JP2019197051A - 目標、特に海上の目標を追跡するための方法およびそのような方法を実施するレーダー - Google Patents
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Abstract
Description
−搭載アルゴリズムの調整に特有の、オペレータが追跡領域を特定するために費やす、長すぎる所要時間。
−正確に選択するために、オペレータは、一方では、訓練を受けていなければならず、他方では、かなりの経験を有していなければならない。
−目標のタイプと環境のタイプとの関数として、追跡アルゴリズムセットを記憶する予備ステップであって、各追跡アルゴリズムが、所与の環境における目標のタイプの関数である、ステップと、
−上記目標によって後方散乱された信号を検出するステップであって、結果として一次検出が得られ、
−上記検出するステップの後に、検出された各目標について、
上記一次検出に基づいて、上記検出された目標を、目標のタイプで特徴付けるステップと、
検出された各目標がどの所与の環境に位置するかを判定するために、上記目標の環境を解析するステップと、
が続く、ステップと、
−検出された各目標に追跡を適応させるステップであって、上記適応が、上記目標が属する目標のタイプと上記目標が位置する所与の環境との関数として追跡アルゴリズムを選択することによって遂行される、ステップと、
を少なくとも含む、航空機搭載レーダーを使用して目標を追跡するための方法である。
−海面反射
−海況
−風向および風力
−地形
−地理的位置
−信号雑音比の推定
のうちの1つ以上が組み込まれている。
−レーダー反射断面積(RCS)
−距離の広がり
−相対動径速度
のうちの1つ以上によって特徴付けられる。
−本方法を実施するレーダーの環境を調査するステップ21
−環境の解析を用いるステップ22
−追跡処理機能を適応させるステップ23
である。
レーダーの搬送台の位置を所与として、上記レーダーは、放出された波形の関数として、海面によって後方散乱された信号を傍受する。海面反射とも呼ばれるこの信号の特性は、距離分解能、搬送台の高度、および分解能セルの領域などの既知のパラメータと、風向およびうねりなどの従来技術の海面反射モデルから推定され得る他のパラメータと、に依存する。
誤警報率は、一般的に、反射外の領域よりも反射内の領域の方が高く、追跡を作成または削除するための基準は、状況のそれぞれに対して適応され得る。
検出確率および誤警報率は、順風、逆風、横風と呼ばれる領域と相関され得、よって、それに応じて追跡機能において適応され得る。
監視レーダーの検出性能のますますの改善のおかげで、誤警報率を管理しながら、より多くの目標を検出することが可能である。より具体的には、沿岸環境における検出が多数存在することが知られている。これらは誤警報ではないが、小型漁船、ブイ、カキ養殖場などのレーダー反射断面積(RCS)が低い検出に対応する。既存のレーダーと比べて新しい、特に沿岸領域の近くにおける、レーダーのこの感度は、処理が難しくなり得る戦況を提供し得る。よって、デジタル地形モデル(DMT)は、地球上で、陸上領域と海洋領域とを区別するためだけではなく、沿岸領域を特定するためにも用いられ得る。その結果、公海上の目標のための追跡処理機能と、沿岸に接近している目標のための追跡処理機能とを区別できる。
目標の挙動は、制限された表面/ルートを移動している場合には、予測が容易である場合がある。海洋輸送に関しては、一部の船は所定のルートをたどる。その結果、この情報を事前に目標の動きのモデルに統合することが可能である。
目標を検出する確率は、信号雑音比(SNR)またはさらには反射雑音比(CNR)と容易に相関され得る。同様に、事前に、検出が目標または誤警報に対応するという確率は、SNR/CNRに相関され得る。よって、追跡機能においてこれらの確率のモデリングを適応させることが可能である。
目標のRCSは、目標の操縦性の指標と考えることができる。実際、目標のRCSを下げるほど、その操縦能力が大きくなると仮定され得る。よって、運動モデルおよびそれらのパラメータを適応させる可能である。
目標のサイズは、目標の操縦性の指標と考えることができる。実際、目標が小さいほど、その操縦能力が大きくなると仮定され得る。よって、運動モデルおよびそれらのパラメータを適応させる可能である。
目標の速度およびその変動率は、目標の操縦能力の指標だけでなく、見失わないための最大リフレッシュ時間を提示することができる。よって、運動モデルおよびそれらのパラメータ、ならびに(特に、電子走査レーダーによる)目標の照射期間を適応させることが可能である。
