JPH06214009A - レーダ電波受信装置及びレーダ電波受信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 船舶間のレーダ電波の干渉を防止するととも
に、レーダ装置の寿命を長くすることである。 【構成】 空中線２、送信機９および受信機１０を有し
てなる船舶のレーダ電波送受信装置１において、上記送
信機より空中線を介して送信して戻ってきた電波に基づ
いて他船の少なくとも位置、方位、距離を計測する一
方、他船が送信するレーダ電波の少なくとも周波数、方
向、パルス繰り返し周波数を計測する計測処理回路１４
と、上記送信機を断とすることができる送信停止スイッ
チ８と、上記計測処理回路よりのデータに基づいて上記
空中線を他船側に向ける一方、他船からのレーダ電波に
基づく上記計測処理回路よりのデータを処理して、自船
からレーダ電波を出すことなく自船を中心としたレーダ
映像を映し出す処理回路１２とを具備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶のレーダ電波送受
信装置に関し、特に複数の船舶が比較的近接して存在し
ている場合に、他方の船からのレーダ電波を利用するこ
とにより、自船がレーダ電波を出すことなく、自己がレ
ーダ電波を出したのとほぼ同様の映像を作り出すように
した船舶のレーダ電波送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、船舶はそれぞれ空中線、送信
機、受信機を有するレーダ装置を搭載しており、そのレ
ーダ装置から電波を送信する一方、他の船舶、陸地等の
物体に当たって戻ってきた電波を受信して、その物体の
方向と位置を測定し、ブラウン管などに映像を映し出
し、安全を確認しつつ航行していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、船舶の
航行中、同地域に他の船舶が存在しているような場合、
それぞれの船舶が同じ周波数帯のレーダ装置を使用する
と、お互いのレーダ電波が干渉することにより、ブラウ
ン管の映像が非常に見にくくなる。その結果、却って、
他の船舶や陸地などを正確に探知することが阻害され、
安全な航行に支障を来たす虞があった。

【０００４】そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点
に鑑み、船舶間のレーダ電波の干渉を防止することがで
きるとともに、他船のレーダ電波を利用することにより
自船のレーダ装置の寿命を長くすることができる船舶の
レーダ電波送受信装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、移動体
に備えられるレーダ電波受信装置において、前記移動体
とは異なる他移動体の出すレーダ電波を受信する空中線
と、該空中線にて受信したレーダ電波の周波数、方向、
及びパルス繰り返し周波数を計測データとして計測する
計測処理手段と、該計測データに基づいて上記空中線を
前記他移動体側に向ける制御、及び該制御の後に得られ
た前記計測データに基づいて自己移動体を中心としたレ
ーダ映像を得る処理手段とを、備えたことを特徴とする
レーダ電波受信装置が得られる。

【０００６】また、本発明によれば、自己の船の運行に
関する自己運行データを生成する自己運行データ生成過
程と、前記自己の船からの自己のレーダ電波を、他のレ
ーダ電波を送出する他船に、空中線を介して送信する自
己レーダ電波送出過程と、前記他船から輻射された前記
自己のレーダ電波を前記空中線で受信して、前記他船の
運行に関する他船運行データを生成する他船運行データ
計測過程と、前記他船運行データに基づいて、前記空中
線を前記他船に対応する方向に向ける空中線方位変更過
程と、前記他のレーダ電波を前記空中線で受けて、当該
他のレーダ電波に関するレーダ情報を計測するレーダ情
報計測過程と、前記運行データと前記レーダ情報とに基
づいて、前記空中線による前記他のレーダ電波を受信す
るタイミングを、前記空中線により前記自己のレーダ電
波を受信したように変更する受信タイミング変更過程と
を有し、前記他のレーダ電波を前記自己のレーダ電波と
同様に利用することを特徴とするレーダ電波受信方法が
得られる。

