JPS6348024B2 - - Google Patents

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JPS6348024B2
JPS6348024B2 JP57127408A JP12740882A JPS6348024B2 JP S6348024 B2 JPS6348024 B2 JP S6348024B2 JP 57127408 A JP57127408 A JP 57127408A JP 12740882 A JP12740882 A JP 12740882A JP S6348024 B2 JPS6348024 B2 JP S6348024B2
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JP
Japan
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sweep
electron beam
signal
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analog
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JP57127408A
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JPS5917177A (ja
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Yoshio Numayasu
Yoshio Kato
Hiroshi Okada
Tetsuro Ogawa
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Tokyo Keiki Inc
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Tokyo Keiki Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/515,253 priority patent/US4620137A/en
Priority to GB08319578A priority patent/GB2127258B/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/04Display arrangements
    • G01S7/06Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays
    • G01S7/10Providing two-dimensional and co-ordinated display of distance and direction
    • G01S7/12Plan-position indicators, i.e. P.P.I.
    • G01S7/14Sector, off-centre, or expanded angle display

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、極座標偏向方式(PPI方式)によつ
て丸形CRT画面にレーダやソナー等の情報を表
示する装置に関し、特に電子ビーム偏向用の掃引
信号の終了を指令する掃引終了信号を発生するた
めの掃引終了信号発生装置に関する。
従来、舶用レーダ等では、例えば第1図に示す
ように、レーダの送信位置、すなわち自船位置を
丸形CRTを用いたPPI指示器の中心O点から後方
のP点にずらして前方の監視範囲を広くする所謂
オフセンタ機能が備えられている。
ところで、このようにオフセンタによりPPI表
示を行なつた場合には、PPI掃引により電子ビー
ムの偏向位置がCRT画面の最外周端の位置に達
したときに掃引信号の不要部分をカツトして掃引
を終了させ、消費電力の節減を図ることが望まし
い。
この関係を第2図の信号波形図について説明す
ると、第1図においてアンテナ方位がθAの場合に
は、トリガ発生後に開始されたスイープSAの掃
引信号により偏向された電子ビームがPPI指示器
外周のA点に達する時刻、即ちトリガからTA
間経過後に掃引終了信号EAを発生させてスイー
プSAの掃引信号を終了させ、同様に、アンテナ
の方位がθNの場合にはトリガからTN時間経過後
に掃引終了信号ENを発生させて電子ビームがPPI
指示器の外周N点に到達したときにスイープSN
を終了させることになる。
しかしながら、レーダ等の実時間での掃引速度
はかなり高速であり、例えば1/4海里における電
波の往復時間は約3μs(3×10-6秒)で、この間に
電子ビームを約20cm程度偏向させるための偏向速
