JP2004301542A

JP2004301542A - レーダ装置

Info

Publication number: JP2004301542A
Application number: JP2003091872A
Authority: JP
Inventors: Rei Ito; 礼伊藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】常時最適な輝線間隔のＰＰＩ表示ができるようにする。
【解決手段】送信トリガとは独立した表示トリガを発生する表示トリガ発生回路、表示ビデオ信号および空中線方位信号を格納するメモリ回路、格納した空中線方位信号と表示トリガに対応する空中線方位信号とを比較し、表示トリガで決定された方位に対応する表示ビデオ信号を読み出し、当該決定された方位に対応した表示方位信号と共に出力する方位検定・出力制御回路、読み出した表示ビデオ信号を、表示トリガと表示方位信号に従って走査し極座標で表示する平面位置表示器を備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はレーダのビデオ出力を、主としてＰＰＩ（Ｐｌａｎ−ＰｏｓｉｔｉｏｎＩｎｄｉｃａｔｏｒ、以下、ＰＰＩとする。）表示させるためのレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＰＩ表示は、レーダ装置の一般的な表示方法である。ＰＰＩは、方位角と距離により目標の画面上での表示位置を決める地形図的平面表示の方法である。これに用いる表示器は、平面位置表示器（ＰＰＩとも呼ばれている。）と称し、図６に示すように、平面上に自機を中心に放射状に方位角（ａｚｉｍｕｔｈ）と距離（ｒａｎｇｅ）を表し、目標（エコー信号）Ａ〜Ｉが鳥瞰的に表示され、直感的に識別しやすいため、レーダに多く用いられる。
【０００３】
図５は従来のＰＰＩ表示する一般的なレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、送信トリガ発生回路５は、レーダの送信パルス繰り返し周波数でトリガを発生する手段である。送信機６は、このトリガの入力に従って大電力送信信号を出力する手段である。送受切替器７は、大電力の送信信号と、微弱電力の受信信号を切替える手段である。空中線８は、送信信号を放射し、目標からの反射信号を受信する手段である。受信機９は受信信号の増幅、ロ波および検波を行ってビデオ信号を出力する手段である。ビデオ積分回路１０は、受信機９からのビデオ信号を複数積分する手段である。表面位置表示器１は、空中線方位信号とトリガに従い、ビデオ積分後の表示ビデオ信号を平面状に表示する手段である。
【０００４】
次に動作について説明する。
送信トリガ発生回路５から出力されるトリガに従い、送信機６は、大電力の送信信号を出力する。送信機６から出力された送信信号は、送受切替器７を経由し、空中線８から空間へ放射される。放射された送信信号は、目標により、一部が反射され、反射信号として空中線８で受信される。空中線８で受信された反射信号は、送受切替器７を経て、受信機９へ入力される。受信機９において、受信信号は増幅、ロ波および検波され、ビデオ信号として出力される。出力されたビデオ信号は、目標の検出を容易にするために、適当なパルス数分、レンジを揃えたビデオ積分回路１０により積分され、積分するパルス数毎に表示ビデオとして出力される。表面位置表示器１は、送信トリガ発生回路５から入力されるトリガのタイミングと、空中線８の送受信時の方角を表す空中線方位信号に対応して、ビデオ積分回路１０から入力される表示ビデオ信号を平面状に極座標で表示する。
【０００５】
なお、この発明に係る技術として、ＰＰＩ表示用に得られたレーダ画像（ビデオ）をラスタ走査表示するために極座標から直交座標に変換するレーダ装置がある（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、空中線が風に煽られて生じる局所的高速回転が方位パルスに影響し、座標変換後の方位分解能の劣化を起こすのに対処するため、方位パルスの周期を計数し、１スイープの座標変換に要する時間より短い領域で、間引き座標変換を実行し、スキャン数で補間を行うようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２８８８３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーダ装置は以上のように構成されているので、表面位置表示器上で表示される輝線表示は、送信トリガのタイミングに依存する。送信トリガの間隔は、主としてそのレーダに求められる捜索距離により決定されるため、ＰＰＩ表示上の視認性は考慮されない。このため、非常に高回転の空中線の場合や、ビデオ積分数が大きい場合は、表示する輝線間隔が広くなる。また、送信パルス繰り返し周期が変化するような運用を行うレーダの場合には、輝線間隔が変化する。