JP2018173205A

JP2018173205A - 割当装置、割当方法、および割当プログラム

Info

Publication number: JP2018173205A
Application number: JP2017070494A
Authority: JP
Inventors: 有吾柴田; Yugo Shibata
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-11-08
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP6905207B2

Abstract

【課題】防護対象が攻撃される危険性を減少させること。【解決手段】割当装置は、少なくとも目標の位置および速度を含む目標情報と、火器の位置と有効射程を含む火器情報と、目標の脅威に関する情報を含む脅威情報とに基づいて、目標と、目標を射撃するための火器との組み合わせの有効の度合いを示す有効度を算出し、有効度を要素として含む有効度行列を生成する有効度行列生成部と、有効度行列情報に基づいて、目標に対する火器の使用の組み合わせを判定する目標・火器組み合わせ判定部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、割当装置、割当方法、および割当プログラムに関する。

防護すべき特定の領域に航空機または艦船等の脅威が侵入してきた場合、防護するために味方の火器に対して攻撃すべき目標を適切に指示する火器割り当てを行う。

特許文献１は、目標の撃墜率を著しく高め、撃墜の期待値を大幅に向上できる目標・火器組み合わせ判定回路を開示している。

特許文献２は、目標の撃ち漏らしが発生する可能性を低くすることが可能な目標・火器組み合わせ判定装置および目標・火器組み合わせ判定方法を開示している。

特許文献３は、撃墜確率、予測会合時間、初弾発射待ち時間、最終弾発射限界時間を考慮し、目標撃墜完了までの目標撃墜所要予測時間を算出することで、高脅威度目標順に、有効度が高い火器を割り当てることのできる火力配分装置を開示している。

特許第２６４３２４１号公報特開２００５−１４７５５２号公報特開２０１２−９２９９０号公報

特許文献１は、防護対象にとって脅威の度合いが大きい目標に、火器が割り当てられていない可能性がある。すなわち、特許文献１は、脅威の度合いが大きいにもかかわらず、いずれの火器も割り当てられていない目標を撃墜することができない。この場合、目標は、防護対象に到達し、防護対象が攻撃される可能性がある。特許文献２は、特許文献１と同様、目標の脅威度を考慮していないので、脅威度の高い目標に有効度の高い火器が割り当てることができない可能性がある。特許文献３は、脅威度の高い目標順に、その目標への有効度の高い火器を割り当てている。そのため、特許文献３は、目標に割り当てる火器の組み合わせが最適とならない可能性がある。

本発明の目的は、防護対象が攻撃される危険性を減少させた割当装置、割当方法、および割当プログラムを提供することにある。

本発明の第１の態様の割当装置は、少なくとも目標の位置および速度を含む目標情報と、火器の位置と有効射程を含む火器情報と、前記目標の脅威に関する情報を含む脅威情報とに基づいて、前記目標と、該目標を射撃するための前記火器との組み合わせの有効の度合いを示す有効度を算出し、該有効度を要素として含む有効度行列を生成する有効度行列生成部と、前記有効度行列情報に基づいて、前記目標に対する前記火器の使用の組み合わせを判定する目標・火器組み合わせ判定部と、を備える。

本発明の第２の態様の割当方法は、少なくとも目標の位置および速度を含む目標情報と、火器の位置と有効射程を含む火器情報と、前記目標の脅威に関する情報を含む脅威情報とに基づいて、前記目標と、該目標を射撃するための前記火器との組み合わせの有効の度合いを示す有効度を算出し、該有効度を要素として含む有効度行列を生成し、前記有効度行列情報に基づいて、前記目標に対する前記火器の使用の組み合わせを判定する。

本発明の第３の態様の割当プログラムは、コンピュータに、少なくとも目標の位置および速度を含む目標情報と、火器の位置と有効射程を含む火器情報と、前記目標の脅威に関する情報を含む脅威情報とに基づいて、前記目標と、該目標を射撃するための前記火器との組み合わせの有効の度合いを示す有効度を算出し、該有効度を要素として含む有効度行列を生成する処理と、前記有効度行列情報に基づいて、前記目標に対する前記火器の使用の組み合わせを判定する処理とを実行させる。

本発明によれば、防護対象が攻撃される危険性を減少させた割当装置、割当方法、および割当プログラムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る割当装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る割当装置が算出する有効度行列を説明するための図である。本発明の関連技術の構成を示すブロック図である。本発明の関連技術が算出する有効度行列を説明するための図である。本発明のその他の実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、各図において同一または相当する部分には同一の符号を付して適宜説明は省略する。

