信号処理装置
【課題】 レーダと、ＥＳＭによる目標探知・識別を同時に行なうシステムにおいて、レーダ送信中は、ＥＳＭによる受信が行なえないため、ＥＳＭにて受信したパルスに不可視領域が生じる。このような状況下でも、目標を正しく探知することを目的とする。
【解決手段】 信号同期手段１３からレーダ送信時に発生するＥＳＭでの不可視領域の時刻を知らせる同期信号を作成し、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４にて、信号同期手段１３からの同期信号に基づいてＥＳＭからの受信信号に不可視領域を示すフラグを付加する。ＥＳＭ用信号処理判定手段５にて、ＥＳＭ受信信号からパルス諸元を算出する際に、不可視領域を示すフラグに基づいてパルスが有効か否かを判定する。目標追尾識別手段１２にて、有効と判定されたパルス情報に基づいて、目標識別や目標追尾を行なう。
【解決手段】 信号同期手段１３からレーダ送信時に発生するＥＳＭでの不可視領域の時刻を知らせる同期信号を作成し、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４にて、信号同期手段１３からの同期信号に基づいてＥＳＭからの受信信号に不可視領域を示すフラグを付加する。ＥＳＭ用信号処理判定手段５にて、ＥＳＭ受信信号からパルス諸元を算出する際に、不可視領域を示すフラグに基づいてパルスが有効か否かを判定する。目標追尾識別手段１２にて、有効と判定されたパルス情報に基づいて、目標識別や目標追尾を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダとＥＳＭ(Electronic Support Measures)による目標探知、追尾、識別を同時に行なう信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来のレーダとＥＳＭによる目標探知、追尾、識別を同時に行なう信号処理装置の一例を示す構成図である。図６において、ＥＳＭ用受信アンテナ１０２およびレーダ用送受信アンテナ１０６は、信号処理装置１０１に接続される。信号処理装置１０１は、ＥＳＭ用受信手段１０３、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換手段１０４、ＥＳＭ用信号処理手段１０５、レーダ用送信手段１０７、レーダ用送信制御手段１０８、レーダ用受信手段１０９、レーダ用Ａ／Ｄ変換手段１１０、レーダ用信号処理手段１１１、および目標追尾識別手段１１２を備えている。
【０００３】
ＥＳＭ用受信手段１０３は、目標追尾識別手段１１２からの指示に基づいて、ＥＳＭ用受信アンテナ１０２の方位、受信する周波数帯等を決め、ＥＳＭ用受信アンテナ１０２を制御する。ＥＳＭ用受信アンテナ１０２で受信された外部からの受信信号は、ＥＳＭ用受信手段１０３で増幅、位相検波された後、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換手段１０４でディジタルビデオ信号に変換され、ＥＳＭ用信号処理手段１０５に送られる。受信信号に周期的なパルス信号があった場合には、ＥＳＭ用信号処理手段１０５は、各パルス信号の周波数、振幅、到来時刻等の諸元を算出し、算出結果を目標追尾識別手段１１２に送る。
【０００４】
また、レーダ用送信制御手段１０８は、目標追尾識別手段１１２からの指示に基づいて、レーダで目標探索・追尾を行なうレーダ送信波の周波数帯、パルス間隔、パルス幅等の諸元を決め、レーダ送信手段１０７に諸元データを送る。レーダ用送信手段１０７は、諸元データに基づいて送信パルス信号を発生させ、送信パルス信号はレーダ用送受信アンテナ１０６から外部に放出される。送信パルス信号は、目標等に到達した後反射し、反射された信号がレーダ用送受信アンテナ１０６で受信される。
【０００５】
レーダ用送受信アンテナ１０６で受信された受信信号（反射波）は、レーダ用受信手段１０９で増幅、位相検波された後、レーダ用Ａ／Ｄ変換手段１１０でディジタルビデオ信号に変換され、レーダ用信号処理手段１１１に送られる。レーダ用信号処理手段１１１は、受信信号の中の反射されたパルス信号の周波数、振幅、到来時刻等の諸元を算出し、算出結果を目標追尾識別手段１１２に送る。
【０００６】
目標追尾識別手段１１２は、ＥＳＭ用信号処理手段１０５とレーダ用信号処理手段１１１から送られてきた各受信パルスの諸元から、クラッタ等を除去し目標を探知する。また、ＥＳＭからのパルス諸元から目標の識別を行なう。さらに、パルス諸元を時系列に処理することで目標の追尾を行い、ＥＳＭ用受信アンテナ１０２とレーダ用送受信アンテナ１０６を向ける方位とレーダ送信波の諸元を定め、必要な情報をＥＳＭ用受信手段１０３とレーダ用送信手段１０７に送る。
【０００７】
なお、従来のＥＳＭおよびレーダを搭載した信号処理装置に関連する従来例として、特許文献１に、レーダ信号処理装置と、ＥＳＭ信号処理装置を併用したシステムが示されている。また、特許文献２には、アクティブフェーズドアレーアンテナの開口面をn個に分割して、n個の機能（レーダ、電波妨害、ＥＳＭ等）を割り付けるシステムが示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開2001-264420公報
【特許文献２】特開2001-7640公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
レーダと、ＥＳＭによる目標探知・識別を同時に行なうシステムにおいて、レーダ送信中は、レーダアンテナからＥＳＭアンテナへの漏れ込みや回り込みが発生する。航空機や飛しょう体等に搭載するＥＳＭ装置は遠方の目標が送信する微弱なレーダパルス波の受信を目的としていることが多く、レーダアンテナとＥＳＭアンテナ間の距離が近いため、自身の送信するレーダ信号の漏れ込みや回り込みの電力の方が目標からの受信電力に比べて極端に大きくなる。このため、ＥＳＭ側の受信装置が破損する恐れもあり、レーダ送信中はＥＳＭ側の受信手段を停止する。例えば、従来の信号処理装置１０１では、レーダ用送信手段１０７は、自身のレーダ送信時に、レーダ送信中を示す信号をＥＳＭ用受信手段１０３に送り、ＥＳＭ用受信手段１０３での受信動作を停止させる。
【００１０】
上記のように、レーダ送信中は、ＥＳＭ用アンテナによる目標パルスの受信ができないため、ＥＳＭにて受信したパルスに不可視領域が生じる。図７は自身のレーダ送信信号によりＥＳＭ受信信号に不可視領域（ブラインド）が生じた状態を説明するための図である。図７の（ａ）は自身のレーダが送信する送信パルス、（ｂ）は目標が送信したパルス波をディジタル化して表現したものである。実際には複素数の多bitの信号となるが、ここでは簡略化のためパルスの振幅値を1bitで表現し、信号が高い状態(1の状態)をパルスあり、信号が低い状態(0の状態)を信号なし（白色雑音のみ受信）とする。また、図７の（ｃ）も（ｂ）と同様であるが、この図では（ａ）の送信パルスを重ねている。
【００１１】
レーダ送信中で無ければ、ＥＳＭアンテナでは（ｂ）のようなパルスが受信され、各パルスの到来時刻（TOA: Time of Arrival）は、TOA31,TOA32,TOA33、パルス幅はPW31,PW32,PW33と検知され、パルス間隔（PRI: Pulse Repetitional Interval）はTOAからτ31,τ32と算出される。しかし、レーダ送信中では不可視領域が生じるため、（ｃ）のように、各パルスは欠落ないし分断されて、TOAは、TOA41,TOA42,TOA43,TOA44、パルス幅はPW41,PW42,PW43,PW44となり、PRIは、τ41,τ42,τ43と算出される。
