システム航跡測定装置および航跡割当・航跡誤差補正処理方法
【課題】複数のセンサから得られる複数のセンサ航跡を用いて、正確な、センサ航跡の航跡誤差推定、航跡割当およびシステム航跡を生成する。
【解決手段】ローカル航跡とリモート航跡のペアで航跡の組合せを作成し、各組合せの航跡ペアの差分を取って、組合せごとに算出したペアの差分の２乗和の最小値を１つ選択し、その最小値に対応する組合せを航跡割当とし、またペアの差分の２乗の頻度分布の最頻値の中から航跡バイアス誤差分散を算出する航跡割当処理部と、ローカル航跡とリモート航跡の航跡ランダム誤差分散と、航跡バイアス誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、航跡バイアス誤差分に基づいて補正した補正したリモート航跡とローカル航跡を重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部を備える。
【解決手段】ローカル航跡とリモート航跡のペアで航跡の組合せを作成し、各組合せの航跡ペアの差分を取って、組合せごとに算出したペアの差分の２乗和の最小値を１つ選択し、その最小値に対応する組合せを航跡割当とし、またペアの差分の２乗の頻度分布の最頻値の中から航跡バイアス誤差分散を算出する航跡割当処理部と、ローカル航跡とリモート航跡の航跡ランダム誤差分散と、航跡バイアス誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、航跡バイアス誤差分に基づいて補正した補正したリモート航跡とローカル航跡を重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ローカルセンサから得られるローカル航跡とリモートセンサから得られるリモート航跡の航跡割当、およびリモート航跡のローカル航跡に対するバイアス誤差補正を行うシステム航跡測定装置、および航跡割当・航跡誤差補正処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この発明に関連する技術として、特許文献１に、複数のセンサによって取得される複数の目標に係わる探知データから高い信頼性を有する目標の航跡を生成するようにした情報処理装置の記載がある。この技術について以下に説明する。上記情報処理装置の処理する航跡を測定する複数センサによる観測状況を図４２に示し、上記情報処理装置が適用されるシステム構成を図４３に示す。これらの図においては、説明を簡単にするため、２つの目標に対して、２台のセンサを用いた例を挙げている。しかしながら、上記情報処理装置は、実際には、目標は１つ以上または目標がいない場合も想定し、センサは１台以上を想定する。
図４２は、複数のセンサＬ，Ａで同時に複数の目標Ｔ１，Ｔ２を観測している状況を表す。ローカルセンサＬとリモートセンサＡとしては、レーダ、ＩＲ（Infrared Ray）センサ、ＥＷ（Electronic Warfare）等のセンサを想定している。ローカルセンサＬ、リモートセンサＡは、いずれも自身で追尾処理を行うことを前提とする。ローカルセンサＬは、今、観測ビームＬＢ１により観測し、得られた目標Ｔ１の観測値を用いてその航跡ＬＢ１Ｔ１を生成している。また、リモートセンサＡは、観測ビームＡＢ１により観測し、得られた目標Ｔ１と目標Ｔ２の観測値を用いて航跡ＡＢ１Ｔ１と航跡ＡＢ１Ｔ２を生成している。
【０００３】
図４３において、ローカルセンサＬで生成したローカル航跡、リモートセンサＡで生成したリモート航跡のそれぞれは、フュージョンセンタ３に入力される。フュージョンセンタ３では、ローカル航跡とリモート航跡の比較を行い、ローカル航跡とリモート航跡が同一航跡、すなわち同一目標から観測される航跡であるか否かを判定する。そして、同一航跡と判定したローカル航跡とリモート航跡については、航跡の統合を行い、システムとしての航跡、すなわちシステム航跡を生成する。また、同一航跡と判定されなかったものについては、統合を行わず別々のシステム航跡を生成する。ここで、ローカル航跡とリモート航跡を同一の航跡か否か判定することを以降、「同一航跡判定」と呼ぶことにする。
【０００４】
次に、図４２の状況のときに、図４３のシステムを適用した場合の処理の流れを説明する。
まず、目標Ｔ１、目標Ｔ２をそれぞれ、ローカルセンサＬの持つ観測ビームＬＢ１、リモートセンサの持つ観測ビームＡＢ１で観測する。その結果、ローカルセンサＬでは、航跡ＬＢ１Ｔ１、リモートセンサＡでは、リモート航跡ＡＢ１Ｔ１とリモート航跡ＡＢ１Ｔ２が得られたとする。フュージョンセンタ３では、得られたローカル航跡ＬＢ１Ｔ１、リモート航跡ＡＢ１Ｔ１とＡＢ１Ｔ２から、同一航跡判定の候補となるペアを作成する。この同一航跡判定の候補となるペア作成のことを以降、「航跡割当」と呼ぶこととする。そして、同一航跡と判定されたペアについては統合し、システム航跡を作成する。この場合、理想的には、ローカル航跡ＬＢ１Ｔ１とリモート航跡ＡＢ１Ｔ１が同一航跡と判定した後に、その２航跡を統合してできるシステム航跡と、リモート航跡ＡＢ１Ｔ２のみからなるシステム航跡の計２つのシステム航跡ができることが望ましい。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５１８０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の情報処理装置を用いた航跡割当とシステム航跡の生成方法によれば、センサから出力されるセンサ航跡（自身のセンサで得られる観測値のみを使用して、その自身のセンサが持っている追尾処理により生成する航跡、以降「センサ航跡」と呼ぶ）の航跡のランダム誤差および航跡のバイアス誤差である航跡誤差を考慮して、センサ航跡の航跡割当を行っていない。また、センサ航跡の航跡誤差の推定を行っていない。そのため、誤った航跡割当を行う可能性がある。そして、誤った航跡割当を行ったため、システム航跡の精度が劣化するといった問題がある。
【０００７】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、複数のセンサから得られる複数のセンサ航跡を用いて、正確な、センサ航跡の航跡誤差推定、センサ航跡の航跡割当およびシステム航跡生成を行うシステム航跡測定装置、および航跡割当・航跡誤差補正処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るシステム航跡測定装置は、ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、ローカル航跡とリモート航跡のペアを作成し、作成したペアを組み合わせて航跡の組合せを作成し、各組合せを構成するペアについて差分を取って、組合せごとにペアの差分の２乗和を算出し、算出した組合せ毎のペアの差分の２乗和の中から最小値を１つ選択し、当該選択した最小値に対応する組合せを航跡割当とし、次に、算出した航跡割当に対応するペアの差分で、差分の２乗の頻度分布を取り、当該差分の２乗の頻度分布の中から最頻値を航跡バイアス誤差分散として算出する航跡割当処理部と、算出された航跡割当を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアにおけるローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、および航跡割当処理部で算出された航跡バイアス誤差分散に基づいて、航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、センサから出力されるセンサ航跡（ローカル航跡およびリモート航跡）、センサ航跡の航跡誤差（航跡のバイアス誤差、ローカル航跡のランダム誤差、リモート航跡のランダム誤差）を考慮してセンサ航跡の航跡割当を行うため、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定、正確なセンサ航跡の航跡割当および正確なシステム航跡生成が可能となる。また、航跡割当だけではなく、航跡誤差推定も同時に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
図１において、センサ１０は、レーダ、ＩＲセンサ等で構成され、ローカルセンサ、リモートセンサからなる複数台のセンサを表すものとする。システム航跡測定装置は、航跡割当処理部２０、航跡誤差推定処理部３０、航跡統合処理部４０、表示処理部５０を備えている。
センサ１０は、各センサ自身で、目標および誤目標などを含んだ観測値を取得して、センサ航跡（ローカル航跡、リモート航跡）をそれぞれ生成し、それらのセンサ航跡を航跡割当処理部２０に入力する。航跡割当処理部２０では、センサ１０から得られるローカル航跡とリモート航跡のペアを作成し、このペアを組み合わせて航跡の組合せを作成する。この場合、航跡の組合せは全ての可能性を考えて作成される。
【００１１】
ここで、航跡割当処理部２０における航跡の組合せの作成例を図２により説明する。図２はペアとなりうるローカル航跡とリモート航跡の例示しており、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はローカル航跡であり、記号△で表している。同様に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はリモート航跡であり、記号×で表している。これらの航跡から作成されるペアは、下記のようにＰ１〜Ｐ９の９通りとなる。
ペアＰ１（Ｌ１−Ｒ１）
ペアＰ２（Ｌ１−Ｒ２）
ペアＰ３（Ｌ１−Ｒ３）
ペアＰ４（Ｌ２−Ｒ１）
ペアＰ５（Ｌ２−Ｒ２）
ペアＰ６（Ｌ２−Ｒ３）
ペアＰ７（Ｌ３−Ｒ１）
ペアＰ８（Ｌ３−Ｒ２）
ペアＰ９（Ｌ３−Ｒ３）
さらに、これらのペアを用いて作成できる航跡の組合せは、下記のようにＣ１〜Ｃ６の６通りとなる。
組合せＣ１［（Ｌ１−Ｒ１），（Ｌ２−Ｒ２），（Ｌ３−Ｒ３）］
組合せＣ２［（Ｌ１−Ｒ１），（Ｌ２−Ｒ３），（Ｌ３−Ｒ２）］
組合せＣ３［（Ｌ１−Ｒ２），（Ｌ２−Ｒ１），（Ｌ３−Ｒ３）］
組合せＣ４［（Ｌ１−Ｒ２），（Ｌ２−Ｒ３），（Ｌ３−Ｒ１）］
組合せＣ５［（Ｌ１−Ｒ３），（Ｌ２−Ｒ１），（Ｌ３−Ｒ２）］
組合せＣ６［（Ｌ１−Ｒ３），（Ｌ２−Ｒ２），（Ｌ３−Ｒ１）］
【００１２】
航跡割当処理部２０では、次に、組合せを構成しているペアについてそれぞれ差分を取り、各組合せについて、ペアの差分の２乗和を求める処理を行う。上記例で、例えばペアＰ１（Ｌ１−Ｒ１）の差分をΔλＬ１−Ｒ１のように表し、組合せＣ１〜Ｃ６のペアの差分の２乗和をσλＣ１〜σλＣ６とすると、以下のようになる。
σλＣ１＝（ΔλＬ１−Ｒ１）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ２）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ３）2
σλＣ２＝（ΔλＬ１−Ｒ１）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ３）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ２）2
σλＣ３＝（ΔλＬ１−Ｒ２）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ１）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ３）2
σλＣ４＝（ΔλＬ１−Ｒ２）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ３）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ１）2
σλＣ５＝（ΔλＬ１−Ｒ３）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ１）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ２）2
σλＣ６＝（ΔλＬ１−Ｒ３）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ２）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ１）2
【００１３】
さらに、航跡割当処理部２０では、上記のように算出した複数の「組合せに対するペアの差分の２乗和」の中から最小値を１つ選択する。その１つ選択した最小値をσλｍｉｎとすると、そのσλｍｉｎに相当する組合せを、航跡割当結果とする。上記例でいえば、２乗和σλＣ１〜σλＣ６の中で、最小値σλｍｉｎがσλＣ３であったとした場合、航跡割当結果は組合せＣ３［（Ｌ１−Ｒ２），（Ｌ２−Ｒ１），（Ｌ３−Ｒ３）］となる。
【００１４】
さらに、航跡割当処理部２０では、航跡割当結果におけるペアの差分の中で、差分の２乗の頻度分布を取り、差分の２乗の頻度分布から、その最頻値（Δλｍｏｄｅ）2 を算出する。ペアの差分の２乗の頻度分布を表す概念図を図３に示す。図３は差分の２乗の頻度分布（ヒストグラム）例を表しており、横軸は差分の２乗を表し、縦軸は事前に決める区間（パラメータ）における頻度を表す。この例では、区間３の場合が最頻値を取ること表している。
例えば、組合せＣ３［（Ｌ１−Ｒ２），（Ｌ２−Ｒ１），（Ｌ３−Ｒ３）］の各ペア（Ｌ１−Ｒ２）、（Ｌ２−Ｒ１）、（Ｌ３−Ｒ３）の差分の２乗は、（ΔλＬ１−Ｒ２）2 、（ΔλＬ２−Ｒ１）2 、（ΔλＬ３−Ｒ３）2 である。この中で、差分の２乗のある区間を決めて、最頻値を算出する。
航跡割当処理部２０は、最終的に、最頻値（Δλｍｏｄｅ）2 を航跡バイアス誤差分散として、航跡誤差推定処理部３０へ出力する。また、航跡割当処理部２０からは、航跡割当結果も航跡誤差推定処理部３０へ出力する。
【００１５】
航跡誤差推定処理部３０では、航跡割当処理部２０から入力される航跡バイアス誤差分散と航跡割当結果に基づいて航跡バイアス誤差の推定を行う。この場合、航跡バイアス誤差の推定は、航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、ローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、および航跡割当処理部２０から入力される航跡バイアス誤差分散を基にして行われる。航跡誤差推定処理部３０からは、航跡割当結果、航跡バイアス誤差分散、航跡ランダム誤差分散、航跡バイアス誤差が航跡統合処理部４０に出力される。
【００１６】
航跡統合処理部４０では、航跡割当結果であるリモート航跡とローカル航跡のペアについて、航跡バイアス誤差分を考慮して補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を重み付け統合してシステム航跡を生成する。重み付け統合は、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の航跡ランダム誤差分散、航跡バイアス誤差分散を考慮して行われる。航跡統合処理部４０において算出するシステム航跡、そして、ローカル航跡、リモート航跡は表示処理部５０に出力される。
表示処理部５０では、航跡統合処理部４０から入力されるシステム航跡、ローカル航跡、リモート航跡を、オペレータに表示する。ここで、システム航跡の管理番号、ローカル航跡の管理番号、リモート航跡の管理番号を基に、システム航跡がどのローカル航跡およびリモート航跡と関連を持っているかを考慮してオペレータに表示する。
【００１７】
図４は実施の形態１に係るシステム航跡測定装置の動作例を示すフローチャートである。
まず、処理が開始されると、航跡割当処理部２０において、ローカルセンサからローカル航跡、リモートセンサからリモート航跡をそれぞれ取得する（ステップＳＴ１）。次に、ローカル航跡とリモート航跡のペアおよび組合せを作成する（ステップＳＴ２）。作成した組合せ毎に、ペアの差の２乗和を計算する（ステップＳＴ３）。組合せ毎に計算した、ペアの差の２乗和の最小値を選択する（ステップＳＴ４）。次に、ペアの差の２乗和の最小値に基づく組合せを航跡割当結果と決定する（ステップＳＴ５）。そして、航跡割当結果におけるペアの差の２乗の頻度分布より最頻値を算出し（ステップＳＴ６）、航跡割当結果におけるペアの差の２乗の最頻値を、航跡バイアス誤差の分散と決定する（ステップＳＴ７）。
【００１８】
次に、航跡誤差推定処理部３０において、航跡割当結果である各ローカル航跡とリモート航跡のペアについて、ローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散に基づいて、航跡バイアス誤差を推定する（ステップＳＴ８）。次に、航跡統合処理部４０において、航跡割当結果であるリモート航跡とローカル航跡のペアについて、航跡バイアス誤差分を考慮して補正したリモート航跡を算出し、ローカル航跡と重み付け統合することにより、システム航跡を生成する。重み付け統合は、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の航跡ランダム誤差分散、航跡ランダム誤差分散を考慮して行う（ステップＳＴ９）。次に、表示処理部５０において、システム航跡の管理番号、ローカル航跡の管理番号を基に、システム航跡がどのローカル航跡およびリモート航跡と関連を持っているかを考慮して、システム航跡、ローカル航跡、リモート航跡をオペレータに表示する（ステップＳＴ１０）。次に、航跡の時刻を見て、その時刻が終了時刻か否かを判断し、終了時刻と判定された場合、終了とする。また、終了でないと判断した場合、時刻のカウンタを１つ足して、次の時刻の処理を行う（ステップＳＴ１１、ＳＴ１２）。
【００１９】
以上のように、この実施の形態１によれば、センサから出力されるセンサ航跡（ローカル航跡およびリモート航跡）、センサ航跡の航跡誤差（航跡のバイアス誤差、ローカル航跡のランダム誤差、リモート航跡のランダム誤差）を考慮して、センサ航跡の航跡割当を行うため、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定と、正確なセンサ航跡の航跡割当と、正確なシステム航跡生成が可能となる。また、この実施の形態１により、航跡割当だけではなく、航跡誤差推定も同時に行うことが可能である。
【００２０】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態２は、実施の形態１の構成に対して組合せ制限制御部６０を新たに設けたものである。
組合せ制限制御部６０で行う制御の説明に用いる、ローカル航跡とリモート航跡の関係を図６および図７に示す。これらの図６および図７はいずれも図２のシナリオ例を基にしたものである。ここで、図２のシナリオ例では、ローカル航跡Ｌ１とリモート航跡Ｒ１が同一目標からの航跡を、ローカル航跡Ｌ２とリモート航跡Ｒ２が同一目標からの航跡を、さらに、ローカル航跡Ｌ３とリモート航跡Ｒ３が同一目標からの航跡を表すものと仮定する。つまり、ローカル航跡とリモート航跡の真のペアが（Ｌ１−Ｒ１）、（Ｌ２−Ｒ２）、（Ｌ３−Ｒ３）となるものとしている。また、図６および図７の標記で、四角点線はローカル航跡Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を含むローカル航跡群を表し、楕円点線はリモート航跡Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を含むリモート航跡群を表す。また、図６の片矢印はリモート航跡をローカル航跡に合わせ込むこと（合わせ込む処理を「シフト」と呼ぶこととする。）を表し、図７の両矢印はローカル航跡とリモート航跡の差を表すものとする。
【００２１】
図６は、リモート航跡群におけるリモート航跡Ｒ１を基準として、ローカル航跡群におけるローカル航跡Ｌ２に合わせ込む処理を表している。つまり、リモート航跡Ｒ１をローカル航跡Ｌ２にシフトすると共に、Ｒ２、Ｒ３も同様に、Ｒ１からＬ２にシフトさせる量およびＲ１からＬ２への同一方向にシフトさせる処理を表している。シフトの方法としては、直線的にシフトさせる方法、或る点を基準として回転させる方法を想定する。図７は、図６によるシフト後のローカル航跡とリモート航跡の状態を表している。図６のように、リモート航跡群におけるリモート航跡Ｒ１を基準として、ローカル航跡群におけるローカル航跡Ｌ２に合わせ込むような誤ったシフトを行った場合、図７に示すように、実際の真の組合せと大きな差が生じる筈である。
【００２２】
一方、図６および図７で説明したシフト例に対して、図８および図９に示すシフト例を説明する。図８は、リモート航跡群におけるリモート航跡Ｒ１を基準として、ローカル航跡群におけるローカル航跡Ｌ１に合わせこむ処理を表している。つまり、リモート航跡Ｒ１をローカル航跡Ｌ１にシフトすると共に、Ｒ２、Ｒ３も同様に、Ｒ１からＬ１にシフトさせる量およびＲ１からＬ１への同一方向にシフトさせる処理を表している。図８のように、リモート航跡群におけるリモート航跡Ｒ１を基準として、ローカル航跡群におけるローカル航跡Ｌ１に正しくシフトを行った場合、図９に示すように、実際の真の組合せとは大きな差が生じない筈である。
【００２３】
そこで、組合せ制限制御部６０では、航跡割当処理部２０に、次のような処理を行わせるための制御信号を生成する。航跡割当処理部２０において、リモート航跡群の基準とする１つのリモート航跡を、これに対応するローカル航跡群のローカル航跡にΔＸ（ΔＸは、リモート航跡群における、或る１つのリモート航跡と、ローカル航跡群における、或る１つのローカル航跡の位置の差である。）だけシフトさせる処理を行い、この処理に並行して、リモート航跡群とローカル航跡群に含まれる他のそれぞれ対応するローカル航跡とリモート航跡の合わせ込みも行う。合わせ込みの後、合わせ込んだローカル航跡とリモート航跡同士をペアとする航跡の組合せに対するペアの差分の２乗和を取り、ペアの差分の２乗和が最小値を取る組合せを航跡割当結果とする。また、当該合わせ込みの基準としたリモート航跡とローカル航跡の合わせ込む前の位置の差ΔＸから、ΔＸ算出に用いたリモート航跡のランダム誤差分とΔＸ算出に用いたローカル航跡のランダム誤差分を引いた値を２乗して航跡バイアス誤差分散とする。
【００２４】
以上のように、この実施の形態２によれば、センサから出力されるセンサ航跡（ローカル航跡およびリモート航跡）、センサ航跡の航跡誤差（航跡のバイアス誤差、ローカル航跡のランダム誤差、リモート航跡のランダム誤差）を考慮して、センサ航跡の航跡割当を行うため、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定、正確なセンサ航跡の航跡割当および正確なシステム航跡生成が可能となる。また、この実施の形態２により、航跡割当だけではなく、航跡誤差推定も同時に行うことが可能である。
【００２５】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態３は、実施の形態１の構成に対して航跡誤差算出制御部７０を新たに設けたものである。
航跡誤差算出制御部７０で行う制御を説明するための、ローカル航跡群の重心とリモート航跡群の重心の関係を図１１に示す。図１１において、ローカル航跡群（ローカル航跡Ｌ１〜Ｌ３）の重心Ｌｇを○印で表し、リモート航跡群（リモート航跡Ｒ１〜Ｒ３）の重心Ｒｇを□印で表す。また、両矢印は、ローカル航跡群の重心Ｌｇとリモート航跡群の重心Ｒｇの差分を表す。
【００２６】
航跡誤差算出制御部７０では、ローカル航跡群の重心Ｌｇとリモート航跡群の重心Ｒｇの差を航跡バイアス誤差ΔＹとして算出し、航跡割当処理部２０と航跡誤差推定処理部３０に入力する。航跡割当処理部２０では、制御信号として与えられた航跡バイアス誤差ΔＹ分をリモート航跡群から差し引いたものと、ローカル航跡群の組合せを考慮し、リモート航跡とローカル航跡のペアの差分の２乗和が最小となるような組合せを航跡割当結果とし、その航跡割当結果を航跡誤差推定処理部３０に入力する。航跡誤差推定処理部３０では、ローカル航跡群の重心Ｌｇとリモート航跡群の重心Ｒｇの差を、そのまま航跡バイアス誤差ΔＹとする処理を行う。
【００２７】
以上のように、この実施の形態３によれば、ローカル航跡群の重心とリモート航跡群の重心の差を航跡バイアス誤差とすることにより、航跡割当の高速化と航跡誤差推定処理の処理が可能となり、システム全体の演算負荷を軽くすることができる。
【００２８】
実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態４は、実施の形態１の構成に対して、新たに組合せ結果ＤＢ（データベース）９０を設けたものである。
組合せ結果ＤＢ９０は、航跡割当処理部２０で行った、各時刻におけるローカル航跡とリモート航跡の組合せの全結果、およびその全結果に基づくローカル航跡とリモート航跡のペアの差分の２乗を保持する手段である。
【００２９】
