JP6265605B2 - 目標測角装置 - Google Patents

Description

この発明は、目標が存在している方向を測角する目標測角装置に関するものである。

レーダ装置の中には、目標が存在している方向を測角する目標測角装置を実装しているものがある。
目標測角装置が観測データを入力し、その観測データから目標が存在している方向を測角する際、例えば、クラッタなどの不要成分が観測データに混入していると、目標が存在している方向の測角精度が低下することがある。
そこで、目標測角装置では、目標が存在している方向を測角する測角処理部の前段に、観測データに混入しているクラッタを抑圧するクラッタ抑圧部を実装している（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１−１６３９６８号公報

従来の目標測角装置は以上のように構成されているので、クラッタ抑圧部が観測データに混入しているクラッタを抑圧すると、観測データに含まれている目標成分も抑圧されることがある。そのため、目標が存在している方向の測角精度が劣化してしまうことがある課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、精度よく目標が存在している方向を測角することができる目標測角装置を得ることを目的とする。

この発明に係る目標測角装置は、複数のアンテナ素子から構成されているアレーアンテナと、目標に関する観測データとクラッタに関する観測データから、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数を算出し、アレーアンテナの観測データに対してクラッタ抑圧係数を乗算するクラッタ抑圧手段とを設け、目標測角手段が、クラッタ抑圧手段によりクラッタ抑圧係数が乗算されたアレーアンテナの観測データから目標が存在している方向を測角するようにしたものである。
また、クラッタ抑圧手段は、クラッタに関する観測データの観測精度に基づいて、クラッタ抑圧係数の算出に用いるクラッタ近傍方向を決定して、クラッタに関する観測データからクラッタ近傍方向の観測データを算出し、クラッタに関する観測データと一緒に、クラッタ近傍方向の観測データを用いて、クラッタ抑圧係数を算出するようにしたものである。

この発明によれば、目標に関する観測データとクラッタに関する観測データから、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数を算出し、アレーアンテナの観測データに対してクラッタ抑圧係数を乗算するクラッタ抑圧手段を設け、目標測角手段が、クラッタ抑圧手段によりクラッタ抑圧係数が乗算されたアレーアンテナの観測データから目標が存在している方向を測角するように構成したので、精度よく目標が存在している方向を測角することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による目標測角装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態２による目標測角装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による目標測角装置を示す構成図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による目標測角装置を示す構成図である。
図１において、クラッタ観測部１は目標測角装置の外部装置である観測装置に搭載されており、クラッタに関する観測データａ（θ_c）（例えば、クラッタが存在している可能性が高い方向θ_cを示すデータ）を収集する装置である。
目標検出部２は目標測角装置の外部装置である観測装置に搭載されており、目標に関する観測データａ（θ_T）（例えば、目標が存在している可能性が高い方向θ_Tを示すデータ）を収集する装置である。
ここでは、クラッタ観測部１及び目標検出部２が観測装置に搭載されている例を示しているが、クラッタ観測部１及び目標検出部２が目標測角装置に搭載されていてもよい。

アレーアンテナ３はＬ本のアンテナ素子３₁〜３_Lから構成されており、空間に存在している目標に関する情報や、クラッタに関する情報を含んでいる観測データ（アンテナ素子３₁〜３_Lの受信信号からなるデータ）を受信する。
この実施の形態１では、アレーアンテナ３を構成しているＬ本のアンテナ素子３₁〜３_Lが２つのグループに分けられており、第１のグループに属しているアンテナ素子がクラッタ抑圧処理部４に接続され、第２のグループに属しているアンテナ素子がクラッタ抑圧処理部５に接続されている。
以下、第１のグループに属しているアンテナ素子の観測データをｒ₁と表記し、第２のグループに属しているアンテナ素子の観測データをｒ₂と表記する。
なお、クラッタ観測部１から出力されるクラッタに関する観測データａ（θ_c）についても２分割され、一方の観測データａ₁（θ_c）がクラッタ抑圧処理部４に出力され、他方の観測データａ₂（θ_c）がクラッタ抑圧処理部５に出力される。
また、目標検出部２から出力される目標に関する観測データａ（θ_T）についても２分割され、一方の観測データａ₁（θ_T）がクラッタ抑圧処理部４に出力され、他方の観測データａ₂（θ_T）がクラッタ抑圧処理部５に出力される。

