JPH09318730A - レーダ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】躍動感あふれるプロットデータの表示を簡単な
ハードウェアの追加により可能とする。 【構成】レーダ装置で検出されたレーダデータをラスタ
スキャン方式により航跡データ等のデジタルデータとレ
ーダビデオのプロットデータを重畳して表示するレーダ
表示装置であり、２つのプロットフレームメモリ３０
８，３０９を設け、２つのプロットフレームメモリ３０
８，３０９に対するプロットデータの書き込み、読み出
し制御を切替スイッチ３０７，３１２を介して行い、プ
ロットフレームメモリ３０８，３０９の読み出し／書き
込み制御動作期間をプロットデータ画面表示期間と、前
記期間に読み出されたデータを所定の減衰率で減衰した
データを他方のプロットフレームメモリに同期して書き
込む期間とに動作分割し、この制御動作を周期的に切り
替えてプロットデータを出力することによりデジタルデ
ータとプロットビデオを重畳表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航跡データ及びプ
ロットビデオを表示するレーダ表示装置に関し、特にラ
スタスキャン方式におけるプロットビデオの表示方式に
特徴を有するレーダ表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーダ装置で検出された航跡デー
タ及びプロットビデオを表示するレーダ表示装置では、
ランダムアクセス方式により上記航跡データ及びビデオ
のプロットデータが表示される。図５には、従来のこの
種のレーダ表示装置の表示例が示されている。

【０００３】図５（Ａ）において、航空機の航跡デー
タ、四角印で示される１次レーダのレーダビデオのプロ
ットデータ及び三角印で示される２次レーダビデオのプ
ロットデータがＣＲＴ画面上に表示されている。このと
き、航跡データは、チラツキを防止するため２５〜６０
Ｈｚの繰り返し周期で表示され、レーダビデオから得ら
れたプロットデータ（１次、２次レーダのビデオ検出デ
ータ）は、レーダの回転周期（約４〜１２秒）毎に得ら
れたデータをデジタル化し、１〜６スキャン（レーダの
回転）過去のデータと合わせて表示することにより過去
の状態の視認を可能としている。図５（Ｂ）には、ＣＲ
Ｔ画面上の輝度レベルの時間的変化が示されており、＃
１、＃２、…、＃９の順に数１０ミリ秒の間隔を空け、
また全体が約２秒毎に繰り返し表示されており、ＣＲＴ
の残像現象を利用して、躍動的な表示が可能となる。

【０００４】また、他のレーダ表示方式として、プロッ
トデータを検出する毎に順次データを表示し、数１０〜
数１００秒毎に一括消去または手動操作により一括消去
するような表示方式も実用化されている。

【０００５】更に、特開平３−１０２２７９号には、ビ
デオデータの１スキャンデータを記憶し、過去のスキャ
ンデータと比較し、ビデオ強度の傾きを検出して航跡デ
ータの追尾処理を行う装置が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のレーダ表示装置では、ランダムアクセス方式でデ
ータが表示されており、視認性の良いプロットデータを
表示できるものの、次のような問題が生ずる。すなわ
ち、ランダムアクセス方式の場合、表示データと表示時
間がほぼ比例するので、チラツキのない表示を得るに
は、ＣＲＴの残光時間を考慮して２５〜６０Ｈｚ程度の
繰り返し表示、高速処理が必要になり、そのためには回
路規模や電力が大きくなり高価格となってしまう。した
がって地形、航空路、航空機リスト、塗りつぶし表示等
々、表示データが多くなると表示できなくなる。

【０００７】また、ランダムアクセス方式による従来の
レーダ表示装置では、運用上の観点から必須であるカラ
ー表示が困難である。ペネトレーション方式のＣＲＴで
カラー表示は可能ではあるが、表示色は４〜５色に限定
される。シャドウマスク方式のＣＲＴでも大型ＣＲＴを
用いた場合においてはコンバージェンス補正回路等が複
雑になり非現実的である。

【０００８】更に、従来のラスタスキャン方式では、順
次プロットデータを重畳表示しているので、ランダムア
クセス方式による躍動感あふれるプロットデータ表示と
比較すると、過去のレーダスキャン毎にプロットデータ
に表示上の差異がなく、視認性の面で劣る。

【０００９】更にまた、ランダムアクセス方式と同様な
グラフィック表示を実現する場合、従来のグラフィック
描画方式では、描画時間、表示データ量に制約がある。
つまり、グラフィック表示のためには、ラスタスキャン
表示方式の場合、ＣＲＴ画面上の画素に一対一に対応デ
ータを一時的にフレームメモリに書き込んでいるが、躍
動感あふれる表示を実現するためには、輝度レベルを変
化させたデータの消去、書き込みを繰り返し高速に記
憶、読み出しすることによる描画処理が必要となり、デ
ータ量に制約を生じる。

