JP3130636B2 - Radar equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、極座標型式のデータを
直交座標型式に変換し表示器の画面上に表示させるレー
ダ装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a radar apparatus which converts polar coordinate type data into rectangular coordinate type data and displays the data on a display screen.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来から、船舶等にレーダ装置が搭載さ
れている。レーダ装置を船舶等に搭載する場合に、空中
線を船舶上の見晴らしの良い個所に設置し、これを水平
面内で回転させつつ周囲に電波を送信する。周囲に他船
等の物標が存在すると、この物標によって電波が反射さ
れ、反射波が空中線により受信される。空中線を１回転
させることにより得られる情報は、従って、周囲の情報
を極座標型式で示す情報に相当する。2. Description of the Related Art Conventionally, a radar device is mounted on a ship or the like. When a radar device is mounted on a ship or the like, an aerial is installed at a place with a good view on the ship, and the antenna is rotated in a horizontal plane to transmit radio waves to the surroundings. When a target such as another ship is present in the surroundings, radio waves are reflected by the target, and the reflected wave is received by the antenna. The information obtained by one rotation of the aerial is therefore equivalent to information indicating the surrounding information in polar coordinate format.

【０００３】図３には、一従来例に係るレーダ装置の構
成が示されている。この図に示される空中線１は、船舶
上の見晴らしの良い個所に設置され水平面内で回転され
る空中線である。ＣＰＵ回路１１は、送受機制御回路１
０に信号を与え、空中線１による送信を所定タイミング
で行わせる。空中線１が周囲からの反射波を受信し、そ
の結果受信信号を出力すると、この信号はＡ／Ｄ変換回
路２によってデジタルデータに変換され、スイープメモ
リ３上に格納される。スイープメモリ３上に格納される
データは、空中線１による１回の送受信（１スイープ）
によって得られるデータである。FIG. 3 shows the configuration of a radar apparatus according to a conventional example. The aerial 1 shown in this figure is an aerial that is installed at a place with a good view on a ship and is rotated in a horizontal plane. The CPU circuit 11 includes the transceiver control circuit 1
A signal is given to 0 to cause the antenna 1 to transmit at a predetermined timing. When the antenna 1 receives a reflected wave from the surroundings and as a result outputs a received signal, the signal is converted into digital data by the A / D conversion circuit 2 and stored on the sweep memory 3. The data stored in the sweep memory 3 is transmitted and received once by the antenna 1 (one sweep).
The data obtained by

【０００４】スイープメモリ３の後段には、座標変換回
路４を介してレーダ映像フレームメモリ５が接続されて
いる。レーダ映像フレームメモリ５は、ラスタスキャン
型のＣＲＴ表示器９の画面と対応した座標系、すなわち
直交座標型式でデータを格納するメモリである。座標変
換回路４は、送受信に要した時間（物標までの距離Ｒ）
及び空中線１の方位θに基づき書き込みアドレス（Ｘ，
Ｙ）を発生させ、スイープメモリ３に格納されているデ
ータを、極座標型式から直交座標型式に変換し、レーダ
映像フレームメモリ５に書き込む。これにより、極座標
から直交座標への座標変換が実行される。[0004] A radar video frame memory 5 is connected via a coordinate conversion circuit 4 to the subsequent stage of the sweep memory 3. The radar image frame memory 5 is a memory for storing data in a coordinate system corresponding to the screen of the raster scan type CRT display 9, that is, in a rectangular coordinate system. The coordinate conversion circuit 4 calculates the time required for transmission and reception (distance R to the target).
And the write address (X,
Y) is generated, the data stored in the sweep memory 3 is converted from the polar coordinate type to the rectangular coordinate type, and written into the radar video frame memory 5. As a result, coordinate conversion from polar coordinates to rectangular coordinates is performed.

