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JPH0693028B2 - Radar device - Google Patents
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JPH0693028B2 - Radar device - Google Patents

Radar device

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JPH0693028B2
JPH0693028B2 JP60064829A JP6482985A JPH0693028B2 JP H0693028 B2 JPH0693028 B2 JP H0693028B2 JP 60064829 A JP60064829 A JP 60064829A JP 6482985 A JP6482985 A JP 6482985A JP H0693028 B2 JPH0693028 B2 JP H0693028B2
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reflected wave
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、レーダ装置に関し、特に回転運動を含む運
動を行う目標の物理的大きさを測定するに好適な装置に
関する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a radar device, and more particularly to a device suitable for measuring a physical size of a target that makes a motion including a rotary motion.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

第5図に、一般的なレーダ装置の概略構成を示す。この
レーダ装置において、高安定発振器10は安定化した所定
周波数の信号を発生する回路であり、この発生された信
号は送信機20および受信機50にそれぞれ供給される。送
信機20ではこの入力された信号に基づいて所要の繰り返
し周期を有するパルス信号を発生し、これを送受切換器
30を介して空中線40に供給する。これにより空中線40か
らは同パルス信号が送信信号として放射される。一方、
目標からの反射波は、同空中線40によって受信され、こ
れが上記送受切換器30を介して受信機50に供給される。
この受信機50にも上述したように高安定発振器10の発振
信号が供給されており、上記受信信号はこの発振信号と
混合されて復調される。この復調信号が表示器60に供給
されて適宜に表示されることとなる。
FIG. 5 shows a schematic configuration of a general radar device. In this radar device, the highly stable oscillator 10 is a circuit that generates a stabilized signal of a predetermined frequency, and the generated signal is supplied to the transmitter 20 and the receiver 50, respectively. The transmitter 20 generates a pulse signal having a required repetition period on the basis of the input signal, and transmits the pulse signal to the transmission / reception switch.
Supply to the antenna 40 via 30. As a result, the same pulse signal is emitted from the antenna 40 as a transmission signal. on the other hand,
The reflected wave from the target is received by the antenna 40, and this is supplied to the receiver 50 via the duplexer 30.
The oscillation signal of the highly stable oscillator 10 is also supplied to the receiver 50 as described above, and the reception signal is mixed with the oscillation signal and demodulated. This demodulated signal is supplied to the display device 60 and displayed appropriately.

ところで、マイクロ波帯レーダは一般に天候等に左右さ
れ難いことで知られているが、このマイクロ波帯レーダ
によって目標の形状までも知ろうとすることは困難であ
るとされていた。これは該レーダ自身の空間分解能が目
標の大きさに比べて粗いためである。ここでこれを克服
する技術として合成開口レーダ(以下SARと略称する)
が提案され実用されることとなった。数値のようにこの
SARとは、アンテナおよび送受信装置を高速度で移動す
るプラットホーム上に搭載し、これらアンテナおよび送
受信装置の移動に伴なう空間上の多数の場所で目標のエ
コーデータを収集するようにしたものであり、これによ
って大きな開口長をもつアンテナと同等の指向性を作り
出し、ひいては該レーダ装置としての分解能を高めるも
のである。
By the way, the microwave band radar is generally known to be difficult to be influenced by the weather and the like, but it has been said that it is difficult to know even the shape of a target by the microwave band radar. This is because the spatial resolution of the radar itself is coarser than the target size. Here, as a technique to overcome this, a synthetic aperture radar (hereinafter abbreviated as SAR)
Was proposed and put into practical use. This like a number
SAR is a system in which an antenna and a transmitter / receiver are mounted on a platform that moves at high speed, and target echo data is collected at many places in the space associated with the movement of the antenna and the transmitter / receiver. By doing so, directivity equivalent to that of an antenna having a large aperture length is created, and the resolution of the radar device is improved.

しかし、SARのこうした機能に鑑みれば、これとは逆
に、目標とする物体が動いてさえいれば、通常の固定レ
ーダによっても上記SARと同等の高分解能が得られるで
あろうことも推考できる。
However, in view of these functions of SAR, conversely, it can be inferred that even if the target object is moving, a normal fixed radar will be able to obtain the same high resolution as the above SAR. .

