(57)【要約】【課題】表示器に表示される風向及び風速に関する情報の信頼度を、表示器に表示可能なレーダシステムを提供する。【解決手段】送波部１１，２１から送波された送信波の反射波から生成される受信信号に基づいて、各地点における風速ベクトル及びその分布である風速ベクトル分布を算出する風速ベクトル算出部２と、風速ベクトル分布が表示される表示器４と、を備えたレーダシステム１を対象とする。このレーダシステム１の表示器４には、風速ベクトルの信頼度も表示される。【選択図】図１
2016167054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送波部から送波された送信波の反射波から生成される受信信号に基づいて、各地点における風速ベクトル及びその分布である風速ベクトル分布を算出する風速ベクトル算出部と、前記風速ベクトル分布が表示される表示器と、を備えたレーダシステムであって、
前記表示器には、前記風速ベクトルの信頼度も表示されることを特徴とする、レーダシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダシステムであって、
それぞれが前記送波部を有し、各前記送波部が互いに異なる位置に配置される少なくとも２つのレーダ装置を備え、
前記風速ベクトル算出部は、各前記レーダ装置によって受波された前記反射波から生成される受信信号に基づいて前記風速ベクトルを算出することを特徴とする、レーダシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のレーダシステムであって、
前記少なくとも２つのレーダ装置が配置される位置に基づいて決定される、前記各地点における前記風速ベクトルの信頼度の分布である風速ベクトル信頼度分布、を記憶する信頼度分布記憶部、を更に備えていることを特徴とする、レーダシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のレーダシステムであって、
前記表示器には、前記風速ベクトル分布に、前記風速ベクトル信頼度分布が重ねて表示されることを特徴とする、レーダシステム。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のレーダシステムであって、デュアルドップラー法を用いて前記風速ベクトルを算出することを特徴とする、レーダシステム。
【請求項６】
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のレーダシステムであって、
それぞれが前記送波部を有し、各前記送波部が互いに異なる位置に配置される少なくとも３つのレーダ装置を備え、
トリプルドップラー法を用いて前記風速ベクトルを算出することを特徴とする、レーダシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のレーダシステムであって、
前記送波部を有する１つのレーダ装置を備え、
前記風速ベクトル算出部は、前記送波部から送波された送信波の反射波から生成される受信信号に基づいて、前記各地点における前記風速ベクトルを算出することを特徴とする、レーダシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のレーダシステムであって、
前記各地点における前記風速ベクトル毎に前記信頼度を算出する信頼度算出部、を更に備え、
前記表示器には、前記風速ベクトルに対応して前記信頼度が表示されることを特徴とする、レーダシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のレーダシステムであって、
前記風速ベクトル算出部は、簡略化ＶＶＰ法を用いて前記風速ベクトルを算出することを特徴とする、レーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風向及び風速を算出するとともに算出した風向及び風速を表示器に表示させるレーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、所定地域の各地点における風向及び風速の情報を表示する方法として、例えば非特許文献１に開示されるような表示方法が知られている。この非特許文献１で開示される画像では、近畿地方の各地点に矢印が表示されている。