JP4874861B2 - Radar information display device - Google Patents
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Description
本発明はレーダ情報表示装置に係り、特にレーダ装置により取得された航空機等の目標の位置情報を3次元表示するレーダ情報表示装置に関する。 The present invention relates to a radar information display device, and more particularly to a radar information display device that three-dimensionally displays position information of a target such as an aircraft acquired by the radar device.
従来より、レーダ装置により取得された目標の位置を表示する代表的な手法として、PPI(Plain Position Indicator)表示がある。PPI表示は、レーダ装置の設置位置を表示の原点とした極座標形式の表示であり、目標までの距離を半径方向に、また目標の方位を円周方向にそれぞれ対応させて目標位置を表示している。 Conventionally, there is a PPI (Plain Position Indicator) display as a typical method for displaying a target position acquired by a radar apparatus. The PPI display is a polar coordinate display in which the installation position of the radar device is the origin of display, and the target position is displayed with the distance to the target corresponding to the radial direction and the target azimuth corresponding to the circumferential direction. Yes.
このPPI表示では、目標位置を2次元で表示しているが、レーダ装置から目標の3次元の位置情報を受けとってこれを表示する場合、例えば、このPPI表示に加え、横軸を距離、縦軸を高度としたRHI(Range Height Indicator)表示を併用し、PPI表示の方位カーソルに同期させるように、その方位面内の目標を表示する手法がある(例えば、非特許文献1参照。)。また、航空管制分野等では、PPI画面等の2次元表示上のシンボル化された目標毎にタグを付し、このタグに目標の高度情報を文字/数字表示する手法もある(例えば、特許文献1参照。)。 In this PPI display, the target position is displayed in two dimensions. However, when receiving the target three-dimensional position information from the radar apparatus and displaying it, for example, in addition to this PPI display, the horizontal axis represents the distance, the vertical axis. There is a method of displaying a target in an azimuth plane so as to synchronize with an azimuth cursor of PPI display in combination with an RHI (Range Height Indicator) display in which the axis is advanced (see, for example, Non-Patent Document 1). In the air traffic control field and the like, there is also a method of attaching a tag to each symbolized target on a two-dimensional display such as a PPI screen, and displaying target altitude information in characters / numerics (for example, patent literature). 1).
さらに、PPI表示中の目標の映像を高度情報に対応した色で表示することによって、操作員が目標の3次元位置情報を把握する際の種々の負担を軽減した事例も開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
ところで、空港周辺の空域を管制するターミナル管制においては、離発着する航空機が安全かつ円滑に飛行できるよう、レーダ情報を含む各種管制情報を用い、時間及び空間を効率的に活用した管制が行なわれている。中でも、レーダ情報に基づく航空機相互の3次元位置関係、とりわけ各航空機の上昇・下降の動向については、安全かつ効率的な管制業務にとって重要な管制情報のひとつである。そして、航空交通量がますます増大する中、これらレーダ情報を含む各種管制情報も、例えば2次監視レーダにおけるモードSや、GPS(Global Positioning System)等を用いた航行によって、従来より良好な精度かつ緻密さで取得できるようになっている。 By the way, in the terminal control that controls the airspace around the airport, various types of control information including radar information is used and the time and space are efficiently controlled so that the aircraft taking off and landing can fly safely and smoothly. Yes. In particular, the three-dimensional positional relationship between aircraft based on radar information, particularly the upward and downward trends of each aircraft, is one of the important control information for safe and efficient control operations. As air traffic increases, various types of control information including radar information can be obtained with better accuracy than before by navigation using mode S, GPS (Global Positioning System), etc. in secondary monitoring radar. And it can be acquired with precision.
