JP5730565B2 - Radar signal processing device and radar image processing device - Google Patents

Radar signal processing device and radar image processing device Download PDF

Info

Publication number
JP5730565B2
JP5730565B2 JP2010291465A JP2010291465A JP5730565B2 JP 5730565 B2 JP5730565 B2 JP 5730565B2 JP 2010291465 A JP2010291465 A JP 2010291465A JP 2010291465 A JP2010291465 A JP 2010291465A JP 5730565 B2 JP5730565 B2 JP 5730565B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
radar
processing apparatus
signal processing
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010291465A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012137446A (en
Inventor
一芳 稲村
一芳 稲村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2010291465A priority Critical patent/JP5730565B2/en
Publication of JP2012137446A publication Critical patent/JP2012137446A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5730565B2 publication Critical patent/JP5730565B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、レーダ装置において、目標から到来した波動信号にその目標の識別に必要な信号処理を施すレーダ信号処理装置と、識別された目標の指示に必要な画像情報を生成するレーダ画像処理装置とに関する。   The present invention relates to a radar signal processing device for performing signal processing necessary for identifying a target on a wave signal arriving from a target in a radar device, and a radar image processing device for generating image information necessary for indicating the identified target. And about.

レーダ装置には、高度に進展した信号処理技術や情報処理技術が適用され、特に、船舶や航空機等のような移動する目標の高い精度による識別に併せて、このような目標の追尾に対する柔軟な適応性が要求されている。   The radar apparatus is applied with highly advanced signal processing technology and information processing technology. In particular, in addition to the identification of moving targets such as ships and airplanes with high accuracy, it is flexible for tracking such targets. Adaptability is required.

図5は、従来のレーダ装置の構成例を示す図である。
図において、空中線系21の給電路には送受信部22が接続され、その送受信部22の変調入力および復調出力は指示装置30に接続される。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional radar apparatus.
In the figure, a transmission / reception unit 22 is connected to the feeding path of the antenna system 21, and a modulation input and a demodulation output of the transmission / reception unit 22 are connected to an instruction device 30.

指示装置30では、上記送受信部22の変調入力および復調出力は、信号処理部23の変調出力および復調入力にそれぞれ接続される。信号処理部23の特定のポートには指示部32の対応するポートが接続され、これらの信号処理部31および指示部32が個別に有する制御用のポートには制御部33の第一および第二のポートがそれぞれ接続される。その制御部33の第三および第四のポートには、既述の空中線系21および送受信部22が個別に有する制御用のポートがそれぞれ接続される。また、信号処理部の31および指示部32の特定のポートには、目標追尾装置((TT:Target Tracking Apparatus)自動衝突予防援助装置(ARPA:Automatic Radar Plotting Aids))40の対応するポートが接続される。   In the instruction device 30, the modulation input and demodulation output of the transmission / reception unit 22 are connected to the modulation output and demodulation input of the signal processing unit 23, respectively. Corresponding ports of the instruction unit 32 are connected to specific ports of the signal processing unit 23, and the first and second ports of the control unit 33 are control ports that the signal processing unit 31 and the instruction unit 32 individually have. Are connected to each other. The third and fourth ports of the control unit 33 are connected to the control ports individually included in the antenna system 21 and the transmission / reception unit 22 described above. Further, a specific port of the signal processing unit 31 and the instruction unit 32 is connected with a corresponding port of a target tracking device (ARPA: Automatic Radar Plotting Aids) 40. Is done.

このような構成のレーダ装置では、信号処理部31は、ユーザが指示部32の操作部を介して与えた要求と、制御部25が所定の処理の手順に基づいて与える指令とに適合したベースバンド信号を生成する。送信部23は、制御部33の配下でそのベースバンドを所定の無線周波数の送信波に変換する。空中線系21は、既述の識別や追尾の対象となる船舶等の目標が位置し得る領域に、制御部33の配下で上記送信波を放射する。   In the radar apparatus having such a configuration, the signal processing unit 31 has a base adapted to a request given by the user via the operation unit of the instruction unit 32 and a command given by the control unit 25 based on a predetermined processing procedure. Generate a band signal. The transmission unit 23 converts the baseband into a transmission wave having a predetermined radio frequency under the control of the control unit 33. The antenna system 21 radiates the transmission wave under the control of the control unit 33 in a region where a target such as a ship to be identified or tracked can be located.

その送信波が目標で反射することによって空中線系21に到来した受信波は、送受信部22によって復調される。信号処理部31は、このような復調によって得られたベースバンド信号に所定の信号処理を施すことによって、例えば、個々の目標をPPIスコープに基づいて示す画像情報に変換する。指示部32は、このような画像情報を表示することにより、ユーザの目視による目標の識別に供される。   The received wave that has arrived at the antenna system 21 by reflecting the transmitted wave at the target is demodulated by the transmitting / receiving unit 22. The signal processing unit 31 performs predetermined signal processing on the baseband signal obtained by such demodulation, for example, to convert each target into image information based on a PPI scope. The instruction unit 32 displays such image information and serves to identify a target visually by the user.

また、信号処理部31は、上記信号処理の過程で識別された個々の目標に関する情報を目標追尾装置40に与える。
目標追尾装置40は、以下の処理を行う。
In addition, the signal processing unit 31 provides the target tracking device 40 with information on each target identified in the signal processing process.
The target tracking device 40 performs the following processing.

(1) 上記情報に基づいて自船の周辺に位置する個々の船舶を目標として探知し、その情報を自動的にプロッティングすることにより、これらの目標の相対運動や真運動を解析する。
(2) その解析の結果として、避航操船のために有用であり、かつ指示器32の指示画面に重畳されて表示されるべき画像情報(以下、「重畳画像情報」という。)を生成し、その重畳画像情報を指示部32に与える。
(1) Based on the above information, individual ships located around the ship are detected as targets, and the information is automatically plotted to analyze the relative motion and true motion of these targets.
(2) As a result of the analysis, it generates image information (hereinafter referred to as “superimposed image information”) that is useful for avoiding navigation and should be displayed superimposed on the instruction screen of the indicator 32. The superimposed image information is given to the instruction unit 32.

さらに、信号処理部31は、上記信号処理の過程では、個々の目標の長さやサイズを以下の何れかとして識別して既述の画像情報に反映させる。
(1) 目標のレンジ方向における幅
(2) 共通の目標から到来したと推定される受信波で示され、かつ指示部32の表示画面上の対応する領域を占有する画素の集合(面積)
Further, in the signal processing process, the signal processing unit 31 identifies the length and size of each target as any of the following, and reflects them in the above-described image information.
(1) Target width in the range direction
(2) A set (area) of pixels which are indicated by received waves estimated to have arrived from a common target and occupy corresponding areas on the display screen of the instruction unit 32

なお、本発明に関連性がある先行技術としては、以下に列記する特許文献1ないし特許文献3がある。
(1) 「ほぼ同じ送出点(30)から所定面上のほぼ等角度間隔の各角度位置でレーザビーム(14)を送出し、物体(26)からの反射ビーム(28)より前記送出点(30)から前記物体(26)までの距離rを検出するとともに、前記物体(26)からの反射ビーム(28)のある角度位置の個数nを検出し、距離r及び個数nに基づいて前記物体(26)の大きさを判定する」ことにより、「距離検出対象物の検出に邪魔になる浮遊物等の物体を除外して距離検出対象物を正確に検出する」点に特徴があるレーザレーダによる物体大きさ判定方法…特許文献1
In addition, there exist the patent document 1 thru | or the patent document 3 listed below as a prior art relevant to this invention.
(1) `` Laser beam (14) is sent out at approximately equal angular intervals on a predetermined surface from almost the same delivery point (30), and the said delivery point (28) from the reflected beam (28) from the object (26) ( 30) to a distance r from the object (26), and a number n of angular positions of the reflected beam (28) from the object (26) is detected, and the object is based on the distance r and the number n. By determining the size of (26), the laser radar is characterized in that "the distance detection object is accurately detected by excluding objects such as floating objects that hinder the detection of the distance detection object" Method for determining object size by the use of ...