【００１２】
受信信号がクラッタか、同一の目標から発信されたものか判定する際に、同一のパルス幅を複数回受信してから同一のパルス間隔を複数回受信する等の手順をとる。このため、上記の（ｃ）のようなパルスが検知された場合、パルス幅、PRI共にまちまちであり、クラッタと認識されてしまうという問題があった。
【００１３】
上記のような場合、自身のレーダ送信時間、間隔は目標との相対距離等により変化し、ＥＳＭが受信する目標からのパルス信号も常に変化するため、受信したパルスが不可視領域により形成されたものか、また、不可視領域でどのようなパルスが受信されたかを単純には推定できない。このため、ＥＳＭ受信信号から目標の諸元（パルス幅、パルス間隔等）を正確に復元することは出来ない。
【００１４】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、レーダと、ＥＳＭによる目標探知、識別を同時に行なうシステムにおいて、ＥＳＭ受信信号に自身のレーダ送信信号による不可視領域が生じた場合であっても、目標を正しく探知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明によれば、レーダとＥＳＭ(Electronic Support Measures)による目標探知および識別を同時に行なうシステムにおいて、自身のレーダ送信時に発生する前記ＥＳＭの受信不可視領域の時刻を知らせる信号同期手段と、前記信号同期手段からの同期信号に基づいて前記ＥＳＭからの受信信号に不可視領域を示すフラグを付加するＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段と、前記ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段が付加した不可視領域を示すフラグに基づいて、前記ＥＳＭからの受信信号から得られるパルスが有効か否かを判定し、判定結果に基づいてパルスの諸元情報を出力するＥＳＭ用信号処理判定手段と、前記ＥＳＭ用信号処理判定手段が出力したパルスの諸元情報に基づいて、目標識別および目標追尾を行なう目標追尾識別手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、自身のレーダ送信を示す同期信号を発生し、この同期信号によりレーダ送信中に生じるＥＳＭ受信信号の不可視領域を識別して、無効なパルスを除くことができるため、誤ったパルス諸元を利用して目標の識別等をすることが無くなり、適切な信号のみで目標の識別、追尾処理を行うことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
この発明に係る実施の形態１について、図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１による信号処理装置１の構成を説明するブロック図である。図１において、信号処理装置１は、ＥＳＭ用受信アンテナ２およびレーダ用送受信アンテナ６が接続されて、レーダとＥＳＭの信号処理を行なう。ＥＳＭ用受信アンテナ２は目標からの信号を受信する。ＥＳＭ用受信手段３はＥＳＭ用受信アンテナ２で受信した信号について増幅、位相検波等の信号処理を行なう。ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４はＥＳＭ用受信手段３の出力するアナログ信号をディジタル信号に変換する。ＥＳＭ用信号処理判定手段５はＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４の出力結果から目標の諸元情報を算出する。レーダ用送受信アンテナ６はレーダ送信波を送信し目標からの反射波を受信する。レーダ用送信手段７は送信パルス信号の諸元データＳ１に基づいてレーダ用送受信アンテナ６が送信する送信パルス信号を発生し、高出力信号に増幅する。レーダ用送信制御手段８は目標追尾識別手段１２からの指示情報Ｓ２に基づいて、レーダ用送信手段７が発生する送信パルス信号の諸元を決め、レーダ用送信手段７に送信パルス信号の諸元データＳ１を送信する。また、レーダ用送信制御手段８は同期信号を生成するためのレーダ送信開始時刻の情報Ｓ３を信号同期手段１３に送信する。レーダ用受信手段９はレーダ用送受信アンテナ６で受信した目標からの反射波を増幅・位相検波等する。レーダ用Ａ／Ｄ変換手段１０はレーダ用受信手段９の出力するアナログ信号をディジタル信号に変換する。レーダ用信号処理手段１１はレーダ用Ａ／Ｄ変換手段１０の出力結果から受信信号の諸元情報を算出する。目標追尾識別手段１２はＥＳＭ用信号処理判定手段５からの目標の諸元情報と、レーダ用信号処理手段１１の受信信号の諸元情報とから、目標を識別し追尾する。また、目標追尾識別手段１２はＥＳＭ用受信手段３に対しＥＳＭ用受信アンテナ２の方位、受信する周波数帯等の指示情報Ｓ４を送り、レーダ用送信制御手段８に対しレーダを照射する方位・距離等の指示情報Ｓ２を送る。信号同期手段１３はレーダ送信時に発生するＥＳＭでの不可視領域との同期信号を生成し、生成した同期信号をＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に送る。
【００１８】
図１のＥＳＭ用受信アンテナ２とレーダ用送受信アンテナ６には、アレイ状に並べられた放射素子の給電位相を電気的に制御するか又は放射素子を電気的に選択することにより所望の方向に所望のタイミングで送受信ビームを形成することが可能なフェーズドアレイアンテナ等を用いることができる。
【００１９】
次に、動作について説明する。
図１において、レーダ用送信制御手段８は、目標追尾識別手段１２からの指示情報Ｓ２に基づいて、レーダで目標探索・追尾を行なうレーダ送信波の周波数帯、パルス間隔、パルス幅等の諸元を決め、レーダ用送信手段７に諸元データＳ１を送る。レーダ用送信手段７は、この諸元データＳ１に基づいて送信パルス信号を発生し、発生した送信パルス信号がレーダ用送受信アンテナ６から外部に放出される。外部に放出された送信パルス信号は、目標等に到達した後反射し、反射された信号がレーダ用送受信アンテナ６で受信される。
【００２０】
レーダ用送受信アンテナ６で受信された受信信号（目標からの反射波）は、レーダ用受信手段９で増幅、位相検波された後、レーダ用Ａ／Ｄ変換手段１０でアナログ信号からディジタルビデオ信号に変換され、レーダ用信号処理手段１１に送られる。レーダ用信号処理手段１１は、受信信号の中の反射されたパルス信号の周波数、振幅、到来時刻等の諸元を算出し、算出結果を目標追尾識別手段１２に送る。目標追尾識別手段１２は、得られた諸元情報から目標までの距離と目標との相対速度を算出し、目標の移動先を予測して追尾を行い、次のレーダを照射する方位・距離等を定めレーダ用送信制御手段８に指示情報Ｓ２を送信する。レーダでの目標探索・追尾ではこれらの処理を繰り返す。
【００２１】
前記のレーダ送信の動作とは独立して、ＥＳＭ用受信手段３は、目標追尾識別手段１２からの指示情報Ｓ４に基づいて、ＥＳＭ用受信アンテナ２の方位、受信する周波数帯等を決め、ＥＳＭ用受信アンテナ２を制御する。ＥＳＭ用受信アンテナ２で受信された外部からの受信信号は、ＥＳＭ用受信手段３で増幅、位相検波された後、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４でディジタルビデオ信号に変換され、ＥＳＭ用信号処理判定手段５に送られる。受信信号に周期的なパルス信号等があった場合には、ＥＳＭ用信号処理判定手段５は、各パルス信号の周波数、振幅、到来時刻、パルス幅等の諸元情報を算出し、算出結果を目標追尾識別手段１２に送る。目標追尾識別手段１２は、これらの諸元情報からＥＳＭ用受信手段３に探索する方位・周波数帯などを指示するための指示情報Ｓ４を送信する。また、目標が探知された場合は、レーダでの探索に切り替える等の判断をする。
