(57)【要約】【課題】航空機等の目標の３次元位置を、その動態を含めて定量性を維持しつつ視覚的に認識することのできるレーダ情報表示装置を得る。【解決手段】走査毎に取得される目標の３次元の位置情報を時間経過とともに更新しながら順次蓄積記憶する。一方、これら目標の位置情報を３次元表示するための表示画面として、２種の画面、すなわちＰＰＩ表示画面と、距離軸をこのＰＰＩ表示画面の所定の直径方向に対応付けた距離対高度の表示画面とを用いるとともに、対応付けたＰＰＩ直径の方向に関連づけてこれら２種の表示画面を隣接させて配置したレーダ情報表示画面を生成する。そして、このレーダ情報表示画面に目標を表示するにあたっては、蓄積記憶された位置情報の中から最新の走査までの所定の複数走査回数分の位置情報対象に、これら位置情報をシンボル化して上記のレーダ情報表示画面内に一括表示し、目標のトレイルを描く。【選択図】図１
2008275375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の走査を行なうレーダ装置により取得される目標の方位情報、距離情報、及び高度情報を含む目標の位置情報を受けとって走査順に複数走査分記憶する位置情報記憶手段と、
ＰＰＩ表示画面を設け、前記位置情報記憶手段に記憶された複数走査分の各目標の位置情報の中から所定の走査回数分についてをそれぞれにこのＰＰＩ表示画面上の対応する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成する第１の表示画面データ作成手段と、
距離軸を前記ＰＰＩ表示画面の所定の直径に対応させた距離対高度の表示画面を設け、前記位置情報記憶手段に記憶された複数走査分の各目標の位置情報の中から所定の走査回数分についてをそれぞれにこの距離対高度の表示画面上の対応する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成する第２の表示画面データ作成手段と、
前記第１の表示画面データ作成手段及び前記第２の表示画面データ作成手段により作成されたそれぞれの表示画面データに基づき、前記距離対高度の表示画面の距離軸がこれと対応する前記ＰＰＩ表示画面の所定の直径と直交する方向にこの直径と平行に配置されるように、前記ＰＰＩ表示画面と前記距離対高度の表示画面とを隣接させて同時に表示する表示手段と
を備えたことを特徴とするレーダ情報表示装置。
【請求項２】
さらに、前記ＰＰＩ表示画面及び前記距離対高度の表示画面における表示距離範囲を指定するための操作員による入力操作を受けつける手段を備え、
前記第１の表示画面データ作成手段及び第２の表示画面データ作成手段は、この受けつけられた入力に基づきそれぞれの前記表示画面データを作成することを特徴とする請求項１に記載のレーダ情報表示装置。
【請求項３】
さらに、前記ＰＰＩ表示画面及び前記距離対高度の表示画面において一括表示する前記所定の走査回数を指定するための操作員による入力操作を受けつける手段を備え、
前記第１の表示画面データ作成手段及び第２の表示画面データ作成手段は、この受けつけられた入力に基づきそれぞれの前記表示画面データを作成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーダ情報表示装置。
【請求項４】
さらに、前記距離対高度の表示画面においてその距離軸が対応する前記ＰＰＩ表示画面の所定の直径の方向を指定するための操作員による入力操作を受けつける手段を備え、
前記第２の表示画面データ作成手段はこの受けつけられた入力に基づき前記表示画面データを作成することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のレーダ情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーダ情報表示装置に係り、特にレーダ装置により取得された航空機等の目標の位置情報を３次元表示するレーダ情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーダ装置により取得された目標の位置を表示する代表的な手法として、ＰＰＩ（Ｐｌａｉｎ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）表示がある。ＰＰＩ表示は、レーダ装置の設置位置を表示の原点とした極座標形式の表示であり、目標までの距離を半径方向に、また目標の方位を円周方向にそれぞれ対応させて目標位置を表示している。
【０００３】
このＰＰＩ表示では、目標位置を２次元で表示しているが、レーダ装置から目標の３次元の位置情報を受けとってこれを表示する場合、例えば、このＰＰＩ表示に加え、横軸を距離、縦軸を高度としたＲＨＩ（Ｒａｎｇｅ  Ｈｅｉｇｈｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）表示を併用し、ＰＰＩ表示の方位カーソルに同期させるように、その方位面内の目標を表示する手法がある（例えば、非特許文献１参照。）。また、航空管制分野等では、ＰＰＩ画面等の２次元表示上のシンボル化された目標毎にタグを付し、このタグに目標の高度情報を文字／数字表示する手法もある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
