(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射されたレーダ電波の反射波を受信して画像信号化したレーダビデオ信号と、前記レーダ電波が捕捉した目標が有するトランスポンダから返信されるディジタルターゲットデータとを記録する記録部、
前記記録部に記録された前記レーダビデオ信号と前記ディジタルターゲットデータとを再生し、レーダ画像として表示するレーダ画像表示部、
前記表示されたレーダ画像の可視範囲を越える遠距離部分、又は可視範囲に満たない近距離部分にレーダの架空の距離レンジを拡大したレンジ拡大領域を設定するとともに、前記レンジ拡大領域上に架空の目標を設定して記憶し、記憶した前記架空の目標を前記レーダレンジ拡大領域上に再生する記録／再生制御端末部を備えたことを特徴とするレーダ信号記録再生装置。
【請求項２】
前記記録／再生制御端末部は、前記架空の目標の位置、速度、再生開始時刻、機種の内、少なくとも一項目を設定できるものであることを特徴とする請求項１に記載のレーダ信号記録再生装置。
【請求項３】
前記架空の目標は、前記レーダビデオ信号に記録された実在する目標の諸元を変更して得るものであることを特徴とする請求項１に記載のレーダ信号記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダ装置が受信したレーダ信号を記録、再生するレーダ信号記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーダ装置は空港や港に設置されて、あるいは船舶や航空機などに搭載されて、これらから見た他の移動体の情報を入手して、より安全な運行のために利用されるものの他、艦艇や航空機に搭載されて国籍不明の目標を追尾したり、高速で接近する飛翔目標を追尾したりするためのものがある。
このようなレーダ装置を操作したり、整備を行なうためには特別な訓練が必要であり、その操作の習熟、整備教育のために、実際に航空機に搭載されたレーダ装置も用いられている。しかし、教育、習熟では、必ずしもその全段階に於いて、実際にレーダ装置を用いる必要はなく、ビデオ装置に録画したレーダ画面（フィールド情報）を再生して教育に供することで十分である場合も多く、実際にこのような装置が用いられている。このような録画再生装置をレーダ信号記録再生装置という。
従来のレーダ信号記録再生装置を使用してレーダ画像を録画する場合の使用例を図６に示す。図において、２０１はサンプルとするレーダ画像信号を得るためのレーダ装置である。２０１ａはレーダ装置２０１から出力されるレーダ画像信号（レーダビデオという）であり、画像を同期的に再生するために必要な各種の信号例えばトリガ信号などを含んでいる（これら目標からの反射波による画像情報を得るものを１次レーダという）。２０３はレーダ信号記録再生装置であり、記録媒体２０３ａ（例えば磁気テープ）を有し、記録したいときレーダ装置２０１に接続される。レーダ装置２０１には後述する目標検出装置２０２が内蔵されている。レーダ記録再生装置２０３はレーダ装置２０１と接続するだけで記録できる。
【０００３】
図７は、図６のようにして録画した画像を再生する場合の使用例を示す。図において２０３はレーダ信号記録再生装置であるが、必ずしも図６に示したレーダ信号記録再生装置２０３そのもの（同じ個体という意味で）である必要はなく、記録媒体を利用すればよい。即ち、２０３ａは図６で録画された記録媒体２０３ａそのものである。レーダ記録再生装置２０３は記録媒体２０３ａを再生し、レーダ画像信号２０３ｂとして出力する。２０４はターミナルレーダ情報処理システム（ＡＲＴＳ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｒａｄａｒ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）で、レーダ情報を総括的に処理してターゲットの識別などを行なうための装置である。２０２は目標検出装置で画像信号２０３ｂから例えば所定のスレッショルドレベルを越える信号があれば、目標として検出する他、目標に搭載されたトランスポンダからの応答信号を受信して、目標の各種データ（例えば目標の機種、速度、方向、位置など）を出力（これらを受信することを２次レーダという場合もある）するもので、本来、レーダ装置２０１の内部に内蔵されているものと同じものである。ここで再生時には目標検出装置（デジタイザー）２０２を使用しないと、ターゲットデータをターミナルレーダ情報処理システム（ＡＲＴＳ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｒａｄａｒ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）２０４に入力することができない。
【０００４】
