JPH0777567A - 方向探知機における誤差データの表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 方向探知機が無線交信中の相手を正しく識別
しているか否かの判断を、容易かつ確実に行えるように
する。 【構成】 方向探知機の表示画面20に、方向探知機の誤
差を示す輝線22ならびに23を表示するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信相手などの方向を
探知して表示する方法に関し、特に個々の探知機に固有
の誤差を加味して表示を行う方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーダの画面上に方向探知機の方
位信号を表示するための装置ならびに方法として、たと
えば実公昭62-31890号公報の技術が、知られている。こ
の技術は、レーダの画面上に表示されるPPI 映像に、方
向探知機の出力から合成される方位信号を重ねて表示す
るものである。具体的には、方向探知機のポテンショ・
メータの出力と、レーダアンテナの向きを示す鋸歯状波
発生器の出力とを比較し、両者が一致したときに信号を
出力する構成とし、この信号に基づいてPPI 映像信号を
制御することで、方向探知機が検知した目標の方向をレ
ーダ画面上に表示するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に方向探
知機には、必ずシステムに固有の誤差が存在する。この
誤差は、空中線の設置方法、周囲の建造物、地物などの
影響など、さまざまな外乱要因の影響を受ける。そのた
め、誤差の程度も、システムの構成内容やその設置条
件、運用状況などによって異なり、必ずしも一様ではな
い。このために、位置を測定しようとする目標が移動体
である場合には、ある誤差領域もしくは誤差に対応する
角度範囲の中に目標が存在する確率は、95% 程度である
と言われている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上に述べた課題を解決
するために、本発明においては、方向探知機の誤差範囲
を記憶する誤差データ記憶装置と、記憶した誤差範囲か
ら画面上に表示すべき誤差領域を算出する表示用データ
処理変換器と、算出された誤差領域をレーダ画面に重ね
て表示するPPI 指示機とを設けたものである。

【０００５】

【作用】方向探知機の持つ誤差を、予め実測、あるいは
シュミレーションなどによって求めておき、この誤差デ
ータを誤差データ記憶装置に記憶させておく。このデー
タを読み出して、レーダ画面上の誤差領域を求め、必要
に応じて座標変換を行って、誤差領域を示す画像信号を
生成する。この画像信号に対応する画像とレーダ画像と
を、レーダ画面上に重ねて表示する。

【０００６】

【実施例】以下、本願発明の好適な実施例について、図
面を適宜引用しつつ説明を試みる。図3 に、本発明のの
実施例の装置の構成の概略を示す。図3 において、1 は
受信空中線アレイ、2 はデータ処理機器、3 は表示用デ
ータ処理変換器、4 は誤差データ記憶装置、5 はレーダ
空中線、6 はレーダ送受信機、7 はPPI 指示機、８は交
信用無線機、９ は目標である被測定船舶を、それぞれ
示す。なお、受信空中線アレイ1 からPPI 指示機7 まで
は、すべて交信用無線機8 側に設けられているものとす
る。

【０００７】交信用無線機8 と被測定船舶9 との間で無
線回線を介して交信を行う一方で、受信空中線アレイ1
においても、被測定船舶9 が送信した空中線信号を受信
する。この空中線信号を基に、データ処理機器2 におい
て被測定船舶9 の存在する方向を分析して、この方向を
示す信号を出力する。また、後述するように、受信周波
数、信号強度などに基くデータをも、併せて出力する。

【０００８】一方、誤差データ記憶装置4 には、方向探
知機の誤差に関するデータを記録しておく。ここに記録
されるべき誤差は、方向探知を行う条件によって、異な
ってくる。そこで、これらの条件を反映して、適切な誤
差範囲を表示するために、誤差に関するデータを、方位
角、受信周波数、信号強度などに基くさまざまな条件に
合わせて、複数用意しておく。

【０００９】表示用データ処理変換器3 では、データ処
理機器2 から出力された各種のデータに従って、誤差デ
ータ記憶装置4 から、最適な誤差データを読み出す。こ
の誤差データを、データ処理機器2 から出力された方位
角データと併せて、方向表示用データとする。

【００１０】表示用データ処理変換器3 で実行されるこ
の処理については、図5 に示されたフロー・チャートを
用いて、さらに説明する。手順s1において、変数i の値
を0 とする。この変数i は、何番目の方向探知機のデー
タを処理しているかを示す。方向探知機が1 台しか無い
場合には、この手順s1と、後述する手順s2、手順s7とを
省略する。