［関連技術］
以下、本発明の実施形態の理解を容易にするために、本発明の関連技術について説明する。

図３は、関連技術が開示する目標・火器組合せ判定回路の主な構成を示すブロック図である。

図３に示すように、目標・火器組合せ判定回路２００は、有効度行列生成部２１０と、目標・火器組合せ判定部２２０とを備える。

有効度行列生成部２１０は、目標の位置と速度に関する情報を含む目標情報と、火器の位置と射程に関する情報を含む火器情報とを受ける。また、有効度行列生成部２１０は、目標情報と、火器情報とに基づいて、目標に対する火器の有効度の組み合わせを全て算出することによって、各目標に対する火器の有効度を示す有効度行列を生成する。さらに、有効度行列生成部２１０は、有効度行列を含む有効度行列情報を、目標・火器組み合わせ判定部２２０に対して出力する。

この種の目標・火器組み合わせ判定は、最終的な目標と火器の組み合わせ結果において、各組み合わせの交戦機会に基づいて算定された有効度の総和が最大となるような組み合わせを決定している。

目標・火器組み合わせ判定部２２０は、有効度行列の目標番号に対応した各行における最大の有効度と、２番目に大きい有効度との差を算出する。図４は、有効度行列生成部２１０が生成する有効度行列２１１の一例を説明するための図である。

有効度行列２１１において、行は火器番号を示し、列は目標番号を示している。図４において、Ｍ_１１〜Ｍ_ｍｎは、目標に対する火器の有効度である。例えば、Ｍ_１１は火器１の目標１に対する有効度であり、Ｍ_ｍｎは火器ｍの目標ｎに対する有効度を示している。この場合、目標・火器組み合わせ判定部２２０は、火器ｉの有効度を算出するために、ｉ行において最大の有効度であるＭ_ｉｊと、ｉ行において２番目に大きい有効度であるＭ_ｉｋとの差ΔＭ_ｉを算出する。また、目標・火器組み合わせ判定部２２０は、全ての行において同様の演算を実行し、ΔＭ_１〜ΔＭ_ｍを算出する。そして、目標・火器組み合わせ判定部２２０は、ΔＭ_１〜ΔＭ_ｍを比較し、最も大きい値を有する行における最大の有効度を有する列の有効度を全て「０」とする。これにより、特定の目標への全ての火器の有効度が「０」となる。以後、目標・火器組合せ判定回路２００は、有効度が「０」の目標と、火器とを組み合わせないようにして、上記の動作を繰り返すことで、目標と火器との組み合わせを順次決定する。

［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る割当装置の構成を示すブロック図である。

割当装置１００は、有効度行列生成部１１０と、目標・火器組み合わせ判定部１２０とを備える。なお、図１における矢印は、信号（データ）の流れを端的に示したものであり、信号（データ）が双方向に流れることを排除するものではない。

有効度行列生成部１１０は、目標情報１０１と、火器情報１０２と、脅威度情報１０３とを受ける。目標情報１０１は、図示しないレーダ等で取得した少なくなくとも目標の位置と、目標の移動速度とを含む情報である。火器情報１０２は、少なくとも自らが保持する火器の位置と、有効射程を含む情報である。脅威度情報１０３は、少なくとも防護対象と、自らが保持する火器とが、目標から受ける被害の予測を含む情報である。有効度行列生成部１１０は、目標情報１０１と、火器情報１０２とに基づいて、脅威度情報１０３を算出することができる。

有効度行列生成部１１０は、目標情報１０１と、火器情報１０２とに基づいて、全ての目標と火器との組み合わせに対して、交戦機会の多さを算出する。さらに、有効度行列生成部１１０は、算出した交戦機会の多さと脅威度情報１０３とを乗ずることで、目標に対する射撃の有効度を算出する。そして、有効度行列生成部１１０は、目標と、火器との全ての組み合わせについて、目標を列、火器を行とした有効度行列を含む有効度行列情報１０４を生成する。そして、有効度行列生成部１１０は、有効度行列情報１０４を、目標・火器組み合わせ判定部１２０に出力する。すなわち、有効度行列生成部１１０は、目標情報１０１と、火器情報１０２と、脅威度情報１０３に基づいて、有効度行列を生成する。なお、交戦機会の多さに脅威度情報１０３を乗ずることで、有効度を算出しているが、これは例示であり、本実施形態を限定するものではない。本実施形態は、脅威度情報１０３を交戦機会に加味することができれば、その方法に特に制限はない。

