JP2014153162A

JP2014153162A - 航跡相関装置

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Publication number: JP2014153162A
Application number: JP2013022432A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yokoyama; 良晃横山; Hiroshi Kameda; 洋志亀田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-08-25
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: JP6076113B2

Abstract

【課題】バイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関を行うことなく、小さな計算負荷で航跡相関を可能とする。
【解決手段】複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行う領域選択部１０１と、領域選択部１０１により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部１０２と、輪郭抽出部１０２により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する輪郭照合部１０３と、輪郭照合部１０３により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部１０４とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、レーダや光学センサ等の複数のセンサにより検出された航跡群に基づいて、航跡割当を行う航跡相関装置に関するものである。

複数のセンサを用いた多目標環境の目標追尾では、各センサで目標追尾を行うことで検出された航跡群（位置・速度等）に対し、センサ間で１対１で対応するように航跡割当を行う航跡相関が必要である。しかしながら、複数のセンサで構成されるセンサネットワークシステムでは、バイアス誤差によって各センサで目標の見え方が異なることが主要な課題となっている。また、異種センサで構成される場合には目標が見える範囲（以下、覆域）が異なるため、センサ間で航跡数が異なったり、クラッタ等による誤航跡や目標の失検出によっても航跡相関を誤る課題がある。このような課題に対して、非特許文献１に記載されている装置がある。

この非特許文献１に記載されている航跡相関装置では、航跡割当の尤度関数にバイアス誤差の事前確率を考慮した尤度関数を用いている。そして、航跡割当の仮説毎にバイアス誤差を推定し、航跡割当の尤度関数が最大となる割当を見つけることで、最適な航跡相関を可能としている。

Ｍ．Ｌｅｖｅｄａｈｌ，"Ａｎｅｘｐｌｉｃｉｔｐａｔｔｅｒｎｍａｔｃｈｉｎｇａｓｓｉｇｎｍｅｎｔａｌｇｏｒｉｔｈｍ，"ｉｎＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＳｉｇｎａｌａｎｄＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＳｍａｌｌＴａｒｇｅｔｓ，ｖｏｌ．４７２８，ｐｐ．４６１−４６９，２００２．

しかしながら、非特許文献１のようなバイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関では、目標数が増えると指数関数的に計算負荷が大きくなるという課題がある。なお、バイアス誤差の事前分布を用いることで上記計算負荷を削減することができるが、事前分布を精度良く推定することが必要となるという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、バイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関を行うことなく、バイアス誤差が存在したり、センサ間で検出目標数が異なる場合でも小さな計算負荷で航跡相関を可能とする航跡相関装置を提供することを目的としている。

この発明に係る航跡相関装置は、複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行う領域選択部と、領域選択部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、輪郭抽出部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する輪郭照合部と、輪郭照合部により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部とを備えたものである。

また、この発明に係る航跡相関装置は、複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行う領域選択部と、領域選択部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、輪郭抽出部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出する輪郭照合部と、各センサにより検出された各航跡群の位置情報以外の観測情報を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出する観測情報照合部と、輪郭照合部及び観測情報照合部により抽出された航跡ペア仮説に基づいて、所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する統合照合部と、統合照合部により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部とを備えたものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、バイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関を行うことなく、バイアス誤差が存在したり、センサ間で検出目標数が異なる場合でも小さな計算負荷で航跡相関が可能となる。

実施の形態１に係る航跡相関装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１におけるセンサＡとセンサＢの覆域の違いを示す説明図である。実施の形態１におけるセンサＡとセンサＣの相関統合による検出航跡数の違いを示す説明図である。実施の形態１における検出航跡数が多い場合での輪郭抽出を示す説明図である。実施の形態１における検出航跡数が少ない場合での輪郭抽出を示す説明図である。実施の形態１における輪郭照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態１におけるセンサＡとセンサＢの輪郭抽出後の例を示す説明図である。実施の形態１におけるオフセット処理を示す説明図である。実施の形態１におけるゲート内外判定を示す説明図である。実施の形態１における基準航跡ペア（２，ｂ）でのゲート内外判定結果を示す説明図である。実施の形態１における基準航跡毎の航跡ペアを示す説明図である。実施の形態２における輪郭照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態２における候補ペア抽出処理を示す説明図である。実施の形態２における基準航跡毎の候補ペアを示す説明図である。実施の形態２における候補ペア抽出処理を示す説明図である。実施の形態３に係る航跡相関装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３における輪郭照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態３における輪郭照合部から出力される航跡ペア仮説の一覧表である。実施の形態３における高度照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態３における高度照合部から出力される航跡ペア仮説の一覧表である。実施の形態３における速度照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態３における信号電力照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態３における統合照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態３における統合航跡ペア抽出部から出力される航跡ペア仮説の一覧表である。実施の形態３における統合照合ペア選択部から出力される航跡ペア仮説の一覧表である。実施の形態４における高度照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態５に係る航跡相関装置の構成を示すブロック図である。実施の形態５における信頼度判定部の構成を示すブロック図である。実施の形態５における輪郭形成判定部による航跡間の統計距離の全組み合わせの輪郭形成判定結果を示す一覧表である。実施の形態５における統合照合部の構成を示すブロック図である。実施の形態５における統合航跡ペア抽出部から出力される航跡ペア仮説の一覧表である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお以下の説明では、２つのセンサ（センサＡ，センサＢ）間における航跡相関を想定して説明を行うが、２つ以上のセンサ間においても同様の処理が適用可能である。また、バイアス誤差はセンサＢに対するセンサＡの相対バイアス誤差が生じているものとする。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る航跡相関装置１の構成を示すブロック図である。
航跡相関装置１は、図１に示すように、領域選択部１０１（１０１_１，１０１_２）、輪郭抽出部１０２（１０２_１，１０２_２）、輪郭照合部１０３及び最近傍照合部１０４を備えて構成されている。

