目標観測レーダ装置及び目標追尾方法
【課題】平行移動による観測予報値の補正に代わる補正方式を提供する。
【解決手段】観測した目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する観測計画作成処理部と、前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に基づいて、目標物を観測した軌道データに含まれるデータ誤差と、目標物固有の軌道の不安定要素とを含んだ誤差値を考慮した２以上の軌道モデルを求め、前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した軌道データを前記軌道データから抽出し、前記抽出した軌道データの観測予報値を目標物の追尾観測データとして出力する観測実行計画処理部と、を有する。
【解決手段】観測した目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する観測計画作成処理部と、前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に基づいて、目標物を観測した軌道データに含まれるデータ誤差と、目標物固有の軌道の不安定要素とを含んだ誤差値を考慮した２以上の軌道モデルを求め、前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した軌道データを前記軌道データから抽出し、前記抽出した軌道データの観測予報値を目標物の追尾観測データとして出力する観測実行計画処理部と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球軌道を周回する人工衛星或いはスペースデブリ等の人工物体（以下、目標物という）を探知及び追跡（以下、観測という）する地上設置型の目標観測レーダ装置及び目標追尾方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上設置型の目標観測レーダ装置、いわゆる一次レーダ装置による観測は、既に運用停止して、二次レーダ装置から送信される質問信号に応答しなくなった衛星本体、アクティブな応答機能のないスペースデブリ（ロケットブースタ−あるいは衝突、爆発等で飛散した破片等）を対象として行われている（特許文献１〜４）。
【０００３】
前記一次レーダ装置による観察対象物としては、既に過去の観測からその軌道値が判明してカタログ化されている目標物と、新しく発生して軌道の未知な目標物とに分類される。
【０００４】
一次レーダ装置を用いた一般的な観測システムを図５に示す。図５に示す一次レーダ装置は、未知の目標物を発見して、その目標物を追跡し、その航跡から軌道を求めるのが主要な役割である。図５に示す一次レーダ装置は、空中線を放射するレーダ部１と、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、初期捕捉計画処理部５と、ビーム走査データ処理部６とを有している。
【０００５】
図５に示す一次レーダ装置は、目標物の位置及び運動に対する予見情報を備えていないのが一般的であり、目標を検出した後、検出データから位置変化（ベクトル）を求め、次のレーダヒットで空中線のビーム方向を制御することで、自律的な追尾を行うものである。
【０００６】
地球を周回している目標物の場合、図６に示すように、２以上のレーダ局９を地球上に分散配置し、それぞれのレーダ局９同士をネットワーク１０で結んでいる。ネットワーク１０を介して移動する目標物の観測データを次々とリレーすることで、軌道値に変化があっても、時間的間隔を短くすることで、その変化分が少なくなり、目標物を見逃さない方式が取られている。
【０００７】
既に軌道値が知られており何時何処を通過するかを軌道計算で求めることの可能な目標物については、事前に観測予報値を作成しておき、それに沿って観測することで、観測の能率を上げることができる。この種のレーダ装置を図７に示す。
【０００８】
図７に示すレーダ装置は、空中線より電波を放射するレーダ部１と、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、観測計画作成処理部７と、ビーム走査データ処理部６とを有している。
【０００９】
図７に示すレーダ装置は、ＡＯＳに始まりＬＯＳで終了する一連のパラメータ（観測予報値）を観測開始前に準備しておき、それに従って初期捕捉・追尾を実施する。ある程度軌道安定度が高い場合であっても、実際の観測において誤差ΔＴはゼロではないので、初期捕捉が終了した時点で、予報値の修正が必要となる。この場合の予報値の修正は、観測予報値をΔＴ分だけ時間軸上で移動して、新しい観測値を生成する方式である。
【００１０】
図８に示すレーダ装置は、軌道安定度の低い目標物の観測システムであり、空中線より電波を放射するレーダ部１と、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、観測計画作成処理部７と、観測パラメータ再構築処理部８と、ビーム走査データ処理部６とを有している。
【特許文献１】特開２００２−２４９１００号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５５２５号公報
【特許文献３】特開２００６−２１３０８９号公報
【特許文献４】特許第３００１７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図７に示すレーダ装置の場合、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、軌道の時間ずれΔＴの絶対値ｔ１が小さい場合は、平行移動で近似できるが、ある程度絶対値ｔ２が大きいと、観測予報値をΔＴ分だけ時間軸上で移動して、新しい観測値を生成することは、事実上不可能となる。
【００１２】
図８に示すレーダ装置は、低い軌道上にある目標物のため軌道安定度が低く、ΔＴ分の平行移動では不十分な場合を想定したものであり、目標物の初期捕捉で求まったΔＴを、観測予報値の生成に使用した計算にフィードバックし、再度最初から計算をやり直すことで新しい観測予報値を得ようとするものである。
【００１３】
しかし、図８のレーダ装置では、前記再計算処理を初期捕捉終了時点から、追尾開始時点の間にリアルタイムで計算処理する必要があり、システムへの負担を考えると現実的ではないため、これに代わる等価な方策が求められている。
【００１４】
