目標追尾処理装置及び目標追尾処理方法
【課題】 設定された航跡モデルを有効、かつ、適切に利用できるようにして、常に高精度で信頼性の高い航跡推定が行えるようにする。
【解決手段】 目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定部２１と、互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した観測データを相関ゲート判定部２１による判定結果に基づき選択して目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果をユニット予測航跡として出力する複数の推定ユニット２５（２５ａ〜２５ｎ）と、を備える。
【解決手段】 目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定部２１と、互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した観測データを相関ゲート判定部２１による判定結果に基づき選択して目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果をユニット予測航跡として出力する複数の推定ユニット２５（２５ａ〜２５ｎ）と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標追尾処理装置及び目標追尾処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ等による飛翔体（以下、目標という）の観測データに基づき、この目標の航跡を推定することが行われている。このとき航跡の推定には、種々の航跡モデルが用いられる。航跡モデルは、航跡の特徴に基づくモデルであるため、このモデルに適した観測データが入力されなければ、高精度に航跡推定を行うことができない。
【０００３】
特開２００４−１２３５１号公報においては、観測情報（観測データ）を用いて、目標の各観測時点における推定航跡の組み合わせを示す仮説群を作成すると共に、目標の観測位置及びドップラ速度に関する確からしさの評価を行って、当該評価結果に基づいて仮説群中の仮説数を削減する目標追尾装置が開示されている。この仮説数の削減により、航跡予測に用いる観測値の誤相関が減少されて、航跡予測の精度向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特開２００４−１２３５１号公報では、事前に多数の仮説群を作成し、実際に用いる仮説を選択しそれ以外の仮説は削除する必要がある。従って、この削除されることとなった仮説群の作成のための処理負荷は無駄になるので、航跡を効率よく推定することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の主目的は、効率的に高精度で信頼性の高い航跡を推定する目標追尾処理装置及び目標追尾処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、飛翔する目標の航跡を推定する目標追尾処理装置であって、目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定部と、互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した観測データを相関ゲート判定部による判定結果に基づき選択して目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果をユニット予測航跡として出力する複数の推定ユニットと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、飛翔する目標の航跡を推定する目標追尾処理方法であって、目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定ステップと、互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した観測データを相関ゲート判定ステップによる判定結果に基づき選択して目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果をユニット予測航跡とする複数の予測ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、互いに異なるユニット航跡が設定されて、該ユニット航跡に適した観測データを相関ゲート判定部による判定結果に基づき選択して目標のユニット航跡を推定し予測し、該予測結果をユニット予測航跡として出力するので、設定されたユニット航跡を有効、かつ、適切に利用できるようになり、常に高精度で信頼性の高い航跡推定が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる目標追尾処理装置のブロック図である。
【図２】第１の実施形態にかかるユニット予測航跡に対して設定された相関ゲートの図である。
【図３】第１の実施形態にかかるユニット予測航跡に対して設定された他の相関ゲートの図である。
【図４】第１の実施形態にかかるデータ選択テーブルである。
【図５】第１の実施形態にかかる選択された観測データを例示する図である。
【図６】第１の実施形態にかかる目標追尾処理方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる平滑化部の動作タイミングを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態にかかる目標追尾処理装置２のブロック図である。なお、本実施形態にかかる目標追尾処理装置２は、航空機，車両，船舶，ミサイル等の移動する飛翔体（目標）を追尾する目標追尾システムや気温、距離等を観測する観測装置に適用できる。
【００１２】
目標追尾処理装置２は、相関ゲート判定部２１、複数の推定ユニット２５（２５ａ〜２５ｎ）、統合部２６を備える。各推定ユニット２５（２５ａ〜２５ｎ）は、それぞれデータ選択部２２（２２ａ〜２２ｎ）、平滑化部２３（２３ａ〜２３ｎ）、予測部２４（２４ａ〜２４ｂ）を備えて、予め設定された航跡モデルに従って航跡を推定及び予測する。この航跡モデルとしては、航跡の直線性、旋回性、加速性、減速性等に関して特徴を持つモデルが例示できる。無論、これら１つ又は複数のモデルを複合して用いても良い。
【００１３】
なお、データ選択部２２ａ〜２２ｎ、平滑化部２３ａ〜２３ｎ、予測部２４ａ〜２４ｎは、それぞれ同じように動作する。例えば、データ選択部２２ａとデータ選択部２２ｂとは同じように動作する。そこで、これらを特に区別しない場合には、データ選択部２２、平滑化部２３、予測部２４のように総称番号を用いて説明する。なお、添え字のｎは、ａからｎまでの意味ではなく、正の整数を意味するｎであり、便宜上このような表現としている。
【００１４】
また、推定ユニット２５ａ〜２５ｎにおける航跡推定の基本的動作は、同じである。そこで、以下においては、目標追尾処理装置２は、直進性に特徴を持つ航跡モデルにより航跡推定及び予測を行う推定ユニット２５ａと、旋回性に特徴を持つ航跡モデルにより航跡推定及び予測を行う推定ユニット２５ｂとの２つの推定ユニットを備える場合を例に説明する。
【００１５】
相関ゲート判定部２１には、複数のレーダ１１（１１ａ〜１１ｍ）が観測した目標の観測データを入力すると共に、推定ユニット２５の出力を入力する。この推定ユニット２５の出力は、既に予測されたユニット航跡であり、以下ユニット予測航跡と記載する。そして、相関ゲート判定部２１は、所定の相関ゲート判定処理を行い、観測データ及び判定結果（相関結果）をデータ選択部２２に出力する。
【００１６】
図２を参照して相関ゲート判定処理を説明する。図２は、ユニット予測航跡に対して設定された相関ゲートを示している。なお、図２に示す相関ゲートは、例示であって、種々の相関ゲートが設定できる。予測部２４ａにより予測されたユニット予測航跡４０に対しては、ＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂが設定され、予測部２４ｂにより予測されたユニット予測航跡４１に対しては、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂが設定されている。
