JP3463734B2 - 気象観測レーダシステム - Google Patents

気象観測レーダシステム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動する目的物を
探索し観測する気象観測レーダシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、気象観測の分野ではレーダ装置
を用いて、気象現象に起因して空中に分布する水滴など
の反射体に電波を当て、その受信エコーから関連した情
報を取得することが行われている。例えば、一般の気象
観測レーダでは、方位方向に回転走査を行い、レーダ装
置の設置場所を中心とした円形領域を探索することが行
われる。例えば、円形観測領域全域の気象状況を観測す
る方法としては、ＣＡＰＰＩ（constant altitude plan
e position indicator）走査がある。ＣＡＰＰＩ走査と
は、探索用レーダアンテナが方位方向の回転走査と仰角
の変更との双方により、例えば各方位について異なる仰
角での送受信を行うものである。例えば、アンテナを方
位方向に１回転させるごとに仰角をある範囲内で順次変
更させるといった走査が行われる。
【０００３】また、気象学等の研究目的でレーダ装置が
用いられる場合は、対象とする気象現象の存在する範囲
のみをレーダビームにて走査すればよい。そのため、そ
の気象現象の位置と空間範囲に応じて、観測者がレーダ
走査範囲を設定することにより、全方位・全範囲を観測
するよりも高い時間分解能で観測を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記全方位及び仰角方
向にアンテナ部を回転走査して、円形観測領域の気象状
況を観測する従来の気象レーダ装置の場合、観測領域の
任意の場所において発生・移動する目的物（霧、雷雲
等）を常時観測するため、目的物が存在しないような場
合においても常にアンテナ部を全方位及び仰角方向に回
転走査させなければならない。
【０００５】しかし、全観測領域を観測するためには、
アンテナ走査に時間がかかるため、観測の時間分解能が
低下するという問題があった。
【０００６】また、一般にＣＡＰＰＩ走査では、ＣＡＰ
ＰＩ一周期に要する時間を短縮する理由から観測仰角を
間引くため仰角方向の空間分解能が低下するという問題
もあった。
【０００７】さらに、この種の気象レーダにおいては、
半径方向の観測範囲をより広範囲に設定した場合、気象
レーダの設置場所から遠く離れた遠方の観測領域におい
ては視線方向と直交する方向の空間分解能が大幅に広が
るため、遠方の観測領域における空間分解能は著しく低
下するという問題もあった。
【０００８】空間分解能が低下すると、気象現象の内部
構造を詳細に観測することができなくなるため、高精度
な気象予測を行うことができなくなる。
【０００９】これらの問題点を解決する一手段として、
例えばＲＨＩ（range height indicator）走査する気象
レーダ装置（以下、ＲＨＩ気象レーダという）等を用い
た観測があるが、このような解決手段の場合、観測範囲
が限定されるため観測範囲外で発生した他の気象現象を
観測することができないという問題が生じる。
【００１０】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、観測可能領域において発生、移動、消滅す
る気象現象を効率的にかつ高精度に検知、観測できる気
象観測レーダシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る気象観測レ
ーダシステムは、移動する複数の目的物を探索し観測す
る気象観測レーダシステムにおいて、前記複数の目的物
に向けられる観測用レーダアンテナと、探索領域を仰角
方向にファン状に広がったファンビームにより走査する
探索用レーダアンテナと、前記探索用レーダアンテナを
方位方向の回転走査と仰角の変更とを行うよう走査駆動
する探索用レーダ制御部と、前記探索データに基づいて
前記複数の目的物の所在を検出する目的物所在検出部
と、検出された前記複数の目的物の所在情報に基づい
て、前記観測用レーダアンテナによる前記複数の目的物
に対するそれぞれの走査範囲を決定する走査範囲決定部
と、前記それぞれの走査範囲に基づいて前記観測用レー
ダアンテナを走査駆動する観測用レーダ制御部と、を有
し、前記観測用レーダアンテナにより前記複数の目的物
の高分解能観測を行うものである。
【００１２】前記探索データ取得部は、さらに、前記３
次元走査により得られたデータから定高度ＰＰＩ表示に
対応した探索データを生成する探索データ処理部を有す
るものである。
【００１３】また、移動する複数の目的物を探索し観測
する気象観測レーダシステムにおいて、前記複数の目的
物に向けられる観測用レーダアンテナと、探索領域を仰
角方向にファン状に広がったファンビームにより走査す
る探索用レーダアンテナと、前記探索用レーダアンテナ
を方位方向の回転走査を行うよう走査駆動する探索用レ
ーダ制御部と、前記探索データに基づいて前記複数の目
的物の所在を検出する 目的物所在検出部と、検出された
前記複数の目的物の所在情報に基づいて、前記観測用レ
ーダアンテナによる前記複数の目的物に対するそれぞれ
の走査範囲を決定する走査範囲決定部と、前記それぞれ
の走査範囲に基づいて前記観測用レーダアンテナを走査
駆動する観測用レーダ制御部と、を有し、前記観測用レ
ーダアンテナにより前記複数の目的物の高分解能観測を
行うものである。
【００１４】また、さらに前記探索用レーダアンテナを
用いて得られた過去の前記探索データに基づいて前記複
数の目的物の所在を予測する移動予測部を有し、前記観
測用レーダアンテナにより前記複数の目的物の高分解能
観測を行うものである。
【００１５】また、さらに前記探索用レーダアンテナを
用いて得られた過去の高分解能観測データに基づいて前
記複数の目的物の所在を予測する移動予測部を有し、前
記観測用レーダアンテナにより前記複数の目的物の高分
解能観測を行うものである。
【００１６】さらに他の本発明に係る気象観測レーダシ
ステムは、移動する複数の目的物を探索し観測する気象
観測レーダシステムにおいて、互いに異なる地点に配置
され、それぞれ前記複数の目的物に向けられる複数の観
測用レーダアンテナと、探索領域を所定周期ごとに走査
する探索用レーダアンテナと、これら観測用レーダアン
テナと探索用レーダアンテナとに接続され、これらの走
査駆動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前
記探索用レーダアンテナを走査駆動する探索用レーダ制
御部と、前記探索データに基づいて前記複数の目的物の
所在を検出する目的物所在検出部と、前記所定周期ごと
に更新される検出された前記複数の目的物の所在情報に
基づいて、前記各目的物について観測を行う前記観測用
レーダアンテナを決定し、この決定した前記観測用レー
ダアンテナの走査範囲をそれぞれ決定する走査範囲決定
部と、前記各走査範囲に基づいて前記各観測用レーダア
ンテナをそれぞれ走査駆動する観測用レーダ制御部と、
