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JP2012168060A - Precision approach radar, precision approach radar control method and program for controlling the same - Google Patents

Precision approach radar, precision approach radar control method and program for controlling the same Download PDF

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JP2012168060A
JP2012168060A JP2011030230A JP2011030230A JP2012168060A JP 2012168060 A JP2012168060 A JP 2012168060A JP 2011030230 A JP2011030230 A JP 2011030230A JP 2011030230 A JP2011030230 A JP 2011030230A JP 2012168060 A JP2012168060 A JP 2012168060A
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JP
Japan
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aircraft
target
radio wave
radar
doppler frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP2011030230A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Sugita
進 杉田
Hirotoshi Sagawa
浩稔 寒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably detect an airplane subject to landing guidance.SOLUTION: A precision approach radar executes: a step for using radar display means 30 to display approaching airplane information based on tracking target data D acquired from an ASR 40 and tracking target data E acquired from an SSR 50; a step for, when an operator selects an airplane to be guided, using a tracking management and control part 21 to calculate a predictive value and a predictive position of Doppler frequency of a target airplane that is detected by target detection means 10 based on the approaching airplane information of the selected airplane; a step for using a filter coefficient control part 14 to calculate a filter coefficient so that the calculated Doppler frequency becomes a central frequency; and a step for setting the filter coefficient calculated by the filter coefficient control part 14 to a target detection filter 11. The tracking management and control part 21 outputs a radio wave through an electronically-scanned antenna 1 that is set so that a transmission direction of the radio wave turns to a predictive position, and also receives a reflective wave of the radio wave. The target detection filter 11 extracts a target signal, which is a reflection signal of the airplane, from the received reflective wave.

Description

本発明は、精測進入レーダに関し、追尾する航空機ごとドップラフィルタのフィルタ特性を可変設定する精測進入レーダに関する。   The present invention relates to a precision approaching radar, and more particularly to a precision approaching radar that variably sets a filter characteristic of a Doppler filter for each aircraft to be tracked.

精測進入レーダ(PAR:Precision Approach Radar)は、航空機の着陸誘導に際して誘導対象機の位置および速度を精密測定する場合に使用され、通常は空港監視レーダ(ASR:Airport Surveillance Radar)および二次監視レーダ(SSR:Secondary Surveillance Radar)と併せて運用されている。   The Precision Approach Radar (PAR) is used to precisely measure the position and speed of the guidance target aircraft when guiding the landing of an aircraft. Usually, it is an airport surveillance radar (ASR) and secondary monitoring. It is operated in conjunction with radar (SSR: Secondary Surveillance Radar).

航空機は空港へ着陸する際に、最終進入コースに入るまでは前述したASRおよびSSRによる誘導を受けており、空港から約10海里(NM:Nautical Mile)でPARに管制権が引き継がれる。   The aircraft is guided by the ASR and SSR described above until entering the final approach course when landing at the airport, and the control right is handed over to the PAR at about 10 nautical miles (NM) from the airport.

PARでは、通常、航空機以外の雑音であるクラッタと目標である航空機からの反射信号との分離のために、複数のフィルタを設置し各フィルタで雑音を除去するマルチドップラフィルタ方式が使用され、個々のフィルタの周波数特性は固定値で設計されている。   In PAR, a multi-Doppler filter method is generally used in which multiple filters are installed and noise is removed by each filter in order to separate clutter, which is noise other than aircraft, and reflected signals from the target aircraft. The frequency characteristics of this filter are designed with fixed values.

しかし、着陸誘導する対象航空機は機種や状況に応じて着陸における進入速度が異なるため、マルチドップラフィルタの周波数特性が個々の状況に応じて最適化された値となっていない場合が多く、目標の検出が困難になるという問題があった。   However, because the target aircraft to be landed have different approach speeds for landing depending on the model and situation, the frequency characteristics of the multi-Doppler filter are often not optimized values for each situation. There was a problem that detection became difficult.

これに対して、従来より具体的に知られている上記技術分野の内容としては、特許文献1乃至4がある。   On the other hand, Patent Documents 1 to 4 are the contents of the above-mentioned technical field that have been specifically known conventionally.

特許文献1に開示された技術は、PARと併せて運用されるASRおよびSSRのそれぞれから目標機の位置情報および速度情報を取得し、この取得した位置情報および速度情報に基づいてPARから出力される電波の照射方向を目標機の方向に設定する技術である。   The technique disclosed in Patent Literature 1 acquires position information and speed information of a target aircraft from each of ASR and SSR operated in conjunction with PAR, and is output from PAR based on the acquired position information and speed information. This is a technology that sets the direction of irradiation of radio waves to the direction of the target aircraft.

また、特許文献2に開示された技術は、PARから出力される送信ビーム数を状況に応じて増加させることによって、PARの目標機検出能力の向上および目標機が複数存在する場合の同時追尾を可能とする技術である。   In addition, the technique disclosed in Patent Document 2 increases the number of transmission beams output from the PAR according to the situation, thereby improving the PAR target machine detection capability and simultaneous tracking when there are multiple target machines. It is a technology that makes it possible.

さらに、特許文献3に開示された技術は、予め設定された時間間隔で電波が出力されるPARで、現スキャンにおける目標機のドップラ周波数に基づいて次スキャン時に目標機がとり得る速度を予測し、電波の反射波から予測した速度の範囲の周波数帯を受信処理することで処理負荷を低減する技術である。   Furthermore, the technique disclosed in Patent Document 3 is a PAR that outputs radio waves at preset time intervals, and predicts the speed that the target machine can take during the next scan based on the Doppler frequency of the target machine in the current scan. This is a technique for reducing the processing load by receiving and processing a frequency band in a speed range predicted from a reflected wave of radio waves.

さらに、特許文献4に開示された技術は、飛行中の航空機から地表に向けてレーダ照射を行い、この反射波から自機の高度を算出し、算出した高度情報と地点ごとの標高情報を保有するデジタル標高地図(DEM:Digital Elevation Model)との同期をとることによって自機の位置を特定する技術に関して、位置の特定に際して処理にかかる負荷を低減させる技術であるが、本発明とは目的が異なる。   Furthermore, the technique disclosed in Patent Document 4 performs radar irradiation from a flying aircraft toward the ground surface, calculates the altitude of the aircraft from this reflected wave, and holds the calculated altitude information and altitude information for each point. The technology for identifying the position of the aircraft by synchronizing with the digital elevation map (DEM: Digital Elevation Model) is a technology for reducing the processing load when identifying the location. Different.

平3−242579Hei 3-242579 特開2010−156547JP 2010-156547 A 特開2000−346932JP 2000-346932 A 特表2005−525557Special table 2005-525557

しかしながら、特許文献1乃至3に開示された技術は、目標機以外の反射による雑音を除去するフィルタの周波数特性が固定値であるため、機種ごとに異なる進入速度や気象条件など個々の状況に応じて最適な値となっていないという不都合があった。   However, in the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3, the frequency characteristics of the filter that removes noise caused by reflections other than the target aircraft are fixed values. Inconvenient that the value is not optimal.

〔発明の目的〕
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、目標機の検出および位置測定を安定して実施することが可能な精測進入レーダを提供することをその目的とする。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide a precision approaching radar capable of improving the disadvantages of the related art and capable of stably performing target object detection and position measurement.

上記目的を達成するため、本発明の精測進入レーダは、着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにおいて、前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を算出する追尾制御手段を設け、前記目標物検出手段は、前記反射波以外の電波を雑音として遮断する目標物検出フィルタと、前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を前記目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定するフィルタ係数制御部とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a precision approach radar according to the present invention includes a radio wave transmitting / receiving means for transmitting a radio wave having a preset frequency toward a landing aircraft and receiving a reflected wave of the radio wave, and the reflected wave A target object detecting means for detecting the Doppler frequency of the aircraft and calculating position information of the aircraft based on a reflection detection time of the Doppler frequency and calculating speed information of the aircraft based on the Doppler frequency; In the precision approaching radar provided with the display means for displaying the position information and speed information calculated by the object detection means on the screen as the approaching equipment information for control, the position information and speed information of the aircraft are separately installed in advance. Based on the position information obtained from another radar, the radio wave transmission direction of the radio wave transmitting / receiving means is calculated in advance and from the other radar Tracking control means for calculating a predicted value of Doppler frequency detected by the target detection means based on the obtained velocity information is provided, and the target detection means is a target detection for blocking radio waves other than the reflected wave as noise. Filter coefficient control for variably setting the filter coefficient of the target detection filter so that the predicted value of the Doppler frequency calculated by the filter and the tracking control means becomes the center frequency of the frequency band of the radio wave passing through the target detection filter And a section.

また、本発明に係る精測進入レーダ制御方法は、着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにあって、前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を追尾制御手段が算出し、前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数をフィルタ係数制御部が可変設定し、前記中心周波数に基づいて前記反射波以外の電波を雑音として目標物検出フィルタが遮断するようにしたことを特徴とする。   Further, the precise approach radar control method according to the present invention includes a radio wave transmitting / receiving means for transmitting a radio wave having a preset frequency toward a landing-ready aircraft and receiving a reflected wave of the radio wave, and the reflected wave from the reflected wave Target detection means for detecting the Doppler frequency of the aircraft, calculating position information of the aircraft based on the reflection detection time of the Doppler frequency, and calculating speed information of the aircraft based on the Doppler frequency; and the target detection A precise approach radar having display means for displaying the position information and speed information calculated by the means as control information on the screen as control information, wherein the position information and speed information of the aircraft are separately installed in advance. Obtained from other radars, preliminarily calculating the radio wave transmission direction of the radio wave transmitting / receiving means based on the position information and obtained from the other radars The tracking control means calculates a predicted value of the Doppler frequency detected by the target detection means based on the speed information, and the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means is a frequency band of a radio wave passing through the target detection filter. The filter coefficient control unit variably sets the filter coefficient of the target detection filter so that the target frequency becomes the center frequency of the target, and the target detection filter blocks the radio wave other than the reflected wave as noise based on the center frequency. It is characterized by that.

