JPH029314B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般的には操作員が配置可能な距離マ
ークを有するレーダー装置に関する。このような
距離マークはレーダーの零位置から距離マークが
配置される選ばれた物標までの距離を決定するた
め操作員によつて用いられる。更に具体的には、
本発明は距離マークの移動量が距離範囲目盛設定
と無関係に決定されるレーダー装置に関する。 可変距離リングを用いる従来のレーダー装置は
主にPPIモードでのアナログ信号処理を用いて動
作するものであつた。受信レーダー信号はそれら
が受信されるのと実質上同じ周波数で表示され
た。このようなレーダー装置は該装置の表示装置
の陰極線管のスクリーン上への書込み速度が受け
入れられる高輝度レベルを生じさせるように充分
に遅い長距離範囲では充分に合理的に動作した。
また、長距離範囲で普通関係する時間の間に物標
までの距離はほぼ充分な量の精度をもつて決定で
きた。しかしながら、短距離範囲に対しては陰極
線管ビームの書込み速度は受け入れられない程度
にまで高くなり、そのため輝度レベルは受け入れ
られない程の低いレベルにまで低下してしまつ
た。更に、距離範囲が減る程関係する時間が短か
くなるという理由で物標までの距離を正確に測定
するのはますます困難になつた。 アナログ信号処理を用いる装置においては、距
離マーク信号はタイマーの出力として発生され
た。陰極線管のスクリーン上の距離マークの位置
はタイマーの作動とパルス出力との間の時間を設
定するのに用いられるタイマーに結合されたＲ―
Ｃ回路の時定数によつて決定された。最もしばし
ばとられた手段としては、抵抗用に用いられたポ
テンシヨメータは距離マークを移動させるのに用
いられる操作員制御装置であつた。この装置によ
れば、ポテンシヨメータの与えられた１つの回転
角は距離目盛の設定に従つて異なつた量だけスク
リーン上で距離マークを移動させた。短い距離範
囲では距離マークはポテンシヨメータの小さな回
転に対して比較的に大きな距離だけ移動し、これ
に対して、同じ回転は長い距離範囲に対しては殆
んど感知し得ない移動量しか生じさせない。 従来技術の更に別の装置においては、選ばれる
距離目盛と無関係に実質上一定の輝度を有する装
置をつくり出すのに記憶管が用いられた。これら
の装置および他の同様の装置に対しては、距離マ
ーク信号は記憶管の出力においてビデオ信号に加
算された。距離目盛が変えられたとき、距離マー
クはスクリーンの中心から一定の位置に留まつ
て、別の距離範囲では選択された物標上に留まる
ようには移動しない。 従つて、本発明の目的は、操作員により操作可
能な制御装置の移動量に対する距離マークの移動
量が全ての距離範囲設定において一定であるとと
もに、距離範囲が変えられたとき距離マークが予
め選択した目標上に留まつているレーダー装置を
提供することである。 本発明のこの目的は、表示装置と、レーダー反
射信号をデイジタル化する装置と、その位置が操
作員によつて変えられ得る表示装置上の距離マー
ク発生装置とを含むPPIレーダー装置の組合せを
提供することによつて達成される。予め定めた単
位で距離マークの位置をデイジタル的に表示する
装置も設けられる。このレーダー装置は好ましく
は操作員が選択可能な距離目盛を有し、ここでは
距離マークの位置は操作員が選択可能な距離目盛
の少くともいくつかのうちでそれが設定された距
離に留まるようになつている。磁気的レゾルバま
たは光学的レゾルバなどのレゾルバを含む操作員
が作動可能な制御装置が距離マークの位置を決定
するために設けられる。この制御装置は連続的に
回転可能であることが好ましい。 距離マーク信号発生装置は操作員が作動可能な
距離マーク位置制御装置によつて発生されるパル
スの計数値に応答してデイジタル計数値を発生す
る装置を含むのが好ましい。このデイジタル計数
値発生装置はレゾルバによつて発生されるパルス
の累算計数値を表わすレジスタ内に記憶された数
の位置によつて定められる可変位置距離マークの
位置に対応するデイジタル数をもつて各レーダー
パルス周期の始めに予設定される。この数の位置
はその計数値の最小位のビツトが選択されたレー
ダー距離目盛設定における１つのレンジセル（距
離区分）すなわちサンプル期間に対応するように
その選択された距離目盛設定に従つて定められ
る。この計数値は表示期間中１レンジセルあたり
１計数値の割合で進む。 本発明はまた、可変距離マーク信号を発生して
PPIレーダー表示器に対する距離マーク位置のデ
イジタル表示を与える装置であつてPPIレーダー
表示器の表示面上の距離マークの位置を表わすデ
イジタル数を記憶する装置と、デイジタル計数値
を発生する装置と、そのデイジタル数に応答して
デイジタル計数値発生装置を予設定する装置と、
デイジタル計数値発生装置からの１つまたはそれ
以上の計数出力に応答して距離マーク信号を発生
する装置と、距離マーク位置のデイジタル表示を
生ぜしめるプログラムされた演算処理装置との組
合せを含み、この処理装置が上記のデイジタル数
および距離目盛設定または表示に作用するように
なつている装置によつて実施できる。記憶装置に
記憶されたデイジタル数は計数装置に結合される
最小位のビツトが選択されたレーダー距離目盛設
定における１レンジセルに対応するように配置さ
れる。距離マークは距離目盛が変えられるとき選
択された１つの物標上に留まる。すなわち、表示
スクリーン上のレーダー零すなわち中心からの距
離リングによつて表わされる距離はレーダー距離
設定と無関係である。更に、距離マークの位置を
変えるための制御装置の与えられた回転量すなわ
ち位置変化量は選択された距離目盛と無関係に表
示スクリーン上に一定量の移動を生じさせる。上
記処理装置は、好ましい実施例においては、処理
命令を記憶するための永久的にプログラムされた
記憶装置、この記憶装置をアドレスするためのプ
ログラム計数器、記憶装置の出力上の命令を解読
する装置、この解読装置に応答して加算或いは減
算を遂行する装置、および、この加算装置からの
出力を記憶する装置を含む。上記記憶装置は