そして、この矢印の向きが風の向き（風向）を示すとともに、各矢印の色が風の速さ（風速）に対応している。これにより、ユーザは、近畿地方の各地点における風向及び風速を知ることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】気象庁、"アメダス：近畿地方"、［online］、[２０１５年２月１６日検索]、インターネット、〈http://www.jma.go.jp/jp/amedas/211.html?elementCode=1〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、どのような手法によって風向及び風速を算出する場合であっても、各手法において風向及び風速を算出するために用いられるサンプル点数及び誤差等がデータの信頼性に大きく影響してくる。よって、そのデータの信頼性を知ることは、非常に重要である。しかしながら、上述した非特許文献１の表示画面によれば、地図上の各地点における風向及び風速については知ることができるものの、各地点に表示される風向及び風速の正確さの度合い（以下、本明細書中において、この正確さの度合いを、信頼度と称する場合もある）については、知ることができない。【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、表示器に表示される風向及び風速に関する情報の信頼度を、表示器に表示可能なレーダシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係るレーダシステムは、送波部から送波された送信波の反射波から生成される受信信号に基づいて、各地点における風速ベクトル及びその分布である風速ベクトル分布を算出する風速ベクトル算出部と、前記風速ベクトル分布が表示される表示器と、を備えたレーダシステムであって、前記表示器には、前記風速ベクトルの信頼度も表示される。【０００７】
（２）好ましくは、前記レーダシステムは、それぞれが前記送波部を有し、各前記送波部が互いに異なる位置に配置される少なくとも２つのレーダ装置を備え、前記風速ベクトル算出部は、各前記レーダ装置によって受波された前記反射波から生成される受信信号に基づいて前記風速ベクトルを算出する。【０００８】
（３）更に好ましくは、前記レーダシステムは、前記少なくとも２つのレーダ装置が配置される位置に基づいて決定される、前記各地点における前記風速ベクトルの信頼度の分布である風速ベクトル信頼度分布、を記憶する信頼度分布記憶部、を更に備えている。【０００９】
（４）更に好ましくは、前記表示器には、前記風速ベクトル分布に、前記風速ベクトル信頼度分布が重ねて表示される。【００１０】
（５）好ましくは、前記レーダシステムは、デュアルドップラー法を用いて前記風速ベクトルを算出する。【００１１】
（６）好ましくは、前記レーダシステムは、それぞれが前記送波部を有し、各前記送波部が互いに異なる位置に配置される少なくとも３つのレーダ装置を備え、トリプルドップラー法を用いて前記風速ベクトルを算出する。【００１２】
（７）好ましくは、前記レーダシステムは、前記送波部を有する１つのレーダ装置を備え、前記風速ベクトル算出部は、前記送波部から送波された送信波の反射波から生成される受信信号に基づいて、前記各地点における前記風速ベクトルを算出する。【００１３】
（８）更に好ましくは、前記レーダシステムは、前記各地点における前記風速ベクトル毎に前記信頼度を算出する信頼度算出部、を更に備え、前記表示器には、前記風速ベクトルに対応して前記信頼度が表示される。【００１４】
（９）更に好ましくは、前記風速ベクトル算出部は、簡略化ＶＶＰ法を用いて前記風速ベクトルを算出する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、表示器に表示される風向及び風速に関する情報の信頼度を算出可能なレーダシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る気象レーダシステムのブロック図である。
【図２】図１に示す２つのレーダ装置が配置される位置の一例を示す図である。
【図３】図１に示す各信号処理部によって算出される風向及び風速を示す模式図である。
【図４】図１に示す風速ベクトル算出部によって算出された風速ベクトル分布を示す図である。
