JP2007248293A - Ocean radar device - Google Patents

Ocean radar device Download PDF

Info

Publication number
JP2007248293A
JP2007248293A JP2006072789A JP2006072789A JP2007248293A JP 2007248293 A JP2007248293 A JP 2007248293A JP 2006072789 A JP2006072789 A JP 2006072789A JP 2006072789 A JP2006072789 A JP 2006072789A JP 2007248293 A JP2007248293 A JP 2007248293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow velocity
radar
processing unit
ripple
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006072789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Arioka
俊彦 有岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2006072789A priority Critical patent/JP2007248293A/en
Publication of JP2007248293A publication Critical patent/JP2007248293A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ocean radar device capable of inferring the distribution of two-dimensional ocean current velocity vectors, based on the information of a radar image acquired from one-site radar site. <P>SOLUTION: A ripple pattern is extracted from an echo intensity distribution in each mesh area calculated from an observation period and an actually-probable maximum ocean current velocity from the radar image, and the current velocity in the area is calculated from the moving amount. The ocean current velocity can be calculated with uniform accuracy in the same domain as a coverage of the radar by only the information from one radar site. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、海洋の流速分布を観測する海洋レーダ装置に関するものである。   The present invention relates to an ocean radar apparatus for observing the ocean velocity distribution.

海洋レーダ装置は、電波を海面に照射し、海面で散乱された信号を受信して、周波数解析を行うことによって海の流れや波高などを観測する装置である。このような海洋レーダ装置として、レーダ画像の反射強度(陰影情報)より現時刻の波浪の3次元フーリエスペクトルを求め、この波浪スペクトルの位相を修正することにより、所定時間後の波浪情報を予測する方法が知られている。この場合の波浪情報は個別波予測波面の波高高さを算出するものである。(特許文献1参照)   An ocean radar apparatus is an apparatus that observes a sea current, a wave height, and the like by irradiating radio waves to the sea surface, receiving signals scattered on the sea surface, and performing frequency analysis. As such an ocean radar apparatus, the wave information after a predetermined time is predicted by obtaining the three-dimensional Fourier spectrum of the current wave from the reflection intensity (shadow information) of the radar image and correcting the phase of the wave spectrum. The method is known. The wave information in this case is for calculating the height of the individual wave prediction wavefront. (See Patent Document 1)

また海面にFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式またはFWICW(Frequency ModulatedInterrupted Continuous Wave)方式によりレーダビームを照射し、その反射波より算出されるドップラースペクトルから、ブラッグ散乱機構に基づきレーダサイトからの視線方向の海流速度を推定するものも知られている。そして、海流速度の2次元情報を得るために、アンテナ方位の異なる複数のレーダサイトを動作させ、視線方向の流速分布を算出し、複数のレーダサイトの視線方向流速をベクトル合成して、2次元の流速を測定していた(特許文献2参照)。
特開2004−338580号公報 特開2000−314773号公報
Also, the sea surface is irradiated with a radar beam by the FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method or the FWICW (Frequency Modulated Interrupted Continuous Wave) method. Some estimate the ocean current velocity. Then, in order to obtain the two-dimensional information of the ocean current velocity, a plurality of radar sites with different antenna directions are operated, the flow velocity distribution in the line-of-sight direction is calculated, and the line-of-sight flow velocity of the plurality of radar sites is vector-synthesized Was measured (see Patent Document 2).
JP 2004-338580 A JP 2000-314773 A

