JP2019143983A

JP2019143983A - 目標追尾装置

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Publication number: JP2019143983A
Application number: JP2018025465A
Authority: JP
Inventors: 亮佑峯村; Ryosuke Minemura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2018-02-15
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2038-02-15
Also published as: JP6910314B2

Abstract

【課題】航跡の追尾精度の劣化を抑制することができる目標追尾装置を得ること。【解決手段】ノード（目標追尾装置）１００−１は、目標を観測するセンサ１０と、センサ１０の観測値を用いて目標の部分航跡を生成する追尾処理部２０と、複数の部分航跡を用いて統合航跡を生成する統合航跡生成部４１と、部分航跡を統合航跡生成部４１に送信する通信装置５０と、統合航跡の予測値と部分航跡の平滑値との差と、統合航跡の予測誤差の共分散行列とを用いて、統合航跡の予測誤差の共分散行列の広がりである第１の計算結果を算出する第１の演算部３５と、差と部分航跡の平滑誤差の共分散行列とを用いて、部分航跡の平滑誤差の共分散行列の広がりである第２の計算結果を算出する第２の演算部３６と、第１の計算結果と第２の計算結果との和と、差とを用いて、部分航跡を通信装置５０に送出するかを判定するバイアス判定を行うバイアス誤差判定部３４とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワークで互いに接続された目標追尾装置に関する。

複数の目標追尾装置をネットワークで接続し、複数の目標追尾装置によって目標を追尾するシステムは、センサネットワークシステムと呼ばれる。目標追尾装置は、ノードとも呼ばれる。

センサネットワークシステムにおける目標追尾装置は、部分航跡統合型の目標追尾装置と呼ばれる。部分航跡統合型の目標追尾装置は、自ノードのセンサから得られた観測値をもとに部分航跡を生成し、該部分航跡を他ノードにネットワークを介して送出する。また、目標追尾装置は、他ノードが生成した部分航跡を他ノードから受信する。目標追尾装置は、複数の部分航跡を統合して統合航跡を生成する。また、目標追尾装置は、統合航跡と新たに生成された部分航跡とを融合し、新たな統合航跡を生成する。オペレータは、新たに生成された統合航跡を確認することで、センサネットワークが追尾する目標の情報を得ることができる。

特許文献１は、統合航跡の予測誤差の上限値と下限値とから、部分航跡を他ノードにネットワークを介して送出するかを判定する目標追尾装置を開示する。特許文献１に記載の目標追尾装置は、統合航跡の予測誤差が上限値より大きい場合、予測誤差を改善するために、部分航跡を他ノードにネットワークを介して送出する。特許文献１に記載の目標追尾装置は、予測誤差が下限値を下回る場合は、部分航跡の送出を保留する。特許文献１に記載の目標追尾装置は、予測誤差が上限値と下限値の間である場合、ノードが部分航跡を送出することによって改善される統合航跡の予測誤差の改善量がしきい値を超える場合のみ、部分航跡を他ノードにネットワークを介して送出する。

特開２０１７−５８１９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の目標追尾装置は、自己位置の絶対的な誤差である自己位置誤差、またはネットワークで接続されたノード間で時刻誤差が発生する。自己位置誤差または時刻誤差は、バイアス誤差とも呼ばれる。換言すると、バイアス誤差とは、ノード間で発生する、時刻または位置の誤差である。バイアス誤差を有する部分航跡と統合航跡とが融合されると、新たに生成される統合航跡の追尾精度が劣化するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、航跡の追尾精度の劣化を抑制することができる目標追尾装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る目標追尾装置は、目標を観測するセンサと、センサの観測値を用いて目標の部分航跡を生成する追尾処理部と、複数の部分航跡を用いて統合航跡を生成する統合航跡生成部と、部分航跡を統合航跡生成部に送信する通信装置と、統合航跡の予測値と部分航跡の平滑値との差と、統合航跡の予測誤差の共分散行列とを用いて、統合航跡の予測誤差の共分散行列の広がりである第１の計算結果を算出する第１の演算部と、差と部分航跡の平滑誤差の共分散行列とを用いて、部分航跡の平滑誤差の共分散行列の広がりである第２の計算結果を算出する第２の演算部と、第１の計算結果と第２の計算結果との和と、差とを用いて、部分航跡を通信装置に送出するかを判定するバイアス判定を行うバイアス誤差判定部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、統合航跡の追尾精度の劣化を抑制することができるという効果を奏する。

