JPH05164839A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 方位分解能を低下させることなく空中線回転
の高速化に対応可能とする。 【構成】 座標変換回路を３４及び３６の２個設け、こ
れに対応してレーダ映像フレームメモリ１２及び３８を
設ける。座標変換回路３４は例えば第ｉスイープデータ
を、座標変換回路３６は第ｉ＋１スイープデータを、そ
れぞれ座標変換処理し、対応するフレームメモリ１２又
は３８に格納する。フレームメモリ１２及び３８に格納
されているデータは、加算回路４０により加算され、重
ね合わせられたレーダ映像がＣＲＴ表示器１０の画面上
に表示される。レーダ映像フレームメモリ１２又は３８
のアクセス時間がネックとなることがないため、空中線
２２の高速回転が実現され、また、重ね合わされた映像
が表示されるため、方位分解能も低下しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラスタスキャン方式の
表示器によりレーダ映像を表示するレーダ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、船舶等にレーダ装置が搭載さ
れている。レーダ装置は、他船等の物体の存在及び位置
を探知する装置であり、探知した情報は表示等に供され
る。表示手段としては、ＰＰＩ表示器、ラスタスキャン
表示器等が用いられる。近年では、ラスタスキャン方式
のＣＲＴ表示器が用いられるようになっている。

【０００３】図３には、このような方式の表示器を用い
る従来例の構成が示されている。この図に示される装置
はラスタスキャン方式のＣＲＴ表示器１０を備えてお
り、この表示器１０に表示すべきレーダ映像をデータと
して記憶するレーダ映像フレームメモリ１２を備えてい
る。レーダ映像フレームメモリ１２には、ＣＲＴ表示器
１０の画面と対応するよう直交座標形式のデータが格納
されている。レーダ映像フレームメモリ１２とＣＲＴ表
示器１０の間には、Ｄ／Ａ変換回路１４が介在してお
り、これによりレーダ映像フレームメモリ１２上のデー
タがアナログ信号に変換され、ＣＲＴ表示器１０の画面
上にレーダ映像が表示される。

【０００４】また、ＣＲＴ表示器１０の画面上に表示さ
れるのはレーダ映像のみではなく、これに重畳してマー
カ等の表示も行なわれる。マーカ等の映像に係るデータ
は、ＣＰＵ回路１６の制御の下でグラフィック制御回路
１８が発生させ、グラフィックフレームメモリ２０に書
き込む。グラフィックフレームメモリ２０のデータはや
はりＤ／Ａ変換回路１４によりアナログ信号に変換さ
れ、ＣＲＴ表示器１０の画面上にマーカ等が表示され
る。

【０００５】このような表示の基礎となるデータは、座
標変換によって得られるものである。すなわち、レーダ
装置において得られる情報は基本的に極座標形式の情報
であり、ラスタスキャン方式の表示器１０のように基本
的に直交座標形式の表示器にレーダ映像を表示するため
には、直交座標形式の情報に変換する必要がある。

【０００６】この理由及び座標変換処理の内容を図３の
従来例に基づき説明すると、次のようになる。一般的
に、レーダ装置は、空中線２２を回転させつつ周囲に電
波を送信し、反射波を受信して物体を探知する装置であ
る。まず、送信機（図示せず）は、送受信機制御回路２
４により制御され所定タイミングで空中線２２から電波
を送信させる。送受信機制御回路２４はＣＰＵ回路１６
から与えられるタイミングに基づき送信機を制御する。

【０００７】この送信波が他船等により反射されると、
反射波は空中線２２により受信され、図示しない受信機
は受信信号を出力し、受信信号はＡ／Ｄ変換回路２６に
よりディジタルデータに変換される。

【０００８】一方で、空中線２２の方位は、アンテナ回
転信号発生回路３０により検出されアンテナ回転パルス
として出力される。Ａ／Ｄ変換回路２６の出力はこのパ
ルスに同期して、すなわち１スイープ（送信）毎にスイ
ープメモリ２８に一時記憶される。また、アンテナ回転
信号発生回路３０は、アンテナ回転パルスを角度信号制
御回路３２にも出力し、角度信号制御回路３２は、ＣＰ
Ｕ回路１６の制御のもと、角度信号を出力する。