さらに、ＰＰＩ表示中の目標の映像を高度情報に対応した色で表示することによって、操作員が目標の３次元位置情報を把握する際の種々の負担を軽減した事例も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２９５５号公報（第９ページ、図１２）
【特許文献２】特開２００１−２９６３４８号公報（第４ページ、図１）
【非特許文献１】吉田孝監修「改訂レーダ技術」電子情報通信学会、平成８年１０月１日、Ｐ．１９２−１９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、空港周辺の空域を管制するターミナル管制においては、離発着する航空機が安全かつ円滑に飛行できるよう、レーダ情報を含む各種管制情報を用い、時間及び空間を効率的に活用した管制が行なわれている。中でも、レーダ情報に基づく航空機相互の３次元位置関係、とりわけ各航空機の上昇・下降の動向については、安全かつ効率的な管制業務にとって重要な管制情報のひとつである。そして、航空交通量がますます増大する中、これらレーダ情報を含む各種管制情報も、例えば２次監視レーダにおけるモードＳや、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等を用いた航行によって、従来より良好な精度かつ緻密さで取得できるようになっている。
【０００６】
しかしながら、これらレーダ情報を表示するにあたり上述した従来の手法においては、例えば、高度情報については文字／数字表示により良好な精度で表示できるものの、このような文字／数字表示では、特に複数の航空機間の空間的な関係を一見しただけでは視覚的に認識しづらいという課題があった。また、航空機の高度に対応させて目標の表示色を変えた場合には、良好な精度で取得されたその定量値を十分に反映できずに緻密さを欠いてしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、航空機等の目標の３次元位置を、その動態を含めて定量性を維持しつつ視覚的に認識することのできるレーダ情報表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のレーダ情報表示装置は、所定の走査を行なうレーダ装置により取得される目標の方位情報、距離情報、及び高度情報を含む目標の位置情報を受けとって走査順に複数走査分記憶する位置情報記憶手段と、ＰＰＩ表示画面を設け、前記位置情報記憶手段に記憶された複数走査分の各目標の位置情報の中から所定の走査回数分についてをそれぞれにこのＰＰＩ表示画面上の対応する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成する第１の表示画面データ作成手段と、距離軸を前記ＰＰＩ表示画面の所定の直径に対応させた距離対高度の表示画面を設け、前記位置情報記憶手段に記憶された複数走査分の各目標の位置情報の中から所定の走査回数分についてをそれぞれにこの距離対高度の表示画面上の対応する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成する第２の表示画面データ作成手段と、前記第１の表示画面データ作成手段及び前記第２の表示画面データ作成手段により作成されたそれぞれの表示画面データに基づき、前記距離対高度の表示画面の距離軸がこれと対応する前記ＰＰＩ表示画面の所定の直径と直交する方向にこの直径と平行に配置されるように、前記ＰＰＩ表示画面と前記距離対高度の表示画面とを隣接させて同時に表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、航空機等の目標の３次元位置を、その動態を含めて定量性を維持しつつ視覚的に認識することのできるレーダ情報表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係るレーダ情報表示装置を実施するための最良の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明に係るレーダ情報表示装置の一実施例の構成を示すブロック図である。図１に例示したように、このレーダ情報表示装置１は、位置情報入力部１１、位置情報記憶制御部１２、位置情報記憶部１３、ＰＰＩ表示画面データ作成部１４、距離対高度表示画面データ作成部１５、表示信号生成部１６、表示器１７、及び操作部１８から構成されている。
【００１２】
位置情報入力部１１は、レーダ装置等から順次送られてくる目標の位置情報を受けとるインターフェース部である。目標の位置情報には、目標の３次元の位置情報、すなわち方位情報、距離情報、及び高度情報に加え、例えば時刻情報や走査順番号、識別名等を含めることができる。そして、受けとったこれら目標の位置情報を位置情報記憶制御部１２に送出する。
【００１３】
位置情報記憶制御部１２は、過去から直前までの複数走査分にわたる目標の位置情報が蓄積記憶される位置情報記憶部１３の記憶内容を制御する。すなわち、位置情報入力部１１から受けとった目標の位置情報を位置情報記憶部１３に送出してその記憶内容を順次更新するとともに、これら位置情報記憶部１３の記憶内容の中から、後述する表示画面データの作成に必要な目標の位置情報を抽出して後段の各部に送出する。位置情報記憶部１３は、複数走査分にわたる目標の位置情報を記憶可能な記憶容量を有しており、位置情報記憶制御部１２の制御に基づき、その内容が更新・参照される。
