CN102439477A - 增大雷达平面位置指示器(ppi)显示器上的雷达捕捉尺寸 - Google Patents
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Abstract
在某些实施例中,一种方法包括接收包括一个或多个雷达捕捉的雷达信号,一个或多个雷达捕捉中的每一个均具有关联的位置信息。所述方法还包括基于与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息的至少一部分,确定与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素,与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素为雷达PPI显示器的多个像素中的一个或多个。所述方法还包括:确定一个或多个雷达捕捉的一特定雷达捕捉为可追踪的雷达捕捉,确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量,以及在雷达PPI显示器上点亮与特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素以及与特定雷达捕捉相关联的所述数量的额外像素。
Description
技术领域
本发明涉及雷达系统,尤其涉及增大雷达平面位置指示器(PPI)显示器上的雷达捕捉尺寸。
背景技术
船载导航雷达通过允许船的导航者对除了从船自身可看见的事物以外的陆地和物体(如,船、浮标)进行定位,来协助导航者以避免碰撞。在早期的船载导航雷达中,使用模拟电路在阴极射线管(CRT)显示器上产生二维图像(如,PPI)。这些模拟电路通过与雷达天线的旋转同步地驱动CRT周围的阴极射线的旋转、通过用雷达发射机(或收发机)的每次触发使得阴极射线回到中心位置(re-center)、以及通过用由雷达接收机(或收发机)所处理的雷达回波记录阴极射线扫描时间,从而形成图像。使用CRT中磷的持久存在将图像保持在显示器上足以用于导航的时间,从而实时扫描出这种图像。
随着廉价的电视CRT显示器和大尺寸平板显示器的出现,雷达工程师将平面位置指示器(PPI)图像生成从模拟电路迁移至数字电子电路和固件。但是,由于这些CRT显示器和平板显示器是为电视设计的,因而它们使用光栅扫描来产生图像。换言之,CRT显示器和平板显示器使用以笛卡尔坐标布局(format)的数据来产生图像,而不是使用通常用于雷达的以极坐标(方位角和距离(range))布局的数据来产生图像。可通过将极坐标的格式数据(由雷达天线产生)转换为笛卡尔坐标(其可被显示在光栅扫描CRT显示器和平板显示器上)来实现雷达对光栅扫描监视器的适应。
发明内容
根据本发明,可降低或消除与前述在雷达PPI显示器上显示雷达捕捉的技术相关的缺点和问题。
在某些实施例中,一种方法包括接收包括一个或多个雷达捕捉的雷达信号,所述一个或多个雷达捕捉中的每一个均具有关联的位置信息。所述方法还包括基于与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息的至少一部分,确定与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素,与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素为雷达PPI显示器的多个像素中的一个或多个。所述方法还包括:确定所述一个或多个雷达捕捉的一特定雷达捕捉为可追踪的(trackable)雷达捕捉,确定与所述特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素,以及在所述雷达PPI显示器上点亮与所述特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素以及与所述特定雷达捕捉相关联的所述数量的额外像素。
某些实施例可提供一个或多个技术优点。当具有传统导航雷达系统的商业船接近小的雷达捕捉(如,浮标)时,传统雷达系统可能会使雷达操作者很难看到雷达PPI显示器上的小的雷达捕捉。小的雷达捕捉常常适合(fit)在雷达系统的波束宽度(如,1度)内。因此,与小的雷达捕捉相关联的方位角范围可对应于雷达系统的波束宽度。换言之,小的雷达捕捉可显示为雷达PPI上点亮的像素弧,落入该弧的点亮像素的数量由与小的雷达捕捉相关联的方位角范围(即,在假定小的雷达捕捉常常适合在雷达系统的波束宽度内的条件下为雷达系统的波束宽度)来限定。由于雷达的波束宽度可能相对较小(如,1度),因而落入对应于小的雷达捕捉的弧中的点亮像素可能非常少,尤其是在雷达PPI显示器中心附近。因此,对于雷达操作者而言,可能很难在雷达PPI显示器上看见小的雷达捕捉。为了使雷达PPI显示器中心附近的小的雷达捕捉可见或更加可见,雷达操作者可能需要定期地改变雷达系统的距离刻度,使得小的雷达捕捉将更远离雷达PPI显示器中心显示从而点亮更多的像素。
传统的用于消除在观看位于雷达PPI显示器中心附近的小的雷达捕捉时的困难的技术可包括在雷达PPI显示器上对应于所识别的可追踪雷达捕捉的显示点上方显示符号(如,闪烁加号)。换言之,所有可追踪雷达捕捉可在雷达PPI显示器上叠加有符号。然而,传统技术可能并不是所期望的,这是因为雷达操作者经常发现叠加的符号分散注意力,尤其是如果在雷达PPI显示器中心附近存在许多小的雷达捕捉。此外,所有可追踪雷达捕捉都叠加有符号,包括那些距离雷达PPI显示器中心足够远被显示为不用叠加符号也可见的或更可见的可追踪雷达捕捉。
本发明的某些实施例可允许一定数量的额外像素关联于已经被识别为可追踪的特定雷达捕捉。因此,所有雷达捕捉都可显示在雷达PPI显示器上,使得它们对于雷达操作者可见或更可见,而不用雷达操作者必须改变雷达系统的距离刻度,也不用叠加分散注意力的符号。此外,与雷达捕捉相关联的额外像素的数量可随着雷达捕捉到雷达PPI显示器中心的距离而改变。因此,在某些实施例中,可为与雷达PPI显示器中心附近的小的雷达捕捉相关联的显示添加额外像素,使得它们可见或更可见,而其它与距离雷达PPI显示器中心足够远的小的雷达捕捉相关联的可见的显示仍保持不被修改。
本发明的某些实施例可包括一些或所有上述优点或者没有上述优点。根据本文所包括的附图、说明书以及权利要求书,一个或多个其它技术优点对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。
附图说明
为了提供对本发明及其特征和优点的更全面理解,结合所附附图参照以下描述,其中:
图1示出了根据本发明的某些实施例用于增大雷达PPI显示器上的捕捉尺寸的示例系统;
图2A-图2C示出了根据本发明的某些实施例的一种商用船,该船具有当船接近许多小的雷达捕捉(如,浮标)时增大雷达PPI显示器上的捕捉尺寸的系统的示例性部件以及捕捉的示例性雷达PPI显示器;以及
图3示出了根据本发明的某些实施例用于增大雷达PPI显示器上的捕捉尺寸的示例方法。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的某些实施例用于增大雷达PPI显示器上的捕捉尺寸的示例系统100。该系统100可包括一个或多个雷达装置102、一个或多个模拟-数字转换器104、一个或多个雷达处理系统106以及网络108。尽管示出并主要描述了系统100的这一特定实施方式,但本发明可根据特定需求构思系统100的任何合适的实施方式。为简便起见,在整个本说明书中以单数表示系统100的一个或多个雷达装置102、一个或多个模拟-数字转换器104以及一个或多个雷达处理系统106。