しかし、上記海洋レーダ装置の特許文献1に示されるものは、船舶レーダを対象としたもので、レーダの設置位置が低いため、明瞭に波の頂上が観測できない状態を想定している。また目的は波高の算出であり、PPI(Plan Position Indicator)画像のスペクトル解析の結果から推定した波数より、視線方向の流速は推定できるかもしれないが、2次元的な流速ベクトルの算出は困難である。
また、特許文献2に示される海洋レーダ装置は、広域な覆域での海洋流速分布を対象としたもので、沿岸付近の海流速度が正確に算出されないという問題があった。一方で近年、原子力発電所の温排水や沿岸道路の冠水対策調査など沿岸付近の海流速度分布に興味が高まっている。また上記方法は、各レーダサイトからの視線方向の交差角が90度より大きく離れる観測エリアにおいては、観測精度が劣化する。そのため、それぞれのレーダサイトの観測覆域の一部しか流速ベクトルの解析に利用できないこと、及び、観測対象覆域に適合する複数レーダサイト設置位置の選定が困難などの問題があった。
However, the marine radar device disclosed in Patent Document 1 is intended for ship radar and assumes a state in which the top of the wave cannot be clearly observed because the radar installation position is low. The purpose is to calculate the wave height. From the wave number estimated from the result of spectrum analysis of PPI (Plan Position Indicator) image, the flow velocity in the line of sight may be estimated, but it is difficult to calculate the two-dimensional flow velocity vector. is there.
Further, the ocean radar apparatus disclosed in Patent Document 2 is intended for ocean velocity distribution in a wide coverage area, and there is a problem that the ocean current velocity near the coast cannot be accurately calculated. On the other hand, in recent years, there has been an increasing interest in the distribution of ocean current velocity near the coast, such as the investigation of countermeasures against flooding of nuclear power plants and coastal roads. In addition, the above method deteriorates the observation accuracy in an observation area where the crossing angle in the line-of-sight direction from each radar site is more than 90 degrees. For this reason, there are problems that only a part of the observation coverage of each radar site can be used for the analysis of the flow velocity vector, and it is difficult to select a plurality of radar site installation positions suitable for the observation target coverage.

この発明は、上記の問題を解決するために、1サイトのレーダサイトから得られるレーダ画像の情報をもとに、2次元的な海流速度ベクトルの分布を推定することが出来る海洋レーダ装置を得ることを目的とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides an ocean radar apparatus capable of estimating a two-dimensional ocean current velocity vector distribution based on radar image information obtained from a radar site at one site. It is for the purpose.

この発明による海洋レーダ装置は、海面に電波を放射して得られる反射波をビデオ信号として処理する信号処理部、この信号処理部からのビデオ信号より高分解レーダ画像を生成する表示処理部、この表示処理部で生成された高分解能レーダ画像をもとに、流速分布の算出を行う流速算出部、および流速算出部で算出された流速分布を前記高分解レーダ画像に重畳表示する表示部を備えたことを特徴とする。   A marine radar apparatus according to the present invention includes a signal processing unit that processes a reflected wave obtained by radiating radio waves on the sea surface as a video signal, a display processing unit that generates a high resolution radar image from the video signal from the signal processing unit, A flow velocity calculation unit that calculates a flow velocity distribution based on the high resolution radar image generated by the display processing unit, and a display unit that superimposes and displays the flow velocity distribution calculated by the flow velocity calculation unit on the high resolution radar image. It is characterized by that.

この発明の海洋レーダ装置は、レーダ画像から抽出した波紋パターンより各メッシュにおける2次元の流速ベクトルを算出することにより、1レーダサイトの情報のみでレーダの覆域内にて均一な精度で海流速度の分布を算出可能にする。   The marine radar apparatus according to the present invention calculates a two-dimensional velocity vector in each mesh from the ripple pattern extracted from the radar image, so that the ocean current velocity can be obtained with uniform accuracy within the radar coverage by using only one radar site information. Make the distribution calculable.

さらに、ドップラー速度より算出されるアンテナ視線方向の流速速度を補助的に用いることにより、算出精度を高めることが出来るものである。   Furthermore, the calculation accuracy can be improved by supplementarily using the flow velocity in the antenna line-of-sight direction calculated from the Doppler velocity.