【図５】図１に示す誤差率分布記憶部に記憶されている誤差率分布の一例を示す図である。
【図６】表示画像生成部によって生成される画像であって、表示器に表示される表示画像を示す図である。
【図７】変形例に係る気象レーダシステムの表示器に表示される表示画像の一部を拡大して示す図である。
【図８】変形例に係る気象レーダシステムのブロック図である。
【図９】変形例に係る気象レーダシステムの表示器に表示される表示画面の一部を拡大して示す図である。
【図１０】変形例に係る気象レーダシステムの表示器に表示される表示画面の一部を拡大して示す図である。
【図１１】変形例に係る気象レーダシステムの表示器に表示される表示画面の一部を拡大して示す図である。
【図１２】変形例に係る気象レーダシステムの表示器に表示される表示画面の一部を拡大して示す図である。
【図１３】変形例に係る気象レーダシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明は、風向及び風速を算出するとともに算出した風向及び風速を表示器に表示させる気象レーダシステムとして広く適用することができる。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る気象レーダシステム１（以下では、単にレーダシステム１と記載する）のブロック図である。また、図２は、図１に示す２つのレーダ装置１０，２０が配置される位置の一例を示す図である。本実施形態に係るレーダシステム１は、所定エリア内の各地点における水平方向の風向及び風速を、互いに離れた位置に配置された２つのレーダ装置１０，２０を用いて算出するように構成されている。本実施形態に係るレーダシステム１では、送信波の周波数と、大気中の降水粒子（雨、雪、あられ、ひょう）に反射して帰来する反射波の周波数との差異に基づいて算出されるドップラー速度を用いて、各地点における風速の向き及び大きさ（すなわち風速ベクトルＶ）が算出される。すなわち、レーダシステム１では、ドップラー速度が観測された地点における風速ベクトルＶが算出される。
【００１９】
レーダシステム１は、図１に示すように、２つのレーダ装置１０，２０と、風速ベクトル算出部２と、表示画像生成部３と、表示器４と、を備えている。
【００２０】
各レーダ装置１０，２０は、アンテナ１１，２１と、サーキュレータ１２，２２と、送信波形生成部１３，２３と、増幅部１４，２４と、送信機１５，２５と、受信機１６，２６と、バンドパスフィルタ１７，２７と、増幅部１８，２８と、信号処理部１９，２９と、を備えている。各レーダ装置１０，２０は、設置される位置が異なる点を除いて、同じ構成である。よって以下では、レーダ装置１０の構成のみを説明し、レーダ装置２０の構成の説明を省略する。
【００２１】
アンテナ１１は、送信波としての電磁波を送波する送波部として設けられているとともに、送信波の反射波を受波する受波部として設けられている。アンテナ１１には、送信機１５から出力された送信信号がサーキュレータ１２を介して入力される。アンテナ１１からは、当該送信信号から生成される送信波が送波される。また、アンテナ１１は、受波した反射波から得られる受信信号を、サーキュレータ１２を介して受信機１６へ出力する。
【００２２】
サーキュレータ１２は、送波時には、送信機１５からアンテナ１１に送信信号が送られる接続に切り替える。また、サーキュレータ１２は、受波時には、アンテナ１１によって受波された受信波から得られた受信信号がアンテナ１１から受信機１６へ送られる接続に切り替える。
【００２３】
送信波形生成部１３は、アンテナ１１から送波される送信波の基となる波形を有する送信信号を生成する。送信波形生成部１３で生成された送信信号は、増幅部１４によって増幅された後、送信機１５及びサーキュレータ１２を介してアンテナ１１へ出力される。
【００２４】
受信機１６は、アンテナ１１によって受波された受信波から得られた受信信号を、サーキュレータ１２を介して受信する。受信機１６で受信された受信信号は、バンドパスフィルタ１７によってノイズ等の不要な信号が除去され、増幅部１８によって増幅された後、信号処理部１９に出力される。
【００２５】
図３は、信号処理部１９，２９によって算出される、ある地点ｐでの風速ベクトルＶｐ１０，Ｖｐ２０を示す模式図である。
【００２６】
図３を参照して、信号処理部１９によって算出可能な風速ベクトル（風向及び風速）は、対象地点Ｐにおける風速ベクトルＶｐのうちの、当該信号処理部１９が設けられたレー