本発明の目的は、平行移動による観測予報値の補正に代わる補正方式を採用した目標観測レーダ装置及び目標追尾方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するため、本発明に係る目標観測レーダ装置は、目標物を追尾観測する目標観測レーダ装置であって、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する観測計画作成処理部と、
前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求め、前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する観測実行計画処理部と、を有することを特徴とするものである。
【００１６】
なお、本発明は、ハードウェアとしての目標観測レーダ装置として構築される場合に限られるものではない。本発明は、ソフトウェアとしての目標観測プログラム、或いは目追尾方法として構築してもよいものである。
【００１７】
本発明に係る目標観測プログラムは、目標物を追尾観測する目標観測レーダ装置を構成するコンピュータに、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する機能と、
前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求める機能と、
前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する機能とを実行させる構成として構築する。
【００１８】
本発明に係る目標追尾方法は、目標物を追尾観測する目標追尾方法であって、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成し、
前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求め、
前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する構成として構築する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、軌道ずれの大きい目標物に対して補正精度を向上でき、追尾継続時間を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
目標物が例えば地球を周回する人工衛星である場合、目標物の観測予報値と実際の観測との差異は、(1)予測に使用した過去の観測データに含まれる誤差に基づいて予測がずれる場合と、(2)過去の観測時点から現在に至る時間経過内に生じた各種の外部要因の揺らぎ（例えば、太陽活動に影響を受けている高空域の大気密度の変動，地球の地域的な質量の差異など）により目標物の軌道がすれる場合とが考えられる。
【００２２】
(1)の場合は、レーダ観測システムの特性に依存するランダムな誤差であるのに対し、(2)の場合は、観測時点では予測不可能な変動要素として扱われる。目標物が比較的低い高度の軌道上にある場合は、特に大きく軌道が変動し、特に大気圏に突入（落下）間近の目標物を確実に観測するためには、この変動に対応できる観測方法を考案する必要がある。これらの軌道の変化は高度の変化として現れ、目標物の地球周回の角速度が変化するため、レーダ局の視野に入る時間（ＡＯＳ）が変化する。同時に地球の自転の関係から方位角度のずれと最大仰角の変化となって現れる。
【００２３】
図９に、軌道が変化した目標物がレーダ局の視野内に出現する方位、仰角の関係を示す一例を示すものである。図９において、実線で示す目標物の軌道Ｒ１を基準とすると、１点鎖線で示す目標物の軌道Ｒ２は、軌道Ｒ１上での予測時間より目標物がレーダ局の視野内に早く出現する場合（時間ずれΔＴが負）でｔ＝ａの時点で既に仰角が４０度付近にある。２点鎖線で示す目標物の軌道Ｒ３は、軌道Ｒ１上での予測時間より目標物がレーダ局の視野内に遅れて出現する場合（時間ずれΔＴが正）で、ｔ＝ａの時点ではまだ４０度より下方である。
【００２４】
以上の関係から、目標物がレーダ局の視野内に出現する時間（ＡＯＳ）及び目標物がレーダ局の視野内外に消える時間（ＬＯＳ）付近では、時間的なずれのみが顕著であるのに対し、高仰角の領域では方位、仰角、時間の三者が大きくずれる。
【００２５】
時間ずれΔＴの絶対値が比較的小さな場合（例えば、１０秒程度以下）の場合に限定すれば、既に求められている予報値に対して初期捕捉で求まったΔＴだけ時間移動（補正）することで、およそ真値に近い近似値が得られる。しかし、図１０（ａ），（ｂ）に示すように絶対値が大きな場合は、近似が十分でなく、特に高仰角付近で追尾が破綻するため、さらなる対策が必要である。
【００２６】
本発明の実施形態に係る目標観測レーダ装置は図１に示すように、図２に示すフェーズドアレイ空中線により電子的にビーム指向方向を制御可能なシステムを使用し、自局で観測したデータを使用することで、目標物、例えば衛星のように地球周回を重ねて再び自局の視野に現れる目標物を捕捉するという一局のみで継続的な観測を可能とするシステムを構築するものである。
【００２７】
本発明の実施形態に係る目標観測レーダ装置は図１に示すように、レーダ部１と、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、ビーム走査データ処理部６とに加えて、観測計画作成処理部１１と、観測実行計画処理部１２とを含むものである。
【００２８】
レーダ部１は図２に示すように、レーダ局１３から電波ビーム１４を目標物が通過する空間に向けて放射し、その電波ビーム１４のスポット１４ａを、横方向に設定した方位セクタ捜索エリア（ｎ）と縦方向に設定した仰角セクタ捜索エリア（ｍ）との範囲内で空間をスキャンすることで、目標物を捕捉するものである。
【００２９】
図２に示す例では、レーダ部１は、電波ビーム１４のスポット１４ａを方位セクタ捜索エリア（ｎ）の内で時間ｔ１，ｔ２・・・ｔ（ｎ）で横方向にスキャンさせ、次に方位セクタ捜索エリア（ｎ）の基準位置（図２では右端）に戻し、仰角セクタ捜索エリア（ｍ）の縦方向に一段シフトさせて再び横方向に時間ｔ（ｎ＋１）からスキャンさせ、方位セクタ捜索エリア（ｎ）と仰角捜索エリア（ｍ）とを捜索する。方位セクタ捜索エリア（ｎ）と仰角捜索エリア（ｍ）とを電波ビーム１４のスポット１４ａで捜索する捜索ボリュームは（ｎ＊ｍ）である。
【００３０】
図２において、矢印Ａは目標物の移動軌跡を示している。●は、目標物を電波ビーム１４のスポット１４ａで検出したことを示している。○は、目標物を電波ビーム１４のスポット１４ａで検出しなかったことを示している。なお、図２に示すレーダ部１は、一例であって、図２による捜索方式以外のものを用いてもよいものである。要は、レーダ部１としては、目標物を捕捉可能な方式であれば、いずれのものであってもよいものである。