【０００９】この動作において、送信から受信までの時
間（電波の往復に要する時間）、すなわちスイープメモ
リ２８内の格納位置は他船等の距離Ｒを表している。ま
た、送受信時の空中線２２の方位、すなわち角度信号は
他船等の相対方位θを表している。従って、次の式の極
→直交座標変換処理が必要であり、この座標変換処理
は、図３の従来例においては、座標変換回路３４による
フレームメモリ１２への書き込みアドレス制御として実
行されている。なお、ＸＳ，ＹＳは自船位置を表してい
る。

【００１０】Ｘ＝ＸＳ＋Ｒｃｏｓθ Ｙ＝ＹＳ＋Ｒｓｉｎθ 具体的には、座標変換回路３４は、上記式に基づきレー
ダ映像フレームメモリ１２への書き込みアドレスＸ，Ｙ
を求め、スイープメモリ２８に一時記憶されているデー
タ（スイープデータ）をフレームメモリ１２に転送格納
する。これにより、スイープメモリ２８に各スイープ毎
に一時記憶されていたデータが、直交座標形式でフレー
ムメモリ１２に格納される。

【００１１】また、この処理は、図４に示されるように
空中線２２の１回転で得られる複数のスイープデータに
ついて、第ｉスイープ、第ｉ＋１スイープ、…のよう
に、順次、実行される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーダ装置においては、空中線の高速回転を実施する場
合にフレームメモリへのアクセス時間が支障となり、方
位分解能を確保できないという問題点があった。

【００１３】フレームメモリへのアクセス時間は、１ス
イープ変換時間、すなわち１スイープにより得られるデ
ータを極→直交座標変換するのに要する時間を定めるも
のであり、具体的には、 １スイープ変換時間＝１ドットデータ書込み時間×半径
ドット数 で定められる。半径ドット数は図４の円の半径上のドッ
ト数、１ドットデータはスイープデータを構成する単位
データである。１スイープ変換時間が定まると、これを
用いて空中線回転数（ｒｐｍ）の上限は、６０／（１ス
イープ変換時間（ｓ）×空中線１回転当たりのアンテナ
回転パルス数）と定まる。空中線１回転当たりのアンテ
ナ回転パルス数は、空中線１回転当たりのスイープ数に
対応しており、従って方位分解能を定めるものである。

【００１４】一方で、近年においては、高速で移動する
船舶に搭載するために従来の２〜３倍程度、空中線を高
速回転させることが要請されている。しかし、上述のよ
うに空中線回転数は１スイープ変換時間及びアンテナ回
転パルス数により制限されている。

【００１５】従って、従来装置により空中線の高速回転
を実現しようとする場合、フレームメモリへのアクセス
時間を性能限界まで短縮するか、アンテナ回転パルス数
を少なくするか、いずれかの方法をとらねばならない。
しかし、アクセス時間の短縮による場合、従来の２〜３
倍程度という要請には応えることができない。また、ア
ンテナ回転パルス数の減少は、方位分解能の劣化を引き
起こす。

【００１６】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、方位分解能を確保
しつつ高速回転の要請に応えることができるレーダ装置
を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、連続して得られる複数のスイープ
データについて、座標変換処理及び座標変換処理後のデ
ータの記憶を分担するよう、座標変換回路及びフレーム
メモリを複数設け、各座標変換回路による座標変換処理
後のデータを合成する加算回路を備え、表示器の画面上
に各座標変換回路に係るレーダ映像を重ね合わせ表示す
ることを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明においては、複数の座標変換回路により
座標変換処理が分担される。すなわち、ある座標変換回
路が第ｉスイープのスイープデータについて座標変換処
理を施した後、ある別の座標変換回路が第ｉ＋１スイー
プのスイープデータについて座標変換処理を施すという
ように、座標変換処理が実行される。各座標変換回路に
より得られたデータは、フレームメモリを経て加算回路
により合成され、図１に示されるように、表示器の画面
上には重ね合わせられた映像が表示される。この結果、
複数の座標変換回路を用いつつ、従来と同程度又はそれ
以上の方位分解能が得られる。

