JPH10123232A - 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装置を提供する。 【解決手段】 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する振幅判定手段１４と、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の距離Ｒ１及び方位θ１に対応
したフレームメモリ手段１７のアドレスを発生すると共
に、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の距離Ｒ２及び方位θ２
に対応したフレームメモリ手段１７のアドレス及びその
アドレスを中心として方位方向に連続して数画素分のア
ドレスを出力する書き込みアドレス発生手段１５と、こ
のアドレスに従い、フレームメモリ手段１７に映像デー
タを書き込む書き込みデータ制御手段１３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（レーダ表示装置）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ＣＲＴ２１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ＣＲＴ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３
５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】以上のことから、請求項１ないし請求項１
４記載の発明は、所定の閾値よりも大きなレーダ受信信
号を方位方向に拡大することで、以上の問題点を解決す
ることを目的とする。特に、請求項５及び請求項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。

【００１３】また、請求項６、７、１３及び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
に基づいてレーダ表示装置に表示する１画面分の映像デ
ータを記録するフレームメモリ手段に映像データを書き
込み、該フレームメモリ手段に書き込まれた映像データ
に基づいて前記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、レーダ受信信号から映像データを生成し、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に対応した映像データを、そ
の距離Ｒ１及び方位θ１に対応した前記フレームメモリ
手段のアドレスに書き込み、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
に対応した映像データを、その距離Ｒ２及び方位θ２に
対応した前記フレームメモリ手段のアドレスに書き込む
と共に、ほぼ同じ距離Ｒ２で且つ前記方位θ２近傍の方
位θ３（≠θ２）に対応した前記フレームメモリ手段の
アドレスにも書き込むことにより方位方向に拡大する処
理を行う、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、前記フレームメモリ手段のアドレス
に映像データを書き込む際に、すでにそのアドレスに同
一アンテナスキャンの映像データが書き込まれていた場
合には、大きい方のデータを選択してそのアドレスの映
像データとする、ことを特徴とする。また、請求項３記
載の発明は、請求項１〜２のいずれかに記載のものにお
いて、前記レーダ受信信号から映像データを生成する工
程は、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映像データを生
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映像データを生成するこ
とを特徴とする。

【００１６】また、請求項４記載の発明は、請求項３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、所定の閾値を越える量が多いと拡大される方位方
向のアドレス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が小さいと拡大される方位方向
のアドレス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７記載の発明は、請求項１〜６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８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
判定する振幅判定手段と、レーダ表示装置に表示する１
画面分の映像データを記録するフレームメモリ手段と、
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の距離Ｒ１及び方位θ１に
対応した前記フレームメモリ手段のアドレスを発生する
と共に、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の距離Ｒ２及び方位
θ２に対応した前記フレームメモリ手段のアドレス及び
ほぼ同じ距離Ｒ２で且つ前記方位θ２近傍の方位θ３
（≠θ２）に対応した方位方向に拡大された前記フレー
ムメモリ手段のアドレスを発生する書き込みアドレス発
生手段と、前記レーダ受信信号から映像データを生成
し、該映像データを前記書き込みアドレス発生手段によ
り発生されたアドレスに従い前記フレームメモリ手段に
書き込む書き込みデータ制御手段と、を備えることを特
徴とする。

【００１９】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、前記書き込みデータ制御手段は、さ
らに、前記フレームメモリ手段のアドレスに映像データ
を書き込む際に、すでにそのアドレスに同一アンテナス
キャンの映像データが書き込まれていた場合には、大き
い方のデータを選択してそのアドレスの映像データとす
る、ことを特徴とする。

【００２０】また、請求項１０記載の発明は、請求項８
または９記載のものにおいて、前記書き込みデータ制御
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から映像データを生成
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から映像データを生成することを
特徴とする。

【００２１】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
０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１２記載の発明は、請求項８〜１１
のいずれかに記載のものにおいて、前記方位方向に拡大
されたアドレスは、表示の閾値を越える量の多いほど方
位方向の拡大アドレス数が多くなるように拡大されるこ
とを特徴とする。