以下にこの一例として、回転運動する目標について高分
解能の情報を得る方法を第6図を参照して説明する。
As an example of this, a method for obtaining high-resolution information about a target that rotates will be described below with reference to FIG.

いま、目標上の回転中心からrだけ離れた位置にある点
pが、角速度ωr、速度vをもって同第6図に示すよう
な態様で二次元的に回転運動しているとすると、レーダ
側には、次式で与えられるドップラー周波数fdをもつ信
号が受信される。
Now, assuming that the point p, which is located r away from the center of rotation on the target, is two-dimensionally rotationally moved with angular velocity ωr and velocity v in the manner shown in FIG. Receives a signal with the Doppler frequency fd given by

ただし、λ:レーダ送信波の波長 x:目標の回転中心からレーダ方向に対して直角方向にと
ったx軸での同回転中心からP点までの距離 ここで、こうした観測を時間Tの間連続して行ったとす
ると、1/T毎に周波数分解できるので上記ドップラー周
波数fdに関する分解能△fdは となり、またこれに対応する同図x軸方向の分解能△x
と表わされることになる。
Where λ is the wavelength of the radar transmission wave, x is the distance from the rotation center of the target to the point P on the x-axis taken in the direction perpendicular to the radar direction, and this observation is continued for time T. Then, since the frequency can be decomposed for each 1 / T, the resolution Δfd for the Doppler frequency fd is And the corresponding resolution in the x-axis direction in the figure Δx
Is Will be expressed as

このように、回転する目標については、これを適宜な時
間幅で簡素することにより、高い空間分解能を得ること
が可能である。ただし、この(3)式で得られる分解能
は、距離方向に直交する方向の分解能(以下この方向を
クロスレンジ方向、またこの方向の分解能をクロスレン
ジ分解能という)であり、距離方向の分解能については
送信パルス内変調等のパルス圧縮などによって得るとす
る。
As described above, with respect to the rotating target, it is possible to obtain high spatial resolution by simplifying the target with an appropriate time width. However, the resolution obtained by the equation (3) is the resolution in the direction orthogonal to the distance direction (hereinafter, this direction is referred to as the cross range direction, and the resolution in this direction is referred to as the cross range resolution). It is assumed to be obtained by pulse compression such as modulation within a transmission pulse.

〔背景技術の問題点〕[Problems of background technology]

上述した方式は、目標をクロスレンジ方向に分解してこ
の分解能を向上するという点では有効であるが、直接同
目標のクロスレンジ方向の大きさを知ることはできず、
レーダ装置としてはなお課題を残すものであった。な
お、目標が船舶や航空機である場合にはその回転運動も
単振動のローリングやピッチングあるいはヨーイング運
動であって回転速度が時々刻々変化することから、上記
得られる分解能も一定とはならない。
The above-mentioned method is effective in that the target is decomposed in the cross range direction to improve this resolution, but the size of the target in the cross range direction cannot be directly known.
As a radar device, there still remains a problem. When the target is a ship or an aircraft, the rotational motion thereof is also a single vibration rolling, pitching or yawing motion, and the rotational speed changes from moment to moment. Therefore, the resolution obtained above is not constant.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

この発明は、少なくとも回転運動を含む運動を行う目標
の上記クロスレンジ方向の大きさも直接測定することの
できるレーダ装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a radar device capable of directly measuring the size in the cross range direction of a target that makes a motion including at least a rotary motion.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

