JP2013190398A

JP2013190398A - レーダ表示処理装置、レーダ表示処理方法及びレーダ表示装置

Info

Publication number: JP2013190398A
Application number: JP2012058787A
Authority: JP
Inventors: Masaki Iwasaki; 正樹岩崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-26

Abstract

【課題】レーダビデオの航跡を表示し、さらに航跡の表示時間を調整することができるレーダ表示処理装置、レーダ表示処理方法及びこのレーダ表示処理装置を用いるレーダ表示装置を提供する。
【解決手段】プロットデータをフレーム毎に入力してその輝度を所定の減衰係数で減衰する輝度減衰処理部３８と、輝度減衰処理部３８で輝度が減衰されるプロットデータをフレーム毎に記憶する減衰表示ビデオメモリ３９と、レーダビデオの新たなフレームのプロットデータと減衰表示ビデオメモリ３９に記憶されている１フレーム前のプロットデータとを比較し、輝度が大きい方のプロットデータを選択してディスプレイ４に出力するレーダビデオ比較処理部３７とを具備する。また、レーダビデオ比較処理部３７は、減衰表示ビデオメモリ３９に記憶される１フレーム前のプロットデータを選択されるプロットデータと共にディスプレイ４へ出力する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、航跡等の軌跡をプロットで表示するための処理を行うレーダ表示処理装置、レーダ表示処理方法及びレーダ表示装置に関する。

一般にレーダ表示装置は、レーダ装置から検出された航空機や船舶等のレーダビデオデータをプロットデータに変換する。このプロットデータを周辺マップや他の航空機の識別リスト等と共にディスプレイに表示している。これにより、現在、レーダ装置の周囲に航空機や船舶等がどの位置に存在し、どのくらいの速度で移動しているかを把握している。

しかしながら、従来のレーダ表示装置では、プロットデータ更新の際、以前のプロットデータに新しいプロットデータを上書きしており、以前のプロットデータは消去されるため、進入経路等の航跡を表示する機能を備えていない。

特開平９−３１８７３０号公報

以上のように、従来のレーダ表示装置では、プロットデータ更新の際、以前のプロットデータが消去されるため、進入経路等の航跡を表示する機能を備えていない。

そこで、本実施形態は、上記の課題を鑑みてなされたもので、航空機や船舶等の監視用レーダにおいて、レーダビデオの航跡を表示し、さらに航跡の表示時間を調整することができるレーダ表示処理装置、レーダ表示処理方法及びこのレーダ表示処理装置を用いるレーダ表示装置を提供することを目的とする。

本実施形態によれば、レーダ表示処理装置は、アンテナにより受信するレーダ信号から目標を検出することにより得られるレーダビデオのプロットデータを表示装置に出力するレーダ表示処理装置において、前記プロットデータをフレーム毎に入力してその輝度を所定の減衰係数で減衰する減衰手段と、前記減衰手段で輝度が減衰されるプロットデータをフレーム毎に記憶する記憶手段と、前記レーダビデオの新たなフレームのプロットデータと前記記憶手段に記憶されている１フレーム前のプロットデータとを比較する比較手段と、前記比較手段により輝度が大きい方のプロットデータを選択して前記表示装置に出力する出力手段とを具備する。また、前記出力手段は、前記記憶手段に記憶される１フレーム前のプロットデータを前記選択されるプロットデータと共に前記表示装置へ出力する。

本実施形態に係るレーダ表示処理装置を備えるレーダ表示装置を示すブロック図である。図１に示すレーダ表示処理装置のレーダビデオデータ（レーダプロットデータ）を示す図である。図１に示すレーダビデオデータの時間毎の輝度減衰の一例を示す図である。図１に示すレーダ表示処理装置のレーダビデオデータの更新書込み、輝度減衰及びレーダビデオ表示のタイミングを示す図である。各フレームでのレーダビデオ表示画面の一例を示す図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るレーダ表示処理装置３を備えるレーダ表示装置を示すブロック図である。

このレーダ表示装置は、レーダ表示処理装置３とディスプレイ４とを備える。まず、アンテナ１で受信したレーダ信号からレーダ信号処理装置２で航空機や船舶等の目標を検出し、検出した目標のレーダ信号をレーダビデオ信号としてレーダ表示処理装置３に送る。レーダ表示処理装置３は、レーダビデオ信号をディスプレイ４で表示するための処理を行う。ディスプレイ４は、レーダ表示処理装置３で処理されたレーダビデオ信号を画面上に表示する。

