JP2013124912A

JP2013124912A - レーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラム

Info

Publication number: JP2013124912A
Application number: JP2011273347A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Terao; 壽寺尾
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2013-06-24

Abstract

【課題】遠方の角度分解能を向上すること。
【解決手段】本実施形態に係るレーダ装置は、目標からのレーダ波を受信して第１レーダ画像を取得するレーダ装置１１と、他機で取得された前記目標に関する第２レーダ画像を受信する画像入力通信装置１２と、前記第１レーダ画像と前記第２レーダ画像の各画素値を合成する画像合成装置１３と、前記画像合成装置１３により合成された画像を表示する表示器１４とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、航空機等に搭載されるレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムに関する。

レーダ装置は、電波を発射し、その反射波を捉えることにより遠方にある目標を探知し、目標までの距離と方位を測定することができる。しかしながら、距離が遠くなるほど角度分解能が劣化するため、遠方に存在する高速移動目標やレーダ反射断面積の小さい目標の探知精度が低くなるという問題がある。

特開２００４−８５９４６号公報

本実施形態の目的は、遠方の角度分解能を向上することができるレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムを提供することにある。

本実施形態に係るレーダ情報処理装置は、目標からのレーダ波を受信して第１レーダ画像を取得する取得手段と、他機で取得された前記目標に関する第２レーダ画像を受信する受信手段と、前記第１レーダ画像と前記第２レーダ画像の各画素値を合成する合成手段と、前記合成手段により合成された画像を表示する表示手段とを具備するものである。

また、本実施形態に係るレーダ情報処理プログラムは、コンピュータに、目標からのレーダ波を受信して第１レーダ画像を取得する取得処理と、他機で取得された前記目標に関する第２レーダ画像を受信する受信処理と、前記第１レーダ画像と前記第２レーダ画像の各画素値を合成する合成処理と、前記合成手段により合成された画像を表示する表示処理とを実行させるものである。

本実施形態に係るレーダ情報処理装置の構成を示すブロック図。本実施形態の動作概念を示す図。本実施形態の画像表示例と従来の画像表示例を示す図。潜在確度の場合の画像表示例を示す図。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係るレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムを説明する。
図１は、本実施形態に係るレーダ情報処理装置の構成を示すブロック図である。自機１００に搭載されるレーダ情報処理装置は、レーダ装置１１、画像入力通信装置１２、画像合成装置１３、および表示器１４を備える。他機２００には、レーダ装置２１、および画像出力通信装置２２が設けられる。

図２は、本実施形態の動作概念図である。自機１００のレーダ装置１１は、自ら電波を発射し、目標からの反射波を受信してレーダ画像（第１レーダ画像）を取得する。また、他機２００のレーダ装置２１は、自機１００と異なる方向から上記目標に向け自ら電波を発射し、目標からの反射波を受信してレーダ画像（第２レーダ画像）を取得する。自機１００と他機２００との間はデータリンク等で接続されており、他機２００の画像出力通信装置２２から送信される上記目標に関する第２レーダ画像は、自機１００の画像入力通信装置１２により受信される。

画像合成装置１３は、第１レーダ画像と第２レーダ画像の各画素値を加算合成する。図３（ａ）は本実施形態の画像表示例、図３（ｂ）は従来の画像表示例を示す。図３（ｂ）のように角度分解能が悪い目標でも、複数の機体から得られたレーダ画像を重畳することで角度分解能を向上することができる。画像合成装置１３により出力される合成画像を自機１００のＭＰＤ（Multi Purpose Display）等の表示器に表示する。

以上述べたように、本実施形態では、他機からのレーダ画像を自機の表示器に自機のレーダ画像と合成表示し、別方向からのレーダ情報を利用することで角度分解能の向上を図ることができる。操縦士は、画像として確認できるので周囲状況の把握がより容易になる。レーダ画像のみを送信することにより安価に実現することができる。

なお、画像合成装置１３による合成処理は、以下のように変形することができる。

（変形例１）
画像合成装置１３は、第１レーダ画像と第２レーダ画像の各画素値に互いに異なる色を付加して合成するようにする。このようにすると、自機と他機で取得されたレーダ画像の識別が容易になる。

（変形例２）
画像合成装置１３は、第１レーダ画像の各画素値を所定の値や所定の割合等で重み付けした後に第２レーダ画像と合成する。このようにすると、操縦士は自機と他機で取得されたレーダ画像部分の容易に識別することができる。

（変形例３）
画像合成装置１３は、第１レーダ画像の各画素値から第２レーダ画像の各画素値を反転した値を差し引くようにする。このようにすることで、目標のみが顕著に表示されるため、操縦士はさらに容易に目標を把握することが可能となる。

（変形例４）
また、加算合成する情報はレーダ画像の画素輝度のみに限らず、受信強度、潜在確度、データ信頼度に拡張可能である。図４に潜在確度の場合の画像表示例を示す。潜在圏表示で色が濃い領域（斜線パターン部分）が潜在確度が高いものとする。センサの探知データベクトル（観測値ベクトル）をｘｉ、誤差共分散行列をＰｉとし、２つの（ｉ＝１，２）データ融合を行う場合、データ融合後の航跡ベクトルｘと誤差共分散行列Ｐの理論値は、以下の式で表すことができる。

両方の探知データに共通しない誤差が小さくなり、探知精度を向上することが可能である。

なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００…自機、２００…他機、１１…レーダ装置、１２…画像入力通信装置、１３…画像合成装置、１４…表示器、２１…レーダ装置、２２…画像出力通信装置。

Claims

目標からのレーダ波を受信して第１レーダ画像を取得する取得手段と、
他機で取得された前記目標に関する第２レーダ画像を受信する受信手段と、
前記第１レーダ画像と前記第２レーダ画像の各画素値を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された画像を表示する表示手段と
を具備することを特徴とするレーダ情報処理装置。
前記合成手段は、前記第１レーダ画像と前記第２レーダ画像の各画素値に互いに異なる色を付加して合成することを特徴とする請求項１に記載のレーダ情報処理装置。
前記合成手段は、前記第１レーダ画像の各画素値を重み付けした後に前記第２レーダ画像と合成することを特徴とする請求項１に記載のレーダ情報処理装置。
前記合成手段は、前記第１レーダ画像の各画素値から前記第２レーダ画像の各画素値を反転した値を差し引くことを特徴とする請求項１に記載のレーダ情報処理装置。
コンピュータに、
目標からのレーダ波を受信して第１レーダ画像を取得する取得処理と、
他機で取得された前記目標に関する第２レーダ画像を受信する受信処理と、
前記第１レーダ画像と前記第２レーダ画像の各画素値を合成する合成処理と、
前記合成手段により合成された画像を表示する表示処理と
を実行させることを特徴とするレーダ情報処理プログラム。
前記合成処理において、前記第１レーダ画像と前記第２レーダ画像の各画素値に互いに異なる色を付加して合成することを特徴とする請求項５に記載のレーダ情報処理プログラム。
前記合成処理において、前記第１レーダ画像の各画素値を重み付けした後に前記第２レーダ画像と合成することを特徴とする請求項５に記載のレーダ情報処理プログラム。
前記合成処理において、前記第１レーダ画像の各画素値から前記第２レーダ画像の各画素値を反転した値を差し引くことを特徴とする請求項５に記載のレーダ情報処理プログラム。