JP2001091622A - 目標位置観測装置 - Google Patents
目標位置観測装置Info
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- JP2001091622A JP2001091622A JP27004899A JP27004899A JP2001091622A JP 2001091622 A JP2001091622 A JP 2001091622A JP 27004899 A JP27004899 A JP 27004899A JP 27004899 A JP27004899 A JP 27004899A JP 2001091622 A JP2001091622 A JP 2001091622A
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- target
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３つのセンサを用いて同一の目標位置を観測
するとき、観測位置には各々のセンサの観測誤差が含ま
れるためこの観測誤差を推定することにより目標の位置
を精度よく推定計算する目標位置観測装置を得る。 【解決手段】 目標の観測位置から観測行列を生成する
観測行列生成器４を設け、さらに、観測誤差推定値の共
分散行列を求める推定値評価器５と推定値を算出する推
定値算出器６を設けてセンサの観測誤差を推定したうえ
で、目標の位置を算出する。
するとき、観測位置には各々のセンサの観測誤差が含ま
れるためこの観測誤差を推定することにより目標の位置
を精度よく推定計算する目標位置観測装置を得る。 【解決手段】 目標の観測位置から観測行列を生成する
観測行列生成器４を設け、さらに、観測誤差推定値の共
分散行列を求める推定値評価器５と推定値を算出する推
定値算出器６を設けてセンサの観測誤差を推定したうえ
で、目標の位置を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、３つのセンサ
（例えばレーダ）により目標位置の方位角を観測し、各
々のセンサによる観測結果に基づいて目標の位置を推定
計算する目標位置観測装置において、各々のセンサから
の目標位置の方位角に含まれる観測誤差を考慮して目標
の位置を推定計算する装置に関するものである。
（例えばレーダ）により目標位置の方位角を観測し、各
々のセンサによる観測結果に基づいて目標の位置を推定
計算する目標位置観測装置において、各々のセンサから
の目標位置の方位角に含まれる観測誤差を考慮して目標
の位置を推定計算する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】まず、この発明が適用される目標位置観
測装置について図６を用いて説明する。図６は３つのセ
ンサからなる目標位置観測装置の一構成例であり、図中
１は第１のセンサ、２は第２のセンサ、３は第３のセン
サ、１２は観測する目標、１３は目標位置計算結果によ
る目標の位置である。３つのセンサを持つ目標観測装置
がこのように構成され、同一目標の各々のセンサに対す
る方位角を観測する場合、各々のセンサの観測値に観測
誤差が含まれ、算出される目標位置が不正確であった。
測装置について図６を用いて説明する。図６は３つのセ
ンサからなる目標位置観測装置の一構成例であり、図中
１は第１のセンサ、２は第２のセンサ、３は第３のセン
サ、１２は観測する目標、１３は目標位置計算結果によ
る目標の位置である。３つのセンサを持つ目標観測装置
がこのように構成され、同一目標の各々のセンサに対す
る方位角を観測する場合、各々のセンサの観測値に観測
誤差が含まれ、算出される目標位置が不正確であった。
【０００３】図７は従来の目標位置観測装置を示す図で
ある。図中１〜３は図６と同一である。１４は第１のセ
ンサ１及び第２のセンサ２からの目標位置の方位角から
交点を計算して第１の目標位置を出力する第１の交点算
出器、１５は第１の目標位置、１６は第２のセンサ２及
び第３のセンサ３からの目標位置の方位角から交点を計
算して第２の目標位置を出力する第２の交点算出器、１
７は第２の目標位置、１８は第１の目標位置１５と第２
の目標位置１６の平均を算出する平均値算出器、１９は
平均値算出器１８の出力で目標の位置である。
ある。図中１〜３は図６と同一である。１４は第１のセ
ンサ１及び第２のセンサ２からの目標位置の方位角から
交点を計算して第１の目標位置を出力する第１の交点算
出器、１５は第１の目標位置、１６は第２のセンサ２及
び第３のセンサ３からの目標位置の方位角から交点を計
算して第２の目標位置を出力する第２の交点算出器、１
７は第２の目標位置、１８は第１の目標位置１５と第２
の目標位置１６の平均を算出する平均値算出器、１９は
平均値算出器１８の出力で目標の位置である。
【０００４】次に動作について説明する。従来の装置は
図７において、目標の位置を第１のセンサ１と第２のセ
ンサ２及び第３のセンサ３により観測して第１のセンサ
１及び第２のセンサ２からの目標の方位角を第１の交点
算出器１４に出力し、第２のセンサ２及び第３のセンサ
３からの目標の方位角を第２の交点算出器１６に出力す
る。第１の交点算出器１４では第１のセンサ１及び第２
のセンサ２からの目標位置の方位角から目標の水平面で
の位置を方位角の交点として第１の目標位置１５として