一般而言,系统100可被操作为产生包括一定数量的雷达捕捉的雷达信号,并在雷达PPI显示器上显示该雷达信号的雷达捕捉。尤其是,系统100可被操作为确定与雷达PPI显示器上的每个雷达捕捉相关联的一个或多个像素,确定一个或多个特定雷达捕捉为可追踪的雷达捕捉,以及将一定数量的(a number of)额外像素与一个或多个特定(可追踪的)雷达捕捉中的每一个关联起来。系统100还可被操作为,通过点亮(illuminate)所确定的与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素,从而在雷达PPI显示器上显示雷达信号的一个或多个雷达捕捉。尤其是,系统100可被操作为,通过点亮所确定的与一个或多个特定雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素以及所确定的与每一个特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素,从而在雷达PPI显示器上显示一个或多个特定(可追踪)的雷达捕捉中的每一个。因而,在某些实施例中,可在雷达PPI显示器上显示大部分或所有的雷达捕捉(被识别为可追踪的那些以及被识别为不可追踪的那些)(包括接近雷达PPI显示器中心的特定雷达捕捉),使得它们对于雷达操作者是可见的或更可见的,而不用雷达操作者改变雷达系统的距离刻度(rangescale),且不用叠加分散注意力的(distracting)符号。
系统100的雷达装置102可包括雷达天线110和雷达收发机112。尽管示出且主要描述了具有特定部件的特定雷达装置102,但本发明可构思描述用来搜索离散/小/局部的物体的PPI显示器的任何合适的雷达装置102。
雷达天线110可为能被操作为发送和接收由收发机112所产生的电磁波脉冲的单稳态天线(monostatic antenna)。收发机112可产生具有特定频率的电磁波脉冲。作为一特定示例,X-波段雷达装置102的收发机112可产生频率范围为9300-9500兆赫兹(MHz)的电磁波脉冲。作为另外的特定示例,S-波段雷达装置102的收发机112可产生频率范围为2900-3100兆赫兹(MHz)的电磁波脉冲。雷达装置102可以具有关联的最大距离(例如,96英里),该最大距离对应于能基于经由天线110发射的电磁波脉冲的反射检测雷达捕捉的、离雷达装置102的最大距离。雷达装置102的最大距离可取决于由收发机110所产生的电磁波脉冲的频率。
另外,收发机112可以特定速率(如,每秒1000个脉冲,相应于1千赫兹(kHZ)的脉冲重复频率(PRF))产生电磁波脉冲,且所产生的电磁波脉冲可在雷达天线110以特定扫描速率(如,介于每分钟12到60个转数(RPM)之间)旋转时经由雷达天线110被发射出去。作为一特定示例,收发机112可以1kHZ的PRF产生波脉冲(即,收发机112每秒可产生1000个电磁波脉冲),且雷达天线110可以15个RPM的扫描速率(即每次旋转四秒)进行旋转。因此,在雷达天线110的360度旋转期间收发机112可产生(以及雷达天线110将发射)4000个电磁波脉冲。
另外,由收发机112产生并由雷达天线110发射的每个电磁波脉冲可具有关联的波束宽度。此外,该波束宽度可随雷达天线110的尺寸(dimension)而改变。例如,由收发机112产生并由雷达天线110发射的电磁波脉冲可具有1度的波束宽度。
雷达装置102可被操作为确定一个或多个雷达捕捉。当经由雷达天线110所发射的电磁波脉冲到达属于所发射脉冲的波束宽度内的物体(如,陆地和船)时,所发射的脉冲可从该物体反射并返回到天线110。反射电磁波脉冲的物体可被认为是“雷达捕捉(radar contact)”。由雷达天线110接收到的波脉冲反射可具有与由雷达捕捉所反射的能量对应的信号强度。收发机112可被操作为基于与雷达天线110接收到的电磁波脉冲反射相关联的能量计算与特定雷达捕捉相关联的强度(例如,伏特数)。
此外,收发机112可被操作为确定与雷达捕捉相关联的极坐标位置(即,距离和方位角/方位角的范围)。收发机112可被操作为通过测量雷达天线110发射电磁脉冲的时刻与雷达天线110接收到反射的电磁脉冲的时刻之间的时间来确定到雷达捕捉的距离。基于所测量的时间和光速(电磁波脉冲行进的速度),收发机112可使用到雷达捕捉的往返距离的一半为到雷达捕捉的距离来确定到雷达捕捉的往返距离。
收发机112还可被操作为,基于雷达天线110发射所反射的电磁波脉冲的方向确定到雷达捕捉的方位角/方位角的范围(方位角为相对于真北的角度)。此外,如上所述,雷达天线110所发射的电磁波脉冲可具有关联的波束宽度(如,1度)。因此,到雷达捕捉的方向可被表示为方位角的范围,与雷达捕捉相关联的方位角的最窄范围等于雷达天线110的波束宽度(用于与属于雷达天线110的单波束宽度内的物体对应的雷达捕捉)。
因而,当雷达天线110旋转时,收发机112可产生模拟雷达信号132,其包括对应于一定数量的雷达捕捉的电压量(基于所反射的电磁波脉冲强度的电压)。模拟雷达信号132还可包括对应于雷达捕捉的极坐标位置(即,在特定方位角/方位角的范围处的距离)。收发机112可产生作为连续数据流或作为在特定时间量(如天线110的一次旋转)内所收集的数据汇集(collection of data)的模拟雷达信号132。收发机112可将所产生的模拟雷达信号132发送给转换器104。
系统100的转换器104可被操作为将模拟雷达信号132转换为数字雷达信号134。在某些实施例中,数字雷达信号132为全保真雷达信号。转换器104还可被操作为经由网络108将数字雷达信号134发送给雷达处理系统106。
网络108便于无线或有线通信。网络108可在网络地址之间发送例如IP包、帧中继帧、同步传输模式(ATM)信元、语音、视频、数据以及其它合适的信息。网络106可包括一个或多个局域网(LAN)、无线接入网(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、已知为互联网的全球计算机网络的所有或一部分和/或位于一个或多个位置处的其它任何通信系统或多个系统。
系统100的雷达处理系统106可包括任何适当的输入装置(如键盘、触摸屏、鼠标或其它可接受信息的装置)、输出装置、大容量存储介质或其它合适的用于接收、处理、存储以及传送数据的部件。输入装置和输出装置都可包括固定或可移动的存储介质,如磁计算机盘(magnetic computer disk)、CD-ROM或其它合适的接收来自雷达处理系统104的用户输入并向其提供输出的介质。雷达处理系统104可包括个人计算机、工作站、网络计算机、机房(kiosk)、无线数据端口、个人数字助理(PDA)、这些或其它装置中的一个或多个处理器或任何其它合适的处理装置。
“雷达处理系统106”和“雷达处理系统106的用户”可被交换地使用。雷达处理系统106的用户可包括例如人类用户或计算机程序或其它合适的用于自动与雷达处理系统104进行交互的软件模块。雷达处理系统106的特定示例用户包括商业船的雷达操作者。
雷达处理系统106还可包括处理模块114、存储器模块116、PPI显示处理应用程序118、可追踪捕捉提取应用程序120、捕捉尺寸增大应用程序122、追踪应用程序124以及雷达PPI显示器126。尽管下面描述了与雷达处理系统104的一个或多个应用程序相关联的特定功能,但本发明能根据特定需要构思这样的功能:雷达处理系统104的一个或多个应用程序与任意适当数量的应用程序进行组合或分离。此外,雷达处理系统106的部件可以实施为固件、硬件和软件的任何合适组合。
处理模块114可包括一个或多个微处理器、控制器或任何其它合适的计算装置或资源。处理模块114可单独工作,也可与系统100的其它部件一起工作,以提供本文所描述的系统100的功能。存储器模块116可采用易失性或非易失性存储器的形式,包括但不限于,磁介质、光介质、随机存取存储器RAM、ROM、可移动介质或任何其它合适的存储部件。
雷达处理系统106可具有关联的距离刻度,其可由雷达处理系统106的用户使用任意合适的输入装置来设定。雷达处理系统106的距离刻度是雷达PPI显示器126上显示的到船的最大距离。雷达处理系统106的距离刻度为一介于雷达装置102的最小距离刻度(如,0.75英里)和最大距离(如,96英里)之间的递增值。例如,雷达处理系统106的用户可(使用任何合适的输入装置)选择0.75英里、1.5英里、3英里、6英里、12英里、24英里、48英里、96英里的距离刻度或任意其它合适距离。
