レーダ装置、目標同化判定処理方法およびプログラム
【課題】非同期に走査を行う１次レーダおよび２次レーダにおいて捕捉した目標の同化判定処理を容易に行うこと。
【解決手段】１次レーダ１０と、この１次レーダ１０と走査速度が非同期の２次レーダ１１とを備えるレーダ装置１において、１次レーダ１０が捕捉した目標Ｔの位置における目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定する航跡追尾部１２と、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻に対応する航跡追尾部１２が推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、目標ｔと航跡追尾部１２が位置を推定する基となった目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化判定部としてのデータ処理部１３とを備える。
【解決手段】１次レーダ１０と、この１次レーダ１０と走査速度が非同期の２次レーダ１１とを備えるレーダ装置１において、１次レーダ１０が捕捉した目標Ｔの位置における目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定する航跡追尾部１２と、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻に対応する航跡追尾部１２が推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、目標ｔと航跡追尾部１２が位置を推定する基となった目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化判定部としてのデータ処理部１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置、目標同化判定処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制に使用される航空機監視用レーダは、１次レーダ（ＰＳＲ：Primary Surveillance Radar）と２次レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar）とに大別される。１次レーダ（ＰＳＲ）は、地上から電波を発し、これの反射波を受信処理することにより航空機の位置情報を取得するものである。一方、２次レーダ（ＳＳＲ）は、航空機に搭載されたトランスポンダに質問信号を送信し、これに対する応答信号を受信することにより航空機に関する各種情報を得るものである。
【０００３】
このように、１次レーダと２次レーダとを装備するレーダ装置では、１次レーダと２次レーダとは同期して走査するのが一般的である。これに対し、特許文献１に記載のレーダ装置は、目標の早期検出の要求を満たすため、１次レーダと２次レーダとが非同期で走査を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２８４４２号公報（第「００１１」段落など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１次レーダと２次レーダとを装備するレーダ装置では、１次レーダによる目標の位置情報と２次レーダによる目標の位置情報とに差異を有する場合がある。たとえば１次レーダと２次レーダとが同期して走査している場合であっても、２次レーダが取得する位置情報は、目標となる航空機などからの応答信号によって目標から通知された位置情報であり、この目標が有する位置測定精度に依存する。一方、１次レーダが取得する位置情報は、１次レーダ自らが取得した位置情報であり、この１次レーダが有する位置測定精度に依存する。このように異なる位置測定精度による２つの位置情報をそれぞれ取得するため１次レーダによる目標の位置情報と２次レーダによる目標の位置情報とに差異を生じる。
【０００６】
また、特許文献１に記載のレーダ装置のように、１次レーダと２次レーダとが非同期で走査している場合、１次レーダが目標を捕捉する時刻と２次レーダが目標を捕捉する時刻とが離れている。このため、１次レーダが取得した目標の位置情報と２次レーダが取得した目標の位置情報とは大きな差異を生じる。
【０００７】
このように１次レーダと２次レーダとを装備するレーダ装置では、１次レーダが取得した目標の位置情報と２次レーダが取得した目標の位置情報とに差異があるため、当該目標が同一の目標であるか否かを判定する処理が必要になる。以下では、この処理を同化判定処理と呼ぶことにする。
【０００８】
この同化判定処理は、１次レーダと２次レーダとが同期して走査しているレーダ装置の場合、１次レーダが取得した目標の位置情報と２次レーダが取得した目標の位置情報との差異は小さく比較的容易に正確な同化判定が可能である。一方、同化判定処理は、１次レーダと２次レーダとが非同期で走査しているレーダ装置の場合、１次レーダが取得した目標の位置情報と２次レーダが取得した目標の位置情報との差異は大きく正確な同化判定は難しい。
【０００９】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、非同期に走査を行う１次レーダおよび２次レーダにおいて捕捉した目標の同化判定処理を正確に行うことができるレーダ装置、目標同化判定処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第一の観点は、レーダ装置としての観点である。すなわち、本発明のレーダ装置は、１次レーダと、この１次レーダと走査速度が非同期の２次レーダとを備えるレーダ装置において、１次レーダが捕捉した目標Ｔの位置における目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき１次レーダが目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定する航跡追尾部と、２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する航跡追尾部が推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、目標ｔと航跡追尾部が位置を推定する基となった目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化判定部と、を備えるものである。
【００１１】
本発明の第二の観点は、目標同化判定処理方法としての観点である。すなわち、本発明の目標同化判定処理方法は、１次レーダと、この１次レーダと走査速度が非同期の２次レーダとを備えるレーダ装置が行う目標同化判定処理方法において、レーダ装置の航跡追尾部が、１次レーダが捕捉した目標Ｔの位置における目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき１次レーダが目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定する航跡追尾ステップを実行し、レーダ装置の目標同化判定部が、２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する航跡追尾部が推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、目標ｔと航跡追尾部が位置を推定する基となった目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化判定ステップを実行するものである。
【００１２】
本発明の第三の観点は、プログラムである。すなわち、本発明のプログラムは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明のレーダ装置の機能を実現するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、非同期に走査を行う１次レーダおよび２次レーダにおいて捕捉した目標の同化判定処理を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーダ装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す１次レーダおよび２次レーダのビーム方向を説明するための図である。
【図３】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、１次レーダの一方のビームが目標を捕捉する図である。
【図４】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、１次レーダの他方のビームが目標を捕捉する図である。
【図５】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、２次レーダのビームが目標を捕捉する図である。
【図６】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、１次レーダの一方のビームが目標を捕捉する図である。
【図７】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、２次レーダのビームが目標を捕捉する図である。
