JP5180543B2 - レーダ装置または該レーダ装置に類似する装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1では、アンテナからの距離や不要波強度を基準にして、当該距離内の範囲と当該距離外の範囲とで、異なる仕様のスキャン相関処理を選択する。ここで、スキャン相関処理とは、概略的に、現在データと、該現在データと同じ位置の過去データとの相関度に基づいて、今回の表示データを決定する処理である。
本実施形態のレーダ装置のレーダアンテナ1は、所定回転周期で水平面を回転しながら、回転周期とは異なる送受信周期で、パルス状電波を放射するとともに、自装置周囲にいる物標からの反射波を極座標系で受信する。レーダアンテナ1は、受信信号を受信部2に出力するとともに、スイープ角度データを描画アドレス発生部5に出力する。
Y=Ys+r・cosθ
ただし、X,Yは画像メモリ7、挙動データメモリ711、不安定状態保持メモリ713の画素を指定する番地であり、Xs,Ysはスイープの中心番地であり、rは中心からの距離であり、θはスイープ(アンテナ)の角度である。
図2の上段に示すように、挙動データ列Pnの各挙動データがスキャン毎に「1」、「0」と交互になる場合、8ビット中で7回状態変化が発生するので、不安定度は「7」と算出される。また、図2の下段に示すように、挙動データ列Pnの各挙動データが、「0」から「1」に一度だけ変化する場合は、8ビット中で1回状態変化が発生するので、不安定度は「1」と算出される。
この際、α、βは上述の海面反射領域内であるか海面反射領域外であるかに基づいて、設定される。また、γは連続性データAnに基づいて設定される。
平均化処理(処理1)の場合、α+β=1、α<βとする。例えば、α=0.2、β=0.8に設定する。また、ここではγ=1.0とする。このような処理1を用いることで、平均化(積分)処理が実行される。
すなわち、連続する各スキャンにおいて、突発的や不連続で且つ低頻度で高レベルが検出されたエコーデータでは、スキャン相関処理結果データの値は低レベルになる。一方で、連続する各スキャンで継続的に高レベルが検出されたエコーデータでは、スキャン相関処理結果データのレベルが徐々に高くなり、高いレベルが継続的に維持される。これにより、海面反射が急に出現した場合のように、突発的に高レベルのエコーデータが検出されても、スキャン相関処理結果データすなわち表示輝度等を低レベルに抑圧することができる。また、物標に対するエコーが無くなっても、急激に「0」にはならず、残光表示等によりエコーを表示することができる。この結果、変化の多い海面反射のエコーを抑圧して、当該海面反射の領域内に存在するブイ等の物標を表示し、識別しやすくすることができる。
図6(A)に示すように、検出頻度が2/3となる物標の実エコーの出力レベルは、検出頻度が1/2となる海面反射のエコーの出力レベルよりも高くなる。具体的には、20スキャン目近傍では、検出頻度が2/3となる物標の実エコーで出力レベルが約0.7となる。一方で、図6(B)に示すように、検出頻度が1/2となる海面反射のエコーで出力レベルは、約0.5となる。このように、処理1を用いれば、海面反射と物標とを明確に識別することができる。
すなわち、連続する各スキャンにおいて、突発的や不連続で且つ低頻度で高レベルが検出されたエコーデータでも、スキャン相関処理結果データのレベルが高いまま継続的に維持される。これにより、自装置に対して高い相対速度で移動する物標等に対して、該当画素に対するスキャン相関処理データのレベルが高く維持される。この結果、検出頻度の低い物標や高速移動する物標を確実に識別することができる。
図7は、処理2によるスキャン相関処理結果データの推移を示す図である。図7(A)は、連続するスキャンでの検出頻度が2/3の物標による実エコーの場合を示し、図7(B)は、連続するスキャンでの検出頻度が1/2となる海面反射によるエコーの場合を示す。図7でも破線が入力されるエコーデータのレベルを示し、実線が出力されるスキャン相関処理データレベルを示すものであり、それぞれデータは最大値を「1」とする正規化されたデータである。
図7(A)、(B)に示すように、処理2を用いた場合、検出頻度が異なる物標の実エコー(検出頻度2/3)と海面反射のエコー(検出頻度1/2)とで、出力レベルが殆ど変化しない。具体的には、20スキャン目近傍で、物標の実エコーと海面反射のエコーともに、出力レベルが約0.9となる。すなわち、処理2は海面反射の抑圧には不適切であることを示す。
図8に示すように、処理1を用いると、検出頻度の低い物標のエコーデータのレベルが抑圧されてしまうが、処理2を用いると、検出頻度が低い物標のエコーデータのレベルが抑圧されず、また、検出されない場合も残像として表示される。すなわち、検出頻度が低い物標の探知は、処理2が有効である。
