JP2002267745A - センサー統制による同期式追尾方法及び装置 - Google Patents

センサー統制による同期式追尾方法及び装置

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JP2002267745A JP2001062702A JP2001062702A JP2002267745A JP 2002267745 A JP2002267745 A JP 2002267745A JP 2001062702 A JP2001062702 A JP 2001062702A JP 2001062702 A JP2001062702 A JP 2001062702A JP 2002267745 A JP2002267745 A JP 2002267745A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 追尾処理にて目標の測位時間間隔を短くして
も、方位方向の測位誤差変動の影響を受けず追尾精度を
向上させることが可能な手段を提供する 【解決手段】 追尾処理装置100と3つ以上の電子走
査式センサー200を設け、各電子走査式センサー20
0により測定された同一目標の距離と方位情報の内、2
つのセンサーの同一目標に対する距離情報の組合せを利
用して、目標の位置を距離交会法で求め、方位方向の測
位誤差を除去する。さらに他のセンサーの組合せによる
距離交会法から求められた複数の目標位置情報からその
平均位置を代表点として求めることにより、距離方向の
測位誤差の除去が可能となり、各センサーによる測定時
間間隔を短縮しても高精度の追尾が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、センサーを用いた
目標探索システムに関し、特に高速旋回運動中の目標の
追尾処理における位置捕捉精度の向上に関する発明であ
る。
【0002】
【従来の技術】レーダを用いた目標探索追尾システムで
は、目標の各々の位置を継続的に把握しつづける必要が
あり、そのために例えば特開昭64−73275号公報
に示されるような目標の移動速度、目標の推定位置及び
次スキャンの位置を推定する追尾処理が必要となる。
【0003】上記公報記載の追尾処理の概要は、予測し
た目標の予測目標位置を中心に相関ゲートと呼ばれる範
囲を設定し、その範囲内に当該スキャンにセンサーが受
信した目標位置情報が含まれていれば、その目標位置情
報を当該目標の位置として特定し、今回の測位位置と過
去の推定目標位置より推定目標位置と移動速度を算出
し、それを基に次スキャン時の目標の位置を予測して相
関ゲートを設定し、次スキャンの処理を繰り返すことに
より目標の追尾処理を行うものである。
【0004】また、目標探索追尾システム用レーダとし
ては、例えば特開平7−55915号公報に示されてい
るような、コンピュータ制御によってビームを形成して
スキャンする、2次元電子走査と高速ディジタル処理と
を組み合わせることにより、捜索と追尾を行うアクティ
ブフェーズドアレイレーダが開発されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の目標探索シ
ステムの追尾方式では、図5に示すように、次スキャン
の予測目標位置算出の際、等速直線運動を仮定し速度ベ
クトルの延長上に相関ゲートを設定して予測目標位置を
算出するが、当該目標が高速度旋回運動を行った場合に
は速度ベクトルが大きく変化するため、次スキャン時に
センサーが測位した位置と予測目標位置が大きく異な
り、予測目標位置中心に設定した相関ゲート内に該当す
る目標情報が検出できなくなって追尾処理が継続できな
くなるという問題点がある。
【0006】この問題に対する対策として、センサーの
測位時間間隔を短くし、1スキャンあたりの速度ベクト
ルのずれを小さくして予測目標位置と測位目標位置の差
を小さくすることにより、目標が相関ゲートから外れる
のを防止する方法が考えられる。
【0007】しかし、センサーの測位精度(特に方位方
向)が悪い場合、測位間隔を短くしたことにより1スキ
ャンの移動距離とランダムな測位誤差の変動の差が小さ
くなり、その結果、実際は等速直線飛行をしていても測
位誤差を速度ベクトル変動として処理してしまい、速度
精度が悪化し追尾精度が向上しないことが判明してい
る。
【0008】特にこの傾向は方位精度が悪いセンサーを
用いた場合、あるいは遠方の移動目標を測位した場合に
顕著になる。センサーの方位精度を改善すれば追尾精度
の向上はある程度可能であるが、それに伴ってセンサー
が大型化し構成も複雑となり、またコストも上昇する。
【0009】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、従来
の追尾処理にて目標の測位時間間隔を短くしても、方位
方向の測位誤差変動の影響を受けず追尾精度を向上させ
