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JP2013124912A - Radar information processing apparatus and radar information processing program - Google Patents

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radar image
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a distant angle resolution.SOLUTION: A radar system comprises a radar device 11 which receives a radar wave from a target and captures a first radar image, an image input communication device 12 which receives a second radar image, relating to the target, captured by any other machine, an image combination device 13 which combines pixel values of the first radar image and the second radar image, and a display 14 which displays an image synthesized by the image combination device 13.

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。   Embodiments described herein relate generally to a radar information processing apparatus and a radar information processing program mounted on an aircraft or the like.

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。   The radar apparatus can detect a target at a distance by emitting a radio wave and capturing the reflected wave, and can measure the distance and direction to the target. However, since the angular resolution degrades as the distance increases, there is a problem in that the detection accuracy of a high-speed moving target that exists far away and a target that has a small radar reflection cross-sectional area decreases.

特開２００４−８５９４６号公報JP 2004-85946 A

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。   An object of the present embodiment is to provide a radar information processing apparatus and a radar information processing program that can improve the angular resolution in the distance.

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。   The radar information processing apparatus according to the present embodiment includes an acquisition unit that receives a radar wave from a target and acquires a first radar image, and a reception unit that receives a second radar image related to the target acquired by another device. A combining unit that combines the pixel values of the first radar image and the second radar image, and a display unit that displays the image combined by the combining unit.

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。   In addition, the radar information processing program according to the present embodiment receives, in a computer, an acquisition process for receiving a radar wave from a target and acquiring a first radar image, and a second radar image related to the target acquired by another device. A receiving process for receiving, a combining process for combining the pixel values of the first radar image and the second radar image, and a display process for displaying the image combined by the combining unit are executed.

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。1 is a block diagram showing a configuration of a radar information processing apparatus according to the present embodiment. 本実施形態の動作概念を示す図。The figure which shows the operation | movement concept of this embodiment. 本実施形態の画像表示例と従来の画像表示例を示す図。The figure which shows the image display example of this embodiment, and the conventional image display example. 潜在確度の場合の画像表示例を示す図。The figure which shows the example of an image display in the case of latent accuracy.

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。 Hereinafter, a radar information processing apparatus and a radar information processing program according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the radar information processing apparatus according to this embodiment. The radar information processing apparatus mounted on the own apparatus 100 includes a radar apparatus 11, an image input communication apparatus 12, an image synthesis apparatus 13, and a display 14. The other device 200 is provided with a radar device 21 and an image output communication device 22.

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。   FIG. 2 is an operation conceptual diagram of the present embodiment. The radar device 11 of the own device 100 emits a radio wave by itself, receives a reflected wave from the target, and acquires a radar image (first radar image). The radar device 21 of the other device 200 emits a radio wave from the direction different from that of the own device 100 toward the target, receives a reflected wave from the target, and acquires a radar image (second radar image). The own device 100 and the other device 200 are connected by a data link or the like, and the second radar image related to the target transmitted from the image output communication device 22 of the other device 200 is the image input communication device of the own device 100. 12 is received.

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。   The image synthesis device 13 adds and synthesizes the pixel values of the first radar image and the second radar image. FIG. 3A shows an image display example of this embodiment, and FIG. 3B shows a conventional image display example. Even with a target having a poor angular resolution as shown in FIG. 3B, the angular resolution can be improved by superimposing radar images obtained from a plurality of aircraft. The composite image output by the image composition device 13 is displayed on a display device such as MPD (Multi Purpose Display) of the own device 100.

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。   As described above, in this embodiment, the radar image from the other device is combined and displayed with the radar image of the own device on the display of the own device, and the angle resolution is improved by using the radar information from another direction. Can be planned. Since the pilot can confirm the image as an image, it becomes easier to grasp the surrounding situation. It can be realized at low cost by transmitting only the radar image.

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。   Note that the composition processing by the image composition device 13 can be modified as follows.

（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。 (Modification 1)
The image synthesis device 13 adds different colors to the pixel values of the first radar image and the second radar image and synthesizes them. This facilitates identification of radar images acquired by the own device and other devices.

（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。 (Modification 2)
The image synthesizing device 13 synthesizes each pixel value of the first radar image with the second radar image after weighting it with a predetermined value or a predetermined ratio. In this way, the pilot can easily identify the radar image portions acquired by the own aircraft and the other aircraft.

（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。 (Modification 3)
The image composition device 13 subtracts a value obtained by inverting each pixel value of the second radar image from each pixel value of the first radar image. In this way, since only the target is remarkably displayed, the pilot can more easily grasp the target.

（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。

Figure 2013124912
(Modification 4)
Further, the information to be added and combined is not limited to the pixel luminance of the radar image, but can be extended to reception intensity, latent accuracy, and data reliability. FIG. 4 shows an image display example in the case of the latent accuracy. It is assumed that the dark area (shaded pattern portion) in the latent area display has high latent accuracy. When the sensor detection data vector (observation value vector) is xi and the error covariance matrix is Pi, and two (i = 1, 2) data fusion is performed, the wake vector x and the error covariance matrix P after the data fusion are The theoretical value can be expressed by the following formula.
Figure 2013124912

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。   An error that is not common to both detection data is reduced, and detection accuracy can be improved.

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。   Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

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。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Own apparatus, 200 ... Other machine, 11 ... Radar apparatus, 12 ... Image input communication apparatus, 13 ... Image composition apparatus, 14 ... Display device, 21 ... Radar apparatus, 22 ... Image output communication apparatus

Claims (8)

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。 Acquisition means for receiving a radar wave from a target and acquiring a first radar image;
Receiving means for receiving a second radar image related to the target acquired by another machine;
Combining means for combining the pixel values of the first radar image and the second radar image;
A radar information processing apparatus comprising: display means for displaying an image synthesized by the synthesizing means. 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。   2. The radar information processing apparatus according to claim 1, wherein the synthesizing unit synthesizes the pixel values of the first radar image and the second radar image by adding different colors to each other. 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。   2. The radar information processing apparatus according to claim 1, wherein the combining unit combines the second radar image after weighting each pixel value of the first radar image. 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。   The radar information processing apparatus according to claim 1, wherein the synthesizing unit subtracts a value obtained by inverting each pixel value of the second radar image from each pixel value of the first radar image. 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。 On the computer,
An acquisition process of receiving a radar wave from a target and acquiring a first radar image;
A receiving process for receiving a second radar image related to the target acquired by another machine;
A combining process for combining the pixel values of the first radar image and the second radar image;
A radar information processing program for executing display processing for displaying an image synthesized by the synthesizing means. 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。   6. The radar information processing program according to claim 5, wherein, in the synthesis process, different colors are added to the pixel values of the first radar image and the second radar image to combine them. 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。   6. The radar information processing program according to claim 5, wherein, in the synthesis process, each pixel value of the first radar image is weighted and then synthesized with the second radar image. 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。   6. The radar information processing program according to claim 5, wherein, in the synthesis process, a value obtained by inverting each pixel value of the second radar image is subtracted from each pixel value of the first radar image.
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