【００１０】また、特開平３−１０２２７９号に開示さ
れている表示装置は、ビデオ強度の傾きを検出して航跡
データの追尾処理を行うものであるが、視認性の面で問
題が残る。

【００１１】そこで本発明の目的は、躍動感あふれるプ
ロットデータの表示を簡単なハードウェアの追加により
可能とするレーダ表示装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述課題を解決するた
め、本発明の一形態によるレーダ表示装置は、レーダデ
ータをラスタスキャン方式により航跡データ等のデジタ
ルデータとレーダビデオのプロットデータを重畳して表
示するレーダ表示装置において、２つのプロットフレー
ムメモリを設け、前記２つのプロットフレームメモリに
対する前記プロットデータの書き込み、読み出し制御を
切替スイッチを介して行い、前記プロットフレームメモ
リの読み出し／書き込み制御動作期間をプロットデータ
画面表示期間と、前記期間に読み出されたデータを所定
の減衰率で減衰したデータを他方のプロットフレームメ
モリに同期して書き込む期間とに動作分割し、前記制御
動作を周期的に切り替えてプロットデータを出力するこ
とによりデジタルデータとプロットビデオを重畳表示す
るように構成される。

【００１３】ここで、前記プロットデータの表示周期、
フレーム周期及び減衰率の少なくとも一つを可変とする
ができる。

【００１４】また、本発明の他の形態によるレーダ表示
装置は、レーダデータをラスタスキャン方式により航跡
データ等のデジタルデータとレーダビデオのプロットデ
ータを重畳して表示するレーダ表示装置において、第１
と第２のメモリを設け、一方のメモリにフレーム毎に前
記プロットデータを書き込み、前記第１のメモリから読
み出したプロットデータを表示装置に表示するととも
に、前記読み出したプロットデータの輝度レベルを所定
の減衰率で減衰させて前記第２のメモリに書き込み、次
のフレームで前記第２のメモリから読み出したプロット
データを表示装置に表示するとともに、前記読み出した
プロットデータの輝度レベルを所定の減衰率で減衰させ
て前記第１のメモリに書き込み、以後上記動作を繰り返
すように構成される。

【００１５】上記において、前記減衰は乗算用ＲＯＭを
用いて行うことができ、また、前記読み出しはラスタス
キャン方式のタイミングで行われ、書き込みはランダム
アクセスで行うことができる。

【００１６】本発明では、２つのプロットフレームメモ
リを用い、一つのプロットフレームメモリからラスタス
キャン方式のタイミングでデータを読み出して画面上に
表示しながら且つ、例えば、ＲＯＭを用いて該データの
輝度レベルをある減衰率で減衰させて他方のフレームメ
モリに描画（画面コピー）する。この画面コピーにより
輝度レベルを低下できることから、プロット描画プロセ
ッサは送られてくるプロットデータを描画することのみ
の処理を実行すれば良く、ラスタスキャンの垂直同期信
号のタイミングでプロットフレームメモリの書き込み／
読み出しを切り替えれば、躍動感のあふれるプロットデ
ータ表示を簡易な回路の付加で実現できる。また、デジ
タル処理のため、各プロットデータの書き込み期間、繰
り返し期間、減衰率は任意に設定できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態例につい
て画面を参照しながら詳細に説明する。本発明の一実施
形態の構成ブロック図を示す図１を参照すると、本実施
形態は、航空機データを検出するレーダ装置１００と、
レーダ装置１００で検出されたレーダビデオから航空機
の目標を検出し、航跡判定、追尾処理等を行う信号処理
装置２００と、航跡データ、プロットデータ、マップ、
リスト等をＣＲＴ画面上に表示するレーダ表示装置３０
０を備えて構成される。

【００１８】レーダ表示装置３００は、ＣＲＴ画面上に
表示すべきデータを処理するＣＰＵ３０１、航跡デー
タ、マップ、リスト等のデジタルデータを描画するため
の描画プロセッサ３０２、グラフィックフレームメモリ
３０３、ＣＰＵ３０１で処理されたプロットデータを表
示処理するプロット描画プロセッサ３０６、切替スイッ
チ３０７，３１２、プロットフレームメモリ３０８と３
０９、画面データの輝度減衰率を決定するＲＯＭ３１０
と３１１、グラフィックフレームメモリ３０３及びプロ
ットフレームメモリ３０８と３０９からラスタスキャン
方式のタイミングで順次読み出されたデータの色、輝度
レベルを決定し、アナログビデオに変換するＬＵＴ＆Ｄ
ＡＣ３０４、ＬＵＴ＆ＤＡＣ３０４からの出力データ
（航跡データ、プロットデータ）を表示するＣＲＴ３０
５とを有する。