ることが可能な手段を提供することにある。
【0010】また、本発明の他の目的は、センサー探知
確率が低下した場合でも精度が低い情報を使用すること
により発生する進行方向の推定値のばらつきを防止し、
追尾精度が低下しない追尾装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば上記特
開平7−55915号公報に示されるような電子的走査
によりビームの走査方向が指定できるセンサーを、互い
に異なる位置に且つセンサー覆域が互いに重覆するよう
に3つ以上設置し、この3つ以上のセンサーによって同
一時刻に同一目標の位置を測位し、追尾処理装置にてこ
の3つ以上のセンサーから得られた位置情報を統合処理
することにより高精度な目標情報を生成することを特徴
とする。
【0012】本発明の3つ以上のセンサー統制による同
期式追尾装置は、追尾処理装置が、同期測位開始時刻制
御部、同期時刻獲得部、測位時間間隔指定部、目標番号
/位置指定部、統制命令送信部、目標情報受信部、距離
交会法処理部、仮目標情報判定部、高精度情報判定部、
追尾処理部、および表示部により構成され、また、電子
的走査が可能な上記3つ以上のセンサーの各々には、同
期時刻獲得部、統制命令受信部、ビーム制御計算部、お
よび目標情報送信部が付加されている。
【0013】追尾処理装置に実装される同期時刻獲得部
は、3つ以上のセンサーすべてと追尾処理装置のシステ
ム時刻が一致するように、時刻を時刻同期アンテナで受
信した同期時刻を獲得する動作を実行し、同期時刻を利
用することにより3つ以上のセンサーすべてと追尾処理
装置の間に特別な機構をもたせることなく常にシステム
時刻を高精度で同一に保つ。
【0014】同期測位開始時刻制御部は、3つ以上のセ
ンサーが同一の目標に対して同時にセンサービームを走
査し測位するタイミングをシステム時刻指定により制御
する動作を実行する。測位時間間隔指定部は、3つ以上
のセンサーが同一目標に対してセンサービームを走査し
位置を測位する時間間隔を指定する動作を実行する。目
標番号/位置指定部は、本装置によって追尾する目標番
号または追尾開始時刻の目標の位置を指定する動作を実
行する。
【0015】統制命令送信部は、同期測位開始時刻制御
部の出力、測位時間間隔指定部の出力及び目標番号/位
置指定部の出力を覆域が重複する様に設置された3つ以
上のセンサーに対して送信する動作を実行する。目標情
報受信部は、各センサーからの目標情報を受信する動作
を実行する。
【0016】距離交会法処理部は、各センサーから受信
した目標情報(距離、方位)の内、測位誤差が比較的少
ない距離情報のみを利用し距離交会法により2つのセン
サーからの距離条件を同時に満足する点を円の2交点と
して求める動作を実行する。この距離交会法処理を、3
つ以上のセンサーから選択した2センサーの全ての組合
せに対して行う。
【0017】仮目標情報判定部は、距離交会法処理部で
求められた円の2交点に対して、当該2センサーからの
方位情報を加味して、各センサーで測定した目標位置ま
での距離の和、あるいは方位測位精度の確率的性質に基
づいた尤らしさを表現する条件式により1点を選択し仮
目標情報として決定する。これを3つ以上のセンサーか
ら選択した2センサーの全ての組合せに対して行う。距
離交会法処理部で求められた点がない場合は仮目標情報
なしとする。
【0018】高精度目標情報判定部は、センサー探知確
率の低下等により仮目標情報が得られなかった場合は高
精度目標情報なしとし、得られた仮目標情報が1つの場
合はそれを高精度目標情報とし、2つの場合はそれらの
平均値を高精度目標情報とし、3つ以上の場合はすべて
それらの仮目標情報を結ぶことにより構成される多角形
を3角形の集まりに分割し、それぞれの3角形の代表点
を求め、代表点の平均位置を高精度目標情報として決定
する動作を実行する。
【0019】追尾処理部は、高精度目標情報判定部で求
められた目標位置を基に従来の方法により推定速度、推
定目標位置と予測目標位置を求める。また、センサー探
知確率低下等の原因により高精度目標情報が存在しない
場合は前スキャンの予測目標位置を当該スキャンの推定
目標位置として外挿し、前スキャンの推定速度を当該ス
キャンの推定速度とし、次スキャンの予測目標位置を求
める動作を実行する。
【0020】表示部は、追尾処理された目標位置をシン
ボル等により地図上に重畳表示し、また、オペレータか
らの入力データを同期測位開始時刻制御部、測位時間間
隔指定部、目標番号/位置指定部に送信する動作を実行
する。
【0021】一方、各センサーに実装される同期時刻獲
得部は、追尾処理装置に実装されているものと同様に時
刻同期信号受信アンテナで受信した同期時刻を獲得する
動作を実行する。統制命令受信部は、受信した同期測位
開始時刻、測位時間間隔、目標番号/位置指定をビーム
制御計算機に伝達する動作を実行する。目標情報送信部