雷达处理系统106的PPI显示处理应用程序118可被操作为接收数字雷达信号134并修正数字雷达信号134,使得其能够通过应用一个或多个坐标转换算法128和假警报/杂波抑制算法130在雷达PPI显示器126上显示。尽管示出并主要描述了坐标转换算法128和假警报/杂波抑制算法130作为由PPI显示处理118采用的算法,但本发明可构思坐标转换算法128和假警报/杂波抑制算法130作为雷达处理系统106的单独的应用程序(除了PPI显示处理应用程序118之外或代替PPI显示处理应用程序118)。此外,尽管示出和主要描述了坐标转换算法128和假警报/杂波抑制算法130作为PPI显示处理应用程序118的一部分,但是本发明可构思每个算法可在能被PPI显示处理应用程序取得(access)的任何合适的位置处。
坐标转换算法128可基于与一个或多个雷达捕捉相关联的位置信息的至少一部分将雷达PPI显示器126的一个或多个像素与数字雷达信号134的一个或多个雷达捕捉关联起来,使得一个或多个雷达捕捉可作为一个或多个点亮的像素显示在雷达PPI显示器126上。由于雷达处理系统106的用户可改变雷达处理系统106的距离刻度(如,介于0.75和96英里之间),坐标转换算法128可依赖于雷达处理系统106的距离刻度(如同对应于雷达PPI显示器126的每个像素的位置将依赖于雷达处理系统106的距离刻度)。
如上所述,数字雷达信号134可包括一个或多个雷达捕捉,每个雷达捕捉具有关联的位置信息(即,与雷达捕捉相关联的极坐标位置,包括距离和方位角/方位角的范围)。另外,雷达PPI显示器126可为具有多个像素(每个像素在笛卡尔坐标中具有关联位置)的光栅扫描监视器(例如,CRT监视器以及LCD监视器或等离子监视器)。为了将数字雷达信号132的一个或多个雷达捕捉作为一个或多个点亮的像素显示在雷达PPI显示器126上,PPI显示处理应用程序118可对数字雷达信号134应用坐标转换算法128,从而基于与一个或多个雷达捕捉相关联的位置信息的至少一部分确定与数字雷达信号134的一个或多个雷达捕捉相关联的一个或多个像素的笛卡尔坐标位置。
例如,数字雷达信号134的雷达捕捉可具有关联的位置信息,包括距离(到船的距离)L和方位角的范围Θ1-Θ2。此外,雷达处理系统106可具有由雷达处理系统106的用户所选择的距离刻度S,并且雷达PPI显示器126可为半径为R的圆形显示器。PPI显示处理应用程序118的坐标转换算法128可将雷达捕捉与一个或多个像素关联起来,该一个或多个像素在到雷达PPI中心对应于L的距离处沿着被限定为Θ1-Θ2的弧设置。换言之,坐标转换算法128可确定位于雷达PPI显示器126上对应于(L,Θ1)的第一水平和垂直位置(X1,Y1)与雷达PPI显示器126上对应于(L,Θ2)的第二水平和垂直位置(X2,Y2)之间的像素弧,其中:
作为一特定的示例,数字雷达信号134的小的雷达捕捉(如,浮标)可具有包括12英里的距离(即,到船的距离)以及30至31度的方位角范围(与该小的雷达捕捉相关联的位置信息的方位角范围对应于天线的波束宽度-1度-这是由于小的雷达捕捉适合在雷达天线110的单波束宽度内的事实)的关联位置信息。此外,雷达处理系统106可具有24英里的距离刻度,并且雷达PPI显示器126可为具有12英寸半径的圆形显示器。因此,小的雷达捕捉将与雷达PPI显示器126上位于雷达PPI显示器126上的第一点(X1,Y1)与雷达PPI显示器126上的第二点(X2,Y2)之间的像素弧相关联,其中:
由于雷达的波束宽度可能相对较小(例如1度),从而仅有较少数量的像素落在雷达PPI显示器126上的第一点(X1,Y1)与雷达PPI显示器126上的第二点(X2,Y2)之间的弧上,尤其是在对应于雷达PPI显示器中心附近的位置的距离处。
假警报/杂波抑制算法130可被操作为,至少部分地基于与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的信号强度和/或与每个雷达捕捉相关联的位置信息,从数字雷达信号134中去除一个或多个雷达捕捉(即,一个或多个去除的雷达捕捉将不显示在雷达PPI显示器126上)。假警报/杂波抑制算法130可为任何合适的算法,只要该算法能被操作为至少部分地基于与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的信号强度和/或与每个雷达捕捉相关联的位置信息从数字雷达信号134中去除一个或多个雷达捕捉即可。
雷达处理系统106的可追踪捕捉提取应用程序120可被操作为接收数字雷达信号134并确定一个或多个可追踪的雷达捕捉(即,可追踪捕捉提取应用程序120可产生可追踪雷达捕捉数据136)。例如,可追踪捕捉提取应用程序120可通过对数字雷达信号134应用一个或多个阈值算法来识别具有足够高能量返回和小空间容量(small spatial content)的捕捉(即,具有来自小区域的强反射的捕捉),从而确定数字雷达信号134的雷达捕捉是可追踪的。具有足够高能量返回和小空间容量的捕捉可与可追踪的捕捉(如,浮标或船)一致,并与不可追踪的捕捉(如,陆地)相反。然后,可追踪捕捉提取应用程序120可以确定可追踪雷达捕捉(在笛卡尔坐标中)的中心位置。
可追踪捕捉提取应用程序120可将可追踪雷达捕捉数据136(如,与一个或多个可追踪雷达捕捉相关联的信息)传送给捕捉尺寸增大应用程序122和/或追踪应用程序124。另外或可选地,可追踪捕捉提取应用程序120可在系统100中的任何合适的位置(例如,存储器模块116)存储可追踪雷达捕捉数据136(如,与一个或多个可追踪雷达捕捉相关联的信息),使得可追踪雷达捕捉数据136可被捕捉尺寸增大应用程序122和/或追踪应用程序124取得。
雷达处理系统106的捕捉尺寸增大应用程序122可接收数字雷达信号134和/或可追踪雷达捕捉数据136(或从系统100中的任何适当位置取得可追踪雷达捕捉数据136)。捕捉尺寸增大应用程序122可被操作为,将可追踪雷达捕捉数据136的一个或多个可追踪雷达捕捉与数字雷达信号134的特定雷达捕捉关联起来。换言之,捕捉尺寸增大应用程序122可基于可追踪雷达捕捉数据136确定数字雷达信号134的一个或多个特定雷达捕捉(如上所述,一个或多个雷达捕捉中的每一个已经关联于雷达PPI显示器126的一个或多个像素)为特定的(可追踪的)雷达捕捉。例如,捕捉尺寸增大应用程序122可确定对应于(可追踪雷达捕捉数据136中所反映的)可追踪雷达捕捉的中心位置信息与数字雷达信号134的特定雷达捕捉的位置相对应。
捕捉尺寸增大应用程序122可进一步被操作为确定与一个或多个特定雷达捕捉相关联的雷达PPI显示器126的额外像素(除了如上所述的基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的雷达PPI显示器126的一个或多个像素之外的像素)的数量。捕捉尺寸增大应用程序122可修正与数字雷达信号134的每个特定雷达捕捉相关联的数据,以反映所确定的额外像素。换言之,可通过捕捉尺寸增大应用程序122将与数字雷达信号134中的特定捕捉相关联的信息修正为包括雷达PPI显示器126的一定数量的额外像素(除了基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的雷达PPI显示器126的一个或多个像素之外),而不是(如现有技术)用符号叠加所有可追踪雷达捕捉。尽管主要描述了用于确定与特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素的几个特定方法,但本发明根据特定需求可构思用于确定与特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素的任何合适的方法。
