JP2013217837A - 物標運動推定装置、物標運動推定方法、およびレーダ装置 - Google Patents
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Abstract
TTにおいて、ターゲットである物標の急変針や急変速により、物標の推定位置が実際の位置から大きくずれ、推定速度の変化に応じてフィルタ係数を変化させる処理をしても、実際の物標の動作に追従できないことがある。
【解決手段】
本発明の物標運動推定装置は、電磁波を繰り返し送受信することで所定領域のスキャンを行う物標探知装置に搭載され、エコー信号取得部と、位相変化量に基づいてドップラ速度を算出するドップラ速度取得部と、エコー信号取得部で取得したエコー信号に基づいて物標の観測位置を取得する物標情報取得部と、ドップラ速度取得部で得られた物標のドップラ速度を用いて物標の観測位置を補正した補正位置を生成する観測位置補正部と、補正位置に基づいて次回スキャンで得られる物標の予想観測位置である予測位置を算出する予測部と、を備える。
【選択図】図6
Description
Xop(n)=Xo(n)−Xp(n)
である。平滑化された位置(推定位置)Xs(n)と平滑化された速度(推定速度)Vs(n)は、
Xs(n)=Xp(n)+α・Xop(n)
Vs(n)=Vs(n−1)+β・Xop(n)/T
となる。ここで、Tは送信周期である。このことより、(n+1)回目のスキャンでの予測位置Xp(n+1)は、
Xp(n+1)=Xs(n)+Vs(n)・T
で求められる。α=0は予測位置を、α=1は観測位置を推定位置とするわけで、αが小さいほど、平滑処理は強くなることを意味している。実際には、追尾目標とは無関係なエコーも入力されるため、予測位置情報と実際に入力される観測位置データとの差異の許容範囲、および多重相関の危険性を考慮したゲートがスキャン間隔毎に設定される。
11 レーダアンテナ
12 送受信部
13 A/D変換部
14 物標情報取得部
15 ドップラ速度取得部
16 自船情報取得部
17 予測部
18 表示器
141 ターゲット候補検出部
142 ターゲット選別部
151 スイープメモリ
152 位相変化量算出部
153 速度演算部
171 補正位置算出部
172 補正係数決定部
173 メモリ
174 運動推定部
500 自船
Claims (16)
- 電磁波を繰り返し送受信することで所定領域のスキャンを行う物標探知装置に搭載される物標運動推定装置であって、
送信した電磁波が物標で反射することで得られるエコー信号を取得するエコー信号取得部と、
電磁波送信源からの距離が略等しく方位が異なる、同一の物標からの2以上のエコー信号間の位相変化量に基づいてドップラ速度を算出するドップラ速度取得部と、
前記エコー信号取得部で取得したエコー信号に基づいて、前記物標の観測位置を取得する物標情報取得部と、
前記ドップラ速度取得部で得られた前記物標のドップラ速度を用いて前記物標の観測位置を補正した補正位置を生成する観測位置補正部と、
当該補正位置に基づいて、次回スキャンで得られる前記物標の予想観測位置である予測位置を算出する予測部と、を備える物標運動推定装置。 - 請求項1に記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、前回スキャンで算出された前記物標のドップラ速度から、今回スキャンで算出される前記物標のドップラ速度への速度変化量に基づいて、今回スキャンで取得した前記物標の観測位置を補正して前記物標の補正位置を生成することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項2に記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、前記物標の速度変化量と、前回スキャンで算出された前記物標の予測位置と今回スキャンで生成される前記物標の補正位置と1スキャンに要する時間とに基づいて算出される前記物標の変化速度ベクトルのうちの距離方向成分と、の差に応じて、前記物標の観測位置を補正して前記物標の補正位置を生成することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項3に記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、前記速度変化量の符号と、前記変化速度ベクトルの距離方向成分の符号と、の比較に基づいて、当該観測位置を補正して前記物標の補正位置を生成することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、今回スキャンで取得した前記物標の観測位置を自装置に対して距離方向軸上で補正することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項5に記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、今回スキャンで取得した前記物標の観測位置の自装置に対して距離方向軸上での補正量に応じて、当該観測位置を自装置に対する方位方向軸上に補正する。 - 請求項1に記載の物標運動推定装置であって、