(2) 「レーダ装置と共に船舶に搭載される自動衝突予防援助装置において、自船の周囲に存する他船の長さ、針路及び速度を、レーダ装置にて得られる映像情報から検出する他船検出手段と、他船検出手段により検出された自船に対する他船の相対速度と検出された船の長さとに基づき停止性能を算出する停止性能算出手段と、算出された停止性能と航行している海域の特性とに基づき、自船が進入すると他船との衝突の危険が生じるであろう危険領域を求める危険領域算出手段と、求めた危険領域を画面上に表示する手段とを備え、航行している海域の特性は、船舶が密に存在する輻輳海域から、そうでない海域までを示す特性であり、検出された船の長さは、自船の長さと他船検出手段によって検出された他船の長さとのうち、自船の長さと他船の長さとの二乗和平方根により加重平均を取った長さを用いた」ことにより、「船舶の大きさ及び動向を踏まえて危険領域を設定することにより、繰船者にとりより有用な援助を与える」点に特徴がある自動衝突予防援助装置…特許文献2 (2) “Another ship detection that detects the length, course, and speed of other ships around the ship from the image information obtained by the radar apparatus in the automatic collision prevention assistance device installed on the ship with the radar device. Means, a stop performance calculating means for calculating stop performance based on the relative speed of the other ship to the own ship detected by the other ship detecting means and the detected length of the ship, and the calculated stop performance Based on the characteristics of the sea area, it is equipped with a dangerous area calculation means for obtaining a dangerous area that may cause a collision with another ship when the ship enters, and a means for displaying the obtained dangerous area on the screen. The characteristics of the sea area that is being used is a characteristic that shows from the congested sea area where the ship is dense to the sea area where the ship is not, and the length of the detected ship was detected by the own ship length and other ship detection means The length of your ship among other ship lengths By using the length obtained by taking the weighted average of the square root of the sum of the squares of other ships and the length of the other ship, it is more useful for ship owners by setting the risk area based on the size and trend of the ship. Automatic collision prevention assistance device characterized by "giving assistance" ... Patent Document 2

(3) 「レーダにより得られる海上物標の平面的な測定面積と実面積との対応関係を、あらかじめ実験または推定処理により数式化する工程と、前記対応関係の数式を用いて、レーダから実際に得られた前記海上物標の測定面積から実面積を算出し、該実面積から海上物標の全長を、船舶等の平均的な全長対型幅比などから推定する工程と、前記レーダから実際に得られた海上物標の平面的な測定面積と実面積との対応データを所定量蓄積し、該蓄積した対応データに基づき前記対応関係の数式を逐次修正する工程とを含む」ことにより「システムの船舶固有データファイルが利用できない場合にも、レーダにより実際に得られた海上物標の測定面積から該物標の大きさ(長さ)を精度良く推定でき、この推定結果から船舶マークを安定に表示できる」点に特徴があるレーダによる海上物標の大きさ推定方法…特許文献3 (3) “The process of formulating the correspondence between the planar measurement area and the actual area of a marine target obtained by radar in advance through experiments or estimation processes, Calculating the actual area from the measurement area of the marine target obtained in the above, estimating the total length of the marine target from the actual area from the average total length to width ratio of the ship, etc., from the radar Including a step of accumulating a predetermined amount of correspondence data between a planar measurement area and an actual area of an actually obtained marine target and sequentially correcting the correspondence relation formula based on the accumulated correspondence data. “Even when the ship-specific data file of the system cannot be used, the size (length) of the target can be accurately estimated from the measurement area of the marine target actually obtained by the radar. With a stable display Method for estimating the size of a marine target using radar characterized by

特許第2998125号公報Japanese Patent No. 2998125 特許第4055915号公報Japanese Patent No. 4055915 特開平5−188140号公報JP-A-5-188140

ところで、上述した従来例では、レンジ方向に対する目標の姿勢(傾き)とその目標の形状とにより、送信波を反射する目標の反射面のほぼ全てがレンジ方向における直近の面となる状態では、以下に列記するように、目標の識別および追尾の精度が大幅に損なわれる可能性が高かった。   By the way, in the above-described conventional example, in a state where almost all of the target reflection surfaces that reflect the transmission wave are the closest surfaces in the range direction, depending on the target posture (tilt) with respect to the range direction and the target shape, The accuracy of target identification and tracking was likely to be significantly impaired, as listed in.

(1) 指示画面上における上記反射面の幅が該当する目標の長さと幅との何れに該当するかの特定が困難である。
(2) 目標の形状が略長方形であり、レンジ方向におけるその目標の背後の近傍に他の目標が位置している場合には、その目標の長さの識別が困難である。
(3) 該当する目標の近傍に他の目標が位置し得る場合には、これら困難性がさらに増加する。
(1) It is difficult to specify whether the width of the reflecting surface on the instruction screen corresponds to the target length or width.
(2) When the target shape is substantially rectangular and another target is located in the vicinity of the target in the range direction, it is difficult to identify the length of the target.
(3) These difficulties are further increased when other targets can be located in the vicinity of the target.

本発明は、目標の姿勢、移動方向、距離および方位の如何にかかわらず、その目標が地理的または物理的に占有する領域の識別を精度よく安定に実現できるレーダ信号処理装置およびレーダ画像処理装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a radar signal processing device and a radar image processing device capable of accurately and stably realizing identification of an area occupied geographically or physically by a target regardless of the posture, moving direction, distance and direction of the target. The purpose is to provide.

請求項1に記載の発明では、目標評価手段は、照射された送信波に対する応答として無線信号を放射しまたは反射する目標の姿勢または移動方向を示す参照情報を航行援助系から取得し、前記無線信号の受信に供される空中線の主ローブの方向として設定され得る既定の方向に対する相対的な角度θとして、前記目標の移動方向を前記参照情報から得る。目標識別手段は、前記目標の距離Rと、前記既定の方向に対する前記目標の方位角θと、前記相対的な角度θと、前記空中線によって前記無線信号が受信される方角の幅θとに基づいて、前記目標の長さL(=2R・tan(θ/2)/|cos90°−θ/2+θ |)を求め、前記距離R、前記方位角θ、前記角度θ、前記幅θおよび前記長さLで定まり、かつ前記目標が位置する領域を識別する。 In the first aspect of the present invention, the target evaluation unit acquires reference information indicating a posture or a moving direction of a target that radiates or reflects a radio signal as a response to the transmitted transmission wave from the navigation assistance system, and the radio The direction of movement of the target is obtained from the reference information as a relative angle θ d with respect to a predetermined direction that can be set as the direction of the main lobe of the antenna used for signal reception. The target identification means includes the target distance R, the target azimuth angle θ with respect to the predetermined direction, the relative angle θ d, and the width θ T of the direction in which the radio signal is received by the antenna. Based on the above, the target length L (= 2R · tan (θ T / 2) / | cos { 90 ° −θ / 2 + θ d } |) is obtained, and the distance R, the azimuth angle θ, and the angle θ are obtained. d, wherein Sadamari width theta T and the length L, a and identifies the region in which the target is located.

すなわち、目標の相対的な距離および方位と目標が進む方向との如何にかかわらず、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、該当する目標が位置して占有する領域が精度よく識別される。   In other words, regardless of the relative distance and direction of the target and the direction in which the target travels, the area occupied and occupied by the target is accurate in cooperation with the device or system that provides the reference information. Well identified.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のレーダ信号処理装置において、前記既定の方向は、北の方向である。 In the invention described in claim 2, in the radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined direction is the direction of true north.

すなわち、目標の相対的な距離および方位と目標が進む方向との如何にかかわらず、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、該当する目標が位置して占有する領域が真北の方向を基準として精度よく識別される。   In other words, regardless of the relative distance and direction of the target and the direction in which the target travels, the area where the target is located and occupied under the cooperation with the device or system that provides the reference information is true. It is accurately identified with reference to the north direction.

請求項3に記載の発明では、請求項1に記載のレーダ信号処理装置において、前記既定の方向は、前記空中線搭載された移動体が移動する方向である。 According to a third aspect of the present invention, in the radar signal processing device according to the first aspect, the predetermined direction is a direction in which a moving body on which the antenna is mounted moves.

すなわち、目標の相対的な距離および方位と目標が進む方向との如何にかかわらず、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、本発明が適用されたレーダ装置が搭載された移動体が移動する方向を基準として、該当する目標が位置して占有する領域が精度よく識別される。   In other words, regardless of the relative distance and direction of the target and the direction in which the target travels, the radar device to which the present invention is applied is mounted in cooperation with the device or system that provides the reference information. With reference to the direction in which the moving body moves, the area occupied by the corresponding target is accurately identified.