この発明では、上記目標を複数の距離部分に分離できる
分離分解能をもって同目標に対するパルス信号の放射を
行ない、この結果受信される目標の該分離した距離部分
毎の各反射波に対応した信号に基づき一方では、該受信
信号をドップラー周波数分解して同目標の形状を上記パ
ルス信号放射方向の距離とドップラー周波数とをパラメ
ータとした形で捕えておき、また他方では、同受信信号
から目標回転運動の中心位置を逐次求めるとともにこの
推移からさらに同目標の移動方向をも求めるようにす
る。そして最後に、この求めた目標の移動方向から先の
θ相当する角度(前記x軸と目標とのなす角度−第6図
参照)を決定し、該決定した角度の値に基づいて先の同
目標の形状に関してのパラメータを上記パルス信号放射
方向の距離とこれに直交する軸(x軸)上での距離とに
変換するようにする。これにより、上記目標は、いわゆ
る距離方向の座標、およびクロスレンジ方向の座標とい
った共に大きさを直接表わすことのできる座標をもって
表現されることとなり、この変換されたパラメータをも
って適宜画像表示するようにすれば、同目標の物理的形
状も正確に知ることができるようになる。
In the present invention, the pulse signal is radiated to the target with a separation resolution capable of separating the target into a plurality of distance parts, and as a result, based on the signal corresponding to each reflected wave for each of the separated distance parts of the target. On the one hand, the received signal is decomposed by Doppler frequency to capture the shape of the target with the distance in the pulse signal radiation direction and the Doppler frequency as parameters, and on the other hand, from the received signal, the target rotational motion The center position is sequentially obtained, and the movement direction of the same target is further obtained from this transition. Finally, the angle (corresponding to the angle between the x-axis and the target-see FIG. 6) corresponding to the angle θ from the obtained moving direction of the target is determined, and the same angle is determined based on the value of the determined angle. The parameters relating to the target shape are converted into the distance in the pulse signal emission direction and the distance on the axis (x axis) orthogonal to the distance. As a result, the target is expressed by coordinates that can directly express the size, such as coordinates in the so-called distance direction and coordinates in the cross range direction, and it is possible to appropriately display an image with the converted parameters. If so, the physical shape of the target can be accurately known.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

このように、この発明にかかるレーダ装置によれば、回
転運動を伴なう目標のクロスレンジ方向の大きさも直接
測定することができることから、同目標の物理的形状を
判定する上で非常に有益なデータをもたらすことができ
る。
As described above, according to the radar device of the present invention, the size of the target in the cross-range direction accompanied by the rotational motion can be directly measured, which is very useful in determining the physical shape of the target. Can bring various data.

〔発明の実施例〕Example of Invention

はじめに、先の第6図を参照してこの発明の原理を説明
する。
First, the principle of the present invention will be described with reference to FIG.

レーダ装置と目標とが第6図に示したような関係にある
とき、レーダ側には(1)式で示したようなドップラー
周波数fdをもつ信号が受信されることは前述した通りで
あるが、この(1)式において、目標の回転中心からP
点までの距離rや目標とx軸とのなす角θは不明である
から、同式における(2ωr/λ)およびxも共に未知で
あり、このままではドップラー周波数fdを直接xの値に
変換することはできない。
As described above, when the radar device and the target have the relationship as shown in FIG. 6, the radar receives the signal having the Doppler frequency fd as shown in the equation (1). , In this equation (1), P from the target rotation center
Since the distance r to the point and the angle θ formed by the target and the x-axis are unknown, both (2ωr / λ) and x in the equation are unknown, and the Doppler frequency fd is directly converted to the value of x in this state. It is not possible.

そこでこの発明では、レーダから上記P点までの距離を
R、またレーダから目標の回転中心までの距離をR0とし
た場合に、R0−R≪R0であれば(通常はこの条件が成り
立つ)、上記xの値も となることに着目し、このxの値を(1)式に代入す
る。すなわち となる。これらRおよびR0の値はレーダの受信エコー
(目標からの反射波)と送信パルスとの時間差からおの
ずとわかる。したがってこの(5)式によれば、目標と
x軸とのなす角度であるθの値さえわかればドップラー
周波数fdとxとの比例係数である(2ωr/λ)の値が推
定でき、ひいては該ドップラー周波数fdとして得られた
情報をxの値すなわちクロスレンジ方向の距離値に変換
できることがわかる。
Therefore, in this invention, the distance from the radar to the point P R, also in the case where the distance to the rotational center of the target from the radar set to R 0, if R 0 -R«R 0 (normally this condition Holds), and the value of x above Paying attention to that, the value of x is substituted into the equation (1). Ie Becomes The values of R and R 0 can be naturally understood from the time difference between the reception echo (reflected wave from the target) of the radar and the transmission pulse. Therefore, according to this equation (5), the value of (2ωr / λ), which is the proportional coefficient between the Doppler frequency fd and x, can be estimated by knowing the value of θ, which is the angle formed by the target and the x-axis. It can be seen that the information obtained as the Doppler frequency fd can be converted into the value of x, that is, the distance value in the cross range direction.

