JPH06214003A - レーダビデオ走査変換処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高解像度表示装置を用いる場合においても表
示内挿処理等を行うことなくドット抜けを防止する。 【構成】 表示用メモリを構成する各ドットの直角座標
値（ｘ，ｙ）を極座標値（ｒ，θ）に変換し、この極座
標値（ｒ，θ）に対応するレーダビデオを極座標メモリ
から抽出する。そして、抽出されたレーダビデオを表示
用メモリの対応するドットに格納する。 【効果】 表示に必要なレーダビデオが全て表示用メモ
リ上に格納されるため、ドット抜けが生じない。表示内
挿処理等が不要となるため、表示範囲や拡大率の制約が
なくなり、処理が高速化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーダビデオを極座標
形式から直角座標形式に変換することにより表示に供す
るレーダビデオ走査変換処理回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】港湾監視、航空路監視、気象観測等を目
的としたレーダシステムにおいては、マイクロ波パルス
を送受信してディジタル化されたレーダビデオ画像を表
示するパルスレーダシステムが用いられている。この種
のシステムにおいては、回転している空中線装置からパ
ルス状の電波が発射される。空中線装置の周囲に存在す
る目標（例えば船舶、航空機、気象目標等）は、この電
波を反射する。空中線装置はこの反射波を受信して、当
該目標を示す画像信号であるレーダビデオを生成する。
このようにして得られたレーダビデオにおいては、目標
の方位が空中線装置の方位として、距離が電波の発射か
ら反射波の受信までの時間として、それぞれ得られる。
従って、レーダシステムにおいて得られるレーダビデオ
は、本質的に極座標形式の情報である。レーダビデオ
は、更に、目標の拡がりや反射強度等の情報をも有して
いる。このようなレーダビデオをＣＲＴ等の表示装置に
供給することにより、目標の位置、移動等に関する情報
を表示することができ、港湾監視、航空路監視等の目的
を好適に達成することができる。

【０００３】表示装置としてラスタスキャン方式のＣＲ
Ｔ等を用いる場合、レーダビデオを極座標形式から直角
座標形式に変換する必要がある。すなわち、図３に示さ
れるように、レーダシステムにおいて得られるレーダビ
デオはスイープメモリ等の極座標メモリに極座標（ｒ，
θ）の形式で一旦格納される。極座標メモリに格納され
たレーダビデオは、表示装置の画面上の表示領域の大き
さや表示中心位置に基づき、極座標（ｒ，θ）から直角
座標（ｘ，ｙ）に変換され、直角座標形式を有する表示
用メモリ上に展開される。表示用メモリ上に格納された
直角座標形式のレーダビデオは、表示内挿処理等の後に
表示装置に供給され、当該表示装置の画面上に目標の位
置、拡がり、反射強度等が表示される。

【０００４】また、近年においては、高解像度表示の要
求から走査線の数が２０００本以上の高解像度ＣＲＴ表
示装置も利用され始めている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーダ
システムは空中線装置を回転させながら電波を発射する
システムであるから、空中線装置から遠隔した地点にお
いては、発射された電波の方位方向の間隔が開いてしま
い、高解像度表示装置に適したレーダビデオを得ること
が困難となる。このため従来においては、図３に示され
るように、電波の方位方向の間隔を埋める表示内挿処理
等の工夫が必要とされていた。

【０００６】例えば図４に示されるように、空中線位置
（図中“△”で示す）が表示装置の画面範囲内にある場
合を考える。更に、表示メモリ上において、表示画面範
囲の縦辺を構成するドット数をａ、空中線装置が一回転
する間に発射されるレーダパルスの個数（全レーダヒッ
ト数）をｃとすると、表示内挿処理等を施すことなしに
好適な表示を行うためには、一般に、縦辺内ドット数ａ
が縦辺内レーダヒット数（約ｃ／４）より小さくならな
ければならない。すなわち、ドット数ａが縦辺内レーダ
ヒット数ｃ／４より大きくなると、レーダビデオを極座
標形式に変換した結果がまばらとなり、表示メモリ上の
各ドットに対応するディジタル化レーダビデオが得られ
なくなる。このような場合に、表示内挿処理なしで高解
像度表示を行おうとすると、ドット抜けが生じてしま
う。例えば、空中線装置を毎秒１回転させ、かつ毎秒２
０００個のパルスを発射するレーダシステムにおいて
は、表示用メモリの縦辺内ドット数ａが５００程度に制
限される。この制限を越えたドット数を実現しようとす
れば、表示内挿処理が必要になる。

