JP5697911B2 - 閾値設定方法、物標探知方法、閾値設定プログラム、物標探知プログラム、および物標探知装置 - Google Patents
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Description
閾値設定部15は、差分値diff[n]が閾値γよりも大きいかどうかを判定する。閾値γは予め設定された定数であり、実験的もしくは経験的に、物標を検出した距離位置のエコーレベルと、そのアンテナ側に近接する距離位置の物標を検出していないエコーレベルとの差に基づいて、物標の検出が判別できる程度の値に設定されている。
Th[n]=Th[n]+δ −(式A)
の演算処理を実行する。なお、補正値δは、例えば、物標エコーのレベルとノイズレベルとの相対差に基づいて、当該相対差よりも所定レベル以上小さくなるように設定するとよい。
Th[n]=Th[n]−βδ −(式B)
の演算処理を実行する。なお、βは、0<β<1からなる実数に設定されており、このようなβの設定を用いることで、後述の物標エコーの期間に上述のδだけ閾値を上げる処理により閾値が一時的に上昇しても、緩やかに閾値を低下させることができる。
Th[n]=Th[n]−δ −(式C)
の演算処理を実行する。
Th[n]=Th[n]+δ’ −(式A’)
の演算処理を実行する。なお、補正値δ’も、例えば、物標エコーのレベルとノイズレベルとの相対差に基づいて、当該相対差よりも所定レベル以上小さくなるように設定するとよい。さらには、第1閾値設定処理の補正値δよりも大きくするとよい。
Th[n]=Th[n]−δ’ −(式C’)
の演算処理を実行する。
シークラッタの発生区間では、差分値diff[n]が閾値γよりも小さい。差分値diff[n]が閾値γよりも小さくなるのは、海面反射が距離方向に連続的に生じている場合である。
ノイズの発生区間では、差分値diff[n]が閾値γよりも大きくなることはないので、常に第2閾値設定処理が選択される。
物標のエコーレベルは、図7(C)に示すように、ノイズのエコーレベルと比較して高く、且つ距離方向に沿って連続的に高い状態が維持される。このため、次に示すように、閾値が適応していく。
上述の例では、レインクラッタが発生していない状況を説明している。次に、レインクラッタの発生区間について説明する。
本式において、EchoMAXは、本装置が観測し得るエコーレベルの最大値である。
閾値設定部15は、このような補間算出処理を個別方位θaの各距離位置で実行する。これにより、全周囲方向の各距離位置での閾値を更新設定することができる。そして、この方法を用いることで、全周囲方向の各距離位置のすべてで、第1の実施形態に示したような処理を行う必要が無い。これにより、全体の処理負荷を軽減し、高速化することができる。この際、このような処理を行ったとして、実用上、十分に正確な閾値設定が可能である。これは、例えばシークラッタは波の反射であり、レインクラッタは雨の降る範囲での雨の反射である。したがって、これら波や雨のエコーは、ある程度の幅をもって現れる。したがって、代表方位の間隔Δθを適宜設定することで、すべての方位に対して適応閾値設定処理を行わずとも、十分に波や雨の状態を反映した閾値を設定できるからである。同様に、物標エコーも所定の幅を有するので、シークラッタやレインクラッタの場合と同様の作用効果が得られる。
Claims (12)
- アンテナを回転しながら電波を送信し、前記アンテナで受信したエコー信号に対して、不要成分に該当するエコー信号のレベルに応じた閾値を設定する閾値設定方法であって、
注目位置のエコー信号レベルと、該注目位置に対して前記アンテナ側に隣接する位置のエコー信号レベルとの差分値を算出する差分値算出工程と、
該差分値が予め設定された所定の値を持つ閾値よりも大きければ第1閾値設定処理を選択し、前記差分値が前記予め設定された所定の値を持つ閾値より小さければ第2閾値設定処理を選択する設定処理選択工程と、
選択された閾値設定処理を用いて、前記注目位置の閾値レベルを更新設定する閾値更新設定工程と、を有し、
前記第1閾値設定処理は、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高く、且つ前記アンテナ側に隣接する位置の閾値レベルが前記注目位置に設定された閾値レベルよりも高ければ、注目位置に設定された閾値レベルを上昇させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高く、且つ前記アンテナ側に隣接する位置の閾値レベルが前記注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させる処理であり、
前記第2閾値設定処理は、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高ければ、注目位置に設定された閾値レベルを上昇させる処理である、
閾値設定方法。 - 請求項1に記載の閾値設定方法であって、
前記差分値算出工程は、前記注目位置のエコー信号レベルに応じて、前記差分値を補正し、
前記設定処理選択工程は、補正された差分値に基づいて閾値設定方法を選択する、閾値設定方法。 - 請求項2に記載の閾値設定方法であって、
前記差分値は、前記注目位置のエコー信号レベルが高いほど、補正後の差分値が大きくなるように補正されている、閾値設定方法。 - 請求項3に記載の閾値設定方法であって、