この目標とx軸とのなす角度θの決定に際しては、例え
ば次に示す手法が有効である。
In determining the angle θ formed by this target and the x-axis, for example, the following method is effective.

目標として例えば船舶や航空機等を想定した場合、その
運行に際して種々振動や揺動(これらが回転運動とみな
される)は生ずるものの、一般にその船体あるいは機体
は該進行の方向と同じ方向に向いていると考えられる
(船舶の場合はこの傾向も特に顕著である)。したがっ
て、これら目標の位置を継続的もしくは断続的に観測し
てこれを追尾すればこの進行方向を知ることができ、さ
らにこの進行方向がわかれば、上述した (目標の向き)≒(目標の進行方向) の関係から、クロスレンジ方向に対する目標の向きすな
わち当の目標とx軸とのなす角度θも決定することがで
きる。
When, for example, a ship or an aircraft is assumed to be the target, various vibrations and oscillations (these are considered to be rotational movements) occur during its operation, but the hull or body is generally oriented in the same direction as the traveling direction. It is considered that (this tendency is particularly remarkable in the case of ships). Therefore, by observing the positions of these targets continuously or intermittently and tracking them, it is possible to know this direction of travel, and if this direction of travel is known, the above-mentioned (direction of target) ≒ (progress of target) Direction), the direction of the target with respect to the cross range direction, that is, the angle θ between the target and the x-axis can be determined.

こうして、上記ドップラー周波数fdとして得られる情報
は有効にクロスレンジ方向の距離値xに変換される。
In this way, the information obtained as the Doppler frequency fd is effectively converted into the distance value x in the cross range direction.

第1図に、こうした原理に基づいて構成したこの発明に
かかるレーダ装置の一実施例を示す。ただし、この第1
図において、先の第5図に示した要素と基本的に同一の
機能を有する要素には同一の番号を付して示しており、
重複する説明は省略する。
FIG. 1 shows an embodiment of a radar device according to the present invention constructed on the basis of such a principle. However, this first
In the figure, elements having basically the same function as the elements shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals,
A duplicate description will be omitted.

この実施例装置は、前述した受信機50と表示器60との間
に新たに受信信号処理装置70を介在せしめて構成され
る。ただし、送信機20および受信機50では、目標を複数
の距離部分に分離できる距離分解能をもって、中空線40
を通じた同目標へのパルス信号の放射並びにこの目標か
らの反射波の受信を行なうとする。受信信号処理装置70
は、こうした条件で受信される信号に基づいて少なくと
も回転運動を含む運動を行なっているとする目標の距離
方向(レーダ方向)並びにクロスレンジ方向の座標を求
めるこの発明の主要部をなす装置であり、以下この処理
装置70の機能について第2図〜第4図も同時に参照して
詳述する。
The device of this embodiment is constructed by newly interposing a reception signal processing device 70 between the receiver 50 and the display 60 described above. However, in the transmitter 20 and the receiver 50, the hollow wire 40 has a distance resolution capable of separating the target into a plurality of distance portions.
It is assumed that the pulse signal is emitted to the same target through and the reflected wave from the target is received. Received signal processor 70
Is a device which is a main part of the present invention for obtaining coordinates of a target in a distance direction (radar direction) and a cross range direction, which are supposed to be performing a motion including at least a rotary motion based on a signal received under such a condition. Hereinafter, the function of the processing device 70 will be described in detail with reference to FIGS.

