JPH04233573A - デジタルレーダシュミレーションにおいて三次元的な気象情報を実時間で発生させる方法、デジタルレーダ地表シュミレータ装置及びデジタルレーダ地表シュミレータ用の実時間高解像度気象チャンネル - Google Patents
デジタルレーダシュミレーションにおいて三次元的な気象情報を実時間で発生させる方法、デジタルレーダ地表シュミレータ装置及びデジタルレーダ地表シュミレータ用の実時間高解像度気象チャンネルInfo
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- JPH04233573A JPH04233573A JP3180521A JP18052191A JPH04233573A JP H04233573 A JPH04233573 A JP H04233573A JP 3180521 A JP3180521 A JP 3180521A JP 18052191 A JP18052191 A JP 18052191A JP H04233573 A JPH04233573 A JP H04233573A
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/54—Simulation of radar
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- G—PHYSICS
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- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/10—Devices for predicting weather conditions
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にデジタルレ−
ダ−ランドマス(広い陸地)シミュレ−ション(DRL
MS)、特に、飛行シミュレ−ションのための多重チャ
ネルデジタルランドマスシミュレ−タへのモジュ−ル的
付加として、調整可能なパラメ−タ−を有するリアルタ
イムの三次元高分解能レ−ダ−気象シミュレ−ションに
関する。特に本発明は、気象パタ−ンのデ−タコンプレ
ッション/デコンプレッションに対する技術と、気象減
衰及び後方散乱、さらに気象拡大に対する技術と陸地地
図の重ね合わせのための技術に関する。
ダ−ランドマス(広い陸地)シミュレ−ション(DRL
MS)、特に、飛行シミュレ−ションのための多重チャ
ネルデジタルランドマスシミュレ−タへのモジュ−ル的
付加として、調整可能なパラメ−タ−を有するリアルタ
イムの三次元高分解能レ−ダ−気象シミュレ−ションに
関する。特に本発明は、気象パタ−ンのデ−タコンプレ
ッション/デコンプレッションに対する技術と、気象減
衰及び後方散乱、さらに気象拡大に対する技術と陸地地
図の重ね合わせのための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュ−タ−イメ−ジ発生(CIG)
は、オブザ−バ−が飛行機を飛ばすようなあるタスクを
実行できるように、オブザ−バ−や訓練者に情景を与え
る視覚トレ−ニングシミュレ−ションに使われている。 飛行シミュレ−タ−では、例えば望ましい“ゲ−ミング
地域”の三次元モデルが、磁気ディスクあるいは類似の
大容量記憶装置メディアに準備され、ストアされる。視
覚シミュレ−タは、陰極線管(CRT)あるいは、類似
のディスプレイのような電気光学表示システムにイメ−
ジ発生器を組み合わせている。イメ−ジ発生器は、ディ
スクから三次元デ−タのブロックを読み、二次元情景表
示にこのデ−タを変換する。二次元デ−タは、ディスプ
レイを介してオペレ−タあるいはトレ−ニ−に与えられ
るアナログビデオに変換される。生成された像は、もし
オペレ−タが実際にシミュレ−トされるタスクを行って
いたとしたら、見ることのできる本当の情景を表わして
いる。ディスプレイイメ−ジの発生は、アメリカテレビ
スタンダ−ドにおけるように、1秒ごとに30フレ−ム
を意味するために普通に受け入れられる“リアルタイム
”にあると言われている。CIGシステムは、ブル−ス
J.シャクタ−(Bruce J.Schacter
)によって編集され、ウイリ−インタ−サイエンス(W
iley−Interscience)(1983)に
よって出版された“コンピュ−タ−イメ−ジ発生”と称
された本に詳細に説明されている。
は、オブザ−バ−が飛行機を飛ばすようなあるタスクを
実行できるように、オブザ−バ−や訓練者に情景を与え
る視覚トレ−ニングシミュレ−ションに使われている。 飛行シミュレ−タ−では、例えば望ましい“ゲ−ミング
地域”の三次元モデルが、磁気ディスクあるいは類似の
大容量記憶装置メディアに準備され、ストアされる。視
覚シミュレ−タは、陰極線管(CRT)あるいは、類似
のディスプレイのような電気光学表示システムにイメ−
ジ発生器を組み合わせている。イメ−ジ発生器は、ディ
スクから三次元デ−タのブロックを読み、二次元情景表
示にこのデ−タを変換する。二次元デ−タは、ディスプ
レイを介してオペレ−タあるいはトレ−ニ−に与えられ
るアナログビデオに変換される。生成された像は、もし
オペレ−タが実際にシミュレ−トされるタスクを行って
いたとしたら、見ることのできる本当の情景を表わして
いる。ディスプレイイメ−ジの発生は、アメリカテレビ
スタンダ−ドにおけるように、1秒ごとに30フレ−ム
を意味するために普通に受け入れられる“リアルタイム
”にあると言われている。CIGシステムは、ブル−ス
J.シャクタ−(Bruce J.Schacter
)によって編集され、ウイリ−インタ−サイエンス(W
iley−Interscience)(1983)に
よって出版された“コンピュ−タ−イメ−ジ発生”と称
された本に詳細に説明されている。
【0003】レ−ダ−シミュレ−ションは、パイレット
の訓練のための重要な道具である。高解像度において近
年のレ−ダ−には多くの進歩がある。一般的に、レ−ダ
−は、他の物の間における暴風回避、障害回避、悪天候
での航行、目標捕捉に使用される。従って、デジタルレ
−ダ−ランドマスシミュレ−タ−(DRLMS)は、リ
アルタイムでランドマスデ−タの大いな増加量を処理す
ることができなければならない。デ−タコンプレッショ
ンとデ−タ検索は、新しい技術とハ−ドウェアが開発さ
れる必要がある重要な領域となっており、その新しいハ
−ドウェアは費用がかかり、DRLMSに対して要求さ
れる高いスル−プットレ−トを支持する。
の訓練のための重要な道具である。高解像度において近
年のレ−ダ−には多くの進歩がある。一般的に、レ−ダ
−は、他の物の間における暴風回避、障害回避、悪天候
での航行、目標捕捉に使用される。従って、デジタルレ
−ダ−ランドマスシミュレ−タ−(DRLMS)は、リ
アルタイムでランドマスデ−タの大いな増加量を処理す
ることができなければならない。デ−タコンプレッショ
ンとデ−タ検索は、新しい技術とハ−ドウェアが開発さ
れる必要がある重要な領域となっており、その新しいハ
−ドウェアは費用がかかり、DRLMSに対して要求さ
れる高いスル−プットレ−トを支持する。
【0004】ハ−ツ(Heartz)に与えられたアメ
リカ特許No.3,769,442は、デジタルデ−タ
ランドマスシミュレ−タ−を開示している。そこでは、
山脈や谷のような人工的特徴(cultural f
eature)と突起した地形特徴が、一連の関連した
エッジによって表わされる。それぞれのエッジは、x、
y、z座標における二つの端の位置と方向とによって規
定されている。このエッジ情報は、オンラインメモリに
ストアされる。リアルタイムハ−ドウェアは、その後エ
ッジに沿ってデ−タの端点の間を補間する。この技術は
、エッジが長い場合に良いデ−タコンプレッションを生
成することができる。この技術は、突起した地形特徴を
符号化するだけであり、レベル2の30メ−タ−の解像
度とレベル1の100メ−タ−の解像度で地理的な区域
をコンプレッションしない。その後のハ−ツの特許No
.4,017,985は、次のようなシステムを表わし
ており、地形はエッジによって囲まれた多数の面で合わ
される。径方向の帰引に沿った地形は、フェイスの交点
によって計算される。大きいフェイスに対しては、コン
プレッション率は高い。しかし、高解像度デ−タベ−ス
対して、フェイスの数が、表示画素の数に近づく場合、
フェイスに対してストアされたデ−タは、各ピクセルに
対して他にストアされたデ−タを越えてしまい、このコ
ンプレッション技術の利点は、減少する。
リカ特許No.3,769,442は、デジタルデ−タ
ランドマスシミュレ−タ−を開示している。そこでは、
山脈や谷のような人工的特徴(cultural f
eature)と突起した地形特徴が、一連の関連した
エッジによって表わされる。それぞれのエッジは、x、
y、z座標における二つの端の位置と方向とによって規
定されている。このエッジ情報は、オンラインメモリに
ストアされる。リアルタイムハ−ドウェアは、その後エ
ッジに沿ってデ−タの端点の間を補間する。この技術は
、エッジが長い場合に良いデ−タコンプレッションを生
成することができる。この技術は、突起した地形特徴を
符号化するだけであり、レベル2の30メ−タ−の解像
度とレベル1の100メ−タ−の解像度で地理的な区域
をコンプレッションしない。その後のハ−ツの特許No
.4,017,985は、次のようなシステムを表わし
ており、地形はエッジによって囲まれた多数の面で合わ
される。径方向の帰引に沿った地形は、フェイスの交点
によって計算される。大きいフェイスに対しては、コン
プレッション率は高い。しかし、高解像度デ−タベ−ス
対して、フェイスの数が、表示画素の数に近づく場合、
フェイスに対してストアされたデ−タは、各ピクセルに
対して他にストアされたデ−タを越えてしまい、このコ
ンプレッション技術の利点は、減少する。
【0005】他に、デジタル移動マップ表示で、デ−タ
コンプレッションと再構成技術を説明したものがある。 デ−タ検索、コンプレッションと再構成の要求は、デジ
タル移動マップ表示とDRLMSとの間で類似している
。一つの例として、チャン(Chan)他に与えられた
アメリカ特許No.4,520,506は、人工的特徴
のコンプレッションに対する修正された境界/足跡への
アプロ−チを説明する。その概要は、直線と区域デ−タ
を含んでいる人工的特徴のコンプレッションが、開始点
と終点デ−タとその間の傾斜を知ることによって、ライ
ンを作り出す技術に基づいていることである。その領域
を囲むエッジを表わしている情報を知って、その領域を
再構築するためにスキャンラインデ−タは、区域の左と
右のエッジを有するスキャンラインの交点によって規定
された端点の値を知ることに満たされることができる。 区域とラインとポイントデ−タは、優先順位に再構成さ
