JP6076113B2 - Wake correlation device - Google Patents
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Description
この発明は、レーダや光学センサ等の複数のセンサにより検出された航跡群に基づいて、航跡割当を行う航跡相関装置に関するものである。 The present invention relates to a track correlator that performs track allocation based on a track group detected by a plurality of sensors such as a radar and an optical sensor.
複数のセンサを用いた多目標環境の目標追尾では、各センサで目標追尾を行うことで検出された航跡群(位置・速度等)に対し、センサ間で1対1で対応するように航跡割当を行う航跡相関が必要である。しかしながら、複数のセンサで構成されるセンサネットワークシステムでは、バイアス誤差によって各センサで目標の見え方が異なることが主要な課題となっている。また、異種センサで構成される場合には目標が見える範囲(以下、覆域)が異なるため、センサ間で航跡数が異なったり、クラッタ等による誤航跡や目標の失検出によっても航跡相関を誤る課題がある。このような課題に対して、非特許文献1に記載されている装置がある。
In target tracking in a multi-target environment using multiple sensors, track assignments are made so that there is a one-to-one correspondence between the sensors for the track group (position, speed, etc.) detected by performing target tracking with each sensor. Wake correlation is necessary. However, in a sensor network system composed of a plurality of sensors, the main problem is that the target appearance differs among the sensors due to a bias error. In the case of different types of sensors, the range in which the target can be seen (hereinafter referred to as the covered area) is different, so the number of wakes differs between sensors, or the wake correlation is wrong due to erroneous wakes due to clutter, etc. There are challenges. For such a problem, there is an apparatus described in
この非特許文献1に記載されている航跡相関装置では、航跡割当の尤度関数にバイアス誤差の事前確率を考慮した尤度関数を用いている。そして、航跡割当の仮説毎にバイアス誤差を推定し、航跡割当の尤度関数が最大となる割当を見つけることで、最適な航跡相関を可能としている。
In the wake correlator described in Non-Patent
しかしながら、非特許文献1のようなバイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関では、目標数が増えると指数関数的に計算負荷が大きくなるという課題がある。なお、バイアス誤差の事前分布を用いることで上記計算負荷を削減することができるが、事前分布を精度良く推定することが必要となるという課題がある。
However, the track correlation based on the likelihood maximization considering the bias error as in Non-Patent
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、バイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関を行うことなく、バイアス誤差が存在したり、センサ間で検出目標数が異なる場合でも小さな計算負荷で航跡相関を可能とする航跡相関装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and there is a bias error or a detection target number between sensors without performing wake correlation by maximizing likelihood in consideration of the bias error. An object of the present invention is to provide a wake correlation device that enables wake correlation with a small calculation load even in different cases.
この発明に係る航跡相関装置は、複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行う領域選択部と、領域選択部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、輪郭抽出部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する輪郭照合部と、輪郭照合部により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部とを備えたものである。 The track correlation device according to the present invention includes a region selection unit that extracts a track group of a designated region from position information of each track group detected by a plurality of sensors, and a sensor that is extracted by the region selection unit. The contour extraction unit that extracts the contour of the wake group and the contour of the wake group of each sensor extracted by the contour extraction unit are used for collation. By matching the contour of the track group of the sensor with few sensors, the contour matching unit that selects a track pair in a predetermined combination between the track groups as a matching pair, and the track correlation based on the matching pair selected by the contour matching unit And a nearest neighbor matching unit.
また、この発明に係る航跡相関装置は、複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行う領域選択部と、領域選択部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、輪郭抽出部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出する輪郭照合部と、各センサにより検出された各航跡群の位置情報以外の航跡情報として用いることができる観測情報を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出する観測情報照合部と、輪郭照合部及び観測情報照合部により抽出された航跡ペア仮説に基づいて、所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する統合照合部と、統合照合部により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部とを備えたものである。 Further, the wake correlator according to the present invention includes a region selection unit that extracts a wake group of a designated region from position information of each wake group detected by a plurality of sensors, and each of the regions selected by the region selection unit. The contour extraction unit that extracts the contour of the track group of the sensor and the contour of the track group of each sensor extracted by the contour extraction unit are collated, and the contour of the track group of the sensor having a large number of tracks in the region is obtained. By matching the contour of the track group of the sensor with a small number of tracks, the contour matching unit that extracts the combination of the track pairs between the track groups as the track pair hypothesis, and the position information of each track group detected by each sensor When the comparison using the observation information can be used as the track information, the observation information collating unit for extracting a combination of track pairs between track groups as track pair hypothesis, contour matching unit and the observation Based on the wake pair hypothesis extracted by the information collation unit, an integrated collation unit that selects a track pair in a predetermined combination as a collation pair, and the nearest neighbor that performs wake correlation based on the collation pair selected by the integrated collation unit And a collation unit.
この発明によれば、上記のように構成したので、バイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関を行うことなく、バイアス誤差が存在したり、センサ間で検出目標数が異なる場合でも小さな計算負荷で航跡相関が可能となる。 According to the present invention, since it is configured as described above, a small calculation can be performed even when a bias error exists or the number of detection targets differs between sensors without performing wake correlation by maximizing likelihood in consideration of the bias error. Track correlation is possible by load.
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。なお以下の説明では、2つのセンサ(センサA,センサB)間における航跡相関を想定して説明を行うが、2つ以上のセンサ間においても同様の処理が適用可能である。また、バイアス誤差はセンサBに対するセンサAの相対バイアス誤差が生じているものとする。
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る航跡相関装置1の構成を示すブロック図である。
航跡相関装置1は、図1に示すように、領域選択部101(1011,1012)、輪郭抽出部102(1021,1022)、輪郭照合部103及び最近傍照合部104を備えて構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a description will be given assuming a wake correlation between two sensors (sensor A and sensor B), but the same processing can be applied between two or more sensors. In addition, it is assumed that a relative bias error of the sensor A with respect to the sensor B has occurred.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
As shown in FIG. 1, the
領域選択部101は、複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行うものである。図1の例では、センサAに対応した領域選択部1011と、センサBに対応した領域選択部1012とを設けた場合を示している。
The
例えば図2に示すように、センサAとセンサBとでは覆域が異なる。しかし、領域選択部101は、照合すべき目標付近の領域ではお互い共通であるとして指定された領域の航跡群をそれぞれ抽出する。図2の符号2はネットワークである。なお以下ではセンサAを基準とし、上記領域内においてセンサBで検出された航跡数(検出航跡数)NBはセンサAで検出された航跡数(検出航跡数)NA以下であるとする(NB<=NA)。また、領域選択部101にて扱う航跡は、センサ単体で検出された航跡に限らず、例えば図3に示すように、複数のセンサで検出された航跡を相関統合した統合航跡でもよい。
For example, as shown in FIG. 2, the coverage is different between the sensor A and the sensor B. However, the
輪郭抽出部102は、領域選択部101により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出するものである。図1の例では、センサAに対応した輪郭抽出部1021と、センサBに対応した輪郭抽出部1022とを設けた場合を示している。
The
輪郭照合部103は、輪郭抽出部102により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、上記領域内において検出航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、検出航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。この輪郭照合部103の構成については後述する。
The
例えば図4に示すように、センサAとセンサBの各航跡群には、航跡群の形状が異なるために照合が取れない特異点領域が存在する。そこで、輪郭抽出部102によって各航跡群の輪郭を抽出し、輪郭照合部103によって輪郭の合わせ込みを行うことで、照合の取れない特異点領域の航跡を削除する。
なお、例えば図5に示すように、センサAとセンサBの航跡群が横並びとなる場合には輪郭が作れない場合がある。しかし、このような場合であっても、輪郭として線分を抽出して線分同士の照合を行うことで、輪郭照合が可能である。
For example, as shown in FIG. 4, each wake group of sensor A and sensor B has a singular point region that cannot be collated because the shape of the wake group is different. Therefore, the
For example, as shown in FIG. 5, when the track groups of the sensor A and the sensor B are arranged side by side, the contour may not be created. However, even in such a case, contour matching can be performed by extracting line segments as contours and performing matching between the line segments.