【００２２】
また、レーダ用送信手段７は、自身のレーダ送信時に、レーダ送信中を示す信号Ｓ５をＥＳＭ用受信手段３に送り、ＥＳＭ用受信手段３での受信動作を停止させる。ＥＳＭ用受信手段３の受信動作停止中は、ＥＳＭ用受信手段３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に白色雑音レベルの信号が送信される。さらに、レーダ送信時に、レーダ用送信制御手段８は、レーダ送信開始時刻の情報Ｓ３を信号同期手段１３に送る。信号同期手段１３は、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４にレーダ送信中を示す同期信号を送る。この際、レーダ用送信制御手段８からレーダ用送信手段７への転送遅延、ＥＳＭ用受信手段３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４への転送遅延等を考慮して、信号同期手段１３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４への同期信号の到着が、ＥＳＭ用受信手段３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４への受信動作停止中の雑音レベルの信号の到着と同時になるようにする。
【００２３】
ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４は信号同期手段１３からレーダ送信中を示す同期信号が来た際に、Ａ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号にレーダ送信中に受信された信号であることを示すブラインドフラグをつけて、ＥＳＭ用信号処理判定手段５にディジタルビデオ信号を送る。ＥＳＭ用信号処理判定手段５は、ディジタルビデオ信号からパルス幅、到来時刻を算出する際に、ブラインドフラグの付いた領域にかかるようなパルスがある場合、そのパルスのパルス幅と到来時刻は、目標の探知等には利用できない無効な情報と判断して、目標追尾識別手段１２にブラインド状態の情報を付加してパルス幅、TOA等の情報を送る。
【００２４】
目標追尾識別手段１２は、ブラインド状態の目標は識別・追尾等には利用しないようにする。また、ブラインド状態の探知情報しかない場合等で追尾に利用できる情報が少ない場合は、同一方向、同一周波数帯の探知を再度行なう等の判断をし、ＥＳＭ用受信手段３等に制御情報を送る。
【００２５】
次に、レーダ送信中のＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４とＥＳＭ用信号処理判定手段５での細部の動作について、図２、図３を用いて説明する。図２は自身のレーダ送信信号と、レーダ送信信号によりＥＳＭ受信信号に不可視領域（ブラインド）が生じた状態を説明するための図である。図３は、実施の形態１におけるＥＳＭ用信号処理判定手段でのパルスの検知結果を示す図である。ここで、図２の（ａ）は、自身のレーダが送信する送信パルス、図２の（ｂ）は目標が送信したパルス波をディジタル化して表現したものである。図２の（ｃ）は自身のレーダ送信による不可視領域が入り、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に送られる信号を示す。図２の（ｄ）は信号同期手段１３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に送られる、レーダ送信中を示す同期信号を示すものである。なお、図２（ｂ）、（ｃ）において、実際には複素数の多bitの信号となるが、ここでは簡略化のためパルスの振幅値を1bitで表現し、信号が高い状態(1の状態)をパルスあり、信号が低い状態(0の状態)を信号なし（白色雑音のみ受信）とする。
【００２６】
レーダ送信中の場合、ＥＳＭ用アンテナ２では図２の（ｂ）のようなパルスが受信されるが、ＥＳＭ用受信手段３で増幅・位相検波する際に、レーダ送信による不可視領域が入り、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に信号が送られる際には図２の（ｃ）のような信号となる。また、信号同期手段１３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に、図２の（ｄ）のような、レーダ送信中を示す同期信号が送られる。なお、実際には、図２の（ｂ）と（ｃ）の間には、ＥＳＭ用受信手段３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に送信される際の時間遅延が生じ、（ａ）と（ｄ）にも信号同期手段１３で同期をとる分の時間差が生じるが、ここでは説明を容易にするため省略する。
【００２７】
ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４では、図２の（ｃ）の信号をディジタル化する際に、（ｄ）の同期信号をブラインドフラグとして追加してＥＳＭ用信号処理判定手段５に送る。実際には、多bitのディジタルデータに、ブラインドフラグを１bit追加する等の処理を行なう。
【００２８】
ＥＳＭ用信号処理判定手段５では、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４から送られてきた信号からパルスを検知して、図３のようなパルス幅とTOA等の諸元を算出するとともに、ブラインドフラグを復元する。この際に、各パルスの先頭、もしくはパルスの末尾にブラインドフラグがかかるようなパルスは、ブラインドを示す状態を付加する。図２の(c)のパルスの例では、2番目と3番目のパルスの末尾、4番目と5番目のパルスの先頭にブラインドフラグがかかるため、2〜5番目のパルスがブラインド状態として出力される。
【００２９】
目標追尾識別手段１２では、ＥＳＭ用信号処理判定手段５から送られてきた図３の結果から目標の識別等の処理を行なう。図３の場合、2〜5番目のパルスがブラインド状態のため、目標の識別等には利用しないようにする。また、PRIの算出は2つのパルスのTOAの差をとるため、図３の1番目と2番目のパルス間のPRI、5番目と6番目のパルス間のPRIも、ブラインド状態と判断されて、目標の識別等には利用されない。この後、目標追尾識別手段１２でブラインド状態ではないパルスのみを利用して識別等を行なう。また、ブラインド状態のパルスしかない場合は、それらのパルス幅等を利用して単なる誤警報か識別不能か等の判断を行い、これらのパルスが識別不能のパルスと判定されて場合には再度同じ領域を探知し、全てノイズ等による誤検知と判断された場合には次の領域への探知に移行する。
【００３０】
以上のように、本実施の形態１によれば、レーダとＥＳＭ(Electronic Support Measures)による目標探知および識別を同時に行なうシステムにおいて、自身のレーダ送信時に発生する前記ＥＳＭの受信不可視領域の時刻を知らせる信号同期手段と、前記信号同期手段からの同期信号に基づいて前記ＥＳＭからの受信信号に不可視領域を示すフラグを付加するＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段と、前記ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段が付加した不可視領域を示すフラグに基づいて、前記ＥＳＭからの受信信号から得られるパルスが有効か否かを判定し、判定結果に基づいてパルスの諸元情報を出力するＥＳＭ用信号処理判定手段と、前記ＥＳＭ用信号処理判定手段が出力したパルスの諸元情報に基づいて、目標識別および目標追尾を行なう目標追尾識別手段と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