前記各観測用レーダアンテナの受信データに基づいて前
記目的物の高分解能観測データを生成する高分解能観測
データ処理部と、を有するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】［実施の形態１］ 次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明
する。
【００１８】図１は、本発明の実施の形態である気象観
測レーダシステムの概略のブロック図である。本装置
は、２つのレーダアンテナを有する。一つは探索用レー
ダアンテナ２であり、探索データ取得部である探索レー
ダ部４の一部を構成する。探索レーダ部４はこの他、探
索用レーダアンテナ２の駆動及び電波の送受信等の処理
のため、探索用レーダ制御部６、送受信部８、信号処理
部１０、データ処理部１２、表示部１４を含んでいる。
もう一つのアンテナは観測用レーダアンテナ２２であ
り、観測レーダ部２４の一部を構成する。観測レーダ部
２４はこの他、観測用レーダアンテナ２２の駆動及び電
波の送受信等の処理のため、観測用レーダ制御部２６、
送受信部２８、信号処理部３０、データ処理部３２、表
示部３４を含んでいる。また、探索レーダ部４と観測レ
ーダ部２４との間には気象現象検出部４０と走査範囲決
定部４２が介在している。
【００１９】送受信部８、２８はそれぞれ電波の送受を
切り替える送受切替回路、送信回路、及び受信回路を含
む。探索用レーダアンテナ２又は観測用レーダアンテナ
２２は送受切替回路を介して送信回路から送信信号を供
給され、電波をビーム状に放射する。本装置では、探索
用レーダアンテナ２、観測用レーダアンテナ２２として
空間分解能の高いペンシルビームに対応したものを用い
る。例えば、それらから放射されるビームの幅は、放射
角にして１度程度の細いものである。送受信部８、２８
はアンテナに、ある時間だけ送信信号を供給すると、送
受切替回路を切り替え動作してアンテナを受信回路に接
続する。受信回路は各アンテナが受ける放射電波のエコ
ーを探知する。
【００２０】探索用レーダアンテナ２は、探索用レーダ
制御部６によって、その向きを制御されＣＡＰＰＩ走査
を行う。
【００２１】一方、観測用レーダアンテナ２２は観測用
レーダ制御部２６によって、後述するように、全天空面
のうち指定された領域に対して電波の送受信を行うよう
に、その向きを走査駆動される。
【００２２】信号処理部１０、３０は、受信信号に対
し、エコー強度、ドップラ速度、ドップラ速度幅の算出
等の信号処理を行う。データ処理部１２、３２は受信信
号から得られるデータを表示部１４、３４の表示に適し
た形式に加工するといった処理を行う。例えば、データ
処理部１２は、ＣＡＰＰＩ走査により得られるデータを
方位、仰角、エコー距離に基づいて再構成して、一定高
度面でのエコー強度を抽出するという処理も行う。表示
部１４、３４はデータ処理部１２、３２から出力される
データ処理結果を画面表示する。
【００２３】気象現象検出部４０は、探索用レーダアン
テナ２による受信信号から得られるデータに基づいて、
観測対象とする所定の気象現象の所在を検出する目的物
所在検出部である。例えば、気象現象検出部４０は、積
乱雲や雷雲の検出や、ウィンドシェアの検出等を行う。
例えば、雷雲の検出は、エコー強度、又はそれと高層気
象データとから得られるパラメータである発雷危険度が
所定の閾値を超える領域が所定の大きさ以上であること
に基づいて判定される。また、ウィンドシェアは、例え
ばドップラ速度場の空間微分が大きい部分として検出さ
れる。
【００２４】走査範囲決定部４２は、気象現象検出部４
０により検出された気象現象の所在に応じて、観測用レ
ーダアンテナ２２により走査される方向を、例えば方位
角範囲及び仰角範囲によって指定するものであり、その
出力は観測用レーダ制御部２６に渡され、観測用レーダ
アンテナ２２の走査駆動制御に用いられる。
【００２５】次に本装置の処理・動作について説明す
る。図２は、本装置における概略の処理の流れを示すフ
ロー図である。また図３は、本装置の探索用レーダアン
テナ２及び観測用レーダアンテナ２２の走査を示す模式
図である。処理は、大きくは、探索レーダ部４、気象現
象検出部４０及び走査範囲決定部４２での処理を含んだ
ループＳ５０と、観測レーダ部２４で行われるループＳ
５２を含んでいる。
【００２６】探索用レーダアンテナ２は、既に述べたよ
うに、ＣＡＰＰＩ走査を行う。例えば、ＣＡＰＰＩ走査
は、図に示すビーム６８の回転走査の軌跡６０〜６６を
順に実現することにより、低仰角から高仰角までの変更
が行われる。このようなＣＡＰＰＩ走査は、レーダを中
心とした覆域全範囲の空間を探索することが可能であ
り、レーダの覆域内であれば基本的にどこで目的とする
気象現象が発生してもそのエコーを捉えることができ
る。
【００２７】探索レーダ部４では、探索用レーダ制御部
６は予め定められた回転周期及び仰角の変更幅等のパラ
メータに基づいて、探索用レーダアンテナ２をＣＡＰＰ
Ｉ走査させ、送受信部８、信号処理部１０及びデータ処
理部１２が受信信号に基づくデータを取得し出力する
（Ｓ７０）。このデータは気象現象検出部４０へ渡さ
れ、気象現象検出部４０は、当該データに基づいて、目
的とする気象現象の検出処理を行う（Ｓ７２）。目的と
する気象現象が検出された場合は（Ｓ７４）、その所在
情報、すなわち方位や高度といった情報が走査範囲決定
部４２に通知される。走査範囲決定部４２はこれらの情
報に基づいて、観測用レーダアンテナ２２による走査範
囲を決定し、これを共有メモリや磁気記録ディスク等の
記憶手段７６に格納・保存する（Ｓ７８）。なお、本装
置では、ＣＡＰＰＩ走査を一周期完了する毎に（Ｓ８
０）、それを観測レーダ部２４側のループＳ５２へ通知
する（Ｓ８２）。
【００２８】探索レーダ部４は、以上のように、ループ
Ｓ５０により、ＣＡＰＰＩの完了通知や気象現象検出に
伴う処理を適宜行いながら、ＣＡＰＰＩ走査を繰り返
す。
【００２９】一方、観測用レーダアンテナ２２は、例え
ばＲＨＩ走査を行う。ＲＨＩ走査は、所定の仰角範囲で
垂直方向にアンテナの向きを変化させるものであり、例
えば図に示す軌跡９０に沿って、ビーム９２を往復運動
させるものである。また、観測用レーダアンテナ２２
を、ＲＨＩ走査に代えて、所定の角度範囲でアンテナを
方位方向に走査させるセクター（sector）走査させるこ
ととしてもよい。また仰角を所定範囲内で順次変えなが
らセクター走査させたり、方位を所定範囲内で順次変え
ながらＲＨＩ走査させたりする２次元的な走査を行わせ
ることとしてもよい。これらの走査は、レーダを中心と
した覆域全範囲の空間の探索に比べて、極めて短時間で
１周期を完了することが可能である。例えば、ＣＡＰＰ
Ｉ走査の１周期には５分を要するかもしれないが、ＲＨ
Ｉの１周期は２０〜３０秒程度で完了することができる
であろう。つまり、観測用レーダアンテナ２２による走
査は、探索用レーダアンテナ２による走査に比べて短周
期であり、よって時間分解能が高い観測を行うことがで
きる。
【００３０】観測レーダ部２４では、観測用レーダ制御
部２６が既に設定されている走査範囲に基づいて観測用
レーダアンテナ２２をＲＨＩ走査（若しくはセクター走