航跡割当処理部２０では、センサ１０からスキャンによりローカル航跡とリモート航跡入力された場合、組合せ結果ＤＢ９０から、過去Ｎスキャン分（Ｎは事前にユーザが決めるパラメータ）のリモート航跡とローカル航跡のペアからなる組合せの全結果、およびその過去Ｎスキャン分の航跡の組合せの全結果におけるリモート航跡とローカル航跡の差分の２乗を読出す。そして、今回のスキャンによるローカル航跡とリモート航跡に関する処理において、過去Ｎスキャン分のリモート航跡ローカル航跡のペアからなる組合せの全結果を含めて、組合せごとにペアの差分の２乗和を算出し、算出した差分の２乗和の中から最小値を１つ選択し、当該選択した最小値に対応する組合せを航跡割当結果として算出する。また、組合せ結果ＤＢ９０から読み出した過去Ｎスキャン分の航跡の組合せの全結果におけるリモート航跡とローカル航跡の差分の２乗を含めて、図３で示したような、リモート航跡とローカル航跡の差分の２乗の分布を作成し、その中で最頻値を航跡バイアス誤差分散として算出する。さらに、今回の処理で決定された、リモート航跡とローカル航跡のペアからなる組合せの全結果、およびその航跡の組合せの全結果におけるリモート航跡とローカル航跡のペアの差分の２乗を、組合せ結果ＤＢ９０に蓄積する。
【００３０】
以上のように、この実施の形態４によれば、航跡割当処理部において、過去のスキャン分を含めた処理情報用いて、ローカル航跡とリモート航跡の組合せの航跡割当を算出すると共に、航跡バイアス誤差分散を決めるようにしたので、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定、正確なセンサ航跡の航跡割当および正確なシステム航跡生成が可能である。また、この実施の形態４により、航跡割当だけではなく、航跡誤差推定も同時に行うことが可能である。
【００３１】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態５は、実施の形態１の構成に対して粗ゲート制御部１１０を新たに設けたものである。
ローカル航跡とリモート航跡の組合せ単位のクラスタ化と、この実施の形態５により処理を行う単位の粗ゲート化の例を図１４に示す。図１４が示す状態は、ローカル航跡をＬ１、Ｌ２、Ｌ３、リモート航跡をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の３航跡とし、航跡Ｌ３、Ｒ３が、他の航跡Ｌ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２から十分距離が離れていることを想定している。
【００３２】
粗ゲート制御部１１０では、各ローカル航跡を中心とした粗ゲート処理を行う。ここで、粗ゲート処理とは、ローカル航跡を中心とし、或る事前に決めた距離内に、リモート航跡が入るか否かの判定を行う処理のことである。この粗ゲート処理によって、リモート航跡がローカル航跡を中心とした或る事前に決めた距離内に入った場合、当該リモート航跡はローカル航跡と同一目標による航跡とみなすことができる。例えば、ローカル航跡Ｌ１を中心とした粗ゲートを決めた場合、リモート航跡Ｒ１が同一目標による航跡とみなすことができる。図１４では、粗ゲートの形状を矩形としているが、楕円等、各種形状としてもよい。また、粗ゲートの大きさも、ローカル航跡の精度およびリモート航跡の精度を考慮して決めればよい。
【００３３】
図１４に示す状態では、ローカル航跡Ｌ１を中心とした粗ゲートとローカル航跡Ｌ２を中心とした粗ゲートがリモート航跡Ｒ１を共有する状況を表している。このように粗ゲート同士が重なり、リモート航跡を共有する状態になったものを一まとめとすることをクラスタと呼ぶ。航跡割当処理部２０で行っているローカル航跡とリモート航跡のペアの組合せ処理は、このクラスタ単位で行う。クラスタの概念を採り入れると、航跡Ｌ３、Ｒ３が、他の航跡Ｌ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２に比べ、十分距離が離れている場合、Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２をクラスタ１に属する航跡、他方のＬ３、Ｒ３をクラスタ２に属する航跡として分けて考えることができる。このようにクラスタの概念を採り入れることにより、ローカル航跡とリモート航跡の組合せ数を低減することができる。
【００３４】
この実施の形態５においては、粗ゲート制御部１１０から粗ゲートを設定するための制御信号を航跡割当処理部２０に入力する。すると、航跡割当処理部２０は、各ローカル航跡を中心にした粗ゲートをそれぞれ設定し、リモート航跡が、設定した粗ゲートに入るか否かを判定し、必要に応じてローカル航跡とリモート航跡の組合せの纏まりをクラスタ化し、生成したクラスタ毎に、実施の形態１で述べた手順に従って、航跡割当および航跡バイアス誤差分散を算出する。
【００３５】
以上のように、この実施の形態５によれば、粗ゲートを各ローカル航跡について設定し、設定した粗ゲートの状況に応じてクラスタを作成するようにしているので、ローカル航跡とリモート航跡の組合せ計算数を低減できるため、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定、正確なセンサ航跡の航跡割当および正確なシステム航跡生成を維持したまま、システム全体の演算時間の低減を可能にする。
【００３６】
実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態６は、実施の形態１の構成に対して航跡数制限制御処理部１２０を新たに設けたものである。
航跡数制限制御処理部１２０では、センサ１０から入力されるセンサ航跡に含まれる目標位置ベクトルおよび目標速度ベクトルに基づいて目標の現在位置および移動方向を算出し、予め地理的に決めておいた評価点に向かっているローカル航跡およびリモート航跡をのみを、航跡割当処理部２０における処理対象のセンサ航跡として抽出する処理を行う。そして、その処理対象のセンサ航跡を航跡割当処理部２０に入力することで、航跡割当処理部２０が対象となるローカル航跡およびリモート航跡に対して所定の処理を行う。
【００３７】
以上のように、この実施の形態６によれば、予め地理的に決めておいた評価点に向かっているセンサ航跡のみ、処理の対象とすることにより、航跡割当を行うローカル航跡およびリモート航跡の数を低減することができるため、システム全体の演算負荷を下げることができる。
【００３８】
実施の形態７．
図１６はこの発明の実施の形態７によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態７は、実施の形態１の構成に対して航跡バイアス誤差オイラー角制御部１３０を新たに設けたものである。
この実施の形態７で行う、回転角から航跡バイアス誤差を推定する方法を図１７に示す。図１７において、実線で示されるｘ−ｙ−ｚはローカルセンサの直交座標、点線で示されるｘ’−ｙ’−ｚ’はリモートセンサの直交座標である。ここで、ローカルセンサの直交座標の変換座標がリモートセンサの直交座標とみなした場合、ｚ’軸は、ｘ軸周りの回転角ｄｘを与えた場合のｚ軸を表し、ｙ’軸はｘ軸周りの回転角ｄｙを与えた場合のｙ軸を表す。この場合、回転角（オイラー角）は航跡バイアス誤差として推定することができる。
【００３９】
航跡バイアス誤差オイラー角制御部１３０では、図１７のように、ローカル航跡に対するリモート航跡の航跡バイアス誤差が回転角ｄｘ、ｄｙ、ｄｚによる場合を想定し、回転角ｄｘ、ｄｙ、ｄｚを航跡バイアス誤差として推定する処理をするための制御信号を生成し、航跡誤差推定部３０に入力する。航跡誤差推定部３０では、この制御信号に基づいて、回転角ｄｘ、ｄｙ、ｄｚを航跡バイアス誤差として算出する。
【００４０】
以上のように、この実施の形態７によれば、航跡バイアス誤差がオイラー角による場合の航跡バイアス誤差の推定精度が向上し、結果的にシステム航跡の精度が向上する。
【００４１】
実施の形態８．
図１８はこの発明の実施の形態８によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態８は、実施の形態１の構成に対して航跡バイアス誤差直交座標制御部１４０を新たに設けたものである。
この実施の形態８で行う、航跡バイアス誤差を推定する方法を図１９に示す。図１９において、実線で示されるｘ−ｙ−ｚはローカルセンサの直交座標、点線で示されるｘ’−ｙ’−ｚ’はリモートセンサの直交座標である。ローカル航跡位置を［ｘ，ｙ，ｚ］、リモート航跡位置を［ｘ’，ｙ’，ｚ’］としたとき、ローカル航跡位置とリモート航跡位置には、ｘ＝ｘ’＋δｘ、ｙ＝ｙ’＋δｙ、ｚ＝ｚ’＋δｚの関係があることになる。すなわち、リモートセンサの直交座標は、ローカルセンサの直交座標に対してバイアス誤差［δｘ、δｙ、δｚ］を持つ座標ということになる。したがって、この直交座標のバイアス誤差は、求めるべき航跡バイアス誤差とみなすことができる。
【００４２】
航跡バイアス誤差直交座標制御部１４０では、図１９のように、ローカル航跡に対して、ローカルセンサの直交座標上におけるリモート航跡が、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向にバイアス誤差δｘ、δｙ、δｚを持つリモートセンサの直交座標上にある場合に、このリモートセンサの直交座標のバイアス誤差を算出し、この直交座標のバイアス誤差を航跡バイアス誤差として推定する処理を行わせるための制御信号を、航跡誤差推定部３０に入力する。航跡誤差推定部３０では、この制御信号信に従った処理を行うことにより、求めた直交座標のバイアス誤差δｘ、δｙ、δｚを航跡バイアス誤差として推定する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態８によれば、ローカルセンサとリモートセンサの直交座標のバイアス誤差を算出して航跡バイアス誤差とするようにしたので、航跡バイアス誤差の推定精度が向上し、結果的にシステム航跡の精度が向上する。
【００４４】
実施の形態９．
図２０はこの発明の実施の形態９によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態９は、実施の形態１の構成に対して航跡バイアス誤差極座標制御部１５０を新たに設けたものである。
この実施の形態９で行う、航跡バイアス誤差を推定する方法を図２１に示す。
図２１において、実線で示されるｘ−ｙ−ｚはローカルセンサの直交座標、点線で示されるｘ’−ｙ’−ｚ’はリモートセンサの直交座標である。ここで、ローカル航跡およびリモート航跡を極座標表示で表すと、ローカル航跡位置を［Ｒ，Ｅ，Ａｚ］、リモート航跡位置を［Ｒ’，Ｅ’，Ａｚ’］とすると、ローカル航跡位置とリモート航跡位置には、Ｒ＝Ｒ’＋δＲ、Ｅ＝Ｅ’＋δＥ、Ａｚ＝Ａｚ’＋δＡｚの関係があることになる。すなわち、リモートセンサの極座標は、ローカルセンサの極座標に対してバイアス誤差［δＲ、δＥ、δＡｚ］を持つ座標であるということができる。したがって、この極座標のバイアス誤差は、求めるべき航跡バイアス誤差とみなすことができる。
【００４５】
航跡バイアス誤差極座標制御部１５０では、図２１のように、ローカル航跡に対して、ローカルセンサの極座標上におけるリモート航跡が、各極方向（Ｒ、Ｅ、Ａｚ方向）にバイアス誤差δＲ、δＥ、δＡｚを持つリモートセンサの極座標上にある場合に、このリモートセンサの極座標のバイアス誤差を算出し、この極座標のバイアス誤差を航跡バイアス誤差として推定する処理を行わせるための制御信号を、航跡誤差推定部３０に入力する。航跡誤差推定部３０では、この制御信号信に従った処理を行うことにより求めた極座標のバイアス誤差δＲ、δＥ、δＡｚを航跡バイアス誤差として推定する。
【００４６】
以上のように、この実施の形態９によれば、ローカルセンサとリモートセンサの極座標のバイアス誤差を算出して航跡バイアス誤差とするようにしたので、航跡バイアス誤差の推定精度が向上し、結果的にシステム航跡の精度が向上する。
【００４７】
実施の形態１０．
図２２はこの発明の実施の形態１０によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１０は、実施の形態１で用いた航跡割当処理部２０および航跡誤差推定処理部３０に代えて、それぞれ異なる処理を行う航跡割当処理部２０２および航跡誤差推定処理部３０２を設けたものである。
ここでは、複数のローカル航跡の集合をローカル航跡群（以下、ローカル航跡群Ｌ、あるいは単に航跡群Ｌと呼ぶ）とし、また、リモート航跡の集合をリモート航跡群（以下、リモート航跡群Ｒ、あるいは単に航跡群Ｒと呼ぶ）とする。また、ローカル航跡とリモート航跡の対をペアと呼び、ペアの集合を組合せと呼ぶ。組合せに関しては、ペアが成立しない場合、例えば、ローカル航跡群とリモート航跡群の航跡数が異なる場合に、ローカル航跡またはリモート航跡の一方しかない場合も組合せの数として含まれるものとする。
【００４８】
航跡割当処理部２０２における処理について説明する。
航跡割当処理部２０２では、まず、ローカル航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、リモート航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量ρを設定し、設定した航跡シフト量分だけリモート航跡群をローカル航跡群にシフトさせて、ローカル航跡とリモート航跡のペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出する。説明上、「ローカル航跡のそれぞれを中心としたゲート内にリモート航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする」という内容で説明を行うが、これは、逆に「リモート航跡のそれぞれを中心としたゲート内にローカルのいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする」という内容にすることもできる。つまり、以降の説明において、特に断りのない限り、リモートをローカル、ローカルをリモートに置き換えても処理が可能であることを前提としたものである。また、航跡シフト量ρは、説明上、図および文章の中においてスカラー表現で記載するが、多次元のベクトルでもよい。例えば、極座標の場合の航跡シフト量は、距離、仰角、方位角からなる３次元のベクトルで定義してもよいし、あるいは、距離、仰角からなる２次元のベクトル、距離、方位角からなる２次元のベクトル、仰角、方位角からなる２次元のベクトル、そして、距離の１次元のスカラー、仰角の１次元のスカラー、方位角の１次元のスカラーで定義してもよい。直交座標、オイラー角などの他の座標系でも同様である。また、極座標での航跡シフト量、直交座標での航跡シフト量を結合したベクトルで、新たに航跡シフト量を定義してもよい。
【００４９】
図２３はローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せを抽出する処理方法について示す。図において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はローカル航跡群Ｌに含まれるローカル航跡、またＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はリモート航跡群Ｒに含まれるリモート航跡である。図２３（ａ）は、航跡シフト前のローカル航跡群とリモート航跡群を表し、図２３（ｂ）は、航跡シフト後のローカル航跡群とリモート航跡群を表す。
図２３（ａ）の状態において、リモート航跡群Ｒをローカル航跡群Ｌに航跡シフト量ρだけシフトさせる。シフトの方法は、例えば、リモート航跡群Ｒ中の任意のリモート航跡を、ローカル航跡群Ｌ中の任意のローカル航跡に向かって合わせ込むことにより行う。ここでは、リモート航跡群Ｒ中のリモート航跡Ｒ１を、ローカル航跡群Ｌ中のローカル航跡Ｌ１に向かって航跡シフト量ρ分シフトさせる様子を示している。シフトを行った後の図２３（ｂ）において、ローカル航跡のゲート内にリモート航跡が入るか否かを判定し、ローカル航跡のゲート内に入ったリモート航跡は、ゲートを構成しているローカル航跡と、ゲート内に入ったリモート航跡をペアとみなす。例えば、図２３（ｂ）におけるリモート航跡Ｒ１はローカル航跡Ｌ１のゲート内に入ったので、ローカル航跡Ｌ１とリモート航跡Ｒ１はペアである。同様に、ローカル航跡Ｌ２とリモート航跡Ｒ２、ローカル航跡Ｌ３とリモート航跡Ｒ３もペアである。但し、リモート航跡Ｒ４は、どのローカル航跡のゲート内にも入らないため、ペアが成立しない。つまり、図２３（ｂ）では、Ｌ１とＲ１、Ｌ２とＲ２、Ｌ３とＲ３の各ペアをペア１、ペア２、ペア３としたとき、ペア１、ペア２、ペア３からなる組合せができたことになる。
【００５０】
航跡割当処理部２０２では、上述のように航跡シフトの処理を実施し、シフトの大きさおよび方向を任意に変え、航跡シフト量を変化させる毎に決まる組合せ、つまり航跡シフトに応じて決まる組合せを求めていく。この航跡シフトに応じて決まる組合せは０個以上ある。航跡シフトに応じて決まる組合せの例を図２４に示す。この図２４は、図２３のような複数のローカル航跡を持つ航跡群Ｌと複数のリモート航跡を持つ航跡群Ｒによる組合せの例である。図２４（ａ）は、航跡シフト量を変化させた結果、Ｌ３とＲ１がペアとなるケースを表している。また、図２４（ｂ）は、航跡シフト量を変化させた結果、Ｌ３とＲ１、Ｌ２とＲ４がペアとなるケースを表している。
次に、航跡割当処理部２０２では、航跡シフトに応じて決まる、複数個ある組合せの内、ペアがＮ個（Ｎは０以上の整数）以上ある場合の組合せを抽出する。一方、ペアがＮ個以上ある組合せが、１つも得られない場合は、航跡シフト量を再設定し再度シフト処理を行う。
【００５１】
さらに、航跡割当処理部２０２では、複数の抽出した組合せにおいて、それぞれ抽出した組合せ中の不当なペアを除く処理を行い、ペアの差の２乗和を算出する。ここで、図２５を用いて不当なペアの存在例について説明する。この図２５では、本来、Ｌ１とＲ１、Ｌ２とＲ２、Ｌ３とＲ３が真のペアである場合に、ある航跡シフトを実施した結果、Ｌ１とＲ１がペア、Ｌ３とＲ３がペア、Ｌ２とＲ４がペアとなるケースを表している。図２５の場合だと、不当なペアはＬ２とＲ４であるので、除く処理を行う。不当なペアを除く方法としては、例えば、組合せ中のペアの差を算出し、全体のペアの差と比較して、異常な値のペア差を持つペアを不当なペアとして除けばよい。不当なペアであるＬ２とＲ４を除いた後、残ったペアＬ１とＲ１、Ｌ３とＲ３からペアの差の２乗和を算出する。
さらに、航跡割当処理部２０２は、このようにして各組合せで算出したペアの差の２乗和が最小となる組合せを航跡割当結果として計算して後述の航跡誤差推定処理部３０２に与える。
【００５２】
図２６に、航跡割当処理部２０２の動作フローを示す。
まず、処理が開始されると、ローカルセンサからローカル航跡、リモートセンサからリモート航跡をそれぞれ取得する（ステップＳＴ１１）。次に、航跡割当処理部２０２において、航跡シフト量ρの初期設定を行う（ステップＳＴ１２）。次に、航跡群Ｌ又は航跡群Ｒのいずれか一方を固定した上で、他方の航跡群全体をシフトさせる。ここでは、以降、航跡群Ｌを固定して、航跡群Ｒを航跡シフト量ρ分シフトする例で説明することとする。そして、航跡群Ｒをシフトした後、航跡群Ｌのメンバである各ローカル航跡の中に、航跡群Ｒのメンバである各リモート航跡が、ローカル航跡を中心としたゲート内に入るか否かを調べる。ゲート内に入る場合、ローカル航跡とリモート航跡のペアが成立する。そして、ゲート内にリモート航跡が最大限入る組合せを抽出する（ステップＳＴ１３）。次に、ゲート内にリモート航跡が最大限入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上かを調べる（ステップＳＴ１４）。ペアの個数がＮ個未満の場合、航跡シフト量ρを別な値に再設定を行う処理（ステップＳＴ１５）を経て、ステップＳＴ１３の処理を再度行うようにする。一方、ペアの個数がＮ個以上の場合、組合せ毎に、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出する（ステップＳＴ１６）。次に、算出した組合せ毎のペアの差の２乗和が最小となる組合せを決定し、航跡割当結果として、ローカル航跡群とリモート航跡群の組合せと共に航跡誤差推定処理部３０２に出力する（ステップＳＴ１７）。
【００５３】
航跡誤差推定処理部３０２では、航跡割当処理部２０２から与えられたローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求める。次に、この求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果（組合せ毎のペアの差の２乗和が最小となる組合せ）、ローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差の算出を行う。最終的に、航跡ランダム誤差分散、航跡バイアス誤差分散、航跡バイアス誤差および航跡割当結果を航跡統合処理部４０に与える。
【００５４】
以上のように、この実施の形態１０によれば、ローカル航跡群とリモート航跡群の航跡割当に関し、ローカル航跡とリモート航跡の数が異なる場合であっても、ローカル航跡とリモート航跡のペアを生成することができる。また、航跡シフトにより、ゲート内に入る航跡をペアの対象とするので、妥当なペアを生成することが可能である。そして、不当なローカル航跡とリモート航跡のペアを除いて、組合せにおけるペアの差の２乗和を算出するので、組合せの評価指標であるペアの差の２乗和は妥当な値を算出することが可能となり、結果として、妥当な航跡割当を行うことが可能となる。さらに、妥当な航跡割当を行うことが可能であるため、航跡統合処理部４０での航跡バイアス誤差の分散、航跡バイアス誤差の算出値を妥当な値で算出することが可能である。
【００５５】
実施の形態１１．
図２７はこの発明の実施の形態１１によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１１は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に代えて、一部異なる処理を行う航跡割当処理部２０３を設けたものである。
航跡割当処理部２０３における処理について説明する。
航跡割当処理部２０３では、まず、上記図２３および図２４を用いて説明した処理を行う。すなわち、航跡群Ｌを固定した上で、航跡群Ｒ全体を航跡シフト量ρ分シフトし、ローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せを抽出する。次に、ローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が入る個数、つまり、組合せ中のペアがＮ個（Ｎは０以上の整数）以上かを調べる。そして、組合せ中のペアがＮ未満の場合、航跡シフト量ρを再設定する。ここまでは、実施の形態１０の航跡割当処理部２０２と同じである。
【００５６】
一方、組合せ中のペアがＮ個以上のときは、この実施の形態１１の航跡割当処理部２０３の場合は、上記図３のように、組合せ毎にペアの差の２乗の頻度分布を作成する。次に、このペアの差の２乗の頻度分布をモニタリングして、頻度分布の形状が不当な形状の場合、その組合せを無効とする。一方、頻度分布の形状が妥当な形状の場合、その組合せを有効として選択する。また、頻度分布が妥当な形状を持つ組合せがない場合は、航跡シフト量ρを再設定して組合せを作り直す。
ここで、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布の形状の例を図２８に示す。図２８（ａ）は頻度分布が妥当な形状、図２８（ｂ）、（ｃ）は頻度分布が不当な形状の例を表す。頻度分布の形状が妥当である場合とは、ローカル航跡とリモート航跡のペアが妥当な場合である。つまり、ローカル航跡とリモート航跡が同一目標からの航跡であると考えられ、組合せ中のどのペアについても、ペアの差が一定となるはずである。そのため、ローカル航跡とリモート航跡のペアが正確に生成されていれば、図２８（ａ）のような頻度分布の形状になるはずである。一方、頻度分布が不当な形状、例えば、図２８（ｂ）のように、ペアの差の２乗の頻度の値がどの区間でも一定な場合、また図２８（ｃ）図３２のように、頻度のピークが複数ある場合は、ローカル航跡とリモート航跡のペア生成が誤っている可能性がある。
頻度分布の形状が妥当な形状を持つ組合せがあり、かつその組合せが複数ある場合には、航跡割当処理部２０３は、その組合せが持つ頻度分布の形状から頻度の低い不当なペアを除去して、ペアの差の２乗和を算出し、さらに、ペアの差の２乗和が最小となる組合せを抽出し、航跡割当結果として航跡誤差推定処理部３０２へ送る。
【００５７】
図２９に、航跡割当処理部２０３の動作フローを示す。図２９は、上記図２６のステップＳＴ１４とＳＴ１６の処理の間に、ステップＳＴ１４１とＳＴ１４２の処理が追加されたフローとなる。したがって、主に異なる処理ステップについて説明する。
