JPH10123231A - レーダ映像表示方法及びレーダ映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示のダイナミックレンジ等の所定の閾値を
越えるレーダ受信信号の情報を表示することのできるレ
ーダ映像表示方法及びレーダ映像表示装置を提供する。 【解決手段】 表示のダイナミックレンジに相当する振
幅範囲でレーダ受信信号を記録する標準映像フレームメ
モリ手段１５と、表示のダイナミックレンジを越える振
幅範囲のレーダ受信信号を記録する大振幅信号フレーム
メモリ手段１７と、大振幅信号フレームメモリ手段１７
の信号を極座標で読み出して方位方向に拡大処理して拡
大映像フレームメモリ手段１９に書き込む方位拡大処理
手段１８と、前記第１及び第３のフレームメモリ手段か
ら読み出された信号のうち大きい振幅値を選択し表示装
置に出力する映像合成手段２０と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ映像表示方
法及びレーダ映像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーダ映像表示装置であるラスタ
ースキャンレーダ映像表示装置の構成を図５に示す。従
来のラスタースキャンレーダ映像表示装置では、レーダ
装置からのレーダビデオ信号を量子化手段３１で離散的
に量子化された時系列信号、即ちデジタルビデオ信号に
変換し、送信パルスのタイミングごとにバッファメモリ
手段３２に記憶する。

【０００３】バッファメモリ手段３２に記憶されたデジ
タルビデオ信号は書き込みアドレス発生手段３４の制御
によって標準映像フレームメモリ手段３５に書き込まれ
る。標準映像フレームメモリ手段３５は、レーダ映像を
表示ＣＲＴ２１に表示するための１画面分のデータを蓄
積するフレームメモリであり、表示ＣＲＴ２１の水平、
垂直掃引に対応した直交座標のアドレスを有する構成と
なっている。標準映像フレームメモリ手段３５によっ
て、極座標によって得られるレーダビデオ信号を表示Ｃ
ＲＴ２１の直交座標に変換することができる。

【０００４】書き込みアドレス発生手段３４は、バッフ
ァメモリ手段３２からの出力信号が得られたときのレー
ダ装置のアンテナ方位に対応して、映像中心位置から映
像外周に向かって極座標でアドレスを発生し、このアド
レスに従って、標準映像フレームメモリ手段３５へバッ
ファメモリ手段３２からの出力信号が書き込まれる。即
ち、アドレスは、

【０００５】

【数１】Ｘ＝Ｘc ＋ Ｒ・cosθ （１） Ｙ＝Ｙc ＋ Ｒ・sinθ （２） と表される。ここにＸ，Ｙは書き込みアドレス発生手段
３４から出力されるアドレス値，Ｘc，Ｙcは映像中心ア
ドレス、θはアンテナ方位角度、Ｒは書き込み信号すな
わちバッファメモリ手段３２からの出力信号の距離に対
応する。

【０００６】標準映像フレームメモリ手段３５に書き込
まれたデータは、読み出しアドレス発生手段３３から発
生されるアドレス値に従って読み出され、表示ビデオ信
号として表示ＣＲＴ２１に送られる。このアドレス値は
表示ＣＲＴ２１の走査線の掃引タイミングに同期して発
生する。以上の構成によって従来のラスタースキャンレ
ーダ映像表示装置においては、アンテナ回転周期が２〜
３秒程度の低速で回転するレーダ映像であっても、得ら
れるレーダビデオ信号を一旦標準映像フレームメモリ手
段３５に記憶して高速に表示ＣＲＴ２１の掃引に従って
読み出すことによって、高輝度にレーダ映像を表示する
ことが可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ラスタースキャンレーダ映像表示装置においては、不要
信号、特にシークラッタやレインクラッタ中の船舶など
の目標映像を識別表示することが困難であったり、映像
中心付近の目標映像を観測者に認識し易く表示すること
が困難であったため、レーダ映像の情報を十分に表示す
る性能が得られていないという問題がある。

【０００８】まず、各種クラッタ中の目標映像の識別表
示が困難になる理由を説明する。例えば、船舶用レーダ
装置においては、自船の全周囲、数十メートルの距離か
ら１００ｋｍ程度の範囲に存在する船舶等を監視できる
ことが要求され、また、観測対象となる目標はレーダ反
射断面積で数平方メートルのブイから数万平方メートル
の大型船まで様々となっている。ここで、レーダ装置で
用いられているマイクロ波の反射電力は、一般に反射目
標のレーダ反射断面積に比例し、距離の４〜７乗に反比
例する。従ってレーダ装置で受信されるマイクロ波反射
信号のダイナミックレンジは広く、レーダシステムの受
信系としては約９０〜１００ｄＢ程度のダイナミックレ
ンジが要求される。一方、レーダ映像を表示する表示Ｃ
ＲＴ（レーダ表示装置）はその蛍光体の特性及び観測者
（人間）の視覚特性の制限から約１５ｄＢ程度のダイナ
ミックレンジしかとれず、この狭いダイナミックレンジ
の中に受信された広いダイナミックレンジの信号を変換
して映像を表示することになる。

