WO2017145587A1 - 探知情報処理装置、気象観測システム、移動体監視システム及び探知情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のアンテナの探知データを用いて、広範囲における探知対象物の速度傾向を把握し易くするとともに、当該探知データを柔軟かつ有効に活用する。 【解 決手段】気象観測システム１０を構成するサーバコンピュータ１は、通信部１１と、計算部１３と、を備える。通信部１１は、互いに異なる位置にある複数の レーダアンテナ２１によって得られた探知データを取得する。計算部１３は、予め定められた解析単位毎に、前記探知データを検出したレーダアンテナ２１の数 に応じて当該解析単位に存在する探知対象物の速度情報を異なる計算方法で計算し、当該速度情報を出力する。

Description

探知情報処理装置、気象観測システム、移動体監視システム及び探知情報処理方法

　本発明は、主として、アンテナを介して探知された対象物の情報を処理する探知情報処理装置に関する。

　従来から、アンテナを介して電波又は電磁波（探知信号）を対象物に向けて発射し、対象物が反射した反射波を受信して解析することにより、対象物までの距離や方向を測定するレーダが知られている。

　 特許文献１は、この種のレーダによって観測された映像情報を処理する多重レーダ映像処理装置を開示する。この特許文献１の多重レーダ映像処理装置は、第１ のレーダの観測領域内の物標（探知対象物）の映像情報を入力し、第１の識別符号を付与して出力する第１の物標映像入力手段と、第２のレーダの観測領域内の 物標の映像情報を入力し、第２の識別符号を付与して出力する第２の物標映像入力手段と、第１及び第２レーダの観測領域の重複領域内の物標の映像情報を第３ の識別符号を付与して出力する映像合成手段と、第１と第２と第３の識別符号の付与された映像情報をそれぞれ識別表示可能な異なる色彩及びパターンの映像情 報に変換して出力する映像情報出力手段と、外部から第１と第２のレーダの観測領域及びその重複領域、並びに前記３つの識別符号に対応して変換する異なる色 彩及びパターン等の合成・表示条件を設定する合成・表示条件設定手段と、から構成されている。

　特許文献１は、この構成に より、複数のレーダから送られてきた映像情報を１つの映像に合成して表示させる場合において、複数のレーダのうちどのレーダにより観測された映像であるか の識別表示、及び、単一のレーダのみによる映像と複数のレーダによる合成映像との識別表示が可能になるとする。

特開平８－３１３６１７号公報

　 ところで、例えば気象観測の分野においては、探知信号が観測対象物（探知対象物）で反射される際のドップラ効果の原理を用いて、観測対象物の速度を取得す るレーダ（ドップラレーダ）が従来から用いられている。しかし、このドップラレーダは、その原理上、探知信号の送信向きに沿う方向の速度成分しか得ること ができない。即ち、ドップラレーダは、観測対象物がレーダアンテナに近づく方向／遠ざかる方向の速度を測定できるにとどまり、レーダアンテナを中心とした 球殻に沿う向きの速度は測定できないため、観測対象物の多次元的な移動の傾向を正確に取得することが難しい。

　単純に考え ると、観測対象物の３次元的な移動の測定は、３台以上のレーダアンテナを互いに物理的に離れた場所に設置して、それぞれが上記のドップラ速度を測定するこ とで可能になる。しかしながら、このような測定方法では、レーダのコストが増大するため、広域での測定が困難である。

　そ こで、従来から、１台のみのドップラレーダの計測結果から公知のＶＶＰ法（Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　Ｖｏｌｕｍｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）等を用いて計算した り、２台のドップラレーダの計測結果から公知のＤｕａｌ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法を用いて計算することで、観測対象物の多次元的な移動を推定することが行われて いる。

　平面的にみると、１台のレーダの探知可能範囲は、レーダアンテナを中心とした円形領域内に限られる。従って、例えば気象観測のために複数台のレーダアンテナを配置した場合、何台のレーダ（レーダアンテナ）からの探知データが得られるかは、場所に応じて異なることになる。

　 この点、従来は、所定の空間を対象として気象等を観測するためにレーダアンテナを複数台設置したときに、それぞれのレーダアンテナの探知結果をどのように 用いて探知対象物の速度分布を求めるのかについて、具体的に提案するものはなかった。例えば、上記特許文献１の多重レーダ映像処理装置においては、複数の レーダにより観測された映像情報又は重複観測領域の映像情報をそれぞれに識別できるように表示することを開示しているが、観測対象物（物標）の速度を測定 することについて何ら開示していない。

