JPH0275988A

JPH0275988A - 多目標追尾装置

Info

Publication number: JPH0275988A
Application number: JP63228975A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Morita; 森田　靖利
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1990-03-15
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: JPH0690280B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明ば、単一ビームを走査することにより捜索と多
目標追尾を同時に実施するフェイズド・プレイ・レーダ
を備えた多目標追尾装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の代表的なフェイズド・アレイ・レーダ方
式による多目標追尾装置の機能ブロック図を示すもので
あり２図において（１）はフェイズド・アレイ・アンテ
ナ、（２）は送受切ａ　器、　（３１Ｉｆ　受（Ｗ　器
。

（４）は測角回路、（５）は測距回路、（６）は送信機
、（７）はビーム指向制御器である。

従来のフエイズド・アレイ・レーダ方式による多目標追
尾装置は上記のように構成され、送信機（６）にて発生
したマイクロ波電力を送受切換器（２）を経てフエイズ
ド・プレイ・アンテナ（１）に供給する。

フェイズド・アレイ・アンテナ（１）はこのマイクロ波
電力をビーム指向制御器（７）の位相データにより定め
られた指向方向に放射するとともに、目標からの反射波
を受信し内蔵のモノパルス・コンパレータにより　和信
号（互層信号）と差信号（角度誤差信号）を作成し、送
受切換８１（２１を経て受信ｉ　（３］に入力する。受
信機（３）はその各々をビデオ信号に変換し、和信号（
距離信号）は測距回路（５）へ、差信号（角度誤差信号
）は測角回路（４）に供給する。測角回路（４）と測距
回路（５）は供給された信号よりそれぞれ目標角度及び
目標距離を算出する。

また、このような多目標追尾装置の捜索フレームタイム
（所定の空間を捜索するのに要する時間）ＴＩは次式の
ように捜索に要する時間Ｔｓと目標追尾に要する時間Ｔ
ｔの和となる。

Ｔ　ｆ　＝　Ｔ　ｓ十Ｔ　ｔ　　　　　　　　　　　　
　　　（１１Ｔｔはまた次のように追尾に要するパルス
ヒツト数ｎ及び追尾目標数Ｎとで決定される。

Ｔｔ＝Ｎ−ｎ・ＰＲＩ　　　−−・−−・−（２１〔発
明が解決しようとする課題〕上記のような多目標追尾装置では、目標連動が大きい場
合に目標が近距離に接近するとビーム幅の外に位置する
ことがあり、追尾を外すという課題があった。（これば
、ビーム幅θｂの直径りが目標圧ｉＲｔに比例し、目標
が接近すると目標運ｒｆｊＪ幅がＤを超えろことによる
。、“、Ｄ−２・Ｒｔ−ｊａｎ（θｂ／２）　）また、追尾目標数Ｎが大きくなった場合に、　Ｔｔが大
きくなることにより捜索フレームタイムＴＩが大きくな
り、目標発見までのシステム・リアクション・タイムが
長くなるのみならず、累積探知確率により規定される最
大探知距離性能を低下させるという課題があった。（こ
れば、Ｒ（ｍａＸ）＝ｋＲｏＴｆ−Ｈという衆知の事実
による。ここで　Ｒ（ｍａＸ）は累積探知確率にて規定
される最大探知距離で。

Ｒｏは探知確率が５０％となる距離である。）この発明
は、かかる課題を改善するためになされたものであり、
フウィズド・アレイ・レーダが位相制御によりビーム幅
を任意に設定可能という特徴を利用し２目標距離に応じ
て追尾時のビーム幅を制御することにより、追尾精度の
改善と追尾用時間Ｔｔの減少（捜索フレームタイムＴｆ
の増加の防止）を共に実現するシステムを得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる多目標追尾装置は、目標距離に応じて
送信のビーム幅の適正値を計算する「送信ビーム幅計算
回路」を装着したものである。

また、追尾目標数Ｎの増大に対処するために。

目標圧ｇｌ　Ｒｔに応じてパルスヒツト数ｎの適正値を
計算する「パルスヒツト数計算回路」を装着したもので
ある。（これは、追尾精度が／ｎに逆比例し。

Ｒ【の２乗に比例することによる。）〔作　用〕この発明においては、一定のビーム幅の送信波を目標に
照射する従来の追尾方式と異なり、目標距離に応じてビ
ーム幅を変化させて目標追尾を行うため、目標運動が大
または目標の測角誤差が大きい場合に追尾を外すことを
防止できるのみならず、ビーム幅を変化させることによ
りアンテナ利得Ｇを制御するため、追尾精度を一定に保
つことができる。（これは、追尾精度がＲＬ”／／Ｇに
比例し。

Ｒｔ″／／Ｇを一定に保つことが可能なことによる。）
また、一定のパルスヒツト数の送信波を目標に照射する
従来の追尾方式と異なり、目標距離に応じてパルスヒツ
ト数を変化させて目標追尾を行うため、追尾による捜索
フレーム・タイムの著しい増加を防止できる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すものであり。

［１１〜（７）は上記従来の装置と全く同一のものであ
り。

（８）は送信ビーム幅計算回路であす３ｍ距回路（５）
からの目標の予測距離より、その目標の追尾に適したビ
ーム幅を計算しビーム指向制御器（７）に入力する。

上記のように構成された多目標追尾装置において、捜索
により検出された目標予測圧Ｐｉ　Ｒｔ　（測距回路（
５）の出力）より、ビーム幅の直径りが一定となるよう
送信ビーム幅計算回路（８）で次式のように目標予測距
離Ｒｔに対応するビーム幅θｂを計算する。

