JP2014020842A - Tracking device and tracking method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tracking device and a tracking method capable of reducing storage amounts and calculation amounts in a tracking device which performs tracking processing in a track-oriented MHT(Multiple Hypothesis Tracking) system using the observation data of a primary radar device and a secondary radar device.SOLUTION: The tracking device configured to receive observation data constituted of at least the coordinate information of a target and an identification code associated with the target, and to track at least one target by tracking processing in a track-oriented MHT system, and to display the position of the target on a screen includes: track determination means for determining the observation plot of the tracking target and the track of the tracking target from the observation data of the target with which the identification code is associated; and track deletion means for deleting the determined track of the tracking target determined by the tracking determination means and the track of the tracking target excluding the determined track.

Description

本発明は、複数の目標物の追尾処理に関する。   The present invention relates to a tracking process for a plurality of targets.

レーダ装置は、空間へレーダ波を放射し、物体からの反射波を受信することで、固定物や移動体を観測する。すなわち、レーダ装置は、受信した反射波を適切に信号処理することで、物体の位置などの観測データを取得する。このようなレーダ装置を1次レーダ装置と称する。この観測データを適切にデータ処理及び表示処理することで、物体の位置や進行方向、速度などを表示装置の画面に表示することができ、それを視認することで、物体の状態を把握することができる。一つの物体に対する観測データをレーダプロットと称し、ある観測時刻における複数のレーダプロットをまとめて、レーダプロット群と称する。   A radar apparatus radiates a radar wave to space and receives a reflected wave from an object, thereby observing a fixed object or a moving object. That is, the radar apparatus appropriately processes the received reflected wave to obtain observation data such as the position of the object. Such a radar apparatus is referred to as a primary radar apparatus. By appropriately processing and displaying this observation data, the position, traveling direction, speed, etc. of the object can be displayed on the screen of the display device, and the state of the object can be grasped by viewing it. Can do. Observation data for one object is referred to as a radar plot, and a plurality of radar plots at a certain observation time are collectively referred to as a radar plot group.

また、レーダ装置は、次に説明するように、レーダ波に質問信号を含ませて放射し、その質問信号に対する応答信号を受信することでも、物体を観測する。このようなレーダ装置を2次レーダ装置と称する。この2次レーダ装置は、特定の質問信号を受信すると、特定の応答信号を発信する送受信装置、と組み合わせて使用され、航空機の管制装置(以降、管制装置と記述)などに利用されている。例えば、特定の質問信号を受信すると、機体番号などの識別コード(以降、SIFコードと記述)を応答信号として発信する送受信装置が、航空機に搭載される。この送受信装置は、管制装置と関連するレーダ装置(以降、管制レーダ装置と記述)のレーダ波の有効範囲において、このレーダ波に含まれる特定の質問信号を受信し、機体番号などの応答信号を発信し、管制レーダ装置がこの応答信号を受信する。管制装置は、受信した応答信号を適切に信号処理することで、管制装置の画面に物体(航空機)とともに機体番号などを表示する。2次レーダ装置でのレーダプロットおよびレーダプロット群の観測データは、1次レーダ装置のそれらに加え、SIFコードなどの応答信号に関するデータが含まれていて、各々SIFプロットおよびSIFプロット群と称する。また、レーダプロットおよびSIFプロットと、レーダプロット群およびSIFプロット群と、を各々観測プロットと、観測プロット群と総称する。   The radar apparatus also observes an object by radiating a radar wave including an interrogation signal and receiving a response signal corresponding to the interrogation signal, as will be described below. Such a radar apparatus is called a secondary radar apparatus. The secondary radar device is used in combination with a transmission / reception device that transmits a specific response signal when a specific interrogation signal is received, and is used for an aircraft control device (hereinafter referred to as a control device). For example, when a specific interrogation signal is received, a transmission / reception device that transmits an identification code such as an aircraft number (hereinafter referred to as SIF code) as a response signal is mounted on the aircraft. This transmission / reception device receives a specific interrogation signal included in the radar wave in the effective range of the radar wave of the radar device (hereinafter referred to as the control radar device) associated with the control device, and sends a response signal such as an aircraft number. The control radar device receives this response signal. The control device appropriately processes the received response signal to display the body number and the like along with the object (aircraft) on the screen of the control device. The observation data of the radar plot and the radar plot group in the secondary radar apparatus includes data related to the response signal such as the SIF code in addition to those of the primary radar apparatus, and are referred to as an SIF plot and an SIF plot group, respectively. Further, the radar plot and the SIF plot, and the radar plot group and the SIF plot group are collectively referred to as an observation plot and an observation plot group, respectively.

