JPS61235777A - レ−ダ合成表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は複数のレーダで得られたデータを合成して表示
するレーダ合成表示装置に関するものである。

従来技術 現在、航空管制、気象用及び船舶用等の様々な分野にお
いてレーダが用いられている。

例えば、船舶の場合ではレーダによる測位及び障害物の
探査は、航海の省人化並びに狭水道及び港内における安
全航行には今や不可欠となっている。

こうして、船舶に用いられるレーダはＳバンドレーダ、
Ｃバンドレーダ及びＸバンドレーダ等が複数台膜装置さ
れている。

この発明が解決すべき問題点 すなわち、Ｓバンドレーダは周波数が低く、広いパルス
幅を有し、空中線回転速度も低くしているため、遠距離
においては気象海象の影響を受けずに感度よく探査でき
るが、分解能が悪くデータ更新レートが低いため近距離
の探査は苦手である。

一方、ＫａＸバンドレーダ周波数が高く、狭いパルス幅
を有し、空中線回転速度も早くしているため、近距離に
おいては高分解能でデータ更新レートの高い高品質の画
面を得られるが、降雨・雪・霧に対する透過率が悪いた
め遠距離の探査は苦手である。

また、ＸバンドレーダはＳバンドレーダとＫａＸバンド
レーダちょうど中間の性質を有しているため、中距離の
探査に適している。

こうした各レーダの特性により、気象海象の状態及び目
的に応じてそれらのレーダを切り替えて使用しているの
が実情であり、性能あるいは特徴の異なる複数台のレー
ダの画面を合理的に利用することができなかった。

そこで本発明は、レーダ利用上の前記の様な不都合な点
を改善して性能及び特性の異なる複数台のレーダの各々
に適した探知領域の画面を取シ出して１個の高品質な画
面を構成し、周辺の物標を高精度で把握することのでき
るレーダ合成表示装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明によるレーダ合成表示装置は、性能と特性の異な
る複数のレーダで得られたデータを独立したバッファメ
モリに格納し、これらのバッファメモリから読み出され
るデータを座標変換回路でレーダ設置位置間の座標の相
異を調整し、この座標変換回路から出力された複数のデ
ータを表示信号処理回路で一つのデータに重合処理し、
さらにタイミング・コントローラでデータ間全体のタイ
ミングを調整して表示部に一つのレーダ画像を表示する
よう構成された点に特徴がある。

実施例 以下、図示する本発明の実施例によシ説明する。

第１図に本発明によるレーダ合成表示装置を船舶上に搭
載した場合の例を示したが、性能・特性の異なるレーダ
としてＳバンド・レーダ３１．Ｘバンド・レーダ３２及
びＫａＳバンドレーダ３２の３種類で構成されている。

また、第２図に示した様にＳバンド・レーダ３１、Ｘバ
ンド・レーダ３２及びＫａＳバンドレーダ３３出力はレ
ーダ信号処理装置２０で処理されて表示制御コンソール
１０のディスプレイ１０ｇに表示される。

次に、第３図に示した詳細な機能構成例に基づいて説明
すると、各し―ダ３１．３２．３３はそれぞれ空中線３
１ａ、３２ａ、３３ａ及び送受信機３１ｂ、３２ｂ、３
３ｂから構成されている。

空中線３１　ａ　＋　３２　ａ　、　３３　ａは水平に
回転しているがいずれも最適な分解性能を得られる回転
速度であり、各々の回転速度は通常３１　ａ（３２ａく
３３ａの順となっている。

また、レーダ信号処理装置２０には前記３つのレーダ３
１，３２．３３に対応してビデオ処理機２１ａ１２２ａ
＋２３＆とバッファメモリ２１ｂ、２２ｂ、２３ｂとが
備えられている。

ここで、Ｓバンド・レーダ３１の映像受信信号の流れに
ついて述べると空中線３１ａの送信波が海上の物標に反
射して戻ってきた反射波を空中線３１ａが受信してそれ
を送受信機３１ｂへ出力する。送受信機３１ｂは全ての
受信信号をレーダ信号処理装置２０のビデオ処理機２１
ａへ空中線３１ａの回転速度に同期して連続して入力す
る。

ビデオ処理機２１ａは入力した全ての信号に対して干渉
除去、ＣＦＡＲ処理、信号（積分）処理等を行なった後
、そのディジタル・ビデオ信号をバッファメモリ２１ｂ
へ書き込み処理のため出力する。

