JP3613521B2 - Target detection system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、空港内を走行する航空機、車両などを管制する際に、空港面上にある航空機などの目標を検出して、表示画面にその位置を表示するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空港に離着陸する航空機、あるいは空港内を走行する航空機や車両の安全かつ円滑な運行を確保するために、空港面探知装置(Airport Surface Detection Equipment. 以下「ASDE」という。)、空港監視レーダー(Airport Surveillance Radar. 以下「ASR」という。)および2次監視レーダー(Secondary Surveillance Radar. 以下「SSR」という。)により目標を検出して、管制するシステムが知られている。
【0003】
例えば、特開平08−146130号には、このような管制システムの一例が開示されている。図16は、この空港面地上走行管制システムの構成を示すブロック図である。図に示すように、このシステムは、空港面にある目標を探知するレーダーアンテナ1、レーダーアンテナ1を介して電波を送信する送信機2、目標に反射されて戻ってきた電波をレーダーアンテナ1を介して受信する受信機3、および電波の送受信の方向を切り替えるサーキュレータ8からなるASDE101と、受信した電波(以下、レーダービデオという)に基づいて目標を検出するASDE目標検出装置4と、レーダー目標検出装置4で検出された目標にコールサインなどの識別符号を付加する識別符号付加装置5と、検出された目標の位置を表示する高機能表示装置6と、空港周辺の空域にある航空機を監視し、管制を行うためのASR/SSR14と、ASR/SSR14の受信電波から目標および所定のビーコンコードを検出するASR/SSR目標検出装置15と、各航空機のコールサインなどの飛行情報を送信する飛行情報処理装置(Flight Plan Processing system 以下「FDP」という。)18と、ASDEの電波死角となるスポット周辺を撮影する光学式センサ20と、光学式センサ20からの情報に基づいて航空機位置情報を検出するブラインド目標検出装置21と、SSRモードS搭載航空機のモードS信号を受信するSSRモード送受信機24と、SSRモードS信号から目標の位置およびビーコンコードを検出する位置評定装置25と、空港内を監視、管理する車両に搭載したGPS(Global Navigation Positioning System)によって測位した位置を無線電波で送信する車両搭載GPS送受信機28と、空港面の車両の位置を算出する車両目標検出装置29と、空港内を移動する航空機、車両の移動位置の予測をすることにより衝突予測を行って衝突防止のための警報を発生する衝突予測装置32とにより構成される。
【0004】
次に、この空港面地上走行管制システムの動作について説明する。レーダーアンテナ1は、送信機2からの送信電波10をサーキュレータ8を経由して電波7として空間に発射する。発射された電波7は、航空機等の目標に反射して再度レーダーアンテナ1により受信され、電波7としてサーキュレータ8を経由し、受信電波9として受信機3に入力される。受信機3は微弱航空機信号を増幅および周波数変換してレーダービデオ11を生成する。このレーダービデオ11は、ASDE目標検出装置4に入力される。ASDE目標検出装置4は、レーダービデオ11から航空機の位置を検出する。検出の結果は、ASDE目標検出位置データ12として、識別符号付加装置5に入力される。
【0005】
また、ASR/SSR14からのASR/SSRレーダービデオ16は、ASR/SSR目標検出装置15に入力され、ASR/SSR目標検出装置15は、入力されたASR/SSRレーダービデオ16から、空港周辺の空域を飛行中の航空機の位置やビーコンコードを検出する。検出結果は、ASR/SSR目標検出データ17として識別符号付加装置5に入力される。FDP18から送信されるフライトプランデータ19も、識別符号付加装置5に入力される。
【0006】
さらに、光学式センサ20により、空港面のスポット周辺などASDEの電波が届かない死角エリアが撮影され、その画像データ22が、ブラインド目標検出装置21に入力される。ブラインド目標検出装置21は、画像データ22に対して画像処理を施して、目標を検出する。検出結果は、ブラインド目標位置データ23として、識別符号付加装置5に入力される。
【0007】
識別符号付加装置5は、ASR/SSR目標検出装置15が検出したビーコンコードとFDP18から送信されたフライトプランデータ19に記述されているビーコンコードとを照合することにより自動的に当該航空機にコールサインなどを付加する。また、ASR/SSR14とASDEのレーダー覆域およびASDEと光学式センサ20の監視範囲にそれぞれオーバーラップする領域を設け、それぞれの位置相関を算出することによりASR/SSR14で付加されたコールサインをASDE領域から光学式センサ領域まで連続して維持する。
【0008】
また、SSRモードS送受信機24が受信したSSRモードS信号26は位置評定装置25に入力され、位置評定装置25はその信号に基づいて目標の位置を検出する。SSRモードS搭載の航空機は、これにより得られるSSRモードS位置データ27を使用することにより、航空機個別の問答が可能となり、電波干渉がなくスポット位置に駐機している出発前の状態からビーコンコードを得ることができる。また、FDP18で得られたフライトプランデータ19のビーコンコードと照合することにより、コールサインの自動付加が可能になる。
【0009】
また、各種車両に搭載された車両搭載GPS送信機28は、車両のGPS位置をGPS位置データ30として無線電波により、車両位置検出装置29に送信する。車両位置検出装置29は、空港面の座標に変換した車両位置を算出し、算出した車両位置情報31を識別符号付加装置5に入力する。これにより、車両にも車両番号などの識別符号が付加される。
【0010】
識別符号付加装置5により識別符号が付加された目標の情報は、航空機識別表示データ13として、高機能表示装置6および衝突予測装置32に入力される。高機能表示装置6は、入力された航空機識別表示データ13に基づいて、検出された目標を、空港面を示すマップ上のシンボルとして表示する。一方、衝突予測装置32は、入力された航空機識別表示データ13から目標の位置の相対関係を把握し、これに基づいて各目標の未来位置を予測する。予測の結果から、衝突防止の警報の必要性を算出し、衝突予測データ33として高機能表示装置6に送信する。高機能表示装置6は、画面上に衝突予測される目標についての警報を、前記シンボルとともに表示する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このようなシステムが有効であるためには、目標を正確に検出することが必要不可欠である。しかし、一般に目標検出は、レーダーエコーを表す信号が所定の閾値を越えるか否かで目標の有無を判定して行うため、雪や降雨の影響により目標以外のものからの反射(以下、クラッタという)が強くなった場合には、一時的に検出の精度が悪くなることがある。
【0012】
このため、従来から、悪条件の中でも正確に目標を検出するための方法が、種々検討されている。例えば、特開平10−142329号には、受信したレーダー信号を増幅する増幅器の入出力特性曲線を、誤目標発生数により帰還制御することによって、レーダー信号に含まれるクラッタを抑圧する方法が提案されている。しかし、このような方法は、目標をより検出しやすくするために、信号の振幅を調整したに過ぎない。したがって、検出率は改善されるものの、100%正確に目標を検出できるようにはならず、必ず限界がある。そして、その限界を越えた悪条件の中では、やはり目標の誤認が生ずる可能性がある。
【0013】
これに対する唯一の有効な対策は、航空管制官が、システムの限界を正しく認識し、システムによる表示のみをもって安易に判断しないことである。しかし、航空管制の効率化を図るためにシステムを導入したのに、常にシステムを疑いながら慎重に判断しなければならないというのでは、航空管制官の負担が増大して、かえって効率が悪化するおそれがある。
【0014】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、航空管制官などの負担を増大させることなく航空機や車両の効率的な監視を行い、かつ、航空管制官などがシステムを過信することなく必要に応じて適切な措置をとれるようにして交通の安全を図ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーダーエコーを表す信号値が所定の閾値を越えるか否かによって目標を検出し、その目標の位置を表示画面に表示する目標検出システムにおいて、
レーダー覆域の所定の観測エリアが記憶され、レーダーからの入力信号によりスイープ中のエリアが観測エリアか否か区別してクラッタ要因を調査するクラッタ要因調査手段と、
前記クラッタ要因調査手段による観測エリアのレーダーエコーのみを抽出し、予め記憶されたクラッタが発生しない状況における観測エリアのレーダーエコーと抽出した観測エリアのレーダーエコーとを比較して、クラッタの発生度合いに応じたレベルを判定するクラッタレベル判定手段と、
前記クラッタレベル判定手段により判定されたクラッタのレベルに基づいて、目標の検出結果の信頼性を示す情報を出力し、クラッタレベルが高くなった時、警告表示を行う信頼性情報出力手段とを備えたことを特徴とする目標検出システムである。
【0016】
より詳細には、本発明は、レーダーエコーを表すアナログ信号をディジタル化するA/D変換手段と、
前記A/D変換手段によりディジタル化されたレーダーエコーの信号を一時記録する記録手段と、
前記記録手段に記録された信号の値を所定の閾値と比較することにより、当該閾値を越えた信号を目標を表す信号と判定して、目標を抽出する目標抽出手段と、
レーダー覆域の所定の観測エリアが記憶され、レーダーからの入力信号によりスイープ中のエリアが観測エリアか否か区別してクラッタ要因を調査するクラッタ要因調査手段と、
前記クラッタ要因調査手段による観測エリアのレーダーエコーのみを抽出し、予め記憶されたクラッタが発生しない状況における観測エリアのレーダーエコーと抽出した観測エリアのレーダーエコーとを比較して、クラッタの発生度合いに応じたレベルを判定するクラッタレベル判定手段と、
前記クラッタレベル判定手段により判定されたクラッタのレベルに基づいて、目標の検出結果の信頼性を示す情報を出力し、クラッタレベルが高くなった時、警告表示を行う信頼性情報出力手段とを備えたことを特徴とする目標検出システムである。
【0017】
前記信頼性情報出力手段により出力された信頼性を示す情報は、観測エリアの地図画像と目標のシンボルとを画像合成した画面に可視表示する表示手段をさらに備えて、可視表示すればさらに好ましい。
【0018】
ここで、上記システムは、前記クラッタレベル判定手段の判定結果に応じて、前記閾値を調整する閾値調整手段を、さらに備えることが好ましい。
【0019】
または、前記クラッタ要因調査手段を、前記レーダー覆域内に設置された擬似目標のレーダーエコーを表す信号値を取得する手段とし、前記クラッタレベル判定手段は、取得した信号値を所定の信号値と比較することにより、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段としてもよい。
【0020】
または、前記クラッタ要因調査手段を、前記レーダー覆域内に設置された擬似目標のレーダーエコーの減衰量を算定する手段とし、前記クラッタレベル判定手段は、前記減衰量に基づいて、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段としてもよい。
【0021】
または、前記クラッタ要因調査手段を、前記レーダー覆域内の所定の観測点に設置された降雨強度計とし、前記クラッタレベル判定手段は、前記降雨強度計の測定値に基づいて、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段としてもよい。
【0022】
または、前記クラッタ要因調査手段を、音声として提供される気象情報を取得する音声受信装置と、取得した気象情報を数値データに変換する音声認識装置とからなる手段とし、前記クラッタレベル判定手段は、前記数値データに基づいて、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段としてもよい。
【0023】
または、前記クラッタ要因調査手段は、画像として提供された気象情報を数値データに変換するパターン認識処理装置であり、前記クラッタレベル判定手段が、前記数値データに基づいて、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段であってもよい。この場合、前記画像として提供される気象情報としては、インターネットにより配信された気象情報、テレビの文字放送により配信される気象情報、気象衛星により取得、配信された気象情報、気象レーダーにより取得された気象情報などが考えられる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を示す。なお、以下に示す実施の形態は、いずれも、図16のASDE101の出力であるレーダービデオ11を入力とするシステムである。
【0025】
実施の形態1.
