航跡統合装置及びプログラム及び航跡統合方法
【課題】センサが目標を観測した観測データに基づいて推定した目標の航跡を表わす複数のセンサ航跡データを統合して、精度の高い統合航跡データを生成する。
【解決手段】航跡入力部２１０は、複数のセンサ航跡データ５１０を入力する。航跡精度算出部２６０は、航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０に基づいて、航跡精度評価値を算出する。航跡精度評価値は、センサ航跡データの精度を表わす。重み付け算出部２７０は、航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値に基づいて、航跡調整係数を算出する。航跡調整係数は、センサ航跡データの重み付けを表わす。統合航跡生成部２８０は、重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数に基づいて、センサ航跡データを統合し、統合航跡データ５８０を生成する。
【解決手段】航跡入力部２１０は、複数のセンサ航跡データ５１０を入力する。航跡精度算出部２６０は、航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０に基づいて、航跡精度評価値を算出する。航跡精度評価値は、センサ航跡データの精度を表わす。重み付け算出部２７０は、航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値に基づいて、航跡調整係数を算出する。航跡調整係数は、センサ航跡データの重み付けを表わす。統合航跡生成部２８０は、重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数に基づいて、センサ航跡データを統合し、統合航跡データ５８０を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のセンサが目標を観測した観測データに基づいて目標の航跡を推定した複数のセンサ航跡データを統合する航跡統合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のセンサが目標を観測した観測データに基づいて目標の航跡を推定するシステムにおいて、センサから観測データを収集して、追尾・相関・統合などの処理を一箇所で行う方式がある。
また、センサ側で追尾・相関・統合などの処理を行い、センサ単独で航跡を生成してから、生成された航跡データを収集して、航跡間の相関・統合をする方式がある。
後者の方式は、センサから中央（航跡統合装置）に送られる情報量が少ないので、通信負荷や中央の処理負荷が低減されるという利点がある。
【特許文献１】特開平８−３０４５２８号公報
【特許文献２】特開２００７−１０３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
センサが目標を観測する観測方法によって、目標の検出位置が異なる場合がある。また、同一の観測方法を用いる場合であっても、センサと目標との位置関係その他の条件により、目標の検出位置が異なる場合がある。
このため、センサが生成する航跡の間には、観測方法などの要因により生じるバイアス誤差が存在する場合がある。
【０００４】
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、センサ側で生成した航跡の間にバイアス誤差が含まれている場合でも、精度の高い航跡を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる航跡統合装置は、
情報を処理する処理装置と、航跡入力部と、航跡精度算出部と、重み付け算出部と、統合航跡生成部とを有し、
上記航跡入力部は、上記処理装置を用いて、センサが目標を観測した観測データに基づいて推定した目標の航跡を表わすセンサ航跡データを入力し、
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力したセンサ航跡データに基づいて、上記センサ航跡データの精度を表わす航跡精度評価値を算出し、
上記重み付け算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値に基づいて、上記センサ航跡データの重み付けを表わす航跡調整係数を算出し、
上記統合航跡生成部は、上記処理装置を用いて、上記重み付け算出部が算出した航跡調整係数に基づいて、上記センサ航跡データを統合し、統合航跡データを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる航跡統合装置によれば、センサ航跡データの精度を航跡精度評価値により評価し、評価結果に基づいて算出した航跡調整係数に基づいて、センサ航跡データを統合するので、生成した統合航跡データが表わす目標の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜図６を用いて説明する。
【０００８】
図１は、この実施の形態における目標観測システム８００の構成の一例を示すシステム構成図である。
目標観測システム８００は、目標４００の現在位置や速度を観測し、航跡表示装置３００に表示するシステムである。目標観測システム８００は、例えば、地上走行誘導管制システムにおいて、空港内の航空機や車両を目標４００として観測し、航跡表示装置３００に表示して、管制官（オペレータ）に航空機の位置などの情報を通知する。
【０００９】
目標観測システム８００は、１以上のセンサ１０１〜１０３を有する。
センサ１０１〜１０３は、目標４００を観測し、観測して得た観測データに基づいて、目標４００の航跡を推定し、推定した目標４００の航跡を表わすセンサ航跡データ５１１〜５１３を出力する。
センサ１０１〜１０３は、例えば、空港面探知レーダ（ＡＳＤＥ：Ａｉｒｐｏｒｔ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、マルチラテレーション（ＭＬＡＴ：Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｔｅｒａｔｉｏｎ）システム、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）センサ、ＥＷ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｗａｒｆａｒｅ）センサ、ＥＯ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｏｐｔｉｃ）センサ、ＥＳＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｍｅａｓｕｒｅｓ）センサなどにより目標４００を観測する。
センサ１０１〜１０３は、それぞれ単独で、目標４００を観測して得られた観測データに基づいて、目標４００の航跡を推定する。また、目標４００が複数ある可能性がある場合、センサ１０１〜１０３は、得られた観測データの相関処理を行い、観測データを目標４００ごとに振り分けたのち、目標４００ごとの航跡を推定する。
ここで、目標４００の航跡とは、例えば、観測時刻における目標４００の位置、速度などの情報である。センサ１０１〜１０３が目標４００を検出した検出位置には観測誤差が含まれているので、目標４００の航跡における目標４００の位置は、センサ１０１〜１０３が目標を検出した検出位置そのままではなく、過去の観測データなどを考慮して、推定したものである。
センサ１０１〜１０３は、推定した目標４００の航跡を表わすセンサ航跡データ５１１〜５１３を、航跡統合装置２００に対して出力する。
センサ航跡データ５１１〜５１３には、センサ１０１〜１０３が推定した目標４００の位置や速度を表わす情報のほか、センサ１０１〜１０３が目標を観測した最新時刻や、目標４００の識別情報、センサ及びセンサが観測に用いた観測方法などを識別するセンサ識別情報などが含まれていてもよい。
【００１０】
目標観測システム８００が複数のセンサ１０１〜１０３を有する場合、センサ１０１〜１０３が目標４００を観測する観測方法は、同一の方法であってもよいし、異なる方法であってもよい。なお、異なる観測方法を組み合わせるほうが、それぞれの観測方法の欠点を補い合うことができ、好ましい。
また、センサ１０１〜１０３は、１台のセンサが複数の観測方法で目標４００を観測できるものであってもよい。その場合、気象条件などに応じて観測方法を切り替えて使用してもよいし、同時に複数の観測方法で目標４００を観測してもよい。その場合、複数の観測方法で観測した観測データをすべて相関統合して、１つの目標４００につき１つのセンサ航跡データを生成してもよいし、それぞれの観測方法ごとに観測データを相関統合して、１つの目標４００につき複数のセンサ航跡データを生成してもよい。
【００１１】
航跡統合装置２００（フュージョンセンター、センサ情報融合装置）は、センサ１０１〜１０３が出力したセンサ航跡データ５１１〜５１３を入力する。航跡統合装置２００が入力するセンサ航跡データ５１１〜５１３のなかには、同一の目標４００についてのセンサ航跡データが複数含まれる場合がある。例えば、複数のセンサが同じ目標４００を観測して、センサ航跡データを生成した場合や、１つのセンサが複数の観測方法で１つの目標４００を観測して、複数のセンサ航跡データを生成した場合などである。
航跡統合装置２００は、入力したセンサ航跡データ５１１〜５１３のなかに同一の目標４００についてのセンサ航跡データが複数含まれている場合、複数のセンサ航跡データを統合して、１つの統合航跡データ５８０を生成する。なお、入力したセンサ航跡データ５１１〜５１３のなかに１つの目標４００についてのセンサ航跡データが１つしかない場合、航跡統合装置２００は、そのセンサ航跡データと同じ内容を表わす統合航跡データ５８０を生成する。
航跡統合装置２００は、生成した統合航跡データ５８０を出力する。
【００１２】
航跡表示装置３００（表示処理部）は、航跡統合装置２００が出力した統合航跡データ５８０を入力する。
航跡表示装置３００は、入力した統合航跡データ５８０に基づいて、目標４００の位置、速度、識別情報などの情報を表示する。
なお、航跡表示装置３００は、センサ１０１〜１０３が出力したセンサ航跡データ５１１〜５１３などを入力し、統合航跡とは別に、入力したセンサ航跡データ５１１〜５１３に基づいて、センサ航跡や目標４００の検出位置を表示してもよい。このとき、航跡表示装置３００は、統合航跡データ５８０に基づく目標４００の位置などの情報を高輝度に表示し、他の情報を低輝度に表示するなど、オペレータが見やすいように加工した情報を表示してもよい。
【００１３】
図２は、この実施の形態における航跡統合装置２００の外観の一例を示す図である。
航跡統合装置２００は、システムユニット９１０、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ・Ｒａｙ・Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（液晶）の表示画面を有する表示装置９０１、キーボード９０２（Ｋｅｙ・Ｂｏａｒｄ：Ｋ／Ｂ）、マウス９０３、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７などのハードウェア資源を備え、これらはケーブルや信号線で接続されている。
システムユニット９１０は、コンピュータであり、ファクシミリ機９３２、電話器９３１とケーブルで接続され、また、ローカルエリアネットワーク９４２（ＬＡＮ）、ゲートウェイ９４１を介してインターネット９４０に接続されている。
【００１４】
図３は、この実施の形態における航跡統合装置２００のハードウェア資源の一例を示す図である。
航跡統合装置２００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信装置９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信装置９１５、キーボード９０２、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４などは、入力部、入力装置の一例である。
また、通信装置９１５、表示装置９０１、プリンタ装置９０６などは、出力部、出力装置の一例である。
【００１５】
通信装置９１５は、ファクシミリ機９３２、電話器９３１、ＬＡＮ９４２等に接続されている。通信装置９１５は、ＬＡＮ９４２に限らず、インターネット９４０、ＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などに接続されていても構わない。インターネット９４０或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続されている場合、ゲートウェイ９４１は不用となる。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００１６】
上記プログラム群９２３には、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」として説明する情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリになどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｃ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００１７】
また、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、以下に述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、以下に述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００１８】
図４は、この実施の形態における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
航跡統合装置２００は、航跡入力部２１０、航跡相関処理部２２０、航跡記憶部２３０、第一位置推定部２４１、第二位置推定部２４２、残差算出部２４３、センサ精度記憶部２５１、観測誤差係数算出部２５２、航跡精度算出部２６０、重み付け算出部２７０、統合航跡生成部２８０を有する。
【００１９】
航跡入力部２１０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ１０１〜１０３が出力した１以上のセンサ航跡データ５１０（図１のセンサ航跡データ５１１〜５１３に対応）を入力する。
航跡入力部２１０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した１以上のセンサ航跡データ５１０を出力する。
【００２０】
航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡入力部２１０が出力した１以上のセンサ航跡データ５１０を入力する。
航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した１以上のセンサ航跡データ５１０のなかに、同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０があるか否かを判別し、入力した１以上のセンサ航跡データ５１０を、目標ごとのグループにグループ分けする。
例えば、センサ航跡データ５１０が目標４００の識別情報を含む場合、航跡相関処理部２２０は、識別情報に基づいて目標４００を判別し、同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０を判別する。あるいは、複数のセンサ航跡データ５１０が表わす目標の位置が、同一の目標４００であると判定できるほど近い場合、航跡相関処理部２２０は、同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０であると判別する。
【００２１】
航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データ５２０（識別付）を出力する。
センサ航跡データ５２０（識別付）は、センサ航跡データ５１０に目標４００の識別情報を付加したものである。センサ航跡データ５１０がもともと目標４００の識別情報を含んでいる場合、センサ航跡データ５２０はセンサ航跡データ５１０と同一である。センサ航跡データ５１０が目標４００の識別情報を含んでいない場合、航跡相関処理部２２０が同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０であると判別した他のセンサ航跡データ５１０などから目標４００の識別情報が判別できれば、その識別情報を付加し、判別できなければ、仮の識別情報を付加する。
【００２２】
航跡記憶部２３０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡相関処理部２２０が出力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）を入力する。
航跡記憶部２３０は、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、入力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）を記憶する。
【００２３】
センサ１０１〜１０３は、周期的に繰返し目標４００を観測し、センサ航跡データ５１０を出力する。航跡記憶部２３０が記憶したセンサ航跡データ５２０（識別付）は、航跡相関処理部２２０などが次回以降の処理をする際、過去のセンサ航跡データ５３０として読み出し、参照する。
通常、過去のセンサ航跡データ５３０は、過去数回分が参照されるだけで、それ以前のセンサ航跡データ５３０は参照されない。そのため、航跡記憶部２３０は、過去Ｎ回（Ｎは、１以上の整数。）分のセンサ航跡データ５３０を記憶する。
【００２４】
第一位置推定部２４１は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡相関処理部２２０が出力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）を入力する。
第一位置推定部２４１は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）それぞれに基づいて、目標４００の位置を推定する。
センサ航跡データ５２０（識別付）が表わす目標４００の推定位置は、センサ１０１〜１０３が目標を観測した最新時刻におけるものである場合がある。センサ１０１〜１０３は、互いに同期して目標４００を観測するとは限らないので、センサ航跡データ５２０（識別付）が表わす目標４００の推定位置をそのまま使うと、バラバラの時刻における目標４００の推定位置となってしまう。目標４００が移動している場合、時刻が異なれば目標４００の位置が異なるので、第一位置推定部２４１は、基準となる時刻（例えば、現在時刻）を定め、その基準時刻における目標４００の位置を推定する。例えば、第一位置推定部２４１は、センサ航跡データ５２０（識別付）が表わす観測時刻と基準時刻との差を求め、センサ航跡データ５２０（識別付）が表わす観測時刻における目標４００の位置と速度から、目標４００が等速直線運動をしているという仮定のもと、基準時刻における目標４００の位置を推定する。
第一位置推定部２４１は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、推定した目標４００の位置を表わす第一推定位置データ５４１を出力する。第一位置推定部２４１が出力する第一推定位置データ５４１は、第一位置推定部２４１が入力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）と一対一に対応している。第一推定位置データ５４１が対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を判別するため、第一推定位置データ５４１は、対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）に含まれる目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
【００２５】
第二位置推定部２４２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡記憶部２３０が記憶した１以上の過去のセンサ航跡データ５３０を入力する。
第二位置推定部２４２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した１以上の過去のセンサ航跡データ５３０それぞれに基づいて、第一位置推定部２４１と同様に、基準時刻における目標４００の位置を推定する。
第二位置推定部２４２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、推定した目標４００の位置を表わす第二推定位置データ５４２を出力する。第二位置推定部２４２が出力する第二推定位置データ５４２は、航跡記憶部２３０が記憶した過去のセンサ航跡データ５３０と一対一に対応している。第一推定位置データ５４１と同様、第二推定位置データ５４２が対応する過去のセンサ航跡データ５３０を判別するため、第二推定位置データ５４２は、対応する過去のセンサ航跡データ５３０に含まれる目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
航跡記憶部２３０が過去Ｎ回分のセンサ航跡データ５３０を記憶している場合、航跡相関処理部２２０が出力した１つのセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応して、同一の目標４００を同一のセンサが同一の観測方法で観測した観測データに基づくセンサ航跡データ５３０が最大Ｎ個ある（欠測などによりＮ個未満の場合もあり得る）。このため、第二位置推定部２４２は、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１に対応して、最大Ｎ個の第二推定位置データ５４２を出力する。
【００２６】
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１と、第二位置推定部２４２が出力した第二推定位置データ５４２とを入力する。
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した第一推定位置データ５４１それぞれに対応する第二推定位置データ５４２を判別する。例えば、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一推定位置データ５４１に含まれる目標４００の識別情報及びセンサ識別情報を取得し、第二推定位置データ５４２に含まれる目標４００の識別情報及びセンサ識別情報が、取得した目標４００の識別情報及びセンサ識別情報と一致する場合に、両者が対応すると判別する。
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一推定位置データ５４１それぞれが表わす目標４００の推定位置と、それに対応すると判別した第二推定位置データ５４２が表わす目標４００の推定位置とに基づいて、残差を算出する。
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した残差を表わす残差データ５４３を出力する。残差データ５４３は、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１と一対一に対応している。すなわち、残差データ５４３は、航跡相関処理部２２０が出力したセンサ航跡データ５２０（識別付）と一対一に対応している。残差データ５４３が対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を判別するため、残差データ５４３は、対応する第一推定位置データ５４１に含まれる目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
【００２７】
この実施の形態において、センサ１０１〜１０３は、航跡統合装置２００に対して、センサ航跡データ５１０を出力する。センサ航跡データ５１０には、センサ１０１〜１０３が目標４００を観測した生の観測データは含まれていないので、航跡統合装置２００にとって、センサ１０１〜１０３が目標４００を観測した実測値は不明である。
残差とは、一般的に、実測値と予測値との差のことをいうが、ここでは、最新のセンサ航跡データに基づいて推定した推定位置と、過去のセンサ航跡データに基づいて推定した推定位置とに基づいて、残差を求める。
例えば、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、１つの第一推定位置データ５４１に対応する最大Ｎ個の第二推定位置データ５４２が表わす目標４００の推定位置（センサ航跡平滑位置）の平均（移動平均）を計算し、平均推定位置とする。なお、単純平均ではなく、直近の第二推定位置データ５４２ほど重みを増した加重平均を計算してもよい。