【００３１】
信号処理部２は、レーダ部１から放射された電波ビームが目標物で反射した反射信号を雑音信号の中から識別することで目標物を検知し、目標物の位置情報を軌道値変換処理部３に送信する。信号処理部２は、レーダ部１の備えたモノパルス測角機能を利用することで、方位セクタエリア（ｎ）と仰角エリア（ｍ）との範囲内で検出された目標物の移動軌跡と基準となる目標物の移動軌跡との時間ずれΔＴを検出し、その時間ずれのデータを軌道値変換処理部３に送信する。信号処理部２の上述した処理は汎用のものであって、その処理に本発明の実施形態の特徴がなく、その詳細な説明を省略する。信号処理部２は、目標物がレーダ部１の電波ビーム１４の中心から一定限度で外れると、逐次補正データをビーム走査データ処理部６に送信する。
【００３２】
軌道値変換処理部３は、信号処理部２から受信した目標物の位置情報を、レーダ部１で捕捉した目標物の軌道データに変換し、そのデータを実際に観測した目標物の軌道データとして軌道データベース４に送信する。軌道値変換処理部３は、信号処理部２から受信した前記時間ずれのデータ（図１のΔＴデータ）を後述する観測実行計画処理部１２に送信する。軌道値変換処理部３の上述した処理は汎用のものであって、その処理に本発明の実施形態の特徴がなく、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
軌道データベース４は、軌道値変換処理部３から受信した、実際の観測データである目標物の軌道データを逐次記憶し保存する。
【００３４】
観測計画作成処理部１１は、軌道データベース４からデータを読み出し、観測した目標の軌道データに基づいて、次に観測するための目標物の軌道の観測予報値を作成する。
【００３５】
観測計画作成処理部１１は、軌道データベース４に保存された、過去の観測により求められた目標物の軌道データを使用して、将来、かかる目標物がレーダ部１の視野内に到達する時刻を求め、さらに目標物がレーダ部１の視野内を通過する期間において、所望の時間間隔で、目標物の方位角，仰角及び距離を事前に計算し、これを観測予報値として記憶する。
【００３６】
観測実行計画処理部１２は、観測計画作成処理部１１からの観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれΔＴの範囲を設定し、図３（ａ），（ｂ）に示すような前記設定範囲内で仰角及び方位と時間との関係における目標物の２以上の軌道モデルＭ１〜Ｍｎを求め、目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道データＭ１〜Ｍｎを抽出し、前記抽出した軌道モデルＭ１〜Ｍｎに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する。
【００３７】
観測実行計画処理部１２は、前記観測予報値に対して考慮する前記誤差として、目標物の軌道データに含まれる誤差として例えば予報値精度を考慮し、目標物固有の軌道の不安定要素として例えば軌道安定度を考慮する。観測実行計画処理部１２は、前記時間ずれΔＴの範囲として、目標物の実際の軌道と観測予報値との差である予報値誤差の最大幅を設定する。
【００３８】
観測実行計画処理部１２は、前記軌道モデルに基づくデータとして、前記抽出した軌道モデルに対応する観測予報値を用いる。観測実行計画処理部１２は、前記抽出した軌道モデルＭ１〜Ｍｎ毎に観測予報値、すなわち観測時刻に対するＡＯＳ（図９参照），方位角，仰角，距離，視線速度などの観測パラメータを算出し、それらの観測予報値を記録保存する。軌道モデル毎に観測予報値を算出する処理は汎用のものであり、その処理に本発明の実施形態での特徴がないため、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
ビーム走査データ処理部６は、観測実行計画処理部１２から出力される目標物の追尾観測データを、電波ビーム１４を制御するための制御信号に変換し、その制御信号をレーダ部１に送信する。
【００４０】
以上の説明では、ハードウェアの目標観測レーダ装置として構築したが、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、観測計画作成処理部１１と、観測実行計画処理部１２との機能をコンピュータに実行させるソフトウェアとしてのプログラムとして構築してもよいものである。
【００４１】
次に、図１に示す本発明の実施形態に係る目標観測レーダ装置を用いて目標物の追尾観測を実行する場合を図４に基づいて説明する。
【００４２】
観測計画処理部１１は、軌道データベース４の保存データから、観測期間内にレーダ部１の視野内を通過する目標物のデータを全て抽出し、さらに、抽出した目標物毎に、観測パラメータ（観測時刻に対するＡＯＳ，方位角，仰角，距離及び視線速度等）、すなわち、観測予報値を生成する（図４のステップＳ１）。
【００４３】
観測実行計画処理部１２は、観測計画処理部１１から観測予報値を受信すると、前記観測予報値に誤差（予測値精度，軌道安定度など）を考慮して可能性のある時間ずれΔＴの範囲を設定し、図３（ａ），（ｂ）に示すような前記設定範囲内で仰角及び方位と時間との関係における目標物の２以上の軌道モデルＭ１〜Ｍｎを求める（図４のステップＳ２）。
【００４４】
具体的には、観測実行計画処理部１２は、前記設定した範囲内で±ΔＴの区間を細分化（量子化）して、異なる予報値誤差（時間ずれΔＴ）を離散的に設定し、図３（ａ），（ｂ）に示すように異なる予報値誤差（時間ずれΔＴ）をもつ２以上の軌道モデルＭ１〜Ｍｎを求める。
【００４５】
観測実行計画処理部１２は、前記軌道モデルＭ１〜Ｍｎに対する観測予報値（観測パラメータ）を演算し、その演算結果を記憶保存する（図４のステップＳ３）。
【００４６】
以上の観測計画作成処理部１１及び観測実行計画処理部１２による処理を、目標物の追尾観測を行う前処理として実行する。
【００４７】
目標物の追尾観測を実行する指令を外部から受信すると、観測実行計画処理部１２は、指令を受けた目標物がレーダ部１の視野内に出現する観測時刻直前になると、目標物の追尾観測データ（観測予報値）をビーム走査データ処理部６に送信する。
【００４８】
ビーム走査データ処理部６は、観測実行計画処理部１２から出力される目標物の追尾観測データを、電波ビーム１４を制御するための制御信号に変換し、その制御信号をレーダ部１に送信する。
【００４９】
