3−N、スペクトル計算部4−1、・・・、4−N及び強度ピーク位置検出部6−1、・・・6−Nは、図1における送信系統Tx、受信系統Rx1、Rx2、キャリア信号生成部1、ビート信号生成部2−1、2−2、A/D変換部3−1、3−2、スペクトル計算部4−1、4−2及び強度ピーク位置検出部6−1、6−2と、それぞれ同様である。
, RxN, carrier
強度ピーク位置比較部7は、強度ピーク位置検出部6−1、・・・6−Nがそれぞれ検出した受信系統Rx1、・・・、RxNにおけるビート信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較する。そして、受信系統Rx1、・・・、RxNにおける強度ピーク位置のばらつきが小さいビート信号のスペクトルを、ターゲットによるものと判定する(図8の上段を参照。)。一方で、受信系統Rx1、・・・、RxNにおける強度ピーク位置のばらつきが大きいビート信号のスペクトルを、クラッタによるものと判定する(図8の下段を参照。)。
The intensity peak
ピーク強度比較部8は、強度ピーク位置比較部7がターゲットによるものと判定した受信系統Rx1、・・・、RxNにおけるビート信号のスペクトルのピーク強度を比較する。そして、受信系統Rx1、・・・、RxNにおけるピーク強度のばらつきが小さいビート信号のスペクトルを、ターゲットによるものと改めて判定する(図8の上段を参照。)。一方で、受信系統Rx1、・・・、RxNにおけるピーク強度のばらつきが大きいビート信号のスペクトルを、クラッタによるものと新たに修正する(図8の下段を参照。)。
The peak
方向検出部9は、スペクトル計算部4−1、・・・、4−Nがそれぞれ計算した受信系統Rx1、・・・、RxNにおけるビート信号の位相に基づいて、ターゲットの方向を検出する。ピーク強度比較部8は、改めてターゲットによるものと判定した受信系統Rx1、・・・、RxNにおけるビート信号のスペクトルについて、ターゲットの方向を出力する。
The direction detection unit 9 detects the direction of the target based on the phases of the beat signals in the reception systems Rx1,..., RxN calculated by the spectrum calculation units 4-1,..., 4-N, respectively. The peak
ここで、受信系統Rx1、・・・、RxNにおける強度ピーク位置又はピーク強度のばらつきの評価方法について、図8を用いて説明する。まず、以下に記載の差分を算出する。
差分(1):受信系統Rx1、Rx2における強度ピーク位置又はピーク強度の差分
差分(2):受信系統Rx1、Rx3における強度ピーク位置又はピーク強度の差分
差分(3):受信系統Rx1、Rx4における強度ピーク位置又はピーク強度の差分
差分(4):受信系統Rx2、Rx3における強度ピーク位置又はピーク強度の差分
差分(5):受信系統Rx2、Rx4における強度ピーク位置又はピーク強度の差分
差分(6):受信系統Rx3、Rx4における強度ピーク位置又はピーク強度の差分
Here, an evaluation method of the intensity peak position or variation in peak intensity in the reception systems Rx1,..., RxN will be described with reference to FIG. First, the differences described below are calculated.
Difference (1): Difference between intensity peak positions or peak intensities in the reception systems Rx1 and Rx2 (2): Intensity peak position or difference in intensity between the reception systems Rx1 and Rx3 Difference (3): Intensity in the reception systems Rx1 and Rx4 Difference in peak position or peak intensity (4): Difference in intensity peak position or peak intensity in receiving systems Rx2, Rx3 (5): Difference in intensity peak position or peak intensity in receiving systems Rx2, Rx4 (6): Difference in intensity peak position or peak intensity in the receiving system Rx3, Rx4
次に、以下に記載の方法のうち、いずれかの方法を採用して、ばらつきを評価する。
方法(1):差分(1)〜(6)の「最小値」を抽出し、最小値が所定閾値より小さいときには、当該ビート信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、最小値が所定閾値より大きいときには、当該ビート信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する。
方法(2):差分(1)〜(6)の「最大値」を抽出し、最大値が所定閾値より小さいときには、当該ビート信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、最大値が所定閾値より大きいときには、当該ビート信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する。
方法(3):差分(1)〜(6)の「分散値」又は「平均値」を算出し、分散値又は平均値が所定閾値より小さいときには、当該ビート信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、分散値又は平均値が所定閾値より大きいときには、当該ビート信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する。
Next, one of the methods described below is adopted to evaluate the variation.