【０００９】例えば、距離の変化に対してはＳＴＣと呼
ばれる時間と共にレーダ受信機のゲインを変化させる処
理が施される。ＳＴＣでは、自船近くの信号に対してレ
ーダ受信機のゲインを絞り、時間と共に受信機のゲイン
を大きくすることによって、自船近くのシークラッタ信
号と目標信号がちょうど表示のダイナミックレンジの中
に入るように調整し識別可能となるようにするものであ
る。図６の1)はレーダ受信機から出力されるレーダ受信
信号を表しており、表示のダイナミックレンジで観測す
ると領域Ａに位置する信号はすべて飽和信号となりその
中に存在する目標信号を識別して表示することができな
い。これに対して、図６の2)はＳＴＣゲイン特性を表し
ており、1)に示したレーダ受信信号に作用させて、自船
近傍の反射信号レベルを抑えた信号に変換すると、図６
の3)に示したように、表示のダイナミックレンジ内にク
ラッタ信号と目標信号とが強度差のある信号として含ま
れるため、ある程度の目標映像を識別して表示すること
が可能となる。

【００１０】しかしながら、この表示方法であっても、
表示のダイナミックレンジ内で受信信号をクリッピング
して表示するため、シークラッタと目標信号の信号強度
差が明確になるように調整することは困難となる。図６
の3)においても、目標信号とその後に続く２つのシーク
ラッタ信号のパルスは、信号強度差がわずかとなり、表
示のダイナミックレンジ内で識別することが困難になっ
ている。即ち、目標信号が本来持っている振幅情報が表
示のダイナミックレンジによって制限されクリッピング
されてしまうため、表示の情報として有効に利用されて
いないことになっている。

【００１１】次に、映像中心付近の目標信号を観測者に
認識し易く表示することが困難になる理由を説明する。
レーダ映像は先に説明したように、アンテナ回転に従っ
て受信信号を極座標系に従って描画する。例えば、レー
ダアンテナの水平ビームパターンに比べて小さな目標
は、ほぼ水平ビームパターン相当の広がりを持って映像
表示が行われる。図７はその表示映像例を示しており、
遠距離の目標Ａは幅の広い映像として表示されるため認
識することが容易であるのに対し、近距離の目標Ｂは幅
の狭い映像として表示されるため、認識することが困難
になる。特に、ラスタースキャンレーダ映像表示装置に
おいては、極座標データを直交座標で構成される標準映
像フレームメモリ手段３５に記憶するため、標準映像フ
レームメモリ手段３５の分解能が不十分であったり、座
標変換の演算誤差などにより近距離映像がいっそう細く
見にくい映像となることがあるという問題がある。

【００１２】本願発明は、以上の問題点に鑑みなされた
もので、請求項１ないし請求項１４記載の発明は、ある
条件に該当するレーダ受信信号に対して、方位方向への
拡大を行うことにより、従来、十分に表示されなかった
レーダ映像の情報を表示することができるレーダ映像表
示方法及びレーダ映像表示装置を提供することを目的と
する。

【００１３】また、請求項３及び請求項９、１１、１２
記載の発明の目的は、表示のダイナミックレンジを越え
るレーダ受信信号に対して方位方向への拡大を行うこと
により、従来、十分に表示されなかったレーダ受信信号
の振幅情報を表示することができるレーダ映像表示方法
及びレーダ映像表示装置を提供することである。また、
請求項５、６及び請求項１３、１４記載の発明の目的
は、観測目標への距離が近づいても、方位方向に狭くな
らないようにすることができるレーダ映像表示方法及び
レーダ映像表示装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項１記載の発明は、レーダ受信信号
を受けてレーダ表示装置にレーダ映像を表示するレーダ
映像表示方法であって、レーダアンテナからの距離Ｒ及
びレーダアンテナの方位θに対応して得られるレーダ受
信信号の振幅値が、所定の閾値を越えるかどうかを判定
し、レーダ受信信号が所定の閾値を越えない振幅値を持
つ場合には、そのレーダ受信信号からその距離Ｒ１及び
方位θ１における標準映像信号を生成し、レーダ受信信
号が所定の閾値を越える振幅値を持つ場合には、そのレ
ーダ受信信号からその距離Ｒ２及び方位θ２における標
準映像信号を生成すると共にその方位方向に拡大するた
めの拡大映像信号を生成し、ほぼ同じ距離Ｒ２で且つ前
記方位θ２近傍の方位θ３（≠θ２）における標準映像
信号を前記生成された拡大映像信号を用いて修正するこ
とにより方位方向に拡大する処理を行い、前記標準映像
信号及び修正された標準映像信号に基づき前記レーダ表
示装置でレーダ映像を表示することを特徴とする。

【００１５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のものにおいて、前記レーダ受信信号から標準映像信
号を生成する際に、レーダ受信信号が所定の閾値を越え
ない場合には、そのレーダ受信信号の振幅値を持つ標準
映像信号を生成し、レーダ受信信号が所定の閾値を越え
る場合には、閾値以下の所定の振幅値を持つ標準映像信
号を生成することを特徴とする。

【００１６】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載のものにおいて、前記閾値は、レーダ表示装置の表示
のダイナミックレンジの最大値であることを特徴とす
る。また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいず
れかに記載のものにおいて、前記方位方向に拡大する処
理は、前記閾値を越える量が多いと拡大される方位方向
の範囲が大きくなるように拡大することを特徴とする。

【００１７】また、請求項５記載の発明は、請求項１〜
４のいずれかに記載のものにおいて、前記方位方向に拡
大する処理は、距離Ｒ２が小さいと拡大される方位方向
の範囲が大きくなるように拡大することを特徴とする。
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか
に記載のものにおいて、前記方位方向に拡大する処理
は、距離Ｒ２が所定の距離より小さい場合のみ行うこと
を特徴とする。