ここで、レーダ装置２０１、目標検出装置２０２、ターミナルレーダ情報処理システム２０４の内容構成については、この発明のねらいとするところではなく、また、公知の文献が知られているので説明を省略する。
図８に図６、図７に示した従来のレーダ信号記録再生装置であって、特開平６−２６５６２９号公報に開示されたものと類似のものの構成を示す。図において、２１は各レーダ信号（後述１０２〜１０９）を受けてＦＭ変調を行う記録系変調器、２２は記録変調器２１の信号を増幅する記録系増幅器、２３はレーダ信号を磁気テープ２０３ａに記録する記録再生機構である。また、再生の場合、磁気テープ２０３ａから記録再生機構２３により記録信号を読取り、再生系増幅器２８で増幅した後、再生系復調器２７により記録信号を各レーダ信号に復調する。
【０００５】
従来のレーダ信号記録再生装置２０３は、レーダ信号として以下の信号の記録、再生を行なう。
即ち、１０２はトリガ信号としてＲＰＴ（Ｒａｄａｒ  Ｐｒｅ−Ｔｒｉｇｇｅｒ）、
１０３はもう一つのＢＰＴ（Ｂｅａｃｏｎ  Ｐｒｅ−Ｔｒｉｇｇｅｒ）、
１０４は角度信号ＡＲＰ（Ａｚｉｍｕｔｈ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｕｌｓｅ）、
１０５はもう一つの角度信号ＡＣＰ（Ａｚｉｍｕｔｈ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｐｕｌｓｅ）、
１０６はＳＳＲで地上局からの質問信号に対して航空機搭載のトランスポンダが応答する応答信号にもとづくＳＳＲ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ  Ｒａｄａｒ：２次監視レーダ）ビデオ、
１０８はビデオ信号としてのレーダスキャンビデオのノーマルビデオ、
１０９はＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）ビデオ、
である。
【０００６】
このようにして、実際のレーダ画像を記録（フィールドデータという）して訓練に供するのであるが、例えば、ニアミスのような緊迫したレーダ画像が訓練のためには不可欠である。しかし、レーダ記録のために実際にニアミスを起こさせるということは勿論できないので、訓練に有効なレーダ画像を得ることは実際には難しいという課題があった。
また、実用に供されているレーダ装置の性能は幅広く、例えば有効距離だけとってみても、遠距離に有効なものから、近距離専用のものまでいろいろあるが、従来のレーダ信号記録再生装置では、記録するために参照用として利用した１つのレーダ装置の性能に従った画像しか得られないので、教育訓練用としての幅広さが欠けているという課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーダ信号記録再生装置は、磁気テープを利用するため、再生を繰り返す内に、磁気テープの品質の劣化により、レーダ信号の記録、再生品質が低下し、教育、訓練に影響するという課題があった。また、ランダムアクセスが不可能であるため、必要な場面の画像を再生するのに手間取るという課題があった。また、訓練には不可欠の緊迫した画面（例えばニアミスなど）を希望しても希望通りには記録できないため、訓練に有用な画像データが得られないと言う課題があった。また、記録したレーダ画像は、参照したレーダ装置の性能（例えば監視可能距離など）によって限定され、より幅広いレーダ機種教育に利用することが難しい等の課題があった。
【０００８】
また、レーダ信号（画像信号）は記録できるが、２次レーダ情報であるデジタル処理されたターゲットデータを記録できないため、ターミナルレーダ情報処理システム（ＡＲＴＳ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｒａｄａｒ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の評価を行うためにはレーダ目標検出装置（デジタイザー）を別途準備する必要があるという課題があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、レーダ画像信号にとどまらず、目標解析データなどレーダ装置から出力される多種多様化された情報形態の全てを記録できることにより、再生に際して特別な装置を必要としないレーダ信号記録再生装置をより簡素な構成で得ることを目的としている。また、架空の移動する目標をレーダ画面上にシナリオとして設定することができるので、訓練に最適のレーダ画像を作り出すことができるレーダ信号記録再生装置を得ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るレーダ信号記録再生装置は、放射されたレーダ電波の反射波を受信して画像信号化したレーダビデオ信号と、前記レーダ電波が捕捉した目標が有するトランスポンダから返信されるディジタルターゲットデータとを記録する記録部、