実施の形態１に係るセンサネットワークシステムの構成を示すブロック図実施の形態１に係るノードの構成を示すブロック図実施の形態１の制御回路の構成例を示す図実施の形態１に係る部分航跡部の部分航跡判定処理を示すフローチャート実施の形態１に係る部分航跡部の部分航跡判定処理を座標で示す図実施の形態２に係るノードの構成を示すブロック図

以下に、本発明の実施の形態に係る目標追尾装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るセンサネットワークシステムの構成を示すブロック図である。センサネットワークシステム２００は、ノード１００−１〜ノード１００−Ｎと、ネットワーク２とを備える。ノード１００−１〜ノード１００−Ｎは、目標１を追尾する。ノード１００−１〜ノード１００−Ｎは、それぞれ艦艇などの移動体に搭載される。ノード１００−１〜ノード１００−Ｎは、それぞれを区別せずに示すときは、ノード１００と称される。ネットワーク２は、ノード１００−１〜ノード１００−Ｎを互いに通信可能に接続する。ネットワーク２は、無線ネットワークである。ノード１００−１〜ノード１００−Ｎは、ネットワーク２を介し部分航跡をノード１００−１〜ノード１００−Ｎ間で共有する。

図２は、実施の形態１に係るノード１００−１の構成を示すブロック図である。ノード１００−２〜ノード１００−Ｎの構成は、ノード１００−１の構成と同様である。ノード１００−１は、センサ１０と、追尾処理部２０と、部分航跡部３０と、統合航跡部４０と、通信装置５０と、表示器６０とを備える。

センサ１０は、レーダ、光学カメラなどであり、目標１の観測値を取得する。観測値は、位置、速度などの運動諸元に関する情報と、センサ１０が目標を観測した時刻の情報とを含む。

追尾処理部２０は、センサ１０から観測値を取得する。追尾処理部２０は、定期的に取得した複数の観測値を用いて平滑処理を行い、平滑値を算出する。平滑値は、カルマンフィルタ処理などの追尾処理が行われた後に更新される。追尾処理部２０は、平滑値を用いて目標の航跡を予測する予測処理を行い、予測値を算出する。予測値は、目標の運動緒元に関する情報を予測した値である。追尾処理部２０は、平滑値および予測値を用いて部分航跡を生成する。追尾処理部２０は、生成した部分航跡を部分航跡部３０へ出力する。

部分航跡部３０は、予測処理部３１と、航跡融合部３２と、送出調整部３３と、バイアス誤差判定部３４と、第１の演算部３５と、第２の演算部３６と、送出部３７とを備える。

予測処理部３１は、統合航跡部４０から取得した統合航跡を用いて、予測値と予測誤差と予測誤差共分散行列とを算出する。航跡融合部３２は、予測処理部３１から取得した予測値および予測誤差と、追尾処理部２０から取得した部分航跡とを用いて、平滑値と平滑誤差とを算出する。送出調整部３３は、予測誤差および平滑誤差を用いて、部分航跡をネットワーク２へ送出するかの判定である第１の送出判定を行う。予測誤差は、予測誤差共分散行列を用いて算出される。平滑誤差は、平滑誤差共分散行列を用いて算出される。第１の送出判定の詳細については後述する。

送出調整部３３で行われた第１の送出判定の結果は、バイアス誤差判定部３４または送出部３７に送られる。バイアス誤差判定部３４は、第１の送出判定の結果と、第１の演算部３５および第２の演算部３６の算出結果とを用いて、第２の送出判定を行う。第２の送出判定とは、部分航跡のバイアスの誤差の有無を判定し、部分航跡を送出するかを判定することである。第２の送出判定は、バイアス判定とも呼ばれる。