レーダ部１は、前記制御信号を受信すると、電波ビーム１４を方位セクタエリアと仰角セクタエリアの範囲に放射し、前記エリアを通過する目標物の通過を監視する。レーダ部１は、追尾観測を開始して、目標物の初期捕捉において、目標物で電波ビームが反射した反射信号を検知すると、その反射信号を受信した目標物が追尾観測の対象物であるか否かを判定し、認識（同定）すると、目標物の初期捕捉を終了させる（図４のステップＳ４）。
【００５０】
軌道値変換処理部３は、レーダ部１による目標物の初期捕捉期間に得られたデータに基づいて、目標物の実際の軌道と観測予報値との予報値誤差（時間ずれ；ΔＴデータ）を求め、その予報値誤差（時間ずれ；ΔＴデータ）を観測実行計画処理部１２に送信する（図４のステップＳ５）。
【００５１】
観測実行計画処理部１２は、軌道値変換処理部３から予報値誤差（時間ずれ；ΔＴデータ）のデータを受信すると、目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道データＭ１〜Ｍｎの一つを抽出し、保存している前記抽出した軌道データＭ１〜Ｍｎに対応する観測予報値（観測パラメータ）を目標物の追尾観測データとしてビーム走査データ処理部６に送信する（図４のステップＳ６）。
【００５２】
以降、前記抽出した軌道データＭ１〜Ｍｎに基づいて目標物の追尾観測を行う。
【００５３】
前記目標物の追尾観測を行う過程で、軌道モデルの量子化の精度が不完全であって、目標物が電波ビームの中心から一定限度はずれると、信号処理部１は、逐次補正データをビーム走査データ処理部６に送信する。ビーム走査データ処理部６は、逐次補正データを受信すると、電波ビーム１４の放射方向を制御し、目標物を電波ビームの中心で追尾するように制御する。
【００５４】
目標物の追尾観測が終了すると、前記追尾観測で得られた一連の観測データは、軌道値変換処理部３により、目標物の軌道値に変換され、その変換されたデータは軌道データベース４に目標物の新たな軌道値として登録される（図４のステップＳ７）。
【００５５】
以上のように本発明の実施形態によれば、観測予報値に従って目標の追尾を行う方式において、実際の目標の軌道のずれを本方式で補正することで、時間ずれΔＴの平行移動による補正方式に比べ、軌道のずれの大きな（予報値誤差の大きな）目標物に対して、高仰角付近での補正精度を向上することができ、追尾継続時間を長くすることができる。このため、１パス内で得られるデータ量が多くなり、軌道決定精度を向上できる。
【００５６】
時間ずれΔＴが得られてから新たに軌道モデルを設定し、観測予報値の計算をさせる方式と比較した場合、それらの計算を実行させる替わりに、あらかじめ準備されている軌道モデルから適切な軌道モデルを選択し、既に計算されている観測予報値を選択するだけであるため、処理時間を短縮でき、目標物の初期捕捉の終了時点からの遅滞なく追尾モードに移行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、地球軌道を周回する人工衛星或いはスペースデブリなどの人工物体を探知及び追跡する装置として最適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る目標観測レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態において用いたレーダ部の一例を示す図である。
【図３】仰角及び方位と時間との関係において、Ｔを変数とした軌道モデルの例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る目標物観測レーダ装置を用いて目標物の追尾観測を行う場合を説明するフローチャートである。
【図５】関連する目標観測レーダ装置を示すブロック図である。
【図６】関連する目標観測レーダ装置を示すブロック図である。
【図７】関連する目標観測レーダ装置を示すブロック図である。
【図８】関連する目標観測レーダ装置を示すブロック図である。
【図９】目標方位と仰角との関係を示す特性図である。
【図１０】関連する技術の問題点を説明する特性図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ レーダ部
２ 信号処理部
３ 軌道値変換処理部
４ 軌道データベース
６ ビーム走査データ処理部
１１ 観測計画作成処理部
１２ 観測実行計画処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球軌道を周回する人工衛星或いはスペースデブリ等の人工物体（以下、目標物という）を探知及び追跡（以下、観測という）する地上設置型の目標観測レーダ装置及び目標追尾方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上設置型の目標観測レーダ装置、いわゆる一次レーダ装置による観測は、既に運用停止して、二次レーダ装置から送信される質問信号に応答しなくなった衛星本体、アクティブな応答機能のないスペースデブリ（ロケットブースタ−あるいは衝突、爆発等で飛散した破片等）を対象として行われている（特許文献１〜４）。
【０００３】
前記一次レーダ装置による観察対象物としては、既に過去の観測からその軌道値が判明してカタログ化されている目標物と、新しく発生して軌道の未知な目標物とに分類される。
【０００４】
一次レーダ装置を用いた一般的な観測システムを図５に示す。図５に示す一次レーダ装置は、未知の目標物を発見して、その目標物を追跡し、その航跡から軌道を求めるのが主要な役割である。図５に示す一次レーダ装置は、空中線を放射するレーダ部１と、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、初期捕捉計画処理部５と、ビーム走査データ処理部６とを有している。
【０００５】
図５に示す一次レーダ装置は、目標物の位置及び運動に対する予見情報を備えていないのが一般的であり、目標を検出した後、検出データから位置変化（ベクトル）を求め、次のレーダヒットで空中線のビーム方向を制御することで、自律的な追尾を行うものである。
【０００６】
地球を周回している目標物の場合、図６に示すように、２以上のレーダ局９を地球上に分散配置し、それぞれのレーダ局９同士をネットワーク１０で結んでいる。ネットワーク１０を介して移動する目標物の観測データを次々とリレーすることで、軌道値に変化があっても、時間的間隔を短くすることで、その変化分が少なくなり、目標物を見逃さない方式が取られている。
【０００７】