出力する。平均値算出器１８では上記第１の交点算出器
１４及び第２の交点算出器１６からの第１の目標位置１
５及び第２の目標位置１７の平均値を算出し、目標の位
置１９として出力する。
図７において、目標の位置を第１のセンサ１と第２のセ
ンサ２及び第３のセンサ３により観測して第１のセンサ
１及び第２のセンサ２からの目標の方位角を第１の交点
算出器１４に出力し、第２のセンサ２及び第３のセンサ
３からの目標の方位角を第２の交点算出器１６に出力す
る。第１の交点算出器１４では第１のセンサ１及び第２
のセンサ２からの目標位置の方位角から目標の水平面で
の位置を方位角の交点として第１の目標位置１５として
出力する。平均値算出器１８では上記第１の交点算出器
１４及び第２の交点算出器１６からの第１の目標位置１
５及び第２の目標位置１７の平均値を算出し、目標の位
置１９として出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の目標位置観測装
置は以上のように構成されているので、センサからの観
測値に含まれる観測誤差による影響で、算出される目標
の位置の信頼性が低いという問題点があった。
置は以上のように構成されているので、センサからの観
測値に含まれる観測誤差による影響で、算出される目標
の位置の信頼性が低いという問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、第１のセンサと第２のセンサ及
び第３のセンサから得られる観測値の観測誤差を目標位
置の推定計算式に取り込むことを目的とする。
ためになされたもので、第１のセンサと第２のセンサ及
び第３のセンサから得られる観測値の観測誤差を目標位
置の推定計算式に取り込むことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明の目標位置観
測装置は、第１のセンサと第２のセンサ及び第３のセン
サからの目標観測位置から観測行列を作り、観測行列と
観測誤差の共分散行列とから目標推定位置の共分散行列
を算出し、目標の観測行列と目標推定位置の共分散行列
とを用いて目標位置の推定値を算出するものである。
測装置は、第１のセンサと第２のセンサ及び第３のセン
サからの目標観測位置から観測行列を作り、観測行列と
観測誤差の共分散行列とから目標推定位置の共分散行列
を算出し、目標の観測行列と目標推定位置の共分散行列
とを用いて目標位置の推定値を算出するものである。
【０００８】また、第２の発明の目標位置観測装置は、
第１のセンサと第２のセンサ及び第３のセンサからの目
標観測位置から観測行列を作り、観測行列と観測誤差の
共分散行列とから目標推定位置の共分散行列を算出し、
さらに目標位置の推定値を算出するときの初期値を設定
し、目標の観測行列と推定値の初期値とから目標位置の
推定値を算出するものである。
第１のセンサと第２のセンサ及び第３のセンサからの目
標観測位置から観測行列を作り、観測行列と観測誤差の
共分散行列とから目標推定位置の共分散行列を算出し、
さらに目標位置の推定値を算出するときの初期値を設定
し、目標の観測行列と推定値の初期値とから目標位置の
推定値を算出するものである。
【０００９】第３の発明の目標位置観測装置は、第１の
センサと第２のセンサ及び第３のセンサからの目標観測
位置から観測行列を作り、観測行列と観測誤差の共分散
行列とから目標推定位置の共分散行列を算出し、さらに
算出した目標位置の推定値を記憶し、目標の観測行列と
推定値の共分散行列と前回算出した目標位置の推定値を
用いて目標位置の推定値を算出するものである。
センサと第２のセンサ及び第３のセンサからの目標観測
位置から観測行列を作り、観測行列と観測誤差の共分散
行列とから目標推定位置の共分散行列を算出し、さらに
算出した目標位置の推定値を記憶し、目標の観測行列と
推定値の共分散行列と前回算出した目標位置の推定値を
用いて目標位置の推定値を算出するものである。
【００１０】また、第４の発明の目標位置観測装置は、
第１のセンサと第２のセンサ及び第３のセンサからの目
標観測位置から観測行列を作り、観測行列と観測誤差の
共分散行列とから目標推定位置の共分散行列を算出し、
さらに目標位置の推定値を算出するときの初期値を設定
し、また算出した目標位置の推定値を記憶し、この記憶
した目標位置の推定値と目標の観測行列と推定値の共分
散行列と推定値の初期値とから目標位置の推定値を算出
するものである。
第１のセンサと第２のセンサ及び第３のセンサからの目
標観測位置から観測行列を作り、観測行列と観測誤差の
共分散行列とから目標推定位置の共分散行列を算出し、
さらに目標位置の推定値を算出するときの初期値を設定
し、また算出した目標位置の推定値を記憶し、この記憶
した目標位置の推定値と目標の観測行列と推定値の共分
散行列と推定値の初期値とから目標位置の推定値を算出
するものである。
【００１１】第５の発明の目標位置観測装置は、第１の
センサと第２のセンサ及び第３のセンサからの目標観測
位置から観測行列を作り、観測行列と観測誤差の共分散
行列とから目標推定位置の共分散行列を算出し、さらに
目標位置の推定値を算出するときの初期値を設定し、目
標の観測行列と推定値の共分散行列と初期値とから目標
位置の推定値を算出し、さらに算出した推定値の収束具
合を判定するものである。
センサと第２のセンサ及び第３のセンサからの目標観測
