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公開番号2025165734
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024070001
出願日2024-04-23
発明の名称波浪解析装置及び波浪解析プログラム
出願人日本無線株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01S 7/41 20060101AFI20251028BHJP(測定;試験)
要約【課題】本開示は、船舶等が備えるレーダを用いて、波浪クラッタを誤物標エコーとして抽出せず、物標エコーを抽出するにあたり、1スキャン程度の遅延表示を生じさせず、現在の波浪予測を不要とすることを目的とする。
【解決手段】本開示は、過去のスキャンデータに基づいて、過去の波浪の波長及び波向きを解析するスキャンデータ解析部21と、現在のスイープデータについて、過去の波浪の波長及び波向きに基づいて、ある一方向における見かけ上の現在の波浪の波長を計算するスイープデータ波長計算部22と、現在のスイープデータについて、当該ある一方向における見かけ上の現在の波浪の波長を有する正弦波関数及び/又は余弦波関数でフィッティングし、当該ある一方向における見かけ上の現在の波浪の位相を解析するスイープデータ位相解析部24と、を備えることを特徴とする波浪解析装置2である。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
レーダを用いて波浪の波長、波向き及び位相を解析する波浪解析装置であって、
過去のスキャンデータ（レーダ照射方向が所定角度回転したときに取得したレーダデータ）に基づいて、前記過去の波浪の波長及び波向きを解析するスキャンデータ解析部と、
現在のスイープデータ（レーダ照射方向がある一方向にあるときに取得したレーダデータ）について、前記過去の波浪の波長及び波向きに基づいて、前記ある一方向における見かけ上の前記現在の波浪の波長を計算するスイープデータ波長計算部と、
前記現在のスイープデータについて、前記ある一方向における見かけ上の前記現在の波浪の波長を有する正弦波関数及び／又は余弦波関数でフィッティングし、前記ある一方向における見かけ上の前記現在の波浪の位相を解析するスイープデータ位相解析部と、
を備えることを特徴とする波浪解析装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記現在のスイープデータについて、波浪の空間周波数の成分を抽出し、より低い及び／又はより高い空間周波数の成分を除去するスイープデータ波浪抽出部、をさらに備え、
前記スイープデータ位相解析部は、前記現在のスイープデータについて、波浪の空間周波数の成分が抽出されたうえで、前記ある一方向における見かけ上の前記現在の波浪の波長を有する正弦波関数及び／又は余弦波関数でフィッティングする
ことを特徴とする、請求項１に記載の波浪解析装置。
【請求項３】
前記スイープデータ位相解析部は、前記現在のスイープデータに対するフィッティング後のフィッティング結果について、レーダからの距離が遠いほど振幅の減衰を強くする
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の波浪解析装置。
【請求項４】
前記スイープデータ位相解析部は、前記現在のスイープデータに対するフィッティング時のフィッティング関数について、レーダからの距離が遠いほど振幅の減衰を強くする
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の波浪解析装置。
【請求項５】
前記現在のスイープデータから、前記現在のスイープデータに対するフィッティング後のフィッティング結果を減算し、波浪クラッタを除去する波浪クラッタ除去部と、
前記現在のスイープデータについて、前記波浪クラッタが除去されたうえで、トレンドを除去するＳＴＣ（ＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙＴｉｍｅＣｏｎｔｒｏｌ）と、振幅閾値を設定するＣＦＡＲ（ＣｏｎｓｔａｎｔＦａｌｓｅＡｌａｒｍＲａｔｅ）と、のうちの少なくともいずれかを実行し、物標エコーを抽出する物標エコー抽出部と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の波浪解析装置。
【請求項６】
請求項１に記載の波浪解析装置が備える各処理部が実行する各処理ステップを、順にコンピュータに実行させるための波浪解析プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、船舶等が備えるレーダを用いて、波浪クラッタを除去する技術に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
船舶等が備えるレーダを用いて、波浪クラッタを除去する技術が、特許文献１等に開示されている。特許文献１によれば、スイープデータ（レーダ照射方向がある一方向にあるときに取得したレーダデータ）について、トレンドを除去するＳＴＣ（ＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙＴｉｍｅＣｏｎｔｒｏｌ）を実行し、物標エコーを抽出することができる。
【０００３】
従来技術のＳＴＣ処理の解決課題を図１に示す。スイープデータにおいて、波浪クラッタの周期的なエコー変動が、トレンド及び物標エコーに重畳することがある。
【０００４】
図１の上段では、スイープデータについて、波浪クラッタの周期的なエコー変動を考慮することなく、トレンドを除去する弱いＳＴＣを実行する。すると、スイープデータにおいて、物標エコーを抽出できるが、波浪クラッタも誤物標エコーとして抽出し得る。
【０００５】
図１の下段では、スイープデータについて、波浪クラッタの周期的なエコー変動も除去するように、トレンドを除去する強いＳＴＣを実行する。すると、スイープデータにおいて、波浪クラッタを誤物標エコーとして抽出しないが、物標エコーも除去し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－０６６６３０号公報
【非特許文献】
【０００７】
Ｖ．Ｚｉｎｃｈｅｎｋｏ，Ｌ．Ｖａｓｉｌｙｅｖ，Ｓ．Ｏ．Ｈａｌｓｔｅｎｓｅｎ，ａｎｄＹ．Ｌｉｕ，“Ｓｈｏｒｔ－ｔｉｍｅｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｗａｖｅｓｂａｓｅｄｏｎｓｐａｃｅ－ｔｉｍｅＸ－ｂａｎｄＭａｒｉｎｅｒａｄａｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ，” ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｏｒｔｈｅＭａｒｉｔｉｍｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０２０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
スキャンデータ（レーダ照射方向が所定角度回転したときに取得したレーダデータ）に基づいて、波浪を解析する技術が、特許文献２等に開示されている。特許文献２を用いて、スキャンデータから波浪解析結果を減算し、波浪クラッタを除去することができる。
【０００９】
従来技術の波浪解析処理の解決課題を図２、３に示す。ＰＰＩ（ＰｌａｎＰｏｓｉｔｉｏｎＩｎｄｉｃａｔｏｒ）画像が示すスキャンデータにおいて、波浪クラッタの周期的なエコー変動が、トレンド及び物標エコーに重畳することがある。
【００１０】
図２では、現在のスキャンデータに基づいて、現在の波浪を解析し、現在のスキャンデータから、現在の波浪解析結果を減算する。すると、現在のスキャンデータにおいて、物標エコーを抽出できるが、１スキャン程度の遅延表示が生じてしまう。
（【００１１】以降は省略されています）

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