更に、本発明に係る精測進入レーダ制御用プログラムは、着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにあって、前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を算出する追尾制御機能、前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を前記目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定するフィルタ係数制御機能、前記中心周波数に基づいて前記反射波以外の電波を雑音として遮断する目標物検出フィルタ機能、を実行可能にプログラム化し、これを前記精測進入レーダが予め備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする。   Further, the precision approach radar control program according to the present invention includes a radio wave transmitting / receiving means for transmitting a radio wave having a preset frequency toward a landing-ready aircraft and receiving a reflected wave of the radio wave, and the reflected wave. Target detection means for detecting the Doppler frequency of the aircraft, calculating position information of the aircraft based on reflection detection time of the Doppler frequency, and calculating speed information of the aircraft based on the Doppler frequency; and the target A precision approaching radar provided with display means for displaying the position information and speed information calculated by the detection means on the screen as approaching equipment information, and the aircraft position information and speed information are separately installed in advance. The transmission direction of the radio wave of the radio wave transmitting / receiving means is calculated in advance based on the position information acquired from the other radar and the other radar A tracking control function for calculating a predicted value of the Doppler frequency detected by the target detection unit based on the acquired velocity information, and a predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control unit for the radio wave passing through the target detection filter A filter coefficient control function for variably setting a filter coefficient of the target detection filter so as to be a center frequency of a frequency band, a target detection filter function for blocking radio waves other than the reflected wave as noise based on the center frequency, It is characterized in that it is programmed so as to be executable, and this is realized by a computer provided in advance in the precision approach radar.

本発明は上述したように構成したので、これによると、予め別に設置された他のレーダから航空機の位置情報および速度情報を取得し、取得した位置情報に基づいて電波の送信方向を予め算出すると共に取得した速度情報に基づいてドップラ周波数の予測値を算出し、算出したドップラ周波数の予測値が中心周波数となるようなフィルタ係数をフィルタ係数制御部が算出して目標物検出フィルタに可変設定することによって、精測進入レーダにおけるクラッタの除去および受信信号レベルを最適化し、誘導対象機の検出及び位置測定を安定して実施し、着陸誘導管制を行うオペレータの負担を軽減することのできる優れた精測進入レーダ、精測進入レーダ制御方法および精測進入レーダ制御用プログラムを提供することができる。   Since the present invention is configured as described above, according to this, the position information and speed information of the aircraft are acquired from other radars installed in advance, and the transmission direction of radio waves is calculated in advance based on the acquired position information. A predicted value of the Doppler frequency is calculated based on the acquired velocity information, and a filter coefficient is calculated by the filter coefficient control unit so that the calculated predicted value of the Doppler frequency becomes the center frequency and variably set in the target detection filter. This makes it possible to optimize the clutter removal and the received signal level in the precision approaching radar, stably detect the target aircraft and measure the position, and reduce the burden on the operator who performs the landing guidance control. It is possible to provide a precision approaching radar, a precision approaching radar control method, and a precision approaching radar control program.

本発明に係る精測進入レーダの一実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an embodiment of a precision approaching radar according to the present invention. FIG. 図1に開示したブロック図の全体の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the operation | movement of the whole block diagram disclosed in FIG. 図1に開示したブロック図における目標物検出フィルタ11のフィルタ特性をこれまでのマルチドップラフィルタと比較した説明図であり、(A)入力信号である受信ビデオBのスペクトラムの示した図、(B)これまでのマルチドップラフィルタのフィルタ特性を示した図、(C)目標抽出フィルタ11のフィルタ特性を示した図である。FIG. 3 is an explanatory diagram comparing the filter characteristics of the target detection filter 11 in the block diagram disclosed in FIG. 1 with a conventional multi-Doppler filter, and (A) a diagram showing a spectrum of received video B as an input signal; FIG. 4 is a diagram showing filter characteristics of a conventional multi-Doppler filter, and FIG. 5C is a diagram showing filter characteristics of a target extraction filter 11. 本発明に係る精測進入レーダのその他の実施形態の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of other embodiment of the precise approach approach radar which concerns on this invention.

〔第1実施形態〕
以下、本発明に係る精測進入レーダの一実施形態を、図1乃至図3に基づいて説明する。
[First Embodiment]
In the following, an embodiment of a precision approaching radar according to the present invention will be described with reference to FIGS.

まず最初に、本実施形態の精測進入レーダの基本的内容を図1および図2に基づいて説明する。   First, the basic content of the precision approaching radar according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施形態の精測進入レーダ(PAR:Precision Approach Radar)は、電子走査式アンテナ1と、レーダ電波を送受信するレーダ送受信機2と、受信ビデオBから目標物の位置や速度などを検出して目標物検出データHとして出力する目標物検出手段10と、目標物の位置を追尾し、次走査時の目標物の位置を予測して、電子走査式アンテナ1にビーム方向制御信号Fを出力すると共に次走査時に予想される目標物のドップラ周波数からクラッタ抑圧および目標物抽出処理におけるドップラフィルタに対して最適値を設定する追尾制御手段20、目標物データの表示と最終着陸機を追尾目標物として選択する機能を有するレーダ表示手段30と、空港監視レーダ(ASR:Airport Surveillance Radar)40と、二次監視レーダ(SSR:Secondary Surveillance Radar)50から構成される。   As shown in FIG. 1, a precision approaching radar (PAR) according to this embodiment includes an electronic scanning antenna 1, a radar transceiver 2 that transmits and receives radar radio waves, and a position of a target from a received video B. And target detection means 10 that detects and outputs the target detection data H, tracks the position of the target, predicts the position of the target in the next scan, and transmits the beam to the electronic scanning antenna 1 A tracking control means 20 that outputs a direction control signal F and sets an optimum value for the Doppler filter in the clutter suppression and target extraction processing from the Doppler frequency of the target predicted at the next scanning, display and final of target data Radar display means 30 having a function of selecting a lander as a tracking target, an airport surveillance radar (ASR) 40, a secondary surveillance radar (SSR) It consists of Secondary Surveillance Radar) 50.

前述の追尾制御手段20は、ASR40およびSSR50から出力される追尾目標物データDおよびEを入力し、レーダ表示手段30において、PARで追尾を行う対象として指定された目標物の位置、速度、コースを算出し、さらに電子走査式アンテナ1のビーム指向方向を算出して、電子走査式アンテナ1へ出力してビーム放射方向の制御を行う。さらにPARに対する目標物の相対速度を算出し、ドップラ周波数を求め、フィルタ周波数制御データGとして目標物検出手段10へ出力する。   The tracking control means 20 described above receives tracking target data D and E output from the ASR 40 and SSR 50, and in the radar display means 30, the position, speed, and course of the target designated as a target to be tracked by PAR. Further, the beam directing direction of the electronic scanning antenna 1 is calculated and output to the electronic scanning antenna 1 to control the beam radiation direction. Further, the relative speed of the target with respect to the PAR is calculated, the Doppler frequency is obtained, and is output to the target detection means 10 as the filter frequency control data G.

また、前述した目標物検出手段10は、追尾制御手段20から指示された追尾目標物のドップラ周波数にクラッタ除去および目標物抽出処理におけるフィルタの中心周波数を設定して、このフィルタにより降雨によるクラッタを除去し、追尾目標物の信号を抽出し、目標物の検出を行う。   Further, the target detection means 10 described above sets the center frequency of the filter in the clutter removal and target extraction processing to the Doppler frequency of the tracking target instructed from the tracking control means 20, and uses this filter to remove clutter caused by rainfall. The signal of the tracking target is extracted, and the target is detected.

これにより、追尾開始時から追尾目標物に対するクラッタ抑圧および目標抽出処理におけるフィルタ諸元を追尾目標物毎に最適値に設定することができるため、安定して目標物の追尾開始が可能となる。また、ASR40およびSSR50からの追尾目標データに基づいて追尾を開始した後は、PARで取得した追尾目標物データを使用して、ビーム放射方向の制御、および追尾毎にフィルタの値を決定して、追尾目標物の目標物検出を継続していく。   As a result, the filter specifications in the clutter suppression and target extraction processing for the tracking target from the start of tracking can be set to the optimum value for each tracking target, so that tracking of the target can be started stably. After tracking is started based on the tracking target data from the ASR 40 and SSR 50, the tracking target data acquired by PAR is used to control the beam radiation direction and determine the filter value for each tracking. The target detection of the tracking target is continued.

このため、追尾目標物毎に最適なドップラフィルタを形成することにより、最大の受信信号レベルを得ることを可能とし、PARにおける目標物検出を安定して実施することが可能となる。   For this reason, by forming an optimal Doppler filter for each tracking target, it is possible to obtain the maximum received signal level and to stably perform target detection in PAR.

次に、上記実施形態について、さらに詳細に説明する。   Next, the above embodiment will be described in more detail.

まず、上述したように本実施形態の精測進入レーダは、着陸態勢の航空機に向けて電波を送信すると共にこの電波の反射波を受信する電波送受信手段3と、この電波送受信手段3で受信した反射波から航空機の位置情報および速度情報を算出する目標物検出手段10と、目標物検出手段10で算出した位置情報および速度情報に基づいて航空機の機首領域に向けて電波を送信するように電波送受信手段3を制御する追尾制御手段20と、目標物検出手段10で算出した位置情報および速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示するレーダ表示手段30とを備えている。   First, as described above, the precision approaching radar according to the present embodiment transmits the radio wave toward the landing aircraft and receives the reflected wave of the radio wave, and the radio wave transmitting / receiving unit 3 receives the radio wave. The target detection means 10 for calculating the position information and speed information of the aircraft from the reflected wave, and the radio wave is transmitted toward the nose region of the aircraft based on the position information and speed information calculated by the target detection means 10. A tracking control means 20 for controlling the radio wave transmission / reception means 3 and a radar display means 30 for displaying the position information and speed information calculated by the target object detection means 10 on the screen as approaching equipment information for control purposes are provided.