ダ装置１０と、対象地点Ｐとを結ぶ直線に沿った方向ｄ１０の成分Ｖｐ１０、のみである。一方、信号処理部２９によって算出可能な風速ベクトルは、対象地点Ｐにおける風速ベクトルＶｐのうちの、当該信号処理部２９が設けられたレーダ装置２０と、風向及び風速が算出される対象地点Ｐとを結ぶ直線に沿った方向ｄ２０の成分Ｖｐ２０、のみである。ここで、上述のように、レーダ装置１０とレーダ装置２０とは、互いに対して異なる位置に配置されているため、信号処理部１９によって算出可能な風向と、信号処理部２９によって算出可能な風向とは、その方向が異なる。
【００２７】
図３を参照して、風速ベクトル算出部２は、レーダ装置１０の信号処理部１９で算出された風速ベクトルＶｐ１０と、レーダ装置２０の信号処理部２９で算出された風速ベクトルＶｐ２０に基づき、対象地点Ｐの風速ベクトルＶｐを算出する。具体的には、風速ベクトル算出部２は、ベクトルＶｐ１０とベクトルＶｐ２０とを合成することにより、対象地点Ｐの風速ベクトルＶｐを算出する。なお、ここで説明した風速ベクトルＶｐの算出手法は、デュアルドップラー法と呼ばれる手法である。
【００２８】
図４は、風速ベクトル算出部２によって算出された風速ベクトル分布ＶＭを示す図である。風速ベクトル算出部２は、上述したベクトル合成処理を、ドップラー速度が観測された各地点について行うことにより、各地点における風速ベクトルＶの分布である風速ベクトル分布ＶＭを生成する。この風速ベクトル分布ＶＭにおいては、風速の向きが、図４に示す矢印の向きに対応し、風速の大きさが、図４に示す矢印の長さに対応している。
【００２９】
図５は、表示画像生成部３の誤差率分布記憶部５（信頼度分布記憶部）に記憶されている誤差率分布ＥＭ（信頼度分布）の一例を示す図である。また、図６は、表示画像生成部３によって生成される画像であって、表示器４に表示される表示画像を示す図である。
【００３０】
本実施形態に係るレーダシステム１では、図３を用いて上述したデュアルドップラー法を用いて、各地点の風速ベクトルＶを算出している。一方、デュアルドップラー法を用いて各地点の風速を算出する場合、２つのレーダ装置１０，２０に対する風速算出対象地点の位置によって、その地点における風速の誤差の大小が決まる。図５を参照して説明すると、図５においてドットの密度が高い領域Ｚａは速度誤差率が小さく、ドットの密度が低い領域Ｚｃは速度誤差率が大きい。すなわち、領域Ｚａに含まれる地点の速度ベクトルは、信頼度が高く、領域Ｚｃに含まれる地点の速度ベクトルは、信頼度が低い。具体的には、本実施形態では、領域Ｚａに含まれる地点の速度ベクトルの速度誤差率は３０％未満であり、領域Ｚｂに含まれる地点の速度ベクトルの速度誤差率は３０％以上５０％未満であり、領域Ｚｃに含まれる地点の速度ベクトルの速度誤差率は５０％以上である。本実施形態に係るレーダシステム１の場合、互いに異なる位置に設置された２つのレーダ装置１０，２０が設置される位置によって決定する速度誤差率の分布が、誤差率分布ＥＭとして誤差率分布記憶部５に記憶されている。なお、ここで例示した各領域Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃに含まれる地点の速度誤差率の範囲（３０％以上５０％未満、等）は、あくまで一例であり、それ以外の範囲であってもよい。
【００３１】
表示画像生成部３は、図６に示すように、風速ベクトル算出部２によって生成された風速ベクトル分布ＶＭと、誤差率分布記憶部５に記憶されている誤差率分布ＥＭとが重ねられた画像を生成する。具体的には、表示画像生成部３は、風速ベクトル分布ＶＭにおいて各レーダ装置１０，２０が設置されている位置と、誤差率分布ＥＭにおける２つのレーダ装置１０，２０の位置とが一致するように、風速ベクトル分布ＶＭと誤差率分布ＥＭとが重ねられた画像を生成する。表示器４には、当該画像が表示される。これにより、ユーザは、当該表示画面を見て、各地点における風速の誤差率を、一目で把握することができる。例えば、図６を参照して、地点Ｐ１は、誤差率分布ＥＭにおける風速の誤差率が３０％以内の領域Ｚａに含まれているため、当該地点Ｐ１の風速の誤差は、３０％以内であると