【００１１】次に、手順s2において、変数i の値を1 増
やす。最初の1 回目には、これで変数i の値が1 とな
る。

【００１２】次に、手順s3において、誤差データ記憶装
置4 から、誤差データΔθi を読み出す。このΔθi
は、方位角θi 、受信周波数、信号強度などの条件に応
じて、予め補正を加えられた値を、それぞれの条件に応
じて複数誤差データ記憶装置4 に収納されていたものの
ひとつである。条件をデータ処理機器2 から出力し、こ
の出力に従って、図示しない制御部によって、条件に応
じて最も適切な誤差Δθi の値を指定して読み出す。な
お、ここでは誤差の値が方位角θi から正方向、負方向
のいずれへも等しく存在するものとしているが、前述の
状況によっては、必ずしもこの限りではない。誤差の値
が正方向と負方向とで異なると考えられる場合には、そ
れぞれの方向に別々の誤差データを用意して、両方を読
み出すようにすればよい。

【００１３】次に、手順s4において、方程式θ＝θi ±
Δθi を作成する。これは、極座標系(r, θ) において
原点r=0 を通る直線を示す方程式である。ここでは、画
面上において方向探知機の位置を原点に一致させるよう
考えているので、原点を通る直線としているが、これに
該当しない場合には、極座標系における一般的な直線の
方程式を用いてよい。ここで作成された方程式が、画面
上での誤差範囲の境界線を示す。

【００１４】次に、手順s5において、方程式θ＝θi ±
Δθi を基に、画面上における誤差の範囲を示す不等式
θ＞θi −Δθi ならびにθ＜θi ＋Δθi を作成す
る。次に、手順s6において、座標変換を行う。図示した
式は、極座標系(r, θ) からx −y 座標系(x,y) への変
換を示している。この座標変換は、PPI 指示機7 として
r −θ掃引の装置を用いる場合や、初めからデータの計
算をx −y 座標系で行う場合には、不要である。ここ
で、方向探知機1 基分の画面上の誤差範囲が、確定す
る。

【００１５】こののち、手順s7において、すべての方向
探知機において誤差範囲の演算を終えたか否かを調べ
る。ここに、n は画面上に表示を行う方向探知機の数で
ある。この結果、変数i の値がn に達していなければ、
演算が終わっていないものとして、手順s2において、変
数i の値を再び1 増やして、次の方向探知機に対応する
データについて、同様の処理を行う。

【００１６】一方、変数i の値がn に達していれば、す
べての演算が終了したものと考えられる。このときに
は、手順s8において、手順s5において作成した不等式、
あるいは手順6 において座標変換を施した不等式を、変
数i の値が1 に対応する式からn に対応する式まで、す
べて連立させる。この連立不等式に基づいて、画面上の
表示領域を決定する。すなわち、前記の連立不等式をす
べて満足する領域を、画面上に誤差領域として表示す
る。

【００１７】そののち、手順s9において誤差領域の表示
色を決定する。誤差領域をモノクロで表示する場合に
は、この手順s9に代えて、画面上の輝度などを決定し
て、誤差領域を強調して表示するようにすればよい。

【００１８】次いで、手順s10 において、画像信号を出
力する。この画像信号には、手順s4で作成された方程式
で示される直線と、手順s8で作成された連立不等式で示
される領域と、さらに方向探知機から出力された方向を
示す直線を画面上に表示するための信号を含む。

【００１９】一方、レーダ空中線5 、レーダ送受信機6
、PPI 指示機7 では、レーダ画像を表示するための処
理を行う。特に、PPI 指示機7 の構成の一例を、図4 に
示す。図4 において、方位制御回路11では、アンテナの
向きから、送信あるいは受信するパルスの方位を解析す
る。一方、タイミング制御回路12では、目標を探知する
ためのパルス波の送信を指示する送信トリガの入力に伴
い、掃引ゲート信号、輝度ゲート信号、レンジマークゲ
ート信号の3 種類の信号を発生して、それぞれを掃引発
生回路13、輝度ゲート制御回路14、ならびにレンジマー
ク発生回路15に送る。

【００２０】掃引発生回路13では、方位制御回路11から
のアンテナ方位に対する垂直成分cos αならびに水平成
分sin αを受けて、2 本の掃引信号F(t)cos αならびに
F(t)sin αを発生する。ここに、F(t)は掃引波の関数で
あり、掃引距離を示す。一方、αは掃引の方位を示す。
従って、F(t)とαとが、画面上の掃引位置の極座標を示
す。これらの掃引信号は、それぞれ偏向回路16a ならび
に16b を介して、CRT19 に内蔵された図示しない偏向コ
イルを駆動する。

【００２１】一方、輝度ゲート制御回路14は、輝度ゲー
ト信号に応じて負の輝度制御信号を発生する。この輝度
制御信号は、CRT19 の図示しない陰極に印加されて、CR
T を発光させる。なお、輝度制御信号が出力されていな
い間には、CRT19 の陰極にはブランキング信号が入力し
て、CRT の発光を防止している。

