物標探知装置および物標探知方法
【課題】変調パルス信号から得られる受信信号の飽和に起因する各問題を抑制できるレーダ装置を実現する。
【解決手段】送信タイミング決定部１１１は、予備探知モード時に予備探知用のパルス信号ＰＰｎを送信するように送信制御し、送信部１２から無変調パルス信号で送信する。探知範囲区分検出部１１２は、受信部１５からの受信信号に基づいて、変調パルス信号による受信信号では受信部１５で飽和する可能性のある飽和可能性物標の位置を検出し、メモリ１１３の送信制御用マップに記憶する。送信タイミング決定部１１１は、飽和可能性物標の位置に基づいて、飽和回避用の探知範囲を設定して、通常探知で変調パルス信号を用いる範囲であっても、無変調パルス信号を用いるように送信制御する。画像形成部１７は、このような送信制御による無変調パルス信号の受信信号および変調パルス信号の受信信号のパルス圧縮後の信号に基づいて、探知画像を形成する。
【解決手段】送信タイミング決定部１１１は、予備探知モード時に予備探知用のパルス信号ＰＰｎを送信するように送信制御し、送信部１２から無変調パルス信号で送信する。探知範囲区分検出部１１２は、受信部１５からの受信信号に基づいて、変調パルス信号による受信信号では受信部１５で飽和する可能性のある飽和可能性物標の位置を検出し、メモリ１１３の送信制御用マップに記憶する。送信タイミング決定部１１１は、飽和可能性物標の位置に基づいて、飽和回避用の探知範囲を設定して、通常探知で変調パルス信号を用いる範囲であっても、無変調パルス信号を用いるように送信制御する。画像形成部１７は、このような送信制御による無変調パルス信号の受信信号および変調パルス信号の受信信号のパルス圧縮後の信号に基づいて、探知画像を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パルス状の送信信号が物標に反射して得られる受信信号に基づいて物標の探知を行うレーダ装置等の物標探知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パルス信号を探知対象領域へ送信して反射信号から物標の探知を行うレーダ装置がある。このようなレーダ装置には、受信信号のＳ／Ｎを改善し、物標検知性能を向上させるために、パルス圧縮処理を用いたレーダ装置が存在する。
【０００３】
ところで、このようなパルス信号を用いたレーダ装置では、反射断面積が大きな物体が探知対象領域内に存在し、受信電力が大幅に大きくなると、受信系に備えられたＬＮＡ等で受信信号が飽和してしまうことがある。このように受信信号が飽和してしまうと、受信信号のピークレベルが頭打ちして、Ｓ／Ｎが低下したりすることで、正確な物標探知結果を得られなくなってしまう。特に、ＦＭチャープ信号からなるパルス状の送信信号（以下、「変調パルス信号」と称する。）を送信するパルス圧縮処理を用いたレーダ装置の場合、受信信号が飽和すると、受信信号の周波数成分比と送信信号の周波数成分比が一致しなくなることで、パルス圧縮時に、ピーク周波数のレベルが低下したり、レンジサイドローブ（時間軸上でのサイドローブ）が発生してしまう。このため、Ｓ／Ｎが劣化したり、他の物体からの反射信号がレンジサイドローブに埋もれてしまう等の問題が発生し、正確な物標探知を行えなくなってしまう。
【０００４】
このため、このような受信信号の飽和を回避する方法として、次に示すような各種の方法が存在する。
（１）所謂ＳＴＣ処理すなわち受信信号をアナログ的に振幅減衰させる方法、
（２）特許文献１に示すような、受信信号を減衰させない伝送系と受信信号を減衰させる伝送系との２系統備えて、ダイナミックレンジを改善する方法、
（３）特許文献２に示すような、受信信号をＬＮＡに通す伝送系と、受信信号をＬＮＡに通さない伝送系とを、飽和を検知して切り替える方法、
がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３７０７１号公報
【特許文献２】特開平９−７２９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の（１）の方法を用いた場合、受信信号の振幅の減衰とともに、受信信号の位相が変化してしまうので、パルス圧縮処理を行うと、上述の飽和の場合と同様に、Ｓ／Ｎが劣化するとともにレンジサイドローブが発生してしまう。
【０００７】
また、上述の（２）の方法を用いた場合、受信系回路を複数設けなければならないため、ハードウエアの規模が大幅に大きくなってしまう。また、このような回路構成で稼ぐことができる追加のダイナミックレンジは小さく、飽和を完全に抑制することができるとは限らない。
【０００８】
また、上述の（３）の方法を用いた場合、飽和を検知することで、伝送系を切り替えるので、飽和の検知のタイミングでは、飽和が生じてしまう。
【０００９】
このような課題を鑑みて、本発明の目的は、受信信号の飽和に起因する各問題の発生を抑制することができるレーダ装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知装置に関するものである。この物標探知装置は、送信部、受信部、および制御部を備える。
【００１１】
送信部は少なくとも２以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信する。受信部は、送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に、反射信号を受信して受信信号を生成する。制御部は、送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて送信部および受信部を制御する。
【００１２】
この構成では、パルス状信号に基づく受信信号が飽和することを、実際に飽和が発生する前に検出することができ、飽和検出に応じた各種の送受信制御を未然に実行できる。
【００１３】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、受信信号のレベルが飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する。
【００１４】
この構成では、上述のように、飽和の発生を事前に検知できることで、受信信号が飽和しないようにパルス状信号を設定する送受信制御を、受信信号の飽和が生じる前に実行でき、受信信号の飽和を防止することができる。
【００１５】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、受信信号のレベルが飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００１６】
この構成では、具体的な飽和検出の方法を示し、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号に対して、実際に飽和が問題となるパルス状信号の飽和レベルに応じた飽和閾値を設定する。そして、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号が当該飽和閾値を超えたことに基づいて、受信信号が飽和するであろう探知範囲を検出することができる。
【００１７】
また、この発明の物標探知装置の送信部は、少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と、中距離領域探知用のパルス状信号とを含む２以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信する。制御部は、近距離領域探知用のパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００１８】
この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として近距離領域探知用のパルス状信号を用いる場合を示し、近距離領域探知用のパルス状信号が、よりアンテナから遠い領域である中距離領域以遠では基本的に飽和しないことを利用している。そして、このように近距離領域探知用のパルス状信号で中距離領域まで、上述の飽和閾値による飽和の検知を行うことで、実際に中距離領域で当該領域に設定されたパルス状信号に対する受信信号の飽和が生じる前に、受信信号が飽和するであろう探知範囲を検出することができる。
【００１９】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００２０】
この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として、一定のキャリア周波数のパルス状信号（無変調パルス信号）を用いる場合を示している。
【００２１】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００２２】
この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として、キャリア周波数が変化するパルス状信号（変調パルス信号）を用いる場合を示している。
【００２３】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、物標の探知処理より前に、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する。
【００２４】
この構成では、物標探知を実行する前に、予備探知モードとして、受信信号の飽和の可能性を検出できるので、物標探知の開始時点から、受信信号の飽和を防止することができる。
【００２５】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、物標の探知処理中に得られる受信信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００２６】
この構成では、物標の探知処理中（後述の通常探知モードや飽和回避探知モードによる物標探知処理中）においても、受信信号の飽和を事前に検出することができ、検出結果に応じて動的に送受信制御を行うことができる。
【００２７】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する。
【００２８】
この構成では、単に距離のみではなく方位範囲をも含んで、飽和防止のための送受信制御を、より詳細に設定することができる。
【００２９】
また、この発明のパルスレーダ装置は、上述の物標探知装置と、該物標探知装置で得られた探知結果に基づいて探知画像を形成する画像形成部と、を備える。
【００３０】
この構成では、上述の物標探知装置をパルスレーダ装置に用いた場合を示し、受信信号の飽和が未然に防止されることで、周囲の状況に応じた正確な物標探知画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、受信信号の飽和によるＳ／Ｎの低下等を防止できる。特に、パルス圧縮を用いる場合には、変調パルス信号を用いたパルス圧縮処理を積極的に利用しながらも、変調パルス信号から得られる受信信号の飽和を防止できる。これにより、当該飽和によるＳ／Ｎの劣化やレンジサイドローブの発生を確実に防止でき、高い物標検知性能を有するレーダ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るレーダ装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】送信制御用マップの概念を示す図である。
【図３】通常探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、通常探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【図４】予備探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、予備探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【図５】第１の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、第１の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【図６】第２の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、第２の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【図７】通常の短距離パルス探知範囲に対して変調パルス信号を用いた場合の飽和回避用の探知処理を行う場合の例を概念例を示した図である。
【図８】送信制御用のデータベースの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態に係る物標探知装置について、図を参照して説明する。なお、本実施形態で示す物標探知装置はレーダ装置であるが、パルス送信信号を用いて物標を探知する装置であれば、他の装置であっても良い。
【００３４】
図１は、本実施形態のレーダ装置１０の主要回路構成を示すブロック図である。
図１に示すように、レーダ装置１０は、送信制御部１１、送信部１２、サーキュレータ１３、アンテナ１４、受信部１５、パルス圧縮部１６、画像形成部１７を備える。
【００３５】
送信制御部１１は、送信部１２で生成する各パルス状送信信号の種類、パルス幅、振幅、送信タイミング等を指示する送信制御データを形成する。このように設定された送信制御データは、送信制御部１１から、送信部１２および受信部１５へ与えられる。
【００３６】
ここで、パルス状送信信号の種類とは、一定周波数のキャリア信号によりパルス状の波形を形成してなる無変調パルス信号と、キャリア信号の周波数を順次変化させながらパルス状の波形を形成してなる変調パルス信号とからなる。また、パルス状送信信号のパルス幅は、発生するブラインドエリアの距離、検出感度、および距離分解能に基づいて決定される。振幅は検出感度およびレーダ装置１０の動作モードに応じて決定される。送信タイミングは、レーダ装置１０の動作モードに応じて決定される。なお、各動作モードにおける送信制御の詳細については、後述する。
【００３７】
送信部１２は、半導体等の発振素子を有し、送信制御部１１から与えられる送信制御データに基づいて、無変調パルス信号もしくは変調パルス信号からなるパルス状送信信号を生成して、サーキュレータ１３へ出力する。
【００３８】
サーキュレータ１３は、送信部１２からのパルス状送信信号をアンテナ１４へ伝送する。アンテナ１４は、所定の回転速度で定速度回転し続けながら、供給されたパルス状送信信号を外部へ放射するとともに、パルス状送信信号が供給されていない期間は、外部の物標からの反射信号を受信して、受信信号をサーキュレータ１３へ出力する。サーキュレータ１３は、アンテナ１４からの受信信号を受信部１５へ出力する。