査等）を繰り返す（Ｓ１００）。その周期の中で、探索
レーダ部４からのＣＡＰＰＩ走査の一周期完了通知を受
けると（Ｓ１０２）、観測レーダ部２４は記憶手段７６
に保存された、直近のＣＡＰＰＩ一周期の間に検出され
た気象現象に応じた走査範囲を取り出し、観測用レーダ
制御部２６に設定する（Ｓ１０４）。観測用レーダ制御
部２６は、このようにＣＡＰＰＩ一周期毎に更新される
走査範囲を用いて、ＲＨＩ走査等の観測用レーダアンテ
ナ２２の走査を継続する。
【００３１】ここで、既に捕捉されている気象現象に関
しては、新たな走査範囲はそれまでの走査範囲をずらし
た近傍に設定されるであろう。一方、新たな気象現象が
検出された場合には、それまでの走査範囲とは全く異な
った方向に新たな走査範囲が設定されることになる。
【００３２】また、観測レーダ部２４に設定される走査
範囲の数、つまり観測用レーダアンテナ２２により高い
分解能で観測することができる気象現象の数は、一つに
は限る必要はない。本装置は、観測用レーダアンテナ２
２によりある気象現象の観測を継続する一方で、探索用
レーダアンテナ２により新たな観測対象となる気象現象
を探知することができるという特徴を有するので、記憶
手段７６には、複数の走査範囲が格納されうる。これに
応じて、観測用レーダ制御部２６も複数の走査範囲を設
定可能に構成することができる。このように複数の走査
範囲を設定された場合、観測用レーダ制御部２６は、例
えばそれぞれの範囲を順番に走査していく。なお、複数
走査範囲を設定すると、その数に応じて各範囲の走査が
巡ってくる時間間隔が長くなり、時間分解能が犠牲とな
る。よって、設定できる走査範囲数には所定の上限を設
けるのがよいであろう。
【００３３】なお、上述した本装置では探索用レーダア
ンテナ２の仰角を段階的に変化させる走査を行わせ、そ
の結果をデータ処理部１２においてＣＡＰＰＩ表示用に
変換する構成を述べた。このようにＣＡＰＰＩ表示とす
ることにより、表示部１４における表示結果が操作者に
理解されやすいという利点がある。しかし、探索レーダ
部４に本質的に要求される機能は気象現象の所在方向の
探知であるので、当該機能の実現のためだけであれば、
データ処理部１２をＣＡＰＰＩ表示のための処理を行わ
ない構成とし、気象現象検出部４０へ渡される探索デー
タを例えば単純なＰＰＩ表示のものとすることも可能で
ある。
【００３４】また、探索レーダ部４に本質的に要求され
る機能は気象現象の所在方向の探知であるという観点に
基づけば、探索用レーダアンテナ２の走査駆動自体も、
上述したＣＡＰＰＩ走査である必要はない。例えば、仰
角を変更しないＰＰＩ走査とすることも考えられる。
【００３５】なお、上述の処理では、探索レーダ部４は
ＣＡＰＰＩ走査の１周期毎にこれを観測レーダ部２４へ
通知し、観測レーダ部２４はそのタイミングで記憶手段
７６の格納内容に応じて、走査範囲の設定・更新処理Ｓ
１０４を行うこととしたが、このタイミングは他の態様
も可能である。例えば、気象現象検出部４０が気象現象
を検出したタイミングで随時、観測レーダ部２４の設定
・更新処理Ｓ１０４を行うように構成してもよい。
【００３６】［実施の形態２］ 図４は、本発明の第２の実施の形態である気象観測レー
ダシステムにおける探索用レーダアンテナ２０２及び観
測用レーダアンテナ２２の走査を示す模式図である。本
装置の構成は基本的には図１に示す上記実施の形態と同
様であるので省略する。
【００３７】本装置が上記実施の形態の装置と基本的に
異なる点は、探索用レーダアンテナにある。本発明で
は、高分解能観測は観測用レーダアンテナにより行われ
るので、探索用レーダアンテナは気象現象の所在を探知
できる空間分解能さえ有していれば基本的には用が足り
る。そこで、本装置の探索用レーダアンテナ２０２は、
探索用レーダアンテナ２よりビーム幅が広いファンビー
ムの送受信を行うこととしたものである。
【００３８】このようにファンビームを用いて気象現象
の探索を行うことにより、ＣＡＰＰＩ走査における仰角
変更のステップ幅を大きくすることができ、ＣＡＰＰＩ
走査の１周期を短くすることができる。つまり、発生か
ら消滅までの寿命が短い気象現象を見逃す確率を低下さ
せることできるといった利点や、気象現象の初期段階を
見逃すことがないといった利点がある。
【００３９】［実施の形態３］ 図５は、本発明の第３の実施の形態である気象観測レー
ダシステムにおける探索用レーダアンテナ３０２及び観
測用レーダアンテナ２２の走査を示す模式図である。本
装置の構成は基本的には図１に示す上記実施の形態と同
様であるので省略する。
【００４０】本装置が上記第２の実施の形態の装置と異
なる点は、探索用レーダアンテナの走査方法にある。本
装置の探索用レーダアンテナ３０２も、第２の実施の形
態の装置の探索用レーダアンテナ２０２と同様、ファン
ビームの送受信を行うが、ＣＡＰＰＩ走査ではなく、単
純なＰＰＩ走査を行われる。つまり、本装置の探索用レ
ーダ制御部６は、探索用レーダアンテナ３０２の方位方
向の１回転毎にその仰角を変更する操作を行わない。
【００４１】このようにファンビームを用いてＰＰＩ走
査とすることにより、探索用レーダアンテナ３０２の走
査の１周期をさらに短くすることができる。探索効率を
低下させずにこの利点を得るためには、探索用レーダア
ンテナ３０２が探索用レーダアンテナ２０２より大きな
ファンビーム幅を有するようにする点に構成上の留意が
払われる。なお、探索用レーダアンテナ３０２のビーム
幅は理想的には９０度であるが、それ以下のビーム幅、
例えば７０〜８０度といったアンテナであっても本装置
に用いることは可能である。
【００４２】［実施の形態４］ 図６は、本発明の第４の実施の形態である気象観測レー
ダシステムの概略のブロック図である。図において、第
１の実施の形態の装置と同様の構成要素には同一の符号
を付し説明を省略する。本装置は、観測用レーダアンテ
ナ２２により気象現象の高分解能観測を行うものであ
り、観測レーダ部２４の構成は第１の実施の形態と同様
である。
【００４３】本装置の特徴は、広範囲の気象現象の探索
を、第１の実施の形態における探索レーダ部４に代え
て、非レーダ方式の他の気象観測機器４００により得ら
れるデータを用いて行う点にある。例えば、当該気象観
測機器４００を観測対象領域に複数配置し、それらが採
集する気象データを通信回線を通じて、観測レーダ部２
４の設置場所へ収集する。
【００４４】気象現象検出部４０２はこのように収集さ
れた例えば降雨、気圧、気温、風速といった気象データ
に基づいて、観測対象とする気象現象が起こっている地
域を検出し、又は起こりそうな地域を推定する。走査範
囲決定部４０４は、気象現象検出部４０２が特定した地
域に観測用レーダアンテナ２２が向くようにその走査範
囲を決定する。これに続く観測レーダ部２４における動
作及び処理は、第１の実施の形態と同様であるので説明
を省略する。
【００４５】気象観測機器４００としては、既存の気象
観測システムを用いることも可能である。この場合、既
存の気象観測システムが本装置の気象現象検出部４０２
に接続される。例えば、そのような気象観測システムと
しては、気象庁が運用するアメダス（ＡＭｅＤＡＳ：au