　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、複数のアンテナの探知データを用いて、地理的／空間的に広範囲での探知対象物の速度傾向を把握できるとともに、当該探知データを柔軟かつ有効に活用できる探知情報処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

　 本発明の第１の観点によれば、以下の構成の探知情報処理装置が提供される。即ち、この探知情報処理装置は、取得部と、計算部と、を備える。前記取得部は、 互いに異なる位置に設けられた複数のアンテナから探知信号を送受信することにより得られた探知情報を取得する。前記計算部は、予め定められた解析単位毎 に、前記探知情報を検出した前記アンテナの数に応じて当該解析単位に存在する探知対象物の速度情報を異なる計算方法で計算し、当該速度情報を出力する。

　 これにより、地理的／空間的に広い範囲を対象とした速度情報の傾向を把握するのに有用な情報を得ることができる。これと同時に、アンテナからの探知情報の 有無に応じて速度情報の計算方法を変えることで、様々な場所に配置された複数のアンテナの探知情報を柔軟かつ有効に活用することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記計算部は、２つ以上の前記アンテナからの前記探知情報が存在する前記解析単位については、１つの前記アンテナからの前記探知情報が存在する前記解析単位とは異なる計算方法で前記速度情報を計算することが好ましい。

　このように、２つ以上のアンテナからの探知情報がある場合には特別な計算方法で速度情報を計算することで、複数のアンテナの探知情報を柔軟かつ有効に活用することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記計算部は、３つ以上の前記アンテナからの前記探知情報が存在する前記解析単位については、２つ以下の前記アンテナからの前記探知情報が存在する前記解析単位とは異なる計算方法で前記速度情報を計算することが好ましい。

　この場合も同様に、３つ以上のアンテナからの探知情報がある場合には特別な計算方法で速度情報を計算することで、複数のアンテナの探知情報を柔軟かつ有効に活用することができる。

　 前記の探知情報処理装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記計算部は、計算精度の異なる複数の計算方法で前記速度情報を計算可能に構 成されている。前記計算部は、前記探知情報を検出した前記アンテナの数に基づいて、可能な計算方法の中から最も計算精度が高い計算方法を選択し、選択され た計算方法で前記速度情報を計算する。

　これにより、複数のアンテナの探知情報を用いて、速度情報の計算精度を可能な限り高めることができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記取得部は、３つ以上の前記アンテナの前記探知情報を取得可能に構成されていることが好ましい。

　これにより、探知対象物の３次元的に複雑な速度情報を精度良く計算することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記計算部は、前記速度情報の計算方法が異なる場合でも、前記解析単位毎の速度情報が同一の形式となるように前記速度情報を出力することが好ましい。

　これにより、計算結果としての速度情報を一元的に取り扱うことが容易になるので、当該速度情報を簡単に活用することができる。

　 前記の探知情報処理装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この探知情報処理装置は、画像生成部を備える。前記画像生成部は、前記解析単 位毎の前記速度情報に応じた速度解析画像を生成して出力する。前記速度解析画像は、前記速度情報の計算方法に応じて異なる表現態様で描画される。

　これにより、ユーザは、出力された画像により、速度情報を容易に理解することができる。また、計算方法の違いを明確に意識しながら速度情報を検討することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記速度情報の計算方法に応じて前記速度解析画像のうち少なくとも一部が異なる色で描画されることが好ましい。

　これにより、ユーザは、速度情報を確認できると同時に、当該速度情報の計算方法の違いを、色に基づいて容易に把握することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記画像生成部は、前記解析単位毎の前記速度情報に応じた図形を描画し、前記速度情報の速度値に応じて、異なる表示態様の前記図形を描画することが好ましい。

　これにより、画像での表現に統一感を持たせることができるので、ユーザは速度情報を容易に理解することができるとともに、速度の大小を直感的に把握することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記図形は矢印マークである。前記矢印マークの矢柄の長さは、前記速度情報の速度値に応じて定められる。

　これにより、異なる速度情報における速度の大小を容易に把握することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記速度解析画像を表示する表示部を備えることが好ましい。

　これにより、ユーザが探知対象物の速度情報をより直感的に観測することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記表示部は、前記速度解析画像を地図又は海図に重畳して表示することが好ましい。