度は約66KM/秒にもなり、オフセンタによる
PPI指示器の任意の点からアンテナ角度に応じて
電子ビームが外周に達する時間を高速で且つ精度
良く、更にコスト高を招くことなく演算できる装
置の実現は困難であつた。
そこで、従来装置では高速性と経済性を重視
し、第3図に示すように、掃引終了を判別するた
めに、半径Rの丸形CRTでなるPPI指示器に対し
1辺が2Rとなる正方形を設定し、この正方形を
用いて掃引終了信号を発生するようにしている。
この第3図の関係を数学的にみると、いまPPI
指示器の中心O点をX,Y座標の原点とした場
合、オフセンタP点を中心としたそれぞれの掃引
信号により変化する時々刻々の偏向位置(X,
Y)の各絶対値|X|、|Y|を求め、各絶対値
|X|、|Y|の少なくともいずれか一方がPPI
指示器の半径Rを越えたとき、即ち、 |X|>Rもしくは|Y|>R の条件が満されたときに掃引終了信号を発生させ
て掃引を終了させていた。
しかしながら、第3図に示す従来の掃引終了の
方法は、掃引終了の精度が低く、例えばアンテナ
の方位θAの掃引において、掃引を終了させたいの
はA点であるにもかかわらず、実際に掃引が終了
するのは外側のB点となり、の区間ぶんだけ
余分に掃引を行なつており、その結果、第3図に
斜線部で示す部分の掃引について消費電力及び掃
引時間が無駄になるという問題点があつた。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたもので、極座標偏向方式によつて丸形
CRT画面に電子ビームを掃引させる装置におい
て、丸形CRT画面の外周に外接する正八角形の
境界を設定し、この境界を越える数学的条件が成
立したときに掃引を終了させることにより、掃引
終了の精度を高めて無駄な電力消費の低減を図
り、また簡単な構成により経済性を損うことなく
掃引終了の精度を高めることができる掃引終了信
号発生装置を提供することを目的とする。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第4図は、本発明の掃引終了信号発生装置に於
ける終了信号の発生原理を示した説明図である。
第4図に於いて、1は半径Rの丸形CRTを用
いたPPI指示器の表示画面であり、このPPI指示
器1の中心Oを原点としてX,Y軸の直交座標を
設定し、第3図の従来装置と同様に破線で示す一
辺の長さ2Rの正方形2をPPI指示器1の外側に外
接させ、更に本発明では実線で示す一辺の長さが
2Rの正方形3をその対角線がX,Y軸に一致す
るように設定し、正方形2と正方形3とにより
PPI指示器1の外側に正八角形が外接するように
設定し、この八角形により掃引を終了させるため
の円形を近似させている。
ここで、破線で示す正方形2で限定されるPPI
掃引による電子ビームの偏向位置は、偏向位置の
座標を(X,Y)とすると、これらの絶対値|X
|、|Y|について従来装置と同様に次式で限定
される。
|X|>Rもしくは|Y|>R 次に本発明で新たに設定した正方形3で限定さ
れる電子ビームの偏向範囲は次式で与えられる。
{X>0、Y>0ではY<−X+√2R …(1) X<0、Y>0ではY<X+√2R …(2) X<0、Y<0ではY>−X−√2R …(3) X>0、Y<0ではY>X−√2R …(4) すなわち、前記第(1)式は直交座標の第1象限に
於いて正方形3の範囲内となる偏向領域を示し、
第(2)式は、直交座標の第2象限での偏向領域を示
し、前記第(3)式は、直交座標の第3象限での偏向
領域を示し、更に前記第(4)式は直交座標の第4象
限での偏向領域を表わしている。
従つて、PPI掃引による電子ビームの偏向位置
を表わす座標位置(X,Y)が前記第(1)〜(4)式を
全て満足している間は電子ビームの掃引を許容
し、前記第(1)〜(4)式の少なくともいずれか1つが
満足されなくなつた時に掃引終了信号を発生させ
れば良い。
更に、前記第(1)〜(4)式は座標原点Oに対しそれ
ぞれ対称であることから座標位置(X,Y)の絶
対値を用いて集約すると、次式で与えられる。
|X|+|Y|<√2・R …(5) すなわち、この第(5)式を満足している間は掃引
信号を継続して発生させ、 |X|+|Y|>√2・R …(6) この第(6)式の条件、すなわち電子ビームの掃引
位置が正方形3で設定された境界を越えた時に掃
引を終了させれば良い。
従つて、本発明では、第4図に示すように破線
で示す正方形2と実線で示す正方形3で定まる八
角形の境界を電子ビームの掃引位置が越えた時に
掃引終了信号を発生させれば良いこととなり、そ
のための数学的条件は、 (a) Xの絶対値が半径Rより大きいか(X>R) (b) Yの絶対値が半径Rより大きいか(Y>R) (c) Xの絶対値とYの絶対値の和が半径Rの√2
倍より大きいか(X+Y>√2・R) いずれか1つの条件が満足された場合に電子ビ