PROMまたはROMなどの永久的にプログラムさ
れた記憶装置か或いは他の型の半導体読出専用記
憶装置のいずれかからなる。この組合せは更に、
解読装置に結合されていて記憶装置内に記憶され
た数の小数点の位置を決定する装置、および、解
読装置に結合されていて記憶装置に記憶された数
の先行する０の数を決定する装置を含むようにし
うる。更に距離マーク位置の可視表表示を生じさ
せるための装置を設けることができる。この可視
表示装置は発光ダイオード表示装置からなるのが
好ましい。更に、距離マークの位置を表わすデイ
ジタル数を発生する装置を設けることができる。
このデイジタル数発生装置は操作員の制御軸の回
転に応答して少くとも２つのデイジタルパルス信
号を発生する装置を含むようにすることができ、
これらの信号の相対位相は軸の回転方向に依存す
るようにされる。このデイジタルパルス信号発生
装置は複数の開口を有する円筒形ハウジングと、
このハウジングの一方の側に配置された光発生装
置と、このハウジングの他方の側に配置された光
検出装置とから構成することができる。更に、上
記のデイジタルパルス信号に従つて距離マークの
位置を表わす数を加算または減算する装置も設け
られる。 第１図には、本発明の教えに従つて構成された
PPIレーダー装置の基本ブロツクダイヤグラムが
示されている。このレーダー装置は３つの基本ユ
ニツト、すなわち、表示器ユニツト１４０、変調
器兼送信機兼受信機（MODULATOR―
TRANSMITTER―RECEIVERの頭文字をとつ
て、以後「MTR」と記すことにする）ユニツト
１０２、およびアンテナユニツト１０１から構成
される。レーダー情報の表示を与えかつレーダー
装置の複数の動作制御装置を含む表示器ユニツト
１４０は航行で用いるのに便利でかつ操作が容易
であるように通常は船のブリツジ上に取りつけら
れる。アンテナユニツト１０１は実際上は該ユニ
ツトの距離範囲を最大ならしめるようにアンテナ
ビームの路をさえぎらない状態をもつてできるだ
け高い位置に取りつけられる。MTRユニツト１
０２はアンテナユニツト１０１に結合される高出
力送信パルスおよびアンテナユニツト１０１から
MTRユニツト１０２に結合される低レベルの受
信信号における損失を最小ならしめるように実際
上はアンテナユニツト１０１にできるだけ近くの
雨風に耐える位置に取りつけられる。 表示器ユニツト１４０およびMTRユニツト１
０２の両方はそれぞれ別個の電源モジユール１７
４および１２２を含む。両者は交流60サイクル
110ボルト或いは他の任意の通常与えられる一次
入力電源である船の電源から電気エネルギーを受
取つてそれをこれら２つのユニツトに配置される
種々の電子回路および電気機械装置を作動するの
に適した直流電圧に変換する。加うるに、MTR
電源モジユール１２２はアンテナユニツト１０１
に対する作動電力をその内部に含まれた電動機に
供給してアンテナを回転させる。これら２つの遠
隔に配置される主要動作ユニツトの各々に別個の
電源モジユールを設けることによつて、これらの
ユニツト間のケーブルで従来ユニツトでは生じて
いた損失は避けられる。更に、本発明による装置
では、MTR電源モジユール１２２のオン／オフ
制御は単に低信号レベルの制御電圧を用いるだけ
で表示器ユニツト１４０から行われる。従つて、
ユニツト間を走る長いケーブルにおける多量の電
力消費や損失なしに表示器ユニツトにおいて全制
御が維持される。 各レーダーパルスサイクルは表示器ユニツト１
４０においてMTRトリガーパルスの発生により
開始させられ、このトリガーパルスはMTRユニ
ツト１０２に結合される。このパルスを受けると
MTRユニツト１０２は高出力送信パルスを発生
する。この送信パルスはアンテナユニツト１０１
に結合され、アンテナユニツト１０１はその信号
を外方に狭いビームの形で放射する。物標からの
各エコー信号はアンテナユニツト１０１において
受信され、MTRユニツト１０２の受信部に中継
される。MTRユニツト１０２の受信部はこの受
信エコー信号を増幅し検波して表示器ユニツト１
４０へのビデオ信号を発生する。このビデオ信号
の始めはMTRユニツト１０２内で発生される
「承認パルス」によつてマークされる。表示器ユ
ニツト１４０はこのビデオ信号に従つてレーダー
ビームの路内の物標から反射した信号の可視表示
を生じさせる。レーダーアンテナの方位位置はア
ンテナユニツト１０１から直接に表示器ユニツト
１４０に中継されてレーダーエコー信号が表示さ
れるべき表示スクリーン上の角度を指示する。 次に第２図を参照すれば、第１図に示されたレ
ーダー装置１００の詳細ブロツクダイヤグラムが
示されている。アンテナユニツト１０１はレーダ
ーパルスの周波数範囲で信号を放射したり受信し
たりすることのできる回転可能なアンテ１０４を
有する。アンテ１０４は一区分の導波管１０５を
介して一組の歯車１０８に回転可能に接続されて
いる。電動機１０６は歯車１０８を介してアンテ
ナ１０４に機械的に連結され、アンテナ１０４を
実質上一定かつ予め定めた速度で回転させる。ア
ンテナレゾルバ１１２もそれの入力回転軸を介し
て歯車１０８およびアンテ１０４に連結されてい
る。それの入力軸は好ましくはアンテナ１０４と
同じ速度で回転させられる。 アンテ１０４に送られ或いはアンテナ１０４か
ら来る信号はアンテナユニツト１０１内の回転接
続部１１０および導波管区分１１５を介し送受切
換器１１４に結合される。受信信号は送受切換器
１１４を通し、受動リミター１１６を通して受信
機１２０の入力に送られる。送受切換器１１４は
送信機兼変調器１１８によつて発生された送信パ
ルスを受信機１２０から隔離し、導管１１５から
直接のこれらの受信信号を実質上損失を伴うこと
なしに受信機１２０の入力に結合する。受動リミ
ター１１６は受信機１２０の入力回路が近傍レー
ダー送信機からピツクアツプされた信号で過負荷
状態になつてしまわないようにするために入力信
号に絶対振幅限界値を与える。 送信機兼変調器１１８は表示器ユニツト１４０
内のタイミング発生器１４４からの入力トリガー
信号に応答してレーダーパルスを発生する。送信
