JP2007024773A - 航跡相関統合装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】最初の航跡相関統合は、レーダ航跡生成部1で生成された航跡と角度センサ航跡生成部2で生成された航跡の全ての組合せの相関の尤度を計算して航跡同士の組合せの相関の有無を判定し、2回目以降の航跡相関統合は、レーダ航跡生成部1及び角度センサ航跡生成部2で生成された航跡と既存のグループの相関の尤度を計算して前記航跡と前記グループとの相関の有無を判定する航跡相関部3と、航跡相関部3により相関有りと判定された航跡同士、又は航跡と既存のグループは必ず同一のグループに入るようにグループ化し、グループの中心位置と広がりを計算するグループ処理部4と、1対1対応がとれた航跡群は統合航跡を表示し、1対1対応がとれない航跡群は前記グループの中心位置と広がりに基づきグループを楕円で表示する統合航跡・グループ表示部6とを設けた。
【選択図】図1
Description
(2)目標の角度が得られる角度センサ
角度センサによる追尾で生成される航跡(角度センサ航跡)は運動諸元として角度、角速度を持っているが、この航跡にレーダの追尾により生成される航跡(レーダ航跡)を統合することより、目標に関する距離情報を得ることができる。この距離情報により、例えば「角度センサで距離が近い目標を優先的に観測する」といった角度センサ航跡のみではできなかったセンサの制御が可能となる。
(1)各センサの航跡が追尾している目標の一致、不一致を検査する相関処理
(2)相関処理で同一目標を追尾していると判定された航跡の位置、速度等の運動諸元を統合する統合処理
前者の相関処理は、観測領域に目標が複数存在する場合に、その対応付けの決定方法が、性能を左右する。この対応付けが困難となるのは以下の様な場合である。
・複数の目標が空間上に密集して存在し、1つのレーダ航跡に対して相関がある角度センサ航跡が複数あり、また1つの角度センサ航跡に対して相関があるレーダ航跡が複数ある場合。
・観測可能な空間領域がセンサにより異なり、レーダでは観測されないが、角度センサでは観測される領域に目標が存在する場合。
・観測可能な目標の種類がセンサにより異なり、レーダでは観測されるが、角度センサでは観測されない目標が存在する場合。
上記の様な場合にはセンサ間の航跡の対応が1対1とならないため、どの航跡とどの航跡を統合すればよいのか決定することが困難である。
(R1,A1)、(R1,A2)、(R1,A3)、(R1,A4)、(R1,A5)、(R2,A1)、(R2,A2)、(R2,A3)、(R2,A4)、(R2,A5)、(R3,A1)、(R3,A2)、(R3,A3)、(R3,A4)、(R3,A5)、(R4,A1)、(R4,A2)、(R4,A3)、(R4,A4)、(R4,A5)、(R5,A1)、(R5,A2)、(R5,A3)、(R5,A4)、(R5,A5)
(R1,A1)、(R2,A1)、(R2,A2)、(R3,A4)、(R4,A4)、(R5,A5)
この発明の実施の形態1に係る航跡相関統合装置について図1から図4までを参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る航跡相関統合装置の構成を示すブロック図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
(R1,A1)、(R1,A2)、(R1,A3)、(R1,A4)、(R1,A5)、(R2,A1)、(R2,A2)、(R2,A3)、(R2,A4)、(R2,A5)、(R3,A1)、(R3,A2)、(R3,A3)、(R3,A4)、(R3,A5)、(R4,A1)、(R4,A2)、(R4,A3)、(R4,A4)、(R4,A5)、(R5,A1)、(R5,A2)、(R5,A3)、(R5,A4)、(R5,A5)
グループ1:R1、R2、A1、A2。
グループ2:A3。
グループ3:R3、R4、A4。
グループ4:R5、A5。