前述した電波送受信手段3は、予め設定された時間間隔で高周波(RF:Radio Frequency)信号A(送信信号)を生成し電子走査式アンテナ1に出力すると共にこの電子走査式アンテナ1から伝送されるRF信号A(受信信号)を受信処理し受信ビデオBとして出力するレーダ送受信部2と、前述した追尾制御手段20から出力される電波の送信方向を制御信号する信号であるビーム方向制御信号Fに基づいて電波の送信方向を設定し、この方向に向けて上述したRF信号A(送信信号)を電波として出力すると共にこの電波の反射波を受信しRF信号A(受信信号)としてレーダ送受信部2に伝送する電子走査式アンテナ部1とを備えている。   The radio wave transmission / reception means 3 described above generates a radio frequency (RF) signal A (transmission signal) at a preset time interval, outputs it to the electronic scanning antenna 1 and transmits it from the electronic scanning antenna 1. A radar transmission / reception unit 2 that receives an RF signal A (received signal) and outputs it as received video B, and a beam direction control signal F that is a signal for controlling the transmission direction of the radio wave output from the tracking control means 20 described above. Based on this, a radio wave transmission direction is set, and the RF signal A (transmission signal) described above is output in this direction as a radio wave, and a reflected wave of the radio wave is received and the RF signal A (reception signal) is sent to the radar transceiver 2 And an electronic scanning antenna unit 1 that transmits the data.

また、前述した目標物検出手段10は、レーダ送受信部2から出力された受信ビデオBに基づいて降雨や地表による反射など航空機以外の反射による雑音の周波数成分を除去する目標物検出フィルタ11と、この目標物検出フィルタ11によって雑音が除去された受信ビデオに基づいて、航空機以外の不要信号を誤って検出してしまう確率を一定に保ちつつ不要信号に埋もれた航空機の反射信号を検出する定誤警報(CFAR:Constant False Alarm Rate)処理を行う不要信号処理部12と、この不要信号処理部12によってCFAR処理された受信ビデオに基づいて航空機の反射信号を検出し、検出した反射信号に基づいて航空機の位置情報および速度情報を算出し目標物検出データIとして追尾制御手段20に出力する目標物検出処理部13とを備えている。   The target detection means 10 described above includes a target detection filter 11 that removes frequency components of noise caused by reflections other than aircraft such as rainfall and reflection from the ground surface based on the received video B output from the radar transceiver unit 2; On the basis of the received video from which noise has been removed by the target object detection filter 11, the probability of detecting a reflected signal of an aircraft buried in the unnecessary signal while maintaining a constant probability of erroneously detecting an unnecessary signal other than the aircraft is fixed. An unnecessary signal processing unit 12 that performs alarm (CFAR: Constant False Alarm Rate) processing, and a reflected signal of the aircraft is detected based on the received video subjected to CFAR processing by the unnecessary signal processing unit 12, and based on the detected reflected signal A target detection processing unit 13 that calculates position information and speed information of the aircraft and outputs the target detection data I to the tracking control means 20 as target detection data I; I have.

これにより、航空機以外の雑音が含まれた反射信号から、目標物検出フィルタ11によって雑音となるクラッタ成分を除去し、CFAR処理部12によって定誤警報処理され、目標物検出処理部13によって航空機の速度情報および位置情報を算出し、算出した速度情報および位置情報を含んだ目標物検出データIを追尾制御手段20に出力することができる。   Thereby, the clutter component which becomes noise is removed from the reflected signal including noise other than the aircraft by the target detection filter 11, the constant error alarm processing is performed by the CFAR processing unit 12, and the target detection processing unit 13 Speed information and position information can be calculated, and target detection data I including the calculated speed information and position information can be output to the tracking control means 20.

さらに、目標物検出手段10は、追尾制御手段20の算出したフィルタ周波数制御データGからドップラ周波数を抽出し、このドップラ周波数を目標物検出フィルタ11が検出する電波の周波数帯の中心周波数となるようなフィルタ係数を算出し、この算出したフィルタ係数を目標物検出フィルタ11に可変設定するフィルタ係数制御部14を備えている。   Further, the target detection means 10 extracts the Doppler frequency from the filter frequency control data G calculated by the tracking control means 20, and makes this Doppler frequency become the center frequency of the frequency band of the radio wave detected by the target detection filter 11. A filter coefficient control unit 14 is provided for calculating a simple filter coefficient and variably setting the calculated filter coefficient in the target object detection filter 11.

前述した目標物検出フィルタ11は、フィルタ係数制御部14から設定されるフィルタ係数によって、受信ビデオBから特定の周波数帯以外の信号を雑音として遮断する機能を有している。   The target detection filter 11 described above has a function of blocking signals other than a specific frequency band from the received video B as noise by the filter coefficient set by the filter coefficient control unit 14.

また、前述のフィルタ係数制御部14は、フィルタ係数と遮断周波数との対応関係を予め記憶したフィルタ係数記憶機能を図示しない形で有していると共に、このフィルタ係数記憶機能の記憶内容に基づいて中心周波数を通過させるようなフィルタ係数を算出するものとする。   Further, the above-described filter coefficient control unit 14 has a filter coefficient storage function in which the correspondence relationship between the filter coefficient and the cut-off frequency is stored in advance in a form not shown, and based on the stored contents of the filter coefficient storage function. It is assumed that a filter coefficient that allows passage of the center frequency is calculated.

これによって、フィルタ係数制御部14は、追尾制御手段20の算出したドップラ周波数の予測値が中心周波数となるように目標物検出フィルタ11を制御することができ、個々の状況あわせて目標物検出フィルタ11のフィルタ特性を変更することができる。   Accordingly, the filter coefficient control unit 14 can control the target detection filter 11 so that the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control unit 20 becomes the center frequency, and the target detection filter according to each situation. 11 filter characteristics can be changed.

前述した目標物検出処理部13は、検出した反射信号に基づいて航空機のドップラ周波数を検出し、この検出したドップラ周波数から航空機の速度情報を算出する機能と、ドップラ周波数を検出した時間と前述した電子走査式アンテナ1から電波を送信した時間との差分により航空機の位置情報を算出する機能とを有している。   The aforementioned target detection processing unit 13 detects the Doppler frequency of the aircraft based on the detected reflected signal, calculates the speed information of the aircraft from the detected Doppler frequency, and the time when the Doppler frequency is detected. It has a function of calculating the position information of the aircraft based on the difference from the time when the radio wave is transmitted from the electronic scanning antenna 1.

前述の追尾制御手段20は、予め別に装備されたASR40から航空機の位置情報および速度情報を含んだ追尾目標物データDを取得する機能と、予め別に装備されたSSR50から航空機の位置情報および速度情報を含んだ追尾目標物データEを取得する機能とを有している追尾管理制御部21を備えている。   The tracking control means 20 described above has a function of acquiring tracking target data D including the position information and speed information of the aircraft from the ASR 40 separately provided in advance, and the position information and speed information of the aircraft from the SSR 50 provided separately in advance. And a tracking management control unit 21 having a function of acquiring tracking target object data E.

さらに、前述の追尾監視制御部21は、ASR40から取得した追尾目標物データDおよびSSR50から取得した追尾目標物データEとに基づいて電子走査式アンテナ1における電波の送信方向を算出しビーム方向制御信号Fとして電子走査式アンテナに送信する機能と、目標物検出フィルタ11に入力される受信ビデオBに含まれる航空機のドップラ周波数の予測値を算出しフィルタ係数制御部14にフィルタ周波数制御データGとして送信する機能と、レーダ送受信部2から電波の生成タイミングを制御するシステムタイミング信号Cを取得する機能とを有している。   Further, the tracking monitoring control unit 21 described above calculates the transmission direction of the radio wave in the electronic scanning antenna 1 based on the tracking target data D acquired from the ASR 40 and the tracking target data E acquired from the SSR 50, and performs beam direction control. The function of transmitting to the electronic scanning antenna as the signal F and the predicted value of the Doppler frequency of the aircraft included in the received video B input to the target detection filter 11 are calculated, and the filter coefficient control unit 14 provides the filter frequency control data G. It has a function of transmitting and a function of acquiring a system timing signal C for controlling the generation timing of the radio wave from the radar transceiver unit 2.

これにより、追尾管理制御部21はASR40およびSSR50からの位置情報および速度情報に基づいてPARにおける航空機のドップラ周波数の予測値を算出することができ、フィルタ係数制御部14はこの算出したドップラ周波数の予測値に基づいて目標物検出フィルタ11のフィルタ係数を算出することができる。   Thereby, the tracking management control unit 21 can calculate the predicted value of the Doppler frequency of the aircraft in the PAR based on the position information and the speed information from the ASR 40 and the SSR 50, and the filter coefficient control unit 14 can calculate the Doppler frequency of the calculated Doppler frequency. Based on the predicted value, the filter coefficient of the target detection filter 11 can be calculated.

さらに、追尾制御手段20は、目標物検出手段10で算出した位置情報および速度情報とシステムタイミング信号Cとに基づいて次の電波送信タイミングにおける航空機の予測位置を算出する予測位置算出部23と、この予測位置算出部23の算出した位置の方向に電波を送信するように電子走査式アンテナ1に対してビーム方向制御信号Fを出力するビーム方向制御部24とを備えている。ここで、前述した予測位置算出部23は、航空機の機首領域を航空機の位置として算出するものとする   Further, the tracking control unit 20 calculates a predicted position of the aircraft at the next radio wave transmission timing based on the position information and speed information calculated by the target object detection unit 10 and the system timing signal C; A beam direction control unit 24 that outputs a beam direction control signal F to the electronic scanning antenna 1 so as to transmit radio waves in the direction of the position calculated by the predicted position calculation unit 23 is provided. Here, the predicted position calculation unit 23 described above calculates the nose area of the aircraft as the position of the aircraft.

これにより、予測位置算出部23は次の電波送信タイミングにおける航空機の予測位置を算出し、ビーム方向制御部24は予測位置算出部23の算出した航空機の機首領域に電子走査式アンテナ部1から出力される電波の送信方向を向けることができ、航空機の追尾を安定して実施することができる。   Thus, the predicted position calculation unit 23 calculates the predicted position of the aircraft at the next radio wave transmission timing, and the beam direction control unit 24 moves the electronic scanning antenna unit 1 from the nose area of the aircraft calculated by the predicted position calculation unit 23. The transmission direction of the output radio wave can be directed, and the aircraft can be tracked stably.

