JP2001296116A - 複数センサの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標がセンサの観測範囲内に存在する時間を
考慮し、センサの制御を行う複数センサの制御装置を得
る。 【解決手段】 目標航跡情報、センサの性能情報、およ
び遮蔽物情報に応じて、目標が見通し内領域に存在する
時間を考慮した観測優先度を、観測優先度ベクトルとし
て評価する見通し内時間考慮観測優先度ベクトル評価器
１２と、目標航跡情報、およびセンサの性能情報に応じ
て、センサから目標を観測した場合の観測効果を算出す
る観測効果算出器３と、観測優先度ベクトル、および観
測効果に応じて、センサから目標に対する観測割当て結
果を算出する見通し内時間考慮センサ対目標割当て器１
３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、製造業、流通
業、および経営管理などで問題となる、多数の供給源か
ら多数の消費対象に消費資源を最適に配分するための資
源配分に関するものであり、ここでは特に、複数のセン
サにより対象の観測を行う場合に、各センサに観測の役
割を指示する複数センサの制御装置について述べる。ま
た、これらの発明は、妨害リソース配分問題などにも適
用することが可能である。

【０００２】

【従来の技術】図１３は例えば「多目標追尾のためのセ
ンサ群協調管理方法（野本弘平、木瀬若桜、白石將、日
本ファジィ学会関東支部特別ワークショップ、１９９
９．１．２１．２２）」で説明されている従来の複数セ
ンサの制御装置を示すブロック図であり、図において、
１は目標航跡情報を格納する目標航跡情報ファイル、２
はセンサの性能情報を格納するセンサ情報ファイルであ
る。３はそれら目標航跡情報、およびセンサの性能情報
に応じて、センサから目標を観測した場合の観測効果を
算出する観測効果算出器、４はその観測効果に応じて、
センサから目標に対する観測割当て結果を算出するセン
サ対目標割当て器、５はそのセンサ対目標割当て器４で
の割当て手順を示すルール、６はその観測割当て結果を
格納する割当て結果ファイルである。

【０００３】次に動作について説明する。目標航跡情報
ファイル１には、予めレーダ、パッシブセンサ、または
赤外線撮像装置などのセンサにより得られる目標の位
置、進行方向、および速度を含む目標航跡情報を格納し
ておく。また、センサ情報ファイル２には、予めセンサ
の探知範囲などを記録したセンサの性能情報を格納して
おく。観測効果算出器３は、それら目標航跡情報および
センサの性能情報を入力し、各センサが各目標の観測に
対する効果を算出する。効果の算出は、例えば、各セン
サと目標の位置関係、あるいは目標の予測位置の範囲な
どから行う。これらの効果の算出を各センサから各目標
に対して行い、その結果を観測効果行列として出力す
る。図５は観測効果行列を示す説明図であり、図におい
て、センサはＭ個、目標はＮ個存在し、例えば、センサ
ｉから目標ｊに対する観測効果行列はＥｉｊとなる。

【０００４】センサ対目標割当て器４は、その観測効果
行列を入力し、ルール５で与えられる割当て手順に従っ
て、各センサからの各目標の観測の効果が高くなるよう
に割当てを実施する。図１４はルール５で与えられる割
当て手順を示すフローチャートであり、図において、ま
ず、観測効果行列の中から最も大きい要素を選択し、そ
の選択された要素に応じてセンサｉから目標ｊに割当て
を行う（ステップＳＴ１）。他に利用可能なセンサもし
くは割当てるべき目標が存在するか判定し（ステップＳ
Ｔ２）、存在する場合は、観測効果行列の中から次に大
きい要素を選択するようにステップＳＴ１に処理を進め
（ステップＳＴ３）、存在しない場合は割当てを終了す
る。これらの処理により、センサ対目標割当て器４は、
各センサから各目標への割当て結果を割当て行列として
出力し、割当て結果ファイル６は、その割当て行列を格
納する。図１５は割当て行列を示す説明図であり、図に
おいて、割当て行列は、図５に示した観測効果行列と同
様に、センサはＭ個、目標はＮ個存在し、例えば、セン
サｉから目標ｊに対する割当て行列はＸｉｊとなる。こ
の割当て行列の各要素は、初期値として０が与えられ、
例えば、センサｉから目標ｊに対する割当ての決定に応
じて値が与えられる。なお、従来の複数のセンサの制御
装置では、このような割当て規則を、ヒューリスティッ
クな方法により記述し実施している。従って、この場
合、ルール５はヒューリスティックアルゴリズムという
ことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の複数のセンサの
制御装置は以上のように構成されているので、目標およ
びセンサの数と、現在の観測効果のみを利用して割当て
を行っていた。従って、観測時に、センサから目標が観
測範囲外の位置に存在するか否かということを考慮して
おらず、センサから目標が観測範囲外の位置に存在する
場合は、それらの目標に対して実際に観測を行うことが
できなくなるという課題があった。

【０００６】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、目標がセンサの観測範囲内に存在
する時間を考慮し、センサの制御を行う複数センサの制
御装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る複数セン
サの制御装置は、遮蔽物情報を格納する遮蔽物データベ
ースと、目標航跡情報、センサの性能情報、および遮蔽
物情報に応じて、目標が見通し内領域に存在する時間を
考慮した観測優先度を、観測優先度ベクトルとして評価
する見通し内時間考慮観測優先度ベクトル評価器と、観
測優先度ベクトル、および観測効果に応じて、センサか
ら目標に対する観測割当て結果を算出する見通し内時間
考慮センサ対目標割当て器とを備えたものである。