【００１９】図１に示す装置の動作を以下説明する。航
空現況をＰＰＩ方式にて走査し航空機等の存在状況を示
すレーダ装置１００で検出されたノイズを含んだレーダ
ビデオデータは、信号処理装置２００において、ノイズ
が除去され、航跡データが検出され、プロットデータの
検出、追尾処理等が行われる。ＣＰＵ３０１では、信号
処理装置１００から出力される航跡データ、マップ、リ
スト等のデジタル表示データ系の表示を行うため、デジ
タル描画データを作成して描画プロセッサ３０６に出力
する。描画プロセッサ３０６は、ＣＲＴ３０５の画面上
の表示画素に一対一に対応する画素メモリを有するグラ
フィックフレームメモリ３０３にデータを書き込む（描
画処理）ための描画データを作成し、グラフィクフレー
ムメモリ３０３に航跡データ等を書き込む。

【００２０】グラフィックフレームメモリ３０３から
は、ラスタスキャン方式のタイミングで順次デジタル表
示データが読み出され、ＬＵＴ＆ＤＡＣ３０４に出力す
る。ＬＵＴ＆ＤＡＣ３０４は、ルックアップテーブル＆
デジタル／アナログコンバータの略で、前述のように、
表示データの色、輝度レベルを決定し、得られたアナロ
グビデオ信号をＣＲＴ３０５に出力する。ＬＵＴ＆ＤＡ
Ｃ３０４は、また、プロットフレームメモリ３０８と３
０９から同時タイミングで読み出したプロット表示デー
タを切替スイッチ３１２を介して受け、ＬＵＴ＆ＤＡＣ
３０４からのアナログビデオと合成して出力する。ＣＲ
Ｔ３０５は、ＬＵＴ＆ＤＡＣ３０４からの出力信号を受
け、航跡データ、プロットデータをラスタスキャン方式
により画面上に表示する。

【００２１】ＣＰＵ１２からのプロットデータは、プロ
ット描画プロセッサ３０６で上述のようなプロット描画
処理が施され、切替スイッチ３０７を介してプロットフ
レームメモリ３０８または３０９にプロットデータとし
て書き込まれる。切替スイッチ３０７は、表示・描画／
画面コピー期間に切り替えるためのスイッチであり、そ
の動作を図２を参照して説明する。図２には、フレーム
毎のプロットフレームメモリ３０８と３０９へのデータ
書込態様が示されている。フレームは、ラスタスキャン
方式の垂直同期期間であり、一般に６０Ｈｚの繰り返し
周波数であることから、約１７ミリ秒の期間に相当す
る。

【００２２】図２において、ハイレベル期間がＣＲＴ３
０５に表示する及びプロット描画プロセッサ３０６から
のプロット描画データを書き込む期間（Ｔ１）を示し、
ローレベル期間がプロットフレームメモリ３０８または
プロットフレームメモリ３０９の読み出し期間にプロッ
トフレームメモリ３０９またはプロットフレームメモリ
３０８に一定の減衰率（１以下の定数）で乗算した値を
ＲＯＭ３１０（ＲＯＭ３１１）で計算して書き込む期間
（Ｔ２）を示す。この書き込みは、以下、画面コピーと
称する。プロットフレームメモリ３０８と３０９は、画
像メモリであり、ラスタスキャン方式のタイミングで読
み出しが行われ、ランダムアクセス書き込みが行われ、
ラスタスキャン方式のタイミングでシリアル書き込みの
ポートを有している。そして、プロットデータの書き込
み時はランダムアクセスポートを利用して書き込み、画
面コピーはシリアルポートを利用する。

【００２３】この処理を図３を参照して説明すると、先
ず、プロットフレームメモリ３０８にプロットデータを
表示する（ステップＳ１）。図中、＃に付与されている
数字が輝度レベルを示し、ここでは最大＃１０で示され
ている。このステップＳ１の期間は画面表示及びプロッ
ト描画プロセッサ３０６からのプロットデータ描画期間
である。ステップＳ２では、ステップＳ１で画面表示・
描画を実行している期間に、ＣＲＴ３０５へ読み出すタ
イミングと同時に、読み出しデータに１以下の減衰率で
乗算した値をプロットフレームメモリ３０９に画面コピ
ーする。ステップＳ３では、切替スイッチ３０７を切り
替え、プロットフレームメモリ３０９にプロットデータ
を書き込むとともにＣＲＴ３０５に読み出しも画面表示
データを出力する。続いて、ステップＳ４において、ス
テップＳ３で読み出しているデータを一定の減衰率で乗
算しプロットフレームメモリ３０８に画面コピーを行
う。