なお、以下では、連続性データAn=0の時γ=0.2を設定し、且つγの設定を海面反射領域外でのみ実行する場合を例に説明する。
図9(A)は、連続するスキャンでの検出頻度が1/5の物標による実エコーの場合を示し、図9(B)は、連続するスキャンでの検出頻度が1/5のレーダ干渉によるエコーの場合を示す。また、図10(A)は、連続するスキャンでの検出頻度が1/2の物標による実エコーの場合を示し、図10(B)は、連続するスキャンでの検出頻度が1/2のホワイトノイズによるエコーの場合を示す。図9、図10では破線が入力されるエコーデータのレベルを示し、実線が出力されるスキャン相関処理データレベルを示すものであり、それぞれデータは最大値を「1」とする正規化されたデータである。
物標は、上述の連続性の検出により連続性有と判断され、γ=1.0と設定される。レーダ干渉およびホワイトノイズは、連続性無と判断され、γ=0.2と設定される。これらを式(1)に適用することで、図9、図10の結果が得られる。
また、図12は本実施形態の処理を行わない場合の画像例を示す図であり、図13は、全画素に対して上述の処理1を適用した場合の画像例を示す図であり、図14は、全画素に対して上述の処理2を適用した場合の画像例を示す図である。なお、以下の説明では、データレベルに応じて輝度を変更する場合を示す。また、各図における海面反射設定区域500は、概念的に示しており、より詳細には、図4に示す海面反射領域500A,500B,500Cにより構成される。
また、上述の説明では、γの適用を海面反射領域外に対するスキャン相関処理演算にのみ行ったが、海面反射領域内でのスキャン相関処理演算にも適用させても良い。
また、上述の説明では、スキャン中心を基準に海面反射領域基準画素より遠方側と、スキャン進行方向側とに海面反射領域を拡大する例を示したが、海面反射領域基準画素を中心として、距離方向および方位方向へ所定画素数ずつ拡大設定するようにしてもよい。
Claims (5)
- スイープが回転して得られる極座標系の受信データを順次取得する受信データ取得手段と、
前記極座標系の受信データを直交座標系の画像データに変換して、前記受信データに応じてスイープの1回転毎に更新されるように各画像データを生成、記憶する画像データ生成記憶手段と、
前記画像データ生成記憶手段に記憶された画像データを順次読み出して表示する表示手段と、
を備えたレーダ装置または該レーダ装置に類似する装置であって、
前記受信データが予め設定した閾値以上であるかどうかを検出するとともに、当該閾値検出を行った受信データに対応する今回を含む過去数スキャン分の検出結果の推移に基づいて不安定度を検出し、当該不安定度に基づいて海面反射領域を決定し、前記海面反射領域の決定基準となった受信データに対応する画素を海面反射領域とする設定を所定スキャン分に亘り保持して、保持結果を用いて前記海面反射領域を設定する海面反射領域検出手段を備え、
前記画像データ生成記憶手段は、海面反射領域内では今回のデータおよび過去のデータにより平均化処理または積分処理による画像データ生成処理を行い、海面反射領域外では今回のデータを強調処理する画像データ生成処理を行う、
レーダ装置または該レーダ装置に類似する装置。 - 前記海面反射領域検出手段は、前記所定スキャン分の保持により設定される画素に対して、当該画素を含む距離方向および方位方向に所定範囲の広がりを有する部分を拡大海面反射領域として設定する請求項1に記載のレーダ装置または該レーダ装置に類似する装置。
- 判定対象となる受信データを含み、距離方向および方位方向へ広がる所定範囲内となる領域を判定基準領域とし、該判定基準領域内の複数の受信データが前記閾値以上である個数に基づいて連続性を検出する連続性検出手段を備え、
前記画像データ生成記憶手段は、前記連続性に基づいて前記今回のデータの反映の比重を調整して画像データ生成処理を行う、
請求項1または請求項2に記載のレーダ装置または該レーダ装置に類似する装置。 - 前記連続性検出手段は、検出個数が予め設定した連続性検出閾値以上であることを検出すると、前記判定対象となる受信データに連続性が有ると判断し、
前記画像データ生成記憶手段は、前記連続性の有無に応じて前記反映の比重の調整を行う請求項3に記載のレーダ装置または該レーダ装置に類似する装置。 - 前記画像データ生成記憶手段は、前記連続性に基づく前記反映の比重の調整を、前記海面反射領域外の場合にのみ実行する請求項3または請求項4に記載のレーダ装置または該レーダ装置に類似する装置。
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