領域選択部１０１は、複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行うものである。図１の例では、センサＡに対応した領域選択部１０１_１と、センサＢに対応した領域選択部１０１_２とを設けた場合を示している。

例えば図２に示すように、センサＡとセンサＢとでは覆域が異なる。しかし、領域選択部１０１は、照合すべき目標付近の領域ではお互い共通であるとして指定された領域の航跡群をそれぞれ抽出する。図２の符号２はネットワークである。なお以下ではセンサＡを基準とし、上記領域内においてセンサＢで検出された航跡数（検出航跡数）Ｎ_ＢはセンサＡで検出された航跡数（検出航跡数）Ｎ_Ａ以下であるとする（Ｎ_Ｂ＜＝Ｎ_Ａ）。また、領域選択部１０１にて扱う航跡は、センサ単体で検出された航跡に限らず、例えば図３に示すように、複数のセンサで検出された航跡を相関統合した統合航跡でもよい。

輪郭抽出部１０２は、領域選択部１０１により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出するものである。図１の例では、センサＡに対応した輪郭抽出部１０２_１と、センサＢに対応した輪郭抽出部１０２_２とを設けた場合を示している。

輪郭照合部１０３は、輪郭抽出部１０２により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、上記領域内において検出航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、検出航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。この輪郭照合部１０３の構成については後述する。

例えば図４に示すように、センサＡとセンサＢの各航跡群には、航跡群の形状が異なるために照合が取れない特異点領域が存在する。そこで、輪郭抽出部１０２によって各航跡群の輪郭を抽出し、輪郭照合部１０３によって輪郭の合わせ込みを行うことで、照合の取れない特異点領域の航跡を削除する。
なお、例えば図５に示すように、センサＡとセンサＢの航跡群が横並びとなる場合には輪郭が作れない場合がある。しかし、このような場合であっても、輪郭として線分を抽出して線分同士の照合を行うことで、輪郭照合が可能である。

最近傍照合部１０４は、輪郭照合部１０３により選択された照合ペアに基づいて、ＮＮ（ＮｅａｒｅｓｔＮｅｉｇｈｂｏｒ）法もしくはＧＮＮ（ＧｌｏｂａｌＮｅａｒｅｓｔＮｅｉｇｈｂｏｒ）法により航跡相関を行うものである。

次に、輪郭照合部１０３の構成について説明する。図６は実施の形態１における輪郭照合部１０３の構成を示すブロック図である。
輪郭照合部１０３は、図６に示すように、オフセット処理部１０３１、ゲート内外判定部１０３２及び照合ペア選択部１０３３を備えて構成されている。

オフセット処理部１０３１は、各センサの航跡群間で１組の基準となる航跡ペアを全組み合わせについて組み、検出航跡数が少ないセンサの航跡群の相対位置を、航跡ペアの位置が一致するよう順にオフセットするものである。

ゲート内外判定部１０３２は、オフセット処理部１０３１によりオフセットされた各位置関係において、各センサの航跡群間で上記基準となる航跡ペア以外の航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報を基にマハラノビス距離（統計距離）が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するものである。そして、ゲート内外判定部１０３２は、そのゲート内外判定結果及び統計距離を保存する。

照合ペア選択部１０３３は、ゲート内外判定部１０３２により、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。

次に、実施の形態１に係る航跡相関装置１の動作について説明する。なお以下では、図７に示すようにセンサＡとセンサＢの航跡群が２次元の位置座標（ＸＹ位置情報）で得られた場合に対し、輪郭抽出後の輪郭照合部１０３による処理を詳細に説明する。図７では、センサＡの航跡群の各航跡に対して航跡番号１〜６が付され、センサＢの航跡群の各航跡に対して航跡番号ａ〜ｃが付されている。なお、センサＡとセンサＢとではバイアス誤差が存在するため、絶対座標で表示した場合にセンサＡの航跡群とセンサＢの航跡群は異なる位置にあるものとする。また、輪郭照合後の最近傍照合部１０４で用いるＮＮ法やＧＮＮ法は公知の技術であるため説明を省略する。

輪郭照合部１０３による処理では、まず、オフセット処理部１０３１は、センサＡの航跡群の位置を基準にセンサＢの航跡群の相対位置を航跡毎にオフセットする。ここで、図８において、センサＡの航跡２を基準にセンサＢの航跡群をオフセットする場合を示す。図７の例では、センサＢの航跡数は３つであるためセンサＡの航跡毎に３通りのオフセットを行う。
図８（ａ）に示すように、例えばセンサＡの航跡２とセンサＢの航跡ａとを基準の航跡ペアとしてオフセットを行う場合には、航跡２の位置に対する航跡ａの相対位置を求め、算出した相対位置をセンサＢの各航跡の位置と差分することでオフセット処理を行う。また、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、航跡２と航跡ｂ，ｃとをそれぞれ基準の航跡ペアとした場合も同様に処理を行う。また、図８はセンサＡの航跡２を基準とした場合であるので、センサＡの他の航跡（航跡番号１，３〜６）を基準した場合についても同様にオフセット処理を行う。図７の例では、センサＡの検出航跡数が６つであり、センサＢの検出航跡数が３つであるため、計１８通りのオフセット処理が行われる。

次いで、ゲート内外判定部１０３２は、まず、オフセット処理部１０３１によりオフセットされた位置関係において、基準の航跡ペア以外の各航跡ペアについて統計距離を算出する。統計距離は式（１）で示される。ここで、ｘ_ＡはセンサＡの航跡の２次元位置座標であり、ｘ_ＢはセンサＢの航跡の２次元位置座標であり、ＳはセンサＡとセンサＢの航跡の観測雑音共分散行列でありセンサＡ及びセンサＢの観測精度を用いて算出する。追尾処理が得られる場合には、平滑値と平滑誤差共分散行列を用いてもよい。