ステップＳＴ１４の処理において、ゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上の場合、組合せ毎に、ペアの差の２乗の頻度分布を作成する（ステップＳＴＳＴ１４１）。次に、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布が妥当な形状であるかを調べ（ステップＳＴ１４２）、妥当な形状を持つ組合せがない場合は、航跡シフト量ρの再設定を行い（ステップＳＴ１５）、組合せを再度作成する処理に入る。一方、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布が不当な形状である場合は、組合せ毎に、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出する（ステップＳＴ１６）。
【００５８】
以上のように、この実施の形態１１によれば、ローカル航跡とリモート航跡のペアの差の２乗の頻度分布の形状モニタリングする、つまり、ペアの差の２乗の頻度分布を組合せがよいかどうかの評価指標に用いることにより、妥当な組合せを抽出することが可能となり、結果として、妥当な航跡割当を行うことが可能である。さらに、妥当な航跡割当を行うことが可能であるため、航跡統合処理部４０での航跡バイアス誤差の分散、航跡バイアス誤差の算出値を妥当な値で算出することが可能となる。
【００５９】
実施の形態１２．
図３０はこの発明の実施の形態１２によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２７に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１２は、実施の形態１１で用いた航跡割当処理部２０３に対して組合せ評価制御部１９０を設けたものである。
組合せ評価制御部１９０の処理機能について説明する。
組合せ評価制御部１９０は、組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去して、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出する航跡割当処理部２０３の処理として、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％（αは１００以下の正の実数）の範囲に基づいてペアの差の２乗和を算出するよう航跡割当処理部２０３を制御する手段である。
実施の形態１１で説明したように、航跡割当処理部２０３では、当該設定した航跡シフト量分だけ一方の航跡群（例えば、ローカル航跡群Ｌ）に対して他方の航跡群（例えば、リモート航跡群Ｒ）をシフトさせてローカル航跡とリモート航跡の対であるペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出して、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布を算出し、算出したペアの差の２乗の頻度分布の形状から妥当な形状を持つ組合せを取得し、取得したそれぞれの組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去して、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出する処理を行っている。この場合の組合せ毎の頻度分布を用いた不当なペアを除去して、ペアの差の２乗和を算出する処理に、この実施の形態１２を適用した概念を図３１に示す。
【００６０】
組合せ評価制御部１９０は、航跡割当処理部２０３がペアの差の２乗和を算出する際、図３１に示すように、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％の範囲に基づいてペアの差の２乗和を算出させるための制御信号を航跡割当処理部２０３に与えるようにする。ここで、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％を妥当と仮定したら、（１００−α）％の不当なペアを除去することと同じ意味である。したがって、航跡割当処理部２０３は、このペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％の範囲に基づいて算出したペアの差の２乗和を用いて、ペアの差の２乗和が最小となる組合せを航跡割当結果として抽出して航跡誤差推定処理部３０２に出力することになる。
【００６１】
以上のように、この実施の形態１２によれば、組合せにおける不当なペアを除去するために、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％の範囲に基づいて、組合せの評価指標であるペアの差の２乗和を算出するようにしたので、例えば、最頻値の母数が少ない場合でも、不当なペアを除いて、妥当な組合せの評価指標を算出することができる。そのため、結果として、妥当な航跡割当を行うことが可能である。さらに、妥当な航跡割当を行うことが可能であるため、航跡統合処理部４０での航跡バイアス誤差の分散、航跡バイアス誤差の算出値を妥当な値で算出することが可能となる。なお、この実施の形態１２の組合せ評価制御部１９０を、後述する実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００６２】
実施の形態１３．
図３２はこの発明の実施の形態１３によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１３は、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３に代えて、一部異なる処理を行う航跡割当処理部２０４を設けたものである。
航跡割当処理部２０４における処理について説明する。
航跡割当処理部２０４では、まず、航跡群Ｌを固定した上で、航跡群Ｒ全体を航跡シフト量ρ分シフトし、ローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せを抽出する。次に、ローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が入る個数、つまり、組合せ中のペアがＮ個（Ｎは０以上の整数）以上かを調べる。そして、組合せ中のペアがＮ未満の場合、航跡シフト量ρを再設定する。一方、組合せ中のペアがＮ個以上のときは、組合せ毎に、ペアの差の２乗の頻度分布を作成する。ここまでは、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３と同じである。
【００６３】
航跡割当処理部２０４の場合は、次に、ある組合せの頻度分布に注目して、頻度分布の上位２個のピークが１ピークになるようにピーク差を考慮して、航跡シフト量ρを変化させて頻度分布を再計算する。この処理方法について図３３に示す。例えば、図３３（ａ）のように、頻度分布のピークが複数個ある場合に、頻度分布のピークが１つになるまで航跡シフト量ρの変更を実施する。頻度分布のピークを１つする際の航跡シフト量ρの設定方法は、例えば、ピーク差を考慮した範囲で適切な航跡シフト量ρを設定する。また、航跡シフト量を数通り設定して、探索により、頻度分布のピークを１つにするような航跡シフト量ρを決めるなどの方法も考えられる。図３３（ｂ）のように、頻度分布のピークを１つにした後、妥当な組合せを取得する。
次に、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３と同様に、取得したそれぞれの組合せ中に不当な形状のペアがある場合は、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出する。そして、不当なペアを除いた組合せから求めたペアの差の２乗和が、最小となる場合の組合せを航跡割当結果として航跡誤差推定処理部３０２に与える。
【００６４】
図３４に、航跡割当処理部２０４の動作フローを示す。図３４は、上記図２９のステップＳＴ１４２の処理に代えてステップＳＴ１４３とＳＴ１４４の処理を設けたフローとなる。したがって、主に異なる処理ステップについてのみ説明する。
ゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上の場合において、ステップＳＴ１４１の処理では組合せ毎に、ペアの差の２乗の頻度分布を作成するが、作成されたペアの差の頻度分布に複数のピークがある組合せが存在した場合には、この頻度分布の上位２個のピーク差を考慮して、航跡シフト量ρを変化させ、頻度分布を再計算する（ステップＳＴ１４３）。次に、再計算された頻度分布のピークが１個になったかを調べる（ステップＳＴ１４４）。頻度分布のピークが１個になっていない場合は、ステップＳＴ１４３の処理に戻り、頻度分布を再計算する。一方、頻度分布のピークが１個の場合は、組合せ毎に、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出する（ステップＳＴ１６）。
【００６５】
以上のように、この実施の形態１３によれば、ペアの差の頻度分布をモニタリングして、ペアの差の頻度分布の複数のピークから、ピークが１つになるような航跡シフト量を再設定するようにしたので、妥当な組合せ、つまり妥当な航跡割当を行うことが可能となる。
【００６６】
実施の形態１４．
図３５はこの発明の実施の形態１４によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１４は、実施の形態１０の航跡割当処理部２０２に対して航跡シフト量制御処理部２１０を設けたものである。
次に、航跡シフト量制御処理部２１０の処理機能について説明する。
航跡シフト量制御処理部２１０は、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる航跡割当処理部２０２の処理後において、さらにランダム誤差を考慮した航跡シフト量を設定して、他方の航跡群（リモート航跡群）を、当該ランダム誤差を考慮した航跡シフト量分再シフトさせてから組合せを抽出するよう航跡割当処理部２０２を制御する手段である。
航跡割当処理部２０２では、上記実施の形態１０で説明したように、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方で、ローカル航跡またはリモート航跡を中心としたゲート内に他方の航跡群のリモート航跡またはローカル航跡が最大個数入るような航跡シフト量を設定した後、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡の対であるペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出する処理を行っている。しかし、リモート航跡群中のリモート航跡をローカル航跡群中のローカル航跡へ合わせ込む処理において、ペアができないケースが生じる場合がある。これは、逆に、ローカル航跡をリモート航跡に合わせ込む場合にも同様に起こる問題である。
【００６７】
この問題の発生理由と航跡シフト量制御処理部２１０による解決方法について図３６により説明する。図３６（ａ）は航跡シフト前、図３６（ｂ）は航跡シフト後を表している。また、図３６（ｃ）は、図３６（ｂ）の航跡シフト後に、航跡シフト量制御処理部２１０により、ランダム誤差を考慮した航跡シフトを行った場合のペアの生成状況を表している。ここで、航跡群Ｌの構成メンバはローカル航跡Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、航跡群Ｒの構成メンバはリモート航跡Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とし、Ｌ１とＲ１、Ｌ２とＲ２、Ｌ３とＲ３はそれぞれ、同一の目標から生成された航跡と仮定する。
今、図３６（ａ）において、Ｒ１をＬ１に合わせこむように航跡シフト量ρを設定し、航跡群Ｒを航跡群Ｌにシフトすると、図３６（ｂ）に示すように、Ｒ１がＬ１に合わせ込まれる。図３６（ｂ）において、Ｒ１はＬ１を中心としたゲートに入っているので、Ｌ１とＲ１をペアとみなす。同様に、Ｒ３がＬ３を中心としたゲートに入っているので、Ｌ３とＲ３をペアとみなす。しかし、Ｒ２はＬ２を中心としたゲートに入っていないので、本来Ｌ２とＲ２はペアとなるべきであるが、ペアとみなされない。このような状況になるのは、ローカル航跡、リモート航跡がそれぞれ、ローカルセンサとリモートセンサが持つランダム誤差、例えば、観測誤差等の影響を受けているからである。
このようなランダム誤差の影響でペアが成立しないケースを改善するには、図３６（ａ）から図３６（ｂ）に移る際に設定した航跡シフト量ρに加え、さらに図３６（ｃ）に示すように、ランダム誤差を考慮した航跡シフト量Δρを設定して航跡群Ｒをシフトさせるようにしてやればよい。図３６（ｃ）において、図３６（ｂ）でペアが成立しなかったＬ２とＲ２は、ランダム誤差を考慮した航跡シフト量Δρを設定し、航跡群Ｒをシフトさせることにより、Ｌ２を中心としたゲートにＲ２を入れることができるようになる。
そのため、航跡シフト制御処理部２１０では、航跡割当処理部２０２がリモート航跡をローカル航跡に合せ込むように航跡シフト量ρを設定して航跡群Ｒをシフトさせた後、さらに、ランダム誤差を考慮した航跡シフト量Δρを設定して航跡群Ｒを、航跡シフト量Δρ分再度シフトさせて組合せを作成するよう航跡割当処理部２０２を制御するようにする。
【００６８】
以上のように、この実施の形態１４によれば、リモート航跡をローカル航跡に合せ込むように航跡シフトとした後、さらに、ランダム誤差を考慮した航跡シフトを行うようにしたので、ランダム誤差の影響でゲートを外す航跡がゲート内に入るようになり、妥当なペアを作成することが可能となり、結果的に妥当な組合せを作成することが可能になる。なお、航跡シフト量制御処理部２１０を、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３あるいは実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００６９】
実施の形態１５．
図３７はこの発明の実施の形態１５によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１５は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に対してゲート内航跡選択制御処理部２２０を設けたものである。
次に、ゲート内航跡選択制御処理部２２０の処理機能について説明する。
航跡割当処理部２０２では、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる処理を行っている。ゲート内航跡選択制御処理部２２０では、航跡割当処理部２０２の上記処理において、ローカル航跡（またはリモート航跡）を中心としたゲート内にリモート航跡（またはローカル航跡）が複数入った場合、ゲートの中心から最も近いものをペアとなる相手として選択するよう航跡割当処理部２０２を制御する。
したがって、この実施の形態１５によれば、ローカル航跡（またはリモート航跡）を中心としたゲート内にリモート航跡（またはローカル航跡）が複数入った場合、ペアを一意に決めることが可能となる。
【００７０】
実施の形態１６．
図３８はこの発明の実施の形態１６によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１６は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に対して祖ゲート使用航跡数制限処理部２３０を設けたものである。
次に、祖ゲート使用航跡数制限処理部２３０の処理機能について説明する。
航跡割当処理部２０２では、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる処理を行っている。祖ゲート使用航跡数制限処理部２３０では、航跡割当処理部２０２の上記処理におけるローカル航跡群中のローカル航跡数およびリモート航跡群中のリモート航跡数を、粗ゲートにより限定するよう航跡割当処理部２０２を制御する。粗ゲートの中心は、オペレータの指定した中心位置、事前に設定したエリアの中心位置、あるいはシステムで注目目標と判断した目標位置を設定することが考えられる。この粗ゲートにより、ローカル航跡群、リモート航跡群の各航跡数が限定されるため、組合せを生成する演算の低減が図れる。
以上のように、この実施の形態１６によれば、粗ゲートにより、ローカル航跡とリモート航跡のペアリングを行うエリアを限定して、ローカル航跡群中のローカル航跡およびリモート航跡群中のリモート航跡の数を絞るようにしたので、組合せを生成する演算時間を低減することが可能となる。なお、祖ゲート使用航跡数制限処理部２３０を、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３あるいは実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００７１】
実施の形態１７．
図３９はこの発明の実施の形態１７によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１７は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に対して航跡群重心使用合わせ込み制御処理部２４０を設けたものである。
次に、航跡群重心使用合わせ込み制御処理部２４０の処理機能について説明する。
航跡割当処理部２０２では、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる処理を行っている。航跡群重心使用合わせ込み制御処理部２４０では、航跡割当処理部２０２の上記処理において、航跡群Ｌおよび航跡群Ｒのそれぞれの重心を求め、航跡シフト量ρを、航跡群Ｒ（または航跡群Ｌ）の重心を航跡群Ｌ（または航跡群Ｒ）の重心に合わせ込む値に設定して、航跡群Ｒ（または航跡群Ｌ）を航跡群Ｌ（または航跡群Ｒ）にシフトさせるよう航跡割当処理部２０２を制御する。航跡群Ｒの重心および航跡群Ｌの重心は、航跡群の代表点相当である。そのため、航跡群Ｒの重心を航跡群Ｌの重心に合わせ込むことで、航跡群Ｒ中の各リモート航跡を航跡群Ｌ中の各ローカル航跡に合わせ込む処理数を減すことができる。したがって、組合せを生成するための演算時間の低減を図ることができる。
以上のように、この実施の形態１７によれば、両航跡群の重心を用いて合わせ込みを行うようにしたので、組合せ生成に要する演算時間の低減化を可能にする。なお、航跡群重心使用合わせ込み制御処理部２４０を、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３あるいは実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００７２】
実施の形態１８．
図４０はこの発明の実施の形態１８によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１８は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に対して航跡シフト範囲制御処理部２５０を設けたものである。
次に、航跡シフト範囲制御処理部２５０の処理機能について説明する。
航跡割当処理部２０２では、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる処理を行っている。航跡シフト範囲制御処理部２５０では、航跡割当処理部２０２の上記処理において、航跡群Ｌと航跡群Ｒの最大値および最小値から航跡シフトの範囲を決め、その決めた航跡シフトの範囲内で航跡群のシフトを行わせるよう航跡割当処理部２０２を制御する。ここで、航跡群Ｌと航跡群Ｒの最大値および最小値の決め方は、例えば、航跡バイアス誤差を仮定している座標系における、航跡位置の最大値、最小値などで決める。あるいは、航跡バイアス誤差を定義している座標系以外の座標系で、航跡位置の最大値、最小値を決定してもよい。このように、航跡シフト範囲制御処理部２５０により航跡シフトの範囲を制限することにより、むやみやたらに航跡シフトを行う手間が省け、結果として、組合せ生成に要する演算時間の低減化を図ることができる。
以上のように、この実施の形態１８によれば、航跡群Ｌと航跡群Ｒの最大値および最小値から航跡シフトの範囲を決め、その決めた航跡シフトの範囲を限定するようにしたので、航跡群のシフを行う手間、つまり、組合せ生成に要する演算時間の低減が可能となる。なお、航跡シフト範囲制御処理部２５０を、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３あるいは実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００７３】
実施の形態１９．
図４１はこの発明の実施の形態１９によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図３２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１９は、実施の形態１３で用いた航跡割当処理部２０４に対して航跡シフト各軸制御処理部２６０を設けたものである。
次に、航跡シフト各軸制御処理部２６０の処理機能について説明する。
航跡シフト各軸制御処理部２６０は、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布に複数のピークがある組合せが存在した場合には、そのピークが１つになるように航跡シフト量を再設定して航跡シフトを行った後、ペアの差の２乗の頻度分布を再計算する航跡割当処理部２０４の処理において、各軸での航跡シフトの頻度分布のピーク差に応じてそれぞれの軸方向の航跡シフト量を再設定しピークが１つになるよう航跡シフトを行うよう航跡割当処理部２０４を制御する手段である。
ここで、航跡シフト量ρを定義する座標系は、極座標でも、直交座標でもオイラー角で定義してもよい。また、ベクトルの次元は何次元でもよい。航跡シフト各軸制御処理部２６０では、航跡シフト量ρとして、例えば直交座標における２次元のベクトルを用いる。つまり、航跡シフトをｘ軸、ｙ軸で行うことを想定する。
【００７４】
まず、航跡シフト各軸制御処理部２６０は、航跡シフト量ρを、ｘ軸で動かしたときのペアの差の２乗の頻度分布を作成させるための制御信号を航跡割当処理部２０４に与える。ここでのペアの差は、ｘ軸での差とする。また、ｘ軸で動かす場合の航跡シフト量ρはρ＝［ρｘ，０］である。制御信号を受けた航跡割当処理部２０４では、ｘ軸でのペアの差の２乗の頻度分布を作成するようにし、図３３に示すように、ｘ軸上でのピーク差を見る。同様に、航跡シフト各軸制御処理部２６０は、航跡シフト量ρを、ｙ軸で動かしたときのペアの差の２乗の頻度分布を作成させるための制御信号を航跡割当処理部２０４に与える。ここでのペアの差は、ｙ軸での差とする。また、ｙ軸で動かす場合の航跡シフト量ρはρ＝［０，ρｙ］である。航跡割当処理部２０４では、航跡シフト量ρを、ｙ軸で動かしたときのペアの差の２乗の頻度分布を作成するようにし、図３３のように、ｙ軸上でのピーク差を見る。そして、航跡割当処理部２０４は、ｘ軸でのペアの差の２乗の頻度分布及びｙ軸でのペアの差の２乗の頻度分布を同時または交互に、ｘ軸での航跡シフトおよびｙ軸での航跡シフトを変化させることにより、ｘ軸でのペアの差の２乗の頻度分布およびｙ軸のペアの差の２乗の頻度分布のピークが同時に１つになるｘ軸上での航跡シフト量［ρｘ，０］、ｙ軸上での航跡シフト量［０，ρｙ］、つまり、航跡シフト量［ρｘ，ρｙ］を探す。このように、航跡シフト各軸制御処理部２６０により各軸での航跡シフトの頻度分布を見ながら、航跡割当処理部２０４が各軸での航跡シフトの頻度分布のピーク差に応じてそれぞれの軸方向の航跡シフト量の再設定を行って、ピークが１つになるよう航跡シフトを行い、抽出した組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布を再計算するので、組合せの精度の向上が図れる。
【００７５】
以上のように、この実施の形態１９によれば、各軸での航跡シフトの頻度分布を見ながら、各軸での航跡シフトの頻度分布のピーク差に応じてそれぞれの軸方向の航跡シフト量の再設定を行うので、抽出した組合せの精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の実施の形態１によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るローカル航跡とリモート航跡の例を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るペアの差分の２乗の頻度分布を表す概念図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るシステム航跡測定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】リモート航跡をローカル航跡に誤ってシフトさせる例を示す説明図である。