は、追尾装置へ目標情報を送信する動作を実行する。
【0022】本発明は、3つ以上のセンサーを統制し同
期をとって同一の目標に対しビーム走査を行って測位を
行い、その結果得られる目標データの測位情報の内、誤
差が少ない距離情報のみを利用して目標位置情報を得る
ため、測位時間間隔を短くしても測位誤差の影響を受け
ず、高速旋回運動をする目標に対しても高精度の追尾処
理が継続できるという効果が得られる。
【0023】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を示
す同期式追尾装置ブロック図である。
【0024】図1において、追尾処理装置100に実装
される同期時刻獲得部2は、3つ以上の電子走査式セン
サー200すべてと追尾処理装置100のシステム時刻
が一致するように、時刻同期信号受信アンテナ1で受信
した同期時刻を獲得する動作を実行し、この同期時刻を
利用することにより3つ以上のセンサー200すべてと
追尾処理装置100の間に特別な機構をもたせることな
く常にシステム時刻を高精度で同一に保つ機能を有して
いる。
【0025】同期測位開始時刻制御部3は、3つ以上の
センサー200が同一の目標に対して同時にセンサービ
ームを走査し測位するタイミングをシステム時刻指定に
より制御する動作を実行する。測位時間間隔指定部4
は、3つ以上のセンサー200が同一目標に対してセン
サービームを走査し位置を測位する時間間隔を指定する
動作を実行する。
【0026】目標番号/位置指定部5は、本装置によっ
て追尾する目標番号または追尾開始時刻の目標の位置を
指定する動作を実行する。統制命令送信部6は、同期測
位開始時刻制御部3の出力、測位時間間隔指定部4の出
力及び目標番号/位置指定部5の出力を、覆域が重複す
る様に設置された3つ以上のセンサー200に対して送
信する動作を実行する。
【0027】目標情報受信部11は、各センサー200
からの目標情報を受信する動作を実行する。距離交会法
処理部12は、3つ以上のセンサーから2つのセンサー
の組合せを選択し、それら2センサーを中心とした距
離、方位で表される目標情報の内、測位誤差が少ない距
離情報のみを利用し距離交会法により2センサーからの
距離条件を同時に満足する点を円の2交点として求める
動作を実行する。
【0028】仮目標情報判定部13は、距離交会法処理
部で求められた2点の内から方位測位精度の確率的性質
に基づいた尤らしさを表現する条件式により1点を選択
し仮目標情報として決定し、距離交会法処理部で求めら
れた点がない場合は仮目標情報なしとする。
【0029】高精度目標情報判定部14は、センサー探
知確率の低下等により仮目標情報の数がない場合は高精
度目標情報なしとし、1つの場合はそれを高精度目標情
報とし、2つの場合はそれらの平均値を高精度目標情報
とし、3つ以上の場合はすべての仮目標情報を結ぶこと
により構成される多角形を3角形の集まりに分割し、そ
れぞれの3角形の代表点を求め代表点の平均位置を高精
度目標情報として決定する動作を実行する。
【0030】追尾処理部15は、高精度目標情報判定部
14で求められた目標位置を基に従来の方法により推定
速度、推定目標位置と予測目標位置を求め、センサー探
知確率低下等の原因により高精度目標情報が存在しない
場合は前スキャンの予測目標位置を当該スキャンの推定
目標位置として外挿し、前スキャンの推定速度を当該ス
キャンの推定速度し、次スキャンの予測目標位置を求め
る動作を実行する。
【0031】表示部16は、追尾処理された目標位置を
シンボル等により地図上に重畳表示し、また、オペレー
タからの入力データを同期測位開始時刻制御部3、測位
時間間隔指定部4、目標番号/位置指定部5に送信する
動作を実行する。
【0032】各センサー200に実装される同期時刻獲
得部7は、追尾処理装置100に実装されているものと
同様に時刻同期信号受信アンテナ1で受信した同期時刻
を獲得する動作を実行する。統制命令受信部8は、受信
した同期測位開始時刻、測位時間間隔、目標番号/位置
指定をビーム制御計算機9に伝達する動作を実行する。
目標情報送信部10は、追尾処理装置100へ目標情報
を送信する動作を実行する。
【0033】本発明では、3つ以上のセンサー200を
統制し、それぞれが同期をとって同一の目標に対してビ
ーム走査を行い、その結果得られる目標データの内、測
位誤差が比較的多く生ずる方位情報は用いずに測位誤差
が少ない距離情報のみを利用して目標位置を求めている
ので、測位時間間隔を短くしても測位誤差の影響を殆ど
受けることなく、例えば高速旋回運動をする目標に対し
ても高精度の追尾処理を継続することができる。
【0034】図2は、本発明における距離交会法処理部
12の距離交会法処理動作例を説明する図である。以
下、本発明の動作について図1〜2を参照して説明す
る。
【0035】同期時刻獲得部2、7は、時刻同期信号受