輝線間隔が広かったり、輝線間隔が変化したりすると、ＰＰＩ表示上での視認性が劣化し、目標の検出がしにくくなるなどの問題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、常時最適な輝線間隔のＰＰＩ表示ができるようにしたレーダ装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るレーダ装置は、送信トリガに基づいて生成された送信信号を空中線より発射し、目標からの反射信号を受信して得た表示ビデオ信号を表示するレーダ装置において、送信トリガとは独立した表示トリガを発生する表示トリガ発生回路と、受信した表示ビデオ信号およびその空中線方位信号を送信トリガに従って一旦格納するメモリ回路と、このメモリ回路に格納された空中線方位信号と表示トリガに対応する空中線方位信号とを比較し、表示トリガで決定された方位に対応する表示ビデオ信号をメモリ回路より読み出し、当該決定された方位に対応した表示方位信号と共に出力する方位検定・出力制御回路と、読み出された表示ビデオ信号を、表示トリガと表示方位信号に従って走査することにより平面状に極座標で表示する平面位置表示器とを備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、送信トリガ発生回路５は、レーダの送信パルス繰り返し周波数でトリガを発生する手段である。送信機６は、このトリガの入力に従って大電力送信信号を出力する手段である。送受切替器７は、大電力の送信信号と、微弱電力の受信信号を切替える手段である。空中線８は、送信信号を放射し、目標からの反射信号を受信する手段である。受信機９は受信信号の増幅、ロ波および検波を行ってビデオ信号を出力する手段である。ビデオ積分回路１０は、受信機９からのビデオ信号を複数積分し表示ビデオ信号を生成する手段である。メモリ回路２は、送信パルスのトリガの制御で、表示ビデオ信号および対応する空中線方位信号を格納する手段である。表示トリガ発生回路４は、送信パルスと独立したタイミングの表示トリガを発生させる手段である。方位検定・出力制御回路３は、表示トリガに対応した空中線方位信号とメモリ回路２に格納された表示ビデオ信号に付随する空中線方位信号を比較し、表示ビデオ信号の読み出しを制御する手段である。表面位置表示器１は、表示方位信号と表示トリガに従って、メモリ回路２から読み出された表示ビデオ信号を平面状に極座標表示する手段である。
【００１１】
このように構成において、送信トリガ発生回路５から出力される送信トリガに従い、送信機６は、大電力の送信信号を出力する。送信機６から出力された送信信号は、送受切替器７を経由し、空中線８から空間へ放射される。放射された送信信号は、目標により一部が反射して、その反射信号が空中線８で受信される。空中線８で受信された反射信号は、送受切替器７を経て受信機９へ入力される。受信機９において、受信信号は増幅、ロ波および検波され、ビデオ信号として出力される。出力されたビデオ信号は、目標の検出を容易にするために、適当なパルス数分、レンジを揃えたビデオ積分回路１０により積分され、積分するパルス数毎に表示ビデオ信号として出力される。ここまでは、従来と同様の処理である。
【００１２】
空中線８からは空中線方位信号が取り出され、メモリ回路２と方位検定・出力制御回路３に与えられるようになっている。生成された表示ビデオ信号は、送信トリガの間隔で、対応する空中線方位信号と共に一旦メモリ回路２に格納される。表示トリガ発生回路４では、送信トリガとは独立したタイミングで表示トリガが生成され、方位検定・出力制御回路３と表面位置表示器１に与えられている。方位検定・出力制御回路３は、表示トリガに対応した空中線方位信号とメモリ回路２に格納されている表示ビデオ信号に付随する空中線方位信号を比較し、表示トリガで決定される方位に対応した表示ビデオ信号をメモリ回路２より読み出す。また、方位検定・出力制御回路３は、表示トリガで決定される方位に対応した表示方位信号を表示ビデオ信号と共に出力する。表面位置表示器１は、方位検定・出力制御回路３からの表示ビデオ信号を、表示方位信号と表示トリガに従って走査し、平面状に極座標表示する。これにより、表面位置表示器１上の輝線間隔は、表示トリガ間隔を一定、かつ適度な密度となるように制御することにより、最適な表示状態に設定される。
【００１３】
以上のように、この実施の形態１によれば、表示トリガ発生回路４により、送信トリガとは独立した表示トリガを発生し、受信した表示ビデオ信号およびその空中線方位信号を送信トリガに従って一旦メモリ回路２に格納し、この格納された空中線方位信号と表示トリガに対応する空中線方位信号とを比較し、方位検定・出力制御回路３において、表示トリガで決定された方位に対応する表示ビデオ信号をメモリ回路より読み出し、当該決定された方位に対応した表示方位信号と共に出力し、読み出された表示ビデオ信号を、表示トリガと表示方位信号に従って表面位置表示器１で走査することにより、平面状に極座標で表示するようにしたので、送信トリガと独立して発生させた表示トリガを用いてＰＰＩ表示の輝線を制御するため、空中線の回転数や送信パルスのタイミングによらず常に一定の最適な輝線間隔でＰＰＩ表示が可能となり、ＰＰＩの視認性が向上し、目標の検出が容易となる効果が得られる。
