JP2013178206A - 目標運動予測装置及び目標運動予測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】目標が等速直線運動を行っていると想定した場合の、目標の予測ドップラ速度を求め、目標の予測ドップラ速度と検出されたドップラ速度との差であるドップラ速度変化量を求める。さらに、ドップラ速度変化量の大きさによって、変針/変速が行われた可能性を表す変針/変速レベルを求め、変針/変速レベルに応じて、目標の運動予測用フィルタを変化させて、その追従性または平滑性を変化させる。
【選択図】図4
Description
目標が等速直線運動を行っていると想定した場合の、目標の予測ドップラ速度を求めるドップラ速度予測手段と、
目標の予測ドップラ速度と、検出されたドップラ速度との差であるドップラ速度変化量を求めるドップラ速度変化量演算手段と、
ドップラ速度変化量の大きさによって、変針/変速が行われた可能性を表す変針/変速レベルを求める変針/変速検出手段と、
前記変針/変速レベルに応じて、目標の運動予測用フィルタを変化させて、その追従性または平滑性を変化させる予測フィルタ決定手段と、
を備えることを特徴とする。
前記変針/変速検出手段からの変針/変速レベル及び第2変針/変速検出手段からの変針/変速レベルのいずれか一方を選択して前記予測フィルタ決定手段に供給する選択手段と、
をさらに備えることを特徴とする。
目標が等速直線運動を行っていると想定した場合の、目標の予測ドップラ速度を求めるドップラ速度予測工程と、
目標の予測ドップラ速度と、検出されたドップラ速度との差であるドップラ速度変化量を求めるドップラ速度変化量演算工程と、
ドップラ速度変化量の大きさによって、変針/変速が行われた可能性を表す変針/変速レベルを出力する変針/変速検出工程と、
前記変針/変速レベルに応じて、目標の運動予測用フィルタを変化させて、その追従性または平滑性を変化させる予測フィルタ決定工程と、
を備えることを特徴とする。
図1は、本発明による目標運動予測方法に従った目標運動予測装置10の第1実施形態のブロック図を表している。この例の目標運動予測装置10は、周囲の海上または空中の船舶または飛行体といった目標を監視するために移動体自体に搭載する他に、海上または空中の船舶または飛行体といった目標を監視するために地上等に定置することができる。この実施形態では、目標運動予測装置(以下、単に「装置」ともいう)10が定置されており、他船等を目標とした場合を例にとることにする。
変針/変速検出基準値vhを、誤検出確率を考慮した値とする。誤検出の要因としては熱雑音などのランダムノイズが考えられる。ドップラ速度変化量Δvdの分散V[Δvd]及び標準偏差σ[Δvd]は、(7)式から次のように表される。
変針/変速検出基準値vhは、信号強度に依存する値とすることができる。信号強度が小さいとS/C比が悪くなり、Δvdの分散は大きくなることが予測できる。同様に、変針/変速検出基準値vhは、距離に依存する値とすることができる。レーダ信号の感度は距離の4乗に反比例し、距離が大きくなればそれだけS/C比が悪くなり、Δvdの分散は大きくなることが予測できる。よって、信号強度が小さくなるに従い、及び/または目標までの距離が大きくなるに従い、変針/変速検出基準値vhを大きくするようにする。
雨雪等の悪天候といった気象の状況、または海象の状況によっては、クラッタが大きくなり、S/C比が悪くなり、Δvdの分散は大きくなることが予測できる。その場合に、手動切換等により、変針/変速検出基準値vhを大きくするようにしてもよい。
追尾中の目標のみならず、全体の目標から得られる全ドップラ速度の分布のばらつき(標準偏差、分散)を利用する。全ドップラ速度のばらつきが大きいときには、誤検出確率は増加すると考えられるので、変針/変速検出基準値vhを大きくするようにする。
検出信号の2次元の形状、特に、レーダ信号の距離および方位方向の広がりは、目標の大きさに関連する。この目標の大きさやドップラ速度分布のばらつきに応じて変針/変速検出基準値vhを変化させてもよい。
図5は、本発明の目標運動予測装置の第2実施形態による判定手段20のブロック図を表している。図5において、第1実施形態と同一・同様の部材・手段は同一の符号を付して、その詳細説明を省略する。
これによって、ドップラ速度変化量の誤検出確率が大きくなる付近において、ドップラ速度変化量を用いずに変針/変速を判定することで、誤検出の影響を受けないようにすることができる。
30 ドップラ速度予測手段
32 ドップラ速度変化量演算手段
34 変針/変速検出手段
36 予測フィルタ決定手段
40 第2変針/変速検出手段
42 選択手段
Δvd ドップラ速度変化量
vh 基準値
Claims (8)
- 時系列的に検出される目標の観測位置に運動予測用フィルタを適用して目標の運動予測を行う目標運動予測装置において、
目標が等速直線運動を行っていると想定した場合の、目標の予測ドップラ速度を求めるドップラ速度予測手段と、
目標の予測ドップラ速度と、検出されたドップラ速度との差であるドップラ速度変化量を求めるドップラ速度変化量演算手段と、
ドップラ速度変化量の大きさによって、変針/変速が行われた可能性を表す変針/変速レベルを求める変針/変速検出手段と、
前記変針/変速レベルに応じて、目標の運動予測用フィルタを変化させて、その追従性または平滑性を変化させる予測フィルタ決定手段と、
を備えることを特徴とする目標運動予測装置。 - 前記変針/変速検出手段は、ドップラ速度変化量対基準値の比の値から変針/変速レベルを求めることを特徴とする請求項1記載の目標運動予測装置。
- 前記基準値は、ドップラ速度変化量の誤検出確率に基づく値であることを特徴とする請求項2記載の目標運動予測装置。
- 変針/変速検出手段は、目標との距離、目標の観測位置の検出信号の強度、環境に関するパラメータ、ドップラ速度のばらつき、検出信号の形状から選択された少なくとも1つの要素に応じて、変針/変速レベルを求めることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の目標運動予測装置。
- 前記時系列的に検出される目標の観測位置から目標が等速直線運動をしていると想定した場合の推定位置を求めて、該推定位置と予測位置との距離から変針/変速が行われた可能性を表す変針/変速レベルを求める第2変針/変速検出手段と、
前記変針/変速検出手段からの変針/変速レベル及び第2変針/変速検出手段からの変針/変速レベルのいずれか一方を選択して前記予測フィルタ決定手段に供給する選択手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の目標運動予測装置。 - 前記選択手段は、変針/変速レベルの高い方を選択することを特徴とする請求項5記載の目標運動予測装置。
- 前記選択手段は、少なくとも目標の見合い針路が0度または180度またはそれらを含む規定範囲である場合に、前記第2変針/変速検出手段からの変針/変速レベルを選択し、それ以外の場合に、前記変針/変速検出手段からの変針/変速レベルを選択することを特徴とする請求項5記載の目標運動予測装置。
- 時系列的に検出される目標の観測位置に運動予測用フィルタを適用して目標の運動予測を行う目標運動予測方法において、
目標が等速直線運動を行っていると想定した場合の、目標の予測ドップラ速度を求めるドップラ速度予測工程と、
目標の予測ドップラ速度と、検出されたドップラ速度との差であるドップラ速度変化量を求めるドップラ速度変化量演算工程と、
ドップラ速度変化量の大きさによって、変針/変速が行われた可能性を表す変針/変速レベルを出力する変針/変速検出工程と、
前記変針/変速レベルに応じて、目標の運動予測用フィルタを変化させて、その追従性または平滑性を変化させる予測フィルタ決定工程と、
を備えることを特徴とする目標運動予測方法。
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