APARATO DE PROCESAMIENTO Y VISUALIZACION DE RADAR.

Aparato de procesamiento y visualización de radar adaptado para emitir una señal de radar a lo largo de un alcance y detectar una señal de retorno dentro de dicho alcance,

predecir y visualizar las posiciones de una primera pluralidad de objetivos (50, 52) actualmente fuera de dicho alcance y previamente detectados por dicha señal de retorno, caracterizado porque las posiciones de dicha primera pluralidad de objetivos (50, 52) son predichas desde al menos una señal de retorno de radar previamente detectadas a partir de la primera pluralidad de objetivos (50, 52) dentro de dicho alcance y comprendiendo, además, el aparato un receptor (36) adaptado para detectar una o más transmisiones de identificación de objetivos, los cuales incluyen coordenadas de latitud y longitud que permiten la localización precisa de objetivos, y un medio de correlación para correlacionar cada transmisión de identificación de objetivos recibida con uno de la pluralidad de objetivos (50, 52) y en el cual la las coordenadas de latitud y longitud de las transmisiones de identificación de objetivos se usan para actualizar las posiciones predichas de la primera pluralidad de objetivos (50, 52) actualmente fuera de dicho alcance

Aparato de procesamiento y visualización de radar.

La presente invención se refiere a un aparato de radar y en particular, a un aparato de procesamiento y visualización de radar que tiene un medio de identificación de objetivos.

Antecedentes de la invención

Uno de los principales usos de los sistemas de radar es seguir el movimiento de los barcos para la detección de la inmigración, perseguir el contrabando y la pesca ilegal. Puesto que los barcos pueden navegar a gran distancia fuera del alcance de los sistemas de radar terrestres, estos objetivos son típicamente seguidos por sistemas aéreos de radar.

Un sistema aéreo de radar de vigilancia marítima (MSR) funciona típicamente en un modo de indicación de posición en el plano (PPI), que mantiene el ángulo de elevación de la constante de radar pero varía el ángulo de acimut de radar. Esto permite que la señal devuelta de la superficie mar/tierra (y los barcos sobre la misma) (es decir, la señal de retorno) sea cartografiada sobre un solo plano horizontal.

Hay dos formas principales de sistemas aéreos MSR, a saber MSR de barrido circular (o MRR de barrido de vigilancia) y MST de barrido por sector. El funcionamiento de estos dos sistemas aéreos MSR se describirá ahora con referencia a los dibujos anexos en los cuales:

La figura 1 muestra el campo de detección de un aparato MST de barrido por sector; y

La figura 2 muestra un escenario típico en el cual una aeronave huésped que ha usado un sistema MSR de barrido por sector para detectar un cambio de rumbo del barco objetivo.

(a) MSR de barrido circular

En un sistema MSR de barrido circular se monta una antena radar sobre la panza inferior de un fuselaje de aeronave (es decir, de un a aeronave huésped) y se gira mecánicamente 360º para barrer la tierra y el mar en todas las direcciones por debajo de la aeronave huésped. Las señales de retorno se usan entonces para calcular la velocidad y el rumbo de los barcos objetivo detectados. Los datos resultantes son visualizados entonces típicamente por un operador de radar mediante una pantalla de visualización con el norte en la parte de arriba.

En una pantalla de visualización con el norte en la parte de arriba, la parte superior de la pantalla se designa siempre apuntando al norte geográfico/magnético y los datos de una brújula electrónica embarcada, etc. se usa para visualizar la posición y el rumbo de la aeronave. Las posiciones de los barcos objetivo detectados se colocan sobre la pantalla de visualización indicadora respecto del símbolo de aeronave. La pantalla de visualización indicadora incluye, además, el alcance a escala y soporta el acimut magnético de los barcos objetivo hacia la aeronave huésped. Usando esta pantalla de visualización, el rumbo de un barco objetivo se puede estimar fácilmente a partir de sucesivas lecturas de los movimientos anteriores del barco objetivo.

(b) MSR de barrido por sector

En un sistema MSR de barrido por sector se monta una antena de radar sobre el morro de una aeronave huésped y (en contraste cono el movimiento giratorio continuo del sistema MSR de barrido circular) es barrido mecánicamente por una disposición de tipo en voladizo, de atrás a adelante entre dos acimuts magnéticos. El alcance angular restringido (a) de un aparato MSR de barrido por sector limita la antena de radar a barrer hacia la parte delantera de la aeronave huésped y hacia una extensión limitada alrededor de los lados de la aeronave huésped.

