JP2000241522A - Data-integrating and tracking apparatus between a plurality of sensors - Google Patents

Data-integrating and tracking apparatus between a plurality of sensors

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JP2000241522A
JP2000241522A JP11048510A JP4851099A JP2000241522A JP 2000241522 A JP2000241522 A JP 2000241522A JP 11048510 A JP11048510 A JP 11048510A JP 4851099 A JP4851099 A JP 4851099A JP 2000241522 A JP2000241522 A JP 2000241522A
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JP
Japan
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cross
fix
line
tracking
processing means
Prior art date
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JP11048510A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Manzouji
博 萬造寺
Masato Yamashita
正人 山下
Mitsuru Yamada
充 山田
Seitetsu Tanaka
聖哲 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data-integrating and tracking apparatus, between a plurality of sensors, by which the position of a target can be tracked continuously and precisely. SOLUTION: A cross-fixing-line tracking and processing part 14 in which the position of a target is found by a cross fixing operation only between lines having the same frequency in different sensor arrays when received signals are integrated according to the target, in which the position of the target is tracked in terms of time and in which cross fixing lines at respective frequencies are created is provided. In addition, a discrimination processing part 16 in which whether the cross fixing lines at the respective frequencies are radiated from the same target or not is judged by using a distance to be standardized by a dispersion operation and in which the received signals are integrated according to the target is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のセンサで受
信した信号の到来方位及び周波数情報を用い目標別にデ
ータを統合し、追尾を行う複数センサ間データ統合・追
尾装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data integration / tracking apparatus for a plurality of sensors for integrating and tracking data for each target by using arrival direction and frequency information of signals received by a plurality of sensors.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、従来の複数センサ間データ統合
・追尾装置の構成を示すブロック図であり、信号検出か
ら目標追尾に至る一連の流れを示している。図におい
て、1−1,1−2はセンサアレイ、2−1,2−2は
高速フーリエ変換(FFT)/整相処理、3−1,3−
2は信号検出/追尾処理、4−1,4−2は統合・融合
処理、5−1,5−2は識別処理、6はクロスフィック
ス処理、7は目標トラック追尾処理である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional data integration / tracking device between a plurality of sensors, and shows a series of flows from signal detection to target tracking. In the figure, 1-1 and 1-2 are sensor arrays, 2-1 and 2-2 are fast Fourier transform (FFT) / phasing, 3-1 and 3-
2 is signal detection / tracking processing, 4-1 and 4-2 are integration / fusion processing, 5-1 and 5-2 are identification processing, 6 is cross fix processing, and 7 is target track tracking processing.

【0003】ここでは例として、入力信号を音波とし、
異なる位置に配置された2個のセンサアレイを用いる複
数センサ間データ統合の方法について説明する。まず、
複数のセンサを直線上に配置したセンサアレイ1−1に
入力される時系列信号に対して、FFT/整相処理2−
1では、高速フーリエ変換(FFT)と整相処理を行
い、時系列信号を方位、周波数空間上のレベルデータに
変換する。
Here, as an example, an input signal is a sound wave,
A method of integrating data between a plurality of sensors using two sensor arrays arranged at different positions will be described. First,
FFT / phasing processing 2- is performed on a time-series signal input to a sensor array 1-1 in which a plurality of sensors are arranged on a straight line.
In step 1, a fast Fourier transform (FFT) and a phasing process are performed to convert a time-series signal into level data in an azimuth and frequency space.

【0004】そして、信号検出/追尾処理3−1では方
位、周波数空間上でのレベルの極大点を検出し、それを
時間的に追尾することにより、ライン(極大点の時間的
な連なり)の検出を行う。そして、統合・融合処理4−
1ではラインの方位情報から、同一の音源から放射され
ていると判断されるラインの組み合わせ(以後、これを
トラックと呼ぶ)を生成する統合処理およびトラックの
各ラインの方位情報より融合方位を算出する融合処理を
行う。
The signal detection / tracking process 3-1 detects a local maximum point of the level in the azimuth and frequency space, and tracks it temporally, thereby forming a line (a temporal sequence of local maximum points). Perform detection. Then, the integration / fusion processing 4-
In step 1, an integrated process for generating a combination of lines determined to be radiated from the same sound source (hereinafter, referred to as a track) from the line direction information and a fusion direction calculated from the direction information of each line of the track To perform a fusion process.

【0005】そして、識別処理5−1では、ライン統合
・融合処理部で統合された各トラックに含まれるライン
の周波数情報を用い、トラックがどの目標であるか識別
する。また、センサアレイ1−2、FFT/整相処理2
−2、自動探知/追尾処理3−2、データ統合処理4−
2、識別処理5−2でも、上記のセンサアレイ1−1に
入力される信号の処理と同様の処理を行う。
In the identification process 5-1, the target of the track is identified by using the frequency information of the line included in each track integrated by the line integration / fusion processing unit. Also, sensor array 1-2, FFT / phasing processing 2
-2, automatic detection / tracking processing 3-2, data integration processing 4-
2. In the identification processing 5-2, the same processing as the processing of the signal input to the sensor array 1-1 is performed.