【０００７】また、本発明によれば、自己の船（Ａ）の
運行に関する自己運行データを生成する自己運行データ
生成装置（２３）と、前記自己の船からの自己のレーダ
電波を、他のレーダ電波を送出する他船（Ｂ）に、空中
線（２）を介して送信する自己レーダ送信機（６、７、
９）と、前記他船から輻射された前記自己のレーダ電波
を前記空中線で受信して、前記他船の運行に関する他船
運行データを生成する他船運行データ計測手段（１１、
１２、１４）と、前記他船運行データに基づいて、前記
空中線を前記他船に対応する方向に向ける空中線方位設
定手段（３、４、５）と、前記他のレーダ電波を前記空
中線で受けて、当該他のレーダ電波に関するレーダ情報
を計測するレーダ情報計測手段（１４、２４）と、前記
運行データと前記レーダ情報とに基づいて、前記空中線
による前記他のレーダ電波を受信するタイミングを、前
記空中線により前記自己のレーダ電波を受信したように
変更する受信タイミング変更手段（１４、１２）とを有
し、前記他のレーダ電波を前記自己のレーダ電波と同様
に利用することを特徴とするレーダ電波受信装置が得ら
れる。

【０００８】また、本発明によれば、前記レーダ電波受
信装置において、前記他船運行データは、前記他船の位
置、方位、速度、進行方向、及び前記自己の船との距離
を含むことを特徴とするレーダ電波受信装置が得られ
る。

【０００９】また、本発明によれば、前記レーダ電波受
信装置において、前記レーダ情報は、前記他のレーダ電
波の送信パルス繰り返し時間、パルス幅、空中線回転速
度、送信周波数、基準送信方位通過時刻を含むことを特
徴とするレーダ電波受信装置が得られる。

【００１０】また、本発明によれば、前記レーダ電波受
信装置において、前記受信タイミング変更手段により変
更された他のレーダ電波を受信するタイミングに基づい
て、前記他船が得ている映像と同様な映像を映し出すレ
ーダ映像部（１３）を設けたことを特徴とするレーダ電
波受信装置が得られる。

【００１１】また、本発明によれば、前記レーダ電波受
信装置において、前記他船運行データに基づいて、前記
自己レーダ送信機の作動を断とする送信停止スイッチ
（８）を設けたことを特徴とするレーダ電波受信装置が
得られる。

【００１２】換言すれば、本発明は空中線、送信機およ
び受信機を有してなる船舶のレーダ電波送受信システム
において、上記送信機より空中線を介して送信して戻っ
てきた電波に基づいて他船の少なくとも位置、方位、距
離を計測する一方、他船が送信するレーダ電波の少なく
とも周波数、方向、パルス繰り返し周波数を計測する計
測処理回路と、上記送信機を断とすることができる送信
停止スイッチと、上記計測処理回路よりのデータに基づ
いて上記空中線を他船側に向ける一方、他船からのレー
ダ電波に基づく上記計測処理回路よりのデータを処理し
て、自船からレーダ電波を出すことなく自船を中心とし
たレーダ映像を映し出す処理回路とを具備してなるもの
である。

【００１３】

【作用】レーダ電波を出す他の船舶の位置とアンテナの
方位、送信パルス繰り返し等の情報と自船の位置とを予
め認知することにより、物標に当たって反射してくるレ
ーダ電波を受ければ、自船から電波を送信しなくても、
あたかも自船がレーダ電波を出しているような映像を発
生させることができる。

【００１４】レーダ電波を出す他船の位置、送信アンテ
ナ方位、空中線回転数、送信周波数、及び送信パルス繰
り返し周波数を計測した後、このレーダ電波が受信でき
るように、自分のレーダのアンテナ方位、受信タイミン
グを相手のレーダ装置の時間関係に合わせ、あたかも自
船から出した電波の映像と等価になるように処理をした
後、ＰＰＩ（極座標）表示をする。これにより、自船か
らレーダ電波を出さなくてもＰＰＩ（極座標）映像が得
られる。