【図７】図６によるシフト後のローカル航跡とリモート航跡の状態を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る、リモート航跡をローカル航跡に正しくシフトさせる例を示す説明図である。
【図９】図８によるシフト後のローカル航跡とリモート航跡の状態を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態３によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る、ローカル航跡群の重心とリモート航跡群の重心の関係を表す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態４によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態５によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係る、ローカル航跡とリモート航跡のクラスタ化と処理単位の粗ゲート化の例を表す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態６によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態７によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】この発明の実施の形態７に係る回転角から航跡バイアス誤差を推定する方法を表す説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態８によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】この発明の実施の形態８に係る航跡バイアス誤差を推定する方法を表す説明図である。
【図２０】この発明の実施の形態９によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２１】この発明の実施の形態９に係る航跡バイアス誤差を推定する方法を表す説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態１０によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２３】この発明の実施の形態１０の航跡割当処理部による航跡ペアの組合せを生成する処理方法を示す説明図である。
【図２４】この発明の実施の形態１０の航跡割当処理部において航跡シフトに応じて決まる航跡ペアの組合せの例を示す説明図である。
【図２５】この発明の実施の形態１０の航跡割当処理部で抽出した組合せに含まれる不当な航跡ペアの例を示す説明図である。
【図２６】この発明の実施の形態１０に係る航跡割当処理部の動作を示すフローチャートである。
【図２７】この発明の実施の形態１１によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２８】この発明の実施の形態１１の航跡割当処理部で算出した組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布の形状例を示す説明図である。
【図２９】この発明の実施の形態１１に係る航跡割当処理部の動作を示すフローチャートである。
【図３０】この発明の実施の形態１２によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３１】この発明の実施の形態１２に係る組合せ評価制御部を適用した場合の航跡割当処理部の処理方法が概念を示す説明図である。
【図３２】この発明の実施の形態１３によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３３】この発明の実施の形態１３に係る航跡割当処理部による処理法を示す説明図である。
【図３４】この発明の実施の形態１３に係る航跡割当処理部の動作を示すフローチャートである。
【図３５】この発明の実施の形態１４によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３６】この発明の実施の形態１４に係る航跡シフト制御処理部による処理法を示す説明図である。
【図３７】この発明の実施の形態１５によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３８】この発明の実施の形態１６によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３９】この発明の実施の形態１７によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４０】この発明の実施の形態１８によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４１】この発明の実施の形態１９によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４２】従来の航跡測定に適用される複数センサによる観測状況を表す説明図である。
【図４３】従来の航跡割当を行うシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０ センサ、２０，２０２，２０３，２０４ 航跡割当処理部、３０，３０２ 航跡誤差推定処理部、４０ 航跡統合処理部、５０ 表示処理部、６０ 組合せ制限制御部、７０ 航跡誤差算出制御部、９０ 組合せ結果ＤＢ、１１０ 粗ゲート制御部、１２０ 航跡数制限制御処理部、１３０ 航跡バイアス誤差オイラー角制御部、１４０ 航跡バイアス誤差直交座標制御部、１５０ 航跡バイアス誤差極座標制御部、１９０ 組合せ評価制御部、２１０ 航跡シフト量制御処理部、２２０ ゲート内航跡選択制御処理部、２３０ 祖ゲート使用航跡数制限処理部、２４０ 航跡群重心使用合わせ込み制御処理部、２５０ 航跡シフト範囲制御処理部、２６０ 航跡シフト各軸制御処理部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ローカルセンサから得られるローカル航跡とリモートセンサから得られるリモート航跡の航跡割当、およびリモート航跡のローカル航跡に対するバイアス誤差補正を行うシステム航跡測定装置、および航跡割当・航跡誤差補正処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この発明に関連する技術として、特許文献１に、複数のセンサによって取得される複数の目標に係わる探知データから高い信頼性を有する目標の航跡を生成するようにした情報処理装置の記載がある。この技術について以下に説明する。上記情報処理装置の処理する航跡を測定する複数センサによる観測状況を図４２に示し、上記情報処理装置が適用されるシステム構成を図４３に示す。これらの図においては、説明を簡単にするため、２つの目標に対して、２台のセンサを用いた例を挙げている。しかしながら、上記情報処理装置は、実際には、目標は１つ以上または目標がいない場合も想定し、センサは１台以上を想定する。
図４２は、複数のセンサＬ，Ａで同時に複数の目標Ｔ１，Ｔ２を観測している状況を表す。ローカルセンサＬとリモートセンサＡとしては、レーダ、ＩＲ（Infrared Ray）センサ、ＥＷ（Electronic Warfare）等のセンサを想定している。ローカルセンサＬ、リモートセンサＡは、いずれも自身で追尾処理を行うことを前提とする。ローカルセンサＬは、今、観測ビームＬＢ１により観測し、得られた目標Ｔ１の観測値を用いてその航跡ＬＢ１Ｔ１を生成している。また、リモートセンサＡは、観測ビームＡＢ１により観測し、得られた目標Ｔ１と目標Ｔ２の観測値を用いて航跡ＡＢ１Ｔ１と航跡ＡＢ１Ｔ２を生成している。
【０００３】
図４３において、ローカルセンサＬで生成したローカル航跡、リモートセンサＡで生成したリモート航跡のそれぞれは、フュージョンセンタ３に入力される。フュージョンセンタ３では、ローカル航跡とリモート航跡の比較を行い、ローカル航跡とリモート航跡が同一航跡、すなわち同一目標から観測される航跡であるか否かを判定する。そして、同一航跡と判定したローカル航跡とリモート航跡については、航跡の統合を行い、システムとしての航跡、すなわちシステム航跡を生成する。また、同一航跡と判定されなかったものについては、統合を行わず別々のシステム航跡を生成する。ここで、ローカル航跡とリモート航跡を同一の航跡か否か判定することを以降、「同一航跡判定」と呼ぶことにする。
【０００４】
次に、図４２の状況のときに、図４３のシステムを適用した場合の処理の流れを説明する。
まず、目標Ｔ１、目標Ｔ２をそれぞれ、ローカルセンサＬの持つ観測ビームＬＢ１、リモートセンサの持つ観測ビームＡＢ１で観測する。その結果、ローカルセンサＬでは、航跡ＬＢ１Ｔ１、リモートセンサＡでは、リモート航跡ＡＢ１Ｔ１とリモート航跡ＡＢ１Ｔ２が得られたとする。フュージョンセンタ３では、得られたローカル航跡ＬＢ１Ｔ１、リモート航跡ＡＢ１Ｔ１とＡＢ１Ｔ２から、同一航跡判定の候補となるペアを作成する。この同一航跡判定の候補となるペア作成のことを以降、「航跡割当」と呼ぶこととする。そして、同一航跡と判定されたペアについては統合し、システム航跡を作成する。この場合、理想的には、ローカル航跡ＬＢ１Ｔ１とリモート航跡ＡＢ１Ｔ１が同一航跡と判定した後に、その２航跡を統合してできるシステム航跡と、リモート航跡ＡＢ１Ｔ２のみからなるシステム航跡の計２つのシステム航跡ができることが望ましい。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５１８０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の情報処理装置を用いた航跡割当とシステム航跡の生成方法によれば、センサから出力されるセンサ航跡（自身のセンサで得られる観測値のみを使用して、その自身のセンサが持っている追尾処理により生成する航跡、以降「センサ航跡」と呼ぶ）の航跡のランダム誤差および航跡のバイアス誤差である航跡誤差を考慮して、センサ航跡の航跡割当を行っていない。また、センサ航跡の航跡誤差の推定を行っていない。そのため、誤った航跡割当を行う可能性がある。そして、誤った航跡割当を行ったため、システム航跡の精度が劣化するといった問題がある。
【０００７】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、複数のセンサから得られる複数のセンサ航跡を用いて、正確な、センサ航跡の航跡誤差推定、センサ航跡の航跡割当およびシステム航跡生成を行うシステム航跡測定装置、および航跡割当・航跡誤差補正処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るシステム航跡測定装置は、ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、ローカル航跡とリモート航跡のペアを作成し、作成したペアを組み合わせて航跡の組合せを作成し、各組合せを構成するペアについて差分を取って、組合せごとにペアの差分の２乗和を算出し、算出した組合せ毎のペアの差分の２乗和の中から最小値を１つ選択し、当該選択した最小値に対応する組合せを航跡割当とし、次に、算出した航跡割当に対応するペアの差分で、差分の２乗の頻度分布を取り、当該差分の２乗の頻度分布の中から最頻値を航跡バイアス誤差分散として算出する航跡割当処理部と、算出された航跡割当を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアにおけるローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、および航跡割当処理部で算出された航跡バイアス誤差分散に基づいて、航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、センサから出力されるセンサ航跡（ローカル航跡およびリモート航跡）、センサ航跡の航跡誤差（航跡のバイアス誤差、ローカル航跡のランダム誤差、リモート航跡のランダム誤差）を考慮してセンサ航跡の航跡割当を行うため、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定、正確なセンサ航跡の航跡割当および正確なシステム航跡生成が可能となる。また、航跡割当だけではなく、航跡誤差推定も同時に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
図１において、センサ１０は、レーダ、ＩＲセンサ等で構成され、ローカルセンサ、リモートセンサからなる複数台のセンサを表すものとする。システム航跡測定装置は、航跡割当処理部２０、航跡誤差推定処理部３０、航跡統合処理部４０、表示処理部５０を備えている。
センサ１０は、各センサ自身で、目標および誤目標などを含んだ観測値を取得して、センサ航跡（ローカル航跡、リモート航跡）をそれぞれ生成し、それらのセンサ航跡を航跡割当処理部２０に入力する。航跡割当処理部２０では、センサ１０から得られるローカル航跡とリモート航跡のペアを作成し、このペアを組み合わせて航跡の組合せを作成する。この場合、航跡の組合せは全ての可能性を考えて作成される。
【００１１】
ここで、航跡割当処理部２０における航跡の組合せの作成例を図２により説明する。図２はペアとなりうるローカル航跡とリモート航跡の例示しており、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はローカル航跡であり、記号△で表している。同様に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はリモート航跡であり、記号×で表している。これらの航跡から作成されるペアは、下記のようにＰ１〜Ｐ９の９通りとなる。
ペアＰ１（Ｌ１−Ｒ１）
ペアＰ２（Ｌ１−Ｒ２）
ペアＰ３（Ｌ１−Ｒ３）
ペアＰ４（Ｌ２−Ｒ１）
ペアＰ５（Ｌ２−Ｒ２）
ペアＰ６（Ｌ２−Ｒ３）
ペアＰ７（Ｌ３−Ｒ１）
ペアＰ８（Ｌ３−Ｒ２）
ペアＰ９（Ｌ３−Ｒ３）
さらに、これらのペアを用いて作成できる航跡の組合せは、下記のようにＣ１〜Ｃ６の６通りとなる。
組合せＣ１［（Ｌ１−Ｒ１），（Ｌ２−Ｒ２），（Ｌ３−Ｒ３）］
組合せＣ２［（Ｌ１−Ｒ１），（Ｌ２−Ｒ３），（Ｌ３−Ｒ２）］
組合せＣ３［（Ｌ１−Ｒ２），（Ｌ２−Ｒ１），（Ｌ３−Ｒ３）］
組合せＣ４［（Ｌ１−Ｒ２），（Ｌ２−Ｒ３），（Ｌ３−Ｒ１）］
組合せＣ５［（Ｌ１−Ｒ３），（Ｌ２−Ｒ１），（Ｌ３−Ｒ２）］
組合せＣ６［（Ｌ１−Ｒ３），（Ｌ２−Ｒ２），（Ｌ３−Ｒ１）］
【００１２】
航跡割当処理部２０では、次に、組合せを構成しているペアについてそれぞれ差分を取り、各組合せについて、ペアの差分の２乗和を求める処理を行う。上記例で、例えばペアＰ１（Ｌ１−Ｒ１）の差分をΔλＬ１−Ｒ１のように表し、組合せＣ１〜Ｃ６のペアの差分の２乗和をσλＣ１〜σλＣ６とすると、以下のようになる。
σλＣ１＝（ΔλＬ１−Ｒ１）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ２）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ３）2
σλＣ２＝（ΔλＬ１−Ｒ１）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ３）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ２）2
σλＣ３＝（ΔλＬ１−Ｒ２）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ１）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ３）2
σλＣ４＝（ΔλＬ１−Ｒ２）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ３）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ１）2
σλＣ５＝（ΔλＬ１−Ｒ３）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ１）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ２）2
σλＣ６＝（ΔλＬ１−Ｒ３）2 ＋（ΔλＬ２−Ｒ２）2 ＋（ΔλＬ３−Ｒ１）2
【００１３】
さらに、航跡割当処理部２０では、上記のように算出した複数の「組合せに対するペアの差分の２乗和」の中から最小値を１つ選択する。その１つ選択した最小値をσλｍｉｎとすると、そのσλｍｉｎに相当する組合せを、航跡割当結果とする。上記例でいえば、２乗和σλＣ１〜σλＣ６の中で、最小値σλｍｉｎがσλＣ３であったとした場合、航跡割当結果は組合せＣ３［（Ｌ１−Ｒ２），（Ｌ２−Ｒ１），（Ｌ３−Ｒ３）］となる。
【００１４】
さらに、航跡割当処理部２０では、航跡割当結果におけるペアの差分の中で、差分の２乗の頻度分布を取り、差分の２乗の頻度分布から、その最頻値（Δλｍｏｄｅ）2 を算出する。ペアの差分の２乗の頻度分布を表す概念図を図３に示す。図３は差分の２乗の頻度分布（ヒストグラム）例を表しており、横軸は差分の２乗を表し、縦軸は事前に決める区間（パラメータ）における頻度を表す。この例では、区間３の場合が最頻値を取ること表している。
例えば、組合せＣ３［（Ｌ１−Ｒ２），（Ｌ２−Ｒ１），（Ｌ３−Ｒ３）］の各ペア（Ｌ１−Ｒ２）、（Ｌ２−Ｒ１）、（Ｌ３−Ｒ３）の差分の２乗は、（ΔλＬ１−Ｒ２）2 、（ΔλＬ２−Ｒ１）2 、（ΔλＬ３−Ｒ３）2 である。この中で、差分の２乗のある区間を決めて、最頻値を算出する。
航跡割当処理部２０は、最終的に、最頻値（Δλｍｏｄｅ）2 を航跡バイアス誤差分散として、航跡誤差推定処理部３０へ出力する。また、航跡割当処理部２０からは、航跡割当結果も航跡誤差推定処理部３０へ出力する。
【００１５】
航跡誤差推定処理部３０では、航跡割当処理部２０から入力される航跡バイアス誤差分散と航跡割当結果に基づいて航跡バイアス誤差の推定を行う。この場合、航跡バイアス誤差の推定は、航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、ローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、および航跡割当処理部２０から入力される航跡バイアス誤差分散を基にして行われる。航跡誤差推定処理部３０からは、航跡割当結果、航跡バイアス誤差分散、航跡ランダム誤差分散、航跡バイアス誤差が航跡統合処理部４０に出力される。
【００１６】
航跡統合処理部４０では、航跡割当結果であるリモート航跡とローカル航跡のペアについて、航跡バイアス誤差分を考慮して補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を重み付け統合してシステム航跡を生成する。重み付け統合は、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の航跡ランダム誤差分散、航跡バイアス誤差分散を考慮して行われる。航跡統合処理部４０において算出するシステム航跡、そして、ローカル航跡、リモート航跡は表示処理部５０に出力される。
表示処理部５０では、航跡統合処理部４０から入力されるシステム航跡、ローカル航跡、リモート航跡を、オペレータに表示する。ここで、システム航跡の管理番号、ローカル航跡の管理番号、リモート航跡の管理番号を基に、システム航跡がどのローカル航跡およびリモート航跡と関連を持っているかを考慮してオペレータに表示する。
【００１７】
図４は実施の形態１に係るシステム航跡測定装置の動作例を示すフローチャートである。
まず、処理が開始されると、航跡割当処理部２０において、ローカルセンサからローカル航跡、リモートセンサからリモート航跡をそれぞれ取得する（ステップＳＴ１）。次に、ローカル航跡とリモート航跡のペアおよび組合せを作成する（ステップＳＴ２）。作成した組合せ毎に、ペアの差の２乗和を計算する（ステップＳＴ３）。組合せ毎に計算した、ペアの差の２乗和の最小値を選択する（ステップＳＴ４）。次に、ペアの差の２乗和の最小値に基づく組合せを航跡割当結果と決定する（ステップＳＴ５）。そして、航跡割当結果におけるペアの差の２乗の頻度分布より最頻値を算出し（ステップＳＴ６）、航跡割当結果におけるペアの差の２乗の最頻値を、航跡バイアス誤差の分散と決定する（ステップＳＴ７）。
【００１８】
次に、航跡誤差推定処理部３０において、航跡割当結果である各ローカル航跡とリモート航跡のペアについて、ローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散に基づいて、航跡バイアス誤差を推定する（ステップＳＴ８）。次に、航跡統合処理部４０において、航跡割当結果であるリモート航跡とローカル航跡のペアについて、航跡バイアス誤差分を考慮して補正したリモート航跡を算出し、ローカル航跡と重み付け統合することにより、システム航跡を生成する。重み付け統合は、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の航跡ランダム誤差分散、航跡ランダム誤差分散を考慮して行う（ステップＳＴ９）。次に、表示処理部５０において、システム航跡の管理番号、ローカル航跡の管理番号を基に、システム航跡がどのローカル航跡およびリモート航跡と関連を持っているかを考慮して、システム航跡、ローカル航跡、リモート航跡をオペレータに表示する（ステップＳＴ１０）。次に、航跡の時刻を見て、その時刻が終了時刻か否かを判断し、終了時刻と判定された場合、終了とする。また、終了でないと判断した場合、時刻のカウンタを１つ足して、次の時刻の処理を行う（ステップＳＴ１１、ＳＴ１２）。
【００１９】
以上のように、この実施の形態１によれば、センサから出力されるセンサ航跡（ローカル航跡およびリモート航跡）、センサ航跡の航跡誤差（航跡のバイアス誤差、ローカル航跡のランダム誤差、リモート航跡のランダム誤差）を考慮して、センサ航跡の航跡割当を行うため、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定と、正確なセンサ航跡の航跡割当と、正確なシステム航跡生成が可能となる。また、この実施の形態１により、航跡割当だけではなく、航跡誤差推定も同時に行うことが可能である。
【００２０】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態２は、実施の形態１の構成に対して組合せ制限制御部６０を新たに設けたものである。
組合せ制限制御部６０で行う制御の説明に用いる、ローカル航跡とリモート航跡の関係を図６および図７に示す。これらの図６および図７はいずれも図２のシナリオ例を基にしたものである。ここで、図２のシナリオ例では、ローカル航跡Ｌ１とリモート航跡Ｒ１が同一目標からの航跡を、ローカル航跡Ｌ２とリモート航跡Ｒ２が同一目標からの航跡を、さらに、ローカル航跡Ｌ３とリモート航跡Ｒ３が同一目標からの航跡を表すものと仮定する。つまり、ローカル航跡とリモート航跡の真のペアが（Ｌ１−Ｒ１）、（Ｌ２−Ｒ２）、（Ｌ３−Ｒ３）となるものとしている。また、図６および図７の標記で、四角点線はローカル航跡Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を含むローカル航跡群を表し、楕円点線はリモート航跡Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を含むリモート航跡群を表す。また、図６の片矢印はリモート航跡をローカル航跡に合わせ込むこと（合わせ込む処理を「シフト」と呼ぶこととする。）を表し、図７の両矢印はローカル航跡とリモート航跡の差を表すものとする。
【００２１】
図６は、リモート航跡群におけるリモート航跡Ｒ１を基準として、ローカル航跡群におけるローカル航跡Ｌ２に合わせ込む処理を表している。つまり、リモート航跡Ｒ１をローカル航跡Ｌ２にシフトすると共に、Ｒ２、Ｒ３も同様に、Ｒ１からＬ２にシフトさせる量およびＲ１からＬ２への同一方向にシフトさせる処理を表している。シフトの方法としては、直線的にシフトさせる方法、或る点を基準として回転させる方法を想定する。図７は、図６によるシフト後のローカル航跡とリモート航跡の状態を表している。図６のように、リモート航跡群におけるリモート航跡Ｒ１を基準として、ローカル航跡群におけるローカル航跡Ｌ２に合わせ込むような誤ったシフトを行った場合、図７に示すように、実際の真の組合せと大きな差が生じる筈である。