れる。又、コンプレッション技術は、エッジの端点によ
って特徴デ−タをエンコ−ドすることである。大きなコ
ンプレッションは、ラインが長く、表面が大きい場合に
、達成されることができる。
コンプレッションと再構成技術を説明したものがある。 デ−タ検索、コンプレッションと再構成の要求は、デジ
タル移動マップ表示とDRLMSとの間で類似している
。一つの例として、チャン(Chan)他に与えられた
アメリカ特許No.4,520,506は、人工的特徴
のコンプレッションに対する修正された境界/足跡への
アプロ−チを説明する。その概要は、直線と区域デ−タ
を含んでいる人工的特徴のコンプレッションが、開始点
と終点デ−タとその間の傾斜を知ることによって、ライ
ンを作り出す技術に基づいていることである。その領域
を囲むエッジを表わしている情報を知って、その領域を
再構築するためにスキャンラインデ−タは、区域の左と
右のエッジを有するスキャンラインの交点によって規定
された端点の値を知ることに満たされることができる。 区域とラインとポイントデ−タは、優先順位に再構成さ
れる。又、コンプレッション技術は、エッジの端点によ
って特徴デ−タをエンコ−ドすることである。大きなコ
ンプレッションは、ラインが長く、表面が大きい場合に
、達成されることができる。
【0006】気象シミュレ−ションは、二つの要素、す
なわち、気象マス(mass)自身のレ−ダ−反射の後
方散乱のシミュレ−ションと、気象による地形の減衰の
シミュレ−ションを有している。一般的な気象レ−ダ−
シミュレ−タ−は、飛行機の気象インジゲ−タ−表示、
すなわち、地形反射なしのクラウド(雲)形成の後方散
乱をシミュレ−トする。気象レ−ダ−のアンテナ形状は
たいてい、ペンシルビ−ムであり、地上マップレ−ダ−
は、コセカントスクエア型ビ−ムを有する。一般的な気
象レ−ダ−は、降水雲の層厚を示す異なったカラ−を有
する。例えばロバ−トのアメリカ特許No.4,667
,199に明らかである。一方、気象シミュレ−ション
を有するデジタルレ−ダ−ランドマスシミュレ−タ−は
、気象の後方散乱と、地形/タ−ゲットの減衰という両
方の要素を有する。
なわち、気象マス(mass)自身のレ−ダ−反射の後
方散乱のシミュレ−ションと、気象による地形の減衰の
シミュレ−ションを有している。一般的な気象レ−ダ−
シミュレ−タ−は、飛行機の気象インジゲ−タ−表示、
すなわち、地形反射なしのクラウド(雲)形成の後方散
乱をシミュレ−トする。気象レ−ダ−のアンテナ形状は
たいてい、ペンシルビ−ムであり、地上マップレ−ダ−
は、コセカントスクエア型ビ−ムを有する。一般的な気
象レ−ダ−は、降水雲の層厚を示す異なったカラ−を有
する。例えばロバ−トのアメリカ特許No.4,667
,199に明らかである。一方、気象シミュレ−ション
を有するデジタルレ−ダ−ランドマスシミュレ−タ−は
、気象の後方散乱と、地形/タ−ゲットの減衰という両
方の要素を有する。
【0007】デジタルレ−ダ−ランドマスシミュレ−タ
−や多重レ−ダ−ビ−ムパスを有する3次元気象マスを
シミュレ−トするための気象レ−ダ−における高度な気
象シミュレ−ションは、性能では劣らないが、コストが
高く、リアルタイムに達成することが難しく、かつ、そ
れが与える訓練と飛行機のシミュレ−タ−の全体的コス
トの両方の点から、釣り合いを失っていると考えられて
いる。気象をモデリングするいくつかの方法は、産業界
で見られる。
−や多重レ−ダ−ビ−ムパスを有する3次元気象マスを
シミュレ−トするための気象レ−ダ−における高度な気
象シミュレ−ションは、性能では劣らないが、コストが
高く、リアルタイムに達成することが難しく、かつ、そ
れが与える訓練と飛行機のシミュレ−タ−の全体的コス
トの両方の点から、釣り合いを失っていると考えられて
いる。気象をモデリングするいくつかの方法は、産業界
で見られる。
【0008】今日、マ−ケットのDRLMSでシミュレ
−トされた3次元気象マスは、簡単な多角形あるいは、
幾何学的物体(例えばシリンダ−)としてモデルされる
。処理はリアルタイムでなされたが、気象は人工的に表
われた。DRLMSと気象レ−ダ−の両方に含んでいる
他の物は、反射率と高さを有する地形と同じ気象を作っ
た。従って、気象はボトムと高さに対する調整を有しな
い。シミュレ−トされた気象は、クラウドのトップから
地形のトップに到達する。地形のトップとクラウドの間
にギャップはない。カウドレイ(Cowdrey)に与
えられたアメリカ特許No.4,493,647に開示
された気象レ−ダ−シミュレ−タ−は、強度とボトムと
トップを有する気象セルのマップからなる気象マスのレ
−ダ−反射のシミュレ−ションを示した。しかし、気象
レ−ダ−シミュレ−ションでは、DRLMSによって要
求されるような地形(気象を隠す地形)と気象との相互
作用は、無視された。さらに、気象降水量、ボトムと高
さは、調整できなかった。
−トされた3次元気象マスは、簡単な多角形あるいは、
幾何学的物体(例えばシリンダ−)としてモデルされる
。処理はリアルタイムでなされたが、気象は人工的に表
われた。DRLMSと気象レ−ダ−の両方に含んでいる
他の物は、反射率と高さを有する地形と同じ気象を作っ
た。従って、気象はボトムと高さに対する調整を有しな
い。シミュレ−トされた気象は、クラウドのトップから
地形のトップに到達する。地形のトップとクラウドの間
にギャップはない。カウドレイ(Cowdrey)に与
えられたアメリカ特許No.4,493,647に開示
された気象レ−ダ−シミュレ−タ−は、強度とボトムと
トップを有する気象セルのマップからなる気象マスのレ
−ダ−反射のシミュレ−ションを示した。しかし、気象
レ−ダ−シミュレ−ションでは、DRLMSによって要
求されるような地形(気象を隠す地形)と気象との相互
作用は、無視された。さらに、気象降水量、ボトムと高
さは、調整できなかった。
【0009】高適合度なリアルタイムマルチチャネルデ
ジタルレ−ダ−ランドマスシミュレ−タ−は、私の前の
特許No.4,890,249に開示されている。この
シミュレ−タ−は、十分に高適合度な機上レ−ダ−シミ
ュレ−タ−への簡単なショアライン応用のためのレ−ダ
−をシミュレ−トするためのモジュ−ル構成を有する。 しかし、気象効果(影響)、すなわち、気象による気象
後方散乱と、タ−ゲットと地上マップの減衰は、シミュ
レ−トされなかった。必要とされることは、気象環境効
果による変化を伴なう地上マップレ−ダ−をシミュレ−
トすることである。
ジタルレ−ダ−ランドマスシミュレ−タ−は、私の前の
特許No.4,890,249に開示されている。この
シミュレ−タ−は、十分に高適合度な機上レ−ダ−シミ
ュレ−タ−への簡単なショアライン応用のためのレ−ダ
−をシミュレ−トするためのモジュ−ル構成を有する。 しかし、気象効果(影響)、すなわち、気象による気象
後方散乱と、タ−ゲットと地上マップの減衰は、シミュ
レ−トされなかった。必要とされることは、気象環境効
果による変化を伴なう地上マップレ−ダ−をシミュレ−
トすることである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、飛行シミュレ−タ−のデジタルレ−ダ−ランドマス
シミュレ−ションにおける改良されたレ−ダ−シミュレ
−ションを提供することである。
は、飛行シミュレ−タ−のデジタルレ−ダ−ランドマス
シミュレ−ションにおける改良されたレ−ダ−シミュレ
−ションを提供することである。
【0011】本発明の別の目的は、高さとボトムと降水
量のオペレ−タ−調整可能パラメ−タ−を含んでいる3
次元気象シミュレ−ションを提供することである。
量のオペレ−タ−調整可能パラメ−タ−を含んでいる3
次元気象シミュレ−ションを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明の
好ましい実施例によれば、気象シミュレ−ションは、私
の事前の特許No.4,890,249に説明されるよ
うなDRLMSにモジュ−ルを加えることである。その
DRLMSは、四つのチャネルシステム、すなわち、人
工的地形(culture)、高度(elevatio
n)、アスペクト(aspect)と気象(weath
er)であり、気象チャネルは、選択機構である。すべ
ての四つのチャネルは、気象にシミュレ−トされたレ−
ダ−ランドマスシミュレ−ションを提供するために一体
化される。本発明を私の前のDRLMSに搭載すれば、
気象シミュレ−ションハ−ドウェアは大きく減少され、
適合度が増加される。この発明によれば、気象により地
形とタ−ゲットが十分にあるいは部分的に隠され、そし
てその逆も起こる。DRLMSでの従来の気象シミュレ
−ションとは違って、気象マスは、3次元でシミュレ−
トされる。すなわち、それは、ボトムと高さを有してい
る。気象マスは、単一の幾何学的物体から作られない。 天気図は、気象パタ−ンとしてシステムにロ−ドされる
ことができ、気象パタ−ンを、拡大し、回転し、並進す
ることができる。加えて、気象チャネルは、チャフと電
波妨害パタ−ンをシミュレ−トするために使用されるこ
とができる。
好ましい実施例によれば、気象シミュレ−ションは、私
の事前の特許No.4,890,249に説明されるよ
うなDRLMSにモジュ−ルを加えることである。その
DRLMSは、四つのチャネルシステム、すなわち、人
工的地形(culture)、高度(elevatio
n)、アスペクト(aspect)と気象(weath
er)であり、気象チャネルは、選択機構である。すべ
ての四つのチャネルは、気象にシミュレ−トされたレ−
ダ−ランドマスシミュレ−ションを提供するために一体
化される。本発明を私の前のDRLMSに搭載すれば、
気象シミュレ−ションハ−ドウェアは大きく減少され、
適合度が増加される。この発明によれば、気象により地
形とタ−ゲットが十分にあるいは部分的に隠され、そし
てその逆も起こる。DRLMSでの従来の気象シミュレ
−ションとは違って、気象マスは、3次元でシミュレ−
トされる。すなわち、それは、ボトムと高さを有してい
る。気象マスは、単一の幾何学的物体から作られない。 天気図は、気象パタ−ンとしてシステムにロ−ドされる
ことができ、気象パタ−ンを、拡大し、回転し、並進す
ることができる。加えて、気象チャネルは、チャフと電
波妨害パタ−ンをシミュレ−トするために使用されるこ
とができる。
【0013】
【実施例】特に図1の図面を参照すると、私の事前の特
許No.4,890,249で表わされるような、モジ
ュラ−DRLMSシステムが示されている。そのシステ
ムは、モジュ−ル設計によって特徴付けられ、そのシス
テムは、すなわち、北/南アスペクトチャネル、高度チ
ャネル、反射率あるいは人工地形チャネル、及び気象チ
ャネルの四つのチャネルからなる。それぞれのチャネル
は、チャネルのコントロ−ラとして機能するマイクロプ