【０００５】座標変換回路４は、このような座標変換を
行う際、角度信号制御回路７から現在の空中線１の方位
を示す信号を入力する。角度信号制御回路７は、空中線
１の回転に応じてパルス状のアンテナ回転信号を発生さ
せるアンテナ回転信号発生回路６に接続されており、角
度信号制御回路７における角度信号の生成は、アンテナ
回転信号に基づき行われる。また、角度信号制御回路７
は、ＣＰＵ回路１１によりその動作を制御される。When performing such coordinate conversion, the coordinate conversion circuit 4 inputs a signal indicating the current azimuth of the antenna 1 from the angle signal control circuit 7. The angle signal control circuit 7 is connected to an antenna rotation signal generation circuit 6 for generating a pulse-shaped antenna rotation signal in accordance with the rotation of the antenna 1, and the angle signal control circuit 7 generates the angle signal based on the antenna rotation signal. It is performed based on. Further, the angle signal control circuit 7
Is controlled by the CPU circuit 11.

【０００６】レーダ映像フレームメモリ５に書き込まれ
たデータは、Ｄ／Ａ変換回路８によりアナログ信号に変
換され、ＣＲＴ表示器９に供給される。その際、ＣＰＵ
回路１１は、グラフィック制御回路１２に指令を与え、
カーソル等のグラフィック画像を生成させる。この画像
は、データとしてグラフィックフレームメモリ１３に格
納され、レーダ映像フレームメモリ５に格納されている
データに係る映像と重畳するようＣＲＴ表示器９の画面
上に表示される。[0006] The data written in the radar video frame memory 5 is converted into an analog signal by a D / A conversion circuit 8 and supplied to a CRT display 9. At that time, CPU
The circuit 11 gives a command to the graphic control circuit 12,
A graphic image such as a cursor is generated. This image is stored in the graphic frame memory 13 as data, and is displayed on the screen of the CRT display 9 so as to be superimposed on the video relating to the data stored in the radar video frame memory 5.

【０００７】更に、この従来例では、レーダ映像多重書
き込み防止回路１４が設けられている。レーダ映像多重
書き込み防止回路１４は、座標変換回路４がレーダ映像
フレームメモリ５にデータを書き込む際、多重書き込み
となる場合にこの書き込みを禁止する回路である。例え
ば、座標変換回路４がスイープメモリ３上のデータをレ
ーダ映像の中心から周辺に向け座標変換して書き込む際
には、特に中心部近傍で多重書き込みが生じる。レーダ
映像多重書き込み防止回路１４は、座標変換回路４によ
って生成される書き込みアドレスが、前回のスイープに
係るデータを書き込む際に用いられたアドレスであるか
否かを判定し、その判定が成立した場合にはレーダ映像
フレームメモリ５へのデータの書き込みを禁止する。Further, in this conventional example, a radar video multiplex write protection circuit 14 is provided. The radar image multiplex writing prevention circuit 14 is a circuit for inhibiting the writing when the coordinate conversion circuit 4 writes data in the radar image frame memory 5 in case of multiplex writing. For example, when the coordinate conversion circuit 4 writes the data on the sweep memory 3 by performing coordinate conversion from the center of the radar image to the periphery and writes the data, multiplex writing occurs particularly in the vicinity of the center. The radar video multiplex write protection circuit 14 determines whether or not the write address generated by the coordinate conversion circuit 4 is the address used when writing the data related to the previous sweep, and when the determination is made. , Writing of data to the radar video frame memory 5 is prohibited.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置にお
いては、座標変換動作は、半径に沿って固定の座標変換
クロックで実行されていた。すなわち、レーダ映像の中
心部から周辺に向けスイープデータを書き込む際、当該
スイープに係る空中線方位の半径上を、中心付近は多重
アクセスとなるよう座標変換を行なっている。例えば、
次式に基づき書き込みアドレス（Ｘ，Ｙ）を発生させ
る。このようにすると、特にレーダ映像の周辺部におい
て、隣接するスイープの間でのデータの欠落、すなわち
抜けが防止され、好適なレーダ映像が表示されることと
なる。In the conventional radar device, the coordinate conversion operation is executed by a fixed coordinate conversion clock along the radius. That is, when sweep data is written from the center of the radar image to the periphery, coordinate conversion is performed on the radius of the antenna azimuth related to the sweep, so that multiple access is performed near the center. For example,
A write address (X, Y) is generated based on the following equation. In this way, especially in the peripheral portion of the radar image, loss of data between adjacent sweeps, that is, omission, is prevented, and a suitable radar image is displayed.