【０００８】この発明に係る複数センサの制御装置は、
見通し内時間考慮観測優先度ベクトル評価器に、センサ
の性能情報、および遮蔽物情報に応じて、センサの覆域
を算出するセンサ覆域算出器と、センサの覆域、目標航
跡情報、センサの性能情報、および遮蔽物情報に応じ
て、各センサから各目標に対する観測可能な限界位置
を、観測限界位置として算出する観測限界位置算出器
と、観測限界位置、および目標航跡情報に応じて、各目
標に対して見通し内領域に存在する時間を、目標見通し
内時間として算出する目標見通し内時間計算器と、目標
見通し内時間を目標観測優先度ベクトルに変換する目標
観測優先度ベクトル変換器とを備えたものである。

【０００９】この発明に係る複数センサの制御装置は、
観測限界位置算出器に、センサの覆域、目標航跡情報、
センサの性能情報、および遮蔽物情報に応じて、各目標
の観測限界位置を直線予測する直線予測観測限界位置算
出器を備えたものである。

【００１０】この発明に係る複数センサの制御装置は、
観測限界位置算出器に、センサの覆域、目標航跡情報、
センサの性能情報、および遮蔽物情報に応じて、遮蔽物
を考慮して各目標の観測限界位置を予測する遮蔽物考慮
観測限界位置算出器を備えたものである。

【００１１】この発明に係る複数センサの制御装置は、
観測限界位置算出器に、各センサ毎に目標航跡情報、セ
ンサの性能情報、センサの覆域、および遮蔽物情報に応
じて、各センサ毎に目標の観測限界位置を算出するセン
サ毎観測限界位置予測器を備え、目標見通し内時間計算
器に、観測限界位置、および目標航跡情報に応じて、各
センサ毎に目標見通し内時間として算出するセンサ毎見
通し内時間計算器を備えたものである。

【００１２】この発明に係る複数センサの制御装置は、
観測限界位置算出器に、各センサクラスタ毎に目標航跡
情報、センサの性能情報、センサの覆域、および遮蔽物
情報に応じて、各センサクラスタ毎に目標の観測限界位
置を算出するクラスタ毎観測限界位置算出器を備え、目
標見通し内時間計算器に、観測限界位置、および目標航
跡情報に応じて、各センサクラスタ毎に目標見通し内時
間を算出するクラスタ毎見通し内時間計算器を備えたも
のである。

【００１３】この発明に係る複数センサの制御装置は、
クラスタ毎観測限界位置算出器に、目標航跡情報、セン
サの性能情報、センサの覆域、および地形情報に応じ
て、センサクラスタ毎に、センサクラスタを構成する各
々のセンサの有効性を判定するクラスタ毎センサ有効性
判定器と、センサの有効性、目標航跡情報、センサ情
報、センサの覆域、および遮蔽物情報に応じて、センサ
クラスタ毎に目標との観測限界位置を算出するクラスタ
対目標観測限界位置算出器とを備えたものである。

【００１４】この発明に係る複数センサの制御装置は、
目標観測優先度ベクトル変換器に、目標見通し内時間に
応じて、目標見通し内時間のみを考慮して目標観測優先
度ベクトルを算出する見通し内時間考慮目標観測優先度
ベクトル変換器を備えたものである。

【００１５】この発明に係る複数センサの制御装置は、
目標観測優先度ベクトル変換器に、目標類別情報を格納
する目標類別情報ファイルと、その目標類別情報、およ
び目標見通し内時間に応じて、目標見通し内時間のみな
らずその目標類別情報も考慮して目標観測優先度ベクト
ルを算出する類別情報考慮目標観測優先度ベクトル変換
器とを備えたものである。

【００１６】この発明に係る複数センサの制御装置は、
目標観測優先度ベクトル変換器に、目標を観測した時刻
情報を格納する観測時刻情報ファイルと、観測時刻情
報、および目標見通し内時間に応じて、目標見通し内時
間のみならずその観測時刻情報も考慮して目標観測優先
度ベクトルを算出する観測時刻考慮目標観測優先度ベク
トル変換器とを備えたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による複
数センサの制御装置を示すブロック図であり、図におい
て、１は目標航跡情報を格納する目標航跡情報ファイ
ル、２はセンサの性能情報を格納するセンサ情報ファイ
ル、１１は遮蔽物情報を格納する遮蔽物データベースで
ある。１２はそれら目標航跡情報、センサの性能情報、
および遮蔽物情報に応じて、目標が見通し内領域に存在
する時間を考慮した観測優先度を、観測優先度ベクトル
として評価する見通し内時間考慮観測優先度ベクトル評
価器、３はそれら目標航跡情報、およびセンサの性能情
報に応じて、センサから目標を観測した場合の観測効果
を算出する観測効果算出器である。１３はそれら観測優
先度ベクトル、および観測効果に応じて、センサから目
標に対する観測割当て結果を算出する見通し内時間考慮
センサ対目標割当て器、１４はその見通し内時間考慮セ
ンサ対目標割当て器１３での割当て手順を示すルール、
１５はその観測割当て結果を格納する割当て結果ファイ
ルである。