次いで、ゲート内外判定部１０３２は、算出した航跡ペアの統計距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定する。ゲート内と判定する指標として式（２）を用いる。γはゲート閾値であり、カイ２乗分布から決められる値で事前に設定する。

図９は、図８に示すセンサＡの航跡２を基準にしてセンサＢの航跡群をオフセットした位置関係に対し、ゲート内外判定処理を行った場合を示す図である。
ここで、図９（ａ）に示す位置関係（センサＡの航跡２とセンサＢの航跡ａを基準の航跡ペアとした場合）では、センサＡの航跡３とセンサＢの航跡ｂの航跡ペア、及びセンサＡの航跡４とセンサＢの航跡ｃの航跡ペアがゲート内であると判定する。同様に、図９（ｂ）に示す位置関係（センサＡの航跡２とセンサＢの航跡ｂを基準の航跡ペアとした場合）では、センサＡの航跡１とセンサＢの航跡ａの航跡ペア、及びセンサＡの航跡５とセンサＢの航跡ｃの航跡ペアがゲート内であると判定する。一方、図９（ｃ）に示す位置関係（センサＡの航跡２とセンサＢの航跡ｃを基準の航跡ペアとした場合）では、センサＢの航跡ａ，ｂはセンサＡの航跡１〜６のいずれからも離れており、ゲート外であると判定される。

図１０は、図８（ａ）に示すセンサＡの航跡２とセンサＢの航跡ａを基準の航跡ペアとした場合でのゲート内外判定結果と統計距離の一覧表の例を示す図である。この一覧表では、基準の航跡ペア以外の航跡ペアについてゲート内外判定の結果とその統計距離が示される。
図１０において、ゲート内と判定された航跡ペアに対しては‘○’（数値で示す場合は１）が付され、ゲート外と判定された航跡ペアに対しては‘×’（数値で示す場合は０）が付される。この場合は、（２，ａ），（３，ｂ），（４，ｃ）がゲート内の航跡ペアとなる（上記（,）は（センサＡの航跡番号，センサＢの航跡番号）を示している）。

そして、ゲート内外判定部１０３２において、上記ゲート内外判定結果及び統計距離をメモリに保存する場合には、オフセット処理された位置関係毎に、ゲート内であると判定された組み合わせでの航跡ペアの航跡番号と統計距離の和を保存する。例えば、ゲート内外判定部１０３２により、センサＡの各航跡を基準としてゲート内と判定された航跡ペアの一覧表が図１１のように得られる。また、ゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせでの航跡番号と統計距離の和を保存してもよい。
図１１において、「基準」の列は、ゲート内外判定を行う際の基準となるセンサＡの航跡の番号を示す。また、「航跡ａ」「航跡ｂ」「航跡ｃ」の列は、航跡ａ，ｂ，ｃとそれぞれ航跡ペアを組むセンサＡの航跡の番号を示す。また、「統計距離の和」の列は、基準となるセンサＡの航跡毎に、ゲート内であると判定された組み合わせでの航跡ペアの統計距離の和を示す。

次いで、照合ペア選択部１０３３は、ゲート内外判定部１０３２により得られた図１１に示す一覧表のうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する。図１１の例では、統計距離の和が最小（９．７）である組み合わせでの航跡ペア（２，ａ），（３，ｂ），（４，ｃ）が照合ペアとして選択される。

以上のように、この実施の形態１によれば、各センサの航跡群の輪郭を抽出し輪郭照合により輪郭の合わせ込みを行った後、ＮＮ法又はＧＮＮ法を行うように構成したので、バイアス誤差を考慮した尤度最大化による航跡相関を行うことなく、バイアス誤差が存在したり、センサ間で検出目標数が異なる場合でも小さな計算負荷で航跡相関が可能となる。

実施の形態２．
以下では、実施の形態２における輪郭照合部１０３ｂについて説明する。図１２は実施の形態２における輪郭照合部１０３ｂの構成を示すブロック図である。図１２に示す実施の形態２における輪郭照合部１０３ｂは、図６に示す実施の形態１における輪郭照合部１０３のゲート内外判定部１０３２及び照合ペア選択部１０３３をゲート内外判定部１０３２ｂ及び照合ペア選択部１０３３ｂに変更し、候補ペア抽出部１０３４を追加したものである。なお、実施の形態２における輪郭照合部１０３ｂの構成において、実施の形態１における輪郭照合部１０３の構成と同じものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。

ゲート内外判定部１０３２ｂは、実施の形態１におけるゲート内外判定部１０３２からゲート内外判定結果及び統計距離の保存機能を削除したものである。そして、ゲート内外判定部１０３２ｂは、ゲート内外判定結果及び統計距離を候補ペア抽出部１０３４に出力する。なお、メモリに保存する機能は候補ペア抽出部１０３４で実施される。

候補ペア抽出部１０３４は、ゲート内外判定部１０３２ｂにより、オフセット処理された位置関係毎に、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出するものである。また、オフセット処理された位置関係毎に、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート外であると判定された場合には、当該ゲート外であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出する。そして、候補ペア抽出部３４ｂは、その抽出結果及び統計距離をメモリに保存する。

図１３にセンサＡの航跡２を基準とした場合の候補ペア抽出の例を示す。図１３において、候補ペア抽出部１０３４は、航跡ペアがゲート内であると判定された組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出する。ここでは、航跡ペア（１，ａ），（２，ｂ），（５，ｃ）が候補ペアとして抽出される。この候補ペア抽出をセンサＡの他の航跡（航跡番号１，３〜６）を基準とした場合に付いても同様に行う。これにより、図１４に示すような候補ペア一覧が得られる。

照合ペア選択部１０３３ｂは、候補ペア抽出部１０３４により抽出された位置関係毎の候補ペアのうち、統計距離の和が最小となる候補ペアを照合ペアとして選択するものである。図１４の例では、統計距離の和が最小（９．７）である候補ペア（２，ａ），（３，ｂ），（４，ｃ）が照合ペアとして選択される。

