JPH07101231B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、物標からの電波の反
射を利用して平面上における物標までの距離を検知する
レーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーダアンテナの指向方向を順次変化さ
せながらパルス状の電波を発射し、その電波が物標に反
射し、再び到来するまでの時間によって物標までの距離
を測定する所謂パルスレーダは例えば船舶の航行援助装
置の１つとして用いられている。

【０００３】この種のレーダ装置においては、遠方にあ
る比較的小さな物標からの反射信号はアンテナの回転毎
にレベルが大きく変動し、特に反射信号が微弱になる
と、毎回連続して受信できないことが多くなる。この問
題を軽減するために、従来は一旦受信した信号を一定時
間記憶し、その間実映像とともに表示することによっ
て、微弱な反射信号をも連続して表示できるようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、受信信
号には目標物標からの反射信号以外に雨、雪、ホワイト
ノイズまたはレーダ干渉など多くの不要信号が重畳され
ており、これら不要信号も同時に記憶され表示される。
そのため、映像が見にくくなるばかりか目標物標の判読
を誤るという問題があった。また、メモリに一旦書き込
まれた物標の幅が保たれたままとなるため、例えば物標
がアンテナに対して相対運動している場合、物標映像が
尾をひくように拡大されるという問題があった。

【０００５】この発明の目的は、上述した不要信号の表
示を防止して目標物標のみを確実に探知できるようにし
たレーダ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明のレーダ装置
は、一連のレーダ受信信号より一画面分の画像データを
記憶する画像メモリと、この画像メモリからレーダの探
知位置または探知位置付近に対応する画像データを読み
出す手段と、読み出した画像データから物標を検出する
手段と、検出した物標の画像データに対し物標の幅を狭
める手段と、幅を狭められた物標の画像データの値を減
衰させる手段と、今回のレーダ受信信号より得られた画
像データに上記減衰させた物標の画像データを加算して
合成画像データを求める手段と、上記合成画像データを
上記画像メモリに書き込む手段とからなる。

【０００７】

【作用】この発明のレーダ装置では、画像メモリによっ
て一連のレーダ映像信号より一画面分の画像データが記
憶され、この画像メモリに記憶されている画像データか
ら物標が検出され、検出された物標の幅が狭められ、且
つ、値が減衰される。そして今回新たに得られる画像デ
ータに対し、上記幅が狭められ、且つ、値が減衰された
物標の画像データが加算される。このようにして得られ
た合成画像データが画像メモリに再び書き込まれる。

【０００８】以上の作用によって、受信信号レベルが低
くとも画像データに対し繰り返し加算されるため、受信
信号レベルが等価的に大きくなり映像感度が高くなる。
またアンテナの回転に対し間欠的に受信される場合であ
っても連続表示される。その上、画像メモリに一旦書き
込まれた物標の幅が狭められて今回の新たな物標の画像
データに対し加算されるため、物標がアンテナに対して
相対運動している場合でも物標映像が言わば尾をひくよ
うに拡大されることもなく、実際の物標の大きさを正し
く求めることができる。

【０００９】一方、雨、雪、ホワイトノイズまたはレー
ダ干渉などの不要信号はアンテナの回転に同期せずラン
ダムに発生し、物標からの反射信号に比較してその幅も
小さい。そのため画像メモリ上に不要信号の画像データ
が蓄積されることもなく上記不要信号は強調されない。
従って信号対不要信号のコントラスト（感度）が高ま
る。