最近傍照合部104は、輪郭照合部103により選択された照合ペアに基づいて、NN(Nearest Neighbor)法もしくはGNN(Global Nearest Neighbor)法により航跡相関を行うものである。
The nearest
次に、輪郭照合部103の構成について説明する。図6は実施の形態1における輪郭照合部103の構成を示すブロック図である。
輪郭照合部103は、図6に示すように、オフセット処理部1031、ゲート内外判定部1032及び照合ペア選択部1033を備えて構成されている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 6, the
オフセット処理部1031は、各センサの航跡群間で1組の基準となる航跡ペアを全組み合わせについて組み、検出航跡数が少ないセンサの航跡群の相対位置を、航跡ペアの位置が一致するよう順にオフセットするものである。
The offset
ゲート内外判定部1032は、オフセット処理部1031によりオフセットされた各位置関係において、各センサの航跡群間で上記基準となる航跡ペア以外の航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報を基にマハラノビス距離(統計距離)が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するものである。そして、ゲート内外判定部1032は、そのゲート内外判定結果及び統計距離を保存する。
The gate inside /
照合ペア選択部1033は、ゲート内外判定部1032により、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。
The matching
次に、実施の形態1に係る航跡相関装置1の動作について説明する。なお以下では、図7に示すようにセンサAとセンサBの航跡群が2次元の位置座標(XY位置情報)で得られた場合に対し、輪郭抽出後の輪郭照合部103による処理を詳細に説明する。図7では、センサAの航跡群の各航跡に対して航跡番号1〜6が付され、センサBの航跡群の各航跡に対して航跡番号a〜cが付されている。なお、センサAとセンサBとではバイアス誤差が存在するため、絶対座標で表示した場合にセンサAの航跡群とセンサBの航跡群は異なる位置にあるものとする。また、輪郭照合後の最近傍照合部104で用いるNN法やGNN法は公知の技術であるため説明を省略する。
Next, the operation of the
輪郭照合部103による処理では、まず、オフセット処理部1031は、センサAの航跡群の位置を基準にセンサBの航跡群の相対位置を航跡毎にオフセットする。ここで、図8において、センサAの航跡2を基準にセンサBの航跡群をオフセットする場合を示す。図7の例では、センサBの航跡数は3つであるためセンサAの航跡毎に3通りのオフセットを行う。
図8(a)に示すように、例えばセンサAの航跡2とセンサBの航跡aとを基準の航跡ペアとしてオフセットを行う場合には、航跡2の位置に対する航跡aの相対位置を求め、算出した相対位置をセンサBの各航跡の位置と差分することでオフセット処理を行う。また、図8(b),(c)に示すように、航跡2と航跡b,cとをそれぞれ基準の航跡ペアとした場合も同様に処理を行う。また、図8はセンサAの航跡2を基準とした場合であるので、センサAの他の航跡(航跡番号1,3〜6)を基準した場合についても同様にオフセット処理を行う。図7の例では、センサAの検出航跡数が6つであり、センサBの検出航跡数が3つであるため、計18通りのオフセット処理が行われる。
In the processing by the
As shown in FIG. 8A, for example, when offset is performed using the
次いで、ゲート内外判定部1032は、まず、オフセット処理部1031によりオフセットされた位置関係において、基準の航跡ペア以外の各航跡ペアについて統計距離を算出する。統計距離は式(1)で示される。ここで、xAはセンサAの航跡の2次元位置座標であり、xBはセンサBの航跡の2次元位置座標であり、SはセンサAとセンサBの航跡の観測雑音共分散行列でありセンサA及びセンサBの観測精度を用いて算出する。追尾処理が得られる場合には、平滑値と平滑誤差共分散行列を用いてもよい。
Next, the gate inside /
次いで、ゲート内外判定部1032は、算出した航跡ペアの統計距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定する。ゲート内と判定する指標として式(2)を用いる。γはゲート閾値であり、カイ2乗分布から決められる値で事前に設定する。
Next, the gate inside /
図9は、図8に示すセンサAの航跡2を基準にしてセンサBの航跡群をオフセットした位置関係に対し、ゲート内外判定処理を行った場合を示す図である。
ここで、図9(a)に示す位置関係(センサAの航跡2とセンサBの航跡aを基準の航跡ペアとした場合)では、センサAの航跡3とセンサBの航跡bの航跡ペア、及びセンサAの航跡4とセンサBの航跡cの航跡ペアがゲート内であると判定する。同様に、図9(b)に示す位置関係(センサAの航跡2とセンサBの航跡bを基準の航跡ペアとした場合)では、センサAの航跡1とセンサBの航跡aの航跡ペア、及びセンサAの航跡5とセンサBの航跡cの航跡ペアがゲート内であると判定する。一方、図9(c)に示す位置関係(センサAの航跡2とセンサBの航跡cを基準の航跡ペアとした場合)では、センサBの航跡a,bはセンサAの航跡1〜6のいずれからも離れており、ゲート外であると判定される。
FIG. 9 is a diagram illustrating a case where the gate inside / outside determination process is performed on the positional relationship in which the track group of the sensor B is offset with reference to the
Here, in the positional relationship shown in FIG. 9A (when
図10は、図8(a)に示すセンサAの航跡2とセンサBの航跡aを基準の航跡ペアとした場合でのゲート内外判定結果と統計距離の一覧表の例を示す図である。この一覧表では、基準の航跡ペア以外の航跡ペアについてゲート内外判定の結果とその統計距離が示される。
図10において、ゲート内と判定された航跡ペアに対しては‘○’(数値で示す場合は1)が付され、ゲート外と判定された航跡ペアに対しては‘×’(数値で示す場合は0)が付される。この場合は、(2,a),(3,b),(4,c)がゲート内の航跡ペアとなる(上記(,)は(センサAの航跡番号,センサBの航跡番号)を示している)。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a list of gate inside / outside determination results and statistical distances when the
In FIG. 10, “○” (1 in the case of a numerical value) is assigned to a wake pair determined to be inside the gate, and “×” (indicated to a numerical value) for a wake pair determined to be out of the gate. In this case, 0) is added. In this case, (2, a), (3, b), (4, c) are track pairs in the gate (the above (,) indicates (track number of sensor A, track number of sensor B). ing).
