ロケット追尾レーダ装置
【課題】ロケットから分離した小物体や爆破によるロケットの破片を探知、追尾し、落下範囲を予測可能にする。
【解決手段】分離・爆破判定部がロケットの分離、爆破の状態を表す信号を基に分離、爆破を判定し、閾値制御部が破片データベースの対象の破片情報に基づいて推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部の検出閾値を変更し、追尾制御部が対象の破片情報に基づいて破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部の追尾フィルタの変更し、追尾部は対象の破片情報に基づいて追尾フィルタを変更して追尾処理を行うと共に、破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう送受信装置を制御し、落下範囲予測部は破片のまとまりに対応した追尾結果データおよび対象の破片情報に基づいて破片の予測落下範囲を算出する。
【解決手段】分離・爆破判定部がロケットの分離、爆破の状態を表す信号を基に分離、爆破を判定し、閾値制御部が破片データベースの対象の破片情報に基づいて推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部の検出閾値を変更し、追尾制御部が対象の破片情報に基づいて破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部の追尾フィルタの変更し、追尾部は対象の破片情報に基づいて追尾フィルタを変更して追尾処理を行うと共に、破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう送受信装置を制御し、落下範囲予測部は破片のまとまりに対応した追尾結果データおよび対象の破片情報に基づいて破片の予測落下範囲を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高速飛翔体の追尾に関し、特にロケットの分離あるいは爆破後に生じる小目標の追尾を行うロケット追尾レーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロケットの誘導を行うシステムやロケットを追尾するレーダ装置においては目標探知および追尾処理が主機能となっている。したがって、探知、追尾の対象をロケットとしているのでＲＣＳ（Radar Cross Section；レーダ断面積）の大きい目標に対して探知、追尾を行い、単体目標の探知、追尾が主体となっている。
ところで、ロケットは打ち上げ後しばらくしてブースタやフェアリング（打上げ時における風圧・高熱・振動から搭載衛星をガードする保護カバー）を分離したり、爆破で複数の破片に分散したりする。また、ロケットをミサイルとした場合も、多弾頭に分離したり、迎撃による爆破で複数の破片に分裂したりする。これらの分離、爆破により生じる小物体については、落下場所や被害状況の予測、確認が重要視されている。しかし、現状のレーダ装置では、ＲＣＳが最も大きい１目標のみを追尾することはできるが、ロケット自身が着弾する前に分離、分裂した小物体（小目標）についての追尾は困難であった。
また、従来技術として、ミサイルを迎撃する防空システムで、飛来する複数のミサイル（目標）を追尾し、それぞれの目標に迎撃対応できるようにする方法の提案がある（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９０６９５号公報
【特許文献２】特開２００１−８２８９７号公報
【特許文献３】特開２００４−３４０６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１、特許文献２に記載された従来の技術の場合は、１つの目標をより正確に捉え、迅速に追尾することを基本したものであり、ミサイルの着弾地点を予測することは可能であっても（例えば特許文献３参照）、分離、爆破後に増加する目標数や小目標を積極的に探知、追尾し落下範囲の予測を行うことはできない。すなわち、従来の一般的なレーダ装置においては、分離、爆破後の目標数や破片までを探知することに対処した装置や信号処理を有しておらず、また、それらの目標に対応した追尾アルゴリズムを備えていない。そのため、ロケットの構成部分が予測以外の場所に落下する場合の被害状況の確認も困難にしていた。
【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、ロケットから分離した小物体（この発明では、破片として扱うものとする）や爆破によるロケットの破片を探知、追尾し、落下範囲を予測可能にするロケット追尾レーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るロケット追尾レーダ装置は、送受信装置がアンテナ装置を介して追尾ビームを形成して電波の送受信を行い、目標検出部が受信信号から目標の信号を検出し、追尾部で目標の信号に追尾処理を行って次の目標位置に対して追尾を行うように送受信装置を制御し、落下範囲予測部により追尾部の追尾結果データに基づいて目標が着弾する予測落下範囲を算出して表示装置に表示するようにしたロケット追尾レーダ装置において、追尾してきた目標であるロケットの分離または爆破の状態を表す信号に基づいて当該ロケットの分離または爆破を判定する分離・爆破判定部と、各種のロケットの分離、爆破により生じる破片の大きさ、数、飛翔方位、速度、落下パターンを含む破片情報を予め格納した破片データベースと、分離または爆破と判定された場合、破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のサイズを推測し、推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部の検出閾値の設定を制御する閾値制御部と、分離または爆破と判定された場合、破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように前記追尾部の追尾フィルタの変更を制御する追尾制御部とを備え、追尾部は、追尾制御部の制御に従って、破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のまとまりに対応する追尾フィルタに変更して追尾処理を行うと共に、当該破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう送受信装置を制御し、落下範囲予測部は、分離または爆破の判定後の破片のまとまりに対応した追尾結果データおよび破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片の予測落下範囲を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ロケットから分離した小物体や爆破によるロケットの分裂破片に対して探知、追尾可能にし、かつ分離、分裂した物体や破片の落下範囲を予測可能にする。その結果、破片類の落下により生じる被害状況の予測を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