次に、図１に示すレーダ表示処理装置３の構成について説明する。

レーダ表示処理装置３は、レーダビデオ受信部３１でレーダビデオ信号を受信し、レーダビデオプロット処理部３２でレーダビデオ信号をプロットデータに変換して、プロットデータを更新レーダビデオとして入力レーダビデオフレームメモリ３４、３５に記憶する。

上記入力レーダビデオフレームメモリ３４、３５は２バンクで構成される。一方のバンクでデータの更新をしている際、もう一方のバンクのデータはレーダビデオ比較処理部３７に送られ、バンクに記憶されていたデータの内容はレーダビデオクリア処理部３３により消去される。図１では、入力レーダビデオフレームメモリ３４をバンクＡ、入力レーダビデオフレームメモリ３５をバンクＢとする。各バンクでのレーダビデオデータの更新とレーダビデオデータの送信及び消去の切り替えは、処理切替タイミング生成部３６により行う。入力レーダビデオフレームメモリ３４、３５に記憶されるレーダビデオデータは、表示レートタイミングに同期して、レーダビデオ比較処理部３７により読み出される。

レーダビデオ比較処理部３７では入力レーダビデオフレームメモリ３４、３５に記憶されるレーダビデオデータと、減衰表示ビデオメモリ３９に記憶される輝度が減衰されるレーダビデオデータの画面上での同じピクセル位置に相当するレーダビデオデータとを比較し、輝度値の大きいレーダビデオデータを選択する。レーダビデオ比較処理部３７で選択されたレーダビデオデータは、グラフィックコントローラ等の画像処理部３１１で描画処理され、重畳処理部３１３でグラフィックフレームメモリ３１２に記憶された周辺マップ及び他の航空機の識別リスト等の画面と重畳され、ディスプレイインターフェイス３１４を介してディスプレイ４に出力され、ディスプレイ４で表示される。ここで、画像処理部３１１の制御は、ＣＰＵ３１０により行う。また、レーダビデオ比較処理部３７で選択されたレーダビデオデータは輝度減衰書込み処理部３８に送られる。輝度減衰書込み処理部３８では、レーダビデオ比較処理部３７から送られるレーダビデオデータの輝度データと輝度減衰係数を引き算し、輝度値を減らしたレーダビデオデータを生成する。

図２は、図１に示すレーダ表示処理装置３のレーダビデオデータ（レーダプロットデータ）を示す図である。

レーダフレームメモリ３４、３５に記憶するデータは、レーダビデオデータをレーダビデオプロット処理部３２で変換したレーダプロットデータである。このレーダプロットデータには輝度情報の整数部と小数部がある。小数部を設けることによって、輝度の減衰時間をより細かく調整できる。減衰輝度の計算は、レーダプロットデータから輝度減衰係数を引き算することにより算出される。レーダプロットデータが輝度減衰係数と同じまたは小さい値の場合、輝度データが０となり、ディスプレイ４に表示しない。ここで、輝度減衰書込み処理部３８の輝度減衰係数の設定は、ＣＰＵ３１０によって行われる。減衰係数を大きくすることで、より短い時間で輝度を減衰させることができ、減衰係数を小さくすることで、より長い時間で輝度を減衰させることができる。

図３は、レーダビデオデータの時間毎の輝度減衰の一例を示す図である。例として、減衰前のレーダビデオデータの輝度レベルが２５５、設定する減衰係数が３、５または８の場合について示す。輝度がフレーム（時間）毎に減衰し、ＣＰＵ３１０で設定する減衰係数により、輝度の減衰の仕方が変化していることがわかる。

すなわち、ＣＰＵ３１０から輝度減衰書込み処理部３８に設定する輝度減衰係数の値により輝度の減衰が変わるため、航跡の表示時間を調整することができる。

輝度値を減らしたレーダビデオデータは、減衰表示ビデオメモリ３９に記憶され、次の表示レートタイミングで、上記レーダビデオフレームメモリ３４、３５に記憶されたレーダビデオデータと比較する。また、輝度値が減衰されたレーダビデオデータは、上記選択されたレーダビデオデータと共に重畳処理部３１３に送られ、減衰処理前の位置にプロットされる。

