JPH1073656A - 自動レーダプロッテイング援助装置 - Google Patents

自動レーダプロッテイング援助装置

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JPH1073656A
JPH1073656A JP8246878A JP24687896A JPH1073656A JP H1073656 A JPH1073656 A JP H1073656A JP 8246878 A JP8246878 A JP 8246878A JP 24687896 A JP24687896 A JP 24687896A JP H1073656 A JPH1073656 A JP H1073656A
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JP
Japan
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target
distance
gate
length
equation
Prior art date
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Pending
Application number
JP8246878A
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English (en)
Inventor
Masahide Tanabe
昌英 田辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来ARPAにおける目標の位置決定は、目
標からの反射信号を量子化してその重心を目標位置とし
ているのでパルス幅が変わった場合、目標位置が変化し
てしまう。この問題を解決する。 【解決手段】 複数の反射信号の前縁の位置を、それぞ
れ当該反射信号の距離方向の長さに応じて重み付けを行
ってから、これらの平均値を求めこの位置を目標位置と
決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動レーダプロッテ
イング援助装置、いわゆるARPA(AutomaticRader Pl
otting Aid) に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーダの自動追尾装置には各種の装置が
存在するが、その代表的なものに自動レーダプロッテイ
ング援助装置(ARPA)がある。このARPAは、レ
ーダ装置で観測された目標について、等時間間隔の観測
データからその速度・進行方向を予測計算して当該目標
を自動追尾するものであり、船舶レーダ装置の場合、目
標の方位と距離のデータ、ならびに船舶の進路,速力,
時刻等に関するデータをCPUで演算処理して物標の追
尾を行っている。本発明はARPAにおける目標位置の
決定に関するものである。
【0003】次に従来のARPAにおける目標の位置決
めについて説明する。従来のARPAにおける目標の位
置決めは、レーダ装置から送信されたレーダパルスが目
標にあたって目標から反射され反射信号として入力され
る場合、複数の反射信号からなる目標の映像を量子化し
てその重心を目標位置として決定している。
【0004】図3は、目標100とその反射信号200
の長さ(レーダ装置を中心とする距離方向の長さ:以
下、単に長さとも言う)との関係を説明するための模式
図である。実際にはレーダの反射信号は図3に示すよう
に単純な波形ではなく、また反射信号には海面からの反
射等も含まれている。従って複数の反射信号からなる目
標の映像を量子化してその重心を目標位置として決定
し、距離と方位とを算出するのであるが、図3は説明の
便宜のため単純化した1つの反射信号を用いて説明す
る。図3(A)に示すように、レーダパルスのパルスの
長さw1が目標の長さLより小さい場合、その反射信号
200の長さは、L+w1となる。そしてこの反射信号
200を量子化してその重心を求めるとS1の位置にな
る。
【0005】然しながらレーダパルスのパルスの長さ
は、パルス幅を0.1μsとした場合、3×108 ×
0.1×10-6=30mとなり、また一般的に遠距離に
ある目標に対しては距離による減衰の関係からパルス幅
を広げる必要があり、従ってパルスの長さ(w)が目標
の長さLより大きくなる場合もある。図3(B)はパル
スの長さ(w2)が目標100の長さと同じ場合(L=
w2)を示す図であり、この場合にはその反射信号20
0の長さは2Lとなり、量子化した重心はS2の位置に
なる。また、図3(C)はパルスの長さ(w3)が目標
100の長さより長い場合(L<w3)を示す図であ
り、この場合にはその反射信号200の長さは、L+w
3となり、量子化した重心はS3の位置になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の自
動レーダプロッテイング援助装置は、目標からの反射信