ロセッサを含んでいる。特に、北/南アスペクトチャネ
ルは、いわゆるハ−ドディスクあるいはウインチェスタ
−ディスクドライブと呼ばれているダイレクトアクセス
記憶装置(DASD)102にディスクコントロ−ラ1
01を介して接続されたマイクロプロセッサ100を含
んでいる。高度チャネルは、DASD105にディスク
コントロ−ラを介して接続されたマイクロプロセッサ1
03を含んでいる。反射率チャネルは、DASD108
にディスクコントロ−ラ107を介して接続されたマイ
クロプロセッサ106を含んでいる。気象チャネルは、
DASD111にディスクコントロ−ラ110を介して
接続されたマイクロプロセッサ109を含んでいる。マ
イクロプロセッサ100、103、106と109は、
例えばインテル8086マイクロプロセッサであればよ
い。これらは順番に、ロ−カルランダムアクセスメモリ
(RAM)と、他の支持バッファ−レジスタと、入出力
(I/O)集積回路(IC)のみならず、基礎入出力シ
ステム(BIOS)、オペレ−ティングシステム(OS
)とプログラムコ−ドとを含んでいる読取り専用メモリ
(ROM)によって支持されている。入出力集積回路は
本発明の部分を構成しない。さらに、マイクロプロセッ
サ100、103、106と109は、共有バス112
に接続され、マイクロプロセッサの一つ、反射率マイク
ロプロセッサ106は、マスタ−コントロ−ラとして動
作する。
許No.4,890,249で表わされるような、モジ
ュラ−DRLMSシステムが示されている。そのシステ
ムは、モジュ−ル設計によって特徴付けられ、そのシス
テムは、すなわち、北/南アスペクトチャネル、高度チ
ャネル、反射率あるいは人工地形チャネル、及び気象チ
ャネルの四つのチャネルからなる。それぞれのチャネル
は、チャネルのコントロ−ラとして機能するマイクロプ
ロセッサを含んでいる。特に、北/南アスペクトチャネ
ルは、いわゆるハ−ドディスクあるいはウインチェスタ
−ディスクドライブと呼ばれているダイレクトアクセス
記憶装置(DASD)102にディスクコントロ−ラ1
01を介して接続されたマイクロプロセッサ100を含
んでいる。高度チャネルは、DASD105にディスク
コントロ−ラを介して接続されたマイクロプロセッサ1
03を含んでいる。反射率チャネルは、DASD108
にディスクコントロ−ラ107を介して接続されたマイ
クロプロセッサ106を含んでいる。気象チャネルは、
DASD111にディスクコントロ−ラ110を介して
接続されたマイクロプロセッサ109を含んでいる。マ
イクロプロセッサ100、103、106と109は、
例えばインテル8086マイクロプロセッサであればよ
い。これらは順番に、ロ−カルランダムアクセスメモリ
(RAM)と、他の支持バッファ−レジスタと、入出力
(I/O)集積回路(IC)のみならず、基礎入出力シ
ステム(BIOS)、オペレ−ティングシステム(OS
)とプログラムコ−ドとを含んでいる読取り専用メモリ
(ROM)によって支持されている。入出力集積回路は
本発明の部分を構成しない。さらに、マイクロプロセッ
サ100、103、106と109は、共有バス112
に接続され、マイクロプロセッサの一つ、反射率マイク
ロプロセッサ106は、マスタ−コントロ−ラとして動
作する。
【0014】それぞれのチャネルのデ−タは、コンプレ
ッションされ、ホストコンピュ−タ−システム114に
ストアされる。ホスト114は、例えばテ−プドライブ
を有するグ−ルド3287の汎用コンピュ−タ−であれ
ばよい。他の汎用コンピュ−タ−が使用できるが、この
コンピュ−タ−は、そのスピ−ドのために選ばれる。そ
のデ−タは、それぞれのチャネルに対してホスト114
による異なったコンプレッションアルゴリズムを使用し
て、オフラインでコンプレッションされ、DASD10
2、105、108と111の対応する一つにストアさ
れる。さらに、それぞれのチャネルは、共通のタイミン
グコントロ−ラとスキャンジェネレ−タ−回路115を
占有し、四つのチャネルの同期を維持する。ホスト11
4は、点線で示されるように、DASD102、105
、108と111に通信リンクを介して直接接続させる
ことができ、あるいは、ホスト114によって生成され
たコンプレッションデ−タは、フロッピ−ディスケット
あるいは、ある他の適した媒体を介してDASD102
、105、108と111に供給されることができる。
ッションされ、ホストコンピュ−タ−システム114に
ストアされる。ホスト114は、例えばテ−プドライブ
を有するグ−ルド3287の汎用コンピュ−タ−であれ
ばよい。他の汎用コンピュ−タ−が使用できるが、この
コンピュ−タ−は、そのスピ−ドのために選ばれる。そ
のデ−タは、それぞれのチャネルに対してホスト114
による異なったコンプレッションアルゴリズムを使用し
て、オフラインでコンプレッションされ、DASD10
2、105、108と111の対応する一つにストアさ
れる。さらに、それぞれのチャネルは、共通のタイミン
グコントロ−ラとスキャンジェネレ−タ−回路115を
占有し、四つのチャネルの同期を維持する。ホスト11
4は、点線で示されるように、DASD102、105
、108と111に通信リンクを介して直接接続させる
ことができ、あるいは、ホスト114によって生成され
たコンプレッションデ−タは、フロッピ−ディスケット
あるいは、ある他の適した媒体を介してDASD102
、105、108と111に供給されることができる。
【0015】反射率チャネルデ−タは、ランレングスコ
−ディングを用いて、すなわち、ストアされる2進数と
してコ−ド化されるゼロのランを用いてコンプレッショ
ンされる。ランレングスコ−ディングは、一般にイメ−
ジエンコ−ドのために使用されており、このタイプのコ
−ディングの一般説明は、プレンティスホ−ル(198
0)によって出版されたリチャ−ド・H・ハミング“に
よるコ−ディングと情報理論”と称された本を参照する
ことができる。高度チャネルデ−タは、微分コ−ディン
グ技術を用いてコンプレッションされる。すなわち、以
前の高度における高度差を表わしている“キ−”が、コ
−ド化され、ストアされる。これらの“キ−”は、ゲ−
ミング区域の座標と関連付けられている。デコンプレッ
ションは、従って、ストアされた“キ−”を読み取り、
スキャン開始位置での基準高度から始まる違いを累算す
ることである。アスペクトチャネルデ−タは、ランレン
グスと微分コ−ディング技術の組み合わせを使用して、
コンプレッションされる。このチャネルでのデコンプレ
ッションは、反射率チャネルと高度チャネルで使用され
た技術のハイブリッドである。
−ディングを用いて、すなわち、ストアされる2進数と
してコ−ド化されるゼロのランを用いてコンプレッショ
ンされる。ランレングスコ−ディングは、一般にイメ−
ジエンコ−ドのために使用されており、このタイプのコ
−ディングの一般説明は、プレンティスホ−ル(198
0)によって出版されたリチャ−ド・H・ハミング“に
よるコ−ディングと情報理論”と称された本を参照する
ことができる。高度チャネルデ−タは、微分コ−ディン
グ技術を用いてコンプレッションされる。すなわち、以
前の高度における高度差を表わしている“キ−”が、コ
−ド化され、ストアされる。これらの“キ−”は、ゲ−
ミング区域の座標と関連付けられている。デコンプレッ
ションは、従って、ストアされた“キ−”を読み取り、
スキャン開始位置での基準高度から始まる違いを累算す
ることである。アスペクトチャネルデ−タは、ランレン
グスと微分コ−ディング技術の組み合わせを使用して、
コンプレッションされる。このチャネルでのデコンプレ
ッションは、反射率チャネルと高度チャネルで使用され
た技術のハイブリッドである。
【0016】デ−タ検索処理では、DASD102、1
05、108と111のデ−タは、各マイクロプロセッ
サ100、103、106と109の制御を受けて読み
取られる。DASDからの読み取られたデ−タがコンプ
レッションされるので、そのデ−タは、シミュレ−ショ
ン処理に使用されることができる前にまずデコンプレッ
ションされなければならない。このために、それぞれの
チャネルには、専用デコンプレッサと、まずデコンプレ
スし、そして、再構成されたデ−タを一時的にストアす
るためのイメ−ジメモリが設けられている。従って、北
/南アスペクトチャネルは、デコンプレッサ116と、
北/南アスペクトイメ−ジメモリ117とを含んでいる
。高度チャネルは、デコンプレッサ118と、高度メモ
リ119を含んでいる。加えて、東/西アスペクトデ−
タは、高度デ−タから再構成され、デコンプレッサ11
8から東/西アスペクトイメ−ジメモリ120にストア
される。反射率チャネルは、デコンプレッサ121と、
反射率イメ−ジメモリ122を含んでいる。気象チャネ
ルは、デコンプレッサ123と、気象イメ−ジメモリ1
24を含んでいる。イメ−ジメモリ117、119、1
20、122と124は、時々“ピンポン”メモリと呼
ばれている。その理由は、それぞれが二つの独立メモリ
として考えられ、そのメモリによれば、次の読み出し/
書き込みメモリサイクルに対してリバ−スされるように
デ−タがそのうちの一つに書き込まれ、一方他の物から
読み取られるからである。
05、108と111のデ−タは、各マイクロプロセッ
サ100、103、106と109の制御を受けて読み
取られる。DASDからの読み取られたデ−タがコンプ
レッションされるので、そのデ−タは、シミュレ−ショ
ン処理に使用されることができる前にまずデコンプレッ
ションされなければならない。このために、それぞれの
チャネルには、専用デコンプレッサと、まずデコンプレ
スし、そして、再構成されたデ−タを一時的にストアす
るためのイメ−ジメモリが設けられている。従って、北
/南アスペクトチャネルは、デコンプレッサ116と、
北/南アスペクトイメ−ジメモリ117とを含んでいる
。高度チャネルは、デコンプレッサ118と、高度メモ
リ119を含んでいる。加えて、東/西アスペクトデ−
タは、高度デ−タから再構成され、デコンプレッサ11
8から東/西アスペクトイメ−ジメモリ120にストア
される。反射率チャネルは、デコンプレッサ121と、
反射率イメ−ジメモリ122を含んでいる。気象チャネ
ルは、デコンプレッサ123と、気象イメ−ジメモリ1
24を含んでいる。イメ−ジメモリ117、119、1
20、122と124は、時々“ピンポン”メモリと呼
ばれている。その理由は、それぞれが二つの独立メモリ
として考えられ、そのメモリによれば、次の読み出し/
書き込みメモリサイクルに対してリバ−スされるように
デ−タがそのうちの一つに書き込まれ、一方他の物から
読み取られるからである。
【0017】各イメ−ジメモリの一つにデコンプレッシ
ョンされたデ−タをロ−ディングするプロセス完了は、
そのチャネルのデコンプレッサによりフラグをセットす
ることによって対応するマイクロプロセッサに示される
