JPS6022680A - 波浪レ−ダ観測方式 - Google Patents
波浪レ−ダ観測方式Info
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- JPS6022680A JPS6022680A JP58131340A JP13134083A JPS6022680A JP S6022680 A JPS6022680 A JP S6022680A JP 58131340 A JP58131340 A JP 58131340A JP 13134083 A JP13134083 A JP 13134083A JP S6022680 A JPS6022680 A JP S6022680A
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- JP
- Japan
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- wave
- data
- spectrum
- circuit
- radar
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、船舶用パルスレーダにとって不要とされる海
面反射からの信号を利用し、波浪の移動する方向とその
速度を測定するレータ″観測方式に関する。
面反射からの信号を利用し、波浪の移動する方向とその
速度を測定するレータ″観測方式に関する。
波浪によって生じる海面からの反射は、船舶等の目標と
する信号の検出をさまたげるたゾ）。
する信号の検出をさまたげるたゾ）。
従来では不要な信号として除去されるべき装置が実用化
されてきた。ところがここ数年の）ちに、波浪によって
生じる海面からの反射信号を積極的に利用し、波浪の波
長、方向等を算出する方式が実用化されつつある。
されてきた。ところがここ数年の）ちに、波浪によって
生じる海面からの反射信号を積極的に利用し、波浪の波
長、方向等を算出する方式が実用化されつつある。
これはレーダ指示機からＪ”Ｐ Ｉスコーゾ写真を撮り
、この写真からフォトセンザを使いＸＹ方向にスキャン
してアナログからプイジタルに゛変換し、２次元フーリ
エ変換により空間的な・；ワースベクトルを算出し、波
浪の波長と方向をめる方式である。（日本航海学会論文
集Ｎ［Ｌ６６Ｐ、 １２７〜１３５ 昭和５７年５月［
船舶レーダを利用した波浪解析の一方法」） しかしながら、この方式ではパワースペクトルが点対称
となり波の方向がどぢらかわからないし、波の移動速度
も出せないという欠点があった。
、この写真からフォトセンザを使いＸＹ方向にスキャン
してアナログからプイジタルに゛変換し、２次元フーリ
エ変換により空間的な・；ワースベクトルを算出し、波
浪の波長と方向をめる方式である。（日本航海学会論文
集Ｎ［Ｌ６６Ｐ、 １２７〜１３５ 昭和５７年５月［
船舶レーダを利用した波浪解析の一方法」） しかしながら、この方式ではパワースペクトルが点対称
となり波の方向がどぢらかわからないし、波の移動速度
も出せないという欠点があった。
の
本発明は、波浪信号の２画面相互相関により△
求めたスペクトル即ちクロススペクトルをレーダ空中線
の１回転ごとに演算し、その振幅と位相から波浪の真の
移動方向と速度をめる波浪レーダ観測方式を提供するも
ので、以下にこれを図面に基づき詳細に説明する。
の１回転ごとに演算し、その振幅と位相から波浪の真の
移動方向と速度をめる波浪レーダ観測方式を提供するも
ので、以下にこれを図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本発明方式の一実施例を示すブロツク図で、１
はレーダ空中線、２は送信機、３は対数増幅受信機、４
はＡ、７．１）変換回路、５はゲート設定回路、６は補
正回路、７はＸＹ変換回路８は２次元プロセッサ、９は
表示回路である。
はレーダ空中線、２は送信機、３は対数増幅受信機、４
はＡ、７．１）変換回路、５はゲート設定回路、６は補
正回路、７はＸＹ変換回路８は２次元プロセッサ、９は
表示回路である。
第２図は波浪からの受信信号のＰＰＩ写真で。
波浪は２次元に拡がった縞模様となり、扇形の黒い枠は
ゲート設定回路５を使って波浪の強く出ている範囲を波
浪の波長の分布程度、即ち短い波長と長い波長が共存し
ているときには長い波長に対して１波長の範囲または短
い波長に対しては５波長の範囲（長い波長は３００ｍ位
まであり、短い波長は５０ｍ位が観測の対象であるので
）のデータをＡ／Ｄ変換回路４でアナログからディジタ
ルに変換する。補正回路６はレーダの受信信号が近距離
で強くなるため、一様な強さに変換する回路と対数特性
を持った信号強度を直線特性に変換する回路である。Ｘ
Ｙ変換回路７は極座標として入って来るデータを解析の
都合上、直交座標に変換する回路である。第３図（ａ）
は極座標から直交座標に変換された信刊て。
ゲート設定回路５を使って波浪の強く出ている範囲を波
浪の波長の分布程度、即ち短い波長と長い波長が共存し
ているときには長い波長に対して１波長の範囲または短
い波長に対しては５波長の範囲（長い波長は３００ｍ位
まであり、短い波長は５０ｍ位が観測の対象であるので
）のデータをＡ／Ｄ変換回路４でアナログからディジタ
ルに変換する。補正回路６はレーダの受信信号が近距離