【００２２】また、請求項１３記載の発明は、請求項８
〜１２のいずれかに記載のものにおいて、前記方位方向
に拡大されたアドレスは、距離Ｒ２が近い方が方位方向
の拡大アドレス数が多くなるように拡大されることを特
徴とする。また、請求項１４記載の発明は、請求項８〜
１３のいずれかに記載のものにおいて、前記方位方向に
拡大されたアドレスは、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。

【００２３】

【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、書き込みデータ制御手段
１３、振幅判定手段１４、書き込みアドレス発生手段１
５、読み出しアドレス発生手段１６、フレームメモリ手
段１７、アクセスフラグメモリ手段１８を備えている。

【００２４】1) 映像中心の目標信号が細くならないた
めの方法 まず、映像中心の目標信号が細くならないための上記構
成の作用について説明する。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。

【００２５】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に記憶される。バッファメモリ手段１２からバ
ッファ出力信号として読み出され、このバッファ出力信
号は、書き込みデータ制御手段１３を経由して、フレー
ムメモリ手段１７に書き込まれる。フレームメモリ手段
１７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画面分の映像データを蓄積する
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。フレームメモリ手段１７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。

【００２６】バッファ出力信号は振幅判定手段１４にも
取り込まれ、振幅判定手段１４において、書き込みアド
レス発生手段１５の動作を制御する信号が決定される。
バッファメモリ手段１２は送信トリガのタイミングとフ
レームメモリ手段１７にデジタルビデオ信号を書き込む
タイミングまたは書き込みアドレス発生手段１５の動作
速度を調整するバッファメモリの機能を果たしている。
しかしながら、これらのタイミング調整が不要となるよ
うにフレームメモリ手段１７及び書き込みアドレス発生
手段１５を実現できれば、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１４では、バッファメモリ手
段１２からのバッファ出力信号の振幅値がある閾値以下
であれば「標準書き込み」をするように、振幅値が閾値
より大きければ、「拡大書き込み」をするように制御信
号を書き込みアドレス発生手段１５に対して出力する。
判定の閾値としては、表示のダイナミックレンジの最大
値とすることが好ましいが、適切に映像表示が可能とな
る任意の信号レベルを選択しても良い。

【００２８】書き込みアドレス発生手段１５は、書き込
みデータ制御信号１３からの信号をフレームメモリ手段
１７及びアクセスフラグメモリ手段１８に書き込む際の
アドレスを発生し、データの書き込みを制御する。書き
込みアドレスの発生方法は、振幅判定手段１４からの制
御信号によって切り替わる。以下にこの方法について説
明する。

【００２９】i) 振幅判定手段１４からの制御信号が標
準書き込みを指示した場合 書き込みデータ制御手段１３からフレームメモリ手段１
７に対して書き込まれる「デジタル表示信号」（映像デ
ータ）に対して、書き込みアドレス発生手段１５で、レ
ーダ装置でこの信号に対応する信号が得られたときのア
ンテナ方位に応じて、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。即ち、アドレスは、

【００３０】

【数２】Ｘ＝Ｘc ＋ ｒd・cosθ （１’） Ｙ＝Ｙc ＋ ｒd・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
１５から出力されるアドレス値，Ｘc，Ｙcは映像中心ア
ドレス、θはデジタル表示信号が得られたときのアンテ
ナ方位角度、ｒdはデジタル表示信号の距離、即ち、レ
ーダアンテナからの距離に対応する。