tomated meteorological data acquition system）を採
用することができる。ＡＭｅＤＡＳは全国約１３００カ
所の無人自動観測所から所定時間毎に雨量等のデータを
集信して、気象庁本庁の他、各予報中枢に配信するシス
テムである。また、静止気象衛星「ひまわり」の観測デ
ータを気象現象検出部４０２の入力として用い、本装置
を構成することも可能である。このように既存の気象観
測システムのデータの提供を受けることにより、第１の
実施の形態に係る装置とほぼ同様の効果を有する気象観
測レーダシステムを簡便に構成することができる。
【００４６】なお、第１の実施の形態においては、観測
目的物の大きさ（規模）を検出することができ、検出さ
れた観測目的物の大きさに応じて方位角及び仰角方向の
走査範囲を決定できる。しかし、本実施の形態において
は、特に観測目的物の鉛直方向の上方を得にくい。その
ため、本システムにおける観測用レーダの走査範囲は、
気象現象検出部４０２からの情報からは方位角のみ決定
され、仰角方向の走査範囲は観測目的物の種類に応じて
設定される。例えば、観測目的物が霧のようなものであ
る場合には低高度付近にしか存在しないので、４５°付
近まで、また雷雲等の場合には高高度にわたって存在し
うるので、９０°付近まで走査を行うようにされる。
【００４７】［実施の形態５］ 図７は、本発明の第５の実施の形態である気象観測レー
ダシステムの概略のブロック図である。図において、第
１の実施の形態の装置と同様の構成要素には同一の符号
を付し説明を省略する。本装置の特徴は、移動予測部５
００を備えた点にある。
【００４８】探索レーダ部４は、探索用レーダアンテナ
２をＣＡＰＰＩ走査するため、一般に同一の観測対象は
おおよそＣＡＰＰＩ走査の１周期に１回しか検知されな
い。この周期は例えば数分といった単位の時間となりう
る。観測対象の移動速度が速い場合、その１周期の間に
観測対象が、設定された観測用レーダアンテナ２２の走
査範囲の外へ移動してしまうことが起こりうる。このよ
うな場合、目的気象現象は走査範囲内に捕捉されている
間は第１の実施の形態の装置と同様、良好な時間分解
能、空間分解能で高分解能観測されるが、走査範囲外に
移動してしまうと、次に探索レーダ部４により探索・捕
捉されるまで観測されないことになり不都合である。本
装置は、この問題を解決するものである。移動予測部５
００は、観測対象気象現象の探索レーダ部４による過去
の捕捉位置に基づいて、次のＣＡＰＰＩ走査による捕捉
までの間の時刻における対象の位置を予測、推定する。
例えば、移動予測部５００は、探索レーダ部４による直
近２回の捕捉位置を外挿する演算処理を行い、走査範囲
から対象が逸脱しないような時間間隔でその新たな位置
を算定する。なお、外挿は過去の２つの位置による線形
的な外挿に限られず、より多数の過去の位置を用いた高
次関数に基づいて行うこともできる。
【００４９】図８は、本装置における概略の処理の流れ
を示すフロー図である。以下、図８に基づいて、本装置
の動作、処理を説明する。なお、図８において図２と同
一の処理には同じ符号を付して説明を簡単とする。処理
は大きくは、探索レーダ部４、気象現象検出部４０、走
査範囲決定部４２、移動予測部５００での処理を含んだ
ループＳ５１０と、観測レーダ部２４で行われるループ
Ｓ５１２を含んでいる。
【００５０】処理Ｓ７０〜Ｓ８２は第１の実施の形態と
同様の処理である。ＣＡＰＰＩ走査の周期毎に、観測レ
ーダ部２４へのＣＡＰＰＩ完了通知と後述する気象現象
の同定処理Ｓ５２０が行われた後、走査範囲の決定が行
われる。決定された走査範囲は記憶手段７６に格納され
る。
【００５１】さて、本装置では、ＣＡＰＰＩ走査の周期
を補間するタイミングで移動予測のタイミングが設けら
れる。ここで、ＣＡＰＰＩ走査の第ｎ周期の完了のタイ
ミングを時刻Ｔ＝Ｔ(n)、またＣＡＰＰＩ走査の周期を
τとし、移動予測のタイミングはＴ＝Ｔ(n)〜Ｔ(n+1)の
期間をｋ等分するように設けられるとする。この場合、
移動予測タイミングは、例えばＴ＝Ｔ(n)〜Ｔ(n+1)の間
に（ｋ−１）個設定される。それらの時刻Ｔをｔ(n,1)
〜ｔ(n,k-1)で表すこととすると、ｔ(n,m)＝Ｔ(n)＋ｍ
τ／ｋとなる。移動予測部５００は、計時手段を有し、
時刻Ｔ＝ｔ(n,m)を検知すると（Ｓ５２２）、移動予測
処理Ｓ５２４を行う。移動予測処理は例えば、過去２回
のＣＡＰＰＩ走査、つまり第（n-2)周期と第（n-1)周期
のそれぞれの走査における同一の気象現象の検出時刻Ｔ
＝ＴOBJ(n-2)、ＴOBJ(n-1)とそれらの各時刻における対
象の位置Ｐ(n-2)、Ｐ(n-1)とを用いて行うことができ
る。予測される位置ｐ(n,m)は線形補間により次式で表
される。
【００５２】
【数１】ｐ(n,m)＝P(n-1)＋{P(n-1)−P(n-2)}・{t(n,m)
−TOBJ(n-1)}/{TOBJ(n-1)−TOBJ(n-2)}……(1) この予測結果が記憶手段５２６に格納され、観測レーダ
部２４側のループＳ５１２に移動予測を行ったことが通
知される（Ｓ５２４）。記憶手段５２６に格納される予
測結果は、気象現象の例えば中心等の位置（方位、仰
角）である。簡便な方法では、走査範囲のサイズは直前
のものをそのまま維持し、その同一のサイズの走査範囲
の配置のみを予測結果として得られた位置へ移動させる
ことができる。しかし、走査範囲も位置同様に外挿、推
定することも可能である。
【００５３】さて、本装置においては、複数の気象現象
が検出された場合、あるいはクラッタが存在する場合、
移動予測を行うためにそれらを識別する必要がある。つ
まり、（１）式における位置Ｐ(n-2)、Ｐ(n-1)は互いに
同一の気象現象の異なる時刻における位置でなければな
らず、位置Ｐ(n-2)がある気象現象、Ｐ(n-1)が他の気象
現象のものであってはならない。気象現象同定処理Ｓ５
２０はこの識別処理を行う。つまり、気象現象同定処理
Ｓ５２０は、第ｎ周期のＣＡＰＰＩ走査において検出さ
れた気象現象が第（ｎ−１）周期において既に検出され
ていたものであるのか、新しく検出されたものであるの
かを区別するとともに、既に検出されていたものである
場合には、その過去の位置のどれと対応づけられるべき
ものかを判断する。その判断結果は、例えば気象現象の
識別番号といった形で、各気象現象に付与され、この識
別番号により同一の気象現象の位置の時系列変化が管理
される。
【００５４】例えば複数の気象現象同士の識別は、移動
予測同様、過去の位置Ｐ(n-2)、Ｐ(n-1)を用いて行うこ
とができる。例えば、簡単には、ある気象現象の測定さ
れた位置Ｐ(n)が他の気象現象の測定位置のいずれより
も、識別番号Ｎ＝ｊの気象現象の過去の位置Ｐ(n-2)、
Ｐ(n-1)を外挿した位置Ｐ'(n)に近ければ、当該気象現
象は識別番号Ｎ＝ｊの気象現象が移動してきたものであ
ると判断する。一方、位置Ｐ(n)がいずれの位置Ｐ'(n)
に対しても所定の基準値以上、隔たっている場合には、
当該気象現象は新たに検出されたものであると判断す
る。なお、記憶手段５２６に格納される移動予測値もこ