クラッタ抑圧処理部４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、クラッタ観測部１から出力されたクラッタに関する観測データａ₁（θ_c）と目標検出部２から出力された目標に関する観測データａ₁（θ_T）から、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁を算出し、アレーアンテナ３を構成しているＬ本のアンテナ素子３₁〜３_Lのうち、第１のグループに属しているアンテナ素子の観測データｒ₁に対して、クラッタ抑圧係数ｗ₁を乗算するクラッタ抑圧処理を実施し、クラッタ抑圧処理後の観測データｒ₁’（＝ｗ₁ｒ₁）を出力する第１のクラッタ抑圧処理部である。

クラッタ抑圧処理部５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、クラッタ観測部１から出力されたクラッタに関する観測データａ₂（θ_c）と目標検出部２から出力された目標に関する観測データａ₂（θ_T）から、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₂を算出し、アレーアンテナ３を構成しているＬ本のアンテナ素子３₁〜３_Lのうち、第２のグループに属しているアンテナ素子の観測データｒ₂に対して、クラッタ抑圧係数ｗ₂を乗算するクラッタ抑圧処理を実施して、クラッタ抑圧処理後の観測データｒ₂’（＝ｗ₂ｒ₂）を出力する第２のクラッタ抑圧処理部である。
なお、クラッタ抑圧処理部４，５からクラッタ抑圧手段が構成されている。

目標測角処理部６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、クラッタ抑圧処理部４から出力されたクラッタ抑圧処理後の観測データｒ₁’と、クラッタ抑圧処理部５から出力されたクラッタ抑圧処理後の観測データｒ₂’との位相差を示す情報を取り出し、その位相差を示す情報から目標が存在している方向を特定する処理を実施する。なお、目標測角処理部６は目標測角手段を構成している。
目標追尾処理部７は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、目標測角処理部６の測角結果を用いて、目標を追尾する処理を実施する。なお、目標追尾処理部７は目標追尾手段を構成している。

図１の例では、目標測角装置の構成要素であるアレーアンテナ３、クラッタ抑圧処理部４、クラッタ抑圧処理部５、目標測角処理部６及び目標追尾処理部７のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、アレーアンテナ３を除く構成要素（クラッタ抑圧処理部４、クラッタ抑圧処理部５、目標測角処理部６、目標追尾処理部７）がコンピュータで構成されていてもよい。
アレーアンテナ３を除く構成要素がコンピュータで構成されている場合、クラッタ抑圧処理部４、クラッタ抑圧処理部５、目標測角処理部６、目標追尾処理部７の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。

次に動作について説明する。
まず、クラッタ観測部１は、クラッタに関する観測データａ（θ_c）を収集する。
クラッタに関する観測データａ（θ_c）は、クラッタが存在している可能性が高い方向（以下、「クラッタ方向」と称する）θ_cを示すデータであるが、クラッタ方向θ_cは、クラッタ観測部１を搭載している観測装置の高度Ｔ、その観測装置の姿勢θ₀を観測することで、下記の式（１）のように算出することができる。

式（１）において、Ｒは観測装置内で注目する距離情報である。
なお、観測装置の高度Ｔや、その観測装置の姿勢θ₀を観測する際、目標測角装置のアレーアンテナ３の観測データを利用してもよいが、他の観測手段を用いて観測するようにしてもよい。