信アンテナ1から定期的に時刻同期信号を入手し、シス
テム時刻として更新することで自律的に時刻同期をとる
ことが可能となる。同期測位開始時刻制御部3は、表示
部15から入力された時刻を記憶すると共に統制命令送
信部6に送信する。測位時間間隔指定部4は、表示部1
5から入力された測位時間間隔を記憶すると共に統制命
令送信部6に送信する。
【0036】目標番号/位置指定部5は、表示部15か
ら入力された目標番号または測位開始位置情報を記憶す
ると共に統制命令送信部6に送信する。統制命令送信部
6は、受信した同期測位開始時刻、測位時間間隔、目標
番号/位置指定を予め決められたメッセージフォーマッ
トに編集し、すべてのセンサー200に付加されている
統制命令受信部8に送信する。
【0037】各センサー200の統制命令受信部8は、
受信したメッセージから同期測位開始時刻、測位時間間
隔、目標番号/位置指定を読み取り、ビーム制御計算機
9に送信する。ビーム制御計算機9は、統制命令受信部
8から指定された位置に対する同期測位開始時刻のビー
ム走査に必要な各位相器の制御信号の生成を行い、目標
位置を測位する。
【0038】目標情報送信部10は、ビーム走査によっ
て得られた目標の距離、方位情報を予め決められたメッ
セージフォーマットに編集し、追尾処理装置の目標情報
受信部11に送信する。目標情報受信部11は、各セン
サー200からの目標情報を受信し、距離情報を距離交
会法処理部12へ、方位情報を仮目標情報判定部13へ
送信する。
【0039】距離交会法処理部12は、図2に示す様
に、受信した距離情報のみを基に、それぞれのセンサー
設置位置を中心とし、距離データを半径とする以下に示
すような円の方程式をそれぞれ求め、 (X−X2+(Y−Y2=r1 2 (X−X2+(Y−Y2=r2 2 (X、Yは距離交会法にて求められる点のX、Y座標で
あり、X、Yは選択されたセンサーS設置位置の
直交座標におけるX、Y座標、X、Yは選択された
センサーS設置位置の直交座標におけるX、Y座標、
はセンサーS からの測位距離、rはセンサーS
からの測位距離である。) この2元連立2次方程式を解くことによって幾何学的に
距離条件を満足しうる2交点を求め、仮目標情報判定部
13へ送信する。
【0040】仮目標情報判定部13は、一例として、そ
れぞれのデータから交点までの距離の合計値dを式、 d=√((Xci−Xo2+(Yci−Yo2)+√
((Xci−Xo2+(Yci−Yo2) あるいは d=(Xci−Xo2+(Yci−Yo2+(Xci−Xo2
+(Yci−Yo2 (Xci、Yci(i=1、2)は、距離交会法で求め
られた交点1、2におけるX、Y座標、Xo、Yo
はレーダ1で測位した目標のX、Y座標、Xo、Yo
はレーダ2で測位した目標のX、Y座標である。)に
よりそれぞれの交点(Xci、Yci)について算出
し、dの値が小さくなる方の交点を仮目標情報として選
択し、高精度目標情報判定部14に送信する。
【0041】追尾処理部15は、高精度目標情報が入手
できた場合、従来の処理方法に基づき予測目標位置中心
の相関ゲート内に高精度目標情報が存在するならば推定
速度、推定目標位置及び予測目標位置を算出し、高精度
目標情報が入手できなかったまたは相関ゲート内に存在
しない場合は、外挿処理により前スキャンの推定速度、
予測目標位置を、推定速度、推定目標位置として次スキ
ャンの予測目標位置を算出し推定速度、推定目標位置及
び予測目標位置を目標位置を表示部に送信する。
【0042】なお、上記距離交会法で求められた2点か
ら1点を求める方法は、確率的性質を反映する他の方法
でも可能である。図3は、仮目標情報判定部13におけ
る確率分布に基づく1交点選択処理例を説明する図であ
る。
【0043】確率分布に従い2交点からより確率的に尤
もらしい1交点を求めるために、各交点1,2に対し
て、平均値、方位測位精度を分散値とした確率分布関数
を定義し、その関数におけるそれぞれの方位データでの
確率値を算出して合算し、2交点で合算値を比較し、値
が大きい方の交点を仮目標情報として選択する。図3で
は、ケース1とケース4の場合は交点1が選択され、ケ
ース2とケース3の場合は交点2が選択される。
【0044】
【実施例】図4は、本発明の実施例を示すブロック図で
ある。本実施例では、センサー200として4つのセン
サーが用いられ、また、追尾処理装置100及びセンサ
ー200に実装されている同期時刻獲得部2及び7が時
刻同期信号を入手する手段として、GPS(Global Posi
tioning Satellite System)信号を用いるために併設さ
れているGPS信号受信アンテナ1から定期的にGPS
時刻を獲得し、同期時刻としてシステム時刻を更新する
構成となっているが、その他の構成は、基本的には図1
と同様である。
【0045】追尾処理装置の同期測位開始時刻制御部3
は、表示部15からのオペレータ入力による時刻指定に