Ｄ＝　２　・Ｒ１ｊａｎ（θｂ／２）・・・・・・（３
）ここで、Ｄの値を定めるとθｂば次式となる。

θｂ＝　２　・ｊａｎ−’（Ｄ／２　Ｒｔ）　　・−＝
・・（４１このθｂをビーム指向制御語（７）に出力し
、ビーム指向制御器（７）でθｂに相当する位相データ
を作成しフェイズド・アレイ・アンテナ（１）に出力し
て追尾目標にビームを照射し、その反射波を受信する。

従って一定のビーム幅で追尾目標にビームを照射する従
来の方式に比べて、追尾目標をビーム内に確実に入れる
ことが可能となる。

この様子を目標が遠距離から近接する場合を例にとり第
２図に示す。

第２図において　（ア）は従来方式での一定のビーム幅
による追尾、（イ）はその断面図、（つ）は本発明での
ビーム幅可変とした追尾、（幻はその断面図、（ａ）は
距ｇｌＲｔ、時のビーム幅、（ｂ）は目標の角度方向の
運動幅、（Ｃ）は距離Ｒｔ１時のビーム幅（、）の直径
。

（ｄ）は距隋Ｒｔ、時のビーム幅（ａ）の直径、（ｅ）
は距離Ｒｔ２における本発明でのビーム幅である。

また、第２図はパルス繰り返し周期を目標距離対応に設
定できるので、追尾時間を短縮する様子も同時に説明す
るものである。

なお、上記実施例では目標距離対応にビーム幅を計算す
ることにより、追尾による捜索フレーム・タイムの著し
い増加を防止しているが、目標距離に応じてパルスヒツ
ト数を変化させて目標追尾を行うことにより同様の動作
を期待できる。

第３図はパルスヒツト数計算回路（９）を付加する他の
実施例を示すものであり、捜索により検出された目標予
測圧ｇｌ　Ｒｔ　（測距口＃５（５１の出力）より、追
尾精度σが一定となるようパルスヒツト数計算回路（９
）で次式のように目標予測圧ｍ　Ｒｔに対応するパルス
ヒツト数を計算する。

ｎ＝ｋ・θｂ”・Ｒｔ’　　−−−（５１ここでｋ（ま
多目標追尾装置によって決まる定数である。

（５）式で計算したｎをビーム指向制御器（７）に入力
することにより、目標予測圧ｆｉ　Ｒｔに対応するパル
スヒツト数を目標に照射することができる。

従って一定のパルスヒツト数で追尾目標にビームを照射
する従来の方式に比べて、追尾時間を大幅に短縮するこ
とが可能となる。

この様子を目標が遠距離から近接する場合を例にとり、
第４図に示す。

第４図において　（オ）は距離Ｒｔ、における追尾時間
、輸）は距ｆｆ１Ｒｔｉにおけろ追尾時間、（ｆ）は追
尾に要する時間、（ｇ）は距ｇｌＲｔ□での１ヒツト当
りの目標エコー、　（ｈ）はパルス１１１分後の目標エ
コー、（ｉｎｌｅｔ距ｇｌｒｔｔ、での１ヒツト当りの
目標エコーである。

また、第４図は公知のように追尾精度がＲｔの２乗に比
例することから、追尾精度が劣化しない様子も同時に説
明するものである。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したとおり、目標予測距離に相当する
送信ビーム幅を計算する機構を付加することにより、目
標運動が大きい場合に追尾を外すことを防止できろのみ
ならず、追尾精度を一定に保つ効果がある。

また、目標予測距離に相当するパルスヒツト数を計算す
る機構を付加することにより、追尾目標の増加による捜
索フレーム・タイ・・の増加を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステムブロック図、
第２図は第１図に示すものの作用及び効果を説明する図
、第３図は本発明の他の実施例を示すシステムブロック
図、第４図は第３図に示すものの作用及び効果を説明す
る図、第５図は従来の多目標追尾装置のシステムブロッ
ク図である。図において（１）はフエイズド・アレイ・アンテナ。（２）は送受切換器、（３）は受信機、（４）は測角回
路、（５）は測距回路、（６）は送信機、（７）はビー
ム指向制ｒｎ器。（８）は送（ｇビーム幅計算回路、（９）はパルスヒツ
ト数計算回路、（ａ）は距離Ｒｔ、時のビーム幅、（ｂ
）は目標の角度方向の連動幅、（Ｃ）は距離Ｒｔ、時の
ビーム幅（ａ）の直径、（ｄ）は距離Ｒｔ２時のビーム
幅（ａｌの直径。（ｅ）は距ｗＲｔｔにおける本発明でのビーム幅、（ｆ
）は追尾（′？−要する時間、（ｇ）は距ｇｌＲｔｌで
の１ヒツト当りの目標エコー、　（ｈ）はパルス積分後
の目標エコー、　（ｉ）は距ｆｉＲｔ２での１ヒツト当
りの目標エコーである。なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）素子アンテナの位相を制御する移相器を備えたフ
ェイズド・アレイ・アンテナと、このフェイズド・アレ
イ・アンテナで受信された受信信号を受信機を介して入
力し、その受信信号から目標までの距離を測定する測距
回路と、上記測距回路にて得られる距離情報を使用して
目標距離に応じた送信のビーム幅を計算する手段とを備
えたことを特徴とする多目標追尾装置。
（２）素子アンテナの位相を制御する移相器を備えたフ
ェイズド・アレイ・アンテナと、このフエイズド・アレ
イ・アンテナで受信された受信信号を受信機を介して入
力し、その受信信号から目標までの距離を測定する測距
回路と、上記測距回路にて得られる距離情報を使用して
、目標距離に応じた送信パルスヒット数を計算する手段
とを備えたことを特徴とする多目標追尾装置。