レーダ装置が取得した時系列毎の観測プロット群の個々の観測プロットを比較するなどの処理(以降、追尾処理と記述)により、追尾装置は特定の物体の移動経緯を捉え続ける。追尾中の物体に対する航跡と、新規の観測プロットと、の組合せは、幾通りも考えられるため、仮説をたてながら追尾処理を行う方式が有効とされる。その方式の一つに航跡型多重仮説相関方式(track−oriented Multiple Hypothesis Tracking;以降、航跡型MHT方式と記述)がある。非特許文献1は、1次レーダ装置が取得した観測データを使用した航跡型MHT方式の追尾方法である。また、特許文献1は、2次レーダ装置が取得した観測データを使用したAll Neighbor追尾方式の追尾方法およびレーダシステムである。   The tracking device keeps track of the movement history of a specific object by processing such as comparing individual observation plots of time-series observation plots acquired by the radar device (hereinafter referred to as tracking processing). Since there are various combinations of the track of the tracked object and the new observation plot, a method of performing the tracking process while making a hypothesis is effective. As one of the methods, there is a track-oriented multiple hypothesis tracking method (hereinafter referred to as a wake-type MHT method). Non-Patent Document 1 is a track type MHT tracking method using observation data acquired by a primary radar apparatus. Patent Document 1 is a tracking method and radar system of the All Neighbor tracking method using observation data acquired by a secondary radar device.

公知文献(非特許文献1と、特許文献1と、の組合せで想定される)の航跡型MHT方式の追尾方法を、図を参照して説明する。なお、数式や判定方法などの詳細内容については、カルマンフィルタや非引用文献1等で、公知であるので説明は省略する。   A tracking method of a wake type MHT system of a known document (assumed by a combination of Non-Patent Document 1 and Patent Document 1) will be described with reference to the drawings. Note that the detailed contents such as mathematical formulas and determination methods are well known in the Kalman filter, non-cited document 1 and the like, and thus description thereof is omitted.

図9は追尾処理のフローを示す機能構成図である。   FIG. 9 is a functional configuration diagram showing the flow of the tracking process.

航跡生成部は、レーダ処理装置から観測データを受け取ると、次の4つの処理を実施する。   When the wake generation unit receives the observation data from the radar processing device, the wake generation unit performs the following four processes.

第1に、航跡生成部は、1つ前の追尾処理した追尾処理データと、受信した観測データと、により、1つ前の追尾処理で生成した航跡(以降、既存の航跡と記述)と、受信した新規の個々の観測プロットと、の、次に説明する相関関係を判定する。例えば、物体Aの追尾処理データと、任意の観測プロットと、による移動予測などにより、任意の観測プロットが物体Aの移動により観測したことを仮説とする、仮説の信頼度を示す値が算出される。この値が、一定条件を満たすことを、相関関係がある、とする。相関関係があると判定すると、既存の航跡と、新規の観測プロットと、を関連付ける、航跡を新規に生成する。ここで生成する航跡は、追尾中の物体が移動したことによる観測プロットであることを仮説とする航跡である。例えば、図10の航跡T201は、観測プロットp21が航跡T101と相関関係がある、と判定され、生成された航跡である。   First, the wake generation unit generates a wake (hereinafter referred to as an existing wake) generated by the previous tracking process based on the tracking processing data obtained by the previous tracking process and the received observation data. The correlation described below with the received new individual observation plot is determined. For example, a value indicating the reliability of the hypothesis is calculated based on the assumption that an arbitrary observation plot is observed due to the movement of the object A based on movement prediction using the tracking processing data of the object A and an arbitrary observation plot. The If this value satisfies a certain condition, it is assumed that there is a correlation. If it is determined that there is a correlation, a new wake is created that associates the existing wake with a new observation plot. The wake generated here is a wake that assumes that it is an observation plot due to the movement of the object being tracked. For example, a wake T201 in FIG. 10 is a wake generated when it is determined that the observation plot p21 has a correlation with the wake T101.

第2に、航跡生成部は、既存の航跡と相関関係がある新規の観測プロットの有無に関わらず、観測プロットと相関関係がない航跡(図10〜図12においてp0で示す航跡)を新規に生成する。例えば、図10の航跡T200を生成する。ここで生成する航跡は、新規の観測プロット群に、相関すべき観測プロットがなかった、つまり、レーダ処理装置が追尾中の物体を観測できなかったことを仮説とする航跡である。   Second, the wake generation unit newly creates a wake having no correlation with the observation plot (the wake indicated by p0 in FIGS. 10 to 12) regardless of the presence or absence of a new observation plot having a correlation with the existing wake. Generate. For example, the wake T200 in FIG. 10 is generated. The wake generated here is a wake that assumes that there is no observation plot to be correlated in the new observation plot group, that is, the radar processing apparatus cannot observe the object being tracked.

第3に、航跡生成部は、既存の航跡との相関関係の有無に関わらず、全ての新規の観測プロットに対し、新規の航跡を生成し、これらの航跡を親とする、各々別な航跡群(図11〜12におけるFa001〜Fa005)を生成する。例えば、観測プロットp21に対して、図13の航跡T204を親とする航跡群Fa002を生成する。ここで生成する航跡は、新規の観測プロットが新規の追尾プロットである、つまり、レーダ処理装置が追尾中の物体以外の新たな追尾する物体を観測したことを仮説とする航跡である。   Thirdly, the wake generation unit generates new wakes for all new observation plots regardless of whether there is a correlation with existing wakes, and each wake is a separate wake. A group (Fa001 to Fa005 in FIGS. 11 to 12) is generated. For example, a wake group Fa002 whose parent is the wake T204 of FIG. 13 is generated for the observation plot p21. The wake generated here is a wake that assumes that the new observation plot is a new tracking plot, that is, the radar processing apparatus has observed a new tracking object other than the object being tracked.

