JPH09197038A - Display circuit of sonar device - Google Patents

Display circuit of sonar device

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JPH09197038A
JPH09197038A JP956396A JP956396A JPH09197038A JP H09197038 A JPH09197038 A JP H09197038A JP 956396 A JP956396 A JP 956396A JP 956396 A JP956396 A JP 956396A JP H09197038 A JPH09197038 A JP H09197038A
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JP
Japan
Prior art keywords
target
display
cpa
ship
course
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP956396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Tanno
雅之 丹野
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the grasping of situation in a B scope display which is disadvantageous for grasping the situation of a target and ship where an active sonar device is installed. SOLUTION: With the speed and course of a target as parameters, a CPA calculation circuit 6 superposed a trace (CPA cursor trace) 22 of a time-predicted position when viewing the target from the ship on a B scope display of a CRT 11 for display, thus assisting in grasping situation. When they are close to each other, a U-shaped display 22 results and closest contact (CPA) is indicated. This trace is called a CPA cursor trace.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はソーナー装置の表示
回路に関し、特に水中に音波を発射して目標物体からの
反響音を受信しこの受信結果に基づいてBスコープの映
像表示を行って目標捜索検出をなすようにしたアクディ
ブソーナー装置の表示回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display circuit of a sonar device, and in particular, it emits a sound wave in water to receive a reverberant sound from a target object, and based on the result of this reception, an image is displayed on a B scope to search for the target. The present invention relates to a display circuit of an active sonar device for detecting.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にアクティブソーナー装置では、受
信した反響音をCRT上に映像表示して目標の捜索・探
知及び追尾が行われる。このとき、追尾状態で目標が比
較的近接している場合、ソーナー操作員は目標と自船の
対勢を把握して追尾操作を行う必要がある。
2. Description of the Related Art Generally, in an active sonar apparatus, a received echo is displayed on a CRT as a video image to search, detect and track a target. At this time, if the target is relatively close to each other in the tracking state, the sonar operator needs to grasp the target and the opposition of the own ship and perform the tracking operation.

【0003】この場合のCRT上の映像表示の態様とし
て、図5に示す如き表示方式がある。図5(a)はPP
I表示方式であり、半径方向を距離,円周方向を方位と
するものであり、このPPI表示方式では、自船の対勢
を把握して追尾操作を行うことが容易である。
As a mode of image display on the CRT in this case, there is a display system as shown in FIG. Figure 5 (a) shows PP
This is an I display system, in which the radial direction is the distance and the circumferential direction is the azimuth direction. With this PPI display system, it is easy to grasp the opposition of the ship and perform a tracking operation.

【0004】しかしながら、このPPI表示方式は近距
離において、映像が密になり目標にカーソルを合わせる
場合における制度が低下することになり、また現在主流
となっているテレビスキャン方式のCRT表示との親和
性が悪いことから、近年では、Bスコープ表示が採用さ
れている。
However, this PPI display system has a problem in that the image becomes dense at a short distance and the accuracy in the case where the cursor is aligned with the target is deteriorated, and the PPI display system is compatible with the CRT display of the TV scan system which is currently the mainstream. In recent years, the B scope display has been adopted because of poor performance.

【0005】図5(b)ではこのBスコープ表示を示し
ており、横軸に方位,縦軸に距離を夫々とって表示する
ものである。
FIG. 5 (b) shows this B scope display, in which the horizontal axis represents the azimuth and the vertical axis represents the distance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このBスコープ表示
は、方位が横軸で直線的になり直感的に対勢把握がしに
くく、別途に従来のPPIを設置したり切替えでPPI
を表示したりしてこれを補完していた。このため、操作
が繁雑になると共にスキャンコンバータ等の付加も必要
であった。
This B-scope display has a azimuth that is linear on the horizontal axis, making it difficult to intuitively grasp the opponent's attitude. PPI can be installed separately or by switching the conventional PPI.
Was displayed to complement this. For this reason, the operation becomes complicated and it is necessary to add a scan converter or the like.