この構成により、レーダ送信を示す同期信号に基づいて、レーダ送信中に生じるＥＳＭ受信信号の不可視領域を正しく識別し、無効なパルスを除くことができるため、誤ったパルス諸元を利用して目標の識別等をすることが無くなり、適切な信号のみで目標の識別、追尾等の処理ができるという効果が得られる。これにより、誤警報を削減することができ、レーダ・ＥＳＭシステムの探知性能向上という効果が得られる。また、不要な処理を減らせるため、識別・追尾処理装置の演算を削減でき、装置の軽量化できるという効果が得られる。
【００３２】
実施の形態２．
図１、図３〜図５を用いて、実施の形態２について説明する。図４は、実施の形態２におけるＥＳＭ受信信号とTOA,PRI,パルス幅の関係を示す図である。図５は、実施の形態２における目標追尾識別手段での各パルスのPRI算出の結果を示す図である。上述の実施の形態１では、レーダ送信を示す同期信号によりレーダ送信中に生じるＥＳＭ受信信号の不可視領域を正しく識別し、ブラインドされたパルスを除くことにより、適切な信号のみを処理するようにしていた。しかし、ブラインドされたパルスを利用して諸元情報を抽出し、目標識別等に利用することもできる。
【００３３】
この実施の形態２における信号処理装置のブロック構成自体は、実施の形態１の図１に示した構成と同様である。また、動作については、目標追尾識別手段１２での処理以外は、実施の形態１の動作と同じである。
【００３４】
次に、レーダ送信中に図３のようなブラインド状態の探知結果をＥＳＭ用信号処理判定手段５から受け取った場合の目標追尾識別手段１２の動作について説明する。目標追尾識別手段１２は図３のような探知結果を受け取った際、PRIを算出するときに、隣接するパルスだけでなく、図４のように１個飛びに隣接するパルスのPRI（１個飛びのPRI）も算出する。図４では、隣接するパルスのPRIは、τ11〜τ15であり、１個飛びのPRIは、τ21〜τ24となる。ここで、各々のPRIは、2つのTOAの差であり、次式１〜４のようになる。
【００３５】
【数１】
【００３６】
目標追尾識別手段１２はこれらの演算結果を図５のように算出する。図５で隣接するPRIは第１PRI、１個飛びのPRIは第２PRIとした。
【００３７】
次に、目標追尾識別手段１２は、図５の結果の中で、同一のPRIを探す。図４、図５では、τ11,τ12,τ23,τ15が同値のPRIとなる。次に、目標追尾識別手段１２は、これらのPRIと対応するTOAを抽出する。この場合、TOAとPRIの関係から、連続したパルスであると判断され、目標識別に利用される。例えば、τ23がτ11,τ12,τ15と同一のPRIであること、τ23がTOA23とTOA25から得られなおかつTOA23とTOA25の間にTOA24があることから、TOA23とTOA24が連続したパルスであると判明する。
【００３８】
また、上記の例では、第２PRIまでを算出したが、第nPRIまで算出して、目標識別に利用するしてもよい。この場合、１つのパルスが複数に分断されていても正しいPRIを算出できる。また、上記の例では、同値のPRIを抽出したが、抽出するPRIにある程度の誤差を許容するようにしても良い。例えば、２つのPRIの差がΔε以下であれば、同一諸元のPRIとみなして、目標識別に利用する。この場合、パルスの先頭がブラインドによりΔε分だけ欠けるような場合でも、正しい諸元を抽出できる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態２によれば、目標追尾識別手段１２が、ＥＳＭの受信不可視領域を含む複数のパルスの諸元情報から、パルス間隔の候補を複数作成し、同一のパルス間隔の諸元情報に基づいて目標識別および目標追尾を行なうことを特徴とする。この際、レーダ送信中に生じるＥＳＭ受信信号のブラインド状態のパルスのTOAの諸元から、PRIの候補を算出して、同一のPRIを抽出することにより、有効なパルス諸元を利用することができるため、ブラインド状態のパルスであっても目標の識別等ができるという効果が得られる。これにより、探知した目標を失うことを回避することができ、レーダ・ＥＳＭシステムの探知性能向上という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１における信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるレーダ送信信号とＥＳＭ受信信号とブラインド状態を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるＥＳＭ用信号処理判定手段でのパルスの検知結果を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２におけるＥＳＭ受信信号とTOA,PRI,パルス幅の関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２における目標追尾識別手段での各パルスのPRI算出の結果を示す図である。
【図６】従来の信号処理装置を説明する説明図である。
【図７】従来の信号処理装置でのレーダ送信信号とＥＳＭ受信信号とブラインド状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 信号処理装置、２ ＥＳＭ用受信アンテナ、３ ＥＳＭ用受信手段、４ ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段、５ ＥＳＭ用信号処理判定手段、６ レーダ用送受信アンテナ、７ レーダ用送信手段、８ レーダ用送信制御手段、９ レーダ用受信手段、１０ レーダ用Ａ／Ｄ変換手段、１１ レーダ用信号処理手段、１２ 目標追尾識別手段、１３ 信号同期手段、１０１ 信号処理装置、１０２ ＥＳＭ用受信アンテナ、１０３ ＥＳＭ用受信手段、１０４ ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段、１０５ ＥＳＭ信号処理手段、１０６ レーダ用送受信アンテナ、１０７ レーダ用送信手段、１０８ レーダ用送信制御手段、１０９ レーダ用受信手段、１１０ レーダ用Ａ／Ｄ変換手段、１１１ レーダ用信号処理手段、１１２ 目標追尾手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダとＥＳＭ(Electronic Support Measures)による目標探知、追尾、識別を同時に行なう信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来のレーダとＥＳＭによる目標探知、追尾、識別を同時に行なう信号処理装置の一例を示す構成図である。図６において、ＥＳＭ用受信アンテナ１０２およびレーダ用送受信アンテナ１０６は、信号処理装置１０１に接続される。信号処理装置１０１は、ＥＳＭ用受信手段１０３、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換手段１０４、ＥＳＭ用信号処理手段１０５、レーダ用送信手段１０７、レーダ用送信制御手段１０８、レーダ用受信手段１０９、レーダ用Ａ／Ｄ変換手段１１０、レーダ用信号処理手段１１１、および目標追尾識別手段１１２を備えている。