【００２２】また、レンジマーク発生回路15では、レン
ジマークゲート信号に応じてパルス状のレンジマーク信
号を発生する。このレンジマーク信号は、ビデオ増幅回
路17においてビデオ信号と併せて増幅されて、CRT19 の
図示しないグリッドに印加されて、CRT19 の画面上に画
像を形成する。ここでいうビデオ信号として、図5 のフ
ロー・チャートで説明した手順で作成された誤差領域を
示す信号を用いればよい。ただし、このPPI 指示器7 の
構成は、一例を示すものであり、この構成によって発明
の意図する技術あるいは内容を制限するものではない。

【００２３】輝線表示の例を、図1 に示す。図におい
て、20はPPI 表示機の画面、21は方位角θの輝線、22な
らびに23はそれぞれ（θ±Δθ）の誤差角度を示す輝
線、24は被測定船のエコー、25は測定に用いられたチャ
ンネルの表示である。ここでいう輝線22ならびに23は、
図5 のフロー・チャートの手順s4で作成した方程式で示
される位置に表示される。また、方位角θならびに誤差
±Δθは、いずれも図5 のフロー・チャートと同じ意味
を持つ。すなわち、θは、方向探知機によって探知され
た被測定船の方位角を示す。また、Δθは、方位角θに
見込まれる誤差を示す。かかる表示については、単に輝
線を表示するだけでなく、誤差角度を示す輝線22ならび
に23を21と異なる線によって表示したり、輝線22ならび
に23によって挟まれる領域を着色表示するなどの変形も
考えられる。

【００２４】また、実際には、方向探知機を複数台設け
ることが考えられる。この例を、図2 に示す。この図
は、図5 のフロー・チャートにおいてi=2 に該当するケ
ースを示すものである。図2 において、31は被測定船舶
の映像、32は映像31の船舶に対応する第1 の方位角θ1
を示す輝線、33は映像31の船舶に対応する第2 の方位角
θ2 を示す輝線である。また、34ならびに35は、輝線32
に対する誤差の範囲を示す輝線、36ならびに37は、輝線
33に対する誤差の範囲を示す輝線である。これらの輝線
は、やはり図5 のフロー・チャートの手順s4で作成した
方程式で示される位置に表示される。

【００２５】ここに、輝線34ならびに35は、それぞれ第
1 の方位角θ1 に対して方向探知機の誤差に対応する角
度±Δθ1 を成す。同様に、輝線36ならびに37は、それ
ぞれ第２の方位角θ2 に対して方向探知機の誤差に対応
する角度±Δθ2 を成す。

【００２６】このとき、図2 に示すように、映像31を囲
んで、輝線34ないし37による領域が、画面上に形成され
る。この領域の内部が、誤差の範囲に相当する。

【００２７】また、画面上に表示される数字は、方向探
知機からの信号が入力するチャンネルの番号を示す。こ
のチャンネルは、たとえばデータ処理機器2 などに入力
ポートを複数設けておいて、このポートにそれぞれ固有
のチャンネル番号を付与しておけばよい。このポートに
よって、複数の方向探知機を識別する、すなわち、前記
の変数i の値と個別の方向探知機の対応を決定すること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明を用いる
ことによって、方向探知機の誤差を、画面上で確認する
ことが可能になる。このため、交信中の相手船舶と思わ
れる船影の付近に別の船影が接近して表示される場合な
どにも、方向探知機が交信中の相手船舶を正しく捕えて
いるか否かの判断を、容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】輝線表示の例を示す説明図である。

【図２】方向探知機を複数台設けた場合の表示例を示す
説明図である。

【図３】本発明の実施例の装置の構成を示す説明図であ
る。

【図４】PPI 指示機の構成を示す説明図である。

【図５】本発明の実現のための処理手順を示すフロー・
チャートである。

【符号の説明】

2 データ処理機器 3 表示用データ処理変換器 4 誤差データ記憶装置 7 PPI 指示機 9 被測定船舶 11 方位制御回路 12 タイミング制御回路 13 掃引発生回路 14 輝度ゲート制御回路 15 レンジマーク発生回路 24 被測定船のエコー 25 チャンネルの表示 31 被測定船舶の映像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方向探知機によって探知された目標の方
   位を画面上に表示する表示方法であって、目標の方位を
   第1 の直線を用いて表示するとともに、目標の方位に対
   して予め設定された誤差を、第2 の直線を用いて前記第
   1 の直線と同一の画面上に表示することを特徴とする、
   方向探知機における誤差データの表示方法。
2. 【請求項２】 請求項1 に記載された誤差データの表示
   方法であって、互いに平行でない複数の前記第1 の直線
   と、該第1 の直線の各々に対して複数本表示される前記
   第2 の直線を表示して、該第2 の直線の直線によって囲
   まれる領域を誤差領域として表示することを特徴とす
   る、方向探知機における誤差データの表示方法。