【0006】そして、クロスフイツクス処理6では、そ
れぞれ識別処理5−1および識別処理5−2で同一目標
と識別されたトラックの融合方位と2つのセンサアレイ
の位置より、下記の式(1)に従い目標の位置を算出す
る。なお、式(1)における記号は図4に示すとおりで
ある。
In the crossfix processing 6, the following formula (1) is obtained from the fusion direction of the tracks identified as the same target in the identification processing 5-1 and the identification processing 5-2 and the positions of the two sensor arrays. The target position is calculated according to the following. The symbols in the equation (1) are as shown in FIG.

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】そして、目標トラック追尾処理7では各時
刻で算出された目標の位置を時間的に追尾する。また、
目標トラック追尾処理7でクロスフイツクス処理できな
いトラック(各識別処理5−1、5−2で同じ目標と判
断されないトラック、または同じ目標と識別されても式
(1)でクロスフィックスを算出できないトラック)は
統合・融合処理4−1,4−2での融合方位を時間的に
追尾する。
In the target track tracking process 7, the target position calculated at each time is tracked temporally. Also,
Tracks that cannot be cross-fixed in the target track tracking processing 7 (tracks that are not determined to be the same target in each of the identification processes 5-1 and 5-2, or tracks that cannot be calculated for the cross-fix by equation (1) even if they are identified as the same target) ) Temporally tracks the fusion direction in the integration / fusion processing 4-1 and 4-2.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の複
数センサ間データ統合・追尾装置では、背景雑音の増大
や目標の音源レベルの低下によりセンサアレイ1−1,
1−2で検出されるラインの検出SN比が小さくなると
方位誤差が大きくなり、各センサアレイ1−1,1−2
のもつ到来方位だけで統合を行うと異なる目標が放射し
ているラインを正しく統合できないという問題があっ
た。
In the conventional data integration / tracking apparatus between a plurality of sensors as described above, the sensor array 1-1 and the sensor array 1-1 and the sensor array 1-1 and the target sound source levels decrease due to an increase in background noise and a decrease in a target sound source level.
When the detected SN ratio of the line detected in 1-2 decreases, the azimuth error increases, and each sensor array 1-1, 1-2
However, there is a problem that if the integration is performed only by the direction of arrival, the lines radiating from different targets cannot be correctly integrated.

【0010】たとえば、図5に示すように、実際は目標
1および目標2の位置に目標があり、それぞれ周波数f
1,f2を放射しているにもかかわらず、センサアレイ
1−1での方位を統合したもの(f1+f2)とセンサ
アレイ1−2での方位情報(f1,f2)でクロスフィ
ックス処理できないため、正しく目標別に方位情報を統
合できないというものである。また、上記クロスフィッ
クス処理6では、方位誤差が大きくなると各センサアレ
イでの融合方位が平行または平行以上となり、目標の位
置を算出できないという問題があった。
For example, as shown in FIG. 5, there are actually targets at the positions of target 1 and target 2 and the frequency f
Despite radiating 1, f2, cross-fix processing cannot be performed with the direction (f1 + f2) obtained by integrating the directions in the sensor array 1-1 and the direction information (f1, f2) in the sensor array 1-2. In other words, it is impossible to correctly integrate azimuth information for each target. Further, in the cross fix processing 6, when the azimuth error increases, the fusion azimuth in each sensor array becomes parallel or more than parallel, and there is a problem that the target position cannot be calculated.