実施の形態1
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は、この発明による実施の形態1の海洋レーダ装置を示すブロック構成図である。図1において、アンテナ部1は海洋面に例えば短波帯の電波(3〜30MHz)を放射し、海面で散乱した反射波を受けるもので、観測したい海洋面付近の地上または船舶に設けられる。送受信部2はアンテナ部1から放射する電波の送信信号を送出し、またアンテナ部1で受けた海洋面からの反射波の受信信号を検波および増幅するものである。信号処理部3は、送受信部2からの受信信号を変換処理してモニターなどの表示部で見れるようビデオ信号とする。ここで用いられるアンテナ部1、送受信部2および信号処理部3は従来から使用されている技術で構成されるもので、特に目新しいものではない。表示処理部4は、信号処理部3からのビデオ信号をノイズフイルタなどに通して、距離および方位に対して高分解能のレーダ画像(PPI=Plan Position Indicator画像)を生成するものである。流速算出部5は信号処理部4からの高分解能レーダ画像をもとに、海洋面の流速分布の算出を行うものである。表示部6は、流速算出部5で算出された流速分布と表示処理部4で生成された高分解能レーザ画像を重畳表示するモニターである。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing a marine radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, an antenna unit 1 radiates, for example, short-wave radio waves (3 to 30 MHz) to the ocean surface and receives reflected waves scattered on the ocean surface, and is provided on the ground or a ship near the ocean surface to be observed. The transmission / reception unit 2 transmits a transmission signal of a radio wave radiated from the antenna unit 1, and detects and amplifies a reception signal of a reflected wave from the ocean surface received by the antenna unit 1. The signal processing unit 3 converts the received signal from the transmission / reception unit 2 into a video signal that can be viewed on a display unit such as a monitor. The antenna unit 1, the transmission / reception unit 2, and the signal processing unit 3 used here are configured by a conventionally used technique and are not particularly new. The display processing unit 4 passes the video signal from the signal processing unit 3 through a noise filter or the like, and generates a high-resolution radar image (PPI = Plan Position Indicator image) with respect to distance and azimuth. The flow velocity calculation unit 5 calculates the flow velocity distribution on the ocean surface based on the high resolution radar image from the signal processing unit 4. The display unit 6 is a monitor that superimposes and displays the flow velocity distribution calculated by the flow velocity calculation unit 5 and the high-resolution laser image generated by the display processing unit 4.

図1に示す海洋レーダ装置の動作としては、まず送受信部2から送出された送信信号の電波はアンテナ部1から海洋面に向けて放射される。海洋面からの散乱波である反射波のエコーはアンテナ部1を介して受信され、送受信部2に入力される。信号処理部3では、送受信部2からの受信信号を処理し、モニターの表示部6に表示できるようビデオ信号に変換する。表示処理部4は信号処理部3で得られたビデオ信号情報をもとに、波紋(海洋表面波)データの抽出が容易になるよう観測覆域についての高分解能のレーダ画像を生成する。流速算出部5は表示処理部4からの高分解能レーザ画像をもとに、後述する図2の詳細構成図で説明するように、レーザ画像の濃淡データをデジタル化して波紋データを抽出し、この波紋データから各メッシュにおける2次元の海洋流速分布の算出を行う。表示部6は流速算出部5で算出された流速分布と表示処理部4で生成された高分解能のレーダ画像を重畳表示し、海洋流速の分布を得る。   As an operation of the marine radar apparatus shown in FIG. 1, first, a radio wave of a transmission signal transmitted from the transmitting / receiving unit 2 is radiated from the antenna unit 1 toward the ocean surface. An echo of a reflected wave that is a scattered wave from the ocean surface is received via the antenna unit 1 and input to the transmission / reception unit 2. The signal processing unit 3 processes the received signal from the transmission / reception unit 2 and converts it into a video signal so that it can be displayed on the display unit 6 of the monitor. Based on the video signal information obtained by the signal processing unit 3, the display processing unit 4 generates a high-resolution radar image for the observation coverage so that the ripple (ocean surface wave) data can be easily extracted. Based on the high-resolution laser image from the display processing unit 4, the flow velocity calculation unit 5 digitizes the grayscale data of the laser image and extracts ripple data, as will be described in the detailed configuration diagram of FIG. A two-dimensional ocean velocity distribution in each mesh is calculated from the ripple data. The display unit 6 superimposes and displays the flow velocity distribution calculated by the flow velocity calculation unit 5 and the high-resolution radar image generated by the display processing unit 4 to obtain the ocean flow velocity distribution.

図2は図1に示す流速算出部5の詳細構成図で、表示処理部4からのレーダ画像から波紋データを抽出する波紋抽出手段51、この波紋抽出手段51で前回抽出された波紋データと今回抽出された波紋データを合成し、移動ベクトル△dを算出する移動量算出手段52、この移動量算出手段52で算出された移動ベクトル△dと観測時間間隔△t(観測周期)から流速ベクトルを算出する流速ベクトル算出手段53、および波紋抽出手段51で抽出した波紋データを一時的に記憶する波紋データ記憶装置54より構成される。上記の観測時間間隔△tは、パルスレーダ方式の場合はパルス繰り返し周期で、FMICW方式の場合は掃引時間間隔となる。   FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the flow velocity calculation unit 5 shown in FIG. 1. A ripple extraction unit 51 that extracts ripple data from the radar image from the display processing unit 4, the ripple data previously extracted by the ripple extraction unit 51 and this time The extracted ripple data is combined to calculate the movement vector Δd. The movement amount calculation means 52 calculates the velocity vector from the movement vector Δd calculated by the movement amount calculation means 52 and the observation time interval Δt (observation period). The flow velocity vector calculation means 53 to be calculated and the ripple data storage device 54 that temporarily stores the ripple data extracted by the ripple extraction means 51 are configured. The observation time interval Δt is a pulse repetition period in the case of the pulse radar method and a sweep time interval in the case of the FMICW method.