しかしながら、これらレーダ情報を表示するにあたり上述した従来の手法においては、例えば、高度情報については文字/数字表示により良好な精度で表示できるものの、このような文字/数字表示では、特に複数の航空機間の空間的な関係を一見しただけでは視覚的に認識しづらいという課題があった。また、航空機の高度に対応させて目標の表示色を変えた場合には、良好な精度で取得されたその定量値を十分に反映できずに緻密さを欠いてしまうおそれがあった。 However, in the conventional method described above in displaying the radar information, for example, altitude information can be displayed with good accuracy by character / number display. However, in such character / number display, especially between a plurality of aircrafts. There was a problem that it was difficult to recognize visually at first glance. Further, when the target display color is changed in accordance with the altitude of the aircraft, the quantitative value obtained with good accuracy cannot be sufficiently reflected, and there is a possibility that the precision is lacking.
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、航空機等の目標の3次元位置を、その動態を含めて定量性を維持しつつ視覚的に認識することのできるレーダ情報表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a radar information display device capable of visually recognizing a three-dimensional position of a target such as an aircraft while maintaining quantitativeness including its dynamics. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明のレーダ情報表示装置は、所定の走査を行なうレーダ装置により取得される目標の方位情報、距離情報、及び高度情報を含む目標の位置情報を受けとって走査順に複数走査分記憶する位置情報記憶手段と、PPI表示画面を設け、前記位置情報記憶手段に記憶された複数走査分の各目標の位置情報の中から所定の走査回数分についてをそれぞれにこのPPI表示画面上の対応する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成する第1の表示画面データ作成手段と、距離軸を前記PPI表示画面の所定の直径に対応させた距離対高度の表示画面を設け、前記位置情報記憶手段に記憶された複数走査分の各目標の位置情報の中から所定の走査回数分についてをそれぞれにこの距離対高度の表示画面上の対応する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成する第2の表示画面データ作成手段と、前記第1の表示画面データ作成手段及び前記第2の表示画面データ作成手段により作成されたそれぞれの表示画面データに基づき、前記距離対高度の表示画面の距離軸がこれと対応する前記PPI表示画面の所定の直径と直交する方向にこの直径と平行に配置されるように、前記PPI表示画面と前記距離対高度の表示画面とを隣接させて同時に表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a radar information display apparatus according to the present invention receives target position information including target azimuth information, distance information, and altitude information acquired by a radar apparatus that performs a predetermined scan, in order of scanning. Position information storage means for storing a plurality of scans and a PPI display screen are provided, and this PPI display is performed for a predetermined number of scans among the position information of each target for a plurality of scans stored in the position information storage means. First display screen data creating means for creating display screen data for symbolizing at a corresponding position on the screen and displaying them collectively, and distance vs. altitude with the distance axis corresponding to a predetermined diameter of the PPI display screen A display screen is provided, and this distance vs. altitude table is displayed for each of a predetermined number of scans from among the target position information for a plurality of scans stored in the position information storage means. Second display screen data creating means for creating display screen data to be symbolized and displayed collectively at corresponding positions on the screen, the first display screen data creating means, and the second display screen data creating means The distance axis of the distance-to-altitude display screen is arranged parallel to the diameter in a direction perpendicular to the predetermined diameter of the PPI display screen corresponding to the distance-to-altitude display screen. And a display means for displaying the PPI display screen and the distance-to-altitude display screen adjacent to each other at the same time.
本発明によれば、航空機等の目標の3次元位置を、その動態を含めて定量性を維持しつつ視覚的に認識することのできるレーダ情報表示装置を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radar information display apparatus which can recognize visually the target three-dimensional position, such as an aircraft, including the dynamics, maintaining quantitativeness can be obtained.