【００３９】
受信部１５は、ＬＮＡ（低雑音増幅器）を備え、受信信号を増幅して出力する。受信部１５には送信制御データが与えられており、受信部１５は、送信制御データに基づいて、無変調パルス信号による受信信号であれば画像形成部１７へ出力し、変調パルス信号であればパルス圧縮部１６へ出力する。なお、受信部１５から出力された無変調パルス信号および変調パルス信号は、送信制御部１１の探知範囲区分検出部１１２へも与えられる。
【００４０】
パルス圧縮部１６は、例えば、フーリエ変換部、マッチドフィルタ、逆フーリエ変換部を備え、受信部１５からの変調パルス信号を既知の方法でパルス圧縮して、パルス圧縮後の信号を、画像形成部１７へ出力する。
【００４１】
画像形成部１７は、受信部１５からの無変調パルス信号の受信信号と、パルス圧縮部１６からのパルス圧縮後の信号と、を用いて、探知画像データを形成する。この際、画像形成部１７は、必要に応じて、既知のパルス積分処理を行う。パルス積分処理とは、アンテナ１４からの電波の放射方向を示すスイープが回転する方向において隣り合う信号同士を積算する処理である。画像形成部１７から出力された探知画像データは、図示しない表示器に表示される等の処理が施される。
【００４２】
このようなレーダ装置１０では、次に示す送信制御部１１の具体的な送信制御により、受信部１５で受信信号が飽和することを防止する。
【００４３】
（送信制御部１１の具体的説明）
送信制御部１１は、送信タイミング決定部１１１、探知範囲区分検出部１１２、メモリ１１３を備える。
【００４４】
送信タイミング決定部１１１は、上述の送信制御データを形成する機能部であり、レーダ装置１０の動作モードに応じた送信制御を実行する。
【００４５】
ここで、レーダ装置１０の動作モードとは、次の各動作モードからなる。
・反射信号が飽和する物標（以下、単純に「飽和可能性物標」と称する。）が探知対象領域内に存在するかどうかをレーダ装置１０の起動時に検出する予備探知モード。
・飽和可能性物標が探知対象領域内に存在しない場合に実行される通常探知モード。
・飽和可能性物標が探知対象領域内に存在する場合に、受信信号の飽和を回避しながら物標探知を行う飽和回避探知モード。
【００４６】
探知範囲区分検出部１１２は、上述の予備探知モードと、通常探知モードおよび飽和回避探知モードとで異なる処理を実行する。
【００４７】
予備探知モードでは、探知範囲区分検出部１１２は、例えば、予備探知用の無変調パルス信号に基づく受信信号を取得し、各受信信号のレベルが、予備探知用飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、予備探知用飽和可能性閾値は、通常探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部１５で増幅される際に飽和する可能性があるレベルを、予備探知用の無変調パルス信号による受信信号のレベルに換算し、所定のマージンを持たせた値に設定されている。なお、予備探知用のパルス状送信信号は、変調パルス信号であってもよい。
【００４８】
この検出処理は、アンテナ１回転分に亘り、距離方向においては予め設定している予備探知範囲が検出対象となるように、実行される。そして、探知範囲区分検出部１１２は、予備探知用飽和可能性閾値以上となる受信信号を検出すると、対応する方位および距離位置を算出して、送信制御用マップに状態遷移信号を出力する。
【００４９】
通常探知モードおよび飽和回避探知モードでは、探知範囲区分検出部１１２は、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態下における無変調パルス信号の受信信号および変調パルス信号の受信信号を取得する。
【００５０】
探知範囲区分検出部１１２は、無変調パルス信号に基づく受信信号を取得すると、各受信信号のレベルが、第１飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、第１飽和可能性閾値は、上述の予備探知用飽和可能性閾値と異なり、通常探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部１５で増幅される際に飽和する可能性があるレベルを、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態での無変調パルス信号による受信信号のレベルに換算し、所定のマージンを持たせた値に設定されている。
【００５１】
また、探知範囲区分検出部１１２は、変調パルス信号に基づく受信信号を取得すると、各受信信号のレベルが、第２飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、第２飽和可能性閾値は、上述の予備探知用飽和可能性閾値と異なり、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部１５で増幅される際に飽和する可能性があるレベル、すなわち、上述の無変調パルス信号に対する第１飽和可能性閾値を設定する際の基準となる値に所定のマージンを持たせた値に設定されている。
【００５２】
この検出処理は、通常探知状態および飽和回避探知状態において継続的に実行される。そして、探知範囲区分検出部１１２は、第１飽和可能性閾値以上の受信信号および第１飽和可能性閾値以上の受信信号を検出すると、対応する方位および距離位置を算出して、送信制御用マップに状態遷移信号を出力する。
【００５３】
メモリ１１３には、距離分解能に応じた無変調パルス信号のパルス幅および変調パルス信号のパルス幅が記憶されている。具体的には、通常探知モード時の無変調パルス信号からなる短距離探知用のパルス信号ＰＳｎ（ｎは正の整数）のパルス幅ＷＰＳ、変調パルス信号からなる中距離探知用のパルス信号ＰＭｎ（ｎは正の整数）のパルス幅ＷＰＭ、および、変調パルス信号からなる長距離探知用のパルス信号ＰＬｎ（ｎは正の整数）のパルス幅ＷＰＬが記憶されている。なお、この際、パルス信号ＰＳｎは無変調パルス信号であり、パルス信号ＰＭｎ，ＰＬｎはパルス圧縮を行う変調パルス信号であるので、パルス信号ＰＳｎの受信信号による距離分解能と、パルス信号ＰＭｎ，ＰＬｎの受信信号をパルス圧縮した後の信号による距離分解能と、が一致するように設定されている。さらに、メモリ１１３には、予備探知モード時の無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号ＰＰｎ（ｎは正の整数）のパルス幅ＷＰＰも記憶されている。
【００５４】
メモリ１１３には、各パルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｓの振幅、および、予備探知用のパルス信号ＰＰｎの予備探知用の振幅が記憶されている。この予備探知用の振幅は、同じ無変調パルス信号であっても、上述の短距離探知用のパルス信号ＰＳｎの振幅よりも低く設定されている。この振幅の低減量は、探知対象とする物標の中で最も反射断面積が大きな物標が予備探知範囲内に存在していても、受信信号が受信部１５で飽和しない振幅となるように設定されている。
【００５５】
メモリ１１３は、通常探知モード時における探知範囲毎の距離に応じた、短距離探知用のパルス信号ＰＳｎによる送受信期間ＲＴＳ、中距離探知用のパルス信号ＰＭｎによる送受信期間ＲＴＭ、長距離探知用のパルス信号ＰＬｎによる送受信期間ＲＴＬ、および、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ）が記憶されている。なお、パルス群の繰り返し周期とは、短距離探知用のパルス信号ＰＳｎ、中距離探知用のパルス信号ＰＭｎ、および長距離探知用のパルス信号ＰＬｎからなるパルス列を一群とし、当該一群が繰り返し送信される周期を示すものである。さらに、メモリ１１３には、予備探知モード時における予備探知範囲の距離に応じた予備探知用のパルス信号ＰＰｎによる送受信期間ＲＴＰが記憶されている。さらに、メモリ１１３には、飽和回避探知モード時に利用する、無変調パルス信号の探知範囲の距離に応じて、当該無変調パルス信号用の送受信時間ＲＴＳ’が記憶されている。
【００５６】
また、メモリ１１３には、送信制御用マップが記憶されており、探知範囲区分検出部１１２からの状態遷移信号に基づいて更新記憶される。更新記憶される送信制御用マップは、送信制御部１１１により読み出され、送信制御に利用される。
【００５７】
図２は送信制御用マップの概念を示す図である。図２（Ａ）は距離のみにより飽和回避用の探知範囲を設定する場合を示し、図２（Ｂ）は距離と方位により飽和回避用の探知範囲を設定する場合を示す。
【００５８】
図２に示すように、送信制御用マップは、概念的に、距離Ｒ方向と方位θ方向（スイープの回転方向）との２次元領域において、所定の分解能からなる個別状態データを配列した構造からなる。なお、図２では、長距離パルス探知範囲すなわち距離Ｒが遠距離の範囲も記載しているが、実際には、予備探知範囲に含まれる程度の距離Ｒ方向の範囲が少なくとも記憶されていればよい。各個別状態データは、上述の飽和可能性閾値以上の受信信号を検出した際の状態遷移信号により状態遷移するものであり、例えば、状態遷移信号を受け付けていなければ対象となる個別状態データは「０」であり、状態遷移信号を受け付けていれば、対象となる個別状態データは「１」となる。
【００５９】
なお、上述の説明では、飽和可能性閾値に所定のマージンを持たせることで、受信信号が確実に飽和する領域のみではなく、飽和しそうな領域も飽和可能性領域になるように設定した。しかしながら、飽和可能性閾値にマージンを持たせずに飽和可能性領域を設定した後に、マップ上でマージンに応じて飽和可能性領域を広く設定するようにしてもよい。
【００６０】
次に、送信制御部１１が行う各動作モードでの制御処理について、より詳細に説明する。なお、本実施形態では、探知範囲を短距離パルス探知範囲、中距離パルス探知範囲、長距離パルス探知範囲の３つの範囲に分割し、それぞれに異なるパルス状送信信号を送信して物標探知を行う場合を例に示す。そして、本実施形態では、短距離範囲用のパルス状送信信号として無変調パルス信号を用い、中距離範囲用および長距離範囲用のパルス状送信信号として変調パルス信号を用いる例を示す。
【００６１】
・通常探知モード
まず、以下の予備探知モードおよび飽和回避探知モードの説明を容易にするために、通常探知モードの際の送信制御について説明する。なお、ここで言う、通常探知モードとは、後述する予備探知モード等により、飽和可能性物標が存在しない場合に実行させる動作モードである。ここで、飽和可能性物標とは、変調パルス信号（特に、中距離パルス探知範囲に利用する変調パルス信号）の受信信号が受信部１５で飽和する可能性があるような物標のことを示す。
【００６２】
図３（Ａ）は通常探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図３（Ｂ）は通常探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【００６３】
送信制御部１１の送信タイミング決定部１１１は、メモリ１１３の送信制御用マップの全ての個別状態データが「０」となっていることを検出すると、通常探知モードと判断する。
【００６４】
送信タイミング決定部１１１は、通常探知モードであることを検出すると、メモリ１１３から、パルス信号ＰＳｎのパルス幅ＷＰＳ、パルス信号ＰＭｎのパルス幅ＷＰＭ、および、パルス信号ＰＬｎのパルス幅ＷＰＬを読み出す。また、送信タイミング決定部１１１は、パルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｓの振幅を読み出す。さらに、送信タイミング決定部１１１は、パルス信号ＰＳｎによる送受信期間ＲＴＳ、パルス信号ＰＭｎによる送受信期間ＲＴＭ、パルス信号ＰＬｎによる送受信期間ＲＴＬ、および、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ）を読み出す。
【００６５】
そして、送信タイミング決定部１１１は、これらパルス幅、送受信期間、およびパルス群の繰り返し周期ＰＲＦに基づいて、設定した振幅で各パルス状送信信号（パルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎ）を送信するように送信部１２へ送信制御データを与える。
【００６６】
送信部１２は、この送信制御データに応じて、図３（Ａ）に示すように、まず無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ１をパルス幅ＷＰＳで送信する。次に、パルス信号ＰＳ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＳ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＭ１をパルス幅ＷＰＭで送信する。次に、パルス信号ＰＭ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＭ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＬ１をパルス幅ＷＰＬで送信する。次に、パルス信号ＰＬ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＬ後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ２をパルス幅ＷＰＳで送信する。
【００６７】
そして、送信部１２は、このようなパルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎの順次送信を、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ）に準じて繰り返し実行する。
【００６８】
受信部１５は、短距離探知の期間ＲＴＳの受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号ＰＳｎに基づく受信信号を取得する。受信部１５は、受信信号を画像形成部１７へ出力する。
【００６９】
受信部１５は、中距離探知の期間ＲＴＭの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＭｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【００７０】
受信部１５は、長距離探知の期間ＲＴＬの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＬｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【００７１】