請求項4に記載の発明では、請求項1に記載のレーダ信号処理装置において、前記既定の方向は、前記空中線搭載された移動体の先頭が向いている方向である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the radar signal processing device according to the first aspect, the predetermined direction is a direction in which a head of a moving body on which the antenna is mounted is directed.

すなわち、目標の相対的な距離および方位と目標が進む方向との如何にかかわらず、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、本発明が適用されたレーダ装置が搭載された移動体の先頭の方向を基準として、該当する目標が位置して占有する領域が精度よく識別される。   In other words, regardless of the relative distance and direction of the target and the direction in which the target travels, the radar device to which the present invention is applied is mounted in cooperation with the device or system that provides the reference information. With reference to the leading direction of the moving body, the area where the corresponding target is located and occupied is accurately identified.

請求項5に記載の発明では、目標評価手段は、照射された送信波に対する応答として無線信号を放射しまたは反射する目標の姿勢または移動方向を示す参照情報を航行援助系から取得し、指示画面上における既定の方向に対する相対的な角度θとして、前記目標の移動方向を前記参照情報から得る。目標識別手段は、前記目標の距離Rと、前記既定の方向に対する前記目標の方位角θと、前記相対的な角度θと、前記指示画面における前記目標の視角θとに基づいて、前記目標の長さL(=2R・tan(θ/2)/|cos90°−θ/2+θ |)を求め、前記距離R、前記方位角θ、前記角度θ、前記幅θおよび前記長さLで定まり、かつ前記指示画面上で前記目標が位置する領域を識別する。 In the invention according to claim 5, the target evaluation means obtains reference information indicating the attitude or moving direction of the target that radiates or reflects a radio signal as a response to the transmitted transmission wave from the navigation assistance system, and displays the instruction screen. The moving direction of the target is obtained from the reference information as a relative angle θ d with respect to the predetermined direction above. The target identifying means is based on the target distance R, the target azimuth angle θ relative to the predetermined direction, the relative angle θ d, and the target viewing angle θ T on the instruction screen. A target length L (= 2R · tan (θ T / 2) / | cos { 90 ° −θ / 2 + θ d } |) is obtained, and the distance R, the azimuth angle θ, the angle θ d , and the width θ An area determined by T and the length L and where the target is located on the instruction screen is identified.

すなわち、目標の相対的な距離および方位と目標が進む方向との如何にかかわらず、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、該当する目標が位置して占有する領域が精度よく識別される。   In other words, regardless of the relative distance and direction of the target and the direction in which the target travels, the area occupied and occupied by the target is accurate in cooperation with the device or system that provides the reference information. Well identified.

請求項6に記載の発明では、請求項5に記載のレーダ画像処理装置において、真北の方角に相当する前記指示画面上の方向である。 In a sixth aspect of the present invention, in the radar image processing apparatus according to the fifth aspect, the direction on the instruction screen corresponds to a true north direction .

すなわち、目標の相対的な距離および方位と目標が進む方向との如何にかかわらず、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、該当する目標が位置して占有する領域が真北の方向を基準として精度よく識別される。   In other words, regardless of the relative distance and direction of the target and the direction in which the target travels, the area where the target is located and occupied under the cooperation with the device or system that provides the reference information is true. It is accurately identified with reference to the north direction.

請求項7に記載の発明では、請求項5に記載のレーダ画像処理装置において、前記既定の方向は、前記指示画面上において本発明が適用されたレーダ装置が移動する方向である。 In a seventh aspect of the present invention, in the radar image processing apparatus according to the fifth aspect, the predetermined direction is a direction in which the radar apparatus to which the present invention is applied moves on the instruction screen.

すなわち、目標の相対的な距離および方位と目標が進む方向との如何にかかわらず、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、本発明が適用されたレーダ装置が搭載された移動体が移動する方向を基準として、該当する目標が位置して占有する領域が精度よく識別される。   In other words, regardless of the relative distance and direction of the target and the direction in which the target travels, the radar device to which the present invention is applied is mounted in cooperation with the device or system that provides the reference information. With reference to the direction in which the moving body moves, the area occupied by the corresponding target is accurately identified.

請求項8に記載の発明では、請求項5に記載のレーダ画像処理装置において、前記既定の方向は、本発明が適用されたレーダ装置が搭載された移動体の前記指示画面上における先頭が向いている方向である。 In the invention described in claim 8, in the radar apparatus according to claim 5, wherein the predetermined direction, the top faces of the indication screen of the mobile radar apparatus to which the present invention is applied is mounted and that is the direction.

すなわち、目標の相対的な距離および方位と目標が進む方向との如何にかかわらず、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、本発明が適用されたレーダ装置が搭載された移動体の先頭の方向を基準として、該当する目標が位置して占有する領域が精度よく識別される。   In other words, regardless of the relative distance and direction of the target and the direction in which the target travels, the radar device to which the present invention is applied is mounted in cooperation with the device or system that provides the reference information. With reference to the leading direction of the moving body, the area where the corresponding target is located and occupied is accurately identified.

本発明によれば、別体に備えられた航行援助系との連係の下で構成が大幅に複雑となることなく、従来のレーダ信号処理やレーダ画像処理だけでは達成されなかった高い精度で安定に所望の目標の測位が達成される。   According to the present invention, the structure is not significantly complicated under the cooperation with a navigation assistance system provided separately, and stable with high accuracy that has not been achieved by conventional radar signal processing or radar image processing alone. The desired target positioning is achieved.

したがって、本発明が適用されたレーダ装置は、運用や指示の形態と、目標の実体的な姿勢、距離、方向および移動方向との何れにも柔軟に適応した形態で測位が安価に実現される。   Therefore, the radar apparatus to which the present invention is applied can realize positioning at low cost in a form that is flexibly adapted to any of the forms of operation and instruction and the actual attitude, distance, direction, and movement direction of the target. .

本発明の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of this invention. 本実施形態の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of this embodiment. 本実施形態における各部の連係を示す図である。It is a figure which shows the cooperation of each part in this embodiment. 本実施形態における信号処理部の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the signal processing part in this embodiment. 従来のレーダ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional radar apparatus.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す図である。
図において、図5に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
In the figure, components having the same functions and configurations as those shown in FIG. 5 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.

本実施形態と図5に示す従来例との構成の相違点は、指示装置30に代えて、「信号処理部31に代えて信号処理部11が備えられた」点でその指示装置30と異なる指示装置10が備えられた点にある。   The difference in configuration between the present embodiment and the conventional example shown in FIG. 5 is different from the instruction device 30 in that the signal processing unit 11 is provided instead of the signal processing unit 31 instead of the instruction device 30. The pointing device 10 is provided.

図2は、本実施形態の原理を示す図である。
図3は、本実施形態における各部の連係を示す図である。
図4は、本実施形態における信号処理部の動作フローチャートである。
以下、図1ないし図4を参照して本実施形態の動作を説明する。
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing the linkage of each part in the present embodiment.
FIG. 4 is an operation flowchart of the signal processing unit in the present embodiment.
The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS.

本発明の特徴は、本実施形態では、後述するように信号処理部11が制御部33の配下で行う信号処理の過程においてPPIスコープ上で目標が占有する領域を特定し、かつ指示部32に与えられるべき画像情報にその領域を示す画像情報(以下、「推定目標画像」という。)を付加する点にある。   In the present embodiment, as described later, the signal processing unit 11 specifies an area occupied by the target on the PPI scope in the process of signal processing performed by the signal processing unit 11 under the control of the control unit 33 as described later. Image information indicating the region (hereinafter referred to as “estimated target image”) is added to the image information to be given.

本実施形態における本発明の原理は、以下の通りである。
目標追尾装置40によって探知され、かつ既述の相対運動や真運動の解析の対象となる目標である船舶の針路θ
と、PPIスコープ上でその船舶を示すエコー画像が位置する領域の視角θ と、その領域の方位角の最小値θ および最大値θ と、その船舶の距離Rが既知である場合には、図2に示すように、上記視角θ 内にある既述の領域の辺の内、距離がRである辺の長さXは、下式で示される。
The principle of the present invention in this embodiment is as follows.
The course θ d of the ship that is detected by the target tracking device 40 and is the target of the above-described analysis of relative motion and true motion.
And the viewing angle θ T of the region where the echo image indicating the ship is located on the PPI scope, the minimum value θ R and the maximum value θ L of the azimuth angle of the region, and the distance R of the ship as shown in FIG. 2, among the sides of the aforementioned area within the viewing angle theta T, the length X of the distance is R side is represented by the following formula.