図1は、実施の形態1の目標検出システムの構成を示すブロック図である。図に示すように、このシステムは、入力されたレーダービデオ11をディジタル信号に変換するA/D変換部34と、レーダーの送受信のタイミング信号を生成するレーダータイミング変換部36と、生成されたタイミング信号37に基づいてレーダービデオ38を積分処理するレンジ/アジマス積分処理部39(レンジ:距離方向、アジマス:方位方向)と、積分処理されたレーダービデオ40を一時的に記録するレーダービデオバッファ部41と、ヒット検定のためのスレッショルドレベルを算出するスレッショルドレベル算出部44と、算出されたスレッショルドレベル以下の信号を切り捨てるヒット検定処理部45と、ヒット検定により抽出されたレーダービデオ47を一時記録する2次元メモリ48と、レーダービデオ49中に残存する微小クラッタを低減させる収縮処理部50と、クラッタ低減後のデータを移動平均処理することによりノイズを除去する2次元移動平均処理部52と、ターミナルビル等の目標検出不要エリアを示すブランクマップを記憶するブランクマップメモリ56と、ノイズ除去後のレーダービデオ53とブランクマップ57に基づいて目標を検出する2値化処理部54と、検出した目標をラベル付けして統合するクラスタリング・ラベル付け処理部58と、目標の重心位置を算出する重心位置算出処理部60と、算出した重心位置の変化に基づいて移動する目標を追尾する目標追尾処理部62と、検出および追尾した目標の位置を所定のフォーマットに変換して高機能表示装置6に出力する表示用データ生成処理部64とを備えている。
【0026】
さらに、このシステムは、本発明のクラッタ要因調査手段に相当するレーダーマップメモリ66と、クラッタレベル判定手段に相当するクラッタレベル判定部68とを備えている。また、前記表示用データ生成処理部64は、本発明の信頼性情報出力手段としての機能を兼ね備えている。
【0027】
次に、このシステムの動作、すなわち上記各手段が行う処理について説明する。ASDEの出力であるレーダービデオ11は、A/D変換部34に入力されてディジタル信号(レーダービデオ38)に変換される。一方、レーダーからのACP(Azimuth Count Pulse),ARP(Azimuth Reference Pulse),トリガ信号35は、レーダータイミング変換部36に入力され、レーダービデオ処理のための内部タイミング信号37としてレンジ/アジマス積分処理部39に入力される。レンジ/アジマス積分処理部39は、内部タイミング信号37からレーダーのアンテナ回転のタイミングと距離方向の測定単位を把握し、それらに合わせて、レーダービデオ38を積分処理する。同一の場所でスイープを繰り返した場合、実際にレーダーエコーが強ければ常に高い信号値が得られるので、積分処理をしても高い値が得られる。一方、例えば電気的なノイズなどはランダムに発生するため、積分処理すれば低い値となる。すなわち、レンジ/アジマス積分処理により、レーダーエコーの信号のみが強調される。積分処理後のレーダービデオ40は、レーダービデオバッファ部41に数スイープ分蓄えられ、スレッショルドレベル算出部44とヒット検定処理部45とにスイープごとに順次出力される。スレッショルドレベル算出部44は、後述するヒット検定処理のためのスレッショルドレベルをスイープごとに算出する。スレッショルドレベルの算出は、クラッタレベル判定部68から送られた情報69に基づいて行うが、この処理については後述する。また、スレッショルドレベルの算出を、管制官により手動で入力された情報103に基づいて行うようにすることもできる。スレッショルドレベル算出部44がいずれの情報を参照するかは、自動/手動切替器102により切り替える。
【0028】
目標の検出は、ヒット検定処理部45、収縮処理部50、2次元移動平均処理部52による3段階の前処理を経た後に、2値化処理部54によって行われる。まず、ヒット検定処理部45は、各スイープについて、算出されたスレッショルドレベル46とレーダービデオ43とを比較し、信号の振幅がスレッショルドレベル46を越えればヒットとし、ヒットしなかった信号は切り捨てる。その結果、ヒットした信号以外の信号の振幅を0とするスイープごとのレーダービデオ47が2次元メモリ48に順次記録される。この処理によりレーダービデオ43に含まれているノイズの一部を除去することができる。ここで、レーダービデオ47を一旦2次元メモリ48に記録することによって、それまでスイープごとに(1次元的に)処理していたレーダービデオを、以降の処理においてレンジ(距離方向)、アジマス(方位方向)を座標軸とする2次元画像として取り扱うことが可能となる。次に、収縮処理部50により、2次元画像となったレーダービデオ49に対して画像処理を施して、点在する微少クラッタを不要信号として除去する。飛行機などの目標はある程度の大きさを有するため、点在して現れる信号は微小クラッタとみなしてよいからである。さらに次に、2次元移動平均処理部52により、微小クラッタ除去後のレーダービデオ51に対して2次元移動平均処理を施す。2次元移動平均処理は2次元画像を構成する各画素の信号値を、その周辺画素の値に所定の重み付けをして求めた平均値と置き換えることによって、全体として2次元画像のスムージングを行うという処理である。この処理により、有効な信号に混在しているノイズを除去することができる。2値化処理部54は、以上の前処理を経たレーダービデオ53を、予め定められた所定のスレッショルドレベルをもとに2値化処理する。但し、ターミナルビルなどの建物の位置は、あらためて検出する必要がないため、2値化処理を行う際には、ブランクマップメモリ56から目標検出不要エリアを記憶したブランクマップ57を読み出し、目標検出不要エリアの信号値は0とし、それ以外のエリアについて2値化を行う。これにより、検出対象を示す信号のみが残存する2値化画像55が得られる。
【0029】
次に、クラスタリング・ラベル付け処理部58により、レーダービデオ55中の信号を群(クラスタ)ごとに統合し、各クラスタにラベルを付ける。すなわち、飛行機、車両といった1つ1つの目標に対してラベルをつける。重心位置算出処理部60は、ラベル付けされた2値化画像59に基づいて、各目標の重心位置を算出する。また、目標追尾処理部62は、算出された重心位置のデータ61を一時保持し、1スキャン前に保持したデータとの差分を表す追尾データ63を生成し、表示用データ生成処理部64に受け渡す。表示用データ生成処理部64は、それらのデータに基づいて、空港設備などを示した地図画像と、飛行機などを示すシンボルとを画像合成する。さらに、必要に応じて目標が検出された周辺の地図画像に拡大処理を施すなどして、所定のフォーマットの表示用データ65を生成し、高機能表示装置6に出力する。
【0030】
次に、本発明の特徴ともいうべきレーダーマップメモリ66およびクラッタレベル判定部68の処理について説明する。また、前述の表示用データ生成処理部64が本発明の信頼性情報出力手段として行う処理についても説明する。レーダーマップメモリ66には、レーダー覆域の所定の観測エリアが記憶されており、レーダーからのACP、ARP、トリガ信号35が入力されると、スイープ中のエリアが観測エリアか否かを区別することができる。クラッタレベル判定部68は、レーダーマップメモリ66から、観測エリアのマップ座標67を受け取り、これをA/D変換部34から受け取ったディジタル変換後のレーダービデオ38と照合することにより、観測エリアのレーダーエコーのみを抽出する。この際、クラッタレベル判定部68には、晴天時など、クラッタが発生しない状況における観測エリアのレーダーエコーが予め記憶されている。クラッタレベル判定部68は、観測エリアのレーダーエコーと、予め記憶していたレーダーエコーと比較して、どの程度のクラッタが発生しているかを判断し、その発生度合いに応じたレベル判定をする。判定情報は、前述の表示用データ生成処理部64と、スレッショルドレベル算出部44に入力される。
【0031】
表示用データ生成処理部64は、クラッタレベル判定部68からの判定情報70に基づいて、検出精度あるいはシステムの信頼性を示す文字、マークなどを、前述の目標の位置を示す画像と合成し、高機能表示装置6に出力する。図2は、表示画面の一例を示す図である。表示画面の右上部に目標検出の信頼性(Reliability)がCランクである旨の表示99がされている。クラッタレベルに応じて、この表示は、「Reliability A」、「Reliability B」のように変化する。なお、実施の形態1では、常時信頼性表示を行っているが、クラッタレベルが高くなったとき、すなわち信頼性が低下したときにのみ、警告メッセージを表示するようにしてもよい。管制官は、上記目標検出の信頼性の表示に基づき、目視管制への注意を喚起されることになる。例えば、晴天時にはクラッタレベルが低くなり、目標検出の信頼性が「Reliability A」と表示される。このようなときには、本システムによる表示の信頼度は高く、目視管制は確認程度にとどめることができる。逆に、雨天時にはクラッタレベルが高くなり、目標検出の信頼性が「Reliability C」と表示される。このようなときには、本システムによる表示の信頼度が低くなり、目視管制を注意深く行う必要がある。以上のように、目標検出の信頼性を画面に表示し、管制官に提示することにより、管制官は本システムからの情報を効率よく使用し、目視管制を行うことが可能となる。
【0032】
一方、スレッショルドレベル算出部44は、この判定情報69に基づいて、例えばクラッタレベルが低いときにはスレッショルドレベルを所定の固定値とし、クラッタレベルが高いときには通常より高いスレッショルドレベルを設定するというように、ヒット検定のためのスレッショルドレベルを自動調整する。または、自動/手動切替器102によりスレッショルドレベル算出部44への入力を切り替えて、システムを使用する管制官が入力した情報103に基づいてスレッショルドレベルを設定してもよい。すなわち、管制官が高機能表示装置6の表示画面上で上記目標検出の信頼性の表示を目視により確認し、独自の判断によりスレッショルドレベルが最適となるように手動で調整を行ってもよい。