【００１４】
ＰＰＩ表示画面データ作成部１４は、位置情報記憶制御部１２を経由して位置情報記憶部１３から所定の走査回数分の目標の位置情報を抽出し、これらをＰＰＩ表示画面上の該当する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成して表示信号生成部１６に送出する。本装置で表示するＰＰＩ表示画面の一例を図２（ａ）に例示する。この図に示した事例では、距離カーソル及びマップとともに、北を上に目標として３機の航空機の位置を表示しており、最新の走査での航空機の位置を四角状のシンボルで、また、直前までの所定の走査回数分の各走査におけるそれぞれの位置をドット状のシンボルで表示している。このように複数の走査回数分にわたる目標の位置を一画面にまとめて表示することによって対象目標のトレイルを描くことができ、その動勢を容易に認識することができる。さらに本実施例においては表示画面データを作成するにあたって、このＰＰＩ表示画面に表示する距離範囲、及びトレイルの長さに相当する一括表示対象の所定の走査回数については、後述する操作部１８からの指定に基づいて作成するものとしている。
【００１５】
距離対高度表示画面データ作成部１５は、位置情報記憶制御部１２を経由して位置情報記憶部１３から所定の走査回数分の目標の位置情報を抽出し、これらを、距離軸をＰＰＩ表示画面の所定の方向の直径に対応させた距離対高度の表示画面上の該当する位置にシンボル化して一括表示するための表示画面データを作成して表示信号生成部１６に送出する。本装置で表示する距離対高度の表示画面の一例を図２（ｂ）に例示する。この図に示した事例では、横軸を距離、縦軸を高度とし、距離軸は図２（ａ）に例示したＰＰＩ表示画面の９０度−２７０度方向の直径に対応させた場合を示しており、ＰＰＩ表示画面と同様のシンボルで複数の走査回数分にわたる目標位置を一括表示し、目標のトレイルを描いている。この表示画面は、ＰＰＩ表示画面に表示されているすべての目標位置を９０度−２７０度方向の垂直面内に投影し、それらの高度情報を視覚的に表示したものとなっている。また、画面に表示する距離範囲、及び一括表示する走査回数に加え、距離軸が対応するＰＰＩ表示画面の直径の方向についても、ＰＰＩ表示画面データ作成部１４と同様に、操作部１８からの指定に基づき表示画面データを作成するものとしている。
【００１６】
表示信号生成部１６は、ＰＰＩ表示画面データ作成部１４、及び距離対高度表示画面データ作成部１５のそれぞれで作成した表示画面データを受けとり、これらの２つの表示画面を次のように隣接させて同時に表示するための表示信号を生成する。すなわち、距離対高度の表示画面の距離軸が、これと対応するＰＰＩ表示画面の直径と直交する方向に平行に配置されるように、２つの画面を隣接させる。生成した表示信号は表示器１７に送出し、表示器１７はこれを表示する。
【００１７】
表示器１７に表示されるレーダ情報表示画面の一例を図２に例示する。この図２では、図２（ｂ）の距離対高度の表示画面の距離軸が、図２（ａ）のＰＰＩ表示画面の９０度−２７０度方向の直径に対応しているので、この直径と直交する方向、すなわち図２（ａ）のＰＰＩ表示画面の上または下方向に、この直径と平行になるように距離対高度の表示画面を配置している。図２の事例では、ＰＰＩ表示画面の下方向に距離対高度の表示画面を隣接させ、その距離軸をＰＰＩ表示画面の９０度−２７０度方向の直径と平行に、同じスケールで配置している。なお、この事例において距離対高度の表示画面をＰＰＩ表示画面の上方向に隣接させることもできる。また図３は、図２のＰＰＩ表示画面を時計方向に９０度回転させ、西方向を上にした場合の表示例である。この事例では、図３（ｂ）の距離対高度の表示画面の距離軸は、図３（ａ）のＰＰＩ表示画面の０度−１８０度方向の直径に対応したものとなっている。
【００１８】
操作部１８は、操作員等によって入力されるこれら表示画面の表示距離範囲、表示画面上に一括表示する走査回数、及び距離対高度の表示画面の距離軸が対応するＰＰＩ表示画面の直径の方向の指定を含む各種入力操作を受けつける。そして、これら入力内容は、ＰＰＩ表示画面データ作成部１４、及び距離対高度表示画面データ作成部１５に送出される。
【００１９】
次に、前出の図１及び図２、ならびに図４のフローチャートを参照して、上述のように構成された本実施例のレーダ情報表示装置の動作について説明する。図４は、本発明に係るレーダ情報表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２０】
まず、このレーダ情報表示装置が稼働開始後、レーダ装置等から、取得された目標の位置情報が位置情報入力部１１に送られてくる。位置情報には、この目標の方位情報、距離情報、及び高度情報が含まれている。これら目標の位置情報は位置情報入力部１１において、例えばフォーマット変換等の入力・編集処理がなされた後、位置情報記憶制御部１２に送出される（ＳＴ４０１）。そして、位置情報記憶制御部１２の制御のもとで、位置情報記憶部１３に順次記憶される（ＳＴ４０２）。目標の位置情報は、レーダ装置等の走査に対応して順次送られてくるので、これら目標の位置情報は上述したＳＴ４０１〜ＳＴ４０２のステップを経て、所定の記憶容量を有する位置情報記憶部１３内に複数走査分、更新されながら蓄積記憶されていく。そして、この動作は、このレーダ情報表示装置の稼働中継続される（ＳＴ４０８ａのＮ）。
