(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波ビームを照射し空間からの反射電波を受信する空中線と、
送信信号を発生し前記空中線へ出力するとともに前記空中線が受信した反射電波の信号に対して受信処理を行う送受信機と、
レーダ制御信号により前記電波ビームを走査する走査制御器と、
前記送受信機の出力および前記レーダ制御信号に基づき目標検出処理を行い表示用信号を出力する信号処理器と、
前記空中線と前記送受信機と前記走査制御器と前記信号処理器とからそれぞれ構成される第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統と
を備えたレーダ装置において、
前記第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの前記表示用信号の距離データを、検出された目標が互いに異なる距離となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号を出力する距離データ変換手段と、
前記距離データ変換手段から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号の角度データを、互いに同一角度となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号を出力する角度データ変換手段と
を備え、
Ｎを３として、表示領域をＡ、Ｂ、Ｃとしたとき、
Ａ、Ｂ、Ｃおける、同時刻における表示用信号の１点の座標を、距離データＲ（Ｒ≧０（ＲmaxはＲの最大値））と角度データθ（０°≦θ＜３６０°）を用いてそれぞれＡ（ＲA、θA）、Ｂ（ＲB、θB）、Ｃ（ＲC、θC）とし、このときθA、θB、θCの最小値をθAmin、θBmin、θCmin、最大値をθAmax、θBmax、θCmaxとし、
前記表示領域Ａ、Ｂ、Ｃが表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆに置換されたときの表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆ・・における座標をそれぞれＤ（ＲD、θD）、Ｅ（ＲE、θE）、Ｆ（ＲF、θF）・・とし、
このときθD、θE、θFの最小値をθDmin、θEmin、θFmin、最大値をθDmax、θEmax、θFmaxとしたときに、
前記距離データ変換手段は、
ＲD＝ＲA×（ｐ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））
ＲE＝ＲB×（ｑ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））＋ＲDmax
ＲF＝ＲC×（ｒ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））＋ＲEmax
（ただし、ＲDmax、ＲEmaxはＲD、ＲEの最大値であり、数値ｐ＞０、ｑ≧０、ｒ≧０は各表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆの距離方向の幅の比を表す）
として前記距離データ変換信号を算出し、
前記角度データ変換手段は、
θD＝θA 
θB‘＝θB−（θAmax−θAmin）
・・・（i）
θE＝θB‘×（θAmax−θAmin）／（θBmax−θBmin）
・・・（ii）
θC‘＝θC−（θBmax−θAmin）
・・・（iii）
θF＝θC‘×（θAmax−θAmin）／（θCmax−θCmin）
・・・（iv）
において、数式（i）（iii）によりθBmin‘＝θCmin‘＝θDmin＝０°とし、数式（ii）（iv）によりθB‘をθE、θC‘をθFへと置換することにより前記角度データ変換信号を算出する
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記表示領域Ａ、Ｂ、Ｃと、その置換先となる前記表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆとの対応関係を自在に変更する手段を備えた請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
電波ビームを照射し空間からの反射電波を受信する空中線と、
送信信号を発生し前記空中線へ出力するとともに前記空中線が受信した反射電波の信号に対して受信処理を行う送受信機と、
レーダ制御信号により前記電波ビームを走査する走査制御器と、
前記送受信機の出力および前記レーダ制御信号に基づき目標検出処理を行い表示用信号を出力する信号処理器と、
前記空中線と前記送受信機と前記走査制御器と前記信号処理器とからそれぞれ構成される第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統と
を備えたレーダ装置の表示制御方法において、
距離データ変換手段が、前記第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの前記表示用信号の距離データを、検出された目標が互いに異なる距離となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号を出力し、
角度データ変換手段が、前記距離データ変換手段から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号の角度データを、互いに同一角度となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号を出力し、