Method (1): The “minimum value” of the differences (1) to (6) is extracted, and when the minimum value is smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the spectrum of the beat signal is due to the target, and the minimum value is smaller than the predetermined threshold value. When it is large, it is determined that the spectrum of the beat signal is due to clutter.
Method (2): The “maximum value” of the differences (1) to (6) is extracted, and when the maximum value is smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the spectrum of the beat signal is due to the target, and the maximum value is greater than the predetermined threshold value. When it is large, it is determined that the spectrum of the beat signal is due to clutter.
Method (3): Calculate the “variance value” or “average value” of the differences (1) to (6), and if the variance value or average value is smaller than a predetermined threshold value, determine that the spectrum of the beat signal is due to the target. However, when the variance value or the average value is larger than the predetermined threshold value, it is determined that the spectrum of the beat signal is due to clutter.
方法(1)では、ある1組の受信系統における強度ピーク位置又はピーク強度の差分が所定閾値より小さいときには、他の組の受信系統における強度ピーク位置又はピーク強度の差分が所定閾値より大きいときでも、当該ビート信号のスペクトルをターゲットによるものと判定する。方法(2)では、ある1組の受信系統における強度ピーク位置又はピーク強度の差分が所定閾値より大きいときには、他の組の受信系統における強度ピーク位置又はピーク強度の差分が所定閾値より小さいときでも、当該ビート信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する。方法(3)では、方法(1)、(2)の中間的な考え方として、複数の受信系統における強度ピーク位置又はピーク強度のばらつきに基づいて、当該ビート信号のスペクトルをターゲットによるものかクラッタによるものか判定する。 In method (1), when the intensity peak position or the difference in peak intensity in a certain set of receiving systems is smaller than a predetermined threshold, even when the intensity peak position or the difference in peak intensity in another set of receiving systems is larger than a predetermined threshold. , It is determined that the spectrum of the beat signal is due to the target. In the method (2), when the intensity peak position or the difference between peak intensities in a certain set of receiving systems is larger than a predetermined threshold, even when the intensity peak position in the other set of receiving systems or the difference in peak intensity is smaller than a predetermined threshold , It is determined that the spectrum of the beat signal is due to clutter. In the method (3), as an intermediate idea between the methods (1) and (2), the spectrum of the beat signal is based on the target or clutter based on the intensity peak position or the variation of the peak intensity in a plurality of receiving systems. Determine if it is something.
本開示のレーダ探知装置、方法及びプログラムは、複数の系統の信号を用いるレーダ探知技術において、ターゲットによる受信強度がクラッタによる受信強度より低くても、かつ、時系列に並んだ複数のスキャンの間で相関処理を実行しなくても、ターゲットをクラッタと区別することができる。 The radar detection device, method, and program according to the present disclosure are radar detection techniques that use signals of a plurality of systems, even when the reception intensity by the target is lower than the reception intensity by the clutter, and during a plurality of scans arranged in time series. It is possible to distinguish the target from the clutter without executing the correlation processing in.
