JP3179355B2 - 多目標追尾方法及び多目標追尾装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機や飛翔体
等の移動物体を目標とし、この目標より到来する電波や
赤外線等を検出して目標の角度情報を出力する複数の角
度センサを用い、この各角度センサによる目標およびク
ラッタ等の不要信号の検出結果と該角度センサ間の位置
関係に基づき、目標の３次元の位置や速度等を推定する
ことにより、複数の目標の運動を追尾する多目標追尾装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、例えばアイ・イー・イー・イ
ー トランスアクション オン エーロスペース アン
ド エレクトロニック システムズ，２７巻 第６号
１１月１９９１年，８７２頁から８７５頁，“トラック
モニトリング ウエン トラッキング ウイズ マル
チプル ２−ディ パシイブ センサズ”（ＩＥＥＥＴ
ｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ ａ
ｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｖｏ
ｌ．２７ Ｎｏ．６ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９９１，ｐ
‐８７２−８７５，“Ｔｒａｃｋ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎ
ｇ ＷｈｅｎＴｒａｃｋｉｎｇ Ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅ ２−Ｄ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ”）
における角度センサによる目標相関装置の構成図、図１
１はその角度センサによる目標相関装置における傾角の
説明図である。

【０００３】図１０において、２は目標およびクラッタ
等の不要信号の検出結果である仰角、方位角を探知デー
タとして出力する第１の角度センサ、３は上記第１の角
度センサとは異なる位置に配置され、同様の観測を行う
第２の角度センサ、１１ａ，１１ｂは上記第１および第
２の角度センサ２、３の探知データを取り込み、目標の
角度、角速度などの推定値よりなる角度航跡を出力する
角度追尾器である。

【０００４】５１は２つの各角度センサ２、３の位置と
これらを結ぶ直線上にない基準点の３つの点で決定され
る基準面の法線ベクトルを算出する基準面方向諸元算出
器、５２ａ，５２ｂは角度追尾器１１ａ，１１ｂの角度
航跡を入力し、それぞれ、第１の角度センサ２からの目
標方向単位ベクトルと両角度センサ２，３間を結ぶ直線
により決定される第１の目標面の法線ベクトル、およ
び、第２の角度センサ３からの目標方向単位ベクトルと
両角度センサ２、３間を結ぶ直線により決定される第２
の目標面の法線ベクトルを算出する目標面方向諸元算出
器である。

【０００５】５３ａ，５３ｂは基準面方向諸元算出器５
１より基準面の法線ベクトルを入力し、また、それぞれ
対応する目標面方向諸元算出器５２ａ，５２ｂより第１
または第２の目標面の法線ベクトルを入力し、各目標面
と基準面とのなす角度（これを傾角とよぶ）を算出する
傾角算出器、５４は各傾角算出器５３ａ，５３ｂより第
１および第２の目標面の傾角を入力し、２つの角度セン
サ２、３の追尾している角度航跡が同一目標のものであ
るならば、上記第１および第２の目標面の傾角は等しい
との共通角度の理論に基づき、角度航跡間の相関判定を
行う共通角度相関器である。

【０００６】図１１は第１の角度センサ２と第２の角度
センサ３および基準点０を含む基準面をπ₀ とし、ま
た、第１の角度センサ２と第２の角度センサ３を結ぶ直
線と第１の角度センサよりの目標方向単位ベクトルｕ₁
によって決定される第１の目標面をπ₁ とし、基準面π
₀ と第１の目標面π₁ のなす傾角θ₁ を示している。第
２の角度センサ３よりの目標方向単位ベクトルによって
決定される第２の目標面π₂ およびその傾角θ₂ も同様
に定義される。

【０００７】上記従来の技術による目標相関装置では、
第１の角度センサ２、第２の角度センサ３の各々の角度
追尾器１１ａ，１１ｂより出力される角度航跡が同一目
標のものであるならば、各角度航跡の目標の角度情報よ
り得られる目標方向単位ベクトルに基づいて算出した上
記傾角は等しくなるとの性質に着目し、角度航跡間の相
関処理を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の目標相関装置は
以上のように構成されているので、第１の角度センサ２
および第２の角度センサ３からの角度航跡間の共通角度
を用いた相関処理により、同一目標からの角度航跡を特
定するが、３次元空間における目標の位置や速度等の航
跡を特定するには至らず、目標の運動状態を的確に把握
するために必要な３次元追尾状態を出力することができ
ないという課題があった。

【０００９】また、傾角により相関処理を行っているた
め、図１２に示すように、複数の異なる目標が同一の目
標面内に存在する場合には、偽像Ｇ１，Ｇ２が発生し、
角度航跡間の正しい相関関係の他に誤った相関関係を生
じる事態が発生し、正確な目標状態を把握することが困
難となる等の課題があった。

【００１０】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、複数の目標およびクラッタ等の不
要信号から仰角、方位角の角度のみの探知情報が得られ
る複数の角度センサを用い、偽像の発生を抑えて３次元
空間における目標の位置、速度等よりなる航跡を維持で
きる多目標追尾装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る多目標追尾方法は、角度センサが探知した２次元方向
角度データより、各目標ごとに、角度航跡およびその誤
差評価量を算出し、複数の角度センサの各々について算
出した角度航跡間のどの対が同一目標のものであるかを
判定し、同一目標と判定された角度航跡の対に基づいて
各角度センサからの目標の距離および距離変化率を算出
し、この距離および距離変化率と上記算出したこの目標
の角度航跡とに基づき、目標の３次元空間での３次元航
跡を算出し、上記の一連の処理を各目標について繰り返
して、目標の３次元追尾を行うものである。

【００１２】請求項２記載の発明に係る多目標追尾方法
は、角度センサが探知した２次元方向角度データより、
各目標ごとに、角度航跡およびその誤差評価量を算出
し、複数の角度センサの各々について算出した角度航跡
間のどの対が同一目標のものであるかを判定し、同一目
標と判定された角度航跡の対に基づいて各角度センサか
らの目標の距離および距離変化率を算出し、この距離お
よび距離変化率と上記算出したこの目標の角度航跡とに
基づき、目標の３次元空間での３次元航跡と該３次元航
跡の誤差評価量を算出し、当該角度センサよりの新たな
探知データが得られるたびに、前記３次元航跡およびそ
の誤差評価量を更新して、目標の３次元追尾を行うもの
である。

【００１３】請求項３記載の発明に係る多目標追尾方法
は、角度センサが探知した複数の目標および不要信号の
仰角および方位角の２次元方向角度データより、各目標
ごとに、目標の角度と角速度とからなる角度航跡および
その誤差評価量を算出し、複数の角度センサの各々につ
いて算出した角度航跡間のどの対が同一目標のものであ
るかを判定し、同一目標と判定された角度航跡の対に基
づいて各角度センサからの目標の距離および距離変化率
を算出し、この距離および距離変化率と上記算出したこ
の目標の角度航跡とに基づき、目標の３次元空間での３
次元航跡と該３次元航跡の誤差評価量を算出し、前記複
数の角度センサのいずれかよりの新たな探知データが得
られるたびに、前記３次元航跡およびその誤差評価量を
更新して、目標の３次元追尾を行うものである。

【００１４】請求項４記載の発明に係る多目標追尾方法
は、任意の２つの角度センサよりの目標方向単位ベクト
ルと一方の角度センサより見た他方の角度センサの相対
位置を示すベクトルで構成される行列の行列式を算出
し、この行列式の値がその誤差評価量の範囲内でゼロに
近い値であるか否かによって相関判定を行い、上記行列
式の時間微分値を算出して該時間微分値の誤差評価量を
算出し、上記行列式の時間微分値がその誤差評価量の範
囲内でゼロに近い値であるか否かを判定することによっ
て、目標の角度航跡の対が同一目標のものであるか否か
の相関判定を行うものである。

【００１５】請求項５記載の発明に係る多目標追尾方法
は、任意の２つの角度センサよりの目標方向単位ベクト
ルと一方の角度センサより見た他方の角度センサの相対
位置を示すベクトルで構成される行列の行列式を算出
し、この行列式の値がその誤差評価量の範囲内でゼロに
近い値であるか否かによって相関判定を行い、上記行列
式の時間微分値を算出して該時間微分値の誤差評価量を
算出し、上記行列式の時間微分値がその誤差評価量の範
囲内でゼロに近い値であるか否かによって、目標の角度
航跡の対が同一目標であるか否かの相関判定を行い、同
一目標のものであると判定された角度航跡の対より、前
記２つの角度センサよりの目標距離を算出して目標の３
次元位置および該３次元位置の誤差評価量を算出し、前
記２つの角度センサとは別の角度センサの前記３次元位
置方向に相当する角度データが、上記３次元位置の誤差
評価量および前記別の角度センサの観測精度の範囲内で
存在するか否かにより偽像でないか否かを判定するもの
である。

【００１６】請求項６記載の発明に係る多目標追尾方法
は、任意の２つの角度センサよりの目標方向単位ベクト
ルと一方の角度センサより見た他方の角度センサの相対
位置を示すベクトルで構成される行列の行列式を算出
し、この行列式の値がその誤差評価量の範囲内でゼロに
近い値であるか否かによって相関判定を行い、上記行列
式の時間微分値を算出して該時間微分値の誤差評価量を
算出し、上記行列式の時間微分値がその誤差評価量の範
囲内でゼロに近い値であるか否かを判定することによっ
て、目標の角度航跡の対が同一目標のものであるか否か
の相関判定を行い、同一目標と判定された各角度航跡が
予め想定した各属性種類のいずれに属するかを推定した
信頼度に基づき、前記角度航跡の対が同一属性であるか
否かにより偽像でないか否かを判定するものである。

【００１７】請求項７記載の発明に係る多目標追尾装置
は、目標および不要信号の仰角および方位角の２次元方
向角度データを出力する複数の角度センサと、各角度セ
ンサに付随して各角度センサの探知した前記目標の航跡
情報を処理する情報処理装置と、前記各情報処理装置と
交信し前記複数の角度センサの航跡情報を統合する情報
統合装置を有し、前記情報処理装置は目標の角度航跡お
よびその誤差評価量を算出する角度追尾手段と、目標の
３次元空間での位置および速度よりなる３次元航跡を算
出して、目標の３次元追尾を行う３次元航跡算出手段を
備え、前記情報統合装置は角度航跡間のどの対が同一目
標のものであるかを判定する相関処理手段と、同一目標
と判定された角度航跡の対に基づき前記各角度センサか
らの目標の距離および距離変化率を算出する距離および
距離変化率算出手段とを備えたものである。

【００１８】請求項８記載の発明に係る多目標追尾装置
は、目標および不要信号の仰角および方位角の２次元方
向角度データを出力する複数の角度センサと、各角度セ
ンサに付随して各角度センサの探知した前記目標の航跡
情報を処理する情報処理装置と、前記各情報処理装置と
交信し前記複数の角度センサの航跡情報を統合する情報
統合装置を有し、前記情報処理装置は目標の角度航跡お
よびその誤差評価量を算出する角度追尾手段と、目標の
３次元空間での位置および速度よりなる３次元航跡を算
出する３次元航跡算出手段と、前記３次元航跡の誤差評
価量を算出する３次元航跡誤差評価量算出手段と、当該
角度センサよりの新たな探知データが得られるたびに、
３次元航跡およびその誤差評価量を更新して目標の３次
元追尾を行う航跡維持手段とを備え、前記情報統合装置
は角度航跡間のどの対が同一目標のものであるかを判定
する相関処理手段と、同一目標と判定された角度航跡の
対に基づき前記各角度センサからの目標の距離および距
離変化率を算出する距離および距離変化率算出手段とを
備えたものである。

【００１９】請求項９記載の発明に係る多目標追尾装置
は、目標および不要信号の仰角および方位角の２次元方
向角度データを出力する複数の角度センサと、各角度セ
ンサに付随して各角度センサの探知した前記目標の航跡
情報を処理する情報処理装置と、前記各情報処理装置と
交信し前記複数の角度センサの航跡情報を統合する情報
統合装置を有し、前記情報処理装置は前記角度センサが
探知した各目標ごとに、目標の角度と角速度とからなる
角度航跡およびその誤差評価量を算出する角度追尾手段
を備え、前記情報統合装置は角度航跡間のどの対が同一
目標のものであるかを判定する相関処理手段と、同一目
標と判定された角度航跡の対に基づき前記各角度センサ
からの目標の距離および距離変化率を算出する距離およ
び距離変化率算出手段と、目標の３次元空間での位置お
よび速度よりなる３次元航跡を算出する３次元航跡算出
手段と、前記３次元航跡の誤差評価量を算出する３次元
航跡誤差評価量算出手段と、複数の角度センサのいずれ
かよりの新たな探知データが得られるたびに、３次元航
跡およびその誤差評価量を更新して目標の３次元追尾を
行う航跡維持手段とを備えたものである。

