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移動目標指示（MTI ）は、レーダーの動作モードの一つで、クラッターの中から目標を識別するものです。[ 1 ]これは、航空機などの移動物体を見つけ、丘や木などの静止物体を除外するために使用される様々な技術を指します。これは、信号の詳細を利用して反射物体の機械的特性を直接判断し、移動しているか否かにかかわらず目標を見つける現代の静止目標指示（STI）技術とは対照的です。
初期のMTIシステムは、一般的に音響遅延線を用いて、受信信号の単一パルスを放送間隔（パルス繰り返し周波数）だけ正確に記憶していました。この記憶されたパルスは、次に受信されたパルスとともにディスプレイに送信されます。その結果、動かない物体からの信号は記憶された信号と混ざり合い、消音されてしまいました。ディスプレイには、動いたために変化した信号だけが残りました。これらのシステムは様々なノイズの影響を受けやすく、一般的には航空機や船舶の探知など、強い信号にしか有効ではありませんでした。
以前のレーダーで使用されていた非干渉性キャビティマグネトロンとは対照的に、位相干渉性クライストロン送信機の導入により、新しいMTI技術が導入されました。これらのシステムでは、信号はディスプレイに直接送られるのではなく、まず位相検出器に送られます。静止物体はパルスごとに位相を変化させませんが、移動物体は変化させます。元のアナログ信号やビデオの代わりに位相信号を保存し、保存された信号と現在の信号を比較して位相の変化を調べることで、移動目標が明らかになります。この技術はノイズに対する耐性がはるかに高く、異なる速度閾値を選択してさまざまな種類の動きをフィルタリングするように簡単に調整できます。[ 1 ]
位相コヒーレント信号では、受信信号のドップラーシフトを介して速度を直接測定することも可能でした。これをバンドパスフィルタに入力して、周波数シフトを示さない戻り信号の部分をフィルタリングすることで、移動目標を直接抽出できます。これは1970年代、特に1980年代に一般的になりました。現代のレーダーは、一般的に、デジタル信号プロセッサによって実行されるより広範な信号処理の一部として、これらのMTI技術すべてを実行します。MTIは、クラッターの種類と環境に関して、空中MTI（AMTI）、地上MTI（GMTI ）など、特化されている場合もあれば、静止目標と移動目標の指示（ SMTI ）のように組み合わせたモードの場合もあります。
MTIレーダーは、距離の曖昧さを回避するために、低いパルス繰り返し周波数（PRF）を使用している。
移動目標指示器（MTI）は、連続する2つのパルスをサンプリングすることから始まります。サンプリングは、レーダー送信パルスが終了した直後に開始され、次の送信パルスが開始されるまで継続されます。
次の送信パルスでも同じ場所でサンプリングが繰り返され、最初のパルスで（同じ距離で）取得されたサンプルが180度回転され、2番目のサンプルに加算されます。これは破壊的干渉と呼ばれます。
物体が両方のサンプルに対応する位置で移動している場合、建設的干渉により、物体から反射された信号はこのプロセスを通過します。すべての物体が静止している場合、2つのサンプルは打ち消し合い、ごくわずかな信号しか残りません。
クロスフィールドアンプなどの高出力マイクロ波デバイスは、位相が安定していません。各送信パルスの位相は、前後の送信パルスの位相と異なります。この現象は位相ジッターと呼ばれます。
MTIを機能させるためには、両方の送信パルスの初期位相をサンプリングし、静止物体上での信号相殺を実現するために180度の位相回転を調整する必要がある。
二次的な影響として、ドップラー効果によって位相回転が生じ、それによって速度が不明確になるという点があります。例えば、時速75メートル（時速170マイル）で移動する物体は、Lバンド において1ミリ秒ごとに180度の位相シフトを生じます。
送信パルス間のパルス繰り返し間隔が0.002 秒の場合、MTIプロセスは位相回転。これは静止物体と同じであり、この半径方向速度で移動する物体をシステムが認識できなくなる。
MTIでは、ブラインド速度の影響を軽減するために3つまたは4つのパルスが必要です。マルチパルス方式では、不規則なパルス繰り返し間隔を持つ千鳥配置のパルスを使用することで、移動物体における信号の相殺を防ぎます。追加のサンプルに対応するため、加算処理も若干異なります。