−誤警報率および検出確率のモデリング
−短距離追跡アルゴリズム(TBD、TTIなど)および関連パラメータの選択
−長距離追跡アルゴリズムおよび関連パラメータの選択
−目標の動き(例えば、等速直線運動、Singer運動、等加速度運動)を特徴付ける、1つ以上の動的モデルの選択
−これらのモデルに関連付けられているパラメータ(例えば、モデルおよび測定ノイズの分散、最小および最大の相関窓のサイズ)の選択
−モデルおよび測定ノイズの統計値のモデリング。
−海況:風力3
−風向:250°
−沿岸領域の検出および特定。
−レーダー外部の供給源から:例えば、デジタル地形ファイル、気象情報の集合などの使用
−受信したレーダー信号の適切な解析によってレーダーから。この環境の解析はまた、先行の点と同様に情報を推定するが、より詳細な解析を、特に遭遇した反射の特徴付けに関して提供することを目的としている。
−後方散乱された信号のパワーのアルゴリズム解析による、または気象データの受信による海面反射の特性
−風向42。風向42は、外部からの情報を取得すること、または環境の解析中に自動的に、海によって後方散乱される信号のパワーは最大である方向を推定することと、のいずれかによって判定できる。
−沿岸領域への近さ、または沿岸領域からの遠さ。
−レーダーの能力の最適化
−各目標に追跡を適応させることによる追跡の性能の最適化
−オペレータの作業負荷の低減
−オペレータの訓練時間の削減。
−追跡される目標のそれぞれについて最も適切な追跡アルゴリズムを選択することによる追跡性能の改善
−すべての処理機能を自動化し、処理機能を最適となるように適応させることによるレーダーのオペレータの作業負荷の低減。実際に、海洋監視オペレータは、もはや、一部の目標のタイプにのみ適応される監視領域を事前に選択する必要はない。
2 処理ブロック
30 追跡アルゴリズム(処理チェーン)
31 環境
31X 環境
32 追跡パラメータ
32N 追跡パラメータ
41 軌跡
42 方向
Claims (7)
- 航空機搭載レーダーを用いて目標を追跡するための方法であって、前記方法が、
−目標のタイプと環境のタイプとの関数として、追跡アルゴリズムセットを記憶する予備ステップであって、各追跡アルゴリズムが、所与の環境における目標のタイプの関数である、ステップと、
−前記目標によって後方散乱された信号を検出するステップ(1)であって、結果として一次検出が得られ、前記追跡アルゴリズムが、前記目標のタイプと前記環境との関数(31、31X)として、前記一次検出および追跡パラメータセット(32、32N)をフィルタリングする、少なくとも1つの段を含み、
−前記検出するステップの後に、検出された各目標について、
前記一次検出に基づいて、前記検出された目標を、目標のタイプで特徴付けるステップ(21)と、
検出された各目標がどの所与の環境に位置するかを判定するために、前記目標の前記環境を解析するステップ(22)と、
が続く、ステップと、
−検出された各目標に前記追跡を適応させるステップ(23)であって、前記適応が、前記目標が属する前記目標のタイプと前記目標が位置する前記所与の環境との関数として前記追跡アルゴリズム(30)を選択することによって遂行される、ステップと、
を少なくとも含むことを特徴とする、方法。 - 前記目標が、海上の目標であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 各追跡アルゴリズムが、「検出前追跡」と呼ばれる短距離追跡機能ための処理と、長距離追跡機能のための処理と、を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記追跡アルゴリズムセットが、前記航空機搭載レーダーの同じ監視ミッションの間に変化することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 各所与の環境には、以下の環境要素、すなわち、
−海面反射
−海況
−風向および風力
−地形
−地理的位置
−信号雑音比の推定
のうちの1つ以上が組み込まれていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 各目標のタイプが、以下のパラメータ、すなわち、
−レーダー反射断面積(RCS)
−距離の広がり
−相対動径速度
のうちの1つ以上によって特徴付けられることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の方法を実施することができることを特徴とする、レーダー。
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