クラッタ観測部１では、式（１）によって、クラッタ方向θ_cを算出すると、クラッタ方向θ_cの観測データをａ（θ_c）でモデル化する。観測データａ（θ_c）は、アレーアンテナ３のアンテナ数Ｌを要素数とするベクトルであり、アレーアンテナ３の観測データｒと同数のベクトルである。
クラッタ観測部１は、クラッタに関する観測データａ（θ_c）を求めると、その観測データａ（θ_c）を２分割して、一方の観測データａ₁（θ_c）をクラッタ抑圧処理部４に出力し、他方の観測データａ₂（θ_c）をクラッタ抑圧処理部５に出力する。

目標検出部２は、目標に関する観測データａ（θ_T）を収集する。
具体的には、以下のようにして、目標に関する観測データａ（θ_T）を収集する。
目標検出部２は、例えば、目標測角装置のアレーアンテナ３を構成しているＬ本のアンテナ素子３₁〜３_Lの受信信号を入力し、それらの受信信号の中に目標成分が含まれているか否かを判定する。
即ち、目標検出部２は、各々の受信信号を電力合成し、その合成電力が所定の閾値より大きいか否かを判定することで、目標成分が含まれているか否かを判定するが、各々の受信信号を電力合成する際、特定方向の観測感度が高くなる電力合成を行うことで、特定方向に目標が存在しているか否かを判定する。
上記の判定を複数の方向について行うことで、目標が存在している方向（以下、「目標方向」と称する）θ_Tを大まかな精度で特定することができる。

目標検出部２は、目標方向θ_Tを大まかな精度で特定すると、目標方向θ_Tの観測データをａ（θ_T）でモデル化する。観測データａ（θ_T）は、アレーアンテナ３のアンテナ数Ｌを要素数とするベクトルであり、クラッタ方向θ_cの観測データａ（θ_c）やアレーアンテナ３の観測データｒと同数のベクトルである。
目標検出部２は、目標に関する観測データａ（θ_T）を求めると、その観測データａ（θ_T）を２分割して、一方の観測データａ₁（θ_T）をクラッタ抑圧処理部４に出力し、他方の観測データａ₂（θ_T）をクラッタ抑圧処理部５に出力する。

目標測角装置のアレーアンテナ３は、空間に存在している目標に関する情報や、クラッタに関する情報を含んでいる観測データｒを受信する。
この実施の形態１では、アレーアンテナ３を構成しているＬ本のアンテナ素子３₁〜３_Lが２つのグループに分けられており、第１のグループに属しているアンテナ素子の観測データｒ₁はクラッタ抑圧処理部４に出力され、第２のグループに属しているアンテナ素子の観測データｒ₂はクラッタ抑圧処理部５に出力される。

クラッタ抑圧処理部４は、クラッタ観測部１からクラッタに関する観測データａ₁（θ_c）を受け、目標検出部２から目標に関する観測データａ₁（θ_T）を受けると、下記の式（５）に示すように、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c）と目標に関する観測データａ₁（θ_T）からクラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁を算出する。

式（５）において、Ｈは複素共役転置を表している。

クラッタ抑圧処理部４は、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁を算出すると、第１のグループに属しているアンテナ素子の観測データｒ₁に対して、そのクラッタ抑圧係数ｗ₁を乗算するクラッタ抑圧処理を実施し、クラッタ抑圧処理後の観測データｒ₁’を目標測角処理部６に出力する。
ｒ₁’＝ｗ₁ｒ₁ （６）
なお、クラッタ抑圧処理部４は、目標に関する観測データａ₁（θ_T）が得られる場合（目標が存在している場合）に限り、クラッタ抑圧処理を実施するようにすることで、装置全体の計算量の削減を図っている。

クラッタ抑圧処理部５は、クラッタ観測部１からクラッタに関する観測データａ₂（θ_c）を受け、目標検出部２から目標に関する観測データａ₂（θ_T）を受けると、下記の式（７）に示すように、クラッタに関する観測データａ₂（θ_c）と目標に関する観測データａ₂（θ_T）からクラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₂を算出する。