【００２０】請求項１０記載の発明に係る多目標追尾装
置は、相関処理手段は、任意の２つの角度センサよりの
目標方向単位ベクトルと一方の角度センサより見た他方
の角度センサの相対位置を示すベクトルで構成される行
列の行列式を算出し、この行列式の値がその誤差評価量
の範囲内でゼロに近い値であるか否かによって相関判定
を行う角度相関手段と、前記行列式の時間微分値を算出
し、この時間微分値がその誤差評価量の範囲内でゼロに
近い値であるか否かを判定することによって相関判定を
行う角速度相関手段とを備えたものである。

【００２１】請求項１１記載の発明に係る多目標追尾装
置は、相関処理手段は、任意の２つの角度センサよりの
目標方向単位ベクトルと一方の角度センサより見た他方
の角度センサの相対位置を示すベクトルで構成される行
列の行列式を算出し、この行列式の値がその誤差評価量
の範囲内でゼロに近い値であるか否かによって相関判定
を行う角度相関手段と、前記行列式の時間微分値を算出
し、この時間微分値がその誤差評価量の範囲内でゼロに
近い値であるか否かを判定することによって相関判定を
行う角速度相関手段と、同一目標と判定された角度航跡
の対より、目標の３次元位置および該３次元位置の誤差
評価量を算出し、前記任意の２つの角度センサとは別の
第３の角度センサから与えられた角度データが、前記３
次元位置の誤差評価量および第３の角度センサの観測精
度の範囲内で存在するか否かにより偽像でないか否かを
判定する偽像検出手段とを備えたものである。

【００２２】請求項１２記載の発明に係る多目標追尾装
置は、相関処理手段は、任意の２つの角度センサよりの
目標方向単位ベクトルと一方の角度センサより見た他方
の角度センサの相対位置を示すベクトルで構成される行
列の行列式を算出し、この行列式の値がその誤差評価量
の範囲内でゼロに近い値であるか否かによって相関判定
を行う角度相関手段と、前記行列式の時間微分値を算出
し、この時間微分値がその誤差評価量の範囲内でゼロに
近い値であるか否かによって相関判定を行う角速度相関
手段と、各角度航跡が予め想定した各属性種類のいずれ
に属するかを推定した属性信頼度に基づき、前記角度航
跡の対が同一属性であるか否かにより偽像でないか否か
を判定する属性相関手段とを備えたものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。まず、この発明の実施の形態を説明するに先
立ち、この発明の根拠となる理論の骨子を説明する。図
１は多目標追尾装置の運用例を説明する図であって、後
述する全ての実施の形態に共通する。図において、１は
航空機などの移動目標（以下、目標と略称する）、２，
３はこの目標より放射される電波や赤外線等を検出し目
標の存在方向を探知する第１および第２の角度センサ
（角度センサ）である。

【００２４】なお、図１の例では、説明を簡単にするた
めに地上に固定された２つの角度センサ２，３により目
標１を探知する場合を示している。角度センサ２，３
は、多数の目標１を探知可能であり、探知結果として、
各角度センサ２，３より見た各目標の仰角および方位角
を出力する。

【００２５】各角度センサ２，３は、目標の距離を観測
しないため、単独の角度センサの観測情報からだけで
は、目標の３次元的な位置を標定することはできない
が、２つの角度センサ２，３の情報を統合することで目
標の３次元的な追尾が可能となる。これを実現するため
に、各角度センサ２，３に付随して情報処理装置４，５
を設けるとともに、２つの角度センサ２，３の情報を統
合するための情報統合装置６を設けている。各角度セン
サ２，３の情報処理装置４，５と情報統合装置６が互い
にデータ交換を行いながら、目標の３次元追尾のための
処理を行う。

【００２６】図８に示すように、角度センサＳ_i （ｉ＝
１，２）を原点とするｘ−ｙ−ｚの３次元直交座標系、
およびＲ−Ｅ−Ｂｙの３次元極座標系を考える。なお、
３次元極座標系では目標までの距離を表わす記号をＲ，
仰角を表わす記号をＥ、方位角を表わす記号をＢｙとす
る。

【００２７】３次元直交座標（ｘ，ｙ，ｚ）^T と３次元
極座標（Ｒ，Ｅ，Ｂｙ）^T の間には、式（１），（２）
の関係がある（Ｔはベクトルの転置を表わす記号であ
る）。また、角度センサＳ₁ を原点とした角度センサＳ
₂ の３次元直交座標での位置ベクトルを式（３）とし、
この値は既知とする。

【００２８】

【数１】

【００２９】目標追尾が開始されてからの、必ずしも等
間隔とは限らない各サンプリング時刻をｔ_k （ｋ＝１，
２，…）で表わす。なお、時間微分を表わす記号

【数２】 には、コード入力部ではａ’の如く符号に’を付けて表
わし、イメージ入力部では、文字の上に・を付して表わ
す。また、ベクトルを表わす記号

【数３】 は、ｘ＿，ｙ＿，ξ＿と記載し、スカラ量と区別する。
サンプリング時刻ｔ_k における目標の運動状態を表わす
３次元直交座標系での状態ベクトルｘ＿（ｋ，ｉ）を式
（４）で、また、３次元極座表系での状態ベクトルｙ＿
（ｋ，ｉ）を式（５）で定義する。

【００３０】さらに、角度センサの観測次元を考慮し、
仰角と方位角の２次元極座表系での状態ベクトルξ＿
（ｋ，ｉ）を式（６）で定義する。また、各角度センサ
Ｓ_i （ｉ＝１，２）よりの目標の方向単位ベクトルｕ＿
（ｋ，ｉ）は式（７）で与えられる。

【００３１】

【数４】

【００３２】上記式（４）〜（７）の各量は角度センサ
の観測値に基づかない目標運動の真値を表わしたもので
ある。一方、角度センサＳ_i （ｉ＝１，２）は、各サン
プリング時刻ｔ_k において、目標やクラッタからの、観
測誤差を含んだ仰角および方位角を探知する。この探知
データｚ＿（ｋ，ｉ）を式（８）で定義する。ここで
は、角度センサによる探知情報のみに基づいて、各サン
プリング時刻ｔ_k における式（４），（５）の状態ベク
トルｘ＿（ｋ，ｉ），ｙ＿（ｋ，ｉ）の真値を推定して
いく方法を考察する。

【００３３】

【数５】

【００３４】各角度センサＳ_i （ｉ＝１，２）には、そ
れぞれに付随する情報処理装置内に角度追尾器を設けて
いる。これらの角度追尾器では、各々の対応する角度セ
ンサより式（８）の探知データｚ＿（ｋ，ｉ）を次々と
入力し、通常のカルマンフィルタの処理手順に従って式
（９）の平滑値ξ_S ＿（ｋ，ｉ）および式（１０）の平
滑誤差共分散行列Ｐξ（ｋ，ｉ）を算出することができ
る。ここで、式（１０）のＥ［ ］は平均を表わす記号
である。式（９）の平滑値ξ_S ＿（ｋ，ｉ）は、追尾開
始から現サンプリング時刻に至るまでの観測履歴に基づ
いて、式（６）の状態ベクトルξ＿（ｋ，ｉ）の値を推
定した推定値を意味する。また、式（１０）の平滑誤差
共分散行列Ｐξ（ｋ，ｉ）はこの推定値の平均的な誤差
を見積った誤差評価量を意味する４行４列の行列であ
る。

【００３５】以降では、式（９）の平滑値ξ_S ＿（ｋ，
ｉ）を角度航跡とよぶ。この角度航跡を用いて、式
（７）で与えられる目標の方向単位ベクトルｕ＿（ｋ，
ｉ）に対応する目標の方向単位ベクトルの推定値ｕ_S ＿
（ｋ，ｉ）を、式（１１）により算出することができ
る。

【００３６】なお、多目標環境下において、角度センサ
が複数の目標を同時に追尾している場合は、式（９）の
角度航跡が各目標ごとに維持されることになる。ただ
し、ここでは、説明が繁雑になるため各目標を区別する
記号は用いないものとする。

【００３７】

【数６】

【００３８】この発明の目的は、複数の目標の各々につ
いて、複数の角度センサの角度追尾器から出力される式
（９）の角度航跡を統合処理することにより、式（１
２）で定義される３次元直交座標系での航跡ｘ_s ＿
（ｋ，ｉ）や式（１３）で定義される３次元極座標系で
の航跡ｙ_s ＿（ｋ，ｉ）を精度よく算出し、目標の３次
元追尾を確立することである。式（１２），（１３）の
航跡ｘ_s （ｋ，ｉ），ｙ_s （ｋ，ｉ）は、それぞれ、複
数の角度センサの観測情報に基づいて式（４），（５）
の状態ベクトルの真値を推定した推定値を表わしてい
る。

【００３９】

【数７】

【００４０】このような３次元追尾を行うにあたり、特
に多目標環境下において、各角度センサがそれぞれ複数
の角度航跡を維持している場合には、角度センサ間の角
度航跡のどの対が同一目標のものであるかを判定する相
関処理が極めて重要となる。この発明における相関処理
の具体的な処理方法については後に詳しく述べる。以下
では、まず、相関ありと判定された（すなわち、同一目
標のものであると判定された）一対の角度航跡を出発点
として、式（１２），（１３）の３次元航跡を算出する
方法について説明する。

【００４１】相関ありと判定された角度航跡の対より、
三角測量の原理に基づいて、目標までの距離および距離
変化率を算出することができる。まず、各角度センサＳ
_i （ｉ＝１，２）より目標までの距離をＲ（ｋ，ｉ）と
すれば、図９のように目標と２つの角度センサＳ₁ ，Ｓ
₂ が閉じた三角形をなすことから式（１４）を得る。式
（１４）の両辺とｕ＿（ｋ，１）の内積を計算した式、
および式（１４）の両辺とｕ＿（ｋ，２）の内積を計算
した式の２つの式を解くことにより、式（１５），（１
６）の距離算出式が得られる。これら式（１５），（１
６）の右辺を、式（１１）の目標方向単位ベクトル推定
値ｕ_S ＿（ｋ，ｉ）と式（３）の角度センサ間の配置関
係ｍ＿を用いて計算することにより目標距離の推定値を
算出することができる。この推定値をＲ_S （ｋ，ｉ）と
する。

【００４２】

【数８】

【００４３】さらに、式（１４）の両辺を時間微分して
式（１７）を得る。この式（１７）の両辺とｕ＿（ｋ，
１）の内積を計算した式、および式（１７）の両辺とｕ
＿（ｋ，２）の内積を計算した式の２つの式を解くこと
により、式（１８），（１９）の距離変化率算出式が得
られる。これら式（１８），（１９）の右辺を、式（１
１）の目標方向単位ベクトル推定値ｕ_S ＿（ｋ，ｉ）、
式（１５），（１６）に基づき算出した距離推定値Ｒ_S
（ｋ，ｉ）、式（９）の角度航跡ξ_S ＿（ｋ，ｉ）を用
いて計算することにより目標距離変化率の推定値を算出
することができる。この推定値をＲ_S ’（ｋ，ｉ）とす
る。

【００４４】なお、前記相関処理と、この目標距離およ
び距離変化率の計算は、２つの角度センサ双方の角度航
跡を用いるため、情報統合装置にて行う必要がある。ま
た、これらの算出式は、原則として２つの角度航跡が目
標の同じ時刻の情報であることを前提としているが、２
つの角度センサ間での観測が非同期的である場合、角速
度項（角度追尾器において角速度の推定値を算出するこ
とが可能である）までを用いた内挿または外挿計算によ
り時刻整合を行うことが可能である。

