JPH0682548A - クラッタマップデータの作成方法 - Google Patents
クラッタマップデータの作成方法Info
- Publication number
- JPH0682548A JPH0682548A JP23436292A JP23436292A JPH0682548A JP H0682548 A JPH0682548 A JP H0682548A JP 23436292 A JP23436292 A JP 23436292A JP 23436292 A JP23436292 A JP 23436292A JP H0682548 A JPH0682548 A JP H0682548A
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- Japan
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- radar
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- calculated
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 捜索追尾レーダの低空域信号処理に必要とな
るクラッタマップデータを、電波放射を実施せずに計算
機上で取得することを目的とする。 【構成】 レーダ展開位置等を含む地形データ、レーダ
電波諸元及びクラッタ有効反射面積密度についてのクラ
ッタデータを基にして、レーダが受信するクラッタ信号
強度を計算して、クラッタマップデータを作成するもの
である。
るクラッタマップデータを、電波放射を実施せずに計算
機上で取得することを目的とする。 【構成】 レーダ展開位置等を含む地形データ、レーダ
電波諸元及びクラッタ有効反射面積密度についてのクラ
ッタデータを基にして、レーダが受信するクラッタ信号
強度を計算して、クラッタマップデータを作成するもの
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、捜索追尾レーダの低空
域信号処理に必要となるクラッタマップデータを、電波
放射を実施せずに計算機上で取得する方法に関する。
域信号処理に必要となるクラッタマップデータを、電波
放射を実施せずに計算機上で取得する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】捜索追尾レーダを低仰角で放射すると、
地表面、海面等から不必要な反射波であるクラッタ（cl
utter)が受信波に混入することがある。従来のクラッタ
マッピングは、低仰角のレーダ電波を順次放射して受信
したクラッタ信号強度を測定し、ＭＴＩ( Moving Targe
t Indicator ：移動物標検出）やブランキング等各種の
信号処理を実施すべき領域を設定したクラッタマップデ
ータを作成している。ＭＴＩは、ドップラー効果を利用
して移動目標信号を識別する方法である。
地表面、海面等から不必要な反射波であるクラッタ（cl
utter)が受信波に混入することがある。従来のクラッタ
マッピングは、低仰角のレーダ電波を順次放射して受信
したクラッタ信号強度を測定し、ＭＴＩ( Moving Targe
t Indicator ：移動物標検出）やブランキング等各種の
信号処理を実施すべき領域を設定したクラッタマップデ
ータを作成している。ＭＴＩは、ドップラー効果を利用
して移動目標信号を識別する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法は、実電波の放射を必要とするため、レーダ展開
後、運用に到るまでに相当の時間を要し、また、展開す
るまで、クラッタマップデータが取得できず、システム
の最適配備の決定等、作戦計画立案に支障を来してい
る。本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであ
り、電波放射を必要としないクラッタマッピング方法を
提供することを目的とするものである。
方法は、実電波の放射を必要とするため、レーダ展開
後、運用に到るまでに相当の時間を要し、また、展開す
るまで、クラッタマップデータが取得できず、システム
の最適配備の決定等、作戦計画立案に支障を来してい
る。本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであ
り、電波放射を必要としないクラッタマッピング方法を
提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は、レーダ展開位置等を含む地形データ、レ
ーダ電波諸元及びクラッタ有効反射面積密度についての
クラッタデータを基にして、レーダが受信するクラッタ
信号強度を計算して、クラッタマップデータを作成する
ことを特徴とする。即ち、クラッタマップデータの作成
