JPH0479546B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は山や建物等のクラツタを消去し、航
空機等の点目標を探知するレーダ捜索装置の改良
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のレーダ探索装置は探索レーダの受信ビデ
オ信号をPPI表示器に表示し、操作者がトラツク
ボール等でPPI表示器上の目標にマーカを重ね、
その位置を目標位置（Ｒ、θ）信号として送出し
ていた。

第６図は従来のこの種装置の構成の１例を示す
図であつて、１は捜索レーダ、２は送信パルス信
号、３は受信ビデオ信号、４はベアリングアンテ
ナ角度信号、５はPPI表示器、６はトラツクボー
ル、７Ａは目標位置（Ｒ、θ）信号、７Ｂはマク
イジシヨン信号である。

第６図において、捜索レーダ１はベアリング方
向に一定回転しており、その回転角度をベアリン
グアンテナ角度信号４として送出しながら、電磁
波を放射し、同時に送信パルス信号２を送出す
る。

目標からの反射電磁波は捜索レーダ１から受信
ビデオ信号３として送出され、PPI表示器５に表
示される。捜査者はPPI表示器５のCRT面上で目
標とクラツタを識別し、トラツクボール６で目標
を指示し、トラツクボールの出力を目標位置
（Ｒ、θ）信号７Ａ及び、目標を指示したことを
意味するリレー接点等の信号をアクイジシヨン信
号７Ｂとして、追尾レーダ等の他機器に送出す
る。

第７図は、送信パルス信号２と受信ビデオ信号
３との関係を示す１例であつて、８は目標エコー
１、９はクラツタエコー１である。

第７図において、送信パルス信号２のタイミン
グで捜索レーダ１から電磁波を放射する。航空機
等の点目標で反射された電磁波は送信パルス信号
２とほぼ同じパルス幅の目標エコー１８として得
られる。また山、大きな建物等で反射された電磁
波は、送信パルス信号２よりも大きなパルス幅の
クラツタエコー１９として得られる。

第８図は第６図に示す従来のレーダ捜索装置
のPPI表示器５上の１表示例を示す図であつて、
１０はPPI表示例、１１は目標エコー２、１２は
クラツタエコー２、１３は目標指示マーカであ
る。

第８図において、航空機等の点目標は送信パル
ス信号２のパルス幅とほぼ同じパルス幅の目標エ
コー１８及び、目標エコー２１１として表示され
る。また山等のクラツタは送信パルス信号２のパ
ルス幅より大きなパルス幅のクラツタエコー１
９、クラツタエコー２１２として表示される。ま
た、一般的には、反射面積は点目標よりもクラツ
タの方が大きいため、クラツタの振幅も大きい。
操作者はトラツクボール６を操作して、目標エコ
ー１８の上に目標指示マーカ１３を重ね、その位
置のトラツクボール６の出力を目標位置（Ｒ、
θ）信号７Ａとして送出する。

また、同時に目標を指示したことを意味するア
クイジシヨン信号７Ｂを送出する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の装置においては、操作者が
PPI表示器のCRT面上で航空機等の点目標を探知
し、目標位置（Ｒ、θ）信号を送出する事は、操
作者の熟練及び繁雑な操作を要していた。また、
捜索レーダの周囲が複雑な場合はクラツタが多い
ため目標を短資しにくい、といつた問題があつ
た。

この発明は、受信ビデオ信号の面積を計測し、
クラツタ等の面積の大きな受信ビデオ信号を除去
し、航空機等の面積の小さい受信ビデオ信号のみ
検出し、その位置を自動的に検出することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上述の問題点を解決するために、
受信ビデオ信号を２次元の画像として扱い、同一
の受信ビデオ信号の塊りに対して領域番号を付与
する手段と、領域番号毎の面積を測定する手段
と、領域毎の目標の位置（角度及び距離）を測定
する手段と、面積の小さい領域の目標位置を検出
する手段とを用いたものである。

〔作用〕

この発明に係る装置においては、受信ビデオ信
号を２値化して２値ビデオ信号を生成し、２次元
配列の２値ビデオ信号に対して領域番号を付与
し、領域番号毎の面積及び、位置（角度、距離）
を計測する。計測された領域番号毎の面積によつ
て、面積の大きな目標位置（角度、距離）を無効
にし、面積の小さに目標位置（角度、距離）を有
効とし、有効な目標位置（角度、距離）を検出す
ることによつて、航空機等の点目標を自動的に検
出する。

〔実施例〕

第２図は、第８図に示す表示例を２値化した時
のビデオ配列例を説明するための図であつて、１
４は２値ビデオ配列例、１５は画素である。

第２図において、画素１５の横方向の大きさは
１レンジビンに相当し、縦はレーダの送信周期に
相当する。第８図に示す表示例を２値化すると第
２図に示すような画素配列となる。