既に軌道値が知られており何時何処を通過するかを軌道計算で求めることの可能な目標物については、事前に観測予報値を作成しておき、それに沿って観測することで、観測の能率を上げることができる。この種のレーダ装置を図７に示す。
【０００８】
図７に示すレーダ装置は、空中線より電波を放射するレーダ部１と、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、観測計画作成処理部７と、ビーム走査データ処理部６とを有している。
【０００９】
図７に示すレーダ装置は、ＡＯＳに始まりＬＯＳで終了する一連のパラメータ（観測予報値）を観測開始前に準備しておき、それに従って初期捕捉・追尾を実施する。ある程度軌道安定度が高い場合であっても、実際の観測において誤差ΔＴはゼロではないので、初期捕捉が終了した時点で、予報値の修正が必要となる。この場合の予報値の修正は、観測予報値をΔＴ分だけ時間軸上で移動して、新しい観測値を生成する方式である。
【００１０】
図８に示すレーダ装置は、軌道安定度の低い目標物の観測システムであり、空中線より電波を放射するレーダ部１と、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、観測計画作成処理部７と、観測パラメータ再構築処理部８と、ビーム走査データ処理部６とを有している。
【特許文献１】特開２００２−２４９１００号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５５２５号公報
【特許文献３】特開２００６−２１３０８９号公報
【特許文献４】特許第３００１７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図７に示すレーダ装置の場合、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、軌道の時間ずれΔＴの絶対値ｔ１が小さい場合は、平行移動で近似できるが、ある程度絶対値ｔ２が大きいと、観測予報値をΔＴ分だけ時間軸上で移動して、新しい観測値を生成することは、事実上不可能となる。
【００１２】
図８に示すレーダ装置は、低い軌道上にある目標物のため軌道安定度が低く、ΔＴ分の平行移動では不十分な場合を想定したものであり、目標物の初期捕捉で求まったΔＴを、観測予報値の生成に使用した計算にフィードバックし、再度最初から計算をやり直すことで新しい観測予報値を得ようとするものである。
【００１３】
しかし、図８のレーダ装置では、前記再計算処理を初期捕捉終了時点から、追尾開始時点の間にリアルタイムで計算処理する必要があり、システムへの負担を考えると現実的ではないため、これに代わる等価な方策が求められている。
【００１４】
本発明の目的は、平行移動による観測予報値の補正に代わる補正方式を採用した目標観測レーダ装置及び目標追尾方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するため、本発明に係る目標観測レーダ装置は、目標物を追尾観測する目標観測レーダ装置であって、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する観測計画作成処理部と、
前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求め、前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する観測実行計画処理部と、を有することを特徴とするものである。
【００１６】
なお、本発明は、ハードウェアとしての目標観測レーダ装置として構築される場合に限られるものではない。本発明は、ソフトウェアとしての目標観測プログラム、或いは目追尾方法として構築してもよいものである。
【００１７】
本発明に係る目標観測プログラムは、目標物を追尾観測する目標観測レーダ装置を構成するコンピュータに、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する機能と、
前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求める機能と、
前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する機能とを実行させる構成として構築する。
【００１８】
本発明に係る目標追尾方法は、目標物を追尾観測する目標追尾方法であって、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成し、
前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求め、
前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する構成として構築する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、軌道ずれの大きい目標物に対して補正精度を向上でき、追尾継続時間を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
目標物が例えば地球を周回する人工衛星である場合、目標物の観測予報値と実際の観測との差異は、(1)予測に使用した過去の観測データに含まれる誤差に基づいて予測がずれる場合と、(2)過去の観測時点から現在に至る時間経過内に生じた各種の外部要因の揺らぎ（例えば、太陽活動に影響を受けている高空域の大気密度の変動，地球の地域的な質量の差異など）により目標物の軌道がすれる場合とが考えられる。
【００２２】
(1)の場合は、レーダ観測システムの特性に依存するランダムな誤差であるのに対し、(2)の場合は、観測時点では予測不可能な変動要素として扱われる。目標物が比較的低い高度の軌道上にある場合は、特に大きく軌道が変動し、特に大気圏に突入（落下）間近の目標物を確実に観測するためには、この変動に対応できる観測方法を考案する必要がある。これらの軌道の変化は高度の変化として現れ、目標物の地球周回の角速度が変化するため、レーダ局の視野に入る時間（ＡＯＳ）が変化する。同時に地球の自転の関係から方位角度のずれと最大仰角の変化となって現れる。
【００２３】
図９に、軌道が変化した目標物がレーダ局の視野内に出現する方位、仰角の関係を示す一例を示すものである。図９において、実線で示す目標物の軌道Ｒ１を基準とすると、１点鎖線で示す目標物の軌道Ｒ２は、軌道Ｒ１上での予測時間より目標物がレーダ局の視野内に早く出現する場合（時間ずれΔＴが負）でｔ＝ａの時点で既に仰角が４０度付近にある。２点鎖線で示す目標物の軌道Ｒ３は、軌道Ｒ１上での予測時間より目標物がレーダ局の視野内に遅れて出現する場合（時間ずれΔＴが正）で、ｔ＝ａの時点ではまだ４０度より下方である。