推測できる。具体的には、地点Ｐ１における風速が１０ｍ／ｓであるとすると、当該地点Ｐ１の風速は、７〜１３ｍ／ｓの範囲内であると推測できる。一方、地点Ｐ２は、誤差率分布ＥＭにおける風速の誤差率が５０％以上の領域Ｚｃに含まれているため、当該地点Ｐ２の風速の誤差は、５０％以上であると推測できる。
【００３２】
［効果］
以上のように、本実施形態に係るレーダシステム１によれば、ドップラー速度が観測される各地点の風速ベクトルＶの誤差率が、各地点に対応して算出された風速ベクトルＶの信頼度として表示器４に表示される。これにより、ユーザは、各地点に対応して算出された風速ベクトルＶの正確さの度合（すなわち、風速ベクトルＶの信頼度）を知ることができるため、各地点の風速ベクトルＶをより正確に把握することができる。
【００３３】
従って、レーダシステム１によれば、表示器４に表示される風速ベクトルＶの誤差率（信頼度）を、表示器４に表示可能なレーダシステムを提供できる。
【００３４】
また、レーダシステム１によれば、互いに異なる位置に配置された２つのレーダ装置１０，２０によって風速ベクトルＶを算出している。こうすると、例えば本実施形態のように、ドップラー速度を利用して風速ベクトルＶを算出することができるため、各地点における風速ベクトルＶを適切に算出することができる。
【００３５】
また、レーダシステム１によれば、２つのレーダ装置が配置される位置に基づいて決定される、各地点における風速の誤差率の分布である誤差率分布ＥＭ、が記憶されている。すなわち、レーダシステム１によれば、各地点において算出された風速ベクトルＶのそれぞれについて風速の誤差率を算出する必要がない。よって、レーダシステム１によれば、各地点における風速の誤差率を算出するための演算負荷を小さくすることができる。
【００３６】
また、レーダシステム１によれば、風速ベクトル分布ＶＭと誤差率分布ＥＭとが重ねて表示される。これにより、ユーザは、各地点での風速ベクトルＶが実際にどの程度の範囲内に収まっているかを、容易に推測することができる。
【００３７】
また、レーダシステム１によれば、各地点での風速ベクトルＶが、いわゆるデュアルドップラー法に基づいて算出されるため、各地点での風速ベクトルＶを適切に算出することができる。
【００３８】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３９】
（１）上記実施形態に係るレーダシステム１では、風速の誤差率（信頼度）のみが表示されたが、これに限らず、風向の信頼度のみが表示されてもよく、或いは、風速の信頼度及び風向の信頼度の双方が表示されてもよい。
【００４０】
（２）図７は、変形例に係るレーダシステムの表示器に表示される表示画像の一部を拡大して示す図である。上記実施形態に係るレーダシステム１では、信頼度として風速の誤差率分布ＥＭが表示されたが、これに限らず、その他の信頼度が表示されてもよい。具体的には、図７を参照して、例えば、各地点での風速の誤差率がその大きさに応じて（例えばＡ〜Ｄに）ランク分けされ、そのＡ〜Ｄのアルファベットが、各地点に表示された風速ベクトルＶの矢印付近に表示されてもよい。
【００４１】
（３）上記実施形態に係るレーダシステム１では、風速ベクトル分布ＶＭと誤差率分布
ＥＭとを重ねて表示したが、これに限らず、風速ベクトル分布ＶＭと誤差率分布ＥＭとを、表示器４において別々に表示してもよい。或いは、例えば一例として、ユーザが風速ベクトル分布ＶＭにおいて所望の地点の風速ベクトルを選択すると、当該地点の速度ベクトルの風速の誤差率が表示されるような構成であってもよい。
【００４２】
（４）上記実施形態に係るレーダシステム１では、２つのレーダ装置１０，２０を用いて各地点の風向及び風速を算出したが、これに限らず、１又は３以上のレーダ装置によって、各地点の風向及び風速を算出してもよい。
【００４３】
（５）図８は、変形例に係るレーダシステム１ａの構成を示すブロック図である。上記実施形態に係るレーダシステム１では、２つのレーダ装置１０，２０を用いて、いわゆるデュアルドップラー法に基づいて各地点の風向及び風速を算出したが、これに限らない。以下で詳しく説明するレーダシステム１ａでは、いわゆる簡略化ＶＶＰ（Velocity Volume Processing）法に基づいて、各地点の風向及び風速を算出する。
【００４４】