次に、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、計算した平均推定位置と、対応する第一推定位置データ５４１が表わす目標４００の推定位置との差を計算し、残差とする。
【００２８】
例えば、目標４００の推定位置が二次元の直交座標で表わされている場合、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第二推定位置データ５４２が表わす目標４００の推定位置（ｘ，ｙ）に基づいて、Ｘ座標の平均ｘａｖｅと、Ｙ座標の平均ｙａｖｅとを計算し、目標４００の平均推定位置（ｘａｖｅ，ｙａｖｅ）とする。
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、計算した目標４００の平均推定位置（ｘａｖｅ，ｙａｖｅ）と第一推定位置データ５４１が表わす目標４００の推定位置（ｘｋ，ｙｋ）とに基づいて、Ｘ座標との差Δｘ＝ｘｋ−ｘａｖｅと、Ｙ座標の差Δｙ＝ｙｋ−ｙａｖｅとを計算する。残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、計算したＸ座標の差ΔｘとＹ座標の差Δｙとに基づいて、残差Ｖ＝√（Δｘ２＋Δｙ２）を計算する。なお、Ｘ座標の差Δｘの絶対値をＸ座標の残差とし、Ｙ座標の差Δｙの絶対値をＹ座標の残差として、Ｘ座標とＹ座標とを別々に取り扱ってもよい。
【００２９】
なお、ここではセンサ１０１〜１０３から生の観測データが得られず実測値が不明の場合における残差の算出方式を説明したが、センサ１０１〜１０３から生の観測データを得て、残差算出部２４３が、観測データが表わす実測値と、センサ航跡データから推定した予測値との差を算出して残差としてもよい。
【００３０】
また、センサ航跡データに基づいて推定できる他の物理量（例えば、目標４００の速度）に基づいて、残差を算出してもよい。
【００３１】
センサ精度記憶部２５１は、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、センサ１０１〜１０３それぞれの精度を表わすセンサ精度データ５５１を記憶している。
ここで、精度とは、センサの観測誤差（例えば、直交座標における位置誤差、極座標における距離誤差や角度誤差など）の最大値や標準偏差などの数値のことである。精度は、０以上の数値であり、値が小さいほどセンサ１０１〜１０３の観測が正確であることを意味する。精度は、センサ１０１〜１０３それぞれの構成や観測方法によって異なる。また、精度は、気象条件などの観測条件や、目標４００の位置、速度などのパラメータによっても変化する場合があるので、これらのパラメータの関数であってもよい。
センサ精度記憶部２５１は、センサ１０１〜１０３の仕様などに基づいてあらかじめ求めた精度を表わすセンサ精度データ５５１を記憶してもよいし、過去の観測結果などから求めた精度を表わすセンサ精度データ５５１を記憶してもよい。
【００３２】
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ精度記憶部２５１が記憶したセンサ精度データ５５１を入力する。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ精度データ５５１が表わすセンサの精度に基づいて、観測誤差係数を算出する。
観測誤差係数とは、センサ精度記憶部２５１が記憶したセンサ精度データ５５１が表わすセンサの精度の単位の違いなどによるバラツキを補正したものである。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した観測誤差係数を表わす観測誤差係数データ５５２を出力する。
【００３３】
例えば、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ精度記憶部２５１が記憶したセンサ精度データ５５１のなかから、航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０を出力したセンサ１０１〜１０３についてのセンサ精度データ５５１を入力する。
また、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、気象条件や目標４００の位置、速度など、センサの精度に影響を与えるパラメータを表わすデータを入力する。目標４００の位置、速度などが必要な場合、観測誤差係数算出部２５２は、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１を入力してもよい。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ精度データ５５１と、入力したパラメータを表わすデータとに基づいて、センサの精度ｓを求める。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ精度調整係数ｋを表わすデータを入力する。センサ精度調整係数ｋを表わすデータは、例えば、センサ精度記憶部２５１が、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、記憶している。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出したセンサの精度ｓと、入力したデータが表わすセンサ精度調整係数ｋとの積を計算して、観測誤差係数α（＝ｋ×ｓ）とする。
センサ精度調整係数αは、０以上の数値であり、上述したように、センサの精度の単位が異なる場合に、単位を揃え、センサの精度のバラツキをなくすためのものである。しかし、それ以外の要素も加味してセンサ精度調整係数を設定することにより、例えば、特定のセンサからの情報を重視するように構成してもよい。例えば、センサ１０１の精度が高いことがあらかじめわかっている場合、センサ１０１のセンサ精度調整係数に比べてセンサ１０２のセンサ精度調整係数を比較的大きな値とすることにより、センサ１０１をメインのシステム、センサ１０２を予備のシステムとすることができる。これにより、通常は、センサ１０１からの情報を採用し、センサ１０１の精度が著しく悪化した場合のみ、センサ１０２からの情報を採用するという運用が可能である。
【００３４】
なお、基準となるセンサを定めておき、基準に定めたセンサの観測誤差係数αが１になるよう構成してもよい。例えば、上述した手順で算出した観測誤差係数α（以下、「観測誤差係数α’」と呼ぶ。）のうち、基準に定めたセンサの観測誤差係数α’を基準観測誤差係数α０とし、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、上述した手順で算出した観測誤差係数α’を基準観測誤差係数α０で除したものを、観測誤差係数α（＝α’／α０）としてもよい。
例えば、センサ１０２を基準とし、センサ１０１のセンサ精度調整係数ｋＡ、センサ１０１のセンサの精度ｓＡ、センサ１０２のセンサ精度調整係数ｋＢ、センサ１０２のセンサの精度ｓＢに基づいて観測誤差係数αＡ，αＢを算出する場合、αＡ’＝ｋＡ×ｓＡ、αＢ’＝ｋＢ×ｓＢであるから、α０＝αＢ’として、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、αＡ＝αＡ’／α０＝ｋＡＢ×ｓＡ／ｓＢ（ただし、ｋＡＢ＝ｋＡ／ｋＢ）、αＢ＝αＢ’／α０＝１を算出する。
【００３５】
航跡精度算出部２６０（航跡精度評価値算出処理部）は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、残差算出部２４３が出力した残差データ５４３と、観測誤差係数算出部２５２が出力した観測誤差係数データ５５２とを入力する。
航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した残差データ５４３それぞれに対応する観測誤差係数データ５５２を判別する。例えば、航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、残差データ５４３に含まれるセンサ識別情報に基づいてセンサや観測方法を判別し、判別したセンサや観測方法に基づいて残差データ５４３に対応する観測誤差係数データ５５２を判別する。
航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、残差データ５４３それぞれが表わす残差Ｖと、それに対応すると判別した観測誤差係数データ５５２が表わす観測誤差係数αとの積を計算し、航跡精度評価値λ（＝α×Ｖ）とする。
航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した航跡精度評価値λを表わす航跡精度評価値データ５６０を出力する。航跡精度評価値データ５６０は、航跡精度算出部２６０が入力した残差データ５４３と一対一に対応している。すなわち、航跡精度評価値データ５６０は、航跡相関処理部２２０が出力したセンサ航跡データ５２０（識別付）と一対一に対応している。航跡精度評価値データ５６０が対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を判別するため、航跡精度評価値データ５６０は、対応する残差データ５４３が含む目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
【００３６】
航跡精度評価値λとは、センサ航跡データの信頼性を評価するための数値のことである。残差も観測誤差係数も０以上の数値なので、航跡精度評価値は、０以上の数値である。航跡精度評価値は、残差及び観測誤差係数に比例し、航跡精度評価値が小さいほうがセンサ航跡データの信頼性が高いことを示す。残差が小さいほうがセンサ航跡データの信頼性が高く、観測誤差係数が小さいほうがセンサ航跡データの信頼性が高いからである。
【００３７】
重み付け算出部２７０（航跡調整係数算出処理部）は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡精度算出部２６０が出力した航跡精度評価値データ５６０を入力する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した航跡精度評価値データ５６０が表わす航跡精度評価値λに基づいて、航跡調整係数ηを算出する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した航跡調整係数ηを表わす航跡調整係数データ５７０を出力する。航跡調整係数データ５７０は、重み付け算出部２７０が入力した航跡精度評価値データ５６０と一対一に対応している。すなわち、航跡調整係数データ５７０は、航跡相関処理部２２０が出力したセンサ航跡データ５２０（識別付）と一対一に対応している。航跡調整係数データ５７０が対応するセンサ航跡データ５２０を判別するため、航跡調整係数データ５７０は、対応する航跡精度評価値データ５６０が含む目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
【００３８】
航跡調整係数ηとは、同一の目標４００についてのセンサ航跡データを統合して１つの統合航跡データを生成する際に、どのセンサ航跡データをどの程度重視するかを示す数値（重み付け）である。航跡調整係数ηは、０以上１以下の数値であり、統合する同一の目標４００についてのセンサ航跡データについての航跡調整係数の総和Σηが１となるようにする。
【００３９】
この実施の形態において、重み付け算出部２７０は、以下のようにして、航跡調整係数ηを算出する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した航跡精度評価値データ５６０を、対応する目標４００ごとにグループ分けする。例えば、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡精度評価値データ５６０に含まれる目標４００の識別情報に基づいて、航跡精度評価値データ５６０が対応する目標４００を判別し、判別した目標４００に基づいて、航跡精度評価値データ５６０を分類する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、グループ分けした航跡精度評価値データ５６０のうち、１つの目標４００に対応する航跡精度評価値データ５６０が１つしかないものについては、航跡調整係数ηを１とする。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、グループ分けした航跡精度評価値データ５６０のうち、１つの目標４００に対応する航跡精度評価値データ５６０が複数あるものについては、そのなかで航跡精度評価値データ５６０が表わす航跡精度評価値λが最小のものを判別する。重み付け算出部２７０は、判別した航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを１とし、他の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを０とする。
【００４０】
例えば、同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）あり、航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値のうち、センサ航跡データＡについて算出したものを航跡精度評価値λＡ、センサ航跡データＢについて算出したものを航跡精度評価値λＢとし、重み付け算出部２７０が算出する航跡調整係数のうち、センサ航跡データＡについて算出するものを航跡調整係数ηＡ、センサ航跡データＢについて算出するものを航跡調整係数ηＢとする。重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、λＡとλＢとを比較し、λＡのほうがλＢより小さければ（ηＡ，ηＢ）＝（１，０）とし、λＢのほうがλＡより小さければ（ηＡ，ηＢ）＝（０，１）とする。λＡとλＢとが等しい場合は、どちらでもよいが、例えば、（ηＡ，ηＢ）＝（１，０）とする。λＡとλＢとが等しい場合にどちらのセンサ航跡データを優先するかは、例えば、あらかじめ定めたセンサからもセンサ航跡データを優先することとしてもよいし、前回採用したセンサ航跡データと同じセンサからのセンサ航跡データを優先することとしてもよい。
【００４１】
同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが３つ（センサ航跡データＡ、センサ航跡データＢ，センサ航跡データＣ）ある場合であれば、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データＡについての航跡精度評価値λＡ、センサ航跡データＢについての航跡精度評価値λＢ、センサ航跡データＣについての航跡精度評価値λＣを比較し、λＡ＜λＢかつλＡ＜λＣなら（ηＡ，ηＢ，ηＣ）＝（１，０，０）、λＢ＜λＡかつλＢ＜λＣなら（ηＡ，ηＢ，ηＣ）＝（０，１，０）、λＣ＜λＡかつλＣ＜λＢなら（ηＡ，ηＢ，ηＣ）＝（０，０，１）とする。
【００４２】
統合航跡生成部２８０（航跡統合処理部）は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡相関処理部２２０が出力したセンサ航跡データ５２０と、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１と、重み付け算出部２７０が出力した航跡調整係数データ５７０とを入力する。
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ航跡データ５２０（識別付）それぞれに対応する第一推定位置データ５４１及び航跡調整係数データ５７０を判別する。例えば、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データ５２０（識別付）に含まれる目標４００の識別情報及びセンサ識別情報を取得し、第一推定位置データ５４１及び航跡調整係数データ５７０にそれぞれ含まれる目標４００の識別情報及びセンサ識別情報が、取得した目標４００の識別情報及びセンサ識別情報と一致する場合に、第一推定位置データ５４１及び航跡調整係数データ５７０がそのセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応すると判別する。
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ航跡データ５２０（識別付）を、対応する目標４００ごとにグループ分けする。センサ航跡データ５２０（識別付）は、航跡相関処理部２２０により既にグループ分けされ、目標４００の識別情報が付加されているので、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡相関処理部２２０に含まれる目標４００の識別情報に基づいて、センサ航跡データ５２０（識別付）を分類する。
【００４３】
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した航跡調整係数データ５７０が表わす航跡調整係数に基づいて、分類されたセンサ航跡データ５２０（識別付）を目標４００ごとに統合して、統合航跡データ５８０を生成する。
例えば、センサ航跡データ５２０（識別付）に含まれる目標４００の位置に関する情報を統合する場合であれば、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一推定位置データ５４１が表わす基準時刻における目標４００の推定位置（ｘ，ｙ）に、対応する航跡調整係数データ５７０が表わす航跡調整係数ηを乗じ、同一の目標４００についての総和（Σ（η×ｘ），Σ（η×ｙ））を計算して、統合推定位置とする。
センサ航跡データ５２０（識別付）に含まれる目標４００の速度に関する情報を統合する場合であれば、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データ５２０（識別付）に基づいて、基準時刻における目標４００の推定速度（ｖｘ，ｖｙ）を推定する。そのあとは、位置統合の場合と同様、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、推定した基準時刻における目標４００の推定速度（ｖｘ，ｖｙ）に、対応する航跡調整係数データ５７０が表わす航跡調整係数ηを乗じ、同一の目標４００についての総和（Σ（η×ｖｘ），Σ（η×ｖｙ））を計算して、統合推定速度とする。
【００４４】
例えば、同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）あり、重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数のうち、センサ航跡データＡについて算出したものを航跡調整係数ηＡ、センサ航跡データＢについて算出したものを航跡調整係数ηＢとし、第一位置推定部２４１が推定した目標４００のＸ座標のうち、センサ航跡データＡに基づいて算出したものをｘＡ、センサ航跡データＢに基づいて算出したものをｘＢとすると、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、ηＡ×ｘＡ＋ηＢ×ｘＢを計算して、目標４００の統合推定位置のＸ座標とする。
統合推定位置のＹ座標や、統合推定速度についても同様である。また、上記以外の物理量を推定する場合も、同様である。
【００４５】
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した基準時刻における目標４００の統合推定位置や統合推定速度を表わす情報を含む統合航跡データ５８０を、目標４００ごとに生成する。
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、生成した目標４００ごとの統合航跡データ５８０を出力する。
【００４６】
なお、上記説明した統合航跡データの生成処理は、重み付け算出部２７０が算出する航跡調整係数ηが０以上１以下の任意の値である場合に適用できるが、この実施の形態において、重み付け算出部２７０が算出する航跡調整係数は、０か１かの２つの値しか取らないので、統合航跡データの生成処理をもっと簡略化することができる。
【００４７】
すなわち、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ航跡データ５２０（識別付）のうちから、対応する航跡調整係数データ５７０が表わす航跡調整係数ηが１であるものを抽出する。
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、抽出したセンサ航跡データ５２０（識別付）が表わす内容と同じ内容を表わす統合航跡データ５８０を生成する。このとき、推定位置や推定速度を基準時刻に合わせる処理をしてもよい。
【００４８】
重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数が１であるものは、各目標４００について１つずつなので、統合航跡生成部２８０は、各目標４００について１つずつのセンサ航跡データ５２０（識別付）を抽出し、各目標４００について１つずつの統合航跡データ５８０を生成する。
【００４９】
例えば、同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）あり、重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数のうち、センサ航跡データＡについて算出したものを航跡調整係数ηＡ、センサ航跡データＢについて算出したものを航跡調整係数ηＢとし、第一位置推定部２４１が推定した目標４００のＸ座標のうち、センサ航跡データＡに基づいて算出したものをｘＡ、センサ航跡データＢに基づいて算出したものをｘＢとすると、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、ηＡ＝１であるか、ηＢ＝１であるかを判定し、ηＡ＝１である場合ｘＡを目標４００の統合推定位置のＸ座標とし、ηＢ＝１である場合ｘＢを目標４００の統合推定位置のＸ座標とする。統合推定位置のＹ座標や統合推定速度なども同様に、簡略化した処理で算出できる。
【００５０】
図５は、この実施の形態における航跡統合装置２００が統合航跡データ５８０を生成する航跡統合処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
【００５１】
航跡統合処理は、航跡入力工程Ｓ１１、航跡相関処理工程Ｓ１２、航跡記憶工程Ｓ１３、目標繰返し工程Ｌ０１を有する。
目標繰返し工程Ｌ０１は、航跡繰返し工程Ｌ０２、重み付け算出工程Ｓ１９、統合航跡生成工程Ｓ２０を有する。
航跡繰返し工程Ｌ０２は、第一位置推定工程Ｓ１４、第二位置推定工程Ｓ１５、残差算出工程Ｓ１６、観測誤差係数算出工程Ｓ１７、航跡精度算出工程Ｓ１８を有する。
【００５２】
まず、航跡入力工程Ｓ１１において、航跡入力部２１０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ１０１〜１０３が出力した複数のセンサ航跡データ５１０を入力する。
【００５３】
次に、航跡相関処理工程Ｓ１２において、航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡入力工程Ｓ１１で航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０について互いの相関処理をして、センサ航跡データ５２０（識別付）を生成する。すなわち、航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０のうち、同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０を判別して、グループ分けする。航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、グループ分けしたセンサ航跡データ５１０に、判別した目標４００の識別情報を付加して、センサ航跡データ５２０（識別付）を生成する。
【００５４】
その後、航跡記憶工程Ｓ１３において、航跡記憶部２３０は、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、航跡相関処理工程Ｓ１２で航跡相関処理部２２０が生成したセンサ航跡データ５２０（識別付）を記憶する。
【００５５】
次に、目標繰返し工程Ｌ０１において、航跡相関処理部２２０がグループ分けしたセンサ航跡データ５２０（識別付）を、グループごとに１つずつ処理していく。すべてのグループについての処理が終わったら、目標繰返し工程Ｌ０１から抜け、航跡統合処理を終了する。
【００５６】
目標繰返し工程Ｌ０１の処理は、以下の手順で行う。
最初に、航跡繰返し工程Ｌ０２において、処理中のグループに分類されたセンサ航跡データ５２０（識別付）を、センサ航跡データ５２０（識別付）ごとに１つずつ処理していく。そのグループに分類されたすべてのセンサ航跡データ５２０（識別付）についての処理が終わったら、航跡繰返し工程Ｌ０２から抜け、重み付け算出工程Ｓ１９へ進む。