【0011】さらに、図6に示すように3個以上のセン
サアレイを直線上に配置する場合、同時に2個のセンサ
アレイで検出される状態から1つのセンサアレイでのみ
検出される状態、さらには、最初に検出されたセンサア
レイとは別のセンサアレイで検出される状態へと移行
し、目標の位置による追尾から方位のみの追尾に移るこ
とから、目標の位置を継続して正確に追尾することがで
きないという問題があった。
Further, when three or more sensor arrays are arranged on a straight line as shown in FIG. 6, a state in which two sensor arrays are simultaneously detected and a state in which only one sensor array is detected, Then, the state is shifted to a state detected by a sensor array different from the sensor array detected first, and the tracking from the target position to the tracking only in the azimuth is performed, so that the target position is continuously and accurately tracked. There was a problem that it was not possible.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る複数センサ
間データ統合・追尾装置は、複数の目標が放射した信号
を異なる位置に配置されたセンサアレイで同時に受信
し、その受信信号に基づいて受信信号を目標別に統合
し、統合した受信信号に基づいて目標の追尾を行う複数
センサ間データ統合・追尾装置において、受信信号を目
標別に統合する際、異なるセンサアレイで同じ周波数を
もつライン間でのみクロスフィックスによる目標の位置
を求め、目標の位置を時間的に追尾し、それぞれの周波
数のクロスフィックスラインを作成する手段と、分散で
規格化した距離を用いて、各周波数のクロスフィックス
ラインが同一目標から放射されたものかを判断し、目標
別の統合を行う手段とを備えるものである。
According to the present invention, there is provided an apparatus for integrating and tracking data between a plurality of sensors, wherein signals radiated from a plurality of targets are simultaneously received by sensor arrays arranged at different positions, and based on the received signals. In a multi-sensor data integration / tracking device that integrates received signals by target and tracks a target based on the integrated received signal, when integrating received signals by target, a line between lines having the same frequency in different sensor arrays is used. Only the position of the target by cross-fix is determined, the position of the target is tracked in time, the cross-fix line of each frequency is created, and the cross-fix line of each frequency is Means for judging whether or not the light is emitted from the same target, and performing integration for each target.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の一
実施の形態に係る複数センサ間データ統合・追尾装置の
構成を示すブロック図である。図において、10−1は
センサアレイであり、FFT/整相処理11−1に接続
され、センサアレイ10−1に接続されたFFT/整相
処理11−1は信号検出/追尾処理12−1に接続さ
れ、FFT/整相処理11−1に接続された信号検出/
追尾処理12−1は同一周波数間クロスフィックス処理
13に接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for integrating and tracking data between a plurality of sensors according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 10-1 denotes a sensor array, which is connected to an FFT / phasing process 11-1, and an FFT / phasing process 11-1 connected to the sensor array 10-1 is a signal detection / tracking process 12-1. Is connected to the FFT / phasing process 11-1.
The tracking processing 12-1 is connected to the same frequency cross-fix processing 13.

【0014】また、センサアレイ10−1と異なる位置
に配置されたセンサアレイ10−2、FFT/整相処理
11−2、信号検出/追尾処理12−2も、センサアレ
イ10−1から信号検出/追尾処理12−1に至る接続
と同様に接続され、信号検出/追尾処理12−2もまた
同一周波数間クロスフィックス処理13に接続されて
A sensor array 10-2, an FFT / phasing process 11-2, and a signal detection / tracking process 12-2, which are arranged at positions different from the sensor array 10-1, also perform signal detection from the sensor array 10-1. The signal detection / tracking process 12-2 is also connected to the same frequency cross-fixing process 13, and the signal detection / tracking process 12-2 is connected in the same manner as the connection leading to the / tracking process 12-1.

【0015】また、信号検出/追尾処理12−1および
12−2に接続された同一周波数間クロスフィックス処
理13はクロスフィックスライン追尾処理14および方
位ライン統合・融合処理17に接続され、同一周波数間
クロスフィックス処理13に接続されたクロスフィック
スライン追尾処理14はクロスフィックスライン統合・
融合処理15に接続されている。また、クロスフィック
スライン追尾処理14に接続されたクロスフィックスラ
イン統合・融合処理15は同一周波数間クロスフィック
ス処理13に接続された方位ライン統合・融合処理17
と共に識別処理16に接続されている。
The same-frequency crossfix processing 13 connected to the signal detection / tracking processing 12-1 and 12-2 is connected to the crossfix line tracking processing 14 and the azimuth line integration / fusion processing 17, and The cross fix line tracking processing 14 connected to the cross fix processing 13
It is connected to the fusion processing 15. The crossfix line integration / fusion processing 15 connected to the crossfix line tracking processing 14 is the azimuth line integration / fusion processing 17 connected to the same frequency crossfix processing 13.
Together with the identification processing 16.

【0016】次に、この実施の形態の動作について説明
する。まず、異なる位置に配置されたセンサアレイ10
−1および10−2で受信された受信信号を、それぞれ
FFT/整相処理11−1およびFFT/整相処理11
−2で高速フーリエ変換と整相処理を行い、時系列信号
を方位、周波数空間上のレベルデータに変換する。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the sensor arrays 10 arranged at different positions
-1 and 10-2 are respectively subjected to FFT / phasing 11-1 and FFT / phasing 11
At -2, fast Fourier transform and phasing are performed to convert the time-series signal into azimuth and level data in the frequency space.

【0017】そして、信号検出/追尾処理12−1およ
び12−2では、方位、周波数空間上でのレベルの極大
点を検出し、それを時間的に追尾することにより、ライ
ンの検出を行い、同一周波数間クロスフィックス処理1
3では、それぞれ信号検出/追尾処理12−1および1
2−2作成されたラインの中から、同一周波数のライン
の組を選び、2つのセンサアレイの位置と選ばれたライ
ンの方位情報よりそれぞれのラインの交点(以後、クロ
スフィックス点と呼ぶ)を算出する。
In signal detection / tracking processing 12-1 and 12-2, a line maximum is detected by detecting a local maximum point in the azimuth and frequency space, and tracking it temporally. Cross-fix processing between same frequencies 1
3, the signal detection / tracking processing 12-1 and 1
2-2 A line set having the same frequency is selected from the created lines, and an intersection (hereinafter, referred to as a cross-fix point) of each line is determined from the positions of the two sensor arrays and the azimuth information of the selected line. calculate.