以下に、本発明に係るレーダ情報表示装置を実施するための最良の形態について、図1乃至図4を参照して説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out a radar information display device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明に係るレーダ情報表示装置の一実施例の構成を示すブロック図である。図1に例示したように、このレーダ情報表示装置1は、位置情報入力部11、位置情報記憶制御部12、位置情報記憶部13、PPI表示画面データ作成部14、距離対高度表示画面データ作成部15、表示信号生成部16、表示器17、及び操作部18から構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a radar information display apparatus according to the present invention. As illustrated in FIG. 1, the radar information display device 1 includes a position
位置情報入力部11は、レーダ装置等から順次送られてくる目標の位置情報を受けとるインターフェース部である。目標の位置情報には、目標の3次元の位置情報、すなわち方位情報、距離情報、及び高度情報に加え、例えば時刻情報や走査順番号、識別名等を含めることができる。そして、受けとったこれら目標の位置情報を位置情報記憶制御部12に送出する。
The position
位置情報記憶制御部12は、過去から直前までの複数走査分にわたる目標の位置情報が蓄積記憶される位置情報記憶部13の記憶内容を制御する。すなわち、位置情報入力部11から受けとった目標の位置情報を位置情報記憶部13に送出してその記憶内容を順次更新するとともに、これら位置情報記憶部13の記憶内容の中から、後述する表示画面データの作成に必要な目標の位置情報を抽出して後段の各部に送出する。位置情報記憶部13は、複数走査分にわたる目標の位置情報を記憶可能な記憶容量を有しており、位置情報記憶制御部12の制御に基づき、その内容が更新・参照される。
The position information storage control unit 12 controls the storage contents of the position
PPI表示画面データ作成部14は、位置情報記憶制御部12を経由して位置情報記憶部13から所定の走査回数分の目標の位置情報を抽出し、これらをPPI表示画面上の該当する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成して表示信号生成部16に送出する。本装置で表示するPPI表示画面の一例を図2(a)に例示する。この図に示した事例では、距離カーソル及びマップとともに、北を上に目標として3機の航空機の位置を表示しており、最新の走査での航空機の位置を四角状のシンボルで、また、直前までの所定の走査回数分の各走査におけるそれぞれの位置をドット状のシンボルで表示している。このように複数の走査回数分にわたる目標の位置を一画面にまとめて表示することによって対象目標のトレイルを描くことができ、その動勢を容易に認識することができる。さらに本実施例においては表示画面データを作成するにあたって、このPPI表示画面に表示する距離範囲、及びトレイルの長さに相当する一括表示対象の所定の走査回数については、後述する操作部18からの指定に基づいて作成するものとしている。
The PPI display screen
距離対高度表示画面データ作成部15は、位置情報記憶制御部12を経由して位置情報記憶部13から所定の走査回数分の目標の位置情報を抽出し、これらを、距離軸をPPI表示画面の所定の方向の直径に対応させた距離対高度の表示画面上の該当する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成して表示信号生成部16に送出する。本装置で表示する距離対高度の表示画面の一例を図2(b)に例示する。この図に示した事例では、横軸を距離、縦軸を高度とし、距離軸は図2(a)に例示したPPI表示画面の90度−270度方向の直径に対応させた場合を示しており、PPI表示画面と同様のシンボルで複数の走査回数分にわたる目標位置を一括表示し、目標のトレイルを描いている。この表示画面は、PPI表示画面に表示されているすべての目標位置を90度−270度方向の垂直面内に投影し、それらの高度情報を視覚的に表示したものとなっている。また、画面に表示する距離範囲、及び一括表示する走査回数に加え、距離軸が対応するPPI表示画面の直径の方向についても、PPI表示画面データ作成部14と同様に、操作部18からの指定に基づき表示画面データを作成するものとしている。
The distance-to-altitude display screen
表示信号生成部16は、PPI表示画面データ作成部14、及び距離対高度表示画面データ作成部15のそれぞれで作成した表示画面データを受けとり、これらの2つの表示画面を次のように隣接させて同時に表示するための表示信号を生成する。すなわち、距離対高度の表示画面の距離軸が、これと対応するPPI表示画面の直径と直交する方向に平行に配置されるように、2つの画面を隣接させる。生成した表示信号は表示器17に送出し、表示器17はこれを表示する。
The display
表示器17に表示されるレーダ情報表示画面の一例を図2に例示する。この図2では、図2(b)の距離対高度の表示画面の距離軸が、図2(a)のPPI表示画面の90度−270度方向の直径に対応しているので、この直径と直交する方向、すなわち図2(a)のPPI表示画面の上または下方向に、この直径と平行になるように距離対高度の表示画面を配置している。図2の事例では、PPI表示画面の下方向に距離対高度の表示画面を隣接させ、その距離軸をPPI表示画面の90度−270度方向の直径と平行に、同じスケールで配置している。なお、この事例において距離対高度の表示画面をPPI表示画面の上方向に隣接させることもできる。また図3は、図2のPPI表示画面を時計方向に90度回転させ、西方向を上にした場合の表示例である。この事例では、図3(b)の距離対高度の表示画面の距離軸は、図3(a)のPPI表示画面の0度−180度方向の直径に対応したものとなっている。 