(57)【要約】  観測領域をレンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、ドップラ速度算出部（１１）により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する粗分解能領域作成部（１２）を設け、レンジセル検出部（１３）が、粗分解能領域作成部（１２）により算出された各粗分解能領域のドップラ速度とドップラ速度算出部（１１）により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象が存在しているレンジセルを検出する。
2017183186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を観測領域に向けて放射する電波放射部と、
前記電波放射部から放射された後、前記観測領域に反射された電波を受信する電波受信部と、
前記電波受信部により受信された電波から、前記観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルのドップラ速度を算出するドップラ速度算出部と、
前記観測領域を前記レンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する粗分解能領域作成部と、
前記粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度と前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象が存在しているレンジセルを検出するレンジセル検出部と
を備えたレーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記電波放射部は、電波を観測領域の海面に向けて放射し、
前記レンジセル検出部は、前記粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度と前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象である津波が存在しているレンジセルを検出することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記レンジセル検出部は、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出する津波候補セル抽出部と、
前記観測領域に含まれている粗分解能領域の中から、前記粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のある粗分解能領域を津波候補領域として抽出する津波候補領域抽出部と、
前記津波候補セル抽出部により抽出された津波候補セルが、前記津波候補領域抽出部により抽出された粗分解能領域に含まれていれば、前記津波候補セルを津波が存在しているレンジセルであると判定する津波セル判定部とを備えていることを特徴とする請求項２記載のレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記津波候補セル抽出部は、前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度の変化が第１の閾値以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出することを特徴とする請求項３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項５】
前記津波候補セル抽出部は、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度の変化が第１の閾値以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部と、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度が第２の閾値以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部と、
前記第１のレンジセル抽出部により抽出され、かつ、前記第２のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する候補セル抽出処理部とを備えていることを特徴とする請求項３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項６】
前記津波候補セル抽出部は、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度の変化が第１の閾値以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部と、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度が第２の閾値以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部と、
前記第１のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、前記第２のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する候補セル抽出処理部とを備えていることを特徴とする請求項３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項７】
前記津波候補セル抽出部は、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度の変化が第１の閾値以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部と、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度が第２の閾値以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部と、
前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度から前記観測領域のドップラ速度における値域の大きさを算出し、前記値域の大きさが第３の閾値以上であれば、前記第１のレンジセル抽出部により抽出され、かつ、前記第２のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出し、前記値域の大きさが前記第３の閾値未満であれば、前記第１のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、前記第２のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する候補セル抽出処理部とを備えていることを特徴とする請求項３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項８】
電波放射部が、電波を観測領域に向けて放射し、
電波受信部が、前記電波放射部から放射された後、前記観測領域に反射された電波を受信し、
ドップラ速度算出部が、前記電波受信部により受信された電波から、前記観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルのドップラ速度を算出し、
粗分解能領域作成部が、前記観測領域を前記レンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出し、
レンジセル検出部が、前記粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度と前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象が存在しているレンジセルを検出する