【図８】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、１次レーダの他方のビームが目標を捕捉する図である。
【図９】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉するタイミングを示す図である。
【図１０】図１に示す１次レーダにおける実測点と図１に示す航跡追尾部における推定点とを説明するための図である。
【図１１】図１０に示す実測点と推定点における目標の位置の推定の様子を説明するための図である。
【図１２】図１に示すデータ処理部が設定するゲートを説明するための図である。
【図１３】図１２に示すゲートに図１１に示す推定点における目標の位置を重ね合わせた様子を示す図である。
【図１４】図１２に示すゲートにおける同化判定のパターンを示す図であり、最も同化精度の高い状態を示す図である。
【図１５】図１２に示すゲートにおける同化判定のパターンを示す図であり、最も同化精度の低い状態を示す図である。
【図１６】図１２に示すゲートにおける同化判定のパターンを示す図であり、同化判定を行わない状態を示す図である。
【図１７】図１２に示すゲートにおける同化判定のパターンを示す図であり、同化判定を行わない状態を示す図である。
【図１８】図１０に示す実測点に欠落が発生した状態を示す図である。
【図１９】図１に示すデータ処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（本発明の実施の形態に係るレーダ装置１の構成について）
本発明の実施の形態に係るレーダ装置１の構成について図１を参照して説明する。図１は、レーダ装置１の全体構成図である。レーダ装置１は、１次レーダ（ＰＳＲ）１０、２次レーダ（ＳＳＲ）１１、航跡追尾部１２、データ処理部１３、レーダ情報表示制御部１４、表示部１５により構成される。
【００１６】
１次レーダ１０は、地上から電波を発し、これの反射波を受信処理することにより航空機の位置情報を取得する。２次レーダ１１は、航空機に搭載されたトランスポンダに質問信号を送信し、これに対する応答信号を受信することにより航空機に関する各種情報を得る。図２に、１次レーダ１０のビームＢ１、Ｂ２および２次レーダ１１のビームＢ３を示す。
【００１７】
１次レーダ１０は、ヒット数を増加させる観点から、常時は図２に示すように、互いに１８０度異なる２方向へビームＢ１、Ｂ２を形成して全方位を走査する。一方、２次レーダ１１は、航空機との通信を行うのであるから、一方向へビームＢ３を形成して全方向を走査する。このように、１次レーダ１０と２次レーダ１１とは非同期で走査している。図２の例では、１次レーダ１０のビーム方向に対して２次レーダ１１のビーム方向が直交している。これは図示を分り易くするためであり、１次レーダ１０と２次レーダ１１の走査速度が異なれば１次レーダ１０のビーム方向に対する２次レーダ１１のビーム方向は時々刻々変化することになる。
【００１８】
航跡追尾部１２は、１次レーダ１０が実際に目標Ｔを捕捉したときの位置情報を入力し、目標Ｔを捕捉した位置における移動速度および移動方向に基づき１次レーダ１０がこの目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定してデータ処理部１３に出力する。
【００１９】
データ処理部１３は、航跡追尾部１２から出力される目標Ｔの推定位置情報と２次レーダ１１から出力される目標ｔの位置情報とを入力し、目標Ｔと目標ｔの同化判定処理を実施する。
【００２０】
レーダ情報表示制御部１４は、データ処理部１３によって同化判定処理された目標を表示部１５に表示する処理を行う。
【００２１】
表示部１５は、レーダ情報表示制御部１４の出力をオペレータが視認できる形式で表示する。
【００２２】
（レーダ装置１の動作について）
次に、レーダ装置１の動作について説明する。図３〜図８は、１つの飛行物体を１次レーダ１０、２次レーダ１１がそれぞれ目標Ｔ、目標ｔとして捕捉する様子を示す図である。なお、図３〜図８では、説明を分り易くするために、目標Ｔ、目標ｔとなる飛行物体は移動していないものとして説明する。たとえばこの飛行物体は上空の定点で移動せずにホバリングするヘリコプタである。
【００２３】
図３では、１次レーダ１０のビームＢ１が目標Ｔを捕捉している。また、図３では、１次レーダ１０の両方のビームＢ１、Ｂ２の方向に対して２次レーダ１１のビームＢ３が直交している。
【００２４】
図４では、１次レーダ１０のビームＢ２が目標Ｔを捕捉している。図４では、１次レーダ１０のビームＢ１、Ｂ２が図３の状態から１８０度進み、２次レーダ１１のビームＢ３が１次レーダ１０のビームＢ２に近づいている。これにより、１次レーダ１０の走査速度よりも２次レーダ１１の走査速度の方が速いことがわかる。
【００２５】
図５では、２次レーダ１１のビームＢ３が目標ｔを捕捉している。
【００２６】
図６では、１次レーダ１０のビームＢ１が目標Ｔを捕捉している。図６では、１次レーダ１０の走査が１周して図３の状態に戻っている。さらに、図６では、２次レーダ１１のビームＢ３が１次レーダ１０のビームＢ２を追い越している。
【００２７】
図７では、図６において１次レーダ１０のビームＢ２を追い越した２次レーダ１１のビームＢ３が目標ｔを捕捉している。
【００２８】
図８では、図６において２次レーダ１１のビームＢ３に追い越された１次レーダ１０のビームＢ２が目標Ｔを捕捉している。
【００２９】
１次レーダ１０および２次レーダ１１における図３〜図８に示した目標Ｔ、目標ｔの捕捉タイミングを図９に示す。図９の黒丸は１次レーダ１０による目標Ｔの捕捉タイミングである。図９の白丸は２次レーダ１１による目標ｔの捕捉タイミングである。また、図９では黒丸、白丸にそれぞれ対応する図番を付してある。
【００３０】
図９からわかるように、１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉するタイミングは１８０度毎に一回である。これに対し、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉するタイミングは、３６０度毎に一回である。また、１次レーダ１０の走査速度と２次レーダ１１の走査速度が異なるため、１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉するタイミングに対する２次レーダ１１が目標ｔを捕捉するタイミングの関係は一定ではない。
【００３１】
レーダ装置１の航跡追尾部１２は、図９に示す１次レーダ１０の目標Ｔの検出タイミングの合間における目標Ｔの位置を推定する。すなわち、図１０に示すように、実測点の合間に推定点を設け、この推定点における目標Ｔの位置を推定する。
【００３２】
航跡追尾部１２が行う目標Ｔの位置の推定方法については、既知の様々な推定方法が適用できるものとする。その１例を挙げると、たとえば実測点における目標Ｔの実際の位置における移動方向および移動速度の各情報に基づき目標Ｔが実測点における位置からそのままの移動方向にそのままの移動速度で移動したと仮定した場合の位置を推定する。このような推定処理を追尾平滑化処理という。このようにして推定された目標Ｔの推定位置を図１１に示す。なお、目標Ｔ１〜Ｔ４は、推定位置に対応して架空に表示されている図形である。
【００３３】
なお、図３〜図８の説明では、説明を分り易くするために、目標Ｔ、目標ｔとなる飛行物体は移動していないものとして説明したが、図１１では、目標Ｔは南東方向に移動するものとする。よって、図１１に示すように、航跡追尾部１２は、実測点と実測点との間に４つの推定点における目標Ｔの位置を目標Ｔ１〜Ｔ４として推定する。
【００３４】
また、データ処理部１３は、図１２に示すように、２次レーダ１１のビームＢ３により捕捉した目標ｔの位置を中心として、距離方向と方位方向の３段階の大きさでゲートＧ１〜Ｇ３を設定する。ゲートＧ３は、目標ｔの位置からの距離が最も短いゲートである。また、ゲートＧ１は、目標ｔの位置からの距離が最も長いゲートである。また、ゲートＧ２は、ゲートＧ１とゲートＧ３との中間に位置するゲートである。
【００３５】
続いて、データ処理部１３は、図１３に示すように、図１１で説明した目標Ｔに対する推定位置にある架空の目標Ｔ１〜Ｔ４をゲートＧ１〜Ｇ３に重ね合わせてみる。その結果、目標Ｔ４の中心（黒点として図示）がゲートＧ３内に入る。また、目標Ｔ３の中心についてもゲートＧ２内に入る。よって、データ処理部１３は、目標Ｔ３、Ｔ４の位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが２次レーダ１１の目標ｔと同一であると判定する。以下ではこのような判定を同化判定と呼ぶことにする。これにより、データ処理部１３によって、目標Ｔと目標ｔとは同化判定処理される。なお、図１３の例では、目標Ｔ１〜Ｔ４が円形であるため中心を特定することは容易であるが、目標Ｔ１〜Ｔ４が複雑な形である場合には、その重心位置などを中心とするなどの一定のルールを設ければよい。
【００３６】
また、データ処理部１３は、同化判定の際に、いずれのゲートＧ１〜Ｇ３で同化判定されたかを同化精度情報として記録してもよい。また、データ処理部１３は、このような同化精度情報をレーダ装置１の表示画面上に表示してもよい。たとえばレーダ情報表示制御部１４は、表示部１５の表示画面上に目標を表示する際に、精度情報毎に目標を色分けするなどしてオペレータが同化精度情報を視認できるようにしてもよい。
【００３７】