【０００３】
ＥＳＭ用受信手段１０３は、目標追尾識別手段１１２からの指示に基づいて、ＥＳＭ用受信アンテナ１０２の方位、受信する周波数帯等を決め、ＥＳＭ用受信アンテナ１０２を制御する。ＥＳＭ用受信アンテナ１０２で受信された外部からの受信信号は、ＥＳＭ用受信手段１０３で増幅、位相検波された後、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換手段１０４でディジタルビデオ信号に変換され、ＥＳＭ用信号処理手段１０５に送られる。受信信号に周期的なパルス信号があった場合には、ＥＳＭ用信号処理手段１０５は、各パルス信号の周波数、振幅、到来時刻等の諸元を算出し、算出結果を目標追尾識別手段１１２に送る。
【０００４】
また、レーダ用送信制御手段１０８は、目標追尾識別手段１１２からの指示に基づいて、レーダで目標探索・追尾を行なうレーダ送信波の周波数帯、パルス間隔、パルス幅等の諸元を決め、レーダ送信手段１０７に諸元データを送る。レーダ用送信手段１０７は、諸元データに基づいて送信パルス信号を発生させ、送信パルス信号はレーダ用送受信アンテナ１０６から外部に放出される。送信パルス信号は、目標等に到達した後反射し、反射された信号がレーダ用送受信アンテナ１０６で受信される。
【０００５】
レーダ用送受信アンテナ１０６で受信された受信信号（反射波）は、レーダ用受信手段１０９で増幅、位相検波された後、レーダ用Ａ／Ｄ変換手段１１０でディジタルビデオ信号に変換され、レーダ用信号処理手段１１１に送られる。レーダ用信号処理手段１１１は、受信信号の中の反射されたパルス信号の周波数、振幅、到来時刻等の諸元を算出し、算出結果を目標追尾識別手段１１２に送る。
【０００６】
目標追尾識別手段１１２は、ＥＳＭ用信号処理手段１０５とレーダ用信号処理手段１１１から送られてきた各受信パルスの諸元から、クラッタ等を除去し目標を探知する。また、ＥＳＭからのパルス諸元から目標の識別を行なう。さらに、パルス諸元を時系列に処理することで目標の追尾を行い、ＥＳＭ用受信アンテナ１０２とレーダ用送受信アンテナ１０６を向ける方位とレーダ送信波の諸元を定め、必要な情報をＥＳＭ用受信手段１０３とレーダ用送信手段１０７に送る。
【０００７】
なお、従来のＥＳＭおよびレーダを搭載した信号処理装置に関連する従来例として、特許文献１に、レーダ信号処理装置と、ＥＳＭ信号処理装置を併用したシステムが示されている。また、特許文献２には、アクティブフェーズドアレーアンテナの開口面をn個に分割して、n個の機能（レーダ、電波妨害、ＥＳＭ等）を割り付けるシステムが示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開2001-264420公報
【特許文献２】特開2001-7640公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
レーダと、ＥＳＭによる目標探知・識別を同時に行なうシステムにおいて、レーダ送信中は、レーダアンテナからＥＳＭアンテナへの漏れ込みや回り込みが発生する。航空機や飛しょう体等に搭載するＥＳＭ装置は遠方の目標が送信する微弱なレーダパルス波の受信を目的としていることが多く、レーダアンテナとＥＳＭアンテナ間の距離が近いため、自身の送信するレーダ信号の漏れ込みや回り込みの電力の方が目標からの受信電力に比べて極端に大きくなる。このため、ＥＳＭ側の受信装置が破損する恐れもあり、レーダ送信中はＥＳＭ側の受信手段を停止する。例えば、従来の信号処理装置１０１では、レーダ用送信手段１０７は、自身のレーダ送信時に、レーダ送信中を示す信号をＥＳＭ用受信手段１０３に送り、ＥＳＭ用受信手段１０３での受信動作を停止させる。
【００１０】
上記のように、レーダ送信中は、ＥＳＭ用アンテナによる目標パルスの受信ができないため、ＥＳＭにて受信したパルスに不可視領域が生じる。図７は自身のレーダ送信信号によりＥＳＭ受信信号に不可視領域（ブラインド）が生じた状態を説明するための図である。図７の（ａ）は自身のレーダが送信する送信パルス、（ｂ）は目標が送信したパルス波をディジタル化して表現したものである。実際には複素数の多bitの信号となるが、ここでは簡略化のためパルスの振幅値を1bitで表現し、信号が高い状態(1の状態)をパルスあり、信号が低い状態(0の状態)を信号なし（白色雑音のみ受信）とする。また、図７の（ｃ）も（ｂ）と同様であるが、この図では（ａ）の送信パルスを重ねている。
【００１１】
レーダ送信中で無ければ、ＥＳＭアンテナでは（ｂ）のようなパルスが受信され、各パルスの到来時刻（TOA: Time of Arrival）は、TOA31,TOA32,TOA33、パルス幅はPW31,PW32,PW33と検知され、パルス間隔（PRI: Pulse Repetitional Interval）はTOAからτ31,τ32と算出される。しかし、レーダ送信中では不可視領域が生じるため、（ｃ）のように、各パルスは欠落ないし分断されて、TOAは、TOA41,TOA42,TOA43,TOA44、パルス幅はPW41,PW42,PW43,PW44となり、PRIは、τ41,τ42,τ43と算出される。
【００１２】
受信信号がクラッタか、同一の目標から発信されたものか判定する際に、同一のパルス幅を複数回受信してから同一のパルス間隔を複数回受信する等の手順をとる。このため、上記の（ｃ）のようなパルスが検知された場合、パルス幅、PRI共にまちまちであり、クラッタと認識されてしまうという問題があった。
【００１３】
上記のような場合、自身のレーダ送信時間、間隔は目標との相対距離等により変化し、ＥＳＭが受信する目標からのパルス信号も常に変化するため、受信したパルスが不可視領域により形成されたものか、また、不可視領域でどのようなパルスが受信されたかを単純には推定できない。このため、ＥＳＭ受信信号から目標の諸元（パルス幅、パルス間隔等）を正確に復元することは出来ない。
【００１４】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、レーダと、ＥＳＭによる目標探知、識別を同時に行なうシステムにおいて、ＥＳＭ受信信号に自身のレーダ送信信号による不可視領域が生じた場合であっても、目標を正しく探知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明によれば、レーダとＥＳＭ(Electronic Support Measures)による目標探知および識別を同時に行なうシステムにおいて、自身のレーダ送信時に発生する前記ＥＳＭの受信不可視領域の時刻を知らせる信号同期手段と、前記信号同期手段からの同期信号に基づいて前記ＥＳＭからの受信信号に不可視領域を示すフラグを付加するＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段と、前記ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段が付加した不可視領域を示すフラグに基づいて、前記ＥＳＭからの受信信号から得られるパルスが有効か否かを判定し、判定結果に基づいてパルスの諸元情報を出力するＥＳＭ用信号処理判定手段と、前記ＥＳＭ用信号処理判定手段が出力したパルスの諸元情報に基づいて、目標識別および目標追尾を行なう目標追尾識別手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、自身のレーダ送信を示す同期信号を発生し、この同期信号によりレーダ送信中に生じるＥＳＭ受信信号の不可視領域を識別して、無効なパルスを除くことができるため、誤ったパルス諸元を利用して目標の識別等をすることが無くなり、適切な信号のみで目標の識別、追尾処理を行うことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