そして、ゲート内外判定部1032において、上記ゲート内外判定結果及び統計距離をメモリに保存する場合には、オフセット処理された位置関係毎に、ゲート内であると判定された組み合わせでの航跡ペアの航跡番号と統計距離の和を保存する。例えば、ゲート内外判定部1032により、センサAの各航跡を基準としてゲート内と判定された航跡ペアの一覧表が図11のように得られる。また、ゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせでの航跡番号と統計距離の和を保存してもよい。
図11において、「基準」の列は、ゲート内外判定を行う際の基準となるセンサAの航跡の番号を示す。また、「航跡a」「航跡b」「航跡c」の列は、航跡a,b,cとそれぞれ航跡ペアを組むセンサAの航跡の番号を示す。また、「統計距離の和」の列は、基準となるセンサAの航跡毎に、ゲート内であると判定された組み合わせでの航跡ペアの統計距離の和を示す。
When the gate inside /
In FIG. 11, the “reference” column indicates the track number of the sensor A that is a reference when the inside / outside determination of the gate is performed. In addition, the columns of “wake a”, “wake b”, and “wake c” indicate track numbers of the sensor A that form a track pair with the tracks a, b, and c, respectively. Further, the column “sum of statistical distances” indicates the sum of the statistical distances of the wake pairs in combinations determined to be in the gate for each wake of the sensor A serving as a reference.
次いで、照合ペア選択部1033は、ゲート内外判定部1032により得られた図11に示す一覧表のうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する。図11の例では、統計距離の和が最小(9.7)である組み合わせでの航跡ペア(2,a),(3,b),(4,c)が照合ペアとして選択される。
Next, the verification
以上のように、この実施の形態1によれば、各センサの航跡群の輪郭を抽出し輪郭照合により輪郭の合わせ込みを行った後、NN法又はGNN法を行うように構成したので、バイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関を行うことなく、バイアス誤差が存在したり、センサ間で検出目標数が異なる場合でも小さな計算負荷で航跡相関が可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the NN method or the GNN method is performed after extracting the contour of the wake group of each sensor and performing contour matching by contour matching. The wake correlation can be performed with a small calculation load even when there is a bias error or the number of detection targets is different among sensors without performing the wake correlation by maximizing the likelihood in consideration of the error.
実施の形態2.
以下では、実施の形態2における輪郭照合部103bについて説明する。図12は実施の形態2における輪郭照合部103bの構成を示すブロック図である。図12に示す実施の形態2における輪郭照合部103bは、図6に示す実施の形態1における輪郭照合部103のゲート内外判定部1032及び照合ペア選択部1033をゲート内外判定部1032b及び照合ペア選択部1033bに変更し、候補ペア抽出部1034を追加したものである。なお、実施の形態2における輪郭照合部103bの構成において、実施の形態1における輪郭照合部103の構成と同じものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
Below, the
ゲート内外判定部1032bは、実施の形態1におけるゲート内外判定部1032からゲート内外判定結果及び統計距離の保存機能を削除したものである。そして、ゲート内外判定部1032bは、ゲート内外判定結果及び統計距離を候補ペア抽出部1034に出力する。なお、メモリに保存する機能は候補ペア抽出部1034で実施される。
The gate inside /
候補ペア抽出部1034は、ゲート内外判定部1032bにより、オフセット処理された位置関係毎に、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出するものである。また、オフセット処理された位置関係毎に、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート外であると判定された場合には、当該ゲート外であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出する。そして、候補ペア抽出部34bは、その抽出結果及び統計距離をメモリに保存する。
The candidate
図13にセンサAの航跡2を基準とした場合の候補ペア抽出の例を示す。図13において、候補ペア抽出部1034は、航跡ペアがゲート内であると判定された組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出する。ここでは、航跡ペア(1,a),(2,b),(5,c)が候補ペアとして抽出される。この候補ペア抽出をセンサAの他の航跡(航跡番号1,3〜6)を基準とした場合に付いても同様に行う。これにより、図14に示すような候補ペア一覧が得られる。
FIG. 13 shows an example of candidate pair extraction when the
照合ペア選択部1033bは、候補ペア抽出部1034により抽出された位置関係毎の候補ペアのうち、統計距離の和が最小となる候補ペアを照合ペアとして選択するものである。図14の例では、統計距離の和が最小(9.7)である候補ペア(2,a),(3,b),(4,c)が照合ペアとして選択される。
The verification
なお、候補ペア抽出において、例えば図15に示すように、観測雑音が大きく、基準航跡ペア(1,a),(1,b),(1,c)全てでセンサBの航跡とセンサAの航跡がゲート外となる場合には、航跡ペアがゲート外であると判定された組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出する。 In the candidate pair extraction, for example, as shown in FIG. 15, the observation noise is large, and the track of sensor B and the track of sensor A are all in the reference track pair (1, a), (1, b), (1, c). When the wake is out of the gate, a wake pair with a combination that minimizes the sum of the statistical distances is extracted as a candidate pair from among the combinations determined that the wake pair is out of the gate.
以上のように、この実施の形態2によれば、ゲート内外判定部1032bにより、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、又は検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート外であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、位置関係毎に統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出し、その抽出結果を保存するように構成したので、実施の形態1における効果に加えて、メモリを削減することが可能である。
As described above, according to the second embodiment, the combination of wake pairs determined by the gate inside /
実施の形態3.