　これにより、ユーザが探知対象物の所在地及び移動先等の情報を容易に把握することができる。

　前記の探知情報処理装置においては、前記計算部の前記速度情報の計算及び当該速度情報の出力は、前記取得部が前記探知情報を取得する毎に行われることが好ましい。

　これにより、リアルタイムでの監視が可能になるので、必要な対応を迅速に行うことができる。

　本発明の第２の観点によれば、前記の探知情報処理装置を備える気象観測システム、及び、移動体監視システムが提供される。

　即ち、前記の探知情報処理装置は、気象観測システムや移動体監視システムに用いることが好適である。

　 本発明の第３の観点によれば、以下の探知情報処理方法が提供される。即ち、この探知情報処理方法は、取得工程と、計算工程と、を含む。前記取得工程では、 互いに異なる位置に設けられた複数のアンテナから探知信号を送受信することにより得られた探知情報を取得する。前記計算工程では、予め定められた解析単位 毎に、前記探知情報を検出した前記アンテナの数に応じて当該解析単位に存在する探知対象物の速度情報を異なる計算方法で計算し、当該速度情報を出力する。

　 これにより、地理的／空間的に広い範囲を対象とした速度情報の傾向を把握するのに有用な情報を、解析情報群として得ることができる。これと同時に、アンテ ナからの探知情報の有無に応じて速度情報の計算方法を変えることで、様々な場所に配置された複数のアンテナの探知情報を柔軟かつ有効に活用することができ る。

本発明の一実施形態に係る気象観測システム及びサーバコンピュータの構成を示す概念図。 レーダが雲粒のドップラ速度を探知する様子を示す模式図。 気象観測システムが対象とする観測空間を示す平面図。 雲粒の速度情報を表現した画像の例を示す図。

　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施形態に係る気象観測システム１０及びサーバコンピュータ１の構成を示す概念図である。

　本実施形態のサーバコンピュータ（データ解析装置、探知情報処理装置）１は、気象状況を観測するためのレーダ２０から取得した探知対象物の情報を処理する装置である。

　図１に示すように、本実施形態の気象観測システム１０は、複数のレーダ２０と、当該レーダ２０から取得した探知データ（探知情報）に基づいて探知対象物の分布や移動速度等の情報を解析して出力するサーバコンピュータ１と、を備える。

　 レーダ２０は、気象レーダであって、図示しない信号送受信部と、レーダアンテナ（アンテナ）２１と、を備える。信号送受信部は、制御回路やマグネトロン等 により、電磁波信号（探知信号）を生成することができる。レーダアンテナ２１は、信号送受信部が生成した電磁波信号を外部へ発射する。レーダアンテナ２１ が発射した電磁波信号は、雨や雲等によって反射し、このレーダアンテナ２１によって受信される。レーダアンテナ２１が受信した反射波信号に対しては、信号 送受信部によって、増幅処理や周波数のダウンコンバート処理等が行われる。

　レーダアンテナ２１から発射される電磁波の周 波数は、どのような現象を観測したいかに応じて適宜定められる。具体的にいうと、周波数帯域が３０ＧＨｚから１００ＧＨｚの場合、雲粒や霧粒等を観測する ことができる。周波数帯域が３０ＭＨｚから３ＧＨｚの場合、雨や雪等の降水粒子を観測することができる。また、発射する電磁波の周波数が低くなるにつれて レーダの探知距離を拡大できるという関係があるので、電磁波の周波数を定める際には、探知距離の長さ（探知範囲の広さ）の観点も考慮される。

　 本実施形態において、サーバコンピュータ１は、気象観測データを収集する施設（例えば、データセンターや、気象監視機能を備えた観測センター）に設置され る。このサーバコンピュータ１は、物理的に十分に離れた位置に設けられた複数のレーダ２０のそれぞれから探知データを取得し、この探知データに基づいて、 気象観測のための様々な情報（解析情報としての速度情報を含む解析データ）を計算により求めることができる。具体例を挙げると、レーダアンテナ２１が電磁 波信号を送信してから受信するまでの時間により、雲等までの距離を求めることができる。また、レーダ２０が電磁波信号を送受信した時のレーダアンテナ２１ の仰角及び方位角から、雲等が存在する方向を求めることができる。なお、レーダアンテナ２１の仰角が大きい場合は、上空の雲の位置及び雲に含まれる水分量 等の情報を探知データから取得することができ、仰角が小さい場合は、降雨量及び雨粒の大きさ等の情報を取得することができる。