【００１０】

【実施例】この発明の実施例であるレーダ装置のブロッ
ク図を図１に示す。図１においては１はレーダアンテナ
である。送受信回路２はアンテナ１を用いてパルス状電
波の送受信を行う。制御回路３は送受信回路２の制御お
よびレーダアンテナ１の回転制御を行い、加算回路５お
よび画像メモリ６に対しタイミング信号を与え、画像メ
モリ６に対し距離データＲおよびアンテナ角度θをそれ
ぞれアドレスとして与える。Ａ／Ｄ変換回路４は送受信
回路２から得られる映像信号をディジタルデータに変換
する。加算回路５はディジタル画像データに対し後述す
るレベル調整回路１３の出力データを加算する。画像メ
モリ６は制御回路３から与えられるＲ，θのアドレスに
加算回路５により求められた新たな画像データを記憶す
る。表示部７は画像メモリ６の記憶データを所定タイミ
ングで読み出すとともにＣＲＴに表示する。また図にお
いて８は幅制御回路を構成する。立上りエッジ検出回路
９は画像メモリ６より順次読み出される画像データから
物標の立ち上がりエッジを検出してゲート１１を閉じ
る。例えば画像データが０〜７の８レベルである場合、
信号レベルが２〜７となったときを物標の立ち上がりエ
ッジとして検出する。遅延回路１０は物標の立ち上がり
エッジから一定ビット数（例えば１ビット分遅延してゲ
ート回路１１を有効にする。ゲート回路１１は立上りエ
ッジ検出回路の出力があってから遅延回路１０の出力信
号があるまで画像データを０レベルとして、その他の時
間は画像メモリの読出データをそのまま出力する。この
ようにして幅制御回路８は画像メモリ６から順に読み出
される画像データのうち物標の立ち上がりから例えば１
ビット分削られた幅の狭い画像データを出力することに
なる。レベル調整回路１３はこの幅の狭められた物標の
画像データのレベルを一定の比率（例えば１／２，２／
３など）で減衰させる。

【００１１】図１に示したレーダ装置の動作を図２の波
形図に基づいて説明する。図２において（ａ）は図１に
おけるＡ／Ｄ変換回路４の出力信号（ディジタルデー
タ）、（ｂ）は画像メモリ６の出力信号、（ｃ）は幅制
御回路８の出力信号、（ｄ）はレベル調整回路１３の出
力信号、さらに（ｅ）は加算回路５の出力信号である。

【００１２】この例ではＡ／Ｄ変換回路の出力信号
（ａ）に物標反射信号と不要信号が含まれている。図１
に示した立上り検出回路９は画像メモリ６の出力信号
（ｂ）の立ち上がりエッジｔｏを検出する。遅延回路１
０は所定ビット数に相当する時間Ｔだけ遅延してゲート
１１を開く。これにより（ｃ）に示すように立ち上がり
エッジから一定時間Ｔだけ削除された幅の狭い物標信号
が得られる。そしてレベル調整回路１３は信号（ｃ）全
体を一定の比率でそのレベルを低くする。このレベル調
整された信号（ｄ）と今回のレーダ映像信号（ａ）との
加算結果が画像メモリ６に書き込まれる。このとき不要
信号も画像メモリへ一旦書き込まれるが、物標反射信号
のレベルは不要信号に比較して増大し、相対的に不要信
号のレベルが低下する。また、物標信号の幅を狭めたこ
とにより物標が移動していても、信号（ｄ）は今回のレ
ーダ映像信号（ａ）の範囲内に加算されずれることがな
い。したがって、レーダ映像信号（ａ）はその一部のみ
が強調されることになるが、それでも視認時には十分強
調される。なお、不要信号の幅は上記遅延時間Ｔより充
分に短いため、たとえその立ち上がりエッジが検出され
ても不要信号が再度画像メモリに書き込まれることはな
い。

【００１３】仮に不要信号の時間幅が比較的広くてその
データが一旦画像メモリに書き込まれたとしても、次の
アンテナスキャンにおいて同一タイミングで不要信号が
現れることはないため、物標からの反射信号に比較して
そのレベルはアンテナスキャン毎に次第に低下してい
く。