上記のグループ1、3は1つのレーダ航跡に対して、対応する角度センサ航跡が2つあり、あるいは1つの角度センサ航跡に対して、対応するレーダ航跡が2つあり、1対1対応がとれない場合である。また、グループ2を構成する角度センサ航跡A3も対応するレーダ航跡がないため、1対1対応がとれない。グループ4は唯一1対1対応がとれているグループである。これらのセンサ毎の航跡、グループ情報を計算機の記憶手段である航跡情報記憶部5に格納する形態例を図3に示す。
グループ1とR1、グループ1とR2、グループ1とA1、グループ1とA2、
グループ2とA3、
グループ3とR3、グループ3とR4、グループ3とA4、
グループ4とR5、グループ4とA5。
以上の10通りの組合せで、相関がないと判定された組合せが1つあり、それがグループ1とR1の組合せとする。この場合には、レーダ航跡R1と他のグループ、すなわちグループ2、3、4との相関処理が行われる。
グループ1:R2、A1、A2。
グループ2:R1、A3。
グループ3:R3、R4、A4。
グループ4:R5、A5。
グループ1:R2、A1、A2。
グループ2:A3。
グループ3:R3、R4、A4。
グループ4:R5、A5。
グループ5:R1。
この発明の実施の形態2に係る航跡相関統合装置について図5から図8までを参照しながら説明する。図5は、この発明の実施の形態2に係る航跡相関統合装置の構成を示すブロック図である。
グループ1:R1、R2、A1、A2。
グループ2:A3。
グループ3:R3、R4、A4。
グループ4:R5、A5。
上記のグループ1、3は1つのレーダ航跡に対して、対応する角度センサ航跡が2つあり、あるいは1つの角度センサ航跡に対して、対応するレーダ航跡が2つあり、1対1対応がとれない場合である。また、グループ2を構成する角度センサ航跡A3も対応するレーダ航跡がないため、1対1対応がとれない。グループ4は唯一1対1対応がとれているグループである。これらのセンサ毎の航跡、グループ情報を計算機の記憶手段である航跡情報記憶部5に格納する形態例を図3に示す。
・センサと目標群の距離が縮まり、観測精度が向上することにより、誤った相関がなくなり、目標毎にグループが分離される。図7に例を示す。
・編隊飛行から一部の目標が離脱することによりグループが分離される。
・目標群の接近により、グループの統合が起きる。
・グループ内での目標の密度が薄い場合には次のサンプリング時刻で分離が起きる可能性が高いので、目標密度が薄い程、選択の頻度を高くする。この目標の密度は、グループ内の目標数をグループの広がりで除算することにより計算する。なお、グループ内の目標数はグループを構成するレーダ航跡の数と角度センサ航跡の数のうち、多い方とする。
・グループ内での航跡間の相関の尤度が低い場合には次のサンプリング時刻で分離が起きる可能性が高いので、グループ内での航跡間の相関尤度の最小値が小さい程、選択の頻度を高くする。
・グループ間の距離が短いほど、次のサンプリング時刻で統合が起きる可能性が高いので、グループ間の距離が短いほど、選択の頻度を高くする。このグループ間の距離は、グループの位置を、グループ速度と現在時刻とグループ最新更新時刻の時間差の積により移動させた分の距離とする。図8で、例を使ってグループ間距離を示す。
グループ1内の組合せ:(R1,A1)、(R1,A2)、(R2,A1)、(R2,A2)。
グループ2と4による組合せ:(R5,A3)。
上記の組合せの数の合計は5であり、全ての組合せ数が25であるため、相関尤度計算の回数が従来技術に比べて削減されることが分かる。
この発明の実施の形態3に係る航跡相関統合装置について図9から図11までを参照しながら説明する。図9は、この発明の実施の形態3に係る航跡相関統合装置の構成を示すブロック図である。
・グループ内の目標の重要度に応じて、塗り潰しの色の種類を変える。
・グループ内の目標数に応じて、塗り潰しの色の濃さを変える。
図11にグループの表示例を示す。
Claims (6)
- レーダと角度センサの2つのセンサを有する航跡相関統合装置であって、
前記レーダからの観測値を使って3次元追尾を行うレーダ航跡生成部と、
前記角度センサからの観測値を使って角度追尾を行う角度センサ航跡生成部と、
