JP2823045B2 - 目標運動解析方法 - Google Patents
目標運動解析方法Info
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- JP2823045B2 JP2823045B2 JP8153556A JP15355696A JP2823045B2 JP 2823045 B2 JP2823045 B2 JP 2823045B2 JP 8153556 A JP8153556 A JP 8153556A JP 15355696 A JP15355696 A JP 15355696A JP 2823045 B2 JP2823045 B2 JP 2823045B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、目標体から放射さ
れる音響を観測体に取り付けた受波器センサアレイで受
信し、雑音に乱された観測量から、移動目標体の位置や
速度等の状態量の推定を行なう目標運動解析方法に関す
るものである。
れる音響を観測体に取り付けた受波器センサアレイで受
信し、雑音に乱された観測量から、移動目標体の位置や
速度等の状態量の推定を行なう目標運動解析方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の目標運動解析方法が適用
されている目標運動解析装置を示すブロック図であり、
以下、この図２を参照しながら、従来の目標運動解析方
法について説明する。
されている目標運動解析装置を示すブロック図であり、
以下、この図２を参照しながら、従来の目標運動解析方
法について説明する。
【０００３】図示しない１又は２以上の目標体から放射
された音波は、当該観測体に設けられている受波器セン
サアレイ１によって捕捉され、電気信号（音響信号）に
変換されて整相部２に与えられる。
された音波は、当該観測体に設けられている受波器セン
サアレイ１によって捕捉され、電気信号（音響信号）に
変換されて整相部２に与えられる。
【０００４】整相部２は、入力された音響信号に対し
て、当該観測体の全周（３６０°）にＭ本のビーム（従
って３６０°／Ｍ毎のビーム）を形成し、すなわち、所
定の複数方位毎の受波ビームを形成し、ビーム出力信号
を周波数分析部３に与える。
て、当該観測体の全周（３６０°）にＭ本のビーム（従
って３６０°／Ｍ毎のビーム）を形成し、すなわち、所
定の複数方位毎の受波ビームを形成し、ビーム出力信号
を周波数分析部３に与える。
【０００５】このような各方位毎のビーム出力信号に対
して、周波数分析部３が周波数分析を行ない、各方位・
各周波数毎の信号強度分布を得る。例えば、周波数分析
部３は、各ビーム出力信号に対してＦＦＴ（高速フーリ
エ変換）を施し、ＦＦＴ出力の絶対値を算出する。
して、周波数分析部３が周波数分析を行ない、各方位・
各周波数毎の信号強度分布を得る。例えば、周波数分析
部３は、各ビーム出力信号に対してＦＦＴ（高速フーリ
エ変換）を施し、ＦＦＴ出力の絶対値を算出する。
【０００６】信号探知追尾部４は、周波数分析部３の出
力信号から、同一の目標体からの同一の放射周波数に関
すると考えられる狭帯域信号成分を抽出する。信号探知
追尾部４は、例えば、以下のようにして狭帯域信号成分
を抽出する。まず、方位×周波数の２次元空間上の信号
強度分布の中で、予め定めた閾値を超える信号強度を示
す点（以下、イベントと呼ぶ）を検出する。次に、近接
した方位及び周波数を持つイベントの時間的な連なり
（以下、ラインと呼ぶ）を検出する。そして、検出され
た各ラインについて、それを構成する各時刻のイベント
の方位を追尾フィルタ等によって平滑化した方位をライ
ンの方位θL として求め、この平滑化方位θL を基準と
し、そのライン上の各時刻の複数のイベントの方位か
ら、そのラインの方位分散ＶＬ2 を求める。分散の定義
式では平均値を基準としているが、ここでは平滑化方位
θL を基準としている。
力信号から、同一の目標体からの同一の放射周波数に関
すると考えられる狭帯域信号成分を抽出する。信号探知
追尾部４は、例えば、以下のようにして狭帯域信号成分
を抽出する。まず、方位×周波数の２次元空間上の信号
強度分布の中で、予め定めた閾値を超える信号強度を示
す点（以下、イベントと呼ぶ）を検出する。次に、近接
した方位及び周波数を持つイベントの時間的な連なり
（以下、ラインと呼ぶ）を検出する。そして、検出され
た各ラインについて、それを構成する各時刻のイベント
の方位を追尾フィルタ等によって平滑化した方位をライ
ンの方位θL として求め、この平滑化方位θL を基準と
し、そのライン上の各時刻の複数のイベントの方位か
ら、そのラインの方位分散ＶＬ2 を求める。分散の定義
式では平均値を基準としているが、ここでは平滑化方位
θL を基準としている。
【０００７】信号統合部５においては、信号探知追尾部
４によって得られた複数のラインのうち、同一の目標体