X=2R・tan(θ/2) ・・・(a)
また、上記船舶の長さLは、図2に太線で示すように、長さがそれぞれLとXとである2つの辺を有し、これらの辺の挟角φが下式(b)で示される三角形の辺の長さとして求めることが可能であり、下式(c)で与えられる。
X = 2R · tan (θ T / 2) (a)
Further, the length L of the ship has two sides with lengths L and X, respectively, as indicated by a thick line in FIG. 2, and the included angle φ between these sides is expressed by the following equation (b). It can be obtained as the length of the side of the triangle shown, and is given by the following equation (c).

φ=90°−(θ+θ)/2θ ・・・(b)
L=X/|cosφ|・・・(c)
したがって、船舶の長さLは、上式(a)〜(c)より下式(d)で与えられる。
L=2R・tan(θ/2)/|cos{90°−+θ)/2θ}| ・・・(d)
φ = 90 ° −L + θ R ) / 2 + θ d (b)
L = X / | cosφ | (c)
Therefore, the length L of the ship is given by the following formula (d) from the above formulas (a) to (c).
L = 2R · tan (θ T / 2) / | cos {90 ° - (θ L + θ R) / 2 + θ d} | ··· (d)

なお、本実施形態における制御部33の機能の内、このような信号処理の過程における信号処理部11との連係に関連しない機能については、図5に示す従来例と同様であるので、以下では、その説明を省略する。   Of the functions of the control unit 33 in the present embodiment, the functions not related to the linkage with the signal processing unit 11 in the process of such signal processing are the same as those in the conventional example shown in FIG. The description is omitted.

信号処理部11は、概ね従来例と同様の信号処理を行うが、その信号処理の内容は、以下の点で従来例と異なる。
(1) 目標である船舶のサイズを識別する従来と同様の処理を行わない。
(2) その船舶の長さLを以下の通りに算出する。
The signal processing unit 11 performs signal processing generally similar to that of the conventional example, but the content of the signal processing is different from the conventional example in the following points.
(1) Do not perform the same process to identify the target ship size.
(2) Calculate the length L of the ship as follows.

(2-1) 該当する船舶に関して目標追尾装置40が与える既述の針路θd
を取得する(図3(1) 、図4ステップS1)。
(2-2) 該当する船舶に関して既述の視角θ、最大値θ 最小値θおよび距離Rを求める(図3(2) 、図4ステップS2)。
(2-1) The aforementioned course θd given by the target tracking device 40 for the relevant ship
(FIG. 3 (1), step S1 in FIG. 4).
(2-2) The aforementioned viewing angle θ T and maximum value θ L for the ship concerned , Obtaining the minimum value theta R and the distance R (FIG. 3 (2), 4 Step S2).

(2-3) 上記針路θ 、視角θ、最大値θ 最小値θおよび距離Rに基づいて上式(d)に示される算術演算を行うことにより、その船舶の長さLを算出する(図3(3) 、図4ステップS3)。 (2-3) The above course θ d , viewing angle θ T , maximum value θ L , By performing an arithmetic operation represented in the above formula and (d) based on the minimum theta R and the distance R, and calculates the length L of the ship (Fig. 3 (3), 4 Step S3).

(2-5) 指示部32に与えられるべき画像情報(従来例と同様にして生成される。)に併せて上記推定目標画像を指示部32に引き渡す(図3(5) 、図4ステップS5)。
指示部32は、このようにして引き渡された画像情報および推定目標画像をPPIスコープ上における配置との整合を図りつつ重畳して表示する(図3(5))。
(2-5) The estimated target image is handed over to the instruction unit 32 together with image information to be given to the instruction unit 32 (generated in the same manner as in the conventional example) (FIG. 3 (5), step S5 in FIG. 4). ).
The instruction unit 32 superimposes and displays the image information and the estimated target image delivered in this manner while matching with the arrangement on the PPI scope (FIG. 3 (5)).

すなわち、所望の船舶の長さLは、衝突予防にかかわる観測者の負担を軽減しつつ正確かつ迅速な状況の把握の継続性を図る目標追尾装置40が活用されることにより、該当する船舶が占有する領域を示す画像がPPIスコープ上に表示される。
したがって、本実施形態によれば、所望の船舶の針路、距離、方位および姿勢の如何にかかわらず、その船舶が占有する海域が精度よく特定され、指示画面上におけるその海域の識別が容易に実現される。
That is, the desired length L of the ship can be obtained by using the target tracking device 40 that reduces the burden on the observer involved in collision prevention and aims to accurately and promptly grasp the situation. An image showing the occupied area is displayed on the PPI scope.
Therefore, according to the present embodiment, the sea area occupied by the ship can be accurately identified regardless of the desired course, distance, direction, and attitude of the ship, and the sea area can be easily identified on the instruction screen. Is done.

なお、本実施形態では、針路θが目標追尾装置40によって与えられている。
しかし、このような針路θは、例えば、目標追尾装置40に代わるあるいは併用される自動船舶識別装置(AIS : Automatic Identification
System)によって与えられてもよい。
In the present embodiment, the course θ d is given by the target tracking device 40.
However, such a course θ d is, for example, an automatic ship identification device (AIS: Automatic Identification) that can be used instead of or in combination with the target tracking device 40.
System).

また、針路θが自動船舶識別装置によって与えられ、あるいはその自動船舶識別装置が目標追尾装置40と共に併用される場合には、このような自動船舶識別装置によって与えられる目標のサイズに基づいて推定目標画像のサイズが最適化されることにより、指示画面の精度や信頼性の向上が図られてもよい。 Further, when the course θ d is given by the automatic vessel identification device or when the automatic vessel identification device is used together with the target tracking device 40, the course θ d is estimated based on the target size given by the automatic vessel identification device. The accuracy and reliability of the instruction screen may be improved by optimizing the size of the target image.

さらに、本実施形態では、推定目標画像の生成と、指示部32に対するその推定目標画像の引き渡しとは、目標追尾装置40によって代行されてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, generation of the estimated target image and delivery of the estimated target image to the instruction unit 32 may be performed by the target tracking device 40.

また、本実施形態では、既述の処理は、レーダ信号処理(クラッタ除去、MTI等を含む。)の過程で実現されているが、このようなレーダ信号処理の下でPPIスコープ上に表示されるべき画像情報の生成に供される画像処理の過程で行われてもよい。   In the present embodiment, the processing described above is realized in the process of radar signal processing (including clutter removal, MTI, etc.), but is displayed on the PPI scope under such radar signal processing. It may be performed in the course of image processing used to generate image information to be performed.

さらに、本実施形態では、本発明は、空中線系21が制御部33の配下で全方位のスイープやスキャンを行うレーダ装置に適用されているが、例えば、接岸距離計のように、測距のみを実現するためにスイープやスキャンが特定の方位のについて行われるレーダ装置にも同様に適用可能である。
また、本発明は、PPIスコープに適応する指示方式のレーダ装置に限定されず、例えば、時間軸遅延PPIスコープ、開心PPIスコープ、離心PPIスコープ、引き伸ばしPPIスコープ等の多様な指示方式のレーダ装置にも同様に適用可能である。
Furthermore, in the present embodiment, the present invention is applied to a radar apparatus in which the aerial system 21 performs sweeps and scans in all directions under the control of the control unit 33, but for example, only distance measurement like a berthing distance meter. In order to realize the above, the present invention can be similarly applied to a radar apparatus in which sweeping or scanning is performed in a specific direction.
The present invention is not limited to an instruction type radar apparatus adapted to a PPI scope. For example, the present invention is applicable to various instruction type radar apparatuses such as a time axis delay PPI scope, an open-center PPI scope, an eccentric PPI scope, and a stretched PPI scope. Is equally applicable.

さらに、本発明では、目標に対して照射される送信波と、その目標から放射されあるいは反射波として到来する受信波との双方が電波であるレーダ装置に限定されず、例えば、これらの送信波や受信波の双方もしくは一方が光信号、音波等の波動信号であるレーダ装置にも、同様に適用可能である。   Furthermore, the present invention is not limited to a radar device in which both the transmitted wave irradiated to the target and the received wave radiated from the target or arrived as a reflected wave are radio waves. For example, these transmitted waves Similarly, the present invention can be applied to a radar apparatus in which both or one of the received waves is a wave signal such as an optical signal or a sound wave.

