(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ画像データを処理して波浪観測波高値を含む観測値を出力するレーダ波浪観測手段と、
前記レーダ波浪観測手段から前記波浪観測波高値が入力され、それ以前の波浪観測波高値に基づいて求められた基準波高値と現在の波浪観測波高値との差から、計測された風速値を考慮した風速考慮仮波高値を設定し、この風速考慮仮波高値に基づいて異常な波浪観測波高値を排除したレーダ波高値を算出する異常値排除処理手段と、
所定単位毎に区分されたレーダ波高値区分と所定単位毎に区分された風速区分との組み合わせで風速補正係数を記憶した風速補正係数テーブルと、所定単位毎に区分されたレーダ波高値区分と所定単位毎に区分された風向区分との組み合わせで風向補正係数を記憶した風向補正係数テーブルを有し、前記レーダ波高値と前記風速値と計測された風向値が入力され、前記風速補正係数テーブルから前記レーダ波高値と前記風速値にしたがって風速補正係数を出力し、前記風向補正係数テーブルから前記レーダ波高値と前記風向値にしたがって風向補正係数を出力する風向・風速補正係数手段と、
前記風向・風速補正係数手段から読み出された前記風速補正係数と前記風向補正係数とに基づいて、前記レーダ波高値を補正して、波高計測値を出力する波高補正手段とを備えることを特徴とするレーダ波高計測装置。
【請求項２】
それぞれ観測値である波浪観測波高値、超音波波高値、風速値、風向値を得る第１ステップと、
前記波浪観測波高値を所定単位毎刻みにして前記各観測値を区分する第２ステップと、
前記超音波波高値と前記波浪観測波高値の比を算出し、この比を風速の所定単位毎に平均し風速補正係数を算出する処理を前記観測値入力毎に行うことにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風速とで風速補正係数が指定される、観測値に基づく風速補正係数テーブル「１」を作成する第３ステップと、
前記波浪観測波高値とこれに該当する前記風速補正係数とを乗じて仮波高値を算出し、前記超音波波高値と前記仮波高値の比を算出し、この比を風向の所定単位毎に平均し風向補正係数を算出する処理を前記観測値入力毎に行うことにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風向とで風向補正係数が指定される、観測値に基づく風向補正係数テーブル「１」を作成する第４ステップと、
を有することを特徴とするレーダ波高補正係数作成方法。
【請求項３】
前記第３ステップで得られた風速補正係数及び波浪観測波高値、風速値を用いて、風速補正の荷重ベクトルと推定共分散行列を更新する第５ステップと、
前記第４ステップで得られた風向補正係数及び波浪観測波高値、風向値を用いて、風向補正の荷重ベクトルと推定共分散行列を更新する第６ステップと、
伝達関数マトリクスを算出し、この伝達関数マトリクスと前記風速補正の荷重ベクトルから風速補正係数を算出する処理を風速補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風速の回数繰り返し、風速補正係数テーブル内の風速補正係数を更新することにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風速とで風速補正係数が指定される、演算に基づく風速補正係数テーブル「２」を作成する第７ステップと、
伝達関数マトリクスを算出し、この伝達関数マトリクスと前記風向補正の荷重ベクトルから風向補正係数を算出する処理を風向補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風向の回数繰り返し、風向補正係数テーブル内の風向補正係数を更新することにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風向とで風向補正係数が指定される、演算に基づく風向補正係数テーブル「２」を作成する第８ステップと、
前記風速補正係数テーブル「１」内の波浪観測波高値と風速とで指定される風速補正係数の有無をチェックし、有りの場合にはその風速補正係数を採用し、無しの場合には前記風速補正係数テーブル「２」内の対応する風速補正係数を採用する処理を風速補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風速の回数繰り返し、風速補正係数の欠如のない風速補正係数テーブル「３」を作成する第９ステップと、
前記風向補正係数テーブル「１」内の波浪観測波高値と風向とで指定される風向補正係数の有無をチェックし、有りの場合にはその風向補正係数を採用し、無しの場合には前記風向補正係数テーブル「２」内の対応する風向補正係数を採用する処理を風向補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風向の回数繰り返し、風向補正係数の欠如のない風向補正係数テーブル「３」を作成する第１０ステップと、
を有することを特徴とする、請求項２に記載のレーダ波高補正係数作成方法。
【請求項４】
前記波浪観測波高値に代えて、現在の波浪観測波高値とそれ以前の波浪観測波高値に基づいて求められた基準波高値との差から風速を考慮した風速考慮仮波高値を設定し、この風速考慮仮波高値に基づいて異常な波浪観測波高値を排除したレーダ波高値を用いることを特徴とする、請求項２または３に記載のレーダ波高補正係数作成方法。
【請求項５】
レーダ画像データを処理して波浪観測波高値を含む観測値を出力するレーダ波浪観測手段と、
それぞれ観測値である、前記波浪観測波高値、超音波波高値、風速値、風向値を得るデータ取得手段と、
前記波浪観測波高値を所定単位毎刻みにして前記各観測値を区分する観測値区分手段と、
前記超音波波高値と前記波浪観測波高値の比を算出し、この比を風速の所定単位毎に平均し風速補正係数を算出する処理を前記観測値入力毎に行うことにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風速とで風速補正係数が指定される、観測値に基づく風速補正係数テーブル「１」を作成する風速補正係数テーブル「１」作成手段と、
前記波浪観測波高値とこれに該当する前記風速補正係数とを乗じて仮波高値を算出し、前記超音波波高値と前記仮波高値の比を算出し、この比を風向の所定単位毎に平均し風向補正係数を算出する処理を前記観測値入力毎に行うことにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風向とで風向補正係数が指定される、観測値に基づく風向補正係数テーブル「１」を作成する風向補正係数テーブル「１」作成手段と、