は、以下の処理により行う。 地底データ及びレーダ展開位置より、図３〜図７に
示すように、レーダビームが照射するエリア、レーダビ
ーム入射角度を求める。 レーダビームの照射される地形の種類、即ち、森
林、耕地、海、道路等の種類に依存したクラッタの有効
反射面積密度σ0及びパルス幅、ビーム幅、送信出力、
アンテナゲイン等のレーダ諸元を用いて、受信するクラ
ッタ信号強度を算出する。 以上の処理を全てむステアリングビームで実行し、
レーダ能力に基づいて、ＭＴＩ処理実施領域や目標検出
を実行しなければならないブランキング領域等信号処理
に必要なクラッタマップデータを取得する。
発明の構成は、レーダ展開位置等を含む地形データ、レ
ーダ電波諸元及びクラッタ有効反射面積密度についての
クラッタデータを基にして、レーダが受信するクラッタ
信号強度を計算して、クラッタマップデータを作成する
ことを特徴とする。即ち、クラッタマップデータの作成
は、以下の処理により行う。 地底データ及びレーダ展開位置より、図３〜図７に
示すように、レーダビームが照射するエリア、レーダビ
ーム入射角度を求める。 レーダビームの照射される地形の種類、即ち、森
林、耕地、海、道路等の種類に依存したクラッタの有効
反射面積密度σ0及びパルス幅、ビーム幅、送信出力、
アンテナゲイン等のレーダ諸元を用いて、受信するクラ
ッタ信号強度を算出する。 以上の処理を全てむステアリングビームで実行し、
レーダ能力に基づいて、ＭＴＩ処理実施領域や目標検出
を実行しなければならないブランキング領域等信号処理
に必要なクラッタマップデータを取得する。
【０００５】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。本実施例は、図１に示すよう
に、地形データファイル及びクラッタデータファイルか
らなるデータファイルに基づいて、クラッタ信号強度演
算プログラム、クラッタマップ処理プログラム及び結果
出力プログラムにより行うものである。
参照して詳細に説明する。本実施例は、図１に示すよう
に、地形データファイル及びクラッタデータファイルか
らなるデータファイルに基づいて、クラッタ信号強度演
算プログラム、クラッタマップ処理プログラム及び結果
出力プログラムにより行うものである。
【０００６】（１） データファイル （ａ）地形データファイル 地形データファイルは、レーダ展開位置、捜索範囲を含
み、任意の地点における高度及び地形の種類を地形デー
タとして格納している。任意の地点は、例えば、地球上
の位置を表す座標系の一種であるＵＴＭ( Universal Tr
ansverse Mercator ）座標により表される。
み、任意の地点における高度及び地形の種類を地形デー
タとして格納している。任意の地点は、例えば、地球上
の位置を表す座標系の一種であるＵＴＭ( Universal Tr
ansverse Mercator ）座標により表される。
【０００７】（ｂ）クラッタデータファイル クラッタデータファイルは、実測データに基づいて、地
形の種類、レーダ周波数帯域別のクラッタ有効反射面積
密度σ0をレーダビーム入射角φに対する示すデータと
して格納している。図中におけるＴＹＰＥ：Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは地形の種類を示すものである。例えば、Ａは市
街地、Ｂは耕地、Ｃは森林、Ｄは道路である。尚、クラ
ッタデータファイルは、σ0算出モデルにより、演算ル
ープに組み込むことが可能である。また、σ0算出ルー
チンでは、ビームが照射するエリアの地形の状態を地形
データファイルから認識し、地形の種類とビーム入射角
を引き数としてクラッタデータファイルによりσ0を発
生することもできる。
形の種類、レーダ周波数帯域別のクラッタ有効反射面積
密度σ0をレーダビーム入射角φに対する示すデータと
して格納している。図中におけるＴＹＰＥ：Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは地形の種類を示すものである。例えば、Ａは市
街地、Ｂは耕地、Ｃは森林、Ｄは道路である。尚、クラ
ッタデータファイルは、σ0算出モデルにより、演算ル
ープに組み込むことが可能である。また、σ0算出ルー
チンでは、ビームが照射するエリアの地形の状態を地形
データファイルから認識し、地形の種類とビーム入射角
を引き数としてクラッタデータファイルによりσ0を発
生することもできる。
【０００８】（２）データ処理演算部 （ａ）クラッタ信号強度演算プログラム 上記データファイルを用いて、レーダ送信ビーム毎にク
ラッタ信号強度を算出する計算ループであり、次のよう
に行う。 レーダビームの設定 図３に示すように、ビーム中心ベクトルＢe（χ，θ）
を設定する。χはアジマス角、θはエレベーション角
（仰角）である。エレベーション角θは、負の価も取り
得る。 地形データの読み取り 地形データファイルから、ビーム方向の地形データを読
み取る。