An example of the radar information display screen displayed on the display unit 17 is illustrated in FIG. In FIG. 2, the distance axis of the distance-to-altitude display screen in FIG. 2B corresponds to the diameter in the 90-270 degree direction of the PPI display screen in FIG. A distance-to-altitude display screen is arranged in a direction orthogonal to the PPI display screen in FIG. 2A so as to be parallel to the diameter. In the example of FIG. 2, a display screen of distance vs. altitude is adjacent to the lower side of the PPI display screen, and the distance axis is arranged on the same scale in parallel with the diameter of the 90 ° -270 ° direction of the PPI display screen. . In this example, the distance-to-altitude display screen can be adjacent to the upper direction of the PPI display screen. FIG. 3 is a display example when the PPI display screen of FIG. 2 is rotated 90 degrees clockwise and the west direction is turned up. In this example, the distance axis of the distance-to-altitude display screen in FIG. 3B corresponds to the diameter in the 0-180 degree direction of the PPI display screen in FIG.
操作部18は、操作員等によって入力されるこれら表示画面の表示距離範囲、表示画面上に一括表示する走査回数、及び距離対高度の表示画面の距離軸が対応するPPI表示画面の直径の方向の指定を含む各種入力操作を受けつける。そして、これら入力内容は、PPI表示画面データ作成部14、及び距離対高度表示画面データ作成部15に送出される。
The
次に、前出の図1及び図2、ならびに図4のフローチャートを参照して、上述のように構成された本実施例のレーダ情報表示装置の動作について説明する。図4は、本発明に係るレーダ情報表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。 Next, the operation of the radar information display apparatus of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 1 and 2 and FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the radar information display apparatus according to the present invention.
まず、このレーダ情報表示装置が稼働開始後、レーダ装置等から、取得された目標の位置情報が位置情報入力部11に送られてくる。位置情報には、この目標の方位情報、距離情報、及び高度情報が含まれている。これら目標の位置情報は位置情報入力部11において、例えばフォーマット変換等の入力・編集処理がなされた後、位置情報記憶制御部12に送出される(ST401)。そして、位置情報記憶制御部12の制御のもとで、位置情報記憶部13に順次記憶される(ST402)。目標の位置情報は、レーダ装置等の走査に対応して順次送られてくるので、これら目標の位置情報は上述したST401〜ST402のステップを経て、所定の記憶容量を有する位置情報記憶部13内に複数走査分、更新されながら蓄積記憶されていく。そして、この動作は、このレーダ情報表示装置の稼働中継続される(ST408aのN)。
First, after the radar information display device starts operating, the acquired target position information is sent to the position
一方、これら記憶された目標の位置情報は、次のような一連の動作により表示される。まず、このレーダ情報表示装置が稼働開始後、操作員等により操作部18をとおして表示条件の指定操作を含む各種の操作が行なわれる。表示条件の指定については、次の内容を含む操作がなされる。すなわち、PPI表示画面及び距離対高度の表示画面における表示距離範囲、これら2つの表示画面上に一括表示する走査回数、及び距離対高度の表示画面の距離軸が対応するPPI表示画面の直径の方向の指定を含む。これら指定された内容は、操作部18から各部に送出される(ST403)。
On the other hand, the stored target position information is displayed by the following series of operations. First, after the radar information display device starts operation, various operations including an operation for designating display conditions are performed through the
次に、位置情報記憶部13に記憶されている目標の位置情報が、位置情報記憶制御部12を経由して所定のタイミングで参照され、PPI表示画面データ作成部14、及び距離対高度表示画面データ作成部15に送られる。この時に抽出される目標の位置情報の量は、操作部18から指定された走査回数分に対応したものであり、例えば、図2に例示した画面では、最新の走査による位置情報を含め、過去25走査分程度が抽出されている(ST404)。