この発明に係る実施の形態１について、図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１による信号処理装置１の構成を説明するブロック図である。図１において、信号処理装置１は、ＥＳＭ用受信アンテナ２およびレーダ用送受信アンテナ６が接続されて、レーダとＥＳＭの信号処理を行なう。ＥＳＭ用受信アンテナ２は目標からの信号を受信する。ＥＳＭ用受信手段３はＥＳＭ用受信アンテナ２で受信した信号について増幅、位相検波等の信号処理を行なう。ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４はＥＳＭ用受信手段３の出力するアナログ信号をディジタル信号に変換する。ＥＳＭ用信号処理判定手段５はＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４の出力結果から目標の諸元情報を算出する。レーダ用送受信アンテナ６はレーダ送信波を送信し目標からの反射波を受信する。レーダ用送信手段７は送信パルス信号の諸元データＳ１に基づいてレーダ用送受信アンテナ６が送信する送信パルス信号を発生し、高出力信号に増幅する。レーダ用送信制御手段８は目標追尾識別手段１２からの指示情報Ｓ２に基づいて、レーダ用送信手段７が発生する送信パルス信号の諸元を決め、レーダ用送信手段７に送信パルス信号の諸元データＳ１を送信する。また、レーダ用送信制御手段８は同期信号を生成するためのレーダ送信開始時刻の情報Ｓ３を信号同期手段１３に送信する。レーダ用受信手段９はレーダ用送受信アンテナ６で受信した目標からの反射波を増幅・位相検波等する。レーダ用Ａ／Ｄ変換手段１０はレーダ用受信手段９の出力するアナログ信号をディジタル信号に変換する。レーダ用信号処理手段１１はレーダ用Ａ／Ｄ変換手段１０の出力結果から受信信号の諸元情報を算出する。目標追尾識別手段１２はＥＳＭ用信号処理判定手段５からの目標の諸元情報と、レーダ用信号処理手段１１の受信信号の諸元情報とから、目標を識別し追尾する。また、目標追尾識別手段１２はＥＳＭ用受信手段３に対しＥＳＭ用受信アンテナ２の方位、受信する周波数帯等の指示情報Ｓ４を送り、レーダ用送信制御手段８に対しレーダを照射する方位・距離等の指示情報Ｓ２を送る。信号同期手段１３はレーダ送信時に発生するＥＳＭでの不可視領域との同期信号を生成し、生成した同期信号をＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に送る。
【００１８】
図１のＥＳＭ用受信アンテナ２とレーダ用送受信アンテナ６には、アレイ状に並べられた放射素子の給電位相を電気的に制御するか又は放射素子を電気的に選択することにより所望の方向に所望のタイミングで送受信ビームを形成することが可能なフェーズドアレイアンテナ等を用いることができる。
【００１９】
次に、動作について説明する。
図１において、レーダ用送信制御手段８は、目標追尾識別手段１２からの指示情報Ｓ２に基づいて、レーダで目標探索・追尾を行なうレーダ送信波の周波数帯、パルス間隔、パルス幅等の諸元を決め、レーダ用送信手段７に諸元データＳ１を送る。レーダ用送信手段７は、この諸元データＳ１に基づいて送信パルス信号を発生し、発生した送信パルス信号がレーダ用送受信アンテナ６から外部に放出される。外部に放出された送信パルス信号は、目標等に到達した後反射し、反射された信号がレーダ用送受信アンテナ６で受信される。
【００２０】
レーダ用送受信アンテナ６で受信された受信信号（目標からの反射波）は、レーダ用受信手段９で増幅、位相検波された後、レーダ用Ａ／Ｄ変換手段１０でアナログ信号からディジタルビデオ信号に変換され、レーダ用信号処理手段１１に送られる。レーダ用信号処理手段１１は、受信信号の中の反射されたパルス信号の周波数、振幅、到来時刻等の諸元を算出し、算出結果を目標追尾識別手段１２に送る。目標追尾識別手段１２は、得られた諸元情報から目標までの距離と目標との相対速度を算出し、目標の移動先を予測して追尾を行い、次のレーダを照射する方位・距離等を定めレーダ用送信制御手段８に指示情報Ｓ２を送信する。レーダでの目標探索・追尾ではこれらの処理を繰り返す。
【００２１】
前記のレーダ送信の動作とは独立して、ＥＳＭ用受信手段３は、目標追尾識別手段１２からの指示情報Ｓ４に基づいて、ＥＳＭ用受信アンテナ２の方位、受信する周波数帯等を決め、ＥＳＭ用受信アンテナ２を制御する。ＥＳＭ用受信アンテナ２で受信された外部からの受信信号は、ＥＳＭ用受信手段３で増幅、位相検波された後、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４でディジタルビデオ信号に変換され、ＥＳＭ用信号処理判定手段５に送られる。受信信号に周期的なパルス信号等があった場合には、ＥＳＭ用信号処理判定手段５は、各パルス信号の周波数、振幅、到来時刻、パルス幅等の諸元情報を算出し、算出結果を目標追尾識別手段１２に送る。目標追尾識別手段１２は、これらの諸元情報からＥＳＭ用受信手段３に探索する方位・周波数帯などを指示するための指示情報Ｓ４を送信する。また、目標が探知された場合は、レーダでの探索に切り替える等の判断をする。
【００２２】
また、レーダ用送信手段７は、自身のレーダ送信時に、レーダ送信中を示す信号Ｓ５をＥＳＭ用受信手段３に送り、ＥＳＭ用受信手段３での受信動作を停止させる。ＥＳＭ用受信手段３の受信動作停止中は、ＥＳＭ用受信手段３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に白色雑音レベルの信号が送信される。さらに、レーダ送信時に、レーダ用送信制御手段８は、レーダ送信開始時刻の情報Ｓ３を信号同期手段１３に送る。信号同期手段１３は、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４にレーダ送信中を示す同期信号を送る。この際、レーダ用送信制御手段８からレーダ用送信手段７への転送遅延、ＥＳＭ用受信手段３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４への転送遅延等を考慮して、信号同期手段１３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４への同期信号の到着が、ＥＳＭ用受信手段３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４への受信動作停止中の雑音レベルの信号の到着と同時になるようにする。
【００２３】
ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４は信号同期手段１３からレーダ送信中を示す同期信号が来た際に、Ａ／Ｄ変換されたディジタルビデオ信号にレーダ送信中に受信された信号であることを示すブラインドフラグをつけて、ＥＳＭ用信号処理判定手段５にディジタルビデオ信号を送る。ＥＳＭ用信号処理判定手段５は、ディジタルビデオ信号からパルス幅、到来時刻を算出する際に、ブラインドフラグの付いた領域にかかるようなパルスがある場合、そのパルスのパルス幅と到来時刻は、目標の探知等には利用できない無効な情報と判断して、目標追尾識別手段１２にブラインド状態の情報を付加してパルス幅、TOA等の情報を送る。