R:位相モノパルスレーダ探知装置、フェーズドアレーレーダ探知装置
Tx:送信系統
Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、RxN:受信系統
1:キャリア信号生成部
2−1、2−2、2−N:ビート信号生成部
3−1、3−2、3−N:A/D変換部
4−1、4−2、4−N:スペクトル計算部
5:位相差計算部
6−1、6−2、6−N:強度ピーク位置検出部
7:強度ピーク位置比較部
8:ピーク強度比較部
9:方向検出部
R: Phase monopulse radar detection device, phased array radar detection device Tx: Transmission system Rx1, Rx2, Rx3, Rx4, RxN: Reception system 1: Carrier signal generation unit 2-1, 2-2, 2-N: Beat signal generation Parts 3-1, 3-2, 3-N: A/D converters 4-1, 4-2, 4-N: Spectrum calculator 5: Phase difference calculators 6-1, 6-2, 6-N : Intensity peak position detection unit 7: intensity peak position comparison unit 8: peak intensity comparison unit 9: direction detection unit
Claims (6)
各々の系統の信号のスペクトルを計算するスペクトル計算部と、
前記スペクトル計算部が計算した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を検出する強度ピーク位置検出部と、
前記強度ピーク位置検出部が検出した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが小さい信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが大きい信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する強度ピーク位置比較部と、
を備えることを特徴とするレーダ探知装置。 A radar detection device using signals of a plurality of systems,
A spectrum calculation unit that calculates the spectrum of the signal of each system,
An intensity peak position detection unit that detects the intensity peak position of the spectrum of the signal of each system calculated by the spectrum calculation unit,
The intensity peak position detecting unit compares the intensity peak positions of the spectra of the signals of the respective systems, and determines that the spectrum of the signals with small variations in the intensity peak positions of the respective systems is due to the target, An intensity peak position comparison unit that determines that the spectrum of a signal with a large variation in intensity peak position in the system of is due to clutter,
A radar detection device comprising:
をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のレーダ探知装置。 The intensity peak position comparison unit compares the peak intensities of the spectra of the signals of the respective systems determined to be due to the target, and determines that the spectrum of the signals with small variations in the peak intensity in the respective systems is due to the target, A peak intensity comparison unit that corrects a spectrum of a signal in which variation in peak intensity in each system is large due to clutter,
The radar detection device according to claim 1, further comprising:
各々の系統の信号のスペクトルを計算するスペクトル計算ステップと、
前記スペクトル計算ステップで計算した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を検出する強度ピーク位置検出ステップと、
前記強度ピーク位置検出ステップで検出した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが小さい信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが大きい信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する強度ピーク位置比較ステップと、
を順に備えることを特徴とするレーダ探知方法。 A radar detection method using signals of a plurality of systems,
A spectrum calculation step for calculating the spectrum of the signal of each system,
An intensity peak position detecting step of detecting an intensity peak position of the spectrum of the signal of each system calculated in the spectrum calculating step;
Comparing the intensity peak position of the spectrum of the signal of each system detected in the intensity peak position detection step, it is determined that the spectrum of the signal with small dispersion of the intensity peak position in each system is due to the target, Intensity peak position comparison step to determine that the spectrum of the signal with a large variation in intensity peak position in the system of is due to clutter,
A radar detection method comprising:
各々の系統の信号のスペクトルを計算するスペクトル計算ステップと、
前記スペクトル計算ステップで計算した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を検出する強度ピーク位置検出ステップと、
前記強度ピーク位置検出ステップで検出した前記各々の系統の信号のスペクトルの強度ピーク位置を比較し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが小さい信号のスペクトルをターゲットによるものと判定し、前記各々の系統における強度ピーク位置のばらつきが大きい信号のスペクトルをクラッタによるものと判定する強度ピーク位置比較ステップと、
をコンピュータに順に実行させるためのレーダ探知プログラム。 A radar detection program that uses signals from multiple systems,
A spectrum calculation step for calculating the spectrum of the signal of each system,
An intensity peak position detecting step of detecting an intensity peak position of the spectrum of the signal of each system calculated in the spectrum calculating step;
Comparing the intensity peak position of the spectrum of the signal of each system detected in the intensity peak position detection step, it is determined that the spectrum of the signal with small dispersion of the intensity peak position in each system is due to the target, Intensity peak position comparison step to determine that the spectrum of the signal with a large variation in intensity peak position in the system of is due to clutter,
Radar detection program that causes a computer to execute in sequence.
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