　 本実施形態の気象観測システム１０において、レーダ２０はドップラレーダとして構成されている。従って、レーダ２０は、図２に示すように、探知対象物（例 えば、積乱雲９１等の雲を構成する雲粒）の移動速度に応じて反射波信号の周波数が異なる原理（ドップラ効果）を利用して、当該探知対象物のドップラ速度を 求めることができる。このドップラ速度の情報は、レーダ２０が出力する探知データに含まれている。サーバコンピュータ１は、レーダ２０から入力された探知 データに基づいて、雲粒の移動の向きと移動速度の大きさに関する情報（以下、速度情報と呼ぶことがある）を計算して求めることができる。

　以下、サーバコンピュータ１を詳細に説明する。このサーバコンピュータ１は、図１に示すように、通信部（取得部）１１と、判定部１２と、計算部１３と、画像生成部１４と、ディスプレイ（表示部）１５と、を備える。

　 具体的には、サーバコンピュータ１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を備えている。また、サーバコンピュータ１のＲＯＭ等に は、レーダ２０から探知データを取得して解析するための情報解析プログラムが記憶されている。以上に示すハードウェアとソフトウェアの協働により、サーバ コンピュータ１を、上記の通信部１１、判定部１２、計算部１３、画像生成部１４等として動作させることができる。

　通信部 １１は、例えば、インターネット等のＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続可能なネットワークインタフェースとして構成されている。通信部 １１は、複数のレーダ２０のそれぞれと通信することにより、レーダ２０が出力する探知データを取得することができる（取得工程）。また、通信部１１は、他 の装置（例えば、クライアントコンピュータ２）と通信することにより、サーバコンピュータ１の計算により得られた結果を外部に出力することができる。

　判定部１２は、気象観測システム１０の観測対象となる空間を３次元で細かく区切ったメッシュ（解析単位、解析対象点）のそれぞれにおいて、複数のレーダ２０のそれぞれから取得した探知データの有無を判定する。

　 以下、図３に示す観測空間の例で説明する。本実施形態の気象観測システム１０では、図３に示すように、複数（４台）のレーダ ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが設置されている。それぞれのレーダ２０は、互いに異なる位置に設けられている。各レーダ２０は、上記の探知距離を半径と する球状（平面視で円形状）の探知範囲を有しており、４台のレーダ２０は、それぞれが有する探知範囲同士を互いに一部重複させるように配置されている。気 象観測システム１０が対象とする観測空間は、４台のレーダ２０の探知範囲を合成した空間として定義される。

　上述したとおり、本実施形態の気象観測システム１０では、観測空間を３次元的に細かく区切ったメッシュごとに気象データが求められる。図３には、観測空間が平面的に描かれるともに、所定の高度にある５つの点Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔが示されている。

　 図３の点Ｐに注目すると、この点Ｐに関しては、３つのレーダ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの探知データを取得することができる。同様に、点Ｑでは、２つのレーダ ２０ａ，２０ｄの探知データを取得でき、点Ｒでは、１つのレーダ２０ｃの探知データを取得することができる。また、点Ｓは、レーダ２０ｃ及びレーダ２０ｄ の探知範囲に含まれているが、レーダ２０ｄからの探知信号は山９０で遮られるために当該点Ｓを探知することができず、結局、探知データはレーダ２０ｃのみ から得られることになる。

　なお、点Ｔは、気象観測システム１０の観測空間から外れているので、探知データを全く得ることができない。従って、点Ｔは解析の対象にならない（即ち、点Ｔには、解析単位のメッシュが存在しない）。

　 判定部１２は、観測空間内のそれぞれの点（メッシュ）毎に、当該点に存在する雲粒についてレーダ２０から探知データを得られるのか否か、得られるとすれ ば、４台のうちどのレーダ２０から探知データを得られるのかを判定する。これにより、それぞれの点毎に、探知データを得ることが可能なレーダ２０の数を取 得することができる。

　計算部１３は、観測空間内のそれぞれの点毎に、当該点に存在する雲粒等に関する探知データに基づい て計算処理を実行し、雲粒等の速度情報を含む解析データを求めるとともに、これをまとめた解析データ群を出力する（計算工程）。本実施形態において、計算 部１３が雲粒の速度情報を求める計算方法は、それぞれの点（メッシュ）の雲粒等を探知できるレーダ２０の数（言い換えれば、探知データの取得源の数）に応 じて、後述のＶＶＰ法、Ｄｕａｌ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法、及びＴｒｉｐｌｅ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法の中から選択される。