受信機50の出力信号、すなわち目標の上記複数に分離し
た距離部分毎の各反射波に対応した受信信号(正確には
この復調信号)は、該受信信号処理装置70の周波数分析
器71および目標中心位置演算回路72にそれぞれ並列に加
えられる。
The output signal of the receiver 50, that is, the received signal corresponding to each reflected wave for each of the distance portions of the target (correctly this demodulated signal) is the frequency analyzer 71 of the received signal processing device 70 and the target. Each is added in parallel to the center position calculation circuit 72.

周波数分析器70は、ドップラー効果による周波数シフト
に基づき上記受信信号を各周波数成分毎の信号に分解す
る複数のフィルタを有して同受信信号をいわゆるドップ
ラー周波数分解する周知の信号分析器であり、これによ
り該周波数分析器71からは、上記回転運動を含む運動を
行なっているとする当該目標についてパルス信号放射方
向の距離(レーダ装置から目標の分離部分までの距離)
Rと該分解したドップラー周波数fdとをパラメータとし
てその形状を擬似的に示すような信号が出力される。例
えば上記目標が船舶であって、これが第2図に示すよう
に、矢印aおよびbの如くヨーイングしながらx軸(レ
ーダ方向と直交する方向)と角度θをなす方向に進行し
ているとすると、この周波数分析器71からは、該船舶の
形状について例えば第3図に示すような内容を有する信
号が出力される。すなわちこの信号は、上記ヨーイング
のうちの矢印a方向の回転運動(第2図参照)について
はこれに対応して同第3図に実線aで示すような内容と
なり、また同ヨーイングのうちの矢印b方向の回転運動
(第2図参照)についてはこれに対応して同第3図に破
線bで示すような内容となる。このように、ここで表現
される形状は、目標のある時点での回転の態様に基づい
て決定される擬似的なものであり、厳密には該目標の振
動の速度(この例では船舶のヨーイングの速度)によっ
てもドップラー周波数fdの大きさすなわち第3図でいえ
ば縦軸方向の表示の大きさは変わってしまう。
The frequency analyzer 70 is a known signal analyzer that decomposes the received signal into so-called Doppler frequency-decomposed signals having a plurality of filters that decompose the received signal into signals for each frequency component based on the frequency shift due to the Doppler effect, As a result, from the frequency analyzer 71, the distance in the pulse signal emission direction with respect to the target that is performing the motion including the rotary motion (the distance from the radar device to the separated portion of the target).
With R and the decomposed Doppler frequency fd as parameters, a signal whose shape is simulated is output. For example, suppose that the target is a ship, which is yawing as shown in FIG. 2 while advancing in a direction forming an angle θ with the x axis (direction orthogonal to the radar direction) while yawing. From the frequency analyzer 71, a signal having the content shown in FIG. 3 for the shape of the ship is output. That is, this signal has a content corresponding to the rotational movement in the direction of arrow a in the yawing (see FIG. 2) corresponding to this, as shown by the solid line a in FIG. Corresponding to the rotational movement in the b direction (see FIG. 2), the content shown by the broken line b in FIG. 3 is correspondingly provided. As described above, the shape represented here is a pseudo-shape determined based on the rotation mode of the target at a certain time, and strictly speaking, the speed of the target vibration (in this example, the yawing of the ship). Also, the size of the Doppler frequency fd, that is, the display size in the vertical axis direction in FIG.

また、これと並行して上記受信信号を受入するようにな
る目標中心位置演算回路72は、上述したように目標の複
数の距離部分毎の各反射波に対応している該受信信号に
基づいて、該目標の随時の回転運動中心位置を該レーダ
装置からの距離および方位として求める回路である。例
えば目標が第2図に示したような船舶であった場合は、
上述したa方向およびb方向へのヨーイングによる上記
受信信号の変化に基づいてほぼ該船舶自体の中心位置が
求められる。こうして求められた目標の随時の回転運動
中心位置を示す情報は次段のメモリ73に逐次格納され
る。しかして該メモリ73には、当該目標の進行に追従し
てその軌跡が記憶されるようになる。
Further, in parallel with this, the target center position calculation circuit 72 that receives the received signal is based on the received signal corresponding to each reflected wave for each of the plurality of target distance portions as described above. , A circuit for obtaining the rotational movement center position of the target at any time as the distance and azimuth from the radar device. For example, if the target is a ship as shown in Fig. 2,
Based on the change in the received signal due to the yawing in the a direction and the b direction described above, the center position of the ship itself is obtained. The information indicating the desired rotational movement center position of the target thus obtained is sequentially stored in the memory 73 of the next stage. Then, the trajectory of the target is stored in the memory 73 following the progress of the target.