図2における動作を図3に示すフローチャートに基づいて説明する。まずステップST1において、表示処理部4より受け取った高分解能のレーダ画像(PPI画像)を波紋抽出手段51により2値化し、波紋の特徴画像である波紋データを抽出する。図4は、この波紋データ抽出の概念を示すもので、横軸は方位を示すアジマス角Azを、縦軸は距離を示すレンジRngを表しており、波紋データの抽出はこのRng−Az座標で行う。この図4において、マス目の網目箇所は2値化後の検出ビンを示しており、隣接ビンとの距離、及び振幅強度を評価値とし、波紋データを抽出する。図4の破線は評価された結果、棄却された波紋データで、実線が採用された波紋データを表している。波紋データ抽出の各処理単位は、XY座標での最大流速速度×観測時間間隔の幅より大きい範囲とし、処理後、Rng−Az座標よりXY座標へ変換する。   The operation in FIG. 2 will be described based on the flowchart shown in FIG. First, in step ST1, the high-resolution radar image (PPI image) received from the display processing unit 4 is binarized by the ripple extraction means 51, and ripple data that is a characteristic image of the ripple is extracted. FIG. 4 shows the concept of the ripple data extraction. The horizontal axis represents the azimuth angle Az indicating the azimuth, and the vertical axis represents the range Rng indicating the distance. The ripple data is extracted using the Rng-Az coordinates. Do. In FIG. 4, the mesh portions of the squares indicate binarized detection bins, and ripple data is extracted using the distance from adjacent bins and the amplitude intensity as evaluation values. The broken line in FIG. 4 represents ripple data that has been rejected as a result of the evaluation, and represents the ripple data in which the solid line is adopted. Each processing unit of the ripple data extraction is set to a range larger than the width of the maximum flow velocity speed in the XY coordinates × the observation time interval, and is converted from the Rng-Az coordinates to the XY coordinates after the processing.

このように波紋データの抽出は、レーダ座標であるRng−Az座標で行うことにより、レーダが検出したデータを無駄なく利用できる。しかし、波紋データからその移動量を算出する場合は、Rng−Az座標よりXY座標へ座標変換を行って、XY座標を用いて行うほうが算出しやすく、また誤差も少ない。   In this way, the ripple data is extracted using the Rng-Az coordinates that are the radar coordinates, so that the data detected by the radar can be used without waste. However, when calculating the movement amount from the ripple data, it is easier to calculate by using coordinate conversion from the Rng-Az coordinate to the XY coordinate and using the XY coordinate, and there are fewer errors.

このステップST1で抽出された波紋データは波紋データ記憶装置54に記憶される。次にステップST2では、移動量算出手段52において、図5に示すように1辺が最大流速速度Vmax×観測時間間隔△tの四角形にメッシュ化された画像毎に、波紋データ記憶装置54に記憶されている前回観測された波紋データ(1サンプル前画像=現サンプルから△t前画像)と今回観測された波紋データ(現サンプル画像)が比較合成され、1メッシュあたりの波紋データの1観測あたりの移動ベクトル△d(移動量および移動方向)の算出を行う。図5では合成画像は、1サンプル前から現サンプルへ下向きに移動し、その移動量は△dとなっている。   The ripple data extracted in step ST1 is stored in the ripple data storage device 54. Next, in step ST2, the movement amount calculation means 52 stores in the ripple data storage device 54 for each image meshed in a quadrangle of one side having a maximum flow velocity Vmax × observation time interval Δt as shown in FIG. The previously observed ripple data (image before one sample = image from the current sample Δt before) and the ripple data observed this time (current sample image) are compared and synthesized, and the ripple data per mesh per observation The movement vector Δd (movement amount and movement direction) is calculated. In FIG. 5, the composite image moves downward from the previous sample to the current sample, and the amount of movement is Δd.