　画像生成 部１４は、計算部１３が出力する速度情報を含む解析データを、ユーザが理解し易いようにグラフィカルに表現した画像（速度解析画像）を生成して出力するこ とができる。画像生成部１４は、例えば図４に示すように、雲粒の速度に応じた長さ及び向きの矢印マーク（マーク）を描画することにより、当該雲粒の速度を 画像上に表現する。このとき、当該矢印マークの背景には、上記した３つのうちどの計算方法で速度情報を計算したかに基づいて、異なる色が付けられて表示さ れる（詳細は後述する）。

　本実施形態において、画像生成部１４が生成した画像は、以下に説明するディスプレイ１５に表示される。また、画像生成部１４が生成した画像は、前記の通信部１１を介して、クライアントコンピュータ２に対して画像ファイルの形で出力することもできる。

　 ディスプレイ１５は、例えば液晶ディスプレイ等で構成されており、各種の情報を表示することができる。このディスプレイ１５は、上記の画像生成部１４で生 成された画像を表示することができる。そして、ディスプレイ１５は、画像生成部１４により生成された画像を、観測空間に対応する地図又は海図と、それぞれ のレーダ２０の探知範囲と、に重畳させるように表示することができる。これにより、ユーザは、雲粒等が現時点においてどこに分布し、どこへ移動しようとし ているのかを容易に把握することができる。

　次に、レーダ２０を用いた探知対象物の速度の解析について簡単に説明する。

　 天気が急激に悪化して大雨や雷を引き起こす原因の１つに積乱雲があることは良く知られている。積乱雲は、激しい雨や雪等を伴うことが多く、竜巻等の突風災 害の原因になる場合もある。従って、この積乱雲のような気象災害を引き起こすおそれがある雲の挙動を適切かつ十分に把握することは、気象観測において特に 重要である。

　この点に関し、ドップラレーダは上記で説明したように、その原理上、探知信号の送信向きに沿う方向の速度成 分しか測定することができない。従って、図２に示すように、１台のレーダ２０を用いるだけでは、例えば積乱雲９１が発達していく過程での複雑な雲の動きを 精度良く把握することができない。なぜなら、積乱雲９１は垂直方向に大きく発達する特徴を有するが、レーダアンテナ２１の仰角が小さい場合、雲粒の垂直方 向の移動はドップラ速度に殆ど反映されないからである。

　一方、異なる位置に設置された２台のレーダ２０を用いて雲粒を観測するようにすれば、２つの地点を基準としたドップラ速度をそれぞれ測定することができるので、レーダ２０が１台だけの場合に比較して、雲の垂直方向の移動を精度良く測定することができる。

　更に、３台のレーダ２０を用いるようにすれば、３つの地点からのドップラ速度を測定することができるので、雲の垂直方向の移動を更に精度良く測定することができる。

　このように、一般的には、ある場所の速度情報を解析するとき、当該場所を探知するレーダ２０の数が多ければ多いほど、ドップラ速度に基づく速度情報の計算精度（特に、垂直方向における精度）を向上させることが可能である。

　しかしながら、図３で説明したように、観測空間のうち、２台又は３台のレーダ２０から探知データを得られる場所は限られている。従って、速度情報の精度を上げようとすると、速度情報が得られる範囲が狭くなってしまう。

　以上の事情を考慮して、本実施形態のサーバコンピュータ１の計算部１３は、解析の対象となる点（メッシュ）毎に、当該点を探知できるレーダ２０の数に応じて異なる計算処理で速度情報を求めるように構成されている。

　具体的には、ある点を探知できるレーダ２０が１台の場合は、上記のＶＶＰ法を用いて、当該点における速度情報が計算（推定）される。

　また、ある点を探知できるレーダ２０が２台の場合は、Ｄｕａｌ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法を用いて、当該点における速度情報が計算（推定）される。このＤｕａｌ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法によれば、速度情報をＶＶＰ法よりも精度良く求めることができる。

　また、ある点を探知できるレーダ２０が３台の場合は、Ｔｒｉｐｌｅ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法を用いて、当該点の速度情報が計算される。このＴｒｉｐｌｅ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法によれば、速度情報をＶＶＰ法やＤｕａｌ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法よりも精度良く求めることができる。

