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追尾装置
説明

追尾装置

【課題】高分解能センサ及び低分解能センサによる航跡に対して正確な割り当てを行うことで、真の目標数分の航跡を生成する。
【解決手段】目標を観測して航跡を生成するセンサ1と、センサ1より低分解能であり、目標を観測して航跡を生成するセンサ2と、センサ1,2により生成された航跡を1対1で割り当てる航跡割当処理部3と、割当結果に応じて、センサ1により生成された航跡を、センサ2により生成された対応する航跡に基づいて更新する第1の航跡更新部5と、割当結果に応じて、センサ1により生成された未割当ての航跡を、センサ2により生成された複数の航跡に基づいて更新する第2の航跡更新部6と、センサ1,2の分解能比に基づいて、第1,2の航跡更新部5,6の動作を制御する分解能比判定処理部4と、更新された航跡を統合する航跡更新統合処理部7とを備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、高分解能センサ及び低分解能センサにより生成された航跡に基づいて目標照合を行う追尾装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図17は従来の追尾装置による動作を示す図である。図17において、符号101,102はセンサ、符号103はセンサ101とセンサ102のデータを送受信するためのネットワーク、符号104はセンサ101によるビーム、符号105はセンサ102によるビームを表している。また、符号106は追尾装置が観測する目標であり、図17では全部で6つの目標(#1〜#6)が存在している。
ここで、センサ101は高分解能なセンサであり、センサ102はセンサ101より低分解能なセンサである。なお以下では、センサ101、センサ102をそれぞれ高分解能センサ101、低分解能センサ102と呼ぶことがある。
【0003】
図17に示す追尾装置では、センサ101,102で目標106を観測した際の観測情報や当該観測情報に基づいてセンサ101,102毎に追尾処理して生成した航跡情報等からなる目標情報を、ネットワーク3を介して互いのセンサ101,102で送受信し合っている。そして、これらの目標情報に基づいて目標照合を行っている。
【0004】
まず、センサ101,102により観測された目標の航跡の重ね合わせについて、図18を参照しながら説明する。
図18(a)は、高分解能センサ101による観測結果(航跡Ta)を示す図であり、図18(b)は、低分解能センサ102による観測結果(航跡Tb)を示す図である。図18(a),(b)において、縦軸は距離を表し、横軸は角度を表している。また、各セル(点線又は実線で区切られた格子)は分解能セルである。なお、セルの軸は、距離、角度、他の距離やドップラーや周波数等、どんな指標を持ってきてもよいし、セルは、軸を2個とした2次元に限らず、3次元でもn次元でもよい。
また、センサ101,102による航跡(図の記号「△」や「□」)は、目標真値(図の記号「○」)を中心とした揺らぎを持ち、ある分解能セル内で目標が観測された場合、当該分解能セルの中心を観測位置とする。また、低分解能センサ102では、分解能セル内で複数の目標が存在する場合には、各目標の航跡は1つに統合される。
【0005】
そして、図18(a)に示す航跡Taと図18(b)に示す航跡Tbとを重ね合わせた結果が図18(c)である。また、図18(d)は、図18(c)の各航跡Taにそれぞれ航跡識別番号(Ta1〜Ta6)を付し、各航跡Tbにそれぞれ航跡識別番号(Tb1〜Tb4)を付し、Ta1を中心とした追尾ゲートを破線で示した図である。
そして、図18(d)に示す状況に対して、各航跡Taと各航跡Tbとの1対1の対応づけ(航跡割当)を行う。
【0006】
次に、例えば非特許文献1及び特許文献1に開示された航跡割当の手法について、図19を参照しながら説明する。
図19(a)は、図18(d)に示す航跡Ta1を中心とした追尾ゲートと、その内部の航跡Ta1〜Ta3及び航跡Tb1,Tb2を示す図である。また、図19(b)は、図19(a)に示す状況に対して、航跡Ta1〜Ta3と航跡Tb1,Tb2との相関(対応関係)を行列形式で表したものであり、6通りの相関の可能性が示されている。
【0007】
ここで、図19(b)に示すような相関の可能性を表したものを仮説と呼び、図19の例では6通りの仮説Hx−1〜Hx−6が挙げられている。なお、各仮説Hx−1〜Hx−6の行列成分の1は「相関あり」を意味し、0は「相関なし」を意味する。
相関有無は、航跡Taと航跡Tbとの間のユークリッド距離や、2次形式等のマハラノビス距離や、ベクトルのノルム等の統計的距離により判定する。この統計的距離を割当コストと呼ぶこともある。
【0008】
そして、非特許文献1では、航跡Taと航跡Tbとの割当コストの総和が最小となるような仮説を最上位仮説として選択する。図19(b)の例では、仮説Hx−1〜Hx−6のうち仮説Hx−2が最上位仮説として選択される。
ここで、仮説Hx−2には、航跡Ta1と航跡Tb1及び航跡Ta3と航跡Tb2にそれぞれ相関があることが示されている。すなわち、航跡Ta1が航跡Tb1に割り当られ、航跡Ta3が航跡Tb2に割り当てられ、航跡Ta2は航跡Tbには未割当である。
この仮説Hx−2を、図19(a)に示す図に対応させて表したのが図19(c)である。図19(c)では、採用仮説(Hx−2)の航跡割当状況を航跡間の破線の有無によって表している。
【0009】
ここで、非特許文献1に開示された従来技術では、図19(c)に示すように、高分解能センサ101による航跡Taが真の目標数分存在する場合であっても、低分解能センサ102による航跡Tbが真の目標分存在しない場合には、一部の航跡Taが未割当となってしまうという課題がある。
また、特許文献1に開示された従来技術についても、段落[0020]で同時刻に一つの仮探知目標から2個以上の観測ベクトルが得られることはないことを仮定しているため、非特許文献1と同様の課題を有している。
【0010】
一方、例えば非特許文献2には、図19(c)に示すような未割当の航跡Ta2に対し、当該航跡Ta2が取り得る仮設を全て考慮して割当を実施することで航跡を更新する手法について開示されている。
そこで、非特許文献2に開示された航跡更新の手法について、図20を参照しながら説明する。
図20(a)は、航跡Ta2を中心とした追尾ゲート内に、航跡Tb1,Tb2が存在する場合を示す図である。また、図20(b)は、航跡Ta2を航跡Tb1,Tb2に割り当てる場合の仮説Hy−1〜Hy−3を示す図である。ここで、仮説Hy−1〜Hy−3におけるFAは誤信号である。つまり、仮説Hy−1〜Hy−3は、航跡Tb1,Tb2が目標ではなく誤信号である可能性も考慮した仮説である。
【0011】
そして、非特許文献2では、仮説Hy−1〜Hy−3のそれぞれに基づいた追尾処理を行うことで航跡Ta2を更新し、当該各更新後の航跡Ta2を重み付けしたものを、最終的な更新後の航跡Ta2とする。その結果を図20(c)に示す。ここで、記号「△」は更新前の航跡Taを表し、記号「□」は航跡Tbを表し、記号「☆」は更新後の航跡Taを表している。また、二重線「=」は、目標真値(図の記号「○」)と更新後の航跡Taとのずれを表したものである。
【0012】
この非特許文献2に開示された従来技術では、図20(c)に示すように、本来、航跡Tb1に割り当てがされて更新されるべき航跡Ta2が、航跡Ta2が取り得る仮設を全て考慮しかつ航跡Ta2との距離による重み付けがなされた重心点に更新される。そのため、更新後の航跡Ta2が更新前の航跡Ta2よりも目標真値から大きくずれてしまうという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開平8−271617号公報
【非特許文献】
【0014】
【非特許文献1】P.Konstatinova,etc.“A Study of Target Tracking Algorithm Using Global Nearest Neighbor Approach,”International Conference on Computer Systems and Technologies 2003.