このような通常探知処理は、後述する予備探知モードにより、変調パルス信号の受信信号が受信部１５によって飽和する物標（飽和可能性物標）を検出していない場合、もしくは、直前の通常探知処理で飽和可能性物標を検出していない場合、さらには、直前の飽和回避探知処理で飽和可能性物標が検出されなくなった場合に、実行される。したがって、受信部１５から出力される変調パルス信号の受信信号は飽和しないので、Ｓ／Ｎが低下せず、パルス圧縮時のレンジサイドローブも発生しない。したがって、良好な探知画像を得ることができる。
【００７２】
なお、このような通常探知モードでは、探知範囲区分検出部１１２は、順次、受信信号を取得し、短距離探知の無変調パルス信号の受信信号に対しては、短距離探知の無変調パルス信号用に設定した第１飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。また、探知範囲区分検出部１１２は、中距離探知の変調パルス信号用に設定した第２飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。そして、探知範囲区分検出部１１２は、これらの検出結果に基づいて、メモリ１１３の送信制御用マップを更新する。これにより、通常探知モード中における物標や自船の移動によって探知範囲の状況が変化しても、受信信号を飽和させることなく、探知画像を形成し続けることができる。
【００７３】
・予備探知モード
レーダ装置１０が起動すると、送信制御部１１は、予備探知モードにより、変調パルス信号の受信信号が受信部１５で飽和する可能性があるような物標が存在するかどうかを判断する。
【００７４】
図４（Ａ）は予備探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図４（Ｂ）は予備探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【００７５】
送信タイミング決定部１１１は、予備探知モードとなると、メモリ１１３から、パルス信号ＰＰｎのパルス幅ＷＰＰ、送受信期間ＲＴＰ、および予備探知用の振幅を読み出す。
【００７６】
そして、送信タイミング決定部１１１は、これらのパルス幅ＷＰＰ、送受信期間ＲＴＰに基づいて、予備探知用の振幅で無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号ＰＰｎを送信するように送信部１２へ送信制御データを与える。この際、送信タイミング決定部１１１は、予備探知用のパルス信号ＰＰｎを、アンテナ１４の１回転分（１スイープ分）に亘り送信するように設定する。
【００７７】
送信部１２は、この送信制御データに応じて、図４（Ａ）に示すように、パルス幅ＷＰＰの無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号ＰＰ１〜ＰＰα（αは方位分解能により決定する正の整数）を送受信期間ＲＴＰの間隔で、１スイープ分に亘って順次送信する。この際、送受信期間ＲＴＰは、短距離パルス探知範囲用の送受信期間ＲＴＳよりも長く設定されており、これにより、中距離パルス探知範囲の所定範囲までを、予備探知範囲とすることができる。
【００７８】
受信部１５は、予備探知用のパルス信号ＰＰｎに基づく受信信号を取得し、探知範囲区分検出部１１２へ出力する。この際、パルス信号ＰＰｎの振幅が低減されているので、当該パルス信号ＰＰｎに基づく受信信号は飽和しない。
【００７９】
探知範囲区分検出部１１２は、パルス信号ＰＰｎに基づく受信信号から、予備探知範囲内の物標を検出するとともに、受信信号のレベルが予め設定した予備探知用飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。そして、探知範囲区分検出部１１２は、予備探知用飽和可能性閾値以上の受信信号があれば、当該受信信号から飽和可能性物標の距離及び方位を検出して、状態遷移信号を発生する。そして、探知範囲区分検出部１１２は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、メモリ１１３の送信制御用マップにおける飽和可能性物標に対応する距離および方位の個別状態データを「１」に設定する。例えば、図２（Ａ），（Ｂ）の場合であれば、距離Ｄｓ１の方位θ２，θ３の個別状態データ、距離Ｄｓ２の方位θ１，θ４の個別状態データ、距離Ｄｓ３の方位θ５の個別状態データを「１」に設定する。これにより、送信制御部１１は、飽和可能性物標の有無および、存在位置を知ることができる。
【００８０】
送信制御部１１の送信タイミング決定部１１１は、このメモリ１１３に記憶された送信制御用マップを読み出すことで、飽和可能性物標が存在すれば（「１」の個別状態データがあれば）、後述する飽和回避探知モードを実行する。一方、送信タイミング決定部１１１は、飽和可能性物標が存在しなければ（「１」の個別状態データがなければ）、上述の通常探知モードを実行する。
【００８１】
・飽和回避探知モード
上述の予備探知モードで、飽和可能性物標が存在することを検出すると、送信制御部１１は、通常探知モードのとは異なる図５や図６に示すような飽和回避用の探知範囲を設定して送信制御を行う。
【００８２】
図５（Ａ）は第１の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図５（Ｂ）は第１の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。また、図６（Ａ）は第２の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図６（Ｂ）は第２の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【００８３】
（１）第１の飽和回避探知モードの場合
第１の飽和回避探知モードは、図２（Ａ）に示すように、飽和回避用の探知範囲を距離のみで設定する。
【００８４】
送信タイミング決定部１１１は、メモリ１１３に記憶された送信制御用マップ（図２参照）を読み出し、「１」の個別状態データがあることを検出すると、最も遠い距離位置に存在する「１」の個別状態データを検出し、飽和回避用の探知範囲を規定する最長距離を取得する。例えば、図２（Ａ）の場合であれば、「１」の個別状態データに対応する距離Ｄｓ１，Ｄｓ２，Ｄｓ３を読み出し、距離Ｄｓ３を、最長距離として検出する。
【００８５】
送信タイミング決定部１１１は、取得した最長距離から、図２（Ａ）に示すように、自装置側の範囲を飽和回避用の探知範囲に設定する。具体的には、送信タイミング決定部１１１は、最長距離Ｄｓ３が短距離パルス探知範囲外であれば、最長距離Ｄｓ３までの全方位範囲を飽和回避用の探知範囲に設定する。送信タイミング決定部１１１は、当該飽和回避用の探知範囲内に対して、通常探知モード時の短距離パルス探知範囲で利用するパルス信号ＰＳｎを設定する。一方、送信タイミング決定部１１１は、最長距離が短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時と同じ送信制御を行う。
【００８６】
また、送信タイミング決定部１１１は、取得した最長距離からパルス信号ＰＳｎの送受信期間ＲＴＳ’を決定する。この送受信期間ＲＴＳ’は、飽和可能性物標が通常探知モード時の短距離パルス探知範囲外であれば、取得した最長距離に応じた時間に設定され、飽和可能性物標が通常探知モード時の短パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時の送受信期間ＲＴＳと同じに設定される。なお、中距離探知用のパルス信号ＰＭｎの送受信期間ＲＴＭおよび長距離探知用のパルス信号ＰＬｎの送受信期間ＲＴＬは変化させない。そして、送信タイミング決定部１１１は、この送受信期間ＲＴＳ’の設定に応じて、パルス群の繰り返し周期もＰＲＦからＰＲＦ’に設定する。
【００８７】
送信タイミング決定部１１１は、これら送受信期間ＲＴＳ’およびパルス群の繰り返し周期ＰＲＦ’を含む送信制御データを生成し、送信部１２へ与える。
【００８８】
送信部１２は、この飽和回避用の送信制御データに応じて、図５（Ａ）に示すように、まず無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ１をパルス幅ＷＰＳで送信する。次に、パルス信号ＰＳ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＳ’後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＭ１をパルス幅ＷＰＭで送信する。次に、パルス信号ＰＭ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＭ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＬ１をパルス幅ＷＰＬで送信する。次に、パルス信号ＰＬ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＬ後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ２をパルス幅ＷＰＳで送信する。
【００８９】
そして、送信部１２は、このようなパルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎの順次送信を、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ’）に準じて繰り返し実行する。
【００９０】
受信部１５は、飽和回避用に設定された送受信期間ＲＴＳ’の受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号ＰＳｎに基づく受信信号を取得する。受信部１５は、受信信号を画像形成部１７へ出力する。
【００９１】
受信部１５は、中距離探知の期間ＲＴＭの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＭｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【００９２】
受信部１５は、長距離探知の期間ＲＴＬの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＬｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【００９３】
このような飽和回避用の物標探知を行うことで、飽和可能性物標が存在しても、当該飽和可能性物標の探知は、無変調パルス信号で行われ、変調パルス信号を用いない。このため、変調パルス信号の受信信号が飽和することで生じるＳ／Ｎの低下や、パルス圧縮処理時に生じるレンジサイドローブの発生を防止することができる。これにより、変調パルス信号を用いることで受信信号が飽和してしまい、正確に探知できないような飽和可能性物標も無変調パルス信号を用いて正確に探知することができる。そして、当該飽和可能性物標よりも遠い距離範囲に対しては変調パルス信号を用いることができるので、これらの範囲に対しては高いＳ／Ｎを維持して高い距離分解能で、物標探知を行うことができる。これにより、確実且つ高精度な探知画像を形成することができる。
【００９４】
（２）第２の飽和回避探知モードの場合
第２の飽和回避探知モードは、図２（Ｂ）に示すように、飽和回避用の探知範囲を距離と方位で設定する。
【００９５】
送信タイミング決定部１１１は、メモリ１１３に記憶された送信制御用マップ（図２参照）を読み出し、「１」の個別状態データがあることを検出すると、最も遠い距離位置に存在する「１」の個別状態データを検出し、飽和回避用の探知範囲を規定する最長距離を取得する。例えば、図２（Ｂ）の場合であれば、「１」の個別状態データに対応する距離Ｄｓ１，Ｄｓ２，Ｄｓ３を読み出し、距離Ｄｓ３を、最長距離として検出する。
【００９６】
また、送信タイミング決定部１１１は、「１」の個別状態データが分布する方位範囲を取得する。例えば、図２（Ｂ）の場合であれば、「１」の個別状態データに対応する方位θ１，θ２，θ３，θ４，θ５を読み出し、方位範囲θ１〜θ５を取得する。
【００９７】
送信タイミング決定部１１１は、取得した最長距離Ｄｓ３と方位範囲θ１〜θ５から、図２（Ｂ）に示すように、飽和回避用の探知範囲を設定する。具体的には、送信タイミング決定部１１１は、最長距離が短距離パルス探知範囲外であれば、当該最長距離に対応する方位範囲と、通常探知モードの短距離パルス探知範囲とを含むように飽和回避用の探知範囲を設定する。そして、送信タイミング決定部１１１は、設定した飽和回避用の探知範囲に対して、通常探知モードの短距離パルス探知範囲で利用するパルス信号ＰＳｎを設定する。なお、本実施形態の説明では、最長距離Ｄｓ３と方位範囲θ１〜θ５の組が一組の場合を示したが、この組が複数ある場合には、それぞれの組に対応させて飽和回避用の探知範囲を設定すればよい。一方、送信タイミング決定部１１１は、最長距離が短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時と同じ送信制御を行う。
【００９８】
また、送信タイミング決定部１１１は、取得した最長距離Ｄｓ３からパルス信号ＰＳｎの送受信期間ＲＴＳ’を決定する。この送受信期間ＲＴＳ’は、飽和可能性物標が通常探知モード時の短パルス探知範囲外であれば、取得した最長距離Ｄｓ３に応じて設定され、飽和可能性物標が通常探知モード時の短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時の送受信期間ＲＴＳと同じに設定される。このような送受信期間ＲＴＳ’の設定は、飽和回避用に設定した方位範囲にのみ適用され、他の方位範囲では、通常の短距離パルス探知範囲の送受信期間ＲＴＳが適用される。なお、中距離探知用のパルス信号ＰＭｎの送受信期間ＲＴＭおよび長距離探知用のパルス信号ＰＬｎの送受信期間ＲＴＬは、方位に関係なく変化させない。そして、送信タイミング決定部１１１は、この送受信期間ＲＴＳ’，ＲＴＳの設定に応じて、方位範囲毎にパルス群の繰り返し周期をＰＲＦ’もしくはＰＲＦに設定する。
【００９９】
送信タイミング決定部１１１は、これら送受信期間ＲＴＳ’，ＲＴＳおよびパルス群の繰り返し周期ＰＲＦ’，ＰＲＦを含む送信制御データを生成し、送信部１２へ与える。
【０１００】
送信部１２は、この飽和回避用の送信制御データに応じて、図６（Ａ）に示すように、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲内である方位範囲（例えば図６のＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３の範囲）と、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲外である方位範囲（例えば図６のＰＳｍ，ＰＳｍ＋１の範囲）と、で異なるタイミングにより送信を実行する。
【０１０１】