Ｎを３とし、表示領域をＡ，Ｂ、Ｃとしたとき、
表示領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける、同時刻における表示用信号の１点の座標を、距離データＲ（Ｒ≧０（ＲmaxはＲの最大値））と角度データθ（０°≦θ＜３６０°）を用いてそれぞれＡ（ＲA、θA）、Ｂ（ＲB、θB）、Ｃ（ＲC、θC）とし、このときθA、θB、θCの最小値をθAmin、θBmin、θCmin、最大値をθAmax、θBmax、θCmaxとし、
前記表示領域Ａ、Ｂ、Ｃが表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆに置換されたときの表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆにおける座標をそれぞれＤ（ＲD、θD）、Ｅ（ＲE、θE）、Ｆ（ＲF、θF）とし、
このときθD、θE、θFの最小値をθDmin、θEmin、θFmin、最大値をθDmax、θEmax、θFmaxとしたときに、
前記距離データ変換手段が、
ＲD＝ＲA×（ｐ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））
ＲE＝ＲB×（ｑ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））＋ＲDmax
ＲF＝ＲC×（ｒ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））＋ＲEmax
（ただし、ＲDmax、ＲEmaxはＲD、ＲEの最大値であり、数値ｐ＞０、ｑ≧０、ｒ≧０は各表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆの距離方向の幅の比を表す）
として前記距離データ変換信号を算出し、
前記角度データ変換手段が、
θD＝θA 
θB‘＝θB−（θAmax−θAmin）
・・・（i）
θE＝θB‘×（θAmax−θAmin）／（θBmax−θBmin）
・・・（ii）
θC‘＝θC−（θBmax−θAmin）
・・・（iii）
θF＝θC‘×（θAmax−θAmin）／（θCmax−θCmin）
・・・（iv）
において、数式（i）（iii）によりθBmin‘＝θCmin‘＝θDmin＝０°とし、数式（ii）（iv）によりθB‘をθE、θC‘をθFへと置換することにより前記角度データ変換信号を算出する
ことを特徴とするレーダ装置の表示制御方法。
【請求項４】
前記表示領域Ａ、Ｂ、Ｃと、その置換先となる前記表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆとの対応関係を自在に変更する請求項３記載のレーダ装置の表示制御方法。
【請求項５】
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、
電波ビームを照射し空間からの反射電波を受信する空中線と、
送信信号を発生し前記空中線へ出力するとともに前記空中線が受信した反射電波の信号に対して受信処理を行う送受信機と、
レーダ制御信号により前記電波ビームを走査する走査制御器と、
前記送受信機の出力および前記レーダ制御信号に基づき目標検出処理を行い表示用信号を出力する信号処理器と、
前記空中線と前記送受信機と前記走査制御器と前記信号処理器とからそれぞれ構成される第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統と
を備えたレーダ装置における表示制御機能を実現するプログラムにおいて、
前記第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの上記表示用信号の距離データを、検出された目標が互いに異なる距離となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号を出力する距離データ変換機能と、
前記距離データ変換機能から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号の角度データを、互いに同一角度となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号を出力する角度データ変換機能と
を実現し、
Ｎを３とし、表示領域をＡ、Ｂ、Ｃとしたとき、
表示領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける、同時刻における表示用信号の１点の座標を、距離データＲ（Ｒ≧０（ＲmaxはＲの最大値））と角度データθ（０°≦θ＜３６０°）を用いてそれぞれＡ（ＲA、θA）、Ｂ（ＲB、θB）、Ｃ（ＲC、θC）とし、このときθA、θB、θCの最小値をθAmin、θBmin、θCmin、最大値をθAmax、θBmax、θCmaxとし、
前記表示領域Ａ、Ｂ、Ｃが表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆに置換されたときの表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆにおける座標をそれぞれＤ（ＲD、θD）、Ｅ（ＲE、θE）、Ｆ（ＲF、θF）とし、
このときθD、θE、θFの最小値をθDmin、θEmin、θFmin、最大値をθDmax、θEmax、θFmaxとしたときに、
前記距離データ変換機能が、
ＲD＝ＲA×（ｐ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））