号を量子化してその重心を目標位置として距離,方位を
算出しており、パルス幅が変わった場合、目標位置が変
化してしまうという問題点があった。すなわち図3の
(A)〜(C)の反射信号200を比較すると明らかな
ように、その前縁は同じ位置にあるがパルス幅によって
その長さがそれぞれ異なってきて、その重心S1〜S3
の位置はそれぞれ異なり、従ってパルス幅を変更した場
合、目標位置が変化してしまうことになる。
【0007】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、パルス幅を変更しても目標位置の決
定に影響を及ぼすことのない自動レーダプロッテイング
援助装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる自動レー
ダプロッテイング援助装置は、入力する反射信号を量子
化する量子化部、追尾すべき目標に対し当該目標からの
反射信号が入力されると予測される距離範囲と方位角範
囲を限定する目標ゲートを設定するゲート部、前記量子
化部から出力される量子化された出力のうち前記ゲート
部を通過したn本の反射信号のそれぞれの、方位角Tθ
i、前縁距離Tri、距離方向の長さαiを計測する計
測手段(但し、iは1〜n個の整数で、反射信号の順番
を示す)、下記式(1)により前記n本の反射信号それ
ぞれの距離方向の長さによる重み付け値を算出し、下記
式(2)によりn本の反射信号の前縁の位置を式(1)
による重み付けをしてから平均化して当該目標の距離T
rを決定し、下記式(3)によりn本の反射信号の前縁
の位置を式(1)による重み付けをしてから平均化して
当該目標の方位を決定する演算手段、
【0009】
【数1】
【0010】前記演算手段により決定された追尾すべき
目標位置の位置移動に合わせて前記目標ゲートを位置移
動させて追尾する手段を備えたことを特徴とする。
【0011】また、上記n本の反射信号は、上記目標ゲ
ートが同じ位置にある場合にこの目標ゲートを通過した
反射信号の総数とすることを特徴とする。さらに、追尾
すべき目標が複数ある場合、各目標それぞれに上記目標
ゲートを設定し、上記計測手段と上記演算手段とを行
い、それぞれの目標の方位と位置とを並行して決定する
手段を備えたことを特徴とする。
【0012】本発明の自動レーダプロッテイング援助装
置は、距離方向に長い反射信号は目標からの反射信号で
ある確率が高いという原則を利用して、上述の構成によ
り複数の反射信号の前縁の位置を、それぞれ重み付けを
異ならせてから、これらの平均値を求めこの位置を目標
位置と決定するので、パルス幅が変化した場合でもその
位置が変化することはない。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の自動レーダプロッテイン
グ援助装置は、目標からの反射信号の前縁の位置を求
め、この位置を目標位置としてその方位,距離を算出す
る。従来の装置を説明するための図3でも明らかなよう
に、反射信号の前縁の位置はパルス幅が変化した場合で
もその位置は変化しないので、正確に目標位置を決定で
きることになる。但し、1つの反射信号の前縁で目標位
置を決定したり、複数の反射信号の前縁の単純平均で目
標位置を決定することとすると、海面反射等の目標以外
からの反射や干渉等の影響により誤った位置を目標位置
と決定してしまう虞れがある。
【0014】従って本発明では、目標からの反射信号は
その他のノイズに比べて一般的に距離方向に長い信号と
なるという原則を利用して、複数の反射信号の前縁の位
置を、各反射信号の距離方向の長さを乗じることでそれ
ぞれ重み付けを異ならせてから、これらの平均値を求め
この位置を目標位置と決定することで、距離方向に長い
反射信号は目標からの反射信号である確率が高いという
原則を充足させ、正確な目標位置の決定を行う構成とし
た。以下、具体的な実施形態について説明する。
【0015】図1は、レーダ装置に組み込まれた本発明
の自動レーダプロッテイング援助装置の構成の概略を示
すブロック図であり、図において、1はレーダ装置、2
は量子化部、3はゲート部、4は制御演算部である。手
動もしくは自動捕捉により目標からの反射信号が存在す
べき距離および方位角範囲が予測されると、制御演算部
4に目標ゲートの設定指示が入力され、この入力に基づ
いて量子化部2に量子化レベルが設定されると共に、ゲ
ート部3に目標からの反射信号が存在すべき距離および
方位角範囲を限定する目標ゲートが設定される。
【0016】図2は、目標ゲート10を説明するための
図であり、説明の便宜のためPPI(Plan Position Ind
icator) スコープ表示と対応させた図である(但し、図
2は説明を理解し易くするために縮尺等は不正確な図面
となっている)。レーダ装置1からのビデオ信号は、量
子化部2で所定レベル以下の信号が除去され、ゲート部
3で目標ゲート10内の反射信号のみが抽出される。図
2では、α1〜αnのn本の反射信号が抽出され、この
n本の信号が制御演算部4へ送られる。なお、追尾すべ