【００３１】このアドレスに従って、デジタル表示信号
が、書き込みデータ制御手段１３からフレームメモリ手
段１７へ、さらには「アクセスフラグ」がアクセスフラ
グメモリ手段１８に対して書き込まれる。尚、「デジタ
ル表示信号」、「アクセスフラグ」については後述す
る。 ii) 振幅判定手段１４からの制御信号が拡大書き込み
を指示した場合 書き込みデータ制御手段１３からフレームメモリ手段１
７及びアクセスフラグメモリ手段１８に対してデータを
書き込む際のアドレス値としては、標準書き込みで書き
込まれるべきアドレス値を中心として方位方向に対して
連続して数画素分のアドレス値を出力する。即ち、拡大
書き込みが指示された場合は、デジタル表示信号、アク
セスフラグのデータは、方位方向に数画素分拡大された
データとして、フレームメモリ手段１７及びアクセスフ
ラグメモリ手段１８にそれぞれ書き込まれることにな
る。

【００３２】アドレスの拡大方法としては、次の方法が
考えられる。 a) 方位方向に同心円状に拡大する方法 書き込みデータ制御手段１３から１つのデジタル表示信
号が出力される毎に、以下の複数アドレスを出力する。

【００３３】

【数３】 Ｘ（ｉ）＝Ｘc ＋ ｒd・cos（θ＋φｉ） （３） Ｙ（ｉ）＝Ｙc ＋ ｒd・sin（θ＋φｉ） （４） ここに、Ｘ，Ｙは書き込みアドレス発生手段１５から出
力されるアドレス値，Ｘc，Ｙcは映像中心アドレス、θ
はデジタル表示信号が得られたときのアンテナ方位角
度、ｒdはデジタル表示信号の距離に対応する。

【００３４】また、φは方位を拡大処理する際の１ステ
ップ毎の角度単位で、ｉは−（ｎ−１）〜ｎの任意の整
数値とする。φ、ｎの値は距離Ｒによって設定されるも
ので、以下の方法によって定めると、信号強度の強い目
標に対しては一定距離よりも近づいても映像の方位方向
の大きさが小さくならないように、データを記録するこ
とが可能になる。

【００３５】図３を用いてその方法を説明すると、図に
おいて、θsはレーダ装置のアンテナの水平ビーム幅、
Ｌsはポイントターゲットを基準距離ｒsで観測したとき
の映像の円弧長とする。今、ポイントターゲットが距離
ｒdに近づくと、その映像は送信ビーム幅に従って円弧
長Ｌdとなる。ここで、距離ｒdで円弧長Ｌsを見込む角
度をθdとし、θdとθsの角度差をζとすれば、距離ｒd
のデータを方位方向にζだけ拡大し表示すれば、映像の
円弧長がＬsと同様の長さで表示できる事になる。ζ
は、

【００３６】

【数４】 ζ＝ θd−θs ＝ Ｌs／ｒd−θs （５） となる。映像をζだけ拡大処理する際の角度分解能φ
は、フレームメモリ手段１７の直交アドレスに対応して
決定すれば良い。即ち、フレームメモリ手段１７に距離
ｒsのデータを同心円状に書き込む場合の最小角度分解
能に対応させればよく、フレームメモリ手段１７の直交
アドレスの間隔をｘdとすれば、φは、

【００３７】

【数５】 φ＝ｘd／ｒd （６） となる。以上の結果により、ｎは次のように決定すれば
よい。

【００３８】

【数６】 ｎ＝［ζ／２φ］＝［（Ｌs／ｒd−θs）ｒd／２ｘd］ ＝［（Ｌs−θs・ｒd）／２ｘd］ （７） ここで、［］は演算結果の整数値を表す。

【００３９】尚、演算精度の関係で、拡大処理が連続し
たアドレス値として表示できない場合は、最小角度分解
能φを小さな値に選び、調整すれば良い。 b) 書き込みアドレスをスイープに直交する方向に拡大
する方法 書き込みデータ制御手段１３から１つのデジタル信号が
出力される毎に、以下の複数アドレスを出力する。

【００４０】

【数７】 Ｘ（ｉ）＝Ｘc ＋ ｒd・cosθ−ｉ・ｘd・sinθ （８） Ｙ（ｉ）＝Ｙc ＋ ｒd・sinθ＋ｉ・ｘd・cosθ （９） ここに、Ｘ，Ｙは書き込みアドレス発生手段１５から出
力されるアドレス値、Ｘc，Ｙcは映像中心アドレス、θ
はデジタル表示信号が得られたときのアンテナ方位角
度、ｒdはデジタル表示信号の距離に対応する。