第１の演算部３５は、統合航跡の予測誤差共分散行列、および統合航跡の予測値と部分航跡の平滑値との差を用いて、統合航跡の予測誤差共分散行列の広がりを算出する。第２の演算部３６は、部分航跡の平滑誤差共分散行列、および統合航跡の予測値と部分航跡の平滑値との差を用いて、部分航跡の平滑誤差共分散行列の広がりを算出する。つまり、計算結果とは、統合航跡の予測誤差共分散行列の広がり、および平滑誤差共分散行列の広がりである。統合航跡の予測誤差共分散行列の広がりは第１の計算結果とも呼ばれる。平滑誤差共分散行列の広がりは、第２の計算結果とも呼ばれる。

第１の演算部３５および第２の演算部３６の計算結果は、バイアス誤差判定部３４へ送られる。送出部３７は、第１の送出判定の結果、または第２の送出判定の結果を受け取る。送出判定の結果とは、部分航跡の送出実行、または部分航跡の送出保留のいずれかを示す。送出部３７は、部分航跡の送出実行の判定結果を受け取った場合、部分航跡を通信装置５０へ送る。送出部３７から部分航跡が送出されると、追尾処理部２０が算出した平滑値は初期化される。送出部３７は、送出保留の判定結果を受けた場合、通信装置５０への部分航跡の送出を保留する。

統合航跡部４０は、統合航跡生成部４１と、統合航跡記憶部４２を備える。統合航跡生成部４１は、通信装置５０から部分航跡を取得した場合、統合航跡記憶部４２に記憶されている統合航跡と取得した部分航跡とを融合し、統合航跡を更新する。統合航跡記憶部４２は、統合航跡生成部４１が更新した統合航跡を記憶する。

通信装置５０は、ネットワーク２と接続し、自ノードと他ノードとの間で部分航跡を送受信する。また、通信装置５０は、自ノードまたは他ノードの部分航跡を統合航跡部４０に送信する。例えば、自ノードがノード１００−１である場合、他ノードは１００−２〜１００−Ｎである。表示器６０は、統合航跡を表示する。

実施の形態１に係る追尾処理部２０、部分航跡部３０、および統合航跡部４０は、各処理を行う電子回路である処理回路により実現される。

本処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリ及びメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算装置）を備える制御回路であってもよい。ここでメモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどが該当する。本処理回路がＣＰＵを備える制御回路である場合、この制御回路は例えば、図３に示す構成の制御回路３００となる。

図３に示すように、制御回路３００は、ＣＰＵであるプロセッサ３００ａと、メモリ３００ｂとを備える。図３に示す制御回路３００により実現される場合、プロセッサ３００ａがメモリ３００ｂに記憶された、各処理に対応するプログラムを読みだして実行することにより実現される。また、メモリ３００ｂは、プロセッサ３００ａが実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

図４は、実施の形態１に係る部分航跡部３０の部分航跡判定処理を示すフローチャートである。部分航跡判定処理は、第１の送出判定および第２の送出判定を含む処理である。ステップＳ３からステップＳ７は、送出調整部３３で行われる第１の送出判定処理である。ステップＳ１１からステップＳ１４は、バイアス誤差判定部３４で行われる第２の送出判定処理である。部分航跡部３０は、第１の送出判定処理および第２の送出判定処理を、追尾処理部２０が部分航跡を生成するたびに実施する。

部分航跡部３０は、部分航跡および統合航跡を取得する（ステップＳ１）。予測処理部３１は、統合航跡を用いて予測処理し、予測誤差を算出する（ステップＳ２）。

送出調整部３３は、予測誤差と予測誤差の上限閾値とを比較する（ステップＳ３）。予測誤差が予測誤差の上限閾値以下である場合（ステップＳ３，Ｎｏ）、部分航跡判定処理はステップＳ４へ進む。予測誤差が予測誤差の上限閾値より大きい場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、部分航跡判定処理は、ステップＳ８へ進む。予測誤差の上限閾値は、目標の追尾精度の要求である送出要求に応じて設定される。送出要求は、オペレータによりノード１００に設定される。送出要求が高いほど予測誤差の上限値は低くなる。