ＲE＝ＲB×（ｑ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））＋ＲDmax
ＲF＝ＲC×（ｒ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））＋ＲEmax
（ただし、ＲDmax、ＲEmaxはＲD、ＲEの最大値であり、数値ｐ＞０、ｑ≧０、ｒ≧０は各表示領域Ｄ、Ｅ、Ｆの距離方向の幅の比を表す）
として前記距離データ変換信号を算出し、
前記角度データ変換機能が、
θD＝θA 
θB‘＝θB−（θAmax−θAmin）
・・・（i）
θE＝θB‘×（θAmax−θAmin）／（θBmax−θBmin）
・・・（ii）
θC‘＝θC−（θBmax−θAmin）
・・・（iii）
θF＝θC‘×（θAmax−θAmin）／（θCmax−θCmin）
・・・（iv）
において、数式（i）（iii）によりθBmin‘＝θCmin‘＝θDmin＝０°とし、数式（ii）（iv）によりθB‘をθE、θC‘をθFへと置換することにより前記角度データ変換信号を算出する
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置およびその表示制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は、一般に空間に電波を照射して、目標からの反射信号を受信することにより、目標の存在を探知し、その位置、運動状況などを観測するものである。レーダ装置において指示器は、受信した反射信号を処理したレーダビデオや探知した目標の情報（距離、方位等）を画面上に表示し、操作員へ伝達するものである。指示器の表示方式には、その用途によりＰＰＩ（plane
position indicator）方式やＢスコープ方式がある。
【０００３】
図５は、空中線４を一台持つ一般のレーダ装置の構成を示すブロック図である。図５は、レーダ系統１、距離データおよび角度データを含む表示用信号２１、空中線４、送受信機５、信号処理器６、走査制御器７、指示器１２、送受信信号２４、デジタル受信信号２５、レーダ制御信号２６、２７を図示してある。空中線４を一台だけ持つ一般のレーダ装置は図５のように構成される。
【０００４】
走査制御器７より出力されるレーダ制御信号２６により電波照射方向および送信タイミング等を制御された空中線４は送受信機５により入力される送受信信号２４を電波ビームとして空間に照射し、反射電波を受信する。受信された反射電波は送受信信号２４として送受信機５に入力され、周波数変換および検波等の受信処理を行いＡ／Ｄ変換し、デジタル受信信号２５として出力する。出力されたデジタル受信信号２５は、走査制御器７より出力されるレーダ制御信号２７と共に信号処理器６に入力され、不要信号抑圧処理や目標検出処理等のレーダ信号処理を行い表示用信号２１として出力され、指示器１２に入力される。指示器１２の画面には表示用信号２１を基にレーダビデオや探知した目標の情報を画面表示する。
【０００５】
図６は、図５のレーダ系統１により発生された表示用信号２１が指示器１２に入力され、ＰＰＩ方式の画面に目標情報が表示された表示例を示す図である。表示用信号２１は指示器１２に入力されると、画面の中心から放射状に伸びた、等速回転する輝線が表示される。図６において矢印は輝線が回転する方向を、点は目標を、中心付近の濃い色の部分は陸地からの反射信号をそれぞれ示す。中心から点までの距離はレーダ装置から目標までの距離に対応し、輝線の角度は目標の方位角に相当する。目標が探知された場合は目標の位置を通過すると同時にその目標の位置に相当する点が表示される。
【０００６】
上記のように空中線４を一台だけ持つ一般のレーダ装置においては、一本の輝線が通過すると同時に表示用信号２１が表示され、輝線が通過するごとに表示が更新される。このため、画面に現れる目標の表示を監視するためには基本的に一本の輝線の動きを注視すればよい。この場合、操作上の観点から操作員の負荷は少なく、目標の探知の見落としや、気づくのが遅れる危険性は低い。
【０００７】
一方、所要の空間領域を効率的に監視するために、複数の空中線を有し、同時に複数の電波ビームを空間に照射するレーダ装置が実用化されている。図７は、空中線４を複数台持ち、複数の空中線４が空間領域を分割してビーム走査する従来のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【０００８】
図７は、第１のレーダ系統１、第１の表示用信号２１、空中線４、送受信機５、信号処理器６、走査制御器７、第１の送受信信号２４、第１のデジタル受信信号２５、第１のレーダ制御信号２６、第１のレーダ制御信号２７、内部系統が第１のレーダ系統１と同等である第２、・・・第Ｎのレーダ系統２および３、第２、・・・第Ｎの表示用信号２２および２３、第１、第２、・・・、第Ｎの表示信号変換器１４〜１６、第１、第２、・・・、第Ｎの指示器表示用信号３９〜４１、表示信号合成器１１、表示用合成信号３５、指示器１２が図示されている。
【０００９】
空中線４を複数台持つ従来のレーダ装置は上記のように構成され、空中線４の数をＮ個とすると、通常、第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統１〜３より出力された第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号２１〜２３はそれぞれ、第１、第２、・・・、第Ｎの表示信号変換器１４〜１６により、指示器表示用信号３９〜４１に変換され、第１、第２、・・・、第Ｎの指示器表示用信号３９〜４１として出力される。この第１、第２、・・・、第Ｎの指示器表示用信号３９〜４１は、表示信号合成器１１により、１つの表示用合成信号３５に合成され、指示器１２に表示される。