【００１７】
ＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂは、ユニット予測航跡４０を基準に設定され、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂは、ユニット予測航跡４１を基準に設定されている。そして、ＡＳゲート４０ａ又はＡＬゲート４０ｂの範囲内の観測データは、ユニット予測航跡４０と相関する。同様に、ＢＳゲート４１ａ又はＢＬゲート４１ｂの範囲内の観測データは、ユニット予測航跡４１と相関する。なお、図２及び後述する図３においては、ＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂはユニット予測航跡４０を中心に設定され、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂはユニット予測航跡４１を中心に設定されている例を示すが、本発明は、これに限定するものではなく、各ゲートの中心がユニット予測航跡とずれていてもよい。
【００１８】
図３は、ユニット予測航跡４２に対してＡＳゲート４２ａ、ＡＭゲート４２ｂ、ＡＬゲート４２ｃの３つの相関ゲートが設定され、ユニット予測航跡４３に対してＢＬゲート４３ａの１つの相関ゲートが設定されている例である。
【００１９】
各相関ゲートの大きさは、ユニット予測航跡の予測特性（航跡モデル）により異なる。先に、予測ユニット２５ａの航跡モデルは直線性に特徴を持ち、予測ユニット２５ｂの航跡モデルは旋回性に特徴を持つとした。従って、推定ユニット２５ａから出力されるユニット予測航跡４０，４２は、直線性に関する推定及び予測が主となる。これに対して推定ユニット２５ｂから出力されるユニット予測航跡４１，４３は、旋回性に関する推定及び予測が主となる。
【００２０】
依って、ＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂの大きさは、直線性に関する航跡の推定に適するように、狭い範囲で観測データの相関を判断すれば良いので、相関ゲートは小さく設定されている。一方、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂの大きさは、旋回性に関する航跡の推定に適するように、広い範囲で観測データの相関が求められるように、相関ゲートは大きく設定されている。
【００２１】
但し、後述するように、ユニット予測航跡４０を基準に設定された相関ゲートは予測ユニット２５ａにのみ利用され、ユニット予測航跡４１を基準に設定された相関ゲートは予測ユニット２５ｂにのみ利用されるものではなく、データ選択部に設定されているデータ選択テーブルに基づき利用される。
【００２２】
データ選択部２２は、相関ゲート判定部２１から、観測データとその相関結果とを受信して、予め設定されたデータ選択テーブルに基づき受信した観測データを出力する。このとき、データ選択部２２ａは、データ選択テーブルに基づき直線性を特徴とする航跡モデルに適した観測データを選択し、データ選択部２２ｂは、データ選択テーブルに基づき旋回性を特徴とする航跡モデルに適した観測データを選択する。なお、観測データの出力は、後述する平滑化部２３が平滑化処理を行うタイミングに同期して行われる。
【００２３】
図４（ａ）はデータ選択部２２ａに適用されるデータ選択テーブル３０ａを例示し、図４（ｂ）はデータ選択部２２ｂに適用されるデータ選択テーブル３０ｂを例示している。
【００２４】
図４（ａ）、（ｂ）に示すデータ選択テーブル３０ａ，３０ｂは、相関ゲート項目３１（３１ａ，３１ｂ）、選択判断項目３２（３２ａ，３２ｂ）及び優先度項目３３（３３ａ，３３ｂ）を含んでいる。選択判断項目３２における、○印は相関ゲート項目３１で指定された相関ゲートが判定した観測データを選択する候補（選択候補）であることを示し、×印は選択候補でないことを示している。また、優先度項目３３は、選択候補の観測データを選択する際の優先順位を示している。
【００２５】
従って、図４（ａ）の選択判断項目３２ａは、データ選択部２２ａにおいてＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂに相関づけられた観測データが選択候補であることを示し、ＢＳゲート４１及びＢＬゲート４１ｂに相関づけられた観測データは選択候補としないことを示す。また、優先度項目３３ａは、ＡＳゲート４０ａに相関づけられた観測データはＡＬゲート４０ｂにより相関づけられた観測データより優先度が高いので、それぞれの相関ゲートにより相関づけられた２つの観測データが存在する場合は、ＡＳゲート４０ａにより相関づけられた観測データが選択されることを示す。
【００２６】
一方、図４（ｂ）の選択判断項目３２ｂは、データ選択部２２ｂにおいてＡＳゲート４０ａ、ＡＬゲート４０ｂ、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂに相関づけられた全ての観測データが選択候補であることを示している。また、優先度項目３３ｂは、ＡＳゲート４０ａ、ＡＬゲート４０ｂ、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂに相関づけられた観測データは、この優先度で選択されることを示している。
【００２７】
図５は、観測機器項目３４、相関結果項目３５、図４（ａ）、（ｂ）のデータ選択テーブル３０ａ，３０ｂに従い選択された観測データを例示する選択結果項目３６を示す図である。本実施形態においては、目標を観測するための観測機器は、レーダを用いている。従って、観測機器項目３４は、レーダ１１（１１ａ〜１１ｄ）を示している。相関結果項目３５は、観測機器項目３４で特定されたレーダからの観測データに対する相関ゲートの相関判定結果を示している。
【００２８】
図５においては、レーダ１１ａからの観測データは、ＡＳゲートにより相関があるデータ（これを第１観測データとする）と判定され、ＡＬゲートにより相関があるデータ（これを第２観測データとする）と判定されている。レーダ１１ｂからの観測データは、ＡＬゲートにより相関があるデータ（これを第３観測データとする）と判定され、ＢＬゲートにより相関があるデータ（これを第４観測データとする）と判定されている。レーダ１１ｃからの観測データは、どの相関ゲートによっても相関が認められない。レーダ１１ｄからの観測データは、ＢＬゲートにより相関があるデータ（これを第５観測データとする）と判定されている。
【００２９】
選択結果項目３６は、各データ選択部２２ａ，２２ｂが選択したデータを示している。図４（ａ）のデータ選択テーブル３０ａによれば、データ選択部２２ａは、ＡＳゲート及びＡＬゲートにより相関判定された観測データを選択候補とする。従って、第１観測データ（ＡＳゲート）、第２観測データ（ＡＬゲート）、第３観測データ（ＡＬゲート）が候補となる。
【００３０】
図４（ａ）の優先度項目３３ａによれば、ＡＳゲートにより相関が認められた観測データ（第１観測データ）の方が、ＡＬゲートにより相関が認められた観測データ（第２観測データ及び第３観測データ）より優先度が高い。そして、データ選択部２２ａに対する優先度項目３３ａは、全ての観測機器（レーダ）からの観測データに対して優先順位を適用する。従って、データ選択部２２ａは、最も優先度の高いＡＳゲートにより相関が認められた第１観測データを選択する。
【００３１】
一方、図４（ｂ）のデータ選択テーブル３０ｂによれば、データ選択部２２ｂは、全ての相関ゲートにより相関判定された観測データを選択候補とする。従って、第１観測データ（ＡＳゲート）、第２観測データ（ＡＬゲート）、第３観測データ（ＡＬゲート）、第４観測データ（ＢＬゲート）、第５観測データ（ＢＬゲート）が候補となる。
【００３２】
図４（ｂ）の優先度項目３３ｂによれば、ＡＳゲートにより相関が認められた観測データ（第１観測データ）、ＡＬゲートにより相関が認められた観測データ（第２観測データ及び第３観測データ）、ＢＬゲートにより相関が認められた観測データ（第４観測データ及び第５観測データ）の順番で優先度が高い。そして、データ選択部２２ｂに対する優先度項目３３ｂは、観測機器項目３４ａ毎に適用される。従って、レーダ１１ａの観測データに対しては、第１観測データ（ＡＳゲート）が選択され、レーダ１１ｂの観測データに対しては、第３観測データ（ＡＬゲート）が選択され、レーダ１１ｄの観測データに対しては、第５観測データ（ＢＬゲート）が選択される。