【非特許文献2】Y.Bar−Shalom,etc.,“The Probabilistic Data Association Filter,”IEEE Control System Magazine,Dec.2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
上述したように、特許文献1及び非特許文献1に開示された従来技術では、高分解能センサ101による航跡Taが真の目標数分存在する場合であっても、低分解能センサ102による航跡Tbが真の目標分存在しない場合には、一部の航跡Taが未割当となってしまうという課題がある。また、非特許文献2に開示された従来技術では、未割当の航跡Taに対し、他の航跡Taを考慮せずに当該航跡Taが取り得る仮説を全て考慮して割当を実施するため、更新後の航跡Taが更新前の航跡Taよりも目標真値から大きくずれてしまうという課題がある。
【0016】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高分解能センサ及び低分解能センサによる航跡に対して正確な割り当てを行うことで、真の目標数分の航跡を生成することが可能な追尾装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0017】
この発明に係る追尾装置は、目標を観測して航跡を生成する高分解能センサと、高分解能センサより低分解能であり、目標を観測して航跡を生成する低分解能センサと、高分解能センサにより生成された航跡と、低分解能センサにより生成された航跡とを1対1で割り当てる航跡割当処理部と、航跡割当処理部による割当結果に応じて、高分解能センサにより生成された航跡を、低分解能センサにより生成された対応する航跡に基づいて更新する第1の航跡更新部と、航跡割当処理部による割当結果に応じて、高分解能センサにより生成された未割当の航跡を、低分解能センサにより生成された複数の航跡に基づいて更新する第2の航跡更新部と、高分解能センサに対する低分解能センサの分解能比に基づいて、第1,2の航跡更新部の動作を制御する分解能比判定処理部と、第1,2の航跡更新部により更新された航跡を統合する航跡統合処理部とを備えたものである。
【発明の効果】
【0018】
この発明によれば、上記のように構成したので、高分解能センサ及び低分解能センサによる航跡に対して正確な割り当てを行うことで、真の目標数分の航跡を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】この発明の実施の形態1に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係る追尾装置による動作を示すフローチャートである。
【図3】この発明の実施の形態1における分解能比判定処理部による動作を説明する図である。
【図4】この発明の実施の形態1における第2の航跡更新部による動作を説明する図である。
【図5】この発明の実施の形態2に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図6】この発明の実施の形態3に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図7】この発明の実施の形態3における第1の航跡割当判断処理部による動作を説明する図である。
【図8】この発明の実施の形態4に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図9】この発明の実施の形態4における第2の航跡割当判断処理部による動作を説明する図である。
【図10】この発明の実施の形態5に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図11】この発明の実施の形態6に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図12】この発明の実施の形態7に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図13】この発明の実施の形態8に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図14】この発明の実施の形態9に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図15】この発明の実施の形態10に係る追尾装置の構成を示す図である。
【図16】この発明の実施の形態10における断片航跡生成処理部による動作を説明する図である。
【図17】従来の追尾装置による動作を示す図である。
【図18】従来の追尾装置による観測結果を示す図である
【図19】従来の追尾装置による航跡割当を説明する図である。
【図20】従来の追尾装置による航跡更新を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る追尾装置の構成を示す図である。
追尾装置は、図1に示すように、センサ1,2、航跡割当処理部3、分解能比判定処理部4、第1の航跡更新部5、第2の航跡更新部6、航跡更新統合処理部7及び表示処理部8から構成されている。
【0021】
センサ1,2は、所定の目標を観測し、追尾処理を行うことによって当該目標の航跡を示す情報(航跡情報)を含む目標情報を生成するものである。なお、センサ1は、高分解能なセンサ(高分解能センサ)である。一方、センサ2は、センサ1と比較して同じかそれ以下の低分解能なセンサ(低分解能センサ)である。なお以下では、センサ1により生成された航跡を航跡Taと称し、センサ2により生成された航跡を航跡Tbと称す。
【0022】
航跡割当処理部3は、センサ1により生成された航跡Taと、センサ2により生成された航跡Tbとを1対1で割り当てるものである。
分解能比判定処理部4は、センサ1に対するセンサ2の分解能比に基づいて、第1の航跡更新部5及び第2の航跡更新部6の動作を制御するものである。
【0023】
第1の航跡更新部5は、分解能比判定処理部4による動作制御に従って、航跡割当処理部3による割当結果に応じて、センサ1により生成された航跡Taを、センサ2により生成された対応する航跡Tbに基づいて更新するものである。
【0024】
第2の航跡更新部6は、分解能比判定処理部4による動作制御に従って、航跡割当処理部3による割当結果に応じて、センサ1により生成された未割当の航跡Taを、センサ2により生成された複数の航跡Tbに基づいて更新するものである。
【0025】
航跡更新統合処理部7は、第1の航跡更新部5により更新された航跡Taと、第2の航跡更新部6により更新された航跡Taとを統合して、航跡更新統合処理後の航跡Taを生成するものである。
表示処理部8は、航跡更新統合処理部7により生成された航跡更新統合処理後の航跡Taをオペレータに表示するものである。
【0026】