レーダーパルスのパルス繰返し周波数は、完全
に、タイミング発生器１４４によつて発生される
MTRトリガー信号の繰返し周波数によつて定め
られる。パルス繰返し周波数がレーダー距離範囲
設定の関数であつた従来のレーダー装置において
は、種々の有り得べき距離範囲設定を表わす複数
の信号が送信機兼変調器に結合された。こゝでは
復号回路が選択された距離範囲に適合しているパ
ルス繰返し周波数を決定した。しかしながら、本
発明による装置では、ただ１つのトリガー信号を
与えればよい。 送信されるパルスの幅もレーダー距離目盛設定
の関数としうる。例えば、短い距離範囲では狭い
パルスを用いて、長い距離範囲において許容でき
る信号対雑音比を達成するのに必要な長いパルス
を用いながら可能である解像度よりも高解像度を
得るのが望ましい。しかしながら、各可能な距離
範囲設定値毎に異なるパルス幅を与えることは必
要ないことが見出された。例えば、本発明のこの
好ましい実施例の装置においては0.25海里と64海
里との間に10の異なる距離範囲設定が与えられて
いる。実際上は約60、500および1000ナノ秒の３
つの異なるパルス幅のみしか必要とされないこと
が見出された。このときにはこれら３つのパルス
幅のうちで選択を行うのにタイミング発生器１４
４と送信機兼変調器１１８との間に単に１つの２
ビツド型デイジタル信号を結合する必要があるだ
けである。選択可能な距離目盛値の数よりも少な
い種類のパルス幅しか必要としないので、従来の
装置で必要とされていたのよりも少ない数の線
路、及び信号をタイミング発生器１４４と送信機
兼変調器１１８との間に通過させれば充分であ
る。 従来の装置では、トリガーパルスはMTRユニ
ツト内で発生され、それが変調器および表示器回
路の両方に結合された。最も普通に用いられる変
調器の或る特性のために、トリガーパルスの印加
と実際のトリガーパルスの発生との間の遅延時間
は変化しうる。これは距離範囲同志間では特に云
えることである。この予言できない遅延差のため
に従来既知のレーダー装置における物標は余りに
も早過ぎるかまたは余りにも遅過ぎる時点で開始
する掃引によつて生ぜしめられる不正確なのこぎ
り歯のような縁部を有しながら表示されることが
しばしば生じた。本発明に従つて構成された装置
では、この問題は除去されてしまつている。 送信機兼変調器１１８は各送信パルスの始めに
おいて「MTR承認」パルスを発生する。この
MTR承認パルスはタイミング発生器１４４に結
合されて表示器ユニツト１４０内のビデオ信号処
理回路の各々に対するレーダー掃引の開始の初め
の時点をマークする。このMTR承認パルスは各
マークパルスの始めと正確にそろつているので、
別個のスクリーン上の隣接する掃引線間の整列は
高精度に維持される。このようにして、物標の実
際の形状は表示の掃引の開始の実際の送信パルス
との不正確な同期によつてのこぎり歯状の縁部を
生じさせることなしに正確に呈示される。 送信機兼変調器１８８は更に受信機１２０内の
利得を制御するための時間的感度制御
（SENSITIVITY TIME CONTROLの頭文字を
とつて以後「STC」と記すことにする）信号も
発生する。当該技術においてよく知られているよ
うに、このSTC信号は各レーダーパルス中受信
機１２０の利得を変えるのに用いられる。近くの
物標からの受信された信号に対しては利得は減ら
される。このようにして受信機１２０内の増幅回
路は近くの物標からの強い信号および局部的に生
ぜしめられる混信により過負荷状態にならないよ
うに保護され、実質上一定の明るさを有する表示
が生ぜしめられる。 受信機１２０の出力に発生されるアナログビデ
オ信号は表示器ユニツト１４０内のアナログ―デ
イジタル変換器１４８によつて直列なデイジタル
データの流れに変換される。デイジタル化のため
にアナログビデオ信号のサンプルが取り出される
周波数およびこのアナログビデオ信号がデイジタ
ル化される期間中のレーダーパルスの開始からの
時間の長さはレーダー距離目盛設定によつて左右
される。短い距離範囲に対しては高いサンプリン
グ周波数および短い時間が用いられる。 デイジタル化されたビデオ信号はタイミング発
生器１４４からのクロツクパルスの制御の下にデ
イジタルビデオデータ記憶用記憶装置１５０中に
読込まれる。デイジタルビデオデータ記憶用記憶
装置１５０は全レーダーパルス時間からのデイジ
タル化されたビデオ信号を記憶する。この信号が
記憶される範囲は勿論距離目盛設定によつて左右
される。このデイジタル化されたビデオ信号は同
じくタイミング発生器１４４から来るクロツクパ
ルスの周波数によつて定められる第２の時間中に
おいて陰極線管１７２上に表示すべくデイジタル
ビデオデータ記憶用記憶装置１５０から読出され
る。この第２の時間はビデオ信号がデイジタルビ
デオデータ記憶用記憶装置１５０中に読込まれた
第１の時間よりも大きくも小さくも或いは同じに
することができる。読出しは第１の時間の直後で
しかも次に続くレーダー時間の前に行われるのが
好ましい。好ましい実施例においては、この第２
の時間は実質上一定でありかつ第１の時間と無関
係である。このようにして、読出時間が一定の状
態では陰極線管１７２のビームの書込みすなわち
偏向周波数も一定であつて、発生される表示もレ
ーダー距離目盛設定と無関係に一定の輝度のもの
となる。短い距離範囲に対しては、デイジタル信
号がデイジタルビデオデータ記憶用記憶装置１５
０から読出されて表示される第２の時間は該信号
が読込まれる時間よりも実質上大きい。この時間
の増加のために、陰極線管１７２のビームの書込
み周波数は仮にビデオ信号がそれが受信されるの
と同じ周波数で表示されると仮定したときに必要
とされるものよりも減らされる。従つて、短い距
離範囲時の表示の明るさは従来既知の装置のそれ
よりもはるかに増される。ビデオ信号デイジタル
化、記憶及び読み出しは、1975年９月12日に出願
された米国特許出願第612882号に記載されている
と同様に、デイジタル化の速度は距離範囲設定に
よつて変わるが、記憶装置への書き込み及び読み
出し速度は距離範囲が変化してもこれとは無関係