まず、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲内である方位範囲では、例えばパルス信号ＰＳ１〜パルス信号ＰＳ２の送信の場合、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ１をパルス幅ＷＰＳで送信する。次に、パルス信号ＰＳ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＳ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＭ１をパルス幅ＷＰＭで送信する。次に、パルス信号ＰＭ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＭ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＬ１をパルス幅ＷＰＬで送信する。次に、パルス信号ＰＬ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＬ後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ２をパルス幅ＷＰＳで送信する。そして、送信部１２は、このようなパルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎの順次送信を、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ）に準じて繰り返し実行する。
【０１０２】
一方、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲外である方位範囲では、例えばパルス信号ＰＳｍ〜パルス信号ＰＳｍ＋１の送信の場合、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳｍをパルス幅ＷＰＳで送信する。次に、パルス信号ＰＳｍの送信タイミングから送受信期間ＲＴＳ’後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＭｍをパルス幅ＷＰＭで送信する。次に、パルス信号ＰＭｍの送信タイミングから送受信期間ＲＴＭ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＬｍをパルス幅ＷＰＬで送信する。次に、パルス信号ＰＬｍの送信タイミングから送受信期間ＲＴＬ後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳｍ＋１をパルス幅ＷＰＳで送信する。そして、送信部１２は、このようなパルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎの順次送信を、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ’）に準じて繰り返し実行する。
【０１０３】
受信部１５は、送受信期間ＲＴＳもしくは飽和回避用に設定された送受信期間ＲＴＳ’の受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号ＰＳｎに基づく受信信号を取得する。受信部１５は、受信信号を画像形成部１７へ出力する。
【０１０４】
受信部１５は、中距離探知の期間ＲＴＭの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＭｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【０１０５】
受信部１５は、長距離探知の期間ＲＴＬの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＬｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【０１０６】
このような飽和回避用の物標探知を行うことで、第１の飽和回避探知モードの場合と同様の効果を得ることができる。さらに、この第２の飽和回避探知モードを用いれば、飽和可能性物標が存在する方位以外は、通常の探知処理が行われるので、飽和可能性物標が中距離パルス探知範囲に存在する場合であっても、他の方位範囲は当該飽和可能性物標と同じ距離位置に対しても、変調パルス信号による物標探知を行うことができる。これにより、全方位を考慮して、より高精度な探知画像を形成することができる。
【０１０７】
なお、これらの飽和回避探知モードでも、上述の通常探知モードと同様に、探知範囲区分検出部１１２は、順次受信信号を取得し、無変調パルス信号の受信信号に対しては、無変調パルス信号用に設定した第１飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。また、探知範囲区分検出部１１２は、変調パルス信号用に設定した第２飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。そして、探知範囲区分検出部１１２は、これらの検出結果に基づいて、メモリ１１３の送信制御用マップを更新する。これにより、飽和回避探知モード中における物標や自船の移動によって探知範囲の状況が変化しても、受信信号を飽和させることなく、探知画像を形成し続けることができる。
【０１０８】
なお、上述の説明では、短距離パルス探知範囲に対して無変調パルス信号を用いる場合を示した。これは、自装置近傍は、元々反射信号レベルが高く、変調パルス信号を利用しなくても十分な距離分解能で物標探知を行えることによるものである。しかしながら、当該通常の短距離パルス探知範囲に対して、変調パルス信号を用いるようにすることも可能である。
【０１０９】
例えば、図７は短距離パルス探知範囲に対して変調パルス信号を用いた場合の飽和回避用の探知処理を行う場合の例を概念例を示した図である。図７の例では、飽和可能性物標の存在する方位にのみ飽和回避用の探知範囲を設定して、無変調パルス信号を用いたものである。このような方法であっても、上述のような効果が得られる。
【０１１０】
また、上述の説明では、探知領域に応じた二次元の送信制御用マップを用いた例を示したが、図８に示すような送信制御用のデータベースを用いるようにしてもよい。
図８（Ａ）は、図２（Ａ）の送信制御用マップに相当する送信制御用のデータベースであり、図８（Ｂ）は、図２（Ｂ）の送信制御用マップに相当する送信制御用のデータベースであり、図８（Ｃ）は飽和可能性閾値により検出される距離Ｄｓと受信期間ＲＴｓとの関係が記憶されたデータベースである。
【０１１１】
図８（Ａ）の場合、すなわち、アンテナ位置からの距離のみで飽和回避用の探知範囲を設定する場合、データベースには、最長距離とこれに対応する受信期間を記憶している。そして、この場合、予備探知モードではアンテナの１回転分の受信信号から飽和回避用の探知範囲を決定する最長距離Ｄｓ３を取得し、図８（Ｃ）のデータベースに基づいて、受信期間をＲＴＳ３’に設定する。その後、通常探知モードや飽和回避探知モードでは、順次得られる受信信号に基づいて最長距離を更新していき、更新された最長距離と図８（Ｃ）のデータベースに基づいて、受信期間ＲＴｓを更新する。
【０１１２】
また、図８（Ｂ）の場合、すなわち、アンテナ位置からの距離と方位で飽和回避用の探知範囲を設定する場合、データベースには、飽和が生じると検出された方位と、当該方位毎の飽和可能性物標の検知距離と、これら検知距離における最長距離および受信期間を記憶している。そして、この場合、予備探知モードではアンテナの１回転分の受信信号から飽和回避用の探知範囲を決定する方位θ１〜θ５と、各方位θ１〜θ５の検出距離から得られる最長距離Ｄｓ３を取得し、図８（Ｃ）のデータベースに基づいて、最長距離Ｄｓ３に応じた受信期間をＲＴＳ３’に設定する。その後、通常探知モードや飽和回避探知モードでは、順次得られる受信信号に基づいて方位を更新していくとともに、最長距離と図８（Ｃ）のデータベースに基づいて、受信期間ＲＴｓを更新する。
【０１１３】
また、さらには、上述の説明では、予備探知用に無変調パルス信号を用いる例を示したが、受信信号が飽和しないように十分に振幅低減させた変調パルス信号を用いても良い。
【０１１４】
また、上述の説明では、短距離パルス探知範囲、中距離パルス探知範囲、および長距離パルス探知範囲の三つの探知範囲に区分する例を示したが、区分数はこれに限らず、複数の探知範囲に区分されていれば良い。
【０１１５】
また、上述の説明では、無変調パルス信号の受信信号が飽和するかどうかについては特に記載していないが、もちろん、飽和しないように送信電力を設定すると良い。ただし、無変調パルス信号が飽和したとしても、パルス圧縮処理には用いないので、パルス圧縮処理を利用することによる悪影響は防止することができる。
【０１１６】
また、上述の各実施形態では、物標探知装置として、レーダ装置１０を例に説明したが、レーダ装置以外の物標探知装置であっても、同様に上述の構成を適用することができる。例えば、超音波振動子からパルス状の超音波信号を送信して、反射信号を受信するソナーや魚群探知機にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１０−レーダ装置、１１−送信制御部、１１１−送信タイミング決定部、１１２−探知範囲区分検出部、１１３−メモリ、１２−送信部、１３−サーキュレータ、１４−アンテナ、１５−受信部、１６−パルス圧縮部、１７−画像形成部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パルス状の送信信号が物標に反射して得られる受信信号に基づいて物標の探知を行うレーダ装置等の物標探知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パルス信号を探知対象領域へ送信して反射信号から物標の探知を行うレーダ装置がある。このようなレーダ装置には、受信信号のＳ／Ｎを改善し、物標検知性能を向上させるために、パルス圧縮処理を用いたレーダ装置が存在する。
【０００３】
ところで、このようなパルス信号を用いたレーダ装置では、反射断面積が大きな物体が探知対象領域内に存在し、受信電力が大幅に大きくなると、受信系に備えられたＬＮＡ等で受信信号が飽和してしまうことがある。このように受信信号が飽和してしまうと、受信信号のピークレベルが頭打ちして、Ｓ／Ｎが低下したりすることで、正確な物標探知結果を得られなくなってしまう。特に、ＦＭチャープ信号からなるパルス状の送信信号（以下、「変調パルス信号」と称する。）を送信するパルス圧縮処理を用いたレーダ装置の場合、受信信号が飽和すると、受信信号の周波数成分比と送信信号の周波数成分比が一致しなくなることで、パルス圧縮時に、ピーク周波数のレベルが低下したり、レンジサイドローブ（時間軸上でのサイドローブ）が発生してしまう。このため、Ｓ／Ｎが劣化したり、他の物体からの反射信号がレンジサイドローブに埋もれてしまう等の問題が発生し、正確な物標探知を行えなくなってしまう。
【０００４】
このため、このような受信信号の飽和を回避する方法として、次に示すような各種の方法が存在する。
（１）所謂ＳＴＣ処理すなわち受信信号をアナログ的に振幅減衰させる方法、
（２）特許文献１に示すような、受信信号を減衰させない伝送系と受信信号を減衰させる伝送系との２系統備えて、ダイナミックレンジを改善する方法、
（３）特許文献２に示すような、受信信号をＬＮＡに通す伝送系と、受信信号をＬＮＡに通さない伝送系とを、飽和を検知して切り替える方法、
がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３７０７１号公報
【特許文献２】特開平９−７２９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の（１）の方法を用いた場合、受信信号の振幅の減衰とともに、受信信号の位相が変化してしまうので、パルス圧縮処理を行うと、上述の飽和の場合と同様に、Ｓ／Ｎが劣化するとともにレンジサイドローブが発生してしまう。
【０００７】
また、上述の（２）の方法を用いた場合、受信系回路を複数設けなければならないため、ハードウエアの規模が大幅に大きくなってしまう。また、このような回路構成で稼ぐことができる追加のダイナミックレンジは小さく、飽和を完全に抑制することができるとは限らない。
【０００８】
また、上述の（３）の方法を用いた場合、飽和を検知することで、伝送系を切り替えるので、飽和の検知のタイミングでは、飽和が生じてしまう。
【０００９】
このような課題を鑑みて、本発明の目的は、受信信号の飽和に起因する各問題の発生を抑制することができるレーダ装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知装置に関するものである。この物標探知装置は、送信部、受信部、および制御部を備える。
【００１１】
送信部は少なくとも２以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信する。受信部は、送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に、反射信号を受信して受信信号を生成する。制御部は、送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて送信部および受信部を制御する。
【００１２】
この構成では、パルス状信号に基づく受信信号が飽和することを、実際に飽和が発生する前に検出することができ、飽和検出に応じた各種の送受信制御を未然に実行できる。
【００１３】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、受信信号のレベルが飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する。
【００１４】
この構成では、上述のように、飽和の発生を事前に検知できることで、受信信号が飽和しないようにパルス状信号を設定する送受信制御を、受信信号の飽和が生じる前に実行でき、受信信号の飽和を防止することができる。
【００１５】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、受信信号のレベルが飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００１６】
この構成では、具体的な飽和検出の方法を示し、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号に対して、実際に飽和が問題となるパルス状信号の飽和レベルに応じた飽和閾値を設定する。そして、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号が当該飽和閾値を超えたことに基づいて、受信信号が飽和するであろう探知範囲を検出することができる。