で強くなるため、一様な強さに変換する回路と対数特性
を持った信号強度を直線特性に変換する回路である。Ｘ
Ｙ変換回路７は極座標として入って来るデータを解析の
都合上、直交座標に変換する回路である。第３図（ａ）
は極座標から直交座標に変換された信刊て。
波浪からの受信信号がＸ方向に正弦波状に拡がっており
、第３図（ｂ）ではレーダの空中線が１回転する時間に
波がφたけ移動したものを示す。
、第３図（ｂ）ではレーダの空中線が１回転する時間に
波がφたけ移動したものを示す。
式の簡略化のため１次元で記述すると第３図（ａ）は
ｆ ＋＝Ａｓｌｎ ＠％；１） Ａ：振幅嘲１：波の波
数 となり、第３図（ｂ）では Ｌ ＝ Ａｓ１ｎ（ｊ’ｔ％ｔ−φ）φ：位相となる。
数 となり、第３図（ｂ）では Ｌ ＝ Ａｓ１ｎ（ｊ’ｔ％ｔ−φ）φ：位相となる。
２次元プロセッサ８は４才ずＦＦ’Ｌ”プロセ、ザによ
りＬとｆ２のフーリエ変換を行い、それぞれＦｌとＦ２
とすれば、波浪信号の２画面の相互相関によりめたスペ
クトル即ちクロススペクトルは Ｓ＋ｔ＝Ｆ＋”ＣＰ＊ ＊：？Ｎ素共役となる。Ｓｌの
実数部を１．Ｌｃ、虚数部を１ｍとすればＳ１２の振幅
Ｓｒと位相Ｓφは Ｓｒ−１４７口； ８φ＝ ｊａｎ ’ （Ｉｍ／Ｈ，ｃ ）となる。
りＬとｆ２のフーリエ変換を行い、それぞれＦｌとＦ２
とすれば、波浪信号の２画面の相互相関によりめたスペ
クトル即ちクロススペクトルは Ｓ＋ｔ＝Ｆ＋”ＣＰ＊ ＊：？Ｎ素共役となる。Ｓｌの
実数部を１．Ｌｃ、虚数部を１ｍとすればＳ１２の振幅
Ｓｒと位相Ｓφは Ｓｒ−１４７口； ８φ＝ ｊａｎ ’ （Ｉｍ／Ｈ，ｃ ）となる。
第４図（ａ） 、 （ｂ）は、Ｓｒ、：：Ｓφを図示し
たもので。
たもので。
Ｓｒは対称になっており波の移動方向がわからない。と
ころがφ−０でない限り、すなわちレーダの空中線の１
回転の時間で波の移動があればＳφの符号は対称にはな
らない。第３図では２波はχの正の方向へ動いており振
幅スペクトルの正側を残ぜばよい。２次元の場合は、振
幅スペクトルが点対称となり、それぞれの位相スペクト
ルの符号が異なる場合、負の位相を持った振幅スペクト
ルと位相スペクトルを残し、同符号の場合はどちらも残
すようにする１、 次に２次元に拡がった振幅スペクトルと位相スペクトル
の分布から方向と速ｒｉをめるために２２．５度ずつの
１６方位に区切り、その中で振幅の大きいものから数個
選択し、その振幅を持つ波数と位相の平均値をめる。１
６方位のうち最大のものが波の向いている方向で、平均
波数に、平均位相φ（度）、アンテナの回転時間１がら
波の移動速度Ｖ（ｍ／Ｓ）は Ｌ φ Ｖ＝（−ｘ−０）／ｌ Ｌは解析データ１ノ・招こＫ
３６０ おける波の最大波長としてまる。
ころがφ−０でない限り、すなわちレーダの空中線の１
回転の時間で波の移動があればＳφの符号は対称にはな
らない。第３図では２波はχの正の方向へ動いており振
幅スペクトルの正側を残ぜばよい。２次元の場合は、振
幅スペクトルが点対称となり、それぞれの位相スペクト
ルの符号が異なる場合、負の位相を持った振幅スペクト
ルと位相スペクトルを残し、同符号の場合はどちらも残
すようにする１、 次に２次元に拡がった振幅スペクトルと位相スペクトル
の分布から方向と速ｒｉをめるために２２．５度ずつの
１６方位に区切り、その中で振幅の大きいものから数個
選択し、その振幅を持つ波数と位相の平均値をめる。１
６方位のうち最大のものが波の向いている方向で、平均
波数に、平均位相φ（度）、アンテナの回転時間１がら
波の移動速度Ｖ（ｍ／Ｓ）は Ｌ φ Ｖ＝（−ｘ−０）／ｌ Ｌは解析データ１ノ・招こＫ
３６０ おける波の最大波長としてまる。
表示回路９は、このようζこしてまった１６個の方向き
移動速度のうち振幅スペクトルの太きいものから順番に
方向と速度を数個表示する回路である。
移動速度のうち振幅スペクトルの太きいものから順番に
方向と速度を数個表示する回路である。
以上のように、波浪のクロススペクトルから波の方向と
速度の算出ができるが１周知のようにクロススペクトル
を逆フーリエ変換ずれば相互相関関数が得られ、そのピ
ークの方向と偏位から波の方向と速度をめることも可能
である。
速度の算出ができるが１周知のようにクロススペクトル
を逆フーリエ変換ずれば相互相関関数が得られ、そのピ
ークの方向と偏位から波の方向と速度をめることも可能
である。
以上説明したように、波の移動する方向とその速度がわ
かることから、大きな波の回避、進行方向に対する最適
コースの選択ができ船舶の安全でしかも効率的運航に寄
与する。また、今までの目視観測に比へ正確で定置的な
データが得られるため気象庁への通報業務の簡易化とデ
ータの信頼性を高められる。
かることから、大きな波の回避、進行方向に対する最適
コースの選択ができ船舶の安全でしかも効率的運航に寄
与する。また、今までの目視観測に比へ正確で定置的な
データが得られるため気象庁への通報業務の簡易化とデ
ータの信頼性を高められる。
第１図は本発明方式の一実施例を示すブロック図、第２
図は波浪のレータ用〕Ｐ丁写真、第３図（ａ）及び（１
））はいずれも極座標からＸＹ直交座標への変換の図、
第４図（２１）及び（１））は正弦波のクロススペクト
ルの振幅と位相を示す図である。 １ ・空中線、２・・送信機、：′）・対数増幅受信機