【０００９】Ｘ＝ＸＳ＋ＩＮＴ｛１／２×ＩＮＴ（２×
Ｒ×ｓｉｎθ）｝ Ｙ＝ＹＳ＋ＩＮＴ｛１／２×ＩＮＴ（２×Ｒ×ｃｏｓ
θ）｝ ただし、（ＸＳ，ＹＳ）は自船位置（中心点）、ＩＮＴ
は整数化関数である。X = XS + INT ｛1/2 × INT (2 ×
R × sin θ)｝ Y = YS + INT ｛1/2 × INT (2 × R × cos
θ)｝ where (XS, YS) is own ship position (center point), INT
Is an integer function.

【００１０】しかし、このような座標変換は、高速船舶
等のように高速の座標変換を行うことが必要なレーダ装
置では問題となる。従来の座標変換を行う場合、１スイ
ープに係るデータを座標変換するのに要する時間は、１
ドットのデータを書き込むのに要する時間×半径ドット
数×２で定まる。一方、空中線回転数の上限は、１スイ
ープに係るデータを座標変換するのに要する時間とアン
テナ回転信号の発生個数の積に反比例するから、１スイ
ープ変換時間が長いとアンテナを高速回転させる上で支
障となる。１スイープに要する座標変換時間を短くする
ためには、レーダ映像に係るデータを格納するフレーム
メモリへのアクセス時間を短縮する必要があるが、これ
はメモリの性能上ある程度の限界がある。一方、アンテ
ナ回転信号の発生個数を減らしてもアンテナ回転数を高
めることができるが、これは方位分解能の低下につなが
る。[0010] However, such coordinate conversion becomes a problem in a radar apparatus which needs to perform high-speed coordinate conversion such as a high-speed ship. When performing conventional coordinate transformation, the time required to perform coordinate transformation on data related to one sweep is 1
It is determined by the time required to write dot data × the number of radial dots × 2. On the other hand, the upper limit of the antenna rotation speed is inversely proportional to the product of the time required to perform coordinate conversion of data related to one sweep and the number of generated antenna rotation signals. It will be a hindrance. In order to shorten the coordinate conversion time required for one sweep, it is necessary to shorten the access time to a frame memory for storing data related to radar video, but this has a certain limit in the performance of the memory. On the other hand, although the number of antenna rotation signals generated can be reduced to increase the number of antenna rotations, this leads to a decrease in azimuth resolution.

【００１１】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、方位分解能を維持
しつつ１スイープに係るデータの座標変換に要する時間
を短縮することにより、空中線を高速回転させることを
可能にし、より高速船舶等に適したレーダ装置を提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has been made to reduce the time required for coordinate transformation of data for one sweep while maintaining the azimuth resolution, thereby reducing the aerial. It is an object of the present invention to provide a radar device that enables high-speed rotation and is more suitable for high-speed ships and the like.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のレーダ装置は、座標変換回路が、１
スイープにより得られたデータを前記メモリに書き込む
際、多重アクセスされる中心付近におけるメモリアクセ
ス回数が、中心付近から周辺部の点までの区間における
メモリアクセス回数の約半分となるよう、座標変換に際
しメモリへの多重アクセスするかどうかを多重書き込み
に係るアクセスが禁止されなくなる点を境として中心付
近と周辺部とで切り替えることで、座標変換に要する時
間を短縮することを特徴とする。In order to achieve such an object, a radar apparatus according to the present invention comprises:
When writing the data obtained by the sweep into the memory, the memory is used in the coordinate conversion so that the number of memory accesses near the center to be multiple-accessed is about half of the number of memory accesses in the section from the center to the peripheral point. multiple writing whether the multiple access to the
Centered around the point where access related to
By switching between near and peripheral portions, the time required for coordinate conversion is reduced.