【００１８】また、見通し内時間考慮観測優先度ベクト
ル評価器１２において、２１はセンサの性能情報、およ
び遮蔽物情報に応じて、センサの覆域を算出するセンサ
覆域算出器、２２はそれらセンサの覆域、目標航跡情
報、センサの性能情報、および遮蔽物情報に応じて、各
センサから各目標に対する観測可能な限界位置を、観測
限界位置として算出する観測限界位置算出器、２３はそ
れら観測限界位置、および目標航跡情報に応じて、各目
標に対して見通し内領域に存在する時間を、目標見通し
内時間として算出する目標見通し内時間計算器、２４は
その目標見通し内時間を目標観測優先度ベクトルに変換
する目標観測優先度ベクトル変換器である。

【００１９】さらに、観測限界位置算出器２２におい
て、２５はセンサの覆域、目標航跡情報、センサの性能
情報、および遮蔽物情報に応じて、各目標の観測限界位
置を直線予測する直線予測観測限界位置算出器である。
さらに、直線予測観測限界位置算出器２５において、２
６は各センサ毎に目標航跡情報、センサの性能情報、セ
ンサの覆域、および遮蔽物情報に応じて、各センサ毎に
目標の観測限界位置を算出するセンサ毎観測限界位置予
測器である。また、目標見通し内時間計算器２３におい
て、２７はそれら観測限界位置、および目標航跡情報に
応じて、各センサ毎に目標見通し内時間として算出する
センサ毎見通し内時間計算器である。 さらに、目標観
測優先度ベクトル変換器２４において、２８は目標見通
し内時間に応じて、その目標見通し内時間のみを考慮し
て目標観測優先度ベクトルを算出する見通し内時間考慮
目標観測優先度ベクトル変換器である。

【００２０】次に動作について説明する。目標航跡情報
ファイル１には、予めレーダ、パッシブセンサ、および
赤外線撮像装置などのセンサにより得られる目標の位
置、進行方向、および速度を含む目標航跡情報を格納し
ておく。センサ情報ファイル２には、予めセンサの探知
範囲などを記録したセンサの性能情報を格納しておく。
これらは従来技術と同様の公知のものである。

【００２１】遮蔽物データベース１１には、建物などを
はじめとする構造物の高さの情報、および山岳の標高な
どの地形による高さの情報などを含む遮蔽物情報を予め
格納しておく。見通し内時間考慮観測優先度ベクトル評
価器１２は、目標航跡情報、センサの性能情報、および
遮蔽物情報を入力し、目標が見通し内領域に存在する時
間を考慮して、どの目標を優先的に観測するかを示す観
測優先度を評価する。さらに、その評価結果を観測優先
度ベクトルとして、見通し内時間考慮センサ対目標割当
て器１３に対して出力する。以下、この見通し内時間考
慮観測優先度ベクトル評価器１２の詳細な動作について
説明する。

【００２２】センサ覆域算出器２１は、センサの性能情
報、および遮蔽物情報を入力し、それら情報からセンサ
の探知範囲を示すセンサの覆域を計算する。これらのセ
ンサ覆域は、センサの性能により変化する。図２はセン
サの覆域を示す説明図であり、図において、斜線部がセ
ンサの覆域である。図に示すように、遮蔽物情報により
建物のような障害物、あるいは山岳のような標高が高い
領域が存在するような場合には、その領域はセンサの探
知範囲外となり、覆域とならないことがある。これらの
センサの覆域は、例えば、座標のスカラー値の範囲で指
定される。算出されたセンサの覆域は、遮蔽物情報と共
に観測限界位置算出器２２に対して出力される。

【００２３】観測限界位置算出器２２は、センサの覆
域、目標航跡情報、センサの性能情報、および遮蔽物情
報を入力し、各センサから各目標に対する観測可能な限
界位置を算出する。さらに、その算出された位置を観測
限界位置として、目標航跡情報と共に目標見通し内時間
計算器２３に対して出力する。図１では観測限界位置算
出器２２は、直線予測観測限界位置算出器２５により構
成されている。直線予測観測限界位置算出器２５は、目
標航跡情報に基づいて、各目標の運動方向を直線予測
し、観測可能な限界位置を算出する。図３は観測可能な
限界位置の算出例を示す説明図であり、図においては、
目標の直線運動方向とセンサの覆域との交点から、目標
に対する観測可能な限界位置Ｐを算出している。また、
図１では、直線予測観測限界位置算出器２５は、センサ
毎観測限界位置予測器２６により構成されている。セン
サ毎観測限界位置予測器２６は、各センサ毎に、目標航
跡情報、センサの性能情報、センサの覆域、および遮蔽
物情報を入力し、各センサ毎に、覆域内に存在する全て
の目標に対して、目標の観測可能な限界位置を算出す
る。図４は観測可能な限界位置の算出例を示す説明図で
あり、図においては、センサ１の覆域内には目標が２
個、センサ２の覆域内には目標が１個存在するため、セ
ンサ１では目標１と目標２の観測限界位置、センサ２で
は目標２の観測限界位置を算出する。

【００２４】目標見通し内時間計算器２３は、観測限界
位置、および目標航跡情報を入力し、各目標がセンサの
観測限界位置に到達するまで、すなわちセンサから各目
標が見通し内領域に存在している時間を、例えば、式
（１）により算出する。 ｔｉｊ＝ｒｉｊ／ｖｊ （１） 但し、ｔｉｊはセンサｉから見た目標ｊが見通し内領域
に存在している時間、ｒｉｊは同様に目標ｊの現在位置
から見通し外領域に出る点までの距離、ｖｊは目標ｊの
速度である。また、図１では、目標見通し内時間計算器
２３は、センサ毎見通し内時間計算器２７により構成さ
れている。センサ毎見通し内時間計算器２７は、観測限
界位置、および目標航跡情報を入力し、それぞれのセン
サ毎に、センサから各目標が見通し内領域に存在してい
る時間を算出する。例えば、図４においては、センサ１
から目標１と目標２が見通し内領域に存在している時
間、ならびにセンサ２から目標２が見通し内領域に存在
している時間を算出する。