【００１５】先ず、レーダ装置を搭載しており、レーダ
電波を出している近隣の他の船舶を、自船からレーダ電
波を出すことによって見つける。他船のレーダ周波数が
自船のレーダ受信機で受信ができる場合に、他船の位置
および距離、速度、方向レーダ電波の送信方向、レーダ
の送信周波数、送信タイミング、送信繰り返し回数、送
信パルス幅、基準方位時間、及び空中線回転速度等を航
法装置で得られた自船の緯度、経度や速度を基に計測す
る。

【００１６】計測した結果、自船の位置から見たタイミ
ングに換算して画面の位置、自船の空中線の方向、回転
速度、反射パルスの描画スタート位置等を計算する。こ
の計測結果に基づいて、自船のレーダ受信機のタイミン
グを設定する。次に、他船が出した電波の反射波が効率
よく受信できるように計算した方向に空中線を向ける。
これによって受信した信号を、計測した結果に照合しな
がら自船の位置に換算してＰＰＩ（極座標）表示のレー
ダ画像を映し出す。

【００１７】この映像は、観測距離範囲に比較して相手
のレーダが充分近い距離の場合、目標から帰ってくるレ
ーダ反射電力は自分と相手とでは、あまり違わないた
め、相手のレーダが映し出しているのとほぼ同様の映像
を得ることができる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明に係る船舶のレーダ電波送受信
装置の一実施例について図面を参照して説明する。

【００１９】図１において、符号１はＡ船に搭載された
レーダ電波送受信装置を示す。このレーダ電波送受信装
置１において、送信トリガ発生回路７によって発生した
パルスは、可変送信タイミング回路６によって自船の送
信に適したタイミングに設定され、送信停止スイッチ８
を「接」として経由し、レーダ送信機９にトリガを与え
ることにより送信される。送信電波は空中線２により輻
射される。その電波の輻射方向は空中線方位データ発生
回路３によって規定される。この電波により目標のＢ船
を見つける。

【００２０】目標のＢ船からのレーダ反射電波は、レー
ダ受信機１０を経由して受信タイミング可変回路１１に
より装置にあったタイミングに合わせ、これを処理回路
１２によって処理した後、レーダ映像表示回路にてレー
ダ映像１３を得る。

【００２１】計測処理回路１４によりＢ船の位置、方
位、自分との距離、速度、及び進行方向等を計測する。
これらのデータを求めた後、空中線方位設定回路５にＢ
船の方位データを与え、空中線駆動モータ４により空中
線２をＢ船に向ける。空中線２がＢ船に向けられたこと
がレーダ映像１３によって確認された後、送信停止スイ
ッチ８を「断」とし、レーダ受信機１０により受信した
Ｂ船の電波の送信パルス繰り返し時間、パルス幅、空中
線回転速度、送信周波数、及び基準送信方位通過時刻等
を時計２４と計測処理回路１４とを参照しつつ、処理回
路１２により計測する。これらの計測結果と航法装置２
３のデータとから、Ｂ船が送信する方位、時間を求め空
中線２を自分からみた角度に変換し、計算結果に従い回
転させる。

【００２２】レーダ受信機１０からのＢ船の電波を、受
信タイミング可変回路１１を計測処理結果とレーダ映像
１３とにより調整することにより、Ｂ船が得ている映像
とほぼ同様な映像が得られる。

【００２３】正常な映像を得るだけの情報が不足してき
た場合は、再びＢ船または、近隣の別の船を電波を出し
て計測することにより、受信を継続して行く。このよう
に、ある地域に適当な密度でレーダを使用している船舶
があれば、計測時間のみレーダ電波を出すことにより、
ほとんどレーダ電波を出すことなくレーダ映像を得るこ
とを可能にしている。