クラッタ抑圧処理部５は、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₂を算出すると、第２のグループに属しているアンテナ素子の観測データｒ₂に対して、そのクラッタ抑圧係数ｗ₂を乗算するクラッタ抑圧処理を実施し、クラッタ抑圧処理後の観測データｒ₂’を目標測角処理部６に出力する。
ｒ₂’＝ｗ₂ｒ₂ （８）
なお、クラッタ抑圧処理部５は、目標に関する観測データａ₂（θ_T）が得られる場合（目標が存在している場合）に限り、クラッタ抑圧処理を実施するようにすることで、装置全体の計算量の削減を図っている。

目標測角処理部６は、クラッタ抑圧処理部４からクラッタ抑圧処理後の観測データｒ₁’を受け、クラッタ抑圧処理部５からクラッタ抑圧処理後の観測データｒ₂’を受けると、クラッタ抑圧処理後の観測データｒ₁’と観測データｒ₂’との位相差を示す情報を取り出し、その位相差を示す情報を目標の角度情報に変換することで、目標が存在している方向を特定する。
目標測角処理部６による位相差を示す情報の取り出し処理や、位相差を示す情報を目標の角度情報に変換する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。

目標追尾処理部７は、目標測角処理部６が、目標が存在している方向を測角すると、その測角結果を用いて、目標の追尾処理（目標方向の追尾のほか、クラッタ方向の追尾を含む）を実施する。また、目標の追尾予測処理を実施する。
目標の追尾予測処理は、過去の追尾結果から、次の観測時における目標方向やクラッタ方向を予測する処理である。
ただし、目標の追尾処理や追尾予測処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）とクラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）から、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出し、アレーアンテナ３の観測データｒ₁，ｒ₂に対して、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を乗算するクラッタ抑圧処理を行うクラッタ抑圧処理部４，５を設け、目標測角処理部６が、クラッタ抑圧処理部４，５によるクラッタ抑圧処理後の観測データｒ₁’，ｒ₂’から目標が存在している方向を測角するように構成したので、精度よく目標が存在している方向を測角することができる効果を奏する。
即ち、クラッタ抑圧処理部４，５が、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）だけでなく、目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）を用いて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出するようにしているので、そのクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂をアレーアンテナ３の観測データｒ₁，ｒ₂に乗算するクラッタ抑圧処理を実施しても、アレーアンテナ３の観測データｒ₁，ｒ₂に含まれている目標成分が抑圧される状況を回避することができるようになる。その結果、精度よく目標が存在している方向を測角することができる。

この実施の形態１では、目標が存在している方向の測角精度を高めるために、クラッタ抑圧処理部を２つのクラッタ抑圧処理部４，５に分け、目標測角処理部６が、２つのクラッタ抑圧処理部４，５の処理結果から目標が存在している方向を測角している例を示しているが、必ずしもクラッタ抑圧処理部を２つのクラッタ抑圧処理部４，５に分ける必要はなく、１つのクラッタ抑圧処理部の処理結果から目標が存在している方向を測角するようにしてもよい。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、クラッタ観測部１が外部のクラッタ観測部１からクラッタに関する観測データａ（θ_c）を収集し、目標検出部２が外部の目標検出部２から目標に関する観測データａ（θ_T）を収集するものを示したが、目標測角処理部６が測角処理を１度実施した後では、図２に示すように、クラッタ抑圧処理部４，５は、目標測角処理部６による前回の測角結果を目標に関する観測データａ（θ_T）として取得するようにしてもよい。
また、クラッタ抑圧処理部４，５は、目標測角処理部６による前回の測角処理で、目標が存在している方向を測角する際に測角されたクラッタが存在している方向をクラッタに関する観測データａ（θ_c）として取得するようにしてもよい。
このように、クラッタ抑圧処理部４，５が、クラッタや目標に関する観測データａ（θ_c），ａ（θ_T）として、目標測角処理部６による前回の測角結果を収集することで、上記実施の形態１よりも精度が高い観測データａ（θ_c），ａ（θ_T）が得られるようになり、測角精度を更に高めることができる。