【００１７】
また、この発明の物標探知装置の送信部は、少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と、中距離領域探知用のパルス状信号とを含む２以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信する。制御部は、近距離領域探知用のパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００１８】
この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として近距離領域探知用のパルス状信号を用いる場合を示し、近距離領域探知用のパルス状信号が、よりアンテナから遠い領域である中距離領域以遠では基本的に飽和しないことを利用している。そして、このように近距離領域探知用のパルス状信号で中距離領域まで、上述の飽和閾値による飽和の検知を行うことで、実際に中距離領域で当該領域に設定されたパルス状信号に対する受信信号の飽和が生じる前に、受信信号が飽和するであろう探知範囲を検出することができる。
【００１９】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００２０】
この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として、一定のキャリア周波数のパルス状信号（無変調パルス信号）を用いる場合を示している。
【００２１】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００２２】
この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として、キャリア周波数が変化するパルス状信号（変調パルス信号）を用いる場合を示している。
【００２３】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、物標の探知処理より前に、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する。
【００２４】
この構成では、物標探知を実行する前に、予備探知モードとして、受信信号の飽和の可能性を検出できるので、物標探知の開始時点から、受信信号の飽和を防止することができる。
【００２５】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、物標の探知処理中に得られる受信信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。
【００２６】
この構成では、物標の探知処理中（後述の通常探知モードや飽和回避探知モードによる物標探知処理中）においても、受信信号の飽和を事前に検出することができ、検出結果に応じて動的に送受信制御を行うことができる。
【００２７】
また、この発明の物標探知装置の制御部は、アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する。
【００２８】
この構成では、単に距離のみではなく方位範囲をも含んで、飽和防止のための送受信制御を、より詳細に設定することができる。
【００２９】
また、この発明のパルスレーダ装置は、上述の物標探知装置と、該物標探知装置で得られた探知結果に基づいて探知画像を形成する画像形成部と、を備える。
【００３０】
この構成では、上述の物標探知装置をパルスレーダ装置に用いた場合を示し、受信信号の飽和が未然に防止されることで、周囲の状況に応じた正確な物標探知画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、受信信号の飽和によるＳ／Ｎの低下等を防止できる。特に、パルス圧縮を用いる場合には、変調パルス信号を用いたパルス圧縮処理を積極的に利用しながらも、変調パルス信号から得られる受信信号の飽和を防止できる。これにより、当該飽和によるＳ／Ｎの劣化やレンジサイドローブの発生を確実に防止でき、高い物標検知性能を有するレーダ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るレーダ装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】送信制御用マップの概念を示す図である。
【図３】通常探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、通常探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【図４】予備探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、予備探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【図５】第１の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、第１の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【図６】第２の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、第２の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【図７】通常の短距離パルス探知範囲に対して変調パルス信号を用いた場合の飽和回避用の探知処理を行う場合の例を概念例を示した図である。
【図８】送信制御用のデータベースの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態に係る物標探知装置について、図を参照して説明する。なお、本実施形態で示す物標探知装置はレーダ装置であるが、パルス送信信号を用いて物標を探知する装置であれば、他の装置であっても良い。
【００３４】
図１は、本実施形態のレーダ装置１０の主要回路構成を示すブロック図である。
図１に示すように、レーダ装置１０は、送信制御部１１、送信部１２、サーキュレータ１３、アンテナ１４、受信部１５、パルス圧縮部１６、画像形成部１７を備える。
【００３５】
送信制御部１１は、送信部１２で生成する各パルス状送信信号の種類、パルス幅、振幅、送信タイミング等を指示する送信制御データを形成する。このように設定された送信制御データは、送信制御部１１から、送信部１２および受信部１５へ与えられる。
【００３６】
ここで、パルス状送信信号の種類とは、一定周波数のキャリア信号によりパルス状の波形を形成してなる無変調パルス信号と、キャリア信号の周波数を順次変化させながらパルス状の波形を形成してなる変調パルス信号とからなる。また、パルス状送信信号のパルス幅は、発生するブラインドエリアの距離、検出感度、および距離分解能に基づいて決定される。振幅は検出感度およびレーダ装置１０の動作モードに応じて決定される。送信タイミングは、レーダ装置１０の動作モードに応じて決定される。なお、各動作モードにおける送信制御の詳細については、後述する。
【００３７】
送信部１２は、半導体等の発振素子を有し、送信制御部１１から与えられる送信制御データに基づいて、無変調パルス信号もしくは変調パルス信号からなるパルス状送信信号を生成して、サーキュレータ１３へ出力する。
【００３８】
サーキュレータ１３は、送信部１２からのパルス状送信信号をアンテナ１４へ伝送する。アンテナ１４は、所定の回転速度で定速度回転し続けながら、供給されたパルス状送信信号を外部へ放射するとともに、パルス状送信信号が供給されていない期間は、外部の物標からの反射信号を受信して、受信信号をサーキュレータ１３へ出力する。サーキュレータ１３は、アンテナ１４からの受信信号を受信部１５へ出力する。
【００３９】
受信部１５は、ＬＮＡ（低雑音増幅器）を備え、受信信号を増幅して出力する。受信部１５には送信制御データが与えられており、受信部１５は、送信制御データに基づいて、無変調パルス信号による受信信号であれば画像形成部１７へ出力し、変調パルス信号であればパルス圧縮部１６へ出力する。なお、受信部１５から出力された無変調パルス信号および変調パルス信号は、送信制御部１１の探知範囲区分検出部１１２へも与えられる。
【００４０】
パルス圧縮部１６は、例えば、フーリエ変換部、マッチドフィルタ、逆フーリエ変換部を備え、受信部１５からの変調パルス信号を既知の方法でパルス圧縮して、パルス圧縮後の信号を、画像形成部１７へ出力する。
【００４１】
画像形成部１７は、受信部１５からの無変調パルス信号の受信信号と、パルス圧縮部１６からのパルス圧縮後の信号と、を用いて、探知画像データを形成する。この際、画像形成部１７は、必要に応じて、既知のパルス積分処理を行う。パルス積分処理とは、アンテナ１４からの電波の放射方向を示すスイープが回転する方向において隣り合う信号同士を積算する処理である。画像形成部１７から出力された探知画像データは、図示しない表示器に表示される等の処理が施される。
【００４２】
このようなレーダ装置１０では、次に示す送信制御部１１の具体的な送信制御により、受信部１５で受信信号が飽和することを防止する。
【００４３】
（送信制御部１１の具体的説明）
送信制御部１１は、送信タイミング決定部１１１、探知範囲区分検出部１１２、メモリ１１３を備える。
【００４４】
送信タイミング決定部１１１は、上述の送信制御データを形成する機能部であり、レーダ装置１０の動作モードに応じた送信制御を実行する。
【００４５】
ここで、レーダ装置１０の動作モードとは、次の各動作モードからなる。
・反射信号が飽和する物標（以下、単純に「飽和可能性物標」と称する。）が探知対象領域内に存在するかどうかをレーダ装置１０の起動時に検出する予備探知モード。
・飽和可能性物標が探知対象領域内に存在しない場合に実行される通常探知モード。
・飽和可能性物標が探知対象領域内に存在する場合に、受信信号の飽和を回避しながら物標探知を行う飽和回避探知モード。
【００４６】
探知範囲区分検出部１１２は、上述の予備探知モードと、通常探知モードおよび飽和回避探知モードとで異なる処理を実行する。
【００４７】
予備探知モードでは、探知範囲区分検出部１１２は、例えば、予備探知用の無変調パルス信号に基づく受信信号を取得し、各受信信号のレベルが、予備探知用飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、予備探知用飽和可能性閾値は、通常探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部１５で増幅される際に飽和する可能性があるレベルを、予備探知用の無変調パルス信号による受信信号のレベルに換算し、所定のマージンを持たせた値に設定されている。なお、予備探知用のパルス状送信信号は、変調パルス信号であってもよい。
【００４８】
この検出処理は、アンテナ１回転分に亘り、距離方向においては予め設定している予備探知範囲が検出対象となるように、実行される。そして、探知範囲区分検出部１１２は、予備探知用飽和可能性閾値以上となる受信信号を検出すると、対応する方位および距離位置を算出して、送信制御用マップに状態遷移信号を出力する。
【００４９】
通常探知モードおよび飽和回避探知モードでは、探知範囲区分検出部１１２は、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態下における無変調パルス信号の受信信号および変調パルス信号の受信信号を取得する。
【００５０】
探知範囲区分検出部１１２は、無変調パルス信号に基づく受信信号を取得すると、各受信信号のレベルが、第１飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、第１飽和可能性閾値は、上述の予備探知用飽和可能性閾値と異なり、通常探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部１５で増幅される際に飽和する可能性があるレベルを、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態での無変調パルス信号による受信信号のレベルに換算し、所定のマージンを持たせた値に設定されている。
【００５１】
また、探知範囲区分検出部１１２は、変調パルス信号に基づく受信信号を取得すると、各受信信号のレベルが、第２飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、第２飽和可能性閾値は、上述の予備探知用飽和可能性閾値と異なり、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部１５で増幅される際に飽和する可能性があるレベル、すなわち、上述の無変調パルス信号に対する第１飽和可能性閾値を設定する際の基準となる値に所定のマージンを持たせた値に設定されている。
【００５２】
この検出処理は、通常探知状態および飽和回避探知状態において継続的に実行される。そして、探知範囲区分検出部１１２は、第１飽和可能性閾値以上の受信信号および第１飽和可能性閾値以上の受信信号を検出すると、対応する方位および距離位置を算出して、送信制御用マップに状態遷移信号を出力する。
【００５３】
メモリ１１３には、距離分解能に応じた無変調パルス信号のパルス幅および変調パルス信号のパルス幅が記憶されている。具体的には、通常探知モード時の無変調パルス信号からなる短距離探知用のパルス信号ＰＳｎ（ｎは正の整数）のパルス幅ＷＰＳ、変調パルス信号からなる中距離探知用のパルス信号ＰＭｎ（ｎは正の整数）のパルス幅ＷＰＭ、および、変調パルス信号からなる長距離探知用のパルス信号ＰＬｎ（ｎは正の整数）のパルス幅ＷＰＬが記憶されている。なお、この際、パルス信号ＰＳｎは無変調パルス信号であり、パルス信号ＰＭｎ，ＰＬｎはパルス圧縮を行う変調パルス信号であるので、パルス信号ＰＳｎの受信信号による距離分解能と、パルス信号ＰＭｎ，ＰＬｎの受信信号をパルス圧縮した後の信号による距離分解能と、が一致するように設定されている。さらに、メモリ１１３には、予備探知モード時の無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号ＰＰｎ（ｎは正の整数）のパルス幅ＷＰＰも記憶されている。
【００５４】
メモリ１１３には、各パルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｓの振幅、および、予備探知用のパルス信号ＰＰｎの予備探知用の振幅が記憶されている。この予備探知用の振幅は、同じ無変調パルス信号であっても、上述の短距離探知用のパルス信号ＰＳｎの振幅よりも低く設定されている。この振幅の低減量は、探知対象とする物標の中で最も反射断面積が大きな物標が予備探知範囲内に存在していても、受信信号が受信部１５で飽和しない振幅となるように設定されている。