以下では、実施の形態3に係る航跡相関装置1cについて説明する。図16は実施の形態3に係る航跡相関装置1cの構成を示すブロック図である。図16に示す実施の形態3に係る航跡相関装置1cは、図1に示す実施の形態1に係る航跡相関装置1の輪郭照合部103を輪郭照合部103cに変更し、高度照合部105、速度照合部106、信号電力照合部107及び統合照合部108を追加したものである。なお、実施の形態3に係る航跡相関装置1cの構成において、実施の形態1に係る航跡相関装置1の構成と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。
Below, the
輪郭照合部103cは、輪郭抽出部102により抽出された各センサの航跡群の輪郭(位置情報)を用いて照合を行い、領域内において検出航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、検出航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出するものである。
The
高度照合部105は、各センサにより検出された各航跡群の高度情報を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出するものである。
The
速度照合部106は、各センサにより検出された各航跡群の速度情報(速度ベクトルではなく速度の大きさ)を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出するものである。
The
信号電力照合部107は、各センサにより検出された各航跡群の信号電力情報を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出するものである。
なお、高度照合部105、速度照合部106及び信号電力照合部107は、本発明の観測情報照合部に相当する。
The signal
The
統合照合部108は、輪郭照合部103c、高度照合部105、速度照合部106及び信号電力照合部107により抽出された航跡ペア仮説に基づいて、所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。
なお、最近傍照合部104は、統合照合部108により選択された照合ペアに基づいて、NN法又はGNN法により航跡相関を行う。
Based on the wake pair hypothesis extracted by the
The nearest
次に、輪郭照合部103cの構成について説明する。図17は実施の形態3における輪郭照合部103cの構成を示すブロック図である。
輪郭照合部103cは、図17に示すように、オフセット処理部1031、ゲート内外判定部1032及び航跡ペア仮説抽出部1035を備えて構成されている。図6と比較すると、オフセット処理部1031及びゲート内外判定部1032は同一のため、航跡ペア仮説抽出部1035のみ説明する。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 17, the
航跡ペア仮説抽出部1035は、ゲート内外判定部1032により、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせを、統計距離の和が小さい順に並び替えた航跡ペア仮説を生成するものである。またこの際、航跡ペアが重複している組み合わせについては、統計距離の和が最小である航跡ペアの組み合わせのみを残して、それ以外の航跡ペアの組み合わせを削除する。例えば図11に示す航跡ペアの一覧表のうち、基準航跡1,2,5での航跡ペア(1,a),(2,b),(5,c)や、基準航跡2,3,4での航跡ペア(2,a),(3,b),(4,c)では重複が生じているため、それぞれ統計距離の和が最小である基準航跡2での航跡ペア(1,a),(2,b),(5,c)と、基準航跡4での航跡ペア(2,a),(3,b),(4,c)のみを残して、その他を削除する。また、ゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせで統計距離の和が小さい順に並び替えた航跡ペア仮説を生成してもよい。
図18に、図11に示す航跡ペアの一覧表に対して、航跡ペア仮説抽出部1035により生成される航跡ペア仮説の一覧表を示す。図18に示すように、一覧表には、統計距離の和の小さい順に「仮説1」,「仮説2」と番号が付されている。
The wake pair
FIG. 18 shows a list of track pair hypotheses generated by the track pair
次に、高度照合部105の構成について説明する。図19は実施の形態3における高度照合部105の構成を示すブロック図である。
高度照合部105は、図19に示すように、ゲート内外判定部1051及び航跡ペア仮説抽出部1052を備えて構成されている。このゲート内外判定部1051及び航跡ペア仮説抽出部1052は、輪郭照合部103cのゲート内外判定部1032及び航跡ペア仮説抽出部1035と機能としては同等であるが、高度照合部105では輪郭照合部103cに示すオフセット処理部1031がなく、航跡ペアの全組み合わせに対して各航跡の高度情報を用いてゲート内外判定処理を行う。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 19, the
ゲート内外判定部1051は、航跡群間で航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの高度情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するものである。
The gate inside /
航跡ペア仮説抽出部1052は、ゲート内外判定部1051によりゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせを、統計距離の和が小さい順に並び変えた航跡ペア仮説を生成するものである。また、ゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせで統計距離の和が小さい順に並び替えた航跡ペア仮説を生成してもよい。
The wake pair
輪郭照合では航跡間の相対的な位置が保存されていると仮定しているので航跡間で入れ替わりを考える必要はないが、高度照合では高度のみの照合のため入れ替わりを考える必要がある。図20は航跡ペア仮説抽出部1052から出力される航跡ペア仮説の一覧表である。
図18と比較すると、高度照合ではセンサBに対応するセンサAの航跡の入れ替わりを考えているため、例えばセンサBの航跡(a,b,c)に対してセンサAの航跡(2,3,4)の全組み合わせに対して統計距離の算出を行う。なお図20の例では、航跡(2,3,4)は同高度としているため、仮説1〜仮説6における統計距離の和が同等となっている。
In contour matching, it is assumed that the relative position between wakes is preserved, so there is no need to consider replacement between wakes, but in altitude matching, it is necessary to consider replacement because only the altitude is checked. FIG. 20 is a list of wake pair hypotheses output from the wake pair
Compared with FIG. 18, since the altitude collation considers the replacement of the track of sensor A corresponding to sensor B, for example, the track of sensor A (2, 3, 3) with respect to the track of sensor B (a, b, c). Statistical distance is calculated for all combinations of 4). In the example of FIG. 20, since the wakes (2, 3, 4) have the same altitude, the sum of the statistical distances in
次に、速度照合部106の構成について説明する。図21は実施の形態3における速度照合部106の構成を示すブロック図である。
速度照合部106は、図21に示すように、ゲート内外判定部1061及び航跡ペア仮説抽出部1062を備えて構成されている。このゲート内外判定部1061及び航跡ペア仮説抽出部1062は、高度照合部105のゲート内外判定部1051及び航跡ペア仮説抽出部1052と、各航跡の高度情報を速度情報に置き換えた点以外は同等であるため、その説明を省略する。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 21, the
次に、信号電力照合部107の構成について説明する。図22は実施の形態3における信号電力照合部107の構成を示すブロック図である。
信号電力照合部107は、図22に示すように、ゲート内外判定部1071及び航跡ペア仮説抽出部1072を備えて構成されている。このゲート内外判定部1071及び航跡ペア仮説抽出部1072は、高度照合部105のゲート内外判定部1051及び航跡ペア仮説抽出部1052と、各航跡の高度情報を信号電力情報に置き換えた点以外は同等であるため、その説明を省略する。
Next, the configuration of the signal
As shown in FIG. 22, the signal
次に、統合照合部108の構成について説明する。図23は実施の形態3における統合照合部108の構成を示すブロック図である。
統合照合部108は、図23に示すように、統合航跡ペア抽出部1081及び統合照合ペア選択部1082を備えて構成されている。
Next, the configuration of the integrated
As shown in FIG. 23, the integrated
統合航跡ペア抽出部1081は、輪郭照合部103c、高度照合部105、速度照合部106及び信号電力照合部107により抽出された航跡ペア仮説から、航跡ペアの組み合わせを抽出するものである。
図24は統合航跡ペア抽出部1081により抽出される航跡ペアの組み合わせの一覧表である。図24に示すように、一覧表では、各照合部103c,105〜107で出力される航跡ペアの組み合わせに加えて、各照合部103c,105〜107で算出された統計距離の和が保存される。
The integrated wake
FIG. 24 is a list of track pair combinations extracted by the integrated track
統合照合ペア選択部1082は、統合ペア抽出部81により抽出された航跡ペアの組み合わせのうち、輪郭照合部103c、高度照合部105、速度照合部106及び信号電力照合部107での各統計距離の和の加算値が最小となる組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。
図25は、図24に示す一覧表に対し、各照合部103c,105〜107で算出された各統計距離の和の加算値を示した一覧表である。そして、統合照合ペア選択部1082は、図25に示す例では、統計距離の和の加算値が最小(27.2)である仮説1の組み合わせでの航跡ペア(2,a),(3,b),(4,c)を照合ペアとして選択する。
The integrated collation
FIG. 25 is a list showing added values of the sums of statistical distances calculated by the matching
以上のように、この実施の形態3によれば、輪郭照合に加えて、高度情報、速度情報及び信号電力情報を用いて照合を行うように構成したので、実施の形態1における効果に加えて、輪郭の相対的な位置で照合できない場合であっても、航跡群間で高度差、速度差、信号電力差をもつ場合には照合が可能となる。 As described above, according to the third embodiment, in addition to the contour matching, it is configured to perform the matching using the altitude information, the speed information, and the signal power information. In addition to the effects in the first embodiment, Even when collation cannot be performed at the relative position of the contour, collation is possible if there is an altitude difference, speed difference, or signal power difference between wake groups.