Next, the target position information stored in the position
PPI表示画面データ作成部14では、これらの抽出された目標の位置情報の中から、操作部18により指定された表示距離範囲にあるものを対象にして、例えば座標変換処理等が施され、PPI表示画面の該当する位置に目標をシンボル表示するための表示画面データが作成される(ST405)。同様にして、距離対高度表示画面データ作成部15においても、同じ目標の位置情報を対象に、距離軸が対応するPPI表示画面の直径の方向の指定に基づいて、これらを距離対高度の表示画面上の該当位置にシンボル表示するための座標変換処理等のデータ処理が行なわれ、その表示画面データが作成される。そして、作成されたPPI表示画面データ、及び距離対高度表示画面データは、いずれも表示信号生成部16に送出される(ST406)。
In the PPI display screen
表示信号生成部16では、図2に例示したように、距離対高度の表示画面の距離軸が、これと対応するPPI表示画面の直径と直交する方向に平行に隣接配置されて同時表示されるように、前段で生成した2つの表示画面データの合成処理が施され、表示器17に表示するための表示信号が生成される。そして、生成された表示信号は表示器17に送出され、所期の表示画面が表示される(ST407)。この後は、装置動作の終了が指示されるまで上述した一連の動作が繰り返される(ST408b)。
In the display
以上説明したように、本実施例においては、走査毎に取得される目標の3次元の位置情報を時間経過とともに更新しながら順次蓄積記憶している。一方、これら目標の位置情報を3次元表示するための表示画面として、2種の画面、すなわちPPI表示画面と、距離軸をこのPPI表示画面の所定の直径方向に対応付けた距離対高度の表示画面とを用いるとともに、対応付けたPPI直径の方向に関連づけてこれら2種の表示画面を隣接させて配置したレーダ情報表示画面を生成している。そして、このレーダ情報表示画面に目標を表示するにあたっては、蓄積記憶された位置情報の中から最新の走査までの所定の複数走査回数分の位置情報を対象に、これら位置情報をシンボル化して上記したレーダ情報表示画面内に一括表示し、目標位置のトレイルを描いている。 As described above, in this embodiment, the target three-dimensional position information acquired for each scan is sequentially accumulated and stored while being updated over time. On the other hand, as a display screen for displaying these target position information in three dimensions, two types of screens, that is, a PPI display screen, and a display of distance versus altitude in which the distance axis is associated with a predetermined diameter direction of the PPI display screen. And a radar information display screen in which these two types of display screens are arranged adjacent to each other in association with the direction of the associated PPI diameter. When displaying the target on the radar information display screen, the position information is symbolized with respect to position information for a predetermined number of times of scanning from the accumulated position information to the latest scan. The radar information display screen is displayed collectively and a trail of the target position is drawn.
これにより、航空機等の目標の3次元位置を把握する際の視覚的な負担を軽減し容易かつ迅速に視認することができるとともに、対象目標の上昇/下降や目標相互間の高度セパレーションの現況等の管制業務にとって重要な情報を、その動きを含めてより定量的に把握することができる。従って、航空機等の目標の3次元位置を、その動態を含めて定量性を維持しつつ視覚的に認識することのできるレーダ情報表示装置を得ることができる。 This reduces the visual burden when grasping the three-dimensional position of targets such as aircraft, and allows easy and quick visual recognition, as well as the status of ascent / descent of target targets and altitude separation between targets. It is possible to grasp quantitatively the information important for the control work of the company, including its movement. Therefore, it is possible to obtain a radar information display device capable of visually recognizing a target three-dimensional position of an aircraft or the like while maintaining quantitativeness including its dynamics.
