JPH1096768A - 船舶用レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レーダアンテナの方位と指示機上の方位とを簡
易かつ確実に一致させる。 【解決手段】例えば、自船のマストを方位補正の目標に
設定する。この目標エコー３２のみを計算の対象とする
ために、計算領域を目標エコー３２を含む小領域に限定
する。その小領域の中で目標エコー３２の角度方向の前
縁４１と後縁４２とを検出し、自船位置Ｑに対する目標
エコー３２の中心４３の方位θ３を計算する。そして、
この計算した目標エコー３２の中心方位θ３に基づき、
実際にレーダアンテナが向いている方向と指示機上の船
首方位（０°）のずれを電子回路上で補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダアンテナ
（以下、単に、アンテナまたは空中線ともいう。）の回
転により得られた受信信号をメモリに書き込むととも
に、メモリの内容をラスタスキャン方式で読み出して、
指示機を構成するＣＲＴなどの表示器に表示させる船舶
用レーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の船舶用レーダ装置１の構
成を示すブロック図である。

【０００３】この船舶用レーダ装置１は、基本的に、電
波を３６０°方向に送受信するために水平方向に回転す
るレーダアンテナ２と、このレーダアンテナ２の回転を
制御するとともに送受信信号を送受信する送受信機を含
むアンテナ部３と、このアンテナ部３に接続される指示
機４とから構成される。

【０００４】アンテナ部３から出力される受信信号はＡ
／Ｄ変換回路５によりデジタル信号（ビデオ信号）とさ
れ、このデジタル信号（いわゆるエコーデータ）が受信
方位に対応して、いわゆるテンポラリメモリであるスイ
ープメモリ６に時系列で極座標データとして一旦記憶さ
れる。

【０００５】記憶回路９には、アンテナ２の方位と指示
機４の方位とのずれが記憶されている。

【０００６】アンテナ回転パルスを計測するアンテナ回
転信号計数回路７の出力である角度信号と、ＣＰＵ回路
１７により記憶回路９から読み出された前記方位とのず
れによって得られた角度情報が座標変換回路１０に供給
される。

【０００７】座標変換回路１０は、前記角度情報によっ
て方位（角度）が修正された前記極座標データを直交座
標データに変換し、レーザ映像データとしてレーダ映像
フレームメモリ１１に書き込む。

【０００８】ＣＰＵ回路１７は、送受信機制御回路１２
を通じてアンテナ部３を制御するとともに、グラフィッ
ク制御回路１３を制御して可変距離目盛や船首輝線およ
びカーソル等のグラフィックデータ（文字データも含
む）をグラフィックフレームメモリ１４に書き込む。

【０００９】このグラフィックデータと前記レーザ映像
データとをＤ／Ａ変換器１５により合成してアナログ信
号に変換する。このアナログ信号によりＣＲＴ表示器１
６上にレーダ映像とグラフィック映像とが合成して表示
される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、船舶用レー
ダ装置では、レーダ装置を船舶に設置（装備）する際
に、アンテナが物標に向いている方向と、指示機上に表
示される前記物標のエコーの方向とが一致していること
が必須の条件であり、一致するように調整して、その方
位のずれを記憶回路９に記憶するようにしている。

【００１１】方位を一致させるための方位調整技術とし
て、船舶が停泊中に既知のエコーを用いて合わせる技術
と、船首側のマスト等のエコーを用いて合わせる技術が
考えられる。

【００１２】しかしながら、停泊中に既知のエコーを用
いて合わせる技術は航行中に採用することができないの
で、指示機４の船首位置のずれを航行中に合わせること
は不可能である。

【００１３】一方、船首側のマスト等のエコーを用いて
合わせる技術は、航行中にも合わせることができるとい
う利点があるものの、甲板上に多くの物標が存在する場
合、マスト等の位置を特定することが困難であり、合わ
せにくいという問題があった。

