JP3131450B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のレーダを用い
て物標探知を行うレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、２つのレーダ装置を備えたシ
ステムでは、各レーダが目的に応じた形態で使用される
場合があった。例えばレーダ装置のどのレーダアンテナ
と送受信部を用い、どの指示部を用いて探知を行うかが
インタースイッチにより切り換え使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のレー
ダ装置においては、複数のレーダを用いる場合であって
も、単一のレーダアンテナおよび送受信部を用いて映像
表示が行われるだけであり、複数のレーダアンテナおよ
び送受信部によるレーダ映像信号を同時に用いて表示し
探知する、といった使用方法は不可能であった。

【０００４】この発明の目的は、複数のレーダより得ら
れるレーダ映像信号を実質的に同時に用いてレーダ映像
表示および物標探知を行えるようにしたレーダ装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るレーダ装置は、複数のレーダより得られる映像信号を
それぞれディジタルデータに変換して、スイープ方向の
画像データとして記憶するＲθメモリと、表示すべき合
成画像データを記憶する単一のＸＹメモリと、送信トリ
ガからの時間経過に伴う距離情報と、アンテナの方位情
報とで、前記ＸＹメモリへの書込アドレスを選択すると
ともに、複数のＲθメモリのうち読み出すべきＲθメモ
リを順次選択し、当該Ｒθメモリの内容を前記ＸＹメモ
リへ書き込む手段と、前記ＸＹメモリの内容を表示器に
表示する手段とを備えてなる。

【０００６】請求項２に係るレーダ装置は、複数のレー
ダより得られる映像信号をそれぞれディジタルデータに
変換して、スイープ方向の画像データとして記憶するＲ
θメモリと、表示すべき合成画像データを記憶する単一
のＸＹメモリと、送信トリガからの時間経過に伴う距離
情報と、アンテナの方位情報とで、前記ＸＹメモリへの
書込アドレスを選択するとともに、複数のＲθメモリの
うち読み出すべきＲθメモリを順次選択し、且つ前記Ｘ
Ｙメモリへの書込アドレスとＲθメモリの選択状態とに
よって書込可否を排他的に切り換えて、前記Ｒθメモリ
の内容を前記ＸＹメモリへ書き込む手段と、前記ＸＹメ
モリの内容を表示器に表示する手段とを備えてなる。

【０００７】

【０００８】

【作用】請求項１に係るレーダ装置では、複数のレーダ
より得られる映像信号がそれぞれディジタルデータに変
換され、スイープ方向の画像データとしてＲθメモリに
記憶され、送信トリガからの時間経過に伴う距離情報
と、アンテナの方位情報とで、合成画像を生成すべきＸ
Ｙメモリへの書込アドレスが選択されるとともに、複数
のＲθメモリのうち読み出すべきＲθメモリが順次選択
されて、その内容がＸＹメモリへ書き込まれる。これに
より、複数のレーダによる画像がスイープ毎に重なるこ
となく順に補間するように、複数のレーダにより得られ
る画像が１つの画像として合成され、この合成された画
像が表示器に表示される。

【０００９】例えば、レーダアンテナが一定角度回転す
る毎に得られる１スイープ分の映像を画像メモリに書き
込む際、一定角度毎に各レーダより得られる映像を割り
当てる場合、図２に示すように合成された画像データが
得られる。また例えば２つのレーダから得られる映像を
ＸＹ座標において等間隔に区画された領域に割り当てる
場合、図５に示すような２つのレーダ映像が合成された
単一の画像が形成される。

【００１０】請求項２に係るレーダ装置では、複数のレ
ーダより得られる映像信号がそれぞれディジタルデータ
に変換され、スイープ方向の画像データとしてＲθメモ
リに記憶され、送信トリガからの時間経過に伴う距離情
報と、アンテナの方位情報とで、合成画像を生成すべき
ＸＹメモリへの書込アドレスが選択されるとともに、複
数のＲθメモリのうち読み出すべきＲθメモリが交互に
選択され、且つＸＹメモリへの書込可否がＲθメモリの
選択状態と書込アドレスとによって排他的に切り換られ
て、その内容がＸＹメモリへ書き込まれる。このことに
よって、複数のレーダによる画像が画素毎に重なること
なく順に補間するように、複数のレーダにより得られる
画像が１つの画像として合成され、この合成された画像
が表示器に表示される。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【実施例】この発明の第１の実施例に係るレーダ装置の
ブロック図を図１に示す。図１において１，２はそれぞ
れレーダアンテナである。レーダ送受信回路３，４はそ
れぞれレーダアンテナ１，２を介してパルス状電波の送
受信を行う。制御回路９はレーダ送受信回路３，４に対
し送信トリガパルスを与えるとともに距離カウンタ（不
図示）をカウントして距離データＲを求める。また、レ
ーダアンテナ１，２の方位を検出してそれぞれのアンテ
ナ方位に応じて切換回路１０を切り換える。