【0007】尚、特開平3−245075号公報には、
過去及び未来の目標物体の推定位置を表示する方式があ
るが、目標が固定である場合の自船との相対位置軌跡
(履歴)を、方位,距離カーソルに連動して表示し、目
標が固定か移動かを判断するための補助に供するように
した技術が開示されている。
Incidentally, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-245075,
There is a method to display estimated positions of past and future target objects, but when the target is fixed, the relative position locus (history) with the own ship is displayed in conjunction with the direction and distance cursors, and the target is fixed. A technique is disclosed that is used to assist in determining whether it is moving or moving.

【0008】この特開平3−245075号公報の技術
においても、Bスコープ表示の上述の利点(テレビスキ
ャン方式のCRT表示との親和性)を生かしつつ目標の
時間的予測位置の表示はできないという問題がある。
Also in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-245075, the target temporal predicted position cannot be displayed while taking advantage of the above-mentioned advantage of the B-scope display (affinity with the CRT display of the television scan system). There is.

【0009】本発明の目的は、従来方式の目標と自船の
対勢を直感的に判別しにくいBスコープ表示において、
目標の針路及び速力をパラメータとして過去から未来の
目標の時間的予測位置を計算し、この軌跡を映像に重畳
して表示することによって、ソーナー操作員の対勢把握
を補助可能としたソーナー装置の表示回路を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to provide a B-scope display in which it is difficult to intuitively distinguish between the target of the conventional method and the reaction of the ship.
Using the target course and speed as parameters, the temporal predicted position of the target from the past to the future is calculated, and by displaying this trajectory superimposed on the image, a sonar device that can assist the sonar operator in grasping the attitude It is to provide a display circuit.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、探知さ
れた目標位置の軌跡をBスコープ表示するようにしたソ
ーナー装置の表示回路であって、この探知された目標位
置を基点にして、自船の針路及び速度と、更には外部か
ら入力された前記目標の針路及び速度とから、一定時間
毎に自船からみた目標位置を算出する手段と、この算出
された目標位置を前記Bスコープ表示上に重畳して軌跡
として表示する表示手段とを含むことを特徴とするソー
ナー装置の表示回路が得られる。
According to the present invention, there is provided a display circuit of a sonar device for displaying a locus of a detected target position in a B scope display, wherein the detected target position is used as a base point. Means for calculating a target position viewed from the ship at regular time intervals from the course and speed of the ship and the target course and speed input from outside, and the calculated target position. A display circuit of a sonar device is obtained, which includes a display unit that is superimposed on a display and displayed as a locus.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の作用を述べる。目標の針
路及び速度をパラメータとして目標の時間的予測位置を
計算してこの計算結果を軌跡としてBスコープ上に重畳
して表示する。この目標の過去から未来の時間的予測位
置の計算は、現在探知した目標位置(方位,距離)を基
に自明である自船の運動諸元(針路,速力)と操作員が
推定して設定した目標の運動諸元(針路,速力)をパラ
メータとして、過去の推定位置と未来の推定位置を幾何
学的に求めBスコープ表示に対応する座標位置を求め
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of the present invention will be described. The target temporal predicted position is calculated using the target course and speed as parameters, and the calculation result is displayed as a trajectory superimposed on the B scope. The calculation of the temporal predicted position of the target from the past to the future is set by the operator estimating the motion parameters (course, speed) of the own ship, which is self-explanatory, based on the currently detected target position (azimuth, distance). The estimated position in the past and the estimated position in the future are geometrically obtained using the target motion specifications (course, speed) as parameters, and the coordinate position corresponding to the B scope display is obtained.

【0012】以下に本発明の実施例について図面を用い
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の実施例のブロック図であ
る。図1において、目標等からの反響音は受波器1によ
って電気信号に変換され受信器2によってA/D変換さ
れた後、多数の指向性プリフォームドビームが形成され
る。プリフォームドビーム受信信号は、信号処理器3に
よって相関演算等の信号処理が行われ、映像信号101
として映像生成回路7に出力される。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a reverberant sound from a target or the like is converted into an electric signal by the wave receiver 1 and A / D converted by the receiver 2, and then a large number of directional preformed beams are formed. The preformed beam reception signal is subjected to signal processing such as correlation calculation by the signal processor 3 to obtain the video signal 101.
Is output to the video generation circuit 7.

