[发明专利]雷达装置及物标检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及将天线旋转而进行周围的物标的检测的雷达装置及物标检测方法，尤其涉及在船舶等的摇晃的运输设备中使用的雷达装置及物标检测方法。

背景技术

在雷达装置中，通常通过捕捉所放射的电波的反射波来检测物标(海上的其他船舶、浮标等)，并将检测到的物标显示在显示器上。尤其在船舶等摇晃的运输设备中使用的雷达装置中，多数情况下如专利文献1(日本专利第3559236号公报)所记载的那样，采用在垂直方向上具有较宽的指向性的扇形波束方式，以便即使摇晃也容易捕捉物标。在该扇形波束方式的雷达装置中，根据无调制脉冲信号的振幅信息来进行物标的识别。

另一方面，还有不会像船舶那样摇晃的、设置在地面上的鸟类高度检测雷达装置，具备按每个脉冲切换放射笔形波束的仰角来重复进行发送和接收的波束切换式天线，例如专利文献2(日本特开2010-525336号公报)所记载。

一般，在扇形波束方式的雷达装置中，难以进行垂直方向的物标的分离。不仅如此，根据扇形波束方式，接收信号的信号强度由垂直方向的积分值给定，会产生如雨那样在高度方向上分布较广的杂波的影响变大的不良情况。

为了解决上述问题，若要通过垂直方向(高度)分离物标，则如专利文献1或专利文献2所记载，必须根据想要分离的垂直方向的分辨率来重复收发脉冲信号。脉冲信号的收发次数越多，各方位的物标检测时间越长，在如船舶那样需要在较广范围中监视天线的周围的情况下不实用。

先行技术文献

专利文献

专利文献1日本专利第3559236号公报

专利文献2日本特开2010-525336号公报

发明内容

本发明的目的是在将天线旋转而放射发送波束的雷达装置以及物标检测方法中，不使各方位的收发所需要的时间变长，而使从杂波等中分离物标的接收信号成分变得容易。

用于解决上述问题的雷达装置，具备：天线，放射发送波束并接收来自反射体的反射回波，该发送波束具有与相对于指定面的俯仰角相应的频率；以及接收部，根据由天线接收到的接收信号的频率成分，检测反射体的俯仰角，并且根据接收信号的时间成分，检测反射体的距离。

根据该雷达装置，在接收部中能够根据接收信号的频率成分检测反射体的俯仰角，并能够根据接收信号的时间成分检测反射体的距离。

在该雷达装置中，也可以是，上述天线围绕与上述指定面垂直的旋转轴旋转，并向各方位放射上述发送波束；上述接收部接收来自各方位的反射回波，并按每个方位检测上述反射体的上述距离及上述俯仰角。

该雷达装置也可以还具备发送部，该发送部生成被频率调制的发送信号；上述天线包括：多个天线元件，配置在相对于上述指定面的垂直方向上，分别放射电磁波；以及多个移相器，按照上述发送信号的频率改变相位，在上述天线元件之间使上述电磁波产生相位差。

在该雷达装置中，也可以是，上述接收部具有：频率成分检测部，检测上述接收信号的上述频率成分；以及振幅成分检测部，从上述接收信号中，检测与上述频率成分检测部检测的频率成分对应的振幅成分；根据上述频率成分检测部及上述振幅成分检测部检测的频率成分以及振幅成分的检测的时间，检测上述反射体的上述俯仰角及上述距离。

在该雷达装置中，也可以是，上述接收部具有：多个带通滤波器，用于进行上述接收信号的滤波，并且中心频率互不相同；以及振幅成分检测部，从上述多个带通滤波器的多个输出中分别检测振幅成分；根据上述多个带通滤波器中的输出上述振幅成分的带通滤波器的确定和振幅成分的检测的时间，检测上述反射体的上述俯仰角及上述距离。

在该雷达装置中，也可以是，上述天线围绕与上述指定面垂直的旋转轴旋转，并向各方位放射上述发送波束；上述接收部具备倾斜推测部，该倾斜推测部从由上述接收部检测到的上述反射体的上述方位、上述距离和上述俯仰角的信息中，对于基准面上的多个点，提取上述方位、上述距离和上述俯仰角的信息，并推测上述指定面相对于上述基准面的倾斜。

在该雷达装置中，也可以是，上述天线围绕与上述指定面垂直的旋转轴旋转，并向各方位放射上述发送波束；上述接收部具备物标推测部，该物标推测部根据由上述接收部检测到的上述反射体的上述方位、上述距离和上述俯仰角的信息，推测基准面，将示出上述反射体位于上述基准面以上的上述接收信号识别为物标的信号。