【００３３】
平滑化部２３は、所定のタイミングでデータ選択部２２から選択した観測データを受信し、例えばα−βフィルタやカルマンフィルタ等の平滑化フィルタを用いて位置や速度の平滑化処理（推定）を行う。なお、各平滑化部２３ａ〜２３ｎは、同じ周期で動作する。α−βフィルタを用いた位置の平滑化処理は、例えば観測時刻をｔ、目標の予測位置をＰｐ（ｔ）、目標の観測位置をＰｏ（ｔ）、フィルタ係数をα、平均化された位置をＰａ（ｔ）として、Ｐａ（ｔ）＝Ｐｐ（ｔ）＋α（Ｐｏ（ｔ）−Ｐｐ（ｔ））に従って求めることができる。
【００３４】
予測部２４は、平滑化部２３で求めた平滑化された位置や速度に基づき、観測時刻から予め設定された時間幅経過（例えば、平滑化部２３が平滑化処理する時間間隔）後の時刻における目標の予測位置を算出する。この算出結果がユニット予測航跡で、相関ゲート判定部２１及び統合部２６に出力される。
【００３５】
統合部２６は、各予測部２４ａ〜２４ｎからユニット予測航跡を受信し、これらを統合することにより目標の航跡として出力する。
【００３６】
次に、上述した目標追尾処理装置における目標追尾処理方法を図６に示すフローチャートに従い説明する。先ず、相関ゲート判定部２１は、レーダからの観測データを受信する（ステップＳ１）。そして、相関ゲート判定部２１は、受信した観測データに関して相関を判定する（ステップＳ２）。相関の判定は、ユニット予測航跡を基準として予め設定された範囲又は計算により求められた範囲の複数の相関ゲートを設定し、観測データがどの相関ゲートに含まれるかにより行う。観測データの相関が判定されると、相関ゲート判定部２１は観測データと判定した相関結果を各推定ユニット２５に出力する。
【００３７】
各推定ユニット２５におけるデータ選択部２２は、予め設定された航跡モデルに対応したデータ選択テーブルを備えている。そこで、データ選択部２２は、相関ゲート判定部２１からの相関判定結果に基づきデータ選択テーブルに該当する観測データを抽出して選択候補とする（ステップＳ３）。
【００３８】
そして、データ選択テーブルで指示された優先度を満たす選択候補が存在するか否かを判断する（ステップＳ４）。優先度条件を満たす選択候補が存在しない場合には、ステップＳ１に戻るが、存在する場合にはステップＳ５に進む。
【００３９】
データ選択部２２は、平滑化部２３が平滑化処理を行うタイミングに合わせて、優先度条件に該当する選択候補の観測データを出力する（ステップＳ５）。
【００４０】
平滑化部２３はデータ選択部２２から観測データを受信して、平滑化処理を行い（ステップＳ６）、予測部２４が平滑化処理されたデータに基づき予測処理を行う（ステップＳ７）。この予測処理によりユニット予測航跡が生成されて、統合部２６で統合されて、目標の予測航跡として出力される。
【００４１】
以上説明したように、航跡予測を行う際に、相関付けされた複数の観測データの中から、航跡モデルに適した観測データを選択して行うので、予測精度が向上する。また、観測データを選択する際に、航跡推定及び予測の特性に応じて観測データの選択優先度を設けたので、効率良く予測精度が向上する。そして、航跡推定及び予測の特性に応じた観測データの選択を行うため、未探知やクラッタの発生に対しても良好な追尾結果が得られる。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。第１の実施形態では、各平滑化部２３は同じ周期で動作した。これに対して、本実施形態では、各平滑化部２３は、設定された航跡モデルに応じた周期で動作する。
【００４２】
図７は、このような目標追尾処理装置における平滑化部２３の動作タイミングを示した図である。直線性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ａの平滑化部２３ａは、タイミング信号Ｇ１を基本周期信号として、この基本周期信号の４周期を１周期とする平滑化タイミング信号Ｇ２に従い平滑化処理を行う。また、旋回性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ｂの平滑化部２３ｂは、タイミング信号Ｇ１と同じ周期の平滑化タイミング信号Ｇ３に従い平滑化処理を行う場合を示している。従って、平滑化部２３ｂにおける平滑化処理の回数は、平滑化部２３ａにおける平滑化処理の回数の４倍となっている。なおタイミング信号と平滑化信号との周期の関係は、航跡モデルに応じて複数設定される。また、旋回性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ｂの平滑化周期を、直線性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ａの平滑化周期と等しくしておき、目標の旋回を検出した場合のみ、旋回性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ｂの平滑化周期を短くすることもできる。
【００４３】
目標の直線運動と螺旋運動とを比べた場合、螺旋運動は加速度が大きい。この加速度の相違は、先に説明した相関ゲートの大きさの違いに対応している。このことは、大きなエリアの相関ゲートで相関付けられる目標の位置を正確に検出するためには、予測時間間隔を短くする必要がある。そこで、平滑化位置等を算出する時間間隔を短くして、推定精度を向上させる。
【００４４】
このような理由から、螺旋性に特徴を持つ航跡モデルが設定されている平滑化部２３ｂにおける平滑化処理回数を、直線性に特徴を持つ航跡モデルが設定されている平滑化部２３ａにおける平滑化処理回数より多くしている。これにより、螺旋性に関する推定精度は、直線性に関する推定精度と同程度にすることができる。
【００４５】
以上説明した特徴を、以下に纏める。
【００４６】
＜付記１＞
飛翔する目標を追尾するために、この目標の航跡を推定する目標追尾処理装置であって、
前記目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定部と、
互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した前記観測データを前記相関ゲート判定部による判定結果に基づき選択して前記目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果を前記ユニット予測航跡として出力する複数の推定ユニットと、を備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００４７】
＜付記２＞
付記１に記載の目標追尾処理装置であって、
複数の前記ユニット予測航跡を統合して、前記目標に対する航跡として出力する統合部を備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００４８】
＜付記３＞
付記１又は２に記載の目標追尾処理装置であって、
前記相関ゲート判定部は、前記ユニット予測航跡毎に対して単数又は複数の相関ゲートを備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００４９】
＜付記４＞
付記１乃至３のいずれか１項に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットは、当該推定ユニットに設定された前記航跡モデルに適した前記観測データを選択するデータ選択部を備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００５０】
＜付記５＞
付記１乃至４のいずれか１項に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットは、それぞれ前記観測データを選択する際の選択基準をなすデータ選択テーブルを備え、該推定ユニット及び異なる推定ユニットと相関した観測データを該推定ユニットのために選択することができることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００５１】
＜付記６＞