【００１８】また、請求項７記載の発明は、レーダ受信
信号を受けてレーダ表示装置にレーダ映像を表示するレ
ーダ映像表示装置であって、レーダアンテナからの距離
Ｒ及びレーダアンテナの方位θに対応して得られるレー
ダ受信信号の振幅値が、所定の閾値を越えるかどうかを
判定し、レーダ受信信号から標準映像信号を生成すると
共に、所定の閾値を越えるレーダ受信信号からは大振幅
信号を生成して出力する振幅判定手段と、標準映像信号
を記録する標準映像フレームメモリ手段と、大振幅信号
を記録する大振幅信号フレームメモリ手段と、前記大振
幅信号からそのレーダ受信信号に対応する距離とほぼ同
じ距離で対応する方位の近傍の方位に対応する拡大映像
信号を生成することにより大振幅信号を方位方向に拡大
処理する方位拡大処理手段と、前記拡大映像信号を記録
する拡大映像フレームメモリ手段と、前記標準映像フレ
ームメモリ手段に記録された標準映像信号と、前記拡大
映像フレームメモリ手段に記録された拡大映像信号とか
ら表示ビデオ信号を合成し、該表示ビデオ信号を前記レ
ーダ表示装置へ出力する映像合成手段と、を備えること
を特徴とする。

【００１９】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載のものにおいて、前記振幅判定手段は、レーダ受信信
号が所定の閾値を越えない場合には、そのレーダ受信信
号の振幅値を持つ標準映像信号を生成し、レーダ受信信
号が所定の閾値を越える場合には、閾値以下の所定の振
幅値を持つ標準映像信号を生成することを特徴とする。

【００２０】また、請求項９記載の発明は、請求項８記
載のものにおいて、前記閾値は、レーダ表示装置の表示
のダイナミックレンジの最大値であることを特徴とす
る。また、請求項１０記載の発明は、請求項７〜９のい
ずれかに記載のものにおいて、前記方位方向への拡大処
理は、前記閾値を越える量の多いほど方位方向の拡大量
が多くなるように拡大することを特徴とする。

【００２１】また、請求項１１記載の発明は、レーダ受
信信号を受けてレーダ表示装置にレーダ映像を表示する
レーダ映像表示装置であって、レーダ受信信号を、レー
ダ表示装置の表示のダイナミックレンジを含み且つそれ
以上の振幅範囲の信号値に量子化することができるレー
ダビデオ信号量子化手段（１１）と、表示のダイナミッ
クレンジに相当する振幅範囲でレーダ受信信号を記録す
る第１のフレームメモリ手段（１５）と、表示のダイナ
ミックレンジを越える振幅範囲のレーダ受信信号を記録
する第２のフレームメモリ手段（１７）と、前記第１及
び第２のフレームメモリ手段に対して、レーダのスイー
プ毎にレーダビデオ信号量子化手段で量子化されたスイ
ープ信号をレーダアンテナの方位に従って極座標で書き
込む制御を行う書込制御手段（１４）と、前記書き込み
手段によって書き込まれた第２のフレームメモリ手段の
信号を極座標で読み出して方位方向に拡大処理して第３
のフレームメモリ手段（１９）に書き込むフィルタ処理
手段（１８）と、前記第１及び第３のフレームメモリ手
段に記録された信号をレーダ表示装置に出力するために
直交座標に従って読み出す制御を行う読出制御手段（１
６）と、前記第１及び第３のフレームメモリ手段から読
み出された信号から表示ビデオ信号を合成し、レーダ表
示装置に出力する映像合成手段（２０）と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００２２】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
１記載のものにおいて、前記方位方向への拡大処理は、
表示のダイナミックレンジを越える量の多いほど方位方
向の拡大量が多くなるように拡大することを特徴とす
る。また、請求項１３記載の発明は、請求項７〜１２の
いずれかに記載のものにおいて、前記方位方向への拡大
処理は、距離Ｒ２が近い方が方位方向の拡大量が多くな
るように拡大することを特徴とする。

【００２３】また、請求項１４記載の発明は、請求項７
〜１３のいずれかに記載のものにおいて、前記方位方向
への拡大処理は、距離Ｒ２が所定の距離より小さい場合
のみ行うことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる
レーダ映像表示方法を実行するレーダ映像表示装置のブ
ロック図である。レーダ映像表示装置１０は、ラスター
スキャンレーダ映像表示装置であって、量子化手段１
１、バッファメモリ手段１２、振幅判定手段１３、書き
込みアドレス発生手段１４、標準映像フレームメモリ手
段１５、読み出しアドレス発生手段１６、大振幅信号フ
レームメモリ手段１７、方位拡大処理手段１８、拡大映
像フレームメモリ手段１９及び映像合成手段２０を備え
ている。