（以下、目標トラックと呼ぶ）に係る複数のラインを統
合する。すなわち、同一の目標トラックに係る複数のラ
インを１つの統合情報に束ねる。
４によって得られた複数のラインのうち、同一の目標体
（以下、目標トラックと呼ぶ）に係る複数のラインを統
合する。すなわち、同一の目標トラックに係る複数のラ
インを１つの統合情報に束ねる。
【０００８】これを行なうために、ラインと目標トラッ
クを統合すべきかの判定基準の例として、分散（ばらつ
き）を考慮した距離値である(1) 式で示されるマハラノ
ビス距離ＤＴＬを用い、マハラノビス距離ＤＴＬが所定
の閾値以下のとき統合条件が成立するとみなし、ライン
と目標トラックの間に有意差がないとする。ここで、目
標トラックの方位θT は、それを構成するラインの方位
の重み付け平均として求め、この際の重み付け係数は、
各ラインの方位分散の逆数の全体を１とした割合とす
る。目標トラックの方位分散ＶＴ2 は、それを構成する
ライン群の方位分散の逆数の和の逆数として求める。ラ
インの目標トラックへの統合は、まず１つのラインを目
標トラックとして登録し、他のラインのうちでその時点
での目標トラックに対して有意差がないと判断されるも
のを抽出し、この抽出されたラインの情報を取り込んで
目標トラックを更新する一連の手順を繰り返すことによ
り実現する。
クを統合すべきかの判定基準の例として、分散（ばらつ
き）を考慮した距離値である(1) 式で示されるマハラノ
ビス距離ＤＴＬを用い、マハラノビス距離ＤＴＬが所定
の閾値以下のとき統合条件が成立するとみなし、ライン
と目標トラックの間に有意差がないとする。ここで、目
標トラックの方位θT は、それを構成するラインの方位
の重み付け平均として求め、この際の重み付け係数は、
各ラインの方位分散の逆数の全体を１とした割合とす
る。目標トラックの方位分散ＶＴ2 は、それを構成する
ライン群の方位分散の逆数の和の逆数として求める。ラ
インの目標トラックへの統合は、まず１つのラインを目
標トラックとして登録し、他のラインのうちでその時点
での目標トラックに対して有意差がないと判断されるも
のを抽出し、この抽出されたラインの情報を取り込んで
目標トラックを更新する一連の手順を繰り返すことによ
り実現する。
【０００９】 ＤＴＬ＝（θT −θL ）2 ／（ＶＴ2 ＋ＶＬ2 ） θT ：目標トラック方位 θL ：ライン方位 ＶＴ2 ：目標トラック方位分散 ＶＬ2 ：ライン方位分散 …(1) 信号選択部１０においては、各目標トラックについて、
その目標トラックに含まれている多数のラインのうちか
ら、目標運動解析に用いる複数のラインを選択する。こ
れが必要な理由は、狭帯域音響信号に基づく目標運動解
析では、通常、演算量の都合上から、利用できるライン
の数に限りがあるためである。ここでは、ラインの個数
の上限がｎ個であるとする。選択の方法としては、各ラ
インのＳＮ比（信号強度の雑音強度に対する比）を比較
し、ＳＮ比が大きなラインを優先して選択する。
その目標トラックに含まれている多数のラインのうちか
ら、目標運動解析に用いる複数のラインを選択する。こ
れが必要な理由は、狭帯域音響信号に基づく目標運動解
析では、通常、演算量の都合上から、利用できるライン
の数に限りがあるためである。ここでは、ラインの個数
の上限がｎ個であるとする。選択の方法としては、各ラ
インのＳＮ比（信号強度の雑音強度に対する比）を比較
し、ＳＮ比が大きなラインを優先して選択する。
【００１０】そして最後に、目標運動解析部１１におい
て、信号選択部１０によって選択された最大ｎ個のライ
ンの観測量（方位と周波数の時系列）から、目標体の状
態量（位置と速度等）を推定する。方位の時系列や周波
数の時系列から、目標体の状態量（位置と速度等；解析
結果）を推定する方法は、例えば、下記文献に記載され
ている方法を適用することができる。
て、信号選択部１０によって選択された最大ｎ個のライ
ンの観測量（方位と周波数の時系列）から、目標体の状
態量（位置と速度等）を推定する。方位の時系列や周波
数の時系列から、目標体の状態量（位置と速度等；解析
結果）を推定する方法は、例えば、下記文献に記載され
ている方法を適用することができる。
【００１１】文献『 J.M.Passerieux, D.Pillion, P.Bl
anc-Benon and C.Jauffret, "Target Motion Analysis
with Bearing and Frequencies Measurements via Inst
rumental Variable Estimator" ACASSP pp.2645-2648,
1989』
anc-Benon and C.Jauffret, "Target Motion Analysis
with Bearing and Frequencies Measurements via Inst