バッファメモリ２１ｂは単に書き込み・読み出し処理に
使用するだけではなく、レーダ・ビデオ処理系と画面表
示処理系とを分離してレーダ系と表示系とを非同期とし
、表示系の信号処理及び画面構成の自由度を高める目的
として使用される。

このＳバンド・レーダ系の一連の信号の処理体形は、他
のＸバンド・レーダ系及びＫａＳバンドレーダ系につい
て各々独立して同様に行なわれる。

表示制御コンソール１０は、レーダ選択器１０ａ、座標
変換回路１０ｂ２表示範囲選択器１０Ｃ２表示信号処理
回路１０ｄ、データメモリ１ｏｐ、ディスプレイコント
ローラ１０ｆ、ディスプレイ１０ｇ及びシステムコント
ロー：１ｌｙｌＯｈとから構成されている。

ここで、レーダ選択器１０ａはディスプレイ１０ｇの表
示画面を合成する際に使用するレーダを選択するのに用
いられ、レーダ選択器１０ａからの信号が座標変換回路
１０ｂ及び表示範囲選択器１０Ｃに入力する。

座標変換回路１０ｂは、レーダ３１．３２゜３３の設置
位置の違いによって発生する海上物標の位置座標の識別
の違いを表示座標と一致させるめ 〉レーダ信号処理装置２０の各バッファメモリー２１ｂ
、２２ｂ、２３ｂから出力されるディジタル・ビデオ信
号の座標変換演算を行い、表示信号処理回路１０ｄへ出
力する。

表示範囲選択器ＩＱｃは、レーダ選択器１０ａのレーダ
選択信号を受けて該当レーダの表示範囲を決定して距離
データとして表示信号処理回路１０ｄへ出力する。この
レーダ表示範囲の距離データは各レーダの境界域を少し
オーバーラツプさせる必要が生じる。

表示信号処理回路１０ｄは座標変換回路１０ｂから出力
された各ディジタル・ビデオ信号を表示範囲選択器１０
ｃの表示範囲指令信号にしたがって表示する物標と消去
する物標とを選択分類し、更に異なるレーダの境界域に
存在する物標の相関処理を行う。これによって、複数の
レーダの座標が一致し、境界域の物標の相関処理が終了
し、合成表示データが完成するのでこれを−Ｈデータメ
モリ１０ｅに書き込み処理する。ディスプレイコントロ
ーラ１０ｆはデータメモリ１０ｅとディスプレイ１０ｇ
とのインターフェイス機能を有し、データメモリ１０　
ｅの合成表示データの読み出しを行ない、これをディス
プレイ１０ｇに合成表示画面として表示する。

システムコントローラ１０ｈはレーダ合成表示装置全体
のステータス表示機能、バイト機能ｉどを有してシステ
ム全体の整備性、運用性、信頼性の向上を図っている。

また、レーダ信号処理装置２０にはタイミングコントロ
ーラ２０ａが設けられておシ、レーダ空中線の回転速度
に合わせたバッファメモリへの書き込み処理の時間更新
、各メモリ間の書込み、読み出しのタイミング整合を行
なうプロセッサ機能を有する。

以上の構成において、Ｓバンドレーダ３１．Ｘバンドレ
ーダ３２及びＫａＸバンドレーダ３３３種類のレーダか
らのレーダ情報はレーダ信号処理装置２０に出力される
。

レーダ信号処理装置２０は各レーダ出力ごとにビデオ処
理を行ない、各々のバッファメモリ２１ｂ　、２２ｂ　
、２３ｂに一時書込み、随時表示制御コンソール１０に
ディジタル・ビデオ信号を出力する。

表示制御コンソール１０では、設置位置の異なるレーダ
空中線３１ａ１３２ａ、３３ａから得られたデータを同
一座標で表示するため座標変換回路１０ｂで座標変換を
行ったのちレーダ表示範囲選択器１０Ｃによって各レー
ダの表示距離範囲を決め、その決められた表示範囲のレ
ーダ情報を合成して−Ｈデータメモリ１０ｅへ書き込む
。ディスプレイ１０ｇはデータメモリ１０ｅから読み出
したレーダ情報を表示する。

次に、第４図にレーダに捕促された物標を合成表示する
までに至る過程を例示した。

第４図（ａ）は自船とそのレーダ空中線の設置位置並び
に周囲の海上物標ＡＩ、Ａ２．Ｂ及びＣの相対関係を示
すものである。

第４図（ｂ）は、バッファメモリ２１ｂ　、２２ｂ　。

２３ｂに書き込まれた物標を示している。

これらは何れも各レーダの特徴を示しており、Ｓバンド
レーダ３１では物標Ｂ及びＣは確実に信号として捕促さ
れているが、物標Ａ１及びＡ２は２つの物標として認識
されずに単にＡとして捕促されるか又は、物標として認
識されない。