【0014】映像生成回路7では、各プリフォームドビ
ームに対応した映像信号101を補間走査してBスコー
プ表示に対応した映像輝度信号を生成し、映像メモリ回
路8に書込む。映像輝度信号は、CRTの走査に対応し
て読出されたD/A変換回路9でアナログ信号に変換さ
れ、映像増幅器10を経てCRT11にBスコープ形式
で映像表示される。
The image generation circuit 7 interpolates and scans the image signal 101 corresponding to each preformed beam to generate an image luminance signal corresponding to the B scope display, and writes it in the image memory circuit 8. The video luminance signal is converted into an analog signal by the D / A conversion circuit 9 read corresponding to the scanning of the CRT, and is displayed on the CRT 11 in the B scope format via the video amplifier 10.

【0015】一方、目標位置決定回路5は、ソーナー操
作員がトラックボール等の操作によってCRT画面上で
カーソルシンボルマーク(図示せず)を移動させ、これ
を目標映像30に合致させフック操作したときの方位・
距離値を目標の方位・距離情報104としてCPA計算
回路6に与える。
On the other hand, when the sonar operator moves a cursor symbol mark (not shown) on the CRT screen by operating a trackball or the like, the target position determining circuit 5 matches the target image 30 with the target image 30, and operates the hook. Direction of
The distance value is given to the CPA calculation circuit 6 as the target azimuth / distance information 104.

【0016】CPA計算回路6では、操作員のキー操作
によってパラメータ設定回路4から出力される目標の推
定針路・速力情報102と、更に自船の過去及び現在の
針路・速力情報103に基づき、自船から見た目標の相
対位置の未来の推定位置を算出し、CPA(Close
st Point Approach)軌跡情報106
として映像生成回路7に送出する。
In the CPA calculation circuit 6, based on the target estimated course / speed information 102 output from the parameter setting circuit 4 by the key operation of the operator and the past and present course / speed information 103 of the own ship, The future estimated position of the relative position of the target viewed from the ship is calculated, and CPA (Close
st Point Approach) trajectory information 106
To the video generation circuit 7.

【0017】映像生成回路7では、CPA軌跡情報10
6に基づき定められたシンボルマークを表示するための
輝度信号を、前述の映像輝度信号に重畳して生成して映
像メモリ回路8に書込み、同様にしてBスコープ上に映
像表示する(例えば、軌跡22)。尚、CRT画面11
上での21は自船針路を示している。
In the image generation circuit 7, the CPA trajectory information 10
The luminance signal for displaying the symbol mark determined based on 6 is generated by superimposing it on the above-mentioned image luminance signal, written in the image memory circuit 8, and similarly displayed on the B scope (for example, a locus). 22). CRT screen 11
Reference numeral 21 above indicates the course of the ship.

【0018】次に、図2,3を用いてCPA軌跡計算の
方法について説明する。今、自船20と目標30との関
係が図2(a)に示す如くであるとし、自船20の針路
をC0 ,速度をV0 ,目標30のそれをCT ,VT とす
る。また、計算開始時t0 の自船位置をX00,Y00,目
標のそれをX0T,Y0Tとすると、自船20から目標30
を見たときの相対的な位置は、時間関数として直角座標
(Bスコープ表示)上で次式で表される。
Next, the method of calculating the CPA locus will be described with reference to FIGS. Now, assuming that the relationship between the own ship 20 and the target 30 is as shown in FIG. 2A, the course of the own ship 20 is C0, the speed is V0, and that of the target 30 is CT, VT. Further, when the own ship position at the time t0 of the calculation is X00, Y00 and the target ones are X0T, Y0T, the own ship 20 changes to the target 30.
The relative position when viewed is represented by the following equation on the Cartesian coordinates (B scope display) as a function of time.