を有することを特徴とするレーダ波高補正係数作成装置。
【請求項６】
前記風速補正係数テーブル「１」作成手段で得られた風速補正係数及び波浪観測波高値、風速値を用いて、風速補正の荷重ベクトルと推定共分散行列を更新する第１演算手段と、
前記風向補正係数テーブル「１」作成手段で得られた風向補正係数及び波浪観測波高値、風向値を用いて、風向補正の荷重ベクトルと推定共分散行列を更新する第２演算手段と、
伝達関数マトリクスを算出し、この伝達関数マトリクスと前記風速補正の荷重ベクトルから風速補正係数を算出する処理を風速補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風速の回数繰り返し、風速補正係数テーブル内の風速補正係数を更新することにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風速とで風速補正係数が指定される、演算に基づく風速補正係数テーブル「２」を作成する風速補正係数テーブル「２」作成手段と、
伝達関数マトリクスを算出し、この伝達関数マトリクスと前記風向補正の荷重ベクトルから風向補正係数を算出する処理を風向補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風向の回数繰り返し、風向補正係数テーブル内の風向補正係数を更新することにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風向とで風向補正係数が指定される、演算に基づく風向補正係数テーブル「２」を作成する風向補正係数テーブル「２」作成手段と、
前記風速補正係数テーブル「１」内の波浪観測波高値と風速とで指定される風速補正係数の有無をチェックし、有りの場合にはその風速補正係数を採用し、無しの場合には前記風速補正係数テーブル「２」内の対応する風速補正係数を採用する処理を風速補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風速の回数繰り返し、風速補正係数の欠如のない風速補正係数テーブル「３」を作成する風速補正係数テーブル「３」作成手段と、
前記風向補正係数テーブル「１」内の波浪観測波高値と風向とで指定される風向補正係数の有無をチェックし、有りの場合にはその風向補正係数を採用し、無しの場合には前記風向補正係数テーブル「２」内の対応する風向補正係数を採用する処理を風向補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風向の回数繰り返し、風向補正係数の欠如のない風向補正係数テーブル「３」を作成する風向補正係数テーブル「３」作成手段と、
を有することを特徴とする、請求項５に記載のレーダ波高補正係数作成装置。
【請求項７】
前記レーダ波浪観測手段から前記波浪観測波高値が入力され、それ以前の波浪観測波高値に基づいて求められた基準波高値と現在の波浪観測波高値との差から風速を考慮した風速考慮仮波高値を設定し、この風速考慮仮波高値に基づいて異常な波浪観測波高値を排除したレーダ波高値を算出する異常値排除処理手段を設けるとともに、
前記データ取得手段、前記観測値区分手段、前記風速補正係数テーブル「１」作成手段、前記風向補正係数テーブル「１」作成手段、前記第１演算手段と、前記第２演算手段と、前記風速補正係数テーブル「２」作成手段、前記風向補正係数テーブル「２」作成手段、前記風速補正係数テーブル「３」作成手段、及び前記風向補正係数テーブル「３」作成手段における、波浪観測波高値を、前記レーダ波高値に置き換えたことを特徴とする、請求項５または６に記載のレーダ波高補正係数作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダのシークラッタ信号を収集し、フーリエ変換処理等を施して、波長、波向き、波高等の波浪の特性を測定するレーダ波浪観測による波高値を、補正して精度良く求めるレーダ波高計測装置、そのためのレーダ波高補正係数作成方法及びレーダ波高補正係数作成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、パルスレーダを使用して、海面からのレーダ反射信号を利用して波浪の特性、例えば波長、波向き、波高等を測定することが行われている。
【０００３】
例えば、連続する３２枚分のレーダ画像データを３次元フーリエ変換し、分散関係式を用いて波浪をフィルタリングする。そして、３次元スペクトルのＳＮから波高に関連する数値を出し、それを超音波波高計で校正することでレーダによる波高値を求めるレーダ波浪観測装置が、ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＳＥＡ  ＳＴＡＴＥ  ＤＩＲＥＣＴＩＯＮＡＬ  ＳＰＥＣＴＲＡ  ＢＹ  ＵＳＩＮＧ  ＭＡＲＩＮＥ  ＲＡＤＡＲ  ＩＭＡＧＩＮＧ  ＯＦ  ＳＥＡ  ＳＵＲＦＡＣＥ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＥＴＣＥ／ＯＭＡＥ  ２０００  Ｆｅｂｒｕａｒｙ１４−１７，２０００，ＮｅｗＯｒｌｅａｎｓ，ＬＡ（以下、文献１）に示されている。
【０００４】
図８は、この従来の文献１に示されたレーダ波浪観測装置を示したものである。その処理概要は、まず、レーダ１でシークラッタを観測し、レーダ信号集録装置２で連続する３２スキャンのレーダ信号（レーダ画像）を記録する。そして、レーダ波浪観測装置３において、３次元ＦＦＴ手段３−１で３２スキャン分のレーダ信号を極座標から直角座標に変換し３次元ＦＦＴ処理を行い、３次元スペクトラムＩ（ｋ、ω）を得る。次に、波浪スペクトル計算手段３−３において、計算された３次元スペクトラムＩ（ｋ、ω）を、分散関係式３−２（ω２＝ｇｋ）に当てはめることによりフィルタリングし、雑音を除去して、本来の波に関する３次元スペクトラムＦ（ｋ、ω）だけを抽出する。そして、シーステート解析手段３−４で、抽出された３次元スペクトラムＦ（ｋ、ω）を用いて、波長、波向き、波高等の波浪情報を算出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレーダ波浪観測装置では、算出された波高が誤差を生じ、参照とする超音波波高計で測定した波高値と合わない現象が生じるという欠点があった。