次にステップST3では、流速ベクトル算出手段53において、移動ベクトル△dと観測時間間隔△tより、移動ベクトル△d÷観測時間間隔△t=流速ベクトルの計算を行って、移動量を速度に換算し、メッシュ毎に流速ベクトルを算出する。この流速ベクトルはステップ2で求めた移動ベクトル△dの単位時間あたりの移動量を表しており、2次元の流速を示している。ステップST4では、流速ベクトル算出手段53によって算出されたメッシュ毎の流速ベクトルデータは、すべてのメッシュにおける流速ベクトルが集められて海流速度の分布となり、これが表示部6にて、表示処理部4で処理された高分解能のレーダ画像と重畳表示される。このように、メッシュ単位で算出された流速ベクトルを集めることにより、観測範囲の海流速度ベクトルの分布が求められる。   Next, in step ST3, the flow velocity vector calculation means 53 calculates the movement vector Δd ÷ observation time interval Δt = flow velocity vector from the movement vector Δd and the observation time interval Δt, and converts the movement amount into a speed. Then, the flow velocity vector is calculated for each mesh. This flow velocity vector represents the movement amount per unit time of the movement vector Δd obtained in Step 2, and represents a two-dimensional flow velocity. In step ST4, the flow velocity vector data for each mesh calculated by the flow velocity vector calculation means 53 is obtained by collecting the flow velocity vectors in all the meshes to obtain the ocean current velocity distribution, which is processed by the display processing unit 4 in the display unit 6. The superimposed high resolution radar image is displayed. In this way, by collecting the flow velocity vectors calculated in units of meshes, the distribution of ocean current velocity vectors in the observation range can be obtained.

以上のように、レーダ画像から観測周期及び最大流速より算出されるメッシュエリア毎に、反射波の強度分布より波紋データを抽出し、その波紋データの移動量より上記エリアについての流速を算出することにより、1レーダサイトの情報のみでレーダの覆域と同じ領域において、レーダの覆域内において均一な精度で海流速度が算出可能になる。   As described above, for each mesh area calculated from the observation period and maximum flow velocity from the radar image, ripple data is extracted from the intensity distribution of the reflected wave, and the flow velocity for the area is calculated from the movement amount of the ripple data. As a result, the ocean current velocity can be calculated with uniform accuracy within the radar coverage in the same area as the radar coverage with only one radar site information.

なお以上の説明では、レーザ座標の波紋データをXY座標に変換し、図5に示すような1辺が最大流速速度Vmax×観測時間間隔△tの四角形のメッシュを用い、そのメッシュの範囲内の移動ベクトル△dを算出したが、座標変換せずにレーザ座標のデータから直接移動ベクトル△dを算出することも可能である。
レーザ座標のデータをそのまま用いて移動ベクトル△dを算出する場合は、最大流速速度Vmax×観測時間間隔△tのメッシュは四角形ではなく、円形のレーダ画面の座標を所定角度で切り取った扇形のメッシュとなる。この場合、距離が遠くなるほど移動ベクトル△dの算出誤差は少し大きくなる。
In the above description, the ripple data of the laser coordinates are converted into XY coordinates, and a square mesh with one side as shown in FIG. 5 having a maximum flow velocity Vmax × observation time interval Δt is used. Although the movement vector Δd is calculated, it is also possible to calculate the movement vector Δd directly from the laser coordinate data without performing coordinate conversion.
When the movement vector Δd is calculated using the laser coordinate data as it is, the mesh of the maximum flow velocity Vmax × the observation time interval Δt is not a quadrangle, but a fan-shaped mesh obtained by cutting the coordinates of the circular radar screen at a predetermined angle. It becomes. In this case, the calculation error of the movement vector Δd becomes slightly larger as the distance increases.

実施の形態2
図1に示す実施の形態1では、レーダ画像のみをもとに海流速度分布の算出を行ったが、実施の形態2は信号処理部3がドップラー速度を算出可能なものとし、ブラッグ散乱機構より算出されるアンテナ視線方向の流速を流速算出部5に適用することで、海流速度の算出精度を高めるようにしたものである。
Embodiment 2
In the first embodiment shown in FIG. 1, the ocean current velocity distribution is calculated based only on the radar image, but in the second embodiment, the signal processing unit 3 can calculate the Doppler velocity, and the Bragg scattering mechanism is used. By applying the calculated flow velocity in the direction of the line of sight to the flow velocity calculation section 5, the calculation accuracy of the ocean current velocity is improved.