位置から観測行列を作り、観測行列と観測誤差の共分散
行列とから目標推定位置の共分散行列を算出し、さらに
目標位置の推定値を算出するときの初期値を設定し、目
標の観測行列と推定値の共分散行列と初期値とから目標
位置の推定値を算出し、さらに算出した推定値の収束具
合を判定するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１.図１はこの発明の
実施の形態１を示す目標位置観測装置の構成図である。
図中１〜３は従来の装置と同一である。４は第１のセン
サ１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３から目標の方
位（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測して目
標の観測行列を算出する観測行列生成器、４は観測行列
から目標位置の推定値の共分散行列を算出する推定値評
価器、５は観測行列生成器３からの観測行列と推定値評
価器４からの目標位置の推定値の共分散行列とから目標
位置の推定値を算出する推定値算出器、６は目標位置の
推定値である。
実施の形態１を示す目標位置観測装置の構成図である。
図中１〜３は従来の装置と同一である。４は第１のセン
サ１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３から目標の方
位（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測して目
標の観測行列を算出する観測行列生成器、４は観測行列
から目標位置の推定値の共分散行列を算出する推定値評
価器、５は観測行列生成器３からの観測行列と推定値評
価器４からの目標位置の推定値の共分散行列とから目標
位置の推定値を算出する推定値算出器、６は目標位置の
推定値である。
【００１３】次に動作について説明する。第１のセンサ
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３の位置を各々Ｐ
１（ｘ１，ｙ１），Ｐ２（ｘ２，ｙ２），Ｐ３（ｘ３，
ｙ３）とし、１以上の整数をｋとしてｋ回目の観測時の
各々のセンサから得られる目標の観測値（目標の方位
角）を各々Ｂ１ｋ，Ｂ２ｋ，Ｂ３ｋとおく。
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３の位置を各々Ｐ
１（ｘ１，ｙ１），Ｐ２（ｘ２，ｙ２），Ｐ３（ｘ３，
ｙ３）とし、１以上の整数をｋとしてｋ回目の観測時の
各々のセンサから得られる目標の観測値（目標の方位
角）を各々Ｂ１ｋ，Ｂ２ｋ，Ｂ３ｋとおく。
【００１４】第１のセンサ１及び第２のセンサ２を通り
観測値の方向の直線を直交座標系で表せば、各々数１、
数２、数３となる。
観測値の方向の直線を直交座標系で表せば、各々数１、
数２、数３となる。
【００１５】
【数１】
【００１６】
【数２】
【００１７】
【数３】
【００１８】各々のｋ回目の観測時にセンサから得られ
る方位角から算出される目標の位置は、数１及び数２で
表される直線の交点及び数１及び数３表される直線の交
点あるいは数２及び数３で表される直線の交点と考えら
れる。数１及び数２の交点と数１及び数３の交点が合致
すれば数２及び数３の交点も自ずと合致するので、数１
及び数２の交点Ｐ12ktと数１及び数３の交点Ｐ13ktに注
目する。通常、各々のセンサからの観測値には観測誤差
が重畳される。その観測誤差を各々ｄＢ１、ｄＢ２，ｄ
Ｂ３とすると、第１のセンサ１及び第２のセンサ２で観
測される方位角から得られる目標の位置Ｐ12kto及び第
１のセンサ１及び第３のセンサ３で観測される方位角か
ら得られる目標の位置Ｐ13ktoは各々数４、数５とな
る。
る方位角から算出される目標の位置は、数１及び数２で
表される直線の交点及び数１及び数３表される直線の交
点あるいは数２及び数３で表される直線の交点と考えら
れる。数１及び数２の交点と数１及び数３の交点が合致
すれば数２及び数３の交点も自ずと合致するので、数１
及び数２の交点Ｐ12ktと数１及び数３の交点Ｐ13ktに注
目する。通常、各々のセンサからの観測値には観測誤差
が重畳される。その観測誤差を各々ｄＢ１、ｄＢ２，ｄ
Ｂ３とすると、第１のセンサ１及び第２のセンサ２で観
測される方位角から得られる目標の位置Ｐ12kto及び第
１のセンサ１及び第３のセンサ３で観測される方位角か
ら得られる目標の位置Ｐ13ktoは各々数４、数５とな
る。
【００１９】
【数４】
【００２０】
【数５】 また、明らかに数６が成り立つ。
【００２１】
【数６】
【００２２】ここで、関数Ｆ（ｘｆｋ，ｙｆｋ）を、数
７のように定義する。
７のように定義する。
【００２３】
【数７】
【００２４】数７で表される関数Ｆを、第1のセンサ１
と第２のセンサ２及び第３のセンサ３の観測誤差の初期
値をｄ（0）=（ｄＢ１，ｄＢ2，ｄＢ3）=０として、点
（P12kto，P13kto，ｄ（０））のまわりでテイラー展開
し、２次以上の項を無視すると、数８が得られる。
と第２のセンサ２及び第３のセンサ３の観測誤差の初期
値をｄ（0）=（ｄＢ１，ｄＢ2，ｄＢ3）=０として、点
（P12kto，P13kto，ｄ（０））のまわりでテイラー展開
し、２次以上の項を無視すると、数８が得られる。
【００２５】
【数８】
【００２６】関数Ｆは第1のセンサ１と第２のセンサ２
及び第３のセンサ３からの観測値に観測誤差が含まれな
