目標相関統合処理装置

【課題】指揮統制するシステムにて、目標相関を統合処理する際、その処理対象は各情報源から収集した目標情報に対し、全目標の組合せとなる。従って、目標の増加による組合せ数の増大は複雑な計算を要する目標相関統合処理の処理負荷に影響を与えていた。
【解決手段】指揮統制システムに接続し、指揮統制対象となる目標の情報源から目標情報を収集し、蓄積する目標情報収集器、目標情報収集器によって蓄積された目標情報より各目標情報を取得し、分布情報を生成する目標分布生成器、目標分布生成器によって生成された分布情報を取得し、その情報から各目標の速度相関判定器の対象目標組となる組合せを決定する目標組合せ抽出器、目標組合せ抽出器によって抽出された目標の組合せに対して、速度相関判定を実施する速度相関判定器により、総合的に相関の有無を判定する目標相関統合判定処理器の対象となる目標組合せを絞り込み、処理負荷を軽減する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組織の行動を指揮統制するシステム等において、目標相関統合処理を実施する際、情報源となるセンサ等から収集する膨大な目標情報を取り扱うため、処理負荷を軽減しつつ、処理を効果的に実施する目標相関統合処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、行動を指揮統制するシステム等は接続する多くの情報源から膨大な目標情報を収集し、かつリアルタイムに指揮統制を実施することが求められる。その中で行動を指揮統制する対象となる目標情報の生成処理ともいえる目標相関統合処理の重要性は高く、多くの組織から収集する目標情報に対してリアルタイム性を実現するためには、処理負荷の軽減を図る必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１５６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
組織の行動を指揮統制するシステム等において目標相関統合処理を実施する際、その処理対象は各情報源から収集した目標情報に対して、全ての目標の組合せとなる。従って、目標の増加による組合せ数の著しい増大に伴い複雑な計算を要する目標相関統合処理負荷に影響を与えるという課題がある。
【０００５】
これは確実に相関関係のない目標の組合せに対して、不要な目標相関統合処理を実施しているためである。
本発明は、上記の様な課題を解決するためになされたものであり、各目標に対して、その組合せとなる真値ではない目標を抽出し、目標相関統合処理において不要な組合せを排除し、処理負荷の軽減する様にした目標相関統合処理装置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】
【０００６】
本発明に係る目標相関統合処理装置は、目標情報を収集し蓄積する目標情報収集器と、
この目標情報収集器で蓄積される目標情報より各目標の情報を取得し、速度諸元のＸ成分及びＹ成分を軸とする２次元平面について、各目標の相関処理をするための一定の閾値で２次元平面を格子上に分割する分布図に対し、各目標が何れの格子上に分布しているかを判定する目標分布生成器と、この目標分布生成器により分別される目標の分布情報から、各目標の速度相関を判定する際の対象目標組となる組合せを決定する目標組合せ抽出器と、この目標組合せ抽出器により抽出される目標の組合せに対して、分布図を形成する速度諸元に基づく座標および抽出する目標の組合せの各目標情報により、速度相関判定を実施する速度相関判定器と、この速度相関判定器により速度相関が有ると判定された目標組に対して、位置、速度等の運動諸元、或いは追尾状態等の目標情報より、相関の有無を判定する目標相関統合判定処理器とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、実目標の航跡に値する真値である目標全てに対して、その組合せとなる真値ではない目標を抽出し、目標相関統合処理の不要な組合せ（確実に相関関係のない組合せ）を排除することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１における目標相関統合処理装置について、図１〜図９を用いて、説明する。
【０００９】
図１は、本実施例の目標相関統合処理装置の全体構成図を示した図である。