【0019】目標の相対方位B0Tは、 B0T=tan-1{XT (t)−X0 (t)}/{YT (t)−Y0 (t)} −C0 …(1) であり、目標の相対距離ROTは、 ROT=[{YT (t)−Y0 (t)}2 + {XT (t)−X0 (t)}2 1/2 …(2) となる。The relative azimuth B0T of the target is B0T = tan -1 {XT (t) -X0 (t)} / {YT (t) -Y0 (t)}-C0 (1), and the target relative distance ROT is, ROT = a [{YT (t) -Y0 ( t)} 2 + {XT (t) -X0 (t)} 2] 1/2 ... (2).

【0020】但し、 YT (tn )=VT ・tn ・cosCT +YOT Y0 (tn )=V0 ・tn ・cosC0 +YO0 XT (tn )=VT ・tn ・sinCT +XOT X0 (tn )=V0 ・tn ・sinC0 +XO0 であり、t=t0 ,t1 ,…,tk ,…,tn である。However, YT (tn) = VT.multidot.tn.cosCT + YOTY0 (tn) = V0.tn.cosC0 + YO0XT (tn) = VT.tn.sinCT + XOTX0 (tn) = V0.tn.SinC0. , T = t0, t1, ..., Tk, ..., Tn.

【0021】上述(1),(2)式で表されるBOTとR
OTとの時間的予測軌跡を連続輝線または間欠的なシンボ
ルマークとしてBスコープ上に表示すれば、CPA軌跡
表示となる。図2(b)はその一例を示しており、目標
30の針路を一定として速度をVT1〜VT3と変化させた
場合のCPA軌跡表示22の例である。
BOT and R represented by the above equations (1) and (2)
If the temporal prediction trajectory with OT is displayed on the B scope as a continuous bright line or an intermittent symbol mark, it becomes a CPA trajectory display. FIG. 2B shows an example thereof, and is an example of the CPA locus display 22 when the velocity of the target 30 is changed to VT1 to VT3 while keeping the course of the target 30 constant.

【0022】目標30が図2(a)に示す如く自船20
に対して左上から接近対勢にあり、自船の前方を通過す
るような場合には、図2(b)に示した如くU字形のC
PA軌跡表示22となる。尚、このときの軌跡は最近接
点(Closest Point of Approa
ch)を示すことから、“CPA”と称するものであ
る。
The target 30 is the own ship 20 as shown in FIG.
In the case where the vehicle is approaching from the upper left and is passing in front of the ship, the U-shaped C as shown in Fig. 2 (b)
The PA track display 22 is displayed. In addition, the locus at this time is the closest point (Closest Point of Approa).
ch), it is called “CPA”.

【0023】また、目標の速度VT を一定として針路C
T を変化させた場合には、図4(a)の如きCPA軌跡
表示となり、針路,速度共に変化させた場合には、図4
(b)に示す如きものとなる。これ等CPA軌跡は概略
を示したものである。
Further, with the target speed VT being constant, the course C
When T is changed, the CPA locus is displayed as shown in Fig. 4 (a), and when both the course and the speed are changed, Fig. 4 is displayed.
As shown in (b). These CPA trajectories are schematic.

【0024】尚、CPA軌跡を間欠的なシンボルマーク
で表示する場合には、通常探信周期(ソーナー発信周
期)毎に行われる。例えば、Bスコープ表示上の距離
(縦軸)の最大レンジが2キロヤードの場合には、約5
秒間隔で、CPA軌跡計算が行われ、5秒後,10秒
後,15秒後,…の各位置に夫々シンボルマーク表示が
なされる。
When the CPA locus is displayed with intermittent symbol marks, it is usually performed every detection cycle (sonner transmission cycle). For example, if the maximum range of the distance (vertical axis) on the B scope display is 2 kiloyards, then approximately 5
CPA trajectory calculation is performed at intervals of seconds, and symbol marks are displayed at positions of 5 seconds, 10 seconds, 15 seconds, ....