の識別番号が与えられ、互いに識別される。
【００５５】一方、観測レーダ部２４側のループＳ５１
２における処理Ｓ１００〜Ｓ１０４は第１の実施の形態
と基本的に同様の処理であり、ＣＡＰＰＩ走査の周期毎
にその完了通知を受け、走査範囲等、観測用レーダ制御
部２６の設定の更新が行われる。但し、本装置では判断
処理Ｓ１０２においては、ＣＡＰＰＩ走査の完了通知を
受けていないと判断された場合に直ちに処理Ｓ１００に
復帰するのではなく、移動予測通知の有無を確認する処
理（Ｓ５５０）へ分岐する。処理Ｓ５５０において移動
通知がない場合には、処理Ｓ１００へ復帰するが、ルー
プＳ５１０側から移動予測通知を受けている場合には、
続いて、記憶手段５２６に格納された移動予測結果を読
み出して、観測用レーダ制御部２６の設定を変更する処
理を行った後（Ｓ５５２）、処理Ｓ１００へ復帰する。
【００５６】以上の構成の本装置によれば、観測対象の
気象現象の移動速度が速い場合でも、それを見失うこと
なく継続して観測することができる。
【００５７】［実施の形態６］ 図９は、本発明の第６の実施の形態である気象観測レー
ダシステムの概略のブロック図である。図において、第
１の実施の形態の装置と同様の構成要素には同一の符号
を付し説明を省略する。本装置の特徴は、観測用レーダ
制御部２６が観測用レーダアンテナ２２をＲＨＩ走査と
セクター走査とを組み合わせた２次元的な走査を行い、
かつ移動予測部６００を備え、第５の実施の形態と同
様、気象現象の追尾性能を向上させた点にある。
【００５８】移動予測部６００は、観測対象気象現象の
観測レーダ部２４による過去の捕捉位置に基づいて、次
のＣＡＰＰＩ走査による捕捉までの間の時刻における対
象の位置を予測、推定する。ＲＨＩ走査とセクター走査
とを組み合わせた走査とは、例えば、既に述べたよう
に、ＲＨＩ走査による一定方位における鉛直走査を順
次、方位を変えて行う走査、又は逆にセクター走査によ
る一定仰角における水平走査を順次、仰角を変えて行う
走査である。これにより、観測レーダ部２４では観測対
象の気象現象の２次元的なエコー像を取得することがで
きる。
【００５９】移動予測部６００は、データ処理部３２か
ら観測対象のエコーデータを取得する。そして例えば、
移動予測部６００は、走査範囲内に捕捉されている観測
対象の２次元的なエコー像位置の移動を、当該エコー像
のデータに基づいて検出し、その移動ベクトルを外挿す
ることにより、観測対象の移動先を予測、推定する。例
えば、エコー像の重心を求め、その変位を検知すること
により移動ベクトルを求めることができる。予測結果
は、移動予測部６００から観測用レーダ制御部２６へ与
えられ、観測用レーダ制御部２６はそれに基づいて観測
用レーダアンテナ２２の向きを調整し、観測対象を追尾
する。なお、移動予測部６００を、観測レーダ部２４内
に構成するか否かは任意である。
【００６０】図１０は、本装置における概略の処理の流
れを示すフロー図である。以下、図１０に基づいて、本
装置の動作、処理を説明する。なお、図１０において図
２と同一の処理には同じ符号を付して説明を簡単とす
る。処理は大きくは、探索レーダ部４、気象現象検出部
４０、走査範囲決定部４２、移動予測部５００での処理
を含み第１の実施の形態と同様のループＳ５０と、観測
レーダ部２４で行われるループＳ６１２を含んでいる。
【００６１】本装置の処理の特徴を有するループＳ６１
２は、観測用レーダ制御部２６が設定された走査範囲等
の条件に基づいて、ＲＨＩ走査（Ｓ６２０）とセクター
走査と（Ｓ６２２）を行う。これら処理Ｓ６２０、Ｓ６
２２により実現される走査は、既に述べたように、ＲＨ
Ｉ走査によりある方位で鉛直走査を行い、次に方位を変
えて（セクター走査）、再びＲＨＩ走査を行うという手
順を繰り返す走査方法である。
【００６２】１回の上記２次元走査が完了すると観測レ
ーダ部２４は、ループＳ５０からのＣＡＰＰＩ走査完了
通知の有無を確認する。そして、通知があれば（Ｓ１０
２）、記憶手段７６に格納されたＣＡＰＰＩ走査による
観測結果に基づいて走査範囲等の観測用レーダ制御部２
６の設定を更新し（Ｓ１０４）、処理Ｓ６２０、Ｓ６２
２に復帰する。一方、ＣＡＰＰＩ走査完了通知を受けて
いないと判断された場合に直ちに処理Ｓ１００に復帰す
るのではなく、判断処理Ｓ６２４へ分岐する。処理Ｓ６
２４は、観測用レーダアンテナ２２の走査範囲に捕捉し
ている観測対象のエコー像がその走査範囲から逸脱しよ
うとしているかどうかを判断する。例えば、この判断は
そのエコー像の重心と走査範囲の縁との距離が所定値以
下になったことに基づいて行われる。逸脱するおそれが
あると判断された場合には、移動予測、推定の処理が行
われる（Ｓ６２６）。処理Ｓ６２６により予測又は推定
された観測対象位置は観測用レーダ制御部２６に設定さ
れ、観測用レーダ制御部２６はこれに基づいて観測用レ
ーダアンテナ２２の向きを変更、調整する（Ｓ６２
８）。その後、処理は処理Ｓ６２０へ復帰する。
【００６３】以上の構成の本装置によっても、観測対象
の気象現象の移動速度が速い場合の追尾を行い、対象を
見失うことなく継続して観測することができる。
【００６４】［実施の形態７］ 以下の図において、第１の実施の形態の装置と同様の構
成要素には同一の符号を付し説明を省略する。図１１
は、本発明の第７の実施の形態である気象観測レーダシ
ステムの概略のブロック図である。本システムの特徴
は、互いに異なる地点に配置された複数の観測レーダ部
２４と、探索レーダ部４とが制御部により集中管理、制
御されるシステムの形態に構成された点にある。各観測
レーダ部２４-1〜２４-n、探索レーダ部４及び気象観測
装置網７００は制御部へ自身が取得した観測データを送
り、一方、制御部７０２は各観測レーダ部２４-1〜２４
-n及び探索レーダ部４に対してそれらの各アンテナを制
御するための情報を送る。
【００６５】図１２は、本システムのより詳細な構成を
示すブロック図である。各観測レーダ部２４-1〜２４-n
は基本的には第１の実施の形態と同様の構成であり、観
測用レーダアンテナ２２、観測用レーダ制御部２６、送
受信部２８、信号処理部３０及びデータ処理部３２を含
んで構成されるが、本システムの各観測レーダ部は遠隔
の制御部７０２により制御されるため、それらには表示
部３４は必ずしも必要とはされない。制御部７０２は、
データ処理部７０４とレーダ統合制御部７０６とを含ん
で構成される。データ処理部７０４は、各観測レーダ部
２４-1〜２４-nからの観測データ、探索レーダ部４から
の観測データ及び気象観測装置網７００からの観測デー
タを、通信回線を介して例えばリアルタイムで収集し、
一括処理する。レーダ統合制御部７０６はデータ処理部
７０４での処理結果に基づいて、各観測用レーダアンテ
ナ２２及び探索用レーダアンテナ２の走査を制御する。
すなわち、レーダ統合制御部７０６は例えば、各観測用
レーダアンテナ２２及び探索用レーダアンテナ２の走査
駆動を司る観測用レーダ制御部２６及び探索用レーダ制
御部６に走査範囲等のパラメータ変更等の指示を行う。
【００６６】図１３は、制御部７０２の詳細な構成を示
すブロック図である。データ処理部７０４は、観測レー
ダ部２４等からの気象データを統合処理する気象データ