【0018】そして、クロスフィックスライン追尾処理
14では、同一周波数間クロスフィックス処理13で作
成されたクロスフィックス点を時間的に追尾し、クロス
フィクス点の時間的な連なり(以後、クロスフィックス
ラインと呼ぶ)を作成する。そして、クロスフィックス
ライン統合・融合処理15では、異なる周波数情報を持
つクロスフィックスライン間の統合・分離判定を、以下
の式(2)で算出される分散で正規化された距離(以
後、統計距離と呼ぶ)とあらかじめ設定した閾値との大
小比較で行い、複数のクロスフィックスラインの組(以
後、クロスフィックストラックと呼ぶ)を作成する。
In the cross-fix line tracking process 14, the cross-fix points created in the same-frequency cross-fix process 13 are tracked temporally, and the temporal sequence of cross-fix points (hereinafter referred to as a cross-fix line). ) To create. Then, in the crossfix line integration / fusion processing 15, the integration / separation determination between the crossfix lines having different frequency information is determined by the distance normalized by the variance calculated by the following equation (2) (hereinafter, the statistical distance). ) And a preset threshold value, and a set of a plurality of cross-fix lines (hereinafter, referred to as a cross-fix track) is created.

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】また、方位ライン統合・融合処理17で
は、信号検出/追尾処理12−1および12−2より同
一周波数間クロスフィックス処理13へ入力されたライ
ンの中で、同一周波数と判定されなかったライン(以
後、方位ラインと呼ぶ)を用い、統合・分離判定を行
う。ここで、統合・分離判定は、下記の式(3)で算出
される分散で正規化された方位差(以後、統計方位差と
呼ぶ)とあらかじめ設定した閾値との大小比較でおこな
い、複数の方位ラインの組(以後、方位トラックと呼
ぶ)を作成する。
In the azimuth line integration / fusion processing 17, the lines detected by the signal detection / tracking processing 12-1 and 12-2 to the same frequency crossfix processing 13 are not determined to have the same frequency. Using a line (hereinafter referred to as an azimuth line), integration / separation determination is performed. Here, the integration / separation determination is performed by comparing the azimuth difference normalized by the variance calculated by the following equation (3) (hereinafter, referred to as statistical azimuth difference) with a preset threshold value. A set of azimuth lines (hereinafter referred to as azimuth track) is created.

【0021】[0021]

【数3】 (Equation 3)

【0022】そして、識別処理16では、クロスフィッ
クスライン統合・融合処理15で作成されたクロスフィ
ックストラックおよび方位ライン統合・融合処理17で
作成された方位トラックの周波数情報とあらかじめ設定
された目標別の周波数情報の組を比較し、それがどの目
標であるか識別する。
Then, in the identification processing 16, the frequency information of the cross-fix track created in the cross-fix line integration / fusion processing 15 and the azimuth track created in the azimuth line integration / fusion processing 17 are combined with the preset target-specific information. Compare sets of frequency information and identify which target it is.

【0023】この実施の形態では、センサアレイの方位
誤差が大きな場合でも、各センサアレイで検出された同
一周波数ライン間でのみ作られるクロスフィックストラ
ックと、それぞれのセンサアレイでのみ検出されるライ
ンにより作られる方位トラックという別個のトラックが
作成されるので、異なる目標が放射しているラインを誤
って統合する誤統合を減少することが可能となる。
In this embodiment, even when the azimuth error of the sensor array is large, the cross-fix track formed only between the same frequency lines detected by each sensor array and the line detected only by each sensor array are used. Since a separate track is created, the azimuth track to be created, it is possible to reduce mismerging, which mistakenly merges lines radiating from different targets.

【0024】実施の形態2.図2は本発明の他の実施の
形態に係る複数センサ間データ統合・追尾装置の構成を
示すブロック図である。図において、20−1はセンサ
アレイであり、FFT/整相処理21−1に接続され、
センサアレイ20−1に接続されたFFT/整相処理2
1−1は信号検出/追尾処理22−1に接続され、FF
T/整相処理21−1に接続された信号検出/追尾処理
22−1は同一周波数間クロスフィックスライン追尾処
理23に接続されている。
Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a device for integrating and tracking data between a plurality of sensors according to another embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 20-1 denotes a sensor array, which is connected to an FFT / phasing process 21-1;
FFT / phasing process 2 connected to sensor array 20-1
1-1 is connected to the signal detection / tracking process 22-1, and the FF
The signal detection / tracking processing 22-1 connected to the T / phasing processing 21-1 is connected to the same frequency cross-fix line tracking processing 23.