すなわち、２次レーダ１１の目標ｔに最も近いゲートＧ３内に目標Ｔｉ（ｉは１〜４のいずれか）の中心が入って同化判定された場合には「同化精度情報＝高」とし、目標Ｔｉの中心がゲートＧ３内には入らずゲートＧ２内に入って同化判定された場合には「同化精度情報＝中」とし、目標Ｔｉの中心がゲートＧ２、Ｇ３内には入らずゲートＧ１内のみに入って同化判定された場合には「同化精度情報＝低」などとする。
【００３８】
次に、ゲートＧ１〜Ｇ３、目標Ｔｉ（ｉ＝１〜４のいずれか）、目標ｔおよび無関係の目標ＴＤの様々な位置関係における同化判定について図１４〜図１７を参照して説明する。
【００３９】
図１４の例では、ゲートＧ３内に目標Ｔｉの中心が入っている。これにより、２次レーダ１１の目標ｔに対して目標Ｔｉの位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが同一であると判定できる。また、このときは「同化精度情報＝高」になる。
【００４０】
図１５の例では、ゲートＧ３、Ｇ２には目標Ｔｉの中心が入っていない。しかしながらゲートＧ１に目標Ｔｉの中心が入っている。これにより、２次レーダ１１の目標ｔに対して目標Ｔｉの位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが同一であると判定できる。また、このときは「同化精度情報＝低」になる。
【００４１】
図１６の例では、目標Ｔｉの中心がゲートＧ３には入っていないがゲートＧ２には入っている。また、無関係の目標ＴＤの中心もゲートＧ３には入っていないがゲートＧ２には入っている。これでは、２つの同化判定対象が存在し、いずれか一方に絞り込むことができない。このような場合には、同化判定は行わない。
【００４２】
図１７の例では、いずれの目標Ｔｉ、ＴＤもゲートＧ１〜Ｇ３内に入っていない。よって、このような場合には同化判定は行わない。
【００４３】
また、図１８に示すように、実測点における目標Ｔの捕捉に欠落が発生した場合には、推定点における位置推定精度が劣化する。このような場合には、同化判定を行わないようにすることが好ましい。
【００４４】
あるいは、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻から遡り１次レーダ１０が当該目標ｔに該当する目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において１次レーダ１０が実際に目標Ｔを捕捉していないときには判定を行わないようにしてもよい。
【００４５】
すなわち、図９に示すように、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉（図５、図７）した時刻から逆算することにより、１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉した時刻（図３、図４、図６）は計算可能である。この計算を行うためには、１次レーダ１０と２次レーダ１１の走査速度が分かっていればよい。
【００４６】
したがって、目標ｔと同一であると判定する候補となる目標Ｔｉの位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが実測されるべき時刻を逆算して求め、この求めた結果の時刻と目標Ｔが実測された時刻とを比較し、一致すれば目標ｔと目標Ｔとは同一であると判定することができる。
【００４７】
次に、データ処理部１３の処理手順を図１９にフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
ＳＴＡＲＴ：レーダ装置１が稼働を開始し、２次レーダ１１から目標ｔがデータ処理部１３に入力されると、データ処理部１３は、ステップＳ１の処理へ移行する。
【００４９】
ステップＳ１：データ処理部１３は、航跡追尾部１２が目標Ｔｉの位置の推定を行っているか否か判定する。データ処理部１３は、航跡追尾部１２が目標Ｔｉの位置の推定を行っている場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、ステップＳ２の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、航跡追尾部１２が目標Ｔｉの位置の推定を行っていない場合（ステップＳ１でＮｏ）、ステップＳ１の処理を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ２：データ処理部１３は、航跡追尾部１２による目標Ｔｉの位置の推定における推定品質が規定品質を満たしているか否か判定する。データ処理部１３は、航跡追尾部１２による目標Ｔｉの位置の推定における推定品質が規定品質を満たしている場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、ステップＳ３の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、航跡追尾部１２による目標Ｔｉの位置の推定における推定品質が規定品質を満たしていない場合（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００５１】
なお、前述したように、推定品質が規定品質を満たしているか否かの判定方法には２つの方法がある。１つ目の方法は、図１８に示すように、実測点における目標Ｔの捕捉に欠落が発生したか否かを判定する方法である。２つ目の方法は、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻から遡り１次レーダ１０が当該目標ｔに該当する目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において１次レーダ１０が実際に目標Ｔを捕捉しているか否かを判定する方法である。
【００５２】
ステップＳ３：データ処理部１３は、ゲートＧ１〜Ｇ３の設定を行い、ステップＳ４の処理へ移行する。
【００５３】
ステップＳ４：データ処理部１３は、ゲートＧ１内に目標Ｔｉの中心があるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ１内に目標Ｔｉの中心がある場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、ステップＳ５の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ１内に目標Ｔｉの中心が無い場合（ステップＳ４でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００５４】
ステップＳ５：データ処理部１３は、ゲートＧ２内に目標Ｔｉの中心があるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ２内に目標Ｔｉの中心がある場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、ステップＳ９の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ２内に目標Ｔｉの中心が無い場合（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ６の処理へ移行する。
【００５５】
ステップＳ６：データ処理部１３は、ゲートＧ１に中心が入り、ゲートＧ２、Ｇ３には中心が入らない目標Ｔｉが１つに絞れるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ１に中心が入り、ゲートＧ２、Ｇ３には中心が入らない推定目標Ｔｉが１つに絞れる場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、ステップＳ７の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ１に中心が入り、ゲートＧ２、Ｇ３には中心が入らない推定目標Ｔｉが１つに絞れない場合（ステップＳ６でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００５６】
ステップＳ７：データ処理部１３は、１つに絞り込んだ目標Ｔｉに対し「同化精度情報＝低」を付与し、ステップＳ８の処理へ移行する。
【００５７】
ステップＳ８：データ処理部１３は、同化精度情報が付与された目標Ｔｉの位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが、２次レーダ１１の目標ｔと同一であるとして同化判定して処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００５８】
ステップＳ９：データ処理部１３は、ゲートＧ３内に目標Ｔｉの中心があるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ３内に目標Ｔｉの中心がある場合（ステップＳ９でＹｅｓ）、ステップＳ１２の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ３内に目標Ｔｉの中心が無い場合（ステップＳ９でＮｏ）、ステップＳ１０の処理へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１０：データ処理部１３は、ゲートＧ２に中心が入り、ゲートＧ３には中心が入らない目標Ｔｉが１つに絞れるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ２に中心が入り、ゲートＧ３には中心が入らない目標Ｔｉが１つに絞れる場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）、ステップＳ１１の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ２に中心が入り、ゲートＧ３には中心が入らない目標Ｔｉが１つに絞れない場合（ステップＳ１０でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００６０】