【００１４】この発明は、このような課題を考慮してな
されたものであって、簡単かつ確実に方位を調整するこ
とを可能とする船舶用レーダ装置を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明は、例えば、図
面に示すように、自船に取り付けられたレーダアンテナ
２の方位と指示機２４上の方位とを合わせるために、目
標エコー３２の位置を決定する目標エコー位置決定手段
３、５、２２、１７、１３、１４と、位置が決定された
目標エコーの角度方向の前縁４１と後縁４２を検出して
目標エコーの方位を検出する目標エコー方位検出手段
７、１７と、前記レーダアンテナの方位から前記目標エ
コーの方位までの相対方位を計算する方位計算手段１７
と、前記計算した相対方位を記憶する記憶手段９と、前
記計算した相対方位により前記レーダアンテナの方位と
前記指示機上の方位とを合わせる方位補正手段８、９、
１７と、を備えることを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、目標エコーの角度方向
の前縁と後縁とを検出し、自船に対する目標エコーの方
位を計算する。そして、この目標エコーに基づき、実際
にレーダアンテナが向いている方位と指示機上の方位の
ずれを自動的に補正し、かつこの方位ずれ値を自動的に
記憶する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。なお、以下に参照する
図面において、図５に示したものと対応するものには同
一の符号をつけその詳細な説明は省略する。

【００１８】図１は、この発明の実施の形態の構成を示
すブロック図である。この図１に示す船舶用レーダ装置
２１と図５に示した船舶用レーダ装置１との相違点は、
Ａ／Ｄ変換回路５とＣＰＵ回路１７との間にビデオゲー
ト回路２２が追加されたことと、アンテナ回転信号計数
回路７からＣＰＵ回路１７に対してアンテナ角度情報お
よびアンテナ回転パルス信号が入力されるようにしたこ
とと、ＣＰＵ回路１７に方位自動合わせのためのソフト
ウェアが追加されたことである。なお、図示はしていな
いが、ＣＰＵ回路１７には、スイッチ、ボリューム、ト
ラックボール等の入力装置が接続されている。

【００１９】そこで、まず、指示機２４上の運動モード
を相対運動モードに設定し、方位表示モードをヘッドア
ップ表示モードに設定する。相対運動モードとは、ＣＲ
Ｔ表示器１６上で自船の位置が、所望の位置、この場合
中心位置に固定され、物標が相対速度で移動する表示モ
ードである。また、ヘッドアップモードとは、ＣＲＴ表
示器１６上で船首線（船首輝線）が画面の真上（固定方
位メモリの０°）になるように表示されるモードであ
り、目で観測した状況と表示器上の映像の方位関係が一
致するモードである。

【００２０】方位調整前の状態における、ＣＲＴ表示器
１６上の表示例を図２に示す。

【００２１】図２の画面において、画面の中心Ｑが自船
位置（レーダアンテナ２の設置位置）Ｑ（中心Ｑと同一
の符号を使用する。）であり、この中心Ｑから固定目盛
の０°の方向に船首線３１が表示されている。また、略
−９０°の方向に表示されているエコー３２が、自船の
軸上船首側のマスト（目標とする自船上の固定物標）の
エコーであるものとする。画面上で中心Ｑからの距離は
測定可能であるので、マストのエコー（目標エコー）３
２を特定することは容易である。例えば、同心円表示に
よる固定距離目盛を表示させてみればよい。

【００２２】図２から、マストのエコー３２が船首線３
１上に表示されるようにするための方位調整が必要であ
ることが分かる。

【００２３】この場合において、図示はしていないが、
甲板上には、固定物標として船首側のマスト以外に種々
の物標が存在し、実際には、図２の画面には、それらの
物標のエコーも表示されている。

【００２４】そこで、図示していない前記の入力装置に
より、ＣＰＵ回路１７、グラフィック制御回路１３、グ
ラフィックフレームメモリ１４、Ｄ／Ａ変換器１５を通
じてＣＲＴ表示器１６上に目標エコーの捕捉用ゲート
（目標エコー捕捉ゲート）３３（図２参照）を表示させ
る。この目標エコー捕捉ゲート３３で囲まれる領域の大
きさは、マストのエコー３２のみを含む大きさに設定す
る。

【００２５】具体的に説明すると、マストのエコー３２
のみを計算の対象とするために、前記の入力装置によ
り、図２に示しているように、船首方位０°からの２つ
の角度θａ、θｂと中心Ｑからの２つの距離Ｒａ、Ｒｂ
とを設定することで、ＣＲＴ表示器１６上のエコーを含
む小領域を決定し、これを目標捕捉ゲート３３として表
示させる。