なお、上述した簡略化ＶＶＰ法とは、ＶＶＰ法を簡略化した手法であって、局所域（小領域、以下では、この局所域を、セルと称する）における風向及び風速を算出可能な手法である。この簡略化ＶＶＰ法は、局所ＶＡＤ法とも呼ばれる手法である。簡略化ＶＶＰ法については、公知の技術であるため、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
レーダシステム１ａは、図８に示すように、１台のレーダ装置１０ａと、風速ベクトル算出部２ａと、表示画像生成部３ａと、表示器４と、を備えている。１台のレーダ装置１０ａの構成は、上述した実施形態の各レーダ装置１０，２０の構成と同様である。一方、風速ベクトル算出部２ａ及び表示画像生成部３ａは、上記実施形態の風速ベクトル算出部２ａ及び表示画像生成部３ａとは、その動作が異なる。以下では、上記実施形態と異なる部分について主に説明し、その他の部分については、説明を省略する。
【００４６】
風速ベクトル算出部２ａは、レーダ装置１０ａによって計測された、各セルに含まれる複数地点のそれぞれでのドップラー速度、を用いて、各セルの風向及び風速を算出する。具体的には、風速ベクトル算出部２ａは、セル内の複数地点のそれぞれでのドップラー速度Ｖｒと、風の水平速度ｕ，ｖ（ｕは東西方向の速度、ｖは南北方向の速度）との間に、以下の式が成り立つことを利用して、各セルの風向及び風速を算出する。
【００４７】
［数１］
Ｖｒ＝ｕ・ｃｏｓθｓｉｎφ＋ｖ・ｃｏｓθｃｏｓφ  …（１）
【００４８】
但し、θは仰角、φは方位角、である。
【００４９】
本実施形態の場合、風速ベクトル算出部２ａは、それぞれの仰角について、所定間隔の方位角φｉ（ｉは自然数であって、セル内に含まれる各地点に対応して付される数）で測定したドップラー速度Ｖｒｉを算出する。そして、風速ベクトル算出部２ａは、例えば最小二乗法等を用いて、Ｖｒｉのうち所定条件を満たすＶｒｉを抽出し、抽出されたＶｒｉが最もフィットするように式（１）の係数ｕ，ｖを決定する。これにより、各セルにおける風向及び風速が算出される。なお、所定条件を満たすＶｒｉとは、係数ｕ，ｖが決定された式（１）に対する離間幅が所定の閾値未満となっているＶｒｉである。また、以下では、所定条件を満たすＶｒｉ（上述のように抽出されたＶｒｉ）を有するサンプルを、信頼度算出対象サンプルと称する。
【００５０】
また、風速ベクトル算出部２ａは、信頼度算出部６を更に備えている。信頼度算出部６は、以下で詳しく説明するようにして、各セルに対応して算出された風向及び風速の信頼
度を算出する。やや詳しくは、信頼度算出部６は、複数の信頼度（第１から第４の信頼度）を１から４のいずれかの値として算出し、これら複数の信頼度を統合して総合信頼度をＡからＤのいずれかとして算出する。各信頼度（第１から第４の信頼度）では、その値が大きくなるにつれて信頼性が高いデータであることが示される。また、総合信頼度では、ＤからＡへ行くにつれて信頼性が高いデータであることが示される。
【００５１】
信頼度算出部６は、第１信頼度を算出するために、各セルにおいてドップラー速度が算出された地点の数ｎａと、上述した係数ｕ，ｖを決定するために用いられたＶｒｉが算出された地点の数ｎｂ（すなわち、信頼度算出対象サンプルの数）と、に基づいて、第１信頼度を算出する。具体的には、信頼度算出部６は、ｎｂをｎａで除した値Ｎ１の数値に応じて、第１信頼度を決定する。例えば一例として、信頼度算出部６は、Ｎ１<０．２５の場合には第１信頼度を１とし、０．２５≦Ｎ１＜０．５の場合には第１信頼度を２とし、０．５≦Ｎ１＜０．７５の場合には第１信頼度を３とし、Ｎ１≧０．７５の場合には第１信頼度を４とする。
【００５２】
また、信頼度算出部６は、第２信頼度を算出するために、各セルにおける風速の絶対値と、各セルにおける風速の誤差と、に基づいて、第２信頼度を算出する。具体的には、信頼度算出部６は、セル毎に算出される、風速の誤差を風速の絶対値で除した値Ｎ２、の数値に応じて、第２信頼度を決定する。例えば一例として、信頼度算出部６は、Ｎ２≧０．５の場合には第２信頼度を１とし、０．４≦Ｎ２＜０．５の場合には第２信頼度を２とし、０．３≦Ｎ２＜０．４の場合には第２信頼度を３とし、Ｎ２≦０．３の場合には、第２信頼度を４とする。
【００５３】
また、信頼度算出部６は、第３信頼度を算出するために、各セルにおける風向誤差の絶対値に基づいて、第３信頼度を算出する。例えば一例として、信頼度算出部６は、上記風向誤差の絶対値Ｎ３が４５度以上の場合には第３信頼度を１とし、Ｎ３が３０度以上４５度未満の場合には第３信頼度を２とし、Ｎ３が１２度以上３０度未満の場合には第３信頼度を３とし、Ｎ３が１２度未満の場合には第３信頼度を４とする。