なお、候補ペア抽出において、例えば図１５に示すように、観測雑音が大きく、基準航跡ペア（１，ａ），（１，ｂ），（１，ｃ）全てでセンサＢの航跡とセンサＡの航跡がゲート外となる場合には、航跡ペアがゲート外であると判定された組み合わせのうち、統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出する。

以上のように、この実施の形態２によれば、ゲート内外判定部１０３２ｂにより、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、又は検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡群に関してゲート外であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、位置関係毎に統計距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出し、その抽出結果を保存するように構成したので、実施の形態１における効果に加えて、メモリを削減することが可能である。

実施の形態３．
以下では、実施の形態３に係る航跡相関装置１ｃについて説明する。図１６は実施の形態３に係る航跡相関装置１ｃの構成を示すブロック図である。図１６に示す実施の形態３に係る航跡相関装置１ｃは、図１に示す実施の形態１に係る航跡相関装置１の輪郭照合部１０３を輪郭照合部１０３ｃに変更し、高度照合部１０５、速度照合部１０６、信号電力照合部１０７及び統合照合部１０８を追加したものである。なお、実施の形態３に係る航跡相関装置１ｃの構成において、実施の形態１に係る航跡相関装置１の構成と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。

輪郭照合部１０３ｃは、輪郭抽出部１０２により抽出された各センサの航跡群の輪郭（位置情報）を用いて照合を行い、領域内において検出航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、検出航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出するものである。

高度照合部１０５は、各センサにより検出された各航跡群の高度情報を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出するものである。

速度照合部１０６は、各センサにより検出された各航跡群の速度情報（速度ベクトルではなく速度の大きさ）を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出するものである。

信号電力照合部１０７は、各センサにより検出された各航跡群の信号電力情報を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出するものである。
なお、高度照合部１０５、速度照合部１０６及び信号電力照合部１０７は、本発明の観測情報照合部に相当する。

統合照合部１０８は、輪郭照合部１０３ｃ、高度照合部１０５、速度照合部１０６及び信号電力照合部１０７により抽出された航跡ペア仮説に基づいて、所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。
なお、最近傍照合部１０４は、統合照合部１０８により選択された照合ペアに基づいて、ＮＮ法又はＧＮＮ法により航跡相関を行う。

次に、輪郭照合部１０３ｃの構成について説明する。図１７は実施の形態３における輪郭照合部１０３ｃの構成を示すブロック図である。
輪郭照合部１０３ｃは、図１７に示すように、オフセット処理部１０３１、ゲート内外判定部１０３２及び航跡ペア仮説抽出部１０３５を備えて構成されている。図６と比較すると、オフセット処理部１０３１及びゲート内外判定部１０３２は同一のため、航跡ペア仮説抽出部１０３５のみ説明する。

航跡ペア仮説抽出部１０３５は、ゲート内外判定部１０３２により、検出航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせを、統計距離の和が小さい順に並び替えた航跡ペア仮説を生成するものである。またこの際、航跡ペアが重複している組み合わせについては、統計距離の和が最小である航跡ペアの組み合わせのみを残して、それ以外の航跡ペアの組み合わせを削除する。例えば図１１に示す航跡ペアの一覧表のうち、基準航跡１，２，５での航跡ペア（１，ａ），（２，ｂ），（５，ｃ）や、基準航跡２，３，４での航跡ペア（２，ａ），（３，ｂ），（４，ｃ）では重複が生じているため、それぞれ統計距離の和が最小である基準航跡２での航跡ペア（１，ａ），（２，ｂ），（５，ｃ）と、基準航跡４での航跡ペア（２，ａ），（３，ｂ），（４，ｃ）のみを残して、その他を削除する。また、ゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせで統計距離の和が小さい順に並び替えた航跡ペア仮説を生成してもよい。
図１８に、図１１に示す航跡ペアの一覧表に対して、航跡ペア仮説抽出部１０３５により生成される航跡ペア仮説の一覧表を示す。図１８に示すように、一覧表には、統計距離の和の小さい順に「仮説１」，「仮説２」と番号が付されている。

次に、高度照合部１０５の構成について説明する。図１９は実施の形態３における高度照合部１０５の構成を示すブロック図である。
高度照合部１０５は、図１９に示すように、ゲート内外判定部１０５１及び航跡ペア仮説抽出部１０５２を備えて構成されている。このゲート内外判定部１０５１及び航跡ペア仮説抽出部１０５２は、輪郭照合部１０３ｃのゲート内外判定部１０３２及び航跡ペア仮説抽出部１０３５と機能としては同等であるが、高度照合部１０５では輪郭照合部１０３ｃに示すオフセット処理部１０３１がなく、航跡ペアの全組み合わせに対して各航跡の高度情報を用いてゲート内外判定処理を行う。

ゲート内外判定部１０５１は、航跡群間で航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの高度情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するものである。

航跡ペア仮説抽出部１０５２は、ゲート内外判定部１０５１によりゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせを、統計距離の和が小さい順に並び変えた航跡ペア仮説を生成するものである。また、ゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせで統計距離の和が小さい順に並び替えた航跡ペア仮説を生成してもよい。

輪郭照合では航跡間の相対的な位置が保存されていると仮定しているので航跡間で入れ替わりを考える必要はないが、高度照合では高度のみの照合のため入れ替わりを考える必要がある。図２０は航跡ペア仮説抽出部１０５２から出力される航跡ペア仮説の一覧表である。
図１８と比較すると、高度照合ではセンサＢに対応するセンサＡの航跡の入れ替わりを考えているため、例えばセンサＢの航跡（ａ，ｂ，ｃ）に対してセンサＡの航跡（２，３，４）の全組み合わせに対して統計距離の算出を行う。なお図２０の例では、航跡（２，３，４）は同高度としているため、仮説１〜仮説６における統計距離の和が同等となっている。