なお、上記実施の形態3では位置情報以外の観測情報として、高度情報、速度情報及び信号電力情報を用いて説明したが、これに限るものではなく、航跡情報として用いることができる観測情報であれば本実施の形態に加えることが可能である。
In
実施の形態4.
以下では、実施の形態4における高度照合部105dについて説明する。図26は実施の形態4における高度照合部105dの構成を示す図である。図26に示す実施の形態4における高度照合部105dは、図19に示す実施の形態3における高度照合部105に航跡候補設定部1053及び航跡候補抽出部1054を追加したものである。なお、実施の形態4における高度照合部105dの構成において、実施の形態3における高度照合部105の構成と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。
Below, the
航跡候補設定部1053は、航跡候補抽出部1054で用いる任意の値を事前に設定するものである。
The wake
航跡候補抽出部1054は、検出航跡数が多いセンサの航跡群に対し、検出航跡数が少ないセンサの航跡群の高度情報の最大値に所定値を加算した値より大きな値、及び高度情報の最小値に所定値を減算した値より小さな値である高度情報をもつ航跡を削除した航跡群を抽出するものである。
すなわち、航跡候補抽出部1054は、航跡候補設定部1053で設定された値とセンサB(検出航跡数が少ないセンサ)の航跡群の高度情報を用いて、次式(3),(4)を満たす高度情報をもつセンサA(検出航跡数が多いセンサ)の航跡を削除する。ここで、μは航跡候補設定部1053で事前に設定する値であり、hAはセンサAの全航跡の高度情報、hBはセンサBの全航跡の高度情報を示す。max[hB]はセンサBの全航跡の高度情報の中で最大の高度を抽出することを示し、min[hB]はセンサBの全航跡の高度情報の中で最小の高度を抽出することを示す。
The wake
In other words, the wake
なお、ゲート内外判定部1051は、検出航跡数が多いセンサの航跡群については、航跡候補抽出部1054により抽出された航跡群を用いてゲート内外判定処理を行う。
The gate inside /
以上のように、この実施の形態4によれば、検出航跡数が少ないセンサの航跡群に対し、検出航跡数が少ないセンサでの高度情報の最大値及び最小値から上記所定値以上離れた高度情報を持つ航跡を削除するように構成したので、計算量の削減が可能となる。 As described above, according to the fourth embodiment, the altitude separated from the maximum value and the minimum value of the altitude information by the sensor having a small number of detected tracks with respect to the track group of the sensors having a small number of detected tracks. Since the configuration is such that the track having information is deleted, the amount of calculation can be reduced.
なお上記実施の形態4では、高度照合部105dを用いて説明したが、その他の観測照合部(速度照合部106や信号電力照合部107等)についても同様の処理を加えることが可能である。
In the fourth embodiment, the
実施の形態5.
以下では、実施の形態5に係る航跡相関装置1eについて説明する。図27は実施の形態5に係る航跡相関装置1eの構成を示す図である。図27に示す実施の形態5に係る航跡相関装置1eは、図16に示す実施の形態3に係る航跡相関装置1cの統合照合部108を統合照合部108eに変更し、観測諸元保存部109(センサA観測諸元保存部1091、センサB観測諸元保存部1092)及び信頼度判定部110を追加したものである。なお、実施の形態5に係る航跡相関装置1eの構成において、実施の形態3に係る航跡相関装置1cの構成と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。
Below, the
観測諸元保存部109は、事前に既知の各センサの観測精度や分解能などの観測諸元を保存するものである。図27の例では、センサAに対応したセンサA観測諸元保存部1091と、センサBに対応したセンサB観測諸元保存部1092とを設けた場合を示している。 The observation item storage unit 109 stores observation items such as the observation accuracy and resolution of each known sensor in advance. In the example of FIG. 27, a sensor A observed specification storage unit 109 1 corresponding to the sensor A, shows the case of providing the a sensor B observations specifications storage unit 109 2 corresponding to the sensor B.
信頼度判定部110は、各センサにより検出された観測情報(XY位置情報、高度情報、速度情報や信号電力情報)と観測諸元保存部109に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各観測情報の信頼度を判定するものである。この信頼度判定部110の詳細は後述する。
The
統合照合部108eは、信頼度判定部110による信頼度判定結果に基づいて、各照合部103c,105〜107により抽出された航跡ペア仮説から、所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。この統合照合部108eの詳細は後述する。
Based on the reliability determination result by the
次に、信頼度判定部110の構成について説明する。図28は実施の形態5における信頼度判定部110の構成を示すブロック図である。
信頼度判定部110は、図28に示すように、輪郭形成判定部1101、高度差判定部1102、速度差判定部1103、信号電力差判定部1104及び信頼度判定閾値保存部1105を備えて構成されている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 28, the
輪郭形成判定部1101は、各センサにより検出され輪郭抽出部102を介して出力された航跡群のXY位置情報及び観測諸元保存部109に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各センサにより得られる航跡群の輪郭形成判定率を算出し、当該判定率が信頼度判定閾値保存部1105に保存された信頼度判定閾値を超えるかを判定することで、当該航跡群の輪郭が形成可能であるかを判定するものである。
The contour
高度差判定部1102は、各センサにより検出され輪郭抽出部102を介して出力された航跡群の高度情報及び観測諸元保存部109に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各センサにより得られる航跡群の高度差判定率を算出し、当該判定率が信頼度閾値保存部135に保存された信頼度判定閾値を超えるかを判定することで、当該航跡群間において高度差があるかを判定するものである。
The altitude
速度差判定部1103は、各センサにより検出され輪郭抽出部102を介して出力された航跡群の速度情報及び観測諸元保存部109に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各センサにより得られる航跡群の速度差判定率を算出し、当該判定率が信頼度閾値保存部135に保存された信頼度判定閾値を超えるかを判定することで、当該航跡群間において速度差があるかを判定するものである。
The speed
信号電力差判定部1104は、各センサにより検出され輪郭抽出部102を介して出力された航跡群の信号電力情報及び観測諸元保存部109に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各センサにより得られる航跡群の信号電力差判定率を算出し、当該判定率が信頼度閾値保存部135に保存された信頼度判定閾値を超えるかを判定することで、当該航跡群間において信号電力差があるかを判定するものである。
なお、高度差判定部1102、速度差判定部1103及び信号電力差判定部1104は、本発明の観測情報差判定部に相当する。
The signal power
The altitude
信頼度判定閾値保存部1105は、信頼度判定部110内の各判定部1101〜1104において、信頼度判定を行う際に用いる閾値を保存するものである。
The reliability determination
次に、輪郭形成判定部1101による処理の詳細について説明する。
輪郭形成判定部1101では、まず、センサAの輪郭抽出部102からのXY位置情報及びセンサBの輪郭抽出部102からのXY位置情報と、観測諸元保存部109から得られる観測精度を用いて、センサ毎に得られる各航跡群について輪郭が観測雑音によって崩れる可能性がないかを判定する。センサAにおける輪郭形成判定式を(5),(6)、センサBにおける輪郭形成判定式を(7),(8)に示す。ここで、xp AはセンサAの航跡番号pのXY位置ベクトルであり、xq AはセンサAの航跡番号qのXY位置ベクトルであり、SAはセンサAの航跡の観測雑音共分散行列でありセンサAの観測精度を用いて算出する。また、xp BはセンサBの航跡番号pのXY位置ベクトルであり、xq BはセンサBの航跡番号qのXY位置ベクトルであり、SBはセンサBの航跡の観測雑音共分散行列でありセンサBの観測精度を用いて算出する。
Next, details of processing by the contour
The contour
式(5),(7)は航跡間の統計距離を示し、式(6),(8)は判定式を示す。航跡間の統計距離が式(6),(8)を満たす場合には航跡間の距離は十分に離れており、観測雑音によって航跡間の配置関係が入れ替わることによって、輪郭が大きく崩れることはないことを示す。
航跡の全組み合わせに対して判定を行うと図29に示すような判定表が得られる。図29はセンサAの判定表の例を示す。航跡間で入れ替わる可能性無と判定された場合は‘○’(数値で示す場合は1)となり、航跡間で入れ替わる可能性有と判定された場合は‘×’(数値で示す場合は0)となる。
Equations (5) and (7) indicate the statistical distance between wakes, and equations (6) and (8) indicate determination equations. When the statistical distance between wakes satisfies the formulas (6) and (8), the distance between wakes is sufficiently far away, and the contours will not be greatly collapsed due to the change in the arrangement relationship between wakes due to observation noise. It shows that.