本実施の形態１の目標相関統合処理装置は、指揮統制システムに接続し、指揮統制の対象となる目標の情報源となるセンサ等から目標情報を収集し、蓄積する機能を有する目標情報収集器１、目標情報収集器１によって蓄積された目標情報より各目標の情報を取得し、速度諸元のＸ成分及びＹ成分を軸とする２次元平面図あるいはＸ成分、Ｙ成分及びＺ成分を軸とする３次元空間図を目標相関統合処理の組合せとなる一定の閾値で平面あるいは空間を格子上に分割した分布図に対して、取得した目標がどの格子上に分布しているかを判定する機能を有する目標分布生成器２、目標分布生成器２によって分別された目標の分布情報を取得し、その情報から各目標の速度相関判定器４の対象目標組となる組合せを決定する機能を有する目標組合せ抽出器３、目標組合せ抽出器３によって抽出された目標の組合せに対して、分布図を形成している速度諸元に基づく座標と抽出した目標の組合せの各目標情報より、速度相関判定（速度成分のみに注視し相関の有無を判定する判定処理）を実施する機能を有する速度相関判定器４、速度相関判定器４によって速度相関が有ると判定された目標組に対して運動諸元（位置、速度）、属性諸元（センサ追尾状態、類別、識別、機数、組織の行動状況等）等の目標情報より総合的に相関の有無を判定する従来の機能を有する目標相関統合判定処理器５で構成される。
【００１０】
図１に示した目標情報収集器１は、指揮統制の対象となる目標の情報源となるセンサから目標情報を収集し、自指揮統制システム基準となる単位へ目標情報を変換し、目標情報を蓄積する。この変換処理は目標分布生成器２で用いる分布図の原点を自指揮統制システム基準とするために必要となる。
【００１１】
図２は、目標分布生成器２で用いる速度諸元のＸ成分及びＹ成分を軸とする２次元平面図を目標相関統合処理の組合せとなる閾値で平面図を格子上に分割したものを示す図である。
【００１２】
図３は、目標分布生成器２で用いる速度諸元のＸ成分、Ｙ成分及びＺ成分を軸とする３次元空間を目標相関統合処理の組合せとなる閾値で３次元空間を格子上に分割したものを示す図である。図２及び図３において、目標相関統合処理の組合せとなる閾値をＲとして示す。閾値Ｒは相関関係があると判断される目標の組合せの速度諸元における差異の限界値を示すものである。図２及び図３で示した格子上に分割する領域は、指揮統制システムが監視する領域全体である。
【００１３】
目標分布生成器２は図２あるいは図３の示す分布図に対して、目標情報収集器１によって蓄積された目標情報より１目標ずつ取得し、その目標の各速度成分から平面図あるいは空間図のどの格子上に存在するかを判定するものである。
【００１４】
目標分布生成器２における動作例を図４を用いて説明する。図４は、図２で示した平面図を用いた場合の動作例である。目標６−１は速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分も正であり、それぞれ成分の大きさがＲ以上２Ｒ以下、Ｒ以上２Ｒ以下であることとすれば、図４に示す格子上に存在する。
【００１５】
同様に、目標６−２は速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分が負であり、それぞれの成分の大きさが４Ｒ以上５Ｒ以下、−Ｒ以上０以下であることとし、目標６−３は速度Ｘ成分が負、速度Ｙ成分が正であり、それぞれの成分の大きさが−Ｒ以上０以下、０以上Ｒ以下であることとし、目標６−４は速度Ｘ成分が負、速度Ｙ成分も負であり、それぞれの成分の大きさが−４Ｒ以上−３Ｒ以下、−３Ｒ以上−２Ｒ以下であることとすれば、同じように図４に示す格子上に存在する。この処理を目標情報収集器１によって蓄積された目標情報すべてに対して実施する。
【００１６】
目標分布生成器２において、図３で示した３次元空間図を用いた場合でも、前記に示した動作例と同様に、さらに速度Ｚ成分を考慮し、３次元空間図のどの格子上に存在するかを判定する。
【００１７】
目標組合せ抽出器３は目標分布生成器２によって分別された目標の分布情報より、速度相関判定器４の処理対象目標組となる組合せを決定するものである。組合せの抽出方法は目標分布生成器２において図２に示した２次元平面図を用いて目標の分布情報を生成した場合、任意の格子上に存在する目標に対して、同一の格子上に存在する目標とその任意の格子周辺８方位の格子上に存在する目標が組合せとなる。目標分布生成器２において、図３に示した３次元空間図を用いて目標の分布情報を生成した場合、任意の格子上に存在する目標に対して、同一の格子上に存在する目標とその任意の格子周辺２６方位の格子上に存在する目標が組合せとなる。
【００１８】
目標組合せ抽出器３における動作例を図５を用いて説明する。図５は、目標分布生成器２において図２に示した２次元平面図を用いて目標の分布情報を生成した場合の動作例である。図５に示した目標６−１〜６−４は図４にて示した目標と同等のものである。また、目標６−１〜６−４はセンサＡから収集した目標とする。図５に示した目標７−１〜７−１５も目標情報収集器１によって蓄積された目標情報であり、目標分布生成器２によって、判別された目標であるとする。
【００１９】
ただし、目標７−１〜７−１５はセンサＢから収集した目標とする。速度相関判定器４の対象目標組となる組合せは目標６−１〜６−４の目標と目標７−１〜７−１５の目標の組合せから成る。以上より、図５に示すように、目標６−１の組合せとなる目標は目標６−１が存在している格子上とその格子周辺８方位の格子上に存在する目標であることから、目標７−１、目標７−８及び目標７−９である。