統合処理部７１０、得られたデータから目的とする気象
現象を検出する気象現象検出部７１２及び操作者にデー
タやその解析結果を提示する表示部７１４を含んで構成
される。一方、レーダ統合制御部７０６は、各地に配置
された観測レーダ部２４-1〜２４-n等の動作を監視する
動作監視部７２０、各観測レーダ部の観測用レーダ制御
部２６及び探索レーダ部４の探索用レーダ制御部６にそ
れらの走査範囲や観測諸元を設定する制御情報設定部７
２２、複数の観測レーダ部のうち検出された目的現象を
観測するために使用するものを選定する観測レーダ選定
部７２４とを含んで構成される。
【００６７】次に、本システムの動作・処理について説
明する。
【００６８】探索レーダ部４は常時動作させられ、それ
が取得した気象観測データは制御部７０２のデータ処理
部７０４に入力される。この気象観測データは、気象デ
ータ統合処理部７１０を経由して気象現象検出部７１２
へ渡される。気象現象検出部７１２は、気象データ統合
処理部７１０から得た探索レーダ部４のデータに基づい
て観測対象となる気象現象を検出し、その位置や大きさ
といった情報をレーダ統合制御部７０６へ出力する。ま
た、この気象現象の検出処理において、気象観測装置網
７００から得られる例えば気温、気圧等のデータを併せ
て利用してもよい。気象観測装置網７００は例えば、第
４の実施の形態で述べたようなアメダスのような各地に
配置された観測装置により構成される。さらに、この検
出処理においては、気象データ統合処理部７１０によっ
て統合・一括処理された、観測レーダ部２４-1〜２４-n
により得られた観測データを用いて、より正確な観測情
報による観測対象の追尾等の処理を実現することができ
る。
【００６９】なお、データ処理部７０４においては、表
示部７１４に、気象現象の追尾状況を観測者が確認でき
るようなデータを表示させる。これにより、観測者は、
異なる複数の観測レーダ部によって観測されたデータを
１つの統合されたデータとして認識することができる。
【００７０】レーダ統合制御部７０６においては、観測
レーダ選定部７２４が、検出された気象現象を高分解能
観測するために適切な１又は複数の観測レーダ部を、各
地に配置された観測レーダ部２４-1〜２４-nの中から選
択する。この選択は、例えば、予め与えられた各観測レ
ーダ部の位置情報及び地図情報と、データ処理部７０４
から渡された観測対象の位置、大きさに基づいて行われ
る。レーダの放射ビームはアンテナから遠ざかるにつれ
拡がり、クロスレンジ方向の空間分解能が劣化するの
で、例えば、観測対象に近い観測レーダ部を選択するこ
とにより、より高精度の空間分解能での観測を行うこと
ができる。また、複数の観測レーダ部２４として、観測
対象を取り囲むような位置関係にあるものを選択するこ
とにより、ある気象現象を多面的に観測することができ
る。
【００７１】制御情報設定部７２２は、観測対象と選択
された観測レーダ部との相対位置関係と、観測対象の大
きさに基づいて、当該選択された観測レーダ部の走査範
囲と、その他の観測諸元とを決定し、これらを当該観測
レーダ部に対し指示する。
【００７２】探索レーダ部４は、自身を中心とした観測
範囲内の気象状況を所定周期で観測している。観測レー
ダ選定部７２４、制御情報設定部７２２は、この周期的
に得られる探索レーダ部４からのデータに応じて、選択
される観測レーダ部を変更するか現状のまま継続するか
の判断、また各観測レーダ部の走査範囲等の設定の変更
・更新処理を行う。また、制御部７０２は、例えば、探
索レーダ部４がその１周期中に複数の気象現象を捕捉し
た場合、それぞれに応じた観測レーダ部２４を選択し、
各気象現象を分担、高分解能観測させることができる。
【００７３】図１４は、本システムの使用状態を説明す
る模式図である。この図は、地表面に対し垂直な面内に
おけるビームのジオメトリを示すものである。探索レー
ダ部４は、電波の波長として例えばＣバンドを使用し、
例えば半径２００ｋｍ程度といった広い範囲を探索範囲
とし、その範囲内に発生したり通過したりする目的気象
現象を検知する。このように観測範囲が大きいと地表面
７３０が有する曲率や、途中に存在する山、建物等の障
害物の影響を無視できなくなる。つまり、遠方において
はレーダのビーム７３２がはるかに上空を通過すること
になり、探索レーダ部４では低層での気象現象を観測で
きないおそれがある。また、遠方では、ビームが広がる
ため空間分解能が低下するという問題もある。しかし、
本システムによれば、このような探索レーダ部４から遠
方の気象現象であっても、最寄りの観測レーダ部２４が
選択され、当該観測レーダ部により高分解能観測を行う
ことができる。観測レーダ部は、各地に分散配置される
ので、観測レーダ部相互の間隔に応じた範囲の観測を行
えればよい。よって、観測レーダ部は探索レーダ部４よ
り到達距離の短い、短い波長の電波、例えばＸバンドや
Ｋａバンドを使用することができる。つまり、このよう
な短い波長の電波を用いることにより、その到達距離が
短くなるが、一方でビーム７３４のビーム幅を小さくす
ることができ高い空間分解能を得ることができる。この
ように、本システムは、探索レーダ部４にて気象現象の
探索を行い、それにより検出された現象を観測レーダ部
２４により高分解能観測するものである。
【００７４】図１５は、本システムの探索レーダ部４及
び観測レーダ部２４の配置の一例を示す模式的な平面図
である。図において黒丸印が探索レーダ部４の位置を示
し、複数の三角印がそれぞれ観測レーダ部２４の位置を
示す。図示されるように、本システムでは、複数の観測
レーダ部２４が、探索レーダ部４の覆域に応じて分散配
置される。
【００７５】探索レーダ部４の気象現象検出部７１２
が、例えば、その探索範囲内を移動する気象現象７５０
-1〜７５０-5を検出すると、観測レーダ選定部７２４が
例えばその最寄りの観測レーダ部２４ａ〜２４ｅを選択
する。そして制御情報設定部７２２が、選択された観測
レーダ部２４から見た気象現象の方位等を算定し、さら
に当該観測レーダ部２４の走査範囲を決定する。決定さ
れた走査範囲は当該観測レーダ部２４へ伝送され、これ
に設定される。例えば、探索レーダ部４は時刻Ｔ＝Ｔ
OBJ(n)において気象現象７５０-1を検出すると、観測レ
ーダ部２４ａを選択して、これに高分解能観測を行わせ
る。気象現象が移動して時刻Ｔ＝ＴOBJ(n+1)において気
象現象７５０-2の位置に来ると、探索レーダ部４はこれ
を検出し、気象現象７５０-2の位置に応じた観測レーダ
部２４ｂを選択して、これに高分解能観測を行わせる。
以下、この動作を、気象現象７５０が探索レーダ部４の
探索範囲外に移動するまで繰り返す。このとき、探索レ
ーダ部４は、例えば、気象現象の移動予測を行って、そ
の結果を選択した観測レーダ部２４に通知し、当該観測
レーダ部２４はその情報に基づいて気象現象を追尾す
る。ここでは、一つの観測レーダ部２４を選択する例を
述べたが、上述したように複数の観測レーダ部２４を選
択して同時に気象現象を高分解能観測させることとして
もよい。
【００７６】また、図示例では、探索レーダ部４は一つ
としたが、これを異なる複数箇所に分散配置する構成も