前記差分値の補正は、前記注目位置のエコー信号レベルに応じた重み付け係数から算出される補正係数を前記差分値に乗算することで行う、閾値設定方法。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の閾値設定方法であって、
前記アンテナを基準位置として放射方向に延びる距離方向に沿った閾値レベルの更新設定を、前記アンテナの回転方向に沿う所定角度毎に設けた複数の特定方位に対して行う特定方位閾値設定工程と、
前記特定方位と異なる個別方位に対して、該個別方位を挟む二つの特定方位に設定された閾値レベルに基づいて、前記距離方向に沿った閾値レベルを補間設定する個別方位閾値設定工程と、を有する閾値設定方法。 - 請求項5に記載の閾値設定方法であって、
前記個別方位閾値設定工程は、
前記個別方位を挟む二つの特定方位に設定された閾値レベルにおける同じ距離位置の閾値レベルを、前記個別方位と前記二つの特定方位とのそれぞれの方位角差で重み付けして設定する、閾値設定方法。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の閾値設定方法を有し、
設定された閾値レベルよりもレベルが高いエコー信号を物標のエコー信号と判断する工程、を有する物標探知方法。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の閾値設定方法を有し、
設定された閾値レベルよりもレベルが低いエコー信号を抑圧して探知画像データを生成する工程、を有する物標探知方法。 - アンテナを回転しながら電波を送信し、前記アンテナで受信したエコー信号に対して、不要成分に該当するエコー信号のレベルに応じた閾値を設定する処理を実行する閾値設定プログラムであって、
注目位置のエコー信号レベルと、該注目位置に対して前記アンテナ側に隣接する位置のエコー信号レベルとの差分値を算出する差分値算出処理と、
該差分値が予め設定された所定の値を持つ閾値よりも大きければ第1閾値設定処理を選択し、前記差分値が前記予め設定された所定の値を持つ閾値より小さければ第2閾値設定処理を選択する設定処理選択処理と、
選択された閾値設定方法を用いて、前記注目位置の閾値レベルを更新設定する閾値更新設定処理と、を有し、
前記第1閾値設定処理は、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高く、且つ前記アンテナ側に隣接する位置の閾値レベルが前記注目位置に設定された閾値レベルよりも高ければ、注目位置に設定された閾値レベルを上昇させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高く、且つ前記アンテナ側に隣接する位置の閾値レベルが前記注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させる処理であり、
前記第2閾値設定処理は、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高ければ、注目位置に設定された閾値レベルを上昇させる処理である、
閾値設定プログラム。 - 請求項9に記載の閾値設定プログラムの処理を含み、
設定された閾値レベルよりもレベルが高いエコー信号を物標のエコー信号と判断する処理をさらに有する物標探知プログラム。 - 請求項9に記載の閾値設定プログラムの処理を含み、
設定された閾値レベルよりもレベルが低いエコー信号を抑圧して探知画像データを生成する処理をさらに有する物標探知プログラム。 - 回転しながら電波を送信するとともに、エコー信号を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信したエコー信号に対して、不要成分に該当するエコー信号のレベルに応じた閾値を設定する閾値設定部と、該閾値と前記エコー信号とを用いて物標探知を行う物標探知部と、を備える物標探知装置であって、
前記閾値設定部は、
注目位置のエコー信号レベルと、該注目位置に対して前記アンテナ側に隣接する位置のエコー信号レベルとの差分値を算出する差分値算出部と、
該差分値が予め設定された所定の値を持つ閾値よりも大きければ第1閾値設定処理を選択し、前記差分値が前記予め設定された所定の値を持つ閾値より小さければ第2閾値設定処理を選択する設定方法選択部と、
選択された閾値設定方法を用いて、前記注目位置の閾値レベルを更新設定する閾値更新設定部と、を備え、
前記第1閾値設定処理は、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高く、且つ前記アンテナ側に隣接する位置の閾値レベルが前記注目位置に設定された閾値レベルよりも高ければ、注目位置に設定された閾値レベルを上昇させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高く、且つ前記アンテナ側に隣接する位置の閾値レベルが前記注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させる処理であり、
前記第2閾値設定処理は、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも低ければ、注目位置に設定された閾値レベルを低下させ、
前記注目位置のエコー信号レベルが、該注目位置に設定された閾値レベルよりも高ければ、注目位置に設定された閾値レベルを上昇させる処理である、
物標探知装置。
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