また、前述のレーダ表示手段30は、目標物検出処理部13の算出した航空機の位置情報および速度情報を進入機情報として管制用にレーダ画面上に表示する機能と、このレーダ画面上に表示した進入機情報から着陸誘導を行う追尾対象機をオペレータが選択した場合にこの選択された対象機を特定し追尾目標物データIとして追尾制御手段20に送信する追尾対象特定機能とを有している。   Further, the radar display means 30 described above displays the position information and speed information of the aircraft calculated by the target detection processing unit 13 on the radar screen for control as approaching equipment information, and displays on the radar screen. A tracking target specifying function for specifying the selected target aircraft and transmitting the selected target aircraft as tracking target data I to the tracking control means 20 when the operator selects a tracking target aircraft for landing guidance from approaching aircraft information. .

前述した追尾管理制御部21は、追尾対象特定機能によって特定した対象機の進入機情報を記憶する記憶機能を有している。また、追尾制御手段20は、前述した目標物検出手処理部13から取得した進入機情報と記憶機能に記憶された進入機情報との相関をとり目標物検出処理部13で検出した進入機は追尾対象機であるか否か判定する追尾対象判定機能と、この追尾対象判定機能で追尾対象機であると判定された場合に記憶機能に記憶された進入機情報を目標物検出処理部13で検出した進入機情報に更新する更新機能とを有する追尾処理部22を備えている。   The tracking management control unit 21 described above has a storage function of storing approaching aircraft information of the target aircraft specified by the tracking target specifying function. Further, the tracking control means 20 correlates the approaching machine information acquired from the target object detection hand processing unit 13 and the approaching machine information stored in the storage function, and the approaching machine detected by the target object detection processing unit 13 is The target detection processing unit 13 uses the tracking target determination function for determining whether or not it is a tracking target machine, and the approaching machine information stored in the storage function when the tracking target determination function determines that the tracking target machine is a tracking target machine. A tracking processing unit 22 having an update function for updating the detected approaching aircraft information is provided.

これにより、オペレータの選択した航空機の進入機情報を記憶機能が記憶し、目標物検出手段10で検出した航空機の進入機情報と記憶機能の進入機情報との相関をとり検出した航空機が追尾対象機であるか否か追尾対象判定機能が判定し、追尾対象機で会った場合には記憶機能の内容を検出した航空機の進入機情報の更新することで、オペレータから選択された対象機を追尾し続けることができる。   As a result, the storage function stores the aircraft approach information selected by the operator, and the detected aircraft is correlated with the aircraft entry information detected by the target detection means 10 and the storage function entry aircraft information. The tracking target determination function determines whether or not it is an aircraft, and when meeting with the tracking target aircraft, it tracks the target aircraft selected by the operator by updating the information on the aircraft that detected the memory function. Can continue.

〔第1実施形態の動作〕
次に、PARの全体的な動作の基本的内容を図2に基づいて説明する。
[Operation of First Embodiment]
Next, the basic contents of the overall operation of the PAR will be described with reference to FIG.

まず、ASR40とSSR50からの追尾目標データは追尾管理制御部21に入力され(図2:ステップS101/ASR受信工程、図2ステップS102/SSR受信工程)、レーダ表示部30に、その情報が表示される(図2:ステップS103/進入機情報表示工程)。オペレータは、表示された情報によりPARで着陸誘導を行う目標を選択し、選択された対象機を特定する(図2:ステップS104/選択対象特定工程)。   First, tracking target data from the ASR 40 and the SSR 50 is input to the tracking management control unit 21 (FIG. 2: step S101 / ASR reception process, FIG. 2 step S102 / SSR reception process), and the information is displayed on the radar display unit 30. (FIG. 2: Step S103 / approach information display step). Based on the displayed information, the operator selects a target for landing guidance by PAR, and specifies the selected target aircraft (FIG. 2: Step S104 / selected target specifying step).

目標が選択されると、追尾管理制御部21において、ASR40とSSR50から入力された追尾目標物データから目標物の位置、速度、コースを求めて、PARに対する相対速度を算出し(図2:ステップS106/相対速度算出工程)、ドップラ周波数を計算し(図2:ステップS107/ドップラ周波数算出工程)、フィルタ係数制御器14に出力する。フィルタ係数制御器14は、入力されたドップラ周波数が中心周波数となるように目標抽出フィルタ11を制御する(図2:ステップS108/フィルタ制御工程)。   When the target is selected, the tracking management control unit 21 obtains the position, speed, and course of the target from the tracking target data input from the ASR 40 and SSR 50, and calculates the relative speed with respect to the PAR (FIG. 2: step). (S106 / relative speed calculation step), the Doppler frequency is calculated (FIG. 2: step S107 / Doppler frequency calculation step), and is output to the filter coefficient controller 14. The filter coefficient controller 14 controls the target extraction filter 11 so that the input Doppler frequency becomes the center frequency (FIG. 2: step S108 / filter control step).

ビーム方向制御部24は、追尾管理制御部21がASR40とSSR50から入力された追尾目標データから求めた目標の位置情報からPARの空中線ビーム方向を算出して、レーダ送受信機2からシステムタイミング信号Cに合わせて電子走査式アンテナ1へビーム方向制御信号Fを出力して、ビーム方向の制御を実施する(図2:ステップS109/ビーム出力方向制御工程)。   The beam direction control unit 24 calculates the antenna beam direction of the PAR from the target position information obtained from the tracking target data input from the ASR 40 and the SSR 50 by the tracking management control unit 21, and receives the system timing signal C from the radar transceiver 2. At the same time, the beam direction control signal F is output to the electronic scanning antenna 1 to control the beam direction (FIG. 2: step S109 / beam output direction control step).

レーダ送受信機2は、システムタイミング信号Cにあわせてレーダ信号を送信を行い(図2:ステップS110/送信波出力工程)、目標から反射された反射信号は、電子式走査アンテナ1で受信され、レーダ送受信機2によって受信処理されて受信ビデオとして目標物検出手段10に入力される(図2:ステップS111/受信処理工程)。   The radar transceiver 2 transmits a radar signal in accordance with the system timing signal C (FIG. 2: step S110 / transmission wave output step), and the reflected signal reflected from the target is received by the electronic scanning antenna 1, The signal is received by the radar transceiver 2 and input to the target detection means 10 as a received video (FIG. 2: step S111 / reception processing step).

目標物検出手段10では、前述のとおり追尾目標のドップラ周波数にセットされた目標抽出フィルタ11により、降雨などによるクラッタ成分が除去されて、目標の信号が抽出される。その後、CFAR処理部12において定誤警報受信処理を行った後、目標物検出処理部13により受信ビデオ信号Bから目標物検出を行う。   In the target object detection means 10, the clutter component due to rain or the like is removed by the target extraction filter 11 set to the Doppler frequency of the tracking target as described above, and the target signal is extracted. Thereafter, the CFAR processing unit 12 performs constant error alarm reception processing, and then the target detection processing unit 13 performs target detection from the received video signal B.

目標物検出手段10から出力された目標物検出データHは、追尾制御手段20の追尾処理部22に入力される。追尾処理部22において、入力された目標物検出データHは、追尾管理制御部21に記憶された追尾対象目標を比較して相関が得られた場合、予測位置算出部23において、次のビーム放射タイミングでも目標物の位置、速度、コースを求めて、算出結果を追尾管理制御部21に出力する。   The target detection data H output from the target detection unit 10 is input to the tracking processing unit 22 of the tracking control unit 20. In the tracking processing unit 22, the input target detection data H is compared with the tracking target target stored in the tracking management control unit 21. Also at the timing, the position, speed, and course of the target are obtained, and the calculation result is output to the tracking management control unit 21.

追尾管理制御部21では、入力されたデータを記憶し、次のビーム放射におけるビーム方向制御のために、ビーム方向制御部24に出力する。   The tracking management control unit 21 stores the input data and outputs it to the beam direction control unit 24 for the beam direction control in the next beam radiation.

これにより、ASR40とSSR50から入力した進入機情報に基づきPARで追尾を行う航空機のPARに対するドップラ周波数を算出して、算出した周波数をクラッタ抑圧および目標抽出処理におけるドップラフィルタに設定することによりクラッタの除去および受信信号レベルを最適化し、目標物検出および位置測定を安定に実施することを可能としている。   Accordingly, the Doppler frequency for the PAR of the aircraft that tracks with the PAR is calculated based on the approach information input from the ASR 40 and the SSR 50, and the calculated frequency is set in the Doppler filter in the clutter suppression and the target extraction process. It is possible to optimize the removal and the received signal level, and to perform the target detection and the position measurement stably.

次に、上記一実施形態の動作について、さらに詳細に説明する。   Next, the operation of the above embodiment will be described in more detail.

まず、追尾管理制御部21は、上述したようにASR40から航空機の位置情報および速度情報を追尾目標データDとして取得する(図2:ステップS101/ASR受信工程)と共に、SSR50からも追尾目標データEを取得する(図2ステップS102/SSR受信工程)。   First, the tracking management control unit 21 acquires the position information and speed information of the aircraft from the ASR 40 as the tracking target data D as described above (FIG. 2: Step S101 / ASR receiving process) and also the tracking target data E from the SSR 50. (Step S102 / SSR reception step in FIG. 2).

続いて、追尾管理制御部21は、取得した航空機の飛行情報を進入機情報として表示するように追尾処理部22を介してレーダ表示手段30を制御し、レーダ表示手段30のレーダ画面上に航空機の飛行情報が表示される(図2:ステップS103/飛行情報表示工程)。   Subsequently, the tracking management control unit 21 controls the radar display unit 30 via the tracking processing unit 22 so that the acquired flight information of the aircraft is displayed as approaching aircraft information, and the aircraft is displayed on the radar screen of the radar display unit 30. Flight information is displayed (FIG. 2: step S103 / flight information display step).