ステップＳ１１：データ処理部１３は、１つに絞り込んだ目標Ｔｉに対し「同化精度情報＝中」を付与し、ステップＳ８の処理へ移行する。
【００６１】
ステップＳ１２：データ処理部１３は、ゲートＧ３に中心が入る目標Ｔｉが１つに絞れるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ３に中心が入る目標Ｔｉが１つに絞れる場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ステップＳ１３の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ３に中心が入る目標Ｔｉが１つに絞れない場合（ステップＳ１２でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００６２】
ステップＳ１３：データ処理部１３は、１つに絞り込んだ目標Ｔｉに対し「同化精度情報＝高」を付与し、ステップＳ８の処理へ移行する。
【００６３】
（プログラムを用いる実施の形態）
レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置（ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＤＳＰ(Digital Signal
Processor)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）など）によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の機能が実現される。また、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。
【００６４】
なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
【００６５】
また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
【００６６】
（効果の説明）
以上説明したように、１次レーダ１０が捕捉した目標Ｔの位置における目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定し、１次レーダ１０と走査速度が非同期の２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻に対応して推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、目標ｔと、位置が推定された目標Ｔとが同一のものであると同化判定するようにしたので、非同期に走査を行う１次レーダ１０および２次レーダ１１において捕捉した目標の同化判定処理を正確に行うことができる。
【００６７】
たとえば所定の関係は、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻に対応する航跡追尾部１２が推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の距離以内であるという関係である。
【００６８】
これにより、高い精度を維持して同化判定処理を行うことができる。
【００６９】
さらに、１次レーダ１０における目標Ｔの捕捉が間欠的であるときには同化判定を行わないようにすることが好ましい。
【００７０】
これにより、位置推定精度の低い目標Ｔｉの位置についてはこれを除外し、高い精度を維持して同化判定処理を行うことができる。
【００７１】
あるいは、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻から遡り１次レーダ１０が当該目標ｔに該当する目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において１次レーダ１０が実際に目標Ｔを捕捉していないときには同化判定を行わないようにすることができる。
【００７２】
これにより、位置推定精の低い目標Ｔｉの位置についてはこれを除外し、高い精度を維持して同化判定処理を行うことができる。
【００７３】
（他の実施の形態）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、様々に変更が可能である。たとえば、ゲートＧ１〜Ｇ３は、３段階のものを例示したが、この段階数は適宜増減してもよい。
【００７４】
また、特許文献１は、１次レーダ１０が追尾ビームを送信するレーダ装置であるが、レーダ装置１がそのようなものであってもよい。
【００７５】
また、目標Ｔｉの中心がゲートＧ１〜Ｇ３に入っているか否かで判定したが、その他にも目標Ｔｉの面積がゲートＧ１〜Ｇ３に占める割合で判定したり、目標Ｔｉの輪郭がゲートＧ１〜Ｇ３にかかっているか否かで判定するなどの方法を採ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…レーダ装置、１０…１次レーダ、１１…２次レーダ、１２…航跡追尾部、１３…データ処理部（目標同化部）、１４…レーダ情報表示制御装置、１５…表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置、目標同化判定処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制に使用される航空機監視用レーダは、１次レーダ（ＰＳＲ：Primary Surveillance Radar）と２次レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar）とに大別される。１次レーダ（ＰＳＲ）は、地上から電波を発し、これの反射波を受信処理することにより航空機の位置情報を取得するものである。一方、２次レーダ（ＳＳＲ）は、航空機に搭載されたトランスポンダに質問信号を送信し、これに対する応答信号を受信することにより航空機に関する各種情報を得るものである。
【０００３】
このように、１次レーダと２次レーダとを装備するレーダ装置では、１次レーダと２次レーダとは同期して走査するのが一般的である。これに対し、特許文献１に記載のレーダ装置は、目標の早期検出の要求を満たすため、１次レーダと２次レーダとが非同期で走査を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２８４４２号公報（第「００１１」段落など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１次レーダと２次レーダとを装備するレーダ装置では、１次レーダによる目標の位置情報と２次レーダによる目標の位置情報とに差異を有する場合がある。たとえば１次レーダと２次レーダとが同期して走査している場合であっても、２次レーダが取得する位置情報は、目標となる航空機などからの応答信号によって目標から通知された位置情報であり、この目標が有する位置測定精度に依存する。一方、１次レーダが取得する位置情報は、１次レーダ自らが取得した位置情報であり、この１次レーダが有する位置測定精度に依存する。このように異なる位置測定精度による２つの位置情報をそれぞれ取得するため１次レーダによる目標の位置情報と２次レーダによる目標の位置情報とに差異を生じる。
【０００６】
また、特許文献１に記載のレーダ装置のように、１次レーダと２次レーダとが非同期で走査している場合、１次レーダが目標を捕捉する時刻と２次レーダが目標を捕捉する時刻とが離れている。このため、１次レーダが取得した目標の位置情報と２次レーダが取得した目標の位置情報とは大きな差異を生じる。
【０００７】
このように１次レーダと２次レーダとを装備するレーダ装置では、１次レーダが取得した目標の位置情報と２次レーダが取得した目標の位置情報とに差異があるため、当該目標が同一の目標であるか否かを判定する処理が必要になる。以下では、この処理を同化判定処理と呼ぶことにする。
【０００８】
この同化判定処理は、１次レーダと２次レーダとが同期して走査しているレーダ装置の場合、１次レーダが取得した目標の位置情報と２次レーダが取得した目標の位置情報との差異は小さく比較的容易に正確な同化判定が可能である。一方、同化判定処理は、１次レーダと２次レーダとが非同期で走査しているレーダ装置の場合、１次レーダが取得した目標の位置情報と２次レーダが取得した目標の位置情報との差異は大きく正確な同化判定は難しい。