【００２５】目標観測優先度ベクトル変換器２４は、目
標見通し内時間を入力し、これに基づいて、全ての目標
について、どの目標を優先的に観測するかを示す観測優
先度を算出する。さらに、全ての目標について算出され
た観測優先度を、目標観測優先度ベクトルとして、見通
し内時間考慮センサ対目標割当て器１３に対して出力す
る。図１では、目標観測優先度ベクトル変換器２４は、
見通し内時間考慮目標観測優先度ベクトル変換器２８に
より構成されている。見通し内時間考慮目標観測優先度
ベクトル変換器２８は、目標見通し内時間を入力し、例
えば、式（２）により、目標見通し内時間のみを利用し
て、目標観測優先度を算出する。

【数１】 但し、Ｏｊは目標ｊの観測優先度、Ｃは予め与えられた
定数、Ｍはセンサの数、ｔｉｊはセンサｉから見た、目
標jが見通し内領域に存在している時間である。

【００２６】観測効果算出器３は、目標航跡情報および
センサの性能情報を入力し、各センサが各目標の観測に
対する効果を算出する。効果の算出は、例えば、各セン
サと目標の位置関係、あるいは目標の予測位置の範囲な
どから行う。これらの効果の算出を各センサから各目標
に対して行い、その結果を観測効果行列として出力す
る。図５は観測効果行列を示す説明図であり、図におい
て、センサはＭ個、目標はＮ個存在し、例えば、センサ
ｉから目標ｊに対する観測効果行列はＥｉｊとなる。

【００２７】見通し内時間考慮センサ対目標割当て器１
３は、目標観測優先度ベクトル、および観測効果を入力
し、センサから目標に対する観測効果行列を作成する。
図６は観測効果行列を示す説明図であり、図では既に目
標観測優先度に応じて観測効果行列の各列の要素が並び
かえられた後を示している。さらに、ルール１４で与え
られる割当て手順に従って、目標観測優先度ベクトルに
示される各目標の観測優先度を考慮し、各センサからの
各目標の観測の効果が高くなるように、割当てを実施す
る。図７はルールで与えられる割当て手順を示すフロー
チャートであり、図において、目標観測優先度ベクトル
内の各要素Ｏｊを、その大きさを基準に並びかえる（ス
テップＳＴ１１）。ここでは、図６で示したように目標
観測優先度ベクトルの大きい順に、Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏ
Ｎであったとして、この時に並びかえられた目標観測優
先度ベクトルに応じて、観測効果行列の各列についても
並びかえる。次に、目標観測優先度ベクトルが最も高い
ものに対応する目標Ｏ１に対し、観測効果行列Ｅ１１〜
ＥＭ１の中で最も大きいセンサを割当てる（ステップＳ
Ｔ１２）。他に利用可能なセンサもしくは割当てるべき
目標が存在するか判定し（ステップＳＴ１３）、存在す
る場合は、目標観測優先度ベクトルの中から次に大きい
目標Ｏ２を選択するようにステップＳＴ１２に処理を進
め（ステップＳＴ１４）、存在しない場合は割当てを終
了する。これらの処理により、見通し内時間考慮センサ
対目標割当て器１３は、各センサから各目標への割当て
結果を割当て行列として出力し、割当て結果ファイル１
５は、その割当て行列を格納する。図８は割当て行列を
示す説明図であり、図において、割当て行列は、図５に
示した観測効果行列と同様に、センサはＭ個、目標はＮ
個存在し、例えば、センサｉから目標ｊに対する割当て
行列はＸｉｊとなる。この割当て行列の各要素は、初期
値として０が与えられ、例えば、センサｉから目標ｊに
対する割当ての決定に応じて値が与えられる。なお、ル
ール１４には、図７で示されるようなルールを格納した
が、ここでは、観測優先度と観測効果を利用したヒュー
リスティックアルゴリズムを利用しているため、格納さ
れているルールはヒューリスティックアルゴリズムとい
うことになるが、他のルールも利用可能であることは言
うまでもない。

【００２８】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）目標が見通し内領域に存在する時間を考慮して、
センサから目標への観測割当てを行うことができる。 （２）目標が見通し内領域に存在する時間を考慮して、
センサから目標へ精度の高い観測割当てを行うことがで
きる。 （３）直線予測により、観測可能な限界位置を算出する
ので、単純な減算、および除算で算出することができ、
迅速にセンサから目標への観測割当てを行うことができ
る。 （４）センサ毎に観測可能な限界位置を算出するので、
各センサの状態を考慮した見通し内時間の計算を行うこ
とができる。 （５）見通し内時間を最優先にした、センサから目標へ
の割当てを行うことができる。