ーム偏向用の掃引信号を終了させる掃引終了信号
を発生させることになる。
第5図は、第4図について説明した本発明の掃
引終了信号の発生原理に基づいた終了信号発生装
置の一実施例を示したブロツク図であり、デジタ
ル処理により掃引終了信号を発生するようにして
いる。
まず、構成を説明すると、10はデジタル比較
器であり、基準値として丸形CRT画面の半径R
が設定され、アンテナ方位角θに基づいて順次演
算される電子ビームの直交座標に於けるX軸に対
する座標位置Xの絶対値|X|が与えられ、絶対
値|X|が半径Rを上回つた時に出力を生ずる。
又、12も同様なデジタル比較器であり、基準値
としてPPI指示器の半径Rが設定され、アンテナ
方位角θに基づいて演算されるY軸上の座標位置
Yの絶対値|Y|が与えられ、絶対値|Y|が半
径Rを上回つた時に出力を生ずる。ここでアンテ
ナ方位角θに基づいて演算される直交座標位置
(X,Y)としては、トリガ信号でスタートされ
るカウンタの計数値Nをアンテナ方位角θとの間
でX=Ncosθ、Y=Nsinθとする極座標から直交
座標への座標変換演算によりリアルタイムで演算
されるものである。
このデジタル比較器10,12の機能は第4図
に於ける破線で示す正方形2の境界を電子ビーム
の掃引位置が越えたかどうかを判別している。
一方、第4図に於ける実線で示す正方形3の境
界を電子ビームの掃引位置が越えたかどうかを判
別する手段として、デジタル加算器14とデジタ
ル比較器16を設けている。デジタル加算器14
は電子ビームの掃引座標位置(X,Y)の絶対値
|X|、|Y|を入力してデジタル的に加算し、
加算出力(|X|+|Y|)を出力する。
又、デジタル比較器16には基準値として√
2・Rが設定されており、デジタル加算器14の
出力(|X|+|Y|)が√2・Rを上回つた時
に出力を生ずる。
すなわち、デジタル比較器16は前記第(6)式の
条件を比較判別している。
デジタル比較器10,12,16の各出力は、
オア回路18で取りまとめられ、オア回路18の
出力は掃引終了パルス発生器20に与えられてお
り、オア回路18がHレベル出力を生じた時に掃
引終了パルスを掃引信号発生回路部に与えて電子
ビームの掃引を終了させるようにしている。
尚、第5図に於けるデジタル加算器14として
は、テキサスインストルメント社のIC7483のよ
うなデジタル加算器を使用でき、この7483は4ビ
ツトであるが7483を所定箇数カスケード接続する
ことにより、所要ビツト数の加算器を得ることが
できる。又、デジタル比較器16に設定している
基準値√2・Rとしては√2=1.4142…は必ずし
も正確な値である必要はなく近似的な値として設
定するだけで十分である。
次に第5図の実施例の動作を説明する。
例えば、第4図のPPI指示器1に示すようにオ
フセンターP点を中心にアンテナ方位角θに対応
して掃引を行なつており、アンテナ方位角θAの掃
引を例にとると、トリガ信号によりアンテナ方位
角θAを持つた掃引が開始され、この掃引による電
子ビームの座標位置(X,Y)が直交座標への変
換により求められ、絶対値|X|、|Y|のそれ
ぞれが第5図のデジタル比較器10,12及びデ
ジタル加算器14へ順次入力する。アンテナ方位
角θAによる掃引が実線で示す正方形3の境界上の
A点に達したとすると、デジタル加算器14の加
算出力(|X|+|Y|)はデジタル比較器16
の基準値√2・Rに一致し、次いで√2・Rを上
回るデジタル加算器14の加算出力が得られた時
にデジタル比較器16は出力を生じ、オア回路1
8を介して掃引終了パルス発生器20を作動し、
一定パルス幅の掃引終了パルスを掃引信号発生回
路に与え、アンテナ方位角θAによる掃引を終了す
る。
一方、第4図に於いてアンテナ方位角θNとなる
掃引がトリガ信号により開始されたとすると、破
線で示す正方形2の境界上位置N点に達した時に
掃引位置(X,Y)の絶対値|X|が半径Rに一
致し、次いで絶対値|X|が半径Rを上回つた時
に第5図に於けるデジタル比較器10が出力を生
じオア回路18を介して掃引終了パルス発生器2
0を作動し、掃引終了パルスの発生によりアンテ
ナ方位角θNによる掃引を終了する。
このような本発明の掃引終了信号発生装置によ
れば、第4図に斜線で示す部分についてのみ余分
に掃引が行なわれるだけで済み、掃引の終了を必
要とするPPI指示器1の外周にほぼ一致した掃引
位置で掃引の終了が行なわれることから破線で示
す正方形2の境界位置への到達で掃引を終了して
いた従来装置に比べ大幅に掃引終了の精度が高め
られ、消費電力の節減と余分な掃引時間のロスを
防ぐことができる。
第6図は、本発明の他の実施例を示したブロツ
ク図であり、この実施例は、アナログ処理により
掃引終了信号を発生するようにしたことを特徴と
する。