【００２１】
一方、これら記憶された目標の位置情報は、次のような一連の動作により表示される。まず、このレーダ情報表示装置が稼働開始後、操作員等により操作部１８をとおして表示条件の指定操作を含む各種の操作が行なわれる。表示条件の指定については、次の内容を含む操作がなされる。すなわち、ＰＰＩ表示画面及び距離対高度の表示画面における表示距離範囲、これら２つの表示画面上に一括表示する走査回数、及び距離対高度の表示画面の距離軸が対応するＰＰＩ表示画面の直径の方向の指定を含む。これら指定された内容は、操作部１８から各部に送出される（ＳＴ４０３）。
【００２２】
次に、位置情報記憶部１３に記憶されている目標の位置情報が、位置情報記憶制御部１２を経由して所定のタイミングで参照され、ＰＰＩ表示画面データ作成部１４、及び距離対高度表示画面データ作成部１５に送られる。この時に抽出される目標の位置情報の量は、操作部１８から指定された走査回数分に対応したものであり、例えば、図２に例示した画面では、最新の走査による位置情報を含め、過去２５走査分程度が抽出されている（ＳＴ４０４）。
【００２３】
ＰＰＩ表示画面データ作成部１４では、これらの抽出された目標の位置情報の中から、操作部１８により指定された表示距離範囲にあるものを対象にして、例えば座標変換処理等が施され、ＰＰＩ表示画面の該当する位置に目標をシンボル表示するための表示画面データが作成される（ＳＴ４０５）。同様にして、距離対高度表示画面データ作成部１５においても、同じ目標の位置情報を対象に、距離軸が対応するＰＰＩ表示画面の直径の方向の指定に基づいて、これらを距離対高度の表示画面上の該当位置にシンボル表示するための座標変換処理等のデータ処理が行なわれ、その表示画面データが作成される。そして、作成されたＰＰＩ表示画面データ、及び距離対高度表示画面データは、いずれも表示信号生成部１６に送出される（ＳＴ４０６）。
【００２４】
表示信号生成部１６では、図２に例示したように、距離対高度の表示画面の距離軸が、これと対応するＰＰＩ表示画面の直径と直交する方向に平行に隣接配置されて同時表示されるように、前段で生成した２つの表示画面データの合成処理が施され、表示器１７に表示するための表示信号が生成される。そして、生成された表示信号は表示器１７に送出され、所期の表示画面が表示される（ＳＴ４０７）。この後は、装置動作の終了が指示されるまで上述した一連の動作が繰り返される（ＳＴ４０８ｂ）。
【００２５】
以上説明したように、本実施例においては、走査毎に取得される目標の３次元の位置情報を時間経過とともに更新しながら順次蓄積記憶している。一方、これら目標の位置情報を３次元表示するための表示画面として、２種の画面、すなわちＰＰＩ表示画面と、距離軸をこのＰＰＩ表示画面の所定の直径方向に対応付けた距離対高度の表示画面とを用いるとともに、対応付けたＰＰＩ直径の方向に関連づけてこれら２種の表示画面を隣接させて配置したレーダ情報表示画面を生成している。そして、このレーダ情報表示画面に目標を表示するにあたっては、蓄積記憶された位置情報の中から最新の走査までの所定の複数走査回数分の位置情報を対象に、これら位置情報をシンボル化して上記したレーダ情報表示画面内に一括表示し、目標位置のトレイルを描いている。
【００２６】
これにより、航空機等の目標の３次元位置を把握する際の視覚的な負担を軽減し容易かつ迅速に視認することができるとともに、対象目標の上昇／下降や目標相互間の高度セパレーションの現況等の管制業務にとって重要な情報を、その動きを含めてより定量的に把握することができる。従って、航空機等の目標の３次元位置を、その動態を含めて定量性を維持しつつ視覚的に認識することのできるレーダ情報表示装置を得ることができる。
【００２７】
なお、本発明は、上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るレーダ情報表示装置の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本実施例におけるレーダ情報表示画面の一例を示す説明図。
【図３】図２のＰＰＩ表示画面を回転させた場合のレーダ情報表示画面の一例を示す説明図。
【図４】図１のレーダ情報表示装置の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００２９】
１  レーダ情報表示装置
１１  位置情報入力部
１２  位置情報記憶制御部
１３  位置情報記憶部
１４  ＰＰＩ表示画面データ作成部
１５  距離対高度表示画面データ作成部
１６  表示信号生成部
１７  表示器
１８  操作部
【図１】
2008275375.tif 000003
【図２】
2008275375.tif 000004
【図３】
2008275375.tif 000005
【図４】
2008275375.tif 000006