ければ恒等的に零になる。従って、数８の右辺を零とお
いて数９を得る。
及び第３のセンサ３からの観測値に観測誤差が含まれな
ければ恒等的に零になる。従って、数８の右辺を零とお
いて数９を得る。
【００２７】
【数９】
【００２８】数９の左辺は、第1のセンサ1と第２のセン
サ２及び第３のセンサ３の観測誤差の初期値により定ま
る観測値と考えられる。数９の右辺第１項はセンサの観
測誤差を状態変数としたときの状態変数と観測行列との
積と考えられ、第２項及び第３項は観測誤差と観測行列
の積、即ち、雑音と考えられる。従って、数９は観測系
に雑音が含まれる線形状態方程式と考えることができ
る。
サ２及び第３のセンサ３の観測誤差の初期値により定ま
る観測値と考えられる。数９の右辺第１項はセンサの観
測誤差を状態変数としたときの状態変数と観測行列との
積と考えられ、第２項及び第３項は観測誤差と観測行列
の積、即ち、雑音と考えられる。従って、数９は観測系
に雑音が含まれる線形状態方程式と考えることができ
る。
【００２９】いま、観測値をＺ、観測行列をＨ、求める
状態変数をｘとおき、目標観測時の雑音をvとおけば、
数１０と表される。
状態変数をｘとおき、目標観測時の雑音をvとおけば、
数１０と表される。
【００３０】
【数１０】
【００３１】最小自乗法を用いれば観測値と状態変数ｘ
との差の自乗を評価関数Ｊにすれば良い。目標観測時の
雑音vの共分散をRとおけばＪは数１１となる。
との差の自乗を評価関数Ｊにすれば良い。目標観測時の
雑音vの共分散をRとおけばＪは数１１となる。
【００３２】
【数１１】
【００３３】評価関数Ｊを最小にするｘは、数１１の右
辺を展開して、ｘについて微分した結果が零になるよう
なｘである。従って求める状態変数ｘは数１２と表され
る。
辺を展開して、ｘについて微分した結果が零になるよう
なｘである。従って求める状態変数ｘは数１２と表され
る。
【００３４】
【数１２】
【００３５】ここで、Ｐ（＋）は推定値の共分散行列で
ある。
ある。
【００３６】次に、この発明を図１に従って説明する。
第１のセンサ１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３は
同一の目標の位置を観測するためのセンサで、目標の観
測位置として各々のセンサから見た方位角を出力する。
観測行列生成器４では、上記第１のセンサ１と第２のセ
ンサ２及び第３のセンサ３からの目標の観測位置（方位
角）を受けて数８で表される観測行列Ｇ１ｋを演算して
求める。推定値評価器５では観測行列生成器４からの観
測行列Ｇ１ｋから数１２中のＰ（＋）、即ち、推定値の
共分散行列を演算する。推定値算出器６では推定値評価
器５からの推定値の共分散行列と観測行列生成器４から
の観測行列とから数１２で表される観測誤差の推定値ｘ
の右辺第２項を算出し、その観測誤差を加えた位置を目
標の位置として出力する。数１２導出の過程でｄ（０）
＝（０、０、０）としているので、推定値算出器６の出
力が求める目標の観測位置の推定値７である。
第１のセンサ１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３は
同一の目標の位置を観測するためのセンサで、目標の観
測位置として各々のセンサから見た方位角を出力する。
観測行列生成器４では、上記第１のセンサ１と第２のセ
ンサ２及び第３のセンサ３からの目標の観測位置（方位
角）を受けて数８で表される観測行列Ｇ１ｋを演算して
求める。推定値評価器５では観測行列生成器４からの観
測行列Ｇ１ｋから数１２中のＰ（＋）、即ち、推定値の
共分散行列を演算する。推定値算出器６では推定値評価
器５からの推定値の共分散行列と観測行列生成器４から
の観測行列とから数１２で表される観測誤差の推定値ｘ
の右辺第２項を算出し、その観測誤差を加えた位置を目
標の位置として出力する。数１２導出の過程でｄ（０）
＝（０、０、０）としているので、推定値算出器６の出
力が求める目標の観測位置の推定値７である。
【００３７】このように目標の観測位置を用いて、第1
のセンサ1と第２のセンサ２及び第３のセンサ３からの
観測誤差を状態変数とした状態方程式を仮定し、観測誤
差を推定して目標位置を算出しているので、観測値に含
まれる観測誤差の影響を受けにくい。
のセンサ1と第２のセンサ２及び第３のセンサ３からの
観測誤差を状態変数とした状態方程式を仮定し、観測誤
差を推定して目標位置を算出しているので、観測値に含
まれる観測誤差の影響を受けにくい。
【００３８】実施の形態２.図２はこの発明の実施の形
態２を示す目標位置観測装置の構成図である。図中１〜
７は実施の形態１と同一である。８は観測誤差の推定計
算を行なうときの初期値を設定する初期値設定器であ
る。
態２を示す目標位置観測装置の構成図である。図中１〜
７は実施の形態１と同一である。８は観測誤差の推定計
算を行なうときの初期値を設定する初期値設定器であ
る。
【００３９】次に動作について説明する。第１のセンサ
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３により目標の観
測位置（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測し
て推定値評価器５で共分散行列を算出するまでの動作は
実施の形態１と同一である。初期値設定器８では推定値