上述した回転運動中心位置の求め方には各種の方法があ
るが、例えば、目標追尾装置で用いられるような、受信
された目標エコーに対し時間軸について互いに異なる位
置で同一時間だけ開となる2つのゲートを設定し、これ
ら2つのゲートを通じて出力される目標エコーの信号レ
ベル差が「0」となるこれら2つのゲートの時間軸での
位置に基づいて目標の空間的な中央位置を検出する分割
ゲート方式を採用することが考えられる。
There are various methods for obtaining the rotational movement center position described above. For example, as in the case of a target tracking device, the received target echo is opened at different positions on the time axis for the same time. A division in which two gates are set, and the spatial center position of the target is detected based on the positions on the time axis of these two gates where the signal level difference of the target echo output through these two gates is "0". It is possible to adopt the gate method.

追尾回路74は、一般には継続的もしくは断続的な目標観
測により得られる該目標の随時の位置情報に基づいてそ
の進行方向を算出する周知の回路であり、ここでは上記
メモリ73に記憶された目標の過去の回転運動中心位置を
示す複数の情報に基づいて、回転運動を含む運動を行な
っている同目標の実質的な進行方向を算出する。こうし
て算出された目標の進行方向を示す情報は、先の周波数
分析器71から出力される信号すなわち距離Rとドップラ
ー周波数fdとをパラメータとして同目標の形状を擬似的
に示す信号とともにfd/x変換回路75に加えられる。
The tracking circuit 74 is a well-known circuit that generally calculates the traveling direction of the target based on the positional information of the target obtained from continuous or intermittent target observation, and here, the target stored in the memory 73 is used. Based on a plurality of pieces of information indicating the past rotational movement center positions of, the substantial traveling direction of the target performing the movement including the rotational movement is calculated. The information indicating the traveling direction of the target thus calculated is fd / x converted together with the signal output from the frequency analyzer 71, that is, the signal indicating the target shape in a pseudo manner using the distance R and the Doppler frequency fd as parameters. Added to circuit 75.

fd/x変換回路75では、前述した原理に基づいて、上記周
波数分析器71によりドップラー周波数fdとして得られた
情報のクロスレンジ方向距離値(xの値)への変換を行
なう。すなわち、このfd/x変換回路75は上記追尾回路74
から加えられる目標の進行方向を示す情報に基づいてこ
の進行方向とクロスレンジ方向とのなす角度すなわち第
2図に示した例でいう角度θを求めるとともにこれを先
の(5)式に代入してドップラー周波数fdとクロスレン
ジ方向の距離xとの比例係数である(2ωr/λ)の値を
まず推定し、この後該指定した係数値に基づいて上記周
波数分析器71から加えられるドップラー周波数fdの値を
逐次クロスレンジ方向の距離xの値に変換するよう動作
する。これにより該fd/x変換回路75からは、当該目標に
ついて前述したようにレーダ方向の距離Rおよびクロス
レンジ方向の距離xといった共に大きさを直接表わすこ
とのできるパラメータをもってその形状を示す情報が出
力されることとなる。なお、(5)式に基づいて上記係
数(2ωr/λ)の値を推定するに際して用いられるRお
よびR0の値、すなわちレーダから目標の任意点までの距
離Rおよび同レーダから同目標の回転中心までの距離R0
は、先の原理でも述べたように該受信信号処理装置70の
上述した処理における任意時の受信エコーと送信パルス
との時間差に基づいて算出されるものであり、これらの
値も適宜図示しない手段を通じて該fd/x変換回路75に加
えられているとする。
The fd / x conversion circuit 75 converts the information obtained as the Doppler frequency fd by the frequency analyzer 71 into a cross range direction distance value (value of x) based on the above-mentioned principle. That is, the fd / x conversion circuit 75 is the tracking circuit 74 described above.
Based on the information indicating the advancing direction of the target added from the above, the angle formed by the advancing direction and the cross range direction, that is, the angle θ in the example shown in FIG. 2 is obtained and this is substituted into the above equation (5). The value of (2ωr / λ), which is a proportional coefficient between the Doppler frequency fd and the distance x in the cross range direction, is first estimated, and then the Doppler frequency fd added from the frequency analyzer 71 based on the designated coefficient value. The value of is converted into the value of the distance x in the cross range direction sequentially. As a result, the fd / x conversion circuit 75 outputs information indicating the shape of the target with parameters such as the distance R in the radar direction and the distance x in the cross range direction, which can directly represent the size, as described above. Will be done. Note that the values of R and R 0 used when estimating the value of the coefficient (2ωr / λ) based on the equation (5), that is, the distance R from the radar to an arbitrary point of the target and the rotation of the same target from the radar. Distance to center R 0
Is calculated based on the time difference between the reception echo and the transmission pulse at any time in the above-mentioned processing of the reception signal processing device 70 as described in the above principle, and these values are also not shown in the figure. Is added to the fd / x conversion circuit 75 through.

