JP2010190772A - 後方乱気流検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】航空機の飛行方向に直交する方向に大気中へ光パルスを発射し、その大気からの反射光を一空間断面の信号として受信する電磁波送受信部1と、受信信号から空間断面のドップラ風速分布を算出し、ドップラ風速分布から空間断面の後方乱気流の位置を算出する信号処理部2と、空間断面の後方乱気流の位置を表示する表示部3とを備え、信号処理部2は、受信信号に基づき、処理単位毎に風速値を算出して空間断面のドップラ風速分布を算出するドップラ風速分布算出部21と、算出されたドップラ風速分布と、パラメータにより算出されたドップラ風速分布モデルとの相互相関処理から、後方乱気流を検出する検出処理部22と、相互相関処理の相関値が所定の値である空間断面の所定の位置から、空間断面の後方乱気流の位置を算出する乱気流位置算出部23とを有する。
【選択図】図1
Description
この発明の実施の形態1に係る後方乱気流検出装置について図1及び図2を参照しながら説明する。この発明の実施の形態1に係る後方乱気流検出装置は、ドップラ風速分布モデルを使用して後方乱気流を検出するものである。図1は、この発明の実施の形態1に係る後方乱気流検出装置の構成を示すブロック図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
この発明の実施の形態2に係る後方乱気流検出装置について図3から図7までを参照しながら説明する。この発明の実施の形態2に係る後方乱気流検出装置は、テンプレートを使用して後方乱気流を検出するものである。図3は、この発明の実施の形態2に係る後方乱気流検出装置の検出処理部の構成を示すブロック図である。なお、この発明の実施の形態2に係る後方乱気流検出装置の全体構成は、上記の実施の形態1と同様である。
Claims (5)
- 航空機の飛行方向に直交する方向に大気中へ電磁波を所定仰角の範囲内で発射した後、その大気からの反射波を一空間断面の信号として受信する電磁波送受信部と、
前記電磁波送受信部からの受信信号に基づき、空間断面のドップラ風速分布を算出し、算出したドップラ風速分布から空間断面における後方乱気流の位置を算出する信号処理部と、
前記信号処理部により算出された空間断面における後方乱気流の位置を表示する表示部とを備え、
前記信号処理部は、
前記電磁波送受信部からの受信信号に基づき、所定の距離分解能及び所定の角度分解能からなる処理単位毎に風速値を算出し、それらの結果より空間断面におけるドップラ風速分布を算出するドップラ風速分布算出部と、
前記ドップラ風速分布算出部により算出されたドップラ風速分布と、後方乱気流を模擬するためのパラメータにより算出されたドップラ風速分布モデルとの相互相関処理を行うことにより、後方乱気流を検出する検出処理部と、
前記相互相関処理の相関値が所定の値である空間断面の所定の位置から、空間断面における後方乱気流の位置を算出する乱気流位置算出部とを有する
ことを特徴とする後方乱気流検出装置。 - 前記検出処理部は、
後方乱気流を模擬するための航空機に関するパラメータを使用して後方乱気流モデルを含んだドップラ風速分布モデルを算出するドップラ風速分布モデル算出部と、
前記ドップラ風速分布モデル算出部により算出したドップラ風速分布モデルと前記ドップラ風速分布算出部により算出されたドップラ風速分布との相互相関処理により相関値を求める相互相関処理部と、
前記相互相関処理部により求められた相関値のうち最も高い相関値と所定の閾値との比較を行って空間断面における後方乱気流を検出する相関値比較部と、
最も高い相関値が閾値を超えていない場合は、前記パラメータを変更して前記ドップラ風速分布モデル算出部へ出力するパラメータ出力部とを含む
ことを特徴とする請求項1記載の後方乱気流検出装置。 - 航空機の飛行方向に直交する方向に大気中へ電磁波を所定仰角の範囲内で発射した後、その大気からの反射波を一空間断面の信号として受信する電磁波送受信部と、
前記電磁波送受信部からの受信信号に基づき、空間断面のドップラ風速分布を算出し、算出したドップラ風速分布から空間断面における後方乱気流の位置を算出する信号処理部と、
前記信号処理部により算出された空間断面における後方乱気流の位置を表示する表示部とを備え、
前記信号処理部は、
前記電磁波送受信部からの受信信号に基づき、所定の距離分解能及び所定の角度分解能からなる処理単位毎に風速値を算出し、それらの結果より空間断面におけるドップラ風速分布を算出するドップラ風速分布算出部と、
前記電磁波送受信部から発射されるビームの仰角に応じたテンプレートを使用して、前記ドップラ風速分布算出部により算出されたドップラ風速分布にテンプレートマッチング処理を行うことにより、後方乱気流を検出する検出処理部と、
前記相互相関処理の相関値が所定の値である空間断面の所定の位置から、空間断面における後方乱気流の位置を算出する乱気流位置算出部とを有する
ことを特徴とする後方乱気流検出装置。 - 前記検出処理部は、
空間断面におけるドップラ風速分布に後方乱気流の検出範囲である所定のフレームを設定するフレーム設定部と、
前記電磁波送受信部から発射されるビームの仰角に応じた複数種類のテンプレートを使用して、設定されたフレームにテンプレートマッチング処理を行うテンプレートマッチング部と、
前記テンプレートマッチング処理により得られた特徴量のうち、所定の特徴量を後方乱気流候補として選出する特徴量算出部と、
背景風の風速値を算出し、前記後方乱気流候補の風速値と前記背景風の風速値の差分から背景風比較値を算出する背景風比較値算出部と、
前記背景風比較値算出部により算出された背景風比較値と所定の閾値との比較を行って空間断面における後方乱気流を検出する背景風比較値比較部と、
背景風比較値が閾値を超えていない場合は、前記テンプレートを変更して前記テンプレートマッチング部へ出力するテンプレート出力部とを含む
ことを特徴とする請求項3記載の後方乱気流検出装置。 - 前記テンプレートは、所定の角度以下である仰角が低い場合は、正と負のマトリクス構造を持つマトリクス型テンプレートを使用し、前記所定の角度より仰角が高い場合には、正とゼロのマトリクス構造を持ちかつ所定の傾きを持つ傾斜マトリクス型テンプレート、正と負のマトリクス構造を持ちかつ所定の傾きを持つ傾斜マトリクス型テンプレートの少なくとも1つを使用する
ことを特徴とする請求項3又は4記載の後方乱気流検出装置。
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