まず構成を説明すると、第4図に破線で示す正
方形2の境界を判別する手段としてアナログ比較
器22a,22b及び23a,23bが設けら
れ、掃引座標位置(X,Y)のそれぞれの信号に
ついて基準値R、及び−Rとの比較を行ない、こ
れら4つのアナログ比較器はいずれもその出力を
オア回路18に入力している。
一方、第4図における実線で示す正方形3の境
界を判別する手段として、アナログ加算器26、
アナログ減算器27、アナログ比較器24a,2
4b及び25a,25bが設けられている。先ず
アナログ加算器26は、2つの掃引座標信号X及
びYの和を求める加算器でX及びYが同一極性の
場合にそれぞれの加算値を求めるために用いられ
る。
またアナログ加算器27は2つの掃引座標信号
X及びYの差を求める減算器で、X及びYが同一
極性でない場合に一方の符号を反転して両器の和
を求めるために用いられる。
アナログ加算器26及びアナログ減算器27の
出力はそれぞれ基準値√2及び−√2Rとの比較
を行なう為にアナログ比較器24a,24b及び
25a,25bに加えられる。これら4つのアナ
ログ比較器はいずれもその出力を同様にオア回路
18に入力している。
次に回路の理論を説明すると、例えばアナログ
比較器22a及び22bに於いては入力信号Xを
基準値R及び−Rと比較しており、これは掃引座
標信号Xが正極性の場合に基準値Rと比較し、X
が負極性の場合に基準値−Rと比較しているから
これはXの絶対値|X|をRと比較しているのと
等価である。同様にアナログ比較器23a及び2
3bにおいては信号Yが正極性の場合基準値Rと
比較し、負極性の場合に−Rと比較しているか
ら、Yの絶対値|Y|をRと比較しているのと等
価である。またアナログ加算器26においては、
XとYが同極性の場合の加算を行つており、加算
出力として(X+Y)又は−(X+Y)の値が得
られる。
この加算器26からの出力はアナログ比較器2
4a及24bにおいて、(X+Y)の方は基準値
√2Rと比較され、また−(X+Y)の方は基準
値−√2Rと比較され基準値を越える場合に出力
信号が18のオア回路に供給される。
同様にアナログ減算器27においてはXとYが
同極性でない場合での減算を行なうが、結果とし
ては加算器26の出力と同様に {X−(−Y)}=(X+Y)及び {(−X)−(Y)}=−(X+Y)の値が得られ
る。
減算器27の出力も前記と同様に前者は√2R
と比較され後者は−√2Rと比較され、これらの
出力は同様にオア回路18に供給されている。結
局これは|X|+|Y|の値を基準値√2Rと比
較していることになる。
次に第6図の実施例の動作を説明すると、第4
図のP点にオフセンタされた時のアンテナ方位角
θAの掃引例では座標位置X,Yが両方正極性であ
るので加算器26の出力がアナログ比較器24a
において√2Rと比較され、掃引位置が実線で示
す正方形の境界上のA点を過ぎると比較器24a
の出力によりオア回路18を介して掃引終了パル
ス発生器20が作動し掃引が終了する。
またアンテナ方位角がθNとなるとXの値がアナ
ログ比較器22aにおいて基準値Rと比較され、
破線で示す正方形2の境界上位置N点を過ぎる
と、比較器22aの出力によりオア回路18を介
して同様に掃引終了パルス発生器20が作動し掃
引を終了せしむることができる。
従つて、第6図に示すアナログ方式の掃引終了
信号発生装置によつても、第5図のデジタル方式
と同様にPPI指示器の外周にほぼ一致した範囲内
での掃引が行なわれ、掃引終了の精度が高められ
ることで、電力消費量の節減及び掃引の時間ロス
を低減することができる。
勿論第5,6図の実施例から明らかなように、
本発明の掃引終了信号の発生は、掃引座標位置を
示す信号の加算と比較による演算であることか
ら、回路構成自体が簡単で済み、又、加算及び比
較の演算速度は十分にレーダー、ソナー等の掃引
速度に追従でき、経済性を損なうことなく精度の
高い掃引終了信号を発生させることができる。
以上説明してきたように、本発明によれば、極
座標偏向方式(PPI)によつて丸形CRT画面に電
子ビームを掃引させる装置に於いて、丸形CRT
の外周に外接する正八角形の境界を設定し、この
境界を越える掃引位置の数学的条件が成立した時
に掃引を終了させるようにしたため、丸形CRT
の外周に沿つた掃引終了にほぼ近似した掃引終了
信号の発生を可能とし、掃引終了の精度を大幅に
高めることで丸形CRTの外周を上回る無駄な掃
引を低減して電力消費を少なくするとともに、掃
引時間のロスを減らし、又、加算及び比較処理の
みによるレーダ、ソナー等の高速掃引速度に適し
た簡単な回路構成で掃引終了信号の発生を行なう
ようにしているため、精度の高い掃引終了信号の
発生を経済性を損なうことなく行なうことができ
るという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のオフセンタによるPPI掃引を示
