[发明专利]在单个平面位置指示器(PPI)显示器上对来自多个雷达信号的数据进行组合

说明书

技术领域

本发明一般涉及雷达系统，尤其涉及在单个PPI显示器上对来自多个雷达信号的数据进行组合。

背景技术

通过允许导航员在超出从船只本身看到陆地和目标(例如船只、浮标)之外的远处对陆地和目标进行定位，船载导航雷达协助船只的导航员来规避碰撞。在早期的船载导航雷达中，利用模拟电路在阴极射线管(CRT)显示器上生成二维图像(例如PPI)。通过驱动CRT周围的阴极射线与雷达天线同步旋转、通过用雷达发送器(收发器)的每个触发器使阴极射线回归中位(re-centering)、以及通过经雷达接收器(收发器)处理的雷达回波对阴极射线的扫描(sweep)进行计时，使这些模拟电路形成图像。这类图像被实时清除，通过使用CRT中的磷光粉(phosphor)的余辉在显示器上将图像保留足够长的时间以用以导航。

随着廉价的大尺寸电视CRT显示器和平板显示器的问世，雷达工程师将平面位置指示器(PPI)的图像的生成从模拟电路移入数字电路和固件。然而，由于这些CRT显示器和平板显示器是为电视设计的，它们利用光栅扫描生成图像。换言之，CRT显示器和平板显示器使用笛卡尔坐标格式的数据而不是使用对于雷达而言自然赋予的极坐标格式的数据(方位角和量程(range))来生成图像。通过将极化格式数据(通过雷达天线生成)转换成笛卡尔坐标(其可在光栅扫描CRT显示器和平板显示器上显示)，能够使雷达适用于光栅扫描监视器。

发明内容

根据本发明，可减少或消除与用于在单个PPI显示器上对来自多个雷达信号的数据进行组合的现有技术相关的缺点和问题。

在某些实施例中，一种用于在单个PPI上对来自多个雷达信号的数据进行组合的方法包括从具有第一能见角度范围的第一雷达装置接收与所述第一能见角度范围对应的第一雷达信号数据。该方法还包括从具有第二能见角度范围的第二雷达装置接收与所述第二能见角度范围对应的第二雷达信号数据。该方法还包括对所述第二雷达信号数据的至少一部分进行补偿处理以形成与所述第一雷达信号数据相关联的修正后第二雷达信号数据。该方法还包括将所述第一雷达信号数据的至少一部分与所述修正后第二雷达信号数据的至少一部分进行组合以形成组合雷达信号数据；以及基于所述组合雷达信号数据，在雷达PPI显示器上生成显示。

本发明的某些实施例可提供一种或多种技术效果。船只经常需要携带至少两个雷达装置以离开港口。作为这种需要的结果，这类船只经常携带两个分离的雷达装置。每个雷达装置可能会出现由于船只构造(如船只桅杆)而导致的一个或更多个盲带。用于消除盲带的现有技术(即，为雷达操作员/导航员提供全方位360度角、或至少是经改善的能见角度范围)可包括提供两个分离的PPI显示器，基于来自两个分离的雷达装置的每一个的雷达信号来生成一个PPI显示。然而，人们可能不期望具有两个分离的PPI显示器，因为在船只拥塞的桥楼上，这并不是对显示区域的最佳利用方式。

将来自多个雷达装置的雷达信号的数据组合到单个缓存表(buffer table)中以生成组合雷达信号数据可允许基于组合雷达信号数据生成PPI显示。基于组合雷达信号数据生成PPI显示可减少或消除与每个雷达装置相关的盲带(例如，尽管存在与各雷达装置相关联的盲带，仍可提供全方位360度角视野)，同时消除对多个PPI显示器(如同在某些现有技术所使用的，给每个雷达装置配有一个PPI显示器)的需求。结果是，在船只的拥塞的桥楼上，可减少用于雷达PPI显示器的区域数量。

现有技术还可包括对单个PPI显示器上与来自每个雷达信号的数据相关的目标踪迹进行显示，从而雷达操作员/导航员可在单个PPI显示器上观察全部踪迹图像。然而，因为目标踪迹与来自分离的雷达信号的数据相关联，因此，当目标移动而使其从被一个雷达装置追踪变成被其他雷达装置追踪时，必须进行踪迹的移转(handoff)。然而，踪迹移转经常是不精确的，尤其是当大的目标在相对近的距离移动而使其从被一个雷达装置追踪变成其他雷达装置追踪之时。

将来自多个雷达装置生成的多个雷达信号的数据组合到单个缓存表以生成组合雷达信号数据并基于该组合雷达信号数据进行追踪可允许雷达操作员/导航员在单个PPI显示器上观察全部踪迹图像，同时消除与踪迹移转相关的问题。