【００５４】
また、信頼度算出部６は、第４信頼度を算出するために、レーダ位置と各セルの中心点とを結ぶ直線と、各セルに対応して算出された風向とがなす角度に基づいて、第４信頼度を算出する。例えば一例として、信頼度算出部６は、上記角度Ｎ４が８７．５度以上且つ９０度以下の場合には第４信頼度を１とし、Ｎ４が８５度以上且つ８７．５度未満の場合には第４信頼度を２とし、Ｎ４が８０度以上且つ８５度未満の場合には第４信頼度を３とし、Ｎ４が８０度未満の場合には第４信頼度を４とする。
【００５５】
そして、信頼度算出部６は、上述のようにして算出した第１信頼度から第４信頼度の値に基づいて、総合信頼度を算出する。具体的には、信頼度算出部６は、第１信頼度から第４信頼度の合計が１４から１６の場合には総合信頼度をＡとし、前記合計が１０から１３の場合には総合信頼度をＢとし、前記合計が６から９の場合には総合信頼度をＣとし、前記合計が４又は５の場合には総合信頼度をＤとする。この総合信頼度は、各セルに対応して算出された風速ベクトルＶのそれぞれに対して、算出される。
【００５６】
図７は、本変形例に係るレーダシステム１ａの表示器４に表示される表示画面の一部を拡大して示す図である。本変形例に係るレーダシステム１ａでは、各地点に対応して算出された総合信頼度が、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかのアルファベットとして、各地点の風速ベクトルＶ付近に表示される。これにより、ユーザは、Ａのアルファベットが付されている風速ベクトルＶの向き及び大きさについては、信頼性が高いと判断できる。一方、ユーザは、Ｄのアルファベットが付されている風速ベクトルＶの向き及び大きさについては、信頼性が低いと判断できる。
【００５７】
以上のように、本変形例に係るレーダシステム１ａによれば、１つのレーダ装置１０ａによって風速ベクトルＶを算出することができるため、上記実施形態に係るレーダシステム１の場合と比べて、その構成を簡略化することができる。
【００５８】
また、レーダシステム１ａによれば、各地点での風速ベクトルＶ毎に信頼度（総合信頼度）が算出され、それらの総合信頼度が各地点での風速ベクトルＶ付近に表示される。これにより、ユーザは、各地点での風速ベクトルＶの信頼度を容易に把握することができる。
【００５９】
また、レーダシステム１ａによれば、簡略化ＶＶＰ法によって風速ベクトルＶが算出されるため、風速ベクトルＶを適切に算出することができる。
【００６０】
また、レーダシステム１ａによれば、複数の信頼度（第１から第４の信頼度）を総合的に評価した総合信頼度が算出され、この総合信頼度が各地点の速度ベクトルに対応して表示される。これにより、より高い確度を有する信頼度を算出することができる。
【００６１】
（６）図８を用いて説明した変形例に係るレーダシステム１ａによれば、各地点における風速ベクトルＶを、簡略化ＶＶＰ法によって算出したが、これに限らず、その他の手法によって風速ベクトルＶを算出してもよい。例えば一例として、ＶＶＰ法を用いて風速ベクトルＶを算出してもよい。
【００６２】
（７）図９は、変形例に係るレーダシステムの表示画面の一部を拡大して示す図である。本変形例に係るレーダシステムでは、図８を用いて説明した変形例の信頼度算出部６が算出した値Ｎ１の大きさに応じて、各風速ベクトルＶに対応して描画された丸印の径の大きさが決定される。これにより、ユーザは、丸印の径が大きければ、当該丸印が付された風速ベクトルＶの信頼度が高いと判断できる一方、丸印の径が小さければ、当該丸印が付された風速ベクトルＶの信頼度が低いと判断できる。
【００６３】
（８）図１０は、変形例に係るレーダシステムの表示画面の一部を拡大して示す図である。本変形例に係るレーダシステムでは、図８を用いて説明した変形例の信頼度算出部６が算出したＮ２及びＮ３の値に応じて、各速度ベクトルがとり得る風速の向き及び大きさを、エラーバーとして表示する。これにより、ユーザは、各風速ベクトルＶの誤差をエラーバーによって直接的に把握することができる。
【００６４】