。反射率マイクロプロセッサ106は、それ自身のチャ
ネルデコンプレッション処理の完了のフラグを調べるだ
けでなく、またすべてのデコンプレッション処理が完了
されたことを見るために共有バス112を通って他のチ
ャネルも調べる。すべてのデコンプレッション処理が完
了した場合、反射率マイクロプロセッサ106は、“ピ
ン・ポン”メモリをフリップするためにすべてのイメ−
ジメモリにメモリバス126の信号を送る。類似信号が
、デ−タ検索と再構成処理の次のサイクルの開始を示す
ために他のマイクロプロセッサ100、103と109
に共有バス112で送られる。イメ−ジメモリ117、
119、120、122と124のデ−タの読取は、タ
イミングコントロ−ルとスキャン発生器115によって
共有アドレスバス126上で制御される。
ョンされたデ−タをロ−ディングするプロセス完了は、
そのチャネルのデコンプレッサによりフラグをセットす
ることによって対応するマイクロプロセッサに示される
。反射率マイクロプロセッサ106は、それ自身のチャ
ネルデコンプレッション処理の完了のフラグを調べるだ
けでなく、またすべてのデコンプレッション処理が完了
されたことを見るために共有バス112を通って他のチ
ャネルも調べる。すべてのデコンプレッション処理が完
了した場合、反射率マイクロプロセッサ106は、“ピ
ン・ポン”メモリをフリップするためにすべてのイメ−
ジメモリにメモリバス126の信号を送る。類似信号が
、デ−タ検索と再構成処理の次のサイクルの開始を示す
ために他のマイクロプロセッサ100、103と109
に共有バス112で送られる。イメ−ジメモリ117、
119、120、122と124のデ−タの読取は、タ
イミングコントロ−ルとスキャン発生器115によって
共有アドレスバス126上で制御される。
【0018】アスペクトコンピュ−タ−128は、イメ
−ジメモリ117からの北/南アスペクトデ−タとイメ
−ジメモリ120からの東/西アスペクトデ−タを受信
し、表面法線を生成するためにこのデ−タを処理する。 その時、アスペクトレ−ダ−反射を生成するためにレ−
ダ−入射ベクトルと表面法線の間のベクトルドット積を
計算する。
−ジメモリ117からの北/南アスペクトデ−タとイメ
−ジメモリ120からの東/西アスペクトデ−タを受信
し、表面法線を生成するためにこのデ−タを処理する。 その時、アスペクトレ−ダ−反射を生成するためにレ−
ダ−入射ベクトルと表面法線の間のベクトルドット積を
計算する。
【0019】高度イメ−ジメモリ119からのデ−タは
、シャド−イングハ−ドウェア129に出力され、ハ−
ドウェア129は、地形によるシャド−イングを計算す
る。コンバ−タハ−ドウェア130はまた、イメ−ジメ
モリ119からデ−タを受信し、地上範囲と地形高度か
ら、距離を計算する。気象減衰ハ−ドウェア132は、
トップとボトム、降水等の気象パラメ−タ−と距離とか
ら気象による減衰を計算する。
、シャド−イングハ−ドウェア129に出力され、ハ−
ドウェア129は、地形によるシャド−イングを計算す
る。コンバ−タハ−ドウェア130はまた、イメ−ジメ
モリ119からデ−タを受信し、地上範囲と地形高度か
ら、距離を計算する。気象減衰ハ−ドウェア132は、
トップとボトム、降水等の気象パラメ−タ−と距離とか
ら気象による減衰を計算する。
【0020】レ−ダ−数式ハ−ドウェア(radar
equation hardware)133は、
アスペクトコンピュ−タ−128からの計算されたアス
ペクト、シャド−イングハ−ドウェア129からのシャ
ド−イングと気象ハ−ドウェア132からの気象減衰と
共にイメ−ジメモリ122からの反射率情報を集め、例
えば、時間的感度調整器(STC)と、アンテナの形状
とパルス長エラ−等の所定のレ−ダ−セットパラメ−タ
−に対し合計レ−ダ−反射を計算し、気象による後方散
乱と減衰効果を含ませる。タ−ゲットバッファ−134
は、タ−ゲットジェネレ−タ135からタ−ゲットのア
スペクト情報と反射率情報とを受信する。タ−ゲットジ
ェネレ−タは、例えばモトロ−ラ68020マイクロプ
ロセッサを使用するマイクロプロセッサ基礎システムで
ある。このデ−タは、ソ−タ−136によって適切な範
囲位置で地形デ−タに挿入される。レンジビン(ran
gebin)でのレ−ダ−反射は、ディスプレイインタ
−フェイス138を通って陰極線管(CRT)ディスプ
レイに出力する前に、ビ−ム幅インテグレ−タ137に
よって方位角ビ−ム幅に亘って積分される。もしディス
プレイがラスタ−ディスプレイである場合、スキャンコ
ンバ−タ(図示されていない)がディスプレイインタ−
フェイス138の代わりに要求される。
equation hardware)133は、
アスペクトコンピュ−タ−128からの計算されたアス
ペクト、シャド−イングハ−ドウェア129からのシャ
ド−イングと気象ハ−ドウェア132からの気象減衰と
共にイメ−ジメモリ122からの反射率情報を集め、例
えば、時間的感度調整器(STC)と、アンテナの形状
とパルス長エラ−等の所定のレ−ダ−セットパラメ−タ
−に対し合計レ−ダ−反射を計算し、気象による後方散
乱と減衰効果を含ませる。タ−ゲットバッファ−134
は、タ−ゲットジェネレ−タ135からタ−ゲットのア
スペクト情報と反射率情報とを受信する。タ−ゲットジ
ェネレ−タは、例えばモトロ−ラ68020マイクロプ
ロセッサを使用するマイクロプロセッサ基礎システムで
ある。このデ−タは、ソ−タ−136によって適切な範
囲位置で地形デ−タに挿入される。レンジビン(ran
gebin)でのレ−ダ−反射は、ディスプレイインタ
−フェイス138を通って陰極線管(CRT)ディスプ
レイに出力する前に、ビ−ム幅インテグレ−タ137に
よって方位角ビ−ム幅に亘って積分される。もしディス
プレイがラスタ−ディスプレイである場合、スキャンコ
ンバ−タ(図示されていない)がディスプレイインタ−
フェイス138の代わりに要求される。
【0021】このシステムでは、自己位置、距離範囲情
報などが、タ−ゲットジェネレ−タ−135から反射率
マイクロプロセッサ106に入力される。マイクロプロ
セッサ106は、その時共有バス112を介して他のマ
イクロプロセッサ100、103と109に情報を与え
る。それぞれのチャネルに対して、マイクロプロセッサ
は、デコンプレッションされたデ−タの関連タイル(t
ile)を検索し、対応するマイクロプロセッサのバッ
ファにデ−タを提供する。それぞれのチャネルの専用デ
コンプレッサハ−ドウェアは、タイルのコンプレッショ
ンされたデ−タを処理し、そのタイルに対するグリッド
デ−タを再生する。
報などが、タ−ゲットジェネレ−タ−135から反射率
マイクロプロセッサ106に入力される。マイクロプロ
セッサ106は、その時共有バス112を介して他のマ
イクロプロセッサ100、103と109に情報を与え
る。それぞれのチャネルに対して、マイクロプロセッサ
は、デコンプレッションされたデ−タの関連タイル(t
ile)を検索し、対応するマイクロプロセッサのバッ
ファにデ−タを提供する。それぞれのチャネルの専用デ
コンプレッサハ−ドウェアは、タイルのコンプレッショ
ンされたデ−タを処理し、そのタイルに対するグリッド
デ−タを再生する。
【0022】反射率デ−タは、4ビットの反射率にコン
プレッションされたランレングスである。もしランレン
グスが256よりも大きい場合、より多くのワ−ドが、
反復に対して必要とされる。1024×1024画素の
コンプレッションされたデ−タタイルは、それぞれのチ
ャネルのDASDにおけるデ−タブロックにストアされ
る。それぞれのマイクロプロセッサは、そのDASDか
らのコンプレッションされたデ−タを検索し、それをコ
ンプレッションされたデ−タワ−ドをデコ−ドするデコ
ンプレッサレジスタに転送する。反射率チャネルあるい
は人工的地形チャネルに対し、上記のことが反射率値と
ランレングスに関してなされる。反射率デコンプレッサ
121は、そして関連したランレングスに等しい画素数
に対する同反射率を繰り返すことによって、画素当たり
の反射率値を再構成する。
プレッションされたランレングスである。もしランレン
グスが256よりも大きい場合、より多くのワ−ドが、
反復に対して必要とされる。1024×1024画素の
コンプレッションされたデ−タタイルは、それぞれのチ
ャネルのDASDにおけるデ−タブロックにストアされ
る。それぞれのマイクロプロセッサは、そのDASDか
らのコンプレッションされたデ−タを検索し、それをコ
ンプレッションされたデ−タワ−ドをデコ−ドするデコ
ンプレッサレジスタに転送する。反射率チャネルあるい
は人工的地形チャネルに対し、上記のことが反射率値と
ランレングスに関してなされる。反射率デコンプレッサ
121は、そして関連したランレングスに等しい画素数
に対する同反射率を繰り返すことによって、画素当たり
の反射率値を再構成する。
【0023】本発明は、図1に示されるモジュラ−DR
LMSの気象チャネルに特に関している。デ−タフロ−
は、以下の通りである。デ−タベ−スジェネレ−タ11
4は、デジタル化された気象パタ−ンを取り扱っており
、ゲ−ミング区域にすべての気象パタ−ンを含む気象チ
ャネルディスク111にロ−ドする前に、それらをコン
プレッションする。上述した反射率、高度とアスペクト
チャネルにおけるように、天気図は、それらの地理的場
所に対応するディスク111にロ−ドされる。ディスク
からの気象パタ−ンは、ディスクコントロ−ラ110を
通ってマイクロプロセッサ109によって検索される。 コンプレッションされたデ−タは、マイクロプロセッサ
のメモリにロ−ドされ、デ−タのタイルは、反射率デコ
ンプレッサ121と同じデコンプレッサ123によって
デコンプレッションされ、イメ−ジメモリ124にロ−
ドされる。もし気象パタ−ンの並進動作がある場合、マ
イクロプロセッサ109は、気象速度ベクトルを与えら
れ、気象パタ−ン動作の外観を作るために気象パタ−ン
の地理的な場所をリアルタイムフレ−ム速度(2秒)で
計算する。
LMSの気象チャネルに特に関している。デ−タフロ−
は、以下の通りである。デ−タベ−スジェネレ−タ11
4は、デジタル化された気象パタ−ンを取り扱っており
、ゲ−ミング区域にすべての気象パタ−ンを含む気象チ
ャネルディスク111にロ−ドする前に、それらをコン
プレッションする。上述した反射率、高度とアスペクト
チャネルにおけるように、天気図は、それらの地理的場
所に対応するディスク111にロ−ドされる。ディスク
からの気象パタ−ンは、ディスクコントロ−ラ110を
通ってマイクロプロセッサ109によって検索される。 コンプレッションされたデ−タは、マイクロプロセッサ
のメモリにロ−ドされ、デ−タのタイルは、反射率デコ
ンプレッサ121と同じデコンプレッサ123によって
デコンプレッションされ、イメ−ジメモリ124にロ−
ドされる。もし気象パタ−ンの並進動作がある場合、マ