rumental Variable Estimator" ACASSP pp.2645-2648,
1989』
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
目標運動解析方法は、以下のような課題を有するもので
あった。
目標運動解析方法は、以下のような課題を有するもので
あった。
【００１３】目標運動解析のためには、ある程度長時間
にわたって狭帯域信号の方位と周波数とを観測する必要
がある。しかし、目標体が発する狭帯域信号（ある放射
周波数を有する音波）は必ずしも長時間にわたって観測
できるとは限らず、目標運動解析の開始時点では検出さ
れていたラインが目標運動解析の完了以前に消失するこ
とがあり得る。上述したように、従来の目標運動解析方
法においては、所定個数（最大ｎ個）の観測量の時系列
（すなわちライン）があることを前提としており、ま
た、リアルタイム処理を意図しており、所定個数のライ
ンが決定された以降はその後に得られた観測量も解析に
利用するようにしているため、目標運動解析の完了以前
にあるラインが消失すると、目標運動解析を再び最初か
ら実行しなければならず、又は、途中で利用するライン
を変更しなければならず、消失しない場合に比べて非常
に繁雑な処理が必要となる。
にわたって狭帯域信号の方位と周波数とを観測する必要
がある。しかし、目標体が発する狭帯域信号（ある放射
周波数を有する音波）は必ずしも長時間にわたって観測
できるとは限らず、目標運動解析の開始時点では検出さ
れていたラインが目標運動解析の完了以前に消失するこ
とがあり得る。上述したように、従来の目標運動解析方
法においては、所定個数（最大ｎ個）の観測量の時系列
（すなわちライン）があることを前提としており、ま
た、リアルタイム処理を意図しており、所定個数のライ
ンが決定された以降はその後に得られた観測量も解析に
利用するようにしているため、目標運動解析の完了以前
にあるラインが消失すると、目標運動解析を再び最初か
ら実行しなければならず、又は、途中で利用するライン
を変更しなければならず、消失しない場合に比べて非常
に繁雑な処理が必要となる。
【００１４】そのため、繁雑な処理を伴うことなく、長
時間にわたって解析結果を安定して得られる目標運動解
析方法が求められている。
時間にわたって解析結果を安定して得られる目標運動解
析方法が求められている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、目標体から放射された音響を観
測体に設けられた受波器センサアレイで受信して音響信
号に変換し、この音響信号から狭帯域信号成分を抽出
し、この狭帯域信号成分を測定して得られる方位角と周
波数の観測量の時系列から目標体の位置や速度等の状態
量を推定する目標運動解析方法において、以下のように
したことを特徴とする。
め、本発明においては、目標体から放射された音響を観
測体に設けられた受波器センサアレイで受信して音響信
号に変換し、この音響信号から狭帯域信号成分を抽出
し、この狭帯域信号成分を測定して得られる方位角と周
波数の観測量の時系列から目標体の位置や速度等の状態
量を推定する目標運動解析方法において、以下のように
したことを特徴とする。
【００１６】すなわち、目標体の種別毎に、その目標体
が音源として発する音響に係る狭帯域信号の周波数の情
報及び狭帯域信号の時間的な安定度の情報を記述した複
数のカタログを格納する音源カタログファイルを予め用
意しておき、抽出された狭帯域信号成分を音源カタログ
ファイル内に記録されたカタログと比較して目標体の種
別を判定すると共に、その判定種別のカタログ情報に基
づいて、抽出された狭帯域信号成分のうちから、状態量
の推定処理で利用する所定個数の成分として、時間的な
安定度の高い狭帯域信号成分を優先して選択することを
特徴とする。
が音源として発する音響に係る狭帯域信号の周波数の情
報及び狭帯域信号の時間的な安定度の情報を記述した複
数のカタログを格納する音源カタログファイルを予め用
意しておき、抽出された狭帯域信号成分を音源カタログ
ファイル内に記録されたカタログと比較して目標体の種
別を判定すると共に、その判定種別のカタログ情報に基
づいて、抽出された狭帯域信号成分のうちから、状態量
の推定処理で利用する所定個数の成分として、時間的な
安定度の高い狭帯域信号成分を優先して選択することを
特徴とする。
【００１７】本発明の目標運動解析方法においては、目
標体種別（音源種別）毎にどの狭帯域信号が時間的に安
定しているのか反映させたカタログを用意しておき、こ
のカタログに従って、抽出された複数の狭帯域信号の中
から、目標体の状態量の推定演算に供する時間的な安定
な狭帯域信号を選択するようにしたので、推定のための
解析の途中で狭帯域信号が消失する可能性を低くでき
る。
標体種別（音源種別）毎にどの狭帯域信号が時間的に安
定しているのか反映させたカタログを用意しておき、こ