レーダ信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、観測領域に反射された電波を受信して、その電波から観測対象を検出するレーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
津波は、海底地形変動に起因するものであり、広範囲に亘る海底の上下変動によって発生する。
津波は、海底の上下変動に伴う海面の変位が伝搬する海象現象である。このような津波は、社会生活に甚大な被害を及ぼすことから、早期に検知することが望まれている。
津波の監視では、一般的に、海洋レーダ装置、カメラ、波浪計、ＧＰＳブイ、水圧計を搭載している海底ケーブルなどが用いられている。海洋レーダ装置は、見通し外の広範囲の海表面の流速を、複数の距離、複数の方位毎に、面的に計測することが可能な利点を有している。【０００３】
以下の非特許文献１には、海洋レーダ装置を用いて、津波を検出するレーダ信号処理装置が開示されている。
このレーダ信号処理装置では、等深線と垂直な方向に津波が進行する性質を利用して、観測領域を等深線と平行な領域に分割し、分割領域の流速や、その流速の変化が閾値以上である場合、その分割領域に津波が存在していると判定するようにしている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“HF Radar Detection of Tsunamis、” Journal of Oceanography、 Vol．62、 pp．705-716、 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレーダ信号処理装置は以上のように構成されているので、海底地形が複雑な場合や津波の波源が海岸に近い場合、津波の瞬間的な進行方向が等深線と垂直な方向になるとは限らず、津波を見逃したり、津波を誤検出することがあるという課題があった。
また、局所的な変動や雑音を低減するために、観測領域を海洋レーダ装置の分解能セルよりも広い領域に区分けした場合、津波が存在している正確な領域を検出することができないという課題があった。【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、観測対象の誤検出を防止することができるとともに、観測対象が存在している領域の検出精度を高めることができるレーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、電波を観測領域に向けて放射する電波放射部と、電波放射部から放射された後、観測領域に反射された電波を受信する電波受信部と、電波受信部により受信された電波から、観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルのドップラ速度を算出するドップラ速度算出部と、観測領域をレンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する粗分解能領域作成部とを設け、レンジセル検出部が、粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度とドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象が存在しているレンジセルを検出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、観測領域をレンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する粗分解能領域作成部を設け、レンジセル検出部が、粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度とドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象が存在しているレンジセルを検出するように構成したので、観測対象の誤検出を防止することができるとともに、観測対象が存在している領域の検出精度を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置の信号処理器８を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置における信号処理器８のハードウェア構成図である。
【図４】信号処理器８がソフトウェアやファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【図５】信号処理器８がソフトウェアやファームウェアなどで実現される場合の処理手順であるレーダ信号処理方法を示すフローチャートである。
【図６】観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルを示す説明図である。
【図７】観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各粗分解能領域を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２によるレーダ信号処理装置の津波候補セル抽出部１４を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態３によるレーダ信号処理装置の津波候補セル抽出部１４を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態４によるレーダ信号処理装置の津波候補セル抽出部１４を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
【００１１】
実施の形態１．
この実施の形態１では、レーダ信号処理装置の観測対象が津波である例を説明する。
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置を示す構成図である。
図１において、制御器１は例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、送信タイミングを示すタイミング信号を送信機３に出力するとともに、送信信号の周波数、変調方式やビーム方向などを送信機３に指示する。
また、制御器１は受信タイミングを示すタイミング信号やビーム方向を受信機７に出力するとともに、信号処理タイミングを示すタイミング信号や、ドップラ速度の算出処理に用いる受信信号の信号数又はヒット数などの信号処理諸元を信号処理器８に出力する。
【００１２】
電波放射部２は送信機３及び送信アンテナ４を備えており、電波を観測領域の海面に向けて放射する。
送信機３は制御器１により指示された周波数の送信信号を生成するとともに、制御器１により指示された変調方式で送信信号を変調し、制御器１から出力されたタイミング信号に同期して、その変調した送信信号を送信アンテナ４に出力する。
送信アンテナ４は送信機３から出力された送信信号を電波として観測領域の海面に向けて放射する。
送信アンテナ４から放射される電波の種類は特に問わないが、例えば、３〜３０ＭＨｚ程度の短波帯の電波、３０〜３００ＭＨｚ程度の超短波帯の電波や、４〜１２ＧＨｚ程度の電波（マイクロ波）などを用いることができる。
【００１３】
電波受信部５は受信アンテナ６及び受信機７を備えており、電波放射部２から放射された後、観測領域の海面に反射された電波を受信して、その電波の受信信号を信号処理器８に出力する。
受信アンテナ６は電波放射部２から放射された後、観測領域の海面に反射された電波を受信する。
受信機７は制御器１から出力されたタイミング信号に同期して、受信アンテナ６により受信された電波の受信処理を実施し、その電波の受信信号を信号処理器８に出力する。
電波の受信処理として、受信アンテナ６により受信された電波を復調する処理のほか、その復調した信号の周波数を制御器１により指示された周波数に変換する処理や、周波数変換後の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する処理などが含まれる。