在某些实施例中,捕捉尺寸增大应用程序122通过将与特定雷达相关联的一个或多个像素的数目(如上所述基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定)与像素的阈值数目(threshold quantity)相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量。尤其是,如果捕捉尺寸增大应用程序122确定与特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素的数目(基于坐标转换算法128所确定)小于阈值数目,则捕捉尺寸增大应用程序122可确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素数量包括这样的数目:当将该数目与关联于特定雷达捕捉的一个或多个像素的数目相加时等于或大于阈值数目。像素的阈值数目可对应于为使特定雷达捕捉在雷达PPI显示器126上可见或更可见所需要的像素数量。阈值数目可存储在系统100中的任何适当位置(如,存储器模块116),使得其可被捕捉尺寸增大应用程序122取得。
作为一特定的示例,像素的阈值数目可为五个像素。捕捉尺寸增大应用程序122可基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128确定两个像素与特定雷达捕捉相关联。因此,捕捉尺寸增大应用程序122可确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量为三个像素,从而当该额外像素的数量(3)与关联于特定雷达捕捉坐标转换算法128的一个或多个像素的数量(2个像素)相加时等于像素的阈值数目(5)。
在某些实施例中,捕捉尺寸增大应用程序122通过将与基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的特定雷达捕捉相关联的位置信息(即,所显示的雷达捕捉到雷达PPI显示器126中心的距离)与到雷达PPI显示器126中心的阈值距离(threshold distance)相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量。尤其是,特定数量的额外像素可与特定雷达捕捉相关联,该特定雷达捕捉具有指示了到雷达PPI显示器126中心的距离小于阈值距离的关联位置信息。因而,可仅为下述这些雷达捕捉确定额外像素的数量,即,被显示为离雷达PPI显示器126中心足够近、如果不然它们很难被看见(即,否则将点亮太少的像素)的雷达捕捉。
作为一特定的示例,阈值距离可等于雷达PPI显示器126的百分之十(即,从雷达PPI 126的中心到雷达PPI 126的外边缘的距离的百分之十),并且四个额外像素与特定雷达捕捉(其到雷达PPI显示器中心的距离小于阈值距离)相关联。
在某些实施例中,捕捉尺寸增大应用程序122通过将与特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素的数目与像素的阈值数目相比较以及将与特定雷达捕捉相关联的位置信息(即,所显示的雷达捕捉到雷达PPI显示器126中心的距离)与到雷达PPI显示器126中心的阈值距离相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量。尤其是,如果捕捉尺寸增大应用程序122确定与特定雷达相关联的一个或多个像素的数量小于阈值数目并且特定雷达捕捉具有指示到雷达PPI 126中心的距离小于阈值距离的关联位置信息,则所确定的额外像素的数量可为这样的数目:当该数目与关联于特定雷达捕捉的一个或多个像素的数量相加时等于或大于阈值数目。
作为一特定的示例,像素的阈值数目可为五个像素并且阈值距离可等于雷达PPI显示器126的百分之十(即,从雷达PPI 126的中心到雷达PPI 126的外边缘的距离的百分之十)。捕捉尺寸增大应用程序122可基于坐标转换算法128确定两个像素与特定雷达捕捉相关联以及可确定与特定雷达捕捉相关联的位置信息指示了雷达捕捉位于雷达PPI 126的中心的百分之五之内。因此,捕捉尺寸增大应用程序122可确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量为三个像素,使得当该额外像素的数量(3)与关联于特定雷达捕捉坐标转换算法128的一个或多个像素的数量(2个像素)相加时等于像素的阈值数目(5)。
雷达处理系统106的追踪应用程序124可接收数字雷达信号134和/或可追踪雷达捕捉数据136(或从系统100中的任何合适的位置取得可追踪雷达捕捉数据136)。追踪应用程序124可被操作为产生与一个或多个可追踪雷达捕捉中的每一个相关联的追踪信息。
在某些实施例中,追踪应用程序124包括追踪滤波器(如,卡尔曼滤波器)。追踪滤波器可随着时间的推移追踪一个或多个可追踪雷达捕捉,从而可确定与该一个或多个可追踪雷达捕捉相关联的速度矢量。
例如,追踪应用程序124可接收/取得包括一个或多个可追踪雷达捕捉的中心位置的可追踪雷达捕捉数据136。追踪应用程序124可存储(如,在存储器模块116或在系统100的任何合适位置)一个或多个先前存储的与一个或多个可追踪雷达捕捉相关联的中心位置或先前所接收到的可追踪雷达捕捉数据136之中与一个或多个可追踪雷达捕捉的每一个相关联的中心位置。
追踪应用程序124可进一步被操作为,(例如,基于关联于可追踪雷达捕捉的中心位置与先前存储的中心位置的比较)确定可追踪雷达捕捉数据136的可追踪雷达捕捉对应于先前所接收到的可追踪雷达捕捉数据136的一个或多个先前所接收到的可追踪雷达捕捉(即,可追踪雷达捕捉对应于与一个或多个先前所接收到的可追踪雷达捕捉相同的物体)。基于与先前所接收到的一个或多个关联的可追踪雷达捕捉的中心位置相比可追踪雷达捕捉的中心位置的变化,追踪应用程序124可确定与特定捕捉相关联的速度矢量(即,方向和速度)。
追踪应用程序124还可被操作为确定与每个所确定的速度矢量相关联的雷达PPI显示器126的一个或多个像素,使得每个确定的速度矢量可显示在雷达PPI显示器126上(与一个或多个可追踪雷达捕捉的速度矢量相关联的一个或多个像素为追踪数据138)。例如,每个所确定的速度矢量可作为一条点亮的像素线(沿特定雷达捕捉的移动方向从特定雷达捕捉的中心位置延伸)显示在雷达PPI显示器126上,该线的长度对应于特定捕捉的速度。追踪应用程序124还可被操作为将追踪数据138传送给雷达PPI显示器126。
雷达处理系统106的雷达PPI显示器126可为如上所述具有多个像素(每个像素在笛卡尔坐标中具有关联位置)的光栅扫描监视器(如,CRT监视器以及LCD监视器或等离子监视器)。雷达PPI显示器126可接收来自捕捉尺寸增大应用程序122的数字雷达信号134以及来自追踪应用程序124的追踪数据138。
如上所述,数字雷达信号134可包括由PPI显示处理应用程序118所确定的、与一个或多个雷达捕捉相关联的雷达PPI显示器126的一个或多个像素。数字雷达信号134还可包括由捕捉尺寸增大应用程序122所确定的、与一个或多个特定雷达捕捉(由可追踪捕捉提取应用程序120识别为可追踪的雷达捕捉)相关联的雷达PPI显示器126的一定数量的额外像素(除了由PPI显示处理应用程序118所确定的像素之外的像素)。另外,如上所述,追踪数据136可包括由追踪应用程序124所确定的、与关联于一个或多个可追踪雷达捕捉的速度矢量相关联的雷达PPI显示器126的一个或多个像素。
雷达PPI显示器126可操作为通过点亮与一个或多个雷达捕捉相关联的一个或多个像素、与一个或多个特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素以及与关联于一个或多个特定雷达捕捉的速度矢量相关联的一个或多个像素来产生PPI显示。
图1仅提供了可使用在本发明中的计算机的一个示例。本发明可构思除了通用计算机之外的计算机以及不具有传统操作系统的计算机。如本文所使用的,术语“计算机”旨在包含个人计算机、工作站、网络计算机、便捷式计算装置或其它任何合适的处理装置。此外,系统100的每个计算机系统均可以包括一个或多个处理模块以及一个或多个存储器模块。处理模块可包括一个或多个微处理器、控制器或其它任何合适的计算装置或资源。处理模块可单独工作,也可与系统100的其它部件一起工作,以提供本文所描述的系统100的功能。每个存储器模块均可采用易失性或非易失性存储器的形式,包括但不限于,磁介质、光介质、RAM、ROM、可移动介质或其它任何适当的存储部件。