【０００６】
その算出された波高の誤差原因を解析した結果、風向や風速等に影響されていることが判明した。そこで、本発明は、レーダ波浪観測装置により得られた波浪観測波高値を風速や風向に応じて、予め作成されている補正係数に従って補正して、精度の良い波高値を得ることができるレーダ波高計測装置、そのためのレーダ波高補正係数作成方法及びレーダ波高補正係数作成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、レーダ波浪観測装置により得られた波浪観測波高値に含まれる異常値を排除することにより、監視エリア内の船舶などによる影響も低減して、精度の良い波高値を得ることができるレーダ波高計測装置、そのためのレーダ波高補正係数作成方法及びレーダ波高補正係数作成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るレーダ波高計測装置は、レーダ画像データを処理して波浪観測波高値Ｗｋを含む観測値を出力するレーダ波浪観測手段３と、前記レーダ波浪観測手段３から前記波浪観測波高値Ｗｋが入力され、それ以前の波浪観測波高値に基づいて求められた基準波高値Ｗｋｓと現在の波浪観測波高値Ｗｋとの差から、計測された風速値Ｗｓを考慮した風速考慮仮波高値Ｗｋｒを設定し、この風速考慮仮波高値Ｗｋｒに基づいて異常な波浪観測波高値を排除したレーダ波高値Ｗｋ０を算出する異常値排除処理手段７と、所定単位毎に区分されたレーダ波高値区分と所定単位毎に区分された風速区分との組み合わせで風速補正係数ｋｓｍを記憶した風速補正係数テーブルと、所定単位毎に区分されたレーダ波高値区分と所定単位毎に区分された風向区分との組み合わせで風向補正係数ｋｄｍを記憶した風向補正係数テーブルを有し、前記レーダ波高値Ｗｋ０と前記風速値Ｗｓと計測された風向値Ｗｄが入力され、前記風速補正係数テーブルから前記レーダ波高値Ｗｋ０と前記風速値Ｗｓにしたがって風速補正係数ｋｓｍを出力し、前記風向補正係数テーブルから前記レーダ波高値Ｗｋ０と前記風向値Ｗｄにしたがって風向補正係数ｋｄｍを出力する風向・風速補正係数手段６と、前記風向・風速補正係数手段６から読み出された前記風速補正係数ｋｓｍと前記風向補正係数ｋｄｍとに基づいて、前記レーダ波高値Ｗｋ０を補正して、波高計測値Ｗｈを出力する波高補正手段８とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に係るレーダ波高補正係数作成方法は、それぞれ観測値である波浪観測波高値Ｗｋ、超音波波高値Ｕｓｈ、風速値Ｗｓ、風向値Ｗｄを得る第１ステップと、前記波浪観測波高値Ｗｋを所定単位毎刻みにして前記各観測値を区分する第２ステップと、前記超音波波高値Ｕｓｈと前記波浪観測波高値Ｗｋの比ｋｓを算出し、この比Ｋｓを風速の所定単位毎に平均し風速補正係数を算出する処理を前記観測値入力毎に行うことにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風速とで風速補正係数ｋｓｍが指定される、観測値に基づく風速補正係数テーブル「１」を作成する第３ステップと、前記波浪観測波高値Ｗｋとこれに該当する前記風速補正係数ｋｓｍとを乗じて仮波高値Ｗｋｇを算出し、前記超音波波高値Ｕｓｈと前記仮波高値Ｗｋｇの比ｋｄを算出し、この比Ｋｄを風向の所定単位毎に平均し風向補正係数を算出する処理を前記観測値入力毎に行うことにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風向とで風向補正係数ｋｄｍが指定される、観測値に基づく風向補正係数テーブル「１」を作成する第４ステップと、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に係るレーダ波高補正係数作成方法は、本発明の請求項２に係るレーダ波高補正係数作成方法において、さらに、前記第３ステップで得られた風速補正係数ｋｓｍ及び波浪観測波高値Ｗｋ、風速値Ｗｓを用いて、風速補正の荷重ベクトルＢと推定共分散行列Ｐを更新する第５ステップと、前記第４ステップで得られた風向補正係数ｋｄｍ及び波浪観測波高値Ｗｋ、風向値Ｗｄを用いて、風向補正の荷重ベクトルＢと推定共分散行列Ｐを更新する第６ステップと、伝達関数マトリクスＨを算出し、この伝達関数マトリクスＨと前記風速補正の荷重ベクトルＢから風速補正係数Ｋｓ０を算出する処理を風速補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風速の回数繰り返し、風速補正係数テーブル内の風速補正係数Ｋｓ０を更新することにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風速とで風速補正係数ｋｓ０が指定される、演算に基づく風速補正係数テーブル「２」を作成する第７ステップと、伝達関数マトリクスＨを算出し、この伝達関数マトリクスＨと前記風向補正の荷重ベクトルＢから風向補正係数Ｋｄ０を算出する処理を風向補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風向の回数繰り返し、風向補正係数テーブル内の風向補正係数Ｋｄ０を更新することにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風向とで風向補正係数ｋｄ０が指定される、演算に基づく風向補正係数テーブル「２」を作成する第８ステップと、前記風速補正係数テーブル「１」内の波浪観測波高値と風速とで指定される風速補正係数ｋｓｍの有無をチェックし、有りの場合にはその風速補正係数ｋｓｍを採用し、無しの場合には前記風速補正係数テーブル「２」内の対応する風速補正係数ｋｓ０を採用する処理を風速補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風速の回数繰り返し、風速補正係数ｋｓｍの欠如のない風速補正係数テーブル「３」を作成する第９ステップと、前記風向補正係数テーブル「１」内の波浪観測波高値と風向とで指定される風向補正係数ｋｓｍの有無をチェックし、有りの場合にはその風向補正係数ｋｄｍを採用し、無しの場合には前記風向補正係数テーブル「２」内の対応する風向補正係数ｋｄ０を採用する処理を風向補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風向の回数繰り返し、風向補正係数ｋｄｍの欠如のない風向補正係