【００５５】
メモリ１１３は、通常探知モード時における探知範囲毎の距離に応じた、短距離探知用のパルス信号ＰＳｎによる送受信期間ＲＴＳ、中距離探知用のパルス信号ＰＭｎによる送受信期間ＲＴＭ、長距離探知用のパルス信号ＰＬｎによる送受信期間ＲＴＬ、および、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ）が記憶されている。なお、パルス群の繰り返し周期とは、短距離探知用のパルス信号ＰＳｎ、中距離探知用のパルス信号ＰＭｎ、および長距離探知用のパルス信号ＰＬｎからなるパルス列を一群とし、当該一群が繰り返し送信される周期を示すものである。さらに、メモリ１１３には、予備探知モード時における予備探知範囲の距離に応じた予備探知用のパルス信号ＰＰｎによる送受信期間ＲＴＰが記憶されている。さらに、メモリ１１３には、飽和回避探知モード時に利用する、無変調パルス信号の探知範囲の距離に応じて、当該無変調パルス信号用の送受信時間ＲＴＳ’が記憶されている。
【００５６】
また、メモリ１１３には、送信制御用マップが記憶されており、探知範囲区分検出部１１２からの状態遷移信号に基づいて更新記憶される。更新記憶される送信制御用マップは、送信制御部１１１により読み出され、送信制御に利用される。
【００５７】
図２は送信制御用マップの概念を示す図である。図２（Ａ）は距離のみにより飽和回避用の探知範囲を設定する場合を示し、図２（Ｂ）は距離と方位により飽和回避用の探知範囲を設定する場合を示す。
【００５８】
図２に示すように、送信制御用マップは、概念的に、距離Ｒ方向と方位θ方向（スイープの回転方向）との２次元領域において、所定の分解能からなる個別状態データを配列した構造からなる。なお、図２では、長距離パルス探知範囲すなわち距離Ｒが遠距離の範囲も記載しているが、実際には、予備探知範囲に含まれる程度の距離Ｒ方向の範囲が少なくとも記憶されていればよい。各個別状態データは、上述の飽和可能性閾値以上の受信信号を検出した際の状態遷移信号により状態遷移するものであり、例えば、状態遷移信号を受け付けていなければ対象となる個別状態データは「０」であり、状態遷移信号を受け付けていれば、対象となる個別状態データは「１」となる。
【００５９】
なお、上述の説明では、飽和可能性閾値に所定のマージンを持たせることで、受信信号が確実に飽和する領域のみではなく、飽和しそうな領域も飽和可能性領域になるように設定した。しかしながら、飽和可能性閾値にマージンを持たせずに飽和可能性領域を設定した後に、マップ上でマージンに応じて飽和可能性領域を広く設定するようにしてもよい。
【００６０】
次に、送信制御部１１が行う各動作モードでの制御処理について、より詳細に説明する。なお、本実施形態では、探知範囲を短距離パルス探知範囲、中距離パルス探知範囲、長距離パルス探知範囲の３つの範囲に分割し、それぞれに異なるパルス状送信信号を送信して物標探知を行う場合を例に示す。そして、本実施形態では、短距離範囲用のパルス状送信信号として無変調パルス信号を用い、中距離範囲用および長距離範囲用のパルス状送信信号として変調パルス信号を用いる例を示す。
【００６１】
・通常探知モード
まず、以下の予備探知モードおよび飽和回避探知モードの説明を容易にするために、通常探知モードの際の送信制御について説明する。なお、ここで言う、通常探知モードとは、後述する予備探知モード等により、飽和可能性物標が存在しない場合に実行させる動作モードである。ここで、飽和可能性物標とは、変調パルス信号（特に、中距離パルス探知範囲に利用する変調パルス信号）の受信信号が受信部１５で飽和する可能性があるような物標のことを示す。
【００６２】
図３（Ａ）は通常探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図３（Ｂ）は通常探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【００６３】
送信制御部１１の送信タイミング決定部１１１は、メモリ１１３の送信制御用マップの全ての個別状態データが「０」となっていることを検出すると、通常探知モードと判断する。
【００６４】
送信タイミング決定部１１１は、通常探知モードであることを検出すると、メモリ１１３から、パルス信号ＰＳｎのパルス幅ＷＰＳ、パルス信号ＰＭｎのパルス幅ＷＰＭ、および、パルス信号ＰＬｎのパルス幅ＷＰＬを読み出す。また、送信タイミング決定部１１１は、パルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｓの振幅を読み出す。さらに、送信タイミング決定部１１１は、パルス信号ＰＳｎによる送受信期間ＲＴＳ、パルス信号ＰＭｎによる送受信期間ＲＴＭ、パルス信号ＰＬｎによる送受信期間ＲＴＬ、および、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ）を読み出す。
【００６５】
そして、送信タイミング決定部１１１は、これらパルス幅、送受信期間、およびパルス群の繰り返し周期ＰＲＦに基づいて、設定した振幅で各パルス状送信信号（パルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎ）を送信するように送信部１２へ送信制御データを与える。
【００６６】
送信部１２は、この送信制御データに応じて、図３（Ａ）に示すように、まず無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ１をパルス幅ＷＰＳで送信する。次に、パルス信号ＰＳ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＳ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＭ１をパルス幅ＷＰＭで送信する。次に、パルス信号ＰＭ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＭ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＬ１をパルス幅ＷＰＬで送信する。次に、パルス信号ＰＬ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＬ後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ２をパルス幅ＷＰＳで送信する。
【００６７】
そして、送信部１２は、このようなパルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎの順次送信を、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ）に準じて繰り返し実行する。
【００６８】
受信部１５は、短距離探知の期間ＲＴＳの受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号ＰＳｎに基づく受信信号を取得する。受信部１５は、受信信号を画像形成部１７へ出力する。
【００６９】
受信部１５は、中距離探知の期間ＲＴＭの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＭｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【００７０】
受信部１５は、長距離探知の期間ＲＴＬの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＬｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【００７１】
このような通常探知処理は、後述する予備探知モードにより、変調パルス信号の受信信号が受信部１５によって飽和する物標（飽和可能性物標）を検出していない場合、もしくは、直前の通常探知処理で飽和可能性物標を検出していない場合、さらには、直前の飽和回避探知処理で飽和可能性物標が検出されなくなった場合に、実行される。したがって、受信部１５から出力される変調パルス信号の受信信号は飽和しないので、Ｓ／Ｎが低下せず、パルス圧縮時のレンジサイドローブも発生しない。したがって、良好な探知画像を得ることができる。
【００７２】
なお、このような通常探知モードでは、探知範囲区分検出部１１２は、順次、受信信号を取得し、短距離探知の無変調パルス信号の受信信号に対しては、短距離探知の無変調パルス信号用に設定した第１飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。また、探知範囲区分検出部１１２は、中距離探知の変調パルス信号用に設定した第２飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。そして、探知範囲区分検出部１１２は、これらの検出結果に基づいて、メモリ１１３の送信制御用マップを更新する。これにより、通常探知モード中における物標や自船の移動によって探知範囲の状況が変化しても、受信信号を飽和させることなく、探知画像を形成し続けることができる。
【００７３】
・予備探知モード
レーダ装置１０が起動すると、送信制御部１１は、予備探知モードにより、変調パルス信号の受信信号が受信部１５で飽和する可能性があるような物標が存在するかどうかを判断する。
【００７４】
図４（Ａ）は予備探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図４（Ｂ）は予備探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【００７５】
送信タイミング決定部１１１は、予備探知モードとなると、メモリ１１３から、パルス信号ＰＰｎのパルス幅ＷＰＰ、送受信期間ＲＴＰ、および予備探知用の振幅を読み出す。
【００７６】
そして、送信タイミング決定部１１１は、これらのパルス幅ＷＰＰ、送受信期間ＲＴＰに基づいて、予備探知用の振幅で無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号ＰＰｎを送信するように送信部１２へ送信制御データを与える。この際、送信タイミング決定部１１１は、予備探知用のパルス信号ＰＰｎを、アンテナ１４の１回転分（１スイープ分）に亘り送信するように設定する。
【００７７】
送信部１２は、この送信制御データに応じて、図４（Ａ）に示すように、パルス幅ＷＰＰの無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号ＰＰ１〜ＰＰα（αは方位分解能により決定する正の整数）を送受信期間ＲＴＰの間隔で、１スイープ分に亘って順次送信する。この際、送受信期間ＲＴＰは、短距離パルス探知範囲用の送受信期間ＲＴＳよりも長く設定されており、これにより、中距離パルス探知範囲の所定範囲までを、予備探知範囲とすることができる。
【００７８】
受信部１５は、予備探知用のパルス信号ＰＰｎに基づく受信信号を取得し、探知範囲区分検出部１１２へ出力する。この際、パルス信号ＰＰｎの振幅が低減されているので、当該パルス信号ＰＰｎに基づく受信信号は飽和しない。
【００７９】
探知範囲区分検出部１１２は、パルス信号ＰＰｎに基づく受信信号から、予備探知範囲内の物標を検出するとともに、受信信号のレベルが予め設定した予備探知用飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。そして、探知範囲区分検出部１１２は、予備探知用飽和可能性閾値以上の受信信号があれば、当該受信信号から飽和可能性物標の距離及び方位を検出して、状態遷移信号を発生する。そして、探知範囲区分検出部１１２は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、メモリ１１３の送信制御用マップにおける飽和可能性物標に対応する距離および方位の個別状態データを「１」に設定する。例えば、図２（Ａ），（Ｂ）の場合であれば、距離Ｄｓ１の方位θ２，θ３の個別状態データ、距離Ｄｓ２の方位θ１，θ４の個別状態データ、距離Ｄｓ３の方位θ５の個別状態データを「１」に設定する。これにより、送信制御部１１は、飽和可能性物標の有無および、存在位置を知ることができる。
【００８０】
送信制御部１１の送信タイミング決定部１１１は、このメモリ１１３に記憶された送信制御用マップを読み出すことで、飽和可能性物標が存在すれば（「１」の個別状態データがあれば）、後述する飽和回避探知モードを実行する。一方、送信タイミング決定部１１１は、飽和可能性物標が存在しなければ（「１」の個別状態データがなければ）、上述の通常探知モードを実行する。
【００８１】
・飽和回避探知モード
上述の予備探知モードで、飽和可能性物標が存在することを検出すると、送信制御部１１は、通常探知モードのとは異なる図５や図６に示すような飽和回避用の探知範囲を設定して送信制御を行う。
【００８２】
図５（Ａ）は第１の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図５（Ｂ）は第１の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。また、図６（Ａ）は第２の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図６（Ｂ）は第２の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。
【００８３】
（１）第１の飽和回避探知モードの場合
第１の飽和回避探知モードは、図２（Ａ）に示すように、飽和回避用の探知範囲を距離のみで設定する。
【００８４】
送信タイミング決定部１１１は、メモリ１１３に記憶された送信制御用マップ（図２参照）を読み出し、「１」の個別状態データがあることを検出すると、最も遠い距離位置に存在する「１」の個別状態データを検出し、飽和回避用の探知範囲を規定する最長距離を取得する。例えば、図２（Ａ）の場合であれば、「１」の個別状態データに対応する距離Ｄｓ１，Ｄｓ２，Ｄｓ３を読み出し、距離Ｄｓ３を、最長距離として検出する。
【００８５】
送信タイミング決定部１１１は、取得した最長距離から、図２（Ａ）に示すように、自装置側の範囲を飽和回避用の探知範囲に設定する。具体的には、送信タイミング決定部１１１は、最長距離Ｄｓ３が短距離パルス探知範囲外であれば、最長距離Ｄｓ３までの全方位範囲を飽和回避用の探知範囲に設定する。送信タイミング決定部１１１は、当該飽和回避用の探知範囲内に対して、通常探知モード時の短距離パルス探知範囲で利用するパルス信号ＰＳｎを設定する。一方、送信タイミング決定部１１１は、最長距離が短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時と同じ送信制御を行う。
【００８６】