図２は、本発明の実施形態に係る割当装置が算出する有効度行列を説明するための図である。以下、図１および図２を参照しつつ、目標・火器組み合わせ判定部１２０について説明する。

図２において、有効度行列１１１は、有効度行列生成部１１０が生成する有効度行列の一例である。図２に示すように、有効度行列１１１は、例えば、ｍ行ｎ列の行列である。有効度行列１１１において、Ｍ_１１〜Ｍ_ｍｎは、目標の脅威度を加味した、目標に対する火器の有効度である。例えば、Ｍ_１１は火器１の目標１に対する有効度であり、Ｍ_ｍｎは火器ｍの目標ｎに対する有効度を示している。すなわち、有効度行列１１１は、ｎ種類の目標と、ｍ種類の火器との全ての組み合わせの有効度を含む。

目標・火器組み合わせ判定部１２０は、火器ｉの有効度を算出するために、ｉ行において最大の有効度であるＭ_ｉｊと、Ｍ_ｉｊを有する行の有効度の平均値Ｍ_ＡＶＧｉとの有効度差ΔＭ_ｉを算出する。また、目標・火器組み合わせ判定部１２０は、全ての行において同様の演算を実行し、各行の有効度差ΔＭ_１〜ΔＭ_ｍを算出する。そして、目標・火器組み合わせ判定部１２０は、有効度差ΔＭ_１〜ΔＭ_ｍを比較し、最も大きい有効度差を有する行における最大の有効度に対応する目標と火器との組み合わせを決定する。そして、目標・火器組み合わせ判定部１２０は、最大の有効度に対応する目標と火器との組み合わせの有効度を「０」とする。以後、目標・火器組み合わせ判定部１２０は、同様の演算を繰り返すことで、目標と、火器との組み合わせを順次決定することで目標・組み合わせ情報１０５を生成する。すなわち、目標・火器組み合わせ判定部１２０は、まず、最大の有効度に対応する目標と火器との組み合わせを除外する。次いで、目標・火器組み合わせ判定部１２０は、最大の有効度に対応する目標と火器との組み合わせを除外した中かから、最大の有効度を持つ目標と火器との組み合わせを順次決定する。これにより、目標・火器組み合わせ判定部１２０は、各組み合わせの脅威度の要素を含む有効度の総和が最大となるように目標・組み合わせ情報１０５を決定することができる。そして、目標・火器組み合わせ判定部１２０は、目標・組み合わせ情報１０５を外部に出力する。

上述のとおり、割当装置１００は、有効度行列を形成する有効度の値を火器の目標に対する交戦機会に加えて、目標の脅威度を加味して算定するため、交戦機会が少なくとも脅威度が高い目標に対しては有効度を高く算出することができる。また、割当装置１００は、有効度行列に基づいて目標・火器の組み合わせを決定する際には、各行における最大の有効度と、当該行の有効度の平均値の差を判定するため、有効度を持たない目標・火器組み合わせが存在する場合に当該行の有効度の平均値が低下する。このため、有効度を持たない目標・火器組み合わせが存在する場合には、当該行における最大有効度と、平均値との差が大きくなる。これにより、割当装置１００は、有効度を持たない目標・火器組み合わせを有する行において、最大の有効度を有する組み合わせをより優先して選択することができる。すなわち、割当装置１００は、交戦機会の少なさゆえに脅威度が高くともいずれの火器にも割り当てられない目標が存在するという状況を回避することができる。

＜その他の実施形態＞
割当装置は、ハードウエアによって実現してもよいし、ソフトウエアによって実現してもよい。また、割当装置は、ハードウエアとソフトウエアの組み合わせによって実現してもよい。

図５は、割当装置を構成する情報処理装置（コンピュータ）の一例を示すブロック図である。

図５に示すように、情報処理装置３００は、制御部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）３１０と、記憶部３２０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３４０と、通信インターフェース３５０と、ユーザインターフェース３６０とを備えている。

制御部（ＣＰＵ）３１０は、記憶部３２０またはＲＯＭ３３０に格納されたプログラムをＲＡＭ３４０に展開して実行することで、割当装置の各種の機能を実現することができる。また、制御部（ＣＰＵ）３１０は、データ等を一時的に格納できる内部バッファを備えていてもよい。

記憶部３２０は、各種のデータを保持できる大容量の記憶媒体であって、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、およびＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体で実現することができる。また、記憶部３２０は、情報処理装置３００が通信インターフェース３５０を介して通信ネットワークと接続されている場合には、通信ネットワーク上に存在するクラウドストレージであってもよい。また、記憶部３２０は、制御部（ＣＰＵ）３１０が読み取り可能なプログラムを保持していてもよい。