【００１０】
図８は、図７の指示器１２の表示例を示す図である。図８において、空中線４の数Ｎ＝３としている。図８において、図７の第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統１〜３により出力された指示器表示用信号３９〜４１はそれぞれ、領域Ａ、Ｂ、Ｃに表示される。
【００１１】
このような空中線４を複数台持つ従来のレーダ装置では、複数のレーダ系統１〜３で発生した複数の指示器表示用信号３９〜４１は複数の輝線♯１〜♯３により、表示画面上にそれぞれが同時に異なる方向に表示される。この場合には、その複数の表示を一人の操作員が監視し続けることは操作性の観点から負荷が大きく、操作員による目標の探知を見落とす危険性が高い。
【００１２】
これに対して空中線４を一台だけ持つレーダ装置においては、上述したとおり、一本の輝線により表示用信号が規則的に表示されるので目標の探知を見落とす危険性は低い。空中線４を複数台持つレーダ装置において、空中線４を一台だけ持つレーダ装置と同様に探知を見落とす危険性を低くする手段として、特許文献１で示された技術がある。
【００１３】
図９は、特許文献１のレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、複数のレーダ系統１〜３で発生する各表示用信号２１〜２３を保持する第１、第２、・・・、第Ｎの表示信号保持器１７〜１９と、各表示信号保持器１７〜１９から第１、第２、・・・、第Ｎの時分割レーダ表示信号４２〜４４を任意に取り出す表示制御信号５１を発生する表示信号制御器５０と、取り出された第１、第２、・・・、第Ｎの時分割レーダ表示信号４２〜４４を表示用合成信号３５に変換する表示信号変換器５２と、表示用合成信号３５を表示する指示器１２とを有する。
【００１４】
この技術により、表示制御信号５１を任意に制御することで、各表示信号保持器１７〜１９の保持している複数の時分割レーダ表示信号４２〜４４を指示器１２の表示画面上に一定の規則に従って表示させることができる。
【００１５】
図９に示されるようなレーダ装置の構成の手法により、第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統１〜３から出力される第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号２１〜２３を、それぞれ第１、第２、・・・、第Ｎの表示信号保持器１７〜１９に逐次保持し、表示信号制御器５０より出力される表示制御信号５１により、所定の表示手順に従って第１、第２、・・・、第Ｎの時分割レーダ表示信号４２〜４４を順次出力することが可能となっている。順次出力された複数の時分割レーダ表示信号４２〜４４を表示画面上に一定の規則に従って表示することで、操作員による目標の探知を見落とす危険性を低くする効果がある。
【００１６】
また、図１０は、Ｂスコープ方式の表示例を示す図である。図６に示すようなＰＰＩ方式の表示例の他に、図１０に示すように、Ｂスコープ方式による表示がある。Ｂスコープ方式は、縦軸と平行な左右に走査される一本の輝線により表示を行う方式である。
【００１８】
【特許文献１】特開平３−２３３３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
第１の問題点は、空中線を複数台持つレーダ装置の従来の表示方法において、操作員による目標の探知を見落とす危険性が高いことである。その理由は、表示画面上に表示用信号が同時に異なる方向に表示されることにより、輝線が複数存在し、一人の操作員が複数の輝線を同時に監視し続けなければならず、負荷が大きく、目標の探知を見落とす危険性が高いことである。
【００２０】
第２の問題点は、特許文献１で示される技術において、目標が高速で移動する場合については目標の正確な位置が特定できないことである。その理由としては、特許文献１の技術はいったん表示用信号を保持してから表示する方式であるため、目標が高速で移動する場合は実際の目標の位置と表示画面上の目標の位置との間に遅延による誤差が生じ、目標の正確な位置がリアルタイムに表示できないためである。
【００２１】
本発明の目的は、上述した問題点を解決することであり、各レーダ系統からの複数の表示用信号を表示画面上に一定の規則に従って表示させ、操作員による監視を容易にし、目標の探知を見落とす危険性を低くすることに加えて、さらに高速で移動する複数の目標の位置をリアルタイムに表示させるレーダ装置およびその表示制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、電波ビームを照射し空間からの反射電波を受信する空中線と、送信信号を発生し空中線へ出力するとともに空中線が受信した反射電波の信号に対して受信処理を行う送受信機と、レーダ制御信号により電波ビームを走査する走査制御器と、送受信機の出力およびレーダ制御信号に基づき目標検出処理を行い表示用信号を出力する信号処理器と、空中線と送受信機と走査制御器と信号処理器とからそれぞれ構成される第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統とを備えたレーダ装置である。
【００２３】