付記５に記載の目標追尾処理装置であって、
前記データ選択テーブルには、全ての観測機器から出力される全ての前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位、又は、前記観測機器毎に出力される前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位が、当該推定ユニットに設定された前記航跡モデルに応じて設定されていることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００５２】
＜付記７＞
付記１乃至６のいずれか１項に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットに設定されている航跡モデルに応じて、前記推定ユニット毎の航跡推定を行う周期が設定されていることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００５３】
＜付記８＞
飛翔する目標を追尾するために、この目標の航跡を推定する目標追尾処理方法であって、
前記目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定ステップと、
互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した前記観測データを前記相関ゲート判定ステップによる判定結果に基づき選択して前記目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果を前記ユニット予測航跡とする複数の推定ステップと、を含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５４】
＜付記９＞
付記８に記載の目標追尾処理方法であって、
複数の前記ユニット予測航跡を統合して、前記目標に対する航跡として出力する統合ステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５５】
＜付記１０＞
付記８又は９に記載の目標追尾処理方法であって、
前記相関ゲート判定ステップは、前記ユニット予測航跡毎に対して単数又は複数の相関ゲートを生成するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５６】
＜付記１１＞
付記８乃至１０のいずれか１項に記載の目標追尾処理方法であって、
前記推定ステップは、当該推定ステップに設定された前記航跡モデルに適した前記観測データを選択するデータ選択ステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５７】
＜付記１２＞
付記８乃至１１のいずれか１項に記載の目標追尾処理方法であって、
前記データ選択ステップは、前記観測データを選択する際に、推定ユニット毎に設定された前記航跡モデルに適する前記観測データを当該推定ユニットに設定されたデータ選択テーブルに基づき選択するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５８】
＜付記１３＞
付記１２に記載の目標追尾処理方法であって、
全ての観測機器から出力される全ての前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位、又は、前記観測機器毎に出力される前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位に基づき、前記観測データを選択するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５９】
＜付記１４＞
付記８乃至１３のいずれか１項に記載の目標追尾処理方法であって、
前記予測ステップは、前記航跡モデルに対応して予め設定された航跡推定の周期に従い航跡推定を行うことを特徴とする目標追尾処理方法。
【符号の説明】
【００６０】
２ 目標追尾処理装置
１１ａ〜１１ｄ レーダ
２１ 相関ゲート判定部
２２（２２ａ〜２２ｎ） データ選択部
２３（２３ａ〜２３ｎ） 平滑化部
２４（２４ａ〜２４ｎ） 予測部
２５（２５ａ〜２５ｎ） 推定ユニット
２６ 統合部
３０ａ，３０ｂ データ選択テーブル
３１ 相関ゲート項目
３２ 選択判断項目
３３ 優先度項目
３４ 観測機器項目
３５ 相関結果項目
３６ 選択結果項目
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標追尾処理装置及び目標追尾処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ等による飛翔体（以下、目標という）の観測データに基づき、この目標の航跡を推定することが行われている。このとき航跡の推定には、種々の航跡モデルが用いられる。航跡モデルは、航跡の特徴に基づくモデルであるため、このモデルに適した観測データが入力されなければ、高精度に航跡推定を行うことができない。
【０００３】
特開２００４−１２３５１号公報においては、観測情報（観測データ）を用いて、目標の各観測時点における推定航跡の組み合わせを示す仮説群を作成すると共に、目標の観測位置及びドップラ速度に関する確からしさの評価を行って、当該評価結果に基づいて仮説群中の仮説数を削減する目標追尾装置が開示されている。この仮説数の削減により、航跡予測に用いる観測値の誤相関が減少されて、航跡予測の精度向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特開２００４−１２３５１号公報では、事前に多数の仮説群を作成し、実際に用いる仮説を選択しそれ以外の仮説は削除する必要がある。従って、この削除されることとなった仮説群の作成のための処理負荷は無駄になるので、航跡を効率よく推定することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の主目的は、効率的に高精度で信頼性の高い航跡を推定する目標追尾処理装置及び目標追尾処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、飛翔する目標の航跡を推定する目標追尾処理装置であって、目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定部と、互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した観測データを相関ゲート判定部による判定結果に基づき選択して目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果をユニット予測航跡として出力する複数の推定ユニットと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、飛翔する目標の航跡を推定する目標追尾処理方法であって、目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定ステップと、互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した観測データを相関ゲート判定ステップによる判定結果に基づき選択して目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果をユニット予測航跡とする複数の予測ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、互いに異なるユニット航跡が設定されて、該ユニット航跡に適した観測データを相関ゲート判定部による判定結果に基づき選択して目標のユニット航跡を推定し予測し、該予測結果をユニット予測航跡として出力するので、設定されたユニット航跡を有効、かつ、適切に利用できるようになり、常に高精度で信頼性の高い航跡推定が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる目標追尾処理装置のブロック図である。
【図２】第１の実施形態にかかるユニット予測航跡に対して設定された相関ゲートの図である。
【図３】第１の実施形態にかかるユニット予測航跡に対して設定された他の相関ゲートの図である。
【図４】第１の実施形態にかかるデータ選択テーブルである。