以上、受信信号処理装置70によるこうした処理の施され
た信号を受入する表示器60においては、例えば上記レー
ダ方向の距離Rを横軸に、また上記クロスレンジ方向の
距離xを縦軸にとって同情報に基づく画像の表示を行な
うものであり、先の第2図に示したような目標について
は、第4図に示すようにその形状を忠実に再現すること
ができるようになる。
As described above, in the display device 60 which receives the signal subjected to such processing by the received signal processing device 70, for example, the distance R in the radar direction is represented by the horizontal axis and the distance x in the cross range direction is represented by the vertical axis. The image is displayed on the basis of the above, and it becomes possible to faithfully reproduce the shape of the target as shown in FIG. 2 above, as shown in FIG.

このようにこの実施例レーダ装置によれば、目標の物理
的形状と一致する高分解能レーダ画像を得ることができ
る。
Thus, according to the radar apparatus of this embodiment, it is possible to obtain a high-resolution radar image that matches the physical shape of the target.

なお、こうした移動する目標の観測に際しては、該目標
の移動によって起こるドップラー周波数が前記周波数分
析を行なう際の中心周波数のオフセットとして表われる
ことになるが、上記表示を行なう上ではこれが障害とな
ることはない。
When observing such a moving target, the Doppler frequency caused by the movement of the target appears as an offset of the center frequency when performing the frequency analysis, but this is an obstacle to the above display. There is no.