【００２４】
以上の関係から、目標物がレーダ局の視野内に出現する時間（ＡＯＳ）及び目標物がレーダ局の視野内外に消える時間（ＬＯＳ）付近では、時間的なずれのみが顕著であるのに対し、高仰角の領域では方位、仰角、時間の三者が大きくずれる。
【００２５】
時間ずれΔＴの絶対値が比較的小さな場合（例えば、１０秒程度以下）の場合に限定すれば、既に求められている予報値に対して初期捕捉で求まったΔＴだけ時間移動（補正）することで、およそ真値に近い近似値が得られる。しかし、図１０（ａ），（ｂ）に示すように絶対値が大きな場合は、近似が十分でなく、特に高仰角付近で追尾が破綻するため、さらなる対策が必要である。
【００２６】
本発明の実施形態に係る目標観測レーダ装置は図１に示すように、図２に示すフェーズドアレイ空中線により電子的にビーム指向方向を制御可能なシステムを使用し、自局で観測したデータを使用することで、目標物、例えば衛星のように地球周回を重ねて再び自局の視野に現れる目標物を捕捉するという一局のみで継続的な観測を可能とするシステムを構築するものである。
【００２７】
本発明の実施形態に係る目標観測レーダ装置は図１に示すように、レーダ部１と、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、ビーム走査データ処理部６とに加えて、観測計画作成処理部１１と、観測実行計画処理部１２とを含むものである。
【００２８】
レーダ部１は図２に示すように、レーダ局１３から電波ビーム１４を目標物が通過する空間に向けて放射し、その電波ビーム１４のスポット１４ａを、横方向に設定した方位セクタ捜索エリア（ｎ）と縦方向に設定した仰角セクタ捜索エリア（ｍ）との範囲内で空間をスキャンすることで、目標物を捕捉するものである。
【００２９】
図２に示す例では、レーダ部１は、電波ビーム１４のスポット１４ａを方位セクタ捜索エリア（ｎ）の内で時間ｔ１，ｔ２・・・ｔ（ｎ）で横方向にスキャンさせ、次に方位セクタ捜索エリア（ｎ）の基準位置（図２では右端）に戻し、仰角セクタ捜索エリア（ｍ）の縦方向に一段シフトさせて再び横方向に時間ｔ（ｎ＋１）からスキャンさせ、方位セクタ捜索エリア（ｎ）と仰角捜索エリア（ｍ）とを捜索する。方位セクタ捜索エリア（ｎ）と仰角捜索エリア（ｍ）とを電波ビーム１４のスポット１４ａで捜索する捜索ボリュームは（ｎ＊ｍ）である。
【００３０】
図２において、矢印Ａは目標物の移動軌跡を示している。●は、目標物を電波ビーム１４のスポット１４ａで検出したことを示している。○は、目標物を電波ビーム１４のスポット１４ａで検出しなかったことを示している。なお、図２に示すレーダ部１は、一例であって、図２による捜索方式以外のものを用いてもよいものである。要は、レーダ部１としては、目標物を捕捉可能な方式であれば、いずれのものであってもよいものである。
【００３１】
信号処理部２は、レーダ部１から放射された電波ビームが目標物で反射した反射信号を雑音信号の中から識別することで目標物を検知し、目標物の位置情報を軌道値変換処理部３に送信する。信号処理部２は、レーダ部１の備えたモノパルス測角機能を利用することで、方位セクタエリア（ｎ）と仰角エリア（ｍ）との範囲内で検出された目標物の移動軌跡と基準となる目標物の移動軌跡との時間ずれΔＴを検出し、その時間ずれのデータを軌道値変換処理部３に送信する。信号処理部２の上述した処理は汎用のものであって、その処理に本発明の実施形態の特徴がなく、その詳細な説明を省略する。信号処理部２は、目標物がレーダ部１の電波ビーム１４の中心から一定限度で外れると、逐次補正データをビーム走査データ処理部６に送信する。
【００３２】
軌道値変換処理部３は、信号処理部２から受信した目標物の位置情報を、レーダ部１で捕捉した目標物の軌道データに変換し、そのデータを実際に観測した目標物の軌道データとして軌道データベース４に送信する。軌道値変換処理部３は、信号処理部２から受信した前記時間ずれのデータ（図１のΔＴデータ）を後述する観測実行計画処理部１２に送信する。軌道値変換処理部３の上述した処理は汎用のものであって、その処理に本発明の実施形態の特徴がなく、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
軌道データベース４は、軌道値変換処理部３から受信した、実際の観測データである目標物の軌道データを逐次記憶し保存する。
【００３４】
観測計画作成処理部１１は、軌道データベース４からデータを読み出し、観測した目標の軌道データに基づいて、次に観測するための目標物の軌道の観測予報値を作成する。
【００３５】
観測計画作成処理部１１は、軌道データベース４に保存された、過去の観測により求められた目標物の軌道データを使用して、将来、かかる目標物がレーダ部１の視野内に到達する時刻を求め、さらに目標物がレーダ部１の視野内を通過する期間において、所望の時間間隔で、目標物の方位角，仰角及び距離を事前に計算し、これを観測予報値として記憶する。
【００３６】
観測実行計画処理部１２は、観測計画作成処理部１１からの観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれΔＴの範囲を設定し、図３（ａ），（ｂ）に示すような前記設定範囲内で仰角及び方位と時間との関係における目標物の２以上の軌道モデルＭ１〜Ｍｎを求め、目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道データＭ１〜Ｍｎを抽出し、前記抽出した軌道モデルＭ１〜Ｍｎに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する。
【００３７】
観測実行計画処理部１２は、前記観測予報値に対して考慮する前記誤差として、目標物の軌道データに含まれる誤差として例えば予報値精度を考慮し、目標物固有の軌道の不安定要素として例えば軌道安定度を考慮する。観測実行計画処理部１２は、前記時間ずれΔＴの範囲として、目標物の実際の軌道と観測予報値との差である予報値誤差の最大幅を設定する。
【００３８】
観測実行計画処理部１２は、前記軌道モデルに基づくデータとして、前記抽出した軌道モデルに対応する観測予報値を用いる。観測実行計画処理部１２は、前記抽出した軌道モデルＭ１〜Ｍｎ毎に観測予報値、すなわち観測時刻に対するＡＯＳ（図９参照），方位角，仰角，距離，視線速度などの観測パラメータを算出し、それらの観測予報値を記録保存する。軌道モデル毎に観測予報値を算出する処理は汎用のものであり、その処理に本発明の実施形態での特徴がないため、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