基づき4つのセンサーの同期測位開始時刻を記憶し統制
命令送信部6に出力する。測位時間間隔指定部4は、表
示部15からのオペレータ入力による値に基づき測位時
間間隔を記憶し統制命令送信部6に出力する。
【0046】目標番号/位置指定部5は、表示部15か
らのオペレータ入力による目標番号または追尾開始位置
指定に基づき目標番号または追尾開始位置を記憶し統制
命令部送信部6に出力する。統制命令送信部6は、4つ
のセンサーに対し、同期測位開始時刻、測位時間間隔、
目標番号または追尾開始位置を送信する。
【0047】統制命令受信部8は、送信された同期測位
開始時刻、測位時間間隔、目標番号または追尾開始位置
を受信し記憶するとともにビーム制御計算機9に送信す
る。ビーム制御計算機9は、従来の電子走査センサーの
技術に基づいて指定された位置に対する次スキャンのビ
ーム走査に必要な各位相器への制御信号の生成を行い、
目標位置を測位する。
【0048】目標情報送信部10は、センサーのビーム
走査で測位された目標情報を追尾処理装置に送信する。
目標情報受信部11は、センサーからの目標情報を受信
し、距離情報を距離交会法処理部12に、方位情報を仮
目標情報判定部13に送信する。
【0049】距離交会法処理部12は、測位誤差が少な
いセンサーを中心とした距離情報を利用し、それぞれの
センサー設定位置を中心とし測位距離を半径とする上記
円の方程式をそれぞれ求め、連立方程式を解くことによ
り2つの円の2交点を算出する。
【0050】仮目標情報判定部13は、距離交会法処理
部12で求められた2点の内から、上記方位測位精度の
確率的性質を表す条件に基づいて1点を選択し、その点
の距離、方位情報を仮目標情報として高精度目標情報判
定部14に送信する。
【0051】高精度目標情報判定部14は、仮目標情報
判定部13から受信した仮目標情報が1つの場合はそれ
を高精度目標情報とし、2つの場合はそれらの平均値を
高精度目標情報とし、3つ以上の場合はそれらの仮目標
情報を基に3角形が構成できるように3点の組合せを選
択し、それぞれの3角形に対して重心点を算出し、その
結果得られた重心が1つの場合はそれを高精度目標情報
とし、2つ以上の場合は重心点の平均点を算出し高精度
目標情報とし追尾処理部15へ送信する。
【0052】追尾処理部15は、高精度目標情報が入手
できた場合は従来技術に基づき目標情報を直交座標系に
変換し相関ゲート処理、推定速度算出、次スキャンの予
測目標位置算出を実行し、入手できない場合は外挿処理
を実行し前スキャンの推定速度、予測目標位置を該当ス
キャンの推定速度、推定目標位置として次スキャン予測
目標位置を算出し推定速度、推定目標位置、予測目標位
置を目標位置情報として表示部16に送信する。
【0053】表示部16は、受信した目標位置情報に基
づき目標の位置を地図情報等と共にCRT等に重畳表示
し、また、他の目標に対する統制同期式追尾開始命令に
関するオペレータ操作入力を同期測位開始時刻制御部
3、測位時間間隔指定部4、目標番号/位置指定部5に
送信する。
【0054】本実施例では、4つのセンサー200から
の距離と方位情報の内、2つのセンサーの同一目標に対
する距離情報の組合せを利用し、目標の位置を距離交会
法により原理的には最大4つ求めることができる。
【0055】従って、仮目標情報判定部13で4つの仮
目標情報が得られた場合には、高精度目標情報判定部1
4では、4つの仮目標位置によって構成される四角形を
2つの三角形に分割し、2つの三角形の各重心点の平均
点を高精度目標情報とし追尾処理部15へ送信する。
【0056】本実施例によれば、電子的走査ビームの走
査方向の指定が可能なセンサーを4つ設置し、目標位置
を測位後、統合処理して高精度な目標情報を生成してい
るので、測位時間間隔が短くて方位方向の測位誤差変動
が大きい場合であってもそれによる影響を受けることが
ない。
【0057】なお、本発明の実施の形態発明では、目標
(航空機)とセンサー(レーダ)との距離が比較的遠
く、それらが水平面(2次元)上に位置しているとみな
せる場合を想定しているが、高度を含む3次元の空間に
おいて目標を測位する場合には、それぞれのセンサーか
らの等距離面は半球となり、2つのセンサーの交線は半
円となるので、3つのセンサからの目標情報を用いれば
距離情報のみで1つの交点を求めることができる。この
求めた1つの交点位置を仮目標情報として出力すること
により、同様に高精度の目標追尾を行うことが可能とな
る。
【0058】
【発明の効果】本発明は、3つ以上のセンサーから入手
できる距離情報と方位情報の内、2つのセンサーの同一
目標に対する距離情報の組合せを利用し、目標の位置を
距離交会法で求めることにより方位方向の測位誤差を除
去し、さらにそれら組合せすべての点の集合から代表点
を求めることにより距離方向の測位誤差も除去できるた
め、追尾処理の時間間隔を短縮しても測位誤差の影響を