尽管已经示出并主要描述了系统100的特定数量的部件,本发明可构思系统100可包括任何合适数量的这种部件。此外,如上所述系统100的各种部件相互之间可为本地或距离很远,并且可以实施为硬件、固件以及软件的任何合适组合。
在示例性实施例的操作中,雷达装置102产生模拟雷达信号132,该模拟雷达信号132包括一个或多个雷达捕捉。尤其是,模拟雷达信号132包括与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的信号强度(即,电压)和位置信息(即,极坐标位置-在特定方位角/方位角范围的距离)。然后,转换器104接收模拟雷达信号132,并将该信号转换为数字雷达信号134。
雷达处理系统106的PPI显示处理应用程序118接收来自转换器104的数字雷达信号134,并对数字雷达信号134应用坐标转换算法128,该坐标转换算法可被操作为根据与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息的至少一部分将雷达PPI显示器128的一个或多个像素与一个或多个雷达捕捉中的每一个关联起来。
例如,数字雷达信号134的雷达捕捉可具有包括距离L(到船的距离)和方位角的范围Θ1-Θ2的相关位置信息。PPI显示处理应用程序118的坐标转换算法128可将雷达捕捉与一个或多个像素关联起来,该一个或多个像素在到雷达PPI中心对应于L的距离处沿着被限定为Θ1-Θ2的弧设置。换言之,如上所述,坐标转换算法128可确定位于雷达PPI显示器126上对应于(L,Θ1)的第一水平和垂直位置(X1,Y1)与雷达PPI显示器126上对应于(L,Θ2)的第二水平和垂直位置(X2,Y2)之间的像素弧。
PPI显示处理应用程序118可对数字雷达信号130应用假警报/杂波抑制算法130,以从数字雷达信号134中去除一个或多个雷达捕捉。
捕捉尺寸增大应用程序122(如,响应于从PPI显示处理算法118接收数字雷达信号134)可确定数字雷达信号134的特定雷达捕捉为可追踪的雷达捕捉。捕捉尺寸增大应用程序122可通过将与数字雷达信号134的特定雷达捕捉相关联的位置信息的至少一部分与可追踪雷达捕捉数据136的一个或多个可追踪雷达捕捉的一个或多个可追踪雷达捕捉(如上所述,由可追踪捕捉提取应用程序120所产生)相比较,来确定数字雷达信号134的特定雷达捕捉为可追踪的雷达捕捉。例如,捕捉尺寸增大应用程序122可确定对应于可追踪雷达捕捉的中心位置信息(如被反映在可追踪雷达捕捉数据136中)与数字雷达信号134的特定雷达捕捉的位置相对应。
捕捉尺寸增大应用程序122可确定与特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素(除了基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的雷达PPI显示器126的一个或多个像素之外的像素)。捕捉尺寸增大应用程序122可修正与数字雷达信号134的每个特定雷达捕捉相关联的数据,以反映所确定的额外像素(即,与数字雷达信号134中的特定捕捉相关联的信息可包括基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的雷达PPI显示器126的一个或多个像素和由捕捉尺寸增大应用程序122所确定的雷达PPI显示器126的一定数量的额外像素)。
如上所述,捕捉尺寸增大应用程序122可通过将与特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素(基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定)的数量与像素的阈值数目(如,五个像素)相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量。另外或可选地,捕捉尺寸增大应用程序122可通过将基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的、与特定雷达捕捉相关联的位置信息(即,所显示的雷达捕捉到雷达PPI显示器126中心的距离)与到雷达PPI显示器126中心的阈值距离相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量(其中特定数量的额外像素与到雷达PPI 126中心的距离小于阈值距离的特定雷达捕捉相关联)。另外或可选地,捕捉尺寸增大应用程序122可通过将与特定雷达相关联的一个或多个像素的数目与像素的阈值数目相比较以及将与特定雷达捕捉相关联的位置信息(即,所显示的雷达捕捉到雷达PPI显示器126中心的距离)与到雷达PPI显示器126中心的阈值距离相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量。
雷达PPI显示器126(如,响应于从捕捉尺寸增大应用程序122接收数字雷达信号134)可点亮与特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素(如上面描述的在步骤304中基于PPI显示处理应用程序118的坐标转换算法128所确定)以及与特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素(如上面描述的由步骤310中捕捉尺寸增大应用程序122所确定)。雷达PPI显示器126也可基于从追踪应用程序124所接收到的追踪数据138来点亮与关联于一个或多个特定雷达捕捉的一个或多个速度矢量相关联的一个或多个像素。
某些实施例可提供一个或多个技术优点。当具有传统导航雷达系统的商业船接近小的雷达捕捉(如,浮标)时,传统雷达系统使得雷达操作者很难在雷达PPI显示器上看见小的雷达捕捉。小的雷达捕捉常常适合在雷达系统的波束宽度内(如,1度)。因此,与小的雷达捕捉相关联的方位角范围(extent)可对应于雷达系统的波束宽度。换言之,小的雷达捕捉可显示为雷达PPI上点亮的像素弧,落入该弧中的点亮像素的数量由与小的雷达捕捉相关联的方位角范围(即,假定小的雷达捕捉通常适合在雷达系统的波束宽度内的条件下为雷达的波束宽度)来限定。由于雷达的波束宽度可能相对较小(如,1度),因而落入对应于小的雷达捕捉的弧中的点亮像素可能非常少,尤其是在雷达PPI显示器中心附近。因此,对于雷达操作者而言,可能很难在雷达PPI显示器上看见小的雷达捕捉。为了使雷达PPI显示器中心附近的小的雷达捕捉可见或更加可见,雷达操作者可能需要定期地改变雷达系统的距离刻度,使得小的雷达捕捉更加远离雷达PPI显示器中心显示从而将点亮更多的像素。
传统的用于消除在观看位于雷达PPI显示器中心附近的小的雷达捕捉时存在的困难的技术可包括在雷达PPI显示器上对应于所识别的可追踪雷达捕捉的显示点上显示符号(如,闪烁加号)。换言之,所有可追踪雷达捕捉可在雷达PPI显示器上叠加符号。然而,传统技术可能并非所期望的,这是因为雷达操作者经常发现叠加的符号分散注意力,尤其是如果在雷达PPI显示器中心附近显示许多小的雷达捕捉。此外,所有可追踪雷达捕捉都叠加符号,包括那些距离雷达PPI显示器中心足够远被显示为不用叠加符号也可见的或更可见的那些可追踪雷达捕捉。
本发明的某些实施例可允许一定数量的额外像素与已经被识别为可追踪的特定雷达捕捉相关联。因此,所有雷达捕捉都可显示在雷达PPI显示器126上,使得它们对于雷达操作者(即,雷达处理系统106的用户)可见或更可见,而不用雷达操作者必须改变雷达系统的距离刻度,也不用叠加分散注意力的符号。此外,与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量可以随雷达捕捉到雷达PPI显示器中心的距离而改变。因此,在某些实施例中,额外像素可被增加到与位于雷达PPI显示器126中心附近的小的雷达捕捉相关联的显示中,使得它们可见或更可见,而其它与距离雷达PPI显示器中心足够远的小的雷达捕捉相关联的可见显示仍保持不被修改。