可能である。この場合、例えば、それらの制御部７０２
は複数の探索レーダ部４の動作を統括するように構成さ
れる。
【００７７】以上のような構成により、比較的広い範囲
における気象状況を複数の観測レーダ部２４により観測
する場合、各観測レーダ部２４の動作を探索レーダ部４
からの情報に基づいてコントロールすることにより、効
率的に精度よい測定を行うことができる。
【００７８】なお、制御部７０２において、第５の実施
の形態同様、各観測レーダ部２４からの現在及び過去デ
ータに基づいて、目的とする気象現象の移動予測を行う
移動予測部を備えることもできる。これにより、観測目
的物が、それを現在捕捉している観測レーダ部から次に
どの観測レーダ部の覆域へ移動するかを予測することが
できる。
【００７９】また、各観測レーダ部２４において、第６
の実施の形態と同様、自身の観測データに基づいて観測
目的物の移動を予測する移動予測部を備え、例えば当該
観測レーダ部の走査範囲を変更するという構成も可能で
ある。
【００８０】図１６は、本システムの動作の一例を説明
するための模式図である。制御部７０２は、レーダ統合
制御部７０６により探索レーダ部４を制御駆動し、例え
ばその第ｋ周期の終了タイミングＴ(k)にて、当該周期
で検出された観測目的物に応じた観測レーダ部２４の設
定を行う。図示する例では、周期ｎの走査にて、探索レ
ーダ部４は観測目的物としてターゲット１、２、３の３
つを検出する。そして制御部７０２は時刻Ｔ(n)にて、
例えば観測レーダ部Ａに対しては、ターゲット１、２の
観測を、また観測レーダ部Ｂに対してはターゲット１、
３の観測を指示する。ここで、ターゲット１は、観測レ
ーダ部Ａ、Ｂの双方の覆域にあることが制御部７０２に
より判断され、両観測レーダ部の観測対象物として指定
されている。制御部７０２のレーダ統合制御部７０６
が、具体的には観測レーダ部Ａ、Ｂそれぞれの観測用レ
ーダ制御部２６に対して、例えば探索レーダ部４から得
たデータに基づき走査範囲を設定する。観測レーダ部Ａ
はターゲット１、２に対応した走査範囲を設定される
と、探索レーダ部４が周期（ｎ＋１）の探索を行う間、
それら走査範囲に基づいて２つのターゲット１、２を交
互に繰り返して観測する。また観測レーダ部Ｂはターゲ
ット１、３に対応した走査範囲を設定されると、それら
走査範囲に基づいて２つのターゲット１、３を交互に繰
り返して観測する。なお、この各ターゲットの走査範囲
を決定するに際し、制御部７０２は気象観測装置網７０
０から得たデータを考慮することも可能である。
【００８１】さて、このような観測レーダ部Ａにおける
ターゲット１、２の交互観測、観測レーダ部Ｂにおける
ターゲット１、３の交互観測は、レーダ統合制御部７０
６が観測用レーダ制御部２６の設定を変更するまで継続
される。この変更は例えば、探索レーダ部４の周期（ｎ
＋１）の走査が終了したタイミングＴ(n+1)にて行われ
うる。図示する例では、周期（ｎ＋１）の走査にて、探
索レーダ部４は観測目的物としてターゲット２、３、４
の３つを検出し、その検出データに基づき制御部７０２
はターゲット２が観測レーダ部Ａの覆域に存在し、ター
ゲット３、４が観測レーダ部Ｂの覆域に存在すると判断
する。そしてレーダ統合制御部７０６が、例えば観測レ
ーダ部Ａに対しては、ターゲット２のみの観測を、また
観測レーダ部Ｂに対してはターゲット３、４の観測を指
示する。つまり、観測レーダ部Ａの観測用レーダ制御部
２６に設定される走査範囲は、周期ｎに対応して設定さ
れたターゲット１、２に対応した２つの走査範囲から、
ターゲット２の新たな位置に対応した走査範囲のみへ更
新される。一方、観測レーダ部Ｂの観測用レーダ制御部
２６に設定される走査範囲は、周期ｎに対応して設定さ
れたターゲット１、３に対応した２つの走査範囲から、
ターゲット３の新たな位置に対応した走査範囲と新たに
検出されたターゲット４に対応した走査範囲とに更新さ
れる。これにより観測レーダ部Ａはターゲット２を反復
して走査、観測し、一方、観測レーダ部Ｂはターゲット
３、４を交互に走査、観測する動作を行う。
【００８２】
【発明の効果】本発明の気象観測レーダシステムによれ
ば、探索用レーダがファンビームにより行った探索領域
内の探索データを探索データ取得部が取得し、そのデー
タに基づいて目的物所在検出部が目的物の所在を検出
し、それにより決定された走査範囲に観測用レーダアン
テナを向けて目的物の観測が行われる。これにより、観
測用レーダは、広い範囲から目的物を検出する必要がな
くなり、そのビーム幅を絞ってより空間分解能の高い測
定を行うことができる効果が得られる。また、目的物の
検出は探索データ取得部が行うので、観測用レーダは、
検出された目的物の観測を継続することができ、観測の
時間分解能も向上する効果がある。さらに、探索用レー
ダアンテナはファンビームを用いて探索を行うことによ
り、目的物の探索時間を短縮することができる効果があ
る。
【００８３】また本発明の気象観測レーダシステムによ
れば、探索用レーダの３次元走査により得られたデータ
から定高度ＰＰＩ表示（ＣＡＰＰＩ）に対応した探索デ
ータが生成される。ＣＡＰＰＩを行うことで、観測者は
装置による観測状況の把握が容易となる効果がある。
【００８４】本発明の気象観測レーダシステムによれ
ば、過去の探索データに基づいて目的物の所在を予測す
る移動予測部、または過去の高分解能観測データに基づ
いて目的物の所在を予測する移動予測部を備えることに
より、探索用レーダの探索の１周期よりも目的物の移動
速度が速い場合であっても、それを見失うことなく追尾
でき、継続的な観測を行うことができる効果がある。
【００８５】また、本発明の気象観測レーダシステムに
よれば、観測用レーダが複数箇所の分散配置され、これ
らと探索用レーダとが統合的に制御される。これによ
り、より広範囲の観測を効率的に行うことができる効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態である気象観測レ
ーダシステムの概略のブロック図である。
【図２】 第１の実施の形態の装置における概略の処理
の流れを示すフロー図である。
【図３】 第１の実施の形態の装置における探索用レー
ダアンテナ及び観測用レーダアンテナの走査を示す模式
図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態である気象観測レ
ーダシステムにおける探索用レーダアンテナ及び観測用
レーダアンテナの走査を示す模式図である。
【図５】 本発明の第３の実施の形態である気象観測レ
ーダシステムにおける探索用レーダアンテナ及び観測用
レーダアンテナの走査を示す模式図である。
【図６】 本発明の第４の実施の形態である気象観測レ
ーダシステムの概略のブロック図である。
【図７】 本発明の第５の実施の形態である気象観測レ
ーダシステムの概略のブロック図である。
【図８】 第５の実施の形態の装置における概略の処理
の流れを示すフロー図である。
【図９】 本発明の第６の実施の形態である気象観測レ
ーダシステムの概略のブロック図である。
【図１０】 第６の実施の形態の装置における概略の処
理の流れを示すフロー図である。