算出器６で観測誤差の推定値計算を行なうときの初期
値、即ち数１２のｄ（０）を設定するものである。推定
値算出器６では観測行列生成器４からの観測行列と推定
値評価器５からの推定値の共分散行列と初期値設定器８
からの初期値とから数１２で表される推定値ｘを算出す
る。
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３により目標の観
測位置（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測し
て推定値評価器５で共分散行列を算出するまでの動作は
実施の形態１と同一である。初期値設定器８では推定値
算出器６で観測誤差の推定値計算を行なうときの初期
値、即ち数１２のｄ（０）を設定するものである。推定
値算出器６では観測行列生成器４からの観測行列と推定
値評価器５からの推定値の共分散行列と初期値設定器８
からの初期値とから数１２で表される推定値ｘを算出す
る。
【００４０】このように観測誤差の推定計算の初期値を
設定できるようにしているので、何らかの方法により観
測誤差の初期値を得て、この実施の形態に示すように設
定すると、より精度良く観測誤差を推定し、目標の観測
位置を算出できる。
設定できるようにしているので、何らかの方法により観
測誤差の初期値を得て、この実施の形態に示すように設
定すると、より精度良く観測誤差を推定し、目標の観測
位置を算出できる。
【００４１】実施の形態３.図３はこの発明の実施の形
態３を示す目標位置観測装置の構成図である。図中１〜
７は実施の形態１と同一である。９は推定値算出器６か
らの観測誤差推定値と推定値の共分散行列Ｐ（＋）を記
憶しておく推定値記憶器である。
態３を示す目標位置観測装置の構成図である。図中１〜
７は実施の形態１と同一である。９は推定値算出器６か
らの観測誤差推定値と推定値の共分散行列Ｐ（＋）を記
憶しておく推定値記憶器である。
【００４２】次に動作について説明する。第１のセンサ
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３からの目標の観
測位置（各々のセンサから見た目標の方位角）から観測
行列生成器４で観測行列を算出するまでの処理は実施の
形態１と同一である。次に、前回算出の観測誤差推定値
をｘ（−）、前回推定値の共分散行列をＰ（−）とお
く。最小自乗法を用いれば、求めるべき観測誤差の推定
値をｘとして、ｘと前回算出の観測誤差推定値ｘ（−）
との差の自乗、及び、観測値ｚとｘとの差の自乗との和
を評価関数Ｊ１にすれば良いので、Ｊ１は数１３と表さ
れる。
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３からの目標の観
測位置（各々のセンサから見た目標の方位角）から観測
行列生成器４で観測行列を算出するまでの処理は実施の
形態１と同一である。次に、前回算出の観測誤差推定値
をｘ（−）、前回推定値の共分散行列をＰ（−）とお
く。最小自乗法を用いれば、求めるべき観測誤差の推定
値をｘとして、ｘと前回算出の観測誤差推定値ｘ（−）
との差の自乗、及び、観測値ｚとｘとの差の自乗との和
を評価関数Ｊ１にすれば良いので、Ｊ１は数１３と表さ
れる。
【００４３】
【数１３】
【００４４】Ｊ１を最小にするｘはＪ１の右辺を展開し
てｘについて微分した結果が零になるようなｘである。
従って求める推定値ｘは数１４と表される。
てｘについて微分した結果が零になるようなｘである。
従って求める推定値ｘは数１４と表される。
【００４５】
【数１４】
【００４６】この発明を図３に従って説明する。第１の
センサ１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３により目
標の位置（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測
して観測行列生成器４で目標の観測行列を算出するまで
の動作は実施の形態１と同一である。推定値評価器５で
は前回算出の推定値の共分散行列をＰ（−）と観測行列
生成器４からの観測行列と目標観測時の観測誤差ｖの共
分散行列Ｒとから数１４で表される推定値の共分散行列
Ｐ（＋）を算出する。推定値算出器６では観測行列生成
器４からの観測行列と推定値評価器５からの推定値の共
分散行列Ｐ（＋）と推定値記憶器９からの前回算出の観
測誤差推定値x（−）とから数１４のｘで表される観測
誤差推定値を算出する。算出された観測誤差の推定値及
び推定値の共分散行列Ｐ（＋）は推定値記憶器９に送出
されて次回観測誤差の推定値を算出するときに前回推定
値ｘ（−）及び前回算出の共分散行列Ｐ（−）として用
いられる。
センサ１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３により目
標の位置（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測
して観測行列生成器４で目標の観測行列を算出するまで
の動作は実施の形態１と同一である。推定値評価器５で
は前回算出の推定値の共分散行列をＰ（−）と観測行列
生成器４からの観測行列と目標観測時の観測誤差ｖの共
分散行列Ｒとから数１４で表される推定値の共分散行列
Ｐ（＋）を算出する。推定値算出器６では観測行列生成
器４からの観測行列と推定値評価器５からの推定値の共
分散行列Ｐ（＋）と推定値記憶器９からの前回算出の観