イクロプロセッサ109は、気象速度ベクトルを与えら
れ、気象パタ−ン動作の外観を作るために気象パタ−ン
の地理的な場所をリアルタイムフレ−ム速度(2秒)で
計算する。
【0024】マイクロプロセッサ109とデコンプレッ
サ123からのイメ−ジメモリ124へのロ−ディング
とデコンプレッション処理は、上述されたように反射率
チャネルに類似している。しかし、気象処理のためのD
RLMSシステムには、いくつかの付加と変更がある。 気象パタ−ンは、並進動作に加えて回転し、拡張するた
めの能力を有することを必要とする。これは、スキャン
ジェネレ−タ115をプログラムすることによってなさ
れる。気象パタ−ンロ−テ−ションに対しては、おいて
、スキャンジェネレ−タ115が、スキャン角にデルタ
角偏差を与えられるといったように、スキャンジェネレ
−タ115が気象チャネルに対して修正される。従って
、修正されたスキャン角のスポ−ク(spoke)に沿
ったxとy座標が、気象イメ−ジメモリのスキャンジェ
ネレ−タによって計算される。この処理は、ディスクに
ストアされた気象パタ−を効果的に回転する。気象拡大
あるいは縮小に対して、スキャンジェネレ−タによって
計算されたxとy座標には、スケ−ルファクタ−が掛け
られる。
サ123からのイメ−ジメモリ124へのロ−ディング
とデコンプレッション処理は、上述されたように反射率
チャネルに類似している。しかし、気象処理のためのD
RLMSシステムには、いくつかの付加と変更がある。 気象パタ−ンは、並進動作に加えて回転し、拡張するた
めの能力を有することを必要とする。これは、スキャン
ジェネレ−タ115をプログラムすることによってなさ
れる。気象パタ−ンロ−テ−ションに対しては、おいて
、スキャンジェネレ−タ115が、スキャン角にデルタ
角偏差を与えられるといったように、スキャンジェネレ
−タ115が気象チャネルに対して修正される。従って
、修正されたスキャン角のスポ−ク(spoke)に沿
ったxとy座標が、気象イメ−ジメモリのスキャンジェ
ネレ−タによって計算される。この処理は、ディスクに
ストアされた気象パタ−を効果的に回転する。気象拡大
あるいは縮小に対して、スキャンジェネレ−タによって
計算されたxとy座標には、スケ−ルファクタ−が掛け
られる。
【0025】基礎的なコンプレッションされていないク
ラウドテンプレ−トは図2に示されていて、本当のレ−
ダ−天気図も使用できるが、単に合成的に生成された気
象パタ−ンが示されている。図示されたサンプルは、四
つの強度レベルを有するが、好ましい実施例の最大数は
16である。デ−タベ−スコンピュ−タ−114では、
それは4ビット強度値からなるそれぞれの要素を有する
NxMマトリックスの形をしている。マトリックス内で
の任意の“ナル”デ−タは、強度“0”を使用して表わ
されているが、すべての有効なクラウドテンプレ−ト情
報は“1”から“15”の強度を有する。次のオフライ
ン処理ステップのランレングスは、情報をコンプレッシ
ョンするためにテンプレ−トマトリックスをコ−ド化す
る。結果として得られるファイルは、二つの異なるデ−
タ構成、すなわち、ラインポインタ−とランレングスデ
−タからなる。コンプレッションされたデ−タは、ディ
スク111にストアされ、検索され、デコンプレッショ
ンされて地域の再構成された気象パタ−ンを有する気象
イメ−ジメモリ124にロ−ドされる。
ラウドテンプレ−トは図2に示されていて、本当のレ−
ダ−天気図も使用できるが、単に合成的に生成された気
象パタ−ンが示されている。図示されたサンプルは、四
つの強度レベルを有するが、好ましい実施例の最大数は
16である。デ−タベ−スコンピュ−タ−114では、
それは4ビット強度値からなるそれぞれの要素を有する
NxMマトリックスの形をしている。マトリックス内で
の任意の“ナル”デ−タは、強度“0”を使用して表わ
されているが、すべての有効なクラウドテンプレ−ト情
報は“1”から“15”の強度を有する。次のオフライ
ン処理ステップのランレングスは、情報をコンプレッシ
ョンするためにテンプレ−トマトリックスをコ−ド化す
る。結果として得られるファイルは、二つの異なるデ−
タ構成、すなわち、ラインポインタ−とランレングスデ
−タからなる。コンプレッションされたデ−タは、ディ
スク111にストアされ、検索され、デコンプレッショ
ンされて地域の再構成された気象パタ−ンを有する気象
イメ−ジメモリ124にロ−ドされる。
【0026】さて図3を参照すると、気象モデルジオメ
トリ−と、シミュレ−ションパラメ−タ−が示されてい
る。これらは、気象トップ(hT)、気象ボトム(hB
)と俯角(φ)を含んでいる。この説明では、自分自身
の位置は、レ−ヤ−の上でも下でもどこでもよく、また
地形あるいはタ−ゲットもそうであってもよい。減衰距
離(CT)は、特別気象減衰回路基板132(図1)に
よって計算される。レ−ダ−効果基板133(図1)は
、天気図、減衰距離と降水確率により気象減衰を計算す
る。気象処理に要求される二つの要素、すなわち、後方
散乱(気象マス自身のレ−ダ−反射)と気象による地形
の減衰を処理することが修正される。気象の後方散乱と
地形の減衰は、リアルタイム帰引の間に異なった時間で
なされる。図1では、スキャンジェネレ−タ−115は
、スポ−クの帰引で気象減衰された地形反射を処理する
。スポ−ク帰線時間において、気象後方散乱だけが処理
されるように修正される。従って、選択減衰された地形
/タ−ゲットと気象後方散乱のレ−ダ−反射は、ディス
プレイのディスプレイインタ−フェ−ス138に出力す
る前に帰引と帰線時間の両方に対する所定のレンジビン
のレ−ダ−反射を総計するソ−タ−136にロ−ドされ
る。次に各要素のさらに詳細な説明をする。
トリ−と、シミュレ−ションパラメ−タ−が示されてい
る。これらは、気象トップ(hT)、気象ボトム(hB
)と俯角(φ)を含んでいる。この説明では、自分自身
の位置は、レ−ヤ−の上でも下でもどこでもよく、また
地形あるいはタ−ゲットもそうであってもよい。減衰距
離(CT)は、特別気象減衰回路基板132(図1)に
よって計算される。レ−ダ−効果基板133(図1)は
、天気図、減衰距離と降水確率により気象減衰を計算す
る。気象処理に要求される二つの要素、すなわち、後方
散乱(気象マス自身のレ−ダ−反射)と気象による地形
の減衰を処理することが修正される。気象の後方散乱と
地形の減衰は、リアルタイム帰引の間に異なった時間で
なされる。図1では、スキャンジェネレ−タ−115は
、スポ−クの帰引で気象減衰された地形反射を処理する
。スポ−ク帰線時間において、気象後方散乱だけが処理
されるように修正される。従って、選択減衰された地形
/タ−ゲットと気象後方散乱のレ−ダ−反射は、ディス
プレイのディスプレイインタ−フェ−ス138に出力す
る前に帰引と帰線時間の両方に対する所定のレンジビン
のレ−ダ−反射を総計するソ−タ−136にロ−ドされ
る。次に各要素のさらに詳細な説明をする。
【0027】気象デ−タベ−ス
降水ファクタ−は、雨の密度、雨あるいは雪状態、温度
とレ−ダ−の周波数の関数である。一般に以下のように
表わされる。
とレ−ダ−の周波数の関数である。一般に以下のように
表わされる。
【0028】AC=αrβ
(1)ACは、キロメ−タ−当りの
デシベルでの減衰であり、rは、毎時のミリメ−タ−で
の降水率であり、αとβは、所定レ−ダ−の周波数の関
数である。これらのパラメ−タ−はまた、温度や偏りに
依存しているが、これらの小さな依存は、普通実施に対
しては無視されることができる。だから、所定の降水率
に対して、減衰ファクタ−を、計算できる。Xバンドレ
−ダ−において、反射率ファクタ−F、あるいは雨の後
方散乱は、以下のように、公知のマ−シャルパルマ−関
係式によって与えられる。
(1)ACは、キロメ−タ−当りの
デシベルでの減衰であり、rは、毎時のミリメ−タ−で
の降水率であり、αとβは、所定レ−ダ−の周波数の関
数である。これらのパラメ−タ−はまた、温度や偏りに
依存しているが、これらの小さな依存は、普通実施に対
しては無視されることができる。だから、所定の降水率
に対して、減衰ファクタ−を、計算できる。Xバンドレ
−ダ−において、反射率ファクタ−F、あるいは雨の後
方散乱は、以下のように、公知のマ−シャルパルマ−関
係式によって与えられる。
【0029】F=200r1.6
(2)上記の式から、クラウドの反射
率Fは地形を減衰するための能力に正比例する。たとえ
ばXバンドレ−ダ−に対する減衰ACは、1959年に
シカゴ大学から出版されたL.J.バトンによる“レ−
ダ−気象学”の以下の式が満される。
(2)上記の式から、クラウドの反射
率Fは地形を減衰するための能力に正比例する。たとえ
ばXバンドレ−ダ−に対する減衰ACは、1959年に
シカゴ大学から出版されたL.J.バトンによる“レ−
ダ−気象学”の以下の式が満される。
【0030】AC=2.9・10−4F0.72
(3)従って、Fにおける気象反射率マ
ップを与えると、減衰ファクタ−Aが導かれることがで
きる。同じように、雪の減衰はまた、異なった式によっ
てその反射率から導かれることができる。
(3)従って、Fにおける気象反射率マ
ップを与えると、減衰ファクタ−Aが導かれることがで
きる。同じように、雪の減衰はまた、異なった式によっ
てその反射率から導かれることができる。
【0031】デ−タベ−スを準備するに際して、クラウ
ド反射率パタ−ンあるいは、いくつかの基礎的なクラウ
ドタイプの“テンプレ−ト”ライブラリ−が、動作より
先に設計された。このテンプレ−トは、総合的にあるい
は天気図から導かれることができる。それぞれのテンプ
レ−トによって規定される大きな特性は、少なくともク
ラウド境界と強度であり、選択的にサイズを含んでいて
もよい。このように、ハ−ドウェアによるオンライン拡
張が提供される。オンライン処理の間、オペレ−タ−は
、クラウド拡大、ロ−テ−ションと位置を与えることが
できる。クラウドテンプレ−トは、本質的に地理的な領
域の複合物を作るためにそれぞれの他のオフライン上に
置かれることができる反射率マップである。テンプレ−
トは、外部境界の外側では反射率がゼロであるように設
計されている。天気図は、反射率コンプレッションにお
けるようにコンプレッションされる。
ド反射率パタ−ンあるいは、いくつかの基礎的なクラウ
ドタイプの“テンプレ−ト”ライブラリ−が、動作より
先に設計された。このテンプレ−トは、総合的にあるい
は天気図から導かれることができる。それぞれのテンプ
レ−トによって規定される大きな特性は、少なくともク
ラウド境界と強度であり、選択的にサイズを含んでいて
もよい。このように、ハ−ドウェアによるオンライン拡
張が提供される。オンライン処理の間、オペレ−タ−は
、クラウド拡大、ロ−テ−ションと位置を与えることが
できる。クラウドテンプレ−トは、本質的に地理的な領
域の複合物を作るためにそれぞれの他のオフライン上に