【図１１】 本発明の第７の実施の形態である気象観測
レーダシステムの概略のブロック図である。
【図１２】 第７の実施の形態のシステムのより詳細な
構成を示すブロック図である。
【図１３】 第７の実施の形態に係る制御部の詳細な構
成を示すブロック図である。
【図１４】 第７の実施の形態のシステムの使用状態を
説明する模式図である。
【図１５】 第７の実施の形態のシステムの探索レーダ
部及び観測レーダ部の配置の一例を示す模式的な平面図
である。
【図１６】 第７の実施の形態のシステムの動作例を説
明するための模式図である。
【符号の説明】
２，２０２，３０２ 探索用レーダアンテナ、４ 探索
レーダ部、６ 探索用レーダ制御部、８，２８ 送受信
部、１０，３０ 信号処理部、１２，３２ データ処理
部、１４，３４ 表示部、２２ 観測用レーダアンテ
ナ、２４ 観測レーダ部、２６ 観測用レーダ制御部、
４０ 気象現象検出部、４２ 走査範囲決定部、４００
気象観測機器、４０２ 気象現象検出部、４０４ 走
査範囲決定部、５００，６００ 移動予測部、７００
気象観測装置網、７０２ 制御部、７０４ データ処理
部、７０６ レーダ統合制御部、７１０ 気象データ統
合処理部、７１２ 気象現象検出部、７１４ 表示部、
７２０ 動作監視部、７２２制御情報設定部、７２４
観測レーダ選定部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−43493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−118283（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−168186（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−35850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−43494（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−140227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−204379（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−10057（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01W 1/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動する複数の目的物を探索し観測する
    気象観測レーダシステムにおいて、 前記複数の目的物に向けられる観測用レーダアンテナ
    と、探索領域を仰角方向にファン状に広がったファンビーム
    により走査する探索用レーダアンテナと、 前記探索用レーダアンテナを方位方向の回転走査と仰角
    の変更とを行うよう走査駆動する探索用レーダ制御部
    と、 前記探索データに基づいて前記複数の目的物の所在を検
    出する目的物所在検出部と、 検出された前記複数の目的物の所在情報に基づいて、前
    記観測用レーダアンテナによる前記複数の目的物に対す
    るそれぞれの走査範囲を決定する走査範囲決定部と、 前記それぞれの走査範囲に基づいて前記観測用レーダア
    ンテナを走査駆動する観測用レーダ制御部と、 を有し、前記観測用レーダアンテナにより前記複数の目
    的物の高分解能観測を行うことを特徴とする気象観測レ
    ーダシステム。
  2. 【請求項２】 前記探索データ取得部は、さらに、前記
    ３次元走査により得られたデータから定高度ＰＰＩ表示
    に対応した探索データを生成する探索データ処理部を有
    すること、を特徴とする請求項１記載の気象観測レーダ
    システム。
  3. 【請求項３】 移動する複数の目的物を探索し観測する
    気象観測レーダシステムにおいて、 前記複数の目的物に向けられる観測用レーダアンテナ
    と、探索領域を仰角方向にファン状に広がったファンビーム
    により走査する探索用レーダアンテナと、 前記探索用レーダアンテナを方位方向の回転走査を行う
    よう走査駆動する探索用レーダ制御部と、 前記探索データに基づいて前記複数の目的物の所在を検
    出する目的物所在検出部と、 検出された前記複数の目的物の所在情報に基づいて、前
    記観測用レーダアンテ ナによる前記複数の目的物に対するそれぞれの走査範囲
    を決定する走査範囲決定部と、 前記それぞれの走査範囲に基づいて前記観測用レーダア
    ンテナを走査駆動する観測用レーダ制御部と、 を有し、前記観測用レーダアンテナにより前記複数の目
    的物の高分解能観測を行うことを特徴とする気象観測レ
    ーダシステム。
  4. 【請求項４】 請求項１または３記載の気象観測レーダ
    システムであって、 前記探索用レーダアンテナを用いて得られた過去の前記
    探索データに基づいて前記複数の目的物の所在を予測す
    る移動予測部を有し、前記観測用レーダアンテナにより
    前記複数の目的物の高分解能観測を行うことを特徴とす
    る気象観測レーダシステム。
  5. 【請求項５】 請求項１または３記載の気象観測レーダ
    システムであって、 前記探索用レーダアンテナを用いて得られた過去の高分
    解能観測データに基づいて前記複数の目的物の所在を予
    測する移動予測部を有し、前記観測用レーダアンテナに
    より前記複数の目的物の高分解能観測を行うことを特徴
    とする気象観測レーダシステム。
  6. 【請求項６】 移動する複数の目的物を探索し観測する
    気象観測レーダシステムにおいて、 互いに異なる地点に配置され、それぞれ前記複数の目的
    物に向けられる複数の観測用レーダアンテナと、 探索領域を所定周期ごとに走査する探索用レーダアンテ
    ナと、 これら観測用レーダアンテナと探索用レーダアンテナと
    に接続され、これらの走査駆動を制御する制御部と、を
    有し、 前記制御部は、 前記探索用レーダアンテナを走査駆動する探索用レーダ
    制御部と、 前記探索データに基づいて前記複数の目的物の所在を検
    出する目的物所在検出部と、前記所定周期ごとに更新される 検出された前記複数の目
    的物の所在情報に基づいて、前記各目的物について観測
    を行う前記観測用レーダアンテナを決定し、この決定し
    た前記観測用レーダアンテナの走査範囲をそれぞれ決定
    する走査範囲決定部と、 前記各走査範囲に基づいて前記各観測用レーダアンテナ
    をそれぞれ走査駆動する観測用レーダ制御部と、 前記各観測用レーダアンテナの受信データに基づいて前
    記目的物の高分解能観測データを生成する高分解能観測
    データ処理部と、 を有することを特徴とする気象観測レーダシステム。
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