に一定の速度となるように行なわれる。 同じ周波数帯域で動作する近傍のレーダー送信
機によつて生ぜしめられる混信妨害を除去するた
めに混信除去回路１５２が設けられている。近く
のレーダーからの送信パルスの受信によつて生ぜ
しめられるこの型の混信はレーダー表示の中心か
ら外方に放射する複数のらせん形アームの形で現
われる。混信除去回路１５２は希望する物標の表
示に実質上影響を及ぼすことなしにレーダー表示
からこの型の混信を実質上消去するように動作す
る。操作員が混信除去回路１５２を希望に従いオ
ン状態およびオフ状態に切換えるのを可能ならし
めるスイツチが制御パネル１４６上に配置されて
いる。干渉除去回路１５２の出力に発生される最
終ビデオ出力信号はビデオ信号加算器１６０を介
してビデオ増幅器１６６に結合される。 可変距離マーカー回路１５４も設けられてい
る。可変距離マーカー回路１５４は短いパルスの
形の出力ビデオ信号を発生して距離マーカー調整
器１５６の設定によつて定められるレーダー表示
の中心から或る距離に円形リング状の距離マーク
を表示する。距離表示装置１５８はレーダーアン
テナから可変距離マークが配置される物標までの
距離のデイジタル読出値を操作員に提供する。可
変距離マーカー回路１５４からの出力である可変
距離マークビデオ信号はビデオ信号加算器１６０
を介してビデオ増幅器１６６に結合される。 タイミング発生器１４４は表示器ユニツト１４
０内の種々の回路に対して用いられるクロツクお
よび他のタイミング信号を提供する。タイミング
発生器１４４内の内部発振器が予め定めた周期で
クロツクパルスを発生する。アンテナのビームが
船の前方方向を通過する毎に発生されるアンテナ
レゾルバ１１２からの船首方向フラツシユはタイ
ミング発生器１４４内の発振器によつて発生され
るクロツクパルスによつて再整時され、そしてビ
デオパルスとしてビデオ信号加算器１６０を通し
てビデオ増幅器１６６に結合されてスクリーン上
にマークを生じさせ、操作員に対しアンテナビー
ムがいつそのように船首方向を通過したかを指示
する。タイミング発生器１４４は更に制御パルス
１４６から中継されるレーダー距離目盛設定に従
つて定められる予め定めた固定の時間間隔におい
てパルスとしてMTRトリガー信号も発生する。
送信機兼変調器１１８からのMTR承認信号はタ
イミング発生器１４４によつて掃引ゲート信号を
発生するのに用いられ、この掃引ゲート信号はビ
デオ信号が受信されつつある時間中は高レベルす
なわち作用状態をとる論理信号である。この掃引
ゲート信号はMTR承認信号は受信されるやいな
や高レベルの状態にセツトされそして選択された
距離範囲設定に依存してその時間の終りに低レベ
ルの状態にセツトされる。 制御パネル１４６上にはレーダー装置内の種々
の回路の動作を調整し決定するため操作員が作動
可能な種々の制御装置が取り付けられている。物
標が表示されるべき最大距離範囲を決定する距離
範囲制御装置が設けられている。この距離は陰極
線管のスクリーンの縁部の距離に対応する。オ
ン／オフスイツチが設けられていてMTR電源モ
ジユール１２２、MTR電源モジユール１２２を
介してのアンテナ１０１の電動機１０６、混信除
去回路１５２、可変距離マーカー回路１５４、お
よび表示器電源モジユール１７４を作動するのに
用いられる。表示装置の表示の上端部において船
首方向（船が指している方向）と北の方向との間
での選択を行うためスイツチが設けられている。 現在の船の船首ではなくて北方向が表示スクリ
ーンの上端部に表示される表示を発生するため
に、北方向安定化回路１４２はアンテナレゾルバ
１１２から受信した信号を表示位置レゾルバ１６
２に結合する前に変更する。さもなければ、船の
船首方向がスクリーンの上端部に表示される表示
を行うために、アンテナレゾルバ１１２からの信
号は直接に表示位置レゾルバ１６２に結合され
る。表示位置レゾルバ１６２は変調された正弦ま
たは余弦波形の形のアンテナレゾルバ１１２また
は北方向安定回路１４２のいずれかからの出力信
号を受取り、その出力信号からＸおよびＹ掃引増
分を表わす各レーダー掃引に対する直流電圧を発
生する。掃引波形発生器１６４はＸおよびＹ傾斜
波形を発生し、これらの波形の最大振幅は表示位
置レゾルバ１６２からの直流電圧によつて定めら
れる。これら２つの傾斜波形の発生は混信除去回
路１５２からの遅延させられた掃引ゲート信号の
始めによつてマークされる時点において開始す
る。この遅延された掃引ゲート信号は混信除去回
路１５２がその動作を遂行できるようにするため
タイミング発生器１４４からの掃引ゲート信号を
１またはそれ以上のクロツク期間だけ遅延させる
ことによつて発生されたものである。これらＸお
よびＹ傾斜波形はそれぞれＸおよびＹ偏向増幅器
１６８に結合され、そこでそれらは増幅されそし
てＸおよびＹ偏向コイルに結合されて陰極線管１
７２のビームを当該技術においてよく知られた仕
方で偏向させる。ビデオ増幅器１６６の出力は陰
極線管１７２の陰極１７６に結合されてそれのビ
ームの強さを変調する。 陰極線管１７２の加速陽極に加えられる高電圧
および表示器ユニツト１４０内に含まれる全ての
論理回路をバイアスし動作させるための電圧を含
めた表示器ユニツト１４０内の種々の回路に対す
る他の全ての作動電圧は表示器電源モジユール１
７４によつて提供される。表示器電源モジユール
１７４はMTR電源モジユール１２２と同様にそ
の出力に必要な電流供給能力を有する複数の電圧
を発生することのできるスイツチング電源である
ことが好ましい。表示器電源モジユール１７４の
スイツチング周波数およびMTR電源モジユール
１２２のスイツチング周波数は距離範囲設定およ
びアナログ―デイジタル変換器１４８によるアナ
ログビデオ信号のデイジタル化周波数に従つてタ
イミング発生器１４４によつて定められるパルス
繰返し周波数の中間に選ばれる。パルス繰返し周
波数とデイジタル化周波数との中間のスイツチン
グ周波数でこれらの電源モジユールを作動するこ
とによつて電源からの干渉は除去される。 次に第３図のブロツダイヤグラム、第４図ａな