【００４１】また、ｘdは拡大処理する際の１ステップ
毎の距離単位で、フレームメモリ手段１７の直交アドレ
スの間隔に対応する。また、ｉは−（ｎ−１）〜ｎの任
意の整数値とする。ここでは、ある基準距離よりも近づ
いたとしても、映像の方位方向の大きさが一定となるよ
うにするためのｎの決定方法に関して説明する。図４を
用いてこの方法を説明する。図において、θsはレーダ
装置のアンテナの水平ビーム幅、Ｌsはポイントターゲ
ットを基準距離ｒsで観測したときの映像の円弧長とす
る。今、ポイントターゲットが距離ｒdに近づくと、そ
の映像は送信ビーム幅に従って円弧長Ｌdとなる。ここ
で、円弧長Ｌd上にデータを書き込む際に、スイープに
直交する方向に直線状に映像を拡大し、結果として円弧
長Ｌs相当の映像を表示することを考える。

【００４２】今、円弧長Ｌd上に４点のデータＰ０〜Ｐ
３が存在するとする。各点毎にスイープに直交する方向
に円弧長ＬsとＬdの長さの差Ｄ相当に拡大する。各点毎
に拡大された直線を重ね合わせて表示すれば、距離ｒd
の映像がほぼＬsの大きさに拡大されたことになる。Ｄ
は、

【００４３】

【数８】 Ｄ＝ Ｌs−Ｌd （１０） となる。また、直線上に拡大してデータを書き込む際の
分解能としてはフレームメモリ手段１７の直交アドレス
の間隔をｘdとすればよく、その場合の拡大すべき書き
込みデータ数２ｎは次式となる。

【００４４】

【数９】 ２ｎ＝［Ｄ／ｘd］ （１１） ここで、［］は演算結果の整数値を表す。尚、演算精度
の関係で、拡大処理が連続したアドレス値として表示で
きない場合は、ｘdを小さな値に選び、調整すれば良
い。次に、書き込みデータ制御手段１３のデータ処理の
方法を説明する。書き込みデータ制御手段１３では、フ
レームメモリ手段１７にデジタル表示信号を書き込む際
に、各メモリアドレス毎に同一スキャン内のデータの最
大値、もしくはゼロ以外の表示可能なデータ値を選択し
て書き込むことによって、映像中心の目標映像が重ね書
きによって小さくならないようにする。

【００４５】実際の処理アルゴリズムは、次のようにす
る。まず、アクセスフラグメモリ手段１８には書き込み
データ制御手段１３から出力されるアクセスフラグが書
き込みアドレス発生手段１５の発生するアドレス値に従
って書き込まれる。ここで、アクセスフラグは、レーダ
装置のアンテナスキャン毎に１，０と値が変化するもの
で、更に、アクセスフラグメモリ手段１８へはリードモ
ディファイライトモード、即ち、指定されたアドレスに
すでに書き込まれているデータ、記憶済みアクセスフラ
グを読み出した後に新たなデータを書き込むものとす
る。この記憶済みアクセスフラグは書き込みデータ制御
手段１３へ出力される。

【００４６】同様に、フレームメモリ手段１７へは書き
込みデータ制御手段１３から出力されるデジタル表示信
号が書き込みアドレス発生手段１５の発生するアドレス
値に従って書き込まれる。この書き込みモードもリード
モディファイライトモード、即ち、指定されたアドレス
に既に書き込まれている記憶済みデジタル表示信号を読
み出した後に新たなデータを書き込むものとする。この
読み出された記憶済みデジタル表示信号も書き込みデー
タ制御手段１３へ出力される。