When determination is made for all combinations of wakes, a determination table as shown in FIG. 29 is obtained. FIG. 29 shows an example of a determination table of sensor A. If it is determined that there is no possibility of switching between tracks, it will be '○' (1 if indicated by a numerical value), and if it is determined that there is a possibility of switching between tracks, it will be '×' (0 if indicated by a numerical value). It becomes.
そして、輪郭形成判定部1101は、センサ毎に得られた判定表を用いて輪郭判定を行い、航跡間で入れ替わる可能性無と判定された回数から輪郭形成判定率を算出する。図29のセンサAの輪郭形成判定表の例では、全15通りの組み合わせに対し、航跡間で入れ替わる可能性無と判定された回数が12であるので12÷15=0.8がセンサAの輪郭形成判定率となる。この処理をセンサBも同様にして行う。最終的に、各センサの輪郭形成判定率が信頼度判定閾値保存部1105から得られる信頼度判定閾値を超えた場合は輪郭形成可能と判定して統合照合部108eへ判定値として‘○’(数値で示す場合は1)を出力する。
Then, the contour
次に、高度差判定部1102による処理の詳細について説明する。
高度差判定部1102では、まず、輪郭抽出部102を介して得られる高度情報と、観測諸元保存部109から得られる観測精度を用いて、センサ毎に得られる各航跡について高度差があるかを判定する。処理の内容は、観測情報として高度情報を用いる以外は輪郭形成判定部1101と同様のため省略する。
そして最終的に、各センサの高度差判定率が信頼度判定閾値保存部1105から得られる信頼度判定閾値を超えた場合は高度差有と見なして統合照合部108eへ判定値として‘○’(数値で示す場合は1)を出力する。
Next, details of processing by the altitude
The altitude
Finally, if the altitude difference determination rate of each sensor exceeds the reliability determination threshold obtained from the reliability determination
次に、速度差判定部1103による処理の詳細について説明する。
速度差判定部1103では、まず、輪郭抽出部102を介して得られる速度情報と、観測諸元保存部109から得られる観測精度を用いて、センサ毎に得られる各航跡について速度差があるかを判定する。処理の内容は、観測情報として速度情報を用いる以外は輪郭形成判定部1101と同様のため省略する。
そして最終的に、各センサの速度差判定率が信頼度判定閾値保存部1105から得られる信頼度判定閾値を超えた場合は速度差有と見なして統合照合部108eへ判定値として‘○’(数値で示す場合は1)を出力する。
Next, details of processing by the speed
First, the speed
Finally, when the speed difference determination rate of each sensor exceeds the reliability determination threshold obtained from the reliability determination
次に、信号電力差判定部1104による処理の詳細について説明する。
信号電力差判定部1104では、まず、輪郭抽出部102を介して得られる信号電力情報と、観測諸元保存部109から得られる観測精度を用いて、センサ毎に得られる各航跡について信号電力差があるかを判定する。処理の内容は、観測情報として信号電力情報を用いる以外は輪郭形成判定部1101と同様のため省略する。
そして最終的に、各センサの信号電力差判定率が信頼度判定閾値保存部1105から得られる信頼度判定閾値を超えた場合は信号電力差有と見なして統合照合部108eへ判定値として‘○’(数値で示す場合は1)を出力する。
Next, details of the processing by the signal power
First, the signal power
Finally, when the signal power difference determination rate of each sensor exceeds the reliability determination threshold obtained from the reliability determination
次に、統合照合部108eの詳細について説明する。図30は実施の形態5における統合照合部108eの構成を示すブロック図である。図30に示す実施の形態5における統合照合部108eは、図23に示す実施の形態3における統合照合部108cの統合航跡ペア抽出部1081を統合航跡ペア抽出部1081eに変更したものである。なお、実施の形態5に係る統合照合部108eの構成において、実施の形態3に係る統合照合部108cの構成と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。
Next, details of the integrated
統合航跡ペア抽出部1081eは、信頼度判定部110(輪郭形成判定部1101、高度差判定部1102、速度差判定部1103及び信号電力差判定部1104)による判定結果に基づいて、輪郭照合部103c、高度照合部105、速度照合部106及び信号電力照合部107により抽出された航跡ペア仮説から、所定の組み合わせでの航跡ペアを抽出するものである。
すなわち、統合航跡ペア抽出部1081eは、輪郭照合部103c、高度照合部105、速度照合部106及び信号電力照合部107から出力される航跡ペア仮説のうち、信頼度判定部110の輪郭形成判定部1101、高度差判定部1102、速度差判定部1103及び信号電力差判定部1104による判定値が‘○’(数値で示す場合は1)となる仮説の組み合わせでの航跡ペアを抽出する。
The integrated track
That is, the integrated wake
図31は輪郭形成判定部1101及び速度差判定部1103による判定値が‘○’(数値で示す場合は1)となる場合において、統合航跡ペア抽出部1081eから出力される統合航跡ペアの一覧表である。
図31に示す例では、判定値が‘○’(数値で示す場合は1)となる航跡ペアの組み合わせに加えて、その統計距離の和が保存される。
FIG. 31 shows a list of integrated wake pairs output from the integrated wake
In the example shown in FIG. 31, in addition to the combination of wake pairs whose determination value is “◯” (1 in the case of numerical values), the sum of the statistical distances is stored.