前記記録部に記録された前記レーダビデオ信号と前記ディジタルターゲットデータとを再生し、レーダ画像として表示するレーダ画像表示部、
前記表示されたレーダ画像の可視範囲を越える遠距離部分、又は可視範囲に満たない近距離部分にレーダの架空の距離レンジを拡大したレンジ拡大領域を設定するとともに、前記レンジ拡大領域上に架空の目標を設定して記憶し、記憶した前記架空の目標を、前記レーダレンジ拡大領域上に再生する記録／再生制御端末部を備えたものである。
【００１２】
また、前記記録／再生制御端末部は、前記架空の目標の位置、速度、再生開始時刻、機種の内、少なくとも一項目を設定できるようにしたものである。
【００１３】
また、前記架空の目標は、前記レーダビデオ信号に記録された実在する目標の諸元を変更して得るようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１のレーダ信号記録再生装置の構成を、図について説明する。なお、以下の説明では目標のことをターゲットと言う場合もあるが同じ意味である。図１において、レーダ信号記録再生装置２０３は、まず入力信号をディジタル変換するため、レーダビデオ信号（ノーマルビデオ１０８とＭＴＩビデオ１０９）をディジタル符号化するＡ／Ｄ変換部３と、レーダトリガ（ＲＰＴ１０２とＢＰＴ１０３）をディジタル符号化するレンジアドレス作成部１と、角度信号（ＡＲＰ１０４とＡＣＰ１０５）をディジタル符号化する方位アドレス作成部２とを備えている。
さらに、これらのディジタルデータをメモリするために、レンジアドレス作成部１と方位アドレス作成部２との出力をメモリするために、メモリアドレスを指定するメモリアドレス制御部４と、２次レーダのターゲットデータ１０１（レーダ装置２０１内に内蔵されたディジタイザ２０２の出力）を処理し、また記録／再生制御端末部５（以下制御端末という）に接続されたプロセッサ部６と、記録したデータを一時保管するビデオメモリ（表）７、ビデオメモリ（裏）８、ターゲットデータ１０１を記憶するターゲットデータメモリ９と、記録・記憶したデータを保管する固定ディスク部１１、さらにこれらのデータをバツクアップとして記録するバックアップ媒体（例えばＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＭＯ等）１０とを備えている。
さらに、ディジタル符号化されたレーダトリガ信号と角度信号を復元し、また記録されたターゲットデータから２次レーダ、トリガを生成するトリガ及びＳＳＲビデオ生成部１２と、ディジタル符号化された１次レーダビデオをアナログ化するビデオ再生部１３を備えたものである。
【００１５】
図１の記録／再生制御端末部（以下、制御端末という）５の機能について説明する。制御端末５は、記録したレーダ画像上に、架空のターゲットを作り込むことができる。これをシナリオと呼ぶ。入力信号１１０はこのシナリオを作るための入力信号である。
シナリオは、例えば、
１）記録されて再生中のレーダ画面上に新たに架空のターゲットを作る。
２）フィールドデータとして存在していたターゲットの諸元（位置、速度、機種など）に任意の倍率、任意の偏差を加えて修正する。
３）フィールドデータの存在しないレーダの可視範囲を超える遠距離、可視範囲に満たない近距離に架空のレンジを広げる。
などを行なうことができる。
【００１６】
図２は、図１のレーダ信号記録再生装置２０３を使用して、記録するときのシステム構成図である。また図３は同じく再生時のシステム構成図である。記録時はレーダ目標検出装置２０２を内蔵したレーダ装置２０１が必要となるが、再生時はレーダ信号記録再生装置２０３単独で、ターゲットデータをターミナルレーダ情報処理システム（ＡＲＴＳ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｒａｄａｒ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）２０４に入力すれば再生ができるため、再生時の機器構成が簡素になるという効果がある。
メモリアドレス制御部４とビデオメモリ７と８及び固定ディスク１１、プロセッサ６はこの発明に言う記録部である。
トリガ及びＳＳＲビデオ再生部１２とビデオ再生部１３及び図示しない画像表示手段とはこの発明に言うレーダ画像表示部である。
【００１７】
実施の形態２．
実施の形態１で説明したシナリオとその入力方法の具体例について説明する。
１）架空のターゲットの作成。
ターゲット入力モードに設定する。
このモードではフィールドデータを記録したレーダ画面上に架空のターゲットを作成するために、架空のターゲットの諸元（少なくともその機種、コース、速度、スタート時刻）を指定したり入力することができる。架空のターゲットの飛行コースの入力は、例えば図４に示すターゲット入力モード画面のように、再生表示されているレーダ画面（平面図）３１上で、例えばマウス３２のマウスターゲット３２ａを使ってコースを書き込むことで入力される。