なお、本発明は、上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1 レーダ情報表示装置
11 位置情報入力部
12 位置情報記憶制御部
13 位置情報記憶部
14 PPI表示画面データ作成部
15 距離対高度表示画面データ作成部
16 表示信号生成部
17 表示器
18 操作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radar
Claims (4)
PPI表示画面を設け、前記位置情報記憶手段に記憶された複数走査分の各目標の位置情報の中から所定の走査回数分についてをそれぞれにこのPPI表示画面上の対応する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成する第1の表示画面データ作成手段と、
距離軸を前記PPI表示画面の所定の直径に対応させた距離対高度の表示画面を設け、前記位置情報記憶手段に記憶された複数走査分の各目標の位置情報の中から所定の走査回数分についてをそれぞれにこの距離対高度の表示画面上の対応する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成する第2の表示画面データ作成手段と、
前記第1の表示画面データ作成手段及び前記第2の表示画面データ作成手段により作成されたそれぞれの表示画面データに基づき、前記距離対高度の表示画面の距離軸がこれと対応する前記PPI表示画面の所定の直径と直交する方向にこの直径と平行に配置されるように、前記PPI表示画面と前記距離対高度の表示画面とを隣接させて同時に表示する表示手段と
を備えたことを特徴とするレーダ情報表示装置。 Position information storage means for receiving target position information including target azimuth information, distance information, and altitude information acquired by a radar device that performs predetermined scanning, and storing a plurality of scans in order of scanning;
A PPI display screen is provided, and a predetermined number of scans are collectively symbolized at corresponding positions on the PPI display screen from a plurality of target position information for a plurality of scans stored in the position information storage means. First display screen data creating means for creating display screen data for display;
A distance-to-altitude display screen is provided in which the distance axis corresponds to a predetermined diameter of the PPI display screen, and a predetermined number of scans are selected from the position information of each target for a plurality of scans stored in the position information storage means. A second display screen data creating means for creating display screen data for symbolizing and displaying at a corresponding position on the display screen of distance vs. altitude
Based on the respective display screen data created by the first display screen data creating means and the second display screen data creating means, the distance axis of the distance vs. altitude display screen corresponds to the PPI display screen. And a display means for displaying the PPI display screen and the distance vs. altitude display screen adjacent to each other at the same time so as to be arranged in parallel to the diameter in a direction perpendicular to the predetermined diameter. Radar information display device.
前記第1の表示画面データ作成手段及び第2の表示画面データ作成手段は、この受けつけられた入力に基づきそれぞれの前記表示画面データを作成することを特徴とする請求項1に記載のレーダ情報表示装置。 And a means for receiving an input operation by an operator for designating a display distance range on the PPI display screen and the distance-to-altitude display screen.
2. The radar information display according to claim 1, wherein the first display screen data creating unit and the second display screen data creating unit create the respective display screen data based on the accepted input. apparatus.
前記第1の表示画面データ作成手段及び第2の表示画面データ作成手段は、この受けつけられた入力に基づきそれぞれの前記表示画面データを作成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレーダ情報表示装置。 And a means for receiving an input operation by an operator for designating the predetermined number of scans to be collectively displayed on the PPI display screen and the distance-to-altitude display screen,
The first display screen data creating unit and the second display screen data creating unit create the respective display screen data based on the accepted input. Radar information display device.
前記第2の表示画面データ作成手段はこの受けつけられた入力に基づき前記表示画面データを作成することを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のレーダ情報表示装置。 And a means for receiving an input operation by an operator for designating a direction of a predetermined diameter of the PPI display screen corresponding to the distance axis on the display screen of distance versus altitude,
4. The radar information display device according to claim 1, wherein the second display screen data creating means creates the display screen data based on the accepted input.
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