以上のように、この実施の形態5によれば、観測情報及び各センサの観測諸元に基づく信頼度判定を行うように構成したので、信頼度が高い情報を用いた統合航跡ペア抽出が可能となり、高精度な航跡相関を可能とする。 As described above, according to the fifth embodiment, since it is configured to perform the reliability determination based on the observation information and the observation data of each sensor, it is possible to extract the integrated track pair using the information with high reliability. Thus, highly accurate track correlation is possible.
なお、上記実施の形態5では、観測情報として高度情報、速度情報及び信号電力情報を用いて信頼度判定を行う場合について説明したが、これに限るものではなく、その他の観測情報を用いて信頼度判定を行うようにしてもよい。 In the fifth embodiment, the case where the reliability determination is performed using the altitude information, the speed information, and the signal power information as the observation information has been described. However, the present invention is not limited to this, and the reliability is determined using other observation information. The degree determination may be performed.
また、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。 Further, within the scope of the present invention, the invention of the present application can be freely combined with each embodiment, modified with any component in each embodiment, or omitted with any component in each embodiment. .
1,1c,1e 航跡相関装置、2 ネットワーク、101,1011,1012 領域選択部、102,1021,1022 輪郭抽出部、103,103b,103c 輪郭照合部、104 最近傍照合部、105,105d 高度照合部、106 速度照合部、107 信号電力照合部、108,108e 統合照合部、109,1091,1092 観測諸元保存部、110 信頼度判定部、1031 オフセット処理部、1032,1032b ゲート内外判定部、1033,1033b 照合ペア選択部、1034 候補ペア抽出部、1035 航跡ペア仮説抽出部、1051 ゲート内外判定部、1052 航跡ペア仮説抽出部、1053 航跡候補設定部、1054 航跡候補抽出部、1061 ゲート内外判定部、1062 航跡ペア仮説抽出部、1071 ゲート内外判定部、1072 航跡ペア仮説抽出部、1081,1081e 統合航跡ペア抽出部、1082 統合照合ペア選択部、1101 輪郭形成判定部、1102 高度差判定部、1103 速度差判定部、1104 信号電力差判定部、1105 信頼度判定閾値保存部。
1, 1c, 1e track correlator, 2 network, 101, 101 1, 101 2 region selection unit, 102, 102 1, 102 2 contour extraction unit, 103 and 103 b, 103c contour matching unit, 104 closest matching unit, 105 , 105d Altitude verification unit, 106 Speed verification unit, 107 Signal power verification unit, 108, 108e Integrated verification unit, 109, 109 1 , 109 2 Observation specification storage unit, 110 Reliability determination unit, 1031 Offset processing unit, 1032 1032b Gate inside / outside determination unit, 1033, 1033b Collation pair selection unit, 1034 Candidate pair extraction unit, 1035 Track pair hypothesis extraction unit, 1051 Gate inside / outside determination unit, 1052 Track pair hypothesis extraction unit, 1053 Track candidate setting unit, 1054
Claims (8)
前記領域選択部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、前記領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する輪郭照合部と、
前記輪郭照合部により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部と
を備えた航跡相関装置。 An area selection unit that extracts a wake group of a specified area from position information of each wake group detected by a plurality of sensors;
A contour extracting unit that extracts the contour of the wake group of each sensor extracted by the region selecting unit;
Collation is performed using the contours of the wake groups of each sensor extracted by the contour extraction unit, and the contours of the wake groups of the sensors having a large number of wakes in the region are changed to the contours of the wake groups of the sensors having a small number of wakes. By combining, a contour matching unit that selects a track pair in a predetermined combination between track groups as a matching pair;
A wake correlator comprising: a nearest neighbor matching unit that performs wake correlation based on a matching pair selected by the contour matching unit.
前記航跡群間で1組の基準となる航跡ペアを全組み合わせについて組み、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の相対位置を、当該航跡ペアの位置が一致するよう順にオフセットするオフセット処理部と、
前記オフセット処理部によりオフセットされた各位置関係において、前記航跡群間で前記基準となる航跡ペア以外の航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するゲート内外判定部と、
前記ゲート内外判定部により、前記航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、又はゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせのうち、前記マハラノビス距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを前記照合ペアとして選択する照合ペア選択部とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載の航跡相関装置。 The contour matching unit
An offset processing unit that assembles a pair of wake pairs as a reference between the wake groups for all combinations, and offsets the relative positions of the wake groups of the sensors having a small number of wakes in order so that the positions of the wake pairs match;
In each positional relationship offset by the offset processing unit, wake pairs other than the reference wake pair are assembled for all combinations between the wake groups, and the Mahalanobis distance is equal to or less than a threshold based on the position information of the wake pair. By determining whether the wake pair is in the gate,
Of the combination of wake pairs determined to be in the gate for all wakes of the sensor with a small number of wakes by the inside / outside determination unit of the gate, or among all the combinations of wake pairs regardless of the inside / outside determination result of the gate, The track correlation apparatus according to claim 1, further comprising: a matching pair selection unit that selects a track pair with a combination that minimizes the sum of the Mahalanobis distances as the matching pair.
前記航跡群間で1組の基準となる航跡ペアを全組み合わせについて組み、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の相対位置を、前記航跡ペアの位置が一致するよう順にオフセットするオフセット処理部と、
前記オフセット処理部によりオフセットされた各位置関係において、前記航跡群間で前記基準となる航跡ペア以外の航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するゲート内外判定部と、
前記ゲート内外判定部により、前記航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、又は前記航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート外であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、前記位置関係毎に前記マハラノビス距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出する候補ペア抽出部と、
前記候補ペア抽出部により抽出された位置関係毎の候補ペアのうち、前記マハラノビス距離の和が最小となる候補ペアを前記照合ペアとして選択する照合ペア選択部とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載の航跡相関装置。 The contour matching unit
An offset processing unit that assembles a pair of wake pairs as a reference between the wake groups for all combinations, and offsets the relative positions of the wake groups of the sensors with a small number of wakes in order so that the positions of the wake pairs match;
In each positional relationship offset by the offset processing unit, wake pairs other than the reference wake pair are assembled for all combinations between the wake groups, and the Mahalanobis distance is equal to or less than a threshold based on the position information of the wake pair. By determining whether the wake pair is in the gate,
Of the combination of wake pairs determined to be in the gate for all wakes of the sensor with a small number of wakes by the inside / outside determination unit, or out of the gate for all wakes of the sensor with a small number of wakes A candidate pair extraction unit that extracts a wake pair in a combination that minimizes the sum of the Mahalanobis distances for each positional relationship among the determined combinations of wake pairs;
A verification pair selection unit that selects a candidate pair having a minimum sum of the Mahalanobis distances among the candidate pairs for each positional relationship extracted by the candidate pair extraction unit, as the verification pair. Item 4. The wake correlator according to item 1.