【００５７】
航跡繰返し工程Ｌ０２のなかでは、まず、第一位置推定工程Ｓ１４において、第一位置推定部２４１は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、処理中のセンサ航跡データ５２０（識別付）に基づいて、基準時刻における目標４００の位置を推定する。
次に、第二位置推定工程Ｓ１５において、第二位置推定部２４２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、処理中のセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応する過去のセンサ航跡データ５３０を、航跡記憶部２３０が記憶したセンサ航跡データ５２０（識別付）のなかから取得し、取得した過去のセンサ航跡データ５３０に基づいて、基準時刻における目標４００の位置を推定する。
その後、残差算出工程Ｓ１６において、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一位置推定工程Ｓ１４で第一位置推定部２４１が推定した目標４００の推定位置と、第二位置推定工程Ｓ１５で第二位置推定部２４２が推定した目標４００の推定位置とに基づいて、残差Ｖを算出する。
また、観測誤差係数算出工程Ｓ１７において、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、処理中のセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応するセンサ（及び観測方法）に関する観測誤差係数αを算出する。
最後に、航跡精度算出工程Ｓ１８において、航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、残差算出工程Ｓ１６で残差算出部２４３が算出した残差Ｖと、観測誤差係数算出工程Ｓ１７で観測誤差係数算出部２５２が算出した観測誤差係数αとに基づいて、航跡精度評価値λ＝α・Ｖを算出する。
【００５８】
航跡繰返し工程Ｌ０２のなかの処理がそのグループに分類されたすべてのセンサ航跡データ５２０（識別付）について終わったのち、重み付け算出工程Ｓ１９において、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡精度算出工程Ｓ１８で航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λに基づいて、そのグループに分類されたすべてのセンサ航跡データ５２０（識別付）それぞれに対応する航跡調整係数ηを算出する。
上述したように、この実施の形態における重み付け算出部２７０は、そのグループに分類されたセンサ航跡データ５２０（識別付）のうちの１つに対応する航跡調整係数ηを１とし、それ以外のセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応する航跡調整係数ηを０とする。
【００５９】
そして、統合航跡生成工程Ｓ２０において、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、重み付け算出工程Ｓ１９で重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数ηに基づいて、そのグループに分類されたセンサ航跡データ５２０（識別付）を統合し、目標４００に対応する統合航跡データ５８０を生成する。
上述した簡略化した処理によれば、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数ηのなかから、η＝１であるものを探し、それに対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を選択する。統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、選択した１つのセンサ航跡データ５２０（識別付）に基づいて、統合航跡データ５８０を生成する。
【００６０】
目標繰返し工程Ｌ０１のなかの処理がすべてのグループについて終わったのち、航跡統合処理を終了する。
統合航跡生成部２８０は、目標４００に対応するグループごとに１つの統合航跡データ５８０を生成するので、全部で、目標４００の数と等しい数の統合航跡データ５８０を生成することになる。
【００６１】
目標４００がセンサの分解能と比べて比較的大きい場合、センサの観測方法の違いなどにより、仮にセンサの観測誤差がなかったとしても、観測結果にズレが生じる場合がある。
例えば、ＡＳＤＥなどの一次レーダによる観測では、目標４００の反射波の重心付近を、目標４００の位置として検出すると想定されるが、目標４００の反射特性により、目標４００の検出位置が異なる場合がある。
ＭＬＡＴなどの時間差測位センサによる観測では、目標４００が信号を送信するトランスポンダなどの位置を、目標４００の位置として検出する。例えば、航空機には、機首頭と機体下腹との２箇所にトランスポンダを搭載し、地上（空港面）にいるときは、機首頭のトランスポンダを使用し、離陸後や着陸前には、機体下腹のトランスポンダを使用するものがある。
また、赤外線センサによる観測では、目標４００の赤外画像の重心付近を、目標４００の位置として検出する場合がある。赤外画像の重心は、目標４００の発熱特性により異なり、一次レーダの反射波の重心とは異なる場合がある。
このような観測方法の違いによるほか、目標４００とセンサ間の距離、センサの観測精度、センサの分解能、目標４００の姿勢角やアスペクト角などの影響により、目標４００の検出位置が異なる場合がある。
【００６２】
センサ１０１〜１０３は、観測により検出した目標４００の位置に基づいて、目標４００の航跡を推定するから、目標４００の検出位置が異なれば、推定した航跡も異なるものとなる。
【００６３】
図６は、目標４００の検出位置の違いと、それに基づいてセンサ１０１，１０２が推定する航跡の違いとの関係を示す模式図である。
なお、説明を簡略化するため、以下の説明において、センサ１０１とセンサ１０２とは同時に目標４００を観測するものとする。実際には、センサごとに観測時刻や観測周期が異なっていてもよい。
【００６４】
時刻ｔ１において、センサ１０１は、目標４００を観測し、検出位置６１１を得る。また、センサ１０２も同時に目標４００を観測し、検出位置６２１を得る。
センサ１０１の検出位置６１１及びセンサ１０２の検出位置６２１には、センサの観測誤差が含まれているほか、バイアス誤差６５０の影響により、異なる検出位置となっている。
時刻ｔ２において、センサ１０１及びセンサ１０２は、目標４００を観測し、それぞれ検出位置６１２及び検出位置６２２を得る。
同様に、センサ１０１及びセンサ１０２は、時刻ｔ３において検出位置６１３及び検出位置６２３を、時刻ｔ４において検出位置６１４及び検出位置６２４を、時刻ｔ５において検出位置６１５及び検出位置６２５を得る。
【００６５】
航跡７１０は、検出位置６１１〜６１５に基づいて、センサ１０１が推定した目標４００の航跡である。
航跡７２０は、検出位置６２１〜６２５に基づいて、センサ１０２が推定した目標４００の航跡である。
推定位置７１１〜７１５は、それぞれの時刻における最新の航跡７１０に基づいて、第一位置推定部２４１などが推定した目標４００の位置である。
推定位置７２１〜７２５は、それぞれの時刻における最新の航跡７２０に基づいて、第一位置推定部２４１などが推定した目標４００の位置である。
【００６６】
このように、センサの観測方法の違いなどにより、目標４００の検出位置が異なり、その結果として、推定した航跡７１０と航跡７２０との間に差が生じる場合がある。
このような場合において、２つの航跡７１０，７２０を融合して１つの航跡を生成すると、目標４００の動きを正しく反映できない可能性がある。
例えば、２つの航跡７１０，７２０それぞれから推定した推定位置を、それぞれの航跡７１０，７２０の信頼度に基づいて重み付けして融合し、推定位置を求めた場合、航跡７１０，７２０の信頼度が変化すると、目標４００が動いていないのに推定位置が動いたり、目標４００が直線運動しているのに推定位置が蛇行したりする可能性があり、融合した航跡の精度が、融合前の航跡の精度より劣化する場合がある。
【００６７】
これに対して、どちらか一方の航跡を選択して採用すれば、少なくとも統合前の航跡の精度を確保することができるので、そのほうが目標４００の動きを正しく反映したものとなる。
そのため、この実施の形態における航跡統合装置２００は、航跡精度評価値λにより評価した精度が最も高い航跡を選択して採用する。
【００６８】
例えば、同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）ある場合において、λＡ＜λＢであるとすると、センサ航跡データＡのほうがセンサ航跡データＢより精度が高いと航跡精度算出部２６０が評価したことを意味する。これに基づいて、重み付け算出部２７０が算出した（ηＡ，ηＢ）が（１，０）であるということは、センサ航跡データＡをセンサ航跡データＢよりも優先し、センサ航跡データＡを選択して採用することを意味する。逆に、λＡ＞λＢである場合なら、センサ航跡データＢのほうがセンサ航跡データＡより精度が高いと航跡精度算出部２６０が評価したことを意味し。これに基づいて、重み付け算出部２７０が算出した（ηＡ，ηＢ）が（０，１）であるということは、センサ航跡データＢをセンサ航跡データＡよりも優先し、センサ航跡データＢを選択して採用することを意味する。
【００６９】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、センサ１０１〜１０３が推定した目標４００の航跡の精度（信頼性）を、航跡精度評価値λにより評価し、最も精度の高い（信頼できる）航跡を、統合航跡（システム航跡）として採用する。
これにより、バイアス誤差による統合航跡の精度の劣化を防ぐことができる。
【００７０】
また、統合航跡生成部２８０の処理を簡略化できるので、処理速度が向上し、ＣＰＵ９１１などの処理装置の負荷を減らすことができる。
【００７１】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、
情報を処理するＣＰＵ９１１などの処理装置と、航跡入力部２１０と、航跡精度算出部２６０と、重み付け算出部２７０と、統合航跡生成部２８０とを有することを特徴とする。
上記航跡入力部２１０は、上記処理装置を用いて、センサ１０１〜１０３が目標４００を観測した観測データに基づいて推定した目標４００の航跡を表わすセンサ航跡データ５１０を入力することを特徴とする。
上記航跡精度算出部２６０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０に基づいて、上記センサ航跡データ５１０の精度を表わす航跡精度評価値λを算出することを特徴とする。
上記重み付け算出部２７０は、上記処理装置を用いて、上記航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λに基づいて、上記センサ航跡データ５１０の重み付けを表わす航跡調整係数ηを算出することを特徴とする。
上記統合航跡生成部２８０は、上記処理装置を用いて、上記重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数ηに基づいて、上記センサ航跡データ５１０を統合し、統合航跡データ５８０を生成することを特徴とする。
【００７２】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、センサ航跡データ５１０の精度を航跡精度評価値λにより評価し、評価結果に基づいて算出した航跡調整係数ηに基づいて、センサ航跡データ５１０を統合するので、生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００７３】
上記重み付け算出部２７０は、上記センサ航跡データ５１０が複数ある場合、上記処理装置を用いて、上記複数のセンサ航跡データ５１０のうち、上記航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λが表わすセンサ航跡データ５１０の精度が最も高いセンサ航跡データ５１０について、上記航跡調整係数ηを１とし、他のセンサ航跡データ５１０について、上記航跡調整係数ηを０とすることを特徴とする。
【００７４】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、複数のセンサ航跡データ５１０を融合するのではなく、最も精度が高いと評価したセンサ航跡データ５１０を選択して採用するので、バイアス誤差の影響による精度の劣化を防ぐことができるという効果を奏する。また、統合航跡生成部２８０を簡略化することができるので、処理速度の向上、処理装置の負荷の軽減を図ることができる。
【００７５】
上記航跡精度算出部２６０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０に基づいて算出された残差Ｖに基づいて、上記残差Ｖが小さいほど上記センサ航跡データ５１０の精度が高いことを表わす航跡精度評価値λを算出することを特徴とする。
【００７６】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、センサ航跡データ５１０に基づいて算出した残差Ｖに基づいて、センサ航跡データ５１０の精度を評価するので、妥当な航跡精度評価値λを得ることができ、それに基づいて生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００７７】
上記航跡精度算出部２６０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０算出のもととなった観測データを観測したセンサ１０１〜１０３の観測誤差に基づいて、上記観測誤差が小さいほど上記センサ航跡データ５１０の精度が高いことを表わす航跡精度評価値λを算出することを特徴とする。
【００７８】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、センサ航跡データ５１０算出のもととなった観測データを観測したセンサ１０１〜１０３の観測誤差に基づいて、センサ航跡データ５１０の精度を評価するので、妥当な航跡精度評価値λを得ることができ、それに基づいて生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００７９】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、更に、情報を記憶する磁気ディスク装置９２０などの記憶装置と、航跡相関処理部２２０と、航跡記憶部２３０と、第一位置推定部２４１と、第二位置推定部２４２と、残差算出部２４３と、観測誤差係数算出部２５２とを有することを特徴とする。
上記航跡入力部２１０は、上記処理装置を用いて、上記センサ航跡データ５１０を複数入力することを特徴とする。
上記航跡相関処理部２２０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０のうち、同一の目標についてのセンサ航跡データ５１０を判別して、上記複数のセンサ航跡データ５１０をグループ分けすることを特徴とする。
上記航跡記憶部２３０は、上記記憶装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０と、上記複数のセンサ航跡データ５１０それぞれについて上記航跡相関処理部２２０が判別した目標４００とを対応づけて（センサ航跡データ５２０（識別付）として）記憶することを特徴とする。
上記第一位置推定部２４１は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０それぞれに基づいて、上記目標の位置を推定することを特徴とする。
上記第二位置推定部２４２は、上記処理装置を用いて、上記航跡記憶部２３０が過去に記憶した複数のセンサ航跡データ５３０に基づいて、上記目標の位置を推定することを特徴とする。
上記残差算出部２４３は、上記処理装置を用いて、同一の目標４００について、上記第一位置推定部２４１が推定した目標の位置と上記第二位置推定部２４２が推定した目標の位置との差を計算して残差Ｖとすることを特徴とする。
上記観測誤差係数算出部２５２は、上記処理装置を用いて、上記センサの観測誤差に比例する観測誤差係数αを算出することを特徴とする。
上記航跡精度算出部２６０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０それぞれについて、上記残差算出部２４３が算出した残差Ｖと上記観測誤差係数算出部２５２が算出した観測誤差係数αとの積α×Ｖを計算して航跡精度評価値λとすることを特徴とする。
上記重み付け算出部２７０は、上記処理装置を用いて、上記航跡相関処理部２２０が同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０であると判別してグループ分けした複数のセンサ航跡データ５１０のうち、上記航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λが最も小さいセンサ航跡データ５１０について、上記航跡調整係数ηを１とし、他のセンサ航跡データ５１０について、上記航跡調整係数ηを０とすることを特徴とする。
上記統合航跡生成部２８０は、上記処理装置を用いて、上記航跡相関処理部２２０が同一の目標についてのセンサ航跡データ５１０であると判別してグループ分けした複数のセンサ航跡データ５１０について、上記第一位置推定部２４１が推定した目標の位置と上記重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数ηとの積の総和を計算して上記目標の統合推定位置とし、算出した統合推定位置を含む統合航跡データ５８０を生成することを特徴とする。
【００８０】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、入力したセンサ航跡データ５１０を相関処理により、同一の目標４００についてのものにグループ分けしたのち、同じグループ内のセンサ航跡データ５１０について、残差Ｖ、観測誤差係数α、航跡精度評価値λ＝α×Ｖを算出し、航跡精度評価値λが最小のセンサ航跡データ５１０について航跡調整係数ηを１とし、他のセンサ航跡データ５１０について航跡調整係数ηを０とするので、それに基づいて生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００８１】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、情報を処理する処理装置を有するコンピュータを上記説明した航跡統合装置２００として機能させるプログラムを、コンピュータが実行することにより、実現可能である。
【００８２】
この実施の形態における航跡統合装置２００が、センサ１０１〜１０３が目標を観測した観測データに基づいて推定した目標４００の航跡を表わすセンサ航跡データを統合する航跡統合方法は、
ＣＰＵ９１１などの処理装置が、上記センサ航跡データ５１０を入力し、
上記処理装置が、入力したセンサ航跡データ５１０に基づいて、上記センサ航跡データの精度を表わす航跡精度評価値λを算出し、
上記処理装置が、算出した航跡精度評価値λに基づいて、上記センサ航跡データの重み付けを表わす航跡調整係数ηを算出し、
上記処理装置が、算出した航跡調整係数ηに基づいて、上記センサ航跡データを統合し、統合航跡データ５８０を生成することを特徴とする。
【００８３】
この実施の形態における航跡統合方法によれば、センサ航跡データ５１０の精度を航跡精度評価値λにより評価し、評価結果に基づいて算出した航跡調整係数ηに基づいて、センサ航跡データ５１０を統合するので、生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００８４】
以上説明した航跡統合装置２００（センサ情報融合装置）は、
同種類及び異種類からなるセンサからそれぞれセンサ航跡を出力するセンサ１０１〜１０３と、
センサ航跡の組（ペア）を出力する航跡相関処理部２２０と、
センサ航跡の組（ペア）から航跡調整係数ηに基づき、システム航跡を出力する航跡統合処理部（統合航跡生成部２８０）と、
オペレータに、システム航跡及びセンサ航跡及び観測値を表示する表示処理部（航跡表示装置３００）と、
センサ毎に、センサ航跡の航跡精度評価値λを算出する航跡精度評価値算出処理部（航跡精度算出部２６０）と、
航跡精度評価値λに基づき、航跡調整係数ηを設定する航跡調整係数算出処理部（重み付け算出部２７０）とを備えたことを特徴とする。
【００８５】
以上のように、航跡精度評価値λに基づき、航跡精度評価値λが小さいという意味で、高精度なセンサ航跡を判定し、高精度なセンサ航跡が得られ続けている限りは、複数異種センサおよび複数同種センサからのセンサ航跡を用いた、センサ航跡同士の航跡統合は実施せず、同一のセンサからのセンサ航跡を使用し続けることで、他のセンサからのセンサ航跡使用による、センサの検出位置から生じるバイアス誤差によるシステム航跡精度劣化を低減することが可能である。
【００８６】
実施の形態２．
実施の形態２について、図７〜図８を用いて説明する。
この実施の形態における目標観測システム８００の全体構成は、実施の形態１で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【００８７】
図７は、この実施の形態における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態１で説明した航跡統合装置２００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００８８】
航跡統合装置２００は、更に、選択航跡記憶部２７５を有する。
【００８９】
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、グループ分けした航跡精度評価値データ５６０のうち、１つの目標４００に対応する航跡精度評価値データ５６０のなかで航跡精度評価値データ５６０が表わす航跡精度評価値λが最小のものを判別する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、判別した航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を示す選択航跡データ５７５を出力する。
選択航跡データ５７５は、例えば、判別した航跡精度評価値データ５６０に含まれる目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含む。
【００９０】
選択航跡記憶部２７５は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、重み付け算出部２７０が出力した選択航跡データ５７５を入力する。
選択航跡記憶部２７５は、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、入力した選択航跡データ５７５を記憶する。
【００９１】
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、選択航跡記憶部２７５が記憶した選択航跡データ５７５のなかから、前回の選択航跡データ５７５を取得する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、取得した選択航跡データ５７５に基づいて、航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化したか否かを判定する。
例えば、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した選択航跡データ５７５のなかから、判別した航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に含まれる目標４００の識別情報と同じ目標４００の識別情報を含むものを取得する。重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、判別した航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に含まれるセンサ識別情報と、取得した選択航跡データ５７５に含まれるセンサ識別情報とを比較して、一致しなければ、航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化したと判定する。
【００９２】
航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化していないと判定した場合、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、１つの目標４００に対応する航跡精度評価値データ５６０のなかで、航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを１とし、他の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを０とする。