いしｃの回路図、および第５図および第６図を参
照して可変距離マーカー回路路１５４の動作を説
明する。可変距離マーカー回路１５４は可変距離
マーカー距離範囲調整制御装置１５６によつて選
択される距離位置に１レンジセルの幅をもつ可変
距離マークビデオ信号を発生する。この好ましい
実施例においては３つの三者択一的に選択可能な
寸法（海里、ヤードおよびメートル）のうちの１
つにおける距離の対応値が制御パネル１４６上の
陰極線管１７２のスクリーン面の上端部近くに配
置され得る３または６デイジツト型のLED（発光
ダイオード型）表示装置１５８上において読取ら
れる。３デイジツド型表示装置は海里に対して用
いられ、６デイジツト型表示装置はヤードまたは
メートルに対して用いられる。 可変距離マークの距離マーク位置は16ビツト型
距離レジスタ３０４（レジスタ４０２および４０
４）内に記憶された値によつて定められる。 これらの16ビツトのうちの15ビツトが距離マー
ク位置までの距離を表わす。16番目のビツトは
「可変距離マーク・オフ」の指示を与える。レジ
スタ４０２および４０４は直列シフトの能力を有
する並列入力レジスタである。 距離レジスタ３０４の最後のビツト位置は、距
離範囲更新回路３０２内の排他的ORゲート４４
４を介して、距離レジスタ３０４の最初のビツト
位置に結合され、選択された距離範囲の１レン
ジ・セルに対応するビツトが距離レジスタの最下
位ビツト（LSB）位置にくるように制御される。 距離レジスタ３０４の下位９ビツトが可変距離
マーク（VRM）パルス計数器３１０（２進カウ
ンタ４３１〜４３３）を制御するのに使用され
る。各掃引ゲート信号の間に、まずVRMパルス
計数器３１０は距離レジスタ３０４の下位９ビツ
トの補数にプリセツトされる。掃引ゲート信号に
より距離測定周期が開始されると、VRMパルス
計数器３１０は、レンジ・セル・クロツク選択装
置３０８を介して距離クロツクとして与えられる
クロツク・パルスによつて、陰極線管（CRT）
１７２に表示される１レンジ・セルについて１カ
ウント増分させられる。計数器３１０が511を計
数するとVRM映像パルスが発生され距離マーク
が表示される。 例えば、距離マークが15ビツトの２進ワード
000000000110100（B₁₄〜B₀）で表わされる位置に
あり、そのときの距離目盛が1.5マイルであると
する。そのときの９ビツト２進ワード（B₈〜B₀）
は（000110100）₂＝（52）₁₀となる。従つて補数は
（111001011）₂＝（511−52）₁₀＝（459）₁₀である。こ
の補数がカウンタ310にロードされ、52カウント
の後、即ち、（52／511）×1.5マイル≒0.15マイル
に発生される。ここで距離目盛を例えば、1.5マ
イルから3.0マイルに変えたとき、カウンタ310の
カウント値を52から（ｃ／511）×３≒0.15マイル
となる“Ｃ”に変えればよい。即ち、距離目盛を
変えたときＣ＝26とすれば距離マークを同じ距離
位置に留めることができる。カウントを1/2（52
から26）にするには、15ビツト・ワードB₁₄〜B₀
を１ビツトだけシフトさせればよい。従つて、こ
こでは、レジスタ３０４の下位の９ビツトを１ビ
ツトだけシフトし、B₈〜B₀の代りにB₉〜B₁、即
ち（000011010）₂＝（26）₁₀の補数（111100101）₂＝
（511−26）₁₀＝（485）₁₀がカウンタ310にロードさ
れる。そして、距離マークは（511−485）＝26の
計数後、即ち、26／511×３＝0.15マイルの位置
に表示される。同様にして、距離目盛が６マイル
に設定されたときは、ビツトB₁₀〜B₂がカウンタ
310にロードされ、距離目盛が12マイルになれば
ビツトB₁₁〜B₃がロードされる。 このようにして、距離マークは距離目盛が変え
られても同じ距離の位置に表示される。選択され
た距離範囲の１レンジ・セルに対応するビツトが
距離レジスタの最下位ビツト位置にシフトされる
シフト動作は、操作者の制御パネル１４６からの
距離設定に基いて、後述するように、命令起憶装
置３２４をアドレス指定することによる「距離レ
ジスタ・シフト」命令によつて距離更新回路３０
２を介して行なわれるが、その詳細についてはこ
れ以上説明するまでもなく当業者には容易に理解
されるであろう。 距離レジスタ３０４に（511）₁₀よりも大きい値
が生じた場合には、距離レジスタ３０４の10番目
のビツト位置によつてあふれ出し（オーバーフロ
ー）状態が表示され、VRM映像パルスは発生さ
れない。 距離マークの位置を設定するため距離レジスタ
３０４内に最初に記憶された値は２つの可変距離
マーク制御信号「LEAD（進み）」および「LAG
（遅れ）」によつて変更される。これら２つの信号
は第５図および第６図に示されている光学的レゾ
ルバ装置によつて発生される。別法として、磁気
レゾルバなどの他の型のレゾルバを用いることも
できる。円筒形レゾルバハウジング２０３は軸２
０２を介して制御パネルハウジング２０６上の操
作員が回転可能なつまみ２０８に結合されてい
る。レゾルバハウジング２０３の周辺に沿つて多
数の縦方向スロツトがハウジング２０３を通し予
め定めた間隔で切られている。第５図に示されて
いるのよりもより多数のそのようなスロツトを設
けるのが好ましく、その数は図面を明瞭にするた
めに減らされて示されている。 抵抗器２２０および２１８を通して発光ダイオ
ード２１４および２１６に供給された電流は発光
ダイオード２１４および２１６が光を外方に向け
ダーリントン対光トランジスタ２１０および２１
２へと連続的に発するようにさせる。発光ダイオ
ード２１４および２１６は、光がこれらの発光ダ
イオードの１つからスロツト２０４を通してダー
リントン対光トランジスタの１つに通過させられ
たとき発光ダイオードの他方の１つからの光が部
分的に阻止されるようにハウジング２０３内に配
置される。信号LEADおよびLAGはそれぞれの
光トランジスタのコレクタに発生される。奇数の
２倍のスロツトが設けられる。これらの光トラン
ジスタ（ホト・トランジスタ）は、導線222から
の信号LEADと導線224からの信号LAGとの位相