ＲＯＭ３３０は、記憶部３２０と比べると小容量なフラッシュメモリ等で構成できる不揮発性の記憶装置である。また、ＲＯＭ３３０は、制御部（ＣＰＵ）３１０が読み取り可能なプログラムを保持していてもよい。なお、制御部（ＣＰＵ）３１０が読み取り可能なプログラムは、記憶部３２０およびＲＯＭ３３０の少なくとも一方が保持していればよい。

なお、制御部（ＣＰＵ）３１０が読み取り可能なプログラムは、コンピュータが読み取り可能な様々な記憶媒体に非一時的に格納した状態で、情報処理装置３００に供給してもよい。このような記憶媒体は、例えば、磁気テープ、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリである。

ＲＡＭ３４０は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）及びＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の半導体メモリであり、データ等を一時的に格納する内部バッファとして用いることができる。

通信インターフェース３５０は、有線または無線を介して、情報処理装置３００と、通信ネットワークとを接続するインターフェースである。

ユーザインターフェース３６０は、例えば、ディスプレイ等の表示部、およびキーボード、マウス、タッチパネル等の入力部である。

１００・・・割当装置
１０１・・・目標情報
１０２・・・火器情報
１０３・・・目標情報
１０４・・・有効度行列情報
１０５・・・目標火器・組み合わせ情報
１１０，２１０・・・有効度行列生成部
１１１，２１１・・・有効度行列
１２０，２２０・・・目標・火器組み合わせ判定部
２００・・・目標・火器組合せ判定回路
３００・・・情報処理装置
３１０・・・制御部（ＣＰＵ）
３２０・・・記憶部
３３０・・・ＲＯＭ
３４０・・・ＲＡＭ
３５０・・・通信インターフェース
３６０・・・ユーザインターフェース

Claims

少なくとも目標の位置および速度を含む目標情報と、火器の位置と有効射程を含む火器情報と、前記目標の脅威に関する情報を含む脅威情報とに基づいて、前記目標と、該目標を射撃するための前記火器との組み合わせの有効の度合いを示す有効度を算出し、該有効度を要素として含む有効度行列を生成する有効度行列生成部と、
前記有効度行列情報に基づいて、前記目標に対する前記火器の使用の組み合わせを判定する目標・火器組み合わせ判定部と、を備える、割当装置。
前記目標・火器組み合わせ判定部は、前記有効度行列において、行における前記有効度の最大有効度と、前記行における前記有効度の平均値との有効度差を各行について算出し、前記有効度差が最大となる行における前記最大有効度を０にすることで、前記脅威度を加味した前記有効度の総和が最大となるように決定する、請求項１に記載の割当装置。
少なくとも目標の位置および速度を含む目標情報と、火器の位置と有効射程を含む火器情報と、前記目標の脅威に関する情報を含む脅威情報とに基づいて、前記目標と、該目標を射撃するための前記火器との組み合わせの有効の度合いを示す有効度を算出し、該有効度を要素として含む有効度行列を生成し、
前記有効度行列情報に基づいて、前記目標に対する前記火器の使用の組み合わせを判定する、割当方法。
前記有効度行列において、行における前記有効度の最大有効度と、前記行における前記有効度の平均値との有効度差を各行について算出し、前記有効度差が最大となる行における前記最大有効度を０にすることで、前記脅威度を加味した前記有効度の総和が最大となるように決定する、請求項３に記載の割当方法。
コンピュータに、
少なくとも目標の位置および速度を含む目標情報と、火器の位置と有効射程を含む火器情報と、前記目標の脅威に関する情報を含む脅威情報とに基づいて、前記目標と、該目標を射撃するための前記火器との組み合わせの有効の度合いを示す有効度を算出し、該有効度を要素として含む有効度行列を生成する処理と、
前記有効度行列情報に基づいて、前記目標に対する前記火器の使用の組み合わせを判定する処理とを実行させる、割当プログラム。
前記コンピュータに、
前記目標・火器組み合わせ判定部は、前記有効度行列において、行における前記有効度の最大有効度と、前記行における前記有効度の平均値との有効度差を各行について算出し、前記有効度差が最大となる行における前記最大有効度を０にすることで、前記脅威度を加味した前記有効度の総和が最大となるように決定する処理を更に実行させる、請求項５に記載の割当プログラム。