JP2017067624A - 目標追尾装置及びレーダ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係る実施の形態1のレーダ装置1の概略構成を示すブロック図である。図1に示されるように、レーダ装置1は、移動目標(以下、単に「目標」ともいう。)を観測するセンサ10と、センサ10の出力に基づいて当該目標の位置を示す探知データOdを生成する信号処理部20と、観測誤差分布を定める誤差分布データセット21d,21a,21vが記憶されている誤差分布データ記憶部21と、探知データOdに基づいて移動目標に対する追尾処理を行う追尾処理部30とを備えている。本実施の形態の目標追尾装置は、信号処理部20、誤差分布データ記憶部21及び追尾処理部30で構成される。
K−1=θk−Δθ−1; K0=θk; K1=θk+Δθ1
次に、本発明に係る実施の形態2について説明する。図9は、実施の形態2の目標追尾装置を含むレーダ装置1Aの概略構成を示すブロック図である。
次に、本発明に係る実施の形態3について説明する。図12は、実施の形態3の目標追尾装置を含むレーダ装置1Bの概略構成を示すブロック図である。
Claims (18)
- 移動目標を観測するセンサを用いて当該移動目標に対する追尾処理を行う目標追尾装置であって、
前記センサの出力に基づいて当該移動目標の位置を示す探知データを生成する信号処理部と、
前記探知データに含まれる各センサ観測値を互いに異なる複数のシフト量だけずらすことにより、当該探知データから複数の仮探知データを生成する仮探知データ生成部と、
過去の追尾処理で得られた既存の航跡をなす観測値と前記仮探知データとの組み合わせで形成される航跡候補の確からしさを示す相関尤度を算出する尤度演算部と、
前記相関尤度を用いて前記航跡候補の中から前記移動目標の航跡を決定する追尾航跡決定部と、
前記各センサ観測値の観測誤差分布を定める誤差分布データが記憶されている誤差分布データ記憶部とを備え、
前記観測誤差分布は、複数の確率分布が混在する混合分布であり、
前記仮探知データ生成部は、前記誤差分布データに基づき、前記複数の確率分布の代表値を前記複数のシフト量として使用する、
ことを特徴とする目標追尾装置。 - 請求項1記載の目標追尾装置であって、前記複数の確率分布の各々が正規分布であり、前記代表値は前記正規分布の期待値であることを特徴とする目標追尾装置。
- 請求項1または請求項2記載の目標追尾装置であって、前記探知データは、複数種のセンサ観測値を含み、前記複数の仮探知データは、前記複数種のセンサ観測値の各々を前記複数のシフト量だけずらすことにより生成されることを特徴とする目標追尾装置。
- 請求項3記載の目標追尾装置であって、
前記尤度演算部は、
前記各センサ観測値にアンビギュイティが存在しないと仮定した場合における前記航跡候補の確からしさを示す航跡尤度を算出する航跡尤度算出部と、
前記複数の確率分布のうち前記航跡候補に対応する確率分布の混合比率を用いて当該航跡尤度を補正することにより前記相関尤度を算出するアンビギュイティ尤度算出部と
を含むことを特徴とすることを特徴とする目標追尾装置。 - 請求項4記載の目標追尾装置であって、
前記各センサ観測値にアンビギュイティが存在しないと仮定した場合とは、前記各センサ観測値の誤差が単一の確率分布で表現されると仮定した場合であり、
前記航跡尤度算出部は、前記単一の確率分布を用いて前記航跡尤度を算出し、
前記アンビギュイティ尤度算出部は、前記航跡候補に対応する当該確率分布の混合比率を当該航跡尤度に重み付けすることにより前記相関尤度を算出する、
ことを特徴とする目標追尾装置。 - 請求項5記載の目標追尾装置であって、前記単一の確率分布が正規分布であることを特徴とする目標追尾装置。
- 請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載の目標追尾装置であって、前記探知データは、前記移動目標の距離観測値、角度観測値及びドップラ速度観測値の中から選択された少なくとも1種の観測値を含むことを特徴とする目標追尾装置。
- 請求項4記載の目標追尾装置であって、
前記尤度演算部は、前記複数の仮探知データの各々が前記移動目標の既存の航跡に相関するか否かを判定する相関判定部を更に含み、
前記航跡尤度算出部は、前記既存の航跡をなす過去の観測値と、前記複数の仮探知データのうち前記既存の航跡に相関すると判定された仮探知データとの組み合わせで形成される新たな航跡のみを前記航跡候補として使用することを特徴とする目標追尾装置。 - 請求項8記載の目標追尾装置であって、
前記既存の航跡をなす過去の観測値に基づいて前記移動目標の観測値を予測する航跡諸元演算部を更に備え、
前記相関判定部は、当該予測された観測値と前記複数の仮探知データの各々との間の残差に基づいて、前記複数の仮探知データの各々が前記既存の航跡に相関するか否かを判定することを特徴とする目標追尾装置。 - 請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載の目標追尾装置であって、
前記追尾航跡決定部は、MHT(Multiple Hypothesis Tracking)方式に従い、過去の追尾処理で得られた複数の既存の航跡と前記複数の仮探知データとの組み合わせに基づいて形成される複数の仮説を保持しつつ前記移動目標の航跡を決定することを特徴とする目標追尾装置。 - 請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載の目標追尾装置であって、前記追尾航跡決定部は、MHT(Multiple Hypothesis Tracking)方式に従い、過去の追尾処理で得られた複数の既存の航跡と前記複数の仮探知データとの組み合わせに基づいて形成される複数の仮説を保持しつつ前記移動目標の航跡を決定し、同一の当該探知データから生成された2つ以上の当該仮探知データに当該既存の航跡が相関しないように前記仮説の数を制限することを特徴とする目標追尾装置。
- 請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載の目標追尾装置であって、
前記追尾航跡決定部は、
過去の追尾処理で得られた複数の既存の航跡と前記複数の仮探知データとの組み合わせに基づいて形成される複数の仮説の中から上位N個(Nは正整数)の仮説を探索する第1相関探索部と、
前記上位N個の仮説のうちの各仮説に着目し、当該各仮説における前記既存の航跡と前記探知データとの組み合わせを固定した状態で、当該探知データから派生した複数の仮探知データを探索して当該組み合わせの相関を最大にする仮探知データを見つけ出す第2相関探索部とを含み、
前記第2相関探索部は、当該見つけ出された仮探知データに基づいて新たに形成される隣接仮説で当該各仮説を置き換える
ことを特徴とする目標追尾装置。 - 移動目標を観測するセンサと、
請求項1から請求項12のうちのいずれか1項記載の目標追尾装置と
を備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項13記載のレーダ装置であって、前記センサは、前記移動目標に向けてパルス状の観測波を送信し、当該移動目標で反射されて到来した反射波を受信することにより前記移動目標を観測するアクティブセンサであることを特徴とするレーダ装置。
- 請求項13または請求項14記載のレーダ装置であって、前記センサは、パルスヒットごとに前記観測波の送信周波数を変更することを特徴とするレーダ装置。
- 請求項13または請求項14記載のレーダ装置であって、前記センサは、探知ごとに前記観測波の送信周波数を変更して角度誤差分布の平均値を探知毎に変化させることを特徴とするレーダ装置。
- 請求項13または請求項14記載のレーダ装置であって、前記センサは、パルスヒットごとにパルス繰り返し周波数を変更することを特徴とするレーダ装置。
- 請求項13または請求項14記載のレーダ装置であって、前記センサは、探知ごとにパルス繰り返し周波数を変更することを特徴とするレーダ装置。
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