【００２５】図示しないレーダ装置のレーダ受信機から
送信トリガに同期して送られてくるレーダビデオ信号
（レーダ受信信号）は、量子化手段１１に入力され、こ
こで、離散的に量子化された時系列信号、即ちデジタル
ビデオ信号に変換される。ここで、レーダビデオ信号の
量子化される信号の振幅範囲は、従来装置の量子化手段
３１では映像表示に必要となる狭い振幅範囲であった
が、この量子化手段１１では、映像表示に必要となる信
号振幅範囲を含み、且つそれ以上の広い振幅範囲とする
（図２の量子化信号範囲で示す）。量子化分解能（量子
化された信号のビット幅）を充分に取ることができれ
ば、量子化する信号の振幅範囲として、レーダ受信機か
らのレーダビデオ信号の最小信号から最大信号レベルま
でを総て含むものとすると良い。また、量子化分解能を
充分に取ることができなければ、レーダ受信機のレーダ
ビデオ信号の信号振幅範囲の中で任意に設定したもので
良い。その際に、映像表示に必要となる量子化分解能と
後述する方位拡大処理の効果の点で最良の量子化対象と
なる信号の振幅範囲を決定することが好ましい。

【００２６】量子化手段１１からのデジタルビデオ信号
はスイープ毎（送信トリガ毎）に一旦、バッファメモリ
手段１２に記憶され、振幅判定手段１３を経由して、標
準映像フレームメモリ手段１５及び大振幅信号フレーム
メモリ手段１７に書き込まれる。バッファメモリ手段１
２は送信トリガのタイミングと標準映像フレームメモリ
手段１５及び大振幅信号フレームメモリ手段１７にデジ
タルビデオ信号を書き込むタイミングを調整するバッフ
ァメモリの機能を果たしている。但し、標準映像フレー
ムメモリ手段１５及び大振幅信号フレームメモリ手段１
７の書き込みタイミングが量子化手段１１からのデジタ
ルビデオ信号の読み出しタイミングで動作可能であれば
バッファメモリ手段１２は構成要素として省略すること
が可能である。

【００２７】振幅判定手段１３において、バッファメモ
リ手段１２からの出力信号であるバッファ出力信号の振
幅値が、表示のダイナミックレンジを越えるかどうか判
定され、この判定結果に応じて、「標準映像信号」と
「大振幅信号」とに分離して出力される。「標準映像信
号」とは、バッファ出力信号を表示のダイナミックレン
ジでクリッピングした信号に相当し、バッファ出力信号
の振幅値が表示のダイナミックレンジの最大値以下であ
ればそのままの振幅情報を持った信号とし、表示のダイ
ナミックレンジの最大値より大きければ表示のダイナミ
ックレンジの最大振幅レベルの信号とする。この信号
は、従来のレーダ映像表示装置に用いられたデータと等
価のものとなる。一方、「大振幅信号」とは、バッファ
出力信号の振幅値が表示のダイナミックレンジ以下のと
きにはゼロ、ダイナミックレンジより大きいときには、
バッファ出力信号から表示のダイナミックレンジの最大
振幅レベルを差し引いた信号、即ち、表示のダイナミッ
クレンジを越える信号の振幅情報を有する多値信号とす
る。

【００２８】標準映像信号は標準映像フレームメモリ手
段１５へ、更に、大振幅信号は大振幅信号フレームメモ
リ手段１７へ、書き込みアドレス発生手段１４の制御に
従って書き込まれる。標準映像フレームメモリ手段１５
は、レーダ映像を表示ＣＲＴ２１（レーダ表示装置）に
表示するための１画面分のデータを記録し蓄積するフレ
ームメモリであり、表示ＣＲＴ２１の水平、垂直掃引に
対応した直交座標のアドレスを有する構成となってい
る。標準映像フレームメモリ手段１５によって、極座標
によって得られるレーダビデオ信号を表示ＣＲＴ２１の
直交座標に変換する。

【００２９】大振幅信号フレームメモリ手段１７は、標
準映像フレームメモリ手段１５と同様、直交座標のアド
レスを有する構成となっており、大振幅信号を一旦記憶
し、後述の方位拡大処理を行うためのデータを提供する
ものである。大振幅信号フレームメモリ手段１７は標準
映像フレームメモリ手段１５と同一の領域のデータを記
憶するようにしてもよいし、特にクラッタとの識別が困
難であり、且つ、目標映像が細くなるために認識が困難
となる映像中心付近部分の限られた領域のデータのみ記
憶するように構成してもよい。尚、ここで映像中心付近
部分とは、極座標で描画されるレーダ映像の中心付近の
ことを意味している。

【００３０】書き込みアドレス発生手段１４は、振幅判
定手段１３からの出力信号が得られたときのレーダ装置
のアンテナ方位に対応して、映像中心位置から映像外周
に向かって極座標でアドレスを発生する。このアドレス
に従って、標準映像フレームメモリ手段１５及び大振幅
信号フレームメモリ手段１７へ振幅判定手段１３からの
出力信号が書き込まれる。即ち、アドレスは、

【００３１】

【数２】Ｘ＝Ｘc ＋ Ｒ・cosθ （１’） Ｙ＝Ｙc ＋ Ｒ・sinθ （２’） で表される。ここにＸ，Ｙは書き込みアドレス発生手段
１４から出力されるアドレス値，Ｘc，Ｙcは映像中心ア
ドレス、θはアンテナ方位角度、Ｒは書き込み信号すな
わち振幅判定手段１３からの出力信号の距離、即ち、レ
ーダアンテナからの距離に対応する。