次に、速度照合部１０６の構成について説明する。図２１は実施の形態３における速度照合部１０６の構成を示すブロック図である。
速度照合部１０６は、図２１に示すように、ゲート内外判定部１０６１及び航跡ペア仮説抽出部１０６２を備えて構成されている。このゲート内外判定部１０６１及び航跡ペア仮説抽出部１０６２は、高度照合部１０５のゲート内外判定部１０５１及び航跡ペア仮説抽出部１０５２と、各航跡の高度情報を速度情報に置き換えた点以外は同等であるため、その説明を省略する。

次に、信号電力照合部１０７の構成について説明する。図２２は実施の形態３における信号電力照合部１０７の構成を示すブロック図である。
信号電力照合部１０７は、図２２に示すように、ゲート内外判定部１０７１及び航跡ペア仮説抽出部１０７２を備えて構成されている。このゲート内外判定部１０７１及び航跡ペア仮説抽出部１０７２は、高度照合部１０５のゲート内外判定部１０５１及び航跡ペア仮説抽出部１０５２と、各航跡の高度情報を信号電力情報に置き換えた点以外は同等であるため、その説明を省略する。

次に、統合照合部１０８の構成について説明する。図２３は実施の形態３における統合照合部１０８の構成を示すブロック図である。
統合照合部１０８は、図２３に示すように、統合航跡ペア抽出部１０８１及び統合照合ペア選択部１０８２を備えて構成されている。

統合航跡ペア抽出部１０８１は、輪郭照合部１０３ｃ、高度照合部１０５、速度照合部１０６及び信号電力照合部１０７により抽出された航跡ペア仮説から、航跡ペアの組み合わせを抽出するものである。
図２４は統合航跡ペア抽出部１０８１により抽出される航跡ペアの組み合わせの一覧表である。図２４に示すように、一覧表では、各照合部１０３ｃ，１０５〜１０７で出力される航跡ペアの組み合わせに加えて、各照合部１０３ｃ，１０５〜１０７で算出された統計距離の和が保存される。

統合照合ペア選択部１０８２は、統合ペア抽出部８１により抽出された航跡ペアの組み合わせのうち、輪郭照合部１０３ｃ、高度照合部１０５、速度照合部１０６及び信号電力照合部１０７での各統計距離の和の加算値が最小となる組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。
図２５は、図２４に示す一覧表に対し、各照合部１０３ｃ，１０５〜１０７で算出された各統計距離の和の加算値を示した一覧表である。そして、統合照合ペア選択部１０８２は、図２５に示す例では、統計距離の和の加算値が最小（２７．２）である仮説１の組み合わせでの航跡ペア（２，ａ），（３，ｂ），（４，ｃ）を照合ペアとして選択する。

以上のように、この実施の形態３によれば、輪郭照合に加えて、高度情報、速度情報及び信号電力情報を用いて照合を行うように構成したので、実施の形態１における効果に加えて、輪郭の相対的な位置で照合できない場合であっても、航跡群間で高度差、速度差、信号電力差をもつ場合には照合が可能となる。

なお、上記実施の形態３では位置情報以外の観測情報として、高度情報、速度情報及び信号電力情報を用いて説明したが、これに限るものではなく、航跡情報として用いることができる観測情報であれば本実施の形態に加えることが可能である。

実施の形態４．
以下では、実施の形態４における高度照合部１０５ｄについて説明する。図２６は実施の形態４における高度照合部１０５ｄの構成を示す図である。図２６に示す実施の形態４における高度照合部１０５ｄは、図１９に示す実施の形態３における高度照合部１０５に航跡候補設定部１０５３及び航跡候補抽出部１０５４を追加したものである。なお、実施の形態４における高度照合部１０５ｄの構成において、実施の形態３における高度照合部１０５の構成と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。

航跡候補設定部１０５３は、航跡候補抽出部１０５４で用いる任意の値を事前に設定するものである。

航跡候補抽出部１０５４は、検出航跡数が多いセンサの航跡群に対し、検出航跡数が少ないセンサの航跡群の高度情報の最大値に所定値を加算した値より大きな値、及び高度情報の最小値に所定値を減算した値より小さな値である高度情報をもつ航跡を削除した航跡群を抽出するものである。
すなわち、航跡候補抽出部１０５４は、航跡候補設定部１０５３で設定された値とセンサＢ（検出航跡数が少ないセンサ）の航跡群の高度情報を用いて、次式（３），（４）を満たす高度情報をもつセンサＡ（検出航跡数が多いセンサ）の航跡を削除する。ここで、μは航跡候補設定部１０５３で事前に設定する値であり、ｈ_ＡはセンサＡの全航跡の高度情報、ｈ_ＢはセンサＢの全航跡の高度情報を示す。ｍａｘ［ｈ_Ｂ］はセンサＢの全航跡の高度情報の中で最大の高度を抽出することを示し、ｍｉｎ［ｈ_Ｂ］はセンサＢの全航跡の高度情報の中で最小の高度を抽出することを示す。

なお、ゲート内外判定部１０５１は、検出航跡数が多いセンサの航跡群については、航跡候補抽出部１０５４により抽出された航跡群を用いてゲート内外判定処理を行う。

以上のように、この実施の形態４によれば、検出航跡数が少ないセンサの航跡群に対し、検出航跡数が少ないセンサでの高度情報の最大値及び最小値から上記所定値以上離れた高度情報を持つ航跡を削除するように構成したので、計算量の削減が可能となる。

なお上記実施の形態４では、高度照合部１０５ｄを用いて説明したが、その他の観測照合部（速度照合部１０６や信号電力照合部１０７等）についても同様の処理を加えることが可能である。

実施の形態５．
以下では、実施の形態５に係る航跡相関装置１ｅについて説明する。図２７は実施の形態５に係る航跡相関装置１ｅの構成を示す図である。図２７に示す実施の形態５に係る航跡相関装置１ｅは、図１６に示す実施の形態３に係る航跡相関装置１ｃの統合照合部１０８を統合照合部１０８ｅに変更し、観測諸元保存部１０９（センサＡ観測諸元保存部１０９_１、センサＢ観測諸元保存部１０９_２）及び信頼度判定部１１０を追加したものである。なお、実施の形態５に係る航跡相関装置１ｅの構成において、実施の形態３に係る航跡相関装置１ｃの構成と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。

観測諸元保存部１０９は、事前に既知の各センサの観測精度や分解能などの観測諸元を保存するものである。図２７の例では、センサＡに対応したセンサＡ観測諸元保存部１０９_１と、センサＢに対応したセンサＢ観測諸元保存部１０９_２とを設けた場合を示している。

信頼度判定部１１０は、各センサにより検出された観測情報（ＸＹ位置情報、高度情報、速度情報や信号電力情報）と観測諸元保存部１０９に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各観測情報の信頼度を判定するものである。この信頼度判定部１１０の詳細は後述する。

統合照合部１０８ｅは、信頼度判定部１１０による信頼度判定結果に基づいて、各照合部１０３ｃ，１０５〜１０７により抽出された航跡ペア仮説から、所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択するものである。この統合照合部１０８ｅの詳細は後述する。

次に、信頼度判定部１１０の構成について説明する。図２８は実施の形態５における信頼度判定部１１０の構成を示すブロック図である。
信頼度判定部１１０は、図２８に示すように、輪郭形成判定部１１０１、高度差判定部１１０２、速度差判定部１１０３、信号電力差判定部１１０４及び信頼度判定閾値保存部１１０５を備えて構成されている。

輪郭形成判定部１１０１は、各センサにより検出され輪郭抽出部１０２を介して出力された航跡群のＸＹ位置情報及び観測諸元保存部１０９に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各センサにより得られる航跡群の輪郭形成判定率を算出し、当該判定率が信頼度判定閾値保存部１１０５に保存された信頼度判定閾値を超えるかを判定することで、当該航跡群の輪郭が形成可能であるかを判定するものである。

高度差判定部１１０２は、各センサにより検出され輪郭抽出部１０２を介して出力された航跡群の高度情報及び観測諸元保存部１０９に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各センサにより得られる航跡群の高度差判定率を算出し、当該判定率が信頼度閾値保存部１３５に保存された信頼度判定閾値を超えるかを判定することで、当該航跡群間において高度差があるかを判定するものである。

速度差判定部１１０３は、各センサにより検出され輪郭抽出部１０２を介して出力された航跡群の速度情報及び観測諸元保存部１０９に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各センサにより得られる航跡群の速度差判定率を算出し、当該判定率が信頼度閾値保存部１３５に保存された信頼度判定閾値を超えるかを判定することで、当該航跡群間において速度差があるかを判定するものである。

信号電力差判定部１１０４は、各センサにより検出され輪郭抽出部１０２を介して出力された航跡群の信号電力情報及び観測諸元保存部１０９に保存された各センサの観測諸元に基づいて、各センサにより得られる航跡群の信号電力差判定率を算出し、当該判定率が信頼度閾値保存部１３５に保存された信頼度判定閾値を超えるかを判定することで、当該航跡群間において信号電力差があるかを判定するものである。
なお、高度差判定部１１０２、速度差判定部１１０３及び信号電力差判定部１１０４は、本発明の観測情報差判定部に相当する。

信頼度判定閾値保存部１１０５は、信頼度判定部１１０内の各判定部１１０１〜１１０４において、信頼度判定を行う際に用いる閾値を保存するものである。

次に、輪郭形成判定部１１０１による処理の詳細について説明する。
輪郭形成判定部１１０１では、まず、センサＡの輪郭抽出部１０２からのＸＹ位置情報及びセンサＢの輪郭抽出部１０２からのＸＹ位置情報と、観測諸元保存部１０９から得られる観測精度を用いて、センサ毎に得られる各航跡群について輪郭が観測雑音によって崩れる可能性がないかを判定する。センサＡにおける輪郭形成判定式を（５），（６）、センサＢにおける輪郭形成判定式を（７），（８）に示す。ここで、ｘ^ｐ _ＡはセンサＡの航跡番号ｐのＸＹ位置ベクトルであり、ｘ^ｑ _ＡはセンサＡの航跡番号ｑのＸＹ位置ベクトルであり、Ｓ_ＡはセンサＡの航跡の観測雑音共分散行列でありセンサＡの観測精度を用いて算出する。また、ｘ^ｐ _ＢはセンサＢの航跡番号ｐのＸＹ位置ベクトルであり、ｘ^ｑ _ＢはセンサＢの航跡番号ｑのＸＹ位置ベクトルであり、Ｓ_ＢはセンサＢの航跡の観測雑音共分散行列でありセンサＢの観測精度を用いて算出する。

式（５），（７）は航跡間の統計距離を示し、式（６），（８）は判定式を示す。航跡間の統計距離が式（６），（８）を満たす場合には航跡間の距離は十分に離れており、観測雑音によって航跡間の配置関係が入れ替わることによって、輪郭が大きく崩れることはないことを示す。
航跡の全組み合わせに対して判定を行うと図２９に示すような判定表が得られる。図２９はセンサＡの判定表の例を示す。航跡間で入れ替わる可能性無と判定された場合は‘○’（数値で示す場合は１）となり、航跡間で入れ替わる可能性有と判定された場合は‘×’（数値で示す場合は０）となる。

そして、輪郭形成判定部１１０１は、センサ毎に得られた判定表を用いて輪郭判定を行い、航跡間で入れ替わる可能性無と判定された回数から輪郭形成判定率を算出する。図２９のセンサＡの輪郭形成判定表の例では、全１５通りの組み合わせに対し、航跡間で入れ替わる可能性無と判定された回数が１２であるので１２÷１５＝０．８がセンサＡの輪郭形成判定率となる。この処理をセンサＢも同様にして行う。最終的に、各センサの輪郭形成判定率が信頼度判定閾値保存部１１０５から得られる信頼度判定閾値を超えた場合は輪郭形成可能と判定して統合照合部１０８ｅへ判定値として‘○’（数値で示す場合は１）を出力する。

次に、高度差判定部１１０２による処理の詳細について説明する。
高度差判定部１１０２では、まず、輪郭抽出部１０２を介して得られる高度情報と、観測諸元保存部１０９から得られる観測精度を用いて、センサ毎に得られる各航跡について高度差があるかを判定する。処理の内容は、観測情報として高度情報を用いる以外は輪郭形成判定部１１０１と同様のため省略する。
そして最終的に、各センサの高度差判定率が信頼度判定閾値保存部１１０５から得られる信頼度判定閾値を超えた場合は高度差有と見なして統合照合部１０８ｅへ判定値として‘○’（数値で示す場合は１）を出力する。

次に、速度差判定部１１０３による処理の詳細について説明する。
速度差判定部１１０３では、まず、輪郭抽出部１０２を介して得られる速度情報と、観測諸元保存部１０９から得られる観測精度を用いて、センサ毎に得られる各航跡について速度差があるかを判定する。処理の内容は、観測情報として速度情報を用いる以外は輪郭形成判定部１１０１と同様のため省略する。
そして最終的に、各センサの速度差判定率が信頼度判定閾値保存部１１０５から得られる信頼度判定閾値を超えた場合は速度差有と見なして統合照合部１０８ｅへ判定値として‘○’（数値で示す場合は１）を出力する。

次に、信号電力差判定部１１０４による処理の詳細について説明する。
信号電力差判定部１１０４では、まず、輪郭抽出部１０２を介して得られる信号電力情報と、観測諸元保存部１０９から得られる観測精度を用いて、センサ毎に得られる各航跡について信号電力差があるかを判定する。処理の内容は、観測情報として信号電力情報を用いる以外は輪郭形成判定部１１０１と同様のため省略する。
そして最終的に、各センサの信号電力差判定率が信頼度判定閾値保存部１１０５から得られる信頼度判定閾値を超えた場合は信号電力差有と見なして統合照合部１０８ｅへ判定値として‘○’（数値で示す場合は１）を出力する。

次に、統合照合部１０８ｅの詳細について説明する。図３０は実施の形態５における統合照合部１０８ｅの構成を示すブロック図である。図３０に示す実施の形態５における統合照合部１０８ｅは、図２３に示す実施の形態３における統合照合部１０８ｃの統合航跡ペア抽出部１０８１を統合航跡ペア抽出部１０８１ｅに変更したものである。なお、実施の形態５に係る統合照合部１０８ｅの構成において、実施の形態３に係る統合照合部１０８ｃの構成と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。

統合航跡ペア抽出部１０８１ｅは、信頼度判定部１１０（輪郭形成判定部１１０１、高度差判定部１１０２、速度差判定部１１０３及び信号電力差判定部１１０４）による判定結果に基づいて、輪郭照合部１０３ｃ、高度照合部１０５、速度照合部１０６及び信号電力照合部１０７により抽出された航跡ペア仮説から、所定の組み合わせでの航跡ペアを抽出するものである。
すなわち、統合航跡ペア抽出部１０８１ｅは、輪郭照合部１０３ｃ、高度照合部１０５、速度照合部１０６及び信号電力照合部１０７から出力される航跡ペア仮説のうち、信頼度判定部１１０の輪郭形成判定部１１０１、高度差判定部１１０２、速度差判定部１１０３及び信号電力差判定部１１０４による判定値が‘○’（数値で示す場合は１）となる仮説の組み合わせでの航跡ペアを抽出する。

図３１は輪郭形成判定部１１０１及び速度差判定部１１０３による判定値が‘○’（数値で示す場合は１）となる場合において、統合航跡ペア抽出部１０８１ｅから出力される統合航跡ペアの一覧表である。
図３１に示す例では、判定値が‘○’（数値で示す場合は１）となる航跡ペアの組み合わせに加えて、その統計距離の和が保存される。

以上のように、この実施の形態５によれば、観測情報及び各センサの観測諸元に基づく信頼度判定を行うように構成したので、信頼度が高い情報を用いた統合航跡ペア抽出が可能となり、高精度な航跡相関を可能とする。

なお、上記実施の形態５では、観測情報として高度情報、速度情報及び信号電力情報を用いて信頼度判定を行う場合について説明したが、これに限るものではなく、その他の観測情報を用いて信頼度判定を行うようにしてもよい。

また、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１，１ｃ，１ｅ航跡相関装置、２ネットワーク、１０１，１０１_１，１０１_２領域選択部、１０２，１０２_１，１０２_２輪郭抽出部、１０３，１０３ｂ，１０３ｃ輪郭照合部、１０４最近傍照合部、１０５，１０５ｄ高度照合部、１０６速度照合部、１０７信号電力照合部、１０８，１０８ｅ統合照合部、１０９，１０９_１，１０９_２観測諸元保存部、１１０信頼度判定部、１０３１オフセット処理部、１０３２，１０３２ｂゲート内外判定部、１０３３，１０３３ｂ照合ペア選択部、１０３４候補ペア抽出部、１０３５航跡ペア仮説抽出部、１０５１ゲート内外判定部、１０５２航跡ペア仮説抽出部、１０５３航跡候補設定部、１０５４航跡候補抽出部、１０６１ゲート内外判定部、１０６２航跡ペア仮説抽出部、１０７１ゲート内外判定部、１０７２航跡ペア仮説抽出部、１０８１，１０８１ｅ統合航跡ペア抽出部、１０８２統合照合ペア選択部、１１０１輪郭形成判定部、１１０２高度差判定部、１１０３速度差判定部、１１０４信号電力差判定部、１１０５信頼度判定閾値保存部。

Claims

複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行う領域選択部と、
前記領域選択部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、前記領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する輪郭照合部と、
前記輪郭照合部により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部と
を備えた航跡相関装置。
前記輪郭照合部は、
前記航跡群間で１組の基準となる航跡ペアを全組み合わせについて組み、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の相対位置を、当該航跡ペアの位置が一致するよう順にオフセットするオフセット処理部と、
前記オフセット処理部によりオフセットされた各位置関係において、前記航跡群間で前記基準となる航跡ペア以外の航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するゲート内外判定部と、
前記ゲート内外判定部により、前記航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、又はゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせのうち、前記マハラノビス距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを前記照合ペアとして選択する照合ペア選択部とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の航跡相関装置。
前記輪郭照合部は、
前記航跡群間で１組の基準となる航跡ペアを全組み合わせについて組み、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の相対位置を、前記航跡ペアの位置が一致するよう順にオフセットするオフセット処理部と、
前記オフセット処理部によりオフセットされた各位置関係において、前記航跡群間で前記基準となる航跡ペア以外の航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するゲート内外判定部と、
前記ゲート内外判定部により、前記航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、又は前記航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート外であると判定された航跡ペアの組み合わせのうち、前記位置関係毎に前記マハラノビス距離の和が最小となる組み合わせでの航跡ペアを候補ペアとして抽出する候補ペア抽出部と、
前記候補ペア抽出部により抽出された位置関係毎の候補ペアのうち、前記マハラノビス距離の和が最小となる候補ペアを前記照合ペアとして選択する照合ペア選択部とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の航跡相関装置。
複数のセンサにより検出された各航跡群の位置情報から、指定された領域の航跡群の抽出を行う領域選択部と、
前記領域選択部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部により抽出された各センサの航跡群の輪郭を用いて照合を行い、前記領域内において航跡数が多いセンサの航跡群の輪郭を、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の輪郭に合わせ込むことで、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出する輪郭照合部と、
前記各センサにより検出された各航跡群の前記位置情報以外の観測情報を用いて照合を行い、航跡群間における航跡ペアの組み合わせを航跡ペア仮説として抽出する観測情報照合部と、
前記輪郭照合部及び前記観測情報照合部により抽出された航跡ペア仮説に基づいて、所定の組み合わせでの航跡ペアを照合ペアとして選択する統合照合部と、
前記統合照合部により選択された照合ペアに基づいて航跡相関を行う最近傍照合部と
を備えた航跡相関装置。
前記輪郭照合部は、
前記航跡群間で１組の基準となる航跡ペアを全組み合わせについて組み、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の相対位置を、前記航跡ペアの位置が一致するよう順にオフセットするオフセット処理部と、
前記オフセット処理部によりオフセットされた各位置関係において、前記航跡群間で前記基準となる航跡ペア以外の航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの位置情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するゲート内外判定部と、
前記ゲート内外判定部により、前記航跡数が少ないセンサの全ての航跡に関してゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせを、又はゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせを、前記マハラノビス距離の和が小さい順に並び替えた前記航跡ペア仮説を生成する航跡ペア仮説抽出部とを備え、
前記観測情報照合部は、
前記航跡群間で航跡ペアを全組み合わせについて組み、当該航跡ペアの観測情報を基にマハラノビス距離が閾値以下であるかを判定することで、当該航跡ペアがゲート内であるかを判定するゲート内判定部と、
前記ゲート内外判定部によりゲート内であると判定された航跡ペアの組み合わせを、又はゲート内外判定結果に関わらず全ての航跡ペアの組み合わせを、前記マハラノビス距離の和が小さい順に並び変えた前記航跡ペア仮説を生成する航跡ペア仮説抽出部とを備え、
前記統合照合部は、
前記輪郭照合部及び前記観測情報照合部により生成された航跡ペア仮説から、航跡ペアの組み合わせを抽出する統合航跡ペア抽出部と、
前記統合航跡ペア抽出部により抽出された航跡ペアの組み合わせのうち、前記輪郭照合部及び前記観測情報照合部でそれぞれ算出されたマハラノビス距離の和の加算値が最小となる組み合わせでの航跡ペアを前記照合ペアとして選択する統合照合ペア選択部とを備えた
ことを特徴とする請求項４記載の航跡相関装置。
前記観測情報照合部は、前記航跡数が多いセンサの航跡群に対し、前記航跡数が少ないセンサの航跡群の前記観測情報の最大値に所定値を加算した値より大きな値、及び前記観測情報の最小値に所定値を減算した値より小さな値である前記観測情報をもつ航跡を削除した航跡群を抽出する航跡候補抽出部を備え、
前記観測情報照合部の前記ゲート内外判定部は、前記航跡数が多いセンサの航跡群については前記航跡候補抽出部により抽出された航跡群を用いてゲート内外判定処理を行う
ことを特徴とする請求項５記載の航跡相関装置。
前記各センサにより検出された観測情報の信頼度を判定する信頼度判定部を備え、
前記統合照合部は、前記信頼度判定部による判定結果に基づいて、前記照合ペアを選択する
ことを特徴とする請求項４から請求項６のうちのいずれか１項記載の航跡相関装置。
前記信頼度判定部は、
前記各センサにより検出された航跡群の位置情報及び当該各センサの観測諸元に基づいて、当該航跡群の輪郭を形成可能であるかを判定する輪郭形成判定部と、
前記各センサにより検出された航跡群の前記位置情報以外の観測情報及び当該各センサの観測諸元に基づいて、当該航跡群間において観測情報差があるかを判定する観測情報差判定部とを備え、
前記統合ペア抽出部は、前記輪郭形成判定部及び前記観測情報差判定部による判定結果に基づいて、前記照合ペアを選択する
ことを特徴とする請求項７記載の航跡相関装置。