図１では、送信アンテナ４と受信アンテナ６を別々に設けているが、送受信アンテナと送受切替機を備えることで、送受信アンテナが電波の放射と受信を兼ねるようにしてもよい。
【００１４】
信号処理器８は電波受信部５から出力されたデジタルの受信信号から、津波が存在している領域を検出する処理を実施する。
表示器９は例えば液晶ディスプレイなどを備えており、信号処理器８により検出された津波が存在している領域などを表示する。
【００１５】
図２はこの発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置の信号処理器８を示す構成図であり、図３はこの発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置における信号処理器８のハードウェア構成図である。
図２及び図３において、ドップラ速度算出部１１は例えば図３のドップラ速度算出回路２１で実現されるものであり、電波受信部５から出力されたデジタルの受信信号から、観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルのドップラ速度を算出する処理を実施する。
ドップラ速度算出部１１により算出される各レンジセルのドップラ速度は、海流速のラジアル速度に対応している。
【００１６】
粗分解能領域作成部１２は例えば図３の粗分解能領域作成回路２２で実現されるものであり、観測領域をレンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する処理を実施する。
レンジセル検出部１３は津波候補セル抽出部１４、津波候補領域抽出部１５及び津波セル判定部１６を備えており、粗分解能領域作成部１２により算出された各粗分解能領域のドップラ速度とドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、津波が存在しているレンジセルを検出する処理を実施する。
【００１７】
津波候補セル抽出部１４は例えば図３の津波候補セル抽出回路２３で実現されるものであり、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出する処理を実施する。
即ち、津波候補セル抽出部１４は観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１（第１の閾値）以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出する処理を実施する。
【００１８】
津波候補領域抽出部１５は例えば図３の津波候補領域抽出回路２４で実現されるものであり、観測領域に含まれている粗分解能領域の中から、粗分解能領域作成部１２により算出された各粗分解能領域のドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のある粗分解能領域を津波候補領域として抽出する処理を実施する。
津波セル判定部１６は例えば図３の津波セル判定回路２５で実現されるものであり、津波候補セル抽出部１４により抽出された津波候補セルが、津波候補領域抽出部１５により抽出された粗分解能領域に含まれていれば、その津波候補セルを津波が存在しているレンジセルであると判定する処理を実施する。
【００１９】
図２では、信号処理器８の構成要素であるドップラ速度算出部１１、粗分解能領域作成部１２、津波候補セル抽出部１４、津波候補領域抽出部１５及び津波セル判定部１６のそれぞれが、図３に示すような専用のハードウェア、即ち、ドップラ速度算出回路２１、粗分解能領域作成回路２２、津波候補セル抽出回路２３、津波候補領域抽出回路２４及び津波セル判定回路２５で実現されるものを想定している。
また、ドップラ速度算出回路２１、粗分解能領域作成回路２２、津波候補セル抽出回路２３、津波候補領域抽出回路２４及び津波セル判定回路２５は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、または、これらを組み合わせたものが該当する。
【００２０】
ただし、信号処理器８の構成要素が専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、信号処理器８がソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などが該当する。
コンピュータのメモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒy）などの不揮発性又は揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などが該当する。
図４は信号処理器８がソフトウェアやファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【００２１】
信号処理器８がソフトウェアやファームウェアなどで実現される場合、ドップラ速度算出部１１、粗分解能領域作成部１２、津波候補セル抽出部１４、津波候補領域抽出部１５及び津波セル判定部１６の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムをメモリ３１に格納し、コンピュータのプロセッサ３２がメモリ３１に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図５は信号処理器８がソフトウェアやファームウェアなどで実現される場合の処理手順であるレーダ信号処理方法を示すフローチャートである。
【００２２】
また、図３では信号処理器８の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアで実現される例を示し、図４では信号処理器８がソフトウェアやファームウェアなどで実現される例を示しているが、信号処理器８における一部の構成要素が専用のハードウェアで実現され、残りの構成要素がソフトウェアやファームウェアなどで実現されるものであってもよい。
【００２３】
次に動作について説明する。
電波放射部２の送信機３は、制御器１により指示された周波数の送信信号を生成するとともに、制御器１により指示された変調方式で送信信号を変調し、制御器１から出力されたタイミング信号に同期して、その変調した送信信号を送信アンテナ４に出力する。
電波放射部２の送信アンテナ４は、送信機３から出力された送信信号を電波として観測領域の海面に向けて放射する。
この実施の形態１では、観測領域の海面に向けて電波が一様に放射されることを想定しているが、観測領域に含まれている複数の狭い領域のそれぞれに対して、電波が順番に放射されるものであってもよい。
【００２４】
電波受信部５の受信アンテナ６は、電波放射部２から放射された後、観測領域の海面に反射された電波を受信する。
電波受信部５の受信機７は、制御器１から出力されたタイミング信号に同期して、受信アンテナ６により受信された電波の受信処理を実施し、その電波の受信信号を信号処理器８に出力する。
即ち、受信機７は、制御器１から出力されたタイミング信号に同期して、受信アンテナ６により受信された電波を復調し、その復調した信号の周波数を制御器１により指示された周波数に変換する。
また、受信機７は、周波数変換後の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタルの受信信号を信号処理器８に出力する。
【００２５】
信号処理器８のドップラ速度算出部１１は、電波受信部５の受信機７からデジタルの受信信号を受けると、制御器１から出力されたタイミング信号に同期して、そのデジタルの受信信号から、観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルのドップラ速度を算出する（図５のステップＳＴ１）。