ビーム走査データ処理部６は、観測実行計画処理部１２から出力される目標物の追尾観測データを、電波ビーム１４を制御するための制御信号に変換し、その制御信号をレーダ部１に送信する。
【００４０】
以上の説明では、ハードウェアの目標観測レーダ装置として構築したが、信号処理部２と、軌道値変換処理部３と、軌道データベース４と、観測計画作成処理部１１と、観測実行計画処理部１２との機能をコンピュータに実行させるソフトウェアとしてのプログラムとして構築してもよいものである。
【００４１】
次に、図１に示す本発明の実施形態に係る目標観測レーダ装置を用いて目標物の追尾観測を実行する場合を図４に基づいて説明する。
【００４２】
観測計画処理部１１は、軌道データベース４の保存データから、観測期間内にレーダ部１の視野内を通過する目標物のデータを全て抽出し、さらに、抽出した目標物毎に、観測パラメータ（観測時刻に対するＡＯＳ，方位角，仰角，距離及び視線速度等）、すなわち、観測予報値を生成する（図４のステップＳ１）。
【００４３】
観測実行計画処理部１２は、観測計画処理部１１から観測予報値を受信すると、前記観測予報値に誤差（予測値精度，軌道安定度など）を考慮して可能性のある時間ずれΔＴの範囲を設定し、図３（ａ），（ｂ）に示すような前記設定範囲内で仰角及び方位と時間との関係における目標物の２以上の軌道モデルＭ１〜Ｍｎを求める（図４のステップＳ２）。
【００４４】
具体的には、観測実行計画処理部１２は、前記設定した範囲内で±ΔＴの区間を細分化（量子化）して、異なる予報値誤差（時間ずれΔＴ）を離散的に設定し、図３（ａ），（ｂ）に示すように異なる予報値誤差（時間ずれΔＴ）をもつ２以上の軌道モデルＭ１〜Ｍｎを求める。
【００４５】
観測実行計画処理部１２は、前記軌道モデルＭ１〜Ｍｎに対する観測予報値（観測パラメータ）を演算し、その演算結果を記憶保存する（図４のステップＳ３）。
【００４６】
以上の観測計画作成処理部１１及び観測実行計画処理部１２による処理を、目標物の追尾観測を行う前処理として実行する。
【００４７】
目標物の追尾観測を実行する指令を外部から受信すると、観測実行計画処理部１２は、指令を受けた目標物がレーダ部１の視野内に出現する観測時刻直前になると、目標物の追尾観測データ（観測予報値）をビーム走査データ処理部６に送信する。
【００４８】
ビーム走査データ処理部６は、観測実行計画処理部１２から出力される目標物の追尾観測データを、電波ビーム１４を制御するための制御信号に変換し、その制御信号をレーダ部１に送信する。
【００４９】
レーダ部１は、前記制御信号を受信すると、電波ビーム１４を方位セクタエリアと仰角セクタエリアの範囲に放射し、前記エリアを通過する目標物の通過を監視する。レーダ部１は、追尾観測を開始して、目標物の初期捕捉において、目標物で電波ビームが反射した反射信号を検知すると、その反射信号を受信した目標物が追尾観測の対象物であるか否かを判定し、認識（同定）すると、目標物の初期捕捉を終了させる（図４のステップＳ４）。
【００５０】
軌道値変換処理部３は、レーダ部１による目標物の初期捕捉期間に得られたデータに基づいて、目標物の実際の軌道と観測予報値との予報値誤差（時間ずれ；ΔＴデータ）を求め、その予報値誤差（時間ずれ；ΔＴデータ）を観測実行計画処理部１２に送信する（図４のステップＳ５）。
【００５１】
観測実行計画処理部１２は、軌道値変換処理部３から予報値誤差（時間ずれ；ΔＴデータ）のデータを受信すると、目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道データＭ１〜Ｍｎの一つを抽出し、保存している前記抽出した軌道データＭ１〜Ｍｎに対応する観測予報値（観測パラメータ）を目標物の追尾観測データとしてビーム走査データ処理部６に送信する（図４のステップＳ６）。
【００５２】
以降、前記抽出した軌道データＭ１〜Ｍｎに基づいて目標物の追尾観測を行う。
【００５３】
前記目標物の追尾観測を行う過程で、軌道モデルの量子化の精度が不完全であって、目標物が電波ビームの中心から一定限度はずれると、信号処理部１は、逐次補正データをビーム走査データ処理部６に送信する。ビーム走査データ処理部６は、逐次補正データを受信すると、電波ビーム１４の放射方向を制御し、目標物を電波ビームの中心で追尾するように制御する。
【００５４】
目標物の追尾観測が終了すると、前記追尾観測で得られた一連の観測データは、軌道値変換処理部３により、目標物の軌道値に変換され、その変換されたデータは軌道データベース４に目標物の新たな軌道値として登録される（図４のステップＳ７）。
【００５５】
以上のように本発明の実施形態によれば、観測予報値に従って目標の追尾を行う方式において、実際の目標の軌道のずれを本方式で補正することで、時間ずれΔＴの平行移動による補正方式に比べ、軌道のずれの大きな（予報値誤差の大きな）目標物に対して、高仰角付近での補正精度を向上することができ、追尾継続時間を長くすることができる。このため、１パス内で得られるデータ量が多くなり、軌道決定精度を向上できる。
【００５６】
時間ずれΔＴが得られてから新たに軌道モデルを設定し、観測予報値の計算をさせる方式と比較した場合、それらの計算を実行させる替わりに、あらかじめ準備されている軌道モデルから適切な軌道モデルを選択し、既に計算されている観測予報値を選択するだけであるため、処理時間を短縮でき、目標物の初期捕捉の終了時点からの遅滞なく追尾モードに移行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、地球軌道を周回する人工衛星或いはスペースデブリなどの人工物体を探知及び追跡する装置として最適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る目標観測レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態において用いたレーダ部の一例を示す図である。
【図３】仰角及び方位と時間との関係において、Ｔを変数とした軌道モデルの例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る目標物観測レーダ装置を用いて目標物の追尾観測を行う場合を説明するフローチャートである。
【図５】関連する目標観測レーダ装置を示すブロック図である。
【図６】関連する目標観測レーダ装置を示すブロック図である。