【００２４】
目標追尾識別手段１２は、ブラインド状態の目標は識別・追尾等には利用しないようにする。また、ブラインド状態の探知情報しかない場合等で追尾に利用できる情報が少ない場合は、同一方向、同一周波数帯の探知を再度行なう等の判断をし、ＥＳＭ用受信手段３等に制御情報を送る。
【００２５】
次に、レーダ送信中のＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４とＥＳＭ用信号処理判定手段５での細部の動作について、図２、図３を用いて説明する。図２は自身のレーダ送信信号と、レーダ送信信号によりＥＳＭ受信信号に不可視領域（ブラインド）が生じた状態を説明するための図である。図３は、実施の形態１におけるＥＳＭ用信号処理判定手段でのパルスの検知結果を示す図である。ここで、図２の（ａ）は、自身のレーダが送信する送信パルス、図２の（ｂ）は目標が送信したパルス波をディジタル化して表現したものである。図２の（ｃ）は自身のレーダ送信による不可視領域が入り、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に送られる信号を示す。図２の（ｄ）は信号同期手段１３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に送られる、レーダ送信中を示す同期信号を示すものである。なお、図２（ｂ）、（ｃ）において、実際には複素数の多bitの信号となるが、ここでは簡略化のためパルスの振幅値を1bitで表現し、信号が高い状態(1の状態)をパルスあり、信号が低い状態(0の状態)を信号なし（白色雑音のみ受信）とする。
【００２６】
レーダ送信中の場合、ＥＳＭ用アンテナ２では図２の（ｂ）のようなパルスが受信されるが、ＥＳＭ用受信手段３で増幅・位相検波する際に、レーダ送信による不可視領域が入り、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に信号が送られる際には図２の（ｃ）のような信号となる。また、信号同期手段１３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に、図２の（ｄ）のような、レーダ送信中を示す同期信号が送られる。なお、実際には、図２の（ｂ）と（ｃ）の間には、ＥＳＭ用受信手段３からＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４に送信される際の時間遅延が生じ、（ａ）と（ｄ）にも信号同期手段１３で同期をとる分の時間差が生じるが、ここでは説明を容易にするため省略する。
【００２７】
ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４では、図２の（ｃ）の信号をディジタル化する際に、（ｄ）の同期信号をブラインドフラグとして追加してＥＳＭ用信号処理判定手段５に送る。実際には、多bitのディジタルデータに、ブラインドフラグを１bit追加する等の処理を行なう。
【００２８】
ＥＳＭ用信号処理判定手段５では、ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段４から送られてきた信号からパルスを検知して、図３のようなパルス幅とTOA等の諸元を算出するとともに、ブラインドフラグを復元する。この際に、各パルスの先頭、もしくはパルスの末尾にブラインドフラグがかかるようなパルスは、ブラインドを示す状態を付加する。図２の(c)のパルスの例では、2番目と3番目のパルスの末尾、4番目と5番目のパルスの先頭にブラインドフラグがかかるため、2〜5番目のパルスがブラインド状態として出力される。
【００２９】
目標追尾識別手段１２では、ＥＳＭ用信号処理判定手段５から送られてきた図３の結果から目標の識別等の処理を行なう。図３の場合、2〜5番目のパルスがブラインド状態のため、目標の識別等には利用しないようにする。また、PRIの算出は2つのパルスのTOAの差をとるため、図３の1番目と2番目のパルス間のPRI、5番目と6番目のパルス間のPRIも、ブラインド状態と判断されて、目標の識別等には利用されない。この後、目標追尾識別手段１２でブラインド状態ではないパルスのみを利用して識別等を行なう。また、ブラインド状態のパルスしかない場合は、それらのパルス幅等を利用して単なる誤警報か識別不能か等の判断を行い、これらのパルスが識別不能のパルスと判定されて場合には再度同じ領域を探知し、全てノイズ等による誤検知と判断された場合には次の領域への探知に移行する。
【００３０】
以上のように、本実施の形態１によれば、レーダとＥＳＭ(Electronic Support Measures)による目標探知および識別を同時に行なうシステムにおいて、自身のレーダ送信時に発生する前記ＥＳＭの受信不可視領域の時刻を知らせる信号同期手段と、前記信号同期手段からの同期信号に基づいて前記ＥＳＭからの受信信号に不可視領域を示すフラグを付加するＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段と、前記ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段が付加した不可視領域を示すフラグに基づいて、前記ＥＳＭからの受信信号から得られるパルスが有効か否かを判定し、判定結果に基づいてパルスの諸元情報を出力するＥＳＭ用信号処理判定手段と、前記ＥＳＭ用信号処理判定手段が出力したパルスの諸元情報に基づいて、目標識別および目標追尾を行なう目標追尾識別手段と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
この構成により、レーダ送信を示す同期信号に基づいて、レーダ送信中に生じるＥＳＭ受信信号の不可視領域を正しく識別し、無効なパルスを除くことができるため、誤ったパルス諸元を利用して目標の識別等をすることが無くなり、適切な信号のみで目標の識別、追尾等の処理ができるという効果が得られる。これにより、誤警報を削減することができ、レーダ・ＥＳＭシステムの探知性能向上という効果が得られる。また、不要な処理を減らせるため、識別・追尾処理装置の演算を削減でき、装置の軽量化できるという効果が得られる。
【００３２】
実施の形態２．
図１、図３〜図５を用いて、実施の形態２について説明する。図４は、実施の形態２におけるＥＳＭ受信信号とTOA,PRI,パルス幅の関係を示す図である。図５は、実施の形態２における目標追尾識別手段での各パルスのPRI算出の結果を示す図である。上述の実施の形態１では、レーダ送信を示す同期信号によりレーダ送信中に生じるＥＳＭ受信信号の不可視領域を正しく識別し、ブラインドされたパルスを除くことにより、適切な信号のみを処理するようにしていた。しかし、ブラインドされたパルスを利用して諸元情報を抽出し、目標識別等に利用することもできる。
【００３３】
この実施の形態２における信号処理装置のブロック構成自体は、実施の形態１の図１に示した構成と同様である。また、動作については、目標追尾識別手段１２での処理以外は、実施の形態１の動作と同じである。
【００３４】
次に、レーダ送信中に図３のようなブラインド状態の探知結果をＥＳＭ用信号処理判定手段５から受け取った場合の目標追尾識別手段１２の動作について説明する。目標追尾識別手段１２は図３のような探知結果を受け取った際、PRIを算出するときに、隣接するパルスだけでなく、図４のように１個飛びに隣接するパルスのPRI（１個飛びのPRI）も算出する。図４では、隣接するパルスのPRIは、τ11〜τ15であり、１個飛びのPRIは、τ21〜τ24となる。ここで、各々のPRIは、2つのTOAの差であり、次式１〜４のようになる。