【0033】
図3および図4は、信頼性表示およびスレッショルドレベルの調整の有効性を説明するための図である。図3は、航空機92のレーダービデオと周囲の緩衝緑地91のレーダービデオ表示である。図3(a)は晴天時のものであり、図3(b)は降雨時のものである。図3(b)に示すように、降雨時には、降雨の影響で空港面自体からのレーダーエコーが大きくなるため、得られる画像は、航空機92、緩衝緑地91からのレーダーエコーが、降雨によるレーダーエコー94に埋もれた画像となる。図4は、レーダーエコーの振幅を示した図である。図4(a)は図3(a)中の断面Xにおける振幅であり、図4(b)は図3(b)中の断面Yにおける振幅である。これらの図から明らかであるように、晴天時には、航空機のレーダーエコー95が緩衝緑地のレーダーエコー96に比べて大きく、航空機目標の認識が容易である。観測エリア93におけるレーダーエコーの振幅も航空機エコー95に比べて小さい。一方、降雨時には緩衝緑地91のレーダーエコー96は、航空機のレーダーエコー95と比較が困難になっている。
【0034】
したがって、前述のように、観測エリアのレーダーエコーに基づいてクラッタのレベルを判定し、これに基づいてシステムの信頼性を評価してユーザに告知することは、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的といえる。さらに、ヒット検定のためのスレッショルドレベルを観測エリアのクラッタレベルに基づいて調整すれば、システムの性能を限界まで引き出し、それでも検出精度に問題がある場合にのみ、警告を発することができる。
【0035】
実施の形態2.
は、実施の形態2の目標検出システムの構成を示すブロック図である。上記実施の形態1では、空港面にどの程度クラッタの要因があるかを調べるために、観測エリアを設けて、レーダービデオからそのエリアのレーダーエコーを抽出したが、実施の形態2では、レーダー覆域に擬似目標を設定し、その擬似目標のレーダーエコーを取得する。そのための手段として、実施の形態2のシステムは、実施の形態1のレーダーマップメモリに代えて擬似目標処理部85を備え、さらに実施の形態1と同様のその他の手段を備える。
【0036】
次に、実施の形態2のシステムの処理について説明する。実施の形態2のシステムでは、図6(a)に示すとおり、空港および空港周辺に擬似目標97が設置されていることが必要となる。晴天時における擬似目標97のレーダーエコーは予め観測され、クラッタレベル判定部68に記憶されている。擬似目標処理部85は、記憶しているレーダーエコーと、図6(b)に示すような目標探査時に取得した擬似目標のレーダーエコー98との比を数値データに変換して、クラッタ観測基準データ86としてクラッタレベル判定部68に受け渡す。クラッタレベル判定部68は、このクラッタ観測基準データ86に基づいてクラッタレベルの判定を行う。他の各手段の処理は実施の形態1において説明した各手段の処理と同様である。
【0037】
実施の形態2は、実施の形態1と同様、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的であり、さらに擬似目標を設置することにより、観測エリアを観測する場合より正確にレーダーエコーの晴天時と降雨時の比を判定することが可能となるので、実施の形態1に比べてクラッタレベル判定の精度が向上する。
【0038】
実施の形態3.
図7は、実施の形態3の目標検出システムの構成を示すブロック図である。このシステムは、実施の形態2と同じくレーダー覆域内に設置された擬似目標のレーダーエコーを測定するシステムであり、実施の形態2の擬似目標処理部85に変えてレーダーエコー減衰判定部87を備える。短い波長の電波は降雨による電波減衰が著しく大きいため、電波の減衰量からクラッタレベルを判定する。
【0039】
次に、実施の形態3のシステムの処理について説明する。実施の形態3のレーダーエコー減衰判定部87は、レーダーエコーの比ではなく、減衰量、すなわち差分をクラッタレベル判定部68に対し出力する。すなわち、レーダーエコー減衰判定部87は、図8(a)に示すような、擬似目標の晴天時のレーダーエコーを記憶しており、図8(b)に示すように観測時(雨天時)における擬似目標のレーダーエコーが晴天時に比べてどの程度減衰しているかを算出し、この減衰量88に基づいてクラッタレベルの判定を行う。他の各手段の処理は実施の形態1において説明した各手段の処理と同様である。
【0040】
実施の形態3は、実施の形態1、2と同様、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的であり、擬似目標を設置することにより、正確な判定をすることができる。
【0041】
実施の形態4.
図9は、実施の形態4の目標検出システムの構成を示すブロック図である。実施の形態4は、クラッタ要因を調べる手段として降雨強度計71を備え、その他、実施の形態1と同様の各手段を備える。
【0042】
クラッタレベル判定部68は、降雨強度計71により測定された降雨強度72に基づいてクラッタレベルの判定を行う。他の各手段の処理は実施の形態1において説明した各手段の処理と同様である。
【0043】
実施の形態4は、前述の各実施の形態と同様、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的である。また、クラッタレベルの判定にレーダーエコーを利用せず降雨強度計71の測定値を利用するので、クラッタ要因を調べるために、レーダーACPなどからのトリガ信号35あるいはレーダービデオ38を必要としない。このため、システムを簡素化することができる。
【0044】
実施の形態5.
図10は、実施の形態5の目標検出システムの構成を示すブロック図である。実施の形態5は、クラッタ要因を調べるために、定期的に更新される空港情報を利用する形態であり、そのための手段として空港情報受信装置73と音声認識装置75とを備え、その他、実施の形態1と同様の各手段を備える。
【0045】
空港情報受信装置73は、空港周辺の風向、風速、気象に関する音声放送を常時している空港情報送信装置(ATIS)の電波を受信する。受信した空港情報は音声情報であるため、音声認識装置75によって、これを数値データに変換する。クラッタレベル判定部68は数値化された空港情報76の中から、降雨量に関する情報のみを抜き出し、これに基づいてクラッタレベルを判定する。他の各手段の処理は実施の形態1において説明した各手段の処理と同様である。
【0046】
実施の形態5は、前述の各実施の形態と同様、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的である。また、前述の各実施の形態のように、レーダー覆域内に新たに設備を設置する必要がなく、既存の空港情報受信装置や音声認識装置を利用すればよいので、安価にシステムを構築することができる。
【0047】
実施の形態6.
図11は、実施の形態6の目標検出システムの構成を示すブロック図である。実施の形態6は、クラッタ要因を調べるために、インターネットで提供されている気象情報を利用する形態であり、そのための手段としてインターネット接続端末77とパターン認識装置79とを備え、その他、実施の形態1と同様の各手段を備える。インターネット接続端末77は、ルータ、ターミナルアダプタ、モデムなどの通信設備を備えた情報処理端末である。
【0048】
インターネット接続端末77は、インターネットに常時あるいは定期的に接続し、気象情報を提供しているWebサイトから、レーダー覆域周辺の気象情報を取得する。パターン認識装置79は、文字あるいは画像として提供された気象情報78を、公知のパターン認識法に基づいて処理し、数値データに変換する。クラッタレベル判定部68は数値化された気象情報80の中から、降雨量に関する情報のみを抜き出し、これに基づいてクラッタレベルを判定する。他の各手段の処理は実施の形態1において説明した各手段の処理と同様である。
【0049】
実施の形態6は、前述の各実施の形態と同様、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的である。また、実施の形態5と同様、レーダー覆域内に新たに設備を設置する必要がなく、既存のインターネット接続端末やパターン認識装置を利用すればよいので、安価にシステムを構築することができる。
【0050】
実施の形態7.
図12は、実施の形態7の目標検出システムの構成を示すブロック図である。実施の形態7は、クラッタ要因を調べるために、テレビの文字放送を利用する形態であり、そのための手段としてテレビ文字放送受信端末83とパターン認識装置79とを備え、その他、実施の形態1と同様の各手段を備える。
【0051】
テレビ文字放送端末83は、文字放送のうち気象情報に関する放送の電波を受信する。パターン認識装置79は、その文字の気象情報84を、公知のパターン認識法に基づいて処理し、数値データに変換する。クラッタレベル判定部68は数値化された気象情報80の中から、降雨量に関する情報のみを抜き出し、これに基づいてクラッタレベルを判定する。他の各手段の処理は実施の形態1において説明した各手段の処理と同様である。
【0052】
実施の形態7は、前述の各実施の形態と同様、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的である。また、受信する情報が文字に限られているという点で、パターン認識が容易であるという利点を有する。
【0053】
実施の形態8.