受けず、推定速度、推定目標位置、予測目標位置の精度
を向上させることが可能となり、高速旋回する目標に対
する追尾精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す同期式追尾装置ブロ
ック図である。
【図2】本発明における距離交会法処理の説明図であ
る。
【図3】本発明における確率分布に基づく1交点選択処
理の説明図である。
【図4】本発明の実施例を示す同期式追尾装置ブロック
線図である。
【図5】従来例における追尾処理及びその問題点を説明
するための図である。
【符号の説明】
1 時刻同期信号受信アンテナ 2、7 同期時刻獲得部 3 同期測位開始時刻制御部 4 測位時間間隔指定部 5 目標番号/位置指定部 6 統制命令送信部 8 統制命令受信部 9 ビーム制御計算機 10 目標情報送信部 11 目標情報受信部 12 距離交会法処理部 13 仮目標情報判定部 14 高精度目標情報判定部 15 追尾処理部 16 表示部 21 GPS信号受信アンテナ 22、27 GPS時刻獲得部 100 追尾処理装置 200 電子走査式センサー X 選択されたセンサーS設置位置の直交座標にお
けるX座標 Y 選択されたセンサーS設置位置の直交座標にお
けるY座標 X 選択されたセンサーS設置位置の直交座標にお
けるX座標 Y 選択されたセンサーS設置位置の直交座標にお
けるY座標 r センサーSからの測位距離 r センサーSからの測位距離 X 距離交会法にて求められる点のX座標 Y 距離交会法にて求められる点のY座標

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに異なる位置に配置され且つセンサ
    ー覆域が互いに重覆するように電子的に探索方向を指定
    することが可能な3つ以上のセンサーによりそれぞれ測
    位された同一時刻における同一目標の位置情報を、追尾
    処理部において統合処理することにより目標の位置情報
    を生成することを特徴とするセンサー統制による同期式
    追尾方法。
  2. 【請求項2】 前記各センサーは、各々時刻同期手段を
    有しており、前記追尾処理部から測位開始時刻、測位時
    間間隔、および目標番号または測位開始位置の指定を受
    けた後、定期的に独自に同期時刻を入手して測位時刻の
    同期をとることを特徴とする請求項1記載のセンサー統
    制による同期式追尾方法。
  3. 【請求項3】 前記追尾処理部における統合処理は、前
    記各センサーの位置を中心として測位された前記目標ま
    での距離を半径とする円を算出した後、2つのセンサー
    毎に前記算出された円が交わる2つの交点を求め、各交
    点から当該2つのセンサーにより測位された目標位置ま
    での距離の和が小さい方の交点を仮目標位置として選択
    し、2センサーの組合せ毎に選択された前記仮目標位置
    を結ぶ線分により構成される多角形に基づいて、目標位
    置を特定することを特徴とする請求項1または2記載の
    センサー統制による同期式追尾方法。
  4. 【請求項4】 前記追尾処理部における統合処理は、前
    記各センサーの位置を中心として測位された前記目標ま
    での距離を半径とする円を算出した後、2つのセンサー
    毎に前記算出された円が交わる2つの交点を求め、該求
    めた各交点を中心とした確率分布関数を定義し、当該2
    つのセンサーにより測位された目標位置における前記確
    率分布関数値の和が大きい方の交点を仮目標位置として
    選択し、2センサーの組合せ毎に選択された前記仮目標
    位置を結ぶ線分により構成される多角形に基づいて、目
    標位置を特定することを特徴とする請求項1または2記
    載のセンサー統制による同期式追尾方法。
  5. 【請求項5】 前記高精度の目標位置は、前記仮目標位
    置を結ぶ線分により構成される多角形を3角形に分割し
    て3角形ごとの代表点を求め、それらの代表点の平均位
    置により特定することを特徴とする請求項3または4記
    載のセンサー統制による同期式追尾方法。
  6. 【請求項6】 前記追尾処理部における統合処理は、前
    記各センサーの位置を中心として測位された前記目標ま
    での距離を半径とする半球を算出した後、3つのセンサ
    ー毎に前記算出された半球交点を求め、該求めた各交点
    を仮目標位置として選定し、3センサーの組合せ毎に選
    択された前記仮目標位置の平均値を、目標位置として特
    定することを特徴とする請求項1または2記載のセンサ
    ー統制による同期式追尾方法。
  7. 【請求項7】 前記各センサーから、前記目標の距離情
    報の組が1組も得られない場合は目標情報無しとして外
    挿処理により追尾処理を行い、距離情報の組が3組以下