【０００７】また図５に示されるように、レーダシステ
ムの空中線装置が表示画面範囲外にある場合を考える。
この場合、上述の縦辺内ドット数ａの制限はより厳しく
なる。例えば、空中線装置を毎秒１回転させ、かつ毎秒
２０００個のパルスを発射するレーダシステムにおいて
は、空中線装置から表示画面範囲の中心までの距離が当
該表示画面範囲の縦辺の長さ以上となった場合に、縦辺
内ドット数ａがほぼ２００に制限される。この制限を越
えたドット数を実現しようとする場合、表示内挿処理を
行う必要があり、この場合に内挿されるドット数は図４
の場合の２．５倍程度となる。これは、空中線装置が高
速回転する港湾監視、航空路監視等のレーダにおいて、
処理時間の上で大きな問題となる。言い換えれば、この
ような用途においては、高解像度表示に伴い表示内挿処
理を行う結果、処理時間低減のため、表示画面範囲や拡
大率に制約が加えられることとなる。

【０００８】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、ドット抜けを防止
しつつ表示内挿処理を廃止することにより、高解像度表
示を行う監視用レーダ等においても表示画面範囲や拡大
率の制約をなくすことを目的とする。

【０００９】

【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、本発明のレーダビデオ走査変換処理回路は、
表示用メモリ上の各ドットの座標値を極座標形式に変換
する手段と、極座標形式に変換された各ドットの座標値
を用いて走査変換用メモリ（極座標メモリ）から対応す
るレーダビデオを抽出し、抽出されたレーダビデオを表
示用メモリ上の対応するドットに格納する手段とを備え
ることを特徴とする。

【００１０】また、本発明の走査変換方式は、表示用メ
モリ上の各ドットの座標値を極座標形式に変換し、極座
標形式に変換された各ドットの座標値を用いて、走査変
換用メモリから対応するレーダビデオを抽出し、抽出さ
れたレーダビデオを表示用メモリ上の対応するドットに
格納することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、表示用メモリ上の各ドット
の座標値が極座標形式に変換される。更に、極座標形式
に変換された各ドットの座標値を用いて走査変換用メモ
リから対応するレーダビデオが抽出される。そして、抽
出されたレーダビデオは表示用メモリ上の対応するドッ
トに格納される。従って、表示用メモリに格納すべきレ
ーダビデオ、すなわち表示すべきレーダビデオに係る全
てのデータが表示用メモリに格納されることとなるた
め、表示装置として高解像度表示装置を用いた場合であ
ってもドット抜けが生じることがなくなる。また、表示
内挿処理が必要とされないため、高速で空中線装置を回
転させることが求められる監視用レーダ等に好適な走査
変換が実現され表示画面の範囲や、拡大率の制約がなく
なる。

【００１２】

【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乃至図５に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００１３】図１には、本発明の一実施例に係る装置の
構成が示されている。この図に示される装置は、送受信
機１、空中線２及び信号処理装置３を備えている。空中
線２は所定速度で回転しており、送受信機１はこの空中
線２を用いて周囲にレーダパルスを発射する。空中線２
の周囲に存在する目標は、このレーダパルスを反射す
る。送受信機１は空中線２を用いてこの反射波を受信す
る。送受信機１によるこのような送受信の結果得られる
極座標形式のレーダビデオは、信号処理装置３に供給さ
れる。

【００１４】信号処理装置３は、アナログ・ディジタル
変換処理回路等４の他、走査変換処理回路６を備えてい
る。アナログ・ディジタル変換処理回路等４は、送受信
機１から供給されるレーダビデオ画像信号をディジタル
データに変換する等の処理を実行する。

【００１５】走査変換処理回路６は、極座標メモリ７、
直角極座標変換回路８、抽出処理回路９及び表示用メモ
リ１０から構成されており、アナログ・ディジタル変換
処理回路等４から供給されるディジタル化レーダビデオ
を、外部入力装置５により指定される表示領域の大きさ
や表示中心位置に基づいて、極座標形式から直角座標形
式に変換し、これにより得られた直角座標形式のレーダ
ビデオ（表示用ビデオ画像信号）を表示装置１１に供給
する。なお、表示装置１１は、例えば高解像度のＣＲＴ
表示装置であり、その解像度は使用者の要求に応じて設
定する。

