(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーダから得られたレーダビデオを合成する際に用いられるレーダビデオ合成装置であって、前記複数のレーダの各々からはビデオ信号、方位信号、及びトリガ信号を出力され、前記複数のレーダのうちの一つが基準レーダとされており、前記基準レーダを除く他のレーダの各々について前記ビデオ信号を前記方位信号に基づいて直交座標データに変換する第１の手段と、前記基準レーダからの方位信号に応じて前記直交座標データを極座標データに変換する第２の手段と、レーダ切換データに応じて前記基準レーダからのビデオ信号と前記極座標データとを選択的に出力ビデオ信号として出力し前記出力ビデオ信号と前記基準レーダからの方位信号及びトリガ信号とをレーダビデオ合成出力として送出する第３の手段とを有することを特徴とするレーダビデオ合成装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたレーダビデオ合成装置において、前記複数のレーダとして第１及び第２のレーダが備えられており、前記第１のレーダが前記基準レーダとされ、前記第１及び前記第２のレーダはそれぞれ第１及び第２のビデオ信号、第１及び第２の方位信号、及び第１及び第２のトリガ信号を出力するようにしたことを特徴とするレーダビデオ合成装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたレーダビデオ合成装置において、前記第１の手段は、前記第２のトリガ信号に応じて前記第２のビデオ信号をＡ／Ｄ変換してデジタルビデオ信号を生成するＡ／Ｄ変換手段と、前記第２のトリガ信号に応じて前記第２の方位信号をＳ／Ｄ変換して第２のデジタル方位信号を生成するＳ／Ｄ変換手段と、前記デジタルビデオ信号及び前記第２のディジタル方位信号を蓄積するバッファ手段と、前記第２のトリガ信号に応じて前記バッファ手段に前記デジタルビデオ信号及び前記第２のデジタル方位信号を書き込み前記第１のトリガ信号に応じて前記バッファ手段から前記デジタルビデオ信号及び前記第２のデジタル方位信号をそれぞれ読出しデジタルビデオ信号及び読出しデジタル方位信号として第１の読出し手段と、前記読出しデジタル方位信号に応じて前記読出しデジタルビデオ信号を前記直交座標データに変換する第１の座標変換手段と、該直交座標データを画像データとして蓄積するメモリ手段とを有することを特徴とするレーダビデオ合成装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたレーダビデオ合成装置において、前記第２の手段は、前記第１のトリガ信号に応じて前記第１の方位信号をＳ／Ｄ変換して第１のデジタル方位信号を生成するＳ／Ｄ変換手段と、前記第１のディジタル方位信号に応じて前記画像データを前記極座標データに変換する第２の座標変換手段と、前記極座標データを一旦蓄積する出力バッファ手段と、前記第１のトリガ信号に応じて前記出力バッファ手段から前記極座標データを読出し極座標データとして読み出す第２の読出し手段と、前記読出し極座標データをＤ／Ａ変換してアナログデータとするＤ／Ａ変換手段とを有することを特徴とするレーダビデオ合成装置。
【請求項５】
請求項４に記載されたレーダビデオ合成装置において、前記第３の手段は、前記第１のビデオ信号を一旦蓄積した後バッファデータとして出力するバッファ手段と、前記レーダ切換データに応じて前記バッファデータと前記アナログデータとを選択的に前記出力ビデオ信号として出力する切換手段とを有することを特徴とするレーダビデオ合成装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたレーダビデオ合成装置において、さらに前記レーダ切換データを生成する生成手段と、該レーダ切換データが蓄積され前記第１のディジタル方位信号に応じて前記レーダ切換データが読み出されるＲＡＭとを有し、該ＲＡＭから前記切換手段に前記レーダ切換データが与えられるようにしたことを特徴とするレーダビデオ合成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーダビデオ信号合成装置に関し、特に、複数のレーダビデオ信号を一つのレーダビデオ信号に合成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、レーダビデオ合成装置では、複数のアンテナを所定の場所に配置して（つまり、複数のアンテナの設置場所を同一軸上の設置場所として）、アンテナからの電波の送信とアンテナの回転を同期させて、物体からの反射波を受けて、複数の受信レーダビデオ信号を得て、これら複数の受信ビデオ信号を合成して合成ビデオ信号を生成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、艦船等ではステルス化によってマスト構造物が若干の傾斜をもった多面構造となっており、結果的に、マスト構造物がレーダアンテナの後方に位置することになっていることから、後方側に出力されるレーダ電波がマスト構造物によって遮蔽されることが多い。従って、後方の安全を確保するため、複数の監視用レーダを設ける必要がある。つまり、前方監視用レーダの他に後方監視用レーダを別に設けて複数のレーダを用いて監視する必要がある。
【０００４】
前述のように、従来のレーダビデオ合成装置では、複数のアンテナの設置場所を同一軸上の設置場所とする必要があり、しかもアンテナからの電波の送信とアンテナの回転を同期させて、受信ビデオ信号の合成を行う必要がある関係上、上述のように、レーダ間において、アンテナ回転及びレーダ繰り返し周波数が非同期で、しかもアンテナの設置場所が異なっていると、複数の受信レーダビデオ信号を合成して合成レーダビデオ信号を得ることが難しいという問題点がある。
【０００５】
つまり、従来のレーダビデオ合成装置において合成レーダビデオ信号を得るためには、複数のアンテナを同一軸上の設置場所としなければならず、加えて、複数のアンテナにおいて、アンテナからの電波の送信とアンテナの回転とが同期していなければならず、このため、複数の受信レーダビデオ信号を合成して合成レーダビデオ信号を得ることが難しいという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的はレーダアンテナの設置場所が異なり、しかもアンテナ間において電波の送信及びアンテナの回転が非同期であっても合成レーダビデオ信号を生成することのできるレーダビデオ合成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数のレーダから得られたレーダビデオを合成する際に用いられるレーダビデオ合成装置であって、前記複数のレーダの各々からはビデオ信号、方位信号、及びトリガ信号を出力され、前記複数のレーダのうちの一つが基準レーダとされており、前記基準レーダを除く他のレーダの各々について前記ビデオ信号を前記方位信号に基づいて直交座標データに変換する第１の手段と、前記基準レーダからの方位信号に応じて前記直交座標データを極座標データに変換する第２の手段と、レーダ切換データに応じて前記基準レーダからのビデオ信号と前記極座標データとを選択的に出力ビデオ信号として出力し前記出力ビデオ信号と前記基準レーダからの方位信号及びトリガ信号とをレーダビデオ合成出力として送出する第３の手段とを有することを特徴とするレーダビデオ合成装置が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１を参照して、図示のレーダビデオ合成装置は、ビデオバッファ１、Ｓ／Ｄ変換回路２、トリガタイミング調整回路３、切換回路４、コンピュータ５、レーダ切換ＲＡＭ６、トリガ同期制御回路７、直交座標−極座標変換回路（ＸＹ−Ｒθ変換回路）８、Ａ／Ｄ変換回路９、Ｓ／Ｄ変換回路１０、トリガ同期制御回路１１、入力バッファ制御回路１２、入力バッファ１３、入力バッファ１４、極座標−直交座標変換回路（Ｒθ−ＸＹ変換回路）１５、画像メモリ１６、出力バッファ１７、出力バッファ１８、出力バッファ制御回路１９、及びＤ／Ａ変換回路２０を備えている。
【００１０】
図示の例では、レーダビデオ合成装置には二つのレーダＡ及びＢが接続されているものとする。そして、レーダＡ及びＢのアンテナはそれぞれ別の設置場所に設置され、互いに独立して、つまり、非同期状態で運用されている。図示の例では、レーダＡが基準とされ、後述するようにして、レーダＡを基準としてレーダＢの設置位置を補正して、アンテナの回転及び繰り返し周期を同期させる。