第３図は第１図に示す領域番号付与回路２５の
動作を概略を説明するための図であつて、第３図
ａは領域検出窓を説明するための図、第３図ｂは
領域番号記憶レジスタ列を説明するための図であ
つて、１６は領域検出窓、１７は領域番号記憶レ
ジスタ列である。

領域検出窓１６において、Ａはこれらか領域番
号を付与される画素の位置にあり、これに隣接し
既に領域番号が付与された画素の位置にＢ、Ｃ、
Ｄ、Ｅがある。また、距離方向の画素幅をｍ画素
とすると、既に領域番号が付与された画素の領域
番号は、領域番号記憶用レジスタ列１７によつて
過去ｍ＋１画素分にわたつて記憶されている。
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの位置にある２値ビデオの値
を各々、Ｆ(A)、Ｆ(B)、Ｆ(C)、Ｆ(D)、Ｆ(E)とし、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの位置にある画素の領域番号を示
す領域記憶レジスタ列１７の内容を各々Ｒ(1)、Ｒ
（ｍ−１）、Ｒ（ｍ）、Ｒ（ｍ＋１）とし、さらにＡ
の位置にある画素の領域番号をＮとすると、領域
番号付けの理論は下記の(1)〜(9)式で表現される。

Ｆ(A)＝０→Ｎ＝０ ……(1) Ｆ(A)＝１、Ｆ(B)＝Ｆ(C)＝Ｆ(D)＝Ｆ(E) ＝０→Ｎ＝ｋ ……(2) 但し、ｋは領域番号記憶レジスタ列１７に記憶
されていない領域番号のうちで最小の自然数。

Ｆ(A)＝Ｆ(B)＝１、Ｆ(C)＝Ｆ(D)＝Ｆ(E) ＝０→Ｎ＝Ｒ(1) ……(3) Ｆ(A)＝Ｆ(E)＝１、Ｆ(C)＝Ｆ(D) ＝０→Ｎ＝Ｒ（ｍ＋１） ……(4) Ｆ(A)＝Ｆ(D)＝１、Ｆ(C)＝０→Ｎ＝Ｒ（ｍ） ……(5) Ｆ(A)＝Ｆ(C)＝１、Ｆ(B)＝Ｆ(D)＝Ｆ(E) ＝０→Ｎ＝Ｒ（ｍ−１） ……(6) Ｆ(A)＝Ｆ(C)＝Ｆ(D)＝１、 →Ｎ ＝Ｒ（ｍ−１） ……(7) Ｆ(A)＝Ｆ(C)＝Ｆ(E)＝１、Ｆ(D)＝０→Ｎ ＝Ｒ（ｍ−１）、Ｒ（ｍ＋１）＝Ｒ（ｍ−１）
……(8) Ｆ(A)＝Ｆ(B)＝Ｆ(C)＝１、Ｆ(D)＝Ｒ(E)＝０→Ｎ ＝Ｒ（ｍ−１）、Ｒ(1)＝Ｒ（ｍ−１）……(9) したがつて、領域検出窓１６でスキヤンするこ
とにより、２値ビデオが連結している部分は同一
の領域番号が付与される。

第４図は第２図の２値ビデオ配列列１４を入力
した時に第１図に示す領域番号付与回路２５の出
力の概略を説明するための図であつて、１８は領
域番号付与例、１９は領域番号１、２０は領域番
号２、２１は領域番号３、２２は領域番号４であ
る。第１図に示す２値ビデオ信号２４は第２図に
示す２値ビデオ配列例１４に相当し、２値ビデオ
配列例１４を領域番号付与回路２５に入力する
と、(1)式〜(9)式によつて目標エコー１８は領域番
号２２０、クラツタエコー１９は領域番号１１
９、目標エコー２１１は領域番号４２２、クラツ
タエコー２１２は領域番号３２１として出力され
る。なお、上端と下端のクラツタエコー２１２
は、第６図に示す捜索レーダ１がベアリング方向
にエンドレスで回転しているため結合したビデオ
信号と入力されるため、第４図に示すように同一
の領域番号３２１が付与される。

第１図はこの発明の１実施例を示すものであつ
て、２３は２値化回路、２３Ａは閾値、２４は２
値ビデオ信号、２５は領域番号付与回路、２６は
領域番号信号、２７は重心点検出回路、２８は面
積計測回路、２９は遅延回路、３０は遅延領域番
号信号、３１は領域面積信号、３２は領域重心点
（Ｒ、θ）信号、３３は目標判定回路である。