また、送信タイミング決定部１１１は、取得した最長距離からパルス信号ＰＳｎの送受信期間ＲＴＳ’を決定する。この送受信期間ＲＴＳ’は、飽和可能性物標が通常探知モード時の短距離パルス探知範囲外であれば、取得した最長距離に応じた時間に設定され、飽和可能性物標が通常探知モード時の短パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時の送受信期間ＲＴＳと同じに設定される。なお、中距離探知用のパルス信号ＰＭｎの送受信期間ＲＴＭおよび長距離探知用のパルス信号ＰＬｎの送受信期間ＲＴＬは変化させない。そして、送信タイミング決定部１１１は、この送受信期間ＲＴＳ’の設定に応じて、パルス群の繰り返し周期もＰＲＦからＰＲＦ’に設定する。
【００８７】
送信タイミング決定部１１１は、これら送受信期間ＲＴＳ’およびパルス群の繰り返し周期ＰＲＦ’を含む送信制御データを生成し、送信部１２へ与える。
【００８８】
送信部１２は、この飽和回避用の送信制御データに応じて、図５（Ａ）に示すように、まず無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ１をパルス幅ＷＰＳで送信する。次に、パルス信号ＰＳ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＳ’後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＭ１をパルス幅ＷＰＭで送信する。次に、パルス信号ＰＭ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＭ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＬ１をパルス幅ＷＰＬで送信する。次に、パルス信号ＰＬ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＬ後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ２をパルス幅ＷＰＳで送信する。
【００８９】
そして、送信部１２は、このようなパルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎの順次送信を、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ’）に準じて繰り返し実行する。
【００９０】
受信部１５は、飽和回避用に設定された送受信期間ＲＴＳ’の受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号ＰＳｎに基づく受信信号を取得する。受信部１５は、受信信号を画像形成部１７へ出力する。
【００９１】
受信部１５は、中距離探知の期間ＲＴＭの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＭｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【００９２】
受信部１５は、長距離探知の期間ＲＴＬの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＬｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【００９３】
このような飽和回避用の物標探知を行うことで、飽和可能性物標が存在しても、当該飽和可能性物標の探知は、無変調パルス信号で行われ、変調パルス信号を用いない。このため、変調パルス信号の受信信号が飽和することで生じるＳ／Ｎの低下や、パルス圧縮処理時に生じるレンジサイドローブの発生を防止することができる。これにより、変調パルス信号を用いることで受信信号が飽和してしまい、正確に探知できないような飽和可能性物標も無変調パルス信号を用いて正確に探知することができる。そして、当該飽和可能性物標よりも遠い距離範囲に対しては変調パルス信号を用いることができるので、これらの範囲に対しては高いＳ／Ｎを維持して高い距離分解能で、物標探知を行うことができる。これにより、確実且つ高精度な探知画像を形成することができる。
【００９４】
（２）第２の飽和回避探知モードの場合
第２の飽和回避探知モードは、図２（Ｂ）に示すように、飽和回避用の探知範囲を距離と方位で設定する。
【００９５】
送信タイミング決定部１１１は、メモリ１１３に記憶された送信制御用マップ（図２参照）を読み出し、「１」の個別状態データがあることを検出すると、最も遠い距離位置に存在する「１」の個別状態データを検出し、飽和回避用の探知範囲を規定する最長距離を取得する。例えば、図２（Ｂ）の場合であれば、「１」の個別状態データに対応する距離Ｄｓ１，Ｄｓ２，Ｄｓ３を読み出し、距離Ｄｓ３を、最長距離として検出する。
【００９６】
また、送信タイミング決定部１１１は、「１」の個別状態データが分布する方位範囲を取得する。例えば、図２（Ｂ）の場合であれば、「１」の個別状態データに対応する方位θ１，θ２，θ３，θ４，θ５を読み出し、方位範囲θ１〜θ５を取得する。
【００９７】
送信タイミング決定部１１１は、取得した最長距離Ｄｓ３と方位範囲θ１〜θ５から、図２（Ｂ）に示すように、飽和回避用の探知範囲を設定する。具体的には、送信タイミング決定部１１１は、最長距離が短距離パルス探知範囲外であれば、当該最長距離に対応する方位範囲と、通常探知モードの短距離パルス探知範囲とを含むように飽和回避用の探知範囲を設定する。そして、送信タイミング決定部１１１は、設定した飽和回避用の探知範囲に対して、通常探知モードの短距離パルス探知範囲で利用するパルス信号ＰＳｎを設定する。なお、本実施形態の説明では、最長距離Ｄｓ３と方位範囲θ１〜θ５の組が一組の場合を示したが、この組が複数ある場合には、それぞれの組に対応させて飽和回避用の探知範囲を設定すればよい。一方、送信タイミング決定部１１１は、最長距離が短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時と同じ送信制御を行う。
【００９８】
また、送信タイミング決定部１１１は、取得した最長距離Ｄｓ３からパルス信号ＰＳｎの送受信期間ＲＴＳ’を決定する。この送受信期間ＲＴＳ’は、飽和可能性物標が通常探知モード時の短パルス探知範囲外であれば、取得した最長距離Ｄｓ３に応じて設定され、飽和可能性物標が通常探知モード時の短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時の送受信期間ＲＴＳと同じに設定される。このような送受信期間ＲＴＳ’の設定は、飽和回避用に設定した方位範囲にのみ適用され、他の方位範囲では、通常の短距離パルス探知範囲の送受信期間ＲＴＳが適用される。なお、中距離探知用のパルス信号ＰＭｎの送受信期間ＲＴＭおよび長距離探知用のパルス信号ＰＬｎの送受信期間ＲＴＬは、方位に関係なく変化させない。そして、送信タイミング決定部１１１は、この送受信期間ＲＴＳ’，ＲＴＳの設定に応じて、方位範囲毎にパルス群の繰り返し周期をＰＲＦ’もしくはＰＲＦに設定する。
【００９９】
送信タイミング決定部１１１は、これら送受信期間ＲＴＳ’，ＲＴＳおよびパルス群の繰り返し周期ＰＲＦ’，ＰＲＦを含む送信制御データを生成し、送信部１２へ与える。
【０１００】
送信部１２は、この飽和回避用の送信制御データに応じて、図６（Ａ）に示すように、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲内である方位範囲（例えば図６のＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３の範囲）と、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲外である方位範囲（例えば図６のＰＳｍ，ＰＳｍ＋１の範囲）と、で異なるタイミングにより送信を実行する。
【０１０１】
まず、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲内である方位範囲では、例えばパルス信号ＰＳ１〜パルス信号ＰＳ２の送信の場合、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ１をパルス幅ＷＰＳで送信する。次に、パルス信号ＰＳ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＳ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＭ１をパルス幅ＷＰＭで送信する。次に、パルス信号ＰＭ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＭ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＬ１をパルス幅ＷＰＬで送信する。次に、パルス信号ＰＬ１の送信タイミングから送受信期間ＲＴＬ後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳ２をパルス幅ＷＰＳで送信する。そして、送信部１２は、このようなパルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎの順次送信を、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ）に準じて繰り返し実行する。
【０１０２】
一方、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲外である方位範囲では、例えばパルス信号ＰＳｍ〜パルス信号ＰＳｍ＋１の送信の場合、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳｍをパルス幅ＷＰＳで送信する。次に、パルス信号ＰＳｍの送信タイミングから送受信期間ＲＴＳ’後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＭｍをパルス幅ＷＰＭで送信する。次に、パルス信号ＰＭｍの送信タイミングから送受信期間ＲＴＭ後に、変調パルス信号からなるパルス信号ＰＬｍをパルス幅ＷＰＬで送信する。次に、パルス信号ＰＬｍの送信タイミングから送受信期間ＲＴＬ後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号ＰＳｍ＋１をパルス幅ＷＰＳで送信する。そして、送信部１２は、このようなパルス信号ＰＳｎ，ＰＭｎ，ＰＬｎの順次送信を、パルス群の繰り返し周期（ＰＲＦ’）に準じて繰り返し実行する。
【０１０３】
受信部１５は、送受信期間ＲＴＳもしくは飽和回避用に設定された送受信期間ＲＴＳ’の受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号ＰＳｎに基づく受信信号を取得する。受信部１５は、受信信号を画像形成部１７へ出力する。
【０１０４】
受信部１５は、中距離探知の期間ＲＴＭの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＭｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【０１０５】
受信部１５は、長距離探知の期間ＲＴＬの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号ＰＬｎに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部１６は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部１７へ出力する。
【０１０６】
このような飽和回避用の物標探知を行うことで、第１の飽和回避探知モードの場合と同様の効果を得ることができる。さらに、この第２の飽和回避探知モードを用いれば、飽和可能性物標が存在する方位以外は、通常の探知処理が行われるので、飽和可能性物標が中距離パルス探知範囲に存在する場合であっても、他の方位範囲は当該飽和可能性物標と同じ距離位置に対しても、変調パルス信号による物標探知を行うことができる。これにより、全方位を考慮して、より高精度な探知画像を形成することができる。
【０１０７】
なお、これらの飽和回避探知モードでも、上述の通常探知モードと同様に、探知範囲区分検出部１１２は、順次受信信号を取得し、無変調パルス信号の受信信号に対しては、無変調パルス信号用に設定した第１飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。また、探知範囲区分検出部１１２は、変調パルス信号用に設定した第２飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。そして、探知範囲区分検出部１１２は、これらの検出結果に基づいて、メモリ１１３の送信制御用マップを更新する。これにより、飽和回避探知モード中における物標や自船の移動によって探知範囲の状況が変化しても、受信信号を飽和させることなく、探知画像を形成し続けることができる。
【０１０８】
なお、上述の説明では、短距離パルス探知範囲に対して無変調パルス信号を用いる場合を示した。これは、自装置近傍は、元々反射信号レベルが高く、変調パルス信号を利用しなくても十分な距離分解能で物標探知を行えることによるものである。しかしながら、当該通常の短距離パルス探知範囲に対して、変調パルス信号を用いるようにすることも可能である。
【０１０９】
例えば、図７は短距離パルス探知範囲に対して変調パルス信号を用いた場合の飽和回避用の探知処理を行う場合の例を概念例を示した図である。図７の例では、飽和可能性物標の存在する方位にのみ飽和回避用の探知範囲を設定して、無変調パルス信号を用いたものである。このような方法であっても、上述のような効果が得られる。
【０１１０】
また、上述の説明では、探知領域に応じた二次元の送信制御用マップを用いた例を示したが、図８に示すような送信制御用のデータベースを用いるようにしてもよい。
図８（Ａ）は、図２（Ａ）の送信制御用マップに相当する送信制御用のデータベースであり、図８（Ｂ）は、図２（Ｂ）の送信制御用マップに相当する送信制御用のデータベースであり、図８（Ｃ）は飽和可能性閾値により検出される距離Ｄｓと受信期間ＲＴｓとの関係が記憶されたデータベースである。
【０１１１】
図８（Ａ）の場合、すなわち、アンテナ位置からの距離のみで飽和回避用の探知範囲を設定する場合、データベースには、最長距離とこれに対応する受信期間を記憶している。そして、この場合、予備探知モードではアンテナの１回転分の受信信号から飽和回避用の探知範囲を決定する最長距離Ｄｓ３を取得し、図８（Ｃ）のデータベースに基づいて、受信期間をＲＴＳ３’に設定する。その後、通常探知モードや飽和回避探知モードでは、順次得られる受信信号に基づいて最長距離を更新していき、更新された最長距離と図８（Ｃ）のデータベースに基づいて、受信期間ＲＴｓを更新する。
【０１１２】