次に、上記のように構成された追尾装置の動作について、図2を参照しながら説明する。
追尾装置による動作では、図2に示すように、まず、センサ1,2は、所定の目標を観測し、追尾処理を行うことによって当該目標の航跡を示す情報(航跡情報)を含む目標情報を生成する(ステップST1)。すなわち、センサ1は、所定の目標を観測し、その際の目標の観測位置、ビームの振幅やドップラー等を単体で又は組合せて追尾処理を行い、航跡を生成する。そして、観測位置、振幅やドップラー等を示す観測情報、航跡を示す航跡情報やセンサ1の距離・角度分解能を示す諸元・観測誤差情報等からなる目標情報を出力する。センサ2についても同様である。
ここで、航跡は、センサ1,2で追尾した結果の位置、速度や加速度等からなる状態ベクトルの推定値とその誤差共分散行列とから構成されている。また、観測位置、振幅やドップラー等は、それらがスカラーの場合は観測誤差を持ち、ベクトルの場合は観測誤差共分散行列を持つ。また、航跡情報の航跡は、観測情報の観測位置、振幅やドップラー等と紐付いている。
【0027】
次いで、航跡割当処理部3は、センサ1により生成された航跡Taと、センサ2により生成された航跡Tbとを1対1で割り当てる(ステップST2)。すなわち、航跡割当処理部3は、センサ1,2からの目標情報に基づいて、航跡Taと航跡Taとの時刻を合わせた上で、例えば特許文献1及び非特許文献1に開示された手法により、航跡Taを航跡Tbに割り当てる。なお、図19の例では、航跡割当処理部3による航跡割当の結果、航跡Ta2が未割当となる。
なお、航跡Taと航跡Tbとの時刻合わせは、例えば、航跡Taの持つ時刻をtaとし、航跡Tbの持つ時刻をtbとして、ta>tbの場合には、航跡Tbを(ta−tb)時間分、航跡Tbの持つ速度で外挿することで、航跡Taの持つ時刻taにおける航跡Tbを算出する。
この航跡割当処理部3による航跡Ta,Tbに対する割当結果を示す情報は、分解能比判定処理部4を介して第1の航跡更新部5及び第2の航跡更新部6に出力される。
【0028】
次いで、分解能比判定処理部4は、センサ1に対するセンサ2の分解能比に基づいて、第1の航跡更新部5及び第2の航跡更新部6の動作を制御する(ステップST3)。
このステップST3では、分解能比判定処理部4は、まず、センサ2の分解能(ΔRb,ΔEb,ΔAzb)を、センサ1から見たセンサ2の分解能(ΔRb2,ΔEb2,ΔAzb2)に変換する。なお、ΔR,ΔE,ΔAzはそれぞれ分解能の距離成分、仰角成分、方位角成分である。
【0029】
以下では、センサ2の分解能(ΔRb,ΔEb,ΔAzb)を、センサ1から見たセンサ2の分解能(ΔRb2,ΔEb2,ΔAzb2)に変換する手法について、図3を参照しながら説明する。
図3において、センサ1分解能@センサ1は、センサ1を原点とした極座標におけるセンサ1の分解能(ΔRa,ΔEa,ΔAza)を意味し、センサ2分解能@センサ2は、センサ2を原点とした極座標におけるセンサ2の分解能(ΔRb,ΔEb,ΔAzb)を意味し、センサ2分解能@センサ1は、センサ1を原点とした極座標におけるセンサ2の分解能(ΔRb2,ΔEb2,ΔAzb2)を意味する。
【0030】
まず、下式(1)〜(3)を用いて、センサ2を原点とした極座標におけるセンサ2の分解能(ΔRb,ΔEb,ΔAzb)を、センサ2を原点とした北基準直交座標におけるセンサ2の分解能(ΔXb,ΔYb,ΔZb)に変換する。

(ΔXb,ΔYb,ΔZb)’=Λ(ΔRb,ΔEb,ΔAzb)’ (1)

Λ=[Λ(i,j)] (1≦i≦3,1≦j≦3) (2)

Λ(1,1)=cos(E)*sin(Az)
Λ(1,2)=−R*cos(E)*sin(Az)
Λ(1,3)=R*cos(E)*cos(Az)
Λ(2,1)=cos(E)*cos(Az) (3)
Λ(2,2)=−R*sin(E)*cos(Az)
Λ(2,3)=−R*cos(E)*sin(Az)
Λ(3,1)=sin(E)
Λ(3,2)=E*cos(E)
Λ(3,3)=0

なお、式(1)において、「’」はベクトル及び行列の転置を表し、Λは極座標から北基準直交座標への変換行列を表している。また、式(2)において、Λ(i,j)は行列のi行j列成分を表している。
また、式(3)は、行列Λの各成分であり、R,E,Azはそれぞれ目標の距離、仰角、方位角真値である。さらに、分解能比判定処理部4では、式(3)における距離R、仰角E、方位角Azに与える値として、センサ2の観測情報を使用して追尾した結果である航跡を極座標の距離、仰角、方位角成分に直したもの(Rtrk,Etrk,Aztrk)を用いる。
【0031】
そして、センサ2を原点とした北基準直交座標におけるセンサ2の分解能(ΔXb,ΔYb,ΔZb)を、センサ1を原点とした北基準直交座標におけるセンサ2の分解能(ΔXb2,ΔYb2,ΔZb2)に変換する。
ここで、(ΔXb,ΔYb,ΔZb)から(ΔXb2,ΔYb2,ΔZb2)への座標変換は、センサ2の測地座標におけるセンサ位置(φsb,Ωsb,hsb)と、センサ1の測地座標におけるセンサ位置(φsa,Ωsa,hsa)とを用いて、地心座標及び測地座標の変換則に基づき行う。ここで、φsb,Ωsb,hsbはそれぞれセンサ2の緯度、経度、高度であり、φsa,Ωsa,hsaはそれぞれセンサ1の緯度、経度、高度である。
【0032】
そして、センサ1を原点とした北基準直交座標におけるセンサ2の分解能(ΔXb2,ΔYb2,ΔZb2)から、北基準直交座標から極座標への変換則に基づき、センサ1を原点とした極座標におけるセンサ2の分解能(ΔRb2,ΔEb2,ΔAzb2)を求める。以上により座標変換を完了する。
【0033】
次に、分解能比判定処理部4は、センサ1を原点とした極座標におけるセンサ2の分解能(ΔRb2,ΔEb2,ΔAzb2)と、センサ1を原点とした極座標におけるセンサ1の分解能(ΔRa,ΔEa,ΔAza)とに基づいて、下式(4)〜(6)を用いて下記条件1,2のいずれに該当するかを判定する。
ΔRb2 /ΔRa>THR(4)
ΔEb2 /ΔEa>THE(5)
ΔAzb2/ΔAza>THAz (6)
(条件1):式(4)〜(6)を全て満たす場合
(条件2):(条件1)以外の場合
なお、式(4)〜(6)におけるTHR,THE,THAzはそれぞれ距離分解能比閾値、仰角分解能比閾値、方位角分解能比閾値である。
【0034】
そして、条件1を満たす場合(式(4)〜(6)を全て満たす場合)には、第1の航跡更新部5に、航跡割当処理部3により航跡Tbに割り当てられた航跡Taに対して、航跡更新を行わせるように制御信号を出力する。また、第2の航跡更新部6に、航跡割当処理部3により割り当てられなかった航跡Taに対して、航跡Tbは複数目標がマージされたものとして航跡更新を行わせるように制御信号を出力する。
一方、条件2を満たす場合(条件1以外の場合)には、第1の航跡更新部5のみに、航跡Tbは1目標であるとして航跡更新を行わせるように制御信号を出力する。
【0035】