（９）図１１は、変形例に係るレーダシステムの表示画面の一部を拡大して示す図である。本変形例に係るレーダシステムでは、図８を用いて説明した変形例の信頼度算出部６が算出したＮ４の値に基づいて、各風速ベクトルＶを実線表示又は点線表示する。具体的には、例えば一例として、Ｎ４の値が８７．５度以上且つ９０度以下となる風速ベクトルＶは点線で表示され、Ｎ４の値が８７．５度未満となる風速ベクトルＶは実線で表示される。これにより、ユーザは、実線で表示された風速ベクトルＶの大きさ及び向きについては信頼性が高いと判断でき、点線で表示された風速ベクトルＶの大きさ及び向きについては信頼性が低いと判断できる。
【００６５】
（１０）図１２は、変形例に係るレーダシステムの表示画面の一部を拡大して示す図である。図１２に示すように、表示画面に表示される信頼度の表示方法として、図９を用いて説明した丸印と、図１０を用いて説明したエラーバーと、図１１を用いて説明した風速ベクトルＶの点線表示とを組み合わせてもよい。
【００６６】
（１１）図１３は、変形例に係るレーダシステム１ｂのブロック図である。上記実施形
態に係るレーダシステム１では、２つのレーダ装置１０，２０を用いて、いわゆるデュアルドップラー法に基づいて各地点の風向及び風速を算出したが、これに限らない。レーダシステム１ｂでは、いわゆるトリプルドップラー法に基づいて、各地点の風向及び風速が算出される。
【００６７】
レーダシステム１ｂは、上記実施形態に係るレーダシステム１ｂが備える２つのレーダ装置１０，２０の他に、もう１つのレーダ装置３０を備えている。すなわち、レーダシステム１ｂは、３つのレーダ装置１０，２０，３０を備えている。レーダ装置３０は、他のレーダ装置１０，２０と同様、アンテナ３１と、サーキュレータ３２と、送信波形生成部３３と、増幅部３４と、送信機３５と、受信機３６と、バンドパスフィルタ３７と、増幅部３８と、信号処理部３９と、を備えている。レーダ装置３０が備えるこれらの構成要素の構成及び動作は、レーダ装置１０，２０が備える各構成要素と同じであるため、その説明を省略する。
【００６８】
そして、レーダシステム１ｂでは、３つのレーダ装置１０，２０，３０を用いたトリプルドップラー法を用いることにより、水平方向及び鉛直方向の風向及び風速（すなわち、３次元空間における風速ベクトル）が算出される。このように、レーダシステム１ｂによれば、水平方向における風向及び風速だけでなく、鉛直方向における風向及び風速も算出できる。レーダシステム１ｂでは、少なくとも１つのレーダ装置（例えば、レーダ装置３０）が、他のレーダ装置と異なる高さ位置に設置されている。これにより、上述のような鉛直方向における風向及び風速を算出することが可能となる。なお、トリプルドップラー法は公知の技術であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６９】
そして、レーダシステム１ｂでも、上記実施形態の場合と同様、各地点の風速ベクトルの誤差率が、各地点に対応して算出された風速ベクトルの信頼度として表示器４に表示される。これにより、上記実施形態の場合と同様、各地点の風速ベクトルＶをより正確に把握することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１，１ａ，１ｂ  レーダシステム
２，２ａ        風速ベクトル算出部
４              表示器
【図１】
2016167054.tif 000003
【図２】
2016167054.tif 000004
【図３】
2016167054.tif 000005
【図４】
2016167054.tif 000006
【図５】
2016167054.tif 000007
【図６】
2016167054.tif 000008
【図７】
2016167054.tif 000009
【図８】
2016167054.tif 000010
【図９】
2016167054.tif 000011
【図１０】
2016167054.tif 000012
【図１１】
2016167054.tif 000013
【図１２】
2016167054.tif 000014
【図１３】
2016167054.tif 000015
【国際調査報告】
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2016167054.tif 000017
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