が90゜ずれ、軸２０２が時計方向に回転させられ
るとき、信号LEADが信号LAGよりも位相が進
むように配置される。従つて、軸２０２が逆時計
回りに回転させられると、信号LEADが信号
LAGよりも位相が遅れることになり、容易に回
転方向を検出することができる。好適実施例にお
いて、信号LEAD及びLAGは軸２０２が100分の
１回転する毎にレベルが変化するパルス信号であ
る。 前述したように、距離レジスタ３０４内に記憶
された値は選択された特定の距離の１つのレンジ
セルに対応するビツトが該レジスタ３０４の最下
位位置にある状態に配置され、このレジスタ３０
４の最下位位置は表示時間中に１レンジセルあた
り１計数値において動作させられる可変距離マー
クパルス計数器３１０の最下位位置に結合されて
いる。距離目盛が変えられたときは、距離レジス
タ３０４に記憶された２進数は最下位位置に適当
なビツトを位合わせするようにシフトされる。こ
の作用により、表示される距離マークは距離目盛
が変えられるとき選ばれた１つの物標上にとどま
り、物標は表示管のスクリーン上のそれの相対位
置を変える。更に、上記シフテイング動作のため
に、制御軸２０２の１つの与えられた量の回転は
選択された距離目盛に無関係に表示管の面上で距
離マークの同じ距離の移動を生じさせる。例え
ば、距離目盛が1.5マイルのとき光学的レゾルバ
装置（エンコーダ）の軸２０２の回転により発生
される１パルスは、前述した例を使用すれば、ビ
ツトB₀を変化させ、距離目盛が3.0マイルになる
とビツトB₁（この距離目盛でのLSB）を変化させ
ることになる。従つて、距離目盛が変わつても光
学的レゾルバ装置からの１パルスによる距離マー
クの移動はそのときの１レンジセルに対応し、一
定となる。このようにして、小さな回転が短い距
離範囲では大きな移動を生じさせ長い距離範囲で
は極めて小さな移動を生じさせるという問題は除
去される。 距離範囲更新回路３０２は信号LEADまたは
LAGにおける遷移の相対的な発生を解釈する機
能を果し、結果として、距離レジスタ３０４に記
憶される値を増加または減少させる。検出が距離
範囲更新回路３０２（フリツプフロツプ４０６お
よび４０８、複数入力レジスタ４３８、排他的
ORゲート４３９―４４２および４４４、NAND
ゲート４４３，４４７および４４６、および、イ
ンバータ４４５）によつてなされる。信号LEAD
およびLAGにおける遷移の相対的な発生は距離
レジスタ３０４内に記憶される値を増加または減
少させるのに用いられる。光学的符号器（エンコ
ーダ）を構成するレゾルバ装置２０１の軸２０２
が一方向又は他方向に回転したとき、その回転方
向に基いて、距離レジスタ３０４に記憶された値
への加算又は減算が行なわれる。 寸法計算プロセス（距離単位変換）は、命令記
憶装置３２４の容を0101（第39頁の表）にするこ
とによつて開始される。その計算は距離更新回路
３０２内の排他的ORゲート４４４による加算又
は減算動作によつて行なわれる。ここで排他的
ORゲートが加減算回路と同様の動作をすること
は当業者には明らかである。 寸法計算プロセスの終了近くに、距離レジスタ
３０４の内容はその中に記憶された16ビツト値の
最下位のビツトが距離レジスタ３０４の最下位端
に位置する状態をもつて配置される。このとき、
距離レジスタ３０４の上位５ビツトは選択された
距離範囲においてあふれ出し（オーバーフロー）
状態を生じているか否かを判断するために使用さ
れる。より具体的には、距離目盛入力（1.5〜
64MI）と距離レジスタ３０４の上位５ビツトと
の論理積をとることによつて、選択された距離範
囲であふれ出し（オーバーフロー）状態が生じて
いるか否かが判断される。その論理積をとつた結
果は、８ライン―３ビツト符号器４２４で符号化
され、そしてレジスタ４２５に記憶され、オーバ
ーフロー状態の場合、デイジタルLED表示装置
を不作動にするのに使用されるが、その詳細は本
発明にとつてそれ程重要ではない。 寸法計算プロセスは、本発明を理解する上でそ
れ程重要ではないので、その概略のみを説明す
る。各寸法計算プロセスは実質上は距離レジスタ
３０４内に記憶された２進値をデイジタルLED
表示装置１５８により表示されるべき適当に目盛
づけされた10進値に変換することに相当する。こ
の変換は外部的に供給される2.2メガヘルツのク
ロツク信号によつて定められる周波数においてプ
ログラム制御処理装置３１５によつて遂行され
る。 プログラム制御処理装置３１５はプログラム計
数器３２６、命令記憶装置３２４、命令復号器３
２２、加算器３２０、および累算レジスタ３１６
を含む。この好ましい実施例においては、希望す
る最終表示の型に従つて３つの別個のプログラム
が設けられている。３つの例はこの発明の詳細な
説明の項の末尾の表に挙げられている。それらの
例において、プログラム番号１はヤードへの変換
のためのものであり、プログラム番号２は海里へ
の変換のためのものであり、プログラム番号３は
メートルへの変換のためのものである。しかしな
がら、希望により他のプログラムを設けることも
できる。選択されるプログラムはプログラム計数
器３２６（２進計数器４６６および４６７）の並
列入力に入れられる出発計数値によつて定められ
る。これはＡ―Ｃと記されたプログラム選択線を
下記の表に示すようにプログラム選択入力の番号
をつけた端子に接続することによつては行われ
る。

【表】 これら３つのプログラムは読出専用記憶装置ま
たはプログラマブル読出専用記憶装置で構成しう
る命令記憶装置３２４中に永久的に記憶される合
計155の４ビツト語命令を含む。下記に挙げる表
は命令記憶装置３２４からの16の可能な２進ビツ
ト出力組合せの各々について各命令に対応しどの
ようなオペレーシヨンが遂行されるべきかを指定
する。

【表】

【表】 これら３つのプログラムの各々内の各命令は命
令記憶装置３２４からプログラム計数器３２６に
よつてアクセスされる。命令の実現は命令復号器
３２２によつて実行される。 デイジタルLED表示装置１５８によつて表示
されるべき10進値は単語（ワード）毎に加え合わ