【００２９】実施の形態２．図９はこの発明の実施の形
態２による複数センサの制御装置を示すブロック図であ
り、観測限界位置算出器２２において、３１はセンサの
覆域、目標航跡情報、センサの性能情報、および遮蔽物
情報に応じて、遮蔽物を考慮して各目標の観測限界位置
を予測する遮蔽物考慮観測限界位置算出器である。 ま
た、遮蔽物考慮観測限界位置算出器３１において、３２
は各センサクラスタ毎に目標航跡情報、センサの性能情
報、センサの覆域、および遮蔽物情報に応じて、各セン
サクラスタ毎に目標の観測限界位置を算出するクラスタ
毎観測限界位置算出器である。さらに、クラスタ毎観測
限界位置算出器３２において、３３は目標航跡情報、セ
ンサの性能情報、センサの覆域、および地形情報に応じ
て、それぞれのセンサクラスタ毎に、センサクラスタを
構成する各々のセンサの有効性を判定するクラスタ毎セ
ンサ有効性判定器、３４はそれらセンサの有効性、目標
航跡情報、センサ情報、センサの覆域、および遮蔽物情
報に応じて、センサクラスタ毎に目標との観測限界位置
を算出するクラスタ対目標観測限界位置算出器である。
さらに、目標見通し内時間計算器２３において、３５は
それら観測限界位置、および目標航跡情報に応じて、各
センサクラスタ毎に目標見通し内時間を算出するクラス
タ毎見通し内時間計算器である。さらに、目標観測優先
度ベクトル変換器２４において、３６は目標類別情報を
格納する目標類別情報ファイル、３７はその目標類別情
報、および目標見通し内時間に応じて、目標見通し内時
間のみならずその目標類別情報も考慮して目標観測優先
度ベクトルを算出する類別情報考慮目標観測優先度ベク
トル変換器である。その他、図１と同一符号で示す構成
は、図１と同一な構成であるのでその重複する説明を省
略する。

【００３０】次に動作について説明する。遮蔽物考慮観
測限界位置算出器３１は、センサの覆域、目標航跡情
報、センサの性能情報、および遮蔽物情報を入力し、遮
蔽物を考慮して各目標の運動方向を予測する。図１０は
遮蔽物を考慮した予測の例を示す説明図であり、図にお
いて、矢印点線で示した直線運動方向には、建物などの
遮蔽物が存在するため、例えば、実線で示されるような
方向に目標が運動するというような予測を行う。予測さ
れた目標の運動方向を用いて観測限界位置Ｐを算出す
る。

【００３１】クラスタ毎観測限界位置算出器３２は、セ
ンサを複数個まとめたセンサクラスタ（以降これをクラ
スタと言う）毎に、利用可能なセンサと全ての目標との
組合せに対する観測限界位置を算出する。図８では、ク
ラスタ毎観測限界位置算出器３２は、クラスタ毎センサ
有効性判定器３３と、クラスタ対目標観測限界位置算出
器３４から構成されているため、この動作について説明
する。

【００３２】クラスタ毎センサ有効性判定器３３は、セ
ンサの覆域、目標航跡情報、センサの性能情報、および
遮蔽物情報を入力し、各クラスタ毎に、クラスタ内にお
ける各目標に対してのセンサの有効性を判定する。有効
と判定された全てのセンサをセンサの有効性として、目
標航跡情報、センサ情報、およびセンサの覆域と共に、
クラスタ対目標観測限界位置算出器３４に対して出力す
る。

【００３３】クラスタ対目標観測限界位置算出器３４
は、センサの有効性、目標航跡情報、センサ情報、およ
びセンサの覆域を入力し、クラスタ毎に利用可能な全て
のセンサに対して各目標の観測限界位置を算出し、算出
結果を出力する。図１１は各目標の観測限界位置の算出
方法の例を示す説明図であり、図においては、センサク
ラスタがセンサ１、センサ２、およびセンサ３から構成
されている。目標の現在位置がＰ１である時、センサ１
からセンサ３までいずれも利用可能であれば、Ｐ２をこ
のクラスタにおける観測限界位置とする。しかし、何ら
かの理由により、センサの有効性においてセンサ３が利
用できないとの入力があった場合には、Ｐ３を目標の観
測限界位置として算出する。

【００３４】クラスタ毎見通し内時間計算器３５は、観
測限界位置、および目標航跡情報を入力し、センサクラ
スタ毎に各目標が見通し内時間に存在する時間を算出す
る。例えば、図１１において、センサ１からセンサ３ま
での全てのセンサが利用可能である場合には、目標の現
在位置Ｐ１からＰ２に到達するまでの時間を見通し内時
間とする。しかし、仮にセンサ３が利用不可能である場
合には、目標の現在位置Ｐ１からＰ３に到達するまでの
時間を見通し内時間とする。この場合の算出の方法は、
実施の形態１におけるセンサ毎見通し内時間計算器２７
と同様の方法で行う。

【００３５】目標類別情報ファイル３６には、予め目標
の種別や脅威、あるいは移動速度といった尺度に基づく
目標類別情報を格納しておく。類別情報考慮目標観測優
先度ベクトル変換器３７は、目標類別情報、および目標
見通し内時間を入力し、これらの入力に基づき、例え
ば、式（３）により目標観測優先度ベクトルを算出す
る。

【数２】 但し、Ｏjは目標ｊの観測優先度、Ｃは予め与えられた
定数、Ｍはクラスタの数、ｔｉｊはクラスタｉから見
た、目標ｊが見通し内領域に存在している時間、ｕjは
目標ｊの類別結果により値が与えられる変数であり、観
測の重要度が高ければ値を高くし、低ければ値を低くす
る。例えば、航空機等を観測する場合において、民間航
空機よりも戦闘機の方が観測優先度を高くしたい場合に
は、これらの値を変化させ優先度に差をつける。以降の
処理は、実施の形態１と同様である。