数テーブル「３」を作成する第１０ステップと、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項４に係るレーダ波高補正係数作成方法は、本発明の請求項２または３に係るレーダ波高補正係数作成方法において、前記波浪観測波高値Ｗｋに代えて、現在の波浪観測波高値Ｗｋとそれ以前の波浪観測波高値Ｗｋに基づいて求められた基準波高値Ｗｋｓとの差から風速を考慮した風速考慮仮波高値Ｗｋｒを設定し、この風速考慮仮波高値Ｗｋｒに基づいて異常な波浪観測波高値を排除したレーダ波高値Ｗｋ０を用いることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５に係るレーダ波高補正係数作成装置は、レーダ画像データを処理して波浪観測波高値Ｗｋを含む観測値を出力するレーダ波浪観測手段３と、それぞれ観測値である、前記波浪観測波高値Ｗｋ、超音波波高値Ｕｓｈ、風速値Ｗｓ、風向値Ｗｄを得るデータ取得手段２１と、前記波浪観測波高値Ｗｋを所定単位毎刻みにして前記各観測値を区分する観測値区分手段２２と、前記超音波波高値Ｕｓｈと前記波浪観測波高値Ｗｋの比ｋｓを算出し、この比Ｋｓを風速の所定単位毎に平均し風速補正係数を算出する処理を前記観測値入力毎に行うことにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風速とで風速補正係数ｋｓｍが指定される、観測値に基づく風速補正係数テーブル「１」を作成する風速補正係数テーブル「１」作成手段２３，２４と、前記波浪観測波高値Ｗｋとこれに該当する前記風速補正係数ｋｓｍとを乗じて仮波高値Ｗｋｇを算出し、前記超音波波高値Ｕｓｈと前記仮波高値Ｗｋｇの比ｋｄを算出し、この比Ｋｄを風向の所定単位毎に平均し風向補正係数を算出する処理を前記観測値入力毎に行うことにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風向とで風向補正係数ｋｄｍが指定される、観測値に基づく風向補正係数テーブル「１」を作成する風向補正係数テーブル「１」作成手段２５，２６，２７と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項６に係るレーダ波高補正係数作成装置は、本発明の請求項５に係るレーダ波高補正係数作成装置において、さらに、前記風速補正係数テーブル「１」作成手段２３，２４で得られた風速補正係数ｋｓｍ及び波浪観測波高値Ｗｋ、風速値Ｗｓを用いて、風速補正の荷重ベクトルＢと推定共分散行列Ｐを更新する第１演算手段３２と、前記風向補正係数テーブル「１」作成手段２５，２６，２７で得られた風向補正係数ｋｄｍ及び波浪観測波高値Ｗｋ、風向値Ｗｄを用いて、風向補正の荷重ベクトルＢと推定共分散行列Ｐを更新する第２演算手段３３と、伝達関数マトリクスＨを算出し、この伝達関数マトリクスＨと前記風速補正の荷重ベクトルＢから風速補正係数Ｋｓ０を算出する処理を風速補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風速の回数繰り返し、風速補正係数テーブル内の風速補正係数Ｋｓ０を更新することにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風速とで風速補正係数ｋｓ０が指定される、演算に基づく風速補正係数テーブル「２」を作成する風速補正係数テーブル「２」作成手段３４，３５と、伝達関数マトリクスＨを算出し、この伝達関数マトリクスＨと前記風向補正の荷重ベクトルＢから風向補正係数Ｋｄ０を算出する処理を風向補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風向の回数繰り返し、風向補正係数テーブル内の風向補正係数Ｋｄ０を更新することにより、所定単位毎の波浪観測波高値及び所定単位毎の風向とで風向補正係数ｋｄ０が指定される、演算に基づく風向補正係数テーブル「２」を作成する風向補正係数テーブル「２」作成手段３６，３７と、前記風速補正係数テーブル「１」内の波浪観測波高値と風速とで指定される風速補正係数ｋｓｍの有無をチェックし、有りの場合にはその風速補正係数ｋｓｍを採用し、無しの場合には前記風速補正係数テーブル「２」内の対応する風速補正係数ｋｓ０を採用する処理を風速補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風速の回数繰り返し、風速補正係数ｋｓｍの欠如のない風速補正係数テーブル「３」を作成する風速補正係数テーブル「３」作成手段４１〜４４と、前記風向補正係数テーブル「１」内の波浪観測波高値と風向とで指定される風向補正係数ｋｓｍの有無をチェックし、有りの場合にはその風向補正係数ｋｄｍを採用し、無しの場合には前記風向補正係数テーブル「２」内の対応する風向補正係数ｋｄ０を採用する処理を風向補正係数テーブルの大きさ即ち波高×風向の回数繰り返し、風向補正係数ｋｄｍの欠如のない風向補正係数テーブル「３」を作成する風向補正係数テーブル「３」作成手段４５〜４８と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項７に係るレーダ波高補正係数作成装置は、本発明の請求項５または６に係るレーダ波高補正係数作成装置において、さらに、前記レーダ波浪観測手段３から前記波浪観測波高値Ｗｋが入力され、それ以前の波浪観測波高値に基づいて求められた基準波高値Ｗｋｓと現在の波浪観測波高値Ｗｋとの差から風速を考慮した風速考慮仮波高値Ｗｋｒを設定し、この風速考慮仮波高値Ｗｋｒに基づいて異常な波浪観測波高値を排除したレーダ波高値Ｗｋ０を算出する異常値排除処理手段７を設けるとともに、前記データ取得手段２１、前記観測値区分手段２２、前記風速補正係数テーブル「１」作成手段２３，２４、前記風向補正係数テーブル「１」作成手段２５，２６，２７、前記第１演算手段３２と、前記第２演算手段３３と、前記風速補正係数テーブル「２」作成手段３４，３５、前記風向補正係数テーブル「２」作成手段３６，３７、前記風速補正係数テーブル「３」作成手段４１〜４４、及び前記風向補正係数テーブル「３」作成手段４５〜４８における、波浪観測波高値Ｗｋを、前記レーダ波高値Ｗｋ０に置き換えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、レーダ波浪観測手段により得られた波浪観測波高値を、その時点の風速・風向を参照して、その波高値及び風速・風向に対応して風速補正係数ｋｓｍ、風向補正係数ｋｄｍが設定されている風向・風速補正係数テーブルから補正係数を読み出して補正しているから、観測する海域にあった精度の良い計測波高値Ｗｈを得ることができる。