Ｘバンドレーダ３２でもＳバンドレーダ３１と同様であ
るが、ＫａＸバンドレーダ３３は物標Ａ１及びＡ２は別
の物標として識別されるが物標Ｂは捕捉できず、物標Ｃ
は不確しかな物標となっていることを示す。

また、Ｋａバンドレーダ３３は設置位置の違いにより他
のレーダの物標座標と相異することも示している。

第４１ｍ（ｃ）には座標変換回路１０ｂの出力例を示し
ており、Ｋａバンドレーダ３３の物標座標が変換されて
いる。

第４図（ｄ）は、表示信号処理回路１０ｄ内で各レーダ
の表示範囲指示に基づいて、範囲外の物標の消去（×印
で示す。）された状態を示している。

第４図（ｅ）は表示信号処理回路１０ｄの出力、データ
メモリ１０６のファイル内容及びディスプレイ１０ｇの
合成表示された状態を示している。

以上の様に本実施例の装置では各々のレーダが各々の特
徴を生かして画面を距離によって分担するため、遠距離
は気象海象の影響を受けず感度のよい画面となシ、近距
離は分解能よく見える高分解能全天候型の画面を得るこ
とができる。

この画面データは、全体的に信号対クラッタ比（Ｓ／Ｎ
）が高く、衝突予防演算用に最適の画面データとなる。

さらに、表示用ディスプレイとレーダとがバッファメモ
リによって切り離されているので、各レーダは空中線回
転速度及びトリガを同期させる必要もなく、干渉除去、
ＣＦＡＲ等でも各々のレーダに対して最適値を選定でき
るため自由度が大きく各々のレーダの性能を最大限に向
上可能で高品質の画面を観測できる。

この実施例では、装置を船舶に搭載した場合について記
載したが、航空機又は地上に設けられた航法援助システ
ム等にも適用することができる。

発明の効果 本発明によるレーダ合成表示装置の実施例は以上の通シ
であり、次に述べる効果を挙げることができる。

性能及び特性の異なる複数台のレーダの各々に適した探
知領域の画面を取シ出して１個の高品質な画面を構成し
、周辺の物標を高精度で把握することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレーダ合成表示装置を船舶に搭載した
場合の機器配置図、第２図は第１図に示した機器の詳細
図、第３図は装置のブロック図、第４図＜ａ）　？　（
ｂ）　、　（（り　、　（ｄ）　＋　（ｅ）はレーダの
捕捉物標を合成表示する表示例図である。 １０・・表示制御コンソール １０ａ・・レーダ選択器 １０ｂ・・座標変換回路 １０ｅ・・表示範囲選択器 １０ｄ・・表示信号処理回路 １０ｅ・・データメモリ １０ｆ・・ディスプレイコントローラ １０ｇ・・ディスプレイ １０ｈ・・システムコントローラ ２０・・レーダ信号処理装置 ２１ａ、２２ａ、２３ａ・・ビデオ処理機２１ｂ、２２
ｂ、２３ｂ・・バッファメモリ２０ａ・・タイミングコ
ントローラ ３１・・Ｓバンドレーダ ３１ａ・・１２フイート空中線 ３１ｂ・・Ｓバンドレーダ用送受信機 ３２・・Ｘバンドレーダ ３２ａ・・９フイート空中線 ３２ｂ・・Ｘバンドレーダ用送受信機 ３３・・ＫａＸバンドレー ダ３ａ・・６フイート空中線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各々性能と特性の異なる複数のレーダと、 これら複数のレーダから得られたデータを各々別個に格
   納する複数のバッファメモリと、 前記複数のバッファメモリから読み出された複数のデー
   タのレーダ設置位置の違いによる座標の相異を調整して
   出力する座標変換回路と、 前記座標変換回路から出力された複数のデータを一つの
   データに合成処理する表示信号処理回路と、 前記バッファメモリ、座標変換回路及び表示信号処理回
   路にタイミング信号を出力して複数のデータ間全体のタ
   イミングを調整するタイミングコントローラと、 前記表示信号処理回路から出力される合成されたデータ
   信号を表示する表示部とを備えたレーダ合成表示装置。