ラッタ信号強度を算出する計算ループであり、次のよう
に行う。 レーダビームの設定 図３に示すように、ビーム中心ベクトルＢe（χ，θ）
を設定する。χはアジマス角、θはエレベーション角
（仰角）である。エレベーション角θは、負の価も取り
得る。 地形データの読み取り 地形データファイルから、ビーム方向の地形データを読
み取る。
【０００９】ビーム中心と地形の交点の算出 図４に示すように、ビーム中心と地形の交点（ｘP，
ｙP，ｚP）を算出する。 平均傾斜角の算出 図５に示すように、交点近傍における地形の平均傾斜角
αGを算出する。 ビーム入射角の算出 次式に従い、レーダビーム入射角φを算出する。 φ＝θ＋αG
ｙP，ｚP）を算出する。 平均傾斜角の算出 図５に示すように、交点近傍における地形の平均傾斜角
αGを算出する。 ビーム入射角の算出 次式に従い、レーダビーム入射角φを算出する。 φ＝θ＋αG
【００１０】レーダ〜クラッタ間の距離算出 次式に従い、レーダ〜クラッタ間の距離を算出する。こ
こで、Ｒはビーム中心との距離、ＲUはビーム上限との
距離、ＲLはビーム下限との距離である。 Ｒ＝｛（ｘP−ｘR）2＋（ｙP−ｙR）2＋（ｚP−
ｚR）2｝1/2 ＲU＝（Ｒi＋ｋ）・（１＋tan2α）1/2 但し、ｋ＝｛Ｒi（Ｒi+1・cosβ−Ｒi）tanα｝ ÷｛Ｒi+1・sinβ−（Ｒi+1・cosβ−Ｒi）tanα｝ α＝θU−θi β＝θi-1−θi ＲL＝（Ｒi＋ｋ）・（１＋tan2α）1/2 但し、ｋ＝｛Ｒi（Ｒi+1・cosβ−Ｒi）tanα｝ ÷｛Ｒi+1・sinβ−（Ｒi+1・cosβ−Ｒi）tanα｝ α＝θL−θi β＝θi-1−θi
こで、Ｒはビーム中心との距離、ＲUはビーム上限との
距離、ＲLはビーム下限との距離である。 Ｒ＝｛（ｘP−ｘR）2＋（ｙP−ｙR）2＋（ｚP−
ｚR）2｝1/2 ＲU＝（Ｒi＋ｋ）・（１＋tan2α）1/2 但し、ｋ＝｛Ｒi（Ｒi+1・cosβ−Ｒi）tanα｝ ÷｛Ｒi+1・sinβ−（Ｒi+1・cosβ−Ｒi）tanα｝ α＝θU−θi β＝θi-1−θi ＲL＝（Ｒi＋ｋ）・（１＋tan2α）1/2 但し、ｋ＝｛Ｒi（Ｒi+1・cosβ−Ｒi）tanα｝ ÷｛Ｒi+1・sinβ−（Ｒi+1・cosβ−Ｒi）tanα｝ α＝θL−θi β＝θi-1−θi
【００１１】ビーム照射エリアの算出 次式に従い、図７に示すようにビーム照射エリアＡeを
算出する。 Ａe＝π・ａ・ｂ 但し、ａ＝１／２（ＲU−ＲL）tan（θB／２）、 ｂ＝｛ＲU 2＋ＲL 2−２ＲUＲLcos（θU−θL）｝1/2、 θBはビーム幅である。 クラッタ有効反射面積密度の算出 レーダビーム入射角φに基づき、クラッタデータファイ
ルから、クラッタ有効反射面積密度σ0を算出する。ク
ラッタデータファイルには、地形の種類別（森林、耕
地、海、道路等）にクラッタ有効反射面積密度σ0を実
測して基礎データとして格納してある為、クラッタマッ
ピングの精度を高めている。
算出する。 Ａe＝π・ａ・ｂ 但し、ａ＝１／２（ＲU−ＲL）tan（θB／２）、 ｂ＝｛ＲU 2＋ＲL 2−２ＲUＲLcos（θU−θL）｝1/2、 θBはビーム幅である。 クラッタ有効反射面積密度の算出 レーダビーム入射角φに基づき、クラッタデータファイ
ルから、クラッタ有効反射面積密度σ0を算出する。ク
ラッタデータファイルには、地形の種類別（森林、耕
地、海、道路等）にクラッタ有効反射面積密度σ0を実
測して基礎データとして格納してある為、クラッタマッ
ピングの精度を高めている。
【００１２】クラッタ信号強度の算出 次式に従い、クラッタ信号強度Ｐrcを算出する。 Ｐrc＝Ｐt・Ｇt・Ｌt・Ｌｏｓｓ・Ａe・σ0／（４π）2Ｒ4 （dB/m2) 但し、Ｐtはレーダ送信電力、Ｇtはレーダ送信アンテナ
利得、Ｌtはレーダ送信システム利得、Ｌｏｓｓは大気
減衰量、Ａeはレーダビーム照射エリア、σ0はクラッタ
有効反射面積密度、Ｒは反射距離である。
利得、Ｌtはレーダ送信システム利得、Ｌｏｓｓは大気
減衰量、Ａeはレーダビーム照射エリア、σ0はクラッタ
有効反射面積密度、Ｒは反射距離である。
【００１３】（ｂ）クラッタマップ処理プログラム 算出された上記クラッタ信号強度Ｐrcを用いて、各種の
目標（有効反射面積別）に対する目標信号（ＴＧＴ信
号）対クラッタ信号比Ｓ／Ｃを算出し、レーダの捜索追
尾位置に対応した対クラッタ信号処理方法（ＭＴＩ、ブ
ランキング等）を設定することにより、マッピングを実
行する。 ＴＧＴ信号強度 ＰrT＝Ｐt・Ｇt・Ｌt・Ｌｏｓｓ・Ａe・σT／（４π）2ＲT 4 （dB/m2) 但し、σTは目標有効反射面積、ＲTはレーダ〜目標間距
離である。
目標（有効反射面積別）に対する目標信号（ＴＧＴ信
号）対クラッタ信号比Ｓ／Ｃを算出し、レーダの捜索追
尾位置に対応した対クラッタ信号処理方法（ＭＴＩ、ブ
ランキング等）を設定することにより、マッピングを実