图2A-图2C示出了根据本发明某些实施例的商业船202,该商业船202具有用于在该船接近一定数量的特定(可追踪)雷达捕捉206(如,浮标)时在雷达PPI显示器上增大捕捉尺寸的系统100的示例性部件,以及捕捉206的示例性雷达PPI显示器126。
尤其是,图2A示出了船202,该船202具有当船202接近特定雷达捕捉206a(在208a的距离内)、特定雷达捕捉206b(在208b的距离内)、特定雷达捕捉206c(在208c的距离内)以及特定雷达捕捉206d(在208d的距离内)时的雷达装置102。因此,由雷达装置102所产生(并由转换器104模拟-数字转换)的数字雷达信号134可包括用于特定雷达捕捉206a的包括距离208a的位置信息、用于特定雷达捕捉206b的包括距离208b的位置信息、用于特定雷达捕捉206c的包括距离208c的位置信息以及用于特定雷达捕捉206d的包括距离208d的位置信息。
此外,每个特定雷达捕捉206可落入单波束宽度204或天线110内。因此,与小的雷达捕捉206相关联的位置信息可包括对应于天线110的波束宽度204的方位角的范围。
图2B示出了位于具有距离刻度210的雷达PPI显示器126中心附近的一定数量的像素(所示出的一定数量的像素位于雷达PPI显示器对应于从零至九十度方位角的部分上),该一定数量的像素包括基于PPI显示处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的、与每个小的捕捉206相关联的一个或多个像素214。由于每个小的雷达捕捉206均落入天线110的单波束宽度204内,因此与每个特定雷达捕捉206相关联的方位角范围(extent)212对应于天线110的波束宽度206。因此,通过雷达PPI处理应用程序118的坐标转换算法128确定的、与每个特定雷达捕捉206相关联的雷达PPI显示器126的一个或多个像素包括位于由与每个特定雷达捕捉206相关联的方位角范围212所限定的弧上的一个或多个像素。因此,相较于与距离雷达PPI显示器126中心更远的同样范围(即,同样的方位角范围212)的特定雷达捕捉206相关联的像素,更少的像素214可关联于位于雷达PPI 126中心附近的特定雷达捕捉206。
尤其是,特定雷达捕捉206a与位于由方位角范围212所限定的弧上的单个像素(214a)相关联,特定雷达捕捉206b与位于由方位角范围212所限定的弧上的三个像素(全部214b)相关联,特定雷达捕捉206c与位于由方位角范围212所限定的弧上的六个像素(全部214c)相关联,以及特定雷达捕捉206d与位于由方位角范围212所限定的弧上的十个像素(全部214a)相关联。
图2C示出了图2B中所示的一定数量的像素(基于PPI显示处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的、与每个特定雷达捕捉206相关联的一个或多个像素214)以及如上所述由捕捉尺寸增大应用程序122所确定的、与每个特定雷达捕捉206相关联的一定数量的额外像素216。
如上所述,在某些实施例中,捕捉尺寸增大应用程序122可通过将与特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素214的数目与像素的阈值数目进行比较,以及将与特定雷达捕捉206相关联的位置信息(即,所显示的雷达捕捉到雷达PPI显示器126中心的距离)与到雷达PPI显示器126中心的阈值距离进行比较,来确定与特定雷达捕捉206相关联的额外像素216的数量。尤其是,如果捕捉尺寸增大应用程序122确定与特定雷达206相关联的一个或多个像素214的数目小于阈值数目以及确定特定雷达捕捉206具有用于指示到雷达PPI 126中心的距离小于阈值距离的关联位置信息,所确定的额外像素的数量为这样的一个数量,当该数量与关联于特定雷达捕捉的一个或多个像素的数目相加时等于或大于阈值数目。
作为一特定的示例,像素的阈值数目可为五个像素,且阈值距离可等于雷达PPI显示器126的百分之十(即,从雷达PPI 126的中心到雷达PPI 126的外边缘的距离的百分之十)。假定特定雷达捕捉206a-d中的每一个都位于雷达PPI 126中心的百分之十之内,则捕捉尺寸增大应用程序122将为每个特定捕捉206确定与特定捕捉相关联的一个或多个像素214的数目是否小于5。
捕捉尺寸增大应用程序122可确定与特定雷达捕捉206a相关联的额外像素216a的数量为四个像素,使得额外像素216a的数量(4个)在与基于坐标转换算法128与特定雷达捕捉216a相关联的一个或多个像素214a的数目(1个像素)相加时,等于像素的阈值数目(5个)。同样地,捕捉尺寸增大应用程序122可确定与特定雷达捕捉206b相关联的额外像素216b的数量为两个像素,使得额外像素216a的数量(2个)在与基于坐标转换算法128与特定雷达捕捉206b相关联的一个或多个像素214b的数目(3个像素)相加时,等于像素的阈值数目(5个)。
捕捉尺寸增大应用程序122可确定在特定捕捉206c具有六个关联的像素214c(大于像素的阈值数目)时与特定雷达捕捉206c相关联的额外像素216c的数量为零个像素。同样地,捕捉尺寸增大应用程序122可确定在特定捕捉206d具有十个关联的像素214d(大于像素的阈值数目)时与特定雷达捕捉206d相关联的额外像素216d数量为零个像素。
尽管与每个特定雷达捕捉206相关联的一定数量的额外像素被描述为位于相对于与每个特定捕捉206相关联的一个或多个像素214(如基于雷达PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定)的特定位置中,但是本发明可构思与每个特定雷达捕捉206相关联的一定数量的额外像素216可根据需要位于相对于与每个特定捕捉206相关联的一个或多个像素214的任何合适的位置。
图3示出了根据本发明某些实施例用于在雷达PPI显示器上增大捕捉尺寸的示例性方法。该方法开始于步骤300。在步骤302,雷达处理系统106的PPI显示处理应用程序118从转换器104接收数字雷达信号134,该数字雷达信号134包括一个或多个雷达捕捉。此外,数字雷达信号134可包括与一个或多个雷达捕捉相关联的信号强度和位置信息(即,距离和方位角/方位角的范围)。
在步骤304,PPI显示处理应用程序118对数字雷达信号134应用坐标转换算法128,该坐标转换算法可被操作为根据与一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息的至少一部分将雷达PPI显示器128的一个或多个像素与一个或多个雷达捕捉中的每一个关联起来,使得一个或多个雷达捕捉可作为一个或多个点亮的像素显示在雷达PPI显示器126上。由于雷达处理系统106的用户可改变雷达处理系统106的距离刻度(如,介于0.75与96英里之间),坐标转换算法128可依赖于雷达处理系统106的距离刻度(如同雷达PPI显示器126的每个像素所对应的位置将依赖于雷达处理系统106的距离刻度)。
例如,数字雷达信号134的雷达捕捉可具有关联的位置信息,其包括距离(到船的距离)L和方位角范围Θ1-Θ2。PPI显示处理应用程序118的坐标转换算法128可将雷达捕捉与一个或多个像素关联起来,该一个或多个像素在到雷达PPI中心对应于L的距离处沿着被限定为Θ1-Θ2的弧设置。换言之,坐标转换算法128可确定位于在雷达PPI显示器126上对应于(L,Θ1)的第一水平和垂直位置(X1,Y1)与在雷达PPI显示器126上对应于(L,Θ2)的第二水平和垂直位置(X2,Y2)之间的像素弧。
在步骤306,PPI显示处理应用程序118对数字雷达信号130应用假警报/杂波抑制算法130,以从数字雷达信号134去除一个或多个雷达捕捉。