航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化したと判定した場合、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、１つの目標４００に対応する今回の航跡精度評価値データ５６０のなかで、航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηをη０とし、前回航跡精度評価値λが最小だったセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応する航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを１−η０とし、他の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを０とする。ここで、η０は、あらかじめ定めた０以上１以下の数値である。η０は、例えば、管制官が入力したものを、重み付け算出部２７０が磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて記憶しておく。なお、η０を複数記憶しておき、変化の前後におけるセンサ航跡データにより、異なるη０を採用することとしてもよい。
【００９３】
例えば、同一の目標４００について、センサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）あり、航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値のうち、センサ航跡データＡについて算出したものを航跡精度評価値λＡ、センサ航跡データＢについて算出したものを航跡精度評価値λＢとし、λＡ＜λＢであるとする。重み付け算出部２７０は、λＡ＜λＢなので、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データＡについての航跡調整係数ηＡを１とし（前回もλＡ＜λＢだった場合）、センサ航跡データＡを選択したことを表わす選択航跡データ５７５を出力する。選択航跡データ５７５は、選択航跡記憶部２７５が記憶しておく。
次回の観測において、やはり同じ目標４００について、センサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ’及びセンサ航跡データＢ’）あるとする。ここで、センサ航跡データＡとセンサ航跡データＡ’とは、同一諸元（センサ及び観測方法が同一）であるものとし、同様に、センサ航跡データＢとセンサ航跡データＢ’とは、同一諸元であるものとする。また、航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値のうち、センサ航跡データＡ’について算出したものを航跡精度評価値λＡ’、センサ航跡データＢ’について算出したものを航跡精度評価値λＢ’とし、λＡ’＞λＢ’であるとする。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、選択航跡記憶部２７５が記憶した選択航跡データ５７５を取得し、前回はλＡ＜λＢだったことを判別する。センサ精度評価値が最小のセンサ航跡データが変化したので、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データＢ’についての航跡調整係数ηＢを、１ではなく、η０とする。また、前回センサ精度評価値が最小だったセンサ航跡データＡ’についての航跡調整係数ηＡを、０ではなく、１−η０とする。
なお、同一の目標４００についてのセンサ航跡データが３以上あり、前回も今回もセンサ精度評価値が最小でないセンサ航跡データがある場合には、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、そのセンサ航跡データについての航跡調整係数ηを０とする。
【００９４】
また、前回センサ精度評価値が最小だったセンサ航跡データと同一諸元のセンサ航跡データが欠測などにより今回存在しないことによるトップ交代である場合には、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、今回センサ精度評価値が最小のセンサ航跡データについての航跡調整係数ηを１とする。あるいは、上記と同様、今回センサ精度評価値が最小のセンサ航跡データについての航跡調整係数ηをη０とし、融合相手として、航跡記憶部２３０が記憶した前回センサ精度評価値が最小だった前回のセンサ航跡データを使用してもよい。
【００９５】
図８は、この実施の形態における航跡統合装置２００が生成する統合航跡の一例を示す模式図である。
細線で示した航跡７１０及び航跡７２０は、同一の目標４００についての航跡であり、航跡７１０はセンサ１０１が生成したセンサ航跡データ５１０が表わす航跡、航跡７２０は、センサ１０２が生成したセンサ航跡データ５１０が表わす航跡である。
また、太線で示した航跡７５０は、航跡統合装置２００が生成した統合航跡データ５８０が表わす航跡である。
【００９６】
時刻ｔ３までは、航跡７１０に対応する航跡精度評価値λが最小だったとする。そのため、航跡７５０のうち、時刻ｔ３までの推定位置は、航跡７１０の推定位置７１１〜７１３と一致している。
時刻ｔ４において、航跡７２０に対応する航跡精度評価値λのほうが、航跡７１０に対応する航跡精度評価値λよりも小さくなったとする。そのため、航跡７５０のうち、時刻ｔ４における目標４００の推定位置７５４は、推定位置７１４と推定位置７２４とを結ぶ線分をη０：１−η０に按分した位置となる。
また、時刻ｔ５以降においても、航跡７２０に対応する航跡精度評価値λが最小だとする。そのため、航跡７５０のうち、時刻ｔ５における目標４００の推定位置は、航跡７２０の推定位置７２５と一致している。
【００９７】
実施の形態１の方式では、航跡精度評価値λが最小のセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化すると、その時点で選択するセンサ航跡データ５２０（識別付）を完全に切り替える。そのため、時刻ｔ４における目標４００の推定位置は、推定位置７５４ではなく、航跡７２０と同じ推定位置７２４になる。
【００９８】
航跡７１０と航跡７２０とが離れている場合、急激に航跡が切り替わると、航跡表示装置３００の表示を見ている管制官などが混乱し、判断を誤る可能性がある。
この実施の形態における航跡統合装置２００は、原則としては、複数のセンサ航跡データのなかから、１つのセンサ航跡データを選択して、統合航跡データ５８０とするが、選択するセンサ航跡データを切り替える必要が生じたときは、切り替え前のセンサ航跡データと、切り替え後のセンサ航跡データとを重み付けにより融合して、統合航跡データ５８０を生成する。これにより、航跡表示装置３００が航跡の切り替えをスムーズに表示することができるので、混乱や誤解を防ぐことができる。
【００９９】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、以下の特徴を有する。
上記重み付け算出部２７０は、上記センサ航跡データが複数あり、上記航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λが表わすセンサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データが変化した場合、上記処理装置を用いて、上記複数のセンサ航跡データのうち、上記センサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数ηを所定の値η０とすることを特徴とする。
【０１００】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、センサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データが変化した場合、すぐに航跡を切り替えるのではなく、前回まで精度が最も高かったセンサ航跡データと、新たに精度が最も高くなったセンサ航跡データとを融合して、中間的な統合航跡データを生成するので、航跡切り替えに伴う混乱や誤解を防ぐことができるという効果を奏する。
【０１０１】
なお、精度が最も高いセンサ航跡データが変化した一回だけでなく、複数回にわたって中間的な統合航跡データを生成することとしてもよい。その場合、徐々にη０が増加して１に近づくよう設定することにより、航跡切り替えを更にスムーズにすることができる。
【０１０２】
以上説明した航跡統合装置２００（センサ情報融合装置）は、
システム航跡を構成するセンサ航跡の連続性を見て、航跡調整係数ηの値を制御する航跡調整係数制御処理部（重み付け算出部２７０）を備えたことを特徴とする。
【０１０３】
以上のように、システム航跡を形成するセンサ航跡の内容が変わる場合に、航跡調整係数に重みを加えて、システム航跡を生成することにより、センサ航跡のバイアス誤差の影響によるシステム航跡のばらつきを抑えることが可能である。
【０１０４】
実施の形態３．
実施の形態３について、図９を用いて説明する。
この実施の形態における目標観測システム８００の全体構成は、実施の形態１で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【０１０５】
図９は、この実施の形態における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態１及び実施の形態２で説明した航跡統合装置２００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【０１０６】
航跡統合装置２００は、更に、トレース算出部２７６を有する。
【０１０７】
この実施の形態において、センサ１０１〜１０３が出力するセンサ航跡データ５１０は、誤差共分散行列を表わす情報を含む。
誤差共分散行列とは、センサ１０１〜１０３がカルマンフィルタなどを用いて目標４００の航跡を推定する場合に、推定した目標４００の航跡とともに得られるデータであり、航跡推定の誤差の分散及び共分散を推定したものである。
【０１０８】
トレース算出部２７６は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡入力部２１０が出力したセンサ航跡データ５１０を入力する。
トレース算出部２７６は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ航跡データ５１０から、誤差共分散行列を取得する。
トレース算出部２７６は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、取得した誤差共分散行列のトレースを算出する。トレースとは、正方行列の対角成分の和のことである。誤差共分散行列は正方行列なので、トレースを計算することができる。
誤差共分散行列のトレースは、航跡推定の誤差の分散の総和であるから、小さいほうが航跡推定の精度が高いことを示す。
トレース算出部２７６は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出したトレースを表わすトレースデータ５７６を出力する。
【０１０９】
なお、トレース算出部２７６が誤差共分散行列のトレースを算出するのではなく、センサ１０１〜センサ１０３が誤差共分散行列のトレースを算出して、算出した誤差共分散行列のトレースを表わす情報を含むセンサ航跡データ５１０を出力してもよい。
【０１１０】
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、トレース算出部２７６が出力したトレースデータ５７６を入力する。
重み付け算出部２７０は、判別した航跡精度評価値λが最小のセンサ航跡データ５２０（識別付）が切り替わったと判定した場合、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したトレースデータ５７６が表わすトレースに基づいて、η０を算出する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出したη０に基づいて、航跡調整係数ηを算出する。
【０１１１】
前回、航跡精度評価値λが最小だったセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応するトレースをｔｒＡ、新たに航跡精度評価値λが最小になったセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応するトレースをｔｒＢとする。重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、トレースｔｒＡの逆数１／ｔｒＡと、トレースｔｒＢの逆数１／ｔｒＢとを算出する。誤差共分散行列のトレースは、小さいほうが航跡推定の精度が高いことを示すから、トレースの逆数は、大きいほうが航跡推定の精度が高いことを示す。
航跡調整係数データ５７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出したトレースｔｒＡの逆数１／ｔｒＡと、算出したトレースｔｒＢの逆数１／ｔｒＢとの和（１／ｔｒＡ＋１／ｔｒＢ）を算出し、算出したトレースｔｒＢの逆数１／ｔｒＢを、算出したトレースの逆数の和（１／ｔｒＡ＋１／ｔｒＢ）で除したもの（１／ｔｒＢ）／（１／ｔｒＡ＋１／ｔｒＢ）を算出して、η０とする。
【０１１２】
この実施の形態では、実施の形態２と同様、航跡精度評価値λにより評価した航跡の精度が最も高い航跡が、航跡精度評価値λの変動により変化し、航跡を切り替える際、２つのセンサ航跡データを融合して中間的な統合航跡データを生成する。
この実施の形態では、２つのセンサ航跡データを融合する際の重み付けである航跡調整係数ηをあらかじめ定めた値とするのではなく、誤差共分散行列のトレースを元に算出した値を用いるので、統計的に妥当な重み付けをすることができる。
【０１１３】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、以下の特徴を有する。
上記重み付け算出部２７０は、上記センサ航跡データが複数ある場合、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データそれぞれについての誤差共分散行列の対角成分の和（トレース）に基づいて、上記複数のセンサ航跡データそれぞれについて、上記誤差共分散行列の対角成分の和の逆数に比例する航跡調整係数ηを算出することを特徴とする。
【０１１４】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、複数のセンサ航跡データの重み付けである航跡調整係数ηとして、誤差共分散行列の対角成分の和に比例する航跡調整係数を算出するので、統計的に妥当な重み付けをすることができるという効果を奏する。
【０１１５】
以上説明した航跡統合装置２００（センサ情報融合装置）は、
センサ航跡の誤差共分散行列を用いて、航跡調整係数ηを算出し、そのセンサ航跡の誤差共分散行列に基づく航跡調整係数ηでシステム航跡を算出するように制御するといった、誤差共分散行列による航跡調整係数制御処理部（重み付け算出部２７０）を備えたことを特徴とする。
【０１１６】
以上のように、誤差共分散行列から算出した航跡調整係数ηを適用することにより、統計的に妥当な航跡調整係数を算出することが可能となり、システム航跡の精度劣化を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】実施の形態１における目標観測システム８００の構成の一例を示すシステム構成図。
【図２】実施の形態１における航跡統合装置２００の外観の一例を示す図。
【図３】実施の形態１における航跡統合装置２００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図４】実施の形態１における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図５】実施の形態１における航跡統合装置２００が統合航跡データ５８０を生成する航跡統合処理の流れの一例を示すフローチャート図。
【図６】目標４００の検出位置の違いと、それに基づいてセンサ１０１，１０２が推定する航跡の違いとの関係を示す模式図。
【図７】実施の形態２における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図８】実施の形態２における航跡統合装置２００が生成する統合航跡の一例を示す模式図。
【図９】実施の形態３における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【符号の説明】
【０１１８】
１０１〜１０３ センサ、２００ 航跡統合装置、２１０ 航跡入力部、２２０ 航跡相関処理部、２３０ 航跡記憶部、２４１ 第一位置推定部、２４２ 第二位置推定部、２４３ 残差算出部、２５１ センサ精度記憶部、２５２ 観測誤差係数算出部、２６０ 航跡精度算出部、２７０ 重み付け算出部、２７５ 選択航跡記憶部、２７６ トレース算出部、２８０ 統合航跡生成部、３００ 航跡表示装置、４００ 目標、５１０〜５３０ センサ航跡データ、５４１ 第一推定位置データ、５４２ 第二推定位置データ、５４３ 残差データ、５５１ センサ精度データ、５５２ 観測誤差係数データ、５６０ 航跡精度評価値データ、５７０ 航跡調整係数データ、５７５ 選択航跡データ、５７６ トレースデータ、５８０ 統合航跡データ、６１１〜６２５ 検出位置、６５０ バイアス誤差、７１０，７２０ 航跡、７１１〜７１５，７２１〜７２５ 推定位置、８００ 目標観測システム、９０１ 表示装置、９０２ キーボード、９０３ マウス、９０４ ＦＤＤ、９０５ ＣＤＤ、９０６ プリンタ装置、９０７ スキャナ装置、９１０ システムユニット、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信装置、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ ウィンドウシステム、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群、９３１ 電話器、９３２ ファクシミリ機、９４０ インターネット、９４１ ゲートウェイ、９４２ ＬＡＮ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のセンサが目標を観測した観測データに基づいて目標の航跡を推定した複数のセンサ航跡データを統合する航跡統合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のセンサが目標を観測した観測データに基づいて目標の航跡を推定するシステムにおいて、センサから観測データを収集して、追尾・相関・統合などの処理を一箇所で行う方式がある。
また、センサ側で追尾・相関・統合などの処理を行い、センサ単独で航跡を生成してから、生成された航跡データを収集して、航跡間の相関・統合をする方式がある。
後者の方式は、センサから中央（航跡統合装置）に送られる情報量が少ないので、通信負荷や中央の処理負荷が低減されるという利点がある。
【特許文献１】特開平８−３０４５２８号公報
【特許文献２】特開２００７−１０３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
センサが目標を観測する観測方法によって、目標の検出位置が異なる場合がある。また、同一の観測方法を用いる場合であっても、センサと目標との位置関係その他の条件により、目標の検出位置が異なる場合がある。
このため、センサが生成する航跡の間には、観測方法などの要因により生じるバイアス誤差が存在する場合がある。
【０００４】
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、センサ側で生成した航跡の間にバイアス誤差が含まれている場合でも、精度の高い航跡を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる航跡統合装置は、
情報を処理する処理装置と、航跡入力部と、航跡精度算出部と、重み付け算出部と、統合航跡生成部とを有し、
上記航跡入力部は、上記処理装置を用いて、センサが目標を観測した観測データに基づいて推定した目標の航跡を表わすセンサ航跡データを入力し、
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力したセンサ航跡データに基づいて、上記センサ航跡データの精度を表わす航跡精度評価値を算出し、
上記重み付け算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値に基づいて、上記センサ航跡データの重み付けを表わす航跡調整係数を算出し、
上記統合航跡生成部は、上記処理装置を用いて、上記重み付け算出部が算出した航跡調整係数に基づいて、上記センサ航跡データを統合し、統合航跡データを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる航跡統合装置によれば、センサ航跡データの精度を航跡精度評価値により評価し、評価結果に基づいて算出した航跡調整係数に基づいて、センサ航跡データを統合するので、生成した統合航跡データが表わす目標の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜図６を用いて説明する。
【０００８】
図１は、この実施の形態における目標観測システム８００の構成の一例を示すシステム構成図である。
目標観測システム８００は、目標４００の現在位置や速度を観測し、航跡表示装置３００に表示するシステムである。目標観測システム８００は、例えば、地上走行誘導管制システムにおいて、空港内の航空機や車両を目標４００として観測し、航跡表示装置３００に表示して、管制官（オペレータ）に航空機の位置などの情報を通知する。
【０００９】
目標観測システム８００は、１以上のセンサ１０１〜１０３を有する。
センサ１０１〜１０３は、目標４００を観測し、観測して得た観測データに基づいて、目標４００の航跡を推定し、推定した目標４００の航跡を表わすセンサ航跡データ５１１〜５１３を出力する。
センサ１０１〜１０３は、例えば、空港面探知レーダ（ＡＳＤＥ：Ａｉｒｐｏｒｔ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、マルチラテレーション（ＭＬＡＴ：Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｔｅｒａｔｉｏｎ）システム、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）センサ、ＥＷ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｗａｒｆａｒｅ）センサ、ＥＯ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｏｐｔｉｃ）センサ、ＥＳＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｍｅａｓｕｒｅｓ）センサなどにより目標４００を観測する。
センサ１０１〜１０３は、それぞれ単独で、目標４００を観測して得られた観測データに基づいて、目標４００の航跡を推定する。また、目標４００が複数ある可能性がある場合、センサ１０１〜１０３は、得られた観測データの相関処理を行い、観測データを目標４００ごとに振り分けたのち、目標４００ごとの航跡を推定する。
ここで、目標４００の航跡とは、例えば、観測時刻における目標４００の位置、速度などの情報である。センサ１０１〜１０３が目標４００を検出した検出位置には観測誤差が含まれているので、目標４００の航跡における目標４００の位置は、センサ１０１〜１０３が目標を検出した検出位置そのままではなく、過去の観測データなどを考慮して、推定したものである。
センサ１０１〜１０３は、推定した目標４００の航跡を表わすセンサ航跡データ５１１〜５１３を、航跡統合装置２００に対して出力する。
センサ航跡データ５１１〜５１３には、センサ１０１〜１０３が推定した目標４００の位置や速度を表わす情報のほか、センサ１０１〜１０３が目標を観測した最新時刻や、目標４００の識別情報、センサ及びセンサが観測に用いた観測方法などを識別するセンサ識別情報などが含まれていてもよい。
【００１０】
目標観測システム８００が複数のセンサ１０１〜１０３を有する場合、センサ１０１〜１０３が目標４００を観測する観測方法は、同一の方法であってもよいし、異なる方法であってもよい。なお、異なる観測方法を組み合わせるほうが、それぞれの観測方法の欠点を補い合うことができ、好ましい。
また、センサ１０１〜１０３は、１台のセンサが複数の観測方法で目標４００を観測できるものであってもよい。その場合、気象条件などに応じて観測方法を切り替えて使用してもよいし、同時に複数の観測方法で目標４００を観測してもよい。その場合、複数の観測方法で観測した観測データをすべて相関統合して、１つの目標４００につき１つのセンサ航跡データを生成してもよいし、それぞれの観測方法ごとに観測データを相関統合して、１つの目標４００につき複数のセンサ航跡データを生成してもよい。