送出調整部３３は、予測誤差と予測誤差の下限閾値とを比較する（ステップＳ４）。予測誤差が予測誤差の下限閾値より小さい場合（ステップＳ４，Ｎｏ）、部分航跡判定処理は、ステップＳ５へ進む。予測誤差の下限閾値は、オペレータの送出要求に応じて設定される。

ステップＳ５において、送出調整部３３は、統合航跡の予測誤差が許容範囲内であると判断し、部分航跡の送出を保留する判定結果を送出部３７へ送る。送出部３７は、部分航跡の送出を保留する。このため、統合航跡は更新されない。

予測誤差が予測誤差の下限閾値以上である場合（ステップＳ４，Ｙｅｓ）、部分航跡判定処理はステップＳ６へ進む。送出調整部３３は、部分航跡と統合航跡とを融合することで統合航跡を更新し、更新された統合航跡を用いて平滑誤差を算出する（ステップＳ６）。平滑誤差は、更新された統合航跡の平滑誤差共分散行列を用いて算出されたものである。

送出調整部３３は、予測誤差とステップＳ６で算出した平滑誤差とから、統合航跡の予測誤差の改善量を算出し、閾値と比較する（ステップＳ７）。統合航跡の予測誤差の改善量が閾値より小さい場合（ステップ７，Ｎｏ）、部分航跡判定処理は、ステップＳ５へ進む。閾値は、オペレータの送出要求に応じて設定される。

統合航跡の予測誤差の改善量が閾値以上である場合（ステップ７，Ｙｅｓ）、ステップＳ８の処理を実行する。第１の演算部３５および第２の演算部３６は、部分航跡の平滑値と統合航跡の予測値との差の絶対値であるΔＸを算出する（ステップＳ８）。

第１の演算部３５は、統合航跡の予測誤差共分散行列Ｐ^Ｆ _（−）が形成する楕円のうち、直交座標空間における部分航跡の平滑値および統合航跡の予測値を結ぶ直線の範囲で形成されるＰ^Ｆ _（−）の広がりの大きさΔＰ^Ｆ _（−）を算出し、バイアス誤差判定部３４へ送る（ステップＳ９）。統合航跡の予測誤差共分散行列Ｐ^Ｆ _（−）、およびＰ^Ｆ _（−）の広がりの大きさΔＰ^Ｆ _（−）の詳細については後述する。

第２の演算部３６は、部分航跡の平滑誤差共分散行列Ｐ^Ｓ _（＋）が形成する楕円のうち、直交座標空間における部分航跡の平滑値および統合航跡の予測値を結ぶ直線の範囲で形成されるＰ^Ｓ _（＋）の広がりの大きさΔＰ^Ｓ _（＋）を算出し、バイアス誤差判定部３４へ送る（ステップＳ１０）。部分航跡の平滑誤差共分散行列Ｐ^Ｓ _（＋）およびＰ^Ｓ _（＋）の広がりの大きさΔＰ^Ｓ _（＋）の詳細については後述する。

バイアス誤差判定部３４は、ΔＰ^Ｆ _（−）とΔＰ^Ｓ _（＋）との和を、ΔＸで割った商を算出する（ステップＳ１１）。ΔＰ^Ｆ _（−）とΔＰ^Ｓ _（＋）との和をΔＸで割った商は、第１の商とも呼ばれる。第１の商が１より小さい場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、バイアス誤差判定部３４は、部分航跡にバイアス誤差があると判定し、部分航跡の送出を保留する判定結果を送出部３７へ送る（ステップＳ１２）。送出部３７は、部分航跡の送出を保留する。このため、統合航跡は更新されない。

第１の商が１以上である場合（ステップＳ１１，Ｎｏ）、バイアス誤差判定部３４は、部分航跡にバイアス誤差はないと判定し、部分航跡をネットワーク２および統合航跡生成部４１に送出する判定結果を送出部３７へ送り、送出部３７は、部分航跡をネットワーク２および統合航跡生成部４１に送出する（ステップＳ１３）。部分航跡と統合航跡とが融合することで統合航跡の誤差は改善し、センサネットワークシステム２００の追尾精度の劣化は抑制される。