ここで、本発明の特徴とするところは、第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号の距離データを、検出された目標が互いに異なる距離となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号を出力する距離データ変換手段と、距離データ変換手段から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号の角度データを、互いに同一角度となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号を出力する角度データ変換手段とを備えたところにある。
【００２４】
また、本発明をレーダ装置の表示制御方法としての観点から観ると、本発明は、電波ビームを照射し空間からの反射電波を受信する空中線と、送信信号を発生し空中線へ出力するとともに空中線が受信した反射電波の信号に対して受信処理を行う送受信機と、レーダ制御信号により電波ビームを走査する走査制御器と、送受信機の出力およびレーダ制御信号に基づき目標検出処理を行い表示用信号を出力する信号処理器と、空中線と送受信機と走査制御器と信号処理器とからそれぞれ構成される第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統とを備えたレーダ装置の表示制御方法である。
【００２５】
ここで、本発明の特徴とするところは、距離データ変換手段が、第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号の距離データを、検出された目標が互いに異なる距離となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号を出力し、角度データ変換手段が、距離データ変換手段から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号の角度データを、互いに同一角度となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号を出力するところにある。
【００２６】
また、本発明は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、電波ビームを照射し空間からの反射電波を受信する空中線と、送信信号を発生し空中線へ出力するとともに空中線が受信した反射電波の信号に対して受信処理を行う送受信機と、レーダ制御信号により電波ビームを走査する走査制御器と、送受信機の出力およびレーダ制御信号に基づき目標検出処理を行い表示用信号を出力する信号処理器と、空中線と送受信機と走査制御器と信号処理器とからそれぞれ構成される第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統とを備えたレーダ装置における表示制御機能を実現するプログラムである。
【００２７】
ここで、本発明の特徴とするところは、第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号の距離データを、検出された目標が互いに異なる距離となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号を出力する距離データ変換機能と、距離データ変換機能から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号の角度データを、互いに同一角度となるように変換した第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号を出力する角度データ変換機能とを実現するところにある。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、複数の空中線を有するレーダ装置において、操作員による監視を容易にし、目標の探知を見落とす危険性を低くすることに加えて、さらに高速で移動する複数の目標の位置をリアルタイムに表示させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、第一の実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【００３０】
（構成の説明）
第一の実施形態のレーダ装置は、図１に示すように、電波ビームを照射し空間からの反射電波を受信する空中線４と、送信信号を発生し空中線４へ出力するとともに空中線４が受信した反射電波の信号に対して周波数変換および検波等の受信処理を行いＡ／Ｄ（アナログ信号からデジタル信号へ）変換してデジタル受信信号２５として出力する送受信機５と、電波照射方向や送信タイミング等を制御するレーダ制御信号２６により電波ビームを走査する走査制御器７と、デジタル受信信号２５とレーダ制御信号２７とから不要信号抑圧処理や目標検出処理等のレーダ信号処理を行い表示用信号２１を出力する信号処理器６と、空中線４と送受信機５と走査制御器７と信号処理器６とから構成される第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統１〜３と、第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統１〜３から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号２１〜２３の距離データを変換し、第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号２９〜３１を出力する距離データ変換器９と、距離データ変換器９から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号２９〜３１の角度データを変換し、第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号３２〜３４を出力する角度データ変換器１０と、第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号３２〜３４を表示用合成信号３５に合成する表示信号合成器１１と、距離データ変換器９を表示制御信号２８により制御する表示信号制御器８と、合成された表示用合成信号３５を表示する指示器１２とから構成される。