ドップラ速度の算出処理に用いる受信信号の信号数などの信号処理諸元は信号処理器８から与えられ、その信号処理諸元にしたがって受信信号のフーリエ変換等を実施することで、各レンジセルのドップラ速度を算出するが、ドップラ速度の算出処理は、例えば、以下の非特許文献２に開示されているように公知の技術であるため、詳細な説明については省略する。
［非特許文献２］
「陸上設置型レーダによる沿岸海洋観測」、平成１３年３月１０日、土木学会発行
【００２６】
ここで、図６は観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルを示す説明図である。
図６では、ビーム方向である方位方向が１４に区分けされ、レンジ方向が４０に区分けされている例を示している。
したがって、図６では、分解能セルであるレンジセルの個数が５６０個（＝１４×４０個）の例を示している。
【００２７】
粗分解能領域作成部１２は、電波受信部５の受信機７からデジタルの受信信号を受けると、観測領域をレンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けする。
例えば、制御器１の指示の下、観測領域を方位方向が２つ分のレンジセルと、レンジ方向が４つ分のレンジセルとを含む粗分解能領域に区分けする。
粗分解能領域が含んでいるレンジセルの個数は、任意の個数でよいが、粗分解能領域の大きさが、津波の空間的な大きさの２分の１や４分の１となるような個数に設定されることが想定される。
津波の場合、空間的な大きさが数ｋｍから数１００ｋｍであることから、例えば、粗分解能領域の大きさが数ｋｍから５０ｋｍや２５ｋｍとなる個数に設定されることが想定される。これにより、分解能セルであるレンジセルに含まれている局所的な不要波である雑音や流速の推定誤差などを抑圧することができる。また、津波の空間的な大きさの特徴に基づいて、津波を検出することができるため、津波の検出性能を高めることができる。
【００２８】
図７は観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各粗分解能領域を示す説明図である。
図７では、ビーム方向である方位方向が７に区分けされ、レンジ方向が１０に区分けされている例を示している。
したがって、図７では、粗分解能領域の個数が７０個（＝７×１０個）の例を示している。
【００２９】
粗分解能領域作成部１２は、観測領域を粗分解能領域に区分けすると、ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する（図５のステップＳＴ２）。
例えば、観測領域を方位方向が２つ分のレンジセルと、レンジ方向が４つ分のレンジセルとを含む粗分解能領域に区分けしている場合、粗分解能領域に含まれている８個（＝２×４個）のレンジセルにおけるドップラ速度の平均値、中央値、あるいは、最大値と最小値の差分値を粗分解能領域のドップラ速度とする算出方法などが考えられる。
【００３０】
この実施の形態１では、粗分解能領域作成部１２が、ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度を用いて、粗分解能領域のドップラ速度を算出している例を示している。
ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度は、海流速のラジアル速度そのものであるが、海流速のラジアル速度から、例えば潮汐や波浪など、周期的に津波と異なる流速成分を減じたものを用いて、粗分解能領域のドップラ速度を算出するようにしてもよい。
【００３１】
また、この実施の形態１では、隣りの粗分解能領域同士が重なり合わないように、隣りの粗分解能領域の境界が接する状態で、観測領域を区分けしているものを想定しているが、例えば、隣りの粗分解能領域同士が、半分の領域ずつオーバーラップするように、観測領域を区分けするようにしてもよい。
隣りの粗分解能領域同士がオーバーラップするように、観測領域を区分けすることで、津波が存在しているレンジセルの検出性能を高めることができる。例えば、粗分解能領域のドップラ速度を算出するために、粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルにおけるドップラ速度の平均値等を算出すると、津波の流速成分が打ち消し合う等の状況を生じることがある。しかし、隣りの粗分解能領域同士がオーバーラップするように、観測領域を区分けすることで、津波の流速成分が打ち消し合う等の状況を回避することができるため、津波が存在しているレンジセルの検出性能を高めることができる。
【００３２】
津波候補セル抽出部１４は、ドップラ速度算出部１１が各レンジセルのドップラ速度を算出すると、各レンジセルのドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出し、その津波候補セルを津波セル判定部１６に出力する（図５のステップＳＴ３）。
津波は、津波以外の潮汐などと比べて、流速の変化が大きい特徴を有している。このため、ドップラ速度の変化が大きいレンジセルを津波候補セルとして抽出することができる。
以下、津波候補セル抽出部１４による津波候補セルの抽出処理を具体的に説明する。
【００３３】
津波候補セル抽出部１４は、観測領域に含まれているレンジセル毎に、ドップラ速度算出部１１により算出された最新のドップラ速度と、ドップラ速度算出部１１により算出された一定時間前のドップラ速度との速度差を算出する。
そして、津波候補セル抽出部１４は、観測領域に含まれているレンジセルの中から、速度差が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出し、その津波候補セルを津波セル判定部１６に出力する。
なお、閾値Ｔｈ１は、津波の流速変化と、潮汐などの津波以外の流速変化との違いを考慮して事前に設定される値であり、例えば、想定される潮汐の流速変化と、津波の流速変化との中間値が閾値Ｔｈ１として設定される。
【００３４】
津波候補領域抽出部１５は、粗分解能領域作成部１２が各粗分解能領域のドップラ速度を算出すると、観測領域に含まれている粗分解能領域の中から、各粗分解能領域のドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のある粗分解能領域を津波候補領域として抽出し、その津波候補領域を津波セル判定部１６に出力する（図５のステップＳＴ４）。
即ち、津波候補領域抽出部１５は、観測領域に含まれている粗分解能領域の中から、ドップラ速度が閾値Ｔｈ０以上の粗分解能領域を津波候補領域として抽出し、その津波候補領域を津波セル判定部１６に出力する。
なお、閾値Ｔｈ０は、津波の流速と、潮汐などの津波以外の流速との違いを考慮して事前に設定される値であり、例えば、想定される潮汐の流速と、津波の流速との中間値が閾値Ｔｈ０として設定される。
【００３５】
津波セル判定部１６は、津波候補セル抽出部１４から津波候補セルを受けると、その津波候補セルが、津波候補領域抽出部１５から出力された粗分解能領域に含まれていれば、その津波候補セルを津波が存在しているレンジセル（以下、「津波セル」と称する）であると判定する。
以下、津波セル判定部１６の判定処理を具体的に説明する。
【００３６】
津波セル判定部１６は、津波候補セル抽出部１４から１つ以上の津波候補セルを受けると、１つ以上の津波候補セルの中から、未だ判定対象になっていない津波候補セルを１つ選択する（図５のステップＳＴ５）。
津波セル判定部１６は、津波候補セルを選択すると、津波候補領域抽出部１５から出力された津波候補領域の中に、その選択した津波候補セルを含んでいる津波候補領域が存在しているか否かを判定する（図５のステップＳＴ６）。
なお、津波候補セル抽出部１４から出力された津波候補セルには、当該津波候補セルにおけるレンジ方向及び方位方向の位置を示す情報が含まれており、津波候補領域抽出部１５から出力された津波候補領域には、当該津波候補領域におけるレンジ方向及び方位方向の位置を示す情報が含まれているものとする。このため、その選択した津波候補セルの位置と、津波候補領域抽出部１５から出力された津波候補領域の位置とを比較することで、その選択した津波候補セルを含んでいる津波候補領域が存在しているか否かを判定することができる。