【００１４】図２では１スイープにおける受信信号を波
形として表したが、これを平面的に表せば図３のように
なる。図３においてハッチング物標分は画像メモリから
読み出される物標のうち削除される範囲を示す。このよ
うにアンテナから距離方向において物標の立ち上がり部
分を一定幅だけ削除することによって物標の幅を狭める
ことができる。尚、画像メモリから一定時間早いタイミ
ングでデータを読み出し、物標の立ち下がりエッジを検
出するとともにその立ち下がり物標において画像データ
を一定幅削除することによって物標の幅を狭めるように
構成してもよい。

【００１５】上述の実施例では、距離Ｒおよびアンテナ
方位θの順に読み書きを行う画像メモリを用い、画像メ
モリの読み出し時に物標の幅を狭めるようにしたが、Ａ
／Ｄ変換の後に一次メモリを設けて同様の動作を行って
もよい。この場合、一次メモリと画像メモリの読み出し
方法は極座標と無関係に、例えばＸＹ座標形式で行うこ
とができる。その際、物標の幅はＸ軸方向またはＹ軸方
向に狭められる。図４にＹ軸方向に物標の幅を狭める例
を示す。図４においてハッチング部分は削除される領域
である。

【００１６】また上述の実施例では、画像メモリに記憶
した信号レベルと今回の受信信号レベルとの大きさに無
関係に常に同じ信号処理を行うようにしたが、これを例
えば図５に示すように信号レベルに適合して信号処理方
法を切り替えるようにしてもよい。図５においてレベル
判定回路１４は画像メモリ６から読み出される物標の画
像データのレベルとＡ／Ｄ変換回路４から出力される今
回の受信信号の画像データのレベルとを大小判定する。
今回の（即ち現在の）受信信号レベルが大きい場合今回
の受信信号の画像データをそのまま画像メモリ６へ書き
込み、逆に画像メモリ６の画像データのレベルが大きい
場合には先の実施例と同様に今回の画像データにレベル
調整後の画像データを加算した合成画像データを画像メ
モリに書き込むように切り替え回路１５を切り替える。

【００１７】さらに上述の実施例では一旦画像メモリに
記憶した物標の幅を距離方向に狭める例であったが、物
標の画像データを一旦ワーキング用メモリに記憶し、ア
ンテナ方位θ方向に物標のエッジを検出し、左、右また
は両方のエッジ部において一定幅だけ物標の画像データ
を削除してもよい。図６に物標の左側を一定角度分削除
する例を示す。図６においてハッチング部分は削除され
る領域である。尚、さらに前述の実施例と組み合わせて
物標の前後左右の幅を狭めるようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれは、受信信号レベルの低
い信号であっても、複数回のアンテナスキャンによって
複数回受信されれば、信号レベルの大きな連続した物標
の画像データが得られる。その際アンテナに対し物標が
相対移動している時でも物標が尾をひくように拡大され
ることもなく、実際の大きさで物標を求めることができ
る。これに対し、雨、雪、ホワイトノイズまたはレーダ
干渉などの不要信号は強調されず、従って信号対不要信
号のコントラスト（感度）が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例であるレーダ装置のブロック
図である。

【図２】同レーダ装置の各物標の信号を波形として表し
た図である。

【図３】同レーダ装置による物標の幅短縮の様子を示す
概略図である。

【図４】他の実施例に係る物標の幅短縮の様子を示す図
である。

【図５】他の実施例に係るレーダ装置の部分ブロック図
である。

【図６】アンテナ方位方向に物標の幅短縮を行う様子を
示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一連のレーダ受信信号より一画面分の画
   像データを記憶する画像メモリと、 この画像メモリからレーダの探知位置または探知位置付
   近に対応する画像データを読み出す手段と、 読み出した画像データから物標を検出する手段と、 検出した物標の画像データに対し物標の幅を狭める手段
   と、幅を狭められた物標の画像データの値を減衰させる手段
   と、 今回のレーダ受信信号より得られた画像データに上記減
   衰させた物標の画像データを加算して合成画像データを
   求める手段と、 上記合成画像データを上記画像メモリに書き込む手段と
   からなるレーダ装置。