実施の形態３．
上記実施の形態１では、クラッタ観測部１が外部のクラッタ観測部１からクラッタに関する観測データａ（θ_c）を収集し、目標検出部２が外部の目標検出部２から目標に関する観測データａ（θ_T）を収集するものを示したが、目標追尾処理部７が追尾処理（追尾予測処理）を１度実施した後では、図３に示すように、クラッタ抑圧処理部４，５は、目標追尾処理部７による前回の追尾結果（または、追尾予測結果）を目標に関する観測データａ（θ_T）として取得するようにしてもよい。
また、クラッタ抑圧処理部４，５は、目標追尾処理部７による前回の追尾処理（または、追尾予測処理）で、目標を追尾する際に追尾されたクラッタが存在している方向をクラッタに関する観測データａ（θ_c）として取得するようにしてもよい。
このように、クラッタ抑圧処理部４，５が、クラッタや目標に関する観測データａ（θ_c），ａ（θ_T）として、目標追尾処理部７による前回の追尾結果（または、追尾予測結果）を収集することで、上記実施の形態１よりも精度が高い観測データａ（θ_c），ａ（θ_T）が得られるようになり、測角精度を更に高めることができる。

実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、クラッタ抑圧処理部４が目標に関する観測データａ₁（θ_T）とクラッタに関する観測データａ₁（θ_c）から、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁を算出し、クラッタ抑圧処理部５が目標に関する観測データａ₂（θ_T）とクラッタに関する観測データａ₂（θ_c）から、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₂を算出するものを示したが、目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）の観測精度（目標方向θ_Tを示す角度の観測精度）が低い場合がある。
目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）の観測精度が低い場合、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂の算出精度も低下して、クラッタ抑圧処理の精度も低下することが予想される。

そこで、この実施の形態４では、クラッタ抑圧処理部４，５が、目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）の観測精度に基づいて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂の算出に用いる目標近傍方向θ_T’（目標方向に隣接している方向）を決定して、その観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）から目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’），ａ₂（θ_T’）を算出し、目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）と一緒に、その目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’），ａ₂（θ_T’）を用いて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出するようにしてもよい。

具体的には、以下の通りである。
クラッタ抑圧処理部４は、目標に関する観測データａ₁（θ_T）の観測精度を示す指標として、例えば、アレーアンテナ３の検出ビーム幅（目標は、検出ビームの角度幅内に存在している）を使用し、その検出ビーム幅からクラッタ抑圧係数ｗ₁の算出に用いる目標近傍方向θ_T’を決定する。
例えば、アレーアンテナ３の検出ビーム幅が所定の基準幅であれば、目標方向θ_Tから２°ずれている方向を目標近傍方向（θ_T±２°）に決定し、その検出ビーム幅が基準幅より大きければ、目標方向θ_Tから３°ずれている方向を目標近傍方向（θ_T±３°）に決定する。
また、その検出ビーム幅が基準幅より小さければ、目標方向θ_Tから１°ずれている方向を目標近傍方向（θ_T±１°）に決定する。
ここでは、目標近傍方向をθ_T±１°やθ_T±２°等に決定しているが、これは一例に過ぎず、他の方向に決定してもよいことは言うまでもない。

クラッタ抑圧処理部４は、クラッタ抑圧係数ｗ₁の算出に用いる目標近傍方向θ_T’を決定すると、目標に関する観測データａ₁（θ_T）から目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’）を算出する。目標に関する観測データａ₁（θ_T）から目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’）を算出する処理自体は公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
クラッタ抑圧処理部４は、目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’）を算出すると、下記の式（９）に示すように、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c）と、目標に関する観測データａ₁（θ_T）と、目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’）とから、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁を算出する。