ここで、センサＡおよびセンサＢは、略同一領域を監視して情報収集しており、実施の形態１ではセンサＡとセンサＢの２センサの事例を記述しているが、センサ数が勿論３以上であっても同様である。
【００２０】
同様に、目標６−２の組合せとなる目標は目標７−２、目標７−３、目標７−４及び目標７−５である。目標６−３の組合せとなる目標は目標７−７、目標７−８、目標７−９、目標７−１０及び目標７−１１である。目標６−４の組合せとなる目標は目標７−１２、目標７−１３、目標７−１４及び目標７−１５である。このようにして、センサＡの目標全てに対して、その組合せとなるセンサＢの目標を抽出する。
【００２１】
図５に示した２次元空間図は先に記したように、相関関係があると判断される目標の組合せの速度諸元における差異の限界値を示した閾値Ｒによって格子上に分割されており、その格子単位で目標の組合せを抽出することから、目標相関統合処理の不要な組合せ（確実に相関関係のない組合せ）を排除することが目標組合せ抽出器３によって可能となる。
【００２２】
速度相関判定器４は目標組合せ抽出器３によって抽出された目標の組合せに対して、分布図を形成している速度諸元に基づく座標と抽出した目標の組合せの各速度成分より、速度相関判定（速度成分のみに注視し相関の有無を判定する判定処理）を実施するものである。
【００２３】
速度相関判定器４における動作例を図６〜図９を用いて説明する。図６は、目標組合せ抽出器３によって抽出された目標の組合せの内、目標６−１とその組合せである目標のみを抜粋した図である。図６において、目標６−１、目標７−１、目標７−８及び目標７−９はいずれも速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分も正の格子上に存在することから速度相関判定器４はいずれの目標の組合せも速度相関は有るものと判定し、目標相関統合判定処理器５の処理対象目標組合せとなる。
【００２４】
図７は、目標組合せ抽出器３によって抽出された目標の組合せの内、目標６−２とその組合せである目標のみを抜粋した図である。図７において目標６−２、目標７−４及び目標７−５は速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分が負の格子上に存在し、目標７−２及び目標７−３は速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分も正の格子上に存在している。
これより、目標６−２に対して、目標７−２及び目標７−３は速度Ｙ成分のベクトルが異なることから、速度相関判定器４は速度相関がないものと判定する。目標６−２に対して目標７−４及び目標７−５はいずれの目標の組合せも速度相関はあるものと判定し、目標相関統合判定処理器５の処理対象組合せとなる。
【００２５】
図８は、目標組合せ抽出器３によって抽出された目標の組合せの内、目標６−３とその組合せである目標のみを抜粋した図である。
【００２６】
図８において、目標６−３及び目標７−１１は速度Ｘ成分が負、速度Ｙ成分が正の格子上に存在し、目標７−８及び目標７−９は速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分が正の格子上に存在し、目標７−７は速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分が負の格子上に存在し、目標７−１０は速度Ｘ成分が負、速度Ｙ成分も負の格子上に存在している。
これより、目標６−３に対して、目標７−７〜目標７−１０はいずれかの速度成分のベクトルが異なることから、速度相関判定器４は速度相関がないものと判定する。目標６−３に対しては目標７−１１のみが速度相関があるものと判定し、目標相関統合判定処理５の処理対象組合せとなる。
【００２７】
図９は、目標組合せ抽出器３によって抽出された目標の組合せの内、目標６−４とその組合せである目標のみを抜粋した図である。図９において目標６−４、目標７−１２〜目標７−１５はいずれも速度Ｘ成分が負、速度Ｙ成分も負の格子上に存在することから速度相関判定器４はいずの目標の組合せも速度相関は有るものと判定し、目標相関統合判定処理器５の処理対象目標組合せとなる。
このようにして、目標組合せ抽出器３によって抽出された目標の組合せ全てに対して実施し、目標の組合せの絞り込みを実施する。
【００２８】
実施の形態１によれば、実目標の航跡に値する真値である目標全てに対して、その組合せとなる真値ではない目標を抽出し、目標相関統合処理の不要な組合せ（確実に相関関係のない組合せ）を排除することが可能となる。
【００２９】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２における目標相関統合処理装置について、図１０〜図１４を用いて、説明する。
【００３０】
図１０は、本実施例の目標相関統合処理装置の全体構成図を示した図である。