図13は、実施の形態8の目標検出システムの構成を示すブロック図である。実施の形態8は、クラッタ要因を調べるために、気象衛星のデータ(例えば気象衛星ひまわりの地上観測写真)を利用する形態であり、そのための手段として気象衛星データ受信端末81とパターン認識装置79とを備え、その他、実施の形態1と同様の各手段を備える。気象衛星データ受信端末81は、空港内に気象衛星ひまわりからの電波を受信する衛星アンテナを設置して、そのアンテナからの信号を受信する端末でもよいが、アンテナと受信設備を備えた専門機関から、電話回線などを通じてデータを受信する端末であってもよい。
【0054】
図14は、気象衛星ひまわりがとらえた地上写真の一例であり、日本列島全体を雲100が覆っている状態を示している。気象衛星データ受信端末81が受信した、このような画像情報82は、パターン認識装置79により処理される。例えば、公知のパターン認識法に基づいて、雲100の移動、発生状況をおおまかに認識し、その状況からレーダー覆域の降雨強度を推測して、降雨強度を数値データ化する。クラッタレベル判定部68は、この数値データ80に基づいてクラッタレベルを判定する。他の各手段の処理は実施の形態1において説明した各手段の処理と同様である。
【0055】
実施の形態8は、前述の各実施の形態と同様、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的である。
【0056】
実施の形態9.
図15は、実施の形態9の目標検出システムの構成を示すブロック図である。実施の形態9は、クラッタ要因を調べるために、気象レーダーを利用する形態であり、そのための手段として気象レーダー受信端末89とパターン認識装置79とを備え、その他、実施の形態1と同様の各手段を備える。
【0057】
このシステムでは、空港周辺に設置された空港用の気象レーダー受信端末89によって気象レーダーの降雨情報90を受信する。さらに、パターン認識装置79によって雲の発生状況を認識して降雨の予測を行う。この降雨予測結果を数値データ80に変換して、クラッタレベル判定部68によってクラッタ判定を行う。
【0058】
実施の形態9は、前述の各実施の形態と同様、航空管制官の負荷を軽減し、管制効率を向上して安全を確保する上で、効果的である。また、実施の形態8の気象衛星からの画像データを、気象レーダーからの受信データに置き換えることにより、よりリアルタイムの雲の動きを検出することができ、さらに正確なクラッタレベルの判定が可能となる。
【0059】
他の実施の形態.
なお、上記各実施の形態は、いずれも表示画面上に目標検出の信頼性を示す文字を出力する形態であったが、文字の代わりに警告マークを表示してもよいし、ビープ音あるいは音声メッセージなど音による警告を発するようにしてもよい。
【0060】
また、上記各実施の形態では、ヒット検定、収縮処理、2次元移動平均処理の3段階も前処理を経た後に2値化処理を行うことにより目標検出を行っており、その中のヒット検定処理において用いられるスレッショルドレベルをクラッタレベルの判定結果に基づいて調整しているが、調整するスレッショルドレベルは、ヒット検定のためのものに限定されず、例えば2値化処理において使用するスレッショルドレベルを調整してもよい。また、この他にもスレッショルドレベルを定義して目標検出を行う方法は種々考えられるが、本発明の方法は、どのようなケースにも適用可能である。また、複数のスレッショルドレベルを定義して段階的に目標検出を行う方法の場合には、クラッタレベルの判定結果をどの段階で利用してもよい。
【0061】
【発明の効果】
本発明の目標検出システによれば、降雨などのクラッタ要因を調査し、調査結果を利用して目標検出の信頼性を評価、表示するため、クラッタの影響により誤目標が検出される可能性が高い場合に、その旨を航空管制官などのユーザに適切に警告することができる。これにより、ユーザに過度の負担を強いることなく効率的な目標検出を実現し、システムの過信による事故を防止して交通の安全を図ることができる。
【0062】
また、目標検出のための閾値を、調査結果に応じて調整すれば、システムの性能を最大限に引き出した上で、さらに誤目標検出のおそれがある場合にのみ、信頼性が低下している旨の警告を発することができる。
【0063】
この際、所定の観測エリアからのレーダーエコーを抽出して、予め記憶しているレーダーエコーと比較することによってクラッタの要因を調査すれば、実際にどの程度のクラッタが発生し得るかを的確に把握することができる。また、擬似目標を設置して、そのレーダーエコーを予め記憶しているレーダーエコーと比較したり、擬似目標からのレーダーエコーの減衰量を算定して、それをもとにクラッタの要因を調査したりすれば、さらに正確な判断が可能となる。
【0064】
また、レーダー覆域内に降雨強度計を設置して、測定した降雨強度に基づいてクラッタの要因を調査すれば、クラッタレベル判定のためにレーダーエコーを抽出する必要がないので、システムを簡素化することができる。
【0065】
また、定期的に送信されている空港情報からクラッタの要因である降雨や降雪の情報を取り出して、その情報に基づいてクラッタレベルの判定を行えば、レーダー覆域内に新たな設備を設置する必要がなく、また既存の空港情報受信装置を活用することができるので、安価にシステムを構築することができる。
【0066】
また、インターネットやテレビの文字放送から得られる気象情報、あるいは気象衛星から配信される衛星画像や、気象レーダーにより取得した画像に対して公知のパターン認識処理を施して、クラッタの要因である降雨や降雪の情報を取り出し、その情報に基づいてクラッタレベルの判定を行う場合も、レーダー覆域内に新たな設備を設置する必要がなく、また既存の設備を活用して安価にシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるシステム構成を示すブロック図。
【図2】実施の形態1における目標検出結果表示画面の一例を示す図。
【図3】実施の形態1の効果を説明するための図。
【図4】実施の形態1の効果を説明するための図。
【図5】本発明の実施の形態2におけるシステム構成を示すブロック図。
【図6】実施の形態2における目標検出方法を説明するための図。
【図7】本発明の実施の形態3におけるシステム構成を示すブロック図。
【図8】実施の形態3における目標検出方法を説明するための図。
【図9】本発明の実施の形態4におけるシステム構成を示すブロック図。
【図10】本発明の実施の形態5におけるシステム構成を示すブロック図。
【図11】本発明の実施の形態6におけるシステム構成を示すブロック図。
【図12】本発明の実施の形態7におけるシステム構成を示すブロック図。
【図13】本発明の実施の形態8におけるシステム構成を示すブロック図。
【図14】実施の形態8の気象衛星データ受信端末が取得する衛星写真の一例を示す図。
【図15】本発明の実施の形態9におけるシステム構成を示すブロック図。
【図16】従来の目標検出システムの一例を示すブロック図。
【符号の説明】
7 電波、 9 受信電波、 10 送信電波、 11、16 レーダービデオ、 12 ADSE目標検出位置データ、 13 航空機識別表示データ、 17 目標検出データ、 19 フライトプランデータ、 22 画像データ、 23 ブラインド目標位置データ、 26 SSRモードS信号、 27 SSRモードS位置データ、 30 GPS位置データ、 31 車両位置情報、 33 衝突予測データ、 35 ACP,ARP,トリガ信号、 37 タイミング信号、 38、40、43、47、49、51、53 レーダービデオ、 46 スレッショルドレベル、 55、59 2値化画像、 57 ブランクマップ、 61 重心位置データ、 63 追尾データ、 64 表示用データ生成処理部(信頼性情報出力手段)、 65 表示用データ、 66 レーダーマップメモリ(クラッタ要因調査手段)、 67 マップ座標、 68 クラッタレベル判定部、 69、70 判定情報、 72 降雨強度、 76 空港情報、 78、80、84 気象情報、 82 画像情報、 86 クラッタ観測基準データ、 88 減衰量、 90 降雨情報、 91 緩衝緑地、 92 航空機、 93 観測エリア、 94 降雨によるレーダーエコー、 95 航空機のレーダーエコー、 96 緩衝緑地のレーダーエコー、 97 擬似目標、 98 擬似目標のレーダーエコー、 99 信頼性表示、 100 雲、 101 ASDE、 102 自動/手動切替器、 103 管制官により入力された情報。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, for example, is a system that detects a target such as an aircraft on the airport surface and displays its position on a display screen when controlling an aircraft or vehicle traveling in an airport. To Related.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to ensure the safe and smooth operation of aircraft that take off and land at airports, or aircraft and vehicles that run in airports, airport surface detection equipment (hereinafter referred to as “ASDE”), airport surveillance radars. (Airport Surveillance Radar. Hereinafter referred to as “ASR”) and secondary surveillance radar (Secondary Surveillance Radar. Hereinafter referred to as “SSR”) to detect and control a target is known.
[0003]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 08-146130 discloses an example of such a control system. FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the airport surface ground control system. As shown in the figure, this system includes a radar antenna 1 that detects a target on an airport surface, a transmitter 2 that transmits a radio wave via the radar antenna 1, and a radio wave reflected by the target and returned to the radar antenna 1. An ASDE 101 including a receiver 3 that receives the signal via the circulator 8 and a circulator 8 that switches a transmission / reception direction of the radio wave, an ASDE target detection device 4 that detects a target based on the received radio wave (hereinafter referred to as radar video), and radar target detection An identification code adding device 5 for adding an identification code such as a call sign to the target detected by the device 4, a high-function display device 6 for displaying the position of the detected target, and an aircraft in the airspace around the airport are monitored. , ASR / SSR14 for control and detection of target and predetermined beacon code from received radio wave of ASR / SSR14 ASR / SSR target detection device 15, flight information processing device (Flight Plan Processing system hereafter) 18 that transmits flight information such as call signs of each aircraft, and a spot surrounding the ASDE radio blind spot An optical sensor 20, a blind target detection device 21 that detects aircraft position information based on information from the optical sensor 20, an SSR mode transceiver 24 that receives a mode S signal of an SSR mode S-equipped aircraft, and an SSR A vehicle positioning GPS 25 that detects a target position and a beacon code from a mode S signal, and a GPS (Global Navigation Positioning System) mounted on a vehicle that monitors and manages the interior of the airport. A transceiver 28, a vehicle target detection device 29 for calculating the position of the vehicle on the airport surface, Aircraft dynamic, configured by a collision prediction apparatus 32 for generating an alarm for collision prevention performs collision prediction by the prediction of the movement position of the vehicle.