【００１３】[0013]

【作用】本発明においては、中心部近傍でメモリへのア
クセス回数を約半分にして高速に座標変換が行われる。
従って、この部位では座標変換に要する時間がほぼ１／
２となり、従って、１スイープに係るデータを座標変換
するのに要する時間も短縮される。In the present invention, the number of accesses to the memory in the vicinity of the center is reduced to about half and the coordinate conversion is performed at high speed.
Therefore, the time required for coordinate conversion is almost 1 /
As a result, the time required for performing coordinate conversion on data relating to one sweep is also reduced.

【００１４】[0014]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図３に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example shown in FIG.

【００１５】図１には、本発明の一実施例に係るレーダ
装置の構成が示されている。この図に示される実施例
は、図３に示される従来例に更に座標変換クロック制御
回路１５を付加した構成である。座標変換クロック制御
回路１５は、レーダ映像多重書き込み防止回路１４によ
って多重書き込みが防止されているか否かにより、座標
変換回路４の動作を、“低速”か、“高速”か、を切り
替える回路である。この切り替えの手段として、座標変
換クロック制御回路１５は、座標変換回路４に供給する
座標変換クロックの周波数を変化させている。FIG. 1 shows the configuration of a radar apparatus according to one embodiment of the present invention. The embodiment shown in this figure has a configuration in which a coordinate conversion clock control circuit 15 is further added to the conventional example shown in FIG. The coordinate conversion clock control circuit 15 is a circuit for switching the operation of the coordinate conversion circuit 4 between “low speed” and “high speed” depending on whether or not multiple writing is prevented by the radar video multiple writing prevention circuit 14. . As a means for this switching, the coordinate conversion clock control circuit 15 changes the frequency of the coordinate conversion clock supplied to the coordinate conversion circuit 4.

【００１６】すなわち、本実施例では、図２（ｂ）に示
されるように、レーダ映像の中心に表示される自船位置
（ＸＳ，ＹＳ）から多重書き込みが禁止されなくなる点
（ＸＣ，ＹＣ）までは、座標変換クロックの周波数が高
く設定され、点（ＸＣ，ＹＣ）からレーダ映像の周辺部
の点（ＸＥ，ＹＥ）までの間は座標変換クロックの周波
数が低く設定される。例えば、（ＸＣ，ＹＣ）から（Ｘ
Ｅ，ＹＥ）までのクロック周波数を１とした場合、（Ｘ
Ｓ，ＹＳ）から（ＸＣ，ＹＣ）までのクロック周波数を
２とする。このようにすることにより、座標変換回路４
における座標変換動作は、多重書き込みが発生する中心
部近傍で高速となり、周辺部で低速となる。That is, in this embodiment, as shown in FIG. 2B, the point (XC, YC) at which the multiple writing is no longer prohibited from the own ship position (XS, YS) displayed at the center of the radar image. Up to the point, the frequency of the coordinate conversion clock is set high, and the frequency of the coordinate conversion clock is set low from the point (XC, YC) to the peripheral point (XE, YE) of the radar image. For example, (XC, YC) to (X
If the clock frequency up to E, YE) is 1, then (X
The clock frequency from (S, YS) to (XC, YC) is 2 . By like this, the coordinate transformation circuit 4
Is high in the vicinity of the center where multiple writing occurs, and low in the periphery.

【００１７】このように、本実施例によれば、多重書き
込みが発生している領域について座標変換動作が高速化
するため、１スイープデータの座標変換に要する時間が
短縮される。この結果、アンテナ回転信号の発生個数、
すなわち方位分解能を低下させることなく、空中線１の
回転数を高めることが可能となり、より高速船舶等に適
したレーダ装置が実現されることとなる。As described above, according to the present embodiment, the speed of the coordinate conversion operation is increased in the area where multiple writing occurs, so that the time required for the coordinate conversion of one sweep data is reduced. As a result, the number of generated antenna rotation signals,
That is, the rotation speed of the antenna 1 can be increased without lowering the azimuth resolution, and a radar device more suitable for a high-speed ship or the like is realized.