【００２２】
一方、図６および図７で説明したシフト例に対して、図８および図９に示すシフト例を説明する。図８は、リモート航跡群におけるリモート航跡Ｒ１を基準として、ローカル航跡群におけるローカル航跡Ｌ１に合わせこむ処理を表している。つまり、リモート航跡Ｒ１をローカル航跡Ｌ１にシフトすると共に、Ｒ２、Ｒ３も同様に、Ｒ１からＬ１にシフトさせる量およびＲ１からＬ１への同一方向にシフトさせる処理を表している。図８のように、リモート航跡群におけるリモート航跡Ｒ１を基準として、ローカル航跡群におけるローカル航跡Ｌ１に正しくシフトを行った場合、図９に示すように、実際の真の組合せとは大きな差が生じない筈である。
【００２３】
そこで、組合せ制限制御部６０では、航跡割当処理部２０に、次のような処理を行わせるための制御信号を生成する。航跡割当処理部２０において、リモート航跡群の基準とする１つのリモート航跡を、これに対応するローカル航跡群のローカル航跡にΔＸ（ΔＸは、リモート航跡群における、或る１つのリモート航跡と、ローカル航跡群における、或る１つのローカル航跡の位置の差である。）だけシフトさせる処理を行い、この処理に並行して、リモート航跡群とローカル航跡群に含まれる他のそれぞれ対応するローカル航跡とリモート航跡の合わせ込みも行う。合わせ込みの後、合わせ込んだローカル航跡とリモート航跡同士をペアとする航跡の組合せに対するペアの差分の２乗和を取り、ペアの差分の２乗和が最小値を取る組合せを航跡割当結果とする。また、当該合わせ込みの基準としたリモート航跡とローカル航跡の合わせ込む前の位置の差ΔＸから、ΔＸ算出に用いたリモート航跡のランダム誤差分とΔＸ算出に用いたローカル航跡のランダム誤差分を引いた値を２乗して航跡バイアス誤差分散とする。
【００２４】
以上のように、この実施の形態２によれば、センサから出力されるセンサ航跡（ローカル航跡およびリモート航跡）、センサ航跡の航跡誤差（航跡のバイアス誤差、ローカル航跡のランダム誤差、リモート航跡のランダム誤差）を考慮して、センサ航跡の航跡割当を行うため、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定、正確なセンサ航跡の航跡割当および正確なシステム航跡生成が可能となる。また、この実施の形態２により、航跡割当だけではなく、航跡誤差推定も同時に行うことが可能である。
【００２５】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態３は、実施の形態１の構成に対して航跡誤差算出制御部７０を新たに設けたものである。
航跡誤差算出制御部７０で行う制御を説明するための、ローカル航跡群の重心とリモート航跡群の重心の関係を図１１に示す。図１１において、ローカル航跡群（ローカル航跡Ｌ１〜Ｌ３）の重心Ｌｇを○印で表し、リモート航跡群（リモート航跡Ｒ１〜Ｒ３）の重心Ｒｇを□印で表す。また、両矢印は、ローカル航跡群の重心Ｌｇとリモート航跡群の重心Ｒｇの差分を表す。
【００２６】
航跡誤差算出制御部７０では、ローカル航跡群の重心Ｌｇとリモート航跡群の重心Ｒｇの差を航跡バイアス誤差ΔＹとして算出し、航跡割当処理部２０と航跡誤差推定処理部３０に入力する。航跡割当処理部２０では、制御信号として与えられた航跡バイアス誤差ΔＹ分をリモート航跡群から差し引いたものと、ローカル航跡群の組合せを考慮し、リモート航跡とローカル航跡のペアの差分の２乗和が最小となるような組合せを航跡割当結果とし、その航跡割当結果を航跡誤差推定処理部３０に入力する。航跡誤差推定処理部３０では、ローカル航跡群の重心Ｌｇとリモート航跡群の重心Ｒｇの差を、そのまま航跡バイアス誤差ΔＹとする処理を行う。
【００２７】
以上のように、この実施の形態３によれば、ローカル航跡群の重心とリモート航跡群の重心の差を航跡バイアス誤差とすることにより、航跡割当の高速化と航跡誤差推定処理の処理が可能となり、システム全体の演算負荷を軽くすることができる。
【００２８】
実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態４は、実施の形態１の構成に対して、新たに組合せ結果ＤＢ（データベース）９０を設けたものである。
組合せ結果ＤＢ９０は、航跡割当処理部２０で行った、各時刻におけるローカル航跡とリモート航跡の組合せの全結果、およびその全結果に基づくローカル航跡とリモート航跡のペアの差分の２乗を保持する手段である。
【００２９】
航跡割当処理部２０では、センサ１０からスキャンによりローカル航跡とリモート航跡入力された場合、組合せ結果ＤＢ９０から、過去Ｎスキャン分（Ｎは事前にユーザが決めるパラメータ）のリモート航跡とローカル航跡のペアからなる組合せの全結果、およびその過去Ｎスキャン分の航跡の組合せの全結果におけるリモート航跡とローカル航跡の差分の２乗を読出す。そして、今回のスキャンによるローカル航跡とリモート航跡に関する処理において、過去Ｎスキャン分のリモート航跡ローカル航跡のペアからなる組合せの全結果を含めて、組合せごとにペアの差分の２乗和を算出し、算出した差分の２乗和の中から最小値を１つ選択し、当該選択した最小値に対応する組合せを航跡割当結果として算出する。また、組合せ結果ＤＢ９０から読み出した過去Ｎスキャン分の航跡の組合せの全結果におけるリモート航跡とローカル航跡の差分の２乗を含めて、図３で示したような、リモート航跡とローカル航跡の差分の２乗の分布を作成し、その中で最頻値を航跡バイアス誤差分散として算出する。さらに、今回の処理で決定された、リモート航跡とローカル航跡のペアからなる組合せの全結果、およびその航跡の組合せの全結果におけるリモート航跡とローカル航跡のペアの差分の２乗を、組合せ結果ＤＢ９０に蓄積する。
【００３０】
以上のように、この実施の形態４によれば、航跡割当処理部において、過去のスキャン分を含めた処理情報用いて、ローカル航跡とリモート航跡の組合せの航跡割当を算出すると共に、航跡バイアス誤差分散を決めるようにしたので、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定、正確なセンサ航跡の航跡割当および正確なシステム航跡生成が可能である。また、この実施の形態４により、航跡割当だけではなく、航跡誤差推定も同時に行うことが可能である。
【００３１】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態５は、実施の形態１の構成に対して粗ゲート制御部１１０を新たに設けたものである。
ローカル航跡とリモート航跡の組合せ単位のクラスタ化と、この実施の形態５により処理を行う単位の粗ゲート化の例を図１４に示す。図１４が示す状態は、ローカル航跡をＬ１、Ｌ２、Ｌ３、リモート航跡をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の３航跡とし、航跡Ｌ３、Ｒ３が、他の航跡Ｌ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２から十分距離が離れていることを想定している。
【００３２】
粗ゲート制御部１１０では、各ローカル航跡を中心とした粗ゲート処理を行う。ここで、粗ゲート処理とは、ローカル航跡を中心とし、或る事前に決めた距離内に、リモート航跡が入るか否かの判定を行う処理のことである。この粗ゲート処理によって、リモート航跡がローカル航跡を中心とした或る事前に決めた距離内に入った場合、当該リモート航跡はローカル航跡と同一目標による航跡とみなすことができる。例えば、ローカル航跡Ｌ１を中心とした粗ゲートを決めた場合、リモート航跡Ｒ１が同一目標による航跡とみなすことができる。図１４では、粗ゲートの形状を矩形としているが、楕円等、各種形状としてもよい。また、粗ゲートの大きさも、ローカル航跡の精度およびリモート航跡の精度を考慮して決めればよい。
【００３３】
図１４に示す状態では、ローカル航跡Ｌ１を中心とした粗ゲートとローカル航跡Ｌ２を中心とした粗ゲートがリモート航跡Ｒ１を共有する状況を表している。このように粗ゲート同士が重なり、リモート航跡を共有する状態になったものを一まとめとすることをクラスタと呼ぶ。航跡割当処理部２０で行っているローカル航跡とリモート航跡のペアの組合せ処理は、このクラスタ単位で行う。クラスタの概念を採り入れると、航跡Ｌ３、Ｒ３が、他の航跡Ｌ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２に比べ、十分距離が離れている場合、Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２をクラスタ１に属する航跡、他方のＬ３、Ｒ３をクラスタ２に属する航跡として分けて考えることができる。このようにクラスタの概念を採り入れることにより、ローカル航跡とリモート航跡の組合せ数を低減することができる。
【００３４】
この実施の形態５においては、粗ゲート制御部１１０から粗ゲートを設定するための制御信号を航跡割当処理部２０に入力する。すると、航跡割当処理部２０は、各ローカル航跡を中心にした粗ゲートをそれぞれ設定し、リモート航跡が、設定した粗ゲートに入るか否かを判定し、必要に応じてローカル航跡とリモート航跡の組合せの纏まりをクラスタ化し、生成したクラスタ毎に、実施の形態１で述べた手順に従って、航跡割当および航跡バイアス誤差分散を算出する。
【００３５】
以上のように、この実施の形態５によれば、粗ゲートを各ローカル航跡について設定し、設定した粗ゲートの状況に応じてクラスタを作成するようにしているので、ローカル航跡とリモート航跡の組合せ計算数を低減できるため、正確なセンサ航跡の航跡誤差推定、正確なセンサ航跡の航跡割当および正確なシステム航跡生成を維持したまま、システム全体の演算時間の低減を可能にする。
【００３６】
実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態６は、実施の形態１の構成に対して航跡数制限制御処理部１２０を新たに設けたものである。
航跡数制限制御処理部１２０では、センサ１０から入力されるセンサ航跡に含まれる目標位置ベクトルおよび目標速度ベクトルに基づいて目標の現在位置および移動方向を算出し、予め地理的に決めておいた評価点に向かっているローカル航跡およびリモート航跡をのみを、航跡割当処理部２０における処理対象のセンサ航跡として抽出する処理を行う。そして、その処理対象のセンサ航跡を航跡割当処理部２０に入力することで、航跡割当処理部２０が対象となるローカル航跡およびリモート航跡に対して所定の処理を行う。
【００３７】
以上のように、この実施の形態６によれば、予め地理的に決めておいた評価点に向かっているセンサ航跡のみ、処理の対象とすることにより、航跡割当を行うローカル航跡およびリモート航跡の数を低減することができるため、システム全体の演算負荷を下げることができる。
【００３８】
実施の形態７．
図１６はこの発明の実施の形態７によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態７は、実施の形態１の構成に対して航跡バイアス誤差オイラー角制御部１３０を新たに設けたものである。
この実施の形態７で行う、回転角から航跡バイアス誤差を推定する方法を図１７に示す。図１７において、実線で示されるｘ−ｙ−ｚはローカルセンサの直交座標、点線で示されるｘ’−ｙ’−ｚ’はリモートセンサの直交座標である。ここで、ローカルセンサの直交座標の変換座標がリモートセンサの直交座標とみなした場合、ｚ’軸は、ｘ軸周りの回転角ｄｘを与えた場合のｚ軸を表し、ｙ’軸はｘ軸周りの回転角ｄｙを与えた場合のｙ軸を表す。この場合、回転角（オイラー角）は航跡バイアス誤差として推定することができる。
【００３９】
航跡バイアス誤差オイラー角制御部１３０では、図１７のように、ローカル航跡に対するリモート航跡の航跡バイアス誤差が回転角ｄｘ、ｄｙ、ｄｚによる場合を想定し、回転角ｄｘ、ｄｙ、ｄｚを航跡バイアス誤差として推定する処理をするための制御信号を生成し、航跡誤差推定部３０に入力する。航跡誤差推定部３０では、この制御信号に基づいて、回転角ｄｘ、ｄｙ、ｄｚを航跡バイアス誤差として算出する。
【００４０】
以上のように、この実施の形態７によれば、航跡バイアス誤差がオイラー角による場合の航跡バイアス誤差の推定精度が向上し、結果的にシステム航跡の精度が向上する。
【００４１】
実施の形態８．
図１８はこの発明の実施の形態８によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態８は、実施の形態１の構成に対して航跡バイアス誤差直交座標制御部１４０を新たに設けたものである。
この実施の形態８で行う、航跡バイアス誤差を推定する方法を図１９に示す。図１９において、実線で示されるｘ−ｙ−ｚはローカルセンサの直交座標、点線で示されるｘ’−ｙ’−ｚ’はリモートセンサの直交座標である。ローカル航跡位置を［ｘ，ｙ，ｚ］、リモート航跡位置を［ｘ’，ｙ’，ｚ’］としたとき、ローカル航跡位置とリモート航跡位置には、ｘ＝ｘ’＋δｘ、ｙ＝ｙ’＋δｙ、ｚ＝ｚ’＋δｚの関係があることになる。すなわち、リモートセンサの直交座標は、ローカルセンサの直交座標に対してバイアス誤差［δｘ、δｙ、δｚ］を持つ座標ということになる。したがって、この直交座標のバイアス誤差は、求めるべき航跡バイアス誤差とみなすことができる。
【００４２】
航跡バイアス誤差直交座標制御部１４０では、図１９のように、ローカル航跡に対して、ローカルセンサの直交座標上におけるリモート航跡が、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向にバイアス誤差δｘ、δｙ、δｚを持つリモートセンサの直交座標上にある場合に、このリモートセンサの直交座標のバイアス誤差を算出し、この直交座標のバイアス誤差を航跡バイアス誤差として推定する処理を行わせるための制御信号を、航跡誤差推定部３０に入力する。航跡誤差推定部３０では、この制御信号信に従った処理を行うことにより、求めた直交座標のバイアス誤差δｘ、δｙ、δｚを航跡バイアス誤差として推定する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態８によれば、ローカルセンサとリモートセンサの直交座標のバイアス誤差を算出して航跡バイアス誤差とするようにしたので、航跡バイアス誤差の推定精度が向上し、結果的にシステム航跡の精度が向上する。
【００４４】
実施の形態９．
図２０はこの発明の実施の形態９によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態９は、実施の形態１の構成に対して航跡バイアス誤差極座標制御部１５０を新たに設けたものである。
この実施の形態９で行う、航跡バイアス誤差を推定する方法を図２１に示す。
図２１において、実線で示されるｘ−ｙ−ｚはローカルセンサの直交座標、点線で示されるｘ’−ｙ’−ｚ’はリモートセンサの直交座標である。ここで、ローカル航跡およびリモート航跡を極座標表示で表すと、ローカル航跡位置を［Ｒ，Ｅ，Ａｚ］、リモート航跡位置を［Ｒ’，Ｅ’，Ａｚ’］とすると、ローカル航跡位置とリモート航跡位置には、Ｒ＝Ｒ’＋δＲ、Ｅ＝Ｅ’＋δＥ、Ａｚ＝Ａｚ’＋δＡｚの関係があることになる。すなわち、リモートセンサの極座標は、ローカルセンサの極座標に対してバイアス誤差［δＲ、δＥ、δＡｚ］を持つ座標であるということができる。したがって、この極座標のバイアス誤差は、求めるべき航跡バイアス誤差とみなすことができる。
【００４５】
航跡バイアス誤差極座標制御部１５０では、図２１のように、ローカル航跡に対して、ローカルセンサの極座標上におけるリモート航跡が、各極方向（Ｒ、Ｅ、Ａｚ方向）にバイアス誤差δＲ、δＥ、δＡｚを持つリモートセンサの極座標上にある場合に、このリモートセンサの極座標のバイアス誤差を算出し、この極座標のバイアス誤差を航跡バイアス誤差として推定する処理を行わせるための制御信号を、航跡誤差推定部３０に入力する。航跡誤差推定部３０では、この制御信号信に従った処理を行うことにより求めた極座標のバイアス誤差δＲ、δＥ、δＡｚを航跡バイアス誤差として推定する。
【００４６】
以上のように、この実施の形態９によれば、ローカルセンサとリモートセンサの極座標のバイアス誤差を算出して航跡バイアス誤差とするようにしたので、航跡バイアス誤差の推定精度が向上し、結果的にシステム航跡の精度が向上する。
【００４７】
実施の形態１０．
図２２はこの発明の実施の形態１０によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１０は、実施の形態１で用いた航跡割当処理部２０および航跡誤差推定処理部３０に代えて、それぞれ異なる処理を行う航跡割当処理部２０２および航跡誤差推定処理部３０２を設けたものである。
ここでは、複数のローカル航跡の集合をローカル航跡群（以下、ローカル航跡群Ｌ、あるいは単に航跡群Ｌと呼ぶ）とし、また、リモート航跡の集合をリモート航跡群（以下、リモート航跡群Ｒ、あるいは単に航跡群Ｒと呼ぶ）とする。また、ローカル航跡とリモート航跡の対をペアと呼び、ペアの集合を組合せと呼ぶ。組合せに関しては、ペアが成立しない場合、例えば、ローカル航跡群とリモート航跡群の航跡数が異なる場合に、ローカル航跡またはリモート航跡の一方しかない場合も組合せの数として含まれるものとする。
【００４８】
航跡割当処理部２０２における処理について説明する。
航跡割当処理部２０２では、まず、ローカル航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、リモート航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量ρを設定し、設定した航跡シフト量分だけリモート航跡群をローカル航跡群にシフトさせて、ローカル航跡とリモート航跡のペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出する。説明上、「ローカル航跡のそれぞれを中心としたゲート内にリモート航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする」という内容で説明を行うが、これは、逆に「リモート航跡のそれぞれを中心としたゲート内にローカルのいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする」という内容にすることもできる。つまり、以降の説明において、特に断りのない限り、リモートをローカル、ローカルをリモートに置き換えても処理が可能であることを前提としたものである。また、航跡シフト量ρは、説明上、図および文章の中においてスカラー表現で記載するが、多次元のベクトルでもよい。例えば、極座標の場合の航跡シフト量は、距離、仰角、方位角からなる３次元のベクトルで定義してもよいし、あるいは、距離、仰角からなる２次元のベクトル、距離、方位角からなる２次元のベクトル、仰角、方位角からなる２次元のベクトル、そして、距離の１次元のスカラー、仰角の１次元のスカラー、方位角の１次元のスカラーで定義してもよい。直交座標、オイラー角などの他の座標系でも同様である。また、極座標での航跡シフト量、直交座標での航跡シフト量を結合したベクトルで、新たに航跡シフト量を定義してもよい。
【００４９】
図２３はローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せを抽出する処理方法について示す。図において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はローカル航跡群Ｌに含まれるローカル航跡、またＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はリモート航跡群Ｒに含まれるリモート航跡である。図２３（ａ）は、航跡シフト前のローカル航跡群とリモート航跡群を表し、図２３（ｂ）は、航跡シフト後のローカル航跡群とリモート航跡群を表す。
図２３（ａ）の状態において、リモート航跡群Ｒをローカル航跡群Ｌに航跡シフト量ρだけシフトさせる。シフトの方法は、例えば、リモート航跡群Ｒ中の任意のリモート航跡を、ローカル航跡群Ｌ中の任意のローカル航跡に向かって合わせ込むことにより行う。ここでは、リモート航跡群Ｒ中のリモート航跡Ｒ１を、ローカル航跡群Ｌ中のローカル航跡Ｌ１に向かって航跡シフト量ρ分シフトさせる様子を示している。シフトを行った後の図２３（ｂ）において、ローカル航跡のゲート内にリモート航跡が入るか否かを判定し、ローカル航跡のゲート内に入ったリモート航跡は、ゲートを構成しているローカル航跡と、ゲート内に入ったリモート航跡をペアとみなす。例えば、図２３（ｂ）におけるリモート航跡Ｒ１はローカル航跡Ｌ１のゲート内に入ったので、ローカル航跡Ｌ１とリモート航跡Ｒ１はペアである。同様に、ローカル航跡Ｌ２とリモート航跡Ｒ２、ローカル航跡Ｌ３とリモート航跡Ｒ３もペアである。但し、リモート航跡Ｒ４は、どのローカル航跡のゲート内にも入らないため、ペアが成立しない。つまり、図２３（ｂ）では、Ｌ１とＲ１、Ｌ２とＲ２、Ｌ３とＲ３の各ペアをペア１、ペア２、ペア３としたとき、ペア１、ペア２、ペア３からなる組合せができたことになる。
【００５０】
航跡割当処理部２０２では、上述のように航跡シフトの処理を実施し、シフトの大きさおよび方向を任意に変え、航跡シフト量を変化させる毎に決まる組合せ、つまり航跡シフトに応じて決まる組合せを求めていく。この航跡シフトに応じて決まる組合せは０個以上ある。航跡シフトに応じて決まる組合せの例を図２４に示す。この図２４は、図２３のような複数のローカル航跡を持つ航跡群Ｌと複数のリモート航跡を持つ航跡群Ｒによる組合せの例である。図２４（ａ）は、航跡シフト量を変化させた結果、Ｌ３とＲ１がペアとなるケースを表している。また、図２４（ｂ）は、航跡シフト量を変化させた結果、Ｌ３とＲ１、Ｌ２とＲ４がペアとなるケースを表している。
次に、航跡割当処理部２０２では、航跡シフトに応じて決まる、複数個ある組合せの内、ペアがＮ個（Ｎは０以上の整数）以上ある場合の組合せを抽出する。一方、ペアがＮ個以上ある組合せが、１つも得られない場合は、航跡シフト量を再設定し再度シフト処理を行う。
【００５１】
さらに、航跡割当処理部２０２では、複数の抽出した組合せにおいて、それぞれ抽出した組合せ中の不当なペアを除く処理を行い、ペアの差の２乗和を算出する。ここで、図２５を用いて不当なペアの存在例について説明する。この図２５では、本来、Ｌ１とＲ１、Ｌ２とＲ２、Ｌ３とＲ３が真のペアである場合に、ある航跡シフトを実施した結果、Ｌ１とＲ１がペア、Ｌ３とＲ３がペア、Ｌ２とＲ４がペアとなるケースを表している。図２５の場合だと、不当なペアはＬ２とＲ４であるので、除く処理を行う。不当なペアを除く方法としては、例えば、組合せ中のペアの差を算出し、全体のペアの差と比較して、異常な値のペア差を持つペアを不当なペアとして除けばよい。不当なペアであるＬ２とＲ４を除いた後、残ったペアＬ１とＲ１、Ｌ３とＲ３からペアの差の２乗和を算出する。
さらに、航跡割当処理部２０２は、このようにして各組合せで算出したペアの差の２乗和が最小となる組合せを航跡割当結果として計算して後述の航跡誤差推定処理部３０２に与える。
【００５２】
図２６に、航跡割当処理部２０２の動作フローを示す。
まず、処理が開始されると、ローカルセンサからローカル航跡、リモートセンサからリモート航跡をそれぞれ取得する（ステップＳＴ１１）。次に、航跡割当処理部２０２において、航跡シフト量ρの初期設定を行う（ステップＳＴ１２）。次に、航跡群Ｌ又は航跡群Ｒのいずれか一方を固定した上で、他方の航跡群全体をシフトさせる。ここでは、以降、航跡群Ｌを固定して、航跡群Ｒを航跡シフト量ρ分シフトする例で説明することとする。そして、航跡群Ｒをシフトした後、航跡群Ｌのメンバである各ローカル航跡の中に、航跡群Ｒのメンバである各リモート航跡が、ローカル航跡を中心としたゲート内に入るか否かを調べる。ゲート内に入る場合、ローカル航跡とリモート航跡のペアが成立する。そして、ゲート内にリモート航跡が最大限入る組合せを抽出する（ステップＳＴ１３）。次に、ゲート内にリモート航跡が最大限入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上かを調べる（ステップＳＴ１４）。ペアの個数がＮ個未満の場合、航跡シフト量ρを別な値に再設定を行う処理（ステップＳＴ１５）を経て、ステップＳＴ１３の処理を再度行うようにする。一方、ペアの個数がＮ個以上の場合、組合せ毎に、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出する（ステップＳＴ１６）。次に、算出した組合せ毎のペアの差の２乗和が最小となる組合せを決定し、航跡割当結果として、ローカル航跡群とリモート航跡群の組合せと共に航跡誤差推定処理部３０２に出力する（ステップＳＴ１７）。