【００１１】
航跡統合装置２００（フュージョンセンター、センサ情報融合装置）は、センサ１０１〜１０３が出力したセンサ航跡データ５１１〜５１３を入力する。航跡統合装置２００が入力するセンサ航跡データ５１１〜５１３のなかには、同一の目標４００についてのセンサ航跡データが複数含まれる場合がある。例えば、複数のセンサが同じ目標４００を観測して、センサ航跡データを生成した場合や、１つのセンサが複数の観測方法で１つの目標４００を観測して、複数のセンサ航跡データを生成した場合などである。
航跡統合装置２００は、入力したセンサ航跡データ５１１〜５１３のなかに同一の目標４００についてのセンサ航跡データが複数含まれている場合、複数のセンサ航跡データを統合して、１つの統合航跡データ５８０を生成する。なお、入力したセンサ航跡データ５１１〜５１３のなかに１つの目標４００についてのセンサ航跡データが１つしかない場合、航跡統合装置２００は、そのセンサ航跡データと同じ内容を表わす統合航跡データ５８０を生成する。
航跡統合装置２００は、生成した統合航跡データ５８０を出力する。
【００１２】
航跡表示装置３００（表示処理部）は、航跡統合装置２００が出力した統合航跡データ５８０を入力する。
航跡表示装置３００は、入力した統合航跡データ５８０に基づいて、目標４００の位置、速度、識別情報などの情報を表示する。
なお、航跡表示装置３００は、センサ１０１〜１０３が出力したセンサ航跡データ５１１〜５１３などを入力し、統合航跡とは別に、入力したセンサ航跡データ５１１〜５１３に基づいて、センサ航跡や目標４００の検出位置を表示してもよい。このとき、航跡表示装置３００は、統合航跡データ５８０に基づく目標４００の位置などの情報を高輝度に表示し、他の情報を低輝度に表示するなど、オペレータが見やすいように加工した情報を表示してもよい。
【００１３】
図２は、この実施の形態における航跡統合装置２００の外観の一例を示す図である。
航跡統合装置２００は、システムユニット９１０、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ・Ｒａｙ・Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（液晶）の表示画面を有する表示装置９０１、キーボード９０２（Ｋｅｙ・Ｂｏａｒｄ：Ｋ／Ｂ）、マウス９０３、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７などのハードウェア資源を備え、これらはケーブルや信号線で接続されている。
システムユニット９１０は、コンピュータであり、ファクシミリ機９３２、電話器９３１とケーブルで接続され、また、ローカルエリアネットワーク９４２（ＬＡＮ）、ゲートウェイ９４１を介してインターネット９４０に接続されている。
【００１４】
図３は、この実施の形態における航跡統合装置２００のハードウェア資源の一例を示す図である。
航跡統合装置２００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信装置９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信装置９１５、キーボード９０２、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４などは、入力部、入力装置の一例である。
また、通信装置９１５、表示装置９０１、プリンタ装置９０６などは、出力部、出力装置の一例である。
【００１５】
通信装置９１５は、ファクシミリ機９３２、電話器９３１、ＬＡＮ９４２等に接続されている。通信装置９１５は、ＬＡＮ９４２に限らず、インターネット９４０、ＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などに接続されていても構わない。インターネット９４０或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続されている場合、ゲートウェイ９４１は不用となる。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００１６】
上記プログラム群９２３には、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」として説明する情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリになどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｃ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００１７】
また、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、以下に述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、以下に述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００１８】
図４は、この実施の形態における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
航跡統合装置２００は、航跡入力部２１０、航跡相関処理部２２０、航跡記憶部２３０、第一位置推定部２４１、第二位置推定部２４２、残差算出部２４３、センサ精度記憶部２５１、観測誤差係数算出部２５２、航跡精度算出部２６０、重み付け算出部２７０、統合航跡生成部２８０を有する。
【００１９】
航跡入力部２１０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ１０１〜１０３が出力した１以上のセンサ航跡データ５１０（図１のセンサ航跡データ５１１〜５１３に対応）を入力する。
航跡入力部２１０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した１以上のセンサ航跡データ５１０を出力する。
【００２０】
航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡入力部２１０が出力した１以上のセンサ航跡データ５１０を入力する。
航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した１以上のセンサ航跡データ５１０のなかに、同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０があるか否かを判別し、入力した１以上のセンサ航跡データ５１０を、目標ごとのグループにグループ分けする。
例えば、センサ航跡データ５１０が目標４００の識別情報を含む場合、航跡相関処理部２２０は、識別情報に基づいて目標４００を判別し、同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０を判別する。あるいは、複数のセンサ航跡データ５１０が表わす目標の位置が、同一の目標４００であると判定できるほど近い場合、航跡相関処理部２２０は、同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０であると判別する。
【００２１】
航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データ５２０（識別付）を出力する。
センサ航跡データ５２０（識別付）は、センサ航跡データ５１０に目標４００の識別情報を付加したものである。センサ航跡データ５１０がもともと目標４００の識別情報を含んでいる場合、センサ航跡データ５２０はセンサ航跡データ５１０と同一である。センサ航跡データ５１０が目標４００の識別情報を含んでいない場合、航跡相関処理部２２０が同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０であると判別した他のセンサ航跡データ５１０などから目標４００の識別情報が判別できれば、その識別情報を付加し、判別できなければ、仮の識別情報を付加する。
【００２２】
航跡記憶部２３０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡相関処理部２２０が出力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）を入力する。
航跡記憶部２３０は、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、入力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）を記憶する。
【００２３】
センサ１０１〜１０３は、周期的に繰返し目標４００を観測し、センサ航跡データ５１０を出力する。航跡記憶部２３０が記憶したセンサ航跡データ５２０（識別付）は、航跡相関処理部２２０などが次回以降の処理をする際、過去のセンサ航跡データ５３０として読み出し、参照する。
通常、過去のセンサ航跡データ５３０は、過去数回分が参照されるだけで、それ以前のセンサ航跡データ５３０は参照されない。そのため、航跡記憶部２３０は、過去Ｎ回（Ｎは、１以上の整数。）分のセンサ航跡データ５３０を記憶する。
【００２４】
第一位置推定部２４１は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡相関処理部２２０が出力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）を入力する。
第一位置推定部２４１は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）それぞれに基づいて、目標４００の位置を推定する。
センサ航跡データ５２０（識別付）が表わす目標４００の推定位置は、センサ１０１〜１０３が目標を観測した最新時刻におけるものである場合がある。センサ１０１〜１０３は、互いに同期して目標４００を観測するとは限らないので、センサ航跡データ５２０（識別付）が表わす目標４００の推定位置をそのまま使うと、バラバラの時刻における目標４００の推定位置となってしまう。目標４００が移動している場合、時刻が異なれば目標４００の位置が異なるので、第一位置推定部２４１は、基準となる時刻（例えば、現在時刻）を定め、その基準時刻における目標４００の位置を推定する。例えば、第一位置推定部２４１は、センサ航跡データ５２０（識別付）が表わす観測時刻と基準時刻との差を求め、センサ航跡データ５２０（識別付）が表わす観測時刻における目標４００の位置と速度から、目標４００が等速直線運動をしているという仮定のもと、基準時刻における目標４００の位置を推定する。
第一位置推定部２４１は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、推定した目標４００の位置を表わす第一推定位置データ５４１を出力する。第一位置推定部２４１が出力する第一推定位置データ５４１は、第一位置推定部２４１が入力した１以上のセンサ航跡データ５２０（識別付）と一対一に対応している。第一推定位置データ５４１が対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を判別するため、第一推定位置データ５４１は、対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）に含まれる目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
【００２５】
第二位置推定部２４２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡記憶部２３０が記憶した１以上の過去のセンサ航跡データ５３０を入力する。
第二位置推定部２４２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した１以上の過去のセンサ航跡データ５３０それぞれに基づいて、第一位置推定部２４１と同様に、基準時刻における目標４００の位置を推定する。
第二位置推定部２４２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、推定した目標４００の位置を表わす第二推定位置データ５４２を出力する。第二位置推定部２４２が出力する第二推定位置データ５４２は、航跡記憶部２３０が記憶した過去のセンサ航跡データ５３０と一対一に対応している。第一推定位置データ５４１と同様、第二推定位置データ５４２が対応する過去のセンサ航跡データ５３０を判別するため、第二推定位置データ５４２は、対応する過去のセンサ航跡データ５３０に含まれる目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
航跡記憶部２３０が過去Ｎ回分のセンサ航跡データ５３０を記憶している場合、航跡相関処理部２２０が出力した１つのセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応して、同一の目標４００を同一のセンサが同一の観測方法で観測した観測データに基づくセンサ航跡データ５３０が最大Ｎ個ある（欠測などによりＮ個未満の場合もあり得る）。このため、第二位置推定部２４２は、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１に対応して、最大Ｎ個の第二推定位置データ５４２を出力する。
【００２６】
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１と、第二位置推定部２４２が出力した第二推定位置データ５４２とを入力する。
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した第一推定位置データ５４１それぞれに対応する第二推定位置データ５４２を判別する。例えば、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一推定位置データ５４１に含まれる目標４００の識別情報及びセンサ識別情報を取得し、第二推定位置データ５４２に含まれる目標４００の識別情報及びセンサ識別情報が、取得した目標４００の識別情報及びセンサ識別情報と一致する場合に、両者が対応すると判別する。
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一推定位置データ５４１それぞれが表わす目標４００の推定位置と、それに対応すると判別した第二推定位置データ５４２が表わす目標４００の推定位置とに基づいて、残差を算出する。
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した残差を表わす残差データ５４３を出力する。残差データ５４３は、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１と一対一に対応している。すなわち、残差データ５４３は、航跡相関処理部２２０が出力したセンサ航跡データ５２０（識別付）と一対一に対応している。残差データ５４３が対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を判別するため、残差データ５４３は、対応する第一推定位置データ５４１に含まれる目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
【００２７】
この実施の形態において、センサ１０１〜１０３は、航跡統合装置２００に対して、センサ航跡データ５１０を出力する。センサ航跡データ５１０には、センサ１０１〜１０３が目標４００を観測した生の観測データは含まれていないので、航跡統合装置２００にとって、センサ１０１〜１０３が目標４００を観測した実測値は不明である。
残差とは、一般的に、実測値と予測値との差のことをいうが、ここでは、最新のセンサ航跡データに基づいて推定した推定位置と、過去のセンサ航跡データに基づいて推定した推定位置とに基づいて、残差を求める。
例えば、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、１つの第一推定位置データ５４１に対応する最大Ｎ個の第二推定位置データ５４２が表わす目標４００の推定位置（センサ航跡平滑位置）の平均（移動平均）を計算し、平均推定位置とする。なお、単純平均ではなく、直近の第二推定位置データ５４２ほど重みを増した加重平均を計算してもよい。
次に、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、計算した平均推定位置と、対応する第一推定位置データ５４１が表わす目標４００の推定位置との差を計算し、残差とする。
【００２８】
例えば、目標４００の推定位置が二次元の直交座標で表わされている場合、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第二推定位置データ５４２が表わす目標４００の推定位置（ｘ，ｙ）に基づいて、Ｘ座標の平均ｘａｖｅと、Ｙ座標の平均ｙａｖｅとを計算し、目標４００の平均推定位置（ｘａｖｅ，ｙａｖｅ）とする。
残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、計算した目標４００の平均推定位置（ｘａｖｅ，ｙａｖｅ）と第一推定位置データ５４１が表わす目標４００の推定位置（ｘｋ，ｙｋ）とに基づいて、Ｘ座標との差Δｘ＝ｘｋ−ｘａｖｅと、Ｙ座標の差Δｙ＝ｙｋ−ｙａｖｅとを計算する。残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、計算したＸ座標の差ΔｘとＹ座標の差Δｙとに基づいて、残差Ｖ＝√（Δｘ２＋Δｙ２）を計算する。なお、Ｘ座標の差Δｘの絶対値をＸ座標の残差とし、Ｙ座標の差Δｙの絶対値をＹ座標の残差として、Ｘ座標とＹ座標とを別々に取り扱ってもよい。
【００２９】
なお、ここではセンサ１０１〜１０３から生の観測データが得られず実測値が不明の場合における残差の算出方式を説明したが、センサ１０１〜１０３から生の観測データを得て、残差算出部２４３が、観測データが表わす実測値と、センサ航跡データから推定した予測値との差を算出して残差としてもよい。
【００３０】
また、センサ航跡データに基づいて推定できる他の物理量（例えば、目標４００の速度）に基づいて、残差を算出してもよい。
【００３１】
センサ精度記憶部２５１は、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、センサ１０１〜１０３それぞれの精度を表わすセンサ精度データ５５１を記憶している。
ここで、精度とは、センサの観測誤差（例えば、直交座標における位置誤差、極座標における距離誤差や角度誤差など）の最大値や標準偏差などの数値のことである。精度は、０以上の数値であり、値が小さいほどセンサ１０１〜１０３の観測が正確であることを意味する。精度は、センサ１０１〜１０３それぞれの構成や観測方法によって異なる。また、精度は、気象条件などの観測条件や、目標４００の位置、速度などのパラメータによっても変化する場合があるので、これらのパラメータの関数であってもよい。
センサ精度記憶部２５１は、センサ１０１〜１０３の仕様などに基づいてあらかじめ求めた精度を表わすセンサ精度データ５５１を記憶してもよいし、過去の観測結果などから求めた精度を表わすセンサ精度データ５５１を記憶してもよい。
【００３２】
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ精度記憶部２５１が記憶したセンサ精度データ５５１を入力する。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ精度データ５５１が表わすセンサの精度に基づいて、観測誤差係数を算出する。
観測誤差係数とは、センサ精度記憶部２５１が記憶したセンサ精度データ５５１が表わすセンサの精度の単位の違いなどによるバラツキを補正したものである。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した観測誤差係数を表わす観測誤差係数データ５５２を出力する。
【００３３】
例えば、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ精度記憶部２５１が記憶したセンサ精度データ５５１のなかから、航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０を出力したセンサ１０１〜１０３についてのセンサ精度データ５５１を入力する。
また、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、気象条件や目標４００の位置、速度など、センサの精度に影響を与えるパラメータを表わすデータを入力する。目標４００の位置、速度などが必要な場合、観測誤差係数算出部２５２は、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１を入力してもよい。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ精度データ５５１と、入力したパラメータを表わすデータとに基づいて、センサの精度ｓを求める。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ精度調整係数ｋを表わすデータを入力する。センサ精度調整係数ｋを表わすデータは、例えば、センサ精度記憶部２５１が、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、記憶している。
観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出したセンサの精度ｓと、入力したデータが表わすセンサ精度調整係数ｋとの積を計算して、観測誤差係数α（＝ｋ×ｓ）とする。
センサ精度調整係数αは、０以上の数値であり、上述したように、センサの精度の単位が異なる場合に、単位を揃え、センサの精度のバラツキをなくすためのものである。しかし、それ以外の要素も加味してセンサ精度調整係数を設定することにより、例えば、特定のセンサからの情報を重視するように構成してもよい。例えば、センサ１０１の精度が高いことがあらかじめわかっている場合、センサ１０１のセンサ精度調整係数に比べてセンサ１０２のセンサ精度調整係数を比較的大きな値とすることにより、センサ１０１をメインのシステム、センサ１０２を予備のシステムとすることができる。これにより、通常は、センサ１０１からの情報を採用し、センサ１０１の精度が著しく悪化した場合のみ、センサ１０２からの情報を採用するという運用が可能である。
【００３４】
なお、基準となるセンサを定めておき、基準に定めたセンサの観測誤差係数αが１になるよう構成してもよい。例えば、上述した手順で算出した観測誤差係数α（以下、「観測誤差係数α’」と呼ぶ。）のうち、基準に定めたセンサの観測誤差係数α’を基準観測誤差係数α０とし、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、上述した手順で算出した観測誤差係数α’を基準観測誤差係数α０で除したものを、観測誤差係数α（＝α’／α０）としてもよい。
例えば、センサ１０２を基準とし、センサ１０１のセンサ精度調整係数ｋＡ、センサ１０１のセンサの精度ｓＡ、センサ１０２のセンサ精度調整係数ｋＢ、センサ１０２のセンサの精度ｓＢに基づいて観測誤差係数αＡ，αＢを算出する場合、αＡ’＝ｋＡ×ｓＡ、αＢ’＝ｋＢ×ｓＢであるから、α０＝αＢ’として、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、αＡ＝αＡ’／α０＝ｋＡＢ×ｓＡ／ｓＢ（ただし、ｋＡＢ＝ｋＡ／ｋＢ）、αＢ＝αＢ’／α０＝１を算出する。
【００３５】
航跡精度算出部２６０（航跡精度評価値算出処理部）は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、残差算出部２４３が出力した残差データ５４３と、観測誤差係数算出部２５２が出力した観測誤差係数データ５５２とを入力する。
航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した残差データ５４３それぞれに対応する観測誤差係数データ５５２を判別する。例えば、航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、残差データ５４３に含まれるセンサ識別情報に基づいてセンサや観測方法を判別し、判別したセンサや観測方法に基づいて残差データ５４３に対応する観測誤差係数データ５５２を判別する。
航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、残差データ５４３それぞれが表わす残差Ｖと、それに対応すると判別した観測誤差係数データ５５２が表わす観測誤差係数αとの積を計算し、航跡精度評価値λ（＝α×Ｖ）とする。