一般に海洋レーダでは、観測域内の海洋上に存在する物体の速度も検出される。その物体とは例えば船舶、洋上ブイ、陸地(島)などである。このような海上物の速度のスペクトラムが海流速度のスペクトラムと十分離れておれば、別の速度をもった物体であるという認識が容易にできるが、物体と海流速度のスペクトラムが重なったり、近接したりすると、両者の識別が困難となる。この発明の実施の形態2は、このような場合でも海流速度を精度よく測定できるようにしたものである。
図6に示すように、レーダ画像に船などの海上の浮遊物によりクラッタCが大きく検出されている場合は、流速ベクトルを算出するのに必要な前観測での波紋データと現観測での波紋データの比較対象を誤る可能性がある。その場合、上記のアンテナ視線方向の海洋流速をもとに、波紋の移動先を中心とした波紋移動予測ゲートGa〜Gb内においてのみ、比較対象の波紋データを検出することにより、海流速度の算出精度を高めることが出来る。
In general, the marine radar also detects the velocity of an object existing on the ocean in the observation area. The object is, for example, a ship, an offshore buoy, a land (island), or the like. If the spectrum of the velocity of such ocean objects is sufficiently far from the ocean current velocity spectrum, it can be easily recognized that the object has a different velocity, but the object and ocean current velocity spectrum overlap or are close to each other. In such a case, it becomes difficult to identify the two. The second embodiment of the present invention can measure the ocean current velocity with high accuracy even in such a case.
As shown in FIG. 6, when the clutter C is largely detected in the radar image due to a floating object such as a ship, the ripple data in the previous observation and the ripple in the current observation necessary for calculating the flow velocity vector. There is a possibility of incorrect data comparison. In that case, based on the ocean current velocity in the direction of the antenna line of sight, calculation of the ocean current velocity is performed by detecting the ripple data for comparison only in the ripple movement prediction gates Ga to Gb centered on the ripple destination. Accuracy can be increased.

この発明の海洋レーダ装置は、特に沿岸付近の海流速度の分布を測定するのに適しているが、これに限定されず、広域な覆域での海洋流速分布を測定することも可能で、またレーダ受信強度は波高に応じて増加するため、この発明を津波警報装置にも容易に拡張可能である。   The marine radar apparatus of the present invention is particularly suitable for measuring the distribution of ocean current velocity near the coast, but is not limited to this, and it is also possible to measure the ocean current velocity distribution in a wide coverage area. Since the radar reception intensity increases with the wave height, the present invention can be easily extended to a tsunami warning device.

この発明の実施の形態1に係る海洋レーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the marine radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る海洋レーダ装置の流速算出部の詳細構成図である。It is a detailed block diagram of the flow velocity calculation part of the marine radar apparatus according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る海洋レーダ装置の動作のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of operation | movement of the marine radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る海洋レーダ装置の波紋抽出手段の概念を表す図である。It is a figure showing the concept of the ripple extraction means of the marine radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る海洋レーダ装置の移動量算出手段の概念を表す図である。It is a figure showing the concept of the movement amount calculation means of the marine radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る海洋レーダ装置の移動量算出手段の概念を表す図である。It is a figure showing the concept of the movement amount calculation means of the marine radar apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:アンテナ部、 2:送受信部、
3:信号処理部、 4:表示処理部、
5:流速算出部、 6:表示部、
51:波紋抽出手段、 52:移動量算出手段、
53:流速ベクトル算出手段、 54:波紋データ記憶装置
1: antenna part, 2: transmission / reception part,
3: signal processing unit, 4: display processing unit,
5: Flow velocity calculation unit, 6: Display unit,
51: ripple extraction means, 52: movement amount calculation means,
53: Flow velocity vector calculation means, 54: Ripples data storage device

Claims (4)