第4に、航跡生成部は、SIFプロットを含む観測データを受信すると、SIFプロットをもとに生成した航跡およびSIFプロットと相関関係がある航跡に対して、SIFコードを付与する。例えば、図10〜図12において、SF123が各航跡に付与されている。   Fourth, when receiving the observation data including the SIF plot, the wake generation unit assigns the SIF code to the wake generated based on the SIF plot and the wake having a correlation with the SIF plot. For example, in FIGS. 10 to 12, SF 123 is assigned to each wake.

これらの処理が完了すると、航跡生成部は、追尾処理データと、新規の航跡データ(航跡を生成した観測プロットと、航跡の仮説の信頼度、航跡が含まれる航跡群、航跡の親子関係など)と、を航跡剪定部に送信する。   When these processes are completed, the wake generation unit will add tracking processing data and new wake data (observation plot that generated the wake, reliability of the wake hypothesis, wake group including the wake, parent-child relationship of the wake, etc.) Are transmitted to the wake pruning unit.

航跡剪定部は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データにおいて、一定の剪定条件を満たす、つまり、信頼度が低い、航跡を剪定(削除)し、追尾処理データおよび新規の航跡データをクラスタリング部に送信する。例えば、3回連続で観測プロットとの相関関係がない図10の航跡T400や航跡T504は、仮説の信頼度が低く、剪定条件を満たすため剪定している。   The wake pruning unit prunes (deletes) the wake that satisfies certain pruning conditions in the received tracking processing data and new wake data, that is, the reliability is low, and the tracking processing data and the new wake data are clustered. Send to. For example, the wake T400 and the wake T504 in FIG. 10 that have no correlation with the observation plot for three consecutive times are pruned because the hypothesis reliability is low and the pruning condition is satisfied.

クラスタリング部は、受信した新規の航跡データにおける新規の航跡群において、航跡が相関した過去の観測プロットの共有を判定し、共有する新規の航跡群に対し、航跡が相関した過去の観測プロットの航跡群のクラスタコードを割り当てる。また、クラスタコードが異なる、複数の航跡群が、航跡が相関した過去の観測プロットを共有する場合は、これらの航跡群を1つにまとめ、新たなクラスタコードを割り当て、追尾処理データおよび新規の航跡データを観測航跡選択部に送信する。図13にクラスタコードCa01と各航跡群との関係の概略を示す。   The clustering unit determines the sharing of past observation plots correlated with the wake in the new wake group in the received new wake data, and the wake of the past observation plot with the wake correlated with the new wake group to be shared. Assign a cluster code for the group. In addition, when multiple wake groups with different cluster codes share past observation plots with correlated wakes, these wake groups are combined into one, a new cluster code is assigned, tracking data and new The wake data is transmitted to the observation wake selector. FIG. 13 shows an outline of the relationship between the cluster code Ca01 and each wake group.

観測航跡選択部は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データにおいて、同一のクラスタコードを有する航跡群毎に、追尾中の物体および新規に追尾する物体である仮説の信頼度が最も高い航跡を観測航跡に選択する。ここで、本説明においては、図10の航跡T507および図12の航跡T514を観測航跡に選択したとして説明する。そして、観測航跡選択部は、その航跡に観測航跡であることを示すコードなどを付与し、追尾処理データおよび新規の航跡データを世代航跡剪定部に送信する。   The observation track selection unit selects the track with the highest reliability of the tracked object and the newly tracked hypothesis for each track group having the same cluster code in the received tracking process data and new track data. Select the observation track. Here, in this description, it is assumed that wake T507 in FIG. 10 and wake T514 in FIG. 12 are selected as observation wakes. Then, the observation track selection unit assigns a code indicating that the track is an observation track to the track, and transmits the tracking process data and the new track data to the generation track pruning unit.