航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した航跡精度評価値λを表わす航跡精度評価値データ５６０を出力する。航跡精度評価値データ５６０は、航跡精度算出部２６０が入力した残差データ５４３と一対一に対応している。すなわち、航跡精度評価値データ５６０は、航跡相関処理部２２０が出力したセンサ航跡データ５２０（識別付）と一対一に対応している。航跡精度評価値データ５６０が対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を判別するため、航跡精度評価値データ５６０は、対応する残差データ５４３が含む目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
【００３６】
航跡精度評価値λとは、センサ航跡データの信頼性を評価するための数値のことである。残差も観測誤差係数も０以上の数値なので、航跡精度評価値は、０以上の数値である。航跡精度評価値は、残差及び観測誤差係数に比例し、航跡精度評価値が小さいほうがセンサ航跡データの信頼性が高いことを示す。残差が小さいほうがセンサ航跡データの信頼性が高く、観測誤差係数が小さいほうがセンサ航跡データの信頼性が高いからである。
【００３７】
重み付け算出部２７０（航跡調整係数算出処理部）は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡精度算出部２６０が出力した航跡精度評価値データ５６０を入力する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した航跡精度評価値データ５６０が表わす航跡精度評価値λに基づいて、航跡調整係数ηを算出する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した航跡調整係数ηを表わす航跡調整係数データ５７０を出力する。航跡調整係数データ５７０は、重み付け算出部２７０が入力した航跡精度評価値データ５６０と一対一に対応している。すなわち、航跡調整係数データ５７０は、航跡相関処理部２２０が出力したセンサ航跡データ５２０（識別付）と一対一に対応している。航跡調整係数データ５７０が対応するセンサ航跡データ５２０を判別するため、航跡調整係数データ５７０は、対応する航跡精度評価値データ５６０が含む目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含んでもよい。
【００３８】
航跡調整係数ηとは、同一の目標４００についてのセンサ航跡データを統合して１つの統合航跡データを生成する際に、どのセンサ航跡データをどの程度重視するかを示す数値（重み付け）である。航跡調整係数ηは、０以上１以下の数値であり、統合する同一の目標４００についてのセンサ航跡データについての航跡調整係数の総和Σηが１となるようにする。
【００３９】
この実施の形態において、重み付け算出部２７０は、以下のようにして、航跡調整係数ηを算出する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した航跡精度評価値データ５６０を、対応する目標４００ごとにグループ分けする。例えば、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡精度評価値データ５６０に含まれる目標４００の識別情報に基づいて、航跡精度評価値データ５６０が対応する目標４００を判別し、判別した目標４００に基づいて、航跡精度評価値データ５６０を分類する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、グループ分けした航跡精度評価値データ５６０のうち、１つの目標４００に対応する航跡精度評価値データ５６０が１つしかないものについては、航跡調整係数ηを１とする。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、グループ分けした航跡精度評価値データ５６０のうち、１つの目標４００に対応する航跡精度評価値データ５６０が複数あるものについては、そのなかで航跡精度評価値データ５６０が表わす航跡精度評価値λが最小のものを判別する。重み付け算出部２７０は、判別した航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを１とし、他の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを０とする。
【００４０】
例えば、同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）あり、航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値のうち、センサ航跡データＡについて算出したものを航跡精度評価値λＡ、センサ航跡データＢについて算出したものを航跡精度評価値λＢとし、重み付け算出部２７０が算出する航跡調整係数のうち、センサ航跡データＡについて算出するものを航跡調整係数ηＡ、センサ航跡データＢについて算出するものを航跡調整係数ηＢとする。重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、λＡとλＢとを比較し、λＡのほうがλＢより小さければ（ηＡ，ηＢ）＝（１，０）とし、λＢのほうがλＡより小さければ（ηＡ，ηＢ）＝（０，１）とする。λＡとλＢとが等しい場合は、どちらでもよいが、例えば、（ηＡ，ηＢ）＝（１，０）とする。λＡとλＢとが等しい場合にどちらのセンサ航跡データを優先するかは、例えば、あらかじめ定めたセンサからもセンサ航跡データを優先することとしてもよいし、前回採用したセンサ航跡データと同じセンサからのセンサ航跡データを優先することとしてもよい。
【００４１】
同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが３つ（センサ航跡データＡ、センサ航跡データＢ，センサ航跡データＣ）ある場合であれば、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データＡについての航跡精度評価値λＡ、センサ航跡データＢについての航跡精度評価値λＢ、センサ航跡データＣについての航跡精度評価値λＣを比較し、λＡ＜λＢかつλＡ＜λＣなら（ηＡ，ηＢ，ηＣ）＝（１，０，０）、λＢ＜λＡかつλＢ＜λＣなら（ηＡ，ηＢ，ηＣ）＝（０，１，０）、λＣ＜λＡかつλＣ＜λＢなら（ηＡ，ηＢ，ηＣ）＝（０，０，１）とする。
【００４２】
統合航跡生成部２８０（航跡統合処理部）は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡相関処理部２２０が出力したセンサ航跡データ５２０と、第一位置推定部２４１が出力した第一推定位置データ５４１と、重み付け算出部２７０が出力した航跡調整係数データ５７０とを入力する。
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ航跡データ５２０（識別付）それぞれに対応する第一推定位置データ５４１及び航跡調整係数データ５７０を判別する。例えば、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データ５２０（識別付）に含まれる目標４００の識別情報及びセンサ識別情報を取得し、第一推定位置データ５４１及び航跡調整係数データ５７０にそれぞれ含まれる目標４００の識別情報及びセンサ識別情報が、取得した目標４００の識別情報及びセンサ識別情報と一致する場合に、第一推定位置データ５４１及び航跡調整係数データ５７０がそのセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応すると判別する。
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ航跡データ５２０（識別付）を、対応する目標４００ごとにグループ分けする。センサ航跡データ５２０（識別付）は、航跡相関処理部２２０により既にグループ分けされ、目標４００の識別情報が付加されているので、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡相関処理部２２０に含まれる目標４００の識別情報に基づいて、センサ航跡データ５２０（識別付）を分類する。
【００４３】
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した航跡調整係数データ５７０が表わす航跡調整係数に基づいて、分類されたセンサ航跡データ５２０（識別付）を目標４００ごとに統合して、統合航跡データ５８０を生成する。
例えば、センサ航跡データ５２０（識別付）に含まれる目標４００の位置に関する情報を統合する場合であれば、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一推定位置データ５４１が表わす基準時刻における目標４００の推定位置（ｘ，ｙ）に、対応する航跡調整係数データ５７０が表わす航跡調整係数ηを乗じ、同一の目標４００についての総和（Σ（η×ｘ），Σ（η×ｙ））を計算して、統合推定位置とする。
センサ航跡データ５２０（識別付）に含まれる目標４００の速度に関する情報を統合する場合であれば、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データ５２０（識別付）に基づいて、基準時刻における目標４００の推定速度（ｖｘ，ｖｙ）を推定する。そのあとは、位置統合の場合と同様、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、推定した基準時刻における目標４００の推定速度（ｖｘ，ｖｙ）に、対応する航跡調整係数データ５７０が表わす航跡調整係数ηを乗じ、同一の目標４００についての総和（Σ（η×ｖｘ），Σ（η×ｖｙ））を計算して、統合推定速度とする。
【００４４】
例えば、同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）あり、重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数のうち、センサ航跡データＡについて算出したものを航跡調整係数ηＡ、センサ航跡データＢについて算出したものを航跡調整係数ηＢとし、第一位置推定部２４１が推定した目標４００のＸ座標のうち、センサ航跡データＡに基づいて算出したものをｘＡ、センサ航跡データＢに基づいて算出したものをｘＢとすると、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、ηＡ×ｘＡ＋ηＢ×ｘＢを計算して、目標４００の統合推定位置のＸ座標とする。
統合推定位置のＹ座標や、統合推定速度についても同様である。また、上記以外の物理量を推定する場合も、同様である。
【００４５】
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出した基準時刻における目標４００の統合推定位置や統合推定速度を表わす情報を含む統合航跡データ５８０を、目標４００ごとに生成する。
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、生成した目標４００ごとの統合航跡データ５８０を出力する。
【００４６】
なお、上記説明した統合航跡データの生成処理は、重み付け算出部２７０が算出する航跡調整係数ηが０以上１以下の任意の値である場合に適用できるが、この実施の形態において、重み付け算出部２７０が算出する航跡調整係数は、０か１かの２つの値しか取らないので、統合航跡データの生成処理をもっと簡略化することができる。
【００４７】
すなわち、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ航跡データ５２０（識別付）のうちから、対応する航跡調整係数データ５７０が表わす航跡調整係数ηが１であるものを抽出する。
統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、抽出したセンサ航跡データ５２０（識別付）が表わす内容と同じ内容を表わす統合航跡データ５８０を生成する。このとき、推定位置や推定速度を基準時刻に合わせる処理をしてもよい。
【００４８】
重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数が１であるものは、各目標４００について１つずつなので、統合航跡生成部２８０は、各目標４００について１つずつのセンサ航跡データ５２０（識別付）を抽出し、各目標４００について１つずつの統合航跡データ５８０を生成する。
【００４９】
例えば、同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）あり、重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数のうち、センサ航跡データＡについて算出したものを航跡調整係数ηＡ、センサ航跡データＢについて算出したものを航跡調整係数ηＢとし、第一位置推定部２４１が推定した目標４００のＸ座標のうち、センサ航跡データＡに基づいて算出したものをｘＡ、センサ航跡データＢに基づいて算出したものをｘＢとすると、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、ηＡ＝１であるか、ηＢ＝１であるかを判定し、ηＡ＝１である場合ｘＡを目標４００の統合推定位置のＸ座標とし、ηＢ＝１である場合ｘＢを目標４００の統合推定位置のＸ座標とする。統合推定位置のＹ座標や統合推定速度なども同様に、簡略化した処理で算出できる。
【００５０】
図５は、この実施の形態における航跡統合装置２００が統合航跡データ５８０を生成する航跡統合処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
【００５１】
航跡統合処理は、航跡入力工程Ｓ１１、航跡相関処理工程Ｓ１２、航跡記憶工程Ｓ１３、目標繰返し工程Ｌ０１を有する。
目標繰返し工程Ｌ０１は、航跡繰返し工程Ｌ０２、重み付け算出工程Ｓ１９、統合航跡生成工程Ｓ２０を有する。
航跡繰返し工程Ｌ０２は、第一位置推定工程Ｓ１４、第二位置推定工程Ｓ１５、残差算出工程Ｓ１６、観測誤差係数算出工程Ｓ１７、航跡精度算出工程Ｓ１８を有する。
【００５２】
まず、航跡入力工程Ｓ１１において、航跡入力部２１０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ１０１〜１０３が出力した複数のセンサ航跡データ５１０を入力する。
【００５３】
次に、航跡相関処理工程Ｓ１２において、航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡入力工程Ｓ１１で航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０について互いの相関処理をして、センサ航跡データ５２０（識別付）を生成する。すなわち、航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０のうち、同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０を判別して、グループ分けする。航跡相関処理部２２０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、グループ分けしたセンサ航跡データ５１０に、判別した目標４００の識別情報を付加して、センサ航跡データ５２０（識別付）を生成する。
【００５４】
その後、航跡記憶工程Ｓ１３において、航跡記憶部２３０は、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、航跡相関処理工程Ｓ１２で航跡相関処理部２２０が生成したセンサ航跡データ５２０（識別付）を記憶する。
【００５５】
次に、目標繰返し工程Ｌ０１において、航跡相関処理部２２０がグループ分けしたセンサ航跡データ５２０（識別付）を、グループごとに１つずつ処理していく。すべてのグループについての処理が終わったら、目標繰返し工程Ｌ０１から抜け、航跡統合処理を終了する。
【００５６】
目標繰返し工程Ｌ０１の処理は、以下の手順で行う。
最初に、航跡繰返し工程Ｌ０２において、処理中のグループに分類されたセンサ航跡データ５２０（識別付）を、センサ航跡データ５２０（識別付）ごとに１つずつ処理していく。そのグループに分類されたすべてのセンサ航跡データ５２０（識別付）についての処理が終わったら、航跡繰返し工程Ｌ０２から抜け、重み付け算出工程Ｓ１９へ進む。
【００５７】
航跡繰返し工程Ｌ０２のなかでは、まず、第一位置推定工程Ｓ１４において、第一位置推定部２４１は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、処理中のセンサ航跡データ５２０（識別付）に基づいて、基準時刻における目標４００の位置を推定する。
次に、第二位置推定工程Ｓ１５において、第二位置推定部２４２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、処理中のセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応する過去のセンサ航跡データ５３０を、航跡記憶部２３０が記憶したセンサ航跡データ５２０（識別付）のなかから取得し、取得した過去のセンサ航跡データ５３０に基づいて、基準時刻における目標４００の位置を推定する。
その後、残差算出工程Ｓ１６において、残差算出部２４３は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、第一位置推定工程Ｓ１４で第一位置推定部２４１が推定した目標４００の推定位置と、第二位置推定工程Ｓ１５で第二位置推定部２４２が推定した目標４００の推定位置とに基づいて、残差Ｖを算出する。
また、観測誤差係数算出工程Ｓ１７において、観測誤差係数算出部２５２は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、処理中のセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応するセンサ（及び観測方法）に関する観測誤差係数αを算出する。
最後に、航跡精度算出工程Ｓ１８において、航跡精度算出部２６０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、残差算出工程Ｓ１６で残差算出部２４３が算出した残差Ｖと、観測誤差係数算出工程Ｓ１７で観測誤差係数算出部２５２が算出した観測誤差係数αとに基づいて、航跡精度評価値λ＝α・Ｖを算出する。
【００５８】
航跡繰返し工程Ｌ０２のなかの処理がそのグループに分類されたすべてのセンサ航跡データ５２０（識別付）について終わったのち、重み付け算出工程Ｓ１９において、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡精度算出工程Ｓ１８で航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λに基づいて、そのグループに分類されたすべてのセンサ航跡データ５２０（識別付）それぞれに対応する航跡調整係数ηを算出する。
上述したように、この実施の形態における重み付け算出部２７０は、そのグループに分類されたセンサ航跡データ５２０（識別付）のうちの１つに対応する航跡調整係数ηを１とし、それ以外のセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応する航跡調整係数ηを０とする。
【００５９】
そして、統合航跡生成工程Ｓ２０において、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、重み付け算出工程Ｓ１９で重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数ηに基づいて、そのグループに分類されたセンサ航跡データ５２０（識別付）を統合し、目標４００に対応する統合航跡データ５８０を生成する。
上述した簡略化した処理によれば、統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数ηのなかから、η＝１であるものを探し、それに対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を選択する。統合航跡生成部２８０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、選択した１つのセンサ航跡データ５２０（識別付）に基づいて、統合航跡データ５８０を生成する。
【００６０】
目標繰返し工程Ｌ０１のなかの処理がすべてのグループについて終わったのち、航跡統合処理を終了する。
統合航跡生成部２８０は、目標４００に対応するグループごとに１つの統合航跡データ５８０を生成するので、全部で、目標４００の数と等しい数の統合航跡データ５８０を生成することになる。
【００６１】
目標４００がセンサの分解能と比べて比較的大きい場合、センサの観測方法の違いなどにより、仮にセンサの観測誤差がなかったとしても、観測結果にズレが生じる場合がある。
例えば、ＡＳＤＥなどの一次レーダによる観測では、目標４００の反射波の重心付近を、目標４００の位置として検出すると想定されるが、目標４００の反射特性により、目標４００の検出位置が異なる場合がある。
ＭＬＡＴなどの時間差測位センサによる観測では、目標４００が信号を送信するトランスポンダなどの位置を、目標４００の位置として検出する。例えば、航空機には、機首頭と機体下腹との２箇所にトランスポンダを搭載し、地上（空港面）にいるときは、機首頭のトランスポンダを使用し、離陸後や着陸前には、機体下腹のトランスポンダを使用するものがある。
また、赤外線センサによる観測では、目標４００の赤外画像の重心付近を、目標４００の位置として検出する場合がある。赤外画像の重心は、目標４００の発熱特性により異なり、一次レーダの反射波の重心とは異なる場合がある。
このような観測方法の違いによるほか、目標４００とセンサ間の距離、センサの観測精度、センサの分解能、目標４００の姿勢角やアスペクト角などの影響により、目標４００の検出位置が異なる場合がある。
【００６２】
センサ１０１〜１０３は、観測により検出した目標４００の位置に基づいて、目標４００の航跡を推定するから、目標４００の検出位置が異なれば、推定した航跡も異なるものとなる。
【００６３】
図６は、目標４００の検出位置の違いと、それに基づいてセンサ１０１，１０２が推定する航跡の違いとの関係を示す模式図である。
なお、説明を簡略化するため、以下の説明において、センサ１０１とセンサ１０２とは同時に目標４００を観測するものとする。実際には、センサごとに観測時刻や観測周期が異なっていてもよい。
【００６４】
時刻ｔ１において、センサ１０１は、目標４００を観測し、検出位置６１１を得る。また、センサ１０２も同時に目標４００を観測し、検出位置６２１を得る。
センサ１０１の検出位置６１１及びセンサ１０２の検出位置６２１には、センサの観測誤差が含まれているほか、バイアス誤差６５０の影響により、異なる検出位置となっている。
時刻ｔ２において、センサ１０１及びセンサ１０２は、目標４００を観測し、それぞれ検出位置６１２及び検出位置６２２を得る。
同様に、センサ１０１及びセンサ１０２は、時刻ｔ３において検出位置６１３及び検出位置６２３を、時刻ｔ４において検出位置６１４及び検出位置６２４を、時刻ｔ５において検出位置６１５及び検出位置６２５を得る。
【００６５】
航跡７１０は、検出位置６１１〜６１５に基づいて、センサ１０１が推定した目標４００の航跡である。
航跡７２０は、検出位置６２１〜６２５に基づいて、センサ１０２が推定した目標４００の航跡である。
推定位置７１１〜７１５は、それぞれの時刻における最新の航跡７１０に基づいて、第一位置推定部２４１などが推定した目標４００の位置である。
推定位置７２１〜７２５は、それぞれの時刻における最新の航跡７２０に基づいて、第一位置推定部２４１などが推定した目標４００の位置である。
【００６６】
このように、センサの観測方法の違いなどにより、目標４００の検出位置が異なり、その結果として、推定した航跡７１０と航跡７２０との間に差が生じる場合がある。
このような場合において、２つの航跡７１０，７２０を融合して１つの航跡を生成すると、目標４００の動きを正しく反映できない可能性がある。
例えば、２つの航跡７１０，７２０それぞれから推定した推定位置を、それぞれの航跡７１０，７２０の信頼度に基づいて重み付けして融合し、推定位置を求めた場合、航跡７１０，７２０の信頼度が変化すると、目標４００が動いていないのに推定位置が動いたり、目標４００が直線運動しているのに推定位置が蛇行したりする可能性があり、融合した航跡の精度が、融合前の航跡の精度より劣化する場合がある。
【００６７】
これに対して、どちらか一方の航跡を選択して採用すれば、少なくとも統合前の航跡の精度を確保することができるので、そのほうが目標４００の動きを正しく反映したものとなる。
そのため、この実施の形態における航跡統合装置２００は、航跡精度評価値λにより評価した精度が最も高い航跡を選択して採用する。
【００６８】