【００１７】
また、一連の波浪観測波高値に含まれる異常値を、それ以前の波浪観測波高値や風速を考慮して修正することにより、排除しているから、さらに波高値の精度を向上することができる。
【００１８】
また、レーダ観測値であるレーダ波高値Ｗｋ０（或いは波浪観測波高値Ｗｋ）とともに、その観測エリアに参照用に設けられた超音波波高計により測定された超音波波高値Ｕｓｈ、及び風向値Ｗｄ、風速値Ｗｓの観測値に基づいて、風速補正係数Ｋｓｍ及び風向補正係数ｋｄｍが設定されている。したがって、種々のレーダ波高値や、風速値、風向値に対する風速・風向補正係数が設定された後は、レーダ波高値Ｗｋ０と、風速値Ｗｓ、風向値Ｗｄに基づいて精度良く補正することができる。また、高価で、かつ維持管理の負担が大きい超音波波高計は、補正係数表「３」の作成後に、その海域から撤去され、他海域での風向・風速補正係数の取得用などに転用することができる。
【００１９】
さらに、観測値に基づいて作成された風向・風速補正係数テーブルが全ての欄についてはデータが取得できていないときには、演算に基づく風向・風速補正係数テーブル「２」の補正係数を用いて埋めることにより、全ての状況に対応した風向・風速補正係数テーブル「３」を用意することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーダ波高計測装置の概略ブロック構成を示す図である。
【００２２】
この図１のレーダ波高計測装置において、レーダ１、レーダ信号集録装置２、レーダ波浪観測装置３は、従来の図８におけるものと機能や内部構成を含めて、同様である。したがって、シーステート解析手段３−４で、抽出された３次元スペクトラムＦ（ｋ、ω）を用いて、波長、波向き、波高等の波浪情報を算出する。このレーダ波浪観測装置３から出力される波高を、以下、波浪観測波高値Ｗｋとする。
【００２３】
また、この図１の例では、レーダ波浪観測装置３は、連続する３２スキャンのレーダ画像に３次元ＦＦＴ処理を行って３次元スペクトラムＩ（ｋ、ω）を得る３次元ＦＦＴ手段３−１、計算された３次元スペクトラムＩ（ｋ、ω）を分散関係式３−２（ω２＝ｇｋ）に当てはめることによりフィルタリングして、雑音を除去し、本来の波に関する３次元スペクトラムＦ（ｋ、ω）だけを抽出する波浪スペクトル計算手段３−３、抽出された３次元スペクトラムＦ（ｋ、ω）を用いて、波長、波向き、波高等の波浪情報を算出するシーステート解析手段３−４で構成されているが、本発明ではこの構成に限ることなく、レーダ画像データを処理して波浪観測波高値Ｗｋを含む観測値を出力するものであれば良い。なお、レーダ１、レーダ信号集録装置２もレーダ波浪観測装置に含めて構成しても良い。
【００２４】
風速計４はレーダ１が設置されている地点の風速値Ｗｓ［ｍ／ｓ］を出力し、風向計５はレーダ１が設置されている地点の風向値Ｗｄを出力する。勿論、風向・風速計としても良い。ここで、風速は２時間の最大・最小の１０％を削除し、残り８０％の平均値を使用する。風向は、２時間の最多方向を使用する。また、風速については、１ｍ／ｓ未満の場合には、１ｍに変更する。
【００２５】
風向・風速補正係数装置６は、所定単位毎（例えば１ｍ毎）に区分されたレーダ波高値区分と所定単位毎（例えば１ｍ／ｓ毎）に区分された風速区分との組み合わせで風速補正係数ｋｓｍを記憶した風速補正係数テーブルと、所定単位毎（例えば１ｍ毎）に区分されたレーダ波高値区分と所定単位毎（１６分方位毎）に区分された風向区分との組み合わせで風向補正係数ｋｄｍを記憶した風向補正係数テーブル（以下、テーブルを「表」という）を持っている。そして、レーダ波高値と計測された風速値Ｗｓと計測された風向値Ｗｄとが入力され、風速補正係数表からレーダ波高値と風速値Ｗｓにしたがって風速補正係数ｋｓｍを出力し、風向補正係数表からレーダ波高値と風向値Ｗｄにしたがって風向補正係数ｋｄｍを出力する。
【００２６】
異常値排除処理装置７は、その時点の風速値Ｗｓにより波浪観測波高値Ｗｋの異常な値を修正して異常値を排除し、異常値が排除されたレーダ波高値Ｗｋ０を観測値として出力する。このレーダ波高値Ｗｋ０は、波高補正計算装置８に入力されるとともに、風向・風速補正係数装置６に供給される。
【００２７】
この異常値排除処理装置７における異常値排除処理は、次のように行われる。まず、順次に入力される波浪観測波高値Ｗｋから、前回波浪観測波高値Ｗｋ１と、以前の１０個の波浪観測波高値Ｗｋの平均値Ｗｋｍ１０を得る。また、その１０個の波浪観測波高値Ｗｋの標準偏差σ１０を算出する。この１０個の波浪観測波高値Ｗｋとは、今回の波浪観測波高値Ｗｋを含めてさかのぼって合計１０個のデータを対象とする。
【００２８】
次に、基準波高値Ｗｋｓを、Ｗｋｓ＝Ｗｋｍ１０＋σ１０、により算出する。風速計４の風速値Ｗｓを１５ｍ未満、１５ｍ以上２０ｍ未満、２０ｍ以上と三段階に区分してそれぞれの以下の条件により、波浪観測波高値Ｗｋの修正処理（即ち、異常値排除処理）が異なる。なお、Ｗｋｒは風速を考慮した風速考慮仮波高値である。
【００２９】
ｉ．風速１５ｍ未満時
・（Ｗｋｓ−  Ｗｋ  ≦−１）                ：Ｗｋｒ＝  Ｗｋ１
・（Ｗｋｓ−  Ｗｋ  ≧  ２）  ＆  （Ｗｋｓ−Ｗｋ＜  ３  ）：Ｗｋｒ＝  （Ｗｋ＋Ｗｋ１）／２
・（Ｗｋｓ−  Ｗｋ  ≧  ３）                  ：Ｗｋｒ＝Ｗｋ１−０．２
・それ以外                              ：Ｗｋｒ＝  Ｗｋ
【００３０】
ｉｉ．風速１５ｍ以上２０ｍ未満
・（Ｗｋｓ  −Ｗｋ≦−２）                  ：Ｗｋｒ＝Ｗｋ１
・（Ｗｋｓ  −Ｗｋ≧２）  ＆  （Ｗｋｓ−Ｗｋ＜３  ）：Ｗｋｒ  ＝  （Ｗｋ＋Ｗｋ１）／２
・（Ｗｋｓ−Ｗｋ≧３）                    ：  Ｗｋｒ＝Ｗｋ１−０．１
・それ以外                              ：  Ｗｋｒ＝Ｗｋ
【００３１】
ｉｉｉ．風速２０ｍ以上
・（Ｗｋｓ−Ｗｋ≦−３）                  ：  Ｗｋｒ＝  Ｗｋ１
・（Ｗｋｓ−Ｗｋ≧１）                    ：  Ｗｋｒ＝  Ｗｋ１
・それ以外                              ：  Ｗｋｒ＝Ｗｋ