のカタログに従って、抽出された複数の狭帯域信号の中
から、目標体の状態量の推定演算に供する時間的な安定
な狭帯域信号を選択するようにしたので、推定のための
解析の途中で狭帯域信号が消失する可能性を低くでき
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による目標運動解析
方法の一実施形態を図面を参照しながら詳述する。
方法の一実施形態を図面を参照しながら詳述する。
【００１９】この実施形態の目標運動解析方法は、解析
対象となり得る目標体の種別、言い換えると、音源の種
別がある程度定まっている場合に好適なものであり、目
標運動解析に利用する所定個数のラインの選択に、音源
の種別を利用することにより、繁雑な処理を伴うことな
く、長時間にわたって解析結果を安定して得られるよう
にしたものである。
対象となり得る目標体の種別、言い換えると、音源の種
別がある程度定まっている場合に好適なものであり、目
標運動解析に利用する所定個数のラインの選択に、音源
の種別を利用することにより、繁雑な処理を伴うことな
く、長時間にわたって解析結果を安定して得られるよう
にしたものである。
【００２０】移動する目標体が放射する狭帯域音響信号
（音響の周波数成分）には、比較的長時間にわたって安
定して放射されるものと、そうでないものとがある。例
えば、目標体が船舶である場合、電気機器が発する狭帯
域音響信号は比較的安定しているが、エンジン、ギア等
の機械が発する狭帯域音響信号の周波数と信号強度とは
僅かな状況の変化により急激に変化することがある。そ
こで、この実施形態では、目標体（音源）の種別毎にど
の狭帯域音響信号が安定しているのかをカタログに予め
記述しておき、このカタログに従って安定した狭帯域音
響信号（ライン）を選択することで、解析の途中でライ
ンが消失する可能性を格段的に低くくし、繁雑な処理を
伴うことなく、長時間にわたって解析結果を安定して得
られるようした。
（音響の周波数成分）には、比較的長時間にわたって安
定して放射されるものと、そうでないものとがある。例
えば、目標体が船舶である場合、電気機器が発する狭帯
域音響信号は比較的安定しているが、エンジン、ギア等
の機械が発する狭帯域音響信号の周波数と信号強度とは
僅かな状況の変化により急激に変化することがある。そ
こで、この実施形態では、目標体（音源）の種別毎にど
の狭帯域音響信号が安定しているのかをカタログに予め
記述しておき、このカタログに従って安定した狭帯域音
響信号（ライン）を選択することで、解析の途中でライ
ンが消失する可能性を格段的に低くくし、繁雑な処理を
伴うことなく、長時間にわたって解析結果を安定して得
られるようした。
【００２１】図１は、この実施形態の目標運動解析方法
が適用されている目標運動解析装置の構成を示すブロッ
ク図であり、上述した図２との同一、対応部分には同一
符号を付して示している。
が適用されている目標運動解析装置の構成を示すブロッ
ク図であり、上述した図２との同一、対応部分には同一
符号を付して示している。
【００２２】図１において、この目標運動解析装置は、
従来方法に係る目標運動解析装置の構成に加えて、音源
カタログファイル２０及び目標類別部２１が設けられて
おり、また、これら新たな構成要素との関係から、信号
選択部１０Ａの処理も従来のものから変更されている。
従来方法に係る目標運動解析装置の構成に加えて、音源
カタログファイル２０及び目標類別部２１が設けられて
おり、また、これら新たな構成要素との関係から、信号
選択部１０Ａの処理も従来のものから変更されている。
【００２３】音源カタログファイル２０は、既知の音源
種別（目標体種別）に属する音源が発する狭帯域信号成
分の特徴を、音源種別毎のカタログとして保持している
ものであり、目標類別部２１によって適宜参照されるも
のである。
種別（目標体種別）に属する音源が発する狭帯域信号成
分の特徴を、音源種別毎のカタログとして保持している
ものであり、目標類別部２１によって適宜参照されるも
のである。
【００２４】図３は、この音源カタログファイル２０の
構成例を示すものである。図３において、この音源カタ
ログファイル２０は、各音源種別毎のカタログ３０ａ、
３０ｂ、…からなり、各カタログ３０ａ、３０ｂ、…は
それぞれ、そのカタログに係る音源種別情報３１ａ、３
１ｂ、…と、その音源からの音響信号を処理した際に得
られる可能性がある複数（目標運動解析に利用する最大
ライン数より多い）のラインについての情報３２ａ−
１、３２ａ−２、…からなる。このようなライン情報３
２ａ−１、３２ａ−２、…はそれぞれ、周波数の範囲
（最小値と最大値で表わす）と、そのライン情報の時間
的な安定度との組でなる。
構成例を示すものである。図３において、この音源カタ
ログファイル２０は、各音源種別毎のカタログ３０ａ、
３０ｂ、…からなり、各カタログ３０ａ、３０ｂ、…は