追尾処理部２０は、送出部３７から部分航跡が出力されたとき、部分航跡を削除し、平滑値を初期化する（ステップＳ１４）。

バイアス誤差判定部３４に入力された部分航跡がバイアス誤差を有するか否かを判定する処理について説明する。

図５は、実施の形態１に係る部分航跡部３０の部分航跡判定処理を座標で示す図である。部分航跡の平滑値および統合航跡の予測値は、直交座標系の値である。部分航跡の平滑値および統合航跡の予測値は、位置、速度などの情報を持つ。部分航跡の平滑値の周囲には、平滑誤差共分散行列が、統合航跡の予測値の周囲には予測誤差共分散行列が、確率分布として楕円体をとり、楕円体は平滑値および予測値の誤差の広がりを示す。図５において、破線で形成される楕円体は、部分航跡の平滑誤差共分散行列を示す。太線で形成される楕円体は、統合航跡の予測誤差共分散行列を示す。

ノード１００−１〜ノード１００−Ｎ間でバイアス誤差を有するとき、部分航跡の平滑値と統合航跡の予測値との差は増加する。一方、平滑値と予測値との周囲に広がる誤差共分散行列の広がりの大きさは、バイアス誤差に影響されず一定である。このため、バイアス誤差判定部３４は、部分航跡の平滑誤差共分散行列および統合航跡の予測誤差共分散行列の広がりの和を、平滑値と予測値とを結んだ差の大きさで割った第１の商が１よりも小さいときにバイアス誤差を有していると判定する。

部分航跡および統合航跡は、位置および速度などの成分を含む。誤差共分散行列は、位置、速度などの誤差の相関を示している。部分航跡の送出要求をされた時、統合航跡は、部分航跡の時刻情報を用いて予測処理される。統合航跡の持つ時刻情報と部分航跡の時刻情報との差をΔｔとしたときの統合航跡の予測処理は以下である。

式（１）のＸ^Ｆ _＋は、統合航跡の平滑値である。ｘ^Ｆ _＋、ｙ^Ｆ _＋、ｚ^Ｆ _＋は目標の位置を示し、ｘ^・Ｆ _＋、ｙ^・Ｆ _＋、ｚ^・Ｆ _＋は目標の速度を示す。式（２）のＸ^Ｆ ₋は、予測処理された統合航跡であり、添え字のＴは転置を示す。式（３）のＰ^Ｆ _＋は、統合航跡の平滑誤差分散行列である。Ｐ^Ｆ ₋は、統合航跡の予測誤差分散行列である。バイアス誤差判定部３４は、予測処理された統合航跡の予測値を用いて、部分航跡の平滑値と統合航跡の予測値との差ΔＸを求める。

式（４）のＸ^Ｓ _＋は、部分航跡の平滑値を示す。式（５）のΔＸは、部分航跡の平滑値と統合航跡の予測値との差を示す。

バイアス誤差判定部３４は、平滑値と予測値とを結んだ統合航跡の予測誤差共分散行列の広がりの大きさΔＰ^Ｆ _（−）を求める。誤差共分散行列は、多次元の行列である。また、誤差共分散行列は、位置および速度などのｘ、ｙ、ｚ成分ごとの分散の相関を表している。バイアス誤差判定部３４は、誤差共分散行列に観測行列Ｈを乗算することで、必要な行列成分を抽出することができる。例えば、誤差共分散行列が６行６列の位置と速度との分散を示している場合、位置に関する行列成分を抜き出すときは、式（６）のように求められる。

誤差共分散行列は、予測値または平滑値を中心に広がる楕円体となる。平滑値と予測値とを直交座標系の三次元空間上に存在する２つの点とし、誤差共分散行列を楕円体と考えることで、平滑値と予測値とが形成する線と、楕円体を形成する線との接点は求めることができる。平滑値と予測値とを結んだ統合航跡の予測誤差共分散行列の広がりΔＰ^Ｆ _（−）は、式（７）のように求められる。