世代航跡剪定部は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データにおける、航跡が2+N世代(Nは設定された任意の正の整数)に達した航跡群において、観測航跡を子孫に持つ第2世代の航跡を、新たな第1世代として選択する。そして、世代航跡選択部は、既存の第1世代の航跡および同一航跡群におけるその他の第2世代の航跡およびその子孫の航跡を削除し、追尾処理データおよび新規の航跡データを航跡更新部に送信する。例えば、図10〜図12は、N=3での例である。航跡群Fa000は、5世代(2+3)に達したので、航跡T507を子孫に持つ航跡T201を、新たな第1世代として選択し、図10に示すように、航跡T101と、航跡T200、および航跡T200を親とする航跡を削除する。また、航跡群Fa001においては、航跡T514を子孫に持つ航跡T202を、新たな第1世代として選択し、図11に示すように、航跡T102と、航跡T203、および航跡T203を親とする航跡を削除する。航跡群Fa002〜Fa005においては、5世代に達していないので、処理は実施しない。   The generation wake pruning unit is the second generation having the observation wake as a descendant in the wake group in which the wake reaches 2 + N generations (N is an arbitrary positive integer set) in the received tracking processing data and new wake data. Is selected as the new first generation. Then, the generation track selection unit deletes the existing first generation track and other second generation tracks and their descendant tracks in the same track group, and transmits tracking processing data and new track data to the track update unit. To do. For example, FIGS. 10 to 12 are examples where N = 3. Since the wake group Fa000 has reached the fifth generation (2 + 3), the wake T201 having the wake T507 as a descendant is selected as a new first generation, and as shown in FIG. 10, the wake T101, the wake T200, and the wake The track whose parent is T200 is deleted. In the wake group Fa001, the wake T202 having the wake T514 as a descendant is selected as a new first generation, and the wake having the wake T102, the wake T203, and the wake T203 as a parent is selected as shown in FIG. delete. In the wake groups Fa002 to Fa005, since the fifth generation has not been reached, the processing is not performed.

航跡更新部は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データにおける航跡の位置及び速度等を観測プロットに基づき、カルマンフィルタ等の追尾フィルタによって、更新し、次の追尾処理に必要な追尾処理データを抽出し、航跡生成部に送信する。そして、ここまでの処理を、新たな観測データに対して繰り返す。また、航跡更新部は、画面表示に必要な観測データや航跡データなどを表示装置に送信する。   The track update unit updates the track position and velocity in the received tracking process data and new track data with the tracking filter such as the Kalman filter based on the observation plot, and extracts the tracking process data necessary for the next tracking process. And transmitted to the wake generation unit. Then, the above processing is repeated for new observation data. The wake update unit transmits observation data, wake data, and the like necessary for screen display to the display device.

表示装置は、受信した観測データや航跡データなどを適切にデータ処理や表示処理などを行うことで、観測した物体の位置および識別コードなどの物体に関する情報を画面に表示する。これらのことにより操作者は、観測した物体の位置などを視認することができる。   The display device displays information on the object such as the position of the observed object and the identification code on the screen by appropriately performing data processing and display processing on the received observation data and wake data. By these things, the operator can visually recognize the position of the observed object.

ここで、図8に示す観測プロットを一例に、追尾処理データの一部である航跡群および航跡について考える。この観測プロットに対し、ここまで説明してきた追尾処理すると、観測プロットp51の次の観測プロットに対する追尾処理データにおける航跡群および航跡は、図10〜図13に示すように5つの航跡群および17パターンの航跡の組合せとなる。   Here, a wake group and a wake that are a part of the tracking processing data will be considered taking the observation plot shown in FIG. 8 as an example. When the tracking processing described so far is performed on this observation plot, the wake groups and wakes in the tracking processing data for the next observation plot of the observation plot p51 are five wake groups and 17 patterns as shown in FIGS. This is a combination of wakes.

特開2002−328164JP 2002-328164 A Design and Analysis of Modern Tracking Systems (Samuel S.Blackman、Robert Poppli著、Arteh House Publishers刊)Design and Analysis of Modern Tracking Systems (Samuel S. Blackman, by Robert Poppli, published by Arteh House Publishers)

前述の通り、公知文献の追尾処理は、第2世代からN回の観測データにおいて、第2世代の航跡と観測プロットの相関関係を確定させるため、Nが大きいほど、航跡および観測プロットを正しく判断でき、追尾精度が向上する。しかし、Nが大きいほど、航跡および観測プロットが増えるため、計算量および記憶量が飛躍的増え、追尾処理時間が長くなり、追尾処理速度などが低下する。   As described above, the tracking process of the known literature determines the correlation between the second generation track and the observation plot in the second to Nth observation data. This improves the tracking accuracy. However, as N increases, the number of wakes and observation plots increase, so the amount of calculation and storage increases dramatically, the tracking processing time increases, and the tracking processing speed decreases.

したがって、この計算量と、記憶量と、が、追尾装置の規模や性能などを決定する大きな要素となっている。ゆえに、計算量と、記憶量と、が小さくなれば、追尾装置の処理速度などが向上し、高度なデータ処理能力が不要となり、装置を安価に製造することができる。また、既存の装置においては、追尾目標の位置などの画面の表示情報を更新する間隔を短くするなどの性能を向上させることができる。   Therefore, the calculation amount and the storage amount are major factors that determine the scale and performance of the tracking device. Therefore, if the calculation amount and the storage amount are reduced, the processing speed of the tracking device and the like are improved, so that a high data processing capability is not required, and the device can be manufactured at low cost. Further, in the existing apparatus, it is possible to improve performance such as shortening the interval for updating the display information on the screen such as the position of the tracking target.

これらを鑑み、1次レーダ装置および2次レーダ装置の観測データを使用した航跡型MHT方式の追尾処理を行う追尾装置において、記憶量と、計算量と、を低減することができる追尾装置および追尾方法を提供することにある。   In view of these, in a tracking device that performs tracking processing of a wake-type MHT method using observation data of a primary radar device and a secondary radar device, a tracking device and a tracking device that can reduce the storage amount and the calculation amount It is to provide a method.