行する。 ＴＧＴ信号強度 ＰrT＝Ｐt・Ｇt・Ｌt・Ｌｏｓｓ・Ａe・σT／（４π）2ＲT 4 （dB/m2) 但し、σTは目標有効反射面積、ＲTはレーダ〜目標間距
離である。
【００１４】クラッタ信号比Ｓ／Ｃ Ｓ／Ｃ＝ＰrT−Ｐrc 対クラッタ処理方法 Ｓ／Ｃの大小及び照射ビームの諸元により、レーダが受
信する信号の処理方法を設定する。これは、レーダの機
能、性能に依存するため、本ルーチンの一例を、図８に
示す。 マップデータ処理 照射ビーム毎に、設定された対クラッタ処理方法を出力
処理に供するため、データファイル化する。
信する信号の処理方法を設定する。これは、レーダの機
能、性能に依存するため、本ルーチンの一例を、図８に
示す。 マップデータ処理 照射ビーム毎に、設定された対クラッタ処理方法を出力
処理に供するため、データファイル化する。
【００１５】（３）結果出力処理プログラム 結果出力処理プログラムは、図２に示すようにクラッタ
マッピング結果の表示処理を実行する。 （ａ）マップデータ表示：ＭＴＩ処理等の対クラッタ信
号処理を実施する領域の表示例である。 （ｂ）見通しレーダビーム仰角：クラッタの影響を受け
ずに見通し可能なビーム仰角の表示例である。 （ｃ）ブランキング範囲：目標の検出を行わない領域を
送信ビーム毎に表示する例である。Ｓ１〜ＳＮ、Ｍ１等
は照射ビームの番号を示す。例えば、Ｓ１は近距離ビー
ムの１番、Ｓ２は近距離ビームの２番、…、ＳＮは近距
離ビームのＮ番、Ｍ１は中距離ビームの１番である。
マッピング結果の表示処理を実行する。 （ａ）マップデータ表示：ＭＴＩ処理等の対クラッタ信
号処理を実施する領域の表示例である。 （ｂ）見通しレーダビーム仰角：クラッタの影響を受け
ずに見通し可能なビーム仰角の表示例である。 （ｃ）ブランキング範囲：目標の検出を行わない領域を
送信ビーム毎に表示する例である。Ｓ１〜ＳＮ、Ｍ１等
は照射ビームの番号を示す。例えば、Ｓ１は近距離ビー
ムの１番、Ｓ２は近距離ビームの２番、…、ＳＮは近距
離ビームのＮ番、Ｍ１は中距離ビームの１番である。
【００１６】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は、捜索追尾レーダの低空域信号処理
に必要となるクラッタマップデータを、レーダ展開位置
等を含む地形データ、レーダ電波諸元及びクラッタ有効
反射面積密度についてのクラッタデータを基にして、計
算機上で取得することが可能となる。この為、本発明
は、クラッタマッピング実施時にレーダ電波の放射を必
要としない。従って、レーダ展開以前にクラッタマップ
データが取得でき、レーダ信号処理負荷や見通し範囲を
考慮して、目標の検知、追尾に最適なレーダの配備位置
の設定及びビームマネジメントの最適化が可能となり、
更に、作成計画立案等の効率化が図れる。
たように、本発明は、捜索追尾レーダの低空域信号処理
に必要となるクラッタマップデータを、レーダ展開位置
等を含む地形データ、レーダ電波諸元及びクラッタ有効
反射面積密度についてのクラッタデータを基にして、計
算機上で取得することが可能となる。この為、本発明
は、クラッタマッピング実施時にレーダ電波の放射を必
要としない。従って、レーダ展開以前にクラッタマップ
データが取得でき、レーダ信号処理負荷や見通し範囲を
考慮して、目標の検知、追尾に最適なレーダの配備位置
の設定及びビームマネジメントの最適化が可能となり、
更に、作成計画立案等の効率化が図れる。
【図１】本発明の一実施例に係るクラッタマップ作成方
法を示す説明図である。
法を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例に係る表示例を示す説明図で
ある。
ある。
【図３】照射ビームの設定を示す説明図である。
【図４】ビーム中心と地形の交点を示す説明図である。
【図５】交点近傍における地形の平均傾斜角の算出を示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】レーダ〜クラッタ間の距離算出を示す説明図で
ある。
ある。
【図７】ビーム照射エリアの説明図である。
【図８】対クラッタ処理方法を示す説明図である。
σ0 クラッタ有効反射面積密度 Ｂe ビーム中心ベクトル χ アジマス角 θ エレベーション角（仰角） αG 平均傾斜角 φ レーダビーム入射角 Ａe ビーム照射エリア θB ビーム幅
Claims (1)
- 【請求項１】 レーダ展開位置及び捜索範囲を含む地形
データに基づいてレーダビーム入射角を算出し、 地形の種類、周波数帯域別のレーダビーム入射角に対応
するクラッタ有効反射面積密度であるクラッタデータ及
び算出されたレーダビーム入射角とに基づいて、クラッ
タ有効反射面積密度を算出し、 算出されたクラッタ有効反射面積密度及びレーダ諸元か
らクラッタ信号強度及び目標信号強度を算出し、 算出されたクラッタ信号強度及び目標信号強度から目標
信号対クラッタ信号比を算出し、対応する対クラッタ信
号処理方法を設定することにより、クラッタマップを作