オペレータはレーダ表示手段30に表示された進入機情報から着陸誘導を実施する対象機を選択すると、レーダ表示手段30はオペレータによって選択された対象機を特定し(図2:ステップS104/選択目標特定工程)、特定した対象機を追尾目標物データIとして追尾処理部22に送信し、尾処理部22は選択対象特定機能の受け付けた対象機の位置情報および速度情報を追尾管理制御部21の記憶機能に保存する。   When the operator selects a target aircraft to perform landing guidance from the approaching aircraft information displayed on the radar display means 30, the radar display means 30 identifies the target aircraft selected by the operator (FIG. 2: Step S104 / selected target identification) Step), the identified target machine is transmitted as tracking target data I to the tracking processing unit 22, and the tail processing unit 22 stores the position information and speed information of the target machine accepted by the selection target specifying function in the tracking management control unit 21. Save to function.

一方、追尾管理制御部21は、ASR40から取得した追尾目標データDおよびSSR50から取得した追尾目標データEからオペレータによって選択された対象機の進入機情報を抽出し、抽出した進入機情報に基づいて対象機の位置情報、速度情報およびコース情報を算出して電子走査式アンテナ部1に対する相対速度を算出する(図2:ステップS106/相対速度算出工程)。   On the other hand, the tracking management control unit 21 extracts the approaching machine information of the target aircraft selected by the operator from the tracking target data D acquired from the ASR 40 and the tracking target data E acquired from the SSR 50, and based on the extracted approaching machine information The position information, speed information, and course information of the target aircraft are calculated to calculate the relative speed with respect to the electronic scanning antenna unit 1 (FIG. 2: Step S106 / relative speed calculation process).

さらに、追尾管理制御部21は、算出した相対速度から対象機のドップラ周波数を算出し(図2:ステップS107/ドップラ周波数算出工程)、算出したドップラ周波数をフィルタ周波数制御データGとしてフィルタ係数制御器14に出力する。   Furthermore, the tracking management control unit 21 calculates the Doppler frequency of the target aircraft from the calculated relative speed (FIG. 2: Step S107 / Doppler frequency calculation step), and uses the calculated Doppler frequency as filter frequency control data G as a filter coefficient controller. 14 for output.

フィルタ係数制御器14は、フィルタ周波数制御データGに基づいてドップラ周波数が目標物検出フィルタ11の通過周波数帯の中心周波数となるようなフィルタ係数を算出し、算出したフィルタ係数を設定するように目標抽出フィルタ11を制御する(図2:ステップS108/フィルタ制御工程)。   Based on the filter frequency control data G, the filter coefficient controller 14 calculates a filter coefficient such that the Doppler frequency becomes the center frequency of the pass frequency band of the target detection filter 11, and sets the calculated filter coefficient as a target. The extraction filter 11 is controlled (FIG. 2: Step S108 / filter control step).

これによって、図3(c)に示すようなフィルタ特性が目標物検出フィルタ11に設定され、図3(b)で示すようなこれまでのフィルタ特定では除去することが困難であった図3(a)に示すような地表および海面からの反射であるグランドクラッタIや降雨などによる反射であるウェザクラッタJを除去し、目標信号Kのみを抽出することができる。   As a result, the filter characteristic as shown in FIG. 3C is set in the target object detection filter 11, and it is difficult to remove the filter characteristic as shown in FIG. It is possible to remove only the target signal K by removing the ground clutter I which is reflection from the ground surface and the sea surface as shown in a) and the weather clutter J which is reflection due to rain.

さらに、追尾管理制御部21は、上記算出した相対速度の他に位置情報を算出し、電子走査式アンテナ1から出力される電波の送信方向が対象機の機首領域に向くような空中線ビーム方向を算出し、算出した空中線ビーム方向をビーム方向制御部24に出力する。   Further, the tracking management control unit 21 calculates position information in addition to the calculated relative velocity, and the antenna beam direction in which the transmission direction of the radio wave output from the electronic scanning antenna 1 is directed to the nose region of the target aircraft. And the calculated antenna beam direction is output to the beam direction control unit 24.

ビーム方向制御部24は、予測位置算出部23の算出した空中線ビーム方向に基づいて電波送信方向を制御するビーム方向制御信号Fを、レーダ送受信部2から送信される電波の出力タイミングを制御するシステムタイミング信号Cに合わせて電子走査式アンテナ部1に対して送信し、ビーム方向の制御を実施する(図2:ステップS109/ビーム出力方向制御工程)。   The beam direction control unit 24 controls the output timing of the radio wave transmitted from the radar transmitting / receiving unit 2 by using the beam direction control signal F for controlling the radio wave transmission direction based on the antenna beam direction calculated by the predicted position calculation unit 23. The signal is transmitted to the electronic scanning antenna unit 1 in accordance with the timing signal C, and the beam direction is controlled (FIG. 2: step S109 / beam output direction control step).

これによって、オペレータの選択した着陸誘導対象機の飛行する方向に向けて、電子走査式アンテナ1は、電波が照射することができる。   As a result, the electronic scanning antenna 1 can be irradiated with radio waves toward the flight direction of the landing guidance target aircraft selected by the operator.

前述のレーダ送受信機2は、生成した送信RF信号を、システムタイミング信号Cにあわせて電子走査式アンテナ部1に送信し、電子走査式アンテナ部1はレーダ送受信部2から送信された送信RF信号を電波として空中線部から出力する(図2:ステップS110/送信波出力工程)。   The radar transceiver 2 transmits the generated transmission RF signal to the electronic scanning antenna unit 1 in accordance with the system timing signal C. The electronic scanning antenna unit 1 transmits the transmission RF signal transmitted from the radar transmission / reception unit 2. Is output from the antenna as a radio wave (FIG. 2: Step S110 / transmission wave output step).

前述の電波は、対象機、地表、海面および雨によって反射され、反射波として電子走査式アンテナ部1で受信され、受信された反射波は受信RF信号としてレーダ送受信部2に伝送される。レーダ送受信部2は、電子走査式アンテナ部1から伝送された受信RF信号を受信処理し、受信ビデオ信号Bに変換して目標物検出手段10に入力される(図2:ステップS111/受信処理工程)。   The radio waves described above are reflected by the target aircraft, the ground surface, the sea surface, and rain, and are received by the electronic scanning antenna unit 1 as reflected waves, and the received reflected waves are transmitted to the radar transceiver unit 2 as received RF signals. The radar transmission / reception unit 2 receives the received RF signal transmitted from the electronic scanning antenna unit 1, converts it to a received video signal B, and inputs it to the target detection means 10 (FIG. 2: step S111 / reception processing). Process).

目標物検出手段10に入力された受信ビデオBは、前述のとおり透過する中心周波数が対象機のドップラ周波数にセットされた目標抽出フィルタ11により、降雨などによるクラッタ成分が除去されて対象機の信号が抽出される。   The received video B input to the target object detection means 10 is obtained by removing clutter components due to rainfall or the like by the target extraction filter 11 in which the center frequency of transmission is set to the Doppler frequency of the target machine as described above, and Is extracted.

目標物検出フィルタ11によってクラッタ成分が除去された受信ビデオBは、CFAR処理部12において定誤警報受信処理を行った後、目標物検出処理部13により航空機による反射信号の検出を行う。目標物検出部13は、航空機の位置情報および速度情報が算出され目標物検出データHとして追尾制御手段20に対して出力する。   The received video B from which the clutter component has been removed by the target object detection filter 11 is subjected to constant error alarm reception processing in the CFAR processing unit 12, and then the target signal detection processing unit 13 detects a reflected signal from the aircraft. The target detection unit 13 calculates the position information and speed information of the aircraft and outputs them as target detection data H to the tracking control means 20.

前述の目標物検出フィルタ11のフィルタ特性は、オペレータによって対象機として選択された航空機のドップラ周波数に合わせたフィルタ特性となっているため、対象以外の雑音であるクラッタ成分が除去され、対象機を容易に検出することができる。   Since the filter characteristic of the target detection filter 11 described above is a filter characteristic that matches the Doppler frequency of the aircraft selected as the target aircraft by the operator, the clutter component that is noise other than the target is removed, and the target aircraft is It can be easily detected.

追尾制御手段20の追尾処理部22は、追尾管理制御部21に記憶されたオペレータによって選択された着陸誘導対象機の情報を取得し、取得した情報と目標物検出手段10から出力された目標物検出データHとを比較する。   The tracking processing unit 22 of the tracking control unit 20 acquires information on the landing guidance target aircraft selected by the operator stored in the tracking management control unit 21, and the acquired information and the target output from the target detection unit 10. The detection data H is compared.

前述の追尾処理部22は記憶機能に記憶された進入機情報と目標物検出データHの進入機情報とを比較した結果、相関関係が得られた場合、目標物検出データHは対象機であると判定し、予測位置算出部23は目標物検出データHに基づいて、次にシステムタイミング信号Cがレーダ送受信部2から出力される時間における対象機の位置情報、速度情報およびコース情報を算出し、算出結果を追尾管理制御部21に出力する。   When the tracking processing unit 22 compares the approaching machine information stored in the storage function and the approaching machine information of the target object detection data H, if the correlation is obtained, the target object detection data H is the target machine. Based on the target detection data H, the predicted position calculation unit 23 calculates the position information, speed information, and course information of the target aircraft at the time when the system timing signal C is next output from the radar transceiver unit 2. The calculation result is output to the tracking management control unit 21.

追尾管理制御部21は、予測位置算出部23の算出した対象機の予測情報を記憶機能に保存し、算出した位置の方向に電子走査式アンテナ部1が電波を照射するようにビーム方向制御部24を制御する。   The tracking management control unit 21 stores the prediction information of the target machine calculated by the predicted position calculation unit 23 in a storage function, and the beam direction control unit so that the electronic scanning antenna unit 1 emits radio waves in the direction of the calculated position. 24 is controlled.