次いで、第1の航跡更新部5は、分解能比判定処理部4による動作制御に従って、航跡割当処理部3による割当結果に応じて、センサ1により生成された航跡Taを、センサ2により生成された対応する航跡Tbに基づいて更新する(ステップST4)。すなわち、第1の航跡更新部5は、割り当てが行われた航跡Ta,Tbの組(図19の例では、(Ta1,Tb1)と(Ta3,Tb2))に対して、航跡Tbを観測値としたカルマンフィルタ処理を行うことで航跡Taを更新する。この更新後の航跡Taを示す情報は航跡更新統合処理部7に出力される。
また、第1の航跡更新部5は、未割当の航跡Ta2と、航跡Ta2に割り当てられる航跡候補として、航跡Ta2を中心とした追尾ゲート内の航跡Tb1及び航跡Tb2とを示す情報を第2の航跡更新部6に出力する。
【0036】
次いで、第2の航跡更新部6は、分解能比判定処理部4による動作制御に従って、航跡割当処理部3による割当結果に応じて、センサ1により生成された未割当の航跡Taを、センサ2により生成された複数の航跡Tbに基づいて更新する(ステップST5)。なお、ステップST3において分解能比判定処理部4が第1の航跡更新部5のみに航跡更新を行わせると判定した場合には、このステップST5における第2の航跡更新部6による航跡更新は行われない。
【0037】
以下では、第2の航跡更新部6による航跡更新について、図4を参照しながら説明する。
ここで、図4(a)の上段は、図19(b)の仮説Hx−1〜Hx−6のうち仮説Hx−2のみを抜粋したものである。また、図4(a)の下段は、上段の仮説Hx−2の航跡割当状況を表したものである。この図4(a)では、航跡Ta1が航跡Tb1に割り当てられ、航跡Ta3が航跡Tb2に割り当てられた状況を航跡間を結ぶ点線で表し、航跡Ta2が未割当である状況を太点線四角枠で表した。
【0038】
また、図4(b)の上段は、図4(a)の仮説Hx−2における航跡Ta2に注目し、航跡Tb1は複数目標がマージされたものとして、航跡Ta2に対する航跡Tb1の割り当ての仮説を表したものである。
ここで、仮説Hz−1は、航跡Ta2が航跡Tb1に割り当てられることを示す仮説である。一方、仮説Hz−2は、航跡Ta2が航跡Tbに未割当かつ航跡Tb1が誤信号であることを示す仮説である。
【0039】
なお、図4(b)には未記載であるが、仮説として、航跡Ta2を航跡Tb2に割り当てることも考えられるが、航跡Ta2には航跡Tb2を割り当てない。
これは、図4(b)の下段に示す航跡割当状況のように、航跡Tb2は、航跡Tb1と比較して航跡Ta2から離れた距離にあるため、航跡Ta2を航跡Tb2に割り当てることは望ましくないからである。そのため、航跡Tb1と航跡Tb2のうち、航跡Ta2により近い航跡Tb1に航跡Ta2を割り当てる仮説のみを採用している。
【0040】
そして、第2の航跡更新部6は、下式(7),(8)を用いて、仮説Hz−1における仮説信頼度β1及び仮説Hz−2における仮説信頼度β2を算出する。なお、式(7),(8)において、γ1は仮説Hz−1における尤度を表し、γ2は仮説Hz−2における尤度を表し、下式(9),(10)により算出する。
β1=γ1/(γ1+γ2)(7)
β2=γ2/(γ1+γ2)(8)
γ1=g(Xb,Xa,Pb+Pa)*PD (9)
γ2=(1−PD*PG)βFT (10)
なお、式(9)において、Xbは航跡Tbの状態ベクトルを表し、Xaは航跡更新前の航跡Taの状態ベクトルを表し、Pbは航跡Tbの状態ベクトルの誤差共分散行列を表し、Paは航跡更新前の航跡Taの状態ベクトルの誤差共分散行列を表している。また、式(9)におけるg()は、g(x,a,A)とした場合に、ベクトルxが平均a、誤差共分散行列Aの正規分布の尤度を意味する。また、PDは探知確率である。
さらに、式(10)において、PGはゲート内目標存在確率を表し、βFTは誤信号密度を表している。
【0041】
そして、第2の航跡更新部6は、下式(11)を用いて仮説Hz−1における更新後の航跡Taを算出し、下式(12)を用いて仮説Hz−2における更新後の航跡Taを算出する。
Xsa1=Xpa+K(Xsb−Xpa) (11)
Xsa2=Xpa (12)
なお、式(11)において、Xsa1は仮説Hz−1に基づく更新後の航跡Taの状態ベクトル平滑値である。そして、Xpaは更新前の航跡Taの状態ベクトル予測値である。そして、Kはカルマンフィルタのゲイン行列であり、Xsbは航跡Tbの状態ベクトル平滑値である。
また、式(12)において、Xsa2は仮説Hz−2に基づく更新後の航跡Taの状態ベクトル平滑値である。
【0042】
そして、最終的に、下式(13)を用いて、仮説Hz−1の仮説信頼度β1と仮説Hz−2の仮説信頼度β2により、仮説Hz−1に基づく更新後の航跡Taの状態ベクトル平滑値Xsa1と、仮説Hz−2に基づく更新後の航跡Taの状態ベクトル平滑値Xsa2とを統合する。なお、式(13)に式(11),(12)を代入して整理すると、下式(14)となる。また、カルマンフィルタのゲイン行列は下式(15)により求める。
Xsa=β1*Xsa1+β2*Xsa2 (13)
Xsa=Xpa+β1/(β1+β2)*K(Xsb−Xpa)(14)
K=(I−K)Ppa (15)
この式(14)により、未割当の航跡Ta2の状態ベクトル平滑値を更新することができる。
【0043】
そして、未割当の航跡Ta2の状態ベクトル平滑値の誤差共分散行列を、下式(16)により更新する。
Psa=β1*(I−K)Ppa + β2*Ppa (16)
【0044】
以上のように、第2の航跡更新部6では、分解能比判定処理部4からの制御信号(航跡Tbは複数目標がマージされたものとして第2の航跡更新を行う旨を示す信号)と、第1の航跡更新部5からの情報(未割当の航跡Ta2と、航跡Ta2を中心とした追尾ゲート内の航跡Tb1,Tb2とを示す情報)とを用いて、未割当の航跡Ta2の更新を行う。この際、式(14),(16)により未割当の航跡Ta2の状態ベクトル平滑値及び当該状態ベクトル平滑値の誤差共分散行列を算出する。そして、それらの計算結果は更新後の航跡Ta2を示す情報として航跡更新統合処理部7に出力される。
【0045】
次いで、航跡更新統合処理部7は、第1の航跡更新部5により更新された航跡Taと、第2の航跡更新部6により更新された航跡Taとを統合して、航跡更新統合処理後の航跡Taを生成する(ステップST6)。すなわち、航跡更新統合処理部7は、第1の航跡更新部5による更新後の航跡Taと、第2の航跡更新部6による更新後の航跡Taとを航跡番号順に並び替えた航跡更新統合処理後の航跡Taを生成する。この航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報は表示処理部8に出力される。
【0046】
この航跡更新統合処理部7による統合結果は、図4(c)に示すようになる。図4(c)において、記号「☆」は最終的な航跡更新統合処理後の航跡Taを表している。