図において、アンテナ装置１は、目標に対して電波の送受信を行う手段で、例えばフェーズドアレイアンテナで構成される。送受信装置２は、アンテナ装置１に供給するレーダの送信信号の生成、アンテナ装置１で受信した目標による反射波の受信信号の生成、および送受時のビーム形成を行う手段である。目標検出部３は、送受信装置２で取り出された受信信号に対してパルス圧縮などの通常のレーダ信号処理を行い、設定した検出閾値に基づいて目標の信号を検出する手段である。分離・爆破判定部４は、追尾してきた目標であるロケットの分離または爆破の状態を表す信号に基づいて当該ロケットの分離または爆破を判定する手段である。この実施の形態１の場合は、分離・爆破判定部４は目標検出部３で検出された目標の信号に対して周波数軸上のスペクトルを算出し、目標の周波数成分の分布状態に基づいてロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定する。
【０００９】
破片データベース１０は、各種のロケットの分離、爆破により生じる破片の大きさ、数、飛翔方位、速度、落下パターンを含む破片情報を予め格納したものである。なお、この破片情報は、ロケットの種類、寸法、質量、ロケットの飛翔パターン、ロケットの分離パターン、爆破パターン等の情報を用いて事前にシミュレーションを行い求めたものである。閾値制御部５は、分離・爆破判定部４で分離または爆破と判定された場合、対象のロケットの大きさ、速度などの情報に基づいて、破片データベース１０の当該対象のロケットの破片情報に基づいて破片のサイズを推測し、推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部３の検出閾値の設定を制御する手段である。
【００１０】
追尾部７は、目標検出部３で検出された目標の信号に追尾処理を行い、算出した次の目標位置に対して追尾を行うように送受信装置２を制御し、一方、ロケットが分離、爆破した場合には破片データベース１０からの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片のまとまりに対応するよう追尾フィルタやパラメータ等を変更すると共に、破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう送受信装置２を制御する手段である。追尾制御部６は、分離・爆破判定部４で分離または爆破と判定された場合、破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報（破片の大きさ、速度、飛翔方位など）に基づいて、破片のまとまりを分解能内の目標として一つの追尾ビームにより追尾できるよう追尾フィルタおよびパラメータの変更するよう追尾部７を制御する手段である。落下範囲予測部８は、通常時は追尾部７の追尾結果データに基づいて目標（ロケット）が着弾する予測落下範囲を算出し、また、ロケットに分離または爆破があった場合には追尾結果データに加え、破片データベース１０のロケットに関する破片情報（特に落下パターン）に基づいて予測落下範囲を算出する手段である。表示装置９は、追尾結果の表示、目標検出結果および落下範囲予測部８で算出された予測落下範囲等を表示する手段である。
【００１１】
次に動作について説明する。図２は実施の形態１乃至４に共通に係るロケット追尾レーダ装置の動作を示すフローチャートである。
送受信装置２は、生成したレーダの送信信号をアンテナ装置１に与え、ロケットの予測目標位置に対して所定のビームの電波にして送信し、アンテナ装置１で受信した目標で反射された電波を受信信号にして目標検出部３に与える（ステップＳＴ１）。目標検出部３では、受信信号からその検出閾値に基づいて目標の信号を検出（探知）して目標情報として追尾部７へ送ると同時に、分離・爆破判定部４へも送る。分離・爆破判定部４では、目標の信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行い周波数軸上のスペクトルを算出し、目標の周波数成分の分布状態に基づいてロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定する（ステップＳＴ３）。通常の目標（ロケット）であれば目標移動速度等の条件により周波数軸上の広がりはある程度に絞られているため、周波数軸上の広がりは分離・爆破判定部４が持つ或る閾値を超えないので、分離・爆破判定部４は、目標が分離または爆破していないと判定し、閾値制御部５および追尾制御部６への指示は行わない。
【００１２】
ステップＳＴ３で目標が分離または爆破していないと判定された場合、目標検出部３で検出された目標情報はそのまま追尾部７に送られる。追尾部７では、目標情報に対して追尾処理を行い、次の目標位置を予測し、予測した次の目標位置に対して追尾ビームを形成して電波を送受信するように送受信装置２へ指示する（ステップＳＴ４）。また、追尾部７は追尾結果データを落下範囲予測部８へ送る。落下範囲予測部８では、通常の目標（ロケット）に対しては、従来から行われている周知の方法により追尾結果データに基づいて予測落下範囲（この場合は着弾地点）を算出し、推定された予測落下範囲の情報を表示装置９に送って地図等に表示する。（ステップＳＴ５）。また、表示装置９では、現在の目標検出の結果、追尾結果も表示する。
【００１３】
一方、ステップＳＴ３において、ロケットが爆破した場合、目標の周波数成分は通常よりも極端に周波数軸上への広がりが大きくなる。そこで、目標の周波数成分が或る閾値以上に広がっている場合には目標に分離または爆破が起こったと判定する。また、ロケットが正常の場合の目標の周波数成分は１つのピークとなるが、分離した場合には複数ピークが周波数軸上に現れるので、この複数ピークの出現を分離が起こったと判定する。分離・爆破判定部４は、分離または爆破が起こったと判定した場合には閾値制御部５および追尾制御部６へ以降の処理を行う指示を出す。閾値制御部５では、分離・爆破判定部４で分離または爆破と判定された場合、対象のロケットの大きさ、速度などの情報に基づいて破片データベース１０を参照し対象のロケットの破片情報を入手する。そして、破片のサイズを推測し、その破片のサイズに基づくＲＣＳを基準として、推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部３の検出閾値の設定を制御する（ステップＳＴ６−１）。具体的には、通常の目標（ロケット）の検出処理では検出できない可能性のある小さいサイズの破片でも検出可能になるように目標検出部３の検出閾値を下げるようにする。その際、全体の閾値を制御するのではなく、破片が存在する可能性の高いエリア情報を一緒に与え、破片が存在する可能性の高いエリアに対する閾値のみを制御するようにしてもよい。
【００１４】
また、分離・爆破判定部４で分離または爆破と判定された場合、追尾制御部６では、破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報（破片の大きさ、速度、飛翔方位など）に基づいて、或る程度の破片のまとまりを分解能内の目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部７の追尾フィルタやパラメータの変更を制御する。追尾部７では、追尾制御部６からの指示に従って破片のまとまりを追尾できる追尾フィルタを適用して追尾処理を行うと同時に、送受信装置２に対して、複数の破片のまとまりをビーム内におさめる必要最小限の追尾ビームを形成して送受信を行うよう指示する。（ステップＳＴ６−２）。なお、或る程度の破片のまとまりを目標とする場合は、１ビームを適用し必要以上の追尾リソースを用いないようにする指示を行う。
【００１５】