【００３７】
津波セル判定部１６は、津波候補領域抽出部１５から出力された津波候補領域の中に、その選択した津波候補セルを含んでいる津波候補領域が存在している場合（図５のステップＳＴ６：ＹＥＳの場合）、その津波候補セルを津波セルであると判定する（図５のステップＳＴ７）。
津波セル判定部１６は、津波候補領域抽出部１５から出力された津波候補領域の中に、その選択した津波候補セルを含んでいる津波候補領域が存在していない場合（図５のステップＳＴ６：ＮＯの場合）、その津波候補セルは、津波セルではないと判定する（図５のステップＳＴ８）。
津波候補セル抽出部１４から出力された全ての津波候補セルに対して、津波セルであるか否かの判定処理が終了するまで、ステップＳＴ５〜ＳＴ８の処理を繰り返し実施する（図５のステップＳＴ９）。即ち、津波セルであるか否かの判定処理を実施していない津波候補セルが残っていれば（図５のステップＳＴ９：ＮＯの場合）、ステップＳＴ５の処理に戻る。
【００３８】
津波セル判定部１６は、全ての津波候補セルに対して津波セルであるか否かの判定処理が終了すれば（図５のステップＳＴ９：ＹＥＳの場合）、津波セルであると判定した津波候補セルにおけるレンジ方向及び方位方向の位置を示す情報や、その津波セルの検出元の受信信号が電波受信部５から出力された時刻を示す情報などを津波情報として、表示器９に出力する。
ここでは、電波受信部５から受信信号が出力された時刻を示す情報を津波情報に含めているが、電波受信部５が電波を受信した時刻や、電波放射部２が電波を放射した時刻を示す情報を津波情報に含めるようにしてもよい。
【００３９】
表示器９は、信号処理器８の津波セル判定部１６から出力された津波情報にしたがって津波が存在している領域である津波セルの位置や時刻を表示するとともに、津波が存在している津波セルの位置変化などを表示する。
【００４０】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、観測領域をレンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する粗分解能領域作成部１２を設け、レンジセル検出部１３が、粗分解能領域作成部１２により算出された各粗分解能領域のドップラ速度とドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象が存在しているレンジセルを検出するように構成したので、観測対象の誤検出を防止することができるとともに、観測対象が存在している領域の検出精度を高めることができる効果を奏する。
【００４１】
即ち、ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度だけでは、津波の空間的特徴を捉えることができないため、津波が存在していないレンジセルを誤って津波セルであると判定する可能性があるが、この実施の形態１では、各粗分解能領域のドップラ速度から、空間的に広がっている津波の存在領域として、津波候補領域を検出するようにしているので、海底地形が複雑な場合や津波の波源が海岸に近い場合でも、津波が存在していないレンジセルを誤って津波セルであると判定する確率を低減することができる。
なお、津波セル判定部１６から出力される津波セルは、レンジセル単位であるため、津波領域の空間的な分布形状を精度良く表すことができる。
【００４２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、津波候補セル抽出部１４が、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出するものを示したが、この実施の形態２では、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上であり、かつ、そのドップラ速度が閾値Ｔｈ２（第２の閾値）以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出するものについて説明する。
【００４３】
図８はこの発明の実施の形態２によるレーダ信号処理装置の津波候補セル抽出部１４を示す構成図である。
図８において、第１のレンジセル抽出部４１は観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１（第１の閾値）以上のレンジセルを抽出する処理を実施する。
第２のレンジセル抽出部４２は観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度が閾値Ｔｈ２（第２の閾値）以上のレンジセルを抽出する処理を実施する。
候補セル抽出処理部４３は第１のレンジセル抽出部４１により抽出され、かつ、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する処理を実施する。
【００４４】
次に動作について説明する。
津波候補セル抽出部１４は、上記実施の形態１と同様に、観測領域に含まれているレンジセルの中から、津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出するものであるが、津波候補セルを抽出する具体的な処理内容が上記実施の形態１と相違している。
【００４５】
津波候補セル抽出部１４の第１のレンジセル抽出部４１は、上記実施の形態１における津波候補セル抽出部１４と同様に、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを抽出する。
津波候補セル抽出部１４の第２のレンジセル抽出部４２は、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルを抽出する。
閾値Ｔｈ２は、津波の流速と、潮汐などの津波以外の流速との違いを考慮して事前に設定される値であり、例えば、想定される潮汐の流速と、津波の流速との中間値が閾値Ｔｈ２として設定される。
【００４６】
津波候補セル抽出部１４の候補セル抽出処理部４３は、第１のレンジセル抽出部４１により抽出され、かつ、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する。
このように、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルと、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルとの積集合を津波候補セルとすることで、例えば、閾値Ｔｈ１が小さいために、第１のレンジセル抽出部４１によって、津波が存在していないレンジセルを誤って抽出されている場合や、閾値Ｔｈ２が小さいために、第２のレンジセル抽出部４２によって、津波が存在していないレンジセルを誤って抽出されている場合でも、誤って抽出されているレンジセルを減らすことができる。
【００４７】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、津波候補セル抽出部１４が、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部４１と、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部４２と、第１のレンジセル抽出部４１により抽出され、かつ、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する候補セル抽出処理部４３とを備えるように構成したので、津波が存在していないレンジセルを誤って抽出することに伴う誤警報の発生を防止することができる効果を奏する。