【００３１】
（動作の説明）
複数の空中線４を持つレーダ装置において、各レーダ系統１〜３からの複数の表示用信号２１〜２３を指示器１２の表示画面上に一定の規則に従って表示させ、操作員による監視を容易にし、目標の探知を見落とす危険性を低くすることに加えて、さらに高速で移動する複数の目標の位置をリアルタイムに表示させることができる。その理由を以下に詳細に説明する。
【００３２】
図８は複数の空中線４を持つレーダ装置の従来のＰＰＩ表示画面例で、図２は、複数の空中線４を持つレーダ装置の本発明の実施形態によるＰＰＩ表示画面例である。図２と図８とにおいて、空中線４の台数Ｎは、Ｎ＝３としている。
【００３３】
図８において、複数ある空中線４のうち、第１、第２、・・・、第Ｎの空中線４からの表示用合成信号はそれぞれ、図８の領域Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ表示される。各領域Ａ、Ｂ、Ｃの同一時刻における表示用信号の輝線上の１点の座標を、距離データＲ（Ｒ≧０（ＲmaxはＲの最大値））と角度データθ（０°≦θ＜３６０°）を用いてそれぞれＡ（ＲA、θA）、Ｂ（ＲB、θB）、Ｃ（ＲC、θC）とする。このときθA、θB、θCの最小値をθAmin、θBmin、θCmin、最大値をθAmax、θBmax、θCmaxとする。
【００３４】
本発明の実施形態において、図８における領域Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ図２の領域Ｄ、Ｅ、Ｆにそれぞれ表示される。図２の各領域Ｄ、Ｅ、Ｆにおける座標をＡ、Ｂ、Ｃと同様にそれぞれＤ（ＲD、θD）、Ｅ（ＲE、θE）、Ｆ（ＲF、θF）とする。このときθD、θE、θFの最小値をθDmin、θEmin、θFmin、最大値をθDmax、θEmax、θFmaxとする。
【００３５】
本発明の実施形態により図８のＡ、Ｂ、Ｃの座標をそれぞれ図２のＤ、Ｅ、Ｆに変換する数式を以下に示す。まず距離データＲの変換式について以下に示す。
ＲD＝ＲA×（ｐ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））  ・・・（１）
ＲE＝ＲB×（ｑ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））＋ＲDmax  ・・・（２）
ＲF＝ＲC×（ｒ／（ｐ＋ｑ＋ｒ））＋ＲEmax  ・・・（３）
【００３６】
ここで、ＲDmax、ＲEmaxはＲD、ＲEの最大値である。また、ｐ、ｑ、ｒはｐ＞０、ｑ≧０、ｒ≧０の任意の数であり、ｐ、ｑ、ｒは各領域Ｄ、Ｅ、Ｆの距離方向の幅の比を表す。ｐ、ｑ、ｒを変更することにより、重点的に監視したい領域を拡大することができる。数式（１）〜（３）によって図８における各領域の距離データを図２の互いに重ならない範囲の距離データへと変換することができる。
【００３７】
次に、角度データθの変換式について以下に示す。
θD＝θA  ・・・（４）
θB‘＝θB−（θAmax−θAmin）  ・・・（５）
θE＝θB‘×（θAmax−θAmin）／（θBmax−θBmin）  ・・・（６）
θC‘＝θC−（θBmax−θAmin）  ・・・（７）
θF＝θC‘×（θAmax−θAmin）／（θCmax−θCmin）  ・・・（８）
【００３８】
数式（５）（７）によりθBmin‘＝θCmin＝θDmin＝０°となる。最後に数式（６）（８）によりθB‘をθE、θC‘をθFへと置換し、図８における各領域の角度データを図２の表示用の範囲の角度データへと変換できる。
【００３９】
以上の数式（１）〜（８）により図８における各領域Ａ、Ｂ、Ｃを図２における各領域Ｄ、Ｅ、Ｆの座標へと変換することができる。この変換により、変換前は電波ビームの本数だけ存在する輝線が一本に結合されて表示される。
【００４０】
すなわち、第１、第２、・・・、第Ｎのレーダ系統１〜３から出力された第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号２１〜２３が、距離データ変換器９に入力され、第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号２９〜３１に変換されて出力される。その際の変換式は数式（１）、（２）、（３）の通りである。
【００４１】
出力された第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号２９〜３１は角度データ変換器１０に入力されて、第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号３２〜３４に変換されて出力される。その際の変換式は（４）、（５）、（６）、（７）、（８）式の通りである。
【００４２】
変換された第１、第２、・・・、第Ｎの角度データ変換信号３２〜３４は表示信号合成器１１に入力され、表示用の合成された表示用合成信号３５として出力される。その際、距離データ変換器９は、表示信号制御器８によって距離方向の表示領域の比を制御されてデータの変換を行う。合成された表示用合成信号３５は指示器１２に入力され表示される。