また、図８（Ｂ）の場合、すなわち、アンテナ位置からの距離と方位で飽和回避用の探知範囲を設定する場合、データベースには、飽和が生じると検出された方位と、当該方位毎の飽和可能性物標の検知距離と、これら検知距離における最長距離および受信期間を記憶している。そして、この場合、予備探知モードではアンテナの１回転分の受信信号から飽和回避用の探知範囲を決定する方位θ１〜θ５と、各方位θ１〜θ５の検出距離から得られる最長距離Ｄｓ３を取得し、図８（Ｃ）のデータベースに基づいて、最長距離Ｄｓ３に応じた受信期間をＲＴＳ３’に設定する。その後、通常探知モードや飽和回避探知モードでは、順次得られる受信信号に基づいて方位を更新していくとともに、最長距離と図８（Ｃ）のデータベースに基づいて、受信期間ＲＴｓを更新する。
【０１１３】
また、さらには、上述の説明では、予備探知用に無変調パルス信号を用いる例を示したが、受信信号が飽和しないように十分に振幅低減させた変調パルス信号を用いても良い。
【０１１４】
また、上述の説明では、短距離パルス探知範囲、中距離パルス探知範囲、および長距離パルス探知範囲の三つの探知範囲に区分する例を示したが、区分数はこれに限らず、複数の探知範囲に区分されていれば良い。
【０１１５】
また、上述の説明では、無変調パルス信号の受信信号が飽和するかどうかについては特に記載していないが、もちろん、飽和しないように送信電力を設定すると良い。ただし、無変調パルス信号が飽和したとしても、パルス圧縮処理には用いないので、パルス圧縮処理を利用することによる悪影響は防止することができる。
【０１１６】
また、上述の各実施形態では、物標探知装置として、レーダ装置１０を例に説明したが、レーダ装置以外の物標探知装置であっても、同様に上述の構成を適用することができる。例えば、超音波振動子からパルス状の超音波信号を送信して、反射信号を受信するソナーや魚群探知機にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１０−レーダ装置、１１−送信制御部、１１１−送信タイミング決定部、１１２−探知範囲区分検出部、１１３−メモリ、１２−送信部、１３−サーキュレータ、１４−アンテナ、１５−受信部、１６−パルス圧縮部、１７−画像形成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知装置であって、
少なくとも２以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信する送信部と、
送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に、反射信号を受信して受信信号を生成する受信部と、
送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて前記送信部および前記受信部を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする物標探知装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても前記検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する、
請求項１に記載の物標探知装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１または請求項２に記載の物標探知装置。
【請求項４】
前記送信部は、少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と、中距離領域探知用のパルス状信号とを含む２以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信し、
前記制御部は、前記近距離領域探知用のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１または請求項２に記載の物標探知装置。
【請求項５】
前記制御部は、一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１または請求項２に記載の物標探知装置。
【請求項６】
前記制御部は、キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１または請求項２に記載の物標探知装置。
【請求項７】
前記制御部は、物標の探知処理より前に、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する、
請求項１〜６のいずれかに記載の物標探知装置。
【請求項８】
前記制御部は、物標の探知処理中に得られる前記受信信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１〜７のいずれかに記載の物標探知装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する、
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の物標探知装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載の物標探知装置と、
該物標探知装置で得られた探知結果に基づいて探知画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
【請求項１１】
異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知方法であって、
少なくとも２以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信し、送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に反射信号を受信して受信信号を生成するとともに、
送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて送受信制御を行う、
ことを特徴とする物標探知方法。
【請求項１２】
前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても前記検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する、
請求項１１に記載の物標探知方法。
【請求項１３】
前記受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１または請求項１２に記載の物標探知方法。
【請求項１４】
少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と中距離領域探知用のパルス状信号とを含む２以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信し、近距離領域探知用のパルス状信号を用いて前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１または請求項１２に記載の物標探知方法。
【請求項１５】
一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１または請求項１２に記載の物標探知方法。
【請求項１６】
キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１または請求項１２に記載の物標探知方法。
【請求項１７】
物標の探知処理より前に、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する、
請求項１１〜１６のいずれかに記載の物標探知方法。
【請求項１８】
物標の探知処理中に得られる前記受信信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１〜１７のいずれかに記載の物標探知方法。
【請求項１９】
前記アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する、
請求項１１〜請求項１８のいずれかに記載の物標探知方法。
【請求項１】
異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知装置であって、
少なくとも２以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信する送信部と、
送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に、反射信号を受信して受信信号を生成する受信部と、
送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて前記送信部および前記受信部を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする物標探知装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても前記検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する、
請求項１に記載の物標探知装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１または請求項２に記載の物標探知装置。
【請求項４】
前記送信部は、少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と、中距離領域探知用のパルス状信号とを含む２以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信し、
前記制御部は、前記近距離領域探知用のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１または請求項２に記載の物標探知装置。
【請求項５】
前記制御部は、一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１または請求項２に記載の物標探知装置。
【請求項６】
前記制御部は、キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１または請求項２に記載の物標探知装置。
【請求項７】
前記制御部は、物標の探知処理より前に、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する、
請求項１〜６のいずれかに記載の物標探知装置。
【請求項８】
前記制御部は、物標の探知処理中に得られる前記受信信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１〜７のいずれかに記載の物標探知装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する、
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の物標探知装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載の物標探知装置と、
該物標探知装置で得られた探知結果に基づいて探知画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
【請求項１１】
異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知方法であって、
少なくとも２以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信し、送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に反射信号を受信して受信信号を生成するとともに、
送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて送受信制御を行う、
ことを特徴とする物標探知方法。
【請求項１２】
前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても前記検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する、
請求項１１に記載の物標探知方法。
【請求項１３】
前記受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１または請求項１２に記載の物標探知方法。
【請求項１４】
少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と中距離領域探知用のパルス状信号とを含む２以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信し、近距離領域探知用のパルス状信号を用いて前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１または請求項１２に記載の物標探知方法。
【請求項１５】
一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１または請求項１２に記載の物標探知方法。
【請求項１６】
キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１または請求項１２に記載の物標探知方法。
【請求項１７】
物標の探知処理より前に、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する、
請求項１１〜１６のいずれかに記載の物標探知方法。
【請求項１８】
物標の探知処理中に得られる前記受信信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項１１〜１７のいずれかに記載の物標探知方法。
【請求項１９】
前記アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する、
請求項１１〜請求項１８のいずれかに記載の物標探知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１３１８２（Ｐ２０１１−１３１８２Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５９７７４（Ｐ２００９−１５９７７４）
【出願日】平成２１年７月６日（２００９．７．６）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月６日（２００９．７．６）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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