【００３６】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）目標が見通し内領域に存在する時間を考慮して、
センサから目標への観測割当てを行うことができる。 （２）目標が見通し内領域に存在する時間を考慮して、
センサから目標へ精度の高い観測割当てを行うことがで
きる。 （３）遮蔽物が多数存在する場合でも、目標が見通し内
領域に存在する時間を精度良く予測し、センサから目標
へ精度の高い観測割当てを行うことができる。 （４）複数のセンサを統制したクラスタにおいても、効
率良く目標へのセンサ割当てを行うことができる。 （５）クラスタ内においてセンサの状態を考慮した、目
標へのセンサ割当てを行うことができる。 （６）目標の属性、および種類を考慮した、センサ割当
てを行うことができる。

【００３７】実施の形態３．図１２はこの発明の実施の
形態３による複数センサの制御装置を示すブロック図で
あり、目標観測優先度ベクトル変換器２４において、４
１は目標を観測した時刻情報を格納する観測時刻情報フ
ァイル、４２はその観測時刻情報、および目標見通し内
時間に応じて、目標見通し内時間のみならずその観測時
刻情報も考慮して目標観測優先度ベクトルを算出する観
測時刻考慮目標観測優先度ベクトル変換器である。その
他、図１と同一符号で示す構成は、図１と同一な構成で
あるのでその重複する説明を省略する。

【００３８】次に動作について説明する。観測時刻情報
ファイル４１には、現在把握している各目標について、
どの時刻に観測を実施したかという観測時刻情報を格納
しておく。観測時刻考慮目標観測優先度ベクトル変換器
４２は、観測時刻情報、および目標見通し内時間を入力
し、これらの入力に基づき、例えば、式（４）により、
目標観測優先度ベクトルを算出する。

【数３】 但し、Ｏｊは目標ｊの観測優先度、Ｃは予め与えられた
定数、Ｍはセンサの数、ｔｉｊはセンサｉから見た、目
標ｊが見通し内領域に存在している時間、ｌｊは目標ｊ
を最後に観測した時刻、ｌ０は現在の時刻である。この
場合、最後に観測した時刻が遅い目標ほど観測優先度を
低く与える。以降の処理は、実施の形態１と同様であ
る。

【００３９】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）目標が見通し内領域に存在する時間を考慮して、
センサから目標への観測割当てを行うことができる。 （２）目標が見通し内領域に存在する時間を考慮して、
センサから目標へ精度の高い観測割当てを行うことがで
きる。 （３）直線予測により、観測可能な限界位置を算出する
ので、単純な減算、および除算で算出することができ、
迅速にセンサから目標への観測割当てを行うことができ
る。 （４）センサ毎に観測可能な限界位置を算出するので、
各センサの状態を考慮した見通し内時間の計算を行うこ
とができる。 （５）目標の観測頻度を考慮した、センサから目標への
割当てを行うことができる。

【００４０】なお、上記実施の形態１から上記実施の形
態３における各構成要素は、他の実施の形態における構
成要素を適宜組み合せて構成しても良く、その場合は、
その組み合せた構成要素による効果を奏することができ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、遮蔽
物情報を格納する遮蔽物データベースと、目標航跡情
報、センサの性能情報、および遮蔽物情報に応じて、目
標が見通し内領域に存在する時間を考慮した観測優先度
を、観測優先度ベクトルとして評価する見通し内時間考
慮観測優先度ベクトル評価器と、観測優先度ベクトル、
および観測効果に応じて、センサから目標に対する観測
割当て結果を算出する見通し内時間考慮センサ対目標割
当て器とを備えるように構成したので、目標が見通し内
領域に存在する時間を考慮して、センサから目標への観
測割当てを行うことができる効果が得られる。

【００４２】また、この発明によれば、見通し内時間考
慮観測優先度ベクトル評価器に、センサの性能情報、お
よび遮蔽物情報に応じて、センサの覆域を算出するセン
サ覆域算出器と、センサの覆域、目標航跡情報、センサ
の性能情報、および遮蔽物情報に応じて、各センサから
各目標に対する観測可能な限界位置を、観測限界位置と
して算出する観測限界位置算出器と、観測限界位置、お
よび目標航跡情報に応じて、各目標に対して見通し内領
域に存在する時間を、目標見通し内時間として算出する
目標見通し内時間計算器と、目標見通し内時間を目標観
測優先度ベクトルに変換する目標観測優先度ベクトル変
換器とを備えるように構成したので、目標が見通し内領
域に存在する時間を考慮して、センサから目標へ精度の
高い観測割当てを行うことができる効果が得られる。

【００４３】さらに、この発明によれば、観測限界位置
算出器に、センサの覆域、目標航跡情報、センサの性能
情報、および遮蔽物情報に応じて、各目標の観測限界位
置を直線予測する直線予測観測限界位置算出器を備える
ように構成したので、目標が見通し内領域に存在する時
間を考慮して、迅速にセンサから目標へ観測割当てを行
うことができる効果が得られる。

【００４４】さらに、この発明によれば、観測限界位置
算出器に、センサの覆域、目標航跡情報、センサの性能
情報、および遮蔽物情報に応じて、遮蔽物を考慮して各
目標の観測限界位置を予測する遮蔽物考慮観測限界位置
算出器を備えるように構成したので、遮蔽物が多数存在
する場合でも、目標が見通し内領域に存在する時間を精
度良く予測し、センサから目標へ精度の高い観測割当て
を行うことができる効果が得られる。