【００１８】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中心部近傍において座標変換動作を高速に行うようにし
たため、１スイープに係るデータの座標変換に要する時
間が短縮され、方位分解能を維持しつつ空中線を高速回
転させることが可能になる。As described above, according to the present invention ,
For that to perform the coordinate transformation operation at a high speed in the centered vicinity, reduces the time required for the coordinate transformation of data in accordance with one sweep, it is possible to high-speed rotation of the antenna while maintaining the lateral resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例に係るレーダ装置の構成を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a radar device according to an embodiment of the present invention.

【図２】この実施例の効果を示す図であり、図２（ａ）
は従来の座標変換方式を、図２（ｂ）は本実施例の座標
変換方式を、それぞれ示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the effect of this embodiment, and FIG.
FIG. 2B is a diagram illustrating a conventional coordinate conversion method, and FIG. 2B is a diagram illustrating a coordinate conversion method of the present embodiment.

【図３】一従来例に係るレーダ装置の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a radar device according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 空中線 ３ スイープメモリ ４ 座標変換回路 ５ レーダ映像フレームメモリ ９ ＣＲＴ表示器 １４ レーダ映像多重書き込み防止回路 １５ 座標変換クロック制御回路 （ＸＳ，ＹＳ） 自船位置 （ＸＣ，ＹＣ） 書き込みが禁止されなくなる点 （ＸＥ，ＹＥ） 座標変換動作の終了点 Reference Signs List 1 antenna 3 sweep memory 4 coordinate conversion circuit 5 radar video frame memory 9 CRT display 14 radar video multiplex writing prevention circuit 15 coordinate conversion clock control circuit (XS, YS) Own ship position (XC, YC) Point where writing is not prohibited (XE, YE) End point of coordinate conversion operation

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−103784（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−53184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−108680（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−20160（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−254883（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−44379（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−54982（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-103784 (JP, A) JP-A-64-53184 (JP, A) JP-A-57-108680 (JP, A) JP-A-60-20160 (JP, A) , A) JP-A-1-254883 (JP, A) JP-A-61-44379 (JP, A) JP-A-60-54982 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB G01S 7/00-7/42 G01S 13/00-13/95

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 表示器の画面と対応した直交座標系でデ
ータを格納するメモリと、極座標型式のデータが直交座
標型式のデータに変換されるよう書込みアドレスを発生
させつつ、１スイープにより得られたデータを中心点か
ら周辺に向け半径に沿い前記メモリに書込む座標変換回
路と、座標変換回路による前記メモリへのアクセスが同
一アドレスへの多重書き込みとなる場合に当該アクセス
による書き込みを禁止する多重書き込み防止回路と、を
備え、隣接するスイープ間でのデータの欠落防止のため
意図的に多重アクセスとなるよう座標変換を行うレーダ
装置において、 座標変換回路が、１スイープにより得られたデータを前
記メモリに書き込む際、多重アクセスされる中心付近に
おけるメモリアクセス回数が、中心付近から周辺部の点
までの区間におけるメモリアクセス回数の約半分となる
よう、座標変換に際しメモリへの多重アクセスするかど
うかを多重書き込みに係るアクセスが禁止されなくなる
点を境として中心付近と周辺部とで切り替えることで、
座標変換に要する時間を短縮することを特徴とするレー
ダ装置。1. A memory for storing data in a rectangular coordinate system corresponding to a screen of a display, and a sweep obtained while generating a write address so that polar coordinate type data is converted into rectangular coordinate type data. A coordinate conversion circuit that writes the data along the radius from the center point to the periphery along the radius, and access to the memory by the coordinate conversion circuit is the same.
Access when multiple writes to one address
And a multiplex writing prevention circuit for prohibiting writing by the above-described method, and performing coordinate conversion intentionally so as to perform multiplex access in order to prevent data loss between adjacent sweeps. When the obtained data is written to the memory, the number of memory accesses in the vicinity of the center where multiple accesses are performed is about half of the number of memory accesses in the section from the vicinity of the center to the point of the peripheral part, so that the number of times of memory access to the memory is Whether to perform multiple access will no longer be prohibited
By switching between the vicinity of the center and the periphery around the point ,
A radar device for reducing the time required for coordinate conversion.