【００４８】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、津波候補セル抽出部１４が、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上であり、かつ、そのドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出するものを示したが、この実施の形態３では、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、そのドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出するものについて説明する。
【００４９】
図９はこの発明の実施の形態３によるレーダ信号処理装置の津波候補セル抽出部１４を示す構成図であり、図９において、図８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
候補セル抽出処理部４４は第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する処理を実施する。
【００５０】
次に動作について説明する。
津波候補セル抽出部１４は、上記実施の形態１，２と同様に、観測領域に含まれているレンジセルの中から、津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出するものであるが、津波候補セルを抽出する具体的な処理内容が上記実施の形態１，２と相違している。
【００５１】
津波候補セル抽出部１４の第１のレンジセル抽出部４１は、上記実施の形態２と同様に、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを抽出する。
津波候補セル抽出部１４の第２のレンジセル抽出部４２は、上記実施の形態２と同様に、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルを抽出する。
【００５２】
津波候補セル抽出部１４の候補セル抽出処理部４４は、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する。
このように、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルと、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルとの和集合を津波候補セルとすることで、例えば、閾値Ｔｈ１が大きいために、第１のレンジセル抽出部４１によって、津波が存在しているレンジセルが見逃されている場合や、閾値Ｔｈ２が大きいために、第２のレンジセル抽出部４２によって、津波が存在しているレンジセルが見逃されている場合でも、見逃されているレンジセルを抽出することができる。
【００５３】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、津波候補セル抽出部１４が、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部４１と、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部４２と、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する候補セル抽出処理部４４とを備えるように構成したので、津波が存在しているレンジセルの見逃しに伴う津波の検出精度の低下を防ぐことができる効果を奏する。また、ドップラ速度が小さい津波も検出することができる効果を奏する。
【００５４】
実施の形態４．
上記実施の形態２では、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルと、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルとの積集合を津波候補セルとし、上記実施の形態３では、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルと、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルとの和集合を津波候補セルとするものを示している。
この実施の形態４では、観測領域におけるドップラ速度の値域の大きさが閾値Ｔｈ３（第３の閾値）以上であれば、上記の積集合を津波候補セルとし、観測領域におけるドップラ速度の値域が閾値Ｔｈ３未満であれば、上記の和集合を津波候補セルとするものについて説明する。
【００５５】
図１０はこの発明の実施の形態４によるレーダ信号処理装置の津波候補セル抽出部１４を示す構成図であり、図１０において、図８及び図９と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
候補セル抽出処理部４５はドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度から観測領域のドップラ速度における値域の大きさ、即ち、観測領域のドップラ速度における最大値と最小値との差分を算出する処理を実施する。
また、候補セル抽出処理部４５は観測領域のドップラ速度における最大値と最小値との差分が閾値Ｔｈ３（第３の閾値）以上であれば、第１のレンジセル抽出部４１により抽出され、かつ、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する処理を実施する。
候補セル抽出処理部４５は観測領域のドップラ速度における最大値と最小値との差分が閾値Ｔｈ３未満であれば、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する処理を実施する。
【００５６】
次に動作について説明する。
津波候補セル抽出部１４は、上記実施の形態１〜３と同様に、観測領域に含まれているレンジセルの中から、津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出するものであるが、津波候補セルを抽出する具体的な処理内容が上記実施の形態１〜３と相違している。
【００５７】
津波候補セル抽出部１４の第１のレンジセル抽出部４１は、上記実施の形態２，３と同様に、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを抽出する。
津波候補セル抽出部１４の第２のレンジセル抽出部４２は、上記実施の形態２，３と同様に、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルを抽出する。
【００５８】
候補セル抽出処理部４５は、ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度から観測領域のドップラ速度における値域の大きさ、即ち、観測領域のドップラ速度における最大値と最小値との差分を算出する。
このとき、例えば、津波の流速が比較的小さい場合には、ドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルが減少し、津波が存在しているレンジセルの見逃しが増えることが予想される。また、ドップラ速度の最大値と最小値との差分が小さくなることが予想される。
このような場合には、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルと、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルとの和集合を津波候補セルとすることで、津波が存在しているレンジセルの見逃しを低減することができる。
【００５９】
一方、津波の流速が比較大きい場合には、ドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルが増加し、津波が存在していないレンジセルの誤抽出が増えることが予想される。また、ドップラ速度の最大値と最小値との差分が大きくなることが予想される。