La figura 1 proporciona un ejemplo del campo de detección de un aparato MSR de barrido por sector. Para este ejemplo, se supone que una aeronave huésped 2 se está desplazando a lo largo de una trayectoria de vuelo 4. En este caso, el campo de detección del radar de barrido por sector montado en la aeronave huésped 2 es una región en forma de cono 6 con un ángulo (a) de barrido por sector. Además, se detecta un barco objetivo T en el campo de detección 6 en el momento de ser designado con T(t_o).

Suponiendo que la aeronave huésped 2 sigue a lo largo de la misma trayectoria de vuelo 4 durante un periodo de tiempo ?t, la aeronave huésped 2 pasará eventualmente el barco objetivo el barco objetivo T se localizará detrás de la aeronave huésped 2 en la posición T(t_o + ?t). Ya que el campo de la detección en forma de cono 6 del aparato MSR de barrido por sector está principalmente enfocado a la parte delantera de la aeronave huésped 2, el barco objetivo T ya o estará dentro del alcance del aparato MSR de barrido por sector y no se representará en la pantalla de visualización de radar.

A partir del ejemplo anterior, se puede ver que sería normal para un barco objetivo pasar la mayor parte del tiempo de una misión de aeronave huésped como un objetivo fuera de pantalla (es decir, un objetivo que no está en el campo de detección del sistema MSR de barrido por sector).

Cuando un barco objetivo ha sido detectado y una aeronave huésped ha pasado delante de él, se pide al operador de radar que recuerde la posición del barco objetivo mientras el barco objetivo permanece fuera del alcance de detección del aparato MSR de barrido por sector de la aeronave huésped. Sin embargo, durante este tiempo, el barco objetivo se puede haber alejado de la posición donde fue avistado la primera vez. En este caso, aunque un patrón de búsqueda puede eventualmente devolver la aeronave huésped a la cercanía del barco objetivo, el operador de radar confundiría diversos objetivos fuera de pantalla, especialmente si los objetivos previamente fuera de pantalla están muy cerca los unos de los otros o si sus trayectorias se cruzan.

Para complicar, además, la tarea del operador de radar, los sistemas MSR de barrido por sector emplean típicamente pantallas de visualización de aeronave que muestran la aeronave huésped en una posición de visualización fija (es decir, la parte inferior de la pantalla de visualización, apuntando el morro de la aeronave a la posición horaria de las doce) y muestran las localizaciones de los barcos objetivos en posiciones de visualización relativas a la aeronave objetivo. En este caso, el movimiento de los barcos objetivo o el barco huésped se muestra en la pantalla de visualización estabilidad de aeronave por la rotación de los símbolos que representan el barco objetivo alrededor del símbolo que representa la aeronave huésped.

Por ejemplo considerando la situación representada en la figura 2, en el escenario_a una aeronave de huésped 8 tiene rumbo norte (rumbo de la aeronave 000º) y hay un barco objetivo 10a situado en línea recta delante de la aeronave huésped 8. Sin embargo, si en un Escenario_b, la aeronave huésped 8 tenía que girar a un rumbo de 030º, el símbolo que representa la aeronave huésped permanecería apuntando a la posición horaria de las doce en la pantalla de visualización estabilizada de la aeronave. Sin embargo, el barco objetivo 10b ya no sería representado en la pantalla de visualización de aeronave como estando en línea con el rumbo de la aeronave huésped 8 y en su lugar sería girada a la posición horaria de las once en la pantalla de visualización estabilizada de aeronave. En consecuencia, con el fin de que el operador de radar determine el rumbo de un barco objetivo, el operador tendría en primer lugar que determinar el rumbo de la aeronave huésped. Habiendo determinado el rumbo de la aeronave huésped, el operador de radar podría usar entonces este parámetro para determinar el rumbo del barco objetivo basado en el desplazamiento angular del símbolo de barco objetivo en la pantalla de visualización estabilizada de aeronave.