【0025】また、センサアレイ20−1と異なる位置
に配置されたセンサアレイ20−2、FFT/整相処理
21−2、信号検出/追尾処理22−2もセンサアレイ
20−1から信号検出/追尾処理22−1に至る接続と
同様に接続され、信号検出/追尾処理22−2もまた同
一周波数間クロスフィックスライン追尾処理23に接続
されている。
Further, a sensor array 20-2, an FFT / phasing process 21-2, and a signal detection / tracking process 22-2 which are arranged at positions different from the sensor array 20-1 also perform signal detection / tracking from the sensor array 20-1. The connection is made in the same manner as the connection leading to the tracking processing 22-1, and the signal detection / tracking processing 22-2 is also connected to the same frequency cross-fix line tracking processing 23.

【0026】また、信号検出/追尾処理22−1および
22−2に接続された同一周波数間クロスフィックスラ
イン追尾処理23はクロスフィックスライン統合・融合
処理24および方位ライン統合・融合処理26に接続さ
れ、同一周波数間クロスフィックスライン追尾処理23
に接続されたクロスフィックスライン統合・融合処理2
4は同一周波数間クロスフィックスライン追尾処理23
に接続された方位ライン統合・融合処理26と共に識別
処理25に接続されている。
The same frequency crossfix line tracking processing 23 connected to the signal detection / tracking processing 22-1 and 22-2 is connected to the crossfix line integration / fusion processing 24 and the azimuth line integration / fusion processing 26. , Same frequency cross-fix line tracking processing 23
Cross-fix line integration and fusion processing 2 connected to
4 is a cross-fix line tracking process 23 between the same frequencies.
Are connected to the identification processing 25 together with the azimuth line integration / fusion processing 26 connected to the processing.

【0027】次に、この実施の形態の動作について説明
する。まず、異なる位置に配置されたセンサアレイ20
−1および20−2で受信された受信信号を、それぞれ
FFT/整相処理21−1およびFFT/整相処理21
−2で高速フーリエ変換と整相処理を行い、時系列信号
を方位、周波数空間上のレベルデータに変換する。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the sensor arrays 20 arranged at different positions
-1 and 20-2 are respectively subjected to FFT / phasing 21-1 and FFT / phasing 21
At -2, fast Fourier transform and phasing are performed to convert the time-series signal into azimuth and level data in the frequency space.

【0028】そして、信号検出/追尾処理22−1およ
び22−2では方位、周波数空間上でのレベルの極大点
を検出し、それを時間的に追尾することにより、ライン
の検出を行い、同一周波数間クロスフィックスライン追
尾処理23では、それぞれ信号検出/追尾処理22−1
および22−2で作成されたラインの中から、同一周波
数のラインの組を選び、各センサアレイでの方位、周波
数を観測値とし、逐次的にクロスフィックス点、速度、
放射周波数の推定をおこなう拡張カルマンフィルタを用
い、クロスフィックス点の追尾を行い、各周波数ごとに
クロスフィックスラインを作成する。
Then, in the signal detection / tracking processing 22-1 and 22-2, a line maximum is detected by detecting a local maximum point in the azimuth and frequency space, and tracking it temporally. In the inter-frequency cross-fix line tracking processing 23, the signal detection / tracking processing 22-1 is performed, respectively.
And a line set of the same frequency is selected from the lines created in 22-2, and the azimuth and frequency at each sensor array are used as observation values, and the cross-fix point, speed,
Using an extended Kalman filter for estimating a radiation frequency, tracking of a crossfix point is performed, and a crossfix line is created for each frequency.

【0029】そして、クロスフィックスライン統合・融
合処理24では、異なる周波数情報を持つクロスフィッ
クスライン間の統合・分離判定を上記の式(2)で算出
される統計距離とあらかじめ設定した閾値との大小比較
でおこない、複数のクロスフィックストラックを作成す
る。また、方位ライン統合・融合処理26では、信号検
出/追尾処理22−1および22−2より同一周波数間
クロスフィックスライン追尾処理23へ入力されたライ
ンの中で、同一周波数と判定されなかった方位ラインを
用い、統合・分離判定を行う。ここで、統合・分離判定
は上記の式(3)で算出される統計方位差とあらかじめ
設定した閾値との大小比較で行い、複数の方位トラック
を作成する。
In the crossfix line integration / fusion processing 24, the integration / separation determination between the crossfix lines having different frequency information is determined by comparing the statistical distance calculated by the above equation (2) with a preset threshold value. Make multiple cross-fix tracks by comparison. In the azimuth line integration / fusion processing 26, among the lines input to the inter-frequency crossfix line tracking processing 23 from the signal detection / tracking processing 22-1 and 22-2, the azimuth not determined to be the same frequency is used. The integration / separation determination is performed using the line. Here, the integration / separation determination is performed by comparing the statistical azimuth difference calculated by the above equation (3) with a preset threshold value to create a plurality of azimuth tracks.