[0004]
Next, the operation of this airport surface ground control system will be described. The radar antenna 1 emits a transmission radio wave 10 from the transmitter 2 into the space as a radio wave 7 via a circulator 8. The emitted radio wave 7 is reflected by a target such as an aircraft and received again by the radar antenna 1, and is input as a radio wave 7 to the receiver 3 as a received radio wave 9 via a circulator 8. The receiver 3 amplifies and frequency-converts the weak aircraft signal to generate the radar video 11. The radar video 11 is input to the ASDE target detection device 4. The ASDE target detection device 4 detects the position of the aircraft from the radar video 11. The detection result is input to the identification code adding device 5 as ASDE target detection position data 12.
[0005]
In addition, the ASR / SSR radar video 16 from the ASR / SSR 14 is input to the ASR / SSR target detection device 15, and the ASR / SSR target detection device 15 determines the airspace around the airport from the input ASR / SSR radar video 16. Detect the position of the aircraft in flight and the beacon code. The detection result is input to the identification code adding device 5 as ASR / SSR target detection data 17. Flight plan data 19 transmitted from the FDP 18 is also input to the identification code adding device 5.
[0006]
Further, the blind area where the ASDE radio wave does not reach such as around the spot on the airport surface is photographed by the optical sensor 20, and the image data 22 is input to the blind target detection device 21. The blind target detection device 21 performs image processing on the image data 22 to detect a target. The detection result is input to the identification code adding device 5 as blind target position data 23.
[0007]
The identification code adding device 5 automatically matches the beacon code detected by the ASR / SSR target detection device 15 with the beacon code described in the flight plan data 19 transmitted from the FDP 18 to automatically call the aircraft. And so on. In addition, the radar coverage area of ASR / SSR 14 and ASDE and the overlapping area of the monitoring area of ASDE and optical sensor 20 are provided, and the call sign added by ASR / SSR 14 is calculated by calculating the respective position correlations. Maintain continuously from area to optical sensor area.
[0008]
The SSR mode S signal 26 received by the SSR mode S transceiver 24 is input to the position rating device 25, and the position rating device 25 detects the target position based on the signal. An aircraft equipped with SSR mode S can use the SSR mode S position data 27 obtained thereby to make an individual question and answer, and beacon from a pre-departure state where there is no radio wave interference and is parked at a spot position. You can get the code. Further, by collating with the beacon code of the flight plan data 19 obtained by the FDP 18, the call sign can be automatically added.
[0009]
The vehicle-mounted GPS transmitter 28 mounted on various vehicles transmits the GPS position of the vehicle as GPS position data 30 to the vehicle position detection device 29 by radio waves. The vehicle position detection device 29 calculates a vehicle position converted into airport plane coordinates, and inputs the calculated vehicle position information 31 to the identification code adding device 5. Thereby, an identification code such as a vehicle number is also added to the vehicle.
[0010]
The target information to which the identification code is added by the identification code adding device 5 is input to the high function display device 6 and the collision prediction device 32 as the aircraft identification display data 13. The high function display device 6 displays the detected target as a symbol on the map indicating the airport surface based on the inputted aircraft identification display data 13. On the other hand, the collision prediction device 32 grasps the relative relationship of the target positions from the inputted aircraft identification display data 13, and predicts the future position of each target based on the relation. The necessity of a collision prevention alarm is calculated from the prediction result, and is transmitted to the high function display device 6 as the collision prediction data 33. The high function display device 6 displays a warning about a target predicted to be collided on the screen together with the symbol.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In order for such a system to be effective, it is essential to accurately detect the target. However, in general, target detection is performed by determining the presence or absence of a target based on whether or not a signal representing radar echo exceeds a predetermined threshold. Therefore, reflection from a target other than the target due to the influence of snow or rain (hereinafter referred to as clutter). ) Becomes stronger, the detection accuracy may temporarily deteriorate.
[0012]
For this reason, conventionally, various methods for accurately detecting a target even under adverse conditions have been studied. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-142329 proposes a method of suppressing clutter contained in a radar signal by feedback-controlling the input / output characteristic curve of an amplifier that amplifies the received radar signal based on the number of erroneous targets. ing. However, such a method only adjusts the amplitude of the signal in order to make it easier to detect the target. Therefore, although the detection rate is improved, the target cannot be detected with 100% accuracy, and there is always a limit. And in bad conditions that exceed that limit, there is a possibility that the target may be misidentified.
[0013]
The only effective countermeasure against this is that the air traffic controller correctly recognizes the limitations of the system, and does not make a judgment easily only by displaying the system. However, even though the system was introduced to improve the efficiency of air traffic control, it must always be carefully judged while doubting the system, which could increase the burden on the air traffic controller and reduce the efficiency. There is.
[0014]
The present invention has been made to solve such problems, and performs efficient monitoring of aircraft and vehicles without increasing the burden on air traffic controllers, etc., and air traffic controllers etc. overtrust the system. The purpose is to ensure traffic safety by taking appropriate measures as necessary.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a target detection system that detects a target based on whether or not a signal value representing radar echo exceeds a predetermined threshold, and displays the position of the target on a display screen.
Radar coverage The predetermined observation area is memorized, and it is discriminated whether the area being swept is the observation area or not by the input signal from the radar. Clutter factor investigation means for investigating clutter factor,
By the clutter factor investigation means Only the radar echoes in the observation area are extracted, and the radar echoes in the observation area in a situation where no pre-stored clutter occurs are compared with the extracted radar echoes in the observation area. Clutter level determining means for determining the level;
Outputs information indicating the reliability of the target detection result based on the clutter level determined by the clutter level determination means. When the clutter level becomes high, a warning is displayed. A target detection system comprising: a reliability information output unit.
[0016]
More particularly, the present invention comprises A / D conversion means for digitizing an analog signal representing radar echo,
Recording means for temporarily recording a radar echo signal digitized by the A / D conversion means;
A target extraction means for comparing the value of the signal recorded in the recording means with a predetermined threshold to determine a signal that exceeds the threshold as a signal representing a target, and for extracting a target;
Radar coverage The predetermined observation area is memorized, and it is discriminated whether the area being swept is the observation area or not by the input signal from the radar. Clutter factor investigation means for investigating clutter factor,
By the clutter factor investigation means Only the radar echoes in the observation area are extracted, and the radar echoes in the observation area in a situation where no pre-stored clutter occurs are compared with the extracted radar echoes in the observation area. Clutter level determining means for determining the level;
Outputs information indicating the reliability of the target detection result based on the clutter level determined by the clutter level determination means. When the clutter level becomes high, a warning is displayed. A target detection system comprising: a reliability information output unit.
[0017]
Information indicating reliability output by the reliability information output means Is a composite image of the map image of the observation area and the target symbol. It is more preferable to further include a display means for visual display and to perform visual display.
[0018]
Here, it is preferable that the system further includes a threshold adjustment unit that adjusts the threshold according to a determination result of the clutter level determination unit.
[0019]
Alternatively, the clutter factor investigation means is means for obtaining a signal value representing a radar echo of a pseudo target installed in the radar coverage, and the clutter level determination means compares the obtained signal value with a predetermined signal value. By doing so, it may be a means for determining the level of clutter that may occur.
[0020]
Alternatively, the clutter factor investigating means is a means for calculating the attenuation amount of the radar echo of the pseudo target installed in the radar coverage, and the clutter level determining means is based on the attenuation amount. It may be a means for determining the level.
[0021]
Alternatively, the clutter factor investigation means is a rainfall intensity meter installed at a predetermined observation point in the radar coverage, and the clutter level determination means is a clutter level that can be generated based on a measurement value of the rainfall intensity meter. It may be a means for determining the level.
[0022]
Alternatively, the clutter factor investigation means is a means comprising a voice receiving device that acquires weather information provided as voice and a voice recognition device that converts the acquired weather information into numerical data, and the clutter level determination means includes: Means for determining the level of clutter that may occur based on the numerical data may be used.
[0023]
Alternatively, the clutter factor investigation means is a pattern recognition processing device that converts weather information provided as an image into numerical data, and the clutter level determination means determines the level of clutter that can occur based on the numerical data. It may be a means for determining. In this case, as the weather information provided as the image, the weather information distributed by the Internet, the weather information distributed by television teletext, the weather information acquired by the weather satellite, the weather information acquired by the weather radar Weather information can be considered.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Note that each of the following embodiments is a system that receives the radar video 11 that is the output of the ASDE 101 in FIG.
[0025]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection system according to the first embodiment. As shown in the figure, this system includes an A / D converter 34 that converts an input radar video 11 into a digital signal, a radar timing converter 36 that generates a transmission / reception timing signal of the radar, and a generated timing. A range / azimuth integration processing unit 39 (range: distance direction, azimuth: azimuth direction) for integrating the radar video 38 based on the signal 37, and a radar video buffer unit 41 for temporarily recording the integrated radar video 40. A threshold level calculation unit 44 for calculating a threshold level for hit test, a hit test processing unit 45 for truncating a signal below the calculated threshold level, and a radar video 47 extracted by the hit test 2 Dimension memory 48 and radar video 49 A shrinkage processing unit 50 for reducing minute clutter, a two-dimensional moving average processing unit 52 for removing noise by moving average processing the data after clutter reduction, and a blank map indicating a target detection unnecessary area such as a terminal building Blank map memory 56 to store, binarization processing unit 54 for detecting a target based on radar video 53 and blank map 57 after noise removal, and clustering / labeling processing unit for labeling and integrating the detected target 58, a center-of-gravity position calculation processing unit 60 that calculates the center-of-gravity position of the target, a target tracking processing unit 62 that tracks a target that moves based on the change in the calculated center-of-gravity position, and the position of the detected and tracked target A display data generation processing unit 64 that converts the data into a format and outputs it to the high-function display device 6.