海面に電波を放射して得られる反射波をビデオ信号として処理する信号処理部、この信号処理部からのビデオ信号より高分解レーダ画像を生成する表示処理部、この表示処理部で生成された高分解能レーダ画像をもとに、流速分布の算出を行う流速算出部、および流速算出部で算出された流速分布を前記高分解レーダ画像に重畳表示する表示部を備えたことを特徴とする海洋レーダ装置。   A signal processing unit that processes a reflected wave obtained by radiating radio waves on the sea surface as a video signal, a display processing unit that generates a high-resolution radar image from the video signal from the signal processing unit, and a high-frequency generated by the display processing unit A marine radar comprising: a flow velocity calculation unit that calculates a flow velocity distribution based on a resolution radar image; and a display unit that superimposes and displays the flow velocity distribution calculated by the flow velocity calculation unit on the high resolution radar image. apparatus. 流速算出部は、観測周期及び最大海流速度より算出されるメッシュエリア毎に、反射波の強度分布より波紋データを抽出し、その波紋データの移動量より上記エリアについての流速を算出することを特徴とする請求項1に記載の海洋レーダ装置。   The flow velocity calculation unit extracts ripple data from the intensity distribution of the reflected wave for each mesh area calculated from the observation period and the maximum ocean current velocity, and calculates the flow velocity for the area from the movement amount of the ripple data. The marine radar apparatus according to claim 1. 流速算出部は、レーダ画像を2値化し波紋データを抽出する波紋抽出手段と、前回観測された波紋データと今回観測された波紋データを比較し、移動ベクトルを算出する移動量算出手段と、前記移動ベクトルと観測時間間隔から流速ベクトルを算出する流速ベクトル算出手段とからなる請求項1または請求項2に記載の海洋レーダ装置。   The flow velocity calculation unit includes a ripple extraction unit that binarizes a radar image and extracts ripple data, a movement amount calculation unit that compares the ripple data observed last time with the ripple data observed this time, and calculates a movement vector; The marine radar apparatus according to claim 1, further comprising a velocity vector calculating unit that calculates a velocity vector from the movement vector and the observation time interval. 信号処理部は視線方向のドップラー計測を行う手段を有し、この信号処理部で得られたドップラー速度をもとにブラッグ散乱機構より算出される視線方向の海流速度を用いて、流速分布の算出精度を高めたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の海洋レーダ装置。   The signal processing unit has means to perform Doppler measurement in the line-of-sight direction. Based on the Doppler velocity obtained by this signal processing unit, the current velocity in the line-of-sight calculated by the Bragg scattering mechanism is used to calculate the flow velocity distribution. The marine radar device according to any one of claims 1 to 3, wherein the accuracy is improved.
JP2006072789A 2006-03-16 2006-03-16 Ocean radar device Pending JP2007248293A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006072789A JP2007248293A (en) 2006-03-16 2006-03-16 Ocean radar device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006072789A JP2007248293A (en) 2006-03-16 2006-03-16 Ocean radar device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007248293A true JP2007248293A (en) 2007-09-27

Family

ID=38592759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006072789A Pending JP2007248293A (en) 2006-03-16 2006-03-16 Ocean radar device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007248293A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011058808A (en) * 2009-09-07 2011-03-24 Japan Radio Co Ltd Radar image processing apparatus and meteorological radar system
DE112010002676T5 (en) 2009-06-22 2012-11-15 Central Research Institute Of Electric Power Industry (Criepi) METHOD OF MEASURING WATER QUALITY, METHOD FOR MEASURING WATER QUALITY AND PROGRAM FOR MEASURING WATER QUALITY FOR MARINE SURFACE LAYERS
JP2014098686A (en) * 2012-10-15 2014-05-29 Mitsubishi Electric Corp Ocean radar device
WO2015001892A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 古野電気株式会社 Hydrographic phenomenon detection device, radar device, hydrographic phenomenon detection method, and program
JP2015004610A (en) * 2013-06-21 2015-01-08 三菱電機株式会社 Ocean radar system
JP2015158435A (en) * 2014-02-25 2015-09-03 三菱電機株式会社 Ocean radar device
JP5905646B2 (en) * 2013-05-31 2016-04-20 三菱電機株式会社 Tsunami monitoring system
JP2016085206A (en) * 2014-10-22 2016-05-19 三菱電機株式会社 Tsunami monitoring system
WO2019234924A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 三菱電機株式会社 Radar device and signal processor
CN110673128A (en) * 2019-11-11 2020-01-10 南京信息工程大学 X-waveband shore-based radar flow measurement method based on intermittent up-down frequency modulation waves
CN115541927A (en) * 2022-10-27 2022-12-30 无锡睿尔特智能科技有限公司 Surface water flow velocity processing method based on velocity grid statistics
CN115598632A (en) * 2022-10-27 2023-01-13 无锡睿尔特智能科技有限公司(Cn) Surface water flow velocity processing method based on energy value weighting