【００１４】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、図１と同一および相当する部分には同一符合を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態２では、上記実施の形態１の構成に加え、メモリ回路２に、このレーダ装置と類似するが、別系統（例えば、空中線回転数が異なる別レーダ）からの表示ビデオ信号と空中線方位信号が入力され、、そのトリガに従って、一旦格納されるように構成されている。
【００１５】
ここでは、図２に示すように、メモリ回路２に自機で受信した表示ビデオ信号の他に、別系統の表示ビデオ信号および空中線方位信号を格納する。方位検定・出力制御回路３は、自機および別系統の表示ビデオ信号を自機の表示トリガに従って読み出し表面位置表示器１に与え、極座標で表示する。なお、この場合、別系統のレーダが複数であったとしても、同様な効果が得られる。
【００１６】
以上のように、実施の形態２によれば、メモリ回路２が、当該装置と別系統の表示ビデオ信号および空中線方位信号を、その送信トリガに従って格納するようにし、方位検定・出力制御回路３が、格納された当該装置および別系統の表示ビデオ信号を、当該装置の表示トリガに従って読み出し表面位置表示器１に出力するようにしたので、表面位置表示器の同一画面上に、あたかも１台のレーダの受信画像のように、かつ、輝線間隔の一定した視認性の良い画像として表示できる効果が得られる。
【００１７】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、図１と同一および相当する部分には同一符合を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態３では、表示器として、図１の表面位置表示器１の代わりにラスタ走査型表示器１２を用い、極座標用の信号を直交座標用に変換する走査変換回路１１を設けている。
上記実施の形態１で、表面位置表示器１に入力される信号は、その表示方法がＰＰＩ表示であるため極座標用の信号である。一般のテレビや映像モニタと同じようなラスタ走査型表示器を用いてレーダのビデオを表示させる場合には、直交座標用の信号に変換する必要がある。
【００１８】
図３では、図１と同じ方位検定・出力制御回路３からの表示ビデオ信号と表示方位信号および表示トリガ発生回路４の表示トリガが走査変換回路１１に入力される。表示方位信号と表示トリガ信号は極座標表示のための走査信号であるので、これらを、走査変換回路１１において、ラスタ走査型表示器１２に適用するための直交座標用の走査信号に変換する。すなわち、表示方位信号から水平同期信号を生成し、表示トリガ発生回路の表示トリガから垂直同期信号を生成する。結果として、ラスタ走査型表示器１２は、この直交座標用の走査信号を用いて、方位検定・出力制御回路３がメモリ回路２から読み出した表示ビデオ信号を直交座標で表示する。図７はラスタ走査型表示器１２による表示例で、図のＰＰＩ表示に対応しており、横軸が方位角（ａｚｉｍｕｔｈ）、縦軸が距離（ｒａｎｇｅ）を表すことになる。
なお、図３では、表面位置表示器１の代わりにラスタ走査型表示器１２を用いた構成で説明したが、表示ビデオ信号を極座標と直交座標で比較するために、両表示器で同時に表示するようにしてもよい。
【００１９】
以上のように、実施の形態３によれば、走査変換回路１１において、表示方位信号から水平同期信号を生成し、表示トリガから垂直同期信号を生成し、方位検定・出力制御回路３がメモリ回路２から読み出した表示ビデオ信号をラスタ走査型表示器１２の直交座標で表示させるようにしたので、実施の形態１と同等の効果が得られる。
【００２０】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、図３と同一および相当する部分には同一符合を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態４では、上記実施の形態３の構成に加え、メモリ回路２に別系統（たとえば、空中線回転数が異なる別レーダ）からのビデオ信号とその空中線方位信号が、その送信トリガに従って入力され、一旦格納されるように構成されている。
【００２１】
図４に示すように、メモリ回路２に自機で受信したビデオ信号の他に、別系統のビデオ信号および空中線方位信号を格納するようにしている。走査変換回路１１において、方位検定・出力制御回路３からの表示方位信号と表示トリガは、ラスタ走査型表示器１２に適用するための直交座標用の走査信号に変換される。結果として、ラスタ走査型表示器１２は、この直交座標用の走査信号を用いて、方位検定・出力制御回路３がメモリ回路２から読み出した自機および別系統の表示ビデオ信号を直交座標で表示する。