【００２４】図２は、Ｂ船が搭載している一般の送受信
を行うレーダ装置１５のブロックダイアグラムを示す。
送信タイミング発生回路２２からのトリガでレーダ送信
機１８よりマイクロ波が送信され、その方向は空中線駆
動モータ１７により回転される空中線１６の方位に輻射
される。レーダ受信機１９により受信した電波は処理回
路２０を経由してレーダ映像表示回路にてレーダ映像２
１を得る。この場合、送信タイミングと送信方位とはＢ
船自身が規定したものであるから、Ｂ船の出した電波は
受信し映像を得ることができるが、Ａ船の出した電波
は、受信することもあるが、時間関係が合わないので、
全く映像にはならない。

【００２５】次に、上記レーダ電波送受信システムの作
用について、図３より図６を参照して説明する。

【００２６】図３において、符号３１は送受信を行うこ
とと、他船のレーダ電波を利用してレーダ映像を出すこ
とのできるレーダ電波送受信システム装置１を搭載した
Ａ船を示す。Ａ船３１は航法装置２３を持っており、自
分の方位、位置、速度等は、データとして得られている
とする。また、Ａ船３１は正確な時計２４を持ってお
り、相手船の出すレーダ電波の送信パルス繰り返し時間
や空中線回転数を正確に検出できるだけの精度がある。

【００２７】Ａ船３１はまず空中線２よりレーダ送信電
波３３を出し、戻ってきたレーダ受信電波３４により、
近隣のレーダ装置１５を使っているＢ船３６を見つけ、
Ｂ船３６の位置、方位、距離、電波の周波数、パルス繰
り返し時間、送信方位、船速、進行方向等の計測を、正
確な時計２４の基に行う。Ａ船３１は戻ってきたレーダ
受信電波３４により、図４に示すようなレーダ映像を得
る。

【００２８】図４において、符号４０はＡ船レーダの映
像表示例を示し、画面の上方は北方向で基準方位４５を
示す。画面にはＡ船から見た陸地の映像４１，４２、Ａ
船の自船位置４３、Ｂ船の自船位置４４が映し出され
る。符号４６はＡ船からある特定物標を見たときの空中
線の回転角度θを示し、符号４７はＡ船からみたある特
定物標の方位θを示す。

【００２９】Ｂ船は空中線１６よりレーダ電波３８を出
し、戻ってきたレーダ電波３９により物標を探知しつつ
航行している。Ｂ船３６は戻ってきたレーダ電波３９に
より図５に示すようなレーダ映像を得る。

【００３０】図５において、符号４８はＢ船レーダの映
像表示例を示し、画面の上方は北方向で基準方位５３を
示す。画面にはＢ船から見た陸地の映像４９，５０、Ｂ
船から見たＡ船の位置５１、Ｂ船の自船位置５２が映し
出される。符号５４はＢ船から見たある特定の物標の方
位角θ´、符号５５はＢ船から見たある特定の物標の方
位θ´を示す。

【００３１】Ｂ船から出されたレーダ電波３８が物標に
当たって戻ってきたレーダ電波３５は、Ａ船３１にも受
信される。Ａ船３１に搭載されたレーダ電波送受信シス
テムは、上記レーダ電波３５に基づいて、上述したよう
な計測を行う。

【００３２】計測を終えると、図６においてＢ船３６の
位置６０を中心として計測したデータを基に空中線の方
位、受信機のタイミングをＰＰＩ画像５６が正常に映し
出されるように合わせ込むことにより図６の５６のよう
なレーダ映像を得る。

【００３３】図６において、レーダ映像５６にはＡ船か
ら電波を出さずにＢ船からの電波により得た陸地の映像
５７，５８、自船（Ａ船）の位置５９、Ｂ船の位置６
０、Ａ船から見た北の方位６１、Ｂ船から見た北の方位
６２が映し出されている。符号６３はＢ船から見たある
特定の物標の方位角θ´、符号６４はＢ船から見たある
特定の物標の方位θ´を示す。