【００３２】方位拡大処理手段１８は、大振幅信号フレ
ームメモリ手段１７に書き込まれた大振幅信号を読み出
して方位方向に映像を拡大するフィルタ処理を施して、
その結果得られた「拡大映像信号」を、拡大映像フレー
ムメモリ手段１９に書き込む機能を有するものである。
このフィルタ拡大処理の為の大振幅信号の読み出し方法
は、映像中心座標から極座標で読み出される。その方位
は、書き込みアドレス発生手段１４によって書き込まれ
る方位に比べ、例えば１８０度相当、または９０度相当
の遅れをもって読み出される。即ち、大振幅信号が確実
に大振幅信号フレームメモリ手段１７に書き込まれた後
にそのデータを極座標で再び読み出して方位方向の拡大
処理を施すことになる。以下、この同一方位で映像中心
から映像外周に向かって極座標で大振幅信号フレームメ
モリ手段１７から読み出されるこの信号のことを「読み
出しスイープ信号」と呼ぶことにする。

【００３３】方位方向の拡大処理の具体的な方法として
は、以下のものが考えられる。即ち、大振幅信号フレー
ムメモリ１７の大振幅信号を極座標で読み出して、連続
する読み出しスイープ信号の同一距離にあるデータ間で
再帰形、または非再帰形のフィルタを施すことによって
映像の拡大を図ることができる。再帰形フィルタの一例
としては、読み出しスイープ信号の各距離データ毎に、
以下の演算アルゴリズムに基づきフィルタ処理を施す。

【００３４】

【数３】 Ｓr（ｉ）＝Ｋr・Ｓr（ｉ−１）＋Ｄr（ｉ） （３） ここにＤrは読み出しスイープ信号、Ｋr（＜１）はフィ
ルタ係数、Ｓrは拡大処理された処理結果（拡大映像信
号）である。またサフィックスのｒは距離を、ｉは読み
出しスイープ番号を示す。

【００３５】（３）式の演算アルゴリズムによる方位拡
大処理を実行するための実際の方位拡大処理手段１８の
構成としては、処理結果Ｓを１スイープ分記憶する処理
結果記憶装置と、フィルタ係数Ｋを記憶する係数記憶装
置と、それぞれの距離データ毎に（３）式の演算を実行
する演算装置とを設けることによって実現できる。ま
た、各装置を設ける代わりにＣＰＵを用いて演算するこ
とも可能である。

【００３６】（３）式において、フィルタ係数Ｋは近距
離に対しては大きく、遠距離に対しては小さくなるよう
に設定することによって、近距離の目標に対してはフィ
ルタ効果を大きくし、映像の拡大効果を高めることによ
って、中心映像が細くなることを補正して表示すること
が可能となる。尚、ここで示す再帰形フィルタの構成例
は一例であり、特にこの構成にとらわれることなく、再
帰形フィルタの低域通過型フィルタを施すことによっ
て、映像拡大処理が可能になる。

【００３７】非再帰型フィルタの一例としては、読み出
しスイープ信号の各距離データ毎に、以下の演算アルゴ
リズムに基づきフィルタ処理を施す。

【００３８】

【数４】

【００３９】ここにＤは読み出しスイープ信号、Ｓは拡
大処理された処理結果（拡大映像信号）である。またサ
フィックスのｒは距離を、ｉは読み出しスイープ番号
を、２ｎはフィルタタップ数を示す。即ち、（４）式の
演算アルゴリズムは、読み出しスイープ信号の前後２ｎ
スイープ分の信号を平均して出力することを意味してい
る。

【００４０】（４）式の演算アルゴリズムによる方位拡
大処理を実行するための実際の方位拡大処理手段１８の
構成としては、２ｎスイープ分読み出しスイープ信号を
記憶する装置と、それぞれのスイープ信号を加算し、２
ｎで徐算する演算装置を設けることによって実現でき
る。また、各装置を設ける代わりにＣＰＵを用いて演算
することも可能である。

【００４１】また、同様の演算ではあるが、（５）式に
示す演算アルゴリズムによって演算することも可能であ
る。

【００４２】

【数５】 Ｓr（ｉ）＝Ｓr（ｉ−１）＋Ｄr（ｉ）−Ｄr（ｉ−２ｎ_r） （５） （５）式の演算アルゴリズムによる方位拡大処理を実行
するための実際の方位拡大処理手段１８の構成として
は、２ｎスイープ分読み出しスイープ信号を記憶する装
置と、処理結果Ｓを１スイープ分記憶する処理結果記憶
装置と、それぞれの距離データ毎に（５）式の演算を実
行する演算装置とを設けることによって実現できる。ま
た、各装置を設ける代わりにＣＰＵを用いて演算するこ
とも可能である。

【００４３】ここで、タップ数２ｎ_r は、近距離に対し
ては大きく、遠距離に対しては小さく設定することによ
って、近距離の目標に対してはフィルタ効果を大きくし
て、映像の拡大効果を高めることによって、中心映像が
細くなることを補正して表示することが可能となる。
尚、ここで示す非再帰形フィルタの構成例は一例であ
り、特にこの構成にとらわれることなく、非再帰形フィ
ルタの低域通過型フィルタを施すことによって、映像拡
大処理が可能になる。

【００４４】方位拡大処理手段１８によって拡大処理さ
れた結果である拡大映像信号は、読み出しスイープ信号
の方位に対応して極座標で拡大映像フレームメモリ手段
１９に書き込まれる。拡大映像フレームメモリ手段１９
は、大振幅信号フレームメモリ手段１７と同様の直交座
標のアドレス構造で構成されており、書き込まれた拡大
映像信号を一旦記憶し、映像合成手段２０を介してレー
ダ表示装置２１に読み出す機能を有する。