例えば、同一の目標４００についてセンサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）ある場合において、λＡ＜λＢであるとすると、センサ航跡データＡのほうがセンサ航跡データＢより精度が高いと航跡精度算出部２６０が評価したことを意味する。これに基づいて、重み付け算出部２７０が算出した（ηＡ，ηＢ）が（１，０）であるということは、センサ航跡データＡをセンサ航跡データＢよりも優先し、センサ航跡データＡを選択して採用することを意味する。逆に、λＡ＞λＢである場合なら、センサ航跡データＢのほうがセンサ航跡データＡより精度が高いと航跡精度算出部２６０が評価したことを意味し。これに基づいて、重み付け算出部２７０が算出した（ηＡ，ηＢ）が（０，１）であるということは、センサ航跡データＢをセンサ航跡データＡよりも優先し、センサ航跡データＢを選択して採用することを意味する。
【００６９】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、センサ１０１〜１０３が推定した目標４００の航跡の精度（信頼性）を、航跡精度評価値λにより評価し、最も精度の高い（信頼できる）航跡を、統合航跡（システム航跡）として採用する。
これにより、バイアス誤差による統合航跡の精度の劣化を防ぐことができる。
【００７０】
また、統合航跡生成部２８０の処理を簡略化できるので、処理速度が向上し、ＣＰＵ９１１などの処理装置の負荷を減らすことができる。
【００７１】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、
情報を処理するＣＰＵ９１１などの処理装置と、航跡入力部２１０と、航跡精度算出部２６０と、重み付け算出部２７０と、統合航跡生成部２８０とを有することを特徴とする。
上記航跡入力部２１０は、上記処理装置を用いて、センサ１０１〜１０３が目標４００を観測した観測データに基づいて推定した目標４００の航跡を表わすセンサ航跡データ５１０を入力することを特徴とする。
上記航跡精度算出部２６０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０に基づいて、上記センサ航跡データ５１０の精度を表わす航跡精度評価値λを算出することを特徴とする。
上記重み付け算出部２７０は、上記処理装置を用いて、上記航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λに基づいて、上記センサ航跡データ５１０の重み付けを表わす航跡調整係数ηを算出することを特徴とする。
上記統合航跡生成部２８０は、上記処理装置を用いて、上記重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数ηに基づいて、上記センサ航跡データ５１０を統合し、統合航跡データ５８０を生成することを特徴とする。
【００７２】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、センサ航跡データ５１０の精度を航跡精度評価値λにより評価し、評価結果に基づいて算出した航跡調整係数ηに基づいて、センサ航跡データ５１０を統合するので、生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００７３】
上記重み付け算出部２７０は、上記センサ航跡データ５１０が複数ある場合、上記処理装置を用いて、上記複数のセンサ航跡データ５１０のうち、上記航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λが表わすセンサ航跡データ５１０の精度が最も高いセンサ航跡データ５１０について、上記航跡調整係数ηを１とし、他のセンサ航跡データ５１０について、上記航跡調整係数ηを０とすることを特徴とする。
【００７４】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、複数のセンサ航跡データ５１０を融合するのではなく、最も精度が高いと評価したセンサ航跡データ５１０を選択して採用するので、バイアス誤差の影響による精度の劣化を防ぐことができるという効果を奏する。また、統合航跡生成部２８０を簡略化することができるので、処理速度の向上、処理装置の負荷の軽減を図ることができる。
【００７５】
上記航跡精度算出部２６０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０に基づいて算出された残差Ｖに基づいて、上記残差Ｖが小さいほど上記センサ航跡データ５１０の精度が高いことを表わす航跡精度評価値λを算出することを特徴とする。
【００７６】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、センサ航跡データ５１０に基づいて算出した残差Ｖに基づいて、センサ航跡データ５１０の精度を評価するので、妥当な航跡精度評価値λを得ることができ、それに基づいて生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００７７】
上記航跡精度算出部２６０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力したセンサ航跡データ５１０算出のもととなった観測データを観測したセンサ１０１〜１０３の観測誤差に基づいて、上記観測誤差が小さいほど上記センサ航跡データ５１０の精度が高いことを表わす航跡精度評価値λを算出することを特徴とする。
【００７８】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、センサ航跡データ５１０算出のもととなった観測データを観測したセンサ１０１〜１０３の観測誤差に基づいて、センサ航跡データ５１０の精度を評価するので、妥当な航跡精度評価値λを得ることができ、それに基づいて生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００７９】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、更に、情報を記憶する磁気ディスク装置９２０などの記憶装置と、航跡相関処理部２２０と、航跡記憶部２３０と、第一位置推定部２４１と、第二位置推定部２４２と、残差算出部２４３と、観測誤差係数算出部２５２とを有することを特徴とする。
上記航跡入力部２１０は、上記処理装置を用いて、上記センサ航跡データ５１０を複数入力することを特徴とする。
上記航跡相関処理部２２０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０のうち、同一の目標についてのセンサ航跡データ５１０を判別して、上記複数のセンサ航跡データ５１０をグループ分けすることを特徴とする。
上記航跡記憶部２３０は、上記記憶装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０と、上記複数のセンサ航跡データ５１０それぞれについて上記航跡相関処理部２２０が判別した目標４００とを対応づけて（センサ航跡データ５２０（識別付）として）記憶することを特徴とする。
上記第一位置推定部２４１は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０それぞれに基づいて、上記目標の位置を推定することを特徴とする。
上記第二位置推定部２４２は、上記処理装置を用いて、上記航跡記憶部２３０が過去に記憶した複数のセンサ航跡データ５３０に基づいて、上記目標の位置を推定することを特徴とする。
上記残差算出部２４３は、上記処理装置を用いて、同一の目標４００について、上記第一位置推定部２４１が推定した目標の位置と上記第二位置推定部２４２が推定した目標の位置との差を計算して残差Ｖとすることを特徴とする。
上記観測誤差係数算出部２５２は、上記処理装置を用いて、上記センサの観測誤差に比例する観測誤差係数αを算出することを特徴とする。
上記航跡精度算出部２６０は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データ５１０それぞれについて、上記残差算出部２４３が算出した残差Ｖと上記観測誤差係数算出部２５２が算出した観測誤差係数αとの積α×Ｖを計算して航跡精度評価値λとすることを特徴とする。
上記重み付け算出部２７０は、上記処理装置を用いて、上記航跡相関処理部２２０が同一の目標４００についてのセンサ航跡データ５１０であると判別してグループ分けした複数のセンサ航跡データ５１０のうち、上記航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λが最も小さいセンサ航跡データ５１０について、上記航跡調整係数ηを１とし、他のセンサ航跡データ５１０について、上記航跡調整係数ηを０とすることを特徴とする。
上記統合航跡生成部２８０は、上記処理装置を用いて、上記航跡相関処理部２２０が同一の目標についてのセンサ航跡データ５１０であると判別してグループ分けした複数のセンサ航跡データ５１０について、上記第一位置推定部２４１が推定した目標の位置と上記重み付け算出部２７０が算出した航跡調整係数ηとの積の総和を計算して上記目標の統合推定位置とし、算出した統合推定位置を含む統合航跡データ５８０を生成することを特徴とする。
【００８０】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、入力したセンサ航跡データ５１０を相関処理により、同一の目標４００についてのものにグループ分けしたのち、同じグループ内のセンサ航跡データ５１０について、残差Ｖ、観測誤差係数α、航跡精度評価値λ＝α×Ｖを算出し、航跡精度評価値λが最小のセンサ航跡データ５１０について航跡調整係数ηを１とし、他のセンサ航跡データ５１０について航跡調整係数ηを０とするので、それに基づいて生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００８１】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、情報を処理する処理装置を有するコンピュータを上記説明した航跡統合装置２００として機能させるプログラムを、コンピュータが実行することにより、実現可能である。
【００８２】
この実施の形態における航跡統合装置２００が、センサ１０１〜１０３が目標を観測した観測データに基づいて推定した目標４００の航跡を表わすセンサ航跡データを統合する航跡統合方法は、
ＣＰＵ９１１などの処理装置が、上記センサ航跡データ５１０を入力し、
上記処理装置が、入力したセンサ航跡データ５１０に基づいて、上記センサ航跡データの精度を表わす航跡精度評価値λを算出し、
上記処理装置が、算出した航跡精度評価値λに基づいて、上記センサ航跡データの重み付けを表わす航跡調整係数ηを算出し、
上記処理装置が、算出した航跡調整係数ηに基づいて、上記センサ航跡データを統合し、統合航跡データ５８０を生成することを特徴とする。
【００８３】
この実施の形態における航跡統合方法によれば、センサ航跡データ５１０の精度を航跡精度評価値λにより評価し、評価結果に基づいて算出した航跡調整係数ηに基づいて、センサ航跡データ５１０を統合するので、生成した統合航跡データ５８０が表わす目標４００の航跡の精度が高くなるという効果を奏する。
【００８４】
以上説明した航跡統合装置２００（センサ情報融合装置）は、
同種類及び異種類からなるセンサからそれぞれセンサ航跡を出力するセンサ１０１〜１０３と、
センサ航跡の組（ペア）を出力する航跡相関処理部２２０と、
センサ航跡の組（ペア）から航跡調整係数ηに基づき、システム航跡を出力する航跡統合処理部（統合航跡生成部２８０）と、
オペレータに、システム航跡及びセンサ航跡及び観測値を表示する表示処理部（航跡表示装置３００）と、
センサ毎に、センサ航跡の航跡精度評価値λを算出する航跡精度評価値算出処理部（航跡精度算出部２６０）と、
航跡精度評価値λに基づき、航跡調整係数ηを設定する航跡調整係数算出処理部（重み付け算出部２７０）とを備えたことを特徴とする。
【００８５】
以上のように、航跡精度評価値λに基づき、航跡精度評価値λが小さいという意味で、高精度なセンサ航跡を判定し、高精度なセンサ航跡が得られ続けている限りは、複数異種センサおよび複数同種センサからのセンサ航跡を用いた、センサ航跡同士の航跡統合は実施せず、同一のセンサからのセンサ航跡を使用し続けることで、他のセンサからのセンサ航跡使用による、センサの検出位置から生じるバイアス誤差によるシステム航跡精度劣化を低減することが可能である。
【００８６】
実施の形態２．
実施の形態２について、図７〜図８を用いて説明する。
この実施の形態における目標観測システム８００の全体構成は、実施の形態１で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【００８７】
図７は、この実施の形態における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態１で説明した航跡統合装置２００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００８８】
航跡統合装置２００は、更に、選択航跡記憶部２７５を有する。
【００８９】
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、グループ分けした航跡精度評価値データ５６０のうち、１つの目標４００に対応する航跡精度評価値データ５６０のなかで航跡精度評価値データ５６０が表わす航跡精度評価値λが最小のものを判別する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、判別した航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）を示す選択航跡データ５７５を出力する。
選択航跡データ５７５は、例えば、判別した航跡精度評価値データ５６０に含まれる目標４００の識別情報やセンサ識別情報を含む。
【００９０】
選択航跡記憶部２７５は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、重み付け算出部２７０が出力した選択航跡データ５７５を入力する。
選択航跡記憶部２７５は、磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて、入力した選択航跡データ５７５を記憶する。
【００９１】
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、選択航跡記憶部２７５が記憶した選択航跡データ５７５のなかから、前回の選択航跡データ５７５を取得する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、取得した選択航跡データ５７５に基づいて、航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化したか否かを判定する。
例えば、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力した選択航跡データ５７５のなかから、判別した航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に含まれる目標４００の識別情報と同じ目標４００の識別情報を含むものを取得する。重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、判別した航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に含まれるセンサ識別情報と、取得した選択航跡データ５７５に含まれるセンサ識別情報とを比較して、一致しなければ、航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化したと判定する。
【００９２】
航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化していないと判定した場合、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、１つの目標４００に対応する航跡精度評価値データ５６０のなかで、航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを１とし、他の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを０とする。
航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０に対応するセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化したと判定した場合、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、１つの目標４００に対応する今回の航跡精度評価値データ５６０のなかで、航跡精度評価値λが最小の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηをη０とし、前回航跡精度評価値λが最小だったセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応する航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを１−η０とし、他の航跡精度評価値データ５６０については、航跡調整係数ηを０とする。ここで、η０は、あらかじめ定めた０以上１以下の数値である。η０は、例えば、管制官が入力したものを、重み付け算出部２７０が磁気ディスク装置９２０などの記憶装置を用いて記憶しておく。なお、η０を複数記憶しておき、変化の前後におけるセンサ航跡データにより、異なるη０を採用することとしてもよい。
【００９３】
例えば、同一の目標４００について、センサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ及びセンサ航跡データＢ）あり、航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値のうち、センサ航跡データＡについて算出したものを航跡精度評価値λＡ、センサ航跡データＢについて算出したものを航跡精度評価値λＢとし、λＡ＜λＢであるとする。重み付け算出部２７０は、λＡ＜λＢなので、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データＡについての航跡調整係数ηＡを１とし（前回もλＡ＜λＢだった場合）、センサ航跡データＡを選択したことを表わす選択航跡データ５７５を出力する。選択航跡データ５７５は、選択航跡記憶部２７５が記憶しておく。
次回の観測において、やはり同じ目標４００について、センサ１０１〜１０３が推定したセンサ航跡データが２つ（センサ航跡データＡ’及びセンサ航跡データＢ’）あるとする。ここで、センサ航跡データＡとセンサ航跡データＡ’とは、同一諸元（センサ及び観測方法が同一）であるものとし、同様に、センサ航跡データＢとセンサ航跡データＢ’とは、同一諸元であるものとする。また、航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値のうち、センサ航跡データＡ’について算出したものを航跡精度評価値λＡ’、センサ航跡データＢ’について算出したものを航跡精度評価値λＢ’とし、λＡ’＞λＢ’であるとする。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、選択航跡記憶部２７５が記憶した選択航跡データ５７５を取得し、前回はλＡ＜λＢだったことを判別する。センサ精度評価値が最小のセンサ航跡データが変化したので、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、センサ航跡データＢ’についての航跡調整係数ηＢを、１ではなく、η０とする。また、前回センサ精度評価値が最小だったセンサ航跡データＡ’についての航跡調整係数ηＡを、０ではなく、１−η０とする。
なお、同一の目標４００についてのセンサ航跡データが３以上あり、前回も今回もセンサ精度評価値が最小でないセンサ航跡データがある場合には、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、そのセンサ航跡データについての航跡調整係数ηを０とする。
【００９４】
また、前回センサ精度評価値が最小だったセンサ航跡データと同一諸元のセンサ航跡データが欠測などにより今回存在しないことによるトップ交代である場合には、重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、今回センサ精度評価値が最小のセンサ航跡データについての航跡調整係数ηを１とする。あるいは、上記と同様、今回センサ精度評価値が最小のセンサ航跡データについての航跡調整係数ηをη０とし、融合相手として、航跡記憶部２３０が記憶した前回センサ精度評価値が最小だった前回のセンサ航跡データを使用してもよい。
【００９５】
図８は、この実施の形態における航跡統合装置２００が生成する統合航跡の一例を示す模式図である。
細線で示した航跡７１０及び航跡７２０は、同一の目標４００についての航跡であり、航跡７１０はセンサ１０１が生成したセンサ航跡データ５１０が表わす航跡、航跡７２０は、センサ１０２が生成したセンサ航跡データ５１０が表わす航跡である。
また、太線で示した航跡７５０は、航跡統合装置２００が生成した統合航跡データ５８０が表わす航跡である。
【００９６】
時刻ｔ３までは、航跡７１０に対応する航跡精度評価値λが最小だったとする。そのため、航跡７５０のうち、時刻ｔ３までの推定位置は、航跡７１０の推定位置７１１〜７１３と一致している。
時刻ｔ４において、航跡７２０に対応する航跡精度評価値λのほうが、航跡７１０に対応する航跡精度評価値λよりも小さくなったとする。そのため、航跡７５０のうち、時刻ｔ４における目標４００の推定位置７５４は、推定位置７１４と推定位置７２４とを結ぶ線分をη０：１−η０に按分した位置となる。
また、時刻ｔ５以降においても、航跡７２０に対応する航跡精度評価値λが最小だとする。そのため、航跡７５０のうち、時刻ｔ５における目標４００の推定位置は、航跡７２０の推定位置７２５と一致している。
【００９７】
実施の形態１の方式では、航跡精度評価値λが最小のセンサ航跡データ５２０（識別付）が変化すると、その時点で選択するセンサ航跡データ５２０（識別付）を完全に切り替える。そのため、時刻ｔ４における目標４００の推定位置は、推定位置７５４ではなく、航跡７２０と同じ推定位置７２４になる。
【００９８】
航跡７１０と航跡７２０とが離れている場合、急激に航跡が切り替わると、航跡表示装置３００の表示を見ている管制官などが混乱し、判断を誤る可能性がある。
この実施の形態における航跡統合装置２００は、原則としては、複数のセンサ航跡データのなかから、１つのセンサ航跡データを選択して、統合航跡データ５８０とするが、選択するセンサ航跡データを切り替える必要が生じたときは、切り替え前のセンサ航跡データと、切り替え後のセンサ航跡データとを重み付けにより融合して、統合航跡データ５８０を生成する。これにより、航跡表示装置３００が航跡の切り替えをスムーズに表示することができるので、混乱や誤解を防ぐことができる。
【００９９】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、以下の特徴を有する。
上記重み付け算出部２７０は、上記センサ航跡データが複数あり、上記航跡精度算出部２６０が算出した航跡精度評価値λが表わすセンサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データが変化した場合、上記処理装置を用いて、上記複数のセンサ航跡データのうち、上記センサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数ηを所定の値η０とすることを特徴とする。
【０１００】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、センサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データが変化した場合、すぐに航跡を切り替えるのではなく、前回まで精度が最も高かったセンサ航跡データと、新たに精度が最も高くなったセンサ航跡データとを融合して、中間的な統合航跡データを生成するので、航跡切り替えに伴う混乱や誤解を防ぐことができるという効果を奏する。
【０１０１】
なお、精度が最も高いセンサ航跡データが変化した一回だけでなく、複数回にわたって中間的な統合航跡データを生成することとしてもよい。その場合、徐々にη０が増加して１に近づくよう設定することにより、航跡切り替えを更にスムーズにすることができる。
【０１０２】
以上説明した航跡統合装置２００（センサ情報融合装置）は、
システム航跡を構成するセンサ航跡の連続性を見て、航跡調整係数ηの値を制御する航跡調整係数制御処理部（重み付け算出部２７０）を備えたことを特徴とする。
【０１０３】