これによって、航空機からの反射信号の検出が容易となり、さらに追尾対象の検出も容易となるため、オペレータの選択した追尾対象機の追尾が安定して実施することができ、管制業務を行うオペレータの負担を軽減することができる。   This facilitates detection of the reflected signal from the aircraft, and also facilitates detection of the tracking target, so that tracking of the tracking target machine selected by the operator can be stably performed, and the operator performing the control work The burden can be reduced.

ここで、上述した一実施形態における動作にあって、上記工程で実行される各実行内容をプログラム化し、これをコンピュータに機能させるように構成してもよい。なお、この場合、本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、DVD、CD、フラッシュメモリなどに記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。   Here, in the operation in the above-described embodiment, each execution content executed in the above steps may be programmed and the computer may function. In this case, the program may be recorded on a non-temporary recording medium such as a DVD, a CD, or a flash memory. In this case, the program is read from the recording medium by a computer and executed.

(第1実施形態の効果)
以上のように、本実施形態では、ASR40およびSSR50から入力された航空機の飛行情報に基づいて追尾管理制御部21が精測進入レーダにおけるドップラ周波数の予測値を算出し、算出したドップラ周波数の予測値を中心周波数としてフィルタ係数制御部14が目標物検出フィルタ11に対して設定することで、クラッタの除去および受信信号レベルを最適化し、目標物の検出および位置測定を安定して実施することができる。
(Effect of 1st Embodiment)
As described above, in this embodiment, the tracking management control unit 21 calculates the predicted value of the Doppler frequency in the precision approaching radar based on the flight information of the aircraft input from the ASR 40 and the SSR 50, and the calculated Doppler frequency is predicted. By setting the value as the center frequency for the target detection filter 11 by the filter coefficient control unit 14, the clutter removal and the received signal level can be optimized, and target detection and position measurement can be stably performed. it can.

〔その他の実施形態〕
上述したように、一実施形態では、フィルタ係数制御部14が、追尾管理制御部21によって算出されたドップラ周波数の予測値が中心周波数となるようなフィルタ係数を目標物検出フィルタ11を設定する場合を例示した。これに対し、目標物検出フィルタを複数設置してマルチフィルタ化し中心周波数を所定の周波数分ずつずらすように設定し、受信信号レベルが最大の目標物検出フィルタを選択するようにしてもよい。
[Other Embodiments]
As described above, in one embodiment, the filter coefficient control unit 14 sets the target object detection filter 11 with a filter coefficient such that the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking management control unit 21 is the center frequency. Was illustrated. On the other hand, a plurality of target detection filters may be installed to be multi-filtered and set so that the center frequency is shifted by a predetermined frequency, and the target detection filter having the maximum received signal level may be selected.

図4に示すように、目標物検出フィルタ11と同等の機能を有する目標物検出フィルタ11a乃至11xを複数設置しマルチフィルタ化して、ビデオ信号選択部15により、各目標物検出フィルタからの信号レベルが最大のものを選択して目標物検出を行う。   As shown in FIG. 4, a plurality of target detection filters 11 a to 11 x having functions equivalent to the target detection filter 11 are installed to form a multi-filter, and the signal level from each target detection filter is obtained by the video signal selection unit 15. The target is detected by selecting the largest one.

前述したマルチフィルタ11a乃至11xの各フィルタの周波数設定は次にように設定する。まず、前述の一実施形態と同様にASR40およびSSR50から入力した航空機の飛行情報から算出したドップラ周波数の予測値をマルチフィルタとして構成された目標抽出フィルタ11a乃至11xの中心に設定して対象機の速度変動に対応可能なように前後のフィルタに対しては、所定の周波数分ずらした周波数を設定する。   The frequency settings of the filters of the multi-filters 11a to 11x described above are set as follows. First, similarly to the above-described embodiment, the predicted value of the Doppler frequency calculated from the flight information of the aircraft input from the ASR 40 and SSR 50 is set at the center of the target extraction filters 11a to 11x configured as a multi-filter, and A frequency shifted by a predetermined frequency is set for the front and rear filters so as to cope with the speed fluctuation.

例えば、目標物検出フィルタの数を11個(11a乃至11k)とし、追尾制御手段20の算出したドップラ周波数の予測値が中心周波数となるように目標物検出フィルタ11fに設定する。目標物検出フィルタ11gは、目標物検出フィルタ11fに設定した中心周波数から1ノットに対応する周波数分増加させた周波数を中心周波数として設定する。一方、目標物検出フィルタ11eは、目標物検出フィルタ11fに設定した中心周波数から1ノットに対応する周波数分減少させた周波数を中心周波数として設定する。   For example, the number of target detection filters is set to 11 (11a to 11k), and the target detection filter 11f is set so that the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control unit 20 becomes the center frequency. The target detection filter 11g sets, as the center frequency, a frequency that is increased by a frequency corresponding to 1 knot from the center frequency set in the target detection filter 11f. On the other hand, the target detection filter 11e sets, as the center frequency, a frequency that is reduced by a frequency corresponding to 1 knot from the center frequency set in the target detection filter 11f.

同様に目標物検出フィルタ11fよりも添字がz寄りの目標物検出フィルタh乃至kには、1ノットに対応する周波数分増加させた周波数を中心周波数として設定し、目標物検出フィルタ11fよりも添字がa寄りの目標物検出フィルタa乃至dには、d,c,b,aの順に1ノットに対応する周波数分減少させた周波数を中心周波数として設定する。   Similarly, in the target detection filters h to k whose subscript is closer to z than the target detection filter 11f, a frequency increased by a frequency corresponding to 1 knot is set as the center frequency, and the subscript is higher than that of the target detection filter 11f. In the target detection filters a to d close to a, a frequency reduced by a frequency corresponding to 1 knot in the order of d, c, b, and a is set as the center frequency.

このようにマルチフィルタ化し、所定の周波数分ずらした周波数を設定することにより、追尾する航空機の速度が変動した場合においても常に最良の受信レベルを得ることが可能となる。このようにしても、前述した実施形態と同等の作用効果を備えた精測進入レーダを得ることができる。   In this way, by setting a multi-filter and setting a frequency shifted by a predetermined frequency, it is possible to always obtain the best reception level even when the speed of the tracked aircraft fluctuates. Even in this case, it is possible to obtain a precision approaching radar having the same effect as that of the above-described embodiment.

上述した実施形態については、その新規な技術的内容の要点をまとめると、以下の付記のようになる。
尚、上記実施形態の一部又は全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
About the embodiment mentioned above, if the summary of the novel technical content is put together, it will become as the following additional remarks.
In addition, although one part or all part of the said embodiment is put together as follows as a novel technique, this invention is not necessarily limited to this.

(付記1)着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにおいて、
前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を算出する追尾制御手段を設け、
前記目標物検出手段は、
前記反射波以外の電波を雑音として遮断する目標物検出フィルタと、前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を前記目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定するフィルタ係数制御部とを備えたことを特徴とする精測進入レーダ。
(Appendix 1) Radio wave transmission / reception means for transmitting radio waves of a preset frequency toward a landing-ready aircraft and receiving reflected waves of the radio waves, detecting the Doppler frequency of the aircraft from the reflected waves, and detecting the Doppler frequency Target position detecting means for calculating position information of the aircraft based on the reflection detection time of the aircraft and calculating speed information of the aircraft based on the Doppler frequency, and position information and speed information calculated by the target position detecting means. In precision approaching radar equipped with display means for displaying on-screen as control information as approach aircraft information,
The position information and speed information of the aircraft are acquired from other radars separately installed in advance, the radio wave transmission direction of the radio wave transmitting / receiving means is calculated in advance based on the position information, and the speed information acquired from the other radars A tracking control means for calculating a predicted value of the Doppler frequency detected by the target object detection means based on
The target detection means includes
The target detection filter that cuts off radio waves other than the reflected wave as noise, and the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means so as to be the center frequency of the frequency band of the radio wave passing through the target detection filter A precision approaching radar comprising: a filter coefficient control unit that variably sets a filter coefficient of a target detection filter.

(付記2)付記1に記載の精測進入レーダにおいて、
前記目標物検出手段は、前記目標物検出フィルタを複数備えると共に、
前記各目標物検出フィルタは、前記航空機の速度変動によるドップラ周波数のずれに対応可能に前記各目標物検出フィルタの中心周波数をそれぞれ異なった周波数となるように、前記フィルタ係数制御部が算出した前記各目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定する機能を備え、
前記目標物検出手段は前記各目標物検出フィルタで抽出されたドップラ周波数の内、受信レベルが最大のドップラ周波数を前記航空機の進入機情報算出用に選択する信号選択部を備えたこと特徴とする精測進入レーダ。
(Appendix 2) In the precision approach radar described in Appendix 1,
The target detection means includes a plurality of target detection filters,
Each of the target detection filters is calculated by the filter coefficient control unit so that the center frequency of each target detection filter becomes a different frequency so as to be able to cope with a shift in Doppler frequency due to speed fluctuation of the aircraft. It has a function to variably set the filter coefficient of each target object detection filter,
The target detection means includes a signal selection unit that selects a Doppler frequency having a maximum reception level from among the Doppler frequencies extracted by the target detection filters for calculating approach information of the aircraft. Precision approach radar.

(付記3)付記1に記載の精測進入レーダにおいて、
前記電波送受信手段は、予め設定された時間間隔で前記電波を送信すると共に前記追尾制御手段からの制御信号によって前記電波の送信方向を前記航空機の機首領域に向けて設定する機能を有することを特徴とする精測進入レーダ。
(Appendix 3) In the precision approach radar described in Appendix 1,
The radio wave transmission / reception unit has a function of transmitting the radio wave at a preset time interval and setting a transmission direction of the radio wave toward a nose region of the aircraft by a control signal from the tracking control unit. A precision approaching radar.