また、上述した実施例では、目標を複数の距離部分に分
離できる距離分解能をもって送受信を行なうということ
以外はこの送受信の方式について何ら特定しなかった
が、空中線40としてモノパルスアンテナを用いるいわゆ
るモノパルス方式等を併用して測角を行なうようにすれ
ば、前述した目標の回転中心位置等もさらに正確に求め
ることできるようになる。
Further, in the above-described embodiment, nothing was specified about this transmission / reception method except that transmission / reception was performed with a distance resolution capable of separating the target into a plurality of distance portions, but a so-called monopulse method using a monopulse antenna as the antenna 40, etc. If the angle measurement is performed in combination with, the target rotation center position and the like described above can be obtained more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明にかかるレーダ装置の一実施例構成を
示すブロック図、第2図はこの発明のレーダ装置が測定
対象とする目標の一例を模式的に示す説明図、第3図は
第2図に示した目標例に対応する受信信号を周波数分析
して得られるレーダ画像の一例を示す線図、第4図はこ
の発明の実施例装置によって得られるレーダ画像の一例
であって特に第2図に示した目標例に対応して得られる
レーダ画像を示す線図、第5図は従来のレーダ装置の一
般的構成を示すブロック図、第6図はこの発明の原理を
説明するための説明図である。 10……高安定発振器、20……送信機、30……送受切換
器、40……空中線、50……受信機、60……表示器、70…
…受信信号処理装置、71……周波数分析器、72……目標
中心位置演算回路、73……メモリ、74……追尾回路、75
……fd/x変換回路。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a radar device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an example of a target to be measured by the radar device of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a radar image obtained by frequency-analyzing a received signal corresponding to the target example shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an example of a radar image obtained by the apparatus of the embodiment of the present invention. 2 is a diagram showing a radar image obtained corresponding to the target example shown in FIG. 2, FIG. 5 is a block diagram showing a general configuration of a conventional radar device, and FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the present invention. FIG. 10 ... Highly stable oscillator, 20 ... Transmitter, 30 ... Transceiver, 40 ... Antenna, 50 ... Receiver, 60 ... Display, 70 ...
... Reception signal processing device, 71 ... Frequency analyzer, 72 ... Target center position calculation circuit, 73 ... Memory, 74 ... Tracking circuit, 75
...... Fd / x conversion circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも回転運動を含む運動を行う目標
との間で、該目標を複数の距離部分に分離できる距離分
解能をもって空中線を通じた同目標へのパルス信号の放
射並びにこの目標からの反射波の受信を行い、この受信
された反射波の態様に基づいて同目標の物理的形状を表
示出力するレーダ装置において、 前記分離した距離部分毎の各反射波に対応した受信信号
をドップラー周波数分解する演算を行って、該距離部分
毎の前記パルス信号放射方向の距離と該分解したドップ
ラー周波数とからなる複数の第1の対データを出力する
第1の演算手段と、 距離部分毎の各反射波のうちの強度の強い点及び複数の
強度の強い点の位置の配置に基づき、前記目標の回転運
動の中心位置を逐次演算出力する第2の演算手段と、 該第2の演算手段から出力される目標の随時の回転運動
の中心位置を示す位置情報を逐次記憶する記憶手段と、 該記憶された位置情報をもとに前記目標の移動方向を演
算し、該演算した目標の移動方向と前記パルス信号放射
方向の距離に直交する方向であるクロスレンジ方向との
傾斜角から前記ドップラー周波数の値と前記クロスレン
ジ方向の値との比例係数を演算出力する第3の演算手段
と、 前記第3の演算手段から出力された比例係数に基づき、
前記複数の第1の対データのうちの各ドップラー周波数
の値をそれぞれ前記クロスレンジ方向の距離に変換する
演算を行い、該変換された複数の第2の対データを出力
する第4の演算手段と、 前記複数の第2の対データが示す前記パルス信号放射方
向の距離と前記クロスレンジ方向の距離とで決定される
位置に基づいて前記目標の物理的形状を表示する表示手
段と を具備したことを特徴とするレーダ装置。
1. Radiation of a pulse signal to the target through the antenna and a reflected wave from the target with a distance resolution capable of separating the target into a plurality of distance portions with respect to the target performing at least a rotational motion. In the radar device for receiving and displaying and outputting the physical shape of the target based on the mode of the received reflected wave, the received signal corresponding to each reflected wave for each of the separated distance parts is Doppler frequency decomposed. First calculation means for performing a calculation to output a plurality of first paired data consisting of the distance in the pulse signal radiation direction for each distance portion and the decomposed Doppler frequency, and each reflected wave for each distance portion A second calculation means for sequentially calculating and outputting the center position of the target rotational motion based on the arrangement of the positions of the strong strength point and a plurality of strong strength points of the A storage unit that sequentially stores the position information indicating the center position of the output rotational movement of the target, and the moving direction of the target is calculated based on the stored position information, and the calculated moving direction of the target And third calculating means for calculating and outputting a proportional coefficient between the value of the Doppler frequency and the value in the cross range direction from an inclination angle between the cross range direction which is a direction orthogonal to the distance in the pulse signal emission direction. Based on the proportional coefficient output from the third calculating means,
Fourth calculating means for performing a calculation for converting the value of each Doppler frequency of the plurality of first paired data into the distance in the cross range direction and outputting the plurality of converted second paired data. And display means for displaying the physical shape of the target based on the position determined by the distance in the pulse signal emission direction and the distance in the cross range direction indicated by the plurality of second paired data. A radar device characterized by the above.
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