以上のように、システム航跡を形成するセンサ航跡の内容が変わる場合に、航跡調整係数に重みを加えて、システム航跡を生成することにより、センサ航跡のバイアス誤差の影響によるシステム航跡のばらつきを抑えることが可能である。
【０１０４】
実施の形態３．
実施の形態３について、図９を用いて説明する。
この実施の形態における目標観測システム８００の全体構成は、実施の形態１で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【０１０５】
図９は、この実施の形態における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態１及び実施の形態２で説明した航跡統合装置２００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【０１０６】
航跡統合装置２００は、更に、トレース算出部２７６を有する。
【０１０７】
この実施の形態において、センサ１０１〜１０３が出力するセンサ航跡データ５１０は、誤差共分散行列を表わす情報を含む。
誤差共分散行列とは、センサ１０１〜１０３がカルマンフィルタなどを用いて目標４００の航跡を推定する場合に、推定した目標４００の航跡とともに得られるデータであり、航跡推定の誤差の分散及び共分散を推定したものである。
【０１０８】
トレース算出部２７６は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、航跡入力部２１０が出力したセンサ航跡データ５１０を入力する。
トレース算出部２７６は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したセンサ航跡データ５１０から、誤差共分散行列を取得する。
トレース算出部２７６は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、取得した誤差共分散行列のトレースを算出する。トレースとは、正方行列の対角成分の和のことである。誤差共分散行列は正方行列なので、トレースを計算することができる。
誤差共分散行列のトレースは、航跡推定の誤差の分散の総和であるから、小さいほうが航跡推定の精度が高いことを示す。
トレース算出部２７６は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出したトレースを表わすトレースデータ５７６を出力する。
【０１０９】
なお、トレース算出部２７６が誤差共分散行列のトレースを算出するのではなく、センサ１０１〜センサ１０３が誤差共分散行列のトレースを算出して、算出した誤差共分散行列のトレースを表わす情報を含むセンサ航跡データ５１０を出力してもよい。
【０１１０】
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、トレース算出部２７６が出力したトレースデータ５７６を入力する。
重み付け算出部２７０は、判別した航跡精度評価値λが最小のセンサ航跡データ５２０（識別付）が切り替わったと判定した場合、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、入力したトレースデータ５７６が表わすトレースに基づいて、η０を算出する。
重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出したη０に基づいて、航跡調整係数ηを算出する。
【０１１１】
前回、航跡精度評価値λが最小だったセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応するトレースをｔｒＡ、新たに航跡精度評価値λが最小になったセンサ航跡データ５２０（識別付）に対応するトレースをｔｒＢとする。重み付け算出部２７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、トレースｔｒＡの逆数１／ｔｒＡと、トレースｔｒＢの逆数１／ｔｒＢとを算出する。誤差共分散行列のトレースは、小さいほうが航跡推定の精度が高いことを示すから、トレースの逆数は、大きいほうが航跡推定の精度が高いことを示す。
航跡調整係数データ５７０は、ＣＰＵ９１１などの処理装置を用いて、算出したトレースｔｒＡの逆数１／ｔｒＡと、算出したトレースｔｒＢの逆数１／ｔｒＢとの和（１／ｔｒＡ＋１／ｔｒＢ）を算出し、算出したトレースｔｒＢの逆数１／ｔｒＢを、算出したトレースの逆数の和（１／ｔｒＡ＋１／ｔｒＢ）で除したもの（１／ｔｒＢ）／（１／ｔｒＡ＋１／ｔｒＢ）を算出して、η０とする。
【０１１２】
この実施の形態では、実施の形態２と同様、航跡精度評価値λにより評価した航跡の精度が最も高い航跡が、航跡精度評価値λの変動により変化し、航跡を切り替える際、２つのセンサ航跡データを融合して中間的な統合航跡データを生成する。
この実施の形態では、２つのセンサ航跡データを融合する際の重み付けである航跡調整係数ηをあらかじめ定めた値とするのではなく、誤差共分散行列のトレースを元に算出した値を用いるので、統計的に妥当な重み付けをすることができる。
【０１１３】
この実施の形態における航跡統合装置２００は、以下の特徴を有する。
上記重み付け算出部２７０は、上記センサ航跡データが複数ある場合、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部２１０が入力した複数のセンサ航跡データそれぞれについての誤差共分散行列の対角成分の和（トレース）に基づいて、上記複数のセンサ航跡データそれぞれについて、上記誤差共分散行列の対角成分の和の逆数に比例する航跡調整係数ηを算出することを特徴とする。
【０１１４】
この実施の形態における航跡統合装置２００によれば、複数のセンサ航跡データの重み付けである航跡調整係数ηとして、誤差共分散行列の対角成分の和に比例する航跡調整係数を算出するので、統計的に妥当な重み付けをすることができるという効果を奏する。
【０１１５】
以上説明した航跡統合装置２００（センサ情報融合装置）は、
センサ航跡の誤差共分散行列を用いて、航跡調整係数ηを算出し、そのセンサ航跡の誤差共分散行列に基づく航跡調整係数ηでシステム航跡を算出するように制御するといった、誤差共分散行列による航跡調整係数制御処理部（重み付け算出部２７０）を備えたことを特徴とする。
【０１１６】
以上のように、誤差共分散行列から算出した航跡調整係数ηを適用することにより、統計的に妥当な航跡調整係数を算出することが可能となり、システム航跡の精度劣化を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】実施の形態１における目標観測システム８００の構成の一例を示すシステム構成図。
【図２】実施の形態１における航跡統合装置２００の外観の一例を示す図。
【図３】実施の形態１における航跡統合装置２００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図４】実施の形態１における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図５】実施の形態１における航跡統合装置２００が統合航跡データ５８０を生成する航跡統合処理の流れの一例を示すフローチャート図。
【図６】目標４００の検出位置の違いと、それに基づいてセンサ１０１，１０２が推定する航跡の違いとの関係を示す模式図。
【図７】実施の形態２における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図８】実施の形態２における航跡統合装置２００が生成する統合航跡の一例を示す模式図。
【図９】実施の形態３における航跡統合装置２００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【符号の説明】
【０１１８】
１０１〜１０３ センサ、２００ 航跡統合装置、２１０ 航跡入力部、２２０ 航跡相関処理部、２３０ 航跡記憶部、２４１ 第一位置推定部、２４２ 第二位置推定部、２４３ 残差算出部、２５１ センサ精度記憶部、２５２ 観測誤差係数算出部、２６０ 航跡精度算出部、２７０ 重み付け算出部、２７５ 選択航跡記憶部、２７６ トレース算出部、２８０ 統合航跡生成部、３００ 航跡表示装置、４００ 目標、５１０〜５３０ センサ航跡データ、５４１ 第一推定位置データ、５４２ 第二推定位置データ、５４３ 残差データ、５５１ センサ精度データ、５５２ 観測誤差係数データ、５６０ 航跡精度評価値データ、５７０ 航跡調整係数データ、５７５ 選択航跡データ、５７６ トレースデータ、５８０ 統合航跡データ、６１１〜６２５ 検出位置、６５０ バイアス誤差、７１０，７２０ 航跡、７１１〜７１５，７２１〜７２５ 推定位置、８００ 目標観測システム、９０１ 表示装置、９０２ キーボード、９０３ マウス、９０４ ＦＤＤ、９０５ ＣＤＤ、９０６ プリンタ装置、９０７ スキャナ装置、９１０ システムユニット、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信装置、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ ウィンドウシステム、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群、９３１ 電話器、９３２ ファクシミリ機、９４０ インターネット、９４１ ゲートウェイ、９４２ ＬＡＮ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を処理する処理装置と、航跡入力部と、航跡精度算出部と、重み付け算出部と、統合航跡生成部とを有し、
上記航跡入力部は、上記処理装置を用いて、センサが目標を観測した観測データに基づいて推定した目標の航跡を表わすセンサ航跡データを入力し、
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力したセンサ航跡データに基づいて、上記センサ航跡データの精度を表わす航跡精度評価値を算出し、
上記重み付け算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値に基づいて、上記センサ航跡データの重み付けを表わす航跡調整係数を算出し、
上記統合航跡生成部は、上記処理装置を用いて、上記重み付け算出部が算出した航跡調整係数に基づいて、上記センサ航跡データを統合し、統合航跡データを生成する
ことを特徴とする航跡統合装置。
【請求項２】
上記重み付け算出部は、上記センサ航跡データが複数ある場合、上記処理装置を用いて、上記複数のセンサ航跡データのうち、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値が表わすセンサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を１とし、他のセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を０とすることを特徴とする請求項１に記載の航跡統合装置。
【請求項３】
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力したセンサ航跡データに基づいて算出された残差に基づいて、上記残差が小さいほど上記センサ航跡データの精度が高いことを表わす航跡精度評価値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の航跡統合装置。
【請求項４】
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力したセンサ航跡データのもととなった観測データを観測したセンサの観測誤差に基づいて、上記観測誤差が小さいほど上記センサ航跡データの精度が高いことを表わす航跡精度評価値を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の航跡統合装置。
【請求項５】
上記航跡統合装置は、更に、情報を記憶する記憶装置と、航跡相関処理部と、航跡記憶部と、第一位置推定部と、第二位置推定部と、残差算出部と、観測誤差係数算出部とを有し、
上記航跡入力部は、上記処理装置を用いて、上記センサ航跡データを複数入力し、
上記航跡相関処理部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データのうち、同一の目標についてのセンサ航跡データを判別して、上記複数のセンサ航跡データをグループ分けし、
上記航跡記憶部は、上記記憶装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データと、上記複数のセンサ航跡データそれぞれについて上記航跡相関処理部が判別した目標とを対応づけて記憶し、
上記第一位置推定部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データそれぞれに基づいて、上記目標の位置を推定し、
上記第二位置推定部は、上記処理装置を用いて、上記航跡記憶部が過去に記憶した複数のセンサ航跡データに基づいて、上記目標の位置を推定し、
上記残差算出部は、上記処理装置を用いて、同一の目標について、上記第一位置推定部が推定した目標の位置と上記第二位置推定部が推定した目標の位置との差を計算して残差とし、
上記観測誤差係数算出部は、上記処理装置を用いて、上記センサの観測誤差に比例する観測誤差係数を算出し、
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データそれぞれについて、上記残差算出部が算出した残差と上記観測誤差係数算出部が算出した観測誤差係数との積を計算して航跡精度評価値とし、
上記重み付け算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡相関処理部が同一の目標についてのセンサ航跡データであると判別してグループ分けした複数のセンサ航跡データのうち、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値が最も小さいセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を１とし、他のセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を０とし、
上記統合航跡生成部は、上記処理装置を用いて、上記航跡相関処理部が同一の目標についてのセンサ航跡データであると判別してグループ分けした複数のセンサ航跡データについて、上記第一位置推定部が推定した目標の位置と上記重み付け算出部が算出した航跡調整係数との積の総和を計算して上記目標の統合推定位置とし、算出した統合推定位置を含む統合航跡データを生成する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の航跡統合装置。
【請求項６】
上記重み付け算出部は、上記センサ航跡データが複数あり、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値が表わすセンサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データが変化した場合、上記処理装置を用いて、上記複数のセンサ航跡データのうち、上記センサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を所定の値とすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の航跡統合装置。
【請求項７】
上記重み付け算出部は、上記センサ航跡データが複数ある場合、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データそれぞれについての誤差共分散行列の対角成分の和に基づいて、上記複数のセンサ航跡データそれぞれについて、上記誤差共分散行列の対角成分の和の逆数に比例する航跡調整係数を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の航跡統合装置。
【請求項８】
情報を処理する処理装置を有するコンピュータを、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の航跡統合装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
情報を処理する処理装置を有する航跡統合装置が、センサが目標を観測した観測データに基づいて推定した目標の航跡を表わすセンサ航跡データを統合する航跡統合方法において、
上記処理装置が、上記センサ航跡データを入力し、
上記処理装置が、入力したセンサ航跡データに基づいて、上記センサ航跡データの精度を表わす航跡精度評価値を算出し、
上記処理装置が、算出した航跡精度評価値に基づいて、上記センサ航跡データの重み付けを表わす航跡調整係数を算出し、
上記処理装置が、算出した航跡調整係数に基づいて、上記センサ航跡データを統合し、統合航跡データを生成する
ことを特徴とする航跡統合方法。
【請求項１】
情報を処理する処理装置と、航跡入力部と、航跡精度算出部と、重み付け算出部と、統合航跡生成部とを有し、
上記航跡入力部は、上記処理装置を用いて、センサが目標を観測した観測データに基づいて推定した目標の航跡を表わすセンサ航跡データを入力し、
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力したセンサ航跡データに基づいて、上記センサ航跡データの精度を表わす航跡精度評価値を算出し、
上記重み付け算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値に基づいて、上記センサ航跡データの重み付けを表わす航跡調整係数を算出し、
上記統合航跡生成部は、上記処理装置を用いて、上記重み付け算出部が算出した航跡調整係数に基づいて、上記センサ航跡データを統合し、統合航跡データを生成する
ことを特徴とする航跡統合装置。
【請求項２】
上記重み付け算出部は、上記センサ航跡データが複数ある場合、上記処理装置を用いて、上記複数のセンサ航跡データのうち、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値が表わすセンサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を１とし、他のセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を０とすることを特徴とする請求項１に記載の航跡統合装置。
【請求項３】
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力したセンサ航跡データに基づいて算出された残差に基づいて、上記残差が小さいほど上記センサ航跡データの精度が高いことを表わす航跡精度評価値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の航跡統合装置。
【請求項４】
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力したセンサ航跡データのもととなった観測データを観測したセンサの観測誤差に基づいて、上記観測誤差が小さいほど上記センサ航跡データの精度が高いことを表わす航跡精度評価値を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の航跡統合装置。
【請求項５】
上記航跡統合装置は、更に、情報を記憶する記憶装置と、航跡相関処理部と、航跡記憶部と、第一位置推定部と、第二位置推定部と、残差算出部と、観測誤差係数算出部とを有し、
上記航跡入力部は、上記処理装置を用いて、上記センサ航跡データを複数入力し、
上記航跡相関処理部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データのうち、同一の目標についてのセンサ航跡データを判別して、上記複数のセンサ航跡データをグループ分けし、
上記航跡記憶部は、上記記憶装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データと、上記複数のセンサ航跡データそれぞれについて上記航跡相関処理部が判別した目標とを対応づけて記憶し、
上記第一位置推定部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データそれぞれに基づいて、上記目標の位置を推定し、
上記第二位置推定部は、上記処理装置を用いて、上記航跡記憶部が過去に記憶した複数のセンサ航跡データに基づいて、上記目標の位置を推定し、
上記残差算出部は、上記処理装置を用いて、同一の目標について、上記第一位置推定部が推定した目標の位置と上記第二位置推定部が推定した目標の位置との差を計算して残差とし、
上記観測誤差係数算出部は、上記処理装置を用いて、上記センサの観測誤差に比例する観測誤差係数を算出し、
上記航跡精度算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データそれぞれについて、上記残差算出部が算出した残差と上記観測誤差係数算出部が算出した観測誤差係数との積を計算して航跡精度評価値とし、
上記重み付け算出部は、上記処理装置を用いて、上記航跡相関処理部が同一の目標についてのセンサ航跡データであると判別してグループ分けした複数のセンサ航跡データのうち、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値が最も小さいセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を１とし、他のセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を０とし、
上記統合航跡生成部は、上記処理装置を用いて、上記航跡相関処理部が同一の目標についてのセンサ航跡データであると判別してグループ分けした複数のセンサ航跡データについて、上記第一位置推定部が推定した目標の位置と上記重み付け算出部が算出した航跡調整係数との積の総和を計算して上記目標の統合推定位置とし、算出した統合推定位置を含む統合航跡データを生成する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の航跡統合装置。
【請求項６】
上記重み付け算出部は、上記センサ航跡データが複数あり、上記航跡精度算出部が算出した航跡精度評価値が表わすセンサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データが変化した場合、上記処理装置を用いて、上記複数のセンサ航跡データのうち、上記センサ航跡データの精度が最も高いセンサ航跡データについて、上記航跡調整係数を所定の値とすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の航跡統合装置。
【請求項７】
上記重み付け算出部は、上記センサ航跡データが複数ある場合、上記処理装置を用いて、上記航跡入力部が入力した複数のセンサ航跡データそれぞれについての誤差共分散行列の対角成分の和に基づいて、上記複数のセンサ航跡データそれぞれについて、上記誤差共分散行列の対角成分の和の逆数に比例する航跡調整係数を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の航跡統合装置。
【請求項８】
情報を処理する処理装置を有するコンピュータを、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の航跡統合装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
情報を処理する処理装置を有する航跡統合装置が、センサが目標を観測した観測データに基づいて推定した目標の航跡を表わすセンサ航跡データを統合する航跡統合方法において、
上記処理装置が、上記センサ航跡データを入力し、
上記処理装置が、入力したセンサ航跡データに基づいて、上記センサ航跡データの精度を表わす航跡精度評価値を算出し、
上記処理装置が、算出した航跡精度評価値に基づいて、上記センサ航跡データの重み付けを表わす航跡調整係数を算出し、
上記処理装置が、算出した航跡調整係数に基づいて、上記センサ航跡データを統合し、統合航跡データを生成する
ことを特徴とする航跡統合方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２７９４（Ｐ２００９−２７９４Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６３８６８（Ｐ２００７−１６３８６８）
【出願日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【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２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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