【００４３】
上記構成により、図２に示す表示例のように、各レーダ系統１〜３からの複数の目標表示信号を表示画面上に一定の規則に従って表示させ、操作員による複数のレーダ系統からの目標の監視を容易にして目標の探知を見落とす危険性を低くし、さらに高速で移動する複数の目標の位置を誤差なくリアルタイムに表示させることができる。
【００４４】
また、以上の変換式（１）〜（８）により、ＰＰＩ方式の指示器だけではなくＢスコープ方式の指示器による表示も可能である。前述したように、Ｂスコープ方式は、横軸は方位、縦軸は距離を表す長方形の表示画面である。空中線４を一台だけ持つレーダ装置によって受信された受信信号のＢスコープの表示例は図１０に示したとおりである。
【００４５】
図３は、本発明の実施形態のＢスコープ方式による表示例を示す図である。図３において、空中線の台数ＮはＮ＝３としている。図３に示すように、本発明の実施形態では、表示用信号は、縦軸と平行な左右に走査される一本の輝線により表示され、一本の輝線にのみ注視すればよいので、操作員の監視の負担が少なく、目標の探知を見落とす危険性は低い。このように、複数のレーダ系統１〜３からの表示用信号を、一本の輝線に結合して表示するので、ＰＰＩ方式による表示と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
（第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態について図４を参照して説明する。図４は、本発明の第二の実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図である。第一の実施形態（図１）において、ＰＰＩ方式の指示器１２の場合には、Ｄの領域では２点間の距離、角度の関係が実際の位置関係と一致するが、Ｅ、Ｆは一致せず歪むことになる。このため、Ｅ、Ｆの領域においては、目標が探知されても、実際の位置を直感的に理解しにくいという欠点がある。この欠点を補うために第二の実施形態のレーダ装置では、Ａ、Ｂ、Ｃの範囲に表示される表示用信号を切り替えてＤ、Ｅ、Ｆに入力する表示領域切替器１３を追加した構成である。
【００４７】
表示領域切替器１３以外の構成の動作は、第一の実施形態で述べた図１と同じである。第二の実施形態において、距離データ変換器９の前に、表示信号切替器１３を追加することにより、各領域Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ表示されていた第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号２１〜２３は表示領域切変器１３に入力され、第１、第２、・・・、第Ｎの表示用置換信号３６〜３８に入れ替えられて出力される。後段の回路において、第１、第２、・・・、第Ｎの表示用置換信号３６〜３８は以後、第一の実施形態と同様に処理され、領域Ｄ、Ｅ、Ｆにそれぞれ表示することが可能となる。つまり、第１、第２、・・・、第Ｎのどの表示用信号に目標が現れても、操作員が瞬時に表示領域を領域Ｄに切替えて、直感的に実際の位置を理解することが容易となる。
【００４８】
第二の実施形態において、図８における領域Ａ、Ｂ、Ｃの座標を図２の領域Ｅ、Ｆ、Ｄにそれぞれ表示する場合を例として以下に説明する。すなわち、第一の実施形態では、Ａ→Ｄ、Ｂ→Ｅ、Ｃ→Ｆであったのに対し、第二の実施形態ではＡ→Ｅ、Ｂ→Ｆ、Ｃ→Ｄである。
【００４９】
図８の各領域Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ表示されていた第１、第２、・・・、第Ｎの表示用信号２１〜２３は表示領域切変器１３に入力され、第１、第２、・・・、第Ｎの表示用置換信号３６〜３８に入れ替えられて出力される。これにより、第１の表示用信号２１が領域Ｅに、第２の表示用信号２２が領域Ｆに、第３の表示用信号２３が領域Ｄに、それぞれ表示される。
【００５０】
これにより、図８の領域Ａ、Ｂ、Ｃの座標がそれぞれ図２の領域Ｅ、Ｆ、Ｄの座標に変換される数式を以下に示す。まず、距離データＲの変換式について以下に示す。
ＲA‘＝ＲB  ・・・（９）
ＲB‘＝ＲC  ・・・（１０）
ＲC‘＝ＲA  ・・・（１１）
ＲA＝ＲA‘  ・・・（１２）
ＲB＝ＲB‘  ・・・（１３）
ＲC＝ＲC‘  ・・・（１４）
【００５１】
以上の数式（９）〜（１４）により、距離データＲについて、それぞれＲBがＲAに、ＲCがＲBに、ＲAがＲCに、それぞれ置換されたデータとなる。以後は、第一の実施形態の数式（１）〜（３）の変換式と同等である。
【００５２】
次に、角度データθの変換式について以下に示す。
θA‘＝θB  ・・・（１５）
θB‘＝θC  ・・・（１６）
θC‘＝θA  ・・・（１７）
θA＝θA‘  ・・・（１８）
θB＝θB‘  ・・・（１９）
θC＝θC‘  ・・・（２０）
【００５３】
以上の数式（１５）〜（２０）により、距離データＲについて、それぞれθBがθAに、θCがθBに、θAがθCに、それぞれ置換されたデータとなる。以後は、第一の実施形態の数式（４）〜（８）の変換式と同等である。
【００５４】
（９）〜（２０）の変換を行うことで、図２で領域Ａが領域Ｄに表示されていたのに対し、領域Ｃが領域Ｄに表示される。
【００５５】
以上の変換式により、領域Ａ、Ｂ、Ｃの座標は、任意に領域Ｄ、Ｅ、Ｆのどの領域にもそれぞれを表示することが可能となり、第１、第２、・・・、第Ｎのどの表示用信号に目標が現れても、操作員が瞬時に表示領域を切替えて、直感的に実際の位置を理解することが容易となる効果が得られる。