【００２４】以下同様な処理を繰り返し行うことによ
り、図４に示すようなプロットデータ表示が得られる。
図４において、プロットデータの描画周期及び切替スイ
ッチ３０７の周期、ＲＯＭ３１０データ内容をＣＰＵ３
０１で制御することにより、減衰カーブ、プロットデー
タ表示周期、プロット減衰期間を自由に設定することが
できる。図４（Ａ）の四角印及び三角印は、図５（Ａ）
と同様な表示を示し、航跡データは従来の方式で表示し
ている。＃１から＃５に向かう矢印の方向で輝度が明る
く見えるようになる。図４（Ｂ）において、プロットデ
ータ表示周期がＮ秒で示され、プロット減衰期間がＭミ
リ秒で示され、減衰カーブは、図４の輝度レベルの低減
率で表されることになる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるレー
ダ表示装置では、２つのプロットフレームメモリを用い
て画面表示・描画／画面コピーを繰り返し実行している
ので、等価的にＣＲＴの残光特性を模擬して表示でき、
ランダムストローク方式のプロットデータ表示と同等な
表示が可能となる。

【００２６】また、ＣＰＵ、プロット描画プロセッサに
負荷をかけず、高速に同等の表示が可能となる。因み
に、ＣＰＵ、プロット描画プロセッサに負荷をかけず
に、高速に同等の表示が可能となる。図４に、ＣＰＵ、
プロット描画プロセッサのみで実行するならば、減衰率
で輝度レベルを低減させたプロットデータを演算し、減
衰カーブで決定する回数を描画する必要がある。例え
ば、仮に最高輝度レベルが２５６で２秒間隔で、輝度レ
ベルが０になるようにするには、約１１８回の描画が必
要となるが（２秒÷１７ミリ秒）、本発明では、画面コ
ピー時に合わせて減衰率の乗算及び描画を実行するので
１回の描画で所定の輝度レベルの減衰が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーダ表示装置を適用した実施形態を
示す構成ブロック図である。

【図２】本発明の実施形態における表示・描画／描画デ
ータコピー動作のタイミングチャートである。

【図３】本発明の実施形態における表示・描画／描画デ
ータコピーを説明するための図である。

【図４】本発明の実施形態例で得られるレーダ表示画面
例を示す図である。

【図５】従来のレーダ表示画面の表示例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１００ レーダ装置 ２００ 信号処理装置 ３００ レーダ表示装置 ３０１ ＣＰＵ ３０２ 描画プロセッサ ３０３ グラフィックフレームメモリ ３０４ ＬＵＴ＆ＤＡＣ ３０５ ＣＲＴ ３０６ プロット描画プロセッサ ３０７、３１２ 切替スイッチ ３０８、３０９ プロットフレームメモリ ３１０、３１１ ＲＯＭ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーダデータをラスタスキャン方式により
   航跡データ等のデジタルデータとレーダビデオのプロッ
   トデータを重畳して表示するレーダ表示装置において、 ２つのプロットフレームメモリを設け、前記２つのプロ
   ットフレームメモリに対する前記プロットデータの書き
   込み、読み出し制御を切替スイッチを介して行い、前記
   プロットフレームメモリの読み出し／書き込み制御動作
   期間をプロットデータ画面表示期間と、前記期間に読み
   出されたデータを所定の減衰率で減衰したデータを他方
   のプロットフレームメモリに同期して書き込む期間とに
   動作分割し、前記制御動作を周期的に切り替えてプロッ
   トデータを出力することにより前記デジタルデータとプ
   ロットビデオを重畳表示することを特徴とするレーダ表
   示装置。
2. 【請求項２】前記プロットデータの表示周期、フレーム
   及び減衰率の少なくとも一つを可変とする請求項１に記
   載のレーダ表示装置。
3. 【請求項３】レーダデータをラスタスキャン方式により
   航跡データ等のデジタルデータとレーダビデオのプロッ
   トデータを重畳して表示するレーダ表示装置において、 第１と第２のメモリを設け、一方のメモリにフレーム毎
   に前記プロットデータを書き込み、前記第１のメモリか
   ら読み出したプロットデータを表示装置に表示するとと
   もに、前記読み出したプロットデータの輝度レベルを所
   定の減衰率で減衰させて前記第２のメモリに書き込み、
   次のフレームで前記第２のメモリから読み出したプロッ
   トデータを表示装置に表示するとともに、前記読み出し
   たプロットデータの輝度レベルを所定の減衰率で減衰さ
   せて前記第１のメモリに書き込み、以後上記動作を繰り
   返すことを特徴とするレーダ表示装置。
4. 【請求項４】前記減衰は乗算用ＲＯＭを用いて行われる
   請求項１または２に記載のレーダ表示装置。
5. 【請求項５】前記読み出しはラスタスキャン方式のタイ
   ミングで行われ、書き込みはランダムアクセスで行われ
   る請求項１乃至４に記載のレーダ表示装置。