置かれることができる反射率マップである。テンプレ−
トは、外部境界の外側では反射率がゼロであるように設
計されている。天気図は、反射率コンプレッションにお
けるようにコンプレッションされる。
【0032】気象チャネルハ−ドウェア気象チャネルハ
−ドウェアは、私の事前の特許No.4,890,24
9に開示されたDRLMSシステムに四番目のチャネル
を設ける。一つの基板がこのチャネルに使用され、いく
つかのシステム変更がなされる。気象シミュレ−ション
へのテンプレ−ト/マップのアプロ−チの利点は、任意
の不規則な形の天気図をシミュレ−トできることである
。しかし、天気図は、2次元気象反射に与えることがで
きるだけである。図4に示されるように、気象減衰回路
基板132は、3次元気象の反射を表わすためにレ−ダ
−効果回路基板133の修正と一緒に付加される。3次
元気象は、トップとボトムと減衰を有する。それは、正
確な部分減衰が計算される気象レ−ヤ−の自分自身と、
地形とタ−ゲットとの浸透も許している。気象範囲は、
自分自身が気象マスに近付くときに気象の拡大を許可す
るために、図3に示されたRGの代わりに、修正された
“地上”範囲RCGによって生成される。
−ドウェアは、私の事前の特許No.4,890,24
9に開示されたDRLMSシステムに四番目のチャネル
を設ける。一つの基板がこのチャネルに使用され、いく
つかのシステム変更がなされる。気象シミュレ−ション
へのテンプレ−ト/マップのアプロ−チの利点は、任意
の不規則な形の天気図をシミュレ−トできることである
。しかし、天気図は、2次元気象反射に与えることがで
きるだけである。図4に示されるように、気象減衰回路
基板132は、3次元気象の反射を表わすためにレ−ダ
−効果回路基板133の修正と一緒に付加される。3次
元気象は、トップとボトムと減衰を有する。それは、正
確な部分減衰が計算される気象レ−ヤ−の自分自身と、
地形とタ−ゲットとの浸透も許している。気象範囲は、
自分自身が気象マスに近付くときに気象の拡大を許可す
るために、図3に示されたRGの代わりに、修正された
“地上”範囲RCGによって生成される。
【0033】チャフと電波妨害をシミュレ−トするため
に使用されることができる気象チャネルハ−ドウェアは
、図4に示されている。チャフは、3次元のような気象
であるが、異なった反射パタ−ンである。設計では、気
象マスとチャフは、相互にオ−バ−ラップしない。天気
図とチャフマップは、ある地理的な位置においてコンプ
レッションされた形でディスクに物理的に位置される。 それらは、気象マイクロプロセッサ109へのコントロ
−ル入力によって、使用可能あるいは、使用不可能にで
きる。気象/チャフが使用可能な場合、気象マイクロプ
ロセッサ109は、ディスク111から選択された距離
範囲のコンプレッションされた気象デ−タタイルを検索
する。ディスク111はその時、気象/チャフデコンプ
レッション器123にこのデ−タを出力し、1024×
1024画素タイルサイズのマップを再構成し、メモリ
124aにデ−タをストアする。電波妨害シミュレ−シ
ョンは、同じ気象デ−タ検索とデコンプレッションハ−
ドウェアを使用するが、次の二つの第二イメ−ジメモリ
更新の開始前に、気象パタ−ンのデコンプレッション後
に残っている時間を使用して、電波妨害パタ−ンを出力
する。電波妨害イメ−ジメモリ124bは、イメ−ジパ
タ−ンをストアし、電波妨害が呼び出された場合に使用
可能である。電波妨害情報は、ソ−タ−バッファ−13
6(図1に図示)に出力され、画面に電波妨害パタ−ン
を与える前にそこにあるすべてのレ−ダ−情報をオ−バ
−レイする。
に使用されることができる気象チャネルハ−ドウェアは
、図4に示されている。チャフは、3次元のような気象
であるが、異なった反射パタ−ンである。設計では、気
象マスとチャフは、相互にオ−バ−ラップしない。天気
図とチャフマップは、ある地理的な位置においてコンプ
レッションされた形でディスクに物理的に位置される。 それらは、気象マイクロプロセッサ109へのコントロ
−ル入力によって、使用可能あるいは、使用不可能にで
きる。気象/チャフが使用可能な場合、気象マイクロプ
ロセッサ109は、ディスク111から選択された距離
範囲のコンプレッションされた気象デ−タタイルを検索
する。ディスク111はその時、気象/チャフデコンプ
レッション器123にこのデ−タを出力し、1024×
1024画素タイルサイズのマップを再構成し、メモリ
124aにデ−タをストアする。電波妨害シミュレ−シ
ョンは、同じ気象デ−タ検索とデコンプレッションハ−
ドウェアを使用するが、次の二つの第二イメ−ジメモリ
更新の開始前に、気象パタ−ンのデコンプレッション後
に残っている時間を使用して、電波妨害パタ−ンを出力
する。電波妨害イメ−ジメモリ124bは、イメ−ジパ
タ−ンをストアし、電波妨害が呼び出された場合に使用
可能である。電波妨害情報は、ソ−タ−バッファ−13
6(図1に図示)に出力され、画面に電波妨害パタ−ン
を与える前にそこにあるすべてのレ−ダ−情報をオ−バ
−レイする。
【0034】気象減衰モジュ−ル132(図5を参照)
は、レ−ダ−数式回路基板133に修正された減衰距離
CTを発生する。この基板133の詳細のブロックダイ
アグラムは、以下に詳細に説明される図6に示されてい
る。気象減衰モジュ−ル132は、クラウドトップ/ボ
トム(hT、hB)と、(インストラクタ−とによって
セットされ、タ−ゲットジェネレ−タ135から入力さ
れる)降水率の入力と、(シャド−イングコンピュ−タ
−129からの)俯角φのサイン/コサインと、(距離
コンバ−タ−130からの)高度zと、自分自身の高さ
hとを受信し、クラウド距離を計算する。考慮されるた
めの異なったケ−スがある。異なった場合は、以下に示
されている:自分自身の位置とタ−ゲット/地形が、ク
ラウドの外側にある場合、及びクラウドの上かあるいは
下のいづれかにある場合である。この場合では、パイロ
ットと地形/タ−ゲットの間にクラウドはなく、それで
減衰もない。
は、レ−ダ−数式回路基板133に修正された減衰距離
CTを発生する。この基板133の詳細のブロックダイ
アグラムは、以下に詳細に説明される図6に示されてい
る。気象減衰モジュ−ル132は、クラウドトップ/ボ
トム(hT、hB)と、(インストラクタ−とによって
セットされ、タ−ゲットジェネレ−タ135から入力さ
れる)降水率の入力と、(シャド−イングコンピュ−タ
−129からの)俯角φのサイン/コサインと、(距離
コンバ−タ−130からの)高度zと、自分自身の高さ
hとを受信し、クラウド距離を計算する。考慮されるた
めの異なったケ−スがある。異なった場合は、以下に示
されている:自分自身の位置とタ−ゲット/地形が、ク
ラウドの外側にある場合、及びクラウドの上かあるいは
下のいづれかにある場合である。この場合では、パイロ
ットと地形/タ−ゲットの間にクラウドはなく、それで
減衰もない。
【0035】h、z>hT、かつ、h、z<hBの場合
、 CT=0
(4)である。
、 CT=0
(4)である。
【0036】第二のケ−スは、自分自身とタ−ゲット/
地形の両方がクラウド内である場合である。この場合で
は、減衰距離が自己自身とタ−ゲット/地形の間にある
。
地形の両方がクラウド内である場合である。この場合で
は、減衰距離が自己自身とタ−ゲット/地形の間にある
。
【0037】hT>h>hB、かつ、hT>z>hBの
場合、 CT=(h−z)/sinφである。
(5)
である。
場合、 CT=(h−z)/sinφである。
(5)
である。
【0038】第三のケ−スは、自分自身がクラウド外に
あるか地形/タ−ゲットがクラウド外にあるかその逆の
場合である。クラウド上に自分自身があり、地形/タ−
ゲットがクラウド内にある場合には、 h>hT、かつ、hT>z>hBであり、 CT=(
hT−z)/sinφ
(6)である
。
あるか地形/タ−ゲットがクラウド外にあるかその逆の
場合である。クラウド上に自分自身があり、地形/タ−
ゲットがクラウド内にある場合には、 h>hT、かつ、hT>z>hBであり、 CT=(
hT−z)/sinφ
(6)である
。
【0039】地上マッピングレ−ダ−を仮定すると、h
B>h、かつ、hT>z>hBの場合が考慮されないよ
うに、レ−ダ−は見下している。自分自身がクラウド内
にあり、タ−ゲット/地形がクラウドの下にある場合に
は、 hB>z、かつ、hT>h>hBであり、 CT=(
h−hB)/sinφ
(7)である
。
B>h、かつ、hT>z>hBの場合が考慮されないよ
うに、レ−ダ−は見下している。自分自身がクラウド内
にあり、タ−ゲット/地形がクラウドの下にある場合に
は、 hB>z、かつ、hT>h>hBであり、 CT=(
h−hB)/sinφ
(7)である
。
【0040】図5では、パラメ−タ−h、hT、hBと
zは、デコンプレッサ211によって相互に比較され、
デコ−ダ−212によってデコ−ドされる。デコ−ダ−
212は、セレクタ213が上述されたケ−スに対して
CTを計算するために要求されたラッチ200内のデ−
タを選択することを、可能にする。加算器214は、分
子に対して要求された減算を提供し、一方俯角φのテ−
ブルルックアップは、すべての式の分母を提供する。マ
ルチプライヤ217は、図6に示されるレ−ダ−数式基
板133に出力されるCTの計算を行う。インストラク
タ−によって入力される降水量は、減衰器216による
一定乗数として供給される。後方散乱に対しては、修正
された地上範囲Rcgが、使用される。図3に示される
ように、俯角φは、天気図の程度までより小さくなり、
Rcgは大きくなる。気象イメ−ジメモリ124aへの
アドレスとしての修正された地上範囲Rcgは、地形の
地上範囲Rgと、その高度と、俯角φを知って計算され
る。Rcgを計算するための式は、
zは、デコンプレッサ211によって相互に比較され、
デコ−ダ−212によってデコ−ドされる。デコ−ダ−
212は、セレクタ213が上述されたケ−スに対して
CTを計算するために要求されたラッチ200内のデ−
タを選択することを、可能にする。加算器214は、分
子に対して要求された減算を提供し、一方俯角φのテ−
ブルルックアップは、すべての式の分母を提供する。マ
ルチプライヤ217は、図6に示されるレ−ダ−数式基
板133に出力されるCTの計算を行う。インストラク
タ−によって入力される降水量は、減衰器216による
一定乗数として供給される。後方散乱に対しては、修正
された地上範囲Rcgが、使用される。図3に示される
ように、俯角φは、天気図の程度までより小さくなり、
Rcgは大きくなる。気象イメ−ジメモリ124aへの
アドレスとしての修正された地上範囲Rcgは、地形の
地上範囲Rgと、その高度と、俯角φを知って計算され
る。Rcgを計算するための式は、
【0041】
【数1】
である。Roは、選択された距離範囲である。この技術