【００３２】
異常値を排除したレーダ波高値Ｗｋ０の算出は、風速区分に応じた仮波高値Ｗｋｒと、それ以前の仮波高値Ｗｋｒの１０個平均値Ｗｋｒｍ１０とにより、Ｗｋ０＝Ｗｋｒｍ１０＋（Ｗｋｒ−Ｗｋｒｍ１０）／５、により得られる。以下の信号処理には、一連の波浪観測波高値Ｗｋに含まれる異常値を、それ以前の波浪観測波高値や風速Ｗｓを考慮して修正したレーダ波高値Ｗｋ０が用いられるから、以後の波高値算出の精度が向上される。
【００３３】
この図１の実施の形態に係るレーダ波高計測装置では、レーダ波浪観測装置３で得られた波浪観測波高値Ｗｋに含まれる異常値を風速Ｗｓも利用して修正し排除し、異常値が除去されたレーダ波高値Ｗｋ０を得る。このレーダ波高値Ｗｋ０を、波高補正計算装置８に供給するとともに、風速Ｗｓと風向Ｗｄとともに風向・風速補正係数装置６に供給する。
【００３４】
そして、風向・風速補正係数装置６から、風速補正係数表のレーダ波高値Ｗｋ０と風速Ｗｓに対応した風速補正係数ｋｓｍと、風向補正係数表のレーダ波高値Ｗｋ０と風向Ｗｄに対応した風向補正係数ｋｄｍとが読み出され、波高補正計算装置８に供給される。
【００３５】
波高補正計算装置８で、レーダ波高値Ｗｋ０、風速補正係数ｋｓｍ及び風向補正係数ｋｄｍを用いて、計測波高値Ｗｈが、（１）式により、求められる。
Ｗｈ＝Ｗｋ０×ｋｓｍ×ｋｄｍ                      （１）
【００３６】
この図１のレーダ波高計測装置では、レーダ波高値Ｗｋ０を、その時点の風速Ｗｓ・風向Ｗｄを参照して、その波高値及び風速・風向に対応して風速補正係数ｋｓｍ、風向補正係数ｋｄｍが設定されている風向・風速補正係数表から補正係数を読み出して補正しているから、観測する海域に合った精度の良い計測波高値Ｗｈを得ることができる。
【００３７】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係るレーダ波高補正係数作成装置の概略ブロック構成を示す図であり、図３は観測値のみで作成する風向・風力補正係数表「１」の作成方法を示すフローチャートであり、図４は風速補正係数表を示す図であり、図５は風向補正係数表を示す図である。図６は、演算に基づく風向・風速補正係数表「２」の作成方法を示すフローチャートである。また、図７は風向・風速補正係数表「１」と風向・風速補正係数表「２」とから補正係数の欠如のない風速補正係数表「３」の作成方法を示すフローチャートである。
【００３８】
図２のレーダ波高補正係数作成装置では、図１のレーダ波高計測装置と比較して、超音波波高計９、及び、風向・風速補正係数表作成装置１０が新たに付加されている。その他の構成要素は図１におけると同様であり、対応する構成要素には同一の符号を付している。
【００３９】
超音波波高計９は、波高を測定すべき海底に超音波振動子が配置され、陸上などに配置された波高計制御装置とにより構成される。そして、その超音波振動子から海面に向けて超音波を送信し、その反射波を受信して、その海面の波高値Ｕｓｈを測定するものである。その波高測定の精度は高いから、レーダ波高測定装置の校正用に用いることができる。ただ、超音波波高計は、価格がレーダに比して当初価格が約６〜８倍も高く、かつ伝送ケーブルなどの維持管理などに多くの費用を要するから、レーダ波高測定装置の校正が終了すれば撤去し、他所の用途に転用される。
【００４０】
風向・風速補正係数表作成装置１０は、図１の風向・風速補正係数装置６の補正係数表を作成するためのものである。この風向・風速補正係数表作成装置１０は、異常値排除処理装置７からのレーダ波高値Ｗｋ０及び、風速値Ｗｓ、風向値Ｗｄ、超音波波高値Ｕｓｈを受ける。そして、観測値に基づく風向・風力補正係数表「１」の作成手段２０，演算に基づく風向・風速補正係数表「２」の作成手段３０、風向・風速補正係数表「１」と風向・風速補正係数表「２」とから欠如のない風速補正係数表「３」を作成する作成手段４０を有している。以下、各作成手段２０，３０，４０における風向・風速補正係数の作成について説明する。
【００４１】
図３は、風向・風速補正係数表「１」の作成方法のフローチャートで、観測値のみで風速補正係数表「１」と風向補正係数表「１」を作成する。
【００４２】
まず、ステップ２１で、それぞれ観測値であるレーダ波高値Ｗｋ０、超音波波高値Ｕｓｈ、風速値Ｗｓ、風向値Ｗｄを得る。
【００４３】
次に、ステップ２２で、レーダ波高値Ｗｋ０を所定単位毎、この例では１ｍ刻みにして、各観測値、即ちレーダ波高値Ｗｋ０、超音波波高値Ｕｓｈ、風速値Ｗｓ、風向値Ｗｄを区分する。ここで、区分されたレーダ波高値Ｗｋ０が１ｍは、０〜１ｍまでのレーダ波高値を意味する。この観測値の区分により、レーダ波高値Ｗｋ０を１ｍ毎に区分し、その区分毎に超音波値、風速値、風向値を一つにまとめる。
【００４４】
次に、風速補正係数表「１」を作成する。最初に、ステップ２３で、超音波波高値Ｕｓｈとレーダ波高値Ｗｋ０の比ｋｓを算出する。
ｋｓ＝Ｕｓｈ／Ｗｋ０                        （２）
なお、この（２）式の計算において、レーダ波高値Ｗｋ０が、０ｍの時は、０．１ｍとして計算する。
【００４５】
次に、ステップ２４で、比Ｋｓを風速Ｗｓの所定単位毎、この例では１ｍ／ｓ内にある比Ｋｓを平均して、風速補正係数ｋｓｍを算出する。
【００４６】
【数１】
0003610389.tif 000002
【００４７】
この風速補正係数ｋｓｍを算出する処理を観測値入力毎に行うことにより、１ｍ単位毎のレーダ波高値Ｗｋ０及び１ｍ／ｓ単位毎の風速Ｗｓとで風速補正係数ｋｓｍが指定される、観測値に基づく風速補正係数表「１」を作成する。
【００４８】
この風速補正係数表「１」が図４に示されている。この例ではレーダ波高値Ｗｋ０は、１ｍ刻みで１２ｍまで予定されており、風速Ｗｓは、１ｍ／ｓ刻みで６０ｍ／ｓまで予定されている。したがって、この風速補正係数表「１」では、各レーダ波高値Ｗｋ０が１ｍ、風速Ｗｓが１ｍ／ｓ毎に算出された、６０行１２列の風速補正係数ｋｓｍが作成される。
【００４９】
次に、風向補正係数表「１」を作成する。最初に、ステップ２５で、レーダ波高値Ｗｋ０とこれに該当する風速補正係数ｋｓｍとを乗じて仮波高値Ｗｋｇを算出する。
【００５０】
次に、ステップ２６で、超音波波高値Ｕｓｈと仮波高値Ｗｋｇの比ｋｄを算出する。
ｋｄ＝Ｕｓｈ／Ｗｋｇ                          （４）
なお、この比ｋｄの計算において、仮波高値Ｗｋｇが、０ｍの時は、０．１ｍとして計算する。