測誤差推定値x（−）とから数１４のｘで表される観測
誤差推定値を算出する。算出された観測誤差の推定値及
び推定値の共分散行列Ｐ（＋）は推定値記憶器９に送出
されて次回観測誤差の推定値を算出するときに前回推定
値ｘ（−）及び前回算出の共分散行列Ｐ（−）として用
いられる。
【００４７】このように目標の位置を観測したときに、
目標の観測値と前回算出した推定値とから観測誤差を収
束計算し、目標の観測位置を算出するので精度がよい。
目標の観測値と前回算出した推定値とから観測誤差を収
束計算し、目標の観測位置を算出するので精度がよい。
【００４８】実施の形態４ 図４はこの発明の実施の形態４を示す目標位置観測装置
の構成図である。図中、１〜７及び９は実施の形態３と
同一である。８は観測誤差推定計算の初期値を設定する
初期値設定器である。
の構成図である。図中、１〜７及び９は実施の形態３と
同一である。８は観測誤差推定計算の初期値を設定する
初期値設定器である。
【００４９】次に動作について説明する。第１のセンサ
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３により目標の位
置（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測して目
標位置の推定値７を算出するまでの処理は実施の形態３
と同一である。初期値設定器８では推定値算出器６で観
測誤差の推定値計算を行なうときの初期値、即ち数１４
のｘ（ー）の初期値を設定するもので、観測誤差推定値
の収束計算の初期値となる。初期値設定器８からの観測
誤差初期値は推定値記憶器９に送られて記憶され、初め
て（第１回目）の観測誤差収束計算に用いられる。推定
値算出器６では観測行列生成器４からの観測行列と推定
値評価器５からの推定値の共分散行列と推定値記憶器９
からの前回計算時の観測誤差推定値、または、初めて
（第１回目）の推定計算の時は観測誤差の初期値とから
数１４で表される推定値ｘを算出して観測誤差の推定値
を計算し、目標位置の推定値７として出力する。
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３により目標の位
置（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測して目
標位置の推定値７を算出するまでの処理は実施の形態３
と同一である。初期値設定器８では推定値算出器６で観
測誤差の推定値計算を行なうときの初期値、即ち数１４
のｘ（ー）の初期値を設定するもので、観測誤差推定値
の収束計算の初期値となる。初期値設定器８からの観測
誤差初期値は推定値記憶器９に送られて記憶され、初め
て（第１回目）の観測誤差収束計算に用いられる。推定
値算出器６では観測行列生成器４からの観測行列と推定
値評価器５からの推定値の共分散行列と推定値記憶器９
からの前回計算時の観測誤差推定値、または、初めて
（第１回目）の推定計算の時は観測誤差の初期値とから
数１４で表される推定値ｘを算出して観測誤差の推定値
を計算し、目標位置の推定値７として出力する。
【００５０】このように推定値の収束計算を行なうとき
の初期値を設定できるので、何らかの方法により観測誤
差の初期値を設定すると、観測誤差の推定値を早く収束
させることができ、さらに精度良く目標位置を推定でき
る。
の初期値を設定できるので、何らかの方法により観測誤
差の初期値を設定すると、観測誤差の推定値を早く収束
させることができ、さらに精度良く目標位置を推定でき
る。
【００５１】実施の形態５ 図５はこの発明の実施の形態５を示す目標位置観測装置
の構成図である。図中、１〜９は実施の形態４と同一で
ある。１０は観測誤差の推定値の収束の具合を判定する
推定値収束判定器、１１は推定値収束判定器１０の出力
で目標位置の推定値算出結果である。
の構成図である。図中、１〜９は実施の形態４と同一で
ある。１０は観測誤差の推定値の収束の具合を判定する
推定値収束判定器、１１は推定値収束判定器１０の出力
で目標位置の推定値算出結果である。
【００５２】次に動作について説明する。第１のセンサ
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３により目標の位
置（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測して観
測誤差推定値を算出し、推定値記憶器９で算出した観測
誤差を記憶するまでの処理は実施の形態４と同一であ
る。推定値収束判定器１０では前回算出した目標位置の
推定値と今回算出した目標位置の推定値とを比較して目
標位置の推定値７の収束具合を監視する。推定値収束判
定器１０は目標位置の推定値がある値以下に収束してい
るときに、推定値計算が収束したものとして観測誤差の
推定値７を目標位置の推定値算出結果１１として出力す
る。
１と第２のセンサ２及び第３のセンサ３により目標の位
置（各々のセンサから見た目標の方位角）を観測して観
測誤差推定値を算出し、推定値記憶器９で算出した観測
誤差を記憶するまでの処理は実施の形態４と同一であ
る。推定値収束判定器１０では前回算出した目標位置の
推定値と今回算出した目標位置の推定値とを比較して目
標位置の推定値７の収束具合を監視する。推定値収束判
定器１０は目標位置の推定値がある値以下に収束してい
るときに、推定値計算が収束したものとして観測誤差の