実施の形態1に係る追尾装置では、図4(c)に示すように、航跡Tbに割当可能な航跡Ta1,Ta3に対する更新結果が目標真値に対して大きくずれないだけでなく、航跡Tbに割当不可能な(未割当の)航跡Ta2に対する更新結果も目標真値に対して大きくずれていないことが分かる。
そして、センサ2による航跡精度がよい場合には、航跡Tbのよい航跡精度を引き継いだ航跡更新統合処理後の航跡Taを生成することができる。さらに、航跡更新統合処理後の航跡Taは、低分解能で真の目標数より少ない航跡Tbの数に引っ張られることなく、真の目標数をオペレータに表示することが可能である。
【0047】
次いで、表示処理部8は、航跡更新統合処理部7により生成された航跡更新統合処理後の航跡Taをオペレータに表示する(ステップST7)。すなわち、表示処理部8では、航跡更新統合処理部7からの航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報に基づいて、PPI(Plan Position Indicator)等の画面に、航跡位置、速度ベクトル等の航跡の方向や大きさをオペレータ表示する。
【0048】
以上のように、この実施の形態1によれば、高分解能センサ1に対する低分解能センサ2の分解能比に基づいて、低分解能センサ2による航跡Tbが複数目標をマージしたものであるか否かを判定し、高分解能センサ1による航跡Taに対する航跡更新動作を制御するように構成したので、高分解能センサ及び低分解能センサによる航跡に対して正確な割り当てを行うことで、真の目標数分の航跡を生成することができる。
【0049】
実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2に係る追尾装置の構成を示す図である。図5に示す実施の形態2に係る追尾装置は、図1に示す実施の形態1に係る追尾装置に分解能判定諸元設定処理部9を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0050】
分解能判定諸元設定処理部9は、分解能比の各成分のうちから選択した1つ以上の成分が全て所定閾値以上であるという条件を、分解能比判定処理部4で扱う条件1として設定するものである。この分解能判定諸元設定処理部9は、下記条件a〜fのうち、オペレータにより選択された条件を条件1とすることを示す制御信号を分解能比判定処理部4に出力する。
(条件a):式(4)のみを満たす場合
(条件b):式(5)のみを満たす場合
(条件c):式(6)のみを満たす場合
(条件d):式(4),(5)を満たす場合
(条件e):式(4),(6)を満たす場合
(条件f):式(5),(6)を満たす場合
【0051】
なお、分解能比判定処理部4は、分解能判定諸元設定処理部9からの制御信号に従い、オペレータにより選択された条件を条件1として用いる。
【0052】
以上のように、この実施の形態2によれば、分解能比判定処理部4で用いる条件を複数選択可能としたので、実施の形態1における効果に加えて、センサ1の分解能の各成分(距離、仰角、方位角)の全てがセンサ2よりもよくなくても、つまり、センサ1の分解能がセンサ2の分解能よりも小さくなくても、航跡割当が可能となる。例えば、センサ1の分解能の各成分のうちセンサ2の分解能の各成分と比較して1つでもよければ、航跡割当が可能となる。
【0053】
実施の形態3.
図6はこの発明の実施の形態3に係る追尾装置の構成を示す図である。図6に示す実施の形態3に係る追尾装置は、図1に示す実施の形態1に係る追尾装置に、第1の航跡DB(DataBase)10、第2の航跡DB11及び第1の航跡割当判断処理部12を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0054】
第1の航跡DB10は、センサ2により生成された航跡Tbを示す情報を時系列に蓄積するものである。
第2の航跡DB11は、航跡更新統合処理部7により生成された航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報を時系列に蓄積するものである。
【0055】
第1の航跡割当判断処理部12は、第1の航跡DB10に蓄積されている各時刻の航跡Tbと、第2の航跡DB11に蓄積されている各時刻の航跡Taとに基づいて、当該航跡同士が関連するかを示す情報を生成し、第2の航跡DB11からの航跡情報に付与するものである。
【0056】
次に、第1の航跡割当判断処理部12による動作について、図7を参照しながら説明する。
図7において、記号「△」は航跡更新統合処理後の2つの航跡Ta1,Ta2を時系列にプロットしたものであり、記号「□」は航跡Tb1を時系列にプロットしたものである。そして、航跡Tb1を中心とした追尾ゲートを時系列に示している。
【0057】
図7の例では、第1の航跡割当判断処理部12は、航跡Tb1との距離の差が次第に大きくなっていく航跡Ta2が航跡Tb1と関連しないことを示す情報と、航跡Tb1との距離の差が小さい航跡Ta1が航跡Tb1と関連することを示す情報とを、第2の航跡DB11からの航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報に付与する。そして、これを判断付き航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報として表示処理部8に出力する。
【0058】
ここで、航跡Taと航跡Tbが関連するかを判定するための評価値として、下式(17)を用いる。
J=Σ{k=1^N}J(k) (17)
なお、式(17)において、Jは時系列の時刻k=1〜NのJ(k)を足した評価値を表し、J(k)は、時刻kのセンサa航跡Xa(k)とセンサb航跡Xb(k)の2次形式である。このJ(k)は下式(18)により算出する。
J(k)={Xa(k)−Xb(k)}*inv{Pa(k)+Pb(k)}*{Xa(k)−Xb(k)}’ (18)
なお、式(18)において、Xa(k)は時刻kの航跡Taを表し、Xb(k)は時刻kの航跡Tbを表し、Pa(k)は時刻kの航跡Taの誤差共分散行列を表し、Pb(k)は時刻kの航跡Tbの誤差共分散行列を表している。
【0059】
そして、第1の航跡割当判断処理部12は、評価値Jを用いて下記判定条件1,2のいずれに該当するかを判定する。なお、判定条件1,2におけるJthは事前に設定する判定閾値である。
(判定条件1):J≦Jthの場合、航跡Taと航跡Tbが関連すると判定
(判定条件2):J>Jthの場合、航跡Taと航跡Tbが関連しないと判定
【0060】
以上のように、この実施の形態3によれば、センサ2により生成された各時刻での航跡と、航跡更新統合処理部7により統合された各時刻での航跡とに基づいて、当該航跡同士が関連するかを示す情報を生成するように構成したので、センサ1側で指定した航跡Taに対応する航跡Tbがどの航跡であるかを、オペレータに表示することができる。
【0061】
実施の形態4.