本実施例の目標相関統合処理装置は、指揮統制システムに接続し、指揮統制の対象となる目標の情報源となるセンサから目標情報を収集し、蓄積する機能を有する目標情報収集器１、目標情報収集器１によって蓄積された目標情報より各目標の情報を取得し、速度諸元のＸ成分及びＹ成分を軸とする２次元平面図あるいはＸ成分、Ｙ成分及びＺ成分を軸とする３次元空間図をに対して、取得した目標がどこに分布しているかを判定する機能を有する目標分布生成器２、目標分布生成器２によって分別された目標の分布情報を取得し、その情報から各目標の目標相関統合判定処理器５の対象目標組となる組合せを決定する機能を有する目標組合せ抽出器３、目標組合せ抽出器３によって抽出された目標組に対して運動諸元（位置、速度）、属性諸元（センサ追尾状態、類別、識別、機数、行動状況等）等の目標情報より総合的に相関の有無を判定する従来の機能を有する目標相関統合判定処理器５で構成される。
【００３１】
図１０に示した目標情報収集器１は、実施の形態１の図１に示した目標情報収集器と同様である。
【００３２】
図１１は、目標分布生成器２で用いる速度諸元のＸ成分及びＹ成分を軸とする２次元平面図を示す図である。図１２は、目標分布生成器２で用いる速度諸元のＸ成分、Ｙ成分及びＺ成分を軸とする３次元空間を示す図である。図１１及び図１２で示した領域は、指揮統制システムが監視する領域全体である。
【００３３】
目標分布生成器２は、図１１あるいは図１２の示す分布図に対して、目標情報収集器１によって蓄積された目標情報より１目標ずつ取得し、その目標の各速度成分から平面図あるいは空間図のどこに存在するかを判定するものである。
【００３４】
目標分布生成器２における動作例について、図１３を用いて説明する。図１３は、図１１で示した平面図を用いた場合の動作例である。目標６−１は各速度成分がある大きさを持ち、速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分も正であることとすれば、図１３に示す位置に存在する。同様に目標６−２は速度Ｘ成分が正、速度Ｙ成分が負であることとし、目標６−３は速度Ｘ成分が負、速度Ｙ成分が正であることとし、目標６−４は速度Ｘ成分が負、速度Ｙ成分も負であることとすれば、図１３に示す位置に存在する。この処理を目標情報収集器１によって蓄積された目標情報すべてに対して実施する。
【００３５】
目標分布生成器２において、図１２で示した３次元空間図を用いた場合でも、前記に示した動作例と同様に、さらに速度Ｚ成分を考慮し、３次元空間図のどこに存在するかを判定する。
【００３６】
目標組合せ抽出器３は、目標分布生成器２によって分別された目標の分布情報より、目標相関統合判定処理器５の処理対象目標組となる組合せを決定するものである。組合せの抽出方法は目標分布生成器２において図１１に示した２次元平面図を用いて目標の分布情報を生成した場合、目標を中心とし、半径を目標相関統合処理の組合せとなる閾値をＲとした円内に存在する目標が組合せとなる。
【００３７】
目標分布生成器２において、図１２に示した３次元空間図を用いて目標の分布情報を生成した場合、各目標を中心とし、半径を目標相関統合処理の組合せとなる閾値をＲとした球内に存在する目標が組合せとなる。閾値Ｒは相関関係があると判断される目標の組合せの速度諸元における差異の限界値を示すものである。
【００３８】
目標組合せ抽出器３における動作例を図１４を用いて説明する。図１４は、目標分布生成器２において図１１に示した２次元平面図を用いて目標の分布情報を生成した場合の動作例である。図１４に示した目標６−１〜６−４は図１３にて示した目標と同等のものである。また、目標６−１〜６−４は実目標の航跡に値する真値である目標とする。図１３に示した目標７−１〜７−１５も目標情報収集器１によって蓄積された目標情報であり、目標分布生成器２によって、判別された目標であるとする。
ただし、目標７−１〜７−１５は真値ではない目標とする。目標相関統合判定処理器５の対象目標組となる組合せは目標６−１〜６−４の実目標の航跡に値する真値である目標と目標７−１〜７−１５の真値ではない目標の組合せから成る。
【００３９】
以上より、図１４に示すように、目標６−１の組合せとなる目標は目標６−１を中心とし、半径Ｒとした円内に存在する目標であることから、目標７−１、目標７−８及び目標７−９である。同様に、目標６−２の組合せとなる目標は目標７−２、目標７−３、目標７−４及び目標７−５である。目標６−３の組合せとなる目標は目標７−７、目標７−８、目標７−９、目標７−１０及び目標７−１１である。目標６−４の組合せとなる目標は目標７−１２、目標７−１３、目標７−１４及び目標７−１５である。
【００４０】
実施の形態２によれば、実目標の航跡に値する真値である目標全てに対して、その組合せとなる真値ではない目標を抽出し、目標相関統合処理の不要な組合せ（確実に相関関係のない組合せ）を排除することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の目標分布生成器２で使用する２次元平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の目標分布生成器２で使用する３次元空間図である。