本発明の追尾装置は、少なくとも、目標物の座標情報と、目標物に関連付いた識別コードと、から構成される観測データを受け取り、航跡型多重仮説相関方式の追尾処理により、少なくとも1つの目標物を追尾し、画面に前記目標物の位置を表示する追尾装置であって、識別コードが関連付いている目標物の前記観測データにより、追尾目標物の観測データを示す、前記追尾目標物の観測プロットと、1つ前の追尾処理における航跡と、前記観測プロットと、の相関関係を示す、前記追尾目標物の航跡と、を確定する航跡確定手段と、前記航跡確定手段により前記追尾目標物の航跡が確定した前記追尾目標物の確定航跡と、前記確定航跡を除く前記追尾目標物の航跡を削除する航跡削除手段と、を備えていることを特徴とする。   The tracking device of the present invention receives observation data including at least coordinate information of a target and an identification code associated with the target, and performs at least one target by tracking processing of a wake-type multiple hypothesis correlation method. A tracking device for tracking an object and displaying the position of the target on a screen, wherein the observation data of the tracking target is indicated by the observation data of the target associated with an identification code. A track determination means for determining a track of the tracking target indicating a correlation between an observation plot, a track in the previous tracking process, and the observation plot; and the tracking target by the track determination means And a track erasure unit for deleting the track of the tracking target except for the confirmed track.

また、本発明の追尾方法は、少なくとも、目標物の座標情報と、目標物に関連付いた識別コードと、から構成される観測データを受け取り、航跡型多重仮説相関方式の追尾処理により、少なくとも1つの目標物を追尾する追尾方法であって、前記追尾処理において、識別コードが関連付いている目標物の前記観測データにより、追尾目標物の観測データを示す、前記追尾目標物の観測プロットと、1つ前の追尾処理における航跡と、前記観測プロットと、の相関関係を示す、前記追尾目標物の航跡と、を確定する航跡確定工程と、前記航跡確定工程により前記追尾目標物の航跡が確定した確定航跡と、前記確定航跡を除く航跡を削除する航跡削除工程と、を備えていることを特徴とする。   Also, the tracking method of the present invention receives at least observation data composed of coordinate information of a target and an identification code associated with the target, and at least 1 by tracking processing of a wake-type multiple hypothesis correlation method. A tracking method for tracking two targets, in the tracking process, an observation plot of the tracking target indicating observation data of the tracking target by the observation data of the target associated with an identification code; A track determination step for determining the track of the tracking target indicating the correlation between the track in the previous tracking process and the observation plot, and the track of the tracking target is determined by the track determination step. And a track deletion step of deleting a track excluding the determined track.

本発明によれば、追尾処理における計算量および記憶量を大幅に低減することができる。 According to the present invention, the calculation amount and the storage amount in the tracking process can be greatly reduced.

本発明の装置構成を示す図である。It is a figure which shows the apparatus structure of this invention. 追尾処理装置200の機能構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a functional configuration of a tracking processing device 200. FIG. SIF航跡剪定部205における処理のフロー図である。It is a flowchart of the process in the SIF track pruning part. 本発明の追尾装置の航跡群および航跡の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the wake group and wake of the tracking apparatus of this invention. 本発明の追尾装置の航跡群および航跡の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the wake group and wake of the tracking apparatus of this invention. 本発明の追尾装置のクラスタおよび航跡群の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the cluster and track group of the tracking apparatus of this invention. 本発明の追尾装置の観測航跡の表示画面の例である。It is an example of the display screen of the observation track of the tracking device of the present invention. 観測プロットの一例である。It is an example of an observation plot. 公知文献の追尾処理のフローを示す機能構成図である。It is a functional block diagram which shows the flow of the tracking process of a well-known literature. 公知文献の追尾処理装置の航跡群および航跡の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wake group of a tracking processing apparatus of a well-known literature, and a wake. 公知文献の追尾処理装置の航跡群および航跡の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wake group of a tracking processing apparatus of a well-known literature, and a wake. 公知文献の追尾処理装置の航跡群および航跡の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wake group of a tracking processing apparatus of a well-known literature, and a wake. 公知文献の追尾処理装置のクラスタおよび航跡群の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the cluster of a tracking processing apparatus of a well-known literature, and a wake group.

本発明の第1の実施形態について説明する。   A first embodiment of the present invention will be described.

図1に示すように、追尾装置10を、便宜上、レーダ処理装置100、追尾処理装置200、表示装置300に分けて、説明する。   As shown in FIG. 1, the tracking device 10 will be described by being divided into a radar processing device 100, a tracking processing device 200, and a display device 300 for convenience.

図2は追尾処理装置200の機能構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the tracking processing device 200.