【００４７】書き込みデータ制御手段１３では、記憶済
みアクセスフラグにより、フレームメモリ手段１７への
書き込みアドレスが、同一アンテナスキャン内に既に書
き込まれたデータであるかどうかの判定をして、デジタ
ル表示信号を選択出力する。この判定は、書き込みデー
タ制御手段１３から出力されるアクセスフラグと、アク
セスフラグメモリ手段１８から読み出された記憶済みア
クセスフラグとを比較して、異なる値であれば当該アド
レスは新規書き込みのアドレス、同じ値であれば既に書
き込み済みのアドレスと判断できる。

【００４８】書き込みデータ制御手段１３は、上記判断
に基づき、書き込みアドレス発生手段１５で指定される
アドレス値が新規書き込みのアドレスであると判定され
れば、バッファメモリ手段１２から出力されるバッファ
出力信号を表示のダイナミックレンジの範囲でクリッピ
ングしたデータをデジタル表示信号として出力する。ま
た、アドレス値が既に書き込み済みのアドレスであると
判定されれば、以下のいずれかの処理によってデジタル
表示信号を出力する。

【００４９】a) バッファメモリ手段１２から出力され
るバッファ出力信号を表示のダイナミックレンジの範囲
でクリッピングしたデータと記憶済みデジタル表示信号
の振幅値を比較して、振幅値の大きな信号を選択しデジ
タル表示信号として出力する。 b) バッファメモリ手段１２から出力されるバッファ出
力信号を表示のダイナミックレンジの範囲でクリッピン
グしたデータが表示の閾値以上の振幅値であればデジタ
ル表示信号として出力する。振幅値が閾値以下であれ
ば、記憶済みデジタル表示信号をデジタル表示信号とし
て出力する。

【００５０】以上説明したように、アクセスフラグを用
いて書き込みアドレス発生手段１５の発生するアドレス
が同一スキャン内で新規書き込みのアドレスか、既に書
き込み済みのアドレスかを判断することによって、直交
アドレスで構成されているフレームメモリ手段１７に対
して、極座標にてデータを書き込むために、スイープが
集中する映像中心部分で、同一アドレスに対して複数の
データが書き変えられて映像中心の目標映像が小さくな
らないようにする。これにより、映像中心であっても拡
大処理されたデータを書き込むことができる。

【００５１】フレームメモリ手段１７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る。このアドレス値はレ
ーダ表示装置２１のＣＲＴの走査線の掃引タイミングに
同期して発生する。以上のように、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、拡大量を大き
くなるように拡大することにより、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。

【００５２】2) 表示のダイナミックレンジを越えるま
たは所定の閾値以上の振幅値を持つ目標信号を方位方向
の大きさに変換するための方法 以上の実施の形態で用いられた方法及び装置は、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、
同様に方位方向に拡大することによって、Ｓ／Ｃ比を改
善することもできる。その方法について主に相違点のみ
以下に説明する。装置構成は、図１と同じである。

【００５３】振幅判定手段１４は、バッファ出力信号の
振幅値を判定し、バッファメモリ手段１２からのバッフ
ァ出力信号の振幅値がある閾値以下であれば「標準書き
込み」をするように、振幅値が閾値より大きければ、閾
値より大きい振幅値に対応して「拡大書き込み」をする
ように拡大書き込み制御信号を書き込みアドレス発生手
段１５に対して出力する。判定の閾値としては、表示の
ダイナミックレンジの最大値とすることが好ましいが、
適切に映像表示が可能となる任意の信号レベルを選択し
ても良い。

【００５４】書き込みアドレス発生手段１５は、書き込
みデータ制御手段１３からの信号をフレームメモリ手段
１７及びアクセスフラグメモリ手段１８に書き込む際の
アドレスを発生し、データの書き込みを制御する。書き
込みアドレスの発生方法は、振幅判定手段１４からの制
御信号によって切り替わる。以下にこの方法について説
明する。