成することを特徴とするクラッタマップデータの作成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23436292A JPH0682548A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | クラッタマップデータの作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23436292A JPH0682548A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | クラッタマップデータの作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682548A true JPH0682548A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=16969821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23436292A Pending JPH0682548A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | クラッタマップデータの作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682548A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007033398A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| JP2009068989A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Nec Corp | アクティブソーナー装置およびアクティブソーナー装置による残響除去方法 |
| JP2014041135A (ja) * | 2013-09-06 | 2014-03-06 | Nec Corp | アクティブソーナー装置 |
| CN104297730A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-01-21 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种获取雷达杂波图像的方法 |
| WO2016140230A1 (ja) * | 2015-03-01 | 2016-09-09 | 株式会社次世代技術研究所 | レーダ装置 |
| KR101885922B1 (ko) * | 2018-01-17 | 2018-08-06 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 레이더 비디오 신호를 이용하는 클러터 모델 생성 장치, 시스템 및 방법 |
| WO2019177088A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | パイオニア株式会社 | センサ制御装置 |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP23436292A patent/JPH0682548A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007033398A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| JP2009068989A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Nec Corp | アクティブソーナー装置およびアクティブソーナー装置による残響除去方法 |
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| WO2019177088A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | パイオニア株式会社 | センサ制御装置 |
| JPWO2019177088A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2021-02-25 | パイオニア株式会社 | センサ制御装置 |
| JP2022095980A (ja) * | 2018-03-15 | 2022-06-28 | パイオニア株式会社 | センサ制御装置 |
| JP2023182846A (ja) * | 2018-03-15 | 2023-12-26 | パイオニア株式会社 | センサ制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981208 |