【図５】第１の実施形態にかかる選択された観測データを例示する図である。
【図６】第１の実施形態にかかる目標追尾処理方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる平滑化部の動作タイミングを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態にかかる目標追尾処理装置２のブロック図である。なお、本実施形態にかかる目標追尾処理装置２は、航空機，車両，船舶，ミサイル等の移動する飛翔体（目標）を追尾する目標追尾システムや気温、距離等を観測する観測装置に適用できる。
【００１２】
目標追尾処理装置２は、相関ゲート判定部２１、複数の推定ユニット２５（２５ａ〜２５ｎ）、統合部２６を備える。各推定ユニット２５（２５ａ〜２５ｎ）は、それぞれデータ選択部２２（２２ａ〜２２ｎ）、平滑化部２３（２３ａ〜２３ｎ）、予測部２４（２４ａ〜２４ｂ）を備えて、予め設定された航跡モデルに従って航跡を推定及び予測する。この航跡モデルとしては、航跡の直線性、旋回性、加速性、減速性等に関して特徴を持つモデルが例示できる。無論、これら１つ又は複数のモデルを複合して用いても良い。
【００１３】
なお、データ選択部２２ａ〜２２ｎ、平滑化部２３ａ〜２３ｎ、予測部２４ａ〜２４ｎは、それぞれ同じように動作する。例えば、データ選択部２２ａとデータ選択部２２ｂとは同じように動作する。そこで、これらを特に区別しない場合には、データ選択部２２、平滑化部２３、予測部２４のように総称番号を用いて説明する。なお、添え字のｎは、ａからｎまでの意味ではなく、正の整数を意味するｎであり、便宜上このような表現としている。
【００１４】
また、推定ユニット２５ａ〜２５ｎにおける航跡推定の基本的動作は、同じである。そこで、以下においては、目標追尾処理装置２は、直進性に特徴を持つ航跡モデルにより航跡推定及び予測を行う推定ユニット２５ａと、旋回性に特徴を持つ航跡モデルにより航跡推定及び予測を行う推定ユニット２５ｂとの２つの推定ユニットを備える場合を例に説明する。
【００１５】
相関ゲート判定部２１には、複数のレーダ１１（１１ａ〜１１ｍ）が観測した目標の観測データを入力すると共に、推定ユニット２５の出力を入力する。この推定ユニット２５の出力は、既に予測されたユニット航跡であり、以下ユニット予測航跡と記載する。そして、相関ゲート判定部２１は、所定の相関ゲート判定処理を行い、観測データ及び判定結果（相関結果）をデータ選択部２２に出力する。
【００１６】
図２を参照して相関ゲート判定処理を説明する。図２は、ユニット予測航跡に対して設定された相関ゲートを示している。なお、図２に示す相関ゲートは、例示であって、種々の相関ゲートが設定できる。予測部２４ａにより予測されたユニット予測航跡４０に対しては、ＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂが設定され、予測部２４ｂにより予測されたユニット予測航跡４１に対しては、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂが設定されている。
【００１７】
ＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂは、ユニット予測航跡４０を基準に設定され、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂは、ユニット予測航跡４１を基準に設定されている。そして、ＡＳゲート４０ａ又はＡＬゲート４０ｂの範囲内の観測データは、ユニット予測航跡４０と相関する。同様に、ＢＳゲート４１ａ又はＢＬゲート４１ｂの範囲内の観測データは、ユニット予測航跡４１と相関する。なお、図２及び後述する図３においては、ＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂはユニット予測航跡４０を中心に設定され、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂはユニット予測航跡４１を中心に設定されている例を示すが、本発明は、これに限定するものではなく、各ゲートの中心がユニット予測航跡とずれていてもよい。
【００１８】
図３は、ユニット予測航跡４２に対してＡＳゲート４２ａ、ＡＭゲート４２ｂ、ＡＬゲート４２ｃの３つの相関ゲートが設定され、ユニット予測航跡４３に対してＢＬゲート４３ａの１つの相関ゲートが設定されている例である。
【００１９】
各相関ゲートの大きさは、ユニット予測航跡の予測特性（航跡モデル）により異なる。先に、予測ユニット２５ａの航跡モデルは直線性に特徴を持ち、予測ユニット２５ｂの航跡モデルは旋回性に特徴を持つとした。従って、推定ユニット２５ａから出力されるユニット予測航跡４０，４２は、直線性に関する推定及び予測が主となる。これに対して推定ユニット２５ｂから出力されるユニット予測航跡４１，４３は、旋回性に関する推定及び予測が主となる。
【００２０】
依って、ＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂの大きさは、直線性に関する航跡の推定に適するように、狭い範囲で観測データの相関を判断すれば良いので、相関ゲートは小さく設定されている。一方、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂの大きさは、旋回性に関する航跡の推定に適するように、広い範囲で観測データの相関が求められるように、相関ゲートは大きく設定されている。
【００２１】
但し、後述するように、ユニット予測航跡４０を基準に設定された相関ゲートは予測ユニット２５ａにのみ利用され、ユニット予測航跡４１を基準に設定された相関ゲートは予測ユニット２５ｂにのみ利用されるものではなく、データ選択部に設定されているデータ選択テーブルに基づき利用される。
【００２２】
データ選択部２２は、相関ゲート判定部２１から、観測データとその相関結果とを受信して、予め設定されたデータ選択テーブルに基づき受信した観測データを出力する。このとき、データ選択部２２ａは、データ選択テーブルに基づき直線性を特徴とする航跡モデルに適した観測データを選択し、データ選択部２２ｂは、データ選択テーブルに基づき旋回性を特徴とする航跡モデルに適した観測データを選択する。なお、観測データの出力は、後述する平滑化部２３が平滑化処理を行うタイミングに同期して行われる。
【００２３】
図４（ａ）はデータ選択部２２ａに適用されるデータ選択テーブル３０ａを例示し、図４（ｂ）はデータ選択部２２ｂに適用されるデータ選択テーブル３０ｂを例示している。
【００２４】
図４（ａ）、（ｂ）に示すデータ選択テーブル３０ａ，３０ｂは、相関ゲート項目３１（３１ａ，３１ｂ）、選択判断項目３２（３２ａ，３２ｂ）及び優先度項目３３（３３ａ，３３ｂ）を含んでいる。選択判断項目３２における、○印は相関ゲート項目３１で指定された相関ゲートが判定した観測データを選択する候補（選択候補）であることを示し、×印は選択候補でないことを示している。また、優先度項目３３は、選択候補の観測データを選択する際の優先順位を示している。
【００２５】
従って、図４（ａ）の選択判断項目３２ａは、データ選択部２２ａにおいてＡＳゲート４０ａ及びＡＬゲート４０ｂに相関づけられた観測データが選択候補であることを示し、ＢＳゲート４１及びＢＬゲート４１ｂに相関づけられた観測データは選択候補としないことを示す。また、優先度項目３３ａは、ＡＳゲート４０ａに相関づけられた観測データはＡＬゲート４０ｂにより相関づけられた観測データより優先度が高いので、それぞれの相関ゲートにより相関づけられた２つの観測データが存在する場合は、ＡＳゲート４０ａにより相関づけられた観測データが選択されることを示す。
【００２６】
一方、図４（ｂ）の選択判断項目３２ｂは、データ選択部２２ｂにおいてＡＳゲート４０ａ、ＡＬゲート４０ｂ、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂに相関づけられた全ての観測データが選択候補であることを示している。また、優先度項目３３ｂは、ＡＳゲート４０ａ、ＡＬゲート４０ｂ、ＢＳゲート４１ａ及びＢＬゲート４１ｂに相関づけられた観測データは、この優先度で選択されることを示している。