分離または爆破と判定された後、送受信装置２では、追尾部７からの指示に基づいて、分離または爆破により生じた複数の破片のまとまりに対する追尾ビームを形成して送受信を行う（ステップＳＴ７）。目標検出部３では、破片を検出できるように変更設定された検出閾値に基づいて、受信信号から複数の破片のまとまりからなる目標を検出し、検出した目標情報を追尾部７へ送る（ステップＳＴ８）。追尾部７では、複数の破片のまとまりに対する追尾処理を行い、追尾結果データを送受信部２に送ると同時に、落下範囲予測部８へも送る（ステップＳＴ９）。落下範囲予測部８では、追尾結果データおよび破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報（破片の落下パターン）に基づいて、破片が落下する可能性のある予測落下範囲を算出し、表示装置９において地図等にその予測落下範囲を表示させる（ステップＳＴ１０）。
なお、表示装置９では、一般には表示される落下予測範囲は機体等の破片について行うことになるが、落下物に固定燃料など爆発を伴う物質が含まれている場合、落下後の爆発により本来の予測落下範囲を超える範囲にまで影響を及ぼす可能性がある。そのため、事前情報等として落下する物体の種類（機体、燃料タンク、燃料の種類等）を入手できる場合には、その物体の種類に応じて予測落下範囲を落下後の爆発を考慮した範囲にまで拡張したものに変更するようにしてもよい。
【００１６】
図２のフローから分かるように、最初の分離・爆破判定が行われた際には目標数は１のまま通常の追尾が行われるが、目標検出のデータレート（周期）が短く、分離・爆破場所がレーダに対して遠方であれば分離・爆破後直後に目標が大きく広がる可能性が低いため問題ないと考える。また、データレートが長い、分離・爆破場所がレーダに近いなどの状況であっても破片データベース１０に事前にその状況を模擬したシミュレーション結果を入れておくことにより多種の条件に対しても精度ある目標検出、追尾を可能にする。
【００１７】
以上のように、この実施の形態１によれば、分離・爆破判定部４により、目標検出部３で検出された目標の信号に対して周波数軸上のスペクトルを算出し、目標の周波数成分の分布状態に基づいてロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定し、分離または爆破と判定された場合、閾値制御部５が破片データベース１０の対象のロケットの破片情報に基づいて破片のサイズを推測し、推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部３の検出閾値の設定を制御し、追尾制御部６が破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部７の追尾フィルタの変更を制御し、追尾部は、破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のまとまりに対応する追尾フィルタに変更して追尾処理を行うと共に、当該破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう送受信装置２を制御し、落下範囲予測部７は、分離または爆破の判定後の破片のまとまりに対応した追尾結果データおよび破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて破片の予測落下範囲を算出し表示するようにしている。したがって、ロケットから分離した小物体や爆破によるロケットの分裂破片に対して探知、追尾を可能にし、かつ分離、分裂した物体や破片の落下範囲を予測可能にする。その結果、破片類の落下により生じる被害状況の予測を可能にする。
【００１８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、自レーダの受信信号を用いて分離・爆破の判定を行っているが、この実施の形態２では、ロケット追尾レーダ装置外のロケット管制システムからの情報を用いて得て分離・爆破の判定を行うことについて述べる。
図３は、この発明の実施の形態２によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態２では、ロケット管制システム１１がレーダ装置内の分離・爆破判定部４に接続されている。
ロケット管制システム１１は、打ち上げたロケットを監視し制御するシステムである。そのため、ロケット管制システム１１から分離または爆破したロケットの情報を入手することができる。分離・爆破判定部４は、ロケット管制システム１１から提供される分離または爆破したロケットの情報に基づいて分離・爆破の判定を行う（図２．ステップＳＴ３）。その後の処理は、実施の形態１と同様である。
【００１９】
この実施の形態２によれば、分離・爆破の判定に、ロケット管制システム１１から提供される分離または爆破したロケットの情報を用いるようにしたので、ロケット管制システム１１で監視、制御している正確な情報を得ることができるため、実施の形態１に比べてより正確、迅速な分離・爆破の判定が可能となり、また、その分、ロケット追尾レーダ装置自体の処理規模を小さくすることができる。さらに、ロケット管制システム１１から分離、爆破したロケットについての速度、位置等の詳細情報を入手することが可能であれば、破片データベース１０を参照する際により実際の分離・爆破の情報が得られるため、精度の高い追尾や落下予測が可能となる。
【００２０】
実施の形態３．
この実施の形態３では、ロケットの分離または爆破の状態を表す信号として、ロケット追尾レーダ装置外の画像レーダ装置からのロケットの監視画像情報を基に生成された分離または爆破されたことを表す情報および破片の飛散状況を表す情報からなる分離・爆破状況情報を用いて、分離・爆破の判定、検出閾値の変更制御および追尾パラメータの変更制御を行うことについて述べる。
図４は、この発明の実施の形態３によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態３では、画像レーダ装置１２がレーダ装置内の分離・爆破判定部４、閾値制御部５および追尾制御部６に接続されている。
画像レーダ装置１２は、ロケットを監視し画像化する装置である。ロケットが分離または爆破した画像を収集し、分離または爆破されたことを表す情報および破片の飛散状況を表す情報からなる分離・爆破状況情報を分離・爆破判定部４、閾値制御部５および追尾制御部６へ送る。分離・爆破判定部４では、分離・爆破状況情報に基づいてロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定する（図２．ステップＳＴ３）。分離または爆破と判定された場合、閾値制御部５は、破片データベース１０を参照して対象のロケットの破片情報を入手し、分離・爆破状況情報の破片の飛散状況を加味して破片のサイズを推測し、その推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部３の閾値の設定を制御する（図２．ステップＳＴ６−１）。また、追尾制御部６は、破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報と分離・爆破状況情報の破片の飛散状況に基づいて破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部７の追尾フィルタやパラメータの変更を制御する（図２．ステップＳＴ６−２）。その後の処理は、実施の形態１と同様に行う。
【００２１】
この実施の形態３によれば、当該装置外の画像レーダ装置１２から与えられる、ロケットの監視画像情報を基に生成された分離または爆破されたことを表す情報および破片の飛散状況を表す情報からなる分離・爆破状況情報を用いて分離・爆破判定部４、閾値制御部５および追尾制御部６の処理を行うようにしたので、実施の形態２に比べ、分離、爆破状況をより正確に判定し、より高精度の破片の検出、追尾に対する処理が可能となる。