せながら直列に発生されて８単語掛ける４ビツト
のアキユムレータ３１６（レジスタ４３４―４３
７）内に累算される。各８番目毎の命令（距離レ
ジスタシフト命令）は２進値の次のビツトを距離
レジスタ３０４の最下位端の方に向けてシフトす
る。このビツトが１という値を示すときには、こ
の一連中の後続命令の各々は、関連する単語がア
キユムレータ３１６から加算器３２０を通してシ
フトされそして次のクロツクパルスでアキユムレ
ータ３１６中に戻されて記憶されるときにそれに
適当な値を加算する。各10進けた上げが発生され
たとき、それは記憶され、次いで次に位の高い単
語に加算される。距離レジスタ３０４の最下位端
のビツトが０という値を示すときは、加算器３２
０を通過する単語は０を加算されそして不変のま
まにとどまる。 加算器３２０の出力は命令復号器３２２によつ
て連続的に監視される。０という最後に相続く値
の計数値が先行零計数器３１８によつて維持され
る。このシーケンスの最後の「距離レジスタ・シ
フト」命令は「可変距離マーク」ビツトを距離レ
ジスタ３０４の最下位端にシフトする。このビツ
トは定常時には０の存在を示す。 次の群の命令である「有意デイジツト・セツ
ト」命令はアキユムレータ３１６の内容を保持
し、この間に先行零計数器３１８内の計数値を表
示されるべき精度の有効数字の数だけ増す。この
零の計数器値は７に制限される。 次の群の命令である「丸め」命令はアキユムレ
ータ３１６内の値を選択された有効数字の最小の
ものの加算方向または減算方向への増分の２分の
１まで丸める作用をする。各単語が加算器３２０
からアキユムレータ３１６に戻るときに、それは
０という値によつて置き換えられ、そして先行零
計数器３１８内の計数値はそれが７に等しくなる
まで減少する。この時点で、５という値が加算器
３２０の入力の単語に加算される。結果的けた上
げの存在または不存在は記憶され、その間に、ア
キユムレータ３１６に戻された単語は０という値
によつて置き換えられる。 残りの「丸め」命令の期間中に先行零計数器３
１８は８という計数値をもち、けた上げ（存在す
る場合は）は伝播させられ、結果としての和はア
キユムレータ３１６に戻される。表示される値が
小数点の右側に有効数字を含み、次の８つの命令
は「０を加算」命令である。それらはアキユムレ
ータ３１６の内容を不変のままの形において加算
器３２０を介して循環させて先行零計数器３１８
内の計数値を更新させる。 これらの命令には「有効数字セツト」命令が後
続し、これらの命令はアキユムレータの内容を実
質上休止させかつその間に表示されるべき精度の
有効数字の数だけ先行零計数器の容を増す。後者
の命令の各々は小数点計数器３１４を小数点をア
キユムレータ３１６内の最下位の数字の左側に置
く計数状態に予設定する動作も行う。 次の組の命令である「小数点右位置合せ」命令
は最終的小数点位置の右側の無意の数字を脱落さ
せる機能を果す。アキユムレータ３１６の内容の
各シフト毎に、先行零計数器３１８および小数点
計数器３１４の両方の内容は先行零計数器３１８
の計数値が７に等しくなるまで１という値ずつ増
される。アキユムレータ３１６の内容の位置およ
び先行零計数器３１８および小数点計数器３１４
の計数値は「小数点右位置合わせ」命令の残りの
ものの期間の間不変のままにとどまる。 後続する３つの組の命令は先行零計数器３１８
内の計数値を更新するようにいくつかの０を付加
することによつてアキユムレータ３１６の内容を
不変のまま加算器３２０を通して循環させる。こ
れら３つの組の最初のものである「有意10進数セ
ツト」命令では小数点計数器３１４は進むのを禁
止される。この動作の効果は小数点をそれが正し
く配置されるまで数字に対して左側にシフトする
ことである。これらの組の２番目のものは「０を
加算」命令である。３番目の組は単一の「デイジ
タル表示開始」命令であり、これは「０を加算」
命令としても作用する。この命令はプログラム計
数器３２６をそれの予設定入力によつて定められ
る値に予設定すると共に目盛制御回路３０６の動
作を開始させる。 この回路がヤードおよびメートルに対する場合
のように常に小数点の左側に全ての有効数字を表
示するようにプログラムされたときは、最後の
「丸め」命令の後にもう１つの命令シーケンスが
用いられる。最初に、アキユムレータ３１６内の
最下位の数字の左側に小数点を置く計数状態に小
数点計数器３１４を予設定するために「有効数
字・セツト」命令が用いられる。しかしながら、
この数字は決して表示されない。次いで、先行零
計数器３１８内の計数値を更新するために一組の
７つの「０・付加」命令が実行される。最後の命
令は再び「デイジタル表示・開始」命令である。
この「デイジタル表示・開始」命令によつて一た
び始動されると目盛制御回路３０６は可変距離マ
ーカー回路の残りの動作を制御する。 前述したように、目盛制御回路３０６の最初の
動作は距離レジスタ３０４の距離制御線および関
連するビツト位置についてサンプリングを行うこ
とである。これは選択されるべき距離目盛を決定
するための「デイジタル表示・開始」命令によつ
て行われる。次いで目盛選択判定がレジスタ４２
５に記憶される。このレジスタ４２５は計数レジ
スタとしての機能も果す。距離レジスタ３０４の
「可変距離マーク・オフ」ビツトが論理値１の状
態にあるときには、アキユムレータ３１６はクリ
アされ、先行零計数器３１８は８という計数値に
設定され、小数点計数器３１４は小数点をアキユ
ムレータ３１６内の最下位の数字の左に置くよう
に設定され、距離レジスタ３０４の16のビツトは
１の状態に設定される。距離レジスタ３０４の
「可変距離マーク・オフ」ビツトが０の状態にあ
るときには、アキユムレータ３１６の内容、先行
零計数器３１８の内容、小数点計数器３１４の内
容、および距離レジスタ３０４の内容は影響を受
けない。プログラム計数器は進められ続ける。こ
の時間中にアキユムレータ３１６の内容の位置な
らびに先行零計数器３１８および小数点計数器３
１４の計数値は変わるのを禁止される。距離レジ
スタ３０４内の内容の位置は各「距離レジスタ・