【００５５】i) 振幅判定手段１４からの制御信号が標
準書き込みを指示した場合 前述の（１’）、（２’）式に従ってアドレス値を発生
する。 ii) 振幅判定手段１４からの制御信号が拡大書き込み
を指示した場合 書き込みデータ制御手段１３からフレームメモリ手段１
７及びアクセスフラグメモリ手段１８に対してデータを
書き込む際のアドレス値としては、標準書き込みで書き
込まれるべきアドレス値を中心として方位方向に対して
連続して数画素分のアドレス値を出力する。即ち、拡大
書き込みが指示された場合は、デジタル表示信号、アク
セスフラグのデータは、方位方向に数画素分拡大された
データとして、フレームメモリ手段１７及びアクセスフ
ラグメモリ手段１８にそれぞれ書き込まれることにな
る。方位方向の拡大幅は、拡大書き込み制御信号に応じ
て決定され、信号レベルが大きいほど、拡大幅が大きく
なるように制御される。

【００５６】アドレスの拡大方法としては次の方法があ
る。 a) 方位方向に同心円状に拡大する方法 前述の（３）、（４）式に従ってアドレス値を出力す
る。ｉは−（ｎ−１）〜ｎの任意の整数値とし、φの値
は（６）式で、ｎの値は

【００５７】

【数１０】 ｎ＝［ζ／（２φ）］ （１２） で与えられる。ここで、［］は演算結果の整数値を表
し、拡大範囲ζは拡大書き込み制御信号に従って調整さ
れる。 b) 書き込みアドレスをスイープに直交する方向に拡大
する方法 前述の（８）、（９）式に従ってアドレス値を出力す
る。ｘdは拡大処理する際の１ステップ毎の距離単位
で、フレームメモリ手段１７の直交アドレスの間隔に対
応する。また、ｉは−（ｎ−１）〜ｎの任意の整数値と
する。ｎの値は

【００５８】

【数１１】 ｎ＝［Ｄ／（２ｘd）］ （１３） で与えられる。ここで、［］は演算結果の整数値を表
し、拡大範囲は拡大書き込み制御信号に従って調整され
る。

【００５９】このようにして、表示のダイナミックレン
ジまたはある閾値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
ナミックレンジまたは閾値を越えないクラッタ信号と、
表示のダイナミックレンジまたは閾値を越える強い信号
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。

【００６０】方位方向の拡大幅は、拡大書き込み制御信
号に応じて決定され、信号レベルが大きいほど、拡大幅
が大きくなるように制御されることで、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。

【００６１】また、ある規定の距離から近距離の範囲の
目標信号に対しては、1)の方法でアドレスを発生し、あ
る規定の距離から遠距離の範囲の目標信号に対しては、
2)の方法でアドレスを発生させることによって、至近距
離の目標は近づいても小さくならないようにすると共
に、中遠距離の目標はＳ／Ｃ比を改善して表示すること
が可能になる。

【００６２】

【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。

【００６３】また、請求項２及び請求項９記載の発明に
よれば、前記フレームメモリ手段のアドレスに映像デー
タを書き込む際に、すでにそのアドレスに同一アンテナ
スキャンの映像データが書き込まれていた場合には、大
きい方のデータを選択してそのアドレスの映像データと
することにより、スイープが集中する映像中心部分で、
同一アドレスに対して複数のデータが書き変えられて映
像中心の目標映像が小さくならないようにすることがで
きる。

【００６４】また、請求項３及び請求項１０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。ま
た、請求項４及び請求項１１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。

【００６５】また、特に、請求項５及び１１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６、７、１３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】本発明の映像拡大処理、方位方向に同心円状に
拡大する方法の説明図である。