は、自分自身が気象マスに近づくときに後方散乱と減衰
の気象マス拡大を許す。
は、自分自身が気象マスに近づくときに後方散乱と減衰
の気象マス拡大を許す。
【0042】レ−ダ−効果基板上述された気象減衰基板
は、クラウド減衰CTと後方散乱天気図索引アドレスR
cgの距離を計算する。レ−ダ−効果基板133は、シ
ミュレ−トされたレ−ダ−効果を生成するためにすべて
のレ−ダ−デ−タと環境デ−タとを集める。気象処理で
は、レ−ダ−効果基板は、天気図情報を受信し、後方散
乱あるいは減衰のいずれかに対してそれを処理する。後
方散乱では、減衰によって修正されるような、反射率テ
ンプレ−トが、スクリ−ンに表示される。すなわち、地
形の気象減衰に関しては、モジュレ−トされた地形反射
が表示される。地形減衰は、図1に示されるようにスキ
ャンジェネレ−タ115によって発生したスポ−クの帰
引でなされており、後方散乱は、掃引の帰線でなされて
いる。これらは、後方散乱と減衰の両方の複合ディスプ
レイを与えるために、ソ−タ−バッファ−136で相互
に重畳される。
は、クラウド減衰CTと後方散乱天気図索引アドレスR
cgの距離を計算する。レ−ダ−効果基板133は、シ
ミュレ−トされたレ−ダ−効果を生成するためにすべて
のレ−ダ−デ−タと環境デ−タとを集める。気象処理で
は、レ−ダ−効果基板は、天気図情報を受信し、後方散
乱あるいは減衰のいずれかに対してそれを処理する。後
方散乱では、減衰によって修正されるような、反射率テ
ンプレ−トが、スクリ−ンに表示される。すなわち、地
形の気象減衰に関しては、モジュレ−トされた地形反射
が表示される。地形減衰は、図1に示されるようにスキ
ャンジェネレ−タ115によって発生したスポ−クの帰
引でなされており、後方散乱は、掃引の帰線でなされて
いる。これらは、後方散乱と減衰の両方の複合ディスプ
レイを与えるために、ソ−タ−バッファ−136で相互
に重畳される。
【0043】図6は、レ−ダ−効果基板のブロックダイ
アグラムを示している。それは三つのセクションに分け
られることができる。トップセクションは、範囲情報を
処理する。このセクションは、STCによる範囲減衰を
提供する。すなわち、所定のレ−ダ−に特定な距離を有
するモジュレ−ションファクタ−であるタ−ゲットジェ
ネレ−タ−135からのSTCブロック301における
イネ−ブルと、タ−ゲットジェネレ−タ−135から大
気減衰ブロック302に入力される減衰ファクタ−AA
を有する空気による大気減衰とである。コンバ−タ−1
30から範囲ブロック303に入力される距離Rは、減
衰計算に要求されるような本当の距離を与えるために、
タ−ゲットジェネレ−タ−135から入力されるレンジ
スケ−ルブロック304において、レンジスケ−ルによ
ってスケ−ルバックされるべきである。これらの入力は
、以下の値を出力として提供する範囲減衰テ−ブル索引
ROM311をアドレスする。
アグラムを示している。それは三つのセクションに分け
られることができる。トップセクションは、範囲情報を
処理する。このセクションは、STCによる範囲減衰を
提供する。すなわち、所定のレ−ダ−に特定な距離を有
するモジュレ−ションファクタ−であるタ−ゲットジェ
ネレ−タ−135からのSTCブロック301における
イネ−ブルと、タ−ゲットジェネレ−タ−135から大
気減衰ブロック302に入力される減衰ファクタ−AA
を有する空気による大気減衰とである。コンバ−タ−1
30から範囲ブロック303に入力される距離Rは、減
衰計算に要求されるような本当の距離を与えるために、
タ−ゲットジェネレ−タ−135から入力されるレンジ
スケ−ルブロック304において、レンジスケ−ルによ
ってスケ−ルバックされるべきである。これらの入力は
、以下の値を出力として提供する範囲減衰テ−ブル索引
ROM311をアドレスする。
【0044】
【数2】
範囲の関数としてのテ−ブルSTC振幅は、所定のレ−
ダ−セットのためのオフラインを作られている。
ダ−セットのためのオフラインを作られている。
【0045】レ−ダ−効果基板の真ん中のセクションは
、クラウド効果からレ−ダ−効果計算を処理する。タ−
ゲットジェネレ−タ−135は、式(1)から降水量に
よる減衰ACを計算する。同様に、後方散乱に対して、
クラウド反射率Fが式(2)から計算される。これらの
値は、クラウド減衰ブロック305に入力される。 気象減衰基板132からの計算された値CTは、減衰ブ
ロック306に入力される。アドレスRcgから読み取
るような、気象イメ−ジメモリ124aからの気象の反
射率最大値Rcは、クラウド基準ブロック307に入力
される。減衰に対して、これらの値は、以下の値を出力
として提供するために気象テ−ブル検索ROM312を
アドレスするために使用される。
、クラウド効果からレ−ダ−効果計算を処理する。タ−
ゲットジェネレ−タ−135は、式(1)から降水量に
よる減衰ACを計算する。同様に、後方散乱に対して、
クラウド反射率Fが式(2)から計算される。これらの
値は、クラウド減衰ブロック305に入力される。 気象減衰基板132からの計算された値CTは、減衰ブ
ロック306に入力される。アドレスRcgから読み取
るような、気象イメ−ジメモリ124aからの気象の反
射率最大値Rcは、クラウド基準ブロック307に入力
される。減衰に対して、これらの値は、以下の値を出力
として提供するために気象テ−ブル検索ROM312を
アドレスするために使用される。
【0046】
【数3】
ACは、式(1)からのものである。後方散乱シミュレ
−ションでは、気象反射率RCは、タ−ゲットジェネレ
−タ−135によって計算された式(2)から得られる
降水からの反射率Fによって修正される。後方散乱の気
象テ−ブル索引ROM312の出力は、以下の値である
。:
−ションでは、気象反射率RCは、タ−ゲットジェネレ
−タ−135によって計算された式(2)から得られる
降水からの反射率Fによって修正される。後方散乱の気
象テ−ブル索引ROM312の出力は、以下の値である
。:
【0047】
【数4】
そのモデルは、CTあるいはFが大きくなるように悪天
候フロントをシミュレ−トする。スキャンジェネレ−タ
−115は、イメ−ジメモリ124にストアされた天気
図が読み取られる場合に、帰線時間の間での帰引ゲ−ト
タイミング信号による地形減衰あるいは後方散乱減衰の
いずれかとして、気象テ−ブル索引ROM312の正確
な出力を選ぶために、セレクタ−308に出力を提供す
る。
候フロントをシミュレ−トする。スキャンジェネレ−タ
−115は、イメ−ジメモリ124にストアされた天気
図が読み取られる場合に、帰線時間の間での帰引ゲ−ト
タイミング信号による地形減衰あるいは後方散乱減衰の
いずれかとして、気象テ−ブル索引ROM312の正確
な出力を選ぶために、セレクタ−308に出力を提供す
る。
【0048】レ−ダ−効果基板のボトムセクションは、
タ−ゲットジェネレ−タ−によってえられたアンテナ横
俯角と振幅Bで所定レ−ダ−の垂直方向のアンテナ形状
反射を処理する。アスペクトコンピュ−タ−102(図
1)は、アスペクトブロック309に入力を提供する。 メモリ122からの反射率イメ−ジは、地形反射率ブロ
ック310に入力される。これらの値は乗算され、マル
チプライヤ314で積出力が求められる。気象後方散乱
あるいはチャフでは、アスペクト掛ける地形反射率出力
が、マルチプレクサ313によって“1”出力にされ、
マルチプライヤ321を通った気象反射率だけがアスペ
クトなしで表示される。シャド−イングコンピュ−タ−
129(図1)は、俯角φブロック315で俯角φの値
を提供し、タ−ゲットジェネレ−タ−は、ブロック31
6でアンテナ横俯角を提供する。これらは、加算された
出力を提供するために加算器317で加算される。振幅
Bは、振幅ブロック318でタ−ゲットジェネレ−タ−
によって供給される。加算器317の振幅ブロック31
8の出力は、形状索引テ−ブルROM319をアドレス
するために使われおり、ROM319は地上レ−ダ−へ
の空気に対するアンテナゲインパタ−ンを表わしている
Bcsc2φを出力として提供している。
タ−ゲットジェネレ−タ−によってえられたアンテナ横
俯角と振幅Bで所定レ−ダ−の垂直方向のアンテナ形状
反射を処理する。アスペクトコンピュ−タ−102(図
1)は、アスペクトブロック309に入力を提供する。 メモリ122からの反射率イメ−ジは、地形反射率ブロ
ック310に入力される。これらの値は乗算され、マル
チプライヤ314で積出力が求められる。気象後方散乱
あるいはチャフでは、アスペクト掛ける地形反射率出力
が、マルチプレクサ313によって“1”出力にされ、
マルチプライヤ321を通った気象反射率だけがアスペ
クトなしで表示される。シャド−イングコンピュ−タ−
129(図1)は、俯角φブロック315で俯角φの値
を提供し、タ−ゲットジェネレ−タ−は、ブロック31
6でアンテナ横俯角を提供する。これらは、加算された
出力を提供するために加算器317で加算される。振幅
Bは、振幅ブロック318でタ−ゲットジェネレ−タ−
によって供給される。加算器317の振幅ブロック31
8の出力は、形状索引テ−ブルROM319をアドレス
するために使われおり、ROM319は地上レ−ダ−へ
の空気に対するアンテナゲインパタ−ンを表わしている
Bcsc2φを出力として提供している。
【0049】範囲減衰テ−ブル索引ROM311と気象
索引テ−ブルROM312の出力は、マルチプライヤ3
21で乗算され、第一の積を作る。マルチプレクサ31
3と形状索引テ−ブルROM319の出力は、第二の積
を作るためにマルチプライヤ322で乗算される。マル
チプライヤ321と322からの第一と第二の積は、気
象効果に対するレ−ダ−式に結果を提供するために、マ
ルチプライヤ323で乗算される。マルチプライヤ32
3の出力はラッチ325にラッチされ、ラッチ325の
出力は、図1に示されるソ−タ−136に供給される。
索引テ−ブルROM312の出力は、マルチプライヤ3
21で乗算され、第一の積を作る。マルチプレクサ31
3と形状索引テ−ブルROM319の出力は、第二の積
を作るためにマルチプライヤ322で乗算される。マル
チプライヤ321と322からの第一と第二の積は、気
象効果に対するレ−ダ−式に結果を提供するために、マ
ルチプライヤ323で乗算される。マルチプライヤ32
3の出力はラッチ325にラッチされ、ラッチ325の
出力は、図1に示されるソ−タ−136に供給される。
【0050】従って本発明は、デジタルレ−ダ−ランド
マスシミュレ−ションにおける気象シミュレ−ションへ
のユニ−クなモジュラ−アプロ−チを提供する。この結
果は、3次元における気象をシミュレ−トし、ゲ−ミン
グ区域での気象のさまざまなパラメ−タ−をセットする
際に大きな柔軟性をインストラクタ−に許す。これは、
最小の計算ハ−ドウェアで達成される。
マスシミュレ−ションにおける気象シミュレ−ションへ