在步骤308,捕捉尺寸增大应用程序122(如,响应于从PPI显示处理算法118接收数字雷达信号134)确定数字雷达信号134的特定雷达捕捉为可追踪的雷达捕捉。捕捉尺寸增大应用程序122可通过将与数字雷达信号134的特定雷达捕捉相关联的位置信息的至少一部分与可追踪雷达捕捉数据136(如上所述,由可追踪捕捉提取应用程序120所产生)的一个或多个可追踪雷达捕捉的一个或多个可追踪雷达捕捉相比较,来确定数字雷达信号134的特定雷达捕捉为可追踪的雷达捕捉。例如,捕捉尺寸增大应用程序122可确定对应于可追踪雷达捕捉的中心位置信息(如反映在可追踪雷达捕捉数据136中)与数字雷达信号134的特定雷达捕捉的位置相对应。
在步骤310,捕捉尺寸增大应用程序122确定与特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素(除了如上所述的在步骤304中基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的雷达PPI显示器126的一个或多个像素之外的像素)。捕捉尺寸增大应用程序122可修正与数字雷达信号134的每个特定雷达捕捉的每一个相关联的数据,以反映所确定的额外像素(即,与数字雷达信号134中特定捕捉相关联的信息可包括基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的雷达PPI显示器126的一个或多个像素以及由捕捉尺寸增大应用程序122所确定的雷达PPI显示器126的一定数量的额外像素)。
捕捉尺寸增大应用程序122可通过将与基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的特定雷达相关联的一个或多个像素的数目与像素的阈值数目(如,五个像素)相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量,如上所述。另外或可选地,捕捉尺寸增大应用程序122可通过将基于PPI处理应用程序118的坐标转换算法128所确定的与特定雷达捕捉相关联的位置信息(即,所显示的雷达捕捉到雷达PPI显示器126中心的距离)与到雷达PPI显示器126中心的阈值距离相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量(其中特定数量的额外像素与到雷达PPI 126中心的距离小于阈值距离的特定雷达捕捉相关联)。另外或可选地,捕捉尺寸增大应用程序122可通过将与特定雷达相关联的一个或多个像素的数目与像素的阈值数目相比较,以及将与特定雷达捕捉相关联的位置信息(即,所显示的雷达捕捉到雷达PPI显示器126中心的距离)与到雷达PPI显示器126中心的阈值距离相比较,来确定与特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量。
在步骤312,雷达PPI显示器126(例如,响应于从捕捉尺寸增大应用程序122接收数字雷达信号134)点亮与特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素(如上面描述的在步骤304中基于PPI显示处理应用程序118的坐标转换算法128所确定)以及与特定雷达捕捉相关联的一定数量的额外像素(如上面描述的在步骤310中由捕捉尺寸增大应用程序122所确定)。雷达PPI显示器126也可基于从追踪应用程序124所接收到的追踪数据138来点亮与关联于一个或多个特定雷达捕捉的一个或多个速度矢量相关联的一个或多个像素。
在步骤314,作出是否完成处理的确定。例如,完成处理的确定可对应于系统100断电。如果作出完成处理的确定,则该方法结束于步骤316。如果作出未完成处理的确定,则该方法返回到步骤302,并通过PPI显示处理应用程序118接收另外的雷达信号。
尽管参考几个实施例已描述了本发明,但对于本领域普通技术人员来说可作出不同的改变、替换、变化、变改以及修正,且本发明旨在涵盖落入所附权利要求书的构思和范围之内的所有改变、替换、变化、变改以及修正。
Claims (20)
1.一种用于增大雷达平面位置指示器(PPI)显示器上的雷达捕捉尺寸的方法,包括:
接收包括一个或多个雷达捕捉的雷达信号,所述一个或多个雷达捕捉中的每一个均具有关联的位置信息;
基于与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息的至少一部分,确定与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素,所述与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素为雷达PPI显示器的多个像素中的一个或多个;
确定所述一个或多个雷达捕捉的一特定雷达捕捉为可追踪的;
确定与所述特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量;以及
在所述雷达PPI显示器上点亮与所述特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素以及与所述特定雷达捕捉相关联的所述数量的额外像素。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:
与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息包括与所述雷达捕捉相关联的极坐标位置;以及
确定与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素的步骤包括将与所述一个或多个雷达捕捉相关联的极坐标位置转换为与所述雷达PPI显示器的一个或多个像素相关联的一个或多个笛卡尔坐标位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,确定一特定雷达捕捉为可追踪的步骤包括:
取得包括一个或多个可追踪雷达捕捉的可追踪雷达捕捉数据,所述一个或多个可追踪雷达捕捉中的每一个均具有关联的位置信息;以及
通过将所述特定雷达捕捉所关联的位置信息的至少一部分与所述一个或多个可追踪雷达捕捉中的特定可追踪雷达捕捉所关联的位置信息的至少一部分进行比较,将所述特定雷达捕捉与所述特定可追踪雷达捕捉关联起来。
4.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述一个或多个可追踪雷达捕捉为这样的雷达信号的一个或多个雷达捕捉中的一个或多个:所述雷达信号具有指示了与足够高能量返回相关联的小空间容量的关联位置信息。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,确定与特定捕捉相关联的额外像素的数量的步骤包括:确定与所述特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素的数目小于像素的阈值数目,所述额外像素的数量为在与关联于所述特定雷达捕捉的一个或多个像素的数目相加时等于或大于所述阈值数目的数目。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述像素的阈值数目等于4。
7.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,确定与所述特定捕捉相关联的额外像素的数量的步骤包括:
基于与所述特定雷达捕捉相关联的位置信息的至少一部分,确定与所述特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离;
确定与所述特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离小于阈值距离;以及
基于与所述特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离小于阈值距离的确定,将特定数量的额外像素与所述特定雷达捕捉关联起来。