次に、レーダ装置より得られたレーダビデオデータを表示するための処理方法について、図面を参照して説明する。

図４は、図１に示すレーダ表示処理装置のレーダビデオデータの更新書込み、輝度減衰及びレーダビデオ表示のタイミングを示す図、図５は、各フレームのレーダプロットデータ表示画面の例を示す図である。例として、３つのレーダビデオデータＡ、Ｂ、Ｃがレーダビデオ比較処理部３７に入力される場合について説明する。なお、レーダビデオデータは、Ａ→Ｂ→Ｃの順に入力される。

（フレーム１）
まず、レーダビデオ比較処理部３７に、データＡが入力される。入力されたデータＡは、重畳処理部３１３及び輝度減衰書込み部３８に送られる。輝度減衰書込み部３８に送られたデータＡは、輝度減衰処理され、減衰表示ビデオメモリ３９に記憶される。

図５（ａ）は、１フレーム目に目標を垂直方向から見た場合のレーダビデオ表示画面の一例を示す図、図５（ｄ）は、１フレーム目に目標を水平方向から見た場合のレーダビデオ表示画面の一例を示す図である。図５（ａ）及び図５（ｄ）に示すように、データＡの入力により、ディスプレイ４にデータＡが表示される。

（フレーム２）
次に、レーダビデオ比較処理部３７に、入力レーダビデオフレームメモリ３４に記憶されたデータＢが入力される。レーダビデオ比較処理部３７は、入力されたデータＢと減衰表示ビデオメモリ３９に記憶された輝度が減衰されたデータＡを比較する。比較した結果、輝度が減衰されたデータＡよりデータＢの輝度値が大きいため、レーダビデオ比較処理部３７は、データＢを選択する。選択したデータＢは、重畳処理部３１３及び輝度減衰書込み部３８に送られる。輝度減衰書込み部３８に送られたデータＢは、輝度減衰処理され、減衰表示ビデオメモリ３９に記憶される。また、減衰されたデータＡは、データＢと共に重畳処理部３１３に送られ、フレーム１と同じ画面のピクセル位置にプロットされる。

図５（ｂ）は、２フレーム目に目標を垂直方向から見た場合のレーダビデオ表示画面の一例を示す図、図５（ｅ）は、２フレーム目に目標を水平方向から見た場合のレーダビデオ表示画面の一例を示す図である。図５（ｂ）及び図５（ｅ）に示すように、データＢの入力により、ディスプレイ４にフレーム１より輝度が減衰されたデータＡ、入力されたデータＢが表示される。

（フレーム３）
次に、レーダビデオ比較処理部３７に、データＣが入力される。ここで、入力レーダビデオフレームメモリ３４に記憶されたデータＢは、レーダビデオクリア処理部３３により消去される。レーダビデオ比較処理部３７は、入力されたデータＣと減衰表示ビデオメモリ３９に記憶された輝度が減衰されたデータＢを比較する。比較した結果、輝度が減衰されたデータＢよりデータＣの輝度値が大きいため、レーダビデオ比較処理部３７は、データＣを選択する。選択したデータＣは、重畳処理部３１３及び輝度減衰書込み部３８に送られる。輝度減衰書込み部３８に送られたデータＣは、輝度減衰処理され、減衰表示ビデオメモリ３９に記憶される。また、減衰されたデータＡ及びＢは、データＣと共に重畳処理部３１３に送られ、フレーム２と同じ画面上のピクセル位置にプロットされる。

図５（ｃ）は、３フレーム目に目標を垂直方向から見た場合のレーダビデオ表示画面の一例を示す図、図５（ｆ）は、３フレーム目に目標を水平方向から見た場合のレーダビデオ表示画面の一例を示す図である。図５（ｃ）及び図５（ｆ）に示すように、データＣの入力により、ディスプレイ４にフレーム２より輝度が減衰されたデータＡ及びＢと入力されたデータＣが表示される。

上記の処理を繰り返しながら、ディスプレイ４に表示するレーダビデオ表示画面を生成する。

なお、いずれのフレームでも新たに入力されるデータのほうが、輝度値が大きい場合について表記しているが、輝度値が減衰されたデータの輝度値が新たに入力されるデータより大きい場合、輝度値が減衰されたデータを画面に表示する。また、図５のプロットは、色が濃いほど輝度が大きいことを意味する。