【００４５】

【数９】

【００４６】上記目標の距離および距離変化率の推定値
と、角度航跡を組み合わせることにより、各角度センサ
Ｓ_i （ｉ＝１，２）を基準とした式（１３）の３次元極
座標系での３次元航跡ｙ_s ＿（ｋ，ｉ）が得られた。さ
らに、この３次元航跡を３次元直交座標系に座標変換す
ることにより、式（１２）の３次元直交座標系の３次元
航跡ｘ_S ＿（ｋ，ｉ）を算出することができる。この座
標変換は、式（１）と式（１）の両辺を時間微分した式
に基づき、式（２２），（２３）で算出する。

【００４７】

【数１０】

【００４８】このようにして、相関ありと判定された角
度航跡の対よりの、３次元の目標航跡が一応確立され
た。しかしながら、上記の距離、距離変化率を得るまで
の演算手順は、実際には計算が複雑であり、有限桁によ
る演算を行う通常の計算機では桁落ちによる誤差の影響
で追尾精度の劣化が避けられない。

【００４９】このような問題を改善するために、上記の
方法による３次元航跡の算出は、各目標についての追尾
開始時に一度のみ実行し、以後は、この航跡算出値を初
期値として、３次元直交座標系で構成したカルマンフィ
ルタに、直接、角度センサの探知データを取り込むこと
により３次元航跡を維持する方法が可能である。

【００５０】この方法を実現するために、まず、上記の
ように算出された式（１２）の３次元直交座標系での航
跡ｘ_S ＿（ｋ，ｉ）に対する誤差共分散行列Ｐ_x （ｋ，
ｉ）を求める必要がある。この誤差共分散行列を式（２
４）で定義する。また、式（１３）の３次元極座標系で
の航跡に対する誤差共分散行列Ｐ_Y （ｋ，ｉ）を式（２
５）で定義する。これらの誤差共分散行列は、それぞれ
対応する航跡の平均的な誤差を見積もった誤差評価量を
意味するもので、ともに６行６列の行列である。これら
の誤差共分散行列は、式（１０）の角度航跡の誤差共分
散行列に基づき、角度航跡から式（１３）の３次元極座
標系の航跡を経て式（１２）の３次元直交座標系の航跡
を算出する計算過程の誤差伝搬を追うことによって算出
できる。

【００５１】

【数１１】

【００５２】２つの角度センサＳ_i （ｉ＝１，２）間で
相関ありと判定された目標について、式（９）の角度航
跡ξ_s ＿（ｋ，ｉ）（ｉ＝１，２）を結合した新たな航
跡ζ_s ＿（ｋ）を、便宜的に式（２６）のごとく定義し
ておく。この航跡に対応する誤差共分散行列Ｐζ（ｋ）
は、角度航跡の誤差共分散行列Ｐζ（ｋ，ｉ）（ｉ＝
１，２）を用いて式（２７）とかける（以降、Ｉ_n はｎ
行ｎ列の単位行列を表わす）。

【００５３】

【数１２】

【００５４】前述した目標距離の推定値Ｒ_s （ｋ，ｉ）
および距離変化率の推定値Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）の平均的な
誤差量を見積る。式（１５），（１６），（１７）〜
（２１）による距離および距離変化率の算出式は、結局
のところ、２つの角度センサ基準の式（６）の状態ベク
トルから目標の距離および距離変化率を算出する非線形
な関係式とみることができる。そこで、この関係式をＴ
ａｙｌｏｒ展開して線形一次近似することにより、上記
ζ_S ＿（ｋ）の誤差から式（２８）で定義される誤差ｒ
_S ＿（ｋ、ｉ）の伝搬を、式（２９）で近似することが
できる。

【００５５】ここで、Ｎ（ｋ，ｉ）は式（３１），（３
２）に示すような偏微分行列のζ_S＿（ｋ，ｉ）におけ
る値である。また、各偏微分は式（１５），（１６），
（１７）〜（１９）に式（７），（２０），（２１）を
代入した式より計算することができる。一方、式（３
３）の関係があることより、式（１０）および式（２
９）を用いて、式（２５）の誤差共分散行列が式（３
４）のとおり算出される。

【００５６】

【数１３】

【００５７】同様にして、式（２２），（２３）による
３次元極座標系から３次元直交座標系への航跡の座標変
換にともなう誤差伝搬についても、式（２２），（２
３）をＴａｙｌｏｒ展開して線形一次近似することによ
り、式（３５），（３６）で近似する。式（３６）にお
ける各偏微分は、式（２２），（２３）より計算するこ
とができる。結局、３次元直交座標系の航跡の誤差共分
散行列Ｐ_x （ｋ，ｉ）は、式（３５）と式（３４）に基
づいて式（３７）のとおり算出される。

【００５８】

【数１４】

【００５９】以上のようにして、３次元直交座標系およ
び３次元極座標系の航跡の誤差共分散行列が算出でき
た。次に、３次元直交座標系におけるカルマンフィルタ
による航跡維持の処理方法について述べる。角度センサ
Ｓ_i （ｉ＝１，２）を原点とする３次元直交座標系にお
ける目標の運動モデルを式（３８）〜（４２）のように
定義する。この運動モデルは、ｘ，ｙ，ｚ各成分の加速
度相当の外乱入力ｗ＿（ｋ，ｉ）をもつ等速直進運動に
基づいている。一方、角度センサＳ_i （ｉ＝１，２）に
おける観測モデルを式（４３）〜（４６）で定義する。
ν＿（ｋ，ｉ）は仰角、方位角各成分の観測誤差を表わ
す。

【００６０】

【数１５】

【００６１】カルマンフィルタの理論に従い、式（３
８）の運動モデルに基づく３次元直交座標系における予
測処理を式（４７），（４８）で行う。ここで、ｘ_S ＿
（ｋ，ｉ）はサンプリング時刻ｔ_k までの観測情報に基
づきサンプリング時刻ｔ_k の目標の運動状態を推定した
平滑値であり、式（１２）の航跡に相当する。また、Ｐ
_x （ｋ，ｉ）は式（２４）に相当する平滑誤差分散行列
である。一方、ｘ_p ＿（ｋ，ｉ）は式（４９）で定義さ
れ、サンプリング時刻ｔ_k-1 までの観測情報に基づき１
サンプリング後の時刻ｔ_k における目標の運動状態を推
定した予測値である。Ｐ_x ^pred （ｋ，ｉ）は式（５０）
で定義される予測誤差共分散行列である。

【００６２】

【数１６】

【００６３】次に、式（４３）の観測モデルにおける非
線形関数ｈをＴａｙｌｏｒ展開することによる、予測誤
差の線形一次近似を式（５１）に示す。ここで、Ｈ
（ｋ，ｉ）は式（５２）に示すような偏微分行列のｘ_s
＿（ｋ，ｉ）における値である。この線形一次近似に従
い、サンプリング時刻ｔ_k での当該目標についての探知
データｚ₀ ＿（ｋ）を用いた平滑処理を式（５３）〜
（５５）により行う。Ｋ（ｋ，ｉ）はカルマンゲイン行
列である。

【００６４】

【数１７】

【００６５】上記のようにして、サンプリング時刻ｔ
_k-1 の平滑値および平滑誤差共分散行列より、まず式
（４７），（４８）によりサンプリング時刻ｔ_k の予測
値および予測誤差共分散行列を算出し、さらにサンプリ
ング時刻ｔ_k での探知データを用いて、式（５３）〜
（５５）によりサンプリング時刻ｔ_k の新たな平滑値お
よび平滑誤差共分散行列を算出する。この一連の処理を
繰り返すことによって、３次元の航跡を維持することが
できる。

【００６６】なお、この一連の処理は、角度センサより
新たな探知データが得られるたびに、サンプリング時刻
を１つ進めて計算を行うものであって、必ずしも等間隔
なサンプリング間隔を必要としない。また、上記一連の
処理を進めるにあたり、追尾開始時にｘ_s ＿（ｋ，
ｉ），Ｐ_x （ｋ，ｉ）の初期値が必要となるが、この初
期値としては、前記、相関ありと判定された２つの角度
航跡より最終的に式（２２），（２３）で算出した３次
元直交座標系の航跡、および、式（３７）で算出したこ
の航跡の誤差共分散行列を適用する。

【００６７】ところで、上記の航跡維持処理では、上記
のように初期値を設定した後、各角度センサに付随の情
報処理装置で各々独立に構成したカルマンフィルタにお
いて、それぞれ対応する角度センサからの探知情報のみ
を取り込んで各角度センサ基準の目標航跡を維持する方
法と、情報統合装置で構成した単一のカルマンフィルタ
において、２つの角度センサからの探知情報をともに入
力し、例えば、角度センサＳ₁ 基準の目標航跡を維持
し、角度センサＳ₂ 基準の目標航跡は、角度センサＳ₁
基準の航跡を角度センサＳ₂ 基準に座標変換して得る方
法の２通りが考えられる。

【００６８】前者の方法では、航跡の初期値のみ２つの
角度センサの情報が反映され、以後は単一の角度センサ
の情報のみにより航跡が更新されるのに対し、後者の方
法では、常に２つの角度センサの情報が反映されるた
め、精度の高い航跡が維持される。

【００６９】以上で、３次元航跡の算出方法についての
説明を終わり、次に、角度航跡間の相関処理について説
明する。前述したように、相関処理は、２つの角度セン
サの角度追尾器より出力される角度航跡ξ_s ＿（ｋ，
ｉ）（ｉ＝１，２）の間のどの対が同一目標のものであ
るかを判定する処理である。

【００７０】この相関処理では、まず第１の相関処理と
して、角度航跡ξ_s ＿（ｋ，ｉ）（ｉ＝１，２）に含ま
れる目標角度の情報を用いた処理により、同一目標か否
かの判定を行う。この相関処理では、２つの角度センサ
よりの目標方向単位ベクトルｕ＿（ｋ，１），ｕ＿
（ｋ，２）が同一目標から得られているならば、先に示
した式（１４）の関係が成り立つことに着目する（図９
参照）。

【００７１】式（１４）は３つのベクトルｕ＿（ｋ，
１），ｕ＿（ｋ，２），ｍ＿が同一平面上にあり線形一
次従属であることを示している。従って、式（５６）で
定義した関数ｆに対し式（５７）が同一目標の条件とな
る。ここで、式（５６）の右辺は３つの列ベクトルｕ＿
（ｋ，１），ｕ＿（ｋ，２），ｍ＿を横に並べて構成さ
れる行列の行列式であり、式（７）を用い、状態ベクト
ルξ＿（ｋ，ｉ）（ｉ＝１，２）に含まれる目標の角度
Ｅ（ｋ，ｉ）、Ｂ_y （ｋ，ｉ）（ｉ＝１，２）より計算
される。

【００７２】

【数１８】

【００７３】角度追尾器より出力される角度航跡の任意
の対に対し、それらの角度航跡に含まれる角度の推定値
を用いて式（５６）の関数ｆの値を算出し、相関判定を
行う。ただし、実際の相関判定においては、角度航跡に
は推定誤差が含まれる式（５７）が厳密には成立しない
ことに配慮し、関数ｆの算出誤差を正規分布で近似しカ
イ自乗検定で判定を行う。このために、まず式（２６）
のときと同様に、相関判定しようとする角度航跡の対を
結合した新たな航跡ζ_s ＿（ｋ）を定義する。この航跡
ζ_s ＿（ｋ）の誤差共分散行列はやはり式（２７）でか
ける。関数ｆをＴａｙｌｏｒ展開することにより、角度
航跡よりの関数ｆの算出値の誤差を式（５８）〜（６
０）のごとく線形一次近似する。

【００７４】

【数１９】

【００７５】式（５８）に式（５７）を用い、角度航跡
ξ_s ＿（ｋ，ｉ）の誤差は正規分布することを仮定すれ
ば、角度航跡よりの関数ｆの算出値は、平均を式（６
１）、分散を式（６２）とする正規分布で近似できる。
従って、式（６３）で示す変数χ_a ²は自由度１のカイ自
乗分布で近似できる。この事実に基づき、同一目標であ
るか否かの判定を式（６４）により行う。Ｃ_a は相関し
きい値を示すパラメータである。

【００７６】

【数２０】

【００７７】上記の目標の角度情報による相関処理だけ
では、図１２に示すように複数の目標が２つの角度セン
サを含む同一平面上に存在する場合、Ｇ１およびＧ２に
示す偽像が発生し誤った相関が生じるという問題がおこ
る。このような問題に対処し、偽像を効果的に排除する
ために、第２の相関処理として、角度航跡ξ_s ＿（ｋ，
ｉ）（ｉ＝１，２）に含まれる角速度の情報を用いた相
関処理を追加する。