推定値７を目標位置の推定値算出結果１１として出力す
る。
【００５３】このように目標位置の推定値を収束計算
し、さらに収束判定をしているので得られる推定値算出
結果の精度がよい。
し、さらに収束判定をしているので得られる推定値算出
結果の精度がよい。
【００５４】
【発明の効果】第１、第２の発明によればセンサの観測
誤差を状態変数とした状態方程式を導出し、その解を算
出することでセンサの観測誤差を算出し目標位置を推定
計算できるという効果がある。
誤差を状態変数とした状態方程式を導出し、その解を算
出することでセンサの観測誤差を算出し目標位置を推定
計算できるという効果がある。
【００５５】第３、第４の発明によればセンサの観測誤
差を状態変数とした状態方程式を導出し、解を算出する
毎にその解を記憶し、その解を用いて収束計算を行い目
標の位置を算出しているので精度良く目標位置が推定で
きるという効果がある。
差を状態変数とした状態方程式を導出し、解を算出する
毎にその解を記憶し、その解を用いて収束計算を行い目
標の位置を算出しているので精度良く目標位置が推定で
きるという効果がある。
【００５６】第５の発明によればセンサの観測誤差を状
態変数とした状態方程式を導出し、解を算出する毎にそ
の解を記憶し、その解を用いて目標位置を収束計算し、
その解の収束具合を判定できるという効果がある。
態変数とした状態方程式を導出し、解を算出する毎にそ
の解を記憶し、その解を用いて目標位置を収束計算し、
その解の収束具合を判定できるという効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す目標位置観測
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２を示す目標位置観測
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３を示す目標位置観測
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４を示す目標位置観測
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態５を示す目標位置観測
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図６】 ３つのセンサからなる目標位置観測装置の一
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
【図７】 従来の目標位置観測装置を示す構成図であ
る。
る。
１ 第１のセンサ、２ 第２のセンサ、３ 第３のセン
サ、４ 観測行列生成器、５ 推定値評価器、６ 推定
値算出器、７ 目標位置の推定値、８ 初期値設定器、
９ 推定値記憶器、１０ 推定値収束判定器、１２ 目
標、１４ 第１の交点算出器、１６ 第２の交点算出
器、１８ 平均値算出器。
サ、４ 観測行列生成器、５ 推定値評価器、６ 推定
値算出器、７ 目標位置の推定値、８ 初期値設定器、
９ 推定値記憶器、１０ 推定値収束判定器、１２ 目
標、１４ 第１の交点算出器、１６ 第２の交点算出
器、１８ 平均値算出器。
Claims (5)
- 【請求項１】 互いに離れた位置に配置され、同一目標
の位置を観測して目標位置の方位角をそれぞれ出力する
第１、第２及び第３の観測手段と、上記三つの観測手段
からの目標位置の方位角度から目標位置を推定計算する
推定計算手段とを備えた目標位置観測装置において、上
記第１、第２及び第３の観測手段によって観測された目
標位置の方位角を入力し、目標位置観測装置の観測行列
を演算する観測行列生成器と、目標位置の方位角に含ま
れる観測誤差の共分散と観測行列とから目標位置推定値
の共分散行列を算出する推定値評価器と、上記観測行列
と推定値評価器からの共分散行列とから目標位置を推定
計算する推定値算出器とを備えたことを特徴とする目標
位置観測装置。 - 【請求項２】 目標位置を推定算出するときの初期値を
設定する初期値設定器を備え、目標位置の推定計算の初
期値を推定値算出器に送出することを特徴とする請求項
１記載の目標位置観測装置。 - 【請求項３】 目標の推定位置を算出する推定値算出器
の出力を記憶しておく推定値記憶器を備え、推定値記憶
器の内容を推定値評価器及び推定値算出器に送出するこ
とを特徴とする請求項１記載の目標位置観測装置。 - 【請求項４】 目標の推定位置を算出するときの初期値
を設定する初期値設定器を備え、推定計算の初期値を推
定値記憶器に送出することを特徴とする請求項３記載の
目標位置観測装置。 - 【請求項５】 目標の推定位置を算出する推定値算出器
の出力を監視して推定値の収束を判定する推定値収束判
定器を備え、目標の推定位置が収束した後に推定値を算
出結果として出力することを特徴とした請求項４記載の