【０００９】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、非同期に走査を行う１次レーダおよび２次レーダにおいて捕捉した目標の同化判定処理を正確に行うことができるレーダ装置、目標同化判定処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第一の観点は、レーダ装置としての観点である。すなわち、本発明のレーダ装置は、１次レーダと、この１次レーダと走査速度が非同期の２次レーダとを備えるレーダ装置において、１次レーダが捕捉した目標Ｔの位置における目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき１次レーダが目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定する航跡追尾部と、２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する航跡追尾部が推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、目標ｔと航跡追尾部が位置を推定する基となった目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化判定部と、を備えるものである。
【００１１】
本発明の第二の観点は、目標同化判定処理方法としての観点である。すなわち、本発明の目標同化判定処理方法は、１次レーダと、この１次レーダと走査速度が非同期の２次レーダとを備えるレーダ装置が行う目標同化判定処理方法において、レーダ装置の航跡追尾部が、１次レーダが捕捉した目標Ｔの位置における目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき１次レーダが目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定する航跡追尾ステップを実行し、レーダ装置の目標同化判定部が、２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する航跡追尾部が推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、目標ｔと航跡追尾部が位置を推定する基となった目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化判定ステップを実行するものである。
【００１２】
本発明の第三の観点は、プログラムである。すなわち、本発明のプログラムは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明のレーダ装置の機能を実現するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、非同期に走査を行う１次レーダおよび２次レーダにおいて捕捉した目標の同化判定処理を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーダ装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す１次レーダおよび２次レーダのビーム方向を説明するための図である。
【図３】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、１次レーダの一方のビームが目標を捕捉する図である。
【図４】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、１次レーダの他方のビームが目標を捕捉する図である。
【図５】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、２次レーダのビームが目標を捕捉する図である。
【図６】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、１次レーダの一方のビームが目標を捕捉する図である。
【図７】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、２次レーダのビームが目標を捕捉する図である。
【図８】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉する様子を示す図であり、１次レーダの他方のビームが目標を捕捉する図である。
【図９】図１に示す１次レーダおよび２次レーダが目標を捕捉するタイミングを示す図である。
【図１０】図１に示す１次レーダにおける実測点と図１に示す航跡追尾部における推定点とを説明するための図である。
【図１１】図１０に示す実測点と推定点における目標の位置の推定の様子を説明するための図である。
【図１２】図１に示すデータ処理部が設定するゲートを説明するための図である。
【図１３】図１２に示すゲートに図１１に示す推定点における目標の位置を重ね合わせた様子を示す図である。
【図１４】図１２に示すゲートにおける同化判定のパターンを示す図であり、最も同化精度の高い状態を示す図である。
【図１５】図１２に示すゲートにおける同化判定のパターンを示す図であり、最も同化精度の低い状態を示す図である。
【図１６】図１２に示すゲートにおける同化判定のパターンを示す図であり、同化判定を行わない状態を示す図である。
【図１７】図１２に示すゲートにおける同化判定のパターンを示す図であり、同化判定を行わない状態を示す図である。
【図１８】図１０に示す実測点に欠落が発生した状態を示す図である。
【図１９】図１に示すデータ処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（本発明の実施の形態に係るレーダ装置１の構成について）
本発明の実施の形態に係るレーダ装置１の構成について図１を参照して説明する。図１は、レーダ装置１の全体構成図である。レーダ装置１は、１次レーダ（ＰＳＲ）１０、２次レーダ（ＳＳＲ）１１、航跡追尾部１２、データ処理部１３、レーダ情報表示制御部１４、表示部１５により構成される。
【００１６】
１次レーダ１０は、地上から電波を発し、これの反射波を受信処理することにより航空機の位置情報を取得する。２次レーダ１１は、航空機に搭載されたトランスポンダに質問信号を送信し、これに対する応答信号を受信することにより航空機に関する各種情報を得る。図２に、１次レーダ１０のビームＢ１、Ｂ２および２次レーダ１１のビームＢ３を示す。
【００１７】
１次レーダ１０は、ヒット数を増加させる観点から、常時は図２に示すように、互いに１８０度異なる２方向へビームＢ１、Ｂ２を形成して全方位を走査する。一方、２次レーダ１１は、航空機との通信を行うのであるから、一方向へビームＢ３を形成して全方向を走査する。このように、１次レーダ１０と２次レーダ１１とは非同期で走査している。図２の例では、１次レーダ１０のビーム方向に対して２次レーダ１１のビーム方向が直交している。これは図示を分り易くするためであり、１次レーダ１０と２次レーダ１１の走査速度が異なれば１次レーダ１０のビーム方向に対する２次レーダ１１のビーム方向は時々刻々変化することになる。
【００１８】
航跡追尾部１２は、１次レーダ１０が実際に目標Ｔを捕捉したときの位置情報を入力し、目標Ｔを捕捉した位置における移動速度および移動方向に基づき１次レーダ１０がこの目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定してデータ処理部１３に出力する。
【００１９】
データ処理部１３は、航跡追尾部１２から出力される目標Ｔの推定位置情報と２次レーダ１１から出力される目標ｔの位置情報とを入力し、目標Ｔと目標ｔの同化判定処理を実施する。
【００２０】
レーダ情報表示制御部１４は、データ処理部１３によって同化判定処理された目標を表示部１５に表示する処理を行う。
【００２１】
表示部１５は、レーダ情報表示制御部１４の出力をオペレータが視認できる形式で表示する。
【００２２】
（レーダ装置１の動作について）
次に、レーダ装置１の動作について説明する。図３〜図８は、１つの飛行物体を１次レーダ１０、２次レーダ１１がそれぞれ目標Ｔ、目標ｔとして捕捉する様子を示す図である。なお、図３〜図８では、説明を分り易くするために、目標Ｔ、目標ｔとなる飛行物体は移動していないものとして説明する。たとえばこの飛行物体は上空の定点で移動せずにホバリングするヘリコプタである。
【００２３】
図３では、１次レーダ１０のビームＢ１が目標Ｔを捕捉している。また、図３では、１次レーダ１０の両方のビームＢ１、Ｂ２の方向に対して２次レーダ１１のビームＢ３が直交している。
【００２４】
図４では、１次レーダ１０のビームＢ２が目標Ｔを捕捉している。図４では、１次レーダ１０のビームＢ１、Ｂ２が図３の状態から１８０度進み、２次レーダ１１のビームＢ３が１次レーダ１０のビームＢ２に近づいている。これにより、１次レーダ１０の走査速度よりも２次レーダ１１の走査速度の方が速いことがわかる。
【００２５】
図５では、２次レーダ１１のビームＢ３が目標ｔを捕捉している。
【００２６】
図６では、１次レーダ１０のビームＢ１が目標Ｔを捕捉している。図６では、１次レーダ１０の走査が１周して図３の状態に戻っている。さらに、図６では、２次レーダ１１のビームＢ３が１次レーダ１０のビームＢ２を追い越している。
【００２７】
図７では、図６において１次レーダ１０のビームＢ２を追い越した２次レーダ１１のビームＢ３が目標ｔを捕捉している。
【００２８】
図８では、図６において２次レーダ１１のビームＢ３に追い越された１次レーダ１０のビームＢ２が目標Ｔを捕捉している。
【００２９】
１次レーダ１０および２次レーダ１１における図３〜図８に示した目標Ｔ、目標ｔの捕捉タイミングを図９に示す。図９の黒丸は１次レーダ１０による目標Ｔの捕捉タイミングである。図９の白丸は２次レーダ１１による目標ｔの捕捉タイミングである。また、図９では黒丸、白丸にそれぞれ対応する図番を付してある。
【００３０】
図９からわかるように、１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉するタイミングは１８０度毎に一回である。これに対し、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉するタイミングは、３６０度毎に一回である。また、１次レーダ１０の走査速度と２次レーダ１１の走査速度が異なるため、１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉するタイミングに対する２次レーダ１１が目標ｔを捕捉するタイミングの関係は一定ではない。
【００３１】
レーダ装置１の航跡追尾部１２は、図９に示す１次レーダ１０の目標Ｔの検出タイミングの合間における目標Ｔの位置を推定する。すなわち、図１０に示すように、実測点の合間に推定点を設け、この推定点における目標Ｔの位置を推定する。
【００３２】
航跡追尾部１２が行う目標Ｔの位置の推定方法については、既知の様々な推定方法が適用できるものとする。その１例を挙げると、たとえば実測点における目標Ｔの実際の位置における移動方向および移動速度の各情報に基づき目標Ｔが実測点における位置からそのままの移動方向にそのままの移動速度で移動したと仮定した場合の位置を推定する。このような推定処理を追尾平滑化処理という。このようにして推定された目標Ｔの推定位置を図１１に示す。なお、目標Ｔ１〜Ｔ４は、推定位置に対応して架空に表示されている図形である。
【００３３】
なお、図３〜図８の説明では、説明を分り易くするために、目標Ｔ、目標ｔとなる飛行物体は移動していないものとして説明したが、図１１では、目標Ｔは南東方向に移動するものとする。よって、図１１に示すように、航跡追尾部１２は、実測点と実測点との間に４つの推定点における目標Ｔの位置を目標Ｔ１〜Ｔ４として推定する。
【００３４】
また、データ処理部１３は、図１２に示すように、２次レーダ１１のビームＢ３により捕捉した目標ｔの位置を中心として、距離方向と方位方向の３段階の大きさでゲートＧ１〜Ｇ３を設定する。ゲートＧ３は、目標ｔの位置からの距離が最も短いゲートである。また、ゲートＧ１は、目標ｔの位置からの距離が最も長いゲートである。また、ゲートＧ２は、ゲートＧ１とゲートＧ３との中間に位置するゲートである。
【００３５】
続いて、データ処理部１３は、図１３に示すように、図１１で説明した目標Ｔに対する推定位置にある架空の目標Ｔ１〜Ｔ４をゲートＧ１〜Ｇ３に重ね合わせてみる。その結果、目標Ｔ４の中心（黒点として図示）がゲートＧ３内に入る。また、目標Ｔ３の中心についてもゲートＧ２内に入る。よって、データ処理部１３は、目標Ｔ３、Ｔ４の位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが２次レーダ１１の目標ｔと同一であると判定する。以下ではこのような判定を同化判定と呼ぶことにする。これにより、データ処理部１３によって、目標Ｔと目標ｔとは同化判定処理される。なお、図１３の例では、目標Ｔ１〜Ｔ４が円形であるため中心を特定することは容易であるが、目標Ｔ１〜Ｔ４が複雑な形である場合には、その重心位置などを中心とするなどの一定のルールを設ければよい。
【００３６】
また、データ処理部１３は、同化判定の際に、いずれのゲートＧ１〜Ｇ３で同化判定されたかを同化精度情報として記録してもよい。また、データ処理部１３は、このような同化精度情報をレーダ装置１の表示画面上に表示してもよい。たとえばレーダ情報表示制御部１４は、表示部１５の表示画面上に目標を表示する際に、精度情報毎に目標を色分けするなどしてオペレータが同化精度情報を視認できるようにしてもよい。
【００３７】
すなわち、２次レーダ１１の目標ｔに最も近いゲートＧ３内に目標Ｔｉ（ｉは１〜４のいずれか）の中心が入って同化判定された場合には「同化精度情報＝高」とし、目標Ｔｉの中心がゲートＧ３内には入らずゲートＧ２内に入って同化判定された場合には「同化精度情報＝中」とし、目標Ｔｉの中心がゲートＧ２、Ｇ３内には入らずゲートＧ１内のみに入って同化判定された場合には「同化精度情報＝低」などとする。
【００３８】
次に、ゲートＧ１〜Ｇ３、目標Ｔｉ（ｉ＝１〜４のいずれか）、目標ｔおよび無関係の目標ＴＤの様々な位置関係における同化判定について図１４〜図１７を参照して説明する。
【００３９】
図１４の例では、ゲートＧ３内に目標Ｔｉの中心が入っている。これにより、２次レーダ１１の目標ｔに対して目標Ｔｉの位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが同一であると判定できる。また、このときは「同化精度情報＝高」になる。
【００４０】
図１５の例では、ゲートＧ３、Ｇ２には目標Ｔｉの中心が入っていない。しかしながらゲートＧ１に目標Ｔｉの中心が入っている。これにより、２次レーダ１１の目標ｔに対して目標Ｔｉの位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが同一であると判定できる。また、このときは「同化精度情報＝低」になる。
【００４１】
図１６の例では、目標Ｔｉの中心がゲートＧ３には入っていないがゲートＧ２には入っている。また、無関係の目標ＴＤの中心もゲートＧ３には入っていないがゲートＧ２には入っている。これでは、２つの同化判定対象が存在し、いずれか一方に絞り込むことができない。このような場合には、同化判定は行わない。
【００４２】
図１７の例では、いずれの目標Ｔｉ、ＴＤもゲートＧ１〜Ｇ３内に入っていない。よって、このような場合には同化判定は行わない。
【００４３】
また、図１８に示すように、実測点における目標Ｔの捕捉に欠落が発生した場合には、推定点における位置推定精度が劣化する。このような場合には、同化判定を行わないようにすることが好ましい。
【００４４】
あるいは、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻から遡り１次レーダ１０が当該目標ｔに該当する目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において１次レーダ１０が実際に目標Ｔを捕捉していないときには判定を行わないようにしてもよい。
【００４５】
すなわち、図９に示すように、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉（図５、図７）した時刻から逆算することにより、１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉した時刻（図３、図４、図６）は計算可能である。この計算を行うためには、１次レーダ１０と２次レーダ１１の走査速度が分かっていればよい。
【００４６】
したがって、目標ｔと同一であると判定する候補となる目標Ｔｉの位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが実測されるべき時刻を逆算して求め、この求めた結果の時刻と目標Ｔが実測された時刻とを比較し、一致すれば目標ｔと目標Ｔとは同一であると判定することができる。
【００４７】
次に、データ処理部１３の処理手順を図１９にフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
ＳＴＡＲＴ：レーダ装置１が稼働を開始し、２次レーダ１１から目標ｔがデータ処理部１３に入力されると、データ処理部１３は、ステップＳ１の処理へ移行する。
【００４９】
ステップＳ１：データ処理部１３は、航跡追尾部１２が目標Ｔｉの位置の推定を行っているか否か判定する。データ処理部１３は、航跡追尾部１２が目標Ｔｉの位置の推定を行っている場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、ステップＳ２の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、航跡追尾部１２が目標Ｔｉの位置の推定を行っていない場合（ステップＳ１でＮｏ）、ステップＳ１の処理を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ２：データ処理部１３は、航跡追尾部１２による目標Ｔｉの位置の推定における推定品質が規定品質を満たしているか否か判定する。データ処理部１３は、航跡追尾部１２による目標Ｔｉの位置の推定における推定品質が規定品質を満たしている場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、ステップＳ３の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、航跡追尾部１２による目標Ｔｉの位置の推定における推定品質が規定品質を満たしていない場合（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００５１】
なお、前述したように、推定品質が規定品質を満たしているか否かの判定方法には２つの方法がある。１つ目の方法は、図１８に示すように、実測点における目標Ｔの捕捉に欠落が発生したか否かを判定する方法である。２つ目の方法は、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻から遡り１次レーダ１０が当該目標ｔに該当する目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において１次レーダ１０が実際に目標Ｔを捕捉しているか否かを判定する方法である。