【００１１】
いま、レーダＡからはそれぞれビデオＡ１、方位Ａ２、及びトリガＡ３が出力され、レーダＢからはそれぞれビデオＢ１、方位Ｂ２、及びトリガＢ３が出力されている。
【００１２】
トリガＡ３、ビデオＡ１、及び方位Ａ２はそれぞれ図２（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）に示すタイミングでレーダビデオ合成装置に与えられており、ビデオＡ１はビデオバッファ１に一旦蓄積された後、切換回路４に供給される。方位Ａ２はＳ／Ｄ変換回路２によって第１のデジタル方位信号に変換されて、ＸＹ−Ｒθ変換回路８及びレーダ切換ＲＡＭ６に供給される。さらに、方位Ａ２は方位（基準方位）として出力される。トリガＡ３はトリガタイミング調整回路３及びトリガ同期制御回路７に供給されて、トリガタイミング調整回路３においてトリガＡ３はタイミング調整されてトリガ（基準トリガ）として出力される。このタイミング調整に当たっては、切換回路４の出力（ビデオ）とタイミングが一致するようにトリガＡ３の出力タイミングが調整させる。トリガ同期制御回路７ではトリガＡ３を受けてトリガＡ３に同期して第１のクロック信号を発生する。
【００１３】
トリガＢ３（図２（ｄ）参照）はトリガ同期制御回路１１へ与えられ、トリガ同期制御回路１１ではトリガＢ３に同期して第２のクロック信号を発生する。そして、この第２のクロック信号はＡ／Ｄ変換回路９及びＳ／Ｄ変換回路１０に与えられる。一方、ビデオＢ１（図２（ｅ）参照）はＡ／Ｄ変換回路９に与えられ、Ａ／Ｄ変換回路９では第２のクロック信号に応じてビデオＢ１をデジタルビデオに変換する。そして、このデジタルビデオは入力バッファ１３及び１４に与えられる。方位Ｂ２はＳ／Ｄ変換回路１０に与えられ、Ｓ／Ｄ変換回路１０では第２のクロック信号に応じて方位Ｂ２を第２のデジタル方位信号に変換する。そして、第２のデジタル方位信号は入力バッファ１３及び１４に与えられる。
【００１４】
図示のように、入力バッファ制御回路１２にはトリガＡ３に基づいたタイミング及び第２のクロック信号が与えられており、入力バッファ制御回路１２はトリガＡ３及び第２のクロック信号に基づいて入力バッファ１３及び１４を制御する。つまり、図２（ｆ）及び（ｇ）に示すように、第２のクロック信号、即ち、トリガＢ３のタイミングで、入力バッファ制御回路１２はデジタルビデオ及び第２のデジタル方位信号を交互に入力バッファ１３及び１４に書き込みデータとして書き込む。言い換えると、入力バッファ１３及び１４にはトリガＢ３に同期してレーダＡの繰り返し時間の長さ以内でデジタルビデオ及び第２の方位信号が交互に書き込まれることになる。この際、入力バッファ制御回路１２は画像メモリの書き込みタイミングでトリガＡ３に同期して入力バッファ１３及び１４から書き込みデータを読出しデータとして読み出し、Ｒθ−ＸＹ変換回路１５に与える。Ｒθ−ＸＹ変換回路１５では読出しデータを極座標（Ｒθ）から直交座標（ＸＹ）に変換して、画像メモリ１６に画像データとして記憶させる（図２（ｈ））。
【００１５】
画像メモリ１６の画像データは、ＸＹ−Ｒθ変換回路８に入力される。ＸＹ−Ｒθ変換回路８にはトリガ同期調整回路７からの第１のクロック信号が与えられるとともに、Ｓ／Ｄ変換回路２から第１のデジタル方位信号が与えられ、ＸＹ−Ｒθ変換回路８は第１のクロック信号のタイミングで第１のデジタル方位信号に応じて画像データをＸＹ−Ｒθ変換して変換画像データとして出力される（図２（ｉ））。
【００１６】
出力バッファ制御回路１９にはトリガ同期調整回路７からの第１のクロック信号が与えられており、出力バッファ制御回路１９では第１のクロック信号に応じて変換画像データを交互に出力バッファ１７及び１８に書き込む。つまり、出力バッファ制御回路１９はトリガＡ３に同期して画像メモリの読み出しタイミングで変換画像データを交互に出力バッファ１７及び１８に書き込む。この際、出力バッファ制御回路１９は第１のクロック信号に同期して出力バッファ１７及び１８から交互に変換画像データを読み出す（図２（ｊ）及び（ｋ））。出力バッファ１７及び１８から読み出された変換画像データはＤ／Ａ変換回路１７に与えられ、ここでＤ／Ａ変換されてアナログビデオとして切換回路４に供給される（図２（ｌ））。