【0030】そして、識別処理25では、クロスフィッ
クスライン統合・融合処理24で作成されたクロスフィ
ックストラックおよび方位ライン統合・融合処理26で
作成された方位トラックの周波数情報とあらかじめ設定
された目標別の周波数情報の組を比較し、それがどの目
標であるか識別する。
In the identification process 25, the frequency information of the cross-fix track created in the cross-fix line integration / fusion process 24 and the azimuth track created in the azimuth line integration / fusion process 26 are combined with the preset target-specific information. Compare sets of frequency information and identify which target it is.

【0031】この実施の形態では、同一周波数間クロス
フィックスライン追尾処理において、追尾処理に拡張カ
ルマンフィルタを導入することで、センサアレイの方位
誤差が大きく、各観測周期毎の方位情報のみでは、クロ
スフィックス点が求められない場合でも、継続して検出
している各センサアレイの方位および方位分散からクロ
スフィックス点の推定が可能となる。また、一度2個以
上のセンサアレイで同時に検出され、後に1個のセンサ
アレイでのみ検出される場合においても、それまで推定
してきた情報をもとにクロスフィックス点が求められ、
クロスフィックスラインの追尾がおこなわれ、継続して
クロスフィック点を推定できる。よって、以上のことか
ら安定したクロスフィックスラインの追尾が可能とな
る。
In this embodiment, the azimuth error of the sensor array is large by introducing an extended Kalman filter in the tracking processing in the same frequency cross-fix line tracking processing. Even when a point is not obtained, the cross-fix point can be estimated from the azimuth and azimuth variance of each sensor array that is continuously detected. Further, even in the case of being simultaneously detected by two or more sensor arrays once, and later being detected by only one sensor array, a cross-fix point is obtained based on the information estimated up to then,
The tracking of the cross fix line is performed, and the cross fic point can be continuously estimated. Therefore, stable tracking of the cross-fix line becomes possible from the above.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、受信信号
を目標別に統合する際、異なるセンサアレイで同じ周波
数をもつライン間でのみクロスフィックスによる目標の
位置を求め、目標の位置を時間的に追尾し、それぞれの
周波数のクロスフィックスラインを作成し、分散で規格
化した距離を用いて、各周波数のクロスフィックスライ
ンが同一目標から放射されたものかを判断し、目標別の
統合を行うようにしたので、異なる目標が放射している
ラインを誤って統合する誤統合を減少することができる
という効果を有する。
As described above, according to the present invention, when the received signals are integrated for each target, the target position by the cross-fix is obtained only between the lines having the same frequency in the different sensor arrays, and the target position is determined by time. Tracking, create cross-fix lines for each frequency, use the distance standardized by variance to determine whether the cross-fix lines for each frequency are emitted from the same target, and integrate each target. Since it is performed, there is an effect that erroneous integration of erroneously integrating lines radiated by different targets can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る複数センサ間デー
タ統合・追尾装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for integrating and tracking data between a plurality of sensors according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施の形態に係る複数センサ間デ
ータ統合・追尾装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for integrating and tracking data between a plurality of sensors according to another embodiment of the present invention.

【図3】従来の複数センサ間データ統合・追尾装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional data integration / tracking device between multiple sensors.

【図4】式(1)の符号を説明するための説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining reference numerals in Expression (1).

【図5】従来の問題点を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a conventional problem.

【図6】従来の問題点を説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10−1,10−2 センサアレイ 11−1,11−2 FFT/整相処理 12−1,12−2 信号検出/追尾処理 13 同一周波数間クロスフィックス処理 14 クロスフィックスライン追尾処理 15 クロスフィックスライン統合・融合処理 16 識別処理 17 方位ライン統合・融合処理 20−1,20−2 センサアレイ 21−1,21−2 FFT/整相処理 22−1,22−2 信号検出/追尾処理 23 同一周波数間クロスフィックスライン追尾処理 24 クロスフィックスライン統合・融合処理 25 識別処理 26 方位ライン統合・融合処理 10-1, 10-2 Sensor array 11-1, 11-2 FFT / phasing processing 12-1, 12-2 Signal detection / tracking processing 13 Cross-fix processing between same frequencies 14 Cross-fix line tracking processing 15 Cross-fix line Integration / fusion processing 16 Identification processing 17 Azimuth line integration / fusion processing 20-1, 20-2 Sensor array 21-1, 21-2 FFT / phasing processing 22-1, 22-2 Signal detection / tracking processing 23 Same frequency Cross-fix line tracking processing 24 Cross-fix line integration / fusion processing 25 Identification processing 26 Azimuth line integration / fusion processing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 充 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 田中 聖哲 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 Fターム(参考) 5J083 AA05 AB09 AD02 AD17 BC13 BE43 BE56 CA07 CA12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Mitsuru Yamada 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Tanaka 1-7-112 Toranomon, Minato-ku, Tokyo F term (reference) in Electric Industry Co., Ltd. 5J083 AA05 AB09 AD02 AD17 BC13 BE43 BE56 CA07 CA12