【００２６】この目標エコー捕捉ゲート３３で囲まれた
領域内のＡ／Ｄ変換信号であるビデオ信号のみを選択す
るようにビデオゲート回路２２がＣＰＵ回路１７により
設定される。この場合、ビデオゲート回路２２は、指示
機２４のＣＲＴ表示器１６の画面上に表示される映像の
どれを基準に方位を合わせるかを決定するための回路と
して機能する。

【００２７】Ａ／Ｄ変換回路５から出力されるビデオ信
号がビデオゲート回路２２の入力部で値１（論理Ｈ）又
は０（論理Ｌ）を取る２値信号（２値データ）に変換さ
れ、その２値データのうち、目標エコー捕捉ゲート３３
の枠内の２値データのみが、ＣＰＵ回路１７の割込制御
入力に入力される。

【００２８】図３に示すように、レーダアンテナ２の方
位θがエコー３２の前縁４１にかかったとき、それま
で、言い換えれば、０°からθ１°まで値０（エコーが
存在しない部分）の２値信号のみが入力されていたＣＰ
Ｕ回路１７に始めて値１（エコーが存在する部分）の２
値信号が入力され、ＣＰＵ回路１７に割込がかかる。Ｃ
ＰＵ回路１７は、このときのアンテナの角度θ１をアン
テナ回転信号計数回路７からデジタル信号で読み取る。

【００２９】同様に、レーダアンテナ２の方位がエコー
３２の後縁４２にかかったとき、いままで、値１の信号
が入力されていたＣＰＵ回路１７には、値０の信号が入
力され、割込が停止される。

【００３０】この割込停止時点におけるアンテナの角度
θ２をアンテナ回転信号計数回路７からデジタル信号で
読み取る。

【００３１】次に、ＣＰＵ回路１７は、このようにして
得られたマストのエコー３２の前縁４１の角度データθ
１と後縁４２の角度データθ２とから次の（１）式によ
りマスト角度方向の中心４３までの角度位置データ（方
位ずれ値）θ３を決定し、そのマストの角度データθ３
を角度信号加算回路８に加えるとともに、記憶回路９に
記憶させる。

【００３２】 θ３＝３６０°−［｛（θ２−θ１）／２｝＋θ１］ …（１） 図４は、角度信号加算回路８に角度データθ３を加えた
後の、指示機２４のＣＲＴ表示器１６上の画像を示して
いる。図４からマストのエコー３２の中心が船首線３１
上に表示され、方位調整が自動的に完了することが理解
される。

【００３３】なお、この発明は上述の実施の形態に限ら
ず、この発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採
りうることはもちろんである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、方位調整を行うために自船上のマスト等の目標とす
る物標のエコーのみのデジタル信号を取り出し、その前
縁と後縁を検出することで、目標エコーの角度位置を検
出し、検出した角度位置により指示機の画面上の表示角
度を修正するようにしている。このため、簡単な構成で
確実に方位の補正（修正）を電子回路上で行うことがで
きるという効果が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態の構成を示すブロック
図である。

【図２】方位調整前の目標エコーの表示画面を説明する
図である。

【図３】目標エコーの角度位置を決定する作用の説明に
供される図である。

【図４】方位調整後の目標エコーの表示画面を説明する
図である。

【図５】従来の技術の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１、２１…レーダ装置 ２…レーダアン
テナ ３…アンテナ部 ２２…ビデオゲ
ート回路 ２４…指示機 ３１…船首線 ３２…マストのエコー（目標エコー） ３３…目標エコ
ー捕捉ゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自船に取り付けられたレーダアンテナの方
   位と指示機上の方位とを合わせるために、 目標エコーの位置を決定する目標エコー位置決定手段
   と、 位置が決定された目標エコーの角度方向の前縁と後縁を
   検出して目標エコーの方位を検出する目標エコー方位検
   出手段と、 前記レーダアンテナの方位から前記目標エコーの方位ま
   での相対方位を計算する方位計算手段と、 前記計算した相対方位を記憶する記憶手段と、 前記計算した相対方位により前記レーダアンテナの方位
   と前記指示機上の方位とを合わせる方位補正手段と、 を備えることを特徴とする船舶用レーダ装置。