　 なお、上記の３つの計算方法は何れも公知であるため、詳細な説明は省略する。このように、計算部１３は、計算精度の異なる複数（３つ）の計算方法で前記速 度情報を計算可能に構成されており、場所毎に異なる探知データの取得状況に応じて、最も計算精度が高い計算方法を選択し、選択された計算方法を用いて雲粒 の速度等を計算する。これにより、それぞれの場所において可能な限り良好な精度の速度情報を取得することができる。

　そし て、計算部１３は、得られた速度情報を含むようにして解析データを点毎に生成してまとめることで、観測空間を対象とした解析データ群を出力するように構成 されている。このように、解析データ群の中のそれぞれの速度情報の計算方法を柔軟に異ならせることで、地理的／空間的に広い範囲（観測空間）を解析対象と できるとともに、当該観測空間内で、場所的な事情に応じて柔軟性及び自由度の高い速度情報の計算を行うことができる。

　な お、このように構成することで、出力される解析データ群には、様々な計算方法による速度情報が混在することになる。しかしながら、本実施形態の計算部１３ は、どの計算方法による速度情報であったとしても、同一の形式で当該速度情報を出力するように構成されている。なお、速度情報は、例えば、雲粒の速度を示 す空間ベクトルの成分（東西方向の成分、南北方向の成分、高度方向の成分）を示す３つの値で出力することが考えられるが、これに限定されない。これによ り、計算結果としての速度情報を一元的に取り扱うことが容易になるので、速度情報の処理や表示を簡便に行うことができる。

　 画像生成部１４は、解析単位である点のそれぞれ（又は、ピックアップされた点）について、計算部１３によって計算された解析データを示す画像を生成する。 本実施形態において、速度情報は図４に示すように矢印マークで描画されており、この矢印の向きは雲粒の移動の向きを、矢印の長さ（矢印マークの矢柄の長 さ）は移動速度の大きさ（速度値）を、それぞれ表している。また、画像生成部１４は、ユーザが分かり易いように、当該点を探知できるレーダ２０の数に応じ て（言い換えれば、速度情報を求める際に用いられた計算方法に応じて）異なる色で、速度情報の背景を描画する。

　図４に は、観測空間を構成する多数の点（メッシュ）から所定の高度にある点をピックアップして、当該点の速度情報を示す画像を生成してディスプレイ１５に表示し た例が示されている。図４において、３台のレーダ２０が探知できる領域（格子状のハッチングが付された領域）では、矢印の背景が赤色で表示されている。ま た、２台のレーダ２０が探知できる領域（間隔の狭いハッチングが付された領域）では矢印の背景が緑色になり、１台のレーダ２０のみが探知できる領域（間隔 の広いハッチングが付された領域）では矢印の背景が青色になっている。このように、画像生成部１４が生成する画像は、速度情報の計算方法に応じて異なる表 現態様で描画される。具体的に言えば、画像生成部１４が生成する画像の少なくとも一部が、速度情報の計算方法に応じて異なる色で描画される。

　なお、上記したように、点毎の速度情報の計算方法は、当該点について何台のレーダ２０が探知できるかに対応して異なっている。従って、上記した領域（矢印の背景）の色の違いは、当該領域における速度情報の計算方法の違いをも意味している。

　このような色分け表示により、ユーザが解析データを検討するとき、情報の精度（即ち、信頼度）、あるいは計算方法の違いを容易に理解することができる。ただし、色分けは上記の例に限定されるものではなく、どの領域に何色を割り当てるかについては適宜定めることができる。

　 画像生成部１４は、異なる色の領域においても、速度情報を、統一された表現（具体的には、矢印）で描画した画像を生成するように構成されている。例えば、 図４に示すように、観測領域において、速度情報は、どの色の領域においても矢印マークで表示されている。従って、２つの点の間で探知データの数が異なり、 そのために計算方法が違ったとしても、計算結果として得られた雲粒の移動の向きと移動速度の大きさが等しければ、生成される画像においては、同一の向きか つ同一の長さの矢印が表示されることになる。このように統一された表現により、ユーザは、速度情報を容易に理解することができる。