【００５３】
航跡誤差推定処理部３０２では、航跡割当処理部２０２から与えられたローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求める。次に、この求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果（組合せ毎のペアの差の２乗和が最小となる組合せ）、ローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差の算出を行う。最終的に、航跡ランダム誤差分散、航跡バイアス誤差分散、航跡バイアス誤差および航跡割当結果を航跡統合処理部４０に与える。
【００５４】
以上のように、この実施の形態１０によれば、ローカル航跡群とリモート航跡群の航跡割当に関し、ローカル航跡とリモート航跡の数が異なる場合であっても、ローカル航跡とリモート航跡のペアを生成することができる。また、航跡シフトにより、ゲート内に入る航跡をペアの対象とするので、妥当なペアを生成することが可能である。そして、不当なローカル航跡とリモート航跡のペアを除いて、組合せにおけるペアの差の２乗和を算出するので、組合せの評価指標であるペアの差の２乗和は妥当な値を算出することが可能となり、結果として、妥当な航跡割当を行うことが可能となる。さらに、妥当な航跡割当を行うことが可能であるため、航跡統合処理部４０での航跡バイアス誤差の分散、航跡バイアス誤差の算出値を妥当な値で算出することが可能である。
【００５５】
実施の形態１１．
図２７はこの発明の実施の形態１１によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１１は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に代えて、一部異なる処理を行う航跡割当処理部２０３を設けたものである。
航跡割当処理部２０３における処理について説明する。
航跡割当処理部２０３では、まず、上記図２３および図２４を用いて説明した処理を行う。すなわち、航跡群Ｌを固定した上で、航跡群Ｒ全体を航跡シフト量ρ分シフトし、ローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せを抽出する。次に、ローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が入る個数、つまり、組合せ中のペアがＮ個（Ｎは０以上の整数）以上かを調べる。そして、組合せ中のペアがＮ未満の場合、航跡シフト量ρを再設定する。ここまでは、実施の形態１０の航跡割当処理部２０２と同じである。
【００５６】
一方、組合せ中のペアがＮ個以上のときは、この実施の形態１１の航跡割当処理部２０３の場合は、上記図３のように、組合せ毎にペアの差の２乗の頻度分布を作成する。次に、このペアの差の２乗の頻度分布をモニタリングして、頻度分布の形状が不当な形状の場合、その組合せを無効とする。一方、頻度分布の形状が妥当な形状の場合、その組合せを有効として選択する。また、頻度分布が妥当な形状を持つ組合せがない場合は、航跡シフト量ρを再設定して組合せを作り直す。
ここで、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布の形状の例を図２８に示す。図２８（ａ）は頻度分布が妥当な形状、図２８（ｂ）、（ｃ）は頻度分布が不当な形状の例を表す。頻度分布の形状が妥当である場合とは、ローカル航跡とリモート航跡のペアが妥当な場合である。つまり、ローカル航跡とリモート航跡が同一目標からの航跡であると考えられ、組合せ中のどのペアについても、ペアの差が一定となるはずである。そのため、ローカル航跡とリモート航跡のペアが正確に生成されていれば、図２８（ａ）のような頻度分布の形状になるはずである。一方、頻度分布が不当な形状、例えば、図２８（ｂ）のように、ペアの差の２乗の頻度の値がどの区間でも一定な場合、また図２８（ｃ）図３２のように、頻度のピークが複数ある場合は、ローカル航跡とリモート航跡のペア生成が誤っている可能性がある。
頻度分布の形状が妥当な形状を持つ組合せがあり、かつその組合せが複数ある場合には、航跡割当処理部２０３は、その組合せが持つ頻度分布の形状から頻度の低い不当なペアを除去して、ペアの差の２乗和を算出し、さらに、ペアの差の２乗和が最小となる組合せを抽出し、航跡割当結果として航跡誤差推定処理部３０２へ送る。
【００５７】
図２９に、航跡割当処理部２０３の動作フローを示す。図２９は、上記図２６のステップＳＴ１４とＳＴ１６の処理の間に、ステップＳＴ１４１とＳＴ１４２の処理が追加されたフローとなる。したがって、主に異なる処理ステップについて説明する。
ステップＳＴ１４の処理において、ゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上の場合、組合せ毎に、ペアの差の２乗の頻度分布を作成する（ステップＳＴＳＴ１４１）。次に、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布が妥当な形状であるかを調べ（ステップＳＴ１４２）、妥当な形状を持つ組合せがない場合は、航跡シフト量ρの再設定を行い（ステップＳＴ１５）、組合せを再度作成する処理に入る。一方、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布が不当な形状である場合は、組合せ毎に、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出する（ステップＳＴ１６）。
【００５８】
以上のように、この実施の形態１１によれば、ローカル航跡とリモート航跡のペアの差の２乗の頻度分布の形状モニタリングする、つまり、ペアの差の２乗の頻度分布を組合せがよいかどうかの評価指標に用いることにより、妥当な組合せを抽出することが可能となり、結果として、妥当な航跡割当を行うことが可能である。さらに、妥当な航跡割当を行うことが可能であるため、航跡統合処理部４０での航跡バイアス誤差の分散、航跡バイアス誤差の算出値を妥当な値で算出することが可能となる。
【００５９】
実施の形態１２．
図３０はこの発明の実施の形態１２によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２７に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１２は、実施の形態１１で用いた航跡割当処理部２０３に対して組合せ評価制御部１９０を設けたものである。
組合せ評価制御部１９０の処理機能について説明する。
組合せ評価制御部１９０は、組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去して、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出する航跡割当処理部２０３の処理として、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％（αは１００以下の正の実数）の範囲に基づいてペアの差の２乗和を算出するよう航跡割当処理部２０３を制御する手段である。
実施の形態１１で説明したように、航跡割当処理部２０３では、当該設定した航跡シフト量分だけ一方の航跡群（例えば、ローカル航跡群Ｌ）に対して他方の航跡群（例えば、リモート航跡群Ｒ）をシフトさせてローカル航跡とリモート航跡の対であるペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出して、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布を算出し、算出したペアの差の２乗の頻度分布の形状から妥当な形状を持つ組合せを取得し、取得したそれぞれの組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去して、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出する処理を行っている。この場合の組合せ毎の頻度分布を用いた不当なペアを除去して、ペアの差の２乗和を算出する処理に、この実施の形態１２を適用した概念を図３１に示す。
【００６０】
組合せ評価制御部１９０は、航跡割当処理部２０３がペアの差の２乗和を算出する際、図３１に示すように、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％の範囲に基づいてペアの差の２乗和を算出させるための制御信号を航跡割当処理部２０３に与えるようにする。ここで、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％を妥当と仮定したら、（１００−α）％の不当なペアを除去することと同じ意味である。したがって、航跡割当処理部２０３は、このペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％の範囲に基づいて算出したペアの差の２乗和を用いて、ペアの差の２乗和が最小となる組合せを航跡割当結果として抽出して航跡誤差推定処理部３０２に出力することになる。
【００６１】
以上のように、この実施の形態１２によれば、組合せにおける不当なペアを除去するために、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％の範囲に基づいて、組合せの評価指標であるペアの差の２乗和を算出するようにしたので、例えば、最頻値の母数が少ない場合でも、不当なペアを除いて、妥当な組合せの評価指標を算出することができる。そのため、結果として、妥当な航跡割当を行うことが可能である。さらに、妥当な航跡割当を行うことが可能であるため、航跡統合処理部４０での航跡バイアス誤差の分散、航跡バイアス誤差の算出値を妥当な値で算出することが可能となる。なお、この実施の形態１２の組合せ評価制御部１９０を、後述する実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００６２】
実施の形態１３．
図３２はこの発明の実施の形態１３によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１３は、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３に代えて、一部異なる処理を行う航跡割当処理部２０４を設けたものである。
航跡割当処理部２０４における処理について説明する。
航跡割当処理部２０４では、まず、航跡群Ｌを固定した上で、航跡群Ｒ全体を航跡シフト量ρ分シフトし、ローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せを抽出する。次に、ローカル航跡を中心としたゲート内にリモート航跡が入る個数、つまり、組合せ中のペアがＮ個（Ｎは０以上の整数）以上かを調べる。そして、組合せ中のペアがＮ未満の場合、航跡シフト量ρを再設定する。一方、組合せ中のペアがＮ個以上のときは、組合せ毎に、ペアの差の２乗の頻度分布を作成する。ここまでは、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３と同じである。
【００６３】
航跡割当処理部２０４の場合は、次に、ある組合せの頻度分布に注目して、頻度分布の上位２個のピークが１ピークになるようにピーク差を考慮して、航跡シフト量ρを変化させて頻度分布を再計算する。この処理方法について図３３に示す。例えば、図３３（ａ）のように、頻度分布のピークが複数個ある場合に、頻度分布のピークが１つになるまで航跡シフト量ρの変更を実施する。頻度分布のピークを１つする際の航跡シフト量ρの設定方法は、例えば、ピーク差を考慮した範囲で適切な航跡シフト量ρを設定する。また、航跡シフト量を数通り設定して、探索により、頻度分布のピークを１つにするような航跡シフト量ρを決めるなどの方法も考えられる。図３３（ｂ）のように、頻度分布のピークを１つにした後、妥当な組合せを取得する。
次に、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３と同様に、取得したそれぞれの組合せ中に不当な形状のペアがある場合は、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出する。そして、不当なペアを除いた組合せから求めたペアの差の２乗和が、最小となる場合の組合せを航跡割当結果として航跡誤差推定処理部３０２に与える。
【００６４】
図３４に、航跡割当処理部２０４の動作フローを示す。図３４は、上記図２９のステップＳＴ１４２の処理に代えてステップＳＴ１４３とＳＴ１４４の処理を設けたフローとなる。したがって、主に異なる処理ステップについてのみ説明する。
ゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上の場合において、ステップＳＴ１４１の処理では組合せ毎に、ペアの差の２乗の頻度分布を作成するが、作成されたペアの差の頻度分布に複数のピークがある組合せが存在した場合には、この頻度分布の上位２個のピーク差を考慮して、航跡シフト量ρを変化させ、頻度分布を再計算する（ステップＳＴ１４３）。次に、再計算された頻度分布のピークが１個になったかを調べる（ステップＳＴ１４４）。頻度分布のピークが１個になっていない場合は、ステップＳＴ１４３の処理に戻り、頻度分布を再計算する。一方、頻度分布のピークが１個の場合は、組合せ毎に、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出する（ステップＳＴ１６）。
【００６５】
以上のように、この実施の形態１３によれば、ペアの差の頻度分布をモニタリングして、ペアの差の頻度分布の複数のピークから、ピークが１つになるような航跡シフト量を再設定するようにしたので、妥当な組合せ、つまり妥当な航跡割当を行うことが可能となる。
【００６６】
実施の形態１４．
図３５はこの発明の実施の形態１４によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１４は、実施の形態１０の航跡割当処理部２０２に対して航跡シフト量制御処理部２１０を設けたものである。
次に、航跡シフト量制御処理部２１０の処理機能について説明する。
航跡シフト量制御処理部２１０は、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる航跡割当処理部２０２の処理後において、さらにランダム誤差を考慮した航跡シフト量を設定して、他方の航跡群（リモート航跡群）を、当該ランダム誤差を考慮した航跡シフト量分再シフトさせてから組合せを抽出するよう航跡割当処理部２０２を制御する手段である。
航跡割当処理部２０２では、上記実施の形態１０で説明したように、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方で、ローカル航跡またはリモート航跡を中心としたゲート内に他方の航跡群のリモート航跡またはローカル航跡が最大個数入るような航跡シフト量を設定した後、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡の対であるペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出する処理を行っている。しかし、リモート航跡群中のリモート航跡をローカル航跡群中のローカル航跡へ合わせ込む処理において、ペアができないケースが生じる場合がある。これは、逆に、ローカル航跡をリモート航跡に合わせ込む場合にも同様に起こる問題である。
【００６７】
この問題の発生理由と航跡シフト量制御処理部２１０による解決方法について図３６により説明する。図３６（ａ）は航跡シフト前、図３６（ｂ）は航跡シフト後を表している。また、図３６（ｃ）は、図３６（ｂ）の航跡シフト後に、航跡シフト量制御処理部２１０により、ランダム誤差を考慮した航跡シフトを行った場合のペアの生成状況を表している。ここで、航跡群Ｌの構成メンバはローカル航跡Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、航跡群Ｒの構成メンバはリモート航跡Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とし、Ｌ１とＲ１、Ｌ２とＲ２、Ｌ３とＲ３はそれぞれ、同一の目標から生成された航跡と仮定する。
今、図３６（ａ）において、Ｒ１をＬ１に合わせこむように航跡シフト量ρを設定し、航跡群Ｒを航跡群Ｌにシフトすると、図３６（ｂ）に示すように、Ｒ１がＬ１に合わせ込まれる。図３６（ｂ）において、Ｒ１はＬ１を中心としたゲートに入っているので、Ｌ１とＲ１をペアとみなす。同様に、Ｒ３がＬ３を中心としたゲートに入っているので、Ｌ３とＲ３をペアとみなす。しかし、Ｒ２はＬ２を中心としたゲートに入っていないので、本来Ｌ２とＲ２はペアとなるべきであるが、ペアとみなされない。このような状況になるのは、ローカル航跡、リモート航跡がそれぞれ、ローカルセンサとリモートセンサが持つランダム誤差、例えば、観測誤差等の影響を受けているからである。
このようなランダム誤差の影響でペアが成立しないケースを改善するには、図３６（ａ）から図３６（ｂ）に移る際に設定した航跡シフト量ρに加え、さらに図３６（ｃ）に示すように、ランダム誤差を考慮した航跡シフト量Δρを設定して航跡群Ｒをシフトさせるようにしてやればよい。図３６（ｃ）において、図３６（ｂ）でペアが成立しなかったＬ２とＲ２は、ランダム誤差を考慮した航跡シフト量Δρを設定し、航跡群Ｒをシフトさせることにより、Ｌ２を中心としたゲートにＲ２を入れることができるようになる。
そのため、航跡シフト制御処理部２１０では、航跡割当処理部２０２がリモート航跡をローカル航跡に合せ込むように航跡シフト量ρを設定して航跡群Ｒをシフトさせた後、さらに、ランダム誤差を考慮した航跡シフト量Δρを設定して航跡群Ｒを、航跡シフト量Δρ分再度シフトさせて組合せを作成するよう航跡割当処理部２０２を制御するようにする。
【００６８】
以上のように、この実施の形態１４によれば、リモート航跡をローカル航跡に合せ込むように航跡シフトとした後、さらに、ランダム誤差を考慮した航跡シフトを行うようにしたので、ランダム誤差の影響でゲートを外す航跡がゲート内に入るようになり、妥当なペアを作成することが可能となり、結果的に妥当な組合せを作成することが可能になる。なお、航跡シフト量制御処理部２１０を、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３あるいは実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００６９】
実施の形態１５．
図３７はこの発明の実施の形態１５によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１５は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に対してゲート内航跡選択制御処理部２２０を設けたものである。
次に、ゲート内航跡選択制御処理部２２０の処理機能について説明する。
航跡割当処理部２０２では、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる処理を行っている。ゲート内航跡選択制御処理部２２０では、航跡割当処理部２０２の上記処理において、ローカル航跡（またはリモート航跡）を中心としたゲート内にリモート航跡（またはローカル航跡）が複数入った場合、ゲートの中心から最も近いものをペアとなる相手として選択するよう航跡割当処理部２０２を制御する。
したがって、この実施の形態１５によれば、ローカル航跡（またはリモート航跡）を中心としたゲート内にリモート航跡（またはローカル航跡）が複数入った場合、ペアを一意に決めることが可能となる。
【００７０】
実施の形態１６．
図３８はこの発明の実施の形態１６によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１６は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に対して祖ゲート使用航跡数制限処理部２３０を設けたものである。
次に、祖ゲート使用航跡数制限処理部２３０の処理機能について説明する。
航跡割当処理部２０２では、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる処理を行っている。祖ゲート使用航跡数制限処理部２３０では、航跡割当処理部２０２の上記処理におけるローカル航跡群中のローカル航跡数およびリモート航跡群中のリモート航跡数を、粗ゲートにより限定するよう航跡割当処理部２０２を制御する。粗ゲートの中心は、オペレータの指定した中心位置、事前に設定したエリアの中心位置、あるいはシステムで注目目標と判断した目標位置を設定することが考えられる。この粗ゲートにより、ローカル航跡群、リモート航跡群の各航跡数が限定されるため、組合せを生成する演算の低減が図れる。
以上のように、この実施の形態１６によれば、粗ゲートにより、ローカル航跡とリモート航跡のペアリングを行うエリアを限定して、ローカル航跡群中のローカル航跡およびリモート航跡群中のリモート航跡の数を絞るようにしたので、組合せを生成する演算時間を低減することが可能となる。なお、祖ゲート使用航跡数制限処理部２３０を、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３あるいは実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００７１】
実施の形態１７．
図３９はこの発明の実施の形態１７によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１７は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に対して航跡群重心使用合わせ込み制御処理部２４０を設けたものである。
次に、航跡群重心使用合わせ込み制御処理部２４０の処理機能について説明する。
航跡割当処理部２０２では、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる処理を行っている。航跡群重心使用合わせ込み制御処理部２４０では、航跡割当処理部２０２の上記処理において、航跡群Ｌおよび航跡群Ｒのそれぞれの重心を求め、航跡シフト量ρを、航跡群Ｒ（または航跡群Ｌ）の重心を航跡群Ｌ（または航跡群Ｒ）の重心に合わせ込む値に設定して、航跡群Ｒ（または航跡群Ｌ）を航跡群Ｌ（または航跡群Ｒ）にシフトさせるよう航跡割当処理部２０２を制御する。航跡群Ｒの重心および航跡群Ｌの重心は、航跡群の代表点相当である。そのため、航跡群Ｒの重心を航跡群Ｌの重心に合わせ込むことで、航跡群Ｒ中の各リモート航跡を航跡群Ｌ中の各ローカル航跡に合わせ込む処理数を減すことができる。したがって、組合せを生成するための演算時間の低減を図ることができる。
以上のように、この実施の形態１７によれば、両航跡群の重心を用いて合わせ込みを行うようにしたので、組合せ生成に要する演算時間の低減化を可能にする。なお、航跡群重心使用合わせ込み制御処理部２４０を、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３あるいは実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００７２】
実施の形態１８．
図４０はこの発明の実施の形態１８によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図２２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１８は、実施の形態１０で用いた航跡割当処理部２０２に対して航跡シフト範囲制御処理部２５０を設けたものである。
次に、航跡シフト範囲制御処理部２５０の処理機能について説明する。
航跡割当処理部２０２では、ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方（例えば、ローカル航跡群）における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群（例えば、リモート航跡群）の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群（リモート航跡群）を一方の航跡群（ローカル航跡群）にシフトさせる処理を行っている。航跡シフト範囲制御処理部２５０では、航跡割当処理部２０２の上記処理において、航跡群Ｌと航跡群Ｒの最大値および最小値から航跡シフトの範囲を決め、その決めた航跡シフトの範囲内で航跡群のシフトを行わせるよう航跡割当処理部２０２を制御する。ここで、航跡群Ｌと航跡群Ｒの最大値および最小値の決め方は、例えば、航跡バイアス誤差を仮定している座標系における、航跡位置の最大値、最小値などで決める。あるいは、航跡バイアス誤差を定義している座標系以外の座標系で、航跡位置の最大値、最小値を決定してもよい。このように、航跡シフト範囲制御処理部２５０により航跡シフトの範囲を制限することにより、むやみやたらに航跡シフトを行う手間が省け、結果として、組合せ生成に要する演算時間の低減化を図ることができる。