目標位置観測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27004899A JP2001091622A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 目標位置観測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27004899A JP2001091622A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 目標位置観測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091622A true JP2001091622A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17480809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27004899A Pending JP2001091622A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 目標位置観測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001091622A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006504110A (ja) * | 2002-10-17 | 2006-02-02 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 無線位置決定精度を改善するための方法及び装置 |
| JP2007132853A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システムおよび位置検出方法 |
| JP2008175683A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | センサのバイアス誤差推定装置 |
| JP2009210408A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 無線システム及びその位置特定方法 |
| JP2015087245A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 株式会社Ｋｏｄｅｎホールディングス | 推定方法およびそれを利用した推定装置 |
| WO2022009561A1 (ja) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | 株式会社日立国際電気 | 測位システム |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP27004899A patent/JP2001091622A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006504110A (ja) * | 2002-10-17 | 2006-02-02 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 無線位置決定精度を改善するための方法及び装置 |
| JP2012163564A (ja) * | 2002-10-17 | 2012-08-30 | Qualcomm Inc | 無線位置決定精度を改善するための方法及び装置 |
| US8583140B2 (en) | 2002-10-17 | 2013-11-12 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for improving radio location accuracy with measurements |
| US8588811B2 (en) | 2002-10-17 | 2013-11-19 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for improving radio location accuracy with measurements |
| US9014719B2 (en) | 2002-10-17 | 2015-04-21 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for improving radio location accuracy with measurements |
| JP2007132853A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システムおよび位置検出方法 |
| JP2008175683A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | センサのバイアス誤差推定装置 |
| JP2009210408A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 無線システム及びその位置特定方法 |
| JP2015087245A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 株式会社Ｋｏｄｅｎホールディングス | 推定方法およびそれを利用した推定装置 |
| WO2022009561A1 (ja) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | 株式会社日立国際電気 | 測位システム |
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