き目標の移動に対応して目標ゲート10も移動して設定
されることになるが、上述の反射信号の本数nは、目標
ゲート10が同じ位置にある場合に通過した反射信号の
総数としてもよく、あるいは通過した反射信号の内の所
定数としても良い。そして、制御演算部で下記の式
(1)によりα1〜αnのn本の反射信号それぞれの距
離方向の長さによる重み付け値を算出し、式(2)によ
りn本の反射信号の前縁の位置を式(1)による重み付
けを行ってから平均値を求め目標の距離Trを求め、同
様に式(3)により目標の方位Tθを求める。
【0017】
【数1】
【0018】なお上記実施例では、追尾すべき目標を1
つとして、1つの目標ゲートを設定して目標位置の決定
を行う場合について述べたが、追尾すべき目標が複数あ
る場合には目標ゲートを複数設定して上述の演算処理を
それぞれのゲートで行えば良いことは言うまでもない。
【0019】
【発明の効果】本発明の自動レーダプロッテイング援助
装置は目標からの反射信号の距離方向の長さを直接目標
位置の決定に用いないので、パルス幅が変更してもその
影響を受けることがなく、この距離方向の長さを重みと
して使用しているので、海面反射や干渉等があっても正
確に目標位置を決定できる。また入力信号の距離方向の
幅を重みとして使用しているので、オールネイバー的な
効果(ゲート内の全ての目標位置の加重平均をとり真の
目標位置とするもので、紛らわしい目標が多数存在する
場合にはニアレストネイバーより安定した追尾が可能に
なる)も得られる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーダ装置に組み込まれた本発明の自動レーダ
プロッテイング援助装置の構成の概略を示すブロック図
である。
【図2】目標ゲート10を説明するための図である。
【図3】従来の装置の問題点を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
1 レーダ装置 2 量子化部 3 ゲート部 4 制御演算部 10 目標ゲート

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力する反射信号を量子化する量子化
    部、 追尾すべき目標に対し当該目標からの反射信号が入力さ
    れると予測される距離範囲と方位角範囲を限定する目標
    ゲートを設定するゲート部、 前記量子化部から出力される量子化された出力のうち前
    記ゲート部を通過したn本の反射信号のそれぞれの、方
    位角Tθi、前縁距離Tri、距離方向の長さαiを計
    測する計測手段(但し、iは1〜n個の整数で、反射信
    号の順番を示す)、 下記式(1)により前記n本の反射信号それぞれの距離
    方向の長さによる重み付け値を算出し、下記式(2)に
    よりn本の反射信号の前縁の位置を式(1)による重み
    付けをしてから平均化して当該目標の距離Trを決定
    し、下記式(3)によりn本の反射信号の前縁の位置を
    式(1)による重み付けをしてから平均化して当該目標
    の方位を決定する演算手段、 【数1】 前記演算手段により決定された追尾すべき目標位置の位
    置移動に合わせて前記目標ゲートを位置移動させて追尾
    する手段、 を備えたことを特徴とする自動レーダプロッテイング援
    助装置。
  2. 【請求項2】 上記n本の反射信号は、上記目標ゲート
    が同じ位置にある場合にこの目標ゲートを通過した反射
    信号の総数とすることを特徴とする請求項第1項記載の
    自動レーダプロッテイング援助装置。
  3. 【請求項3】 追尾すべき目標が複数ある場合、各目標
    それぞれに上記目標ゲートを設定し、上記計測手段と上
    記演算手段とを行い、それぞれの目標の方位と位置とを
    並行して決定する手段を備えたことを特徴とする請求項
    第1項または第2項記載の自動レーダプロッテイング援
    助装置。
JP8246878A 1996-08-30 1996-08-30 自動レーダプロッテイング援助装置 Pending JPH1073656A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004005958A1 (ja) * 2002-07-05 2004-01-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. レーダ
JP2004333281A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Mitsubishi Electric Corp 車両用乗員検知装置
JP2009294126A (ja) * 2008-06-06 2009-12-17 Nec Corp 目標追尾装置、目標追尾方法、及び、プログラム

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