位相ジッター、ドップラー効果、および環境要因により、MTIのサブクラッタ可視性性能指標は約25dBの 改善に制限されます。これにより、より大きな静止物体の近傍で、約300分の1の大きさの移動物体を検出できるようになります。
サブクラッタの視認性を向上させるには、パルスドップラー信号処理が必要となる。
標的は速度で移動している最大射程距離で仰角付き方位角バイスタティックMTIレーダーに関して。
レーダービームが特定の距離にある目標を走査する際に、その目標を検出する確率Pdは、アンテナのサイズや放射電力などの要因によって決まります。高出力で放射する大型アンテナは最高の性能を発揮します。移動目標に関する高品質な情報を得るには、Pdが非常に高くなければなりません。
位置精度は、レーダーの位置の確実性、レーダーの指向精度、方位角分解能、および距離分解能に依存します。長いアンテナまたは非常に短い波長は、優れた方位角分解能を提供します。短いアンテナは方位角誤差が大きくなる傾向があり、信号対雑音比は距離に反比例するため、誤差は目標までの距離とともに増加します。位置精度は、複数の目標がある場合に追跡の破損を防ぎ、多くの道路があるエリアを車両が移動している場合に車両がどの道路を走行しているかを判断できるようにするため、追跡性能にとって非常に重要です。
目標位置の精度は、斜距離、周波数、開口長に比例する。
目標距離分解能は、近接して移動する2つ以上の目標が個々の目標として検出されるかどうかを決定します。高性能レーダーでは、目標距離分解能（高距離分解能（HRR）として知られています）が非常に高くなるため、特定の目標（以前に確認された目標など）を認識し、特定のクラス（例えば、T-80戦車）に分類することが可能になります。これにより、車両が密集した交通の中を移動している場合や、スクリーニングのために一時的に姿を消した場合でも、特定の車両または車両群をより確実に追跡できるようになります。
MDVは、メインローブクラッターの周波数広がりから得られます。MDVは、トラフィックが検出されるかどうかを決定します。GMTIレーダーは、ターゲットのドップラー特性を使用してターゲットの速度ベクトルの半径方向成分を検出することにより（つまり、レーダーとターゲットの線に沿ってターゲットの動きの成分を直接測定することにより）、移動ターゲットを地上クラッターから区別する必要があります。トラフィックの大部分を捕捉するには、レーダーをほぼ接線方向に移動している場合（つまり、レーダーとターゲットの線に垂直な場合）でも、システムは非常に遅い半径方向速度を検出できる能力を備えている必要があります。ターゲットの速度の半径方向成分がゼロに近づくと、ターゲットはクラッターまたはブラインドゾーンに入ります。これは次のように計算されます。
この最小速度（MDV）よりも遅い速度を持つターゲットは、そのエコーに十分なドップラーシフトがないため、主葉クラッター反射から分離することができず、検出できません。
照射面積率（単位時間あたりの面積で測定）は、システム出力と開口径に比例します。その他、グリッド間隔、パワーアンプのサイズ、モジュールの量子化、処理されるビーム数、システム損失なども関連する要因として挙げられます。
スタンドオフ距離とは、レーダーシステムとそれが監視する領域との間の距離のことである。
監視範囲のサイズとは、システムが特定の軌道から継続的に監視できる範囲のことです。よく知られている設計原理によれば、レーダーの最大探知距離は、アンテナのサイズ（レーダー開口部）、アンテナから放射される電力、およびクラッター除去機構の有効性に依存します。地球の曲率と地形、樹木、建物による遮蔽のため、システムの高度も監視範囲の深さを決定する重要な要素となります。軍団司令官の関心領域と同等の面積を安全な距離から監視できる能力は、効果的で高度なGMTIシステムの特長です。
これは、レーダービームが特定の領域を通過する頻度に相当します。頻繁な再訪は、レーダーが追跡の連続性を確保し、樹木、建物、その他の物体による遮蔽の可能性を減らすことで、目標検出の確率を高める上で非常に重要です。目標が交通量の多い場所を移動している場合や、道路沿いの樹木などによって一時的に遮蔽されている場合、再訪率が高いほど、途切れのない追跡データを取得するために不可欠となります。