【００２２】
実施の形態４．
この実施の形態４では、ロケット追尾レーダ装置内で信号処理を行って画像情報を得、その結果に基づいて分離・爆破判定を行うことについて述べる。
図５は、この発明の実施の形態４によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態４では、目標検出部３と分離・爆破判定部４の間に画像化処理部１３が設けられている。
画像化処理部１３は、目標検出部３で検出された目標の信号を画像化処理し、追尾している目標の画像を生成する手段である。この画像化処理は、例えばＳＡＲ（Synthetic Aperture Radar；合成開口レーダ）やＩＳＡＲ（Inverse SAR；逆合成開口レーダ）の信号処理手法を用いて行われる。分離・爆破判定部４では、画像化処理部で生成された目標の画像に基づいて分離または爆破が起こったか否かを判定する。ロケットが分離または爆破した場合、画像化処理部１３で生成された目標の画像が乱れるので、分離・爆破判定部４は、この画像の乱れが生じた場合に分離または爆破があったと判定する（図２．ステップＳＴ３）。その後の処理は、実施の形態１と同様に行う。
なお、画像化処理部１３による目標の画像化が高精度で行うことができた場合、実施の形態３のようにどのように分離または爆破したかの状況を確認できるため、閾値制御部５と追尾制御部６に対してその分離、爆破の状況を送り、破片データベース１０をより正確に参照するようにしてもよい。
【００２３】
この実施の形態４によれば、レーダ装置内に画像化処理部１３を加えるのみで画像化による分離・爆破判定が可能となるので、実施の形態１に比べ、分離または爆破の状況をより正確に判定でき、より高精度の破片の検出、追尾に対する処理が可能となる。
【００２４】
実施の形態５．
上記各実施の形態においては、破片のかたまりに対する追尾ビームを適用して追尾を行うようにしていたが、ロケット追尾レーダ装置の追尾リソースが十分な処理能力を備えている場合には、各小目標（破片）を別々に追尾するようにしてもよい。その場合、図６のフローに示すように、追尾制御部６は、分離または爆破と判定された場合、各小目標（破片）に対し個別の追尾ビームで追尾するように追尾部６を制御する。追尾部６では、送受信装置２へ追尾ビームの指示を行う際に、各小目標（破片）に対して個別に対応する追尾フィルタに変更すると共に、各小目標（破片）に対応する個別の追尾ビームを形成するように指示する（ステップＳＴ６−２）。送受信装置２は、アンテナ装置１から照射するビームが各小目標（破片）に対応する個別ビームを形成して送受信を行う（ステップＳＴ７１）。結果、追尾部６は小目標（破片）ごとの追尾処理を行う（ステップＳＴ９１）。
したがって、ロケット追尾レーダ装置が十分な処理能力の追尾リソースを有し、追尾を各目標に対して個別に行えるようになっている場合、より高精度の追尾および落下予測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１乃至５に係る目標検出・追尾の処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係る目標検出・追尾の処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１ アンテナ装置、２ 送受信装置、３ 目標検出部、４ 分離・爆破判定部、５ 閾値制御部、６ 追尾制御部、７ 追尾部、８ 落下範囲予測部、９ 表示装置、１０ 破片データベース、１１ ロケット管制システム、１２ 画像レーダ装置、１３ 画像化処理部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高速飛翔体の追尾に関し、特にロケットの分離あるいは爆破後に生じる小目標の追尾を行うロケット追尾レーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロケットの誘導を行うシステムやロケットを追尾するレーダ装置においては目標探知および追尾処理が主機能となっている。したがって、探知、追尾の対象をロケットとしているのでＲＣＳ（Radar Cross Section；レーダ断面積）の大きい目標に対して探知、追尾を行い、単体目標の探知、追尾が主体となっている。
ところで、ロケットは打ち上げ後しばらくしてブースタやフェアリング（打上げ時における風圧・高熱・振動から搭載衛星をガードする保護カバー）を分離したり、爆破で複数の破片に分散したりする。また、ロケットをミサイルとした場合も、多弾頭に分離したり、迎撃による爆破で複数の破片に分裂したりする。これらの分離、爆破により生じる小物体については、落下場所や被害状況の予測、確認が重要視されている。しかし、現状のレーダ装置では、ＲＣＳが最も大きい１目標のみを追尾することはできるが、ロケット自身が着弾する前に分離、分裂した小物体（小目標）についての追尾は困難であった。
また、従来技術として、ミサイルを迎撃する防空システムで、飛来する複数のミサイル（目標）を追尾し、それぞれの目標に迎撃対応できるようにする方法の提案がある（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９０６９５号公報
【特許文献２】特開２００１−８２８９７号公報
【特許文献３】特開２００４−３４０６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１、特許文献２に記載された従来の技術の場合は、１つの目標をより正確に捉え、迅速に追尾することを基本したものであり、ミサイルの着弾地点を予測することは可能であっても（例えば特許文献３参照）、分離、爆破後に増加する目標数や小目標を積極的に探知、追尾し落下範囲の予測を行うことはできない。すなわち、従来の一般的なレーダ装置においては、分離、爆破後の目標数や破片までを探知することに対処した装置や信号処理を有しておらず、また、それらの目標に対応した追尾アルゴリズムを備えていない。そのため、ロケットの構成部分が予測以外の場所に落下する場合の被害状況の確認も困難にしていた。
【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、ロケットから分離した小物体（この発明では、破片として扱うものとする）や爆破によるロケットの破片を探知、追尾し、落下範囲を予測可能にするロケット追尾レーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るロケット追尾レーダ装置は、送受信装置がアンテナ装置を介して追尾ビームを形成して電波の送受信を行い、目標検出部が受信信号から目標の信号を検出し、追尾部で目標の信号に追尾処理を行って次の目標位置に対して追尾を行うように送受信装置を制御し、落下範囲予測部により追尾部の追尾結果データに基づいて目標が着弾する予測落下範囲を算出して表示装置に表示するようにしたロケット追尾レーダ装置において、追尾してきた目標であるロケットの分離または爆破の状態を表す信号に基づいて当該ロケットの分離または爆破を判定する分離・爆破判定部と、各種のロケットの分離、爆破により生じる破片の大きさ、数、飛翔方位、速度、落下パターンを含む破片情報を予め格納した破片データベースと、分離または爆破と判定された場合、破