【００４５】さらに、この発明によれば、観測限界位置
算出器に、各センサ毎に目標航跡情報、センサの性能情
報、センサの覆域、および遮蔽物情報に応じて、各セン
サ毎に目標の観測限界位置を算出するセンサ毎観測限界
位置予測器を備え、目標見通し内時間計算器に、観測限
界位置、および目標航跡情報に応じて、各センサ毎に目
標見通し内時間として算出するセンサ毎見通し内時間計
算器を備えるように構成したので、目標が見通し内領域
に存在する時間と、各センサの状態を考慮した見通し内
時間の計算を行うことができる効果が得られる。

【００４６】さらに、この発明によれば、観測限界位置
算出器に、各センサクラスタ毎に目標航跡情報、センサ
の性能情報、センサの覆域、および遮蔽物情報に応じ
て、各センサクラスタ毎に目標の観測限界位置を算出す
るクラスタ毎観測限界位置算出器を備え、目標見通し内
時間計算器に、観測限界位置、および目標航跡情報に応
じて、各センサクラスタ毎に目標見通し内時間を算出す
るクラスタ毎見通し内時間計算器を備えるように構成し
たので、複数のセンサを統制したクラスタにおいても、
効率良く目標へのセンサの割当てを行うことができる効
果が得られる。

【００４７】さらに、この発明によれば、クラスタ毎観
測限界位置算出器に、目標航跡情報、センサの性能情
報、センサの覆域、および地形情報に応じて、センサク
ラスタ毎に、センサクラスタを構成する各々のセンサの
有効性を判定するクラスタ毎センサ有効性判定器と、セ
ンサの有効性、目標航跡情報、センサ情報、センサの覆
域、および遮蔽物情報に応じて、センサクラスタ毎に目
標との観測限界位置を算出するクラスタ対目標観測限界
位置算出器とを備えるように構成したので、クラスタ内
においてセンサの状態を考慮した目標へのセンサの割当
てを行うことができる効果が得られる。

【００４８】さらに、この発明によれば、目標観測優先
度ベクトル変換器に、目標見通し内時間に応じて、目標
見通し内時間のみを考慮して目標観測優先度ベクトルを
算出する見通し内時間考慮目標観測優先度ベクトル変換
器を備えるように構成したので、見通し内時間を最優先
した、センサから目標への割当てを行うことができる効
果が得られる。

【００４９】さらに、この発明によれば、目標観測優先
度ベクトル変換器に、目標類別情報を格納する目標類別
情報ファイルと、その目標類別情報、および目標見通し
内時間に応じて、目標見通し内時間のみならずその目標
類別情報も考慮して目標観測優先度ベクトルを算出する
類別情報考慮目標観測優先度ベクトル変換器とを備える
ように構成したので、目標の属性、種類を考慮したセン
サの割当てを行うことができる効果が得られる。

【００５０】さらに、この発明によれば、目標観測優先
度ベクトル変換器に、目標を観測した時刻情報を格納す
る観測時刻情報ファイルと、観測時刻情報、および目標
見通し内時間に応じて、目標見通し内時間のみならずそ
の観測時刻情報も考慮して目標観測優先度ベクトルを算
出する観測時刻考慮目標観測優先度ベクトル変換器とを
備えるように構成したので、目標の観測頻度を考慮した
センサから目標への割当てを行うことができる効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による複数センサの
制御装置を示すブロック図である。

【図２】 センサの覆域を示す説明図である。

【図３】 観測可能な限界位置の算出例を示す説明図で
ある。

【図４】 観測可能な限界位置の算出例を示す説明図で
ある。

【図５】 観測効果行列を示す説明図である。

【図６】 観測効果行列を示す説明図である。

【図７】 ルールで与えられる割当て手順を示すフロー
チャートである。

【図８】 割当て行列を示す説明図である。

【図９】 この発明の実施の形態２による複数センサの
制御装置を示すブロック図である。

【図１０】 遮蔽物を考慮した予測の例を示す説明図で
ある。

【図１１】 各目標の観測限界位置の算出方法の例を示
す説明図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３による複数センサ
の制御装置を示すブロック図である。