【００５２】
ステップＳ３：データ処理部１３は、ゲートＧ１〜Ｇ３の設定を行い、ステップＳ４の処理へ移行する。
【００５３】
ステップＳ４：データ処理部１３は、ゲートＧ１内に目標Ｔｉの中心があるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ１内に目標Ｔｉの中心がある場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、ステップＳ５の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ１内に目標Ｔｉの中心が無い場合（ステップＳ４でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００５４】
ステップＳ５：データ処理部１３は、ゲートＧ２内に目標Ｔｉの中心があるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ２内に目標Ｔｉの中心がある場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、ステップＳ９の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ２内に目標Ｔｉの中心が無い場合（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ６の処理へ移行する。
【００５５】
ステップＳ６：データ処理部１３は、ゲートＧ１に中心が入り、ゲートＧ２、Ｇ３には中心が入らない目標Ｔｉが１つに絞れるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ１に中心が入り、ゲートＧ２、Ｇ３には中心が入らない推定目標Ｔｉが１つに絞れる場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、ステップＳ７の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ１に中心が入り、ゲートＧ２、Ｇ３には中心が入らない推定目標Ｔｉが１つに絞れない場合（ステップＳ６でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００５６】
ステップＳ７：データ処理部１３は、１つに絞り込んだ目標Ｔｉに対し「同化精度情報＝低」を付与し、ステップＳ８の処理へ移行する。
【００５７】
ステップＳ８：データ処理部１３は、同化精度情報が付与された目標Ｔｉの位置を推定する基となった１次レーダ１０の目標Ｔが、２次レーダ１１の目標ｔと同一であるとして同化判定して処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００５８】
ステップＳ９：データ処理部１３は、ゲートＧ３内に目標Ｔｉの中心があるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ３内に目標Ｔｉの中心がある場合（ステップＳ９でＹｅｓ）、ステップＳ１２の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ３内に目標Ｔｉの中心が無い場合（ステップＳ９でＮｏ）、ステップＳ１０の処理へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１０：データ処理部１３は、ゲートＧ２に中心が入り、ゲートＧ３には中心が入らない目標Ｔｉが１つに絞れるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ２に中心が入り、ゲートＧ３には中心が入らない目標Ｔｉが１つに絞れる場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）、ステップＳ１１の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ２に中心が入り、ゲートＧ３には中心が入らない目標Ｔｉが１つに絞れない場合（ステップＳ１０でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００６０】
ステップＳ１１：データ処理部１３は、１つに絞り込んだ目標Ｔｉに対し「同化精度情報＝中」を付与し、ステップＳ８の処理へ移行する。
【００６１】
ステップＳ１２：データ処理部１３は、ゲートＧ３に中心が入る目標Ｔｉが１つに絞れるか否か判定する。データ処理部１３は、ゲートＧ３に中心が入る目標Ｔｉが１つに絞れる場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ステップＳ１３の処理へ移行する。一方、データ処理部１３は、ゲートＧ３に中心が入る目標Ｔｉが１つに絞れない場合（ステップＳ１２でＮｏ）、ステップＳ１の処理へ戻る。
【００６２】
ステップＳ１３：データ処理部１３は、１つに絞り込んだ目標Ｔｉに対し「同化精度情報＝高」を付与し、ステップＳ８の処理へ移行する。
【００６３】
（プログラムを用いる実施の形態）
レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置（ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＤＳＰ(Digital Signal
Processor)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）など）によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の機能が実現される。また、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。
【００６４】
なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。レーダ装置１の航跡追尾部１２、データ処理部１３の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
【００６５】
また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
【００６６】
（効果の説明）
以上説明したように、１次レーダ１０が捕捉した目標Ｔの位置における目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき１次レーダ１０が目標Ｔを捕捉していない期間における目標Ｔの位置を推定し、１次レーダ１０と走査速度が非同期の２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻に対応して推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、目標ｔと、位置が推定された目標Ｔとが同一のものであると同化判定するようにしたので、非同期に走査を行う１次レーダ１０および２次レーダ１１において捕捉した目標の同化判定処理を正確に行うことができる。
【００６７】
たとえば所定の関係は、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻に対応する航跡追尾部１２が推定した目標Ｔの位置が目標ｔの位置と所定の距離以内であるという関係である。
【００６８】
これにより、高い精度を維持して同化判定処理を行うことができる。
【００６９】
さらに、１次レーダ１０における目標Ｔの捕捉が間欠的であるときには同化判定を行わないようにすることが好ましい。
【００７０】
これにより、位置推定精度の低い目標Ｔｉの位置についてはこれを除外し、高い精度を維持して同化判定処理を行うことができる。
【００７１】
あるいは、２次レーダ１１が目標ｔを捕捉した時刻から遡り１次レーダ１０が当該目標ｔに該当する目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において１次レーダ１０が実際に目標Ｔを捕捉していないときには同化判定を行わないようにすることができる。
【００７２】
これにより、位置推定精の低い目標Ｔｉの位置についてはこれを除外し、高い精度を維持して同化判定処理を行うことができる。
【００７３】
（他の実施の形態）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、様々に変更が可能である。たとえば、ゲートＧ１〜Ｇ３は、３段階のものを例示したが、この段階数は適宜増減してもよい。
【００７４】
また、特許文献１は、１次レーダ１０が追尾ビームを送信するレーダ装置であるが、レーダ装置１がそのようなものであってもよい。
【００７５】
また、目標Ｔｉの中心がゲートＧ１〜Ｇ３に入っているか否かで判定したが、その他にも目標Ｔｉの面積がゲートＧ１〜Ｇ３に占める割合で判定したり、目標Ｔｉの輪郭がゲートＧ１〜Ｇ３にかかっているか否かで判定するなどの方法を採ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…レーダ装置、１０…１次レーダ、１１…２次レーダ、１２…航跡追尾部、１３…データ処理部（目標同化部）、１４…レーダ情報表示制御装置、１５…表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次レーダと、この１次レーダと走査速度が非同期の２次レーダとを備えるレーダ装置において、