(付記4)付記3に記載の精測進入レーダにおいて、
前記追尾制御手段は、前記目標物検出手段で算出した前記航空機の位置情報および速度情報に基づいて次の送信タイミングにおける前記航空機の位置を算出する予測位置算出部と、
前記予測位置算出部の算出した前記航空機の機首領域に向けて前記電波を送信するように前記電波送受信手段を制御するビーム方向制御部とを備えたことを特徴とする精測進入レーダ。
(Appendix 4) In the precision approach radar described in Appendix 3,
The tracking control means calculates a position of the aircraft at a next transmission timing based on the position information and speed information of the aircraft calculated by the target detection means;
A precision approach radar comprising: a beam direction control unit configured to control the radio wave transmission / reception means so as to transmit the radio wave toward the nose region of the aircraft calculated by the predicted position calculation unit.

(付記5)付記1に記載の精測進入レーダにおいて、
前記表示手段は、前記画面上に表示した進入機情報から追尾対象の航空機をオペレータが選択した場合に、当該選択した航空機を特定する追尾対象選択機能を有すると共に、
前記追尾制御手段は、
前記追尾対象選択機能で選択された進入機情報を記憶手段に記憶する追尾対象記憶機能と、
前記目標物検出手段の検出した進入機情報と前記記憶手段に記憶した進入機情報との相関をとり、前記検出した進入機情報の航空機は追尾対象機であるか否か判定する追尾対象判定機能と、
前記検出した進入機が追尾対象機であると判定された場合に前記表示手段に前記目標物検出手段で検出した航空機は追尾対象機であることを表示する表示機能とを備えたことを特徴とする精測進入レーダ。
(Appendix 5) In the precision approach radar described in Appendix 1,
The display means has a tracking target selection function for identifying the selected aircraft when the operator selects the tracking target aircraft from the approaching aircraft information displayed on the screen,
The tracking control means includes
A tracking target storage function for storing approaching machine information selected by the tracking target selection function in a storage means;
A tracking target determination function that correlates the approaching machine information detected by the target object detection means and the approaching machine information stored in the storage means, and determines whether the aircraft of the detected approaching machine information is a tracking target machine. When,
When the detected approaching aircraft is determined to be a tracking target aircraft, the display means includes a display function for displaying that the aircraft detected by the target detection means is a tracking target aircraft. A precision approach radar.

(付記6)付記1に記載の精測進入レーダにおいて、
前記他のレーダを、前記精測進入レーダと併せて設置され空港周辺の空域を監視する空港監視レーダ、または航空機の飛行する航空路を監視する二次監視レーダとしたことを特徴とする精測進入レーダ。
(Appendix 6) In the precision approach radar described in Appendix 1,
The other radar is an airport monitoring radar that is installed together with the precision approaching radar and monitors the airspace around the airport, or a secondary monitoring radar that monitors the air route on which the aircraft flies. Approach radar.

(付記7)着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにあって、
前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を追尾制御手段が算出し、
前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数をフィルタ係数制御部が可変設定し、
前記中心周波数に基づいて前記反射波以外の電波を雑音として目標物検出フィルタが遮断するようにしたことを特徴とする精測進入レーダ制御方法。
(Supplementary note 7) Radio wave transmission / reception means for transmitting radio waves having a preset frequency toward the landing-ready aircraft and receiving reflected waves of the radio waves, detecting the Doppler frequency of the aircraft from the reflected waves, and detecting the Doppler frequency Target position detecting means for calculating position information of the aircraft based on the reflection detection time of the aircraft and calculating speed information of the aircraft based on the Doppler frequency, and position information and speed information calculated by the target position detecting means. In a precision approaching radar equipped with display means for displaying on-screen as control information as approach aircraft information,
The position information and speed information of the aircraft are acquired from other radars separately installed in advance, the radio wave transmission direction of the radio wave transmitting / receiving means is calculated in advance based on the position information, and the speed information acquired from the other radars The tracking control means calculates the predicted value of the Doppler frequency detected by the target object detection means based on
The filter coefficient control unit variably sets the filter coefficient of the target detection filter so that the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means becomes the center frequency of the frequency band of the radio wave passing through the target detection filter,
A precise approach radar control method, wherein a target detection filter blocks radio waves other than the reflected wave as noise based on the center frequency.

(付記8)付記7に記載の精測進入レーダ制御方法において、
前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値に基づいて、前記航空機の速度変動によるドップラ周波数のずれに対応可能に複数の前記目標物検出フィルタの中心周波数をそれぞれ異なった周波数となるように前記フィルタ係数制御部が前記各目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定し、
前記各目標物検出フィルタによって抽出されたドップラ周波数の内、受信レベルが最大のドップラ周波数を前記進入機情報算出用に信号選択部が選択するようにしたこと特徴とする精測進入レーダ制御方法。
(Appendix 8) In the precise approach radar control method described in appendix 7,
Based on the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means, the center frequencies of the plurality of target detection filters are set to different frequencies so as to be able to cope with a shift in the Doppler frequency due to the speed fluctuation of the aircraft. The filter coefficient control unit variably sets the filter coefficient of each target object detection filter,
A precise approach radar control method, wherein a signal selection unit selects a Doppler frequency having a maximum reception level among Doppler frequencies extracted by each of the target detection filters, for calculating the approach information.

(付記9)着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにあって、
前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を算出する追尾制御機能、
前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を前記目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定するフィルタ係数制御機能、
前記中心周波数に基づいて前記反射波以外の電波を雑音として遮断する目標物検出フィルタ機能、
を実行可能にプログラム化し、これを前記精測進入レーダが予め備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする精測進入レーダ制御用プログラム。
(Supplementary note 9) Radio wave transmission / reception means for transmitting a radio wave having a preset frequency toward the landing-ready aircraft and receiving a reflected wave of the radio wave; detecting the Doppler frequency of the aircraft from the reflected wave; Target position detecting means for calculating position information of the aircraft based on the reflection detection time of the aircraft and calculating speed information of the aircraft based on the Doppler frequency, and position information and speed information calculated by the target position detecting means. In a precision approaching radar equipped with display means for displaying on-screen as control information as approach aircraft information,
The position information and speed information of the aircraft are acquired from other radars separately installed in advance, the radio wave transmission direction of the radio wave transmitting / receiving means is calculated in advance based on the position information, and the speed information acquired from the other radars A tracking control function for calculating a predicted value of the Doppler frequency detected by the target detection means based on
A filter coefficient control function for variably setting the filter coefficient of the target detection filter so that the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means becomes the center frequency of the frequency band of the radio wave passing through the target detection filter;
A target detection filter function for blocking radio waves other than the reflected wave as noise based on the center frequency;
Is a program that can be executed, and this is realized by a computer that is provided in advance in the precision approach radar.

(付記10)付記9に記載の精測進入レーダ制御用プログラムにおいて、
前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値に基づいて、前記航空機の速度変動によるドップラ周波数のずれに対応可能に前記目標物検出フィルタの中心周波数をそれぞれ異なった周波数となるよう前記各目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定する機能、
前記各目標物検出フィルタによって抽出されたドップラ周波数の内、受信レベルが最大のドップラ周波数を前記進入機情報算出用に選択する信号選択機能、
を実行可能にプログラム化し、これを前記精測進入レーダが予め備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする精測進入レーダ制御用プログラム。
(Supplementary note 10) In the precision approach radar control program described in supplementary note 9,
Based on the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means, each of the targets is set so that the center frequency of the target detection filter becomes a different frequency so as to be able to cope with a shift of the Doppler frequency due to the speed fluctuation of the aircraft. A function to variably set the filter coefficient of the detection filter,
A signal selection function for selecting the Doppler frequency having the maximum reception level among the Doppler frequencies extracted by the target detection filters for calculating the approaching vehicle information;
Is a program that can be executed, and this is realized by a computer that is provided in advance in the precision approach radar.

本発明は、状況に応じてフィルタの周波数特性を可変設定することができるため、航空管制用のレーダ装置に応用することが可能ある。   Since the frequency characteristics of the filter can be variably set according to the situation, the present invention can be applied to an air traffic control radar device.

3 電波送受信手段
10 目標物検出手段
11、11x 目標物検出フィルタ(x=a,b,c…)
14 フィルタ係数制御部
15 ビデオ選択部
20 追尾制御手段
23 予測位置算出部
24 ビーム方向制御部
30 レーダ表示手段
40 空港監視レーダ(ASR)
50 二次監視レーダ(SSR)
3 Radio wave transmission / reception means 10 Target detection means 11, 11x Target detection filter (x = a, b, c...)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Filter coefficient control part 15 Video selection part 20 Tracking control means 23 Predicted position calculation part 24 Beam direction control part 30 Radar display means 40 Airport surveillance radar (ASR)
50 Secondary surveillance radar (SSR)

Claims (10)