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のサイズを推測し、推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部の検出閾値の設定を制御する閾値制御部と、分離または爆破と判定された場合、破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように前記追尾部の追尾フィルタの変更を制御する追尾制御部とを備え、追尾部は、追尾制御部の制御に従って、破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のまとまりに対応する追尾フィルタに変更して追尾処理を行うと共に、当該破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう送受信装置を制御し、落下範囲予測部は、分離または爆破の判定後の破片のまとまりに対応した追尾結果データおよび破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片の予測落下範囲を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ロケットから分離した小物体や爆破によるロケットの分裂破片に対して探知、追尾可能にし、かつ分離、分裂した物体や破片の落下範囲を予測可能にする。その結果、破片類の落下により生じる被害状況の予測を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
図において、アンテナ装置１は、目標に対して電波の送受信を行う手段で、例えばフェーズドアレイアンテナで構成される。送受信装置２は、アンテナ装置１に供給するレーダの送信信号の生成、アンテナ装置１で受信した目標による反射波の受信信号の生成、および送受時のビーム形成を行う手段である。目標検出部３は、送受信装置２で取り出された受信信号に対してパルス圧縮などの通常のレーダ信号処理を行い、設定した検出閾値に基づいて目標の信号を検出する手段である。分離・爆破判定部４は、追尾してきた目標であるロケットの分離または爆破の状態を表す信号に基づいて当該ロケットの分離または爆破を判定する手段である。この実施の形態１の場合は、分離・爆破判定部４は目標検出部３で検出された目標の信号に対して周波数軸上のスペクトルを算出し、目標の周波数成分の分布状態に基づいてロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定する。
【０００９】
破片データベース１０は、各種のロケットの分離、爆破により生じる破片の大きさ、数、飛翔方位、速度、落下パターンを含む破片情報を予め格納したものである。なお、この破片情報は、ロケットの種類、寸法、質量、ロケットの飛翔パターン、ロケットの分離パターン、爆破パターン等の情報を用いて事前にシミュレーションを行い求めたものである。閾値制御部５は、分離・爆破判定部４で分離または爆破と判定された場合、対象のロケットの大きさ、速度などの情報に基づいて、破片データベース１０の当該対象のロケットの破片情報に基づいて破片のサイズを推測し、推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部３の検出閾値の設定を制御する手段である。
【００１０】
追尾部７は、目標検出部３で検出された目標の信号に追尾処理を行い、算出した次の目標位置に対して追尾を行うように送受信装置２を制御し、一方、ロケットが分離、爆破した場合には破片データベース１０からの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片のまとまりに対応するよう追尾フィルタやパラメータ等を変更すると共に、破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう送受信装置２を制御する手段である。追尾制御部６は、分離・爆破判定部４で分離または爆破と判定された場合、破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報（破片の大きさ、速度、飛翔方位など）に基づいて、破片のまとまりを分解能内の目標として一つの追尾ビームにより追尾できるよう追尾フィルタおよびパラメータの変更するよう追尾部７を制御する手段である。落下範囲予測部８は、通常時は追尾部７の追尾結果データに基づいて目標（ロケット）が着弾する予測落下範囲を算出し、また、ロケットに分離または爆破があった場合には追尾結果データに加え、破片データベース１０のロケットに関する破片情報（特に落下パターン）に基づいて予測落下範囲を算出する手段である。表示装置９は、追尾結果の表示、目標検出結果および落下範囲予測部８で算出された予測落下範囲等を表示する手段である。
【００１１】
次に動作について説明する。図２は実施の形態１乃至４に共通に係るロケット追尾レーダ装置の動作を示すフローチャートである。
送受信装置２は、生成したレーダの送信信号をアンテナ装置１に与え、ロケットの予測目標位置に対して所定のビームの電波にして送信し、アンテナ装置１で受信した目標で反射された電波を受信信号にして目標検出部３に与える（ステップＳＴ１）。目標検出部３では、受信信号からその検出閾値に基づいて目標の信号を検出（探知）して目標情報として追尾部７へ送ると同時に、分離・爆破判定部４へも送る。分離・爆破判定部４では、目標の信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行い周波数軸上のスペクトルを算出し、目標の周波数成分の分布状態に基づいてロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定する（ステップＳＴ３）。通常の目標（ロケット）であれば目標移動速度等の条件により周波数軸上の広がりはある程度に絞られているため、周波数軸上の広がりは分離・爆破判定部４が持つ或る閾値を超えないので、分離・爆破判定部４は、目標が分離または爆破していないと判定し、閾値制御部５および追尾制御部６への指示は行わない。
【００１２】
ステップＳＴ３で目標が分離または爆破していないと判定された場合、目標検出部３で検出された目標情報はそのまま追尾部７に送られる。追尾部７では、目標情報に対して追尾処理を行い、次の目標位置を予測し、予測した次の目標位置に対して追尾ビームを形成して電波を送受信するように送受信装置２へ指示する（ステップＳＴ４）。また、追尾部７は追尾結果データを落下範囲予測部８へ送る。落下範囲予測部８では、通常の目標（ロケット）に対しては、従来から行われている周知の方法により追尾結果データに基づいて予測落下範囲（この場合は着弾地点）を算出し、推定された予測落下範囲の情報を表示装置９に送って地図等に表示する。（ステップＳＴ５）。また、表示装置９では、現在の目標検出の結果、追尾結果も表示する。
【００１３】