このような場合には、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルと、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルとの積集合を津波候補セルとすることで、津波が存在していないレンジセルの誤抽出を低減することができる。
【００６０】
そこで、候補セル抽出処理部４５は、観測領域のドップラ速度における最大値と最小値との差分が閾値Ｔｈ３以上であれば、第１のレンジセル抽出部４１により抽出され、かつ、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する
候補セル抽出処理部４５は、観測領域のドップラ速度における最大値と最小値との差分が閾値Ｔｈ３未満であれば、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する。
なお、閾値Ｔｈ３は、事前に設定される値であり、例えば、津波が発生していない場合に想定される差分と、津波が発生している場合に想定される差分との中間値が閾値Ｔｈ３として設定される。
【００６１】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、津波候補セル抽出部１４が、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度の変化が閾値Ｔｈ１以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部４１と、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部１１により算出されたドップラ速度が閾値Ｔｈ２以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部４２と、ドップラ速度算出部１１により算出された各レンジセルのドップラ速度から観測領域のドップラ速度における値域の大きさを算出し、その値域の大きさが閾値Ｔｈ３以上であれば、第１のレンジセル抽出部４１により抽出され、かつ、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出し、その値域の大きさが閾値Ｔｈ３未満であれば、第１のレンジセル抽出部４１により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、第２のレンジセル抽出部４２により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するように構成したので、上記実施の形態１〜３と同様の効果を奏するほか、上記実施の形態１〜３よりも更に津波の検出精度を高めることができる。
【００６２】
上記実施の形態１〜４では、津波を検出する上で、海底の地形情報を利用する必要がないため、海底の地形情報を記憶するメモリが不要であり、レーダ信号処理装置の低コスト化を図ることができる。
【００６３】
上記実施の形態１〜４では、観測対象が津波である例を示しているが、観測対象はレーダの分解能セルよりも大きなものであれば、津波に限るものではない。例えば、観測対象として、竜巻、マイクロバースト、ウィンドシア、ガストフロントなどが考えられる。
例えば、観測対象が竜巻やウィンドシアである場合、レーダ信号処理装置が地上に設置されていれば、電波放射部２が、電波を空中に向けて放射し、レーダ信号処理装置が飛行機や衛星に搭載されていれば、電波放射部２が、電波を地表に向けて放射する態様が考えられる。
また、観測対象がマイクロバーストやガストフロントである場合、レーダ信号処理装置が地上に設置されていれば、電波を概ね水平方向に向けて放射する態様が考えられる。
【００６４】
上記実施の形態１〜４では、電波放射部２及び電波受信部５を１台ずつ備えて、信号処理器８のドップラ速度算出部１１が各レンジセルのドップラ速度として、流速のラジアル速度を算出するものを示したが、電波放射部２及び電波受信部５を複数台ずつ備えて、信号処理器８が、各レンジセルのドップラ速度として、ベクトル量としての流速を算出するようにしてもよい。
【００６５】
上記実施の形態１〜４では、信号処理器８のドップラ速度算出部１１が各レンジセルのドップラ速度を算出するものを示したが、各レンジセルは、電波放射部２から放射される電波の帯域で決まる分解能セルと一致している必要はなく、例えば、超分解能処理などによって、分解能セルよりも細分化されたセルであってもよい。また、分解能セルより大きく、かつ、粗分解能領域より小さくセルであってもよい。
【００６６】
上記実施の形態１〜４では、レンジセルと粗分解能領域を用いて、津波を検出するものを示したが、例えば、高い検出精度が要求されないような場合には、レンジセル又は粗分解能領域のいずれか一方を用いて、津波を検出するようにしてもよい。
【００６７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明に係るレーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法は、観測領域に反射された電波を受信して、その電波から観測対象を検出するものに適している。
【符号の説明】
【００６９】
１  制御器、２  電波放射部、３  送信機、４  送信アンテナ、５  電波受信部、６  受信アンテナ、７  受信機、８  信号処理器、９  表示器、１１  ドップラ速度算出部、１２  粗分解能領域作成部、１３  レンジセル検出部、１４  津波候補セル抽出部、１５  津波候補領域抽出部、１６  津波セル判定部、２１  ドップラ速度算出回路、２２  粗分解能領域作成回路、２３  津波候補セル抽出回路、２４  津波候補領域抽出回路、２５  津波セル判定回路、３１  メモリ、３２  プロセッサ、４１  第１のレンジセル抽出部、４２  第２のレンジセル抽出部、４３，４４，４５  候補セル抽出処理部。
【図１】
2017183186.tif 000003
【図２】
2017183186.tif 000004
【図３】
2017183186.tif 000005
【図４】
2017183186.tif 000006
【図５】
2017183186.tif 000007
【図６】
2017183186.tif 000008
【図７】
2017183186.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017183186.tif 000011
【図１０】
2017183186.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月7日(2018.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、電波を観測領域の海面に向けて放射する電波放射部と、電波放射部から放射された後、観測領域に反射された電波を受信する電波受信部と、電波受信部により受信された電波から、観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルのドップラ速度を算出するドップラ速度算出部と、観測領域をレンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する粗分解能領域作成部とを設け、レンジセル検出部が、粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度とドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象である津波が存在しているレンジセルを検出し、レンジセル検出部には、観測領域に含まれているレンジセルの中から、ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出する津波候補セル抽出部と、観測領域に含まれている粗分解能領域の中から、粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のある粗分解能領域を津波候補領域として抽出する津波候補領域抽出部と、津波候補セル抽出部により抽出された津波候補セルが、津波候補領域抽出部により抽出された粗分解能領域に含まれていれば、津波候補セルを津波が存在しているレンジセルであると判定する津波セル判定部とを備えたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を観測領域の海面に向けて放射する電波放射部と、