[0026]
The system further includes a radar map memory 66 corresponding to the clutter factor investigation means of the present invention and a clutter level determination unit 68 corresponding to the clutter level determination means. The display data generation processing unit 64 also has a function as reliability information output means of the present invention.
[0027]
Next, the operation of this system, that is, the processing performed by each of the above means will be described. The radar video 11 that is the output of ASDE is input to the A / D converter 34 and converted into a digital signal (radar video 38). On the other hand, an ACP (Azimuth Count Pulse), an ARP (Azimuth Reference Pulse), and a trigger signal 35 from a radar are input to a radar timing conversion unit 36 and a range / azimuth integration processing unit as an internal timing signal 37 for radar video processing. 39. The range / azimuth integration processing unit 39 grasps the radar antenna rotation timing and the measurement unit in the distance direction from the internal timing signal 37, and integrates the radar video 38 in accordance with them. When sweeping is repeated at the same place, a high signal value is always obtained if the radar echo is actually strong, and therefore a high value can be obtained even if integration processing is performed. On the other hand, for example, electrical noise and the like are generated randomly, so that a low value is obtained if integration is performed. That is, only the radar echo signal is enhanced by the range / azimuth integration process. After the integration process, the radar video 40 is stored in the radar video buffer unit 41 for several sweeps, and is sequentially output to the threshold level calculation unit 44 and the hit test processing unit 45 for each sweep. The threshold level calculation unit 44 calculates a threshold level for a hit test process to be described later for each sweep. The threshold level is calculated based on the information 69 sent from the clutter level determination unit 68. This process will be described later. Also, the threshold level can be calculated based on the information 103 manually input by the controller. Which information the threshold level calculation unit 44 refers to is switched by the automatic / manual switch 102.
[0028]
The target detection is performed by the binarization processing unit 54 after three-stage preprocessing by the hit test processing unit 45, the contraction processing unit 50, and the two-dimensional moving average processing unit 52. First, the hit test processing unit 45 compares the calculated threshold level 46 with the radar video 43 for each sweep, and if the amplitude of the signal exceeds the threshold level 46, it is regarded as a hit, and the signal that has not been hit is discarded. As a result, the radar video 47 for each sweep in which the amplitude of signals other than the hit signal is 0 is sequentially recorded in the two-dimensional memory 48. With this processing, a part of noise included in the radar video 43 can be removed. Here, once the radar video 47 is recorded in the two-dimensional memory 48, the radar video that has been processed for each sweep (one-dimensionally) is converted into a range (distance direction), azimuth (azimuth) in the subsequent processing. (Direction) can be handled as a two-dimensional image having coordinate axes. Next, the contraction processing unit 50 performs image processing on the radar video 49 that has become a two-dimensional image, and removes scattered clutter as unnecessary signals. This is because a target such as an airplane has a certain size, and thus signals appearing scatteredly may be regarded as minute clutter. Next, the two-dimensional moving average processing unit 52 performs two-dimensional moving average processing on the radar video 51 after removing the fine clutter. In the two-dimensional moving average processing, the two-dimensional image is smoothed as a whole by replacing the signal value of each pixel constituting the two-dimensional image with an average value obtained by applying a predetermined weight to the values of the surrounding pixels. It is processing. By this processing, noise mixed in an effective signal can be removed. The binarization processing unit 54 binarizes the radar video 53 that has undergone the above preprocessing based on a predetermined threshold level. However, since the position of a building such as a terminal building does not need to be detected again, when performing binarization processing, the blank map 57 storing the target detection unnecessary area is read from the blank map memory 56 and the target detection is not required. The signal value of the area is 0, and binarization is performed for the other areas. Thereby, the binarized image 55 in which only the signal indicating the detection target remains is obtained.
[0029]
Next, the clustering / labeling processing unit 58 integrates the signals in the radar video 55 for each group (cluster), and labels each cluster. That is, a label is attached to each target such as an airplane or a vehicle. The center-of-gravity position calculation processing unit 60 calculates the center-of-gravity position of each target based on the binarized image 59 labeled. The target tracking processing unit 62 temporarily stores the calculated data 61 of the center of gravity position, generates tracking data 63 representing the difference from the data stored before one scan, and receives the received data by the display data generation processing unit 64. hand over. Based on these data, the display data generation processing unit 64 synthesizes a map image showing airport facilities and a symbol showing an airplane or the like. Furthermore, display data 65 in a predetermined format is generated and output to the high function display device 6 by performing an enlargement process on the surrounding map image where the target is detected as necessary.
[0030]
Next, processing of the radar map memory 66 and the clutter level determination unit 68 that should be called the features of the present invention will be described. The processing performed by the display data generation processing unit 64 described above as reliability information output means of the present invention will also be described. The radar map memory 66 stores a predetermined observation area of the radar coverage, and when an ACP, ARP, or trigger signal 35 is input from the radar, it is distinguished whether the area being swept is an observation area. be able to. The clutter level determination unit 68 receives the map coordinates 67 of the observation area from the radar map memory 66 and collates it with the radar video 38 after digital conversion received from the A / D conversion unit 34 to thereby detect the radar of the observation area. Extract only echo. At this time, the clutter level determination unit 68 stores in advance radar echoes in the observation area in a situation where no clutter occurs, such as during fine weather. The clutter level determination unit 68 compares the radar echoes in the observation area with the radar echoes stored in advance, determines how much clutter is occurring, and determines the level according to the degree of occurrence. The determination information is input to the display data generation processing unit 64 and the threshold level calculation unit 44 described above.
[0031]
Based on the determination information 70 from the clutter level determination unit 68, the display data generation processing unit 64 combines characters, marks, and the like indicating detection accuracy or system reliability with the image indicating the target position described above. Output to the high function display device 6. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a display screen. In the upper right part of the display screen, a display 99 indicating that the reliability of target detection is C rank is displayed. Depending on the clutter level, this display changes like “Reliability A” and “Reliability B”. In the first embodiment, the reliability display is always performed. However, the warning message may be displayed only when the clutter level becomes high, that is, when the reliability decreases. The controller will be alerted to visual control based on the reliability indication of the target detection. For example, when the weather is fine, the clutter level is low, and the reliability of target detection is displayed as “Reliability A”. In such a case, the display reliability of the present system is high, and visual control can be limited to a confirmation level. On the contrary, the clutter level becomes high during rainy weather, and the reliability of target detection is displayed as “Reliability C”. In such a case, the reliability of the display by this system becomes low, and it is necessary to carefully perform visual control. As described above, by displaying the reliability of target detection on the screen and presenting it to the controller, the controller can efficiently use the information from this system and perform visual control.
[0032]
On the other hand, the threshold level calculation unit 44 sets the threshold level to a predetermined fixed value when the clutter level is low, and sets a threshold level higher than normal when the clutter level is high, based on the determination information 69, for example. Automatically adjust the threshold level for the test. Alternatively, the threshold level may be set based on the information 103 input by the controller using the system by switching the input to the threshold level calculation unit 44 by the automatic / manual switch 102. In other words, the controller may visually confirm the display of the reliability of the target detection on the display screen of the high-function display device 6 and manually adjust the threshold level to be optimum based on an independent determination.
[0033]
3 and 4 are diagrams for explaining the effectiveness of the reliability display and the adjustment of the threshold level. FIG. 3 is a radar video display of an aircraft 92 and a surrounding buffered green area 91. FIG. 3 (a) shows the time when the weather is fine, and FIG. 3 (b) shows the time when it rains. As shown in FIG. 3B, during the rain, the radar echo from the airport surface itself becomes large due to the rain, so the obtained image is the radar echo from the aircraft 92 and the buffered green space 91. The image is buried in 94. FIG. 4 is a diagram showing the amplitude of the radar echo. 4A shows the amplitude in the cross section X in FIG. 3A, and FIG. 4B shows the amplitude in the cross section Y in FIG. 3B. As is clear from these figures, in clear weather, the radar echo 95 of the aircraft is larger than the radar echo 96 of the buffer green space, and the aircraft target can be easily recognized. The radar echo amplitude in the observation area 93 is also smaller than that of the aircraft echo 95. On the other hand, it is difficult to compare the radar echo 96 of the buffer green space 91 with the radar echo 95 of the aircraft during rain.
[0034]
Therefore, as described above, determining the clutter level based on radar echoes in the observation area, evaluating the reliability of the system based on this, and notifying the user reduce the load on the air traffic controller, It can be said that it is effective in improving the control efficiency and ensuring safety. Furthermore, if the threshold level for hit verification is adjusted based on the clutter level of the observation area, the system performance can be drawn to the limit and a warning can be issued only when there is still a problem in detection accuracy.
[0035]
Embodiment 2.
Figure 5 These are block diagrams which show the structure of the target detection system of Embodiment 2. FIG. In the first embodiment, in order to investigate how much clutter causes the airport surface, an observation area is provided and radar echoes in the area are extracted from the radar video. A pseudo target is set in the area, and a radar echo of the pseudo target is acquired. For this purpose, the system of the second embodiment includes a pseudo target processing unit 85 in place of the radar map memory of the first embodiment, and further includes other means similar to those of the first embodiment.
[0036]
Next, processing of the system according to the second embodiment will be described. In the system according to the second embodiment, as shown in FIG. 6A, it is necessary that the pseudo target 97 is installed around the airport and the vicinity of the airport. The radar echo of the pseudo target 97 in fine weather is observed in advance and stored in the clutter level determination unit 68. The pseudo target processing unit 85 converts the ratio between the stored radar echo and the radar echo 98 of the pseudo target acquired at the time of target search as shown in FIG. 86 is passed to the clutter level determination unit 68. The clutter level determination unit 68 determines the clutter level based on the clutter observation reference data 86. The processing of each other means is the same as the processing of each means described in the first embodiment.