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の目標が放射した信号を異なる位置
に配置されたセンサアレイで同時に受信し、その受信信
号に基づいて受信信号を目標別に統合し、統合した受信
信号に基づいて目標の追尾を行う複数センサ間データ統
合・追尾装置において、 受信信号を目標別に統合する際、異なるセンサアレイで
同じ周波数をもつライン間でのみクロスフィックスによ
る目標の位置を求め、目標の位置を時間的に追尾し、そ
れぞれの周波数のクロスフィックスラインを作成する手
段と、 分散で規格化した距離を用いて、前記各周波数のクロス
フィックスラインが同一目標から放射されたものかを判
断し、目標別の統合を行う手段とを備えることを特徴と
する複数センサ間データ統合・追尾装置。
1. A signal emitted by a plurality of targets is simultaneously received by sensor arrays arranged at different positions, the received signals are integrated for each target based on the received signals, and the targets are tracked based on the integrated received signals. When integrating received signals by target, the target position is determined by cross-fix only between lines with the same frequency in different sensor arrays, and the target position is tracked in time. Then, using a means for creating a cross-fix line of each frequency and a distance standardized by dispersion, determine whether the cross-fix line of each frequency is radiated from the same target, and perform integration for each target. Means for performing data integration and tracking between a plurality of sensors.
【請求項2】 前記同じ周波数を持つライン間での目標
の位置を時間的に追尾して、クロスフィックスラインを
作る際、その追尾処理に拡張カルマンフィルタを用いる
ことを特徴とする請求項1記載の複数センサ間データ統
合・追尾装置。
2. The method according to claim 1, wherein an extended Kalman filter is used in a tracking process when a target position between the lines having the same frequency is temporally tracked to form a crossfix line. Data integration and tracking device between multiple sensors.
【請求項3】 複数の目標が放射した信号を異なる位置
に配置された少なくとも2つのセンサアレイで同時に受
信し、その受信信号に基づいて受信信号を目標別に統合
し、統合した受信信号に基づいて目標の追尾を行う複数
センサ間データ統合・追尾装置において、 前記センサアレイで受信された信号をそれぞれ高速フー
リエ変換及び整相処理する少なくとも2つの高速フーリ
エ変換/整相処理手段と、 前記高速フーリエ変換/整相処理手段で処理された信号
のそれぞれから、方位、周波数空間上でのレベルの極大
点を検出し、それを時間的に追尾することにより、ライ
ンの検出を行う少なくとも2つの信号検出/追尾処理手
段と、 前記信号検出/追尾処理手段で検出されたそれぞれのラ
インの中から、同一周波数のラインの組を選び、前記セ
ンサアレイの位置と選ばれたラインの方位情報よりそれ
ぞれのクロスフィックス点を算出する同一周波数間クロ
スフィックス処理手段と、 前記同一周波数間クロスフィックス処理手段で作成され
たクロスフィックス点を時間的に追尾し、クロスフィッ
クスラインを作成するクロスフィックスライン追尾処理
手段と、 前記クロスフィックスライン追尾処理手段で作成された
異なる周波数情報を持つクロスフィックスライン間の統
合・分離判定を、分散で正規化された距離とあらかじめ
設定した閾値との大小比較で行い、クロスフィックスト
ラックを作成するクロスフィックスライン統合・融合処
理手段と、 前記信号検出/追尾処理手段より同一周波数間クロスフ
ィックス処理手段へ入力されたラインの中で、同一周波
数と判定されなかった方位ラインを用い、統合・分離判
定を行う方位ライン統合・融合処理手段と、 前記クロスフィックスライン統合・融合処理手段で作成
されたクロスフィックストラックおよび前記方位ライン
統合・融合処理手段で作成された方位トラックの周波数
情報とあらかじめ設定された目標別の周波数情報の組を
比較し、それがどの目標であるか識別する識別処理とを
備えることを特徴とする複数センサ間データ統合・追尾
装置。
3. The signals emitted by a plurality of targets are simultaneously received by at least two sensor arrays arranged at different positions, and the received signals are integrated for each target based on the received signals, and based on the integrated received signals. A data integration / tracking device between multiple sensors for tracking a target, wherein at least two fast Fourier transform / phasing processing means for performing fast Fourier transform and phasing processing on the signals received by the sensor array, respectively, the fast Fourier transform At least two signal detections for detecting a line by detecting a local maximum point in the azimuth and frequency space from each of the signals processed by the phasing processing means and tracking the detected point in time. Tracking processing means, and selecting a set of lines of the same frequency from the respective lines detected by the signal detection / tracking processing means, Cross-fix processing means for calculating the respective cross-fix points from the position of the sensor array and the azimuth information of the selected line; and tracking the cross-fix points created by the same-frequency cross-fix processing means in time. And a cross-fix line tracking processing means for creating a cross-fix line, and integration / separation determination between cross-fix lines having different frequency information created by the cross-fix line tracking processing means, a distance normalized by dispersion. Cross-fix line integration / fusion processing means for making a cross-fix track by comparing the magnitude with a predetermined threshold value, and a line input from the signal detection / tracking processing means to the same frequency cross-fix processing means. Did not determine the same frequency Azimuth line integration / fusion processing means for performing integration / separation determination using a position line; a cross fix track created by the cross fix line integration / fusion processing means; and an azimuth created by the azimuth line integration / fusion processing means. An apparatus for integrating and tracking data between a plurality of sensors, comprising: comparing frequency information of a track with a preset set of frequency information for each target, and identifying which target the target is.