【図４】本発明の映像拡大処理、書き込みアドレスをス
イープに直交する方向に拡大する方法の説明図である。

【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 １３ 書き込みデータ制御手段 １４ 振幅判定手段 １５ 書き込みアドレス発生手段 １７ フレームメモリ手段 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】 レーダ受信信号に基づいてレーダ表示装
   置に表示する１画面分の映像データを記録するフレーム
   メモリ手段に映像データを書き込み、該フレームメモリ
   手段に書き込まれた映像データに基づいて前記レーダ表
   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、 レーダ受信信号から映像データを生成し、 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に対応した映像データを、
   その距離Ｒ１及び方位θ１に対応した前記フレームメモ
   リ手段のアドレスに書き込み、 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に対応した映像データを、そ
   の距離Ｒ２及び方位θ２に対応した前記フレームメモリ
   手段のアドレスに書き込むと共に、ほぼ同じ距離Ｒ２で
   且つ前記方位θ２近傍の方位θ３（≠θ２）に対応した
   前記フレームメモリ手段のアドレスにも書き込むことに
   より方位方向に拡大する処理を行う、ことを特徴とする
   レーダ映像表示方法。
2. 【請求項２】 前記フレームメモリ手段のアドレスに映
   像データを書き込む際に、すでにそのアドレスに同一ア
   ンテナスキャンの映像データが書き込まれていた場合に
   は、大きい方のデータを選択してそのアドレスの映像デ
   ータとする、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】 前記レーダ受信信号から映像データを生
   成する工程は、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映像デー
   タを生成し、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映像データを生成
   することを特徴とする請求項１または２記載のレーダ映
   像表示方法。
4. 【請求項４】 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３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、所定の
   閾値を越える量が多いと拡大される方位方向のアドレス
   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が小さいと拡大される方位方向のアドレス範囲が大き
   くなるように拡大することを特徴とする請求項１〜５の
   いずれかに記載のレーダ映像表示方法。
7. 【請求項７】 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１〜６のいずれかに記載のレーダ映像表示方
   法。
8. 【請求項８】 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する振幅判定手段と、 レーダ表示装置に表示する１画面分の映像データを記録
   するフレームメモリ手段と、 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の距離Ｒ１及び方位θ１に
   対応した前記フレームメモリ手段のアドレスを発生する
   と共に、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の距離Ｒ２及び方位
   θ２に対応した前記フレームメモリ手段のアドレス及び
   ほぼ同じ距離Ｒ２で且つ前記方位θ２近傍の方位θ３
   （≠θ２）に対応した方位方向に拡大された前記フレー
   ムメモリ手段のアドレスを発生する書き込みアドレス発
   生手段と、 前記レーダ受信信号から映像データを生成し、該映像デ
   ータを前記書き込みアドレス発生手段により発生された
   アドレスに従い前記フレームメモリ手段に書き込む書き
   込みデータ制御手段と、を備えることを特徴とするレー
   ダ映像表示装置。
9. 【請求項９】 前記書き込みデータ制御手段は、さら
   に、前記フレームメモリ手段のアドレスに映像データを
   書き込む際に、すでにそのアドレスに同一アンテナスキ
   ャンの映像データが書き込まれていた場合には、大きい
   方のデータを選択してそのアドレスの映像データとす
   る、ことを特徴とする請求項８記載のレーダ映像表示装
   置。
10. 【請求項１０】 前記書き込みデータ制御手段は、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から映像データを生成し、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
    の振幅値から映像データを生成することを特徴とする請
    求項８または９記載のレーダ映像表示装置。
11. 【請求項１１】 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１０に記載のレーダ映像表示方法。
12. 【請求項１２】 前記方位方向に拡大されたアドレス
    は、表示の閾値を越える量の多いほど方位方向の拡大ア
    ドレス数が多くなるように拡大されることを特徴とする
    請求項８〜１１のいずれかに記載のレーダ映像表示装
    置。
13. 【請求項１３】 前記方位方向に拡大されたアドレス
    は、距離Ｒ２が近い方が方位方向の拡大アドレス数が多
    くなるように拡大されることを特徴とする請求項８〜１
    ２のいずれかに記載のレーダ映像表示装置。
14. 【請求項１４】 前記方位方向に拡大されたアドレス
    は、距離Ｒ２が所定の距離より小さい場合のみ行うこと
    を特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載のレーダ
    映像表示装置。