【００４５】標準映像フレームメモリ手段１５及び拡大
映像フレームメモリ手段１９に書き込まれたデータは、
読み出しアドレス発生手段１６から発生されるアドレス
値に従って読み出され映像合成手段２０で合成される。
このアドレス値は図示しないレーダ表示装置２１のＣＲ
Ｔの走査線の掃引タイミングに同期して発生する。映像
合成手段２０は、標準映像フレームメモリ手段１５と拡
大映像フレームメモリ手段１９からそれぞれ読み出され
る標準映像信号と拡大映像信号とを合成し、表示ビデオ
信号を発生する。合成は、標準映像信号と拡大映像信号
とを比較して振幅の大きい振幅信号を選択し、表示ビデ
オ信号としてレーダ表示装置に出力する。

【００４６】以上により、表示のダイナミックレンジを
越えるレーダ受信信号に対して、その映像を方位方向に
拡大することによって、表示のダイナミックレンジを越
えないクラッタ信号と、表示のダイナミックレンジを越
えて強い信号強度で得られる目標信号との識別を簡単に
行うことができるようになる。また、（３）式のように
大振幅信号が大きければ方位方向の拡大量が多くなるよ
うにして、従来、表示のダイナミックレンジによって制
限されクリッピングされていた目標信号が本来持ってい
る振幅情報を、方位方向の拡大に反映させることによ
り、表示の情報として有効に利用することができる。

【００４７】また、（３）式においてフィルタ係数Ｋは
近距離に対しては大きく、遠距離に対しては小さくなる
ように設定することにより、または（４），（５）式に
おいてタップ数を近距離に対しては大きく、遠距離に対
しては小さく設定することにより、近距離の方が方位方
向の拡大量が多くなるように拡大することができる。従
って、観測目標への距離が近づいても、方位方向に狭く
ならないようにすることができ、近距離の目標を確実に
認識することができる。

【００４８】上記方法では、大振幅信号が多値信号であ
る例について説明したが、大振幅信号を２値信号として
扱うこともできる。以下に、その第２の実施の形態にか
かるレーダ映像表示方法を説明する。但し、このレーダ
映像表示方法を実行するレーダ映像表示装置のブロック
図の構成は、図１に示すものと同一である。振幅判定手
段１３において、大振幅信号を、バッファメモリ手段１
２からの出力信号であるバッファ出力信号の振幅値が表
示のダイナミックレンジ以下のときにはゼロ、ダイナミ
ックレンジ以上のときには信号が飽和していることを意
味するフラグ信号、例えば１とて出力することとし、こ
の２値信号でなる大振幅信号が大振幅信号フレームメモ
リ手段１７へ書き込まれる。

【００４９】そして、方位拡大処理手段１８において、
上述の方法と同様に、再帰形フィルタ、非再帰形フィル
タを施すことができる。また、以下に示すフィルタを施
すことによって、特に中心映像が細くなることを改善す
ることが可能になる。図３を用いて、このフィルタの概
念を説明すると、図中、井桁状のメッシュは、大振幅信
号フレームメモリ手段１７のメモリ構造を表示画像に従
って表したものであり、Ｐｘc，ｙcは映像中心画素、Ｐ
ｘ，ｙは読み出し対象となる画素を、Ｐｘ，ｙを含みス
イープ方向に直交する矩形枠は「フィルタ処理範囲」を
表している。

【００５０】フィルタ処理は、Ｐｘ，ｙを読み出すとき
に該当するフィルタ処理範囲内の画素に対応する大振幅
信号が一つでも１であれば、拡大映像信号を１とする処
理を行う。この処理を施すことによって、読み出し対象
となる画素Ｐｘ，ｙを方位方向にほぼフィルタ処理範囲
内相当に拡大することができる。フィルタ処理範囲とし
ては、図３に示したように、距離によらず一定の幅を設
定しても良いし、以下に示すように中心映像が一定距離
以内では小さくならないようにすることもできる。

【００５１】即ち、図４の扇形Ａはアンテナの水平ビー
ム幅がθtのレーダシステムでポイントターゲットを観
測したときの距離による映像の方位方向の大きさを示し
ている。基準距離ｒsよりも中心に近づく映像を線分
Ｂ，Ｃで囲まれた領域になるように拡大処理を施せば、
中心映像は一定の大きさで表示できることになる。その
ためには、ｒsで円弧長と表示距離ｒdでの円弧長の差を
フィルタ処理範囲に設定し、上記拡大フィルタ処理を施
せば良い。即ち、フィルタ処理範囲Ｌは次式によって算
出される。

【００５２】

【数６】 Ｌ＝（ｒs−ｒd）・θt （６） これにより、基準距離ｒsよりも近距離の映像に対し
て、中心に近づく程拡大量が大きくなるように拡大する
ことができる。従って、観測目標への距離が近づいて
も、方位方向に狭くならないようにすることができ、近
距離の目標を確実に認識することができる。

【００５３】方位拡大処理手段１８で拡大処理された処
理結果は、拡大映像信号として、読み出しスイープ信号
の方位に対応して極座標で拡大映像フレームメモリ手段
１９に書き込まれる。さらに、映像合成手段２０におけ
る合成は、拡大映像フレームメモリ手段１９の拡大映像
信号がゼロであれば、標準映像フレームメモリ手段１５
の標準映像信号をそのまま出力し、拡大映像フレームメ
モリ手段１９の拡大映像信号が１であれば、標準映像フ
レームメモリ手段１５の出力信号の最大値相当の信号を
出力するようにする。