【００５６】
（運用形態）
第一および第二の実施形態のレーダ装置の具体的な運用形態について説明する。  従来は、ＰＰＩ方式において、指示器１２の画面の全領域を使用して一つのレーダ系統の最大監視範囲を表示することができたが、本実施形態では、三つのレーダ系統１〜３が指示器１２の画面を分割して使用しているので、個々のレーダ系統１、２、３に割当てられるのは画面の一部分の領域のみである。
【００５７】
したがって、各レーダ系統１〜３は、自レーダ系統の最大監視範囲の中から、検出された目標を含む一部の範囲のみを切り取って自レーダ系統に割当てられた画面の領域に表示する。このときに、距離データ変換器９は、検出された目標が互いに異なる距離となるように第１、第２、・・・、第Ｎの距離データ変換信号を出力する。
【００５８】
また、目標を検出していないレーダ系統が有る場合には、そのレーダ系統については、予め定められた範囲を表示するようにする、あるいは、操作者が指定した任意の範囲を表示するようにする。または、目標を検出しているレーダ系統に限定して画面を割当てるようにし、画面が割当てられていない（すなわち、表示が行われていない）レーダ系統が新たに目標を検出したときには、自動的に画面の割当てを行い、表示を開始するようにしてもよい。
【００５９】
（プログラムの実施例）
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本実施形態のレーダ装置における表示制御機能を実現するプログラムの実施例を説明する。ここで、情報処理装置とは、汎用のコンピュータ装置である。
【００６０】
本実施例のプログラムは記録媒体に記録されることにより、情報処理装置は、この記録媒体を用いて本実施例のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本実施例のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接情報処理装置に本実施例のプログラムをインストールすることもできる。
【００６１】
これにより、情報処理装置を用いて、本実施形態のレーダ装置における表示信号制御器８、距離データ変換器９、角度データ変換器１０、表示信号合成器１１、表示領域切替器１３の機能を実現することができる。なお、これ以外の機能についてもソフトウェアによって実現可能な機能については、本実施例のプログラムによって実現してもよい。
【００６２】
なお、本実施例のプログラムは、情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、複数の空中線を有するレーダ装置による監視作業の効率化および監視精度の向上を図ることに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第一の実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】複数の空中線を持つレーダ装置の本発明の実施形態によるＰＰＩ表示画面例である。
【図３】本発明の実施形態のＢスコープ方式による表示例を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】空中線を一台持つ一般のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５のレーダ系統により発生された表示用信号が指示器に入力され、ＰＰＩ方式の画面に目標情報が表示された表示例を示す図である。
【図７】空中線を複数台持ち、複数の空中線が空間領域を分割してビーム走査する従来のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の指示器の表示例を示す図である。
【図９】特許文献１のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】Ｂスコープ方式の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１〜３  レーダ系統
４  空中線
５  送受信機
６  信号処理器
７  走査制御器
８、５０  表示信号制御器
９  距離データ変換器（距離データ変換手段）
１０  角度データ変換器（角度データ変換手段）
１１  表示信号合成器
１２  指示器
１３  表示領域切替器（対応関係を自在に変更する手段）
１４  第１の表示信号変換器
１５  第２の表示信号変換器
１６  第Ｎの表示信号変換器
１７  第１の表示信号保持器
１８  第２の表示信号保持器
１９  第Ｎの表示信号保持器
２１〜２３  表示用信号
２４  送受信信号
２５  デジタル受信信号
２６、２７  レーダ制御信号
２８、５１  表示制御信号
２９〜３１  距離データ変換信号
３２〜３４  角度データ変換信号
３５  表示用合成信号
３６〜３８  表示用置換信号
３９〜４１  指示器表示用信号
４２〜４４  時分割レーダ表示信号
５２  表示信号変換器
【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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【図９】
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【図１０】
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