第１図において、捜索レーダ１、送信パルス信
号２、受信ビデオ信号３、ベアリングアンテナ角
度信号４、PPI表示器５の動作は第６図と同様で
あり説明を省略する。

２値化回路２３は受信ビデオ信号３が閾値２３
Ａ以下の時「０」、それ以外の時は「１」とする
２値ビデオ信号２４を生成する。領域番号付与回
路２５は、第７図に示すように送信パルス毎の受
信ビデオ有効期間の間(1)〜(9)式に従つて１画素毎
に領域番号を付与し、領域番号信号２６を生成す
る。面積計測回路２８は１画素毎に領域番号信号
２６が「０」以外の時に、該当する領域番号の面
積を「１」増加させ格納する。重心点検出回路２
７は領域番号信号２６が「０」以外の時に該当す
る領域番号の重心点位置（Ｒ、θ）に(10)式により
求め格納する。

Th：閾値 Ｐ（Ｒ、θ）：画素（Ｒ、θ）の受信ビデオ振幅 ２値ビデオ信号＝０の時 Ｋ＝０ ２値ビデオ信号＝１の時 Ｋ＝１ 遅延回路２９は領域番号２６をTdだけ遅延し、
遅延領域番号信号３０を送出する。なお、遅延時
間Tdは（11）式を満足する必要がある。ただし、
Tdは捜索レーダ１の送信繰返し時間の整数倍と
する。

Td＞θB／θ・Ｂ ……（11） θB：捜索レーダのベアリング方向の送信ビー
ム幅 θ・Ｂ：捜索レーダのベアリング方向の回転速度 また、前述の面積計測回路２８は遅延領域番号
信号３０をアドレスとして、該当する領域番号の
面積を領域面積信号３１として送出する。同様に
して、重心点検出回路２７は遅延領域番号信号３
０をアドレスとした、重心点位置（Ｒ、θ）を領
域重鎮点（Ｒ、θ）信号３２として送出する。

目標判定回路３３は領域面積信号３１と領域重
心点（Ｒ、θ）信号３２を受け、領域面積信号３
１が基準値よりも大きい時は領域重心点（Ｒ、
θ）信号３２を無効とする。基準値よりも領域面
積信号３１が小さい時に領域重心点（Ｒ、θ）信
号３２を有効とし、目標位置（Ｒ、θ）信号７Ａ
として送出する。また、同時に目標を検出したこ
とを意味するアクイジシヨン信号７Ｂも送出す
る。

第５図は第１図における目標位置（Ｒ、θ）信
号７Ａを説明するための図であつて、３４は目標
１位置（Ｒ、θ）信号、３５は目標２位置（Ｒ，
θ）信号である。第１図の２値ビデオ信号２４が
第２図に示されるような出力の場合は、第４図の
ような領域番号が付与され、面積の大きな領域番
号１１９及び、領域番号３２１が抑圧され、目標
１位置（Ｒ、θ）信号３４及び、目標２位置
（Ｒ、θ）信号３５が目標位置（Ｒ、θ）信号７
Ａとして検出され、PPI表示器５及び追尾レーダ
等の他の機器に送出される。PPI表示器５は目標
位置（Ｒ、θ）信号７Ａを受け、CRT面上の対
応した位置に目標指示マーク１３を表示する。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば山や建物等のク
ラツタを抑圧し、航空機等の点目標を自動的に検
出できるため、目標の検知時間の短縮、操作者の
負荷の軽減に大きく寄与することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による１実施例の構成を示す
図、第２図はビデオ配列の１例を示す図、第３図
は領域番号付与回路の動作概略を説明するための
図、第４図は領域番号付与回路の出力の概略を説
明するための図、第５図は、目標位置（Ｒ、θ）
信号の概略を示す図、第６図は、従来の装置の構
成を示す図、第７図は、送信パルス信号と受信ビ
デオ信号の関係を示す図、第８図は第６図に示す
従来のレーダ捜索装置のPPI表示器上の表示例を
示す図であつて、１は捜索レーダ、７Ａは目標位
置（Ｒ、θ）信号、２３は２値化回路、２３ａは
閾値、２５は領域番号付与回路、２７は重心点検
出回路、２８は面積計測回路、２９は遅延回路、
３３は目標判定回路である。なお、図中、同一あ
るいは相当する部分には、同一符号を付して示し
てある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 航空機等の目標物体からの反射による受信ビ
   デオ信号を得るための捜索レーダと、この捜索レ
   ーダの受信ビデオ信号を２値化する２値化回路
   と、この２値化回路の２値ビデオ信号に領域番号
   を付与する領域番号付与回路と、この領域番号付
   与回路の領域番号毎に、面積（画素数）を計測す
   る面積計測回路と、前記領域番号付与回路の領域
   番号毎の受信ビデオ信号と前記２値化回路を閾値
   との差のビデオ振幅の重心点位置を検出する重心
   点検出回路と、前記領域番号付与回路の領域番号
   信号を遅延する遅延回路と、この遅延回路出力の
   遅延領域番号信号毎の面積に応じて、前記重心点
   検出回路の重心点位置を有効又は無効と判定する
   目標判定回路と、この目標判定回路の有効な重心
   点位置を目標位置信号として送出する手段とを備
   えたことを特徴とするレーダ捜索装置。