また、本実施形態では、既述の船舶の針路θ
と、PPIスコープ上でその船舶が位置する領域の視角θ と、その領域の方位角の最大値θ および最小値θ
と、その船舶の距離Rとが何れも二次元的な海面上における船舶の姿勢として与えられている。
In the present embodiment, the course θ d of the ship described above.
And the viewing angle θ T of the region where the ship is located on the PPI scope, the maximum value θ L and the minimum value θ R of the azimuth angle of the region
And the distance R of the ship are given as the attitude of the ship on the two-dimensional sea surface.

しかし、本発明は、船舶に限定されず、例えば、目標追尾装置40や自動船舶識別装置に代わるACARS(Aircraft Communications Addressing and Reporting System)が連係することにより、航空機等の目標が三次元的に占有する空間についても、その目標の針路、距離、方位および姿勢の如何にかかわらず識別可能とするための3次元レーダ装置にも、同様に適用可能である。   However, the present invention is not limited to a ship. For example, an ACARS (Aircraft Communications Addressing and Reporting System), which replaces the target tracking device 40 and the automatic ship identification device, is linked to three-dimensionally occupy a target such as an aircraft. The space to be applied can be similarly applied to a three-dimensional radar apparatus for making it possible to identify regardless of the target course, distance, direction, and posture.

さらに,本実施形態では、既述の船舶の針路θ
、方位角の最大値θ および最小値θ
は、何れも、PPIスコープ上における真北の方向を基準として与えられている。
しかし、これらの針路θ、最大値θ
および最小値θ が以下の何れかを基準とする換算値として与えられあるいは算出されるならば、本発明は同様に適用可能である。
(1) 船舶の針路の方向
(2) 船舶の船首の方向
(3) 予め操作者等によって設定された任意の方向
Furthermore, in the present embodiment, the course θ d of the ship described above.
, Azimuth angle maximum value θ L and minimum value θ R
Are given with reference to the direction of true north on the PPI scope.
However, these courses θ d , maximum values θ L
And if the minimum value theta R is given or calculated as a converted value relative to the one of the following, the present invention is applicable as well.
(1) Direction of ship course
(2) Ship bow direction
(3) Arbitrary direction set in advance by the operator

また、本実施形態では、船舶の距離Rは、以下の何れの距離として算定されてもよい。   In the present embodiment, the distance R of the ship may be calculated as any of the following distances.

(1) 船舶から最先に受信波が受信された時点として識別される最短の距離
(2) 船舶から受信波が受信された時点の平均として識別される平均距離
(3) 船舶から受信波が最大のレベルで受信された時点として識別される距離
(4) 複数回のスイープによって得られた目標の距離(上記(1)〜(3)の何れであってもよい。)の平均値として識別される距離
(1) The shortest distance identified as the point in time when the first received wave was received from the ship
(2) Average distance identified as the average at the time the received wave was received from the ship
(3) Distance identified as the time when the received wave is received from the ship at the maximum level
(4) Distance identified as the average value of target distances obtained by multiple sweeps (any of (1) to (3) above)

さらに、本実施形態では、既述の推定目標画像は、以下の何れの形態で生成されてもよい。
(1) 本発明に係るレーダ装置と連係するAIS等によって与えられる目標のサイズや形状が反映される。
(2) このようなサイズや形状の情報が得られない場合には、指示画面上で隣接する画素の内、該当する目標から到来したと推定可能であってレベルが所定の閾値を超える受信波で示される画素(または、その受信波で示される輝度が所定の閾値を超える画素)の集合として生成される。
Furthermore, in the present embodiment, the above-described estimated target image may be generated in any of the following forms.
(1) The target size and shape given by AIS or the like associated with the radar apparatus according to the present invention is reflected.
(2) When such size and shape information cannot be obtained, it is possible to estimate that the received signal has a level exceeding a predetermined threshold and can be estimated to have arrived from the target among neighboring pixels on the instruction screen. Are generated as a set of pixels (or pixels whose luminance indicated by the received wave exceeds a predetermined threshold).

また、本実施形態では、目標追尾装置40によって与えられた針路θ
が既述の推定目標画像の生成に相応しくない程度に古い場合には、その推定目標画像の生成が見合わされ、後続する最新の針路θが与えられた時点で推定目標の生成を再開することにより、信頼性の確保が図られてもよい。
In the present embodiment, the course θ d given by the target tracking device 40 is also used.
Is old enough to be unsuitable for the generation of the estimated target image described above, the generation of the estimated target image is matched, and the generation of the estimated target is resumed when the subsequent latest course θ d is given. As a result, reliability may be ensured.

さらに、本発明は、パルスレーダに限定されず、例えば、CWレーダ、パルス圧縮レーダ、二次レーダその他の多様な方式のレーダにも同様に適用可能である。   Further, the present invention is not limited to the pulse radar, and can be similarly applied to various types of radars such as CW radar, pulse compression radar, secondary radar, and the like.

また、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations of the embodiments are possible within the scope of the present invention, and any improvements may be made to all or some of the components.

以下、本願に開示された発明の内、「特許請求の範囲」に記載しなかった発明の構成、作用および効果を「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段」の欄の記載に準じた様式により列記する。   Hereinafter, among the inventions disclosed in the present application, the configurations, operations, and effects of the invention not described in “Claims” are described in the “Claims” and “Means for Solving the Problems” column. List them in a format according to.

] 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、
前記目標評価手段は、
前記無線信号を放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における最小の距離を前記目標の距離として採用する
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
[ 9 ] In the radar signal processing device according to any one of claims 1 to 4,
The target evaluation means includes
A radar signal processing apparatus, wherein a minimum distance in a range direction of the target portion that radiates or reflects the radio signal is employed as the target distance.

このような構成のレーダ信号処理装置では、請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、前記目標評価手段は、前記無線信号を放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における最小の距離を前記目標の距離として採用する。   In the radar signal processing device having such a configuration, in the radar signal processing device according to any one of claims 1 to 4, the target evaluation unit is configured to detect the target that has radiated or reflected the radio signal. The minimum distance in the range direction of the part is adopted as the target distance.

このような最小の距離は、レーダ信号処理の過程では、一般に、簡便な処理により求めることが可能である。
したがって、目標が位置する領域がレンジ方向に広い領域でない場合には、その目標が占有する領域は、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で簡便に精度よく識別可能である。
Such a minimum distance can generally be obtained by simple processing in the course of radar signal processing.
Therefore, if the region where the target is located is not a region wide in the range direction, the region occupied by the target can be easily and accurately identified in cooperation with the device or system that provides the reference information.

10] 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、
前記目標評価手段は、
前記無線信号を放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における距離の平均を前記目標の距離として採用する
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
[ 10 ] In the radar signal processing device according to any one of claims 1 to 4,
The target evaluation means includes
A radar signal processing apparatus characterized in that an average of distances in the range direction of the target portion that radiates or reflects the radio signal is adopted as the target distance.

このような構成のレーダ信号処理装置では、請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、前記目標評価手段は、前記無線信号を放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における距離の平均を前記目標の距離として採用する。   In the radar signal processing device having such a configuration, in the radar signal processing device according to any one of claims 1 to 4, the target evaluation unit is configured to detect the target that has radiated or reflected the radio signal. The average distance in the range direction of the part is adopted as the target distance.

このような距離の平均は、レーダ信号処理の過程では、一般に、単純な積分処理により求めることが可能である。
したがって、目標が位置する領域がレンジ方向に分布する場合であっても、その目標が占有する領域は、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で簡便に精度よく識別可能である。
11] 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、
前記目標評価手段は、
前記無線信号を最大のレベルで放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における距離を前記目標の距離として採用する
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
Such an average of distances can generally be obtained by a simple integration process in the process of radar signal processing.
Therefore, even if the region where the target is located is distributed in the range direction, the region occupied by the target can be easily and accurately identified in cooperation with the device or system that provides the reference information. .
[ 11 ] In the radar signal processing device according to any one of claims 1 to 4,
The target evaluation means includes
A radar signal processing apparatus characterized in that a distance in a range direction of the target portion that radiates or reflects the radio signal at a maximum level is adopted as the target distance.

このような構成のレーダ信号処理装置では、請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、前記目標評価手段は、前記無線信号を最大のレベルで放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における距離を前記目標の距離として採用する。   In the radar signal processing device having such a configuration, in the radar signal processing device according to any one of claims 1 to 4, the target evaluation unit radiates or reflects the radio signal at a maximum level. The distance in the range direction of the target portion that has been used is adopted as the target distance.