それぞれ、そのカタログに係る音源種別情報３１ａ、３
１ｂ、…と、その音源からの音響信号を処理した際に得
られる可能性がある複数（目標運動解析に利用する最大
ライン数より多い）のラインについての情報３２ａ−
１、３２ａ−２、…からなる。このようなライン情報３
２ａ−１、３２ａ−２、…はそれぞれ、周波数の範囲
（最小値と最大値で表わす）と、そのライン情報の時間
的な安定度との組でなる。
【００２５】なお、ライン情報における周波数の範囲
は、目標体及び観測体の移動に伴うドップラシフトを考
慮して規定されている。また、時間的な安定度は、比較
的安定して長時間追尾できるラインには「高」、周波数
あるいは信号強度が大きく変動する可能性があるライン
には「低」と記述している。
は、目標体及び観測体の移動に伴うドップラシフトを考
慮して規定されている。また、時間的な安定度は、比較
的安定して長時間追尾できるラインには「高」、周波数
あるいは信号強度が大きく変動する可能性があるライン
には「低」と記述している。
【００２６】因に、従来でも音源カタログファイルが設
けられていた。従来の音源カタログファイルは、音源
（目標体）の種別を特定するためだけに用いられ、後述
するような目標運動解析に利用する観測量（ライン）の
特定には音源カタログファイルは用いられていない。こ
のような従来の音源カタログファイルは、ライン情報と
して周波数の範囲だけを含み、時間的な安定度の情報は
記述されておらず、この実施形態の音源カタログファイ
ル２０とは構成が異なっているものである。すなわち、
この実施形態は、音源カタログファイル２０にラインの
時間的な安定度の情報を記述している点にも特徴を有す
るものである。
けられていた。従来の音源カタログファイルは、音源
（目標体）の種別を特定するためだけに用いられ、後述
するような目標運動解析に利用する観測量（ライン）の
特定には音源カタログファイルは用いられていない。こ
のような従来の音源カタログファイルは、ライン情報と
して周波数の範囲だけを含み、時間的な安定度の情報は
記述されておらず、この実施形態の音源カタログファイ
ル２０とは構成が異なっているものである。すなわち、
この実施形態は、音源カタログファイル２０にラインの
時間的な安定度の情報を記述している点にも特徴を有す
るものである。
【００２７】目標類別部２１は、信号統合部５から受け
取った目標トラックを、音源カタログファイル２０に記
録されている各音源種別のカタログ３０ａ、３０ｂ、…
と比較照合することで、目標体がどの音源種別に属する
かを推定するものである。
取った目標トラックを、音源カタログファイル２０に記
録されている各音源種別のカタログ３０ａ、３０ｂ、…
と比較照合することで、目標体がどの音源種別に属する
かを推定するものである。
【００２８】目標類別部２１は、例えば、信号統合部５
が得た目標トラック中のラインの周波数が、各カタログ
３０ａ、３０ｂ、…中のラインの周波数の範囲内にある
場合に両ラインを対応付け、全音源種別のカタログ３０
ａ、３０ｂ、…中で、目標トラックと対応付けられたラ
インの数が最も多い音源種別をもって、目標体の推定音
源種別とする。また、目標類別部２１は、音源種別を推
定した後、目標トラック中の各ラインの安定度を定め
る。これには、目標トラック中のラインに対応するカタ
ログ中のラインに記述された安定度を用いる。なお、カ
タログ中のどのラインにも対応しないラインについては
安定度を「未知」とする。目標類別部２１は、得られた
目標トラック中のラインの安定度を信号選択部１０Ａに
与える。
が得た目標トラック中のラインの周波数が、各カタログ
３０ａ、３０ｂ、…中のラインの周波数の範囲内にある
場合に両ラインを対応付け、全音源種別のカタログ３０
ａ、３０ｂ、…中で、目標トラックと対応付けられたラ
インの数が最も多い音源種別をもって、目標体の推定音
源種別とする。また、目標類別部２１は、音源種別を推
定した後、目標トラック中の各ラインの安定度を定め
る。これには、目標トラック中のラインに対応するカタ
ログ中のラインに記述された安定度を用いる。なお、カ
タログ中のどのラインにも対応しないラインについては
安定度を「未知」とする。目標類別部２１は、得られた
目標トラック中のラインの安定度を信号選択部１０Ａに
与える。
【００２９】この実施形態に係る信号選択部１０Ａも、
信号統合部５から受け取った目標トラックに含まれるラ
インのうちから、目標運動解析に用いるラインを最大ｎ
個選択するものである。しかし、選択方法が従来のもの
とは異なっている。
信号統合部５から受け取った目標トラックに含まれるラ
インのうちから、目標運動解析に用いるラインを最大ｎ
個選択するものである。しかし、選択方法が従来のもの
とは異なっている。
【００３０】信号選択部１０Ａは、目標トラックに含ま
れるラインのうちから、目標類別部２１で安定度が高い
と判定されたラインを優先して選択する。より具体的に