【００２２】
以上のように、実施の形態４によれば、メモリ回路２が、当該装置と別系統の表示ビデオ信号および空中線方位信号を、その送信トリガに従って格納するようにし、方位検定・出力制御回路３が、格納された当該装置および別系統の表示ビデオ信号を、当該装置の表示トリガに従って読み出し走査変換回路１１に出力するようにしたので、複数の系統の表示ビデオ信号について、ラスタ走査型表示器１２の同一画面上で、上記実施の形態２と同様に、あたかも１台のレーダのように、かつ、輝線間隔の一定した視認性の良い画像が表示される効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、送信トリガに基づいて生成された送信信号を空中線より発射し、目標からの反射信号を受信して得た表示ビデオ信号を表示するレーダ装置において、送信トリガとは独立した表示トリガを発生する表示トリガ発生回路と、受信した表示ビデオ信号およびその空中線方位信号を送信トリガに従って一旦格納するメモリ回路と、このメモリ回路に格納された空中線方位信号と表示トリガに対応する空中線方位信号とを比較し、表示トリガで決定された方位に対応する表示ビデオ信号をメモリ回路より読み出し、当該決定された方位に対応した表示方位信号と共に出力する方位検定・出力制御回路と、読み出された表示ビデオ信号を、表示トリガと表示方位信号に従って走査することにより平面状に極座標で表示する平面位置表示器とを備えるように構成したので、送信トリガと独立した表示トリガを発生させてＰＰＩ表示の輝線を制御するため、空中線の回転数や送信パルスのタイミングによらず常に一定の最適な輝線間隔でＰＰＩ表示が可能となり、ＰＰＩの視認性が向上し、目標の検出を容易にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態３によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態４によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】従来のＰＰＩ表示するレーダの構成を示すブロック図である。
【図６】表面位置表示器（ＰＰＩ）による極座標表示例を示す説明図である。
【図７】ラスタ走査型表示器による直交座標表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
１表面位置表示器、２メモリ回路、３方位検定・出力制御回路、４表示トリガ発生回路、５送信トリガ発生回路、６送信機、７送受切替器、８空中線、１０ビデオ積分回路、１１走査変換回路、１２ラスタ走査型表示器。

Claims

送信トリガに基づいて生成された送信信号を空中線より発射し、目標からの反射信号を受信して得た表示ビデオ信号を表示するレーダ装置において、
前記送信トリガとは独立した表示トリガを発生する表示トリガ発生回路と、
受信した前記表示ビデオ信号およびその空中線方位信号を前記送信トリガに従って一旦格納するメモリ回路と、
このメモリ回路に格納された空中線方位信号と前記表示トリガに対応する空中線方位信号とを比較し、表示トリガで決定された方位に対応する表示ビデオ信号を前記メモリ回路より読み出し、当該決定された方位に対応した表示方位信号と共に出力する方位検定・出力制御回路と、
読み出された表示ビデオ信号を、前記表示トリガと前記表示方位信号に従って走査することにより平面状に極座標で表示する平面位置表示器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
メモリ回路が、当該装置と別系統の表示ビデオ信号および空中線方位信号を、その送信トリガに従って格納するようにし、
方位検定・出力制御回路が、格納された当該装置および別系統の表示ビデオ信号を、当該装置の表示トリガに従って読み出し表面位置表示器に出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
表示方位信号から水平同期信号を生成し、表示トリガから垂直同期信号を生成し、前記方位検定・出力制御回路がメモリ回路から読み出した表示ビデオ信号をラスタ走査型表示器の直交座標で表示させる走査変換回路を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
メモリ回路が、当該装置と別系統の表示ビデオ信号および空中線方位信号を、その送信トリガに従って格納するようにし、
方位検定・出力制御回路が、格納された当該装置および別系統の表示ビデオ信号を、当該装置の表示トリガに従って読み出し走査変換回路に出力するようにしたことを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。