A la vista de lo anterior, se puede observar fácilmente que la pantalla de visualización de aeronave no proporciona información respecto de los barcos objetivos en movimiento de una manera convenientemente accesible de una pantalla de visualización con el norte en la parte de arriba. Además, la pantalla de visualización estabilizada de aeronave no proporciona información respecto de los objetivos fuera de pantalla. Sin embargo, se debería anotar que el modo de visualización con el norte en la parte de arriba previamente descrito tampoco muestra objetivos fuera de pantalla.

(c) Algoritmo de seguimiento durante barrido (TWS)

Los algoritmos de seguimiento durante barrido (TWS) son técnicas bien conocidas que combinan las funciones de búsqueda de radar y seguimiento para permitir que una serie de objetivos sean seguido simultáneamente. Mientras en una técnica pura de barrido, un operador...

1. Aparato de procesamiento y visualización de radar adaptado para emitir una señal de radar a lo largo de un alcance y detectar una señal de retorno dentro de dicho alcance, predecir y visualizar las posiciones de una primera pluralidad de objetivos (50, 52) actualmente fuera de dicho alcance y previamente detectados por dicha señal de retorno, caracterizado porque las posiciones de dicha primera pluralidad de objetivos (50, 52) son predichas desde al menos una señal de retorno de radar previamente detectadas a partir de la primera pluralidad de objetivos (50, 52) dentro de dicho alcance y comprendiendo, además, el aparato un receptor (36) adaptado para detectar una o más transmisiones de identificación de objetivos, los cuales incluyen coordenadas de latitud y longitud que permiten la localización precisa de objetivos, y un medio de correlación para correlacionar cada transmisión de identificación de objetivos recibida con uno de la pluralidad de objetivos (50, 52) y en el cual la las coordenadas de latitud y longitud de las transmisiones de identificación de objetivos se usan para actualizar las posiciones predichas de la primera pluralidad de objetivos (50, 52) actualmente fuera de dicho alcance.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el cual el aparato de visualización y procesamiento de radar visualiza las posiciones de una segunda pluralidad de objetivos (40, 42) que son actualmente objetivos detectados y la primera pluralidad de objetivos (50, 52) en el cual la primera pluralidad de objetivos (50, 52) y la segunda pluralidad de objetivos (40, 42) se disponen en una relación de 360º alrededor del aparato de procesamiento y visualización de radar.

3. Aparato según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el cual el aparato de procesamiento y visualización de radar emplea un algoritmo de seguimiento para predecir la posición de la primera pluralidad de objetivos (50, 52).

4. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el cual la transmisión de identificación de objetivos incluye datos de identificación y cada uno de la pluralidad de objetivos que se han correlacionado con una transmisión de identificación de objetivos se visualiza en la pantalla de visualización de radar (30) junto con los datos de identificación.

5. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el cual las transmisiones de identificación de objetivos son transmisiones del Sistema de Identificación Automática (AIS) de embarcaciones acuáticas.

6. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el cual cada uno de la pluralidad de objetivos que no se han correlacionado con una transmisión de identificación de objetivos se indica en la pantalla de visualización de radar (30) como que no está transmitiendo transmisión de identificación de objetivos.

7. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el cual el aparato de procesamiento y visualización de radar está destinado a usarse con un aparato de radar de barrido por sector.

8. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual el aparato de procesamiento y visualización de radar está destinado a usarse con un aparato de radar de barrido circular de 360 grados.

9. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el cual el aparato de procesamiento y visualización de radar se monta en una aeronave.

10. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el cual el aparato de procesamiento y visualización de radar comprende una pantalla de visualización con el norte en la parte de arriba.

11. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el cual el aparato de procesamiento y visualización de radar comprende también una pantalla de visualización de radar estabilizada de aeronave.

12. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el cual el aparato de procesamiento y visualización de radar se usa para vigilancia marítima.

13. Procedimiento para proporcionar información referente a una pluralidad de objetivos (50, 52) y una segunda pluralidad de objetivos (40, 42) dispuestos en una relación de 360º alrededor de un aparato de radar de barrido por sector, la primera pluralidad de objetivos (50, 52) fueron previamente detectados por el aparato de radar de barrido por sector pero actualmente están fuera del alcance del aparato de radar de barrido por sector y la segunda pluralidad de objetivos (40, 42) son actualmente detectados por el aparato de radar de barrido por sector; caracterizado porque el procedimiento para proporcionar información relativa a la primera y segunda pluralidad de objetivos comprende las etapas de: