JP2015184919A - 捜索スケジュール立案システム - Google Patents

Abstract

【課題】限りある捜索機材を効率的に運用して目標の捜索を行うための捜索スケジュールを自動的に立案する。
【解決手段】簡略化された中間データを利用することで、計算量を大幅に節約する。まず、捜索目標が所定の時間帯に位置する確率の分布を示す目標分布確率と、それぞれの捜索機材が目標を発見する確率の分布を示す捜索能力とを算出する。次に、目標分布確率と、捜索能力とに基づいて、複数の捜索機材が目標を発見する確率が最大となる組み合わせである捜索努力配分を算出する。次に、捜索努力配分を実現する捜索スケジュールを立案する。
【選択図】図５Ｂ

Description

本発明は捜索スケジュール立案システム、捜索スケジュール立案方法および捜索スケジュール立案プログラムに関し、例えば、捜索スケジュールを自動的に立案する捜索スケジュール立案システム、捜索スケジュール立案方法および捜索スケジュール立案プログラムに好適に利用できるものである。

広大な洋上を移動する船舶などを捜索する方法として、人工衛星や航空機に搭載された各種のセンサー機材を用いて、上方から捜索する手法が知られている。

しかしながら、人工衛星から地表や洋上を捜索する場合は、撮像の解像度を十分に確保するために、地上数百キロメートル程度の、いわゆる低軌道に人工衛星を配置する必要がある。このような低軌道で地球を周回する人工衛星は、地上約三万六千キロメートル程度のいわゆる静止軌道に配置された静止衛星の場合とは異なり、監視対象となる地域の上空に留まることの出来る時間の帯域や長さに限りがある。

また、航空機には、定期的な燃料の補給が不可欠であり、やはり監視対象となる地域の上空に留まることの出来る時間に限りがある。すなわち、航空機は、空港や基地などから離陸し、目標となる領域の上空まで移動し、捜索を行い、その後に空港や基地などまで戻り、各種の補給を受ける、というルーチンを繰り返す必要がある。

さらに、捜索機材に用いられる撮像手段として、赤外線センサーは雨などの悪天候ではその性能が十分に発揮できない場合があり、可視光線による撮像は夜間には不向きである。

このような技術的な制限に加えて、実際の捜索活動では、使用可能な捜索機材にも制限がある。すなわち、捜索対象となる目標の予測位置から十分近い空港設備の制限や、このような空港設備に待機や離着陸出来る捜索機材の制限や、これらの制限の範囲で実際に用意出来る捜索機材の制限などをも考慮して、より効果的な捜索活動を計画する必要がある。

上記に関連して、特許文献１（特開平４−２０４１８７号公報）には、赤外線前方監視装置に係る記載が開示されている。この赤外線前方監視装置は、赤外線センサーと、画像前処理部と、運動検出部と、表示部と、捜索計画部と、センサー駆動部と、操作部とを備える。ここで、赤外線センサーは、赤外線画像を撮像する。画像前処理部は、赤外線センサーで得られる画像アナログ信号をデジタル信号に変換する。運動検出部は、画像前処理部より得られる画像内の物体の相対運動を検出する。表示部は、運動検出部から得られる物体の位置と運動ベクトルを表示する。捜索計画部は、運動検出部から得られる相対運動量に応じて捜索パターンを生成する。センサー駆動部は、捜索計画部から指令される視軸駆動角度に従って赤外線センサーを向ける。操作部は、自動捜索モードの起動および終了を指示する。

また、特許文献２（特開２０１０−１３２０７３号公報）は、捜索作業支援システムに係る記載が開示されている。この捜索作業支援システムは、航法装置と、無線送受信機と、データベースと、情報処理装置とを有することを特徴としている。ここで、航法装置は、捜索作業を行う複数の回転翼航空機の各々が、自機の位置座標及び速度を測位する。無線送受信機は、他機との間で捜索作業の実施情報を無線信号によって送受信する。データベースは、自機並びに前記他機が担当する各捜索領域についての座標情報を含む捜索計画及びこの捜索計画に基づく自機についての捜索作業の実施情報を記憶する。情報処理装置は、航法装置で測位した自機の位置座標及び速度と、無線送受信機が受信した他機に係る捜索作業の実施情報と、データベースに記憶された他機に係る捜索計画とに基づき、自機に係る新たな捜索計画を作成し、この捜索作業に基づいてデータベースを更新する。

特開平４−２０４１８７号公報 特開２０１０−１３２０７３号公報

限りある捜索機材を効率的に運用して目標の捜索を行うための捜索スケジュールを自動的に立案する。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明による捜索スケジュール立案システムは、目標分布確率算出部（４１１）と、捜索能力算出部（４１２）と、捜索努力配分算出部（４１３）と、捜索スケジュール算出部（４１４）とを具備する。ここで、目標分布確率算出部（４１１）は、捜索の対象である目標について事前に収集した目標事前情報に基づいて、所定の時間帯に目標が位置する確率の分布を示す目標分布確率を算出する。捜索能力算出部（４１２）は、複数の捜索機材のそれぞれについて事前に収集した捜索機材事前情報に基づいて、目標を発見する能力の定量的な評価を示す捜索能力を算出する。捜索努力配分算出部（４１３）は、複数の捜索機材が目標を発見する確率が最大となる組み合わせである捜索努力配分を、目標分布確率および捜索能力に基づいて算出する。捜索スケジュール算出部（４１４）は、捜索努力配分を実現するために複数の捜索機材を運用する捜索スケジュールを、目標事前情報および捜索機材事前情報に基づいて自動的に立案する。

本発明による捜索スケジュール立案方法は、目標分布確率算出部（４１１）が、捜索の対象である目標に係る目標事前情報を収集すること（Ｓ１）と、目標分布確率算出部（４１１）が、目標事前情報に基づいて、所定の時間帯に目標が位置する確率の分布を示す目標分布確率を算出すること（Ｓ２）と、捜索能力算出部（４１２）が、複数の捜索機材のそれぞれに係る捜索機材事前情報を収集すること（Ｓ３）と、捜索能力算出部（４１２）が、捜索機材事前情報に基づいて、目標を発見する能力の定量的な評価を示す捜索能力を算出すること（Ｓ４）と、捜索努力配分算出部（４１３）が、複数の捜索機材が目標を発見する確率が最大となる組み合わせである捜索努力配分を、目標分布確率および捜索能力に基づいて算出すること（Ｓ６、Ｓ７）と、捜索スケジュール算出部（４１４）が、捜索努力配分を実現するために複数の捜索機材を運用する捜索スケジュールを、目標事前情報および捜索機材事前情報に基づいて自動的に立案すること（Ｓ８、Ｓ９）とを具備する。

本発明による捜索スケジュール立案プログラムは、目標分布確率算出部（４１１）が、捜索の対象である目標に係る目標事前情報を収集するステップ（Ｓ１）と、目標分布確率算出部（４１１）が、目標事前情報に基づいて、所定の時間帯に目標が位置する確率の分布を示す目標分布確率を算出するステップ（Ｓ２）と、捜索能力算出部（４１２）が、複数の捜索機材のそれぞれに係る捜索機材事前情報を収集するステップ（Ｓ３）と、捜索能力算出部（４１２）が、捜索機材事前情報に基づいて、目標を発見する能力の定量的な評価を示す捜索能力を算出するステップ（Ｓ４）と、捜索努力配分算出部（４１３）が、複数の捜索機材が目標を発見する確率が最大となる組み合わせである捜索努力配分を、目標分布確率および捜索能力に基づいて算出するステップ（Ｓ６、Ｓ７）と、捜索スケジュール算出部（４１４）が、捜索努力配分を実現するために複数の捜索機材を運用する捜索スケジュールを、目標事前情報および捜索機材事前情報に基づいて自動的に立案するステップ（Ｓ８、Ｓ９）とを、コンピュータで実行可能に具備する。

前記一実施の形態によれば、限りある捜索機材で目標を発見する確率が最大となるような捜索スケジュールを自動的に立案することが出来る。

図１は、目標および捜索機材の位置関係の一例を示す図である。 図２は、目標分布確率の定義の一例を示す図である。 図３は、捜索能力の定義の一例を示す図である。 図４は、捜索機材必要分配量の定義の一例を示す図である。 図５Ａは、本発明による捜索スケジュール立案システムの構成例を示すブロック回路図である。 図５Ｂは、本発明による捜索スケジュール立案方法で実行される各ステップを示すタイムチャートの例である。 図６は、本発明による捜索スケジュール立案システムおよび捜索スケジュール立案方法によって得られるスケジュールの一例である。

添付図面を参照して、本発明による捜索スケジュール立案システム、捜索スケジュール立案方法および捜索スケジュール立案プログラムを実施するための形態を以下に説明する。

（実施形態）
図１は、目標および捜索機材の位置関係の一例を示す図である。図１の例では、海１の向こうから複数の船舶１１〜１５が陸地２に向かって移動しており、空港２１、２２から離陸した複数の航空機３１〜３３がこれらの船舶１１〜１５の位置を、それぞれの捜索範囲３１１、３２１、３３１で捜索している。

従来技術では、以下のような前提で捜索機材の運用が行われていた。すなわち、航空機が捜索する際に取る行動のパターンが予め決まっていることを前提としていた。また、捜索機材が十分に用意されていることを前提としていた。さらに、それぞれの捜索機材が、十分な時間をかけて捜索を行えることを前提としていた。

しかしながら、実際には、捜索機材としての航空機には、航続時間などの制約がある。すなわち、航空機ごとに積載可能な燃料には限りがあり、その範囲内で目的地まで向かい、捜索を行い、空港まで戻る必要がある。

また、捜索機材としての航空機を無尽蔵に用意できない以上、捜索に係る効率を考慮する必要がある。すなわち、捜索目標としての船舶群が、いつ、どのあたりにいる確率が高いのかを予測し、確率が高い場所を優先的に捜索し、確率が低い場所については向かわせる航空機を減らす、などの取捨選択が必要となる。

捜索機材としての航空機が取る行動パターンが、以上のような制約を考慮せずに作成されていると、現実に即した捜索は期待出来ない。したがって、捜索目標である船舶群を発見する確率を向上するためには、限りある捜索機材としての航空機の運用方法を見直す必要がある。

図２は、目標分布確率の定義の一例を示す図である。ここでは、図１に示した船舶１１〜１５を代表として、船舶１１について説明するが、この説明は他の船舶１２〜１５についても適用される。

図２に示した例では、捜索目標としての船舶１１に係る目標事前情報として、所定の基準時刻における船舶１１の位置や、船舶１１の移動速度や、船舶１１が取り得る航路としての目標移動経路１１０ａ〜１１０ｃや、これらの目標移動経路１１０ａ〜１１０ｃが実際に取られる確率などを、事前に収集する。なお、目標事前情報の一部は、収集された他の情報に基づいて予測されても良い。

これらの目標事前情報から、ある時間帯において船舶１１が位置する確率の分布を算出することが可能である。図２の例では、この確率分布を３本の等高線１１１ａ〜１１１ｃで示している。船舶１１は、中心の等高線１１１ａの内側に位置する確率が最も高く、中間の等高線１１１ｂの内側に位置する確率が次に高く、外側の等高線１１１ｃの内側に位置する確率が次に高い。なお、船舶１１が外側の等高線１１１ｃの外側に位置する確率もゼロではない。

さらに後の時間帯において船舶１１が位置する確率の分布を算出することも可能である。図２の例では、この確率分布を３本の等高線１１２ａ〜１１２ｃで示している。これらの等高線１１２ａ〜１１２ｃの意味は、上述の等高線１１１ａ〜１１１ｃと同様であるが、当然ながら、時間が経過するにしたがって、算出される確率分布は洋上に拡散される傾向がある。より詳細には、第２の時間帯において、船舶１１は、中心の等高線１１２ａの内側に位置する確率が最も高く、中間の等高線１１２ｂの内側に位置する確率が次に高く、外側の等高線１１２ｃの内側に位置する確率が次に高い。なお、船舶１１が外側の等高線１１２ｃの外側に位置する確率もゼロではない。

図２の例では、説明の簡単のために、確率分布を等高線の集合で表現したが、別の方法を用いても良い。例えば、洋上を四角形や六角形などの形状を有する複数のマス目に区切り、それぞれのマス目ごとに所定の時間帯に船舶１１が位置する確率を算出しても良い。

また、図２の例では、図１に示した船舶１１〜１５を代表して、船舶１１に係る確率分布を示したが、実際には全ての目標についてそれぞれの確率分布を算出しても良いし、全ての目標の全体的な確率分布を算出しても良い。この例では、船舶１１の確率分布のみ算出し、その結果を全ての船舶１１〜１５の全体的な確率分布の近似値として用いる。

図３は、捜索能力の定義の一例を示す図である。ここでは、図１に示した航空機３１〜３３の代表として航空機３１について説明するが、この説明は他の航空機３２および３３についても適用される。

図３の例では、航空機３１が、洋上の捜索範囲３１１を捜索しながら、捜索経路３１２に沿って飛行することによって、捜索面積３１３の捜索を行っている。ここで、捜索経路３１２の全長をＬと置き、捜索経路３１２に直交する方向における捜索範囲３１１の幅をＷと置くと、捜索面積３１３ののべ総面積は、およそＬ×Ｗとして求められる。

捜索経路３１２の実際の全長は、航空機３１〜３３の機種、航空機３１〜３３に搭載された捜索機材の種類や性能、空港２１〜２２周辺から捜索領域にかけての気象状況、航空機３１〜３３が待機する空港２１〜２２から捜索領域までの距離、その他様々な条件によって変化し得る。それでも、一度の飛行で実現可能な捜索面積３１３は概略的に算出可能である。

また、捜索経路３１２を往復させることで、捜索面積３１３より狭い捜索領域を重点的に捜索することも可能である。

以上のような諸条件を組み合わせることによって、捜索目標を発見する確率の分布を、定量的な評価として算出することが可能となる。

このようにして得られる、捜索機材ごとに目標を発見する確率の分布に係る定量評価を、本発明では捜索機材の「捜索能力」と呼ぶ。図３に示した例では、捜索面積３１３の中心部分では発見確率がより高く、周辺部分では発見確率がより低いことが容易に予想される。したがって、図３に示した例の場合は、ちょうど図２に示した確率分布と同様の形状を有する捜索能力が算出される。

図４は、捜索機材必要分配量の定義の一例を示す図である。図４に示した例では、限りある捜索機材で、捜索目標を発見する確率を最大化するために、図２で示した例による目標存在確率の分布を示す等高線１１１ａ〜１１１ｃに、捜索目標発見確率の分布を示す等高線３１４ａ〜３１４ｃ、３２４ａ〜３２４ｃおよび３３４ａ〜３３４ｃを重ねている。

ここで、等高線３１４ａ〜３１４ｃについて説明する。これらの等高線３１４ａ〜３１４ｃは、第１の目標移動経路１１０ａを担当する航空機３１の捜索能力を示している。航空機３１が等高線３１４ｃの範囲で捜索する際に目標を発見する確率は、中心の等高線３１４ａの内側で最も高く、中間の等高線３１４ｂの内側で次に高く、外側の等高線３１４ｃの内側で次に高い。なお、外側の等高線１１１ｃの外側に位置する確率もゼロではない。

同様に、等高線３２４ａ〜３２４ｃは、第２の目標移動経路１１０ｂを担当する航空機３２の捜索能力を示しており、等高線３３４ａ〜３３４ｃは、第３の目標移動経路１１０ｃを担当する航空機３３の捜索能力を示している。これらの等高線３２４ａ〜３２４ｃおよび３３４ａ〜３３４ｃのさらなる詳細は、上述した等高線３１４ａ〜３１４ｃの場合と同様であるので、省略する。

図４の例では、説明の簡単のために、捜索能力を等高線の集合で表現したが、目標の確率分布の場合と同様に、例えば、洋上を四角形や六角形などの形状を有する複数のマス目に区切り、それぞれのマス目ごとに捜索機材が目標を発見する確率を算出する、などの方法を用いても良い。

所定の時間帯に目標が位置すると目される領域で捜索機材が目標の捜索を行って発見に至る確率は、その領域に含まれる各地点において、目標が位置する確率と、それぞれの捜索機材が発見する確率との積を算出することで求まる。このような積の、捜索領域全体における積分を算出することで、捜索活動全体としての発見確率が求まる。捜索活動全体としての発見確率が最大になるような、捜索機材の配分を、本発明では「捜索努力配分」と呼ぶ。

本発明では、限りある捜索機材を最も効率よく運用するために、捜索活動全体としての発見確率が最大となるような捜索スケジュールの自動立案を行う。本来、このような捜索スケジュールの立案をコンピュータで自動的に実行させると、膨大な数の組み合わせを試算する必要が生じてしまう。本発明では、目標の所定の時間帯における位置と、複数の捜索機材のそれぞれについて捜索能力とを、確率分布として簡略化し、さらに中間データとして算出する捜索努力配分を利用することで、計算量を大幅に節約することが可能となる。

図５Ａは、本発明による捜索スケジュール立案システムの構成例を示すブロック回路図である。図５Ａ１に示した例による捜索スケジュール立案システムの構成要素について説明する。

図５Ａに示した捜索スケジュール立案システムは、バス４０と、演算部４１と、記憶部４２と、入力部４３と、出力部４４と、外部記憶装置４５とを有している。なお、捜索スケジュール立案システムは、記憶媒体４６をさらに有していても良い。また、図５Ａに示した捜索スケジュール立案システムに含まれる構成要素の一部または全体は、一般的なコンピュータを用いて構成されても良い。

演算部４１は、目標分布確率算出部４１１と、捜索能力算出部４１２と、捜索努力配分算出部４１３と、捜索スケジュール立案部４１４とを含んでいる。記憶部４２は、目標データベース４２１と、捜索機材データベース４２２とを含んでいる。

図５Ａに示した構成要素の接続関係について説明する。バス４０は、演算部４１と、記憶部４２と、入力部４３と、出力部４４と、外部記憶装置４５とに接続されている。言い換えれば、演算部４１と、記憶部４２と、入力部４３と、出力部４４と、外部記憶装置４５とは、バス４０を介して相互に接続されている。

図５Ａに示した構成要素のそれぞれが行う動作について説明する。

バス４０は、演算部４１と、記憶部４２と、入力部４３と、出力部４４と、外部記憶装置４５との間で送受信される各種信号を仲介する。

演算部４１は、記憶部４２に格納された各種のプログラムを実行することによって、それぞれのプログラムに対応する各種の機能を実現する。より具体的には、演算部４１は、対応するプログラムを実行することによって、目標分布確率算出部４１１、捜索能力算出部４１２、捜索努力配分算出部４１３または捜索スケジュール立案部４１４として機能しても良い。演算部４１は、これらのプログラムを実行する際に、記憶部４２の一部を演算用のメモリ領域として使用しても良い。これらのプログラムの集合体は、本発明による捜索スケジュール立案プログラムである。

これらのプログラムは、記憶媒体４６に格納されており、外部記憶装置４５によって読み出されて記憶部４２に格納されても良い。

なお、目標分布確率算出部４１１、捜索能力算出部４１２、捜索努力配分算出部４１３および捜索スケジュール立案部４１４の一部または全ては、汎用的な機能有する演算部４１とは物理的に独立した演算回路として設けられていても良い。この場合は、独立して設けられた各種演算回路もバス４０に接続されていることが好ましい。

目標分布確率算出部４１１は、目標分布確率の算出を行う。より具体的には、演算部４１が所定のプログラムを実行することで目標分布確率算出部４１１として機能し、目標データベース４２１に格納されている目標事前情報に基づいて目標分布確率を算出し、その結果を目標データベース４２１に格納する。

捜索能力算出部４１２は、捜索能力の算出を行う。より具体的には、演算部４１が所定のプログラムを実行することで捜索能力算出部４１２として機能し、捜索機材データベース４２２に格納されている捜索機材事前情報に基づいて捜索能力を算出し、その結果を捜索機材データベース４２２に格納する。

捜索努力配分算出部４１３は、捜索努力配分の算出を行う。より具体的には、演算部４１が所定のプログラムを実行することで捜索努力配分算出部４１３として機能し、目標データベース４２１に格納されている目標分布確率と、捜索機材データベース４２２に格納されている捜索能力とに基づいて捜索努力配分を算出する。

捜索スケジュール立案部４１４は、捜索スケジュールの自動立案を行う。より具体的には、演算部が所定のプログラムを実行することで捜索スケジュール立案部４１４として機能し、目標データベース４２１に格納されている目標事前情報と、捜索機材データベース４２２に格納されている捜索事前情報と、捜索努力配分算出部４１３が算出した捜索努力配分とに基づいて、捜索スケジュールを自動的に立案し、その結果を出力部４４から出力する。

記憶部４２は、目標データベース４２１と、捜索機材データベース４２２とを、演算部４１から読み書き可能に格納している。また、記憶部４２は、前述のとおり、その一部が演算用のメモリ領域として機能しても良い。

記憶部４２のうち、目標データベース４２１と、捜索機材データベース４２２とは、不揮発性の記憶装置で構成されることが好ましい。演算用のメモリ領域として用いられる記憶装置は、不揮発性であっても良いし、揮発性であっても良い。

目標データベース４２１は、目標に係る事前情報を格納している。また、目標分布確率算出部４１１が目標の分布確率を算出した後は、目標データベース４２１は目標の分布確率をさらに格納する。

捜索機材データベース４２２は、捜索機材に係る事前情報を格納している。また、捜索努力配分算出部４１３が捜索努力配分を算出した後は、捜索機材データベース４２２は捜索努力配分をさらに格納する。

入力部４３は、外部から各種の信号を入力する。入力部４３は、特に、捜索努力配分算出部４１３および捜索スケジュール立案部４１４の動作開始を求める開始信号を、例えば図示しないボタンの操作などによって、外部から入力する。

入力部４３は、その他、目標データベース４２１や、捜索機材データベース４２２などに格納する情報の入力に用いられても良い。

出力部４４は、外部に向けて各種の信号を出力する。出力部４４は、特に、立案された捜索スケジュールを、例えば図示しない表示部から、外部に向けて出力する。その他、捜索スケジュールは記憶部４２に格納されても良いし、外部記憶装置４５を介して記憶媒体に保存されても良い。

外部記憶装置４５は、記憶媒体４６に対して、各種データの読み書きを行う。外部記憶装置４５は、特に、記憶媒体４６に格納されている各種のプログラムを読み出して、バス４０を介して記憶部４２に格納する。

記憶媒体４６は、各種のデータや、各種のプログラムを、読み取り可能に格納している。記憶媒体４６は、特に、本発明による捜索スケジュール立案方法を実現するために、本発明による捜索スケジュール立案システムが実行する、本発明による捜索スケジュール立案プログラムを格納している。

図５Ｂは、本発明による捜索スケジュール立案方法で実行される各ステップを示すタイムチャートの例である。図５Ｂに示した例によるタイムチャートは、第１のステップＳ１〜第１０のステップＳ１０を含んでいる。

第１のステップＳ１において、目標分布確率算出部４１１が、目標データベース４２１を参照する。より具体的には、目標分布確率算出部４１１は必要な情報を目標データベース４２１に要求し、目標データベース４２１は要求された情報を目標分布確率算出部４１１に供給する。ここで、目標分布確率算出部４１１が要求する情報は、特に、捜索の目標である船舶に係る事前情報を含む。第１のステップＳ１の次に、第２のステップＳ２が実行される。

第２のステップＳ２において、目標分布確率算出部４１１が、目標分布確率を算出し、その結果を目標データベース４２１に格納する。より具体的には、目標分布確率算出部４１１は、第１のステップＳ１で読み出した目標の事前情報に基づいて、目標分布確率を算出する。

第１のステップＳ１〜第２のステップＳ２は、他のステップとは独立して実行可能である。言い換えれば、目標の事前情報が更新される度に目標分布確率を算出し直すルーチンを、随時繰り返し実行しても良い。

第３のステップＳ３において、捜索能力算出部４１２が、捜索機材データベース４２２を参照する。より具体的には、捜索能力算出部４１２は必要な情報を捜索機材データベース４２２に要求し、捜索機材データベース４２２は要求された情報を捜索能力算出部４１２に供給する。ここで、捜索能力算出部４１２が要求する情報は、特に、捜索機材である航空機に係る事前情報を含む。第３のステップＳ３の次に、第４のステップＳ４が実行される。

第４のステップＳ４において、捜索能力算出部４１２が、捜索能力を算出し、その結果を捜索機材データベース４２２に格納する。より具体的には、捜索能力算出部４１２は、第３のステップＳ３で読み出した捜索機材の事前情報に基づいて、捜索能力を算出する。

第３のステップＳ３〜第４のステップＳ４は、他のステップとは独立して実行可能である。言い換えれば、捜索機材の事前情報が更新される度に捜索能力を算出し直すルーチンを、随時繰り返し実行しても良い。

第５のステップＳ５において、入力部４３は、捜索努力配分算出部４１３に向けて開始指示信号を送信する。第５のステップＳ５の次に、第６のステップＳ６が実行される。

第６のステップＳ６において、捜索努力配分算出部４１３は、目標データベース４２１および捜索機材データベース４２２を参照する。より具体的には、捜索努力配分算出部４１３は必要な第１情報を目標データベース４２１に要求し、目標データベース４２１は要求された第１情報を捜索努力配分算出部４１３に供給する。ここで、第１情報は、特に、第２のステップＳ２で算出された目標分布確率を含む。また、捜索努力配分算出部４１３は必要な第２情報を捜索機材データベース４２２に要求し、捜索機材データベース４２２は要求された第２情報を捜索努力配分算出部４１３に供給する。ここで、第２情報は、特に、第４のステップＳ４で算出された捜索能力を含む。第６のステップＳ６の次に、第７のステップＳ７が実行される。

第７のステップＳ７において、捜索努力配分算出部４１３は、捜索努力配分を算出し、その結果を捜索スケジュール立案部４１４に供給する。第７のステップＳ７の次に、第８のステップＳ８が実行される。

第８のステップＳ８において、捜索スケジュール立案部４１４は、目標データベース４２１および捜索機材データベース４２２を参照する。より具体的には、捜索努力配分算出部４１３は必要な第１情報を目標データベース４２１に要求し、目標データベース４２１は要求された第１情報を捜索努力配分算出部４１３に供給する。ここで、第１情報は、特に、目標の事前情報を含む。また、捜索努力配分算出部４１３は必要な第２情報を捜索機材データベース４２２に要求し、捜索機材データベース４２２は要求された第２情報を捜索努力配分算出部４１３に供給する。ここで、第２情報は、特に、捜索機材の事前情報を含む。第８のステップＳ８の次に、第９のステップＳ９が実行される。

第９のステップＳ９において、捜索スケジュール立案部４１４が、捜索スケジュールの自動立案を行い、その結果を出力部４４に供給する。第９のステップＳ９の次に、第１０のステップＳ１０が実行される。

第１０のステップＳ１０において、出力部４４が、第９のステップＳ９で立案された捜索スケジュールを外部に出力する。第１０のステップＳ１０が完了すると、本発明による捜索スケジュール立案方法および捜索スケジュール立案プログラムは終了する。ただし、第１のステップＳ１〜第４のステップＳ４については、上述したとおり、捜索スケジュールが立案されて出力された後も、適宜繰り返し実行されても良い。

図６は、本発明による捜索スケジュール立案システムおよび捜索スケジュール立案方法によって得られるスケジュールの一例である。図６は、合計５機の航空機３１、３１０、３２、３２０および３３である使用捜索機材それぞれについて、捜索領域に対応する目標移動経路１１０ａ〜１１０ｃと、空港から離陸して帰投するまで時間帯を示す捜索スケジュールの組み合わせを示している。

図６に示した例では、航空機３１は、時刻ｔ１に空港を離陸し、目標移動経路１１０ａに対応する捜索領域に向かって捜索を行い、時刻ｔ３に空港に帰投する。航空機３１０は、時刻ｔ２に空港を離陸し、目標移動経路１１０ａに対応する捜索領域に向かって捜索を行い、時刻ｔ５に空港に帰投する。航空機３２は、時刻ｔ１に空港を離陸し、目標移動経路１１０ｂに対応する捜索領域に向かって捜索を行い、時刻ｔ５に空港に帰投する。航空機３２０は、時刻ｔ１に空港を離陸し、目標移動経路１１０ｂに対応する捜索領域に向かって捜索を行い、時刻ｔ４に空港に帰投する。航空機３３は、時刻ｔ２に空港を離陸し、目標移動経路１１０ｃに対応する捜索領域に向かって捜索を行い、時刻ｔ４に空港に帰投する。

なお、捜索機材としての航空機３１、３１０、３２、３２０、３３が実際に取るより具体的な飛行経路は、捜索領域である目標移動経路１１０ａ〜１１０ｃ、捜索する時間帯における目標である船舶１１〜１５の確率分布、それぞれの航空機が待機する空港２１、２２の位置などに基づいて、捜索スケジュール立案部４１４が捜索スケジュールの一部として算出しても良い。

目標および捜索機材について図１〜図４に示した例から、図６に示した例による捜索スケジュールが自動的に立案されることを説明した。

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。

１ 海
１１〜１５ 目標（船舶）
１１０ａ〜１１０ｃ 目標移動経路
１１１ａ〜１１１ｃ 等高線（目標分布確率）
１１２ａ〜１１２ｃ 等高線（目標分布確率）
２ 陸地
２１、２２ 空港
３１〜３３ 捜索機材（航空機）
３１１、３２１、３３１ 捜索範囲
３１２ 捜索経路
３１３ 捜索面積
３１４ａ〜３１４ｃ 等高線（捜索能力）
３２４ａ〜３２４ｃ 等高線（捜索能力）
３３４ａ〜３３４ｃ 等高線（捜索能力）
４０ バス
４１ 演算部
４１１ 目標分布確率算出部
４１２ 捜索能力算出部
４１３ 捜索努力配分算出部
４１４ 捜索スケジュール算出部
４２ 記憶部
４２１ 目標データベース
４２２ 捜索機材データベース
４３ 入力部
４４ 出力部
４５ 外部記憶装置
４６ 記憶媒体
６１〜６５ スケジュール
Ｗ 捜索幅

Claims (6)

1. 捜索の対象である目標について事前に収集した目標事前情報に基づいて、所定の時間帯に前記目標が位置する確率の分布を示す目標分布確率を算出する目標分布確率算出部と、
   複数の捜索機材のそれぞれについて事前に収集した捜索機材事前情報に基づいて、前記目標を発見する能力の定量的な評価を示す捜索能力を算出する捜索能力算出部と、
   前記複数の捜索機材が前記目標を発見する確率が最大となる組み合わせである捜索努力配分を、前記目標分布確率および前記捜索能力に基づいて算出する捜索努力配分算出部と、
   前記捜索努力配分を実現するために前記複数の捜索機材を運用する捜索スケジュールを、前記目標事前情報および前記捜索機材事前情報に基づいて自動的に立案する捜索スケジュール算出部と
   を具備する
   捜索スケジュール立案システム。
2. 請求項１に記載の捜索スケジュール立案システムにおいて、
   前記目標は、洋上を航行する船舶であり、
   前記複数の捜索機材のそれぞれは、空中を飛行し前記船舶を捜索する航空機である
   捜索スケジュール立案システム。
3. 請求項１または２に記載の捜索スケジュール立案システムにおいて、
   前記捜索機材事前情報を収録した捜索機材データベース
   をさらに具備し、
   前記捜索機材事前情報は、
   前記それぞれの捜索機材が捜索の前後に陸上で待機する待機位置と、
   前記それぞれの捜索機材が前記待機位置から離陸してから前記待機位置に着陸するまで探索できる最大の時間を示す捜索可能時間と
   を含み、
   前記それぞれの捜索機材の前記捜索能力は、
   前記それぞれの捜索機材が、前記捜索可能時間の間に捜索できる面積および確率の分布情報
   を含む
   捜索スケジュール立案システム。
4. 請求項３に記載の捜索スケジュール立案システムにおいて、
   前記目標事前情報を収録した目標データベース
   をさらに具備し、
   前記目標事前情報は、
   所定の基準時刻における前記目標の位置と、
   前記目標が取り得る航路および前記航路が選択され得る確率と、
   前記目標が前記航路を進む速度と
   を含む
   捜索スケジュール立案システム。
5. 目標分布確率算出部が、捜索の対象である目標に係る目標事前情報を収集することと、
   前記目標分布確率算出部が、前記目標事前情報に基づいて、所定の時間帯に前記目標が位置する確率の分布を示す目標分布確率を算出することと、
   捜索能力算出部が、複数の捜索機材のそれぞれに係る捜索機材事前情報を収集することと、
   前記捜索能力算出部が、前記捜索機材事前情報に基づいて、前記目標を発見する能力の定量的な評価を示す捜索能力を算出することと、
   捜索努力配分算出部が、前記複数の捜索機材が前記目標を発見する確率が最大となる組み合わせである捜索努力配分を、前記目標分布確率および前記捜索能力に基づいて算出することと、
   捜索スケジュール算出部が、前記捜索努力配分を実現するために前記複数の捜索機材を運用する捜索スケジュールを、前記目標事前情報および前記捜索機材事前情報に基づいて自動的に立案することと
   を具備する
   捜索スケジュール立案方法。
6. 目標分布確率算出部が、捜索の対象である目標に係る目標事前情報を収集するステップと、
   前記目標分布確率算出部が、前記目標事前情報に基づいて、所定の時間帯に前記目標が位置する確率の分布を示す目標分布確率を算出するステップと、
   捜索能力算出部が、複数の捜索機材のそれぞれに係る捜索機材事前情報を収集するステップと、
   前記捜索能力算出部が、前記捜索機材事前情報に基づいて、前記目標を発見する能力の定量的な評価を示す捜索能力を算出するステップと、
   捜索努力配分算出部が、前記複数の捜索機材が前記目標を発見する確率が最大となる組み合わせである捜索努力配分を、前記目標分布確率および前記捜索能力に基づいて算出するステップと、
   捜索スケジュール算出部が、前記捜索努力配分を実現するために前記複数の捜索機材を運用する捜索スケジュールを、前記目標事前情報および前記捜索機材事前情報に基づいて自動的に立案するステップと
   を、コンピュータで実行可能に具備する
   捜索スケジュール立案プログラム。
   

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