【００３４】時間経過により、タイミングの”ずれ”が
映像により検出されると、再び相手レーダのタイミング
を計測処理し、これにより確定したタイミングで再び受
信のみに切り換えレーダ映像を得る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る船舶
のレーダ電波送受信装置によれば、近隣にレーダ電波を
出している船を見つけてからその船のレーダ電波を利用
して自分からレーダ電波を出すことなくレーダ映像を作
り出すことができるため、基本的に送信時間を少なくす
ることができ、レーダ装置の寿命を長くすることができ
る。また、レーダ干渉がない映像を得ることができる。

【００３６】また、このシステムを使えば、船団で航行
するような場合、何処かの１隻が送信していれば船団の
何処にいてもレーダ電波を送信することなくレーダ映像
を見ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る船舶のレーダ電波送受信装置の一
実施例を示すブロック構成図である。

【図２】送受信をする通常のレーダ装置を示す構成図で
ある。

【図３】上記実施例においてＡ船およびＢ船からレーダ
電波を送受信する様子を示す図である。

【図４】上記実施例においてＡ船よりレーダ電波を送信
し、戻ってきたレーダ電波により得られたレーダ映像を
示す図である。

【図５】上記実施例においてＢ船よりレーダ電波を送信
し、戻ってきたレーダ電波により得られたレーダ映像を
示す図である。

【図６】上記実施例においてＡ船よりレーダ電波を送信
することなく、Ｂ船より送信されて戻ってきたレーダ電
波をＡ船が受信して得られたレーダ映像を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ レーダ電波送受信装置 ２ 空中線 ３ 空中線方位データ発生回路 ４ 空中線駆動モータ ５ 空中線方位設定回路 ６ 可変送信タイミング回路 ７ 送信トリガ発生回路 ８ 送信停止スイッチ ９ レーダ送信機 １０ レーダ受信機 １１ 受信タイミング可変回路 １２ 処理回路 １３ レーダ映像 １４ 計測処理回路 １５ レーダ装置 １６ 空中線 １７ 空中線駆動モータ １８ レーダ送信機 １９ レーダ受信機 ２０ 処理回路 ２１ レーダ映像 ２２ 送信タイミング発生回路 ２３ 航法装置 ２４ 時計 ３１ Ａ船 ３３ Ａ船レーダのレーダ送信電波 ３４ Ａ船レーダのレーダ受信電波 ３５ Ｂ船レーダのレーダ受信電波 ３６ Ｂ船 ３８ Ｂ船のレーダ装置が出すレーダ電波 ３９ Ｂ船のレーダが送信して物体に当たり反射してき
た電波 ４０ Ａ船のレーダ映像 ４１ Ａ船から見た陸地の映像 ４２ Ａ船から見た陸地の映像 ４３ Ａ船の自船位置 ４４ Ｂ船の自船位置 ４５ レーダ映像の北方向基準方位 ４６ Ａ船からある特定物標を見たときの空中線の回転
角度θ ４７ Ａ船からみたある特定物標の方位θ ４８ Ｂ船のレーダ映像 ４９ Ｂ船から見た陸地の映像 ５０ Ｂ船から見た陸地の映像 ５１ Ｂ船から見たＡ船の位置 ５２ Ｂ船の自船位置 ５３ レーダ映像の北方向基準方位 ５４ Ｂ船から見たある特定の物標の方位角θ´ ５５ Ｂ船から見たある特定の物標の方位θ´ ５６ Ｂ船よりの電波により得られるレーダ映像 ５７ 陸地の映像 ５８ 陸地の映像 ５９ 自船（Ａ船）の位置 ６０ Ｂ船の位置 ６１ Ａ船から見た北の方位 ６２ Ｂ船から見た北の方位 ６３ Ｂ船から見たある特定の物標の方位角θ´ ６４ Ｂ船から見たある特定の物標の方位θ´