レーダ処理装置100は、装置構成の図示を省略するが、1次レーダ装置および2次レーダ装置と、信号処理装置などで構成される。この信号処理装置は、これらのレーダ装置が受信した反射波や応答信号を適切に信号処理することにより、物体の位置、SIFコードなどの観測データを算出し、この観測データを追尾処理装置200の航跡生成部201に送信する。   The radar processing apparatus 100 is composed of a primary radar apparatus, a secondary radar apparatus, a signal processing apparatus, and the like, although illustration of the apparatus configuration is omitted. The signal processing device appropriately processes the reflected waves and response signals received by these radar devices, thereby calculating observation data such as the position of the object and the SIF code. Transmit to the wake generation unit 201.

追尾処理装置200の航跡生成部201は、観測データを受信すると、次の3つの処理を実施する。   When the wake-up generation unit 201 of the tracking processing device 200 receives the observation data, it performs the following three processes.

第1に、航跡生成部201は、1つ前の追尾処理した追尾処理データと、受信した観測データにより、1つ前の追尾処理で生成した航跡と、受信した新規の個々の観測プロットと、の相関関係を判定する。相関関係があると判定すると、既存の航跡と、新規の観測プロットと、を関連付ける航跡を新規に生成する。   First, the wake generation unit 201 includes the tracking processing data that has been subjected to the previous tracking processing, the wake generated by the previous tracking processing based on the received observation data, the received individual observation plots, Is determined. If it is determined that there is a correlation, a new wake that associates the existing wake with a new observation plot is generated.

第2に、航跡生成部201は、既存の航跡との相関関係がある新規の観測プロットの有無に関わらず、観測プロットと相関関係がない航跡を新規に生成する。   Secondly, the wake generation unit 201 newly generates a wake having no correlation with the observation plot regardless of the presence or absence of a new observation plot having a correlation with the existing wake.

第3に、航跡生成部201は、既存の航跡との相関関係の有無に関わらず、全ての新規の観測プロットに対し、新規の航跡を生成し、これらの航跡を親とする、各々別な航跡群を生成する。   Third, the wake generation unit 201 generates new wakes for all new observation plots regardless of whether there is a correlation with existing wakes, and each wake is a parent. Create a wake group.

これらの処理が完了すると、航跡生成部201は、航跡を生成した観測プロットと、航跡の仮説の信頼度、航跡が含まれる航跡群、航跡の親子関係など、からなる新規の航跡データと、追尾処理データと、を航跡剪定部202に送信する。   When these processes are completed, the wake generation unit 201 creates new track data including the observation plot that generated the wake, the reliability of the wake hypothesis, the wake group that includes the wake, the parent-child relationship of the wake, The processing data is transmitted to the wake pruning unit 202.

航跡剪定部202は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データにおいて、一定の剪定条件を満たす、つまり、信頼度が低い、航跡を剪定(削除)し、追尾処理データおよび新規の航跡データをクラスタリング部203に送信する。   The wake pruning unit 202 prunes (deletes) the wake that satisfies a certain pruning condition in the received tracking process data and the new wake data, that is, has low reliability, and clusters the tracking process data and the new wake data. To the unit 203.

クラスタリング部203は、受信した新規の航跡データにおける新規の航跡群において、航跡が相関した過去の観測プロットの共有を判定し、共有する新規の航跡群に対し、航跡が相関した過去の観測プロットの航跡群からなるクラスタコードに割り当てる。また、クラスタコードが異なる、複数の航跡群が、航跡が相関した過去の観測プロットと共有する場合は、これらの航跡群を1つにまとめ、新たなクラスタコードを割り当て、追尾処理データおよび新規の航跡データを観測航跡選択部204に送信する。   The clustering unit 203 determines whether to share the past observation plots correlated with the wake in the new wake group in the received new wake data, and the past observation plots correlated with the wake with respect to the shared new wake group. Assign to a cluster code consisting of wake groups. In addition, when multiple wake groups with different cluster codes are shared with past observation plots with correlated wakes, these wake groups are combined into one, a new cluster code is assigned, tracking data and new The wake data is transmitted to the observation wake selection unit 204.

観測航跡選択部204は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データにおいて、同一のクラスタコードを有する航跡群毎に、追尾中の物体および新規に追尾する物体である仮説の信頼度が最も高い航跡を観測航跡に選択する。本説明においては、図3の航跡T503および図4の航跡T508を観測航跡に選択したとして説明する。そして、観測航跡選択部204は、その航跡に観測航跡であることを示すコードなどを付与し、追尾処理データおよび新規の航跡データをSIF航跡剪定部205に送信する。   The observation track selection unit 204 has the highest reliability of the hypothesis that is the object being tracked and the object to be newly tracked for each track group having the same cluster code in the received tracking process data and new track data. Is selected as the observation track. In this description, it is assumed that wake T503 in FIG. 3 and wake T508 in FIG. 4 are selected as observation wakes. Then, the observation track selection unit 204 adds a code indicating the observation track to the track, and transmits the tracking process data and the new track data to the SIF track pruning unit 205.

図3はSIF航跡剪定部205の処理のフロー図である。   FIG. 3 is a flowchart of processing of the SIF wake pruning unit 205.