【００１４】Ａ／Ｄ変換回路５，６はそれぞれレーダ送
受信回路３，４から出力される受信信号をディジタルデ
ータに変換する。Ｒθメモリ７，８は変換されたディジ
タルデータを１スイープ分記憶する。切換回路１０は制
御回路９からの切換信号に応じてＲθメモリ７または８
の何れか一方のデータを選択的に読み出す。座標変換回
路１１は制御回路９から与えられる距離データＲおよび
アンテナ方位データθとによる極座標をＸ−Ｙの座標デ
ータに変換する。ＸＹメモリ１２は座標変換されたＸ，
Ｙデータをアドレスとして、切換回路１０を介してＲθ
メモリ７または８から読み出されたデータを記憶する。
表示部１３は例えばＣＲＴの走査に応じてＸＹメモリ１
２の内容を読み出し、表示信号を作成してレーダ映像を
表示する。

【００１５】図１に示した制御回路９は２つのレーダア
ンテナ１，２の方位をそれぞれ検出するとともにレーダ
アンテナ１が予め定めた方位にあるときＲθメモリ７が
選択されるように切換回路１０を切り換え、レーダアン
テナ２の方位が予め定めた方位であるときＲθメモリ８
が選択されるように切換回路１０を切り換える。例えば
３６０度１スキャン分を１スイープ毎に切り換える場
合、図２に示すように２つのレーダによるレーダ映像が
合成される。同図において例えば実線はレーダアンテナ
１を用いたレーダ映像、破線はレーダアンテナ２を用い
たレーダ映像である。

【００１６】図１に示した実施例では制御回路９がレー
ダアンテナ１，２の各方位をそれぞれ検知するようにし
たため、レーダアンテナ１，２はそれぞれ非同期でスキ
ャンさせることができる。なお、レーダアンテナ１，２
を同期させる場合、また同期させない場合であってもレ
ーダアンテナ１，２の方位に係わらずＲθメモリ７，８
の内容を一定時間間隔で交互に読み出し、ＸＹメモリ１
２へ書き込むようにしても良い。

【００１７】また、図１に示した実施例ではレーダ送受
信回路毎にＲθメモリを設けたが、各レーダアンテナの
方位と電波発射タイミングを同期させれば、一つのＲθ
メモリを用いてこれを兼用することもできる。

【００１８】また、図１および図２に示した例では２つ
のレーダによる映像信号を距離方向の全ての範囲に亘っ
て利用する例であったが、図３に示すように、一方のレ
ーダを遠距離探知用他方のレーダを近距離探知用として
用い、２つのレーダ映像を合成することによって距離方
向において２つのレーダを効率良く利用することができ
る。

【００１９】この実施例に係るレーダ装置はＸＹメモリ
をある程度以上（例えば８００×８００画素以上）多く
すれば画像メモリに画像データを交互に記憶しても、２
つのレーダ映像の分解能をおとすことなく記憶できる。
また、各レーダ映像の画像データの記憶内容の新旧更新
はそれぞれのレーダアンテナの回転に同期して行うこと
ができるため小物標等の不安定な物標の表示も他方のレ
ーダに影響なく行える。