【００３５】
【数１】
【００３６】
目標追尾識別手段１２はこれらの演算結果を図５のように算出する。図５で隣接するPRIは第１PRI、１個飛びのPRIは第２PRIとした。
【００３７】
次に、目標追尾識別手段１２は、図５の結果の中で、同一のPRIを探す。図４、図５では、τ11,τ12,τ23,τ15が同値のPRIとなる。次に、目標追尾識別手段１２は、これらのPRIと対応するTOAを抽出する。この場合、TOAとPRIの関係から、連続したパルスであると判断され、目標識別に利用される。例えば、τ23がτ11,τ12,τ15と同一のPRIであること、τ23がTOA23とTOA25から得られなおかつTOA23とTOA25の間にTOA24があることから、TOA23とTOA24が連続したパルスであると判明する。
【００３８】
また、上記の例では、第２PRIまでを算出したが、第nPRIまで算出して、目標識別に利用するしてもよい。この場合、１つのパルスが複数に分断されていても正しいPRIを算出できる。また、上記の例では、同値のPRIを抽出したが、抽出するPRIにある程度の誤差を許容するようにしても良い。例えば、２つのPRIの差がΔε以下であれば、同一諸元のPRIとみなして、目標識別に利用する。この場合、パルスの先頭がブラインドによりΔε分だけ欠けるような場合でも、正しい諸元を抽出できる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態２によれば、目標追尾識別手段１２が、ＥＳＭの受信不可視領域を含む複数のパルスの諸元情報から、パルス間隔の候補を複数作成し、同一のパルス間隔の諸元情報に基づいて目標識別および目標追尾を行なうことを特徴とする。この際、レーダ送信中に生じるＥＳＭ受信信号のブラインド状態のパルスのTOAの諸元から、PRIの候補を算出して、同一のPRIを抽出することにより、有効なパルス諸元を利用することができるため、ブラインド状態のパルスであっても目標の識別等ができるという効果が得られる。これにより、探知した目標を失うことを回避することができ、レーダ・ＥＳＭシステムの探知性能向上という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１における信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるレーダ送信信号とＥＳＭ受信信号とブラインド状態を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるＥＳＭ用信号処理判定手段でのパルスの検知結果を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２におけるＥＳＭ受信信号とTOA,PRI,パルス幅の関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２における目標追尾識別手段での各パルスのPRI算出の結果を示す図である。
【図６】従来の信号処理装置を説明する説明図である。
【図７】従来の信号処理装置でのレーダ送信信号とＥＳＭ受信信号とブラインド状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 信号処理装置、２ ＥＳＭ用受信アンテナ、３ ＥＳＭ用受信手段、４ ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段、５ ＥＳＭ用信号処理判定手段、６ レーダ用送受信アンテナ、７ レーダ用送信手段、８ レーダ用送信制御手段、９ レーダ用受信手段、１０ レーダ用Ａ／Ｄ変換手段、１１ レーダ用信号処理手段、１２ 目標追尾識別手段、１３ 信号同期手段、１０１ 信号処理装置、１０２ ＥＳＭ用受信アンテナ、１０３ ＥＳＭ用受信手段、１０４ ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段、１０５ ＥＳＭ信号処理手段、１０６ レーダ用送受信アンテナ、１０７ レーダ用送信手段、１０８ レーダ用送信制御手段、１０９ レーダ用受信手段、１１０ レーダ用Ａ／Ｄ変換手段、１１１ レーダ用信号処理手段、１１２ 目標追尾手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダとＥＳＭ(Electronic Support Measures)による目標探知および識別を同時に行なうシステムにおいて、
自身のレーダ送信時に発生する前記ＥＳＭの受信不可視領域の時刻を知らせる信号同期手段と、
前記信号同期手段からの同期信号に基づいて前記ＥＳＭからの受信信号に不可視領域を示すフラグを付加するＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段と、
前記ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段が付加した不可視領域を示すフラグに基づいて、前記ＥＳＭからの受信信号から得られるパルスが有効か否かを判定し、判定結果に基づいてパルスの諸元情報を出力するＥＳＭ用信号処理判定手段と、
前記ＥＳＭ用信号処理判定手段が出力したパルスの諸元情報に基づいて、目標識別および目標追尾を行なう目標追尾識別手段と、
を備えた信号処理装置。
【請求項２】
前記目標追尾識別手段は、ＥＳＭの受信不可視領域を含む複数のパルスの諸元情報から、パルス間隔の候補を複数作成し、同一のパルス間隔の諸元情報に基づいて目標識別および目標追尾を行なうことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項１】
レーダとＥＳＭ(Electronic Support Measures)による目標探知および識別を同時に行なうシステムにおいて、
自身のレーダ送信時に発生する前記ＥＳＭの受信不可視領域の時刻を知らせる信号同期手段と、
前記信号同期手段からの同期信号に基づいて前記ＥＳＭからの受信信号に不可視領域を示すフラグを付加するＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段と、
前記ＥＳＭ用Ａ／Ｄ変換同期手段が付加した不可視領域を示すフラグに基づいて、前記ＥＳＭからの受信信号から得られるパルスが有効か否かを判定し、判定結果に基づいてパルスの諸元情報を出力するＥＳＭ用信号処理判定手段と、
前記ＥＳＭ用信号処理判定手段が出力したパルスの諸元情報に基づいて、目標識別および目標追尾を行なう目標追尾識別手段と、
を備えた信号処理装置。
【請求項２】
前記目標追尾識別手段は、ＥＳＭの受信不可視領域を含む複数のパルスの諸元情報から、パルス間隔の候補を複数作成し、同一のパルス間隔の諸元情報に基づいて目標識別および目標追尾を行なうことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１９６７８（Ｐ２０１０−１９６７８Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８０２８０（Ｐ２００８−１８０２８０）
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【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２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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