このような距離は、レーダ信号処理の過程では、一般に、該当する目標から到来した無線信号の先頭値を検出する処理により求めることが可能である。
したがって、目標が位置する領域がレンジ方向に広く分布する場合であっても、その目標が占有する領域は、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、かつ該当する目標の主要部が位置する領域の距離や方向を基準として簡便に精度よく識別可能である。
In the course of radar signal processing, such a distance can generally be obtained by processing for detecting the leading value of a radio signal that has arrived from a target.
Therefore, even when the area where the target is located is widely distributed in the range direction, the area occupied by the target is the main target of the corresponding target in cooperation with the device or system that provides the reference information. It is possible to easily and accurately identify the distance and direction of the region where the part is located.

12] 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、
前記目標評価手段は、
スイープ毎に識別される前記目標の部位のスイープ方向における距離の平均を前記目標距離として採用する
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
[ 12 ] In the radar signal processing device according to any one of claims 1 to 4,
The target evaluation means includes
A radar signal processing apparatus characterized in that an average of distances in the sweep direction of the target portion identified for each sweep is adopted as the target distance.

このような構成のレーダ信号処理装置では、請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、前記目標評価手段は、スイープ毎に識別される前記目標の部位のレンジ方向における距離の平均を前記目標距離として採用する。   In the radar signal processing device having such a configuration, in the radar signal processing device according to any one of claims 1 to 4, the target evaluation unit includes a range of the target portion identified for each sweep. The average distance in the direction is adopted as the target distance.

このような距離は、レーダ信号処理の過程では、一般に、該当する目標から到来した無線信号の振幅をスイープ方向に積分する処理により求めることが可能である。
したがって、目標が位置する領域がスイープ(スキャン)方向に広く分布する場合であっても、その目標が占有する領域は、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、かつ該当する目標の主要部が位置する領域の距離や方向を基準として簡便に精度よく識別可能である。
In the course of radar signal processing, such a distance can generally be obtained by a process of integrating the amplitude of a radio signal arriving from a target in the sweep direction.
Therefore, even if the area where the target is located is widely distributed in the sweep (scan) direction, the area occupied by the target is applicable in cooperation with the device or system that provides the reference information. It is possible to easily and accurately identify the distance and direction of the region where the main part of the target is located.

13] 請求項1、2、3、4、上記[1011]、[12の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、
前記目標識別手段は、
前記外部から前記目標のサイズと形状との双方または何れか一方からなる付加情報を取得し、前記目標が占有する領域に対する前記付加情報の反映を図る
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
[ 13 ] The radar signal processing device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and the above [ 9 ] , [ 10 ] , [ 11 ], and [ 12 ] ,
The target identifying means includes
A radar signal processing apparatus characterized in that additional information comprising either or both of the target size and shape is acquired from the outside, and the additional information is reflected on a region occupied by the target.

このような構成のレーダ信号処理装置では、請求項1、2、3、4、上記[1011]、[12の何れか1項に記載のレーダ信号処理装置において、前記目標識別手段は、前記外部から前記目標のサイズと形状との双方または何れか一方からなる付加情報を取得し、前記目標が占有する領域に対する前記付加情報の反映を図る。 In the radar signal processing device having such a configuration, the radar signal processing device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and [ 9 ] , [ 10 ] , [ 11 ], and [ 12 ] . The target identifying means acquires additional information comprising the size and / or shape of the target from the outside and reflects the additional information on the area occupied by the target.

すなわち、目標が位置する領域の識別は、従来のレーダ信号処理のみによっては求められず、上記付加情報が反映されることによって実現される。
したがって、目標から到来する無線信号にその目標が位置する領域の識別の誤差要因となるクラッタ、雑音等が多く含まれ、あるいは本発明が適用されたレーダ装置の分解能が不十分である場合であっても、目標が占有する領域の識別が精度よく実現される。
That is, the identification of the region where the target is located is not obtained only by the conventional radar signal processing, but is realized by reflecting the additional information.
Therefore, the radio signal arriving from the target contains a lot of clutter, noise and the like that cause an error in identifying the region where the target is located, or the resolution of the radar apparatus to which the present invention is applied is insufficient. However, the area occupied by the target can be accurately identified.

14] 請求項5ないし請求項8の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、
前記目標評価手段は、
前記無線信号を放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向において前記処理の箇所に対して最小の距離を前記目標の距離として採用する
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
[ 14 ] In the radar image processing device according to any one of claims 5 to 8,
The target evaluation means includes
A radar image processing apparatus, wherein a minimum distance with respect to the processing portion in the range direction of the target portion that radiates or reflects the radio signal is adopted as the target distance.

このような構成のレーダ画像処理装置では、請求項5ないし請求項8の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、前記目標評価手段は、前記無線信号を放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向において前記処理の箇所に対して最小の距離を前記目標の距離として採用する。   In the radar image processing apparatus having such a configuration, in the radar image processing apparatus according to any one of claims 5 to 8, the target evaluation unit is configured to detect the target that has radiated or reflected the radio signal. The minimum distance with respect to the processing location in the range direction of the region is adopted as the target distance.

このような最小の距離は、レーダ画像処理の過程では、一般に、簡便な処理により求めることが可能である。
したがって、目標が位置する領域がレンジ方向の広い領域でない場合には、その目標が占有する領域は、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で簡便に精度よく識別可能である。
Such a minimum distance can generally be obtained by a simple process in the course of radar image processing.
Therefore, when the region where the target is located is not a wide region in the range direction, the region occupied by the target can be easily and accurately identified in cooperation with the device or system that provides the reference information.

15] 請求項5ないし請求項8の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、
前記目標評価手段は、
前記無線信号を放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における距離の平均を前記目標の距離として採用する
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
[ 15 ] In the radar image processing device according to any one of claims 5 to 8,
The target evaluation means includes
An average of distances in the range direction of the target portion that radiates or reflects the radio signal is adopted as the target distance.

このような構成のレーダ画像処理装置では、請求項5ないし請求項8の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、前記目標評価手段は、前記無線信号を放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における距離の平均を前記目標の距離として採用する。   In the radar image processing apparatus having such a configuration, in the radar image processing apparatus according to any one of claims 5 to 8, the target evaluation unit is configured to detect the target that has radiated or reflected the radio signal. The average distance in the range direction of the part is adopted as the target distance.

このような距離の平均は、レーダ画像処理の過程では、一般に、画素値の単純な積分処理により求めることが可能である。
したがって、目標が位置する領域がレンジ方向に広く分布する場合であっても、その目標が占有する領域は、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で簡便に精度よく識別可能である。
Such an average of distances can generally be obtained by a simple integration process of pixel values in the course of radar image processing.
Therefore, even when the area where the target is located is widely distributed in the range direction, the area occupied by the target can be easily and accurately identified in cooperation with the device or system that provides the reference information. is there.

16] 請求項5ないし請求項8の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、
前記目標評価手段は、
前記無線信号を最大のレベルで放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における距離を前記目標の距離として採用する
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
[ 16 ] In the radar image processing device according to any one of claims 5 to 8,
The target evaluation means includes
A radar image processing apparatus, wherein a distance in a range direction of the target portion that radiates or reflects the wireless signal at a maximum level is adopted as the target distance.

このような構成のレーダ画像処理装置では、請求項5ないし請求項8の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、前記目標評価手段は、前記無線信号を最大のレベルで放射しまたは反射した前記目標の部位のレンジ方向における距離を前記目標の距離として採用する。   In the radar image processing apparatus having such a configuration, in the radar image processing apparatus according to any one of claims 5 to 8, the target evaluation unit radiates or reflects the radio signal at a maximum level. The distance in the range direction of the target portion that has been used is adopted as the target distance.

このような距離は、レーダ画像処理の過程では、一般に、該当する目標から到来した無線信号で示される画素値の先頭値を検出する処理により求めることが可能である。
したがって、目標が位置する領域がレンジ方向に分布する場合であっても、その目標が占有する領域は、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、かつ該当する目標の主要部が位置する領域の距離や方向を基準として簡便に精度よく識別可能である。
In the course of radar image processing, such a distance can generally be obtained by processing for detecting the leading value of the pixel value indicated by the radio signal arriving from the target.
Therefore, even if the area where the target is located is distributed in the range direction, the area occupied by the target is the main part of the target under the cooperation with the device or system that provides the reference information. Can be easily and accurately identified based on the distance and direction of the region where the is located.