以上のように、この実施の形態１８によれば、航跡群Ｌと航跡群Ｒの最大値および最小値から航跡シフトの範囲を決め、その決めた航跡シフトの範囲を限定するようにしたので、航跡群のシフを行う手間、つまり、組合せ生成に要する演算時間の低減が可能となる。なお、航跡シフト範囲制御処理部２５０を、実施の形態１１の航跡割当処理部２０３あるいは実施の形態１３の航跡割当処理部２０４に対して適用しても同様な効果を奏する。
【００７３】
実施の形態１９．
図４１はこの発明の実施の形態１９によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図３２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態１９は、実施の形態１３で用いた航跡割当処理部２０４に対して航跡シフト各軸制御処理部２６０を設けたものである。
次に、航跡シフト各軸制御処理部２６０の処理機能について説明する。
航跡シフト各軸制御処理部２６０は、組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布に複数のピークがある組合せが存在した場合には、そのピークが１つになるように航跡シフト量を再設定して航跡シフトを行った後、ペアの差の２乗の頻度分布を再計算する航跡割当処理部２０４の処理において、各軸での航跡シフトの頻度分布のピーク差に応じてそれぞれの軸方向の航跡シフト量を再設定しピークが１つになるよう航跡シフトを行うよう航跡割当処理部２０４を制御する手段である。
ここで、航跡シフト量ρを定義する座標系は、極座標でも、直交座標でもオイラー角で定義してもよい。また、ベクトルの次元は何次元でもよい。航跡シフト各軸制御処理部２６０では、航跡シフト量ρとして、例えば直交座標における２次元のベクトルを用いる。つまり、航跡シフトをｘ軸、ｙ軸で行うことを想定する。
【００７４】
まず、航跡シフト各軸制御処理部２６０は、航跡シフト量ρを、ｘ軸で動かしたときのペアの差の２乗の頻度分布を作成させるための制御信号を航跡割当処理部２０４に与える。ここでのペアの差は、ｘ軸での差とする。また、ｘ軸で動かす場合の航跡シフト量ρはρ＝［ρｘ，０］である。制御信号を受けた航跡割当処理部２０４では、ｘ軸でのペアの差の２乗の頻度分布を作成するようにし、図３３に示すように、ｘ軸上でのピーク差を見る。同様に、航跡シフト各軸制御処理部２６０は、航跡シフト量ρを、ｙ軸で動かしたときのペアの差の２乗の頻度分布を作成させるための制御信号を航跡割当処理部２０４に与える。ここでのペアの差は、ｙ軸での差とする。また、ｙ軸で動かす場合の航跡シフト量ρはρ＝［０，ρｙ］である。航跡割当処理部２０４では、航跡シフト量ρを、ｙ軸で動かしたときのペアの差の２乗の頻度分布を作成するようにし、図３３のように、ｙ軸上でのピーク差を見る。そして、航跡割当処理部２０４は、ｘ軸でのペアの差の２乗の頻度分布及びｙ軸でのペアの差の２乗の頻度分布を同時または交互に、ｘ軸での航跡シフトおよびｙ軸での航跡シフトを変化させることにより、ｘ軸でのペアの差の２乗の頻度分布およびｙ軸のペアの差の２乗の頻度分布のピークが同時に１つになるｘ軸上での航跡シフト量［ρｘ，０］、ｙ軸上での航跡シフト量［０，ρｙ］、つまり、航跡シフト量［ρｘ，ρｙ］を探す。このように、航跡シフト各軸制御処理部２６０により各軸での航跡シフトの頻度分布を見ながら、航跡割当処理部２０４が各軸での航跡シフトの頻度分布のピーク差に応じてそれぞれの軸方向の航跡シフト量の再設定を行って、ピークが１つになるよう航跡シフトを行い、抽出した組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布を再計算するので、組合せの精度の向上が図れる。
【００７５】
以上のように、この実施の形態１９によれば、各軸での航跡シフトの頻度分布を見ながら、各軸での航跡シフトの頻度分布のピーク差に応じてそれぞれの軸方向の航跡シフト量の再設定を行うので、抽出した組合せの精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の実施の形態１によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るローカル航跡とリモート航跡の例を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るペアの差分の２乗の頻度分布を表す概念図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るシステム航跡測定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】リモート航跡をローカル航跡に誤ってシフトさせる例を示す説明図である。
【図７】図６によるシフト後のローカル航跡とリモート航跡の状態を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る、リモート航跡をローカル航跡に正しくシフトさせる例を示す説明図である。
【図９】図８によるシフト後のローカル航跡とリモート航跡の状態を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態３によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る、ローカル航跡群の重心とリモート航跡群の重心の関係を表す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態４によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態５によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係る、ローカル航跡とリモート航跡のクラスタ化と処理単位の粗ゲート化の例を表す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態６によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態７によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】この発明の実施の形態７に係る回転角から航跡バイアス誤差を推定する方法を表す説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態８によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】この発明の実施の形態８に係る航跡バイアス誤差を推定する方法を表す説明図である。
【図２０】この発明の実施の形態９によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２１】この発明の実施の形態９に係る航跡バイアス誤差を推定する方法を表す説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態１０によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２３】この発明の実施の形態１０の航跡割当処理部による航跡ペアの組合せを生成する処理方法を示す説明図である。
【図２４】この発明の実施の形態１０の航跡割当処理部において航跡シフトに応じて決まる航跡ペアの組合せの例を示す説明図である。
【図２５】この発明の実施の形態１０の航跡割当処理部で抽出した組合せに含まれる不当な航跡ペアの例を示す説明図である。
【図２６】この発明の実施の形態１０に係る航跡割当処理部の動作を示すフローチャートである。
【図２７】この発明の実施の形態１１によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２８】この発明の実施の形態１１の航跡割当処理部で算出した組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布の形状例を示す説明図である。
【図２９】この発明の実施の形態１１に係る航跡割当処理部の動作を示すフローチャートである。
【図３０】この発明の実施の形態１２によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３１】この発明の実施の形態１２に係る組合せ評価制御部を適用した場合の航跡割当処理部の処理方法が概念を示す説明図である。
【図３２】この発明の実施の形態１３によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３３】この発明の実施の形態１３に係る航跡割当処理部による処理法を示す説明図である。
【図３４】この発明の実施の形態１３に係る航跡割当処理部の動作を示すフローチャートである。
【図３５】この発明の実施の形態１４によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３６】この発明の実施の形態１４に係る航跡シフト制御処理部による処理法を示す説明図である。
【図３７】この発明の実施の形態１５によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３８】この発明の実施の形態１６によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３９】この発明の実施の形態１７によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４０】この発明の実施の形態１８によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４１】この発明の実施の形態１９によるシステム航跡測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４２】従来の航跡測定に適用される複数センサによる観測状況を表す説明図である。
【図４３】従来の航跡割当を行うシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０ センサ、２０，２０２，２０３，２０４ 航跡割当処理部、３０，３０２ 航跡誤差推定処理部、４０ 航跡統合処理部、５０ 表示処理部、６０ 組合せ制限制御部、７０ 航跡誤差算出制御部、９０ 組合せ結果ＤＢ、１１０ 粗ゲート制御部、１２０ 航跡数制限制御処理部、１３０ 航跡バイアス誤差オイラー角制御部、１４０ 航跡バイアス誤差直交座標制御部、１５０ 航跡バイアス誤差極座標制御部、１９０ 組合せ評価制御部、２１０ 航跡シフト量制御処理部、２２０ ゲート内航跡選択制御処理部、２３０ 祖ゲート使用航跡数制限処理部、２４０ 航跡群重心使用合わせ込み制御処理部、２５０ 航跡シフト範囲制御処理部、２６０ 航跡シフト各軸制御処理部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、
ローカル航跡とリモート航跡のペアを作成し、作成したペアを組み合わせて航跡の組合せを作成し、各組合せを構成するペアについて差分を取って、組合せごとにペアの差分の２乗和を算出し、算出した差分の２乗和の中から最小値を１つ選択し、当該選択した最小値に対応する組合せを航跡割当とし、次に、算出した航跡割当に対応するペアの差分で、差分の２乗の頻度分布を取り、当該差分の２乗の頻度分布の最頻値の中から航跡バイアス誤差分散を算出する航跡割当処理部と、
前記算出された航跡割当を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアにおけるローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、および前記航跡割当処理部で算出された航跡バイアス誤差分散に基づいて、航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、
前記航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたことを特徴とするシステム航跡測定装置。
【請求項２】
リモート航跡群の基準とするリモート航跡を、これに対応するローカル航跡群のローカル航跡に合わせ込む処理を行うことに並行して、前記リモート航跡群とローカル航跡群に含まれる他のそれぞれ対応するローカル航跡とリモート航跡の合わせ込みを行い、合わせ込んだローカル航跡とリモート航跡同士をペアとする航跡の組合せを用いて航跡割当を算出すると共に、当該合わせ込みの基準としたリモート航跡とローカル航跡の合わせ込む前の位置の差から、合わせ込みに用いたリモート航跡のランダム誤差分とローカル航跡のランダム誤差分を引いた値を２乗したものから航跡バイアス誤差分散として算出させるよう航跡割当処理部を制御する組合せ制限制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項３】
リモート航跡群の重心とローカル航跡群の重心の差を航跡バイアス誤差として算出する航跡誤差算出制御部を備え、
航跡割当処理部は、前記航跡誤差算出制御部で算出された航跡バイアス誤差を航跡の組合せを構成するペアの差分とし、組合せごとにペアの差分の２乗和を算出して、当該２乗和が最小となるような組合せを航跡割当とし、
航跡誤差推定処理部は、前記航跡誤差算出制御部で算出された航跡バイアス誤差を、求めるべき航跡バイアス誤差としてそのまま出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項４】
スキャンした各時刻におけるローカル航跡とリモート航跡の組合せの全結果、およびその全結果に基づくローカル航跡とリモート航跡のペアの差分の２乗を蓄積保持する組合せ結果データベースを備え、
航跡割当処理部は、現時刻のスキャンによる処理の際、過去のスキャン分のローカル航跡とリモート航跡の組合せの全結果、およびその全結果に基づくローカル航跡とリモート航跡のペアの差分の２乗を前記組合せ結果データベースから読み出して、これらの過去のデータを含めてローカル航跡とリモート航跡の航跡割当と航跡バイアス誤差分散の計算を行い、かつ、今回の処理で決定された、リモート航跡とローカル航跡のペアからなる組合せの全結果、およびその航跡の組合せの全結果におけるリモート航跡とローカル航跡のペアの差分の２乗を前記組合せ結果データベースに蓄積することを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項５】
各ローカル航跡を中心とした粗ゲートをそれぞれ設定し、設定した粗ゲートに入るローカル航跡とリモート航跡の組合せの纏まりをクラスタ化するよう航跡割当処理部を制御する粗ゲート制御部を備え、
前記航跡割当処理部は、生成したクラスタ毎に航跡割当および航跡バイアス誤差分散を算出することを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項６】
ローカル航跡とリモート航跡に含まれる目標位置ベクトルおよび目標速度ベクトルに基づいて目標の現在位置および移動方向を算出し、算出した目標の現在位置および移動方向から、予め地理的に決めておいた評価点に向かっているローカル航跡およびリモート航跡のみを抽出する航跡数制限制御処理部を備え、
航跡割当処理部は、航跡数制限制御処理部で抽出されたローカル航跡とリモート航跡に対して航跡割当および航跡バイアス誤差分散を算出することを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項７】
ローカルセンサの直交座標を変換した座標をリモートセンサの直交座標とみなした場合のオイラー角を算出し、当該オイラー角を航跡バイアス誤差と推定するように航跡誤差推定処理部を制御する航跡バイアス誤差オイラー角制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項８】
ローカル航跡に対して、ローカルセンサの直交座標上におけるリモート航跡が、その各軸方向にバイアス誤差を持つリモートセンサの直交座標上にある場合に、このリモートセンサの直交座標のバイアス誤差を算出し、当該直交座標のバイアス誤差を航跡バイアス誤差として推定する処理を行わせるよう航跡誤差推定処理部を制御する航跡バイアス誤差直交座標制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項９】
ローカル航跡に対して、ローカルセンサの極座標上におけるリモート航跡が、その各極方向にバイアス誤差を持つリモートセンサの極座標上にある場合に、このリモートセンサの極座標のバイアス誤差を算出し、当該極座標のバイアス誤差を航跡バイアス誤差として推定する処理を行わせるよう航跡誤差推定部を制御する航跡バイアス誤差極座標制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１０】
ローカルセンサからのローカル航跡とリモートセンサからのリモート航跡をそれぞれ取得するステップと、
ローカル航跡とリモート航跡のペアおよび組合せを作成するステップと、
組合せ毎にペアの差の２乗和を計算するステップと、
組合せ毎に計算したペアの差の２乗和の最小値を選択するステップと、
ペアの差の２乗和の最小値に基づく組合せを航跡割当と決定するステップと、
決定された航跡割当におけるペアの差の２乗和の頻度分布より最頻値を算出するステップと、
決定された航跡割当におけるペアの差の２乗和の最頻値を、航跡バイアス誤差分散と決定するステップと、
決定された航跡割当である各ローカル航跡とリモート航跡のペアについて、ローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散に基づいて、航跡バイアス誤差を推定するステップと、
決定された航跡割当であるリモート航跡とローカル航跡のペアについて、航跡バイアス誤差分を考慮して補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡を、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡ランダム誤差分散を考慮してローカル航跡と重み付け統合することによりシステム航跡を生成するステップと、
生成されたシステム航跡の管理番号、ローカル航跡の管理番号を基に、当該システム航跡がどのローカル航跡およびリモート航跡と関連を持っているかを考慮してシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を表示するステップを有したことを特徴とする航跡割当と航跡誤差補正処理方法。
【請求項１１】
ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡のペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出し、抽出したそれぞれの組合せ中にある不当なペアを除く処理を行った後、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出し、各組合せの中から、算出したペアの差の２乗和が最小となる場合の組合せを航跡割当結果として抽出する航跡割当処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果であるローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求め、当該求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果、ローカル航跡とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、
前記航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたことを特徴とするシステム航跡測定装置。
【請求項１２】
ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡のペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出し、抽出した組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布を算出し、算出したペアの差の２乗の頻度分布の形状から妥当な形状を持つ組合せを取得し、取得したそれぞれの組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去した後、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出し、各組合せの中から、算出したペアの差の２乗和が最小となる組合せを航跡割当結果として抽出する航跡割当処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果であるローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求め、当該求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果、ローカル航跡とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、
前記航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたことを特徴とするシステム航跡測定装置。
【請求項１３】
ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡のペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出し、抽出した組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布を算出し、算出したペアの差の２乗の頻度分布に複数のピークがある組合せが存在した場合には、そのピークが１つになるような航跡シフト量を再設定して航跡シフトを行った後、ペアの差の２乗の頻度分布を再計算して妥当な組合せを取得し、取得したそれぞれの組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去した後、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出し、各組合せの中から、算出したペアの差の２乗和が最小となる組合せを航跡割当結果として抽出する航跡割当処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果であるローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求め、当該求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果、ローカル航跡とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、
前記航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたことを特徴とするシステム航跡測定装置。
【請求項１４】