【0025】従って、ソーナー操作員は探信が進むにつ
れて、実際の探知位置の軌跡とCPA軌跡との関係を、
映像上で観測することができ、目標の運動(針路,速
力)やCPA(最近接点)との位置関係,時間関係等を
把握して適切な操作をなすことができることになる。
Therefore, the sonar operator determines the relationship between the actual locus of the detected position and the CPA locus as the detection progresses.
It is possible to observe on the image, and it is possible to perform an appropriate operation by grasping the target motion (course, speed), the positional relationship with the CPA (closest contact point), the time relationship, and the like.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現在探知した目標位置(方位,距離)を基に自明である
自船の運動諸元(針路,速力)と操作員が推定して設定
した目標の運動諸元(針路,速力)をパラメータとし
て、過去の推定位置と未来の推定位置を幾何学的に求め
Bスコープ表示に受信映像と重畳して表示することによ
って、自船と目標の対勢を直観的に把握しにくいBスコ
ープ表示の欠点を補うことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention,
With the parameters of the motion parameters (route, speed) of the ship that are obvious based on the currently detected target position (azimuth, distance) and the motion parameters of the target (route, speed) estimated and set by the operator, By geometrically obtaining the estimated position in the past and the estimated position in the future and displaying it on the B-scope display so as to be superimposed on the received image, the disadvantage of the B-scope display is difficult to intuitively grasp the reaction between the ship and the target. It has the effect of being able to make up for it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は自船と目標との関係を示す図、(b)
はこの場合のCPA軌跡のBスコープ表示例を示す図で
ある。
FIG. 2 (a) is a diagram showing a relationship between a ship and a target, and (b).
FIG. 6 is a diagram showing an example of B scope display of a CPA locus in this case.

【図3】CPA軌跡情報の算出のための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for calculating CPA trajectory information.

【図4】(a)はCPA軌跡のBスコープ表示の他の例
を示す図、(b)は同じく更に他の例を示す図である。
FIG. 4A is a diagram showing another example of a B scope display of a CPA locus, and FIG. 4B is a diagram showing another example of the same.

【図5】(a)はPPI表示を示す図、(b)はBスコ
ープ表示を示す図である。
5A is a diagram showing a PPI display, and FIG. 5B is a diagram showing a B scope display.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 受波器 2 受信器 3 信号処理器 4 目標パラメータ設定回路 5 目標位置決定回路 6 CPA計算回路 7 映像生成回路 8 映像メモリ回路 9 D/A回路 10 映像増幅器 11 CRT(Bスコープ表示) 20 自船 21 自船針路 22 CPA軌跡表示 30 目標 1 receiver 2 receiver 3 signal processor 4 target parameter setting circuit 5 target position determination circuit 6 CPA calculation circuit 7 video generation circuit 8 video memory circuit 9 D / A circuit 10 video amplifier 11 CRT (B scope display) 20 self Ship 21 Own course 22 CPA trajectory display 30 Target

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 探知された目標位置の軌跡をBスコープ
表示するようにしたソーナー装置の表示回路であって、
この探知された目標位置を基点にして、自船の針路及び
速度と、更には外部から入力された前記目標の針路及び
速度とから、一定時間毎に自船からみた目標位置を算出
する手段と、この算出された目標位置を前記Bスコープ
表示上に重畳して軌跡として表示する表示手段とを含む
ことを特徴とするソーナー装置の表示回路。
1. A display circuit of a sonar device for displaying a locus of a detected target position in a B scope display,
Based on the detected target position as a base, from the course and speed of the ship itself, and further from the target course and speed input from the outside, means for calculating the target position viewed from the ship at regular intervals. And a display means for displaying the calculated target position as a locus by superimposing it on the B scope display.
【請求項2】 前記表示手段は、前記目標の針路、速度
の少なくとも一つを変化せしめて前記目標位置の軌跡表
示をなすようにしたことを特徴とする請求項1記載のソ
ーナー装置の表示回路。
2. The display circuit of a sonar device according to claim 1, wherein the display means changes at least one of the target course and the speed to display a trajectory of the target position. .
JP956396A 1996-01-23 1996-01-23 Display circuit of sonar device Withdrawn JPH09197038A (en)

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