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112010002676T5 (en) 2009-06-22 2012-11-15 Central Research Institute Of Electric Power Industry (Criepi) METHOD OF MEASURING WATER QUALITY, METHOD FOR MEASURING WATER QUALITY AND PROGRAM FOR MEASURING WATER QUALITY FOR MARINE SURFACE LAYERS
US8843318B2 (en) 2009-06-22 2014-09-23 Central Research Institute Of Electric Power Industry Water quality measuring method, water quality measuring device, and water quality measuring program for marine surface layers
JP2011058808A (en) * 2009-09-07 2011-03-24 Japan Radio Co Ltd Radar image processing apparatus and meteorological radar system
JP2014098686A (en) * 2012-10-15 2014-05-29 Mitsubishi Electric Corp Ocean radar device
JPWO2014192326A1 (en) * 2013-05-31 2017-02-23 三菱電機株式会社 Tsunami monitoring system
JP5905646B2 (en) * 2013-05-31 2016-04-20 三菱電機株式会社 Tsunami monitoring system
US9544748B2 (en) 2013-05-31 2017-01-10 Mitsubishi Electric Corporation Tsunami monitoring radar system including transmitting antenna for radiating transmission signal for detecting tsunami as radio wave toward sea
JP2015004610A (en) * 2013-06-21 2015-01-08 三菱電機株式会社 Ocean radar system
WO2015001892A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 古野電気株式会社 Hydrographic phenomenon detection device, radar device, hydrographic phenomenon detection method, and program
JPWO2015001892A1 (en) * 2013-07-04 2017-02-23 古野電気株式会社 Sea state detection device, radar device, sea state detection method, and program
JP2015158435A (en) * 2014-02-25 2015-09-03 三菱電機株式会社 Ocean radar device
JP2016085206A (en) * 2014-10-22 2016-05-19 三菱電機株式会社 Tsunami monitoring system
WO2019234924A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 三菱電機株式会社 Radar device and signal processor
JPWO2019234924A1 (en) * 2018-06-08 2020-12-17 三菱電機株式会社 Radar device and signal processor
CN110673128A (en) * 2019-11-11 2020-01-10 南京信息工程大学 X-waveband shore-based radar flow measurement method based on intermittent up-down frequency modulation waves
CN115541927A (en) * 2022-10-27 2022-12-30 无锡睿尔特智能科技有限公司 Surface water flow velocity processing method based on velocity grid statistics
CN115598632A (en) * 2022-10-27 2023-01-13 无锡睿尔特智能科技有限公司(Cn) Surface water flow velocity processing method based on energy value weighting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007248293A (en) Ocean radar device
EP3021136B1 (en) Weather information processing device, weather radar system, and weather information processing method
CN201262647Y (en) System for monitoring river flow speed parameter using VHF/UHF radar station
EP2382486B1 (en) A method for estimating an object motion characteristic from a radar signal, a computer system and a computer program product
US8059023B2 (en) Radar device for maritime surveillance
EP3418769B1 (en) System for determining the direction of a target and method therefor
US20140313072A1 (en) Ice keel prediction from sar, optical imagery and upward looking sonars
EP2016441A1 (en) A method for filtering sea clutter in a radar echo using a hydrographic model
JP2016536604A (en) System and associated method for detecting and locating underwater objects with neutral buoyancy, such as mooring mines
JP2009300207A (en) Ocean radar station and device for ocean radar observation
JP6192151B2 (en) Signal sorting apparatus, signal sorting method, and radar apparatus.
Dzvonkovskaya Ocean surface current measurements using HF radar during the 2011 Japan tsunami hitting Chilean coast
JP4825183B2 (en) Surface layer flow velocity estimation method, apparatus and program
EP3006956B1 (en) Surface tidal-current estimation device, radar device, surface tidal-current estimation method and surface tidal-current estimation program
CN117452391B (en) Scouring monitoring method, device, equipment, system and medium for offshore wind power pile foundation
EP2562558B1 (en) Process for the localization of targets drifting in the sea
JP5996259B2 (en) Tsunami detection device, tsunami detection method, and tsunami detection program
JP2012225667A (en) Ultrasonic transceiver, detection method for fixed quantity and detection method for fish amount
JP6154219B2 (en) Echo signal processing device, wave radar device, echo signal processing method, and echo signal processing program
JP6586462B2 (en) Water vapor observation device
US10809369B2 (en) Radar signal processing apparatus and radar signal processing method
RU75060U1 (en) ACOUSTIC LOCATION SYSTEM OF NEAR ACTION
JP2014232087A (en) Wave height measurement device and wave height measurement method
Kazimierski et al. Analysis of broadband radar picture in the aspect of marine target tracking
KR20080093569A (en) The ship safety navigation system using wave information according to radar measurement