【００５１】
次に、ステップ２７で、比Ｋｄを風向Ｗｄの所定単位（方位単位）毎、この例では１６方位単位内にある比Ｋｄを平均し、風向補正係数ｋｄｍを算出する。この風向補正係数ｋｄｍを算出する処理を観測値入力毎に行うことにより、１ｍ単位毎のレーダ波高値Ｗｋ０及び１６分方位単位毎の風向Ｗｄとで風向補正係数ｋｄｍが指定される、観測値に基づく風向補正係数表「１」を作成する。
【００５２】
この風向補正係数表「１」が図５に示されている。この例ではレーダ波高値Ｗｋ０は、１ｍ刻みで１２ｍまで予定されており、風向Ｗｄは、１６方位単位刻みとされている。したがって、この風向補正係数表「１」では、各レーダ波高値Ｗｋ０が１ｍ、風向Ｗｄが１６方位刻み毎に算出された、１６行１２列の風向補正係数ｋｄｍが作成される。
【００５３】
ステップ２８は、作成された風速補正係数表「１」及び風向補正係数表「１」から、計算された風速補正係数Ｋｓｍ、風向補正係数Ｋｄｍを出力するステップである。
【００５４】
図６は、演算に基づいて風速補正係数表「２」と風向補正係数表「２」の作成方法のフローチャートであり、図３で説明した観測値に基づいて作成された風速補正係数表「１」と風向補正係数表「１」を補完するためのものである。即ち、観測値に基づいて作成する風向・風速補正係数には、補正係数作成期間内に実際に発生しない気象条件（波高値、風速、風向）があるから、観測値だけでは風速補正係数表「１」と風向補正係数表「１」内に補正係数が設定できない箇所がでてしまう。これを演算に基づく風速補正係数表「２」と風向補正係数表「２」の作成により補完する。
【００５５】
この図６の風速補正係数表「２」と風向補正係数表「２」の作成においては、仮想荷重法、最小自乗法またはカルマンフィルタを用いて風速補正係数、風向補正係数を推定した風向・風速補正係数表「２」を作成し、観測で得られた補正係数取得毎に、その風向・風速補正係数表「２」を更新する。
【００５６】
仮想荷重法は、補正係数の分布を表す関数を導出する方法である。補正係数は、波高値と風速値をそれぞれ行と列とした補正係数の表で与えられている。Ｘ軸に波高、Ｙ軸に風速の値を取り補正係数の値をＺ軸で示すと棒グラフのようになるが、仮想荷重法では、波高や風速のパラメータに対する補正係数の分布を連続的に示すものである。観測値から得られる波高と風速の補正係数表では全て埋まらないが、この演算に基づく場合には連続的な分布から補正係数表が作成できるという特長がある。
【００５７】
平板上の点（ξ１，η１）、（ξ２，η２）、・・・、（ξｉ，ηｉ）、・・・、（ξｎ，ηｎ）にそれぞれＢ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、  Ｂｎのｎ個の荷重をかけたときの点（ｘ，ｙ）での変位ζ（ｘ，ｙ）は
【００５８】
【数２】
0003610389.tif 000003
【００５９】
と表すことができる。ここで伝達関数マトリックスＨと荷重ベクトルＢは
【００６０】
【数３】
0003610389.tif 000004
【００６１】
と表される。ここで（）Ｔは転置行列を示す。
【００６２】
さて、図６において、ステップ３１で、それぞれ観測値であるレーダ波高値Ｗｋ０、風速値Ｗｓ、風向値Ｗｄ、及び風向・風速補正係数表「１」で得られた風速補正係数ｋｓｍ、風向補正係数ｋｄｍを得る。
【００６３】
次に、ステップ３２で、新しい観測値で得たレーダ波高値Ｗｋ０と風速値Ｗｓの補正係数表「１」の係数ｋｓｍから風速補正係数の推定に必要な荷重ベクトルＢと推定共分散行列Ｐを最小自乗法またはカルマンフィルタにて導出する。
【００６４】
最小自乗法による最適な荷重ベクトルＢを求めるには次式を解けば良い。
【００６５】
【数４】
0003610389.tif 000005
【００６６】
このマトリックスＣ，ｃの要素は、次式となっている。
【００６７】
【数５】
0003610389.tif 000006
【００６８】
データが一度に与えられる場合は、（９）式を解いて荷重ベクトルＢを求めれば、任意の地点（ｘ、ｙ）における補正係数を仮想荷重法の式（５）で求めることができる。
【００６９】
通常の最小自乗法を新しいデータが随時加えられる発展型の最小自乗法に書き換える。ｉ＝ｎ＋１番目の新たな観測データζｎ＋１加わったときを考えると（１０）式から
【００７０】
【数６】
0003610389.tif 000007
【００７１】
となるので
【００７２】
【数７】
0003610389.tif 000008
【００７３】
となる。
【００７４】
同様に（１１）式から
【００７５】
【数８】
0003610389.tif 000009
【００７６】
となるので
【００７７】
【数９】
0003610389.tif 000010
【００７８】
となる。
【００７９】
これらの式より、ｉ＝ｎ＋１番目の新しい観測データが与えられたとき、新たな伝達関数マトリックスＨｉ＝ｎ＋１と変位ζｉ＝ｎ＋１を求め、（１３）式と（１５）式でＣとｃを更新し、（９）式で最適な荷重ベクトルＢを求めれば良い。
【００８０】
次に、カルマンフィルタにて荷重ベクトルＢと推定共分散行列Ｐを求める方法を説明する。
【００８１】
カルマンフィルタの仮想荷重法の式は次式の状態空間方程式となる。
ｙｔ＝ＨｔＢｔ＋ｖｔ            （１６）
ここで添字ｔは時間ステップを示す。新しい観測データが追加されるとｔの値が１増加する。ｙｔは位置（ｘ、ｙ）での変位ζ（ｘ、ｙ）を表す関数である。
【００８２】
カルマンフィルタは次式で示される。
【００８３】
【数１０】
0003610389.tif 000011
【００８４】
ここで、（１７）式はカルマンゲインと呼ばれ、（１９）式のＰは推定共分散行列である。添字ｔやｔ−１は時間ステップを示す。例えばＢｔ＋１は最新の観測データＢｔの値を更新した荷重ベクトルである。
【００８５】
このカルマンフィルタを実行させるには、まず初期値としてステップｔ＝０での荷重ベクトルＢ０と推定共分散行列Ｐ０を設定する必要がある。荷重ベクトルの要素は全て０から出発し、推定共分散行列の値は経験で得られた適当な値から出発する。
【００８６】
次に、ステップ３３で、新しい観測値で得たレーダ波高値Ｗｋ０と風向値Ｗｄの補正係数表「１」の係数ｋｄｍから風向補正係数の推定に必要な荷重ベクトルＢと推定共分散行列Ｐを最小自乗法またはカルマンフィルタにて導出する。その処理のための数式は、風速の場合と同様であるので省略する。
【００８７】