【００７８】式（５６）の関数ｆを時間微分した関数を
ｇとし、式（６５）とする。角度航跡の対が同一の目標
から得られているならば、式（５７）の関係は、時間に
よらず恒常的に成立することから、式（６６）が成立す
る。一方、角度航跡の対が異なる２つの目標から得られ
たものであって、ある時刻に一時的に上記同一平面上と
なった場合には、式（５７）は成立するが、式（６６）
は成立しない。この事実に着目し、同一目標であるため
の追加条件を式（６６）とする。なお、式（６５）の関
数ｇの値は式（７）と式（２１）を適用することによ
り、状態ベクトルξ＿（ｋ，ｉ）（ｉ＝１，２）に含ま
れる目標の角度Ｅ（ｋ，ｉ），Ｂｙ（ｋ，ｉ）（ｉ＝
１，２）および角速度Ｅ’（ｋ，ｉ），Ｂｙ’（ｋ，
ｉ）（ｉ＝１，２）より計算される。

【００７９】

【数２１】

【００８０】前記、角度情報による相関処理により相関
ありと判定された角度航跡の対に対し、さらに、角度お
よび角速度の推定値を用いて式（６５）の関数ｇの値を
算出し、相関判定を行う。ただし、実際の相関判定にお
いては、角度航跡には推定誤差が含まれ式（６６）が厳
密には成立しないことに配慮し、関数ｇの算出誤差を正
規分布で近似しカイ自乗検定で判定を行う。式（５８）
のときと同様に、関数ｇをＴａｙｌｏｒ展開することに
より、角度航跡に基づく関数ｇの算出誤差を式（６７）
〜（６９）のごとく線形一次近似する。

【００８１】

【数２２】

【００８２】式（６７）に式（６６）を用い、角度航跡
の誤差が正規分布することを仮定すれば、角度航跡によ
る関数ｇの算出値は、平均を式（７０）、分散を式（７
１）とする正規分布で近似できる。従って、式（７２）
に示す変数χ_b ²は自由度１のカイ自乗分布で近似でき
る。この事実に基づき、同一目標であるか否かの判定を
式（７３）により行う。Ｃ_b は相関しきい値を示すパラ
メータである。

【００８３】

【数２３】

【００８４】以上のようにして、この発明の相関処理で
は、目標の角度および角速度の推定値に基づき角度航跡
間の相関判定を行う方法を基本とする。しかし、上記の
角速度情報までを用いた相関処理により、ある時刻に一
時的に、複数の目標と２つの角度センサが同一平面上と
なる場合の偽像を排除できるものの、ごくまれな目標運
動のケースとして、複数の目標が継続的にこの同一平面
上を運動し続ける（あるいは角度航跡の誤差の範囲内で
ほぼ同一平面上と判断されるように運動し続ける）場合
においては、なお偽像が残ることとなる。

【００８５】以下では、このようなまれなケースにも対
処するために、さらに、第３の角度センサを利用して偽
像を排除する相関処理、あるいは、目標の属性情報を利
用して偽像を排除する相関処理を付加する方法を述べ
る。

【００８６】第３の角度センサＳ₃ は第１および第２の
角度センサＳ_i （ｉ＝１，２）と同様に、目標の仰角、
方位角を観測する。第３の角度センサを利用した相関処
理を行うために、まず、第１および第２の角度センサＳ
_i （ｉ＝１，２）の角度航跡間で上記目標の角度および
角速度による相関処理で相関ありと判定された目標につ
いて、第１の角度センサＳ₁ 基準の式（１２）の３次元
直交座標系の航跡ｘ_s＿（ｋ，１）を式（１５），（１
８）および式（２２），（２３）を用いて算出する。ま
た、この３次元航跡の誤差共分散行列Ｐ_x （ｋ，１）を
式（３４）および式（３７）を用いて算出する。さら
に、式（７４）に示すように、３次元直交座標系の航跡
ｘ_s ＿（ｋ，１）より、その位置成分のみを抽出した新
たな航跡を考え、これを航跡ｘ_s ^*＿（ｋ，１）とする。
この航跡の誤差共分散行列Ｐ _x ^*（ｋ，１）は式（７６）
となる。

【００８７】次に、航跡ｘ_s ^*＿（ｋ，１）を、式（７
７）に基づき、第３の角度センサＳ₃基準の３次元直交
座標系の航跡ｘ_s ^*＿（ｋ，３）ヘと座標変換する。ここ
で、ｍ^1,3 は角度センサＳ₁ を原点とした角度センサＳ
₃ の３次元直交座標での位置ベクトルで、この値は既知
とする。航跡ｘ_s ^*＿（ｋ，３）の誤差共分散行列Ｐ
_x ^*（ｋ，３）は、上記の座標変換により不変であって、
式（７９）である。

【００８８】

【数２４】

【００８９】さらに、式（７７）で得られた第３の角度
センサ基準の３次元直交座標系の航跡を、式（８０）の
３次元極座標系の航跡ｙ_s ^*＿（ｋ，３）ヘ座標変換す
る。座標変換は式（８１）の関係式による。また、この
航跡ｙ_s ^*＿（ｋ，３）の誤差共分散行列を求めるため
に、式（８１）をＴａｙｌｏｒ展開して線形一次近似し
て、式（８２），（８３）とする。式（８３）の各偏微
分は式（８１）より計算する。式（８２）の関係を用
い、式（８０）の航跡ｙ_s ^*＿（ｋ，３）の誤差共分散行
列Ｐ_y ^*（ｋ，３）は、式（８４）となる。

【００９０】

【数２５】

【００９１】第３の角度センサＳ₃ より入力される探知
データを式（８５）のように定義する。いま、上記式
（８２）で得た航跡ｙ_s ^*＿（ｋ，３）に対応する目標が
実際の目標であって偽像でないならば、式（８５）の探
知データとして航跡ｙ_s ^*＿（ｋ，３）の仰角、方位角に
近い値となるものが存在するはずである。

【００９２】そこで、仰角および方位角成分について、
探知データｚ＿（ｋ，３）と航跡ｙ_s ^*＿（ｋ，３）の差
をとった式（８６）のベクトルε＿（ｋ）を定義する。
このベクトルε＿（ｋ）の共分散行列は式（８８）とな
る。ここで、Ｑ_V （ｋ）は式（４６）で定義したのと同
様に第３の角度センサの観測誤差共分散行列である。ε
＿（ｋ）の分布が、近似的に平均ゼロ、共分散Ｓ（ｋ）
をもつ正規分布であることを仮定すれば、式（８９）の
χ_g ²は自由度２のカイ自乗分布で近似できる。

【００９３】以上の事実に基づき、第３の角度センサを
利用した相関処理では、第３の角度センサの探知データ
として、式（９０）を満たすデータが存在するか否かを
調べ、これが存在しない場合には、偽像であると判断
し、これに対応する角度センサＳ_i （ｉ＝１，２）の角
度航跡間の相関関係を削除する。Ｃ_g は相関しきい値を
示すパラメータである。

【００９４】

【数２６】

【００９５】次に、目標の属性情報を利用した相関処理
について説明する。目標の属性モデルを式（９１）で定
義する。ここで、各属性種類ω_d は、例えば、目標が航
空機、飛翔体、ヘリコプタ等のいずれかより詳細に目標
の機種が何であるか等の区別を示す。属性種類として
は、予め想定されるＮ個の種類を設定しておく。一方、
ωは実際に追尾を行っている目標の属性であり、各ｄ＝
１，２，…Ｎに対し、「式（９１）が真である」との仮
説をＪ_d とかく。各角度センサＳ_i （ｉ＝１，２）の角
度追尾器による角度航跡の個々について、ここには記述
されない方法により、センサの観測情報に基づく上記仮
説の信頼度が算出される。

【００９６】この信頼度は、例えば、角度センサが目標
の放射する電波を探知するセンサの場合、その電波の送
信周波数やパルス幅、パルス繰り返し周波数等の観測結
果と事前に収集した各属性種類のこれらの情報とを照合
することにより算出でき、また、角度センサが目標の放
射する赤外線を探知するセンサである場合には、目標の
形状や温度分布等の観測結果に基づき同様に算出するこ
とができる。

【００９７】信頼度は、角度センサＳ_i による時刻ｔ_k
までの探知データの全体をＺ（ｋ，ｉ）としたときの条
件付確率Ｐ_i （Ｊ_d ｜Ｚ（ｋ，ｉ））で定義する。ま
た、目標の追尾が開始される以前の状態での各仮説の信
頼度をＰ_i （Ｊ_d ）とする。このＰ_i （Ｊ_d ）は、各属
性種類の目標の出現確率を事前情報に基づき予め設定す
るものである。

【００９８】目標の属性情報を利用した相関処理では、
前記、角度および角速度による相関処理により相関あり
と判定された角度航跡の対に対し、上記仮説の信頼度に
基づき、式（９２）が成立するか否かを判定する。式
（９２）が成立しない場合、偽像であると判定し、この
角度航跡間の相関関係を削除する。Ｃ_d は相関しきい値
を示すパラメータである。

【００９９】

【数２７】

【０１００】以上が、この発明の根拠となる理論の骨子
である。以下、この発明の各実施の形態について説明す
る。

【０１０１】実施の形態１．図２はこの発明の実施の形
態１による多目標追尾装置の構成を示すブロック図であ
り、図２において、２，３は目標１より放射された電波
や赤外線等を検出し目標の存在方向を探知する第１およ
び第２の角度センサ、４，５は各角度センサ２，３に付
随した情報処理装置であり、この情報処理装置４は角度
追尾器（角度追尾手段）１１ａ，３次元航跡算出器（３
次元航跡算出手段）１４ａを有し、他の情報処理装置５
は角度追尾器（角度追尾手段）１１ｂ，３次元航跡算出
器（３次元航跡算出手段）１４ｂを有する。６は各角度
センサ２，３の情報を統合する情報統合装置であり、こ
の情報統合装置６は相関器（相関処理手段）１２，距離
／距離変化率算出器（距離および距離変化率算出手段）
１３を有する。また、７，８は各角度センサ基準の３次
元の目標航跡をオペレータに表示する第１および第２の
航跡表示装置である。

【０１０２】次に動作について説明する。第１および第
２の角度センサ２，３より時々刻々と出力される式
（８）の探知データｚ＿（ｋ，ｉ）は、それぞれ対応す
る情報処理装置４，５の角度追尾器１１ａ，１１ｂに取
り込まれる。この角度追尾器１１ａ，１１ｂでは、探知
された各目標毎に、式（９）の角度航跡ξ_s ＿（ｋ，
ｉ）および式（１０）の誤差共分散行列Ｐξ（ｋ，ｉ）
を算出する。これらの算出値は情報統合装置６に送信さ
れる。

【０１０３】情報統合装置６では、まず、相関器１２に
おいて、受信した両角度センサ２，３の角度航跡間のど
の対が同一目標のものであるかを判定する相関処理を行
う。上記角度追尾器１１ａ，１１ｂによる角度航跡は、
追尾開始初期の所定の時間を経過すると精度が安定し、
両角度センサ２，３の角度航跡がともに安定すると、相
関処理が成功するようになる。以後、３次元追尾が可能
となる。

【０１０４】相関器１２により同一目標と判定した角度
航跡の対は、距離／距離変化率算出器１３に送出し、こ
の距離／距離変化率算出器１３において、式（１１）の
各角度センサよりの目標方向単位ベクトルｕ_s ＿（ｋ，
ｉ）を算出し、式（１５），（１６）および式（１８）
〜（２１）を用いて、各角度センサ２，３よりの目標距
離Ｒ_s （ｋ，ｉ）および距離変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）を
算出する。

【０１０５】この目標距離Ｒ_s （ｋ，ｉ），距離変化率
Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）は再び、各角度センサ２，３の情報処
理装置４，５に送信される。各情報処理装置４，５で
は、３次元航跡算出器１４ａ，１４ｂにおいて、情報統
合装置６の距離／距離変化率算出器１３より受信した目
標距離Ｒ_s （ｋ，ｉ），距離変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）に
対応する角度航跡ξ_s ＿（ｋ，ｉ）をあらためて角度追
尾器１１ａ，１１ｂより入力し、目標距離Ｒ_s （ｋ，
ｉ），距離変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ），角度航跡ξ_s＿
（ｋ，ｉ）を組み合わせることにより式（１３）の３次
元極座標系での航跡ｙ_s ＿（ｋ，ｉ）を構成し、さら
に、式（２２），（２３）に従って座標変換処理するこ
とにより、式（１２）の３次元直交座標系での航跡ｘ_s
＿（ｋ，ｉ）を算出する。