[0037]
As in the first embodiment, the second embodiment is effective in reducing the load on the air traffic controller, improving the control efficiency, and ensuring safety. Since it is possible to determine the ratio of the radar echo when it is sunny and when it rains more accurately than when observing the area, the accuracy of the clutter level determination is improved compared to the first embodiment.
[0038]
Embodiment 3.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection system according to the third embodiment. This system is a system for measuring radar echoes of a pseudo target installed in a radar coverage area as in the second embodiment, and includes a radar echo attenuation determination unit 87 instead of the pseudo target processing unit 85 in the second embodiment. . Since radio waves with short wavelengths are significantly attenuated by rain, the clutter level is determined from the amount of radio wave attenuation.
[0039]
Next, processing of the system according to the third embodiment will be described. The radar echo attenuation determination unit 87 according to the third embodiment outputs the attenuation amount, that is, the difference to the clutter level determination unit 68 instead of the radar echo ratio. That is, the radar echo attenuation determination unit 87 stores the radar echo at the time of fine weather of the pseudo target as shown in FIG. 8A, and at the time of observation (in rainy weather) as shown in FIG. 8B. It is calculated how much the radar echo of the simulated target is attenuated as compared with that in fine weather, and the clutter level is determined based on the attenuation amount 88. The processing of each other means is the same as the processing of each means described in the first embodiment.
[0040]
The third embodiment, like the first and second embodiments, is effective in reducing the load of the air traffic controller, improving the control efficiency and ensuring safety, and by setting a pseudo target, Accurate determination can be made.
[0041]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection system according to the fourth embodiment. The fourth embodiment includes a rainfall intensity meter 71 as means for examining clutter factors, and also includes the same means as in the first embodiment.
[0042]
The clutter level determination unit 68 determines the clutter level based on the rainfall intensity 72 measured by the rainfall intensity meter 71. The processing of each other means is the same as the processing of each means described in the first embodiment.
[0043]
The fourth embodiment is effective in reducing the load on the air traffic controller and improving the control efficiency to ensure safety, as in the above-described embodiments. In addition, since the radar echo is not used for the clutter level determination and the measurement value of the rainfall intensity meter 71 is used, the trigger signal 35 or the radar video 38 from the radar ACP or the like is not required to investigate the clutter factor. For this reason, the system can be simplified.
[0044]
Embodiment 5.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection system according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, airport information that is periodically updated is used in order to investigate clutter factors. As a means for that purpose, an airport information receiving device 73 and a voice recognition device 75 are provided. Means similar to those of the first embodiment are provided.
[0045]
The airport information receiving device 73 receives radio waves from an airport information transmitting device (ATIS) that is constantly performing audio broadcasting related to the wind direction, wind speed, and weather around the airport. Since the received airport information is voice information, the voice recognition device 75 converts it to numerical data. The clutter level determination unit 68 extracts only information related to rainfall from the digitized airport information 76, and determines the clutter level based on this information. The processing of each other means is the same as the processing of each means described in the first embodiment.
[0046]
The fifth embodiment is effective in reducing the load on the air traffic controller and improving the control efficiency to ensure safety, as in the above-described embodiments. In addition, unlike the above-described embodiments, it is not necessary to newly install equipment in the radar coverage area, and an existing airport information receiving device or voice recognition device may be used. Can do.
[0047]
Embodiment 6.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection system according to the sixth embodiment. In the sixth embodiment, weather information provided on the Internet is used to investigate clutter factors. As a means for this, an Internet connection terminal 77 and a pattern recognition device 79 are provided. 1 is provided. The Internet connection terminal 77 is an information processing terminal provided with communication facilities such as a router, a terminal adapter, and a modem.
[0048]
The Internet connection terminal 77 is always or periodically connected to the Internet, and acquires weather information around the radar coverage from a Web site that provides weather information. The pattern recognition device 79 processes weather information 78 provided as characters or images based on a known pattern recognition method, and converts it into numerical data. The clutter level determination unit 68 extracts only information related to rainfall from the digitized weather information 80, and determines the clutter level based on this information. The processing of each other means is the same as the processing of each means described in the first embodiment.
[0049]
The sixth embodiment is effective in reducing the load on the air traffic controller, improving the control efficiency, and ensuring safety, as in the previous embodiments. Further, as in the fifth embodiment, it is not necessary to newly install equipment in the radar coverage area, and an existing Internet connection terminal or pattern recognition device may be used, so that a system can be constructed at low cost.
[0050]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection system according to the seventh embodiment. The seventh embodiment is a form in which television teletext is used to investigate clutter factors, and includes a teletext broadcast receiving terminal 83 and a pattern recognition device 79 as means for that purpose. Similar means are provided.
[0051]
The television teletext terminal 83 receives broadcast radio waves related to weather information among text broadcasts. The pattern recognition device 79 processes the weather information 84 of the character based on a known pattern recognition method, and converts it into numerical data. The clutter level determination unit 68 extracts only information related to rainfall from the digitized weather information 80, and determines the clutter level based on this information. The processing of each other means is the same as the processing of each means described in the first embodiment.
[0052]
The seventh embodiment is effective in reducing the load on the air traffic controller, improving the control efficiency, and ensuring safety, as in the previous embodiments. In addition, there is an advantage that pattern recognition is easy in that the received information is limited to characters.
[0053]
Embodiment 8 FIG.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection system according to the eighth embodiment. In the eighth embodiment, meteorological satellite data (for example, a ground observation photograph of a meteorological satellite sunflower) is used in order to investigate clutter factors. As means for this, a meteorological satellite data receiving terminal 81, a pattern recognition device 79, and the like are used. And other means similar to those of the first embodiment. The meteorological satellite data receiving terminal 81 may be a terminal that installs a satellite antenna for receiving radio waves from the weather satellite sunflower in the airport and receives a signal from the antenna, but from a specialized organization equipped with an antenna and receiving equipment. It may be a terminal that receives data through a telephone line or the like.
[0054]
FIG. 14 is an example of a ground photograph taken by the weather satellite Himawari, and shows a state where the cloud 100 covers the entire Japanese archipelago. Such image information 82 received by the meteorological satellite data receiving terminal 81 is processed by the pattern recognition device 79. For example, based on a known pattern recognition method, the movement and occurrence of the cloud 100 are roughly recognized, and the rainfall intensity in the radar coverage is estimated from the situation, and the rainfall intensity is converted into numerical data. The clutter level determination unit 68 determines the clutter level based on the numerical data 80. The processing of each other means is the same as the processing of each means described in the first embodiment.
[0055]
The eighth embodiment is effective in reducing the load on the air traffic controller, improving the control efficiency, and ensuring safety, as in the previous embodiments.
[0056]
Embodiment 9 FIG.
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection system according to the ninth embodiment. In the ninth embodiment, a weather radar is used to investigate clutter factors. As a means for that purpose, a weather radar receiving terminal 89 and a pattern recognition device 79 are provided. Means.
[0057]
In this system, weather radar rainfall information 90 is received by an airport weather radar receiving terminal 89 installed around the airport. Further, the pattern recognition device 79 recognizes the cloud generation state and predicts rainfall. The rainfall prediction result is converted into numerical data 80, and the clutter level determination unit 68 performs clutter determination.
[0058]
The ninth embodiment is effective in reducing the load on the air traffic controller and improving the control efficiency to ensure safety, as in the above-described embodiments. In addition, by replacing the image data from the meteorological satellite according to the eighth embodiment with the received data from the weather radar, it is possible to detect the movement of the cloud in real time and to determine the clutter level more accurately. .
[0059]
Other embodiments.
In each of the above embodiments, a character indicating the reliability of target detection is output on the display screen. However, a warning mark may be displayed instead of the character, a beep sound or sound A warning by sound such as a message may be issued.
[0060]
In each of the above-described embodiments, target detection is performed by performing binarization processing after three stages of hit verification, contraction processing, and two-dimensional moving average processing, and hit verification processing among them. Although the threshold level used in is adjusted based on the clutter level determination result, the threshold level to be adjusted is not limited to that for hit testing. For example, the threshold level used in the binarization process is adjusted. May be. In addition to the above, various methods for detecting a target by defining a threshold level are conceivable, but the method of the present invention is applicable to any case. In addition, in the case of a method of defining a plurality of threshold levels and performing target detection step by step, the determination result of the clutter level may be used at any step.
[0061]
【The invention's effect】
Target detection system of the present invention Mu According to the survey, the clutter factors such as rainfall are investigated, and the reliability of target detection is evaluated and displayed using the survey results. Can be appropriately warned to a user such as an air traffic controller. As a result, efficient target detection can be realized without imposing an excessive burden on the user, accidents due to overconfidence of the system can be prevented, and traffic safety can be achieved.
[0062]
In addition, if the threshold for target detection is adjusted according to the survey results, reliability is reduced only when there is a risk of erroneous target detection while maximizing system performance. A warning to this effect can be issued.
[0063]
At this time, if the cause of clutter is investigated by extracting the radar echo from a predetermined observation area and comparing it with the radar echo stored in advance, it is possible to determine exactly how much clutter can actually occur. I can grasp it. In addition, a pseudo target is set up, and the radar echo is compared with a pre-stored radar echo, or the attenuation of the radar echo from the pseudo target is calculated, and the cause of clutter is investigated based on it. In this case, a more accurate judgment can be made.
[0064]
In addition, if a rainfall intensity meter is installed in the radar coverage and the cause of clutter is investigated based on the measured rainfall intensity, it is not necessary to extract radar echo for clutter level determination, thus simplifying the system be able to.
[0065]
In addition, if information on rainfall and snowfall that is a cause of clutter is extracted from airport information that is periodically transmitted and the clutter level is determined based on that information, it is necessary to install new equipment in the radar coverage area. In addition, since an existing airport information receiver can be used, a system can be constructed at a low cost.