は、安定度が高いラインがｎを超える場合には、ＳＮ比
が高いものからｎ個を選択する。また、安定度が高いラ
インがｎ個に満たない場合には、その残りのラインとし
て、安定度が低いラインあるいは安定度が未知のライン
のうちから、ＳＮ比が高いものを選択する。信号選択部
１０Ａは、選択された最大ｎ個のラインについて、測定
方位と測定周波数を目標運動解析部１１に与える。
れるラインのうちから、目標類別部２１で安定度が高い
と判定されたラインを優先して選択する。より具体的に
は、安定度が高いラインがｎを超える場合には、ＳＮ比
が高いものからｎ個を選択する。また、安定度が高いラ
インがｎ個に満たない場合には、その残りのラインとし
て、安定度が低いラインあるいは安定度が未知のライン
のうちから、ＳＮ比が高いものを選択する。信号選択部
１０Ａは、選択された最大ｎ個のラインについて、測定
方位と測定周波数を目標運動解析部１１に与える。
【００３１】次に、以上のような音源カタログファイル
２０及び目標類別部２１が設けられ、信号選択部１０Ａ
の選択方法が従来から変更された目標運動解析装置の動
作を説明する。
２０及び目標類別部２１が設けられ、信号選択部１０Ａ
の選択方法が従来から変更された目標運動解析装置の動
作を説明する。
【００３２】受波器センサアレイ１から信号統合部５ま
での動作は従来と同様である。すなわち、図示しない１
又は２以上の目標体から放射された音波は、当該観測体
に設けられている受波器センサアレイ１によって捕捉さ
れ、電気信号（音響信号）に変換されて整相部２に与え
られ、この整相部２によって、所定の複数方位毎の受波
ビームが形成され、ビーム出力信号が周波数分析部３に
与えられる。このような各方位毎のビーム出力信号に対
して、周波数分析部３が周波数分析を行ない、各方位・
各周波数毎の信号強度分布を得、この周波数分析部３の
出力信号から、信号探知追尾部４によって、同一の目標
体からの同一の放射周波数に関すると考えられる狭帯域
信号成分が抽出される。そして、信号統合部５によっ
て、信号探知追尾部４によって得られた複数のラインの
うち、同一の目標トラックに係る複数のラインが統合さ
れる。
での動作は従来と同様である。すなわち、図示しない１
又は２以上の目標体から放射された音波は、当該観測体
に設けられている受波器センサアレイ１によって捕捉さ
れ、電気信号（音響信号）に変換されて整相部２に与え
られ、この整相部２によって、所定の複数方位毎の受波
ビームが形成され、ビーム出力信号が周波数分析部３に
与えられる。このような各方位毎のビーム出力信号に対
して、周波数分析部３が周波数分析を行ない、各方位・
各周波数毎の信号強度分布を得、この周波数分析部３の
出力信号から、信号探知追尾部４によって、同一の目標
体からの同一の放射周波数に関すると考えられる狭帯域
信号成分が抽出される。そして、信号統合部５によっ
て、信号探知追尾部４によって得られた複数のラインの
うち、同一の目標トラックに係る複数のラインが統合さ
れる。
【００３３】このような目標トラックの情報が目標類別
部２１及び信号選択部１０Ａに与えられる。
部２１及び信号選択部１０Ａに与えられる。
【００３４】目標類別部２１においては、信号統合部５
から受け取った目標トラックを、音源カタログファイル
２０に記録されている各音源種別のカタログ３０ａ、３
０ｂ、…と比較照合し、目標体がどの音源種別に属する
かを推定して出力すると共に、その目標トラック中の各
ラインの安定度を音源カタログファイル２０を参照して
定めて信号選択部１０Ａに送出する。
から受け取った目標トラックを、音源カタログファイル
２０に記録されている各音源種別のカタログ３０ａ、３
０ｂ、…と比較照合し、目標体がどの音源種別に属する
かを推定して出力すると共に、その目標トラック中の各
ラインの安定度を音源カタログファイル２０を参照して
定めて信号選択部１０Ａに送出する。
【００３５】信号選択部１０Ａにおいては、信号統合部
５から受け取った目標トラックに含まれるラインのうち
から、目標類別部２１で安定度が高いと判定されたライ
ンを優先して選択し、選択した最大ｎ個のラインについ
て、測定方位と測定周波数を目標運動解析部１１に与え
る。
５から受け取った目標トラックに含まれるラインのうち
から、目標類別部２１で安定度が高いと判定されたライ
ンを優先して選択し、選択した最大ｎ個のラインについ
て、測定方位と測定周波数を目標運動解析部１１に与え
る。
【００３６】そして最後に、目標運動解析部１１によっ
て、従来方法と同様にして、目標体の位置や速度等の状
態量が推定されて出力される。
て、従来方法と同様にして、目標体の位置や速度等の状
態量が推定されて出力される。
【００３７】従って、上記実施形態によれば、目標音源
の類別を行ない、音源カタログファイル中に記述された
カタログに従って、安定性の高いラインを選択し、その
ラインの観測量のデータを目標運動解析に用いるように