【００５４】尚、第１の実施の形態で説明したレーダ映
像表示方法、即ち、大振幅信号及び拡大映像信号が多値
信号である場合にも、図３で示した領域に対しての平均
処理を行うフィルタ処理を施すことが可能である。この
場合は、式（４）または（５）で示される非再帰形フィ
ルタの処理を読み出しスイープ間の信号（前後２ｎスイ
ープ）で行う代わりに、読み出しスイープ信号に直交す
る方向に存在する一定領域範囲のデータに対して処理を
行うことに相当する。

【００５５】尚、以上の実施の形態では、振幅判定手段
において、表示のダイナミックレンジを越えるかどうか
を判定したが、これに限るものではなく、ある閾値を越
えるかどうかで方位拡大の処理を行うかどうかを決定す
るように構成することもできる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項１４記載の発明によれば、所定の閾値を越える振幅
値を持つレーダ受信信号に対して、その映像を方位方向
に拡大することによって、従来十分表示することができ
なかったレーダ映像情報を表示することができるように
なり、例えば、所定の閾値を越えないクラッタ信号と、
所定の閾値を越えて強い信号強度で得られる目標信号と
の識別を簡単に行うことができるようになり、Ｓ／Ｃ比
を改善することができる。または、従来小さくしか表示
できない目標信号を大きく表示することができるように
なる。

【００５７】請求項２及び請求項８記載の発明によれ
ば、レーダ受信信号が所定の閾値を越える場合に閾値以
下（例えば閾値）の振幅値を持つ標準映像信号を生成す
ることにより、レーダ受信信号を所定の閾値以下の振幅
値を持つ標準映像信号とすることができる。請求項３、
９、１１及び１２記載の発明によれば、表示のダイナミ
ックレンジを越えるレーダ受信信号に対して方位方向へ
の拡大を行うことにより、従来、表示のダイナミックレ
ンジによって制限されクリッピングされていた情報を表
示することができる。

【００５８】また、特に、請求項４、１０及び１２記載
の発明によれば、振幅値が大きければ大きい程、方位方
向への拡大量が大きくなるので、従来、クリッピングさ
れていた目標信号が本来持っている振幅情報を、方位方
向の拡大に反映させることにより、表示の情報として有
効に利用することができる。さらに、請求項５、６、１
３及び１４記載の発明によれば、観測目標までの距離が
小さい程、方位方向への拡大量が大きくなるので、観測
目標へ近づいても、表示が方位方向に狭くならないよう
にすることができ、近距離の目標を確実に認識すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態にかかるレーダ映像表示方法
を実行するレーダ映像表示装置のブロック図である。

【図２】１スイープ分のレーダビデオ信号と、表示のダ
イナミックレンジ及び量子化信号範囲との関係を表す説
明図である。

【図３】第２の実施の形態にかかるレーダ映像表示方法
におけるフィルタ処理の説明図である。

【図４】第２の実施の形態にかかるレーダ映像表示方法
におけるフィルタ処理範囲を表す説明図である。

【図５】従来のラスタースキャンレーダ映像表示装置の
ブロック図である。

【図６】1)はＳＴＣ処理が施されない従来の１スイープ
分のレーダビデオ信号を表し、2)はＳＴＣのゲイン特性
を表し、3)はＳＴＣ処理が施された従来の１スイープ分
のレーダビデオ信号を表す。

【図７】従来の距離に依存した目標映像の方位を表す説
明図である。

【符号の説明】

１０ レーダ映像表示装置 １１ 量子化手段 １３ 振幅判定手段 １４ 書き込みアドレス発生手段（書込制御手段） １５ 標準映像フレームメモリ手段（第１のフレームメ
モリ手段） １６ 読み出しアドレス発生手段（読出制御手段） １７ 大振幅信号フレームメモリ手段（第２のフレーム
メモリ手段） １８ 方位拡大処理手段（フィルタ処理手段） １９ 拡大映像フレームメモリ手段（第３のフレームメ
モリ手段） ２０ 映像合成手段 ２１ 表示ＣＲＴ（レーダ表示装置）