図8はこの発明の実施の形態4に係る追尾装置の構成を示す図である。図8に示す実施の形態4に係る追尾装置は、図6に示す実施の形態3に係る追尾装置の第1の航跡割当判断処理部12を第2の航跡割当判断処理部13に変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0062】
第2の航跡割当判断処理部13は、第1の航跡DB10に蓄積されているある時刻の航跡Tbと、第2の航跡DB11に蓄積されている各時刻の航跡Taとに基づいて、当該航跡同士が関連するかを示す情報を生成し、第2の航跡DB11からの航跡情報に付与するものである。
【0063】
次に、第2の航跡割当判断処理部13による動作について、図9を参照しながら説明する。
図9において、記号「△」は航跡更新統合処理後の2つの航跡Ta1,Ta2を時系列にプロットしたものであり、記号「□」は航跡Tb1をプロットしたものである。この航跡Tbは、センサ2のサンプリングレートが粗いために、航跡Taが複数得られる時間内に1つしか得られないものとする。そして、航跡Tb1を中心とした追尾ゲートを時系列に示している。
【0064】
図9の例では、第2の航跡割当判断処理部13は、外挿された1つの航跡Tb1との距離の差が次第に大きくなっていく航跡Ta2が航跡Tb1と関連しないことを示す情報と、外挿された1つの航跡Tb1との距離の差が小さい航跡Ta1が航跡Tb1と関連することを示す情報とを、第2の航跡DB11からの航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報に付与する。そして、これを判断付き航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報として表示処理部8に出力する。
【0065】
ここで、第2の航跡割当判断処理部13は、第1の航跡割当判断処理部12と同様に、式(17),(18)を用いて航跡Taと航跡Tbが関連するかを判定するための評価値を算出する。ただし、式(18)におけるXb(k)は、Xb(1)を事前に仮定した運動モデルで時刻kまで外挿したものであり、同様に、式(18)におけるPb(k)は、Pb(1)を事前に仮定した運動モデルで時刻kまで外挿したものとする。
【0066】
以上のように、この実施の形態4によれば、センサ2により生成されたある時刻での航跡と、航跡更新統合処理部7により統合された各時刻での航跡とに基づいて、当該航跡同士が関連するかを示す情報を生成するように構成したので、実施の形態3における効果に加えて、センサ2のサンプリングレートがセンサ1と比較して比較的粗く、航跡Tbが時系列に複数揃わない場合であっても、センサ1側で指定した航跡Taに対応する航跡Tbがどの航跡であるかをオペレータに表示することができる。
【0067】
実施の形態5.
図10はこの発明の実施の形態5に係る追尾装置の構成を示す図である。図10に示す実施の形態5に係る追尾装置は、図6に示す実施の形態3に係る追尾装置に第1の目標指定処理部14を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0068】
第1の目標指定処理部14は、第1の航跡割当判断処理部12により生成された情報に対して、航跡同士の関連性が高い順に優先度を付与するとともに、当該優先度が最も高い航跡を監視目標に指定したことを示す情報を付与するものである。
【0069】
すなわち、第1の目標指定処理部14は、まず、第1の航跡割当判断処理部12からの判断付き航跡更新統合処理後の航跡Taのうち、航跡Tbと関連することを示す情報が付与された航跡Taに対して優先度を付与する。この際、式(17)の評価値Jが小さいものを優先度が高いものとして、優先度番号を1から順に付けていく。そして、優先度番号が1である航跡Taを監視目標に指定したことを示す目標指定フラグを付ける。この優先度及び目標指定フラグが付いた航跡Taを示す情報は、判断付き航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報として表示処理部8に出力される。
【0070】
以上のように、この実施の形態5によれば、評価値に基づいて、優先度及び目標指定フラグを付与するように構成したので、目標指定フラグにより監視目標として指定された航跡Taや優先度の高い航跡Taに対して、オペレータが優先的に注目して監視することが容易になる。
【0071】
実施の形態6.
図11はこの発明の実施の形態6に係る追尾装置の構成を示す図である。図11に示す実施の形態6に係る追尾装置は、図6に示す実施の形態3に係る追尾装置に第2の目標指定処理部15を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0072】
第2の目標指定処理部15は、第1の航跡割当判断処理部12により生成された情報に対して、該当する航跡に紐付いた観測情報に含まれる振幅が大きい順に優先度を付与するとともに、当該優先度が最も高い航跡を監視目標に指定したことを示す情報を付与するものである。
【0073】
すなわち、第2の目標指定処理部15は、まず、第1の航跡割当判断処理部12からの判断付き航跡更新統合処理後の航跡Taと紐付いた観測情報の振幅値を用いて優先度を付与する。この際、振幅値が大きいものを優先度が高いものとして、優先度番号を1から順に付けていく。そして、優先度番号が1である航跡Taを監視目標に指定したことを示す目標指定フラグを付ける。この優先度番号及び目標指定フラグが付いた航跡Taを示す情報は、判断付き航跡更新統合処理後の航跡Taを示す情報として表示処理部8に出力される。
【0074】
以上のように、この実施の形態6によれば、航跡Taと紐づいた観測情報の振幅値に基づいて、優先度及び目標指定フラグを付与するように構成したので、目標指定フラグにより監視目標として指定された航跡Taや優先度の高い航跡Taに対して、オペレータが優先的に注目して監視することが容易になる。
【0075】
なお、実施の形態5,6では、図6に示す実施の形態3に係る追尾装置に第1の目標指定処理部14又は第2の目標指定処理部15を適用する場合について示したが、図8に示す実施の形態4に係る追尾装置に対しても同様に適用可能である。
【0076】
実施の形態7.