最初の航跡相関統合では、前記レーダ航跡生成部で生成された航跡と前記角度センサ航跡生成部で生成された航跡との全ての組合せの相関の尤度を計算して航跡同士の組合せの相関の有無を判定するとともに、2回目以降の航跡相関統合では、前記レーダ航跡生成部及び前記角度センサ航跡生成部で生成された航跡と既存のグループとの相関の尤度を計算して前記航跡と前記既存のグループとの相関の有無を判定する航跡相関部と、
少なくとも前記航跡相関部により相関の尤度の計算で相関有りと判定された航跡同士、又は航跡と既存のグループは必ず同一のグループに入るようにグループ化し、グループを構成する航跡に基づきグループの中心位置と広がりを計算するグループ処理部と、
1対1対応がとれた航跡群については統合航跡を表示し、1対1対応がとれない航跡群については前記グループの中心位置と広がりに基づいてグループを楕円で表示する統合航跡・グループ表示部と
を備えたことを特徴とする航跡相関統合装置。 - レーダと角度センサの2つのセンサを有する航跡相関統合装置であって、
前記レーダからの観測値を使って3次元追尾を行うレーダ航跡生成部と、
前記角度センサからの観測値を使って角度追尾を行う角度センサ航跡生成部と、
最初の航跡相関統合では、前記レーダ航跡生成部で生成された航跡と前記角度センサ航跡生成部で生成された航跡との全ての組合せの相関の尤度を計算して航跡同士の組合せの相関の有無を判定するとともに、2回目以降の航跡相関統合では、前記レーダ航跡生成部及び前記角度センサ航跡生成部で生成された航跡のうち、選択されたグループ内の航跡同士の組合せの相関の尤度を計算して航跡同士の組合せの相関の有無を判定する航跡相関部と、
少なくとも前記航跡相関部により相関の尤度の計算で相関有りと判定された航跡同士、又は航跡と既存のグループは必ず同一のグループに入るようにグループ化し、グループを構成する航跡に基づきグループの中心位置と広がりを計算するグループ処理部と、
分離、統合を起こす可能性が高いグループを選択し、前記航跡相関部の相関処理を行う航跡を絞り込む再検査航跡選択部と、
1対1対応がとれた航跡群については統合航跡を表示し、1対1対応がとれない航跡群については前記グループの中心位置と広がりに基づいてグループを楕円で表示する統合航跡・グループ表示部と
を備えたことを特徴とする航跡相関統合装置。 - 前記再検査航跡選択部は、グループ内での前記レーダ航跡生成部及び前記角度センサ航跡生成部で生成された航跡同士の組合せの相関の尤度の最小値に応じて、前記グループの選択の頻度を変える
ことを特徴とする請求項2記載の航跡相関統合装置。 - 前記再検査航跡選択部は、グループ内での目標数とグループの広がりによって計算された目標密度に応じて、前記グループの選択の頻度を変える
ことを特徴とする請求項2記載の航跡相関統合装置。 - 前記再検査航跡選択部は、異なるグループ間の空間的な距離に応じて、2つのグループの選択の頻度を変える
ことを特徴とする請求項2記載の航跡相関統合装置。 - レーダと角度センサの2つのセンサを有する航跡相関統合装置であって、
前記レーダからの観測値を使って3次元追尾を行うレーダ航跡生成部と、
前記角度センサからの観測値を使って角度追尾を行う角度センサ航跡生成部と、
最初の航跡相関統合では、前記レーダ航跡生成部で生成された航跡と前記角度センサ航跡生成部で生成された航跡との全ての組合せの相関の尤度を計算して航跡同士の組合せの相関の有無を判定するとともに、2回目以降の航跡相関統合では、前記レーダ航跡生成部及び前記角度センサ航跡生成部で生成された航跡と既存のグループとの相関の尤度を計算して前記航跡と前記既存のグループとの相関の有無を判定する航跡相関部と、
少なくとも前記航跡相関部により相関の尤度の計算で相関有りと判定された航跡同士、又は航跡と既存のグループは必ず同一のグループに入るようにグループ化し、グループを構成する航跡に基づきグループの中心位置と広がりを計算するグループ処理部と、
グループを構成する航跡の重要度の最大値に基づき算出されたグループの重要度に応じてグループの色の種類を変え、グループを構成する航跡の数に基づき算出されたグループの目標数に応じてグループの色濃淡を変えて表示するグループ表示部と
を備えたことを特徴とする航跡相関統合装置。
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