　 なお、本実施形態のサーバコンピュータ１において、計算部１３による速度情報の計算及び解析情報群の出力、画像生成部１４による画像の生成（画像のディス プレイ１５への表示）は、レーダ２０からサーバコンピュータ１に新しい探知データが入力されるのに応じて、リアルタイムに行われる。これにより、刻々と変 化する気象情報をリアルタイムに監視できるので、積乱雲による突発的な豪雨の予報等、必要な対応を迅速に行うことができる。

　 以上に説明したように、本実施形態のサーバコンピュータ１は、通信部１１と、計算部１３と、を備える。通信部１１は、互いに異なる位置に設けられた複数の レーダアンテナ２１から探知信号を送受信することにより得られた探知データを取得する。計算部１３は、予め定められたメッシュ毎に、探知データを検出した レーダアンテナ２１の数に応じて当該メッシュに存在する雲粒の速度情報を異なる計算方法で計算し、当該速度情報を出力する。

　 これにより、地理的／空間的に広い範囲（図３に示す観測空間）を対象とした速度情報の傾向を把握するのに有用な情報を得ることができる。これと同時に、 レーダアンテナ２１からの探知データの有無に応じて速度情報の計算方法を変えることで、様々な場所に配置された複数のレーダアンテナ２１の探知データを柔 軟かつ有効に活用することができる。

　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

　上記の実施形態においては、サーバコンピュータ１は３次元的な観測空間を解析するように構成されているが、２次元的に定められた観測平面を解析するように構成されていても良い。

　サーバコンピュータ１が、レーダ２０からの探知データと、他の気象観測装置から得られた各種の観測データと、を統合して解析するように構成されても良い。

　 画像生成部１４の生成する画像の内容（ディスプレイ１５の表示内容）に関しては、４台のレーダ２０の探知データを統合的に処理した結果を示すものであれ ば、どのようなものであっても良い。例えば、矢印でなく３角形のマークで速度情報を表現しても良いし、速度情報以外の解析データの内容を併せて表現しても 良い。また、図４のように平面断面図で速度情報を示すことに代えて、垂直断面図で速度情報を示すように構成しても良いし、平面断面と垂直断面を組み合わせ て３次元的に表現しても良い。

　上記実施形態では、画像生成部１４が画像を生成する際に、速度情報の計算方法に応じて矢印 の背景の色を異ならせて描画している。しかしながら、速度情報の表現態様としては上記に限定されず、例えば計算方法に応じて矢印自体の色を変化させるよう にしても良いし、計算方法に応じて異なるマーク（例えば、矢印と３角形）を表示するようにしても良い。また、速度情報の速度値の表示態様についても上記に 限定されず、例えば速度値に応じて３角形の大きさを異ならせても良い。

　サーバコンピュータ１において、画像生成部１４や ディスプレイ１５を省略しても良い。例えば、サーバコンピュータ１側で解析データ群を計算して図略のクライアントコンピュータに（数値データの形で）出力 し、このデータに基づいてクライアントコンピュータが画像を生成して、クライアントコンピュータ側のディスプレイに出力するように構成することもできる。

　サーバコンピュータ１に限らず、サーバ機能を有しないコンピュータにおいて、上記の探知データの解析処理が行われるように構成しても良い。

　探知データから速度情報を計算する方法としては、ＶＶＰ法、Ｄｕａｌ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法、及びＴｒｉｐｌｅ－Ｄｏｐｐｌｅｒ法以外の各種の方法を用いても良い。

　気象観測システム１０を構成するレーダ２０の数は４台に限定されず、２台、３台、又は５台以上であっても良い。なお、４台以上のレーダ２０で探知できる点（メッシュ）がある場合は、当該点の背景を、上記の赤、緑、青とは異なる色で表示するようにしても良い。

　レーダ２０は、上記のようにマグネトロンを用いる構成に限定されず、例えば固体化素子を用いたレーダとして構成することができる。

　気象観測システム１０において、サーバコンピュータ１における速度解析の対象（レーダ２０による探知対象物）は、雲粒以外、例えば雨や雪等であっても良い。

　本実施形態の探知情報処理装置は、気象観測分野で使用することに限定せず、移動体である船、飛行機、鳥等を監視する移動体監視システムにも適用することができる。

　１　サーバコンピュータ（探知情報処理装置）
　１０　気象観測システム
　１１　通信部（取得部）
　１２　判定部
　１３　計算部
　１４　画像生成部
　１５　ディスプレイ（表示部）
　２０　レーダ
　２１　レーダアンテナ
　９０　山
　９１　積乱雲