【０１０６】これらの３次元航跡は第１および第２の航
跡表示装置７，８に出力され、画面上に表示される。以
上の一連の処理を、各目標について追尾終了まで繰り返
すことにより、多目標の３次元追尾を実現する。

【０１０７】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２による多目標追尾装置の構成を示すブロック図で
あり、図３において、２，３は第１および第２の角度セ
ンサ、４，５は各角度センサに付随した情報処理装置で
あり、この情報処理装置４は角度追尾器１１ａ，３次元
航跡算出器１４ａ，３次元航跡誤差評価量算出器（３次
元航跡誤差評価量算出手段）１５ａ，航跡維持器（航跡
維持手段）１６ａを有し、他の情報処理装置５は角度追
尾器１１ｂ，３次元航跡算出器１４ｂ，３次元航跡誤差
評価量算出器（３次元航跡誤差評価量算出手段）１５
ｂ，航跡維持器（航跡維持手段）１６ｂを有する。６は
情報統合装置であり、相関器１２，距離／距離変化率算
出器１３を有する。７，８は各角度センサ基準の３次元
の目標航跡をオペレータに表示する第１および第２の航
跡表示装置である。

【０１０８】次に動作について説明する。第１および第
２の角度センサ２，３より時々刻々と出力される式
（８）の探知データｚ＿（ｋ，ｉ）は、それぞれ対応す
る情報処理装置４，５の角度追尾器１１ａ，１１ｂに取
り込まれる。この角度追尾器では、探知された各目標毎
に、式（９）の角度航跡ξ_s ＿（ｋ，ｉ）および式（１
０）の誤差共分散行列Ｐξ（ｋ，ｉ）を算出する。これ
らの算出値は、適当な手段により情報統合装置６に送信
される。

【０１０９】情報統合装置６では、まず、相関器１２に
おいて、受信した両角度センサ２，３の角度航跡間の、
どの対が同一目標のものであるかを判定する相関処理を
行う。追尾開始初期の所定の時間を経過し、両角度セン
サ２，３の角度航跡の精度が安定すると相関処理に成功
する。

【０１１０】相関器１２により同一目標と判定した角度
航跡の対は、距離／距離変化率算出器１３に送出し、こ
の距離／距離変化率算出器１３において、式（１１）の
各角度センサ２，３よりの目標方向単位ベクトルｕ_s ＿
（ｋ，ｉ）を算出し、式（１５），（１６）および式
（１８）〜（２１）を用いて、各角度センサ２，３より
の目標距離Ｒ_s （ｋ，ｉ）および距離変化率Ｒ_s ’
（ｋ，ｉ）を算出する。目標距離Ｒ_s （ｋ，ｉ），距離
変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）は再び、各角度センサ２，３の
情報処理装置４，５に送信される。各情報処理装置４，
５では、３次元航跡算出器１４ａ，１４ｂにおいて、情
報統合装置６より受信した目標距離Ｒ_s （ｋ，ｉ），距
離変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）に対応する角度航跡ξ_s ＿
（ｋ，ｉ）をあらためて角度追尾器１１ａ，１１ｂより
入力し、目標距離Ｒ_s （ｋ，ｉ），距離変化率Ｒ_s ’
（ｋ，ｉ），角度航跡ξ_s ＿（ｋ，ｉ）を組み合わせる
ことにより式（１３）の３次元極座標系での航跡ｙ_s ＿
（ｋ，ｉ）を構成し、さらに、式（２２），（２３）に
従って座標変換処理することにより、式（１２）の３次
元直交座標系での航跡ｘ_s ＿（ｋ，ｉ）を算出する。

【０１１１】また、３次元航跡誤差評価量算出器１５
ａ，１５ｂにおいて、情報統合装置６の距離／距離変化
率算出器１３より受信した目標距離Ｒ_s （ｋ，ｉ），距
離変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）に対応する角度航跡ξ_s ＿
（ｋ，ｉ）およびその誤差共分散行列Ｐξ（ｋ，ｉ）を
あらためて角度追尾器１１ａ，１１ｂより入力し、式
（３４），（３０）〜（３２），（２７）に従い３次元
極座標系の航跡ｙ_s ＿（ｋ，ｉ）の誤差共分散行列Ｐ_y
（ｋ，ｉ）を算出し、さらに、３次元航跡算出器１４
ａ，１４ｂより、３次元極座標系の航跡ｙ_s ＿（ｋ，
ｉ）を入力して、式（３７），（３６）に従い３次元直
交座標系の航跡ｘ_s ＿（ｋ，ｉ）の誤差共分散行列Ｐ_x
（ｋ，ｉ）を算出する。

【０１１２】この実施の形態２では、各目標について、
ひとたび上記３次元航跡算出器１４ａ，１４ｂおよび３
次元航跡誤差評価量算出器１５ａ，１５ｂにより航跡ｘ
_s ＿（ｋ，ｉ），誤差共分散行列Ｐ_x （ｋ，ｉ）が算出
されると、上記の情報統合装置６を経由した処理を終了
し、各情報処理装置４，５の航跡維持器１６ａ，１６ｂ
における追尾維持処理に移る。各航跡維持器１６ａ，１
６ｂでは、それぞれ対応する角度センサ２，３の探知デ
ータを取り込むことにより、各角度センサ基準の３次元
航跡を独立に維持する。

【０１１３】例えば、第１の角度センサ２に付随の情報
処理装置４の航跡維持器１６ａでは、第１の角度センサ
２より新たな探知データが得られるごとにサンプリング
時刻を一つ進めることにより、まず式（４７），（４
８）のｉ＝１の場合による予測処理を行ったのち、第１
の角度センサ２の探知データｚ＿（ｋ，１）を式（５
３）のｚ₀ ＿（ｋ）として用い、式（５３）〜（５５）
のｉ＝１の場合による平滑処理を行って、航跡ｘ_s ＿
（ｋ，１），誤差共分散行列Ｐ_x （ｋ，１）の更新値を
算出する。この処理を追尾終了まで繰り返し実行するこ
とにより追尾を維持する。

【０１１４】なお、式（４７），（４８）で必要な航跡
ｘ_s ＿（ｋ，１），誤差共分散行列Ｐ_x （ｋ，１）の初
期値としては、上記３次元航跡算出器１４ａおよび３次
元航跡誤差評価量算出器１５ａの算出値を使用する。

【０１１５】上記の追尾維持処理は、第２の角度センサ
３に付随した情報処理装置５の航跡維持器１６ｂの処理
も全く同様に行われる。航跡維持器１６ａ，１６ｂによ
る３次元航跡は第１および第２の航跡表示装置７，８に
出力され、画面上に表示される。

【０１１６】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３による多目標追尾装置の構成を示すブロック図であ
り、図において、２，３は第１および第２の角度セン
サ、４，５は各角度センサに付随の情報処理装置であ
り、この情報処理装置４，５はそれぞれ角度追尾器１１
ａ，１１ｂを有する。６は情報統合装置であり、相関器
１２，距離／距離変化率算出器１３，３次元航跡算出器
１４，３次元航跡誤差評価量算出器１５，航跡維持器１
６を有する。７，８は各角度センサ基準の３次元の目標
航跡をオペレータに表示する第１および第２の航跡表示
装置である。

【０１１７】次に動作について説明する。第１および第
２の角度センサ２，３より時々刻々と出力される式
（８）の探知データｚ＿（ｋ，ｉ）は、それぞれ対応す
る情報処理装置４，５の角度追尾器１１ａ，１１ｂに取
り込まれる。角度追尾器１１ａ，１１ｂでは、探知され
た各目標毎に、式（９）の角度航跡ξ_s ＿（ｋ，ｉ）お
よび式（１０）の誤差共分散行列Ｐξ（ｋ，ｉ）を算出
する。これらの算出値は、適当な手段により情報統合装
置６に送信される。

【０１１８】情報統合装置６では、まず、相関器１２に
おいて、受信した両角度センサ２，３の角度航跡間の、
どの対が同一目標のものであるかを判定する相関処理を
行う。追尾開始初期の所定の時間を経過し、両角度セン
サ２，３の角度航跡の精度が安定すると相関処理に成功
する。

【０１１９】相関器１２により同一目標と判定した角度
航跡の対は、距離／距離変化率算出器１３に送出し、こ
の距離／距離変化率算出器１３において、式（１１）の
各角度センサ２，３よりの目標方向単位ベクトルｕ_s ＿
（ｋ，ｉ）を算出し、式（１５），（１６）および式
（１８）〜（２１）を用いて、各角度センサよりの目標
距離Ｒ_s （ｋ，ｉ）および距離変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）
を算出する。

【０１２０】次に、３次元航跡算出器１４において、距
離／距離変化率算出器１３より目標距離Ｒ_s （ｋ，ｉ）
および距離変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）と角度航跡ξ_s ＿
（ｋ，ｉ）を入力し、これらを組み合わせることによ
り、第１の角度センサ基準および第２の角度センサ基準
の式（１３）の３次元極座標系の目標航跡ｙ_s ＿（ｋ，
１），ｙ_s ＿（ｋ，２）を求め、さらに、式（２２），
（２３）に従って座標変換処理することにより、第１の
角度センサ基準および第２の角度センサ基準の式（１
２）の３次元直交座標系の目標航跡ｘ_s ＿（ｋ，１），
ｘ_s ＿（ｋ，２）を算出する。

【０１２１】また、３次元航跡誤差評価量算出器１５に
おいて、距離／距離変化率算出器１３より目標距離Ｒ_s
（ｋ，ｉ）および距離変化率Ｒ_s ’（ｋ，ｉ）と角度航
跡ξ_s ＿（ｋ，ｉ）を入力し、式（３４），（３０）〜
（３２），（２７）に従い、各角度センサ基準の３次元
極座標系の航跡ｙ_s ＿（ｋ，１），ｙ_s ＿（ｋ，２）の
誤差共分散行列Ｐ_y （ｋ，１），Ｐ_y （ｋ，２）を算出
し、さらに、３次元航跡算出器１４より、各角度センサ
基準の３次元極座標系の航跡ｙ_s ＿（ｋ，１），ｙ_s ＿
（ｋ，２）を入力して、式（３７），（３６）に従い３
次元直交座標系の航跡ｘ_s ＿（ｋ，１），ｘ_s ＿（ｋ，
２）の誤差共分散行列Ｐ_x （ｋ，１），Ｐ_x （ｋ，２）
を算出する。

【０１２２】この実施の形態３では、各目標について、
ひとたび上記３次元航跡算出器１４および３次元航跡誤
差評価量算出器１５により航跡ｘ_s ＿（ｋ，ｉ），誤差
共分散行列Ｐ_x （ｋ，ｉ）が算出されると、上記手順を
終了し、情報統合装置６内の航跡維持器１６における追
尾維持処理に移る。航跡維持器１６では、第１および第
２の角度センサ２，３の探知データを取り込むことによ
り、各角度センサ基準の３次元航跡を維持する。

【０１２３】航跡維持器１６では、例えば、第１の角度
センサ基準の式（１２）の航跡ｘ_s＿（ｋ，１）につい
て、第１および第２の角度センサ２，３のいずれか一方
の角度センサよりの探知データが得られるごとにサンプ
リング時刻を一つ進めることにより、まず式（４７），
（４８）のｉ＝１の場合による予測処理を行ったのち、
角度センサの探知データｚ＿（ｋ，１）またはｚ＿
（ｋ，２）を式（５３）のｚ₀ ＿（ｋ）として用い、式
（５３）〜（５５）のｉ＝１の場合による平滑処理を行
って、航跡ｘ_s ＿（ｋ，１），誤差共分散行列Ｐ_x
（ｋ，１）の更新値を算出する。

【０１２４】式（４７），（４８）で必要な航跡ｘ_s ＿
（ｋ，１），誤差共分散行列Ｐ_x （ｋ，１）の初期値と
しては、上記３次元航跡算出器１４および３次元航跡誤
差評価量算出器１５の算出値を使用する。第２の角度セ
ンサ基準の式（１２）の航跡ｘ_s ＿（ｋ，２）について
は、式（３）のｍ＿を用い、上記手順で得られる第１の
角度センサ基準の航跡ｘ_s ＿（ｋ，１）を第２の角度セ
ンサ基準に座標変換することにより更新する。上記の処
理は、もちろん、第２の角度センサ基準の航跡を式（４
７），（４８），（５３）〜（５５）で更新し、これを
第１の角度センサ基準に座標変換するのでもよい。

【０１２５】航跡維持器１６による３次元航跡は第１お
よび第２の航跡表示装置７，８に出力され、画面上に表
示される。以上のように、この実施の形態３によれば、
情報統合装置に要求される計算負荷が高い反面、きわめ
て高い追尾精度が期待でき、例えば、目標数、角度セン
サ数がともに比較的小さい状況で、極めて高い追尾精度
を要求される場合に有効である。

【０１２６】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４による多目標追尾装置で使用する相関器の構成を示
すブロック図であり、図において、１１ａ，１１ｂは、
前記図２〜図４に示した角度追尾器に相当する角度追尾
器、１３は前記図２〜図４に示した距離／距離変化率算
出器に相当する距離／距離変化率算出器、１２は図２〜
図４に示した相関器に相当する相関器であり、角度相関
器（角度相関手段）２１，角速度相関器（角速度相関手
段）２２を有する。

【０１２７】次に動作について説明する。角度追尾器１
１ａ，１１ｂにより算出された角度航跡ξ_s ＿（ｋ，
ｉ）およびその誤差共分散行列Ｐξ（ｋ，ｉ）は角度相
関器２１に入力される。角度相関器２１では、まず式
（１１）により各角度センサ２，３よりの目標方向単位
ベクトルｕ_s ＿（ｋ，ｉ）を算出し、この値を式（５
６）に適用することにより関数ｆの値を求め、また式
（５９），（６０）に従い行列Ｆの値を求め、さらに、
これらの値と式（６３）より変数χ_a ²の値を算出して、
式（６４）に従い同一目標か否かの判定を行う。

【０１２８】次に、角速度相関器２２において、角度相
関器２１より該角度相関器において相関あり（すなわ
ち、同一目標である）と判定された角度航跡ξ_s ＿
（ｋ，ｉ）の対、およびそれらの角度航跡の誤差共分散
行列Ｐξ（ｋ，ｉ）を入力し、まず式（１１）により各
角度センサ２，３よりの目標方向単位ベクトルｕ_s ＿
（ｋ，ｉ）を算出し、式（２１）の関係式を用いること
により上記目標方向単位ベクトルの時間微分値ｕ_s ’＿
（ｋ，ｉ）を算出する。

【０１２９】これらの値を式（６５）に適用することに
より関数ｇの値を求め、また式（６８），（６９）に従
い行列Ｇの値を求め、さらに、これらの値と式（７２）
より変数χ_b ²の値を算出して、式（７３）に従い同一目
標か否かの判定を行う。角速度相関器２２より相関あり
（すなわち、同一目標である）と判定された角度航跡の
対は、この実施の形態の相関器１２の最終的な判定結果
として、距離／距離変化率算出器１３に出力される。

【０１３０】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、複数の異なる目標が同一の目標面内に一時的に存在
する場合に発生する偽像を効果的に排除し、角度航跡間
の正しい相関関係を判定する効果がある。

【０１３１】実施の形態５．図６はこの発明の実施の形
態５による多目標追尾装置で使用する相関器の構成を示
すブロック図であり、図において、１１ａ，１１ｂは前
記図２〜図４に示した角度追尾器に相当する角度追尾
器、１３は前記図２〜図４に示した距離／距離変化率算
出器に相当する距離／距離変化率算出器、１２は前記図
２〜図４に示した相関器に相当する相関器であり、角度
相関器２１，角速度相関器２２，偽像検出器（偽像検出
手段）２４を有する。また、２３はこの実施の形態５の
相関器１２のために新たに設けられた第３の角度センサ
である。

【０１３２】次に動作について説明する。この実施の形
態５の相関器１２は、前記実施の形態４の相関器１２に
おける角度相関器２１、角速度相関器２２に、さらに、
第３の角度センサ２３の探知データによる相関処理を行
うための偽像検出器２４を付加した形式となっている。
この実施の形態５の相関器１２における角速度相関器２
２までの処理の流れは、上記実施の形態４の相関器の場
合と同様であるので重複説明は省略する。

【０１３３】角速度相関器２２により相関ありと判定さ
れた角度航跡の対は、偽像検出器２４に送出される。偽
像検出器２４では、この角度航跡の対を角速度相関器２
２より入力し、また、第３の角度センサ２３により観測
されたすべての探知データを入力し、以下の手順により
偽像を検出してこれを削除する。

【０１３４】まず、角速度相関器２２より入力した角度
航跡の対より、式（１１）に基づき第１の角度センサ２
よりの目標方向単位ベクトルｕ_s ＿（ｋ，１）を算出
し、式（１５），（１８），（２０），（２１）により
第１の角度センサ２よりの目標距離Ｒ_s （ｋ，１）およ
び距離変化率Ｒ_s ’（ｋ，１）を算出して、第１の角度
センサ基準の３次元極座標系の航跡ｙ_s ＿（ｋ，１）を
算出し、これを式（２２），（２３）を用いて座標変換
することにより第１の角度センサ基準の３次元直交座標
系の航跡ｘ_s ＿（ｋ，１）を算出する。

【０１３５】また、式（３４），（３０）〜（３２），
（２７）を用い，航跡ｙ_s ＿（ｋ，１）の誤差共分散行
列Ｐ_y （ｋ，１）を算出し、式（３６），（３７）によ
り航跡ｘ_s ＿（ｋ，１）の誤差共分散行列Ｐ_x （ｋ，
１）を算出する。

【０１３６】次に、式（７４）〜（７６）により、航跡
ｘ_s ＿（ｋ，１）よりその位置成分のみを抽出した航跡
ｘ_s ^* ＿（ｋ，１）およびその誤差共分散行列Ｐ_x ^*
（ｋ，１）を算出し、これらを式（７７），（７９）に
従い第３の角度センサ基準の３次元直交座標系での値ｘ
_s ^* ＿（ｋ，３），Ｐ_x ^* （ｋ，３）に座標変換する。さ
らに、これを式（８１）および（８４），（８３）を用
いて第３の角度センサ基準の３次元極座標系の値ｙ_s ^*
＿（ｋ，３），Ｐ_y ^* （ｋ，３）に変換する。

【０１３７】上記のように得られた値Ｐ_y ^*（ｋ，３）と
第３の角度センサ２３の観測誤差共分散行列Ｑ_v （ｋ）
より、まず、式（８８）のＳ（ｋ）を算出し、また、第
３の角度センサ２３の探知データの各々について式（８
６）のε＿（ｋ）を算出し、式（８９）の変数χ_g ²を算
出し、式（９０）を満たす探知データが存在するか否か
を調べる。

【０１３８】式（９０）を満たす探知データが存在しな
い場合には、角速度相関器２２より入力された角度航跡
の対は偽像であると判断して、この角度航跡間の相関関
係を削除し、一方、式（９０）を満たす探知データが存
在する場合には、この角度航跡の対は偽像ではないと判
断して、この角度航跡の対を距離／距離変化率算出器１
３に出力する。

【０１３９】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、複数の異なる目標が同一の目標面内に継続的に存在
する場合に発生する偽像を効果的に排除し、角度航跡間
の正しい相関関係を判定する効果がある。

【０１４０】実施の形態６．図７はこの発明の実施の形
態６による多目標追尾装置で使用する相関器の構成を示
すブロック図であり、図において、１１ａ，１１ｂは図
２〜図４に示した角度追尾器に相当する角度追尾器、１
３は図２〜図４に示した距離／距離変化率算出器に相当
する距離／距離変化率算出器、１２は図２〜図４に示し
た相関器１２に相当する相関器であり、角度相関器２
１，角速度相関器２２，属性相関器（属性相関手段）２
６を有する。また、２５ａは、相関処理を行おうとする
角度航跡の対の第１の角度センサ２の航跡について、各
属性種類の信頼度を算出する属性信頼度算出器（属性信
頼度算出手段）、２５ｂは同様に、第２の角度センサ３
の航跡について、各属性種類の信頼度を算出する属性信
頼度算出器（属性信頼度算出手段）である。

【０１４１】次に動作について説明する。この実施の形
態６の相関器１２は、上記実施の形態４の相関器１２に
おける、角度相関器２１、角速度相関器２２に、さら
に、属性情報を利用した相関処理を行うための属性相関
器２６を付加した形式となっている。この実施の形態６
の相関器１２における角速度相関器２２までの処理の流
れは、上記実施の形態４の相関器１２の場合と同様であ
るので、重複説明は省略する。

【０１４２】角速度相関器２２により相関ありと判定さ
れた角度航跡の対は、属性相関器２６に送出される。属
性相関器２６では、この角度航跡の対を角速度相関器２
２より入力し、また、属性信頼度算出器２５ａ，２５ｂ
より各角度航跡それぞれについての、式（９１）のＮ個
の各属性モデルが真であるとの仮説Ｊ_d の信頼度Ｐ
₁（Ｊ_d ｜Ｚ（ｋ，１）），Ｐ₂ （Ｊ_d ｜Ｚ（ｋ，
２））を入力し、この信頼度と予め設定したＰ₁ （Ｊ
_d ），Ｐ₂ （Ｊ_d ）およびＣ_d の値を用いて、式（９
２）が成立するか否かを調べる。式（９２）が成立しな
い場合には、角速度相関器２２より入力された角度航跡
の対は偽像であると判断して、この角度航跡間の相関関
係を削除し、一方、式（９２）が成立する場合には、こ
の角度航跡の対は偽像ではないと判断して、この角度航
跡の対を距離／距離変化率算出器１３に出力する。

【０１４３】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、複数の異なる目標が同一の目標面内に継続的に存在
する場合に発生する偽像を効果的に排除し、角度航跡間
の正しい相関関係を判定する効果がある。

【０１４４】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、角度センサが探知した２次元方向角度データよ
り、各目標ごとに、角度航跡およびその誤差評価量を算
出し、複数の角度センサの各々について算出した角度航
跡間のどの対が同一目標のものであるかを判定し、同一
目標と判定された角度航跡の対に基づいて各角度センサ
からの目標の距離および距離変化率を算出し、この距離
および距離変化率と上記算出したこの目標の角度航跡と
に基づき、目標の３次元空間での３次元航跡を算出し、
上記の一連の処理を各目標について繰り返して、目標の
３次元追尾を行うように構成したので、複数の角度セン
サからの探知情報により目標の３次元空間における位置
および速度等の運動諸元を算出することによる３次元追
尾が可能であり、高い追尾精度が期待できない反面、各
情報処理装置および情報統合装置に要求される計算負荷
がともに低く、例えば、追尾目標数および角度センサ数
がともに大きい状況で、比較的低い追尾精度が許容され
る場合の運用に有効である効果がある。

【０１４５】請求項２記載の発明によれば、角度センサ
が探知した２次元方向角度データより、各目標ごとに、
角度航跡およびその誤差評価量を算出し、複数の角度セ
ンサの各々について算出した角度航跡間のどの対が同一
目標のものであるかを判定し、同一目標と判定された角
度航跡の対に基づいて各角度センサからの目標の距離お
よび距離変化率を算出し、この距離および距離変化率と
上記算出したこの目標の角度航跡とに基づき、目標の３
次元空間での３次元航跡と該３次元航跡の誤差評価量を
算出し、上記３次元航跡およびその誤差評価量を初期値
として３次元追尾を開始し、当該角度センサよりの新た
な探知データが得られるたびに、前記３次元航跡および
その誤差評価量を更新して、目標の３次元追尾を行うよ
うに構成したので、各情報処理装置に要求される計算負
荷が高い反面、比較的高い追尾精度が期待でき、また情
報統合装置に要求される計算負荷が低く、例えば、角度
センサ数が大きい状況で、比較的高い追尾精度が要求さ
れる場合の運用に有効である効果がある。