以上、本実施形態に係るレーダ表示処理装置３は、レーダビデオを表示する際、表示レーダビデオの輝度をフレーム（時間）の経過と共に減衰させることができる。すなわち、徐々に表示レーダビデオが消えるため、画面上に航跡が残る。したがって、このレーダ表示処理装置３を用いるレーダ表示装置は、レーダビデオの航跡を表示し、さらに航跡の表示時間を調整することができる。

以上、実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…アンテナ、２…レーダ信号処理装置、３…レーダ表示処理装置、３１…レーダビデオ受信部、３２…レーダビデオプロット処理部、３３…レーダビデオクリア処理部、３４，３５…入力レーダビデオフレームメモリ、３６…処理切替タイミング生成部、３７…レーダビデオ比較処理部、３８…輝度減衰書込み処理部、３９…減衰表示ビデオメモリ、３１０…ＣＰＵ、３１１…描画処理部、３１２…グラフィックフレームメモリ、３１３…重畳処理部、３１４…ディスプレイインターフェイス、４…ディスプレイ。

Claims

アンテナにより受信するレーダ信号から目標を検出することにより得られるレーダビデオのプロットデータを表示装置に出力するレーダ表示処理装置において、
前記プロットデータをフレーム毎に入力してその輝度を所定の減衰係数で減衰する減衰手段と、
前記減衰手段で輝度が減衰されるプロットデータをフレーム毎に記憶する記憶手段と、
前記レーダビデオの新たなフレームのプロットデータと前記記憶手段に記憶されている１フレーム前のプロットデータとを比較する比較手段と、
前記比較手段により輝度が大きい方のプロットデータを選択して前記表示装置に出力する出力手段とを具備し、
前記出力手段は、前記記憶手段に記憶される１フレーム前のプロットデータを前記選択されるプロットデータと共に前記表示装置へ出力することを特徴とするレーダ表示処理装置。
前記出力手段で選択されるプロットデータを前記減衰手段に入力してその輝度を減衰させ、前記新たなフレームのプロットデータと比較し、輝度が大きいプロットデータを前記表示装置へ出力するという一連の動作を繰り返し、
前記プロットデータの前記表示装置への出力は、前記プロットデータの輝度がゼロになるまで繰り返すことを特徴とする請求項１記載のレーダ表示処理装置。
アンテナにより受信するレーダ信号から目標を検出することにより得られるレーダビデオのプロットデータを表示装置に出力するレーダ表示処理装置に用いられるレーダ表示処理方法において、
レーダビデオの新たなフレームのプロットデータと記憶されている１フレーム前のプロットデータとを比較し、
輝度が大きい方のプロットデータを選択して前記表示装置に出力し、
一方で輝度が大きいプロットデータの輝度を減衰し、
前記輝度が減衰されたプロットデータを記憶し、以後前記動作を繰り返すこと
を特徴とするレーダ表示処理方法。
アンテナにより受信するレーダ信号から目標を検出することにより得られるレーダビデオのプロットデータを表示装置に出力し、前記表示装置に表示するレーダ表示装置において、
前記プロットデータをフレーム毎に入力してその輝度を所定の減衰係数で減衰する減衰手段と、
前記減衰手段で輝度が減衰されるプロットデータをフレーム毎に記憶する記憶手段と、
前記レーダビデオの新たなフレームのプロットデータと前記記憶手段に記憶されている１フレーム前のプロットデータとを比較する比較手段と、
前記比較手段により輝度が大きい方のプロットデータを選択して前記表示装置に出力する出力手段とを具備し、
前記出力手段は、前記記憶手段に記憶される１フレーム前のプロットデータを前記選択されるプロットデータと共に前記表示装置へ出力することを特徴とするレーダ表示装置。
前記出力手段で選択されるプロットデータを前記減衰手段に入力してその輝度を減衰させ、前記新たなフレームのプロットデータと比較し、輝度が大きいプロットデータを前記表示装置へ出力するという一連の動作を繰り返し、
前記プロットデータの前記表示装置への出力は、前記プロットデータの輝度データがゼロになるまで繰り返すことを特徴とする請求項４記載のレーダ表示装置。