【００２０】次に第２の実施例に係るレーダ装置のブロ
ック図を図４に示す。図１に示したレーダ装置の構成と
異なる点は書込選択回路１４を設けた点である。この書
込選択回路１４は、レーダアンテナ１を用いて得られた
レーダ映像の画像データとレーダアンテナ２を用いて得
られたレーダ映像の画像データとを最終的にＸＹメモリ
１２に書き込む際、その書込み領域を選択するものであ
る。すなわち、切換回路１０がＲθメモリ７，８の何れ
を選択しているかとＸＹメモリの書込みアドレスとによ
ってＸＹメモリ１２に対するデータの書込可否を制御す
る。２つのレーダ映像の画像データをＸＹ座標において
等間隔に交互に割り当てるようにした場合、図５に示す
ように２つのレーダ映像が互いに他のレーダ映像と部分
的に置き換えられた単一のレーダ画像が得られる。ここ
で、例えば黒部分はレーダアンテナ１により得られた画
像の画素、白部分はレーダアンテナ２により得られた画
像の画素である。

【００２１】２つのレーダ映像の合成は図５に示したパ
ターンに限らず、例えば図６のように直線状の領域を割
り当てても良く、また３つのレーダ映像を合成する際に
は図７に示すように各レーダ映像の画素を規則的に配列
しても良い。図７においてＡ，Ｂ，Ｃは３種類のレーダ
映像の画素に相当する。

【００２２】この第２の実施例に係るレーダ装置は、画
像メモリ内の領域に係わらず２つのレーダ映像の画像を
均一に重畳でき、画像メモリ内の割り当てられた各領域
には対応するレーダ映像しか書き込まれないので重畳動
作が確実に行われる効果がある。

【００２３】次に第３の実施例に係るレーダ装置のブロ
ック図を図８に示す。図８において１，２はそれぞれレ
ーダアンテナである。レーダ送受信回路３，４はそれぞ
れレーダアンテナ１，２を用いてパルス状電波の送受信
を行う。レーダ制御回路１９，２０はそれぞれレーダ送
受信回路３，４に対し、トリガパルスを与えるととも
に、距離カウンタ（不図示）をカウントアップして距離
データを求める。またそれぞれレーダアンテナ１，２の
回転制御を行うとともにその方位を検出して方位データ
を求める。データ制御回路１５，１６はそれぞれレーダ
送受信回路３，４から出力される受信信号をディジタル
データに変換するとともに、ＸＹ座標系に変換してそれ
ぞれ画像メモリ１７，１８へ書き込む。読出制御回路２
１は画像メモリ１７，１８の内容を同時に読み出す。ア
ドレス制御回路２２は画像メモリ１７，１８の読出アド
レスをスタートアドレスからエンドアドレスまで順次イ
ンクリメントし、その制御を繰り返す。加算回路２３は
画像メモリ１７，１８から同時に出力される画像データ
の値を加算する。１／２割算回路２４は加算結果の１／
２の値を算出する。表示部２５は求められた画像データ
列を映像信号に変換して例えばＣＲＴに表示する。

【００２４】以上のようにして２つのレーダ映像の平均
化された映像が得られる。

【００２５】図８に示した２つの画像メモリ１７，１８
中にはノイズなどの広がりの少ない不要な信号（ａ）
と、一方のレーダにより受信された物標信号（ｂ）およ
び２つのレーダに同時に受信された物標信号（ｃ）があ
る。この２つの画像メモリ１７，１８の画像データを加
算することによって（ａ）の信号密度は増し、（ｃ）の
信号レベルは大きくなる。そして、加算値を１／２する
ことによって（ａ）の信号レベルは半分で高密度、
（ｂ）の信号レベルは元の１／２レベル、（ｃ）の信号
は元のレベルになる。したがって不要信号（ａ）を強く
表示させることなく、また（ｃ）の信号を弱くさせるこ
となく、（ｂ）の信号を１つの画像データ内に残すこと
ができる。

【００２６】次に第４の実施例に係るレーダ装置のブロ
ック図を図９に示す。図８に示したレーダ装置と異なる
点は、平均値を求める加算回路２３および１／２割算回
路２４がないことと読出制御回路２１およびアドレス制
御回路２２の動作である。図９において読出制御回路２
１は画像メモリ１７，１８の内容を交互に読み出す制御
を行う。アドレス制御回路２２は画像メモリ１７，１８
に対しスタートアドレスからエンドアドレスまで順にア
ドレスを与えるが、画像メモリ１７と画像メモリ１８に
対し同一アドレスを与えることはなく、交互に与える。
その結果画像メモリ１７，１８から交互に順に画像デー
タが読み出されることになる。