【０１４６】請求項３記載の発明によれば、角度センサ
が探知した２次元方向角度データより、各目標ごとに、
目標の角度と角速度とからなる角度航跡およびその誤差
評価量を算出し、複数の角度センサの各々について算出
した角度航跡間のどの対が同一目標のものであるかを判
定し、同一目標と判定された角度航跡の対に基づいて各
角度センサからの目標の距離および距離変化率を算出
し、この距離および距離変化率と上記算出したこの目標
の角度航跡とに基づき、目標の３次元空間での３次元航
跡と該３次元航跡の誤差評価量を算出し、前記複数の角
度センサのいずれかよりの新たな探知データが得られる
たびに、前記３次元航跡およびその誤差評価量を更新し
て、目標の３次元追尾を行うように構成したので、情報
統合装置に要求される計算負荷が高い反面、きわめて高
い追尾精度が期待でき、例えば、目標数、角度センサ数
がともに比較的小さい状況で、極めて高い追尾精度を要
求される場合に有効である効果がある。

【０１４７】請求項４記載の発明によれば、任意の２つ
の角度センサよりの目標方向単位ベクトルと一方の角度
センサより見た他方の角度センサの相対位置を示すベク
トルで構成される行列の行列式を算出して該行列式の誤
差評価量を算出し、この行列式の値がその誤差評価量の
範囲内でゼロに近い値であるか否かによって相関判定を
行い、上記行列式の時間微分値を算出して該時間微分値
の誤差評価量を算出し、上記行列式の時間微分値がその
誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かを判定
することによって、目標の角度航跡の対が同一目標のも
のであるか否かの相関判定を行うように構成したので、
複数の異なる目標が同一の目標面内に一時的に存在する
場合に発生する偽像を効果的に排除し、角度航跡間の正
しい相関関係を判定することができる効果がある。

【０１４８】請求項５記載の発明によれば、任意の２つ
の角度センサよりの目標方向単位ベクトルと一方の角度
センサより見た他方の角度センサの相対位置を示すベク
トルで構成される行列の行列式を算出して該行列の誤差
評価量を算出し、この行列式の値がその誤差評価量の範
囲内でゼロに近い値であるか否かによって相関判定を行
い、上記行列式の時間微分値を算出して該時間微分値の
誤差評価量を算出し、上記行列式の時間微分値がその誤
差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かを判定す
ることによって、目標の角度航跡の対が同一目標のもの
であるか否かの相関判定を行い、同一目標のものである
と判定された角度航跡の対より、前記２つの角度センサ
よりの目標距離を算出して目標の３次元位置および該３
次元位置の誤差評価量を算出し、前記２つの角度センサ
とは別の角度センサの前記３次元位置方向に相当する角
度データが、上記３次元位置の誤差評価量および前記別
の角度センサの観測精度の範囲内で存在するか否かによ
り偽像でないか否かを判定するように構成したので、複
数の角度センサからの探知情報により目標の３次元空間
における位置および速度等の運動諸元を算出することに
よる３次元追尾が可能であり、偽像を削減することによ
り信頼性の高い３次元航跡を得ることができる。また、
複数の異なる目標が同一の目標面内に継続的に存在する
場合に発生する偽像を効果的に排除し、角度航跡間の正
しい相関関係を判定することができる効果がある。

【０１４９】請求項６記載の発明によれば、任意の２つ
の角度センサよりの目標方向単位ベクトルと一方の角度
センサより見た他方の角度センサの相対位置を示すベク
トルで構成される行列の行列式を算出し、この行列式の
値がその誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否
かによって相関判定を行い、上記行列式の時間微分値を
算出して該時間微分値の誤差評価量を算出し、上記行列
式の時間微分値がその誤差評価量の範囲内でゼロに近い
値であるか否かを判定することによって、目標の角度航
跡の対が同一目標のものであるか否かの相関判定を行
い、同一目標と判定された各角度航跡が予め想定した各
属性種類のいずれに属するかを推定した信頼度に基づ
き、前記角度航跡の対が同一属性であるか否かにより偽
像でないか否かを判定するように構成したので、偽像を
削減することにより信頼性の高い３次元航跡を得ること
ができ、複数の異なる目標が同一の目標面内に継続的に
存在する場合に発生する偽像を効果的に排除し、角度航
跡間の正しい相関関係を判定することができる効果があ
る。

【０１５０】請求項７記載の発明によれば、目標および
不要信号の仰角および方位角の２次元方向角度データを
出力する複数の角度センサと、各角度センサに付随して
各角度センサの探知した前記目標の航跡情報を処理する
情報処理装置と、前記各情報処理装置と交信し前記複数
の角度センサの航跡情報を統合する情報統合装置を有
し、前記情報処理装置は目標の角度航跡およびその誤差
評価量を算出する角度追尾手段と、目標の３次元空間で
の位置および速度よりなる３次元航跡を算出して、目標
の３次元追尾を行う３次元航跡算出手段を備え、前記情
報統合装置は角度航跡間のどの対が同一目標のものであ
るかを判定する相関処理手段と、同一目標と判定された
角度航跡の対に基づき前記各角度センサからの目標の距
離および距離変化率を算出する距離および距離変化率算
出手段とを備えるように構成したので、複数の角度セン
サからの探知情報により目標の３次元空間における位置
および速度等の運動諸元を算出することによる３次元追
尾が可能であり、高い追尾精度が期待できない反面、各
情報処理装置および情報統合装置に要求される計算負荷
がともに低く、例えば、追尾目標数および角度センサ数
がともに大きい状況で、比較的低い追尾精度が許容され
る場合の運用に有効な多目標追尾装置を得ることができ
る効果がある。

【０１５１】請求項８記載の発明によれば、目標および
不要信号の仰角および方位角の２次元方向角度データを
出力する複数の角度センサと、各角度センサに付随して
各角度センサの探知した前記目標の航跡情報を処理する
情報処理装置と、前記各情報処理装置と交信し前記複数
の角度センサの航跡情報を統合する情報統合装置を有
し、前記情報処理装置は目標の角度航跡およびその誤差
評価量を算出する角度追尾手段と、目標の３次元空間で
の位置および速度よりなる３次元航跡を算出する３次元
航跡算出手段と、前記３次元航跡の誤差評価量を算出す
る３次元航跡誤差評価量算出手段と、当該角度センサよ
りの新たな探知データが得られるたびに、３次元航跡お
よびその誤差評価量を更新して目標の３次元追尾を行う
航跡維持手段とを備え、前記情報統合装置は角度航跡間
のどの対が同一目標のものであるかを判定する相関処理
手段と、同一目標と判定された角度航跡の対に基づき前
記各角度センサからの目標の距離および距離変化率を算
出する距離および距離変化率算出手段とを備えるように
構成したので、各情報処理装置に要求される計算負荷が
高い反面、比較的高い追尾精度が期待でき、また情報統
合装置に要求される計算負荷が低く、例えば、角度セン
サ数が大きい状況で、比較的高い追尾精度が要求される
場合の運用に有効な多目標追尾装置を得ることができる
効果がある。

【０１５２】請求項９記載の発明によれば、目標および
不要信号の仰角および方位角の２次元方向角度データを
出力する複数の角度センサと、各角度センサに付随して
各角度センサの探知した前記目標の航跡情報を処理する
情報処理装置と、前記各情報処理装置と交信し前記複数
の角度センサの航跡情報を統合する情報統合装置を有
し、前記情報処理装置は前記角度センサが探知した各目
標ごとに、目標の角度と角速度とからなる角度航跡およ
びその誤差評価量を算出して前記情報統合装置に送信す
る角度追尾手段を備え、前記情報統合装置は角度航跡間
のどの対が同一目標のものであるかを判定する相関処理
手段と、同一目標と判定された角度航跡の対に基づき前
記各角度センサからの目標の距離および距離変化率を算
出する距離および距離変化率算出手段と、目標の３次元
空間での位置および速度よりなる３次元航跡を算出する
３次元航跡算出手段と、前記３次元航跡の誤差評価量を
算出する３次元航跡誤差評価量算出手段と、複数の角度
センサのいずれかよりの新たな探知データが得られるた
びに、３次元航跡およびその誤差評価量を更新して目標
の３次元追尾を行う航跡維持手段とを備えるように構成
したので、情報統合装置に要求される計算負荷が高い反
面、きわめて高い追尾精度が期待でき、例えば、目標
数、角度センサ数がともに比較的小さい状況で、極めて
高い追尾精度を要求される場合に有効な多目標追尾装置
を得ることができる効果がある。

【０１５３】請求項１０記載の発明によれば、相関処理
手段は、任意の２つの角度センサよりの目標方向単位ベ
クトルと一方の角度センサより見た他方の角度センサの
相対位置を示すベクトルで構成される行列の行列式を算
出し、この行列式の値がその誤差評価量の範囲内でゼロ
に近い値であるか否かによって相関判定を行う角度相関
手段と、前記行列式の時間微分値を算出し、この時間微
分値がその誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか
否かを判定することによって相関判定を行う角速度相関
手段とを備えるように構成したので、複数の異なる目標
が同一の目標面内に一時的に存在する場合に発生する偽
像を効果的に排除し、角度航跡間の正しい相関関係を判
定する多目標追尾装置を得ることができる効果がある。

【０１５４】請求項１１記載の発明によれば、相関処理
手段は、任意の２つの角度センサよりの目標方向単位ベ
クトルと一方の角度センサより見た他方の角度センサの
相対位置を示すベクトルで構成される行列の行列式を算
出し、この行列式の値がその誤差評価量の範囲内でゼロ
に近い値であるか否かによって相関判定を行う角度相関
手段と、前記行列式の時間微分値を算出し、この時間微
分値がその誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか
否かを判定することによって相関判定を行う角速度相関
手段と、同一目標と判定された角度航跡の対より、目標
の３次元位置および該３次元位置の誤差評価量を算出
し、前記任意の２つの角度センサとは別の第３の角度セ
ンサから与えられた角度データが、前記３次元位置の誤
差評価量および第３の角度センサの観測精度の範囲内で
存在するか否かにより偽像でないか否かを判定する偽像
検出手段とを備えるように構成したので、複数の角度セ
ンサからの探知情報により目標の３次元空間における位
置および速度等の運動諸元を算出することによる３次元
追尾が可能であり、偽像を削減することにより信頼性の
高い３次元航跡を得ることができる。また、複数の異な
る目標が同一の目標面内に継続的に存在する場合に発生
する偽像を効果的に排除し、角度航跡間の正しい相関関
係を判定する多目標追尾装置を得ることができる効果が
ある。

【０１５５】請求項１２記載の発明によれば、相関処理
手段は、任意の２つの角度センサよりの目標方向単位ベ
クトルと一方の角度センサより見た他方の角度センサの
相対位置を示すベクトルで構成される行列の行列式を算
出し、この行列式の値がその誤差評価量の範囲内でゼロ
に近い値であるか否かによって相関判定を行う角度相関
手段と、前記行列式の時間微分値を算出し、この時間微
分値がその誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか
否かによって相関判定を行う角速度相関手段と、各角度
航跡が予め想定した各属性種類のいずれに属するかを推
定した属性信頼度に基づき、前記角度航跡の対が同一属
性であるか否かにより偽像でないか否かを判定する属性
相関手段とを備えるように構成したので、複数の異なる
目標が同一の目標面内に継続的に存在する場合に発生す
る偽像を効果的に排除し、角度航跡間の正しい相関関係
を判定する多目標追尾装置を得ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態による多目標追尾装置
の運用例を説明する図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による多目標追尾装
置の構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による多目標追尾装
置の構成を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態３による多目標追尾装
置の構成を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態４による多目標追尾装
置で使用する相関器の構成を示すブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態５による多目標追尾装
置で使用する相関器の構成を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態６による多目標追尾装
置で使用する相関器の構成を示すブロック図である。