17上記[14ないし16の何れか1項に記載されたレーダ画像処理装置において、
前記目標評価手段は、
スイープ毎に識別される前記目標の部位のスイープ方向における距離の平均を前記目標距離として採用する
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
[ 17 ] In the radar image processing apparatus according to any one of [ 14 ] to [ 16 ] ,
The target evaluation means includes
A radar image processing apparatus characterized in that an average of distances in the sweep direction of the target portion identified for each sweep is adopted as the target distance.

このような構成のレーダ画像処理装置では、上記[14ないし16の何れか1項に記載されたレーダ画像処理装置において、前記目標評価手段は、スイープ毎に識別される前記目標の部位のレンジ方向における距離の平均を前記目標距離として採用する。 In the radar image processing apparatus having such a configuration, in the radar image processing apparatus described in any one of [ 14 ] to [ 16 ] , the target evaluation unit is configured to identify the target portion identified for each sweep. The average distance in the range direction is adopted as the target distance.

このような距離は、レーダ画像処理の過程では、一般に、該当する目標から到来した無線信号で示される画素値をスイープ方向に積分する処理により求めることが可能である。
したがって、目標が位置する領域がスイープ(スキャン)方向に広く分布する場合であっても、その目標が占有する領域は、上記参照情報を提供する装置や系との連係の下で、かつ該当する目標の主要部が位置する領域の距離や方向を基準として簡便に精度よく識別可能である。
In the course of radar image processing, such a distance can generally be obtained by a process of integrating pixel values indicated by a radio signal arriving from a corresponding target in the sweep direction.
Therefore, even if the area where the target is located is widely distributed in the sweep (scan) direction, the area occupied by the target is applicable in cooperation with the device or system that provides the reference information. It is possible to easily and accurately identify the distance and direction of the region where the main part of the target is located.

18] 請求項5、6、7、8、上記[14151617の何れか1項に記載されたレーダ画像処理装置において、
前記目標識別手段は、
前記外部から前記目標のサイズと形状との双方または何れか一方からなる付加情報を取得し、前記目標が占有する領域に対する前記付加情報の反映を図る
[ 18 ] In the radar image processing device according to any one of claims 5, 6, 7, 8, and [ 14 ] , [ 15 ] , [ 16 ] , and [ 17 ] ,
The target identifying means includes
Additional information consisting of either or both of the target size and shape is acquired from the outside, and the additional information is reflected on the area occupied by the target.

このような構成のレーダ画像処理装置では、請求項5、6、7、8、上記[14151617の何れか1項に記載されたレーダ画像処理装置において、前記目標識別手段は、前記外部から前記目標のサイズと形状との双方または何れか一方からなる付加情報を取得し、前記目標が占有する領域に対する前記付加情報の反映を図る。 In the radar image processing apparatus having such a configuration, the radar image processing apparatus according to any one of claims 5, 6, 7, 8, and the above [ 14 ] , [ 15 ] , [ 16 ] , and [ 17 ]. The target identifying means obtains additional information consisting of either or both of the target size and shape from the outside and reflects the additional information on the area occupied by the target.

すなわち、目標が位置する領域の識別は、従来のレーダ画像処理のみによっては求められず、上記付加情報が反映されることによって実現される。
したがって、目標から到来する無線信号にその目標が位置する領域の識別の誤差要因となるクラッタ、雑音等が多く含まれ、あるいは本発明が適用されたレーダ装置の分解能が不十分である場合であっても、目標が占有する領域の識別が精度よく実現される。
That is, the identification of the region where the target is located is not obtained only by the conventional radar image processing, but is realized by reflecting the additional information.
Therefore, the radio signal arriving from the target contains a lot of clutter, noise and the like that cause an error in identifying the region where the target is located, or the resolution of the radar apparatus to which the present invention is applied is insufficient. However, the area occupied by the target can be accurately identified.

19] 請求項5、6、7、8、上記[1415161718の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、
前記目標識別手段は、
レンジ方向とスイープ方向との双方または何れか一方に連なる画素の集合として前記目標が占有する領域を識別する
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
[ 19 ] The radar image processing apparatus according to any one of claims 5, 6, 7, 8, and the above [ 14 ] , [ 15 ] , [ 16 ] , [ 17 ] , [ 18 ] ,
The target identifying means includes
A radar image processing apparatus characterized by identifying an area occupied by the target as a set of pixels continuous in both or either of a range direction and a sweep direction.

このような構成のレーダ画像処理装置では、請求項5、6、7、8、上記[1415161718の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、前記目標識別手段は、レンジ方向とスイープ方向との双方または何れか一方に連なる画素の集合として前記目標が占有する領域を識別する。 In the radar image processing apparatus having such a configuration, the radar according to any one of claims 5, 6, 7, 8, and [ 14 ] , [ 15 ] , [ 16 ] , [ 17 ] , and [ 18 ]. In the image processing apparatus, the target identifying means identifies a region occupied by the target as a set of pixels connected in both or either of the range direction and the sweep direction.

すなわち、目標が位置して占有する領域の識別は、その目標の形状が外部から与えられない場合であっても、上記連なる画素の集合を特定する簡便な画像処理により実現される。
したがって、本発明が適用されたレーダ装置によれば、構成が大幅に複雑化することなく、外部の多様な装置や系と連係することにより、従来のレーダ信号処理やレーダ画像処理だけでは達成されなかった高い精度で安定に所望の目標の測位が達成される。
That is, identification of the region where the target is located and occupied is realized by simple image processing that specifies the set of consecutive pixels even when the shape of the target is not given from the outside.
Therefore, according to the radar apparatus to which the present invention is applied, the conventional radar signal processing and radar image processing alone are achieved by linking with various external devices and systems without greatly complicating the configuration. The desired target positioning can be stably achieved with high accuracy that has not been achieved.

20] 請求項5、6、7、8、上記[141516の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、
前記目標の指示を行う画像処理の領域で前記目標の距離を求めて参照する
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
[ 20 ] In the radar image processing device according to any one of claims 5, 6, 7, 8, and [ 14 ] , [ 15 ] , [ 16 ] ,
A radar image processing apparatus, wherein the distance of the target is obtained and referred to in an image processing area for instructing the target.

このような構成のレーダ画像処理装置では、請求項5、6、7、8、上記[141516の何れか1項に記載のレーダ画像処理装置において、前記目標の指示を行う画像処理の領域で前記目標の距離を求めて参照する。 In the radar image processing apparatus having such a configuration, the radar image processing apparatus according to any one of claims 5, 6, 7, 8, and any one of [ 14 ] , [ 15 ] , and [ 16 ] , The target distance is obtained and referred to in the image processing area where the instruction is performed.

すなわち、目標の距離は、レーダ信号処理ではなく、そのレーダ信号処理に比べて演算対象の情報量が大幅に少ないレーダ画像処理の過程で求められ、かつ該当する目標が占有する領域の識別に供される。
したがって、本発明の実現のために総合的に要する処理量の削減に併せて、応答性の向上が可能となる。
In other words, the target distance is determined not in radar signal processing, but in the process of radar image processing in which the amount of information to be calculated is much smaller than that in radar signal processing, and is used to identify the area occupied by the target. Is done.
Therefore, the responsiveness can be improved along with the reduction of the total processing amount required for realizing the present invention.