前記領域選択部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、前記領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出する輪郭照合部と、
前記各センサにより検出された各航跡群の前記位置情報以外の航跡情報として用いることができる観測情報を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出する観測情報照合部と、
前記輪郭照合部及び前記観測情報照合部により抽出された航跡ペア仮説に基づいて、所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する統合照合部と、
前記統合照合部により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部と
を備えた航跡相関装置。 An area selection unit that extracts a wake group of a specified area from position information of each wake group detected by a plurality of sensors;
A contour extracting unit that extracts the contour of the wake group of each sensor extracted by the region selecting unit;
Collation is performed using the contours of the wake groups of each sensor extracted by the contour extraction unit, and the contours of the wake groups of the sensors having a large number of wakes in the region are changed to the contours of the wake groups of the sensors having a small number of wakes. By combining, a contour matching unit that extracts a combination of wake pairs between wake groups as a wake pair hypothesis,
Observation information collation that uses observation information that can be used as wake information other than the position information of each wake group detected by each sensor, and extracts a combination of wake pairs between wake groups as a wake pair hypothesis And
Based on the track pair hypothesis extracted by the contour matching unit and the observation information matching unit, an integrated matching unit that selects a track pair in a predetermined combination as a matching pair;
A wake correlator comprising: a nearest neighbor collation unit that performs wake correlation based on a collation pair selected by the integrated collation unit.
前記航跡群間で1組の基準となる航跡ペアを全組み合わせについて組み、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の相対位置を、前記航跡ペアの位置が一致するよう順にオフセットするオフセット処理部と、
前記オフセット処理部によりオフセットされた各位置関係において、前記航跡群間で前記基準となる航跡ペア以外の航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定する第1のゲート内外判定部と、
前記第1のゲート内外判定部により、前記航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせを、又はゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせを、前記マハラノビス距離の和が小さい順に並び替えた前記航跡ペア仮説を生成する航跡ペア仮説抽出部とを備え、
前記観測情報照合部は、
前記航跡群間で航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報以外の航跡情報として用いることができる観測情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定する第2のゲート内外判定部と、
前記第2のゲート内外判定部によりゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせを、又はゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせを、前記マハラノビス距離の和が小さい順に並び変えた前記航跡ペア仮説を生成する航跡ペア仮説抽出部とを備え、
前記統合照合部は、
前記輪郭照合部及び前記観測情報照合部により生成された航跡ペア仮説から、航跡ペアの組み合わせを抽出する統合航跡ペア抽出部と、
前記統合航跡ペア抽出部により抽出された航跡ペアの組み合わせのうち、前記輪郭照合部及び前記観測情報照合部でそれぞれ算出されたマハラノビス距離の和の加算値が最小となる組み合わせでの航跡ペアを前記照合ペアとして選択する統合照合ペア選択部とを備えた
ことを特徴とする請求項4記載の航跡相関装置。 The contour matching unit
An offset processing unit that assembles a pair of wake pairs as a reference between the wake groups for all combinations, and offsets the relative positions of the wake groups of the sensors with a small number of wakes in order so that the positions of the wake pairs match;
In each positional relationship offset by the offset processing unit, wake pairs other than the reference wake pair are assembled for all combinations between the wake groups, and the Mahalanobis distance is equal to or less than a threshold based on the position information of the wake pair. A first gate inside / outside determination unit that determines whether the wake pair is in the gate by determining
The first gate inside / outside determination unit determines a combination of wake pairs determined to be in the gate for all wakes of the sensor with a small number of wakes, or a combination of all wake pairs regardless of the gate inside / outside determination result. A wake pair hypothesis extraction unit that generates the wake pair hypotheses sorted in ascending order of the sum of the Mahalanobis distances,
The observation information matching unit
By combining all the wake pairs between the wake groups, and determining whether the Mahalanobis distance is less than the threshold based on observation information that can be used as wake information other than the position information of the wake pairs, the wake pairs a second gate in the outdoor decision unit but determines that it is within the gate,
The combination of wake pairs determined to be inside the gate by the second gate inside / outside determination unit, or all the combinations of wake pairs regardless of the gate inside / outside determination result, were rearranged in ascending order of the sum of the Mahalanobis distances. A wake pair hypothesis extraction unit that generates the wake pair hypothesis,
The integrated verification unit
From the wake pair hypothesis generated by the contour matching unit and the observation information matching unit, an integrated wake pair extracting unit that extracts a combination of wake pairs;
Of the wake pair combinations extracted by the integrated wake pair extracting unit, the wake pair in the combination that minimizes the sum of the sums of Mahalanobis distances calculated by the contour matching unit and the observation information matching unit, respectively. The track correlation apparatus according to claim 4, further comprising an integrated collation pair selection unit that selects as a collation pair.
前記第2のゲート内外判定部は、前記航跡数が多いセンサの航跡群については前記航跡候補抽出部により抽出された航跡群を用いてゲート内外判定処理を行う
ことを特徴とする請求項5記載の航跡相関装置。 The observation information collating unit has a value larger than a value obtained by adding a predetermined value to the maximum value of the observation information of the track group of the sensor having a small number of tracks for the track group of the sensor having a large number of tracks, and the observation information A wake candidate extraction unit for extracting a wake group in which a wake having the observation information that is smaller than a value obtained by subtracting a predetermined value from the minimum value of
The second gate inside / outside determination unit performs gate inside / outside determination processing using a wake group extracted by the wake candidate extraction unit for a wake group of sensors having a large number of wakes. Wake correlator.
前記統合照合部は、前記信頼度判定部による判定結果に基づいて、前記照合ペアを選択する
ことを特徴とする請求項4から請求項6のうちのいずれか1項記載の航跡相関装置。 A reliability determination unit that determines the reliability of the observation information detected by each of the sensors;
The wake correlation device according to any one of claims 4 to 6, wherein the integrated collation unit selects the collation pair based on a determination result by the reliability determination unit.
前記各センサにより検出された航跡群の位置情報及び当該各センサの観測諸元に基づいて、当該航跡群の輪郭を形成可能であるかを判定する輪郭形成判定部と、
前記各センサにより検出された航跡群の前記位置情報以外の観測情報及び当該各センサの観測諸元に基づいて、当該航跡群間において観測情報差があるかを判定する観測情報差判定部とを備え、
前記統合照合部は、前記輪郭形成判定部及び前記観測情報差判定部による判定結果に基づいて、前記照合ペアを選択する
ことを特徴とする請求項7記載の航跡相関装置。 The reliability determination unit
A contour formation determination unit that determines whether the contour of the wake group can be formed based on the position information of the wake group detected by each sensor and the observation data of each sensor;
An observation information difference determination unit that determines whether there is a difference in observation information between the wake groups based on observation information other than the position information of the wake groups detected by the sensors and the observation specifications of the sensors. Prepared,
The wake correlation apparatus according to claim 7, wherein the integrated collation unit selects the collation pair based on determination results by the contour formation determination unit and the observation information difference determination unit.
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