【００２７】
図５は、観測機器項目３４、相関結果項目３５、図４（ａ）、（ｂ）のデータ選択テーブル３０ａ，３０ｂに従い選択された観測データを例示する選択結果項目３６を示す図である。本実施形態においては、目標を観測するための観測機器は、レーダを用いている。従って、観測機器項目３４は、レーダ１１（１１ａ〜１１ｄ）を示している。相関結果項目３５は、観測機器項目３４で特定されたレーダからの観測データに対する相関ゲートの相関判定結果を示している。
【００２８】
図５においては、レーダ１１ａからの観測データは、ＡＳゲートにより相関があるデータ（これを第１観測データとする）と判定され、ＡＬゲートにより相関があるデータ（これを第２観測データとする）と判定されている。レーダ１１ｂからの観測データは、ＡＬゲートにより相関があるデータ（これを第３観測データとする）と判定され、ＢＬゲートにより相関があるデータ（これを第４観測データとする）と判定されている。レーダ１１ｃからの観測データは、どの相関ゲートによっても相関が認められない。レーダ１１ｄからの観測データは、ＢＬゲートにより相関があるデータ（これを第５観測データとする）と判定されている。
【００２９】
選択結果項目３６は、各データ選択部２２ａ，２２ｂが選択したデータを示している。図４（ａ）のデータ選択テーブル３０ａによれば、データ選択部２２ａは、ＡＳゲート及びＡＬゲートにより相関判定された観測データを選択候補とする。従って、第１観測データ（ＡＳゲート）、第２観測データ（ＡＬゲート）、第３観測データ（ＡＬゲート）が候補となる。
【００３０】
図４（ａ）の優先度項目３３ａによれば、ＡＳゲートにより相関が認められた観測データ（第１観測データ）の方が、ＡＬゲートにより相関が認められた観測データ（第２観測データ及び第３観測データ）より優先度が高い。そして、データ選択部２２ａに対する優先度項目３３ａは、全ての観測機器（レーダ）からの観測データに対して優先順位を適用する。従って、データ選択部２２ａは、最も優先度の高いＡＳゲートにより相関が認められた第１観測データを選択する。
【００３１】
一方、図４（ｂ）のデータ選択テーブル３０ｂによれば、データ選択部２２ｂは、全ての相関ゲートにより相関判定された観測データを選択候補とする。従って、第１観測データ（ＡＳゲート）、第２観測データ（ＡＬゲート）、第３観測データ（ＡＬゲート）、第４観測データ（ＢＬゲート）、第５観測データ（ＢＬゲート）が候補となる。
【００３２】
図４（ｂ）の優先度項目３３ｂによれば、ＡＳゲートにより相関が認められた観測データ（第１観測データ）、ＡＬゲートにより相関が認められた観測データ（第２観測データ及び第３観測データ）、ＢＬゲートにより相関が認められた観測データ（第４観測データ及び第５観測データ）の順番で優先度が高い。そして、データ選択部２２ｂに対する優先度項目３３ｂは、観測機器項目３４ａ毎に適用される。従って、レーダ１１ａの観測データに対しては、第１観測データ（ＡＳゲート）が選択され、レーダ１１ｂの観測データに対しては、第３観測データ（ＡＬゲート）が選択され、レーダ１１ｄの観測データに対しては、第５観測データ（ＢＬゲート）が選択される。
【００３３】
平滑化部２３は、所定のタイミングでデータ選択部２２から選択した観測データを受信し、例えばα−βフィルタやカルマンフィルタ等の平滑化フィルタを用いて位置や速度の平滑化処理（推定）を行う。なお、各平滑化部２３ａ〜２３ｎは、同じ周期で動作する。α−βフィルタを用いた位置の平滑化処理は、例えば観測時刻をｔ、目標の予測位置をＰｐ（ｔ）、目標の観測位置をＰｏ（ｔ）、フィルタ係数をα、平均化された位置をＰａ（ｔ）として、Ｐａ（ｔ）＝Ｐｐ（ｔ）＋α（Ｐｏ（ｔ）−Ｐｐ（ｔ））に従って求めることができる。
【００３４】
予測部２４は、平滑化部２３で求めた平滑化された位置や速度に基づき、観測時刻から予め設定された時間幅経過（例えば、平滑化部２３が平滑化処理する時間間隔）後の時刻における目標の予測位置を算出する。この算出結果がユニット予測航跡で、相関ゲート判定部２１及び統合部２６に出力される。
【００３５】
統合部２６は、各予測部２４ａ〜２４ｎからユニット予測航跡を受信し、これらを統合することにより目標の航跡として出力する。
【００３６】
次に、上述した目標追尾処理装置における目標追尾処理方法を図６に示すフローチャートに従い説明する。先ず、相関ゲート判定部２１は、レーダからの観測データを受信する（ステップＳ１）。そして、相関ゲート判定部２１は、受信した観測データに関して相関を判定する（ステップＳ２）。相関の判定は、ユニット予測航跡を基準として予め設定された範囲又は計算により求められた範囲の複数の相関ゲートを設定し、観測データがどの相関ゲートに含まれるかにより行う。観測データの相関が判定されると、相関ゲート判定部２１は観測データと判定した相関結果を各推定ユニット２５に出力する。
【００３７】
各推定ユニット２５におけるデータ選択部２２は、予め設定された航跡モデルに対応したデータ選択テーブルを備えている。そこで、データ選択部２２は、相関ゲート判定部２１からの相関判定結果に基づきデータ選択テーブルに該当する観測データを抽出して選択候補とする（ステップＳ３）。
【００３８】
そして、データ選択テーブルで指示された優先度を満たす選択候補が存在するか否かを判断する（ステップＳ４）。優先度条件を満たす選択候補が存在しない場合には、ステップＳ１に戻るが、存在する場合にはステップＳ５に進む。
【００３９】
データ選択部２２は、平滑化部２３が平滑化処理を行うタイミングに合わせて、優先度条件に該当する選択候補の観測データを出力する（ステップＳ５）。
【００４０】
平滑化部２３はデータ選択部２２から観測データを受信して、平滑化処理を行い（ステップＳ６）、予測部２４が平滑化処理されたデータに基づき予測処理を行う（ステップＳ７）。この予測処理によりユニット予測航跡が生成されて、統合部２６で統合されて、目標の予測航跡として出力される。
【００４１】
以上説明したように、航跡予測を行う際に、相関付けされた複数の観測データの中から、航跡モデルに適した観測データを選択して行うので、予測精度が向上する。また、観測データを選択する際に、航跡推定及び予測の特性に応じて観測データの選択優先度を設けたので、効率良く予測精度が向上する。そして、航跡推定及び予測の特性に応じた観測データの選択を行うため、未探知やクラッタの発生に対しても良好な追尾結果が得られる。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。第１の実施形態では、各平滑化部２３は同じ周期で動作した。これに対して、本実施形態では、各平滑化部２３は、設定された航跡モデルに応じた周期で動作する。
【００４２】
図７は、このような目標追尾処理装置における平滑化部２３の動作タイミングを示した図である。直線性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ａの平滑化部２３ａは、タイミング信号Ｇ１を基本周期信号として、この基本周期信号の４周期を１周期とする平滑化タイミング信号Ｇ２に従い平滑化処理を行う。また、旋回性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ｂの平滑化部２３ｂは、タイミング信号Ｇ１と同じ周期の平滑化タイミング信号Ｇ３に従い平滑化処理を行う場合を示している。従って、平滑化部２３ｂにおける平滑化処理の回数は、平滑化部２３ａにおける平滑化処理の回数の４倍となっている。なおタイミング信号と平滑化信号との周期の関係は、航跡モデルに応じて複数設定される。また、旋回性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ｂの平滑化周期を、直線性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ａの平滑化周期と等しくしておき、目標の旋回を検出した場合のみ、旋回性を特徴とする航跡モデルが設定された推定ユニット２５ｂの平滑化周期を短くすることもできる。
【００４３】
目標の直線運動と螺旋運動とを比べた場合、螺旋運動は加速度が大きい。この加速度の相違は、先に説明した相関ゲートの大きさの違いに対応している。このことは、大きなエリアの相関ゲートで相関付けられる目標の位置を正確に検出するためには、予測時間間隔を短くする必要がある。そこで、平滑化位置等を算出する時間間隔を短くして、推定精度を向上させる。