前記電波放射部から放射された後、前記観測領域に反射された電波を受信する電波受信部と、
前記電波受信部により受信された電波から、前記観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルのドップラ速度を算出するドップラ速度算出部と、
前記観測領域を前記レンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出する粗分解能領域作成部と、
前記粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度と前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象である津波が存在しているレンジセルを検出するレンジセル検出部と
を備え、
前記レンジセル検出部は、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出する津波候補セル抽出部と、
前記観測領域に含まれている粗分解能領域の中から、前記粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のある粗分解能領域を津波候補領域として抽出する津波候補領域抽出部と、
前記津波候補セル抽出部により抽出された津波候補セルが、前記津波候補領域抽出部により抽出された粗分解能領域に含まれていれば、前記津波候補セルを津波が存在しているレンジセルであると判定する津波セル判定部とを備えているレーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記津波候補セル抽出部は、前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度の変化が第１の閾値以上のレンジセルを津波候補セルとして抽出することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記津波候補セル抽出部は、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度の変化が第１の閾値以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部と、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度が第２の閾値以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部と、
前記第１のレンジセル抽出部により抽出され、かつ、前記第２のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する候補セル抽出処理部とを備えていることを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記津波候補セル抽出部は、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度の変化が第１の閾値以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部と、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度が第２の閾値以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部と、
前記第１のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、前記第２のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する候補セル抽出処理部とを備えていることを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項５】
前記津波候補セル抽出部は、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度の変化が第１の閾値以上のレンジセルを抽出する第１のレンジセル抽出部と、
前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出されたドップラ速度が第２の閾値以上のレンジセルを抽出する第２のレンジセル抽出部と、
前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度から前記観測領域のドップラ速度における値域の大きさを算出し、前記値域の大きさが第３の閾値以上であれば、前記第１のレンジセル抽出部により抽出され、かつ、前記第２のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出し、前記値域の大きさが前記第３の閾値未満であれば、前記第１のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出するとともに、前記第２のレンジセル抽出部により抽出されたレンジセルを津波候補セルとして抽出する候補セル抽出処理部とを備えていることを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項６】
電波放射部が、電波を観測領域の海面に向けて放射し、
電波受信部が、前記電波放射部から放射された後、前記観測領域に反射された電波を受信し、
ドップラ速度算出部が、前記電波受信部により受信された電波から、前記観測領域がレンジ方向と方位方向に区分けされている各レンジセルのドップラ速度を算出し、
粗分解能領域作成部が、前記観測領域を前記レンジセルより大きな領域である粗分解能領域に区分けし、前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度のうち、各粗分解能領域に含まれている複数のレンジセルのドップラ速度から各粗分解能領域のドップラ速度を算出し、
レンジセル検出部が、前記粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度と前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度とから、観測対象である津波が存在しているレンジセルを検出し、
前記レンジセル検出部は、
津波候補セル抽出部が、前記観測領域に含まれているレンジセルの中から、前記ドップラ速度算出部により算出された各レンジセルのドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のあるレンジセルを津波候補セルとして抽出し、
津波候補領域抽出部が、前記観測領域に含まれている粗分解能領域の中から、前記粗分解能領域作成部により算出された各粗分解能領域のドップラ速度にしたがって津波が存在している可能性のある粗分解能領域を津波候補領域として抽出し、
津波セル判定部が、前記津波候補セル抽出部により抽出された津波候補セルが、前記津波候補領域抽出部により抽出された粗分解能領域に含まれていれば、前記津波候補セルを津波が存在しているレンジセルであると判定するレーダ信号処理方法。
【国際調査報告】
2017183186.tif 000013
2017183186.tif 000014
2017183186.tif 000015
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