一方、ステップＳＴ３において、ロケットが爆破した場合、目標の周波数成分は通常よりも極端に周波数軸上への広がりが大きくなる。そこで、目標の周波数成分が或る閾値以上に広がっている場合には目標に分離または爆破が起こったと判定する。また、ロケットが正常の場合の目標の周波数成分は１つのピークとなるが、分離した場合には複数ピークが周波数軸上に現れるので、この複数ピークの出現を分離が起こったと判定する。分離・爆破判定部４は、分離または爆破が起こったと判定した場合には閾値制御部５および追尾制御部６へ以降の処理を行う指示を出す。閾値制御部５では、分離・爆破判定部４で分離または爆破と判定された場合、対象のロケットの大きさ、速度などの情報に基づいて破片データベース１０を参照し対象のロケットの破片情報を入手する。そして、破片のサイズを推測し、その破片のサイズに基づくＲＣＳを基準として、推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部３の検出閾値の設定を制御する（ステップＳＴ６−１）。具体的には、通常の目標（ロケット）の検出処理では検出できない可能性のある小さいサイズの破片でも検出可能になるように目標検出部３の検出閾値を下げるようにする。その際、全体の閾値を制御するのではなく、破片が存在する可能性の高いエリア情報を一緒に与え、破片が存在する可能性の高いエリアに対する閾値のみを制御するようにしてもよい。
【００１４】
また、分離・爆破判定部４で分離または爆破と判定された場合、追尾制御部６では、破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報（破片の大きさ、速度、飛翔方位など）に基づいて、或る程度の破片のまとまりを分解能内の目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部７の追尾フィルタやパラメータの変更を制御する。追尾部７では、追尾制御部６からの指示に従って破片のまとまりを追尾できる追尾フィルタを適用して追尾処理を行うと同時に、送受信装置２に対して、複数の破片のまとまりをビーム内におさめる必要最小限の追尾ビームを形成して送受信を行うよう指示する。（ステップＳＴ６−２）。なお、或る程度の破片のまとまりを目標とする場合は、１ビームを適用し必要以上の追尾リソースを用いないようにする指示を行う。
【００１５】
分離または爆破と判定された後、送受信装置２では、追尾部７からの指示に基づいて、分離または爆破により生じた複数の破片のまとまりに対する追尾ビームを形成して送受信を行う（ステップＳＴ７）。目標検出部３では、破片を検出できるように変更設定された検出閾値に基づいて、受信信号から複数の破片のまとまりからなる目標を検出し、検出した目標情報を追尾部７へ送る（ステップＳＴ８）。追尾部７では、複数の破片のまとまりに対する追尾処理を行い、追尾結果データを送受信部２に送ると同時に、落下範囲予測部８へも送る（ステップＳＴ９）。落下範囲予測部８では、追尾結果データおよび破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報（破片の落下パターン）に基づいて、破片が落下する可能性のある予測落下範囲を算出し、表示装置９において地図等にその予測落下範囲を表示させる（ステップＳＴ１０）。
なお、表示装置９では、一般には表示される落下予測範囲は機体等の破片について行うことになるが、落下物に固定燃料など爆発を伴う物質が含まれている場合、落下後の爆発により本来の予測落下範囲を超える範囲にまで影響を及ぼす可能性がある。そのため、事前情報等として落下する物体の種類（機体、燃料タンク、燃料の種類等）を入手できる場合には、その物体の種類に応じて予測落下範囲を落下後の爆発を考慮した範囲にまで拡張したものに変更するようにしてもよい。
【００１６】
図２のフローから分かるように、最初の分離・爆破判定が行われた際には目標数は１のまま通常の追尾が行われるが、目標検出のデータレート（周期）が短く、分離・爆破場所がレーダに対して遠方であれば分離・爆破後直後に目標が大きく広がる可能性が低いため問題ないと考える。また、データレートが長い、分離・爆破場所がレーダに近いなどの状況であっても破片データベース１０に事前にその状況を模擬したシミュレーション結果を入れておくことにより多種の条件に対しても精度ある目標検出、追尾を可能にする。
【００１７】
以上のように、この実施の形態１によれば、分離・爆破判定部４により、目標検出部３で検出された目標の信号に対して周波数軸上のスペクトルを算出し、目標の周波数成分の分布状態に基づいてロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定し、分離または爆破と判定された場合、閾値制御部５が破片データベース１０の対象のロケットの破片情報に基づいて破片のサイズを推測し、推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部３の検出閾値の設定を制御し、追尾制御部６が破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部７の追尾フィルタの変更を制御し、追尾部は、破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のまとまりに対応する追尾フィルタに変更して追尾処理を行うと共に、当該破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう送受信装置２を制御し、落下範囲予測部７は、分離または爆破の判定後の破片のまとまりに対応した追尾結果データおよび破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて破片の予測落下範囲を算出し表示するようにしている。したがって、ロケットから分離した小物体や爆破によるロケットの分裂破片に対して探知、追尾を可能にし、かつ分離、分裂した物体や破片の落下範囲を予測可能にする。その結果、破片類の落下により生じる被害状況の予測を可能にする。
【００１８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、自レーダの受信信号を用いて分離・爆破の判定を行っているが、この実施の形態２では、ロケット追尾レーダ装置外のロケット管制システムからの情報を用いて得て分離・爆破の判定を行うことについて述べる。
図３は、この発明の実施の形態２によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態２では、ロケット管制システム１１がレーダ装置内の分離・爆破判定部４に接続されている。
ロケット管制システム１１は、打ち上げたロケットを監視し制御するシステムである。そのため、ロケット管制システム１１から分離または爆破したロケットの情報を入手することができる。分離・爆破判定部４は、ロケット管制システム１１から提供される分離または爆破したロケットの情報に基づいて分離・爆破の判定を行う（図２．ステップＳＴ３）。その後の処理は、実施の形態１と同様である。
【００１９】
この実施の形態２によれば、分離・爆破の判定に、ロケット管制システム１１から提供される分離または爆破したロケットの情報を用いるようにしたので、ロケット管制システム１１で監視、制御している正確な情報を得ることができるため、実施の形態１に比べてより正確、迅速な分離・爆破の判定が可能となり、また、その分、ロケット追尾レーダ装置自体の処理規模を小さくすることができる。さらに、ロケット管制システム１１から分離、爆破したロケットについての速度、位置等の詳細情報を入手することが可能であれば、破片データベース１０を参照する際により実際の分離・爆破の情報が得られるため、精度の高い追尾や落下予測が可能となる。
【００２０】
実施の形態３．
この実施の形態３では、ロケットの分離または爆破の状態を表す信号として、ロケット追尾レーダ装置外の画像レーダ装置からのロケットの監視画像情報を基に生成された分離または爆破されたことを表す情報および破片の飛散状況を表す情報からなる分離・爆破状況情報を用いて、分離・爆破の判定、検出閾値の変更制御および追尾パラメータの変更制御を行うことについて述べる。