【００４４】
このような理由から、螺旋性に特徴を持つ航跡モデルが設定されている平滑化部２３ｂにおける平滑化処理回数を、直線性に特徴を持つ航跡モデルが設定されている平滑化部２３ａにおける平滑化処理回数より多くしている。これにより、螺旋性に関する推定精度は、直線性に関する推定精度と同程度にすることができる。
【００４５】
以上説明した特徴を、以下に纏める。
【００４６】
＜付記１＞
飛翔する目標を追尾するために、この目標の航跡を推定する目標追尾処理装置であって、
前記目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定部と、
互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した前記観測データを前記相関ゲート判定部による判定結果に基づき選択して前記目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果を前記ユニット予測航跡として出力する複数の推定ユニットと、を備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００４７】
＜付記２＞
付記１に記載の目標追尾処理装置であって、
複数の前記ユニット予測航跡を統合して、前記目標に対する航跡として出力する統合部を備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００４８】
＜付記３＞
付記１又は２に記載の目標追尾処理装置であって、
前記相関ゲート判定部は、前記ユニット予測航跡毎に対して単数又は複数の相関ゲートを備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００４９】
＜付記４＞
付記１乃至３のいずれか１項に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットは、当該推定ユニットに設定された前記航跡モデルに適した前記観測データを選択するデータ選択部を備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００５０】
＜付記５＞
付記１乃至４のいずれか１項に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットは、それぞれ前記観測データを選択する際の選択基準をなすデータ選択テーブルを備え、該推定ユニット及び異なる推定ユニットと相関した観測データを該推定ユニットのために選択することができることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００５１】
＜付記６＞
付記５に記載の目標追尾処理装置であって、
前記データ選択テーブルには、全ての観測機器から出力される全ての前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位、又は、前記観測機器毎に出力される前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位が、当該推定ユニットに設定された前記航跡モデルに応じて設定されていることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００５２】
＜付記７＞
付記１乃至６のいずれか１項に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットに設定されている航跡モデルに応じて、前記推定ユニット毎の航跡推定を行う周期が設定されていることを特徴とする目標追尾処理装置。
【００５３】
＜付記８＞
飛翔する目標を追尾するために、この目標の航跡を推定する目標追尾処理方法であって、
前記目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定ステップと、
互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した前記観測データを前記相関ゲート判定ステップによる判定結果に基づき選択して前記目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果を前記ユニット予測航跡とする複数の推定ステップと、を含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５４】
＜付記９＞
付記８に記載の目標追尾処理方法であって、
複数の前記ユニット予測航跡を統合して、前記目標に対する航跡として出力する統合ステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５５】
＜付記１０＞
付記８又は９に記載の目標追尾処理方法であって、
前記相関ゲート判定ステップは、前記ユニット予測航跡毎に対して単数又は複数の相関ゲートを生成するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５６】
＜付記１１＞
付記８乃至１０のいずれか１項に記載の目標追尾処理方法であって、
前記推定ステップは、当該推定ステップに設定された前記航跡モデルに適した前記観測データを選択するデータ選択ステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５７】
＜付記１２＞
付記８乃至１１のいずれか１項に記載の目標追尾処理方法であって、
前記データ選択ステップは、前記観測データを選択する際に、推定ユニット毎に設定された前記航跡モデルに適する前記観測データを当該推定ユニットに設定されたデータ選択テーブルに基づき選択するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５８】
＜付記１３＞
付記１２に記載の目標追尾処理方法であって、
全ての観測機器から出力される全ての前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位、又は、前記観測機器毎に出力される前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位に基づき、前記観測データを選択するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【００５９】
＜付記１４＞
付記８乃至１３のいずれか１項に記載の目標追尾処理方法であって、
前記予測ステップは、前記航跡モデルに対応して予め設定された航跡推定の周期に従い航跡推定を行うことを特徴とする目標追尾処理方法。
【符号の説明】
【００６０】
２ 目標追尾処理装置
１１ａ〜１１ｄ レーダ
２１ 相関ゲート判定部
２２（２２ａ〜２２ｎ） データ選択部
２３（２３ａ〜２３ｎ） 平滑化部
２４（２４ａ〜２４ｎ） 予測部
２５（２５ａ〜２５ｎ） 推定ユニット
２６ 統合部
３０ａ，３０ｂ データ選択テーブル
３１ 相関ゲート項目
３２ 選択判断項目
３３ 優先度項目
３４ 観測機器項目
３５ 相関結果項目
３６ 選択結果項目
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛翔する目標の航跡を推定する目標追尾処理装置であって、
前記目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定部と、
互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した前記観測データを前記相関ゲート判定部による判定結果に基づき選択して前記目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果を前記ユニット予測航跡として出力する複数の推定ユニットと、を備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の目標追尾処理装置であって、