【００２７】画像メモリ１７，１８の記憶内容は例えば
図１０の（Ａ），（Ｂ）の内容であった場合、図１０
（Ｃ）に示すように合成された単一の画像が表示される
ことになる。但し図１０において１，２，３・・・およ
びａ，ｂ，ｃ・・・は何れも１画素である。

【００２８】この第４の実施例によれば、画像メモリ１
７，１８のうち何れか一方にのみ現れた物標の画像デー
タは画素数としては１／２となるが、ＣＲＴのスポット
サイズに対し画素を細かくすれば一様に表示することが
できる。

【００２９】このように２つのレーダ映像の画像データ
を画素単位で交互に抽出して単一の画像データを合成す
れば２つのレーダ映像の平均化効果が得られるが、画面
を比較的荒く区分して２つのレーダ映像を割り当てても
良い。

【００３０】

【発明の効果】この発明によれば、次に述べる効果を奏
する。

【００３１】複数のレーダを物標探知の目的に応じてそ
の状態を定めておくことによって、例えばあるレーダで
は受信でき他のレーダでは受信できないような不安定な
物標をも１つの画面に合成することができるので、物標
探知が容易になる。請求項１に係るレーダ装置において
は複数のレーダによる探知範囲が重なる部分では、それ
ぞれの探知情報が含まれることになるため、実質上探知
能力が向上する。また、各レーダ画像のそれぞれの複数
の区画が、所定探知範囲の該当箇所の画像データとして
分散されるので、複数の探知画像がつなぎ合わされたよ
うな画像とはならずに、連続した自然な画像が表示され
る。しかも、合成画像を生成すべき単一のＸＹメモリに
複数のレーダによる画像を書き込む際の、座標変換を行
うための構成が１つで済む。そのため、回路構成が大が
かりなものとはならず、低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係るレーダ装置のブロック図で
ある。

【図２】第１の実施例に係るレーダ装置の画像メモリの
割当例を示す図である。

【図３】第１の実施例に係るレーダ装置の画像メモリの
他の割当例を示す図である。

【図４】第２の実施例に係るレーダ装置のブロック図で
ある。

【図５】第２の実施例に係るレーダ装置の画像メモリの
割当例を示す図である。

【図６】第２の実施例に係るレーダ装置の画像メモリの
他の割当例を示す図である。

【図７】第２の実施例に係るレーダ装置の画像メモリの
他の割当例を示す図である。

【図８】第３の実施例に係るレーダ装置のブロック図で
ある。

【図９】第４の実施例に係るレーダ装置のブロック図で
ある。

【図１０】第４の実施例に係るレーダ装置の画像メモリ
の読出例を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は２つの
画像メモリの内容、（Ｃ）は構成された一画面分の画像
をそれぞれ示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−75974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−283885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−201384（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−52976（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−503470（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G06F 15/62 380 - 420 G06F 15/66 - 15/68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレーダより得られる映像信号をそ
   れぞれディジタルデータに変換して、スイープ方向の画
   像データとして記憶するＲθメモリと、 表示すべき合成画像データを記憶する単一のＸＹメモリ
   と、 送信トリガからの時間経過に伴う距離情報と、アンテナ
   の方位情報とで、前記ＸＹメモリへの書込アドレスを選
   択するとともに、複数のＲθメモリのうち読み出すべき
   Ｒθメモリを順次選択し、当該Ｒθメモリの内容を前記
   ＸＹメモリへ書き込む手段と、 前記ＸＹメモリの内容を表示器に表示する手段 とを備え
   てなるレーダ装置。
2. 【請求項２】 複数のレーダより得られる映像信号をそ
   れぞれディジタルデータに変換して、スイープ方向の画
   像データとして記憶するＲθメモリと、 表示すべき合成画像データを記憶する単一のＸＹメモリ
   と、 送信トリガからの時間経過に伴う距離情報と、アンテナ
   の方位情報とで、前記ＸＹメモリへの書込アドレスを選
   択するとともに、複数のＲθメモリのうち読み出すべき
   Ｒθメモリを順次選択し、且つ前記ＸＹメモリへの書込
   アドレスとＲθメモリの選択状態とによって書込可否を
   排他的に切り換えて、前記Ｒθメモリの内容を前記ＸＹ
   メモリへ書き込む手段と、 前記ＸＹメモリの内容を表示器に表示する手段 とを備え
   てなるレーダ装置。