図４は、この発明の実施の形態３によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態３では、画像レーダ装置１２がレーダ装置内の分離・爆破判定部４、閾値制御部５および追尾制御部６に接続されている。
画像レーダ装置１２は、ロケットを監視し画像化する装置である。ロケットが分離または爆破した画像を収集し、分離または爆破されたことを表す情報および破片の飛散状況を表す情報からなる分離・爆破状況情報を分離・爆破判定部４、閾値制御部５および追尾制御部６へ送る。分離・爆破判定部４では、分離・爆破状況情報に基づいてロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定する（図２．ステップＳＴ３）。分離または爆破と判定された場合、閾値制御部５は、破片データベース１０を参照して対象のロケットの破片情報を入手し、分離・爆破状況情報の破片の飛散状況を加味して破片のサイズを推測し、その推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部３の閾値の設定を制御する（図２．ステップＳＴ６−１）。また、追尾制御部６は、破片データベース１０の対象のロケットに関する破片情報と分離・爆破状況情報の破片の飛散状況に基づいて破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部７の追尾フィルタやパラメータの変更を制御する（図２．ステップＳＴ６−２）。その後の処理は、実施の形態１と同様に行う。
【００２１】
この実施の形態３によれば、当該装置外の画像レーダ装置１２から与えられる、ロケットの監視画像情報を基に生成された分離または爆破されたことを表す情報および破片の飛散状況を表す情報からなる分離・爆破状況情報を用いて分離・爆破判定部４、閾値制御部５および追尾制御部６の処理を行うようにしたので、実施の形態２に比べ、分離、爆破状況をより正確に判定し、より高精度の破片の検出、追尾に対する処理が可能となる。
【００２２】
実施の形態４．
この実施の形態４では、ロケット追尾レーダ装置内で信号処理を行って画像情報を得、その結果に基づいて分離・爆破判定を行うことについて述べる。
図５は、この発明の実施の形態４によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態４では、目標検出部３と分離・爆破判定部４の間に画像化処理部１３が設けられている。
画像化処理部１３は、目標検出部３で検出された目標の信号を画像化処理し、追尾している目標の画像を生成する手段である。この画像化処理は、例えばＳＡＲ（Synthetic Aperture Radar；合成開口レーダ）やＩＳＡＲ（Inverse SAR；逆合成開口レーダ）の信号処理手法を用いて行われる。分離・爆破判定部４では、画像化処理部で生成された目標の画像に基づいて分離または爆破が起こったか否かを判定する。ロケットが分離または爆破した場合、画像化処理部１３で生成された目標の画像が乱れるので、分離・爆破判定部４は、この画像の乱れが生じた場合に分離または爆破があったと判定する（図２．ステップＳＴ３）。その後の処理は、実施の形態１と同様に行う。
なお、画像化処理部１３による目標の画像化が高精度で行うことができた場合、実施の形態３のようにどのように分離または爆破したかの状況を確認できるため、閾値制御部５と追尾制御部６に対してその分離、爆破の状況を送り、破片データベース１０をより正確に参照するようにしてもよい。
【００２３】
この実施の形態４によれば、レーダ装置内に画像化処理部１３を加えるのみで画像化による分離・爆破判定が可能となるので、実施の形態１に比べ、分離または爆破の状況をより正確に判定でき、より高精度の破片の検出、追尾に対する処理が可能となる。
【００２４】
実施の形態５．
上記各実施の形態においては、破片のかたまりに対する追尾ビームを適用して追尾を行うようにしていたが、ロケット追尾レーダ装置の追尾リソースが十分な処理能力を備えている場合には、各小目標（破片）を別々に追尾するようにしてもよい。その場合、図６のフローに示すように、追尾制御部６は、分離または爆破と判定された場合、各小目標（破片）に対し個別の追尾ビームで追尾するように追尾部６を制御する。追尾部６では、送受信装置２へ追尾ビームの指示を行う際に、各小目標（破片）に対して個別に対応する追尾フィルタに変更すると共に、各小目標（破片）に対応する個別の追尾ビームを形成するように指示する（ステップＳＴ６−２）。送受信装置２は、アンテナ装置１から照射するビームが各小目標（破片）に対応する個別ビームを形成して送受信を行う（ステップＳＴ７１）。結果、追尾部６は小目標（破片）ごとの追尾処理を行う（ステップＳＴ９１）。
したがって、ロケット追尾レーダ装置が十分な処理能力の追尾リソースを有し、追尾を各目標に対して個別に行えるようになっている場合、より高精度の追尾および落下予測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１乃至５に係る目標検出・追尾の処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるロケット追尾レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係る目標検出・追尾の処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１ アンテナ装置、２ 送受信装置、３ 目標検出部、４ 分離・爆破判定部、５ 閾値制御部、６ 追尾制御部、７ 追尾部、８ 落下範囲予測部、９ 表示装置、１０ 破片データベース、１１ ロケット管制システム、１２ 画像レーダ装置、１３ 画像化処理部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信装置がアンテナ装置を介して追尾ビームを形成して電波の送受信を行い、目標検出部が受信信号から目標の信号を検出し、追尾部で目標の信号に追尾処理を行って次の目標位置に対して追尾を行うように前記送受信装置を制御し、落下範囲予測部により前記追尾部の追尾結果データに基づいて目標が着弾する予測落下範囲を算出して表示装置に表示するようにしたロケット追尾レーダ装置において、
追尾してきた目標であるロケットの分離または爆破の状態を表す信号に基づいて当該ロケットの分離または爆破を判定する分離・爆破判定部と、
各種のロケットの分離、爆破により生じる破片の大きさ、数、飛翔方位、速度、落下パターンを含む破片情報を予め格納した破片データベースと、
分離または爆破と判定された場合、前記破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のサイズを推測し、推測したサイズの破片を目標として検出するように前記目標検出部の検出閾値の設定を制御する閾値制御部と、
分離または爆破と判定された場合、前記破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように前記追尾部の追尾フィルタの変更を制御する追尾制御部とを備え、
前記追尾部は、前記追尾制御部の制御に従って、前記破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のまとまりに対応する追尾フィルタに変更して追尾処理を行うと共に、当該破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう前記送受信装置を制御し、