【００１６】図２には、この実施例における走査変換処
理回路６の処理の内容が示されている。この図に示され
るように、本実施例においては、表示用メモリ１０を構
成する各ドットの座標（ｘ，ｙ）が、直角極座標変換回
路８により極座標（ｒ，θ）に変換される。その際、直
角極座標変換回路８は、外部入力装置５により指定され
る表示領域の大きさや表示中心位置を用いる。抽出処理
回路９は、直角極座標変換回路８より得られる極座標
（ｒ，θ）に対応するレーダビデオを極座標メモリ７上
から抽出する。抽出されたレーダビデオは、抽出処理回
路９により表示用メモリ１０上の対応するドット上に格
納される。

【００１７】従って、本実施例によれば表示用メモリ１
０の各ドットに対応するレーダビデオを、極座標メモリ
７から全て抽出することが可能となり、レーダビデオの
方位方向間隔によって生じるドット抜けが防止される。
従って、表示内挿処理等を実行することなく、表示装置
１１として高解像度表示装置を用いることが可能とな
る。更に、表示内挿処理を必要としないため、表示領域
の設定や、拡大率の設定に係る制約も緩和される。この
結果、高速表示が要求される監視用レーダ等に適する走
査変換が実現されることとなる。

【００１８】なお、以上の説明は２次元レーダについて
行ったが、本発明は３次元的にデータを収集する仰角可
変レーダシステムにも適用できる。この場合、直角極座
標変換回路８は、表示用メモリ１０を構成する各ドット
の直角座標位置（ｘ，ｙ）を、極座標値（ｒ，θ，φ）
または円筒座標値（ｒ，θ，ｚ）に変換し、抽出処理回
路９はこの極座標値（ｒ，θ，φ）又は円筒座標値
（ｒ，θ，ｚ）を用いて極座標メモリ７上から対応する
レーダビデオを抽出する。すなわち、上述の説明におけ
る“極座標形式”とは、このような３次元の極座標形式
及び円筒座標形式を含むものである。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
極座標形式に変換された各表示ドットの座標値を用いて
走査変換用メモリから対応するレーダビデオを抽出し、
表示用メモリ上の対応するドットに格納するようにした
ため、高解像度表示装置を用いる場合においても表示内
挿処理等を実行することなく、ドット抜けを防止するこ
とができる。更に、表示内挿処理を用いていないため、
表示画面範囲や拡大率の制約が生ずることがなくなり、
高速処理・表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】この実施例における走査変換処理の内容を示す
図である。

【図３】従来における走査変換処理の内容を示す図であ
る。

【図４】空中線装置の位置が表示画面範囲内にある場合
を例として従来の問題点を説明する図である。

【図５】空中線装置の位置が表示画面範囲外にある場合
を例として従来の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１ 送受信機 ２ 空中線 ３ 信号処理装置 ４ アナログ・ディジタル変換処理回路等 ５ 外部入力装置 ６ 走査変換処理回路 ７ 極座標メモリ ８ 直角極座標変換回路 ９ 抽出処理回路 １０ 表示用メモリ １１ 表示装置 ａ 表示用メモリにおいて表示画面範囲の縦辺を構成す
るドット数 ｃ 全レーダヒット数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 稔 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 岩渕 透 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 吉田 裕亮 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 阿藤 秀樹 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査変換用メモリ上に極座標形式で格納
   されているレーダビデオを直角座標形式に変換して表示
   用メモリに格納することにより、レーダビデオを表示装
   置に適する直角座標形式に変換する走査変換処理回路に
   おいて、 表示用メモリ上の各ドットの座標値を極座標形式に変換
   する手段と、 極座標形式に変換された各ドットの座標値を用いて走査
   変換用メモリから対応するレーダビデオを抽出し、抽出
   されたレーダビデオを表示用メモリ上の対応するドット
   に格納する手段と、 を備えることを特徴とする走査変換処理回路。
2. 【請求項２】 走査変換用メモリ上に極座標形式で格納
   されているレーダビデオを直角座標形式に変換して表示
   用メモリに格納することにより、レーダビデオを表示装
   置に適する直角座標形式に変換する走査変換方式におい
   て、 表示用メモリ上の各ドットの座標値を極座標形式に変換
   し、 極座標形式に変換された各ドットの座標値を用いて走査
   変換用メモリから対応するレーダビデオを抽出し、 抽出されたレーダビデオを表示用メモリ上の対応するド
   ットに格納することを特徴とする走査変換方式。