次に、風速補正係数表「２」を作成する。最初に、ステップ３４で、位置（ξ，η）にかけた荷重が点（ｘ，ｙ）に及ぼす影響を示す伝達関数Ｇ（ｘ，ｙ；ξ，η）から、（６）式の伝達関数マトリクスＨを算出する。ここで、ｘ，ｙは波高値、風速値になる。
【００８８】
【数１１】
0003610389.tif 000012
【００８９】
次に、ステップ３５で、伝達関数マトリクスＨと荷重ベクトルＢとから風速補正係数ｋｓ０を求め、係数表を作成する。
Ｋｓｏ＝ＨＢ                （２１）
【００９０】
１つの荷重では補正係数の推定に不十分なので荷重点をｎ個設定する。風速係数表の大きさ（波高×風速；１２×６０＝７２０回）繰り返し、風速補正係数表内の係数を全て更新する。
【００９１】
次に、ステップ３６とステップ３７で、風向補正係数表「２」を作成する。その作成の方法は、風速補正係数表「２」の作成と同様に行うことができるので、再度の説明を省略する。
【００９２】
この図６の演算に基づいて作成された風速補正係数表「２」と風向補正係数表「２」は、図４の風速補正係数表「１」及び図５の風向補正係数表「１」と同様である。ただ、その各欄に記憶されている補正係数が、風速補正係数ｋｓ０及び風向補正係数ｋｄ０であり、全ての欄に演算により補正係数が設定されている。
【００９３】
図７は、風向・風速補正係数表「３」の作成方法を示すフローチャートである。この図７では、風向・風速補正係数表「１」で観測値から補正係数表の補正係数が埋まらない欄を、風向・風速補正係数表「２」の補正係数で補完する風向・風速補正係数表「３」の作成方法を示したものである。
【００９４】
ステップ４１で、風速補正係数表「１」からｉ番目の波高、ｊ番目の風速の補正係数を引き出し、補正係数値の有無をステップ４２で確認する。有る場合は、風速補正係数表「１」の値をステップ４４で風速補正係数表「３」にコピーし、無い場合は、ステップ４３で風速補正係数表「２」のｋｓ０（ｉ，ｊ）値をステップ４４の風速補正係数表「３」に格納する。波高値が１２列、風速値が６０行あるので、１２×６０＝７２０回繰り返すと、風速補正係数表「３」の作成が終了する。
【００９５】
風向についても、同様であり、ステップ４５で、風向補正係数表「１」からｉ番目の波高、ｊ番目の風向の補正係数を引き出し、補正係数値の有無をステップ４６で確認する。有る場合は、風向補正係数表「１」の値をステップ４８で風向補正係数表「３」にコピーし、無い場合は、ステップ４７で風向補正係数表「２」のｋｄｏ（ｉ，ｊ）値をステップ４８の風速補正係数表「３」に格納する。波高値が１２列、風向値が１６行あるので、１２×１６＝３９２回繰り返すと、風向補正係数表「３」の作成が終了する。
【００９６】
これにより、図２の風向・風速補正係数表作成装置１０の補正係数作成処理が終了する。
【００９７】
なお、図２の波高補正計算装置８は、図１のものと同様であるが、この場合には、超音波波高計９による超音波波高値Ｕｓｈと波高補正計算装置８による計測波高値Ｗｈの両方が得られる。したがって、風向・風速補正係数表の補正係数が充実した場合には、計測波高値Ｗｈを超音波波高値Ｕｓｈと対比することにより、その精度を確認することもできる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、レーダ波浪観測手段により得られた波浪観測波高値を、その時点の風速・風向を参照して、その波高値及び風速・風向に対応して風速補正係数ｋｓｍ、風向補正係数ｋｄｍが設定されている風向・風速補正係数テーブルから補正係数を読み出して補正しているから、観測する海域にあった精度の良い計測波高値Ｗｈを得ることができる。
【００９９】
また、一連の波浪観測波高値に含まれる異常値を、それ以前の波浪観測波高値や風速を考慮して修正することにより、排除しているから、さらに波高値の精度を向上することができる。
【０１００】
また、レーダ観測値であるレーダ波高値Ｗｋ０（或いは波浪観測波高値Ｗｋ）とともに、その観測エリアに参照用に設けられた超音波波高計により測定された超音波波高値Ｕｓｈ、及び風向値Ｗｄ、風速値Ｗｓの観測値に基づいて、風速補正係数Ｋｓｍ及び風向補正係数ｋｄｍが設定されている。したがって、種々のレーダ波高値や、風速値、風向値に対する風速・風向補正係数が設定された後は、レーダ波高値Ｗｋ０と、風速値Ｗｓ、風向値Ｗｄに基づいて精度良く補正することができる。また、高価で、かつ維持管理の負担が大きい超音波波高計はその海域から撤去され、他海域での風向・風速補正係数の取得用などに転用することができる。
【０１０１】
さらに、観測値に基づいて作成された風向・風速補正係数テーブルが全ての欄についてはデータが取得できていないときには、演算に基づく風向・風速補正係数テーブル「２」の補正係数を用いて埋めることにより、全ての状況に対応した風向・風速補正係数テーブル「３」を用意することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーダ波高計測装置の概略ブロック構成を示す図。
【図２】本発明に係るレーダ波高補正係数作成装置のブロック構成を示す図。
【図３】観測値のみで作成する風向・風力補正係数表「１」の作成方法を示すフローチャート。
【図４】風速補正係数表を示す図。
【図５】風向補正係数表を示す図。
【図６】演算に基づく風向・風速補正係数表「２」の作成方法を示すフローチャート。
【図７】風向・風速補正係数表「１」と風向・風速補正係数表「２」とから補正係数の欠如のない風速補正係数表「３」の作成方法を示すフローチャート。
【図８】従来のレーダ波浪観測装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１  レーダ
２  レーダ信号集録装置
３  レーダ波浪観測装置
３−１  ３次元ＦＦＴ手段
３−２  分散関係式
３−３  波浪スペクトル計算手段
３−４  シーステート解析手段
４  風速計
５  風向計
６  風向・風速補正係数装置
７  異常値排除処理装置
８  波高補正計算装置
９  超音波波高計
１０  風向・風速補正係数表作成装置
２０  風向・風速補正係数表「１」作成手段
３０  風向・風速補正係数表「２」作成手段
４０  風向・風速補正係数表「３」作成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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