Improvements in or relating to radar systems

G - Physics – 01 – S

Patent

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Details

IPC codes

G01S 13/52 (2006.01) G01S 7/285 (2006.01) G01S 7/292 (2006.01) G01S 7/34 (2006.01)

Type

Patent

Patent number

CA 2315739

Description

In a radar system it is necessary to dis-tinguish signals reflected from wanted targets such as aircraft from those reflected from fixed terrain features, known as clutter. The clut-ter signals can in some cases be significantly stronger than the wanted signals. One method for dealing with land clutter is the use of a high resolution clutter map. The area around the radar is considered to be divided into cells, and an array of background signal estimates is maintained for these cells. Whenever a signal is received by the radar, it is compared with the stored background level for the cell it oc-cupies, and a detection is only reported if the signal exceeds the background by a pro-set threshold. Received signals are also used to modify the stored background levels so that the clutter map adapts to the reflections from clutter which are present over long periods. Clutter maps have so far only been used successfully for radars at fixed locations. In the case of a shipborne radar near land, a conventional clutter map will not work well. This is because as the ship moves, the positions of land scatterers relative to the ship will not be fixed. Individual terrain features will therefore be moved from one clutter map cell to another. In the cell into which a strong scatterer moves, the land clutter reflections will be reported as targets until the stored background has had time to adapt to the new higher level. Similarly, in the cell which the scatterer has left, the stored background level will be higher than necessary, and may cause actual targets to be suppressed until it has had time to adapt to the new lower clutter level. The method of operating a radar system in accordance with the present invention provides compensation of ship movement so that fixed terrain features always stay within the same clutter map cell, periodically re-centering the clutter map so that its origin of co-ordinates does not depart too far from the actual ship position. Two separate clutter maps are used so that one can be re-centered and initialised (filled with suitable background estimates) whilst the other is in use for determining radar detections. A method for accelerating the initialisation time so that re-centering can be achieved sufficiently often during rapid movement is provided, and the updating of cell background levels is combined with the detection process in order to streamline the process and reduce computational load.

Dans un système radar, il est nécessaire de distinguer des signaux réfléchis par des cibles souhaitées telles que des avions de ceux réfléchis par des caractéristiques fixes du terrain, connues sous le terme d'échos parasites. Les signaux d'échos parasites peuvent dans certains cas être beaucoup plus forts que les signaux souhaités. Un procédé permettant de traiter les signaux parasites provenant du terrain consiste à utiliser une carte de signaux parasites haute résolution. La zone située autour du radar est considérée comme étant divisée en cellules et un groupe d'estimations de signaux de fond est conservé pour ces cellules. Lorsqu'un signal est reçu par le radar, il est comparé au niveau de fond enregistré de la cellule qu'il occupe, et une détection est enregistrée uniquement si le signal dépasse le signal de fond d'une valeur seuil prédéterminée. Les signaux reçus sont également utilisés pour modifier les nivaux de fond enregistrés si bien que la carte des échos parasites s'adapte aux réflexions d'échos parasites présents sur de longues périodes. Jusqu'ici, les cartes d'échos parasites n'ont été utilisées avec succès que pour des radars fixes. En cas de radar installé à bord d'un navire et situé à proximité de la terre, une carte d'échos parasites classique ne fonctionnera pas correctement. Il en est ainsi parce que lorsque le navire se déplace, les positions des objets terrestres provoquant des échos parasites par rapport au navire ne sont pas fixes. Des caractéristiques individuelles de terrain seront donc déplacées d'une cellule de carte d'échos parasites à une autre. Dans la cellule dans laquelle se déplace un objet provoquant un écho parasite fort, les réflexions des échos parasites de terrain seront enregistrées comme cibles jusqu'à ce que le fond enregistré ait eu le temps de s'adapter au nouveau niveau plus élevé. De la même manière, dans la cellule que l'objet provoquant un écho parasite a quittée, le niveau de fond enregistré sera plus élevé que nécessaire et peut causer l'élimination de cibles effectives jusqu'à ce qu'il ait eu le temps de s'adapter au nouveau niveau plus faible d'échos parasites. Le procédé de fonctionnement d'un radar selon la présente invention permet la compensation du mouvement du navire si bien que les caractéristiques fixes de terrain restent toujours dans la même cellule de carte d'échos parasites, la carte d'échos parasites étant périodiquement recentrée si bien que son origine de coordonnées ne s'écarte par trop de la position effective du navire. Deux cartes d'échos parasites séparées sont utilisées si bien que l'une peut être recentrée et initialisée (remplie avec les estimations de fond appropriées) tandis que l'autre est utilisée pour déterminer les détections par radar. La présente invention concerne également un procédé permettant d'accélérer la durée d'initialisation, si bien que le recentrage peut être effectué suffisamment souvent pendant le mouvement rapide, et la mise à jour des niveaux de fond des cellules est combinée avec le processus de détection afin de rationaliser le processus et de réduire la charge de calcul.

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