前記相関ゲート判定部は、前記ユニット予測航跡毎に単数又は複数の相関ゲートを設定することを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットは、それぞれ前記観測データを選択する際の選択基準をなすデータ選択テーブルを備え、該推定ユニット及び異なる推定ユニットと相関した観測データを該推定ユニットのために選択することができることを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の目標追尾処理装置であって、
前記データ選択テーブルには、全ての観測機器から出力される全ての前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位、又は、前記観測機器毎に出力される前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位が、当該推定ユニットに設定された前記航跡モデルに応じて設定されていることを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットに設定されている前記航跡モデルに応じて、前記推定ユニット毎の航跡推定を行う複数の周期が設定されていることを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項６】
飛翔する目標の航跡を推定する目標追尾処理方法であって、
前記目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定ステップと、
互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した前記観測データを前記相関ゲート判定ステップによる判定結果に基づき選択して前記目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果を前記ユニット予測航跡とする複数の推定ステップと、を含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項７】
請求項６に記載の目標追尾処理方法であって、
前記相関ゲート判定ステップは、前記ユニット予測航跡毎に対して単数又は複数の相関ゲートを生成するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の目標追尾処理方法であって、
前記データ選択ステップは、それぞれ前記観測データを選択する際の選択基準をなすデータ選択テーブルを備え、該推定ユニット及び異なる推定ユニットと相関した観測データを該推定ユニットのために選択するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載の目標追尾処理方法であって、
全ての観測機器から出力される全ての前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位、又は、前記観測機器毎に出力される前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位に基づき、前記観測データを選択するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載の目標追尾処理方法であって、
前記推定ステップは、前記航跡モデルに対応して予め設定された航跡推定の複数の周期に従い航跡推定を行うことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項１】
飛翔する目標の航跡を推定する目標追尾処理装置であって、
前記目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定部と、
互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した前記観測データを前記相関ゲート判定部による判定結果に基づき選択して前記目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果を前記ユニット予測航跡として出力する複数の推定ユニットと、を備えることを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の目標追尾処理装置であって、
前記相関ゲート判定部は、前記ユニット予測航跡毎に単数又は複数の相関ゲートを設定することを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットは、それぞれ前記観測データを選択する際の選択基準をなすデータ選択テーブルを備え、該推定ユニット及び異なる推定ユニットと相関した観測データを該推定ユニットのために選択することができることを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の目標追尾処理装置であって、
前記データ選択テーブルには、全ての観測機器から出力される全ての前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位、又は、前記観測機器毎に出力される前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位が、当該推定ユニットに設定された前記航跡モデルに応じて設定されていることを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の目標追尾処理装置であって、
前記推定ユニットに設定されている前記航跡モデルに応じて、前記推定ユニット毎の航跡推定を行う複数の周期が設定されていることを特徴とする目標追尾処理装置。
【請求項６】
飛翔する目標の航跡を推定する目標追尾処理方法であって、
前記目標を観測して得られる観測データと該目標に対して予測されたユニット予測航跡との相関を判定する相関ゲート判定ステップと、
互いに異なる航跡モデルを設定し推定ユニットを形成し、該航跡モデルに適した前記観測データを前記相関ゲート判定ステップによる判定結果に基づき選択して前記目標の航跡を推定しまた予測し、該予測結果を前記ユニット予測航跡とする複数の推定ステップと、を含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項７】
請求項６に記載の目標追尾処理方法であって、
前記相関ゲート判定ステップは、前記ユニット予測航跡毎に対して単数又は複数の相関ゲートを生成するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の目標追尾処理方法であって、
前記データ選択ステップは、それぞれ前記観測データを選択する際の選択基準をなすデータ選択テーブルを備え、該推定ユニット及び異なる推定ユニットと相関した観測データを該推定ユニットのために選択するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載の目標追尾処理方法であって、
全ての観測機器から出力される全ての前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位、又は、前記観測機器毎に出力される前記観測データの中から前記推定ユニットに適した前記観測データを選択する際の優先順位に基づき、前記観測データを選択するステップを含むことを特徴とする目標追尾処理方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載の目標追尾処理方法であって、
前記推定ステップは、前記航跡モデルに対応して予め設定された航跡推定の複数の周期に従い航跡推定を行うことを特徴とする目標追尾処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４５３６７（Ｐ２０１２−１４５３６７Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０７（Ｐ２０１１−２１０７）
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【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２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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