前記予測部は、前回スキャンで算出された前記物標の予測位置と、今回スキャンで生成される前記物標の補正位置と、1スキャンに要する時間と、に基づいて前記物標の変化速度ベクトルを算出し、前記変化速度ベクトルと、前回スキャンで算出された前記物標の推定速度ベクトルと、を用いて今回スキャンにおける前記物標の推定速度ベクトルを算出する推定速度ベクトル算出手段を備え、
前記観測位置補正部は、前回スキャンで算出された前記物標の推定速度ベクトルのうちの距離方向成分の速度から、今回スキャンで算出される前記物標のドップラ速度への速度変化量に基づいて、今回スキャンで取得した前記物標の観測位置を補正して前記物標の補正位置を取得することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項7に記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、前記速度変化量と、前記物標の変化速度ベクトルのうちの距離方向成分と、の差に応じて、前記物標の観測位置を補正して前記物標の補正位置を生成することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項8記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、前記速度変化量の符号と、前記変化速度ベクトルの距離方向成分の符号と、の比較に基づいて、当該観測位置を補正して前記物標の補正位置を生成することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項1、7、8、9のいずれかに記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、今回スキャンで取得した前記物標の観測位置を自装置に対して距離方向軸上で補正することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項10に記載の物標運動推定装置であって、
前記観測位置補正部は、今回スキャンで取得した前記物標の観測位置の自装置に対して距離方向軸上での補正量に応じて、当該観測位置を自装置に対する方位方向軸上に補正する。 - 請求項1乃至11のいずれかに記載の物標運動推定装置であって、
前記予測部は、前回スキャンで算出された前記物標の予測位置と、今回スキャンで生成される前記物標の補正位置と、1スキャンに要する時間と、に基づいて前記物標の変化速度ベクトルを算出し、前記変化速度ベクトルと、前回スキャンで算出された前記物標の推定速度ベクトルと、を用いて今回スキャンにおける前記物標の推定速度ベクトルを算出する推定速度ベクトル算出手段を有し、
前記推定速度ベクトルを用いて、前記物標の予測位置を算出することを特徴とする物標運動推定装置。 - 請求項1乃至12のいずれかに記載の物標運動推定装置であって、
前記予測部は、前回スキャンで算出された前記物標の予測位置と、今回スキャンで生成される物標の補正位置と、を用いて今回スキャンにおける前記物標の推定位置を算出する推定位置算出手段と、を有し、
前記推定位置を用いて、前記物標の予測位置を算出することを特徴とする物標運動推定装置。 - 所定領域を繰り返し探知するレーダ装置に搭載される物標運動推定装置であって、
物標を捕捉する捕捉部と、
前記捕捉された物標を追尾する運動推定部と、を備え、
前記運動推定部は、前回の探知で得られる前記物標のドップラ速度と、今回の探知で得られる前記物標のドップラ速度との変化量に基づいて追尾対象である物標の観測位置を補正して、補正位置を取得し、前記補正位置を用いて物標の追尾処理を行うことを特徴とする物標運動推定装置。 - 送信した電磁波が物標で反射することで得られるエコー信号を取得し、
電磁波送信源からの距離が略等しく方位が異なる、同一の物標からの2以上のエコー信号間の位相変化量に基づいてドップラ速度を算出し、
前記エコー信号に基づいて、前記物標の観測位置を取得し、
前記ドップラ速度取得部で得られた前記物標のドップラ速度を用いて前記物標の観測位置を補正した補正位置を生成し、
当該補正位置に基づいて、次回スキャンで得られる前記物標の予想観測位置である予測位置を算出することを特徴とした物標運動推定方法。 - 電磁波を繰り返し送受信することで所定領域のスキャンを行う物標探知装置に用いられる物標運動推定方法であって、
電磁波を繰り返し送受信することで所定領域のスキャンを行うレーダ装置であって、
アンテナと、
前記アンテナを介して送信した電磁波が物標で反射することで得られるエコー信号を取得するエコー信号取得部と、
電磁波送信源からの距離が略等しく方位が異なる、同一の物標からの2以上のエコー信号間の位相変化量に基づいてドップラ速度を算出するドップラ速度取得部と、
前記エコー信号取得部で取得したエコー信号に基づいて、 前記物標の観測位置を取得する物標情報取得部と、
前記ドップラ速度取得部で得られた前記物標のドップラ速度を用いて前記物標の観測位置を補正した補正位置を生成する観測位置補正部と、
当該補正位置に基づいて、次回スキャンで得られる前記物標の予想観測位置である予測位置を算出する予測部と、
前記エコー信号に基づいた電磁波送信源周辺の情報を表示する表示器と、
を備えるレーダ装置。
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