上記１次レーダが捕捉した目標Ｔの位置における上記目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき上記１次レーダが上記目標Ｔを捕捉していない期間における上記目標Ｔの位置を推定する航跡追尾部と、
上記２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する上記航跡追尾部が推定した上記目標Ｔの位置が上記目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、上記目標ｔと上記航跡追尾部が位置を推定する基となった上記目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化判定部と、
を備える、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１記載のレーダ装置において、
前記所定の関係は、前記２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する前記航跡追尾部が推定した前記目標Ｔの位置が前記目標ｔの位置と所定の距離以内であるという関係である、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のレーダ装置において、
前記１次レーダにおける前記目標Ｔの捕捉が間欠的であるときには前記判定を行わない、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のレーダ装置において、
前記２次レーダが前記目標ｔを捕捉した時刻から遡り前記１次レーダが当該目標ｔに該当する前記目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において前記１次レーダが実際に前記目標Ｔを捕捉していないときには前記判定を行わない、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
１次レーダと、この１次レーダと走査速度が非同期の２次レーダとを備えるレーダ装置が行う目標同化判定処理方法において、
上記レーダ装置の航跡追尾部が、上記１次レーダが捕捉した目標Ｔの位置における上記目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき上記１次レーダが上記目標Ｔを捕捉していない期間における上記目標Ｔの位置を推定する航跡追尾ステップを実行し、
上記レーダ装置の目標同化判定部が、上記２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する上記航跡追尾部が推定した上記目標Ｔの位置が上記目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、上記目標ｔと上記航跡追尾部が位置を推定する基となった上記目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化ステップを実行する、
ことを特徴とする目標同化判定処理方法。
【請求項６】
請求項５記載の目標同化判定処理方法において、
前記所定の関係は、前記２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する前記航跡追尾部が推定した前記目標Ｔの位置が前記目標ｔの位置と所定の距離以内であるという関係である、
ことを特徴とする目標同化判定処理方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の目標同化判定処理方法において、
前記１次レーダにおける前記目標Ｔの捕捉が間欠的であるときには前記判定を行わない、
ことを特徴とする目標同化判定処理方法。
【請求項８】
請求項５または６記載の目標同化判定処理方法において、
前記２次レーダが前記目標ｔを捕捉した時刻から遡り前記１次レーダが当該目標ｔに該当する前記目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において前記１次レーダが実際に前記目標Ｔを捕捉していないときには前記判定を行わない、
ことを特徴とする目標同化判定処理方法。
【請求項９】
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１から４のいずれか１項記載のレーダ装置の機能を実現することを特徴とするプログラム。
【請求項１】
１次レーダと、この１次レーダと走査速度が非同期の２次レーダとを備えるレーダ装置において、
上記１次レーダが捕捉した目標Ｔの位置における上記目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき上記１次レーダが上記目標Ｔを捕捉していない期間における上記目標Ｔの位置を推定する航跡追尾部と、
上記２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する上記航跡追尾部が推定した上記目標Ｔの位置が上記目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、上記目標ｔと上記航跡追尾部が位置を推定する基となった上記目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化判定部と、
を備える、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１記載のレーダ装置において、
前記所定の関係は、前記２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する前記航跡追尾部が推定した前記目標Ｔの位置が前記目標ｔの位置と所定の距離以内であるという関係である、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のレーダ装置において、
前記１次レーダにおける前記目標Ｔの捕捉が間欠的であるときには前記判定を行わない、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のレーダ装置において、
前記２次レーダが前記目標ｔを捕捉した時刻から遡り前記１次レーダが当該目標ｔに該当する前記目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において前記１次レーダが実際に前記目標Ｔを捕捉していないときには前記判定を行わない、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
１次レーダと、この１次レーダと走査速度が非同期の２次レーダとを備えるレーダ装置が行う目標同化判定処理方法において、
上記レーダ装置の航跡追尾部が、上記１次レーダが捕捉した目標Ｔの位置における上記目標Ｔの移動速度および移動方向の情報に基づき上記１次レーダが上記目標Ｔを捕捉していない期間における上記目標Ｔの位置を推定する航跡追尾ステップを実行し、
上記レーダ装置の目標同化判定部が、上記２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する上記航跡追尾部が推定した上記目標Ｔの位置が上記目標ｔの位置と所定の関係にあるときに、上記目標ｔと上記航跡追尾部が位置を推定する基となった上記目標Ｔとが同一のものであると判定する目標同化ステップを実行する、
ことを特徴とする目標同化判定処理方法。
【請求項６】
請求項５記載の目標同化判定処理方法において、
前記所定の関係は、前記２次レーダが目標ｔを捕捉した時刻に対応する前記航跡追尾部が推定した前記目標Ｔの位置が前記目標ｔの位置と所定の距離以内であるという関係である、
ことを特徴とする目標同化判定処理方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の目標同化判定処理方法において、
前記１次レーダにおける前記目標Ｔの捕捉が間欠的であるときには前記判定を行わない、
ことを特徴とする目標同化判定処理方法。
【請求項８】
請求項５または６記載の目標同化判定処理方法において、
前記２次レーダが前記目標ｔを捕捉した時刻から遡り前記１次レーダが当該目標ｔに該当する前記目標Ｔを捕捉したと推定される時刻において前記１次レーダが実際に前記目標Ｔを捕捉していないときには前記判定を行わない、
ことを特徴とする目標同化判定処理方法。
【請求項９】
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１から４のいずれか１項記載のレーダ装置の機能を実現することを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−２３７０２２（Ｐ２０１０−２３７０２２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５０７７（Ｐ２００９−８５０７７）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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