組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去して、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出する航跡割当処理部の処理として、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％（αは１００以下の正の実数）の範囲に基づいてペアの差の２乗和を算出するよう前記航跡割当処理部を制御する組合せ評価制御部を備えたことを特徴とする、請求項１２または請求項１３記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１５】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理後において、さらにランダム誤差を考慮した航跡シフト量を設定して、前記他方の航跡群を、当該ランダム誤差を考慮した航跡シフト量分再シフトさせてから組合せを抽出するよう前記航跡割当処理部を制御する航跡シフト量制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１６】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理において、前記ゲート内に他方の航跡群の航跡が複数入った場合には、前記ゲートの中心から最も近くにある他方の航跡群の航跡をペアとなる相手として選択するよう前記航跡割当処理部を制御するゲート内航跡選択制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１７】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理において、ローカル航跡群中のローカル航跡数およびリモート航跡群中のリモート航跡数を、粗ゲートにより限定するよう前記航跡割当処理部を制御する祖ゲート使用航跡数制限処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１８】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理において、ローカル航跡群およびリモート航跡群のそれぞれの重心を求め、前記航跡シフト量を各々の重心を合わせ込む値に設定して航跡群をシフトさせるよう前記航跡割当処理部を制御する航跡群重心使用合わせ込み制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１９】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理において、ローカル航跡群およびリモート航跡群の最大値および最小値から航跡シフトの範囲を決め、決めた航跡シフトの範囲内で、航跡群のシフトを行わせるよう前記航跡割当処理部を制御する航跡シフト範囲制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項２０】
組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布に複数のピークがある組合せが存在した場合には、そのピークが１つになるように航跡シフト量を再設定して航跡シフトを行った後、ペアの差の２乗の頻度分布を再計算する航跡割当処理部の処理において、各軸での航跡シフトの頻度分布のピーク差に応じてそれぞれの軸方向の航跡シフト量を再設定しピークが１つになるよう航跡シフトを行うよう前記航跡割当処理部を制御する航跡シフト各軸制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１３記載のシステム航跡測定装置。
【請求項２１】
ローカルセンサからローカル航跡、リモートセンサからリモート航跡をそれぞれ取得するステップと、
航跡シフト量ρの初期設定を行うステップと、
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡のペアを含む組合せを抽出するステップと、
抽出したゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上かを調べるステップと、
抽出したゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個未満の場合には、Ｎ個以上となるまで航跡シフト量ρを再設定して再シフトおよび組合せを抽出する処理を行うステップと、
抽出したゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上の場合には、組合せ毎に、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出するステップと、
算出した組合せ毎のペアの差の２乗和が最小となる組合せを決定し、航跡割当結果として出力するステップと、
航跡割当結果であるローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求め、当該求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果、ローカル航跡とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出するステップと、
航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成するステップと、
生成されたシステム航跡の管理番号、ローカル航跡の管理番号を基に、当該システム航跡がどのローカル航跡およびリモート航跡と関連を持っているかを考慮してシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を表示するステップを有したことを特徴とする航跡割当と航跡誤差補正処理方法。
【請求項１】
ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、
ローカル航跡とリモート航跡のペアを作成し、作成したペアを組み合わせて航跡の組合せを作成し、各組合せを構成するペアについて差分を取って、組合せごとにペアの差分の２乗和を算出し、算出した差分の２乗和の中から最小値を１つ選択し、当該選択した最小値に対応する組合せを航跡割当とし、次に、算出した航跡割当に対応するペアの差分で、差分の２乗の頻度分布を取り、当該差分の２乗の頻度分布の最頻値の中から航跡バイアス誤差分散を算出する航跡割当処理部と、
前記算出された航跡割当を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアにおけるローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、および前記航跡割当処理部で算出された航跡バイアス誤差分散に基づいて、航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、
前記航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたことを特徴とするシステム航跡測定装置。
【請求項２】
リモート航跡群の基準とするリモート航跡を、これに対応するローカル航跡群のローカル航跡に合わせ込む処理を行うことに並行して、前記リモート航跡群とローカル航跡群に含まれる他のそれぞれ対応するローカル航跡とリモート航跡の合わせ込みを行い、合わせ込んだローカル航跡とリモート航跡同士をペアとする航跡の組合せを用いて航跡割当を算出すると共に、当該合わせ込みの基準としたリモート航跡とローカル航跡の合わせ込む前の位置の差から、合わせ込みに用いたリモート航跡のランダム誤差分とローカル航跡のランダム誤差分を引いた値を２乗したものから航跡バイアス誤差分散として算出させるよう航跡割当処理部を制御する組合せ制限制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項３】
リモート航跡群の重心とローカル航跡群の重心の差を航跡バイアス誤差として算出する航跡誤差算出制御部を備え、
航跡割当処理部は、前記航跡誤差算出制御部で算出された航跡バイアス誤差を航跡の組合せを構成するペアの差分とし、組合せごとにペアの差分の２乗和を算出して、当該２乗和が最小となるような組合せを航跡割当とし、
航跡誤差推定処理部は、前記航跡誤差算出制御部で算出された航跡バイアス誤差を、求めるべき航跡バイアス誤差としてそのまま出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項４】
スキャンした各時刻におけるローカル航跡とリモート航跡の組合せの全結果、およびその全結果に基づくローカル航跡とリモート航跡のペアの差分の２乗を蓄積保持する組合せ結果データベースを備え、
航跡割当処理部は、現時刻のスキャンによる処理の際、過去のスキャン分のローカル航跡とリモート航跡の組合せの全結果、およびその全結果に基づくローカル航跡とリモート航跡のペアの差分の２乗を前記組合せ結果データベースから読み出して、これらの過去のデータを含めてローカル航跡とリモート航跡の航跡割当と航跡バイアス誤差分散の計算を行い、かつ、今回の処理で決定された、リモート航跡とローカル航跡のペアからなる組合せの全結果、およびその航跡の組合せの全結果におけるリモート航跡とローカル航跡のペアの差分の２乗を前記組合せ結果データベースに蓄積することを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項５】
各ローカル航跡を中心とした粗ゲートをそれぞれ設定し、設定した粗ゲートに入るローカル航跡とリモート航跡の組合せの纏まりをクラスタ化するよう航跡割当処理部を制御する粗ゲート制御部を備え、
前記航跡割当処理部は、生成したクラスタ毎に航跡割当および航跡バイアス誤差分散を算出することを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項６】
ローカル航跡とリモート航跡に含まれる目標位置ベクトルおよび目標速度ベクトルに基づいて目標の現在位置および移動方向を算出し、算出した目標の現在位置および移動方向から、予め地理的に決めておいた評価点に向かっているローカル航跡およびリモート航跡のみを抽出する航跡数制限制御処理部を備え、
航跡割当処理部は、航跡数制限制御処理部で抽出されたローカル航跡とリモート航跡に対して航跡割当および航跡バイアス誤差分散を算出することを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項７】
ローカルセンサの直交座標を変換した座標をリモートセンサの直交座標とみなした場合のオイラー角を算出し、当該オイラー角を航跡バイアス誤差と推定するように航跡誤差推定処理部を制御する航跡バイアス誤差オイラー角制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項８】
ローカル航跡に対して、ローカルセンサの直交座標上におけるリモート航跡が、その各軸方向にバイアス誤差を持つリモートセンサの直交座標上にある場合に、このリモートセンサの直交座標のバイアス誤差を算出し、当該直交座標のバイアス誤差を航跡バイアス誤差として推定する処理を行わせるよう航跡誤差推定処理部を制御する航跡バイアス誤差直交座標制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項９】
ローカル航跡に対して、ローカルセンサの極座標上におけるリモート航跡が、その各極方向にバイアス誤差を持つリモートセンサの極座標上にある場合に、このリモートセンサの極座標のバイアス誤差を算出し、当該極座標のバイアス誤差を航跡バイアス誤差として推定する処理を行わせるよう航跡誤差推定部を制御する航跡バイアス誤差極座標制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１０】
ローカルセンサからのローカル航跡とリモートセンサからのリモート航跡をそれぞれ取得するステップと、
ローカル航跡とリモート航跡のペアおよび組合せを作成するステップと、
組合せ毎にペアの差の２乗和を計算するステップと、
組合せ毎に計算したペアの差の２乗和の最小値を選択するステップと、
ペアの差の２乗和の最小値に基づく組合せを航跡割当と決定するステップと、
決定された航跡割当におけるペアの差の２乗和の頻度分布より最頻値を算出するステップと、
決定された航跡割当におけるペアの差の２乗和の最頻値を、航跡バイアス誤差分散と決定するステップと、
決定された航跡割当である各ローカル航跡とリモート航跡のペアについて、ローカル航跡の持つ航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散に基づいて、航跡バイアス誤差を推定するステップと、
決定された航跡割当であるリモート航跡とローカル航跡のペアについて、航跡バイアス誤差分を考慮して補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡を、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散、リモート航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡ランダム誤差分散を考慮してローカル航跡と重み付け統合することによりシステム航跡を生成するステップと、
生成されたシステム航跡の管理番号、ローカル航跡の管理番号を基に、当該システム航跡がどのローカル航跡およびリモート航跡と関連を持っているかを考慮してシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を表示するステップを有したことを特徴とする航跡割当と航跡誤差補正処理方法。
【請求項１１】
ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡のペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出し、抽出したそれぞれの組合せ中にある不当なペアを除く処理を行った後、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出し、各組合せの中から、算出したペアの差の２乗和が最小となる場合の組合せを航跡割当結果として抽出する航跡割当処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果であるローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求め、当該求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果、ローカル航跡とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、
前記航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたことを特徴とするシステム航跡測定装置。
【請求項１２】
ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡のペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出し、抽出した組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布を算出し、算出したペアの差の２乗の頻度分布の形状から妥当な形状を持つ組合せを取得し、取得したそれぞれの組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去した後、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出し、各組合せの中から、算出したペアの差の２乗和が最小となる組合せを航跡割当結果として抽出する航跡割当処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果であるローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求め、当該求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果、ローカル航跡とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、
前記航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたことを特徴とするシステム航跡測定装置。
【請求項１３】
ローカルセンサおよびリモートセンサのそれぞれが目標および誤目標などを含んだ観測値から生成した目標の航跡に基づいてシステム航跡を測定するシステム航跡測定装置において、
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡のペアをＮ個（Ｎは０以上の整数）以上含む組合せを抽出し、抽出した組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布を算出し、算出したペアの差の２乗の頻度分布に複数のピークがある組合せが存在した場合には、そのピークが１つになるような航跡シフト量を再設定して航跡シフトを行った後、ペアの差の２乗の頻度分布を再計算して妥当な組合せを取得し、取得したそれぞれの組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去した後、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出し、各組合せの中から、算出したペアの差の２乗和が最小となる組合せを航跡割当結果として抽出する航跡割当処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果であるローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求め、当該求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果、ローカル航跡とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出する航跡誤差推定処理部と、
前記航跡割当処理部で算出された航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成する航跡統合処理部と、
前記航跡統合処理部から出力されたシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を、それぞれの管理番号で関連付けて表示を行う表示処理部を備えたことを特徴とするシステム航跡測定装置。
【請求項１４】
組合せ中に不当な形状のペアがある場合は除去して、各組合せで残った妥当なペアの差の２乗和を算出する航跡割当処理部の処理として、ペアの差の２乗の頻度分布における最頻値を含む上位α％（αは１００以下の正の実数）の範囲に基づいてペアの差の２乗和を算出するよう前記航跡割当処理部を制御する組合せ評価制御部を備えたことを特徴とする、請求項１２または請求項１３記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１５】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理後において、さらにランダム誤差を考慮した航跡シフト量を設定して、前記他方の航跡群を、当該ランダム誤差を考慮した航跡シフト量分再シフトさせてから組合せを抽出するよう前記航跡割当処理部を制御する航跡シフト量制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１６】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理において、前記ゲート内に他方の航跡群の航跡が複数入った場合には、前記ゲートの中心から最も近くにある他方の航跡群の航跡をペアとなる相手として選択するよう前記航跡割当処理部を制御するゲート内航跡選択制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１７】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理において、ローカル航跡群中のローカル航跡数およびリモート航跡群中のリモート航跡数を、粗ゲートにより限定するよう前記航跡割当処理部を制御する祖ゲート使用航跡数制限処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１８】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理において、ローカル航跡群およびリモート航跡群のそれぞれの重心を求め、前記航跡シフト量を各々の重心を合わせ込む値に設定して航跡群をシフトさせるよう前記航跡割当処理部を制御する航跡群重心使用合わせ込み制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項１９】
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせる航跡割当処理部の処理において、ローカル航跡群およびリモート航跡群の最大値および最小値から航跡シフトの範囲を決め、決めた航跡シフトの範囲内で、航跡群のシフトを行わせるよう前記航跡割当処理部を制御する航跡シフト範囲制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項記載のシステム航跡測定装置。
【請求項２０】
組合せ毎のペアの差の２乗の頻度分布に複数のピークがある組合せが存在した場合には、そのピークが１つになるように航跡シフト量を再設定して航跡シフトを行った後、ペアの差の２乗の頻度分布を再計算する航跡割当処理部の処理において、各軸での航跡シフトの頻度分布のピーク差に応じてそれぞれの軸方向の航跡シフト量を再設定しピークが１つになるよう航跡シフトを行うよう前記航跡割当処理部を制御する航跡シフト各軸制御処理部を備えたことを特徴とする請求項１３記載のシステム航跡測定装置。
【請求項２１】
ローカルセンサからローカル航跡、リモートセンサからリモート航跡をそれぞれ取得するステップと、
航跡シフト量ρの初期設定を行うステップと、
ローカル航跡群およびリモート航跡群のいずれか一方における航跡のそれぞれを中心としたゲート内に、他方の航跡群の航跡のいずれかがペアとなるように最大限入れるようにする航跡シフト量を設定し、当該設定した航跡シフト量分だけ他方の航跡群を一方の航跡群にシフトさせてローカル航跡とリモート航跡のペアを含む組合せを抽出するステップと、
抽出したゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上かを調べるステップと、
抽出したゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個未満の場合には、Ｎ個以上となるまで航跡シフト量ρを再設定して再シフトおよび組合せを抽出する処理を行うステップと、
抽出したゲート内にリモート航跡が最大個数入る組合せ中のペアの個数がＮ個以上の場合には、組合せ毎に、不当なペアを除いて、ペアの差の２乗和を算出するステップと、
算出した組合せ毎のペアの差の２乗和が最小となる組合せを決定し、航跡割当結果として出力するステップと、
航跡割当結果であるローカル航跡群とリモート航跡群の組合せを用いて航跡バイアス誤差の分散を求め、当該求めた航跡バイアス誤差の分散、航跡割当結果、ローカル航跡とリモート航跡の持つ航跡ランダム誤差分散に基づいて航跡バイアス誤差を算出するステップと、
航跡割当結果を構成するローカル航跡とリモート航跡の各ペアについて、前記航跡誤差推定処理部で算出された航跡バイアス誤差分に基づいて補正したリモート航跡を算出し、当該補正したリモート航跡とローカル航跡を、リモート航跡のランダム誤差分散、ローカル航跡の航跡ランダム誤差分散および航跡バイアス誤差分散を考慮して重み付け統合してシステム航跡を生成するステップと、
生成されたシステム航跡の管理番号、ローカル航跡の管理番号を基に、当該システム航跡がどのローカル航跡およびリモート航跡と関連を持っているかを考慮してシステム航跡、ローカル航跡およびリモート航跡を表示するステップを有したことを特徴とする航跡割当と航跡誤差補正処理方法。
【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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図２】
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【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図３０】
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【図３２】
【図３３】
【図３４】
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【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【公開番号】特開２００７−３０９９２６（Ｐ２００７−３０９９２６Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１０７０３（Ｐ２００７−１１０７０３）
【出願日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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