したので、目標運動解析の途中でラインが消失する可能
性を低減することができる。
の類別を行ない、音源カタログファイル中に記述された
カタログに従って、安定性の高いラインを選択し、その
ラインの観測量のデータを目標運動解析に用いるように
したので、目標運動解析の途中でラインが消失する可能
性を低減することができる。
【００３８】その結果、目標運動解析を再び最初から実
行し直すことや、途中で利用するラインを変更するよう
な非常に繁雑な処理を有効に回避できる。すなわち、繁
雑な処理を伴うことなく長時間にわたって解析結果を安
定して得ることができる。
行し直すことや、途中で利用するラインを変更するよう
な非常に繁雑な処理を有効に回避できる。すなわち、繁
雑な処理を伴うことなく長時間にわたって解析結果を安
定して得ることができる。
【００３９】なお、図１における受波器センサアレイ１
以外の各機能部はそれぞれ、電気回路で実現しても良
く、また、それらの一部又は全部をソフトウェア処理で
実現しても良い。
以外の各機能部はそれぞれ、電気回路で実現しても良
く、また、それらの一部又は全部をソフトウェア処理で
実現しても良い。
【００４０】また、上記実施形態においては、音源カタ
ログファイル２０のライン情報３２ａ−１、３２ａ−
２、…における安定度が２段階のものを示したが、３段
階以上の段階分けを行なっているものでも良い。また、
時間的な安定度のフィールドを設けず、時間的な安定度
が高い順に周波数情報を並べて時間的な安定度を反映さ
せたカタログを構成しても良い。
ログファイル２０のライン情報３２ａ−１、３２ａ−
２、…における安定度が２段階のものを示したが、３段
階以上の段階分けを行なっているものでも良い。また、
時間的な安定度のフィールドを設けず、時間的な安定度
が高い順に周波数情報を並べて時間的な安定度を反映さ
せたカタログを構成しても良い。
【００４１】さらに、音源カタログファイル２０のライ
ン情報３２ａ−１、３２ａ−２、…に時間的な安定度を
含まず、時間的な安定度がある程度以上のラインの周波
数情報だけを記述しておき、信号選択部１０ＡがＳＮ比
が高いラインがカタログに記載されていることを選択条
件としてライン選択を行なうようにしても良い。本発明
の最も大きな特徴は、目標トラックの複数ラインから目
標運動解析に利用する一部ラインの選択に、音源カタロ
グファイルの情報を利用することにあり、時間的な安定
度が音源カタログファイル２０に記述されているか否か
は問わないものである。
ン情報３２ａ−１、３２ａ−２、…に時間的な安定度を
含まず、時間的な安定度がある程度以上のラインの周波
数情報だけを記述しておき、信号選択部１０ＡがＳＮ比
が高いラインがカタログに記載されていることを選択条
件としてライン選択を行なうようにしても良い。本発明
の最も大きな特徴は、目標トラックの複数ラインから目
標運動解析に利用する一部ラインの選択に、音源カタロ
グファイルの情報を利用することにあり、時間的な安定
度が音源カタログファイル２０に記述されているか否か
は問わないものである。
【００４２】以上のように、本発明によれば、目標体の
種別毎に、その目標体が音源として発する音響に係る狭
帯域信号の周波数の情報及び狭帯域信号の時間的な安定
度の情報を記述した複数のカタログを格納する音源カタ
ログファイルを予め用意しておき、抽出された狭帯域信
号成分を音源カタログファイル内に記録されたカタログ
と比較して目標体の種別を判定すると共に、その判定種
別のカタログ情報に基づいて、抽出された狭帯域信号成
分のうちから、状態量の推定処理で利用する所定個数の
成分として、時間的な安定度の高い狭帯域信号成分を優
先して選択するようにしたので、目標運動解析の途中で
解析に用いていた狭帯域信号成分が消失する可能性を低
減でき、繁雑な処理を伴うことなく長時間にわたって解
析結果を安定して得ることができる。
種別毎に、その目標体が音源として発する音響に係る狭
帯域信号の周波数の情報及び狭帯域信号の時間的な安定
度の情報を記述した複数のカタログを格納する音源カタ
ログファイルを予め用意しておき、抽出された狭帯域信
号成分を音源カタログファイル内に記録されたカタログ
と比較して目標体の種別を判定すると共に、その判定種
別のカタログ情報に基づいて、抽出された狭帯域信号成
分のうちから、状態量の推定処理で利用する所定個数の
成分として、時間的な安定度の高い狭帯域信号成分を優
先して選択するようにしたので、目標運動解析の途中で
解析に用いていた狭帯域信号成分が消失する可能性を低
減でき、繁雑な処理を伴うことなく長時間にわたって解
析結果を安定して得ることができる。
【図１】実施形態の目標運動解析方法を適用した装置構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】従来の目標運動解析方法を適用した装置構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】図１における音源カタログファイルの構成例を