クラッタ抑圧処理部５は、クラッタ抑圧処理部４と同様にして、クラッタ抑圧係数ｗ₂の算出に用いる目標近傍方向θ_T’を決定すると、目標に関する観測データａ₂（θ_T）から目標近傍方向θ_T’の観測データａ₂（θ_T’）を算出する。
クラッタ抑圧処理部５は、目標近傍方向θ_T’の観測データａ₂（θ_T’）を算出すると、下記の式（１０）に示すように、クラッタに関する観測データａ₂（θ_c）と、目標に関する観測データａ₂（θ_T）と、目標近傍方向θ_T’の観測データａ₂（θ_T’）とから、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₂を算出する。

ここでは、目標に関する観測データａ₁（θ_T）の観測精度を示す指標として、アレーアンテナ３の検出ビーム幅を使用する例を示したが、目標追尾処理部７の追尾結果から得られる目標測角処理部６の測角結果の誤差である測角値偏差を使用するようにしてもよい。
例えば、測角値偏差が所定値であれば、目標方向θ_Tから２°ずれている方向を目標近傍方向（θ_T±２°）に決定し、その測角値偏差が所定値より大きければ、目標方向θ_Tから３°ずれている方向を目標近傍方向（θ_T±３°）に決定する。
また、その測角値偏差が所定値より小さければ、目標方向θ_Tから１°ずれている方向を目標近傍方向（θ_T±１°）に決定する。
ここでは、目標近傍方向をθ_T±１°やθ_T±２°等に決定しているが、これは一例に過ぎず、他の方向に決定してもよいことは言うまでもない。

この実施の形態４によれば、目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）の観測精度が低い場合、目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）だけでなく、目標方向に隣接している目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’），ａ₂（θ_T’）も用いて、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出するようにしているので、目標に関する観測データａ₁（θ_T），ａ₂（θ_T）の観測精度が低い場合でも、精度が高いクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出して、クラッタ抑圧処理の精度を高めることができる効果を奏する。

実施の形態５．
上記実施の形態１〜３では、クラッタ抑圧処理部４が目標に関する観測データａ₁（θ_T）とクラッタに関する観測データａ₁（θ_c）から、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁を算出し、クラッタ抑圧処理部５が目標に関する観測データａ₂（θ_T）とクラッタに関する観測データａ₂（θ_c）から、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₂を算出するものを示したが、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）の観測精度（クラッタ方向θ_cを示す角度の観測精度）が低い場合がある。
クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）の観測精度が低い場合、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂の算出精度も低下して、クラッタ抑圧処理の精度も低下することが予想される。

そこで、この実施の形態５では、クラッタ抑圧処理部４，５が、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）の観測精度に基づいて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂の算出に用いるクラッタ近傍方向θ_c’（クラッタ方向に隣接している方向）を決定して、その観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）からクラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₁（θ_c’），ａ₂（θ_c’）を算出し、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）と一緒に、そのクラッタ近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_c’），ａ₂（θ_c’）を用いて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出するようにしてもよい。

具体的には、以下の通りである。
クラッタ抑圧処理部４は、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c）の観測精度を示す指標として、例えば、観測装置の姿勢θ₀から算出されるクラッタの広がりを使用し、そのクラッタの広がりからクラッタ抑圧係数ｗ₁の算出に用いるクラッタ近傍方向θ_c’を決定する。
例えば、クラッタの広がりが所定値であれば、クラッタ方向θ_cから２°ずれている方向をクラッタ近傍方向（θ_c±２°）に決定し、クラッタの広がりが所定値より大きければ、クラッタ方向θ_cから３°ずれている方向をクラッタ近傍方向（θ_c±３°）に決定する。
また、クラッタの広がりが所定値より小さければ、クラッタ方向θ_cから１°ずれている方向をクラッタ近傍方向（θ_c±１°）に決定する。
ここでは、クラッタ近傍方向をθ_c±１°やθ_c±２°等に決定しているが、これは一例に過ぎず、他の方向に決定してもよいことは言うまでもない。