図12はこの発明の実施の形態7に係る追尾装置の構成を示す図である。図12に示す実施の形態7に係る追尾装置は、図1に示す実施の形態1に係る追尾装置に航跡設定処理部16を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0077】
航跡設定処理部16は、センサ1による目標の観測位置及び当該観測位置の誤差共分散行列に基づいて、初期状態での航跡Taの状態ベクトル及び誤差共分散行列を設定するものである。
【0078】
すなわち、この航跡設定処理部16は、航跡Taが確立していない場合において、センサ1から得られた観測情報の観測位置に基づいて、式(19)を用いて初期状態での航跡Taを算出し、航跡割当処理部3に出力する。
なお、式(19)において、(Xo,Yo,Zo)はセンサ1の観測位置を表し、Xsa(0)は初期状態での航跡Taを表している。
Xsa(0)=[Xo,Yo,Zo,0,0,0]’ (19)
そして、航跡割当処理部3は、センサ1により生成された航跡に代えて航跡設定処理部16により設定された航跡を用いる。
【0079】
また、航跡設定処理部16は、第1の航跡更新部5及び第2の航跡更新部6に対して、初期状態でのTaを用いた航跡更新を行わせるための制御信号を出力する。
そして、第1の航跡更新部5では、初期状態での航跡Taの状態ベクトルの速度については、割り当てられた航跡Tbの状態ベクトルの速度を引き継ぐようにする。また、初期状態での航跡Taの誤差共分散行列の位置成分については、航跡Taと紐付いた観測位置の誤差共分散行列の位置成分を引き継ぎ、それ以外の成分については、割り当てられた航跡Tbの誤差共分散行列の成分を引き継ぐ。なお、この更新後の航跡Taの誤差共分散行列をPsa(0)とする。
また、第2の航跡更新部6では、式(14)のXpaとして式(19)のXsa(0)を用い、式(16)のPpaとして第1の航跡更新部5からのPsa(0)を用いて航跡更新を行う。
【0080】
以上のように、この実施の形態7によれば、センサ1による目標の観測位置及び当該観測位置の誤差共分散行列に基づいて、初期状態での航跡Taを設定するように構成したので、航跡Taが確立していない状況であっても、観測位置及び誤差共分散行列に基づく初期状態での航跡Taを生成することができ、オペレータに航跡Taと航跡Tbの割当結果を示すことができる。
【0081】
実施の形態8.
図13はこの発明の実施の形態8に係る追尾装置の構成を示す図である。図13に示す実施の形態8に係る追尾装置は、図12に示す実施の形態7に係る追尾装置に観測位置設定処理部17を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0082】
観測位置設定処理部17は、センサ1による目標の観測位置に基づいて、センサ2の分解能に相当する擬似観測位置を設定するものである。この擬似観測位置は、センサ1による観測位置(図18(a)の所定分解能セル内の中心位置(記号「△」位置))に位置する目標を、センサ2で観測した場合に観測位置とされる位置(図18(b)の対応する分解能セル内の中心位置(記号「□」位置))である。
なお、航跡設定処理部16は、センサ1による観測位置に代えて観測位置設定処理部17により設定された擬似観測位置を用いて初期状態での航跡Taを設定する。
【0083】
以上のように、この実施の形態8によれば、センサ1による目標の観測位置に基づいて、センサ2の分解能に相当する擬似観測位置を設定し、この擬似観測位置を用いて初期状態での航跡Taを設定するように構成したので、センサ1による高分解能な観測位置を、センサ2に相当する低分解能な擬似観測位置に変換することで、航跡Taと航跡Tbの割当処理が早くなる。
【0084】
実施の形態9.
図14はこの発明の実施の形態9の構成を示す構成図である。図14に示す実施の形態9に係る追尾装置は、図1に示す実施の形態1に係る追尾装置にセンサ18,19及びセンサ再捜索指示処理部20を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0085】
センサ18は、所定の目標を観測し、追尾処理を行うことによって当該目標の航跡を示す情報(航跡情報)を含む目標情報を生成するものである。すなわち、センサ18は、所定の目標を観測し、その際の目標の観測位置、ビームの振幅やドップラー等を単体で又は組合せて追尾処理を行い、航跡を生成する。そして、観測情報、振幅やドップラー等を示す観測情報、航跡を示す航跡情報やセンサ1の距離・角度分解能を示す諸元・観測誤差情報等からなる目標情報を生成・出力する。センサ19についても同様である。
なお、センサ18は、センサ2と比較して、センサ配置関係によってセンサ1から見た分解能がよいセンサである。また、センサ19は、センサ2と比較して、自身の分解能がよくなる結果、センサ1から見た分解能がよくなるセンサである。
【0086】
センサ再捜索指示処理部20は、分解能比判定処理部4による分解能比の判定結果に基づいて、センサ2の分解能を高めて又はセンサ2より分解能が高い他のセンサ18,19を用いて、目標の観測を行わせるものである。
【0087】
すなわち、センサ再捜索指示処理部20は、分解能比判定処理部4における式(4)〜(6)の分解能比ΔRb2/ΔRa,ΔEb2/ΔEa,ΔAzb2/ΔAzaのいずれかが事前に決めた閾値よりも大きい場合、センサ2のサンプリングレートを増やす等して分解能を高めるように指示を行う。又は、センサ2より分解能が高いセンサ18,19を用いてビームの本数を増やし、センサ2による観測領域でさらに集中して観測させるようにしたり、振幅を大きくさせるように指示を行う。
【0088】
以上のように、この実施の形態9によれば、分解能比の判定結果に基づいて、センサ2の分解能を高めて又はセンサ2より分解能が高い他のセンサ18,19を用いて、目標の観測を行わせるように構成したので、より高精度な航跡割当を行うことができる。
【0089】
実施の形態10.