シフト」命令によつて変えられる。これらの命令
の各々は目盛制御回路３０６内の計数レジスタ４
２５をアドレスすることを伴う。 選択された距離目盛の１つのレンジセルの値に
対応するビツトが目盛制御回路３０６の計数レジ
スタ４２５によつて指示される距離レジスタ３０
４の最下位端に配置されたときは、プログラム計
数器３２６は更に進むのを禁止され、LED表示
装置１５８のセグメント陽極駆動が可能化され
る。この時点で、寸法計算プロセスは終了し、表
示出力プロセスが始められる。上記の寸法計算プ
ロセスは2.02メガヘルツのクロツクを用い遂行さ
れたけれども、表示出力プロセスは掃引ゲート信
号周波数で行われる。 各順次の掃引ゲート信号の始めにおいて、アキ
ユムレータ３１６の内容はシフトさせられそして
先行零計数器３１８および小数点計数器３１４の
計数値は進められる。複数の０の値がアキユムレ
ータ３１６の入力段に入れられる。各数字がアキ
ユムレータ３１６の出力端に到達すると対応する
７セグメント型コードが陽極駆動回路３１２によ
つて発生され、これは６デイジツト型表示装置で
用いられるであろうのと同様に表示装置の線Ａ―
Ｇを駆動するために７セグメント型復号器４６２
によつて復号化される。同時に、共通陰極線が選
択される（目盛制御回路３０６の復号器によつて
選択される表示装置の線１―６である）。先行零
計数器３１８が８よりも小さい計数値を示すか或
いは小数点計数器が小数点はまだ表示されるべき
でないことを示すときは、選択された陰極線は信
号を与えられ、このようにデイジタル表示装置は
取り除かれる。適当な陰極線が選択されそれに信
号が与えられたとき小数点計数器３１４によつて
小数点用陽極に信号が与えられる。一たび先行零
計数器３１８が８という計数値に達すると、小数
点の左側の数字は選択された陰極線に信号を与え
ないことによつて消去される。このようにして小
数点が適当に配置されかつ零ではない数字が最も
左側の表示装置にある状態にて表示が生ぜしめら
れる。陰極線１―３だけを用いることにより３デ
イジツト型表示装置を生じさせることもできる。
その場合、最後の３本の陰極線が2.02メガヘルツ
の周波数において選択されて残りの３つの有効な
数字の各々に対してデユテイ・サイクルを高め
る。この陽極駆動回路は最後の３本の選択線が選
択されたとき信号を除かれる。 ６番目の陰極線の選択期間の終りに次の寸法計
算プロセスが始まる。寸法計算プログラムは2.02
メガヘルツの周波数においてプログラム計数器３
２６が前に休止させられた命令記憶装置３２４か
ら続けられる。E1とマークを付されたNORゲー
ト４６０の上側の入力を６デイジツト型表示装の
場合はE3とマークを付された端子に、そして３
デイジツト型表示装置の場合はE2とマークを付
された端子に接続することによつて３デイジツト
型表示装置と６デイジツト型表示装置との間での
選択も行われる。 LED表示装置の数字の明るさは可変抵抗器５
０１によりトランジスタ４９５のベースの駆動を
調整することによつて設定される。トランジスタ
４９５のベースの駆動はトランジスタ４９０のエ
ミツタの最大電圧、従つてLED表示装置の陽極
へと抵抗器４６５を通して流れる電流を制御す
る。 次に先に言及した３つの別個のプログラムを挙
げ、その後に図面で用いられている構成要素の部
品表を挙げる。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーダー装置の基本ブロ
ツクダイヤグラム、第２図は本発明によるレーダ
ー装置の詳細ブロツクダイヤグラム、第３図は第
２図に示されたレーダー装置の可変距離マーク回
路のブロツクダイヤグラム、第４図ａないしｃは
第３図の可変距離マーク回路の好ましい具体例の
回路図、第５図は本発明に関連し用いられるレゾ
ルバを部分的に切り取つて示す図、第６図は第５
図のレゾルバをその作動回路と共に示す横断面図
である。 １００：レーダー装置、１０１：アンテナユニ
ツト、１０２：変調器兼送信機兼受信機
（MTR）、１０５：アンテナ、１０６：電動機、
１０８：歯車、１１０：回転接続部、１１２：ア
ンテナレゾルバ、１１４：送受切換器、１１６：
受動リミター、１１８：送信機兼変調器、１２
０：受信機、１２２：MTR電源モジユール、１
４２：北方向安定回路、１４４：タイミング発生
器、１４６：制御パネル、１４８：アナログ―デ
イジタル変換器、１５０：デイジタルビデオデー
タ記憶用記憶装置、１５２：干渉除去回路、１５
４：可変距離マーカー回路、１５６：距離マーカ
ー回路、１５８：表示装置、１６０：加算器、１
６２：表示位置レゾルバ、１６４：掃引波形発生
器、１６６：ビデオ増幅器、１６８：Ｘ，Ｙ偏向
増幅器、１７０：Ｘ，Ｙ偏向コイル、１７２：陰
極線管、１７４：表示器電源モジユール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーダーエコー信号のPPI表示を行う表示装
   置と、 前記表示装置に表示されるべき距離マークの表
   示位置を表わすデイジタル２進数を記憶する距離
   マーク位置記憶装置と、 前記記憶装置に応答して前記距離マークを前記
   表示装置に表示させる装置と、 操作者により操作可能な距離マーク位置制御装
   置に応答して該制御装置の移動量に対応する数の
   パルスを発生するパルス発生装置と、 前記パルス発生装置によつて発生されたパルス
   に応答して、前記制御装置の移動方向に従つて、
   選定された距離範囲の１レンジ・セルに対応する
   値を単位として、前記記憶装置に記憶されるデイ
   ジタル２進数を増加又は減少させ、前記制御装置
   による一定の移動単位量に対する前記表示装置上
   の距離マークの移動量を全距離範囲設定において
   一定にする装置と、 レーダー距離範囲の設定に基いて、前記記憶装
   置に記憶される２進数の最下位ビツト位置をシフ
   トしてその最下位ビツト位置を選定された距離範
   囲の１レンジ・セルに対応させ、距離範囲が変更
   されたとき距離マークを所定の目標上に留まらせ
   る装置と、 から構成されるレーダー装置。