    の場合は、それらからそれぞれ算出される前記仮目標位
    置の平均位置を高精度目標情報とすることを特徴とする
    請求項1乃至6のいずれかに記載のセンサー統制による
    同期式追尾方法。
  8. 【請求項8】 互いに異なる位置に配置され且つセンサ
    ー覆域が互いに重覆するように電子的に探索方向を指定
    することが可能な3つ以上のセンサーと、該各センサー
    による目標の測位情報を統合処理して目標の追尾を行う
    追尾処理装置とからなり、 前記3つ以上のセンサーは、各々独自に同期時刻を定期
    的に入手するための時刻同期信号受信アンテナを有して
    おり、前記追尾処理装置から測位開始時刻、測位時間間
    隔、および目標番号または測位開始位置の指定を受けた
    後、指定された目標または測位開始位置に対して、各々
    独自に測位時刻の同期をとりながら指定された目標の測
    位を前記測位時間間隔毎に行い、該測位した目標情報を
    前記追尾処理装置へ送信する手段を有していることを特
    徴とするセンサー統制による同期式追尾装置。
  9. 【請求項9】 前記時刻同期信号受信アンテナは、GP
    S信号受信アンテナであることを特徴とする請求項8記
    載のセンサー統制による同期式追尾装置。
  10. 【請求項10】 前記追尾処理装置は、前記各センサー
    の位置を中心として測位された前記目標までの距離を半
    径とする円を算出する手段と、2つのセンサー毎に前記
    算出された円が交わる2つの交点を求める手段と、該求
    めた各交点から当該2つのセンサーにより測位された目
    標位置までの距離の和が小さい方の交点を仮目標位置と
    して選択する手段と、2センサーの組合せ毎に選択され
    た前記仮目標位置を結ぶ線分により構成される多角形に
    基づいて目標位置を特定する手段を備えていることを特
    徴とする請求項8または9記載のセンサー統制による同
    期式追尾装置。
  11. 【請求項11】 前記追尾処理装置は、前記各センサー
    の位置を中心として測位された前記目標までの距離を半
    径とする円を算出する手段と、2つのセンサー毎に前記
    算出された円が交わる2つの交点を求める手段と、該求
    めた各交点を中心として定義された確率分布関数に基づ
    き、当該2つのセンサーにより測位された目標位置にお
    ける前記確率分布関数値の和が大きい方の交点を仮目標
    位置として選択する手段と、2センサーの組合せ毎に選
    択された前記仮目標位置を結ぶ線分により構成される多
    角形に基づいて目標位置を特定する手段を備えているこ
    とを特徴とする請求項8または9記載のセンサー統制に
    よる同期式追尾装置。
  12. 【請求項12】 前記目標位置を特定する手段は、前記
    仮目標位置が得られない場合は目標情報無しとして外挿
    処理により得られた目標位置を高精度目標情報として出
    力し、選択された前記仮目標位置情報が3個以下の場合
    は、それらの平均位置を高精度目標情報として出力し、
    選択された前記仮目標位置情報が3個より多い場合に
    は、前記仮目標位置を結ぶ線分により構成される多角形
    を3角形に分割して3角形ごとの代表点を求め、それら
    の代表点の平均位置を高精度目標情報として出力するこ
    とを特徴とする請求項10または11に記載のセンサー
    統制による同期式追尾装置。
  13. 【請求項13】 前記追尾処理装置は、前記各センサー
    の位置を中心として測位された前記目標までの距離を半
    径とする半球を算出する手段と、3つのセンサー毎に前
    記算出された半球の交点を求め、該求めた各交点を仮目
    標位置として選定する手段と、3センサーの組合せ毎に
    選定された前記仮目標位置の平均値を目標位置として特
    定する手段を備えていることを特徴とする請求項8また
    は9記載のセンサー統制による同期式追尾装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008197034A (ja) * 2007-02-15 2008-08-28 Nec Corp 電子走査式精測レーダ装置および目標追尾方法
JP2010203799A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Toshiba Corp 目標追尾装置
JP2011185723A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Nec Corp 目標追尾装置、目標追尾方法、及びプログラム