クラッタ抑圧処理部４は、クラッタ抑圧係数ｗ₁の算出に用いるクラッタ近傍方向θ_c’を決定すると、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c）からクラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₁（θ_c’）を算出する。クラッタに関する観測データａ₁（θ_c）からクラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₁（θ_c’）を算出する処理自体は公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
クラッタ抑圧処理部４は、クラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₁（θ_c’）を算出すると、下記の式（１１）に示すように、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c）と、クラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₁（θ_c’）と、目標に関する観測データａ₁（θ_T）とから、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁を算出する。

クラッタ抑圧処理部５は、クラッタ抑圧処理部４と同様にして、クラッタ抑圧係数ｗ₂の算出に用いるクラッタ近傍方向θ_c’を決定すると、クラッタに関する観測データａ₂（θ_c）からクラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₂（θ_c’）を算出する。
クラッタ抑圧処理部５は、クラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₂（θ_c’）を算出すると、下記の式（１２）に示すように、クラッタに関する観測データａ₂（θ_c）と、クラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₂（θ_c’）と、目標に関する観測データａ₂（θ_T）とから、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₂を算出する。

ここでは、クラッタの広がりからクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂の算出に用いるクラッタ近傍方向θ_c’を決定する例を示したが、アレーアンテナ３におけるサイドローブ方向はクラッタ成分を含むことが想定されるため、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）だけでなく、そのサイドローブ方向の観測データを用いて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出するようにしてもよい。

この実施の形態５によれば、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）の観測精度が低い場合、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）だけでなく、クラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₁（θ_c’），ａ₂（θ_c’）、あるいは、アレーアンテナ３におけるサイドローブ方向の観測データを用いて、クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出するようにしているので、クラッタに関する観測データａ₁（θ_c），ａ₂（θ_c）の観測精度が低い場合でも、精度が高いクラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出して、クラッタ抑圧処理の精度を高めることができる効果を奏する。

実施の形態６．
上記実施の形態４では、目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’），ａ₂（θ_T’）を用いて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出し、上記実施の形態５では、クラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₁（θ_c’），ａ₂（θ_c’）を用いて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出するものを示したが、下記の式（１３）（１４）に示すように、目標近傍方向θ_T’の観測データａ₁（θ_T’），ａ₂（θ_T’）及びクラッタ近傍方向θ_c’の観測データａ₁（θ_c’），ａ₂（θ_c’）を用いて、クラッタ抑圧係数ｗ₁，ｗ₂を算出するようにしてもよい。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ クラッタ観測部、２ 目標検出部、３ アレーアンテナ、３₁〜３_L アンテナ素子、４ クラッタ抑圧処理部（第１のクラッタ抑圧処理部、クラッタ抑圧手段）、５ クラッタ抑圧処理部（第２のクラッタ抑圧処理部、クラッタ抑圧手段）、６ 目標測角処理部（目標測角手段）、７ 目標追尾処理部（目標追尾手段）。

Claims (13)