示す説明図である。
示す説明図である。
１…受波器センサアレイ、２…整相部、３…周波数分析
部、４…信号探知追尾部、５…信号統合部、１０Ａ…信
号選択装置、１１…目標運動解析部、２０…音源カタロ
グファイル、２１…目標類別部。
部、４…信号探知追尾部、５…信号統合部、１０Ａ…信
号選択装置、１１…目標運動解析部、２０…音源カタロ
グファイル、２１…目標類別部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−235372（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−11037（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−211151（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−220210（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−208887（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−9284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96
Claims (1)
- 【請求項１】 目標体から放射された音響を観測体に設
けられた受波器センサアレイで受信して音響信号に変換
し、この音響信号から狭帯域信号成分を抽出し、この狭
帯域信号成分を測定して得られる方位角と周波数の観測
量の時系列から上記目標体の位置や速度等の状態量を推
定する目標運動解析方法において、 目標体の種別毎に、その目標体が音源として発する音響
に係る狭帯域信号の周波数の情報及び狭帯域信号の時間
的な安定度の情報を記述した複数のカタログを格納する
音源カタログファイルを予め用意しておき、 抽出された上記狭帯域信号成分を上記音源カタログファ
イル内に記録されたカタログと比較して上記目標体の種
別を判定すると共に、その判定種別のカタログ情報に基
づいて、抽出された上記狭帯域信号成分のうちから、状
態量の推定処理で利用する所定個数の成分として、時間
的な安定度の高い狭帯域信号成分を優先して選択するこ
とを特徴とする目標運動解析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153556A JP2823045B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 目標運動解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153556A JP2823045B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 目標運動解析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102949A JPH102949A (ja) | 1998-01-06 |
| JP2823045B2 true JP2823045B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=15565091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153556A Expired - Lifetime JP2823045B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 目標運動解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823045B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4802659B2 (ja) | 2005-10-28 | 2011-10-26 | タカタ株式会社 | 乗員拘束装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2693647B2 (ja) * | 1991-01-10 | 1997-12-24 | 沖電気工業株式会社 | 目標自動類別方法 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8153556A patent/JP2823045B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH102949A (ja) | 1998-01-06 |
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