平滑値と予測値とを結んだ部分航跡の平滑誤差共分散行列の広がりΔＰ^Ｓ _（＋）は、ΔＰ^Ｆ _（−）と同様に式（８）で求めることができる。

ノード１００−１〜ノード１００−Ｎの間にバイアス誤差が存在する場合、誤差共分散行列の広がりの和を、および部分航跡の平滑値と統合航跡の予測値との差で割った第１の商は、１より小さい値をとり、バイアス誤差の判定は式（９）で求めることができる。

式（９）の値が１より小さい場合、バイアス誤差判定部３４は、バイアス誤差ありと判定し、送出部３７は部分航跡の送出を保留する。式（９）の第１の商が１以上である場合、バイアス誤差判定部３４は、バイアス誤差なしと判定し、送出部３７は部分航跡の送出を実行する。

上記の処理よりバイアス誤差判定部３４は、バイアス誤差を判定し、部分航跡の送出制御を繰り返し実施する。

式（６）では位置に関する情報を用いて説明したが、バイアス誤差判定部３４は、ΔＸに速度、加速度、躍度等を用いた場合でもバイアス誤差の判定は可能である。また、バイアス誤差判定部３４は、バイアス誤差判定の要素として速度、加速度、または躍度いずれか１つに限らず、複数を組み合わせて判定することも可能である。

以上のように、本実施の形態によれば、追尾処理部２０でバイアス誤差を有する観測値から部分航跡が生成された場合には、送出調整部３３およびバイアス誤差判定部３４において、部分航跡の送出を保留する。このため、本実施の形態では、バイアス誤差を含む部分航跡が、統合航跡生成部４１およびネットワーク２に送出されないため、ノード１００−１〜ノード１００−Ｎの統合航跡が劣化することを抑制することができる。

また、本実施の形態では通信装置５０を通してネットワーク２へ送出される部分航跡が制限されるため、ネットワーク２の通信負荷が改善される。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係るノードの構成を示すブロック図である。ノード１００ａは、センサ１０ａと、バイアス誤差判定部３４ａと、追尾処理部２０ａと、予測処理部３１ａと、航跡記憶部７０と、表示器６０ａとを備える。本実施の形態では、バイアス誤差判定部３４ａは、センサ１０ａが取得した観測値と、ノード１００ａが保存する航跡とを用いてバイアス誤差判定をする。

センサ１０ａは、目標から観測値を取得し、観測値をバイアス誤差判定部３４ａへ出力する。バイアス誤差判定部３４ａは、センサ１０ａから入力された観測値と、予測処理部３１ａによって予測処理された航跡とからバイアス誤差判定処理を実施し、観測値を追尾処理部２０ａへ送出するかを判定する。追尾処理部２０ａは、観測値を用いてカルマンフィルタ処理などの追尾処理を実施し、予測処理および平滑処理を実行し、航跡を生成する。生成された航跡は、航跡記憶部７０に記憶および管理される。生成された航跡は、表示器６０ａに航跡情報として表示される。

本実施の形態に係るバイアス誤差判定部３４ａが実施するバイアス誤差判定の動作を説明する。

Ｚは観測値である。観測値は、目標１の位置および速度を含む運動諸元に関する情報、および時刻情報である。Ｘ_（−）は、追尾処理部２０ａが予測処理した航跡の予測値である。Ｒは、観測誤差共分散行列である。また、Ｒは、観測値を中心に真値が存在すると考えられる範囲を示す。Ｐ^{（３×３）} _（‐）は、航跡の予測誤差共分散行列である。式（１０）および式（１１）中では割愛しているが、本実施の形態においても実施の形態１と同様に観測誤差共分散行列の広がり、および航跡の予測誤差共分散行列の広がりも算出している。式（１０）および式（１１）の算出の結果、式（１１）の右辺の値が１より小さい場合、バイアス誤差判定部３４ａは、観測値にバイアス誤差があると判定し、観測値を追尾処理部２０ａへ送出することを保留する。式（１１）の右辺の値が１以上である場合、バイアス誤差判定部３４ａは、観測値にバイアス誤差はないと判定し、観測値を追尾処理部２０ａへ送出する。