【図４】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の目標分布生成器２の動作例である。
【図５】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の目標組合せ抽出器３の動作例である。
【図６】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の目標６−１とその組合せ目標に対する速度相関判定器４の動作例である。
【図７】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の目標６−２とその組合せ目標に対する速度相関判定器４の動作例である。
【図８】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の目標６−３とその組合せ目標に対する速度相関判定器４の動作例である。
【図９】本発明の実施の形態１による目標相関統合処理装置の目標６−４とその組合せ目標に対する速度相関判定器４の動作例である。
【図１０】本発明の実施の形態２による目標相関統合処理装置の全体構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態２による目標相関統合処理装置の目標分布生成器２で使用する２次元平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２による目標相関統合処理装置の目標分布生成器２で使用する３次元空間図である。
【図１３】本発明の実施の形態２による目標相関統合処理装置の目標分布生成器２の動作例である。
【図１４】本発明の実施の形態２による目標相関統合処理装置の目標組合せ抽出器３の動作例である。
【符号の説明】
【００４２】
１…目標情報収集器、２…目標分布生成器、３…目標組合せ抽出器、４…速度相関判定器、５…目標相関統合判定処理器、６−１〜６−４…センサＡ探知目標、７−１〜７−１５…センサＢ探知目標。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標情報を収集し蓄積する目標情報収集器と、
この目標情報収集器で蓄積される目標情報より各目標の情報を取得し、速度諸元のＸ成分及びＹ成分を軸とする２次元平面について、各目標の相関処理をするための一定の閾値で２次元平面を格子上に分割する分布図に対し、各目標が何れの格子上に分布しているかを判定する目標分布生成器と、
この目標分布生成器により分別される目標の分布情報から、各目標の速度相関を判定する際の対象目標組となる組合せを決定する目標組合せ抽出器と、
この目標組合せ抽出器により抽出される目標の組合せに対して、分布図を形成する速度諸元に基づく座標および抽出する目標の組合せの各目標情報により、速度相関判定を実施する速度相関判定器と、
この速度相関判定器により速度相関が有ると判定された目標組に対して、位置、速度等の運動諸元、或いは追尾状態等の目標情報より、相関の有無を判定する目標相関統合判定処理器と、
を備え、上記目標情報に対する相関処理負荷を軽減する様にしたことを特徴とする目標相関統合処理装置。
【請求項２】
上記速度相関判定は、上記分布図において、当該目標の速度のＸ成分およびＹ成分が当該目標と同じ象限にある目標は相関があると判定する、請求項１記載の目標相関統合処理装置。
【請求項３】
上記分布図は、Ｘ成分、Ｙ成分及びＺ成分を軸とする３次元空間を目標相関統合処理の組合せとなる一定の閾値で空間を格子上に分割した分布図である、請求項１または２に記載の目標相関統合処理装置。
【請求項４】
目標情報を収集し蓄積する目標情報収集器と、
この目標情報収集器で蓄積される目標情報より各目標の情報を取得し、速度諸元のＸ成分及びＹ成分を軸とする２次元平面について、各目標の運動諸元のＸ成分及びＹ成分に基づいて分割する分布図に対し、各目標を中心として、各目標の相関処理をするための一定の閾値を半径とする円内に分布しているか否かを判定する目標分布生成器と、
この目標分布生成器により分別される目標の分布情報から、各目標の相関を判定する際の対象目標組となる組合せを決定する目標組合せ抽出器と、
この目標組合せ抽出器により抽出される目標組に対して、位置、速度等の運動諸元、或いは追尾状態等の目標情報より、相関の有無を判定する目標相関統合判定処理器と、
を備え、上記目標情報に対する相関処理負荷を軽減する様にしたことを特徴とする目標相関統合処理装置。
【請求項５】
上記相関判定は、上記分布図において、当該目標の運動諸元のＸ成分およびＹ成分が当該目標と同じ象限にある目標は相関があると判定する、請求項４記載の目標相関統合処理装置。
【請求項６】
上記分布図は、Ｘ成分、Ｙ成分及びＺ成分を軸とする３次元空間を目標相関統合処理の組合せとなる一定の閾値を半径とする球内空間内に分布した分布図である、請求項４又は５に記載の目標相関統合処理装置。

【図１】