SIF航跡剪定部205は、受信した新規の航跡データにSIFプロットを含む場合に、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データに対して、次に説明する処理を実施する。SIFプロットを含まない場合は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データをそのまま世代航跡剪定部206に送信する。   When the received new track data includes an SIF plot, the SIF track pruning unit 205 performs the following processing on the received tracking process data and the new track data. When the SIF plot is not included, the received tracking process data and new track data are transmitted to the generation track pruning unit 206 as they are.

SIF航跡剪定部205は、SIFプロットから生成され、かつ観測航跡に選択された航跡を含む航跡群において、航跡群にSIFコードが付与されていることを確認する(ステップS101)。付与されていない場合は航跡群に当該SIFプロットのSIFコードを付与する(ステップS102)。付与されている場合は、当該航跡群のSIFコードと、当該SIFプロットのSIFコードと、が一致することを確認する(ステップS103)。一致しない場合は、当該航跡群のSIFコードを、当該SIFプロットのSIFコードに変更する(ステップS104)。一致する場合は、当該航跡群内において、当該観測航跡を子孫に持つ航跡を残して、他の全ての航跡を剪定する。また、他の航跡群内における、当該SIFプロットから生成した他の全ての航跡を剪定する(ステップS105)。これらの処理が完了すると、追尾処理データおよび新規の航跡データを世代航跡剪定部206に送信する。   The SIF track pruning unit 205 confirms that the SIF code is assigned to the wake group in the wake group including the wake generated from the SIF plot and selected as the observation wake (step S101). If not, the SIF code of the SIF plot is assigned to the wake group (step S102). If it is assigned, it is confirmed that the SIF code of the wake group and the SIF code of the SIF plot match (step S103). If they do not match, the SIF code of the track group is changed to the SIF code of the SIF plot (step S104). If they match, all other wakes are pruned in the wake group, leaving a wake with the observed wake as a descendant. Also, all other wakes generated from the SIF plot in other wake groups are pruned (step S105). When these processes are completed, tracking process data and new track data are transmitted to the generation track pruning unit 206.

世代航跡剪定部206は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データにおける、航跡が2+N世代に達した航跡群において、観測航跡を子孫に持つ第2世代の航跡を、新たな第1世代として選択する。そして、世代航跡剪定部206は、既存の第1世代の航跡および同一航跡群におけるその他の第2世代の航跡およびその子孫の航跡を削除し、追尾処理データおよび新規の航跡データを航跡更新部207に送信する。   The generation track pruning unit 206 selects, as a new first generation, a second generation track having descending observation tracks in the track group in which the track has reached 2 + N generations in the received tracking processing data and new track data. To do. Then, the generation track pruning unit 206 deletes the existing first generation track and other second generation tracks and their descendant tracks in the same track group, and the tracking update data and new track data are stored in the track update unit 207. Send to.

航跡更新部207は、受信した追尾処理データおよび新規の航跡データにおける航跡の位置及び速度等を観測プロットに基づき、カルマンフィルタ等の追尾フィルタによって、更新し、次の追尾処理に必要な追尾処理データを抽出し、航跡生成部201に送信する。そして、ここまでの処理を、新たな観測データに対して繰り返す。また、画面表示に必要な観測データや航跡データなどを表示装置300に送信する。ここで、追尾処理データおよび新規の航跡データを適正にデータ処理することで、速度や進行方向などの観測プロットに関連するデータを算出する処理を追加し、表示装置300に送信するとしてもよい。   The track update unit 207 updates the track position and speed in the received tracking process data and the new track data by using a tracking filter such as a Kalman filter based on the observation plot, and acquires the tracking process data necessary for the next tracking process. Extracted and transmitted to the wake generation unit 201. Then, the above processing is repeated for new observation data. In addition, observation data and wake data necessary for screen display are transmitted to the display device 300. Here, by appropriately processing the tracking process data and the new track data, a process for calculating data related to the observation plot such as the speed and the traveling direction may be added and transmitted to the display device 300.

表示装置300は、装置構成の図示を省略するが、受信したデータを表示処理することで、観測した物体の位置および航跡、関連するデータなどを画面に表示する。図7は、この画面の表示例であり、最新の観測航跡と、観測プロットと、を表示している。また、観測航跡に対しては、SIFコードおよび速度も表示している。表示内容はこれら以外にも多様に考えられるので、説明は省略する。   Although the display device 300 does not illustrate the device configuration, the received data is subjected to display processing to display the position and track of the observed object, related data, and the like on the screen. FIG. 7 is a display example of this screen, which displays the latest observation track and the observation plot. For the observation track, the SIF code and speed are also displayed. Since the display contents can be considered in various ways other than these, the description is omitted.

操作者は、画面の表示により観測した物体の位置や関連データなどを視認することができる。   The operator can visually recognize the position of the observed object, related data, and the like by displaying the screen.