前記落下範囲予測部は、分離または爆破の判定後の破片のまとまりに対応した追尾結果データおよび前記破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片の予測落下範囲を算出するようにしたことを特徴とするロケット追尾レーダ装置。
【請求項２】
分離・爆破判定部は、目標検出部で検出された目標の信号に対する周波数軸上のスペクトルを算出し、目標の周波数成分の分布状態に基づいて目標のロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項３】
分離・爆破判定部は、当該装置外のロケット管制システムから得られる分離または爆破したロケットの情報に基づいて目標のロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項４】
分離・爆破判定部は、当該装置外の画像レーダ装置から与えられる、ロケットの監視画像情報を基に生成された分離または爆破されたことを表す情報および破片の飛散状況を表す情報からなる分離・爆破状況情報に基づいて、目標のロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定し、
閾値制御部は、破片データベースからの対象のロケットの破片情報と前記分離・爆破状況情報の破片の飛散状況を加味して推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部の閾値の設定を制御し、
追尾制御部は、前記破片データベースの対象のロケットに関する破片情報と前記分離・爆破状況情報の破片の飛散状況に基づいて破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部の追尾フィルタの変更を制御することを特徴とする請求項１記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項５】
目標検出部で検出された目標の信号を画像化処理し、追尾している目標の画像を生成する画像化処理部を備え、
分離・爆破判定部は、前記画像化処理部で生成された目標の画像に基づいて分離または爆破が起こったか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項６】
追尾制御部は、分離または爆破と判定された場合、破片のまとまりを一つの追尾ビームにより追尾する代わりに、各破片に対し個別の追尾ビームで追尾するように追尾部を制御し、
前記追尾部は、各破片に対して個別に対応する追尾フィルタに変更すると共に、各破片に対応する個別の追尾ビームを形成するよう送受信装置を制御するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項１】
送受信装置がアンテナ装置を介して追尾ビームを形成して電波の送受信を行い、目標検出部が受信信号から目標の信号を検出し、追尾部で目標の信号に追尾処理を行って次の目標位置に対して追尾を行うように前記送受信装置を制御し、落下範囲予測部により前記追尾部の追尾結果データに基づいて目標が着弾する予測落下範囲を算出して表示装置に表示するようにしたロケット追尾レーダ装置において、
追尾してきた目標であるロケットの分離または爆破の状態を表す信号に基づいて当該ロケットの分離または爆破を判定する分離・爆破判定部と、
各種のロケットの分離、爆破により生じる破片の大きさ、数、飛翔方位、速度、落下パターンを含む破片情報を予め格納した破片データベースと、
分離または爆破と判定された場合、前記破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のサイズを推測し、推測したサイズの破片を目標として検出するように前記目標検出部の検出閾値の設定を制御する閾値制御部と、
分離または爆破と判定された場合、前記破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように前記追尾部の追尾フィルタの変更を制御する追尾制御部とを備え、
前記追尾部は、前記追尾制御部の制御に従って、前記破片データベースの対象のロケットの破片情報に基づいて破片のまとまりに対応する追尾フィルタに変更して追尾処理を行うと共に、当該破片のまとまりに対する追尾ビームを形成するよう前記送受信装置を制御し、
前記落下範囲予測部は、分離または爆破の判定後の破片のまとまりに対応した追尾結果データおよび前記破片データベースの対象のロケットに関する破片情報に基づいて、破片の予測落下範囲を算出するようにしたことを特徴とするロケット追尾レーダ装置。
【請求項２】
分離・爆破判定部は、目標検出部で検出された目標の信号に対する周波数軸上のスペクトルを算出し、目標の周波数成分の分布状態に基づいて目標のロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項３】
分離・爆破判定部は、当該装置外のロケット管制システムから得られる分離または爆破したロケットの情報に基づいて目標のロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項４】
分離・爆破判定部は、当該装置外の画像レーダ装置から与えられる、ロケットの監視画像情報を基に生成された分離または爆破されたことを表す情報および破片の飛散状況を表す情報からなる分離・爆破状況情報に基づいて、目標のロケットに分離または爆破が起こったか否かを判定し、
閾値制御部は、破片データベースからの対象のロケットの破片情報と前記分離・爆破状況情報の破片の飛散状況を加味して推測したサイズの破片を目標として検出するように目標検出部の閾値の設定を制御し、
追尾制御部は、前記破片データベースの対象のロケットに関する破片情報と前記分離・爆破状況情報の破片の飛散状況に基づいて破片のまとまりを目標として一つの追尾ビームにより追尾できるように追尾部の追尾フィルタの変更を制御することを特徴とする請求項１記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項５】
目標検出部で検出された目標の信号を画像化処理し、追尾している目標の画像を生成する画像化処理部を備え、
分離・爆破判定部は、前記画像化処理部で生成された目標の画像に基づいて分離または爆破が起こったか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のロケット追尾レーダ装置。
【請求項６】
追尾制御部は、分離または爆破と判定された場合、破片のまとまりを一つの追尾ビームにより追尾する代わりに、各破片に対し個別の追尾ビームで追尾するように追尾部を制御し、
前記追尾部は、各破片に対して個別に対応する追尾フィルタに変更すると共に、各破片に対応する個別の追尾ビームを形成するよう送受信装置を制御するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のロケット追尾レーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２７５４４７（Ｐ２００８−２７５４４７Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１９４１９（Ｐ２００７−１１９４１９）
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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