【００１７】
ところで、コンピュータ５は、レーダＡ及びＢの切り換え範囲を決定しており、コンピュータ５はレーダＡ及びＢの切り換え範囲を示すレーダ切換データをレーダ切換ＲＡＭ６へ記憶させる（図３（ａ））。なお、レーダＡ及びＢのように２種類のレーダを切り換える際のレーダ切換データとして、例えば、レーダＡの場合には“１”、レーダＢの場合には“０”が用いられる。レーダ切換ＲＡＭ６に記憶されたレーダ切換データは、トリガ同期回路７からの第１のクロック信号及びＳ／Ｄ変換回路２からの第１のデジタル方位信号に同期して読み出され、切換回路４に与えられる。レーダ切換データが“１”であると、切換回路４ではレーダＡを選択し、レーダ切換データが“０”であると、レーダＢを選択する。つまり、レーダ切換データが“１”であると、切換回路４はビデオＡ１を選択して出力ビデオとして出力し、レーダ切換データが“０”であると、切換回路４はＤ／Ａ変換回路２０からアナログビデオを選択して出力ビデオとして出力する（図２（ｍ））。そして、レーダＡの方位Ａ２、トリガタイミング調整回路３からのトリガ、及び出力ビデオはレーダビデオ合成出力として出力されることになる（図２（ｎ））。
【００１８】
上述のようにして、レーダＡ及びＢのレーダビデオが極座標上で合成されて出力されることになる。つまり、図３（ｂ）に示すレーダＡのビデオと図３（ｃ）に示すレーダＢのビデオとが合成されて、図３（ｄ）に示すレーダビデオ合成出力が得られることになる。
【００１９】
このように、図１に示すレーダビデオ合成装置を用いると、例えば、図４に示すように、レーダＢがレーダＡと異なった設置位置（ｘ1 ，ｙ1 ）に配置されていても、一旦、ＸＹ（直交座標）に座標変換して、その後、レーダＡに合わせた中心位置からＲθ（極座標）変換すれば、実質的にレーダＢをレーダＡと同一のアンテナ回転トリガで同期させてビデオを出力することができ、レーダＡのビデオとレーダＢのビデオとを容易に合成することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、レーダアンテナの設置が異なり、しかもアンテナ間において電波の送信及びアンテナの回転が非同期であっても、合成レーダビデオ信号を生成することのできるので、例えば、艦船の後方が遮蔽されている際においても、この遮蔽を補うように他のレーダアンテナを配置すれば、全周漏れなく監視することができる。また、近距離においては距離分解のよいレーダ（パルス幅短）、遠距離においては距離分解能は劣っても遠くまで届く（パルス幅長、送信電力大）ような異なった特質のレーダビデオを合成すれば、近距離分解能がよくて遠距離まで見える等、両者の良い特質を生かした運用も可能となる。
【００２１】
そして、本発明では、一般的に使われているＰＰＩ方式等のレーダ指示機に複数レーダ合成ビデオを供給することができ、この結果、従来の装置も生かすこともできる。従って、安価にシステム構成ができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレーダビデオ合成装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すレーダビデオ合成装置おけるビデオ合成のタイミングを説明するための図である。
【図３】レーダビデオの切り換え及び合成を示す図である。
【図４】互いに設置位置が異なるレーダのビデオを合成した際のレーダビデオ合成出力を示す図である。
【符号の説明】
１  ビデオバッファ
２，１０  Ｓ／Ｄ変換回路
３  トリガタイミング調整回路
４  切換回路
５  コンピュータ
６  レーダ切換ＲＡＭ
７  トリガ同期制御回路
８  ＸＹ−Ｒθ変換回路
９  Ａ／Ｄ変換回路
１１  トリガ同期制御回路
１２  入力バッファ制御回路
１３，１４  入力バッファ
１５  Ｒθ−ＸＹ変換回路
１６  画像メモリ
１７，１８  出力バッファ
１９  出力バッファ制御回路
２０  Ｄ／Ａ変換回路
【図１】
0003990830.tif 000002
【図２】
0003990830.tif 000003
【図３】
0003990830.tif 000004
【図４】
0003990830.tif 000005