【図７】関連する目標観測レーダ装置を示すブロック図である。
【図８】関連する目標観測レーダ装置を示すブロック図である。
【図９】目標方位と仰角との関係を示す特性図である。
【図１０】関連する技術の問題点を説明する特性図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ レーダ部
２ 信号処理部
３ 軌道値変換処理部
４ 軌道データベース
６ ビーム走査データ処理部
１１ 観測計画作成処理部
１２ 観測実行計画処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標物を追尾観測する目標観測レーダ装置であって、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する観測計画作成処理部と、
前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求め、前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する観測実行計画処理部と、を有することを特徴とする目標観測レーダ装置。
【請求項２】
前記観測実行計画処理部は、
前記誤差として、目標物の軌道データに含まれる誤差と目標物固有の軌道の不安定要素とを考慮する、請求項１に記載の目標観測レーダ装置。
【請求項３】
前記観測実行計画処理部は、
前記時間ずれの範囲として、目標物の実際の軌道と観測予報値との差である予報値誤差の最大幅を設定する、請求項１に記載の目標観測レーダ装置。
【請求項４】
前記観測実行計画処理部は、
前記軌道モデルに基づくデータとして、前記抽出した軌道モデルに対応する観測予報値を用いる、請求項１に記載の目標観測レーダ装置。
【請求項５】
目標物を追尾観測する目標観測レーダ装置を構成するコンピュータに、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する機能と、
前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求める機能と、
前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する機能とを実行させることを特徴とする目標観測用プログラム。
【請求項６】
目標物を追尾観測する目標追尾方法であって、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成し、
前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求め、
前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力することを特徴とする目標追尾方法。
【請求項７】
前記誤差として、目標物の軌道データに含まれる誤差と目標物固有の軌道の不安定要素とを考慮する、請求項６に記載の目標追尾方法。
【請求項８】
前記時間ずれの範囲として、目標物の実際の軌道と観測予報値との差である予報値誤差の最大幅を設定する、請求項６に記載の目標追尾方法。
【請求項９】
前記軌道モデルに基づくデータとして、前記抽出した軌道モデルに対応する観測予報値を用いる、請求項６に記載の目標追尾方法。
【請求項１】
目標物を追尾観測する目標観測レーダ装置であって、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する観測計画作成処理部と、
前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求め、前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する観測実行計画処理部と、を有することを特徴とする目標観測レーダ装置。
【請求項２】
前記観測実行計画処理部は、
前記誤差として、目標物の軌道データに含まれる誤差と目標物固有の軌道の不安定要素とを考慮する、請求項１に記載の目標観測レーダ装置。
【請求項３】
前記観測実行計画処理部は、
前記時間ずれの範囲として、目標物の実際の軌道と観測予報値との差である予報値誤差の最大幅を設定する、請求項１に記載の目標観測レーダ装置。
【請求項４】
前記観測実行計画処理部は、
前記軌道モデルに基づくデータとして、前記抽出した軌道モデルに対応する観測予報値を用いる、請求項１に記載の目標観測レーダ装置。
【請求項５】
目標物を追尾観測する目標観測レーダ装置を構成するコンピュータに、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成する機能と、
前記観測計画作成処理部からの前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求める機能と、
前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力する機能とを実行させることを特徴とする目標観測用プログラム。
【請求項６】
目標物を追尾観測する目標追尾方法であって、
目標物の軌道データに基づいて観測予報値を作成し、
前記観測予報値に誤差を考慮して可能性のある時間ずれの範囲を設定し、前記範囲内で目標物の２以上の軌道モデルを求め、
前記目標物を初期捕捉した観測データに近似した前記軌道モデルを抽出し、前記抽出した軌道モデルに基づくデータを目標物の追尾観測データとして出力することを特徴とする目標追尾方法。
【請求項７】
前記誤差として、目標物の軌道データに含まれる誤差と目標物固有の軌道の不安定要素とを考慮する、請求項６に記載の目標追尾方法。
【請求項８】
前記時間ずれの範囲として、目標物の実際の軌道と観測予報値との差である予報値誤差の最大幅を設定する、請求項６に記載の目標追尾方法。
【請求項９】
前記軌道モデルに基づくデータとして、前記抽出した軌道モデルに対応する観測予報値を用いる、請求項６に記載の目標追尾方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１９９８４（Ｐ２００９−１９９８４Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８２６３０（Ｐ２００７−１８２６３０）
【出願日】平成１９年７月１１日（２００７．７．１１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１１日（２００７．７．１１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]