した説明図、第2図はオフセンタ掃引時の掃引信
号と理想的な掃引終了信号を示した説明図、第3
図は実際に行なわれている従来の掃引終了を示し
た説明図、第4図は本発明による掃引終了の原理
を示した説明図、第5図はデジタル方式による本
発明の一実施例を示したブロツク図、第6図はア
ナログ方式による本発明の他の実施例を示したブ
ロツク図である。 1…PPI指示器、2,3…正方形、10,1
2,16…デジタル比較器、14…デジタル加算
器、18,24,28,40…オア回路、20…
掃引終了パルス発生器、22a,22b,23
a,23b,24a,24b,25a,25b…
アナログ比較器、26…アナログ加算器、27…
アナログ減算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 極座標偏向方式によつて丸形CRT画面に電
    子ビームを掃引させる装置に於いて、 前記電子ビームの偏向位置を前記CRT画面の
    中心を原点とした直交座標における座標位置
    (X,Y)として出力する座標位置演算手段と、 該座標位置演算手段により出力した座標位置
    (X,Y)の値について、Xの絶対値|X|が前
    記CRT画面の半径Rより大きいか、又はYの絶
    対値|Y|が前記半径Rより大きいか、もしくは
    Xの絶対値|X|とYの絶対値|Y|との和(|
    X|+|Y|)が前記半径Rの√2倍より大きい
    かのいずれか1つが満足されたときに、前記電子
    ビーム偏向用の掃引信号の終了を指令する掃引終
    了信号を出力する掃引終了信号出力手段とを備え
    たことを特徴とする掃引終了信号発生装置。
JP57127408A 1982-07-21 1982-07-21 掃引終了信号発生装置 Granted JPS5917177A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57127408A JPS5917177A (ja) 1982-07-21 1982-07-21 掃引終了信号発生装置
US06/515,253 US4620137A (en) 1982-07-21 1983-07-19 Sweep termination signal generating apparatus for radar system
GB08319578A GB2127258B (en) 1982-07-21 1983-07-20 Radial sweep termination signal gernating circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57127408A JPS5917177A (ja) 1982-07-21 1982-07-21 掃引終了信号発生装置

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Publication Number Publication Date
JPS5917177A JPS5917177A (ja) 1984-01-28
JPS6348024B2 true JPS6348024B2 (ja) 1988-09-27

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ID=14959235

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57127408A Granted JPS5917177A (ja) 1982-07-21 1982-07-21 掃引終了信号発生装置

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US (1) US4620137A (ja)
JP (1) JPS5917177A (ja)
GB (1) GB2127258B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (4)

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Also Published As

Publication number Publication date
US4620137A (en) 1986-10-28
GB8319578D0 (en) 1983-08-24
GB2127258A (en) 1984-04-04
GB2127258B (en) 1986-03-26
JPS5917177A (ja) 1984-01-28

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