1. 複数のアンテナ素子から構成されているアレーアンテナと、
   目標に関する観測データとクラッタに関する観測データから、上記クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数を算出し、上記アレーアンテナの観測データに対して上記クラッタ抑圧係数を乗算するクラッタ抑圧手段と、
   上記クラッタ抑圧手段によりクラッタ抑圧係数が乗算されたアレーアンテナの観測データから目標が存在している方向を測角する目標測角手段とを備え、
   上記クラッタ抑圧手段は、上記クラッタに関する観測データの観測精度に基づいて、上記クラッタ抑圧係数の算出に用いるクラッタ近傍方向を決定して、上記クラッタに関する観測データから上記クラッタ近傍方向の観測データを算出し、上記クラッタに関する観測データと一緒に、上記クラッタ近傍方向の観測データを用いて、上記クラッタ抑圧係数を算出することを特徴とする目標測角装置。
2. 上記クラッタ抑圧手段は、上記クラッタに関する観測データの観測精度を示す指標として、上記観測データを観測している観測装置の姿勢から算出される上記クラッタの広がりを使用し、上記クラッタの広がりから上記クラッタ抑圧係数の算出に用いる上記クラッタ近傍方向を決定することを特徴とする請求項１記載の目標測角装置。
3. 上記クラッタ抑圧手段は、上記目標に関する観測データの観測精度に基づいて、上記クラッタ抑圧係数の算出に用いる目標近傍方向を決定して、上記観測データから上記目標近傍方向の観測データを算出し、上記目標に関する観測データ、上記目標近傍方向の観測データ、上記クラッタに関する観測データ及び上記クラッタ近傍方向の観測データを用いて、上記クラッタ抑圧係数を算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の目標測角装置。
4. 上記クラッタ抑圧手段は、上記目標に関する観測データの観測精度を示す指標として、上記アレーアンテナの検出ビーム幅を使用し、上記検出ビーム幅から上記クラッタ抑圧係数の算出に用いる上記目標近傍方向を決定することを特徴とする請求項３記載の目標測角装置。
5. 上記クラッタ抑圧手段は、上記目標に関する観測データの観測精度を示す指標として、上記目標測角手段の測角結果の誤差である測角値偏差を使用し、上記測角値偏差から上記クラッタ抑圧係数の算出に用いる上記目標近傍方向を決定することを特徴とする請求項３記載の目標測角装置。
6. 上記クラッタ抑圧手段は、上記クラッタに関する観測データと一緒に、上記アレーアンテナにおけるサイドローブ方向の観測データを用いて、上記クラッタ抑圧係数を算出することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の目標測角装置。
7. 上記クラッタ抑圧手段は、
   上記目標に関する観測データと上記クラッタに関する観測データと上記クラッタ近傍方向の観測データとから、上記クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数を算出し、当該クラッタ抑圧係数を、上記アレーアンテナを構成している複数のアンテナ素子のうち、第１のグループに属しているアンテナ素子の観測データに対して乗算する第１のクラッタ抑圧処理部と、
   上記目標に関する観測データと上記クラッタに関する観測データと上記クラッタ近傍方向の観測データとから、上記クラッタの抑圧処理に用いるクラッタ抑圧係数を算出し、当該クラッタ抑圧係数を、上記アレーアンテナを構成している複数のアンテナ素子のうち、第２のグループに属しているアンテナ素子の観測データに対して乗算する第２のクラッタ抑圧処理部とから構成されており、
   上記目標測角手段は、上記第１のクラッタ抑圧処理部によりクラッタ抑圧係数が乗算された第１のグループに属しているアンテナ素子の観測データと、上記第２のクラッタ抑圧処理部によりクラッタ抑圧係数が乗算された第２のグループに属しているアンテナ素子の観測データとの位相差から、上記目標が存在している方向を測角する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の目標測角装置。
8. 上記目標測角手段の測角結果を用いて、上記目標を追尾する目標追尾手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の目標測角装置。
9. 上記クラッタ抑圧手段は、上記目標及び上記クラッタを観測している観測装置から、上記目標に関する観測データと上記クラッタに関する観測データとを取得することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の目標測角装置。
10. 上記クラッタ抑圧手段は、上記目標測角手段による前回の測角結果を上記目標に関する観測データとして取得することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の目標測角装置。
11. 上記クラッタ抑圧手段は、上記目標測角手段による前回の測角処理で、上記目標が存在している方向を測角する際に測角されたクラッタが存在している方向を上記クラッタに関する観測データとして取得することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の目標測角装置。
12. 上記クラッタ抑圧手段は、上記目標追尾手段による前回の追尾結果を上記目標に関する観測データとして取得することを特徴とする請求項８記載の目標測角装置。
13. 上記クラッタ抑圧手段は、上記目標追尾手段による前回の追尾処理で、上記目標を追尾する際に追尾されたクラッタが存在している方向を上記クラッタに関する観測データとして取得することを特徴とする請求項８記載の目標測角装置。

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