、４・−Δ／Ｄ変換回路、５・・ゲー］・設定回路。 ６・・補正回路、７・・ＸＹ変換回路、８・・２次元プ
ロセッサ、９・・表示回路 特許出願人 日本無線株式会社 第２図 第３囚 （ａ） オｆＪ！刀１オ票 直交１１１票 第４図 （ａ） ：ＦＬ数 （ｂ）
図は波浪のレータ用〕Ｐ丁写真、第３図（ａ）及び（１
））はいずれも極座標からＸＹ直交座標への変換の図、
第４図（２１）及び（１））は正弦波のクロススペクト
ルの振幅と位相を示す図である。 １ ・空中線、２・・送信機、：′）・対数増幅受信機
、４・−Δ／Ｄ変換回路、５・・ゲー］・設定回路。 ６・・補正回路、７・・ＸＹ変換回路、８・・２次元プ
ロセッサ、９・・表示回路 特許出願人 日本無線株式会社 第２図 第３囚 （ａ） オｆＪ！刀１オ票 直交１１１票 第４図 （ａ） ：ＦＬ数 （ｂ）
Claims (1)
- 船舶用パルスレーダにおいて受信波の対数検波出力から
得られるレーダにとっては不要とされる海面反射からの
信号をアナログ・ディジタル交換し、極座標系から直交
座標系に変換したレーダ空中線の１回転ごとに得られる
データのうち最初の両面の範囲と次の画面の範囲を前後
左右それぞれの波浪の５波長から１波長の範囲内のデー
タ間で２次元相互相関のデジタル演算を１’ ＩぎＪ″
ζこより演算してめたスペクトルの振幅上位相情報から
波浪の方向と船に対する相対速度をめることを特徴とす
る波浪レータ観測方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131340A JPS6022680A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 波浪レ−ダ観測方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131340A JPS6022680A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 波浪レ−ダ観測方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022680A true JPS6022680A (ja) | 1985-02-05 |
| JPH0230674B2 JPH0230674B2 (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=15055648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58131340A Granted JPS6022680A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 波浪レ−ダ観測方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022680A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270682A (ja) * | 1985-05-25 | 1986-11-29 | Japan Radio Co Ltd | 船舶レ−ダの波浪表示装置 |
| JPS6384875A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-04-15 | デ ビアス インダストリアル ダイアモンド デイビジヨン （プロプライエタリイ） リミテツド | 複合ダイヤモンド研摩成形体の製造方法 |
| JPH03262990A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 波浪観測レーダ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4827330B2 (ja) * | 2001-07-09 | 2011-11-30 | 日本無線株式会社 | レーダ波浪測定方法及び装置 |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP58131340A patent/JPS6022680A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270682A (ja) * | 1985-05-25 | 1986-11-29 | Japan Radio Co Ltd | 船舶レ−ダの波浪表示装置 |
| JPS6384875A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-04-15 | デ ビアス インダストリアル ダイアモンド デイビジヨン （プロプライエタリイ） リミテツド | 複合ダイヤモンド研摩成形体の製造方法 |
| JPH03262990A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 波浪観測レーダ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0230674B2 (ja) | 1990-07-09 |
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