Claims (16)

1. 　互いに異なる位置に設けられた複数のアンテナから探知信号を送受信することにより得られた探知情報を取得する取得部と、
   　予め定められた解析単位毎に、前記探知情報を検出した前記アンテナの数に応じて当該解析単位に存在する探知対象物の速度情報を異なる計算方法で計算し、当該速度情報を出力する計算部と、
   を備えることを特徴とする探知情報処理装置。
2. 　請求項１に記載の探知情報処理装置であって、
   　前記計算部は、２つ以上の前記アンテナからの前記探知情報が存在する前記解析単位については、１つの前記アンテナからの前記探知情報が存在する前記解析単位とは異なる計算方法で前記速度情報を計算することを特徴とする探知情報処理装置。
3. 　請求項１又は２に記載の探知情報処理装置であって、
   　前記計算部は、３つ以上の前記アンテナからの前記探知情報が存在する前記解析単位については、２つ以下の前記アンテナからの前記探知情報が存在する前記解析単位とは異なる計算方法で前記速度情報を計算することを特徴とする探知情報処理装置。
4. 　請求項１から３までの何れか一項に記載の探知情報処理装置であって、
   　前記計算部は、計算精度の異なる複数の計算方法で前記速度情報を計算可能に構成されており、
   　前記計算部は、前記探知情報を検出した前記アンテナの数に基づいて、可能な計算方法の中から最も計算精度が高い計算方法を選択し、選択された計算方法で前記速度情報を計算することを特徴とする探知情報処理装置。
5. 　請求項１から４までの何れか一項に記載の探知情報処理装置であって、
   　前記取得部は、３つ以上の前記アンテナの前記探知情報を取得可能に構成されていることを特徴とする探知情報処理装置。
6. 　請求項１から５までの何れか一項に記載の探知情報処理装置であって、
   　前記計算部は、前記速度情報の計算方法が異なる場合でも、前記解析単位毎の速度情報が同一の形式となるように前記速度情報を出力することを特徴とする探知情報処理装置。
7. 　請求項１から６までの何れか一項に記載の探知情報処理装置であって、
   　前記解析単位毎の前記速度情報に応じた速度解析画像を生成して出力する画像生成部を備え、
   　前記速度解析画像は、前記速度情報の計算方法に応じて異なる表現態様で描画されることを特徴とする探知情報処理装置。
8. 　請求項７に記載の探知情報処理装置であって、
   　前記速度情報の計算方法に応じて前記速度解析画像のうち少なくとも一部が異なる色で描画されることを特徴とする探知情報処理装置。
9. 　請求項７又は８に記載の探知情報処理装置であって、
   　前記画像生成部は、前記解析単位毎の前記速度情報に応じた図形を描画し、前記速度情報の速度値に応じて、異なる表示態様の前記図形を描画することを特徴とする探知情報処理装置。
10. 　請求項９に記載の探知情報処理装置であって、
    　前記図形は矢印マークであり、
    　前記矢印マークの矢柄の長さは、前記速度情報の速度値に応じて定められることを特徴とする探知情報処理装置。
11. 　請求項７から１０までの何れか一項に記載の探知情報処理装置であって、
    　前記速度解析画像を表示する表示部を備えることを特徴とする探知情報処理装置。
12. 　請求項１１に記載の探知情報処理装置であって、
    　前記表示部は、前記速度解析画像を地図又は海図に重畳して表示することを特徴とする探知情報処理装置。
13. 　請求項１から１２までの何れか一項に記載の探知情報処理装置であって、
    　前記計算部の前記速度情報の計算及び当該速度情報の出力は、前記取得部が前記探知情報を取得する毎に行われることを特徴とする探知情報処理装置。
14. 　請求項１から１３までの何れか一項に記載の探知情報処理装置を備えることを特徴とする気象観測システム。
15. 　請求項１から１３までの何れか一項に記載の探知情報処理装置を備えることを特徴とする移動体監視システム。
16. 　互いに異なる位置に設けられた複数のアンテナから探知信号を送受信することにより得られた探知情報を取得する取得工程と、
    　予め定められた解析単位毎に、前記探知情報を検出した前記アンテナの数に応じて当該解析単位に存在する探知対象物の速度情報を異なる計算方法で計算し、当該速度情報を出力する計算工程と、
    を含むことを特徴とする探知情報処理方法。

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