図15はこの発明の実施の形態10の構成を示す構成図である。図15に示す実施の形態10に係る追尾装置は、図1に示す実施の形態1に係る追尾装置に断片航跡生成処理部21を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0090】
断片航跡生成処理部21は、センサ1,2による目標の所定周期毎の観測位置に基づいて航跡(断片航跡)Ta,Tbを生成するものである。
なお、航跡割当処理部3は、センサ1,2による航跡Ta,Tbに代えて断片航跡生成処理部21により生成された断片航跡Ta,Tbを用いる。
【0091】
次に、断片航跡生成処理部21による動作について、図16を参照しながら説明する。なお以下では、センサ2により航跡Tbを生成して出力する場合を想定する。
この場合、図16に示すように、センサ2により所定のサンプリングレートで目標の観測位置が得られ、航跡Tb−1,Tb−2が生成される。ここで、航跡Tb−1は、所定周期分の観測位置群161を用いて生成され、航跡Tb−2は、観測位置群161,162を用いて生成される。このように、航跡Tb−2では、航跡Tb−1で用いた観測位置群161も用いているため、航跡Tb−1との間で相関が生じることになる。そのため、後段の第1,2の航跡更新部5,6及び航跡更新統合処理部7による更新後の航跡Taの精度は劣化する。つまり、センサ2により生成された航跡Tb−1,Tb−2をそのまま後段側に転送すると、第1,2の航跡更新部5,6及び航跡更新統合処理部7による更新後の航跡Taの精度が劣化してしまう。
【0092】
そこで、断片航跡生成処理部21では、航跡Tb−1で用いた観測位置群161を用いず、観測位置群162のみを用いて、航跡Tb−2’を生成する。このような処理を断片航跡生成処理と呼ぶ。これにより、航跡Tb−2’は、航跡Tb−2とは異なり、Tb−1との相関が解消される。そのため、後段の第1,2の航跡更新部5,6及び航跡更新統合処理部7による更新後の航跡Taの精度が向上する。
【0093】
以上のように、この実施の形態10によれば、センサ1,2による目標の所定周期毎の観測位置に基づいて断片航跡Ta,Tbを生成するように構成したので、更新後の航跡Taの精度が向上し、その結果、航跡割当性能が向上する。
【0094】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【0095】
1,2,18,19 センサ、3 航跡割当処理部、4 分解能比判定処理部、5 第1の航跡更新部、6 第2の航跡更新部、7 航跡更新統合処理部、8 表示処理部、9 分解能判定諸元設定処理部、10 第1の航跡DB、11 第2の航跡DB、12 第1の航跡割当判断処理部、13 第2の航跡割当判断処理部、14 第1の目標指定処理部、15 第2の目標指定処理部、16 航跡設定処理部、17 観測位置設定処理部、20 センサ再捜索指示処理部、21 断片航跡生成処理部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
目標を観測して航跡を生成する高分解能センサと、
前記高分解能センサより低分解能であり、前記目標を観測して航跡を生成する低分解能センサと、
前記高分解能センサにより生成された航跡と、前記低分解能センサにより生成された航跡とを1対1で割り当てる航跡割当処理部と、
前記航跡割当処理部による割当結果に応じて、前記高分解能センサにより生成された航跡を、前記低分解能センサにより生成された対応する航跡に基づいて更新する第1の航跡更新部と、
前記航跡割当処理部による割当結果に応じて、前記高分解能センサにより生成された未割当の航跡を、前記低分解能センサにより生成された複数の航跡に基づいて更新する第2の航跡更新部と、
前記高分解能センサに対する前記低分解能センサの分解能比に基づいて、第1,2の航跡更新部の動作を制御する分解能比判定処理部と、
前記第1,2の航跡更新部により更新された航跡を統合する航跡統合処理部と
を備えたことを特徴とする追尾装置。
【請求項2】
前記分解能比判定処理部は、前記分解能比が、当該分解能比の各成分が全て所定閾値以上であるという条件を満たす場合に、前記第1,2の航跡更新部に航跡更新を行わせ、前記条件を満たさない場合に、前記第1の航跡更新部に航跡更新を行わせる
ことを特徴とする請求項1記載の追尾装置。
【請求項3】
前記分解能比の各成分のうちから選択した1つ以上の成分が全て所定閾値以上であるという条件を設定する分解能判定諸言設定処理部を備え、
前記分解能比判定処理部は、前記分解能比が前記分解能判定諸言設定処理部により設定された条件を満たす場合に、前記第1,2の航跡更新部に航跡更新を行わせ、前記条件を満たさない場合に、前記第1の航跡更新部に航跡更新を行わせる
ことを特徴とする請求項1記載の追尾装置。
【請求項4】
前記低分解能センサにより生成された各時刻での航跡と、前記航跡統合処理部により統合された各時刻での航跡とに基づいて、当該航跡同士が関連するかを示す情報を生成する第1の航跡割当判断処理部を備えた
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の追尾装置。
【請求項5】
前記低分解能センサにより生成された所定時刻での航跡と、前記航跡統合処理部により統合された各時刻での航跡とに基づいて、当該航跡同士が関連するかを示す情報を生成する第2の航跡割当判断処理部を備えた
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の追尾装置。
【請求項6】
前記第1の航跡割当判断処理部又は前記第2の航跡割当判断処理部により生成された情報に対して、航跡同士の関連性が高い順に優先度を付与するとともに、当該優先度が最も高い航跡を監視目標に指定したことを示す情報を付与する第1の目標指定処理部を備えた
ことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の追尾装置。
【請求項7】
前記高分解能センサ及び前記低分解能センサは、目標を観測した際のビームの振幅を含む観測情報を、前記航跡を示す情報に紐付けて付与し、
前記第1の航跡割当判断処理部又は前記第2の航跡割当判断処理部により生成された情報に対して、該当する航跡に紐付いた観測情報に含まれる振幅が大きい順に優先度を付与するとともに、当該優先度が最も高い航跡を監視目標に指定したことを示す情報を付与する第2の目標指定処理部を備えた
ことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の追尾装置。
【請求項8】
前記高分解能センサによる目標の観測位置及び当該観測位置の誤差共分散行列に基づいて、初期状態での航跡を設定する航跡設定処理部を備え、
前記航跡割当処理部は、前記高分解能センサにより生成された航跡に代えて前記航跡設定処理部により設定された航跡を用いる
ことを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載の追尾装置。
【請求項9】
前記高分解能センサによる目標の観測位置に基づいて、前記低分解能センサの分解能に相当する擬似観測位置を設定する観測位置設定処理部を備え、
前記航跡設定処理部は、前記高分解能センサによる観測位置に代えて前記観測位置設定処理部により設定された擬似観測位置を用いる
ことを特徴とする請求項8記載の追尾装置。
【請求項10】
前記分解能比判定処理部による分解能比の判定結果に基づいて、前記低分解能センサの分解能を高めて又は当該低分解能センサより分解能が高い他のセンサを用いて、目標の観測を行わせるセンサ再捜索指示処理部を備えた
ことを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載の追尾装置。
【請求項11】
前記高分解能センサ及び前記低分解能センサによる目標の所定周期毎の観測位置に基づいて航跡を生成する断片航跡生成処理部を備え、
前記航跡割当処理部は、前記高分解能センサ及び前記低分解能センサにより生成された航跡に代えて前記断片航跡生成処理部により生成された航跡を用いる
ことを特徴とする請求項1から請求項10のうちのいずれか1項記載の追尾装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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