このとき高度は、前記の平面図上のところどころで高度を数値入力（図示３３）しても良いし、図示しない高度表示画面（側面図）でマウスを用いて入力しても良い。機種は予め定めた複数の機種（図示３４）の中から任意のものを選択し、速度は前記平面図上のところどころで数値入力（図示３５）する。ターゲットのスタート時刻は任意に設定する。
【００１８】
２）実在のターゲットの諸元の変更。
ターゲット諸元変更モードに設定する。このモードでは、フィールドデータとして記録されている実在のターゲットの諸元（少なくともその機種、速度、スタート時刻のいずれか）を架空のものに変更することができる。シナリオ入力１１０の入力方法は１）の場合と同じなので説明を省略するが、コース（位置と高度）はすでに実在のターゲットのデータがあるのでこれをそのまま使用する。
３）架空のレンジ広域化。
レンジ変更モードに設定する。具体的なレンジ変更画面の例を図５に示す。このモードでは、フィールドデータが存在しないレーダの目標検知可能範囲（可視範囲又は距離限界とも言う）４１を越えた遠距離部分４２と、目標検知可能範囲（可視範囲）に満たない検出可能な最小距離４３以下の近距離部分４４に架空のレンジを広げることができる。この画面は１）で説明したターゲット入力モードに使用できるので、この拡大した画面上で架空のターゲットを入力することにより、架空のターゲットを架空のレンジ領域の中にも映し出すことができ、記録の参照に利用したレーダ装置の性能に関わりない、希望のレンジの訓練用レーダ映像を得ることができる。
【００１９】
このようにして入力したシナリオに従って、架空のターゲットをレーダ画面内に映し出すことができるので、レーダ操作の教育、訓練用として最適なシナリオを入力して、訓練効果を高めることができる。入力したシナリオは固定ディスク１１、あるいはバックアップ媒体１０に記録することができるので、繰返し利用することができるとともに、ターゲット諸元変更モードによりいつでも変更することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、レーダ信号をデジタル符号化し媒体に記録するため、ランダムアクセスによる再生が可能である。また、２次レーダをターゲットデータとして記録するため、再生に際して別途レーダ目標検出装置（デジタイザー）を準備する必要が無いという効果がある。また、架空の目標の画像を入力してこれを任意に移動させるシナリオ入力を行なうことができるので、レーダ操作の教育・訓練に最適のレーダ画像を得ることができる。
【００２１】
また、レーダ画面のレンジを架空の範囲にまで拡大したレーダ画像を得ることができるので、教育・訓練の対応幅を拡大できるという効果がある。
【００２２】
また、架空の目標の諸元を入力できるので、希望のシナリオを容易に構成できる。
【００２３】
また、実在した目標の記録の諸元を変更することができるので、より簡単に架空の目標のシナリオを入力できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ信号記録再生装置を示す構成図である。
【図２】図１のレーダ信号記録装置による記録時の周辺のシステム構成図である。
【図３】図１のレーダ信号記録装置による再生時の周辺のシステム構成図である。
【図４】図１のシナリオ入力画面を示す図である。
【図５】図１のレンジ拡大入力画面を示す図である。
【図６】従来のレーダ信号記録装置の記録時のシステム構成図である。
【図７】従来のレーダ信号記録装置の再生時のシステム構成図である。
【図８】従来のレーダ信号記録再生装置を示す構成図である。
【符号の説明】
３  Ａ／Ｄ変換部、    ５  記録／再生制御端末部、      ６  プロセッサ、
９  ターゲットデータメモリ、    １０  バックアップ媒体、
１１  固定ディスク、  １３  ビデオ再生部、
４２  可視範囲を超える遠距離部分、
４４  可視範囲に満たない近距離部分、  １０１  ターゲットデータ、
１０８  ノーマルビデオ、    １１０  シナリオ入力、
２０１  レーダ装置、      ２０２  レーダ目標検出装置（デジタイザー）、
２０３  レーダ信号記録再生装置、
２０４  ターミナルレーダ情報処理システム（ＡＲＴＳ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｒａｄａｒ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）。
【図１】
0003623184.tif 000002
【図２】
0003623184.tif 000003
【図３】
0003623184.tif 000004
【図４】
0003623184.tif 000005
【図５】
0003623184.tif 000006
【図６】
0003623184.tif 000007
【図７】
0003623184.tif 000008
【図８】
0003623184.tif 000009