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体に備えられるレーダ電波受信装置
   において、前記移動体とは異なる他移動体の出すレーダ
   電波を受信する空中線と、該空中線にて受信したレーダ
   電波の周波数、方向、及びパルス繰り返し周波数を計測
   データとして計測する計測処理手段と、該計測データに
   基づいて上記空中線を前記他移動体側に向ける制御、及
   び該制御の後に得られた前記計測データに基づいて自己
   移動体を中心としたレーダ映像を得る処理手段とを、備
   えたことを特徴とするレーダ電波受信装置。
2. 【請求項２】 自己の船の運行に関する自己運行データ
   を生成する自己運行データ生成過程と、 前記自己の船からの自己のレーダ電波を、他のレーダ電
   波を送出する他船に、空中線を介して送信する自己レー
   ダ電波送出過程と、 前記他船から輻射された前記自己のレーダ電波を前記空
   中線で受信して、前記他船の運行に関する他船運行デー
   タを生成する他船運行データ計測過程と、 前記他船運行データに基づいて、前記空中線を前記他船
   に対応する方向に向ける空中線方位変更過程と、 前記他のレーダ電波を前記空中線で受けて、当該他のレ
   ーダ電波に関するレーダ情報を計測するレーダ情報計測
   過程と、 前記運行データと前記レーダ情報とに基づいて、前記空
   中線による前記他のレーダ電波を受信するタイミング
   を、前記空中線により前記自己のレーダ電波を受信した
   ように変更する受信タイミング変更過程と、を有し、前
   記他のレーダ電波を前記自己のレーダ電波と同様に利用
   することを特徴とするレーダ電波受信方法。
3. 【請求項３】 自己の船（Ａ）の運行に関する自己運行
   データを生成する自己運行データ生成装置（２３）と、 前記自己の船からの自己のレーダ電波を、他のレーダ電
   波を送出する他船（Ｂ）に、空中線（２）を介して送信
   する自己レーダ送信機（６、７、９）と、 前記他船から輻射された前記自己のレーダ電波を前記空
   中線で受信して、前記他船の運行に関する他船運行デー
   タを生成する他船運行データ計測手段（１１、１２、１
   ４）と、 前記他船運行データに基づいて、前記空中線を前記他船
   に対応する方向に向ける空中線方位設定手段（３、４、
   ５）と、 前記他のレーダ電波を前記空中線で受けて、当該他のレ
   ーダ電波に関するレーダ情報を計測するレーダ情報計測
   手段（１４、２４）と、 前記運行データと前記レーダ情報とに基づいて、前記空
   中線による前記他のレーダ電波を受信するタイミング
   を、前記空中線により前記自己のレーダ電波を受信した
   ように変更する受信タイミング変更手段（１４、１２）
   とを有し、前記他のレーダ電波を前記自己のレーダ電波
   と同様に利用することを特徴とするレーダ電波受信装
   置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のレーダ電波受信装置にお
   いて、 前記他船運行データは、前記他船の位置、方位、速度、
   進行方向、及び前記自己の船との距離を含むことを特徴
   とするレーダ電波受信装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載のレーダ電波受信装置にお
   いて、 前記レーダ情報は、前記他のレーダ電波の送信パルス繰
   り返し時間、パルス幅、空中線回転速度、送信周波数、
   基準送信方位通過時刻を含むことを特徴とする他船レー
   ダ電波受信装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載のレーダ電波受信装置にお
   いて、 前記受信タイミング変更手段により変更された他のレー
   ダ電波を受信するタイミングに基づいて、前記他船が得
   ている映像と同様な映像を映し出すレーダ映像部（１
   ３）を設けたことを特徴とするレーダ電波受信装置。
7. 【請求項７】 請求項３記載のレーダ電波受信装置にお
   いて、 前記他船運行データに基づいて、前記自己レーダ送信機
   の作動を断とする送信停止スイッチ（８）を設けたこと
   を特徴とするレーダ電波受信装置。