10,30 指示装置
11,31 信号処理部
12 制御部
21 空中線系
22 送受信部
32 指示部
33 制御部
40 目標追尾装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,30 Instruction apparatus 11,31 Signal processing part 12 Control part 21 Antenna system 22 Transmission / reception part 32 Instruction part 33 Control part 40 Target tracking apparatus

Claims (8)

照射された送信波に対する応答として無線信号を放射しまたは反射する目標の姿勢または移動方向を示す参照情報を航行援助系から取得し、前記無線信号の受信に供される空中線の主ローブの方向として設定され得る既定の方向に対する相対的な角度θとして、前記目標の移動方向を前記参照情報から得る目標評価手段と、
前記目標の距離Rと、前記既定の方向に対する前記目標の方位角θと、前記相対的な角度θと、前記空中線によって前記無線信号が受信される方角の幅θとに基づいて、前記目標の長さL(=2R・tan(θ/2)/|cos90°−θ/2+θ |)を求め、前記距離R、前記方位角θ、前記角度θ、前記幅θおよび前記長さLで定まり、かつ前記目標が位置する領域を識別する目標識別手段と
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
Reference information indicating the attitude or moving direction of a target that emits or reflects a radio signal as a response to the transmitted transmission wave is acquired from the navigation assistance system, and is used as the direction of the main lobe of the antenna used for receiving the radio signal. Target evaluation means for obtaining the moving direction of the target from the reference information as a relative angle θ d with respect to a predetermined direction that can be set;
Based on the target distance R, the target azimuth angle θ with respect to the predetermined direction, the relative angle θ d, and the width θ T of the direction in which the radio signal is received by the antenna, A target length L (= 2R · tan (θ T / 2) / | cos { 90 ° −θ / 2 + θ d } |) is obtained, and the distance R, the azimuth angle θ, the angle θ d , and the width θ A radar signal processing apparatus comprising: target identification means that is determined by T and the length L and that identifies a region where the target is located.
請求項1に記載のレーダ信号処理装置において、
前記既定の方向は、
前記真北の方向である
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
The radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein
The default direction is
The radar signal processing apparatus, characterized in that the direction is true north.
請求項1に記載のレーダ信号処理装置において、
前記既定の方向は、
前記空中線が搭載された移動体が移動する方向である
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
The radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein
The default direction is
A radar signal processing apparatus, wherein the moving body on which the antenna is mounted is a moving direction.
請求項1に記載のレーダ信号処理装置において、
前記既定の方向は、
前記空中線が搭載された移動体の先頭が向いている方向である
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
The radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein
The default direction is
The radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein the head of the moving body on which the antenna is mounted is directed.
照射された送信波に対する応答として無線信号を放射しまたは反射する目標の姿勢または移動方向を示す参照情報を航行援助系から取得し、指示画面上における既定の方向に対する相対的な角度θとして、前記目標の移動方向を前記参照情報から得る目標評価手段と、
前記目標の距離Rと、前記既定の方向に対する前記目標の方位角θと、前記相対的な角度θと、前記指示画面における前記目標の視角θとに基づいて、前記目標の長さL(=2R・tan(θ/2)/|cos90°−θ/2+θ |)を求め、前記距離R、前記方位角θ、前記角度θ、前記幅θおよび前記長さLで定まり、かつ前記指示画面上で前記目標が位置する領域を識別する目標識別手段と
を備えたことを特徴とするレーダ画像処理装置。
Reference information indicating a posture or a moving direction of a target that emits or reflects a radio signal as a response to the transmitted transmission wave is acquired from the navigation assistance system, and is set as a relative angle θ d with respect to a predetermined direction on the instruction screen. Target evaluation means for obtaining the moving direction of the target from the reference information;
Based on the target distance R, the target azimuth angle θ with respect to the predetermined direction, the relative angle θ d, and the target viewing angle θ T on the instruction screen, the target length L (= 2R · tan (θ T / 2) / | cos { 90 ° −θ / 2 + θ d } |) is obtained, and the distance R, the azimuth angle θ, the angle θ d , the width θ T and the length are calculated. A radar image processing apparatus, comprising: target identification means that identifies a region that is determined by L and on which the target is located on the instruction screen.
請求項5に記載のレーダ画像処理装置において、
前記既定の方向は、
真北の方角に相当する前記指示画面上の方向である
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
The radar image processing apparatus according to claim 5, wherein
The default direction is
A radar image processing apparatus, wherein the direction is a direction on the instruction screen corresponding to a direction of true north.
請求項5に記載のレーダ画像処理装置において、
前記既定の方向は、
前記指示画面上において本発明が適用されたレーダ装置が移動する方向である
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
The radar image processing apparatus according to claim 5, wherein
The default direction is
A radar image processing apparatus, wherein the radar apparatus to which the present invention is applied is in a moving direction on the instruction screen.
請求項5に記載のレーダ画像処理装置において、
前記既定の方向は、
本発明が適用されたレーダ装置が搭載された移動体の前記指示画面上における先頭が向いている方向である
ことを特徴とするレーダ画像処理装置。
The radar image processing apparatus according to claim 5, wherein
The default direction is
A radar image processing apparatus, characterized in that the moving object on which the radar apparatus to which the present invention is applied is mounted is a direction in which a head on the instruction screen is facing.
JP2010291465A 2010-12-28 2010-12-28 Radar signal processing device and radar image processing device Active JP5730565B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010291465A JP5730565B2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Radar signal processing device and radar image processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010291465A JP5730565B2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Radar signal processing device and radar image processing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012137446A JP2012137446A (en) 2012-07-19
JP5730565B2 true JP5730565B2 (en) 2015-06-10

Family

ID=46674969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010291465A Active JP5730565B2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Radar signal processing device and radar image processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5730565B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023112349A1 (en) * 2021-12-16 2023-06-22 古野電気株式会社 Target monitoring device, target monitoring method, and program

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62204178A (en) * 1986-03-04 1987-09-08 Nippon Kokan Kk <Nkk> Estimating device for size of another ship
JPH0693019B2 (en) * 1989-11-21 1994-11-16 古野電気株式会社 Radar equipment
JPH0693020B2 (en) * 1989-11-25 1994-11-16 古野電気株式会社 Radar equipment
JP2828310B2 (en) * 1990-04-11 1998-11-25 沖電気工業株式会社 Indicator to display mainly on the ship to be monitored
JPH0690272B2 (en) * 1991-03-04 1994-11-14 古野電気株式会社 Detecting device
JPH05188140A (en) * 1992-01-13 1993-07-30 Oki Electric Ind Co Ltd Method for estimating target size on sea with radar
JPH0798218A (en) * 1993-09-28 1995-04-11 Mitsubishi Electric Corp Menace identification device
JP2786809B2 (en) * 1994-03-08 1998-08-13 株式会社トキメック Ship navigation support device
JPH0954153A (en) * 1995-08-17 1997-02-25 Japan Radio Co Ltd Radar apparatus
JP2998125B2 (en) * 1996-04-30 2000-01-11 東急車輛製造株式会社 Object size determination method, object size determination device, distance detection method, and distance detection device using laser radar
JP4055915B2 (en) * 1997-10-23 2008-03-05 日本無線株式会社 Automatic collision prevention assist device
JP2000098028A (en) * 1998-09-28 2000-04-07 Mitsubishi Electric Corp Radar
JP5264416B2 (en) * 2008-11-04 2013-08-14 三菱電機株式会社 Target tracking device
JP5443951B2 (en) * 2008-11-19 2014-03-19 古野電気株式会社 Navigation support device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012137446A (en) 2012-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5009812B2 (en) Wireless-based positioning system using synthetic aperture
JP5658871B2 (en) Signal processing apparatus, radar apparatus, signal processing program, and signal processing method
JP5901896B2 (en) Ship tracking information management system and ship radar device
US20120274504A1 (en) Information display device, information display method, and radar apparatus
CN109154653B (en) Signal processing device and radar device
JP6234710B2 (en) Radar apparatus and target acquisition and tracking method
US9390531B2 (en) Movable body display device and movable body display method
JP6192151B2 (en) Signal sorting apparatus, signal sorting method, and radar apparatus.
EP2479585B1 (en) Target object movement estimating device
JP5074718B2 (en) Marine radar
JP6762726B2 (en) Radar device and target tracking method
JP2597027B2 (en) Wave observation radar
EP3006956B1 (en) Surface tidal-current estimation device, radar device, surface tidal-current estimation method and surface tidal-current estimation program
JP6095899B2 (en) Target motion estimation device, target motion estimation method, and radar device
JP6712313B2 (en) Signal processing device and radar device
JP6043083B2 (en) Target motion estimation device, target motion estimation method, and radar device
JP5730565B2 (en) Radar signal processing device and radar image processing device
CN110780286A (en) Echo signal processing device and system, and echo signal processing method
JP3484995B2 (en) Instantaneous passive distance measuring device
WO2012114816A1 (en) Signal identifying apparatus, signal identifying method, and radar apparatus
AU2016300222A1 (en) Forward scanning sonar system and method with angled fan beams
JP6466768B2 (en) Radar equipment
JP6138430B2 (en) Dangerous target detection device
WO2023112349A1 (en) Target monitoring device, target monitoring method, and program
JP6703798B2 (en) Radar device and radar image generation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140805

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141118

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150408

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5730565

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151