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーダ受信信号を受けてレーダ表示装置
   にレーダ映像を表示するレーダ映像表示方法であって、 レーダアンテナからの距離Ｒ及びレーダアンテナの方位
   θに対応して得られるレーダ受信信号の振幅値が、所定
   の閾値を越えるかどうかを判定し、 レーダ受信信号が所定の閾値を越えない振幅値を持つ場
   合には、そのレーダ受信信号からその距離Ｒ１及び方位
   θ１における標準映像信号を生成し、 レーダ受信信号が所定の閾値を越える振幅値を持つ場合
   には、そのレーダ受信信号からその距離Ｒ２及び方位θ
   ２における標準映像信号を生成すると共にその方位方向
   に拡大するための拡大映像信号を生成し、ほぼ同じ距離
   Ｒ２で且つ前記方位θ２近傍の方位θ３（≠θ２）にお
   ける標準映像信号を前記生成された拡大映像信号を用い
   て修正することにより方位方向に拡大する処理を行い、 前記標準映像信号及び修正された標準映像信号に基づき
   前記レーダ表示装置でレーダ映像を表示することを特徴
   とするレーダ映像表示方法。
2. 【請求項２】 前記レーダ受信信号から標準映像信号を
   生成する際に、レーダ受信信号が所定の閾値を越えない
   場合には、そのレーダ受信信号の振幅値を持つ標準映像
   信号を生成し、レーダ受信信号が所定の閾値を越える場
   合には、閾値以下の所定の振幅値を持つ標準映像信号を
   生成することを特徴とする請求項１記載のレーダ映像表
   示方法。
3. 【請求項３】 前記閾値は、レーダ表示装置の表示のダ
   イナミックレンジの最大値であることを特徴とする請求
   項２記載のレーダ映像表示方法。
4. 【請求項４】 前記方位方向に拡大する処理は、前記閾
   値を越える量が多いと拡大される方位方向の範囲が大き
   くなるように拡大することを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載のレーダ映像表示方法。
5. 【請求項５】 前記方位方向に拡大する処理は、距離Ｒ
   ２が小さいと拡大される方位方向の範囲が大きくなるよ
   うに拡大することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に記載のレーダ映像表示方法。
6. 【請求項６】 前記方位方向に拡大する処理は、距離Ｒ
   ２が所定の距離より小さい場合のみ行うことを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれかに記載のレーダ映像表示方
   法。
7. 【請求項７】 レーダ受信信号を受けてレーダ表示装置
   にレーダ映像を表示するレーダ映像表示装置であって、 レーダアンテナからの距離Ｒ及びレーダアンテナの方位
   θに対応して得られるレーダ受信信号の振幅値が、所定
   の閾値を越えるかどうかを判定し、レーダ受信信号から
   標準映像信号を生成すると共に、所定の閾値を越えるレ
   ーダ受信信号からは大振幅信号を生成して出力する振幅
   判定手段と、 標準映像信号を記録する標準映像フレームメモリ手段
   と、 大振幅信号を記録する大振幅信号フレームメモリ手段
   と、 前記大振幅信号からそのレーダ受信信号に対応する距離
   とほぼ同じ距離で対応する方位の近傍の方位に対応する
   拡大映像信号を生成することにより大振幅信号を方位方
   向に拡大処理する方位拡大処理手段と、 前記拡大映像信号を記録する拡大映像フレームメモリ手
   段と、 前記標準映像フレームメモリ手段に記録された標準映像
   信号と、前記拡大映像フレームメモリ手段に記録された
   拡大映像信号とから表示ビデオ信号を合成し、該表示ビ
   デオ信号を前記レーダ表示装置へ出力する映像合成手段
   と、を備えることを特徴とするレーダ映像表示装置。
8. 【請求項８】 前記振幅判定手段は、レーダ受信信号が
   所定の閾値を越えない場合には、そのレーダ受信信号の
   振幅値を持つ標準映像信号を生成し、レーダ受信信号が
   所定の閾値を越える場合には、閾値以下の所定の振幅値
   を持つ標準映像信号を生成することを特徴とする請求項
   ７記載のレーダ映像表示方法。
9. 【請求項９】 前記閾値は、レーダ表示装置の表示のダ
   イナミックレンジの最大値であることを特徴とする請求
   項８記載のレーダ映像表示方法。
10. 【請求項１０】 前記方位方向への拡大処理は、前記閾
    値を越える量の多いほど方位方向の拡大量が多くなるよ
    うに拡大することを特徴とする請求項７〜９のいずれか
    に記載のレーダ映像表示装置。
11. 【請求項１１】 レーダ受信信号を受けてレーダ表示装
    置にレーダ映像を表示するレーダ映像表示装置であっ
    て、 レーダ受信信号を、レーダ表示装置の表示のダイナミッ
    クレンジを含み且つそれ以上の振幅範囲の信号値に量子
    化することができるレーダビデオ信号量子化手段（１
    １）と、 表示のダイナミックレンジに相当する振幅範囲でレーダ
    受信信号を記録する第１のフレームメモリ手段（１５）
    と、 表示のダイナミックレンジを越える振幅範囲のレーダ受
    信信号を記録する第２のフレームメモリ手段（１７）
    と、 前記第１及び第２のフレームメモリ手段に対して、レー
    ダのスイープ毎にレーダビデオ信号量子化手段で量子化
    されたスイープ信号をレーダアンテナの方位に従って極
    座標で書き込む制御を行う書込制御手段（１４）と、 前記書き込み手段によって書き込まれた第２のフレーム
    メモリ手段の信号を極座標で読み出して方位方向に拡大
    処理して第３のフレームメモリ手段（１９）に書き込む
    フィルタ処理手段（１８）と、 前記第１及び第３のフレームメモリ手段に記録された信
    号をレーダ表示装置に出力するために直交座標に従って
    読み出す制御を行う読出制御手段（１６）と、 前記第１及び第３のフレームメモリ手段から読み出され
    た信号から表示ビデオ信号を合成し、レーダ表示装置に
    出力する映像合成手段（２０）と、を備えることを特徴
    とするレーダ映像表示装置。
12. 【請求項１２】 前記方位方向への拡大処理は、表示の
    ダイナミックレンジを越える量の多いほど方位方向の拡
    大量が多くなるように拡大することを特徴とする請求項
    １１記載のレーダ映像表示装置。
13. 【請求項１３】 前記方位方向への拡大処理は、距離Ｒ
    ２が近い方が方位方向の拡大量が多くなるように拡大す
    ることを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の
    レーダ映像表示装置。
14. 【請求項１４】 前記方位方向への拡大処理は、距離Ｒ
    ２が所定の距離より小さい場合のみ行うことを特徴とす
    る請求項７〜１３のいずれかに記載のレーダ映像表示方
    法。