【請求項4】 複数の目標が放射した信号を異なる位置
に配置された少なくとも2つのセンサアレイで同時に受
信し、その受信信号に基づいて受信信号を目標別に統合
し、統合した受信信号に基づいて目標の追尾を行う複数
センサ間データ統合・追尾装置において、 前記センサアレイで受信された信号をそれぞれ高速フー
リエ変換及び整相処理する少なくとも2つの高速フーリ
エ変換/整相処理手段と、 前記高速フーリエ変換/整相処理手段で処理された信号
のそれぞれから、方位、周波数空間上でのレベルの極大
点を検出し、それを時間的に追尾することにより、ライ
ンの検出を行う少なくとも2つの信号検出/追尾処理手
段と、 前記信号検出/追尾処理手段で作成されたそれぞれのラ
インの中から、同一周波数のラインの組を選び、前記各
センサアレイでの方位、周波数を観測値とし、逐次的に
クロスフィックス点、速度、放射周波数の推定を行う拡
張カルマンフィルタを用い、クロスフィックス点の追尾
を行い、各周波数ごとにクロスフィックスラインを作成
する同一周波数間クロスフィックスライン追尾処理手段
と、 前記同一周波数間クロスフィックスライン追尾処理手段
で作成された異なる周波数情報を持つクロスフィックス
ライン間の統合・分離判定を分散で正規化された距離と
あらかじめ設定した閾値との大小比較で行い、複数のク
ロスフィックストラックを作成するクロスフィックスラ
イン統合・融合処理手段と、 前記信号検出/追尾処理手段より同一周波数間クロスフ
ィックス処理手段へ入力されたラインの中で、同一周波
数と判定されなかった方位ラインを用い、統合・分離判
定を行う方位ライン統合・融合処理手段と、 前記クロスフィックスライン統合・融合処理手段で作成
されたクロスフィックストラックおよび前記方位ライン
統合・融合処理手段で作成された方位トラックの周波数
情報とあらかじめ設定された目標別の周波数情報の組を
比較し、それがどの目標であるか識別する識別処理とを
備えることを特徴とする複数センサ間データ統合・追尾
装置。
4. A signal emitted by a plurality of targets is simultaneously received by at least two sensor arrays arranged at different positions, and the received signals are integrated for each target based on the received signals, and based on the integrated received signals. A data integration / tracking device between multiple sensors for tracking a target, wherein at least two fast Fourier transform / phasing processing means for performing fast Fourier transform and phasing processing on the signals received by the sensor array, respectively, the fast Fourier transform At least two signal detections for detecting a line by detecting a local maximum point in the azimuth and frequency space from each of the signals processed by the phasing processing means and tracking the detected point in time. Tracking processing means, and selecting a set of lines of the same frequency from the respective lines created by the signal detection / tracking processing means, Using the extended Kalman filter that sequentially estimates the cross-fix point, velocity, and emission frequency using the azimuth and frequency of each sensor array as observation values, track the cross-fix points, and create a cross-fix line for each frequency The same frequency crossfix line tracking processing means, and the integration / separation determination between the crossfix lines having different frequency information created by the same frequency crossfix line tracking processing means, A cross-fix line integration / fusion processing means for making a plurality of cross-fix tracks by comparing the magnitude with a set threshold value; and a line input to the same frequency cross-fix processing means from the signal detection / tracking processing means. The direction line that was not determined to be the same frequency Azimuth line integration / fusion processing means for performing integration / separation determination; frequency of a cross-fix track created by the cross-fix line integration / fusion processing means and azimuth track created by the azimuth line integration / fusion processing means A data integration / tracking device between multiple sensors, comprising: comparing information with a preset set of frequency information for each target, and identifying which target is the target.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101790595B1 (en) * 2016-12-28 2017-10-26 한화시스템(주) Integrated Processing System for Seeker Operation Mode
JP2020034382A (en) * 2018-08-29 2020-03-05 沖電気工業株式会社 Signal processor, signal processing method, and program of signal processing method
CN112363171A (en) * 2020-08-18 2021-02-12 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 Autonomous tracking method for solving passive warning picture target track crossing

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