着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにおいて、
前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を算出する追尾制御手段を設け、
前記目標物検出手段は、
前記反射波以外の電波を雑音として遮断する目標物検出フィルタと、前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を前記目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定するフィルタ係数制御部とを備えたことを特徴とする精測進入レーダ。
Radio wave transmitting / receiving means for transmitting a radio wave having a preset frequency toward the landing-ready aircraft and receiving a reflected wave of the radio wave; detecting a Doppler frequency of the aircraft from the reflected wave; and detecting a reflection of the Doppler frequency Target position detecting means for calculating the position information of the aircraft based on the Doppler frequency and the speed information of the aircraft based on the Doppler frequency, and the position information and speed information calculated by the target position detecting means as approaching equipment information In the precision approaching radar with display means for displaying on the screen for control purposes,
The position information and speed information of the aircraft are acquired from other radars separately installed in advance, the radio wave transmission direction of the radio wave transmitting / receiving means is calculated in advance based on the position information, and the speed information acquired from the other radars A tracking control means for calculating a predicted value of the Doppler frequency detected by the target object detection means based on
The target detection means includes
The target detection filter that cuts off radio waves other than the reflected wave as noise, and the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means so as to be the center frequency of the frequency band of the radio wave passing through the target detection filter A precision approaching radar comprising: a filter coefficient control unit that variably sets a filter coefficient of a target detection filter.
請求項1に記載の精測進入レーダにおいて、
前記目標物検出手段は、前記目標物検出フィルタを複数備えると共に、
前記各目標物検出フィルタは、前記航空機の速度変動によるドップラ周波数のずれに対応可能に前記各目標物検出フィルタの中心周波数をそれぞれ異なった周波数となるように、前記フィルタ係数制御部が算出した前記各目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定する機能を備え、
前記目標物検出手段は前記各目標物検出フィルタで抽出されたドップラ周波数の内、受信レベルが最大のドップラ周波数を前記航空機の進入機情報算出用に選択する信号選択部を備えたこと特徴とする精測進入レーダ。
The precision approach radar according to claim 1,
The target detection means includes a plurality of target detection filters,
Each of the target detection filters is calculated by the filter coefficient control unit so that the center frequency of each target detection filter becomes a different frequency so as to be able to cope with a shift in Doppler frequency due to speed fluctuation of the aircraft. It has a function to variably set the filter coefficient of each target object detection filter,
The target detection means includes a signal selection unit that selects a Doppler frequency having a maximum reception level from among the Doppler frequencies extracted by the target detection filters for calculating approach information of the aircraft. Precision approach radar.
請求項1に記載の精測進入レーダにおいて、
前記電波送受信手段は、予め設定された時間間隔で前記電波を送信すると共に前記追尾制御手段からの制御信号によって前記電波の送信方向を前記航空機の機首領域に向けて設定する機能を有することを特徴とする精測進入レーダ。
The precision approach radar according to claim 1,
The radio wave transmission / reception unit has a function of transmitting the radio wave at a preset time interval and setting a transmission direction of the radio wave toward a nose region of the aircraft by a control signal from the tracking control unit. A precision approaching radar.
請求項3に記載の精測進入レーダにおいて、
前記追尾制御手段は、前記目標物検出手段で算出した前記航空機の位置情報および速度情報に基づいて次の送信タイミングにおける前記航空機の位置を算出する予測位置算出部と、
前記予測位置算出部の算出した前記航空機の機首領域に向けて前記電波を送信するように前記電波送受信手段を制御するビーム方向制御部とを備えたことを特徴とする精測進入レーダ。
The precision approach radar according to claim 3,
The tracking control means calculates a position of the aircraft at a next transmission timing based on the position information and speed information of the aircraft calculated by the target detection means;
A precision approach radar comprising: a beam direction control unit configured to control the radio wave transmission / reception means so as to transmit the radio wave toward the nose region of the aircraft calculated by the predicted position calculation unit.
請求項1に記載の精測進入レーダにおいて、
前記表示手段は、前記画面上に表示した進入機情報から追尾対象の航空機をオペレータが選択した場合に、当該選択した航空機を特定する追尾対象特定機能を有すると共に、
前記追尾制御手段は、
前記追尾対象特定機能で特定した進入機情報を記憶手段に記憶する追尾対象記憶機能と、
前記目標物検出手段の検出した進入機情報と前記記憶手段に記憶した進入機情報との相関をとり、前記検出した進入機情報の航空機は追尾対象機であるか否か判定する追尾対象判定機能と、
前記検出した進入機が追尾対象機であると判定された場合に前記表示手段に前記目標物検出手段で検出した航空機は追尾対象機であることを表示する表示機能とを備えたことを特徴とする精測進入レーダ。
The precision approach radar according to claim 1,
The display means has a tracking target specifying function for specifying the selected aircraft when the operator selects the tracking target aircraft from the approaching aircraft information displayed on the screen,
The tracking control means includes
A tracking target storage function for storing the approaching machine information specified by the tracking target specifying function in a storage means;
A tracking target determination function that correlates the approaching machine information detected by the target object detection means and the approaching machine information stored in the storage means, and determines whether the aircraft of the detected approaching machine information is a tracking target machine. When,
When the detected approaching aircraft is determined to be a tracking target aircraft, the display means includes a display function for displaying that the aircraft detected by the target detection means is a tracking target aircraft. A precision approach radar.
請求項1に記載の精測進入レーダにおいて、
前記他のレーダを、前記精測進入レーダと併せて設置され空港周辺の空域を監視する空港監視レーダ、または航空機の飛行する航空路を監視する二次監視レーダとしたことを特徴とする精測進入レーダ。
The precision approach radar according to claim 1,
The other radar is an airport monitoring radar that is installed together with the precision approaching radar and monitors the airspace around the airport, or a secondary monitoring radar that monitors the air route on which the aircraft flies. Approach radar.
着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにあって、
前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を追尾制御手段が算出し、
前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数をフィルタ係数制御部が可変設定し、
前記中心周波数に基づいて前記反射波以外の電波を雑音として目標物検出フィルタが遮断するようにしたことを特徴とする精測進入レーダ制御方法。
Radio wave transmitting / receiving means for transmitting a radio wave having a preset frequency toward the landing-ready aircraft and receiving a reflected wave of the radio wave; detecting a Doppler frequency of the aircraft from the reflected wave; and detecting a reflection of the Doppler frequency Target position detecting means for calculating the position information of the aircraft based on the Doppler frequency and the speed information of the aircraft based on the Doppler frequency, and the position information and speed information calculated by the target position detecting means as approaching equipment information A precision approaching radar having a display means for displaying on a screen for control purposes,
The position information and speed information of the aircraft are acquired from other radars separately installed in advance, the radio wave transmission direction of the radio wave transmitting / receiving means is calculated in advance based on the position information, and the speed information acquired from the other radars The tracking control means calculates the predicted value of the Doppler frequency detected by the target object detection means based on
The filter coefficient control unit variably sets the filter coefficient of the target detection filter so that the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means becomes the center frequency of the frequency band of the radio wave passing through the target detection filter,
A precise approach radar control method, wherein a target detection filter blocks radio waves other than the reflected wave as noise based on the center frequency.
請求項7に記載の精測進入レーダ制御方法において、
前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値に基づいて、前記航空機の速度変動によるドップラ周波数のずれに対応可能に複数の前記目標物検出フィルタの中心周波数をそれぞれ異なった周波数となるように前記フィルタ係数制御部が前記各目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定し、
前記各目標物検出フィルタによって抽出されたドップラ周波数の内、受信レベルが最大のドップラ周波数を前記進入機情報算出用に信号選択部が選択するようにしたこと特徴とする精測進入レーダ制御方法。
The precise approach radar control method according to claim 7,
Based on the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means, the center frequencies of the plurality of target detection filters are set to different frequencies so as to be able to cope with a shift in the Doppler frequency due to the speed fluctuation of the aircraft. The filter coefficient control unit variably sets the filter coefficient of each target object detection filter,
A precise approach radar control method, wherein a signal selection unit selects a Doppler frequency having a maximum reception level among Doppler frequencies extracted by each of the target detection filters, for calculating the approach information.
着陸態勢の航空機に向けて予め設定された周波数の電波を送信すると共に当該電波の反射波を受信する電波送受信手段と、前記反射波から前記航空機のドップラ周波数を検出し当該ドップラ周波数の反射検出時間に基づいて前記航空機の位置情報を算出すると共に当該ドップラ周波数に基づいて前記航空機の速度情報を算出する目標物検出手段と、前記目標物検出手段の算出した位置情報及び速度情報を進入機情報として画面上に管制用として表示する表示手段とを備えた精測進入レーダにあって、
前記航空機の位置情報および速度情報を予め別に設置された他のレーダから取得し当該位置情報に基づいて前記電波送受信手段の電波の送信方向を予め算出すると共に前記他のレーダから取得した速度情報に基づいて前記目標物検出手段で検出するドップラ周波数の予測値を算出する追尾制御機能、
前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値を前記目標物検出フィルタを通過する電波の周波数帯の中心周波数となるように前記目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定するフィルタ係数制御機能、
前記中心周波数に基づいて前記反射波以外の電波を雑音として遮断する目標物検出フィルタ機能、
を実行可能にプログラム化し、これを前記精測進入レーダが予め備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする精測進入レーダ制御用プログラム。
Radio wave transmitting / receiving means for transmitting a radio wave having a preset frequency toward the landing-ready aircraft and receiving a reflected wave of the radio wave; detecting a Doppler frequency of the aircraft from the reflected wave; and detecting a reflection of the Doppler frequency Target position detecting means for calculating the position information of the aircraft based on the Doppler frequency and the speed information of the aircraft based on the Doppler frequency, and the position information and speed information calculated by the target position detecting means as approaching equipment information A precision approaching radar having a display means for displaying on a screen for control purposes,
The position information and speed information of the aircraft are acquired from other radars separately installed in advance, the radio wave transmission direction of the radio wave transmitting / receiving means is calculated in advance based on the position information, and the speed information acquired from the other radars A tracking control function for calculating a predicted value of the Doppler frequency detected by the target detection means based on
A filter coefficient control function for variably setting the filter coefficient of the target detection filter so that the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means becomes the center frequency of the frequency band of the radio wave passing through the target detection filter;
A target detection filter function for blocking radio waves other than the reflected wave as noise based on the center frequency;
Is a program that can be executed, and this is realized by a computer that is provided in advance in the precision approach radar.
請求項9に記載の精測進入レーダ制御用プログラムにおいて、
前記追尾制御手段の算出したドップラ周波数の予測値に基づいて、前記航空機の速度変動によるドップラ周波数のずれに対応可能に前記目標物検出フィルタの中心周波数をそれぞれ異なった周波数となるよう前記各目標物検出フィルタのフィルタ係数を可変設定する機能、
前記各目標物検出フィルタによって抽出されたドップラ周波数の内、受信レベルが最大のドップラ周波数を前記進入機情報算出用に選択する信号選択機能、
を実行可能にプログラム化し、これを前記精測進入レーダが予め備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする精測進入レーダ制御用プログラム。
The precise approach radar control program according to claim 9,
Based on the predicted value of the Doppler frequency calculated by the tracking control means, each of the targets is set so that the center frequency of the target detection filter becomes a different frequency so as to be able to cope with a shift of the Doppler frequency due to the speed fluctuation of the aircraft. A function to variably set the filter coefficient of the detection filter,
A signal selection function for selecting the Doppler frequency having the maximum reception level among the Doppler frequencies extracted by the target detection filters for calculating the approaching vehicle information;
Is a program that can be executed, and this is realized by a computer that is provided in advance in the precision approach radar.
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