JP2012189474A (ja) * 2011-03-11 2012-10-04 Nec Corp レーダ装置、データ処理方法、及びデータ処理プログラム
KR101483271B1 (ko) 2008-06-27 2015-01-15 삼성전자주식회사 음원 위치 추정에 있어 대표 점 선정 방법 및 그 방법을이용한 음원 위치 추정 시스템
KR101714899B1 (ko) * 2015-09-22 2017-03-09 재단법인대구경북과학기술원 임펄스 레이더 센서를 이용하는 객체 인식 방법
US10769239B2 (en) 2014-11-26 2020-09-08 Maritime Radar Systems Limited System for monitoring a maritime environment

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103345192B (zh) * 2013-06-12 2015-05-06 西安应用光学研究所 用于光电跟踪仪的智能时钟同步控制电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0429080A (en) * 1990-05-24 1992-01-31 Mitsubishi Electric Corp Bistatic radar equipment
JPH09257923A (ja) * 1996-03-26 1997-10-03 Mitsubishi Electric Corp センサ群管理装置
JP2000147106A (ja) * 1998-11-13 2000-05-26 Mitsubishi Electric Corp 追尾装置及びその追尾処理方法
JP2000162311A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Mitsubishi Electric Corp バイスタティックレーダシステム
JP2001004737A (ja) * 1999-06-17 2001-01-12 Mitsubishi Electric Corp 監視システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0429080A (en) * 1990-05-24 1992-01-31 Mitsubishi Electric Corp Bistatic radar equipment
JPH09257923A (ja) * 1996-03-26 1997-10-03 Mitsubishi Electric Corp センサ群管理装置
JP2000147106A (ja) * 1998-11-13 2000-05-26 Mitsubishi Electric Corp 追尾装置及びその追尾処理方法
JP2000162311A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Mitsubishi Electric Corp バイスタティックレーダシステム
JP2001004737A (ja) * 1999-06-17 2001-01-12 Mitsubishi Electric Corp 監視システム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008197034A (ja) * 2007-02-15 2008-08-28 Nec Corp 電子走査式精測レーダ装置および目標追尾方法
KR101483271B1 (ko) 2008-06-27 2015-01-15 삼성전자주식회사 음원 위치 추정에 있어 대표 점 선정 방법 및 그 방법을이용한 음원 위치 추정 시스템
JP2010203799A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Toshiba Corp 目標追尾装置
JP2011185723A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Nec Corp 目標追尾装置、目標追尾方法、及びプログラム
JP2012189474A (ja) * 2011-03-11 2012-10-04 Nec Corp レーダ装置、データ処理方法、及びデータ処理プログラム
US10769239B2 (en) 2014-11-26 2020-09-08 Maritime Radar Systems Limited System for monitoring a maritime environment
KR101714899B1 (ko) * 2015-09-22 2017-03-09 재단법인대구경북과학기술원 임펄스 레이더 센서를 이용하는 객체 인식 방법

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