【００１９】このような複数の座標変換回路を有する構
成において、方位分解能を劣化させないでレーダ空中線
の高速回転に対応していくためには、各座標変換回路に
よるフレームメモリのアクセス時間をフレームメモリの
性能限界内に保つことを可能にする必要がある。このた
め、本発明においては、各座標変換回路に対応して複数
のフレームメモリを設け、同時並行的アクセスを可能に
している。これにより、上記複数の座標変換回路により
座標変換処理を同時並行的に行なうことが可能になり、
空中線を高速回転させつつ方位分解能を確保することが
可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図３に示される従来例と同様の
構成には同一符号を付し説明を省略する。

【００２１】図２には、本発明の一実施例に係るレーダ
装置の構成が示されている。この図に示されるように、
本実施例は、図３に示される従来例に更に座標変換回路
３６、レーダ映像フレームメモリ３８及び加算回路４０
を加えた構成である。座標変換回路３４及び３６は、ス
イープメモリ２８上からスイープデータを交互に読み込
み、座標変換処理を実行する。すなわち、図１において
説明したように、例えば座標変換回路３４が第ｉスイー
プのデータを、座標変換回路３６が第ｉ＋１のスイープ
のデータを、というように、交互に分担して座標変換処
理を実行する。レーダ映像フレームメモリ１２及び３８
は、座標変換回路３４、３６それぞれによってアクセス
されるフレームメモリである。加算回路４０は、レーダ
映像フレームメモリ１２及び３８の内容を加算すること
により、座標変換回路３４に係るスイープのレーダ映像
と、座標変換回路３６に係るスイープのレーダ映像と、
を重ね合わせて、Ｄ／Ａ変換回路１４に出力する。

【００２２】従って、本実施例においては、従来例に比
べより高速に座標変換処理を実行することができる。す
なわち、第ｉスイープに係るデータのレーダ映像フレー
ムメモリ１２への書き込みと、第ｉ＋１スイープに係る
データのレーダ映像フレームメモリ３８への書き込み
と、を同時並行的に行うことができ、これにより、フレ
ームメモリ１２又は３８へのアクセス時間が空中線２２
の高速回転化のネックとなることが避けられる。

【００２３】なお、以上の説明では、座標変換回路及び
レーダ映像フレームメモリの個数をそれぞれ２個として
いるが、これは、３以上でも構わない。個数は適宜設計
的に選択できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の座標変換回路により連続する複数のスイープデー
タの座標変換処理を分担させ、各座標変換回路により対
応するフレームメモリがアクセスされるようにしたた
め、フレームメモリのアクセスに要する時間が空中線回
転の高速化に支障となることがなく、また、ラスタスキ
ャン方式の表示器の画面上には加算回路により重ね合わ
せられた映像が表示されることとなるため、方位分解能
も確保されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動作原理を示す図である。

【図２】本発明の一実施例に係るレーダ装置の構成を示
すブロック図である。

【図３】一従来例に係るレーダ装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】この従来例におけるデータの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ ＣＲＴ表示器 １２，３８ レーダ映像フレームメモリ ２２ 空中線 ２８ スイープメモリ ３０ アンテナ回転信号発生回路 ３２ 角度信号制御回路 ３４，３６ 座標変換回路 ４０ 加算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交座標形式のデータに基づきレーダ映
   像を直交座標表示するラスタスキャン方式の表示器と、
   表示器に供給するデータを記憶するフレームメモリと、
   レーダ映像に係るデータをフレームメモリに書き込む手
   段及び当該データに対応する距離及び空中線方位に基づ
   きフレームメモリへの書き込みアドレスを決定し制御す
   る手段を有しレーダ映像に係るデータを極座標形式から
   直交座標形式に変換する座標変換回路と、を備えるレー
   ダ装置において、 連続して得られる複数のスイープデータについて、座標
   変換処理及び座標変換処理後のデータの記憶を分担する
   よう、座標変換回路及びフレームメモリを複数設け、 各座標変換回路による座標変換処理後のデータを合成す
   る加算回路を備え、 表示器の画面上に各座標変換回路に係るレーダ映像を重
   ね合わせ表示することを特徴とするレーダ装置。