【図１３】 従来の複数センサの制御装置を示すブロッ
ク図である。

【図１４】 ルールで与えられる割当て手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】 割当て行列を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 目標航跡情報ファイル、２ センサ情報ファイル、
３ 観測効果算出器、１１ 遮蔽物データベース、１２
見通し内時間考慮観測優先度ベクトル評価器、１３
見通し内時間考慮センサ対目標割当て器、１４ ルー
ル、１５ 割当て結果ファイル、２１ センサ覆域算出
器、２２ 観測限界位置算出器、２３ 目標見通し内時
間計算器、２４ 目標観測優先度ベクトル変換器、２５
直線予測観測限界位置算出器、２６ センサ毎観測限
界位置予測器、２７ センサ毎見通し内時間計算器、２
８ 見通し内時間考慮目標観測優先度ベクトル変換器、
３１遮蔽物考慮観測限界位置算出器、３２ クラスタ毎
観測限界位置算出器、３３クラスタ毎センサ有効性判定
器、３４ クラスタ対目標観測限界位置算出器、３５
クラスタ毎見通し内時間計算器、３６ 目標類別情報フ
ァイル、３７ 類別情報考慮目標観測優先度ベクトル変
換器、４１ 観測時刻情報ファイル、４２観測時刻考慮
目標観測優先度ベクトル変換器。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標航跡情報を格納する目標航跡情報フ
   ァイルと、センサの性能情報を格納するセンサ情報ファ
   イルと、遮蔽物情報を格納する遮蔽物データベースと、
   それら目標航跡情報、センサの性能情報、および遮蔽物
   情報に応じて、目標が見通し内領域に存在する時間を考
   慮した観測優先度を、観測優先度ベクトルとして評価す
   る見通し内時間考慮観測優先度ベクトル評価器と、それ
   ら目標航跡情報、およびセンサの性能情報に応じて、セ
   ンサから目標を観測した場合の観測効果を算出する観測
   効果算出器と、それら観測優先度ベクトル、および観測
   効果に応じて、センサから目標に対する観測割当て結果
   を算出する見通し内時間考慮センサ対目標割当て器と、
   その観測割当て結果を格納する割当て結果ファイルとを
   備えた複数センサの制御装置。
2. 【請求項２】 見通し内時間考慮観測優先度ベクトル評
   価器に、センサの性能情報、および遮蔽物情報に応じ
   て、センサの覆域を算出するセンサ覆域算出器と、それ
   らセンサの覆域、目標航跡情報、センサの性能情報、お
   よび遮蔽物情報に応じて、各センサから各目標に対する
   観測可能な限界位置を、観測限界位置として算出する観
   測限界位置算出器と、それら観測限界位置、および目標
   航跡情報に応じて、各目標に対して見通し内領域に存在
   する時間を、目標見通し内時間として算出する目標見通
   し内時間計算器と、その目標見通し内時間を目標観測優
   先度ベクトルに変換する目標観測優先度ベクトル変換器
   とを備えたことを特徴とする請求項１記載の複数センサ
   の制御装置。
3. 【請求項３】 観測限界位置算出器に、センサの覆域、
   目標航跡情報、センサの性能情報、および遮蔽物情報に
   応じて、各目標の観測限界位置を直線予測する直線予測
   観測限界位置算出器を備えたことを特徴とする請求項２
   記載の複数センサの制御装置。
4. 【請求項４】 観測限界位置算出器に、センサの覆域、
   目標航跡情報、センサの性能情報、および遮蔽物情報に
   応じて、遮蔽物を考慮して各目標の観測限界位置を予測
   する遮蔽物考慮観測限界位置算出器を備えたことを特徴
   とする請求項２記載の複数センサの制御装置。
5. 【請求項５】 観測限界位置算出器に、各センサ毎に目
   標航跡情報、センサの性能情報、センサの覆域、および
   遮蔽物情報に応じて、各センサ毎に目標の観測限界位置
   を算出するセンサ毎観測限界位置予測器を備え、目標見
   通し内時間計算器に、それら観測限界位置、および目標
   航跡情報に応じて、各センサ毎に目標見通し内時間とし
   て算出するセンサ毎見通し内時間計算器を備えたことを
   特徴とする請求項３または請求項４記載の複数センサの
   制御装置。
6. 【請求項６】 観測限界位置算出器に、各センサクラス
   タ毎に目標航跡情報、センサの性能情報、センサの覆
   域、および遮蔽物情報に応じて、各センサクラスタ毎に
   目標の観測限界位置を算出するクラスタ毎観測限界位置
   算出器を備え、目標見通し内時間計算器に、それら観測
   限界位置、および目標航跡情報に応じて、各センサクラ
   スタ毎に目標見通し内時間を算出するクラスタ毎見通し
   内時間計算器を備えたことを特徴とする請求項３または
   請求項４記載の複数センサの制御装置。
7. 【請求項７】 クラスタ毎観測限界位置算出器に、目標
   航跡情報、センサの性能情報、センサの覆域、および地
   形情報に応じて、それぞれのセンサクラスタ毎に、セン
   サクラスタを構成する各々のセンサの有効性を判定する
   クラスタ毎センサ有効性判定器と、それらセンサの有効
   性、目標航跡情報、センサ情報、センサの覆域、および
   遮蔽物情報に応じて、センサクラスタ毎に目標との観測
   限界位置を算出するクラスタ対目標観測限界位置算出器
   とを備えたことを特徴とする請求項６記載の複数センサ
   の制御装置。
8. 【請求項８】 目標観測優先度ベクトル変換器に、目標
   見通し内時間に応じて、その目標見通し内時間のみを考
   慮して目標観測優先度ベクトルを算出する見通し内時間
   考慮目標観測優先度ベクトル変換器を備えたことを特徴
   とする請求項５から請求項７のうちのいずれか１項記載
   の複数センサの制御装置。
9. 【請求項９】 目標観測優先度ベクトル変換器に、目標
   類別情報を格納する目標類別情報ファイルと、その目標
   類別情報、および目標見通し内時間に応じて、目標見通
   し内時間のみならずその目標類別情報も考慮して目標観
   測優先度ベクトルを算出する類別情報考慮目標観測優先
   度ベクトル変換器とを備えたことを特徴とする請求項５
   から請求項７のうちのいずれか１項記載の複数センサの
   制御装置。
10. 【請求項１０】 目標観測優先度ベクトル変換器に、目
    標を観測した時刻情報を格納する観測時刻情報ファイル
    と、その観測時刻情報、および目標見通し内時間に応じ
    て、目標見通し内時間のみならずその観測時刻情報も考
    慮して目標観測優先度ベクトルを算出する観測時刻考慮
    目標観測優先度ベクトル変換器とを備えたことを特徴と
    する請求項５から請求項７のうちのいずれか１項記載の
    複数センサの制御装置。