ノード１００ａは、バイアス誤差判定処理を行うことで、バイアス誤差がある観測値を除去し、追尾精度の維持に必要な観測値のみ航跡を生成することで追尾処理を行う。したがって、ノード１００ａは、バイアス誤差判定処理を行うことで追尾精度の劣化を抑制することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１目標、２ネットワーク、１０，１０ａセンサ、２０，２０ａ追尾処理部、３０部分航跡部、３１，３１ａ予測処理部、３２航跡融合部、３３送出調整部、３４，３４ａバイアス誤差判定部、３５第１の演算部、３６第２の演算部、３７送出部、４０統合航跡部、４１統合航跡生成部、４２統合航跡記憶部、５０通信装置、６０，６０ａ表示器、７０航跡記憶部、１００−１〜１００−Ｎ，１００ａノード、２００センサネットワークシステム、３００制御回路、３００ａプロセッサ、３００ｂメモリ。

Claims

目標を観測するセンサと、
前記センサの観測値を用いて前記目標の部分航跡を生成する追尾処理部と、
複数の前記部分航跡を用いて統合航跡を生成する統合航跡生成部と、
前記部分航跡を前記統合航跡生成部に送信する通信装置と、
前記統合航跡の予測値と前記部分航跡の平滑値との差と、前記統合航跡の予測誤差の共分散行列とを用いて、前記統合航跡の前記予測誤差の共分散行列の広がりである第１の計算結果を算出する第１の演算部と、
前記差と前記部分航跡の平滑誤差の共分散行列とを用いて、前記部分航跡の平滑誤差の共分散行列の広がりである第２の計算結果を算出する第２の演算部と、
前記第１の計算結果と前記第２の計算結果との和と、前記差とを用いて、前記部分航跡を前記通信装置に送出するかを判定するバイアス判定を行うバイアス誤差判定部と、
を備えることを特徴とする目標追尾装置。
前記目標追尾装置は、複数の前記目標追尾装置により構成されるセンサネットワークシステムを構成し、
前記通信装置は、前記センサネットワークシステムを構成する他の前記目標追尾装置へ前記部分航跡を送信することを特徴とする請求項１に記載の目標追尾装置。
前記バイアス誤差判定部は、
前記和を前記差の絶対値で割った商を算出し、前記商が１より小さい場合、前記部分航跡の送出を保留させ、前記商が１以上である場合、前記部分航跡を送出させることを特徴とする請求項１または２に記載の目標追尾装置。
前記平滑値は前記部分航跡の位置の情報が用いられ、
前記予測値は前記統合航跡の位置の情報が用いられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の目標追尾装置。
前記平滑値は前記部分航跡の速度の情報が用いられ、
前記予測値は前記統合航跡の速度の情報が用いられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の目標追尾装置。
前記平滑値は前記部分航跡の加速度の情報が用いられ、
前記予測値は前記統合航跡の加速度の情報が用いられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の目標追尾装置。
目標を観測するセンサと、
前記センサの観測値を用いて航跡を生成する追尾処理部と、
前記航跡の予測値と前記観測値との差と、前記航跡の予測誤差の共分散行列とを用いて、前記航跡の前記予測誤差の共分散行列の広がりを算出し、前記差と、前記観測値の観測誤差の共分散行列とを用いて、前記観測値の前記観測誤差の共分散行列の広がりを算出し、前記観測誤差の共分散行列の広がりと前記観測誤差の共分散行列の広がりとの和と、前記差とを用いて、前記観測値を前記追尾処理部に送出するかを判定するバイアス誤差判定部と、
を備えることを特徴とする目標追尾装置。
前記バイアス誤差判定部は、
前記和を前記差の絶対値で割った商を算出し、前記商が１より小さい場合、前記航跡の送出を保留させ、前記商が１以上である場合、前記航跡を送出させることを特徴とする請求項７に記載の目標追尾装置。