8.一种用于增大雷达PPI显示器上的雷达捕捉尺寸的系统,包括:
一个或多个处理单元,所述一个或多个处理单元能被操作为:
接收包括一个或多个雷达捕捉的雷达信号,所述一个或多个雷达捕捉中的每一个均具有关联的位置信息;
基于与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息的至少一部分,确定与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素,所述与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素为雷达PPI显示器的多个像素中的一个或多个;
确定所述一个或多个雷达捕捉的一特定雷达捕捉为可追踪的;
确定与所述特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量;以及
在所述雷达PPI显示器上点亮与所述特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素以及与所述特定雷达捕捉相关联的所述数量的额外像素。
9.根据权利要求8所述的系统,其中:
与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息包括与所述雷达捕捉相关联的极坐标位置;以及
其中,所述一个或多个处理单元能被操作为:通过将与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的极坐标位置转换为与所述雷达PPI显示器的一个或多个像素相关联的一个或多个笛卡尔坐标位置,来确定与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素。
10.根据权利要求8或9所述的系统,其中,所述一个或多个处理单元能被操作为通过下述步骤确定一特定雷达捕捉为可追踪的:
取得包括一个或多个可追踪雷达捕捉的可追踪雷达捕捉数据,所述一个或多个可追踪雷达捕捉中的每一个均具有关联的位置信息;以及
通过将所述特定雷达捕捉所关联的位置信息的至少一部分与所述一个或多个可追踪雷达捕捉的特定可追踪雷达捕捉所关联的位置信息的至少一部分进行比较,将所述特定雷达捕捉与所述特定可追踪雷达捕捉关联起来。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的系统,其中,所述一个或多个可追踪雷达捕捉为这样的雷达信号的一个或多个雷达捕捉中的一个或多个:所述雷达信号具有指示了与足够高能量返回相关联的小空间容量的关联位置信息。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的系统,其中,所述一个或多个处理单元能被操作为:通过确定与所述特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素的数目小于像素的阈值数目来确定与特定捕捉相关联的额外像素的数量,所述额外像素的数量为在与关联于所述特定雷达捕捉的一个或多个像素的数目相加时等于或大于所述阈值数目的数目。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的系统,其中,所述像素的阈值数目等于4。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的系统,其中,所述一个或多个处理单元能被操作为通过下述步骤确定与所述特定捕捉相关联的额外像素的数量:
基于与所述特定雷达捕捉相关联的位置信息的至少一部分,确定与特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离;
确定与所述特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离小于阈值距离;以及
基于与所述特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离小于阈值距离的确定,将特定数量的额外像素与所述特定雷达捕捉关联起来。
15.用于增大雷达PPI显示器上的雷达捕捉尺寸的软件,所述软件包含在计算机可读介质中,并在执行时能被操作为执行操作,所述操作包括:
接收包括一个或多个雷达捕捉的雷达信号,所述一个或多个雷达捕捉中的每一个均具有关联的位置信息;
基于与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息的至少一部分,确定与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素,所述与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素为雷达PPI显示器的多个像素中的一个或多个;
确定所述一个或多个雷达捕捉的一特定雷达捕捉为可追踪的;
确定与所述特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量;以及
在所述雷达PPI显示器上点亮与所述特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素以及与所述特定雷达捕捉相关联的所述数量的额外像素。
16.根据权利要求15所述的软件,其中:
所述与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的位置信息包括与所述雷达捕捉相关联的极坐标位置;以及
确定与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的一个或多个像素的步骤包括:将与所述一个或多个雷达捕捉中的每一个相关联的极坐标位置转换为与所述雷达PPI显示器的一个或多个像素相关联的一个或多个笛卡尔坐标位置。
17.根据权利要求15或16所述的软件,其中,确定一特定雷达捕捉为可追踪的步骤包括:
取得包括一个或多个可追踪雷达捕捉的可追踪雷达捕捉数据,所述一个或多个可追踪雷达捕捉中的每一个均具有关联的位置信息;以及
通过将所述特定雷达捕捉所关联的位置信息的至少一部分与所述一个或多个可追踪雷达捕捉的特定可追踪雷达捕捉所关联的位置信息的至少一部分进行比较,将所述特定雷达捕捉与所述特定可追踪雷达捕捉关联起来。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的软件,其中,所述一个或多个可追踪雷达捕捉为这样的雷达信号的一个或多个雷达捕捉中的一个或多个:所述雷达信号具有指示了与足够高能量返回相关联的小空间容量的关联位置信息。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的软件,其中,确定与所述特定雷达捕捉相关联的额外像素的数量的步骤包括:确定与所述特定雷达捕捉相关联的一个或多个像素的数目小于像素的阈值数目,所述额外像素的数量为在与关联于所述特定雷达捕捉的一个或多个像素的数目相加时等于或大于所述阈值数目的数目。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的软件,其中,确定与所述特定捕捉相关联的额外像素的数量的步骤包括:
基于与所述特定雷达捕捉相关联的位置信息的至少一部分,确定与所述特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离;
确定与所述特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离小于阈值距离;以及
基于与所述特定雷达捕捉相关联的到所述雷达PPI显示器中心的距离小于阈值距离的确定,将特定数量的额外像素与所述特定雷达捕捉关联起来。
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Cited By (2)
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