ここで、図9に示す観測プロットに対し、本発明により追尾処理すると、観測プロットp51の次の観測プロットに対する追尾処理データにおける航跡群および航跡を、図4〜図6に示すように3航跡群および3パターンの航跡の組合せとすることができる。   Here, when tracking processing is performed on the observation plot shown in FIG. 9 according to the present invention, the wake groups and wakes in the tracking processing data for the next observation plot of the observation plot p51 are represented as three wake groups as shown in FIGS. And a combination of three patterns of wakes.

したがって、本発明によれば、追尾処理における計算量および記憶量を大幅に低減することができる。   Therefore, according to the present invention, the calculation amount and the storage amount in the tracking process can be greatly reduced.

10 追尾装置
100 レーダ処理装置
200 追尾処理装置
201 航跡生成部
202 航跡剪定部
203 クラスタリング部
204 観測航跡選択部
205 SIF航跡剪定部
206 世代航跡剪定部
207 航跡更新部
300 表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tracking apparatus 100 Radar processing apparatus 200 Tracking processing apparatus 201 Track generation part 202 Track pruning part 203 Clustering part 204 Observation track selection part 205 SIF track pruning part 206 Generation track pruning part 207 Track update part 300 Display apparatus

Claims (6)

少なくとも、目標物の座標情報と、目標物に関連付いた識別コードと、から構成される観測データを受け取り、航跡型多重仮説相関方式の追尾処理により、少なくとも1つの目標物を追尾し、画面に前記目標物の位置を表示する追尾装置であって、
識別コードが関連付いている目標物の前記観測データにより、追尾目標物の観測データを示す、前記追尾目標物の観測プロットと、
1つ前の追尾処理における航跡と、前記観測プロットと、の相関関係を示す、前記追尾目標物の航跡と、
を確定する航跡確定手段と、
前記航跡確定手段により前記追尾目標物の航跡が確定した前記追尾目標物の確定航跡と、前記確定航跡を除く前記追尾目標物の航跡を削除する航跡削除手段と、
を備えていることを特徴とする追尾装置。
Receive observation data consisting of at least the coordinate information of the target and the identification code associated with the target, track at least one target by the tracking process of the wake-type multiple hypothesis correlation method, and display it on the screen. A tracking device that displays the position of the target,
An observation plot of the tracking target indicating the observation data of the tracking target according to the observation data of the target associated with the identification code;
The track of the tracking target indicating the correlation between the track in the previous tracking process and the observation plot;
Wake determination means for determining
A wake of the tracking target for which the track of the tracking target has been confirmed by the wake determination means, and a track deletion means for deleting the track of the tracking target excluding the confirmed wake;
A tracking device comprising:
前記目標物の、少なくとも、速度と、進行方向と、から構成される目標物関連データを算出する算出手段を備え、
前記目標物の位置表示とともに前記目標物関連データを表示することを特徴とする請求項1記載の追尾装置。
A calculation means for calculating target-related data including at least a speed and a traveling direction of the target;
The tracking device according to claim 1, wherein the target related data is displayed together with the position display of the target.
前記目標物の位置表示とともに、前記目標物の確定航跡の一部もしくは全てを表示することを特徴とする請求項1乃び請求項2のいずれかの請求項に記載の追尾装置。   The tracking device according to claim 1, wherein a part or all of a confirmed track of the target is displayed together with the position display of the target. 請求項1乃至請求項3のいずれかの請求項に記載の追尾装置を備えていることを特徴とする航空機の管制装置。   An aircraft control device comprising the tracking device according to any one of claims 1 to 3. 少なくとも、目標物の座標情報と、目標物に関連付いた識別コードと、から構成される観測データを受け取り、航跡型多重仮説相関方式の追尾処理により、少なくとも1つの目標物を追尾する追尾方法であって、
前記追尾処理において、識別コードが関連付いている目標物の前記観測データにより、追尾目標物の観測データを示す、前記追尾目標物の観測プロットと、
1つ前の追尾処理における航跡と、前記観測プロットと、の相関関係を示す、前記追尾目標物の航跡と、
を確定する航跡確定工程と、
前記航跡確定工程により前記追尾目標物の航跡が確定した前記追尾目標物の確定航跡と、前記確定航跡を除く前記追尾目標物の航跡を削除する航跡削除工程と、
を備えていることを特徴とする追尾方法。
A tracking method that receives observation data composed of at least coordinate information of a target and an identification code associated with the target and tracks at least one target by tracking processing of a wake-type multiple hypothesis correlation method. There,
In the tracking process, an observation plot of the tracking target indicating observation data of the tracking target by the observation data of the target associated with the identification code;
The track of the tracking target indicating the correlation between the track in the previous tracking process and the observation plot;
A track determination process for determining
The track of the tracking target in which the track of the tracking target is confirmed by the track determination step, and the track deletion step of deleting the track of the tracking target excluding the confirmed track;
A tracking method characterized by comprising:
前記目標物の、少なくとも、速度と、進行方向と、から構成される目標物関連データを算出する算出工程を備えていることを特徴とする請求項5記載の追尾方法。   The tracking method according to claim 5, further comprising a calculation step of calculating target-related data including at least a speed and a traveling direction of the target.
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