のユニ−クなモジュラ−アプロ−チを提供する。この結
果は、3次元における気象をシミュレ−トし、ゲ−ミン
グ区域での気象のさまざまなパラメ−タ−をセットする
際に大きな柔軟性をインストラクタ−に許す。これは、
最小の計算ハ−ドウェアで達成される。
【0051】本発明は、一つの好ましい実施例をもとに
して説明されたが、当業者なら、本発明の範囲内で種々
の変更が可能であることが理解できる。
して説明されたが、当業者なら、本発明の範囲内で種々
の変更が可能であることが理解できる。
【図1】気象チャネルを有するモジュラ−DRLMSの
ブロックダイアグラムである。
ブロックダイアグラムである。
【図2】一般的な天気図の実例である。
【図3】気象層の幾何的な図である。
【図4】気象チャネルハ−ドウェアのブロックダイアグ
ラムである。
ラムである。
【図5】気象減衰ボ−ドのブロックダイアグラムである
。
。
【図6】気象処理を有するレ−ダ−数式ボ−ドのブロッ
クダイアグラムである。
クダイアグラムである。
109…マイクロプロセッサ、110…ディスクコント
ロ−ラ、111…ディスク、123…気象デコンプレッ
サ、124a…気象/チャフマップイメ−ジメモリ−、
124b…電波妨害マップバッファ−、132…気象減
衰。
ロ−ラ、111…ディスク、123…気象デコンプレッ
サ、124a…気象/チャフマップイメ−ジメモリ−、
124b…電波妨害マップバッファ−、132…気象減
衰。
Claims (16)
- 【請求項1】 シミュレ−ションに対するその後のア
クセスのためにデ−タベ−スに気象デ−タをストアする
ステップと、前記デ−タベ−スから気象デ−タを同期的
に連続的にアクセスし、そのデ−タを一時的にストアす
るステップと、気象トップ、気象ボトムと俯角デ−タを
入力するステップと、前記気象トップ、気象ボトムと俯
角デ−タから修正された減衰距離を計算するステップと
、気象のリアルタイムシミュレ−ションを生成するため
に、前記修正された減衰距離と一緒に一時的にストアさ
れた気象デ−タを処理するステップとを含むことを特徴
とするデジタルレ−ダ−ランドマスシミュレ−ションに
おけるリアルタイム3次元高解像度の気象生成方法。 - 【請求項2】 シミュレ−ションのためにコンプレッ
ションされた気象デ−タベ−スとしてオフラインデジタ
ル気象デ−タをコンプレッションするステップと、その
後のアクセスと再構成のために前記デ−タベ−スにコン
プレッションされた気象デ−タをストアするステップと
、シミュレ−ションにアクセスされる場合、前記コンプ
レッションされた気象デ−タを再構策するステップとを
含むことを特徴とする請求項1に記載のリアルタイム気
象生成方法。 - 【請求項3】 前記気象トップ、気象ボトム及び俯角
デ−タに加えて、気象拡大、気象回転と気象並進デ−タ
を入力するステップを含み、前記計算ステップは、前記
気象拡大、気象回転と気象並進運動デ−タを前記計算の
際に考慮に入れることを特徴とする請求項1に記載のリ
アルタイム気象生成方法。 - 【請求項4】 気象トップと気象ボトムデ−タを入力
するステップは、気象反射率マップを用いてなされるこ
とを特徴とする請求項1に記載のリアルタイム気象生成
方法。 - 【請求項5】 前記気象反射率マップは、気象による
後方散乱に加えて修正された減衰距離の両方を計算する
ために使用されることを特徴とする請求項4に記載のリ
アルタイム気象生成方法。 - 【請求項6】 チャフの位置と反射率デ−タを入力す
るステップと、レ−ダ−電波妨害を計算するステップと
を含むことを特徴とする請求項1に記載のリアルタイム
気象生成方法。 - 【請求項7】 各々アスペクト、高度と反射率デ−タ
をストアし、リアルタイムで前記デ−タを同期的に、か
つ、連続に検索する第一と第二と第三チャネルと、スキ
ャンと俯角を生成し、レ−ダ−入射ベクトルを計算する
ための手段と、前記第一チャネルに接続され、レ−ダ−
アスペクト反射を発生するためのアスペクトコンピュ−
タ−手段と、前記第二チャネルに接続され、地上範囲の
関数として、高度と距離によるシャド−イングを計算す
るためのシャド−イング・コンバ−タ−手段と、前記第
三チャネルと、前記アスペクトコンピュ−タ−手段と、
前記シャド−イング・コンバ−タ−手段とに接続され、
シミュレ−トされたレ−ダ−イメ−ジを計算するための
レ−ダ−数式手段と、前記レ−ダ−数式手段に接続され
、シミュレ−トされたレ−ダ−イメ−ジを表示するため
の表示手段とを有するモジュ−ル化されたデジタルレ−
ダ−ランドマスシミュレ−タ−において、そのシミュレ
−タは、気象デ−タをストアし、リアルタイムで同期的
に連続的に前記気象デ−タを検索する第四のチャネルを
有し、前記第四チャネルは、クラウドのトップデ−タと
クラウドのボトムデ−タとシミュレ−トされたレ−ダ−
アンテナパタ−ンの俯角と地形高さと自分自身の高さと
を一時的にストアするためのデ−タ入力手段と、前記デ
−タ入力手段に一時的にストアされたデ−タに応答して
、クラウドに関して自分自身と地形の各相対的な位置を
検出する検出手段と、前記デ−タ入力手段からのデ−タ
を選択するための前記検出手段に応答して、気象効果に
よる自分自身と地形の間の修正された減衰距離を計画す
るための手段とを具備し、前記レ−ダ−数式手段は、前
記修正された減衰距離に応答して、気象効果を計算する
ために前記シミュレ−トされたレ−ダ−イメ−ジを修正
することを特徴とするモジュ−ル化されたデジタルレ−
ダ−ランドマスシミュレ−タ−。 - 【請求項8】 前記入力手段は、さらに、気象拡大と
気象回転と気象並進デ−タを一時的にストアし、前記計
算手段は、気象シミュレ−ションにおいて、自分自身が
気象マスに近づくときに、気象拡大と回転と並進を計算
することを特徴とする請求項7に記載のレ−ダ−ランド
マスシミュレ−タ−。 - 【請求項9】 前記クラウドトップとクラウドボトム
デ−タが入力される天気図をストアするための天気図手
段を含むことを特徴とする請求項7に記載のデジタルレ
−ダ−ランドマスシミュレ−タ−。 - 【請求項10】 前記天気図が、気象による前記修正
された減衰距離と後方散乱の両方を計算するために、前
記計算手段によって使われることを特徴とする請求項9
に記載のデジタルデ−タランドマスシミュレ−タ−。 - 【請求項11】 前記デ−タ入力手段はまた、チャフ
距離と反射率デ−タを一時的にストアし、前記計算手段
は、レ−ダ−電波妨害を更に計算することを特徴とする
請求項7に記載のデジタルデ−タランドマスシミュレ−
タ−。 - 【請求項12】 気象デ−タをストアし、リアルタイ
ムで前記コンプレッションされた気象デ−タを同期的に
連続して検索するための記憶・デ−タ検索手段と、前記
記憶・デ−タ検索手段に接続され、クラウドトップデ−
タ、クラウドボトムデ−タ、シミュレ−トされたレ−ダ
−アンテナパタ−ンの俯角、地形の高さと自己の高さを
一時的にストアするためのデ−タ入力手段と、前記デ−
タ入力手段に一時的にストアされたデ−タに応答して、
クラウドに関して、自己と地形の各相対位置を検出する
ための検出手段と、前記デ−タ入力手段からのデ−タを
選択する前記検出デ−タに応答して、気象効果による自
己と地形の間の修正された減衰距離を計算するための手
段とを含むことを特徴とするモジュラ−デジタルレ−ダ
−ランドマスシミュレ−タ−のためのリアルタイム3次
元高解像度気象チャネル。 - 【請求項13】 前記デ−タ入力手段はさらに、気象
拡大、気象回転と気象並進デ−タを一時的にストアし、
前記計算手段は、自分自身が気象シミュレ−ションにお
いて気象マスに近づくときに、気象拡大、気象回転と気
象並進を計算することを特徴とする請求項12に記載の
気象チャネル。 - 【請求項14】 天気図から前記クラウドトップとク
ラウドボトムデ−タが入力される天気図をストアするた
めの天気図手段を含むことを特徴とする請求項12に記
載の気象チャネル。 - 【請求項15】 前記天気図は、気象による前記修正
された減衰距離と後方散乱の両方を計算するために、前
記計算手段によって使用されることを特徴とする請求項
14に記載の気象チャネル。 - 【請求項16】 前記デ−タ入力手段は、チャフ距離
と反射率デ−タを一時的にストアし、前記計算手段は、
更にレ−ダ−電波妨害を計算することを特徴とする請求
項12に記載の気象チャネル。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/545,213 US5135397A (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 3-d weather for digital radar landmass simulation |
US545213 | 2000-04-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04233573A true JPH04233573A (ja) | 1992-08-21 |
JP3154517B2 JP3154517B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=24175315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18052191A Expired - Fee Related JP3154517B2 (ja) | 1990-06-28 | 1991-06-26 | デジタルレーダシュミレーションにおいて三次元的な気象情報を実時間で発生させる方法、デジタルレーダ地表シュミレータ装置及びデジタルレーダ地表シュミレータ用の実時間高解像度気象チャンネル |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP0465108B1 (ja) |
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DE (1) | DE69125534T2 (ja) |
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- 1991-06-26 JP JP18052191A patent/JP3154517B2/ja not_active Expired - Fee Related
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IL98338A0 (en) | 1992-07-15 |
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EP0465108B1 (en) | 1997-04-09 |
IL98338A (en) | 1994-11-11 |
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