[0066]
In addition, by performing well-known pattern recognition processing on weather information obtained from the Internet and TV teletext, satellite images distributed from weather satellites, and images acquired by weather radar, It is not necessary to install new equipment in the radar coverage area and to build a low-cost system using existing equipment when taking out snowfall information and determining the clutter level based on that information. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a target detection result display screen in the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment;
FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a system configuration according to Embodiment 2 of the present invention.
6 is a diagram for explaining a target detection method in Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a system configuration according to Embodiment 3 of the present invention.
8 is a diagram for explaining a target detection method according to Embodiment 3. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a system configuration in Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a system configuration in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a system configuration according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a system configuration according to Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a system configuration in an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing an example of a satellite photograph acquired by the meteorological satellite data receiving terminal according to the eighth embodiment.
FIG. 15 is a block diagram showing a system configuration according to Embodiment 9 of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing an example of a conventional target detection system.
[Explanation of symbols]
7 radio waves, 9 received radio waves, 10 transmit radio waves, 11, 16 radar video, 12 ADSE target detection position data, 13 aircraft identification display data, 17 target detection data, 19 flight plan data, 22 image data, 23 blind target position data, 26 SSR mode S signal, 27 SSR mode S position data, 30 GPS position data, 31 vehicle position information, 33 collision prediction data, 35 ACP, ARP, trigger signal, 37 timing signal, 38, 40, 43, 47, 49, 51, 53 Radar video, 46 Threshold level, 55, 59 Binary image, 57 Blank map, 61 Center of gravity position data, 63 Tracking data, 64 Display data generation processing unit (reliability information output means), 65 Display data , 66 Radar map memory (clutter factor investigation means), 67 map coordinates, 68 Clutter level determination unit, 69, 70 Judgment information, 72 Rainfall intensity, 76 Airport information, 78, 80, 84 Weather information, 82 Image information, 86 Clutter observation reference data, 88 Attenuation, 90 Rainfall information, 91 Buffer green space, 92 Aircraft, 93 Observation area , 94 Radar echo due to rain, 95 Radar echo of aircraft, 96 Radar echo of buffer green space, 97 Pseudo target, 98 Pseudo target radar echo, 99 Reliability display, 100 clouds, 101 ASDE, 102 Automatic / manual switcher, 103 Information entered by the controller.

Claims (13)

レーダーエコーを表す信号値が所定の閾値を越えるか否かによって目標を検出し、その目標の位置を表示画面に表示する目標検出システムにおいて、
レーダー覆域の所定の観測エリアが記憶され、レーダーからの入力信号によりスイープ中のエリアが観測エリアか否か区別してクラッタ要因を調査するクラッタ要因調査手段と、
前記クラッタ要因調査手段による観測エリアのレーダーエコーのみを抽出し、予め記憶されたクラッタが発生しない状況における観測エリアのレーダーエコーと抽出した観測エリアのレーダーエコーとを比較して、クラッタの発生度合いに応じたレベルを判定するクラッタレベル判定手段と、
前記クラッタレベル判定手段により判定されたクラッタのレベルに基づいて、目標の検出結果の信頼性を示す情報を出力し、クラッタレベルが高くなった時、警告表示を行う信頼性情報出力手段とを備えたことを特徴とする目標検出システム。
In a target detection system that detects a target based on whether or not a signal value representing radar echo exceeds a predetermined threshold, and displays the position of the target on a display screen,
A predetermined observation area of the radar coverage is stored, and a clutter factor investigation means for investigating the clutter factor by distinguishing whether the area being swept is an observation area or not by an input signal from the radar ,
Extract only the radar echo of the observation area by the clutter factor investigation means , compare the radar echo of the observation area in the situation where the pre-stored clutter does not occur and the radar echo of the extracted observation area, Clutter level determination means for determining the level according to
Reliability information output means for outputting information indicating the reliability of the target detection result based on the clutter level determined by the clutter level determination means and displaying a warning when the clutter level becomes high. A target detection system characterized by that.
レーダーエコーを表すアナログ信号をディジタル化するA/D変換手段と、
前記A/D変換手段によりディジタル化されたレーダーエコーの信号を一時記録する記録手段と、
前記記録手段に記録された信号の値を所定の閾値と比較することにより、当該閾値を越えた信号を目標を表す信号と判定して、目標を抽出する目標抽出手段と、
レーダー覆域の所定の観測エリアが記憶され、レーダーからの入力信号によりスイープ中のエリアが観測エリアか否か区別してクラッタ要因を調査するクラッタ要因調査手段と、
前記クラッタ要因調査手段による観測エリアのレーダーエコーのみを抽出し、予め記憶されたクラッタが発生しない状況における観測エリアのレーダーエコーと抽出した観測エリアのレーダーエコーとを比較して、クラッタの発生度合いに応じたレベルを判定するクラッタレベル判定手段と、
前記クラッタレベル判定手段により判定されたクラッタのレベルに基づいて、目標の検出結果の信頼性を示す情報を出力し、クラッタレベルが高くなった時、警告表示を行う信頼性情報出力手段とを備えたことを特徴とする目標検出システム。
A / D conversion means for digitizing an analog signal representing radar echo,
Recording means for temporarily recording a radar echo signal digitized by the A / D conversion means;
A target extraction means for comparing the value of the signal recorded in the recording means with a predetermined threshold to determine a signal that exceeds the threshold as a signal representing a target, and for extracting a target;
A predetermined observation area of the radar coverage is stored, and a clutter factor investigation means for investigating the clutter factor by distinguishing whether the area being swept is an observation area or not by an input signal from the radar ,
Extract only the radar echo of the observation area by the clutter factor investigation means , compare the radar echo of the observation area in the situation where the pre-stored clutter does not occur and the radar echo of the extracted observation area, Clutter level determination means for determining the level according to
Reliability information output means for outputting information indicating the reliability of the target detection result based on the clutter level determined by the clutter level determination means and displaying a warning when the clutter level becomes high. A target detection system characterized by that.
前記信頼性情報出力手段により出力された信頼性を示す情報は、観測エリアの地図画像と目標のシンボルとを画像合成した画面に可視表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2記載の目標検出システム。The information indicating the reliability output by the reliability information output means further comprises display means for visually displaying a map image of the observation area and a target symbol on a screen obtained by image synthesis. Or the target detection system of 2 description. 前記クラッタレベル判定手段の判定結果に応じて、前記閾値を調整する閾値調整手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の目標検出システム。4. The target detection system according to claim 1, further comprising a threshold adjustment unit that adjusts the threshold according to a determination result of the clutter level determination unit. 前記クラッタ要因調査手段は、前記レーダー覆域内に設置された擬似目標のレーダーエコーを表す信号値を取得する手段であり、
前記クラッタレベル判定手段は、取得した信号値を所定の信号値と比較することにより、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の目標検出システム。
The clutter factor investigation means is means for obtaining a signal value representing a radar echo of a pseudo target installed in the radar coverage area,
The said clutter level determination means is a means to determine the level of the clutter which can generate | occur | produce by comparing the acquired signal value with a predetermined | prescribed signal value, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Target detection system.
前記クラッタ要因調査手段は、前記レーダー覆域内に設置された擬似目標のレーダーエコーの減衰量を算定する手段であり、
前記クラッタレベル判定手段は、前記減衰量に基づいて、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の目標検出システム。
The clutter factor investigation means is means for calculating the attenuation amount of the radar echo of the pseudo target installed in the radar coverage area,
5. The target detection system according to claim 1, wherein the clutter level determination unit is a unit that determines a level of a clutter that can be generated based on the amount of attenuation.
前記クラッタ要因調査手段は、前記レーダー覆域内の所定の観測点に設置された降雨強度計であり、
前記クラッタレベル判定手段は、前記降雨強度計の測定値に基づいて、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の目標検出システム。
The clutter factor investigation means is a rainfall intensity meter installed at a predetermined observation point in the radar coverage area,
5. The target detection system according to claim 1, wherein the clutter level determination unit is a unit that determines a level of a clutter that may occur based on a measurement value of the rainfall intensity meter.
前記クラッタ要因調査手段は、音声として提供される気象情報を取得する音声受信装置と、取得した気象情報を数値データに変換する音声認識装置とを有しており、
前記クラッタレベル判定手段は、前記数値データに基づいて、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の目標検出システム。
The clutter factor investigation means includes a voice receiving device that acquires weather information provided as voice, and a voice recognition device that converts the acquired weather information into numerical data.
5. The target detection system according to claim 1, wherein the clutter level determination unit is a unit that determines a level of a clutter that can be generated based on the numerical data.
前記クラッタ要因調査手段は、画像として提供された気象情報を数値データに変換するパターン認識処理装置であり、
前記クラッタレベル判定手段は、前記数値データに基づいて、発生し得るクラッタのレベルを判定する手段であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の目標検出システム。
The clutter factor investigation means is a pattern recognition processing device that converts weather information provided as an image into numerical data,
5. The target detection system according to claim 1, wherein the clutter level determination unit is a unit that determines a level of a clutter that can be generated based on the numerical data.
前記画像として提供される気象情報は、インターネットにより配信された気象情報であることを特徴とする請求項記載の目標検出システム。The target detection system according to claim 9, wherein the weather information provided as the image is weather information distributed via the Internet. 前記画像として提供される情報は、テレビの文字放送により配信される気象情報であることを特徴とする請求項記載の目標検出システム。The target detection system according to claim 9, wherein the information provided as the image is weather information distributed by teletext on a television. 前記画像として提供される気象情報は、気象衛星により取得、配信された気象情報であることを特徴とする請求項記載の目標検出システム。The target detection system according to claim 9, wherein the weather information provided as the image is weather information acquired and distributed by a weather satellite. 前記画像として提供される情報は、気象レーダーにより取得された気象情報であることを特徴とする請求項記載の目標検出システム。The target detection system according to claim 9, wherein the information provided as the image is weather information acquired by a weather radar.
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