【図８】 角度センサを原点とする３次元座標系を説明
する図である。

【図９】 ２つの角度センサと目標との位置関係を説明
する図である。

【図１０】 従来の目標相関装置の構成を示すブロック
図である。

【図１１】 従来の目標相関装置における目標面および
傾角の概念を説明する図である。

【図１２】 ２つの角度センサによる２目標追尾で発生
する偽像の例を説明する図である。

【符号の説明】

１ 目標、２ 第１の角度センサ（角度センサ）、３
第２の角度センサ（角度センサ）、４，５ 情報処理装
置、６ 情報統合装置、１１ａ，１１ｂ 角度追尾器
（角度追尾手段）、１２ 相関器（相関処理手段）、１
３ 距離／距離変化率算出器（距離および距離変化率算
出手段）、１４ａ，１４ｂ ３次元航跡算出器（３次元
航跡算出手段）、１５ａ，１５ｂ ３次元航跡誤差評価
量算出器（３次元航跡誤差評価量算出手段）、１６ａ，
１６ｂ 航跡維持器（航跡維持手段）、２１ 角度相関
器（角度相関手段）、２２ 角速度相関器（角速度相関
手段）、２４ 偽像検出器（偽像検出手段）、２５ａ，
２５ｂ 属性信頼度算出器（属性信頼度算出手段）、２
６ 属性相関器（属性相関手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−113859（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−94830（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−288840（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−19979（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 5/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 角度センサが探知した複数の目標および
   不要信号の仰角および方位角の２次元方向角度データよ
   り、各目標ごとに、目標の角度と角速度とからなる角度
   航跡およびその誤差評価量を算出し、 複数の角度センサの各々について算出した角度航跡間の
   どの対が同一目標のものであるかを判定し、同一目標と
   判定された角度航跡の対に基づく三角測量の原理に基づ
   いて各角度センサからの目標の距離および距離変化率を
   算出し、 この距離および距離変化率と上記算出したこの目標の角
   度航跡とに基づき、目標の３次元空間での位置および速
   度よりなる３次元航跡を算出し、 上記の一連の処理を各目標について繰り返すことによ
   り、目標の３次元追尾を行うことを特徴とする多目標追
   尾方法。
2. 【請求項２】 角度センサが探知した複数の目標および
   不要信号の仰角および方位角の２次元方向角度データよ
   り、各目標ごとに、目標の角度と角速度とからなる角度
   航跡およびその誤差評価量を算出し、 複数の角度センサの各々について算出した角度航跡間の
   どの対が同一目標のものであるかを判定し、同一目標と
   判定された角度航跡の対に基づく三角測量の原理に基づ
   いて各角度センサからの目標の距離および距離変化率を
   算出し、 この距離および距離変化率と上記算出したこの目標の角
   度航跡とに基づき、目標の３次元空間での位置および速
   度よりなる３次元航跡と該３次元航跡の誤差評価量を算
   出し、 この３次元航跡およびその誤差評価量の算出値を初期値
   として目標の３次元追尾を開始し、当該角度センサより
   の新たな探知データが得られるたびに、この探知情報を
   反映して前記３次元航跡およびその誤差評価量を更新し
   て、目標の３次元追尾を行うことを特徴とする多目標追
   尾方法。
3. 【請求項３】 角度センサが探知した複数の目標および
   不要信号の仰角および方位角の２次元方向角度データよ
   り、各目標ごとに、目標の角度と角速度とからなる角度
   航跡およびその誤差評価量を算出し、 複数の角度センサの各々について算出した角度航跡間の
   どの対が同一目標のものであるかを判定し、同一目標と
   判定された角度航跡の対に基づく三角測量の原理に基づ
   いて各角度センサからの目標の距離および距離変化率を
   算出し、 この距離および距離変化率と上記算出したこの目標の角
   度航跡とに基づき、目標の３次元空間での位置および速
   度よりなる３次元航跡と該３次元航跡の誤差評価量を算
   出し、 この３次元航跡およびその誤差評価量の算出値を初期値
   として目標の３次元追尾を開始し、前記複数の角度セン
   サのいずれかよりの新たな探知データが得られるたび
   に、この探知情報を反映して前記３次元航跡およびその
   誤差評価量を更新して、目標の３次元追尾を行うことを
   特徴とする多目標追尾方法。
4. 【請求項４】 任意の２つの角度センサよりの目標方向
   単位ベクトルと一方の角度センサより見た他方の角度セ
   ンサの相対位置を示すベクトルの計３つのベクトルで構
   成される行列の行列式を算出し、 この行列式の誤差評価量を算出して該行列式の値がその
   誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かによっ
   て相関判定を行い、上記行列式の時間微分値を算出して
   該時間微分値の誤差評価量を算出し、 上記行列式の時間微分値がその誤差評価量の範囲内でゼ
   ロに近い値であるか否かを判定することによって、目標
   の角度と角速度とからなる角度航跡の対が同一目標のも
   のであるか否かの相関判定を行うことを特徴とする請求
   項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の多目標追
   尾方法。
5. 【請求項５】 任意の２つの角度センサよりの目標方向
   単位ベクトルと一方の角度センサより見た他方の角度セ
   ンサの相対位置を示すベクトルの計３つのベクトルで構
   成される行列の行列式を算出し、 この行列式の誤差評価量を算出して該行列式の値がその
   誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かによっ
   て相関判定を行い、上記行列式の時間微分値を算出して
   該時間微分値の誤差評価量を算出し、 上記行列式の時間微分値がその誤差評価量の範囲内でゼ
   ロに近い値であるか否かを判定することによって、目標
   の角度と角速度とからなる角度航跡の対が同一目標のも
   のであるか否かの相関判定を行い、同一目標と判定され
   た角度航跡の対より、前記２つの角度センサよりの目標
   距離を算出して目標の３次元位置および該３次元位置の
   誤差評価量を算出し、 前記２つの角度センサとは別の角度センサの前記３次元
   位置方向に相当する角度データが、上記３次元位置の誤
   差評価量および前記別の角度センサの観測精度の範囲内
   で存在するか否かにより偽像でないか否かを判定するこ
   とを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか
   １項記載の多目標追尾方法。
6. 【請求項６】 任意の２つの角度センサよりの目標方向
   単位ベクトルと一方の角度センサより見た他方の角度セ
   ンサの相対位置を示すベクトルの計３つのベクトルで構
   成される行列の行列式を算出し、 この行列式の誤差評価量を算出して該行列式の値がその
   誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かによっ
   て相関判定を行い、上記行列式の時間微分値を算出して
   該時間微分値の誤差評価量を算出し、 上記行列式の時間微分値がその誤差評価量の範囲内でゼ
   ロに近い値であるか否かを判定することによって、目標
   の角度と角速度とからなる角度航跡の対が同一目標のも
   のであるか否かの相関判定を行い、同一目標と判定され
   た各角度航跡が予め想定した各属性種類のいずれに属す
   るかを推定した信頼度に基づき、前記角度航跡の対が同
   一属性であるか否かにより偽像でないか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれ
   か１項記載の多目標追尾方法。
7. 【請求項７】 目標および不要信号の仰角および方位角
   の２次元方向角度データを出力する複数の角度センサ
   と、 各角度センサに付随して各角度センサの探知した前記目
   標の航跡情報を処理する情報処理装置と、 前記各情報処理装置と交信し前記複数の角度センサの航
   跡情報を統合する情報統合装置を有し、 前記情報処理装置は前記角度センサが探知した各目標ご
   とに、目標の角度と角速度とからなる角度航跡およびそ
   の誤差評価量を算出して前記情報統合装置に送信する角
   度追尾手段と、前記情報統合装置より受信した前記目標
   の距離および距離変化率と前記角度追尾手段により算出
   したこの目標の角度航跡に基づき目標の３次元空間での
   位置および速度よりなる３次元航跡を算出し、上記の一
   連の処理を各目標について繰り返すことにより、目標の
   ３次元追尾を行う３次元航跡算出手段を備え、 前記情報統合装置は前記各情報処理装置より受信した角
   度航跡間のどの対が同一目標のものであるかを判定する
   相関処理手段と、前記相関処理手段において同一目標と
   判定された角度航跡の対に基づき前記各角度センサから
   の目標の距離および距離変化率を算出して前記情報処理
   装置に送信する距離および距離変化率算出手段とを備え
   た多目標追尾装置。
8. 【請求項８】 目標および不要信号の仰角および方位角
   の２次元方向角度データを出力する複数の角度センサ
   と、 各角度センサに付随して各角度センサの探知した前記目
   標の航跡情報を処理する情報処理装置と、 前記各情報処理装置と交信し前記複数の角度センサの航
   跡情報を統合する情報統合装置を有し、 前記情報処理装置は前記角度センサが探知した各目標ご
   とに、目標の角度と角速度とからなる角度航跡およびそ
   の誤差評価量を算出して前記情報統合装置に送信する角
   度追尾手段と、前記情報統合装置より受信した前記目標
   の距離および距離変化率と前記角度追尾手段により算出
   したこの目標の角度航跡に基づき目標の３次元空間での
   位置および速度よりなる３次元航跡を算出する３次元航
   跡算出手段と、前記３次元航跡の誤差評価量を算出する
   ３次元航跡誤差評価量算出手段と、前記３次元航跡およ
   びその誤差評価量の算出値を初期値として目標の３次元
   追尾を開始し、当該角度センサよりの新たな探知データ
   が得られるたびに、この探知情報を反映して３次元航跡
   およびその誤差評価量を更新して目標の３次元追尾を行
   う航跡維持手段とを備え、 前記情報統合装置は前記各情報処理装置より受信した角
   度航跡間のどの対が同一目標のものであるかを判定する
   相関処理手段と、前記相関処理手段において同一目標と
   判定された角度航跡の対に基づき前記各角度センサから
   の目標の距離および距離変化率を算出して前記情報処理
   装置に送信する距離および距離変化率算出手段とを備え
   た多目標追尾装置。
9. 【請求項９】 目標および不要信号の仰角および方位角
   の２次元方向角度データを出力する複数の角度センサ
   と、 各角度センサに付随して各角度センサの探知した前記目
   標の航跡情報を処理する情報処理装置と、 前記各情報処理装置と交信し前記複数の角度センサの航
   跡情報を統合する情報統合装置を有し、 前記情報処理装置は前記角度センサが探知した各目標ご
   とに、目標の角度と角速度とからなる角度航跡およびそ
   の誤差評価量を算出して前記情報統合装置に送信する角
   度追尾手段を備え、 前記情報統合装置は前記各情報処理装置より受信した角
   度航跡間のどの対が同一目標のものであるかを判定する
   相関処理手段と、前記相関処理手段において同一目標と
   判定された角度航跡の対に基づき前記各角度センサから
   の目標の距離および距離変化率を算出する距離および距
   離変化率算出手段と、前記距離および距離変化率算出手
   段により算出した前記目標の距離および距離変化率と前
   記情報処理装置より受信したこの目標の角度航跡に基づ
   き目標の３次元空間での位置および速度よりなる３次元
   航跡を算出する３次元航跡算出手段と、前記３次元航跡
   の誤差評価量を算出する３次元航跡誤差評価量算出手段
   と、前記３次元航跡およびその誤差評価量の算出値を初
   期値として目標の３次元追尾を開始し、複数の角度セン
   サのいずれかよりの新たな探知データが得られるたび
   に、この探知情報を反映して３次元航跡およびその誤差
   評価量を更新して目標の３次元追尾を行う航跡維持手段
   とを備えた多目標追尾装置。
10. 【請求項１０】 相関処理手段は、任意の２つの角度セ
    ンサよりの目標方向単位ベクトルと一方の角度センサよ
    り見た他方の角度センサの相対位置を示すベクトルの計
    ３つのベクトルで構成される行列の行列式を算出し、こ
    の行列式の誤差評価量を算出して前記行列式の値がその
    誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かによっ
    て相関判定を行う角度相関手段と、 前記行列式の時間微分値を算出し、この時間微分値の誤
    差評価量を算出して前記行列式の時間微分値がその誤差
    評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かを判定する
    ことによって相関判定を行う角速度相関手段とを備え、 前記任意の２つの角度センサの情報処理装置より入力さ
    れる角度航跡の対が同一目標のものであるか否かの相関
    判定をすることを特徴とする請求項７から請求項９のう
    ちのいずれか１項記載の多目標追尾装置。
11. 【請求項１１】 相関処理手段は、任意の２つの角度セ
    ンサよりの目標方向単位ベクトルと一方の角度センサよ
    り見た他方の角度センサの相対位置を示すベクトルの計
    ３つのベクトルで構成される行列の行列式を算出し、こ
    の行列式の誤差評価量を算出して前記行列式の値がその
    誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かによっ
    て相関判定を行う角度相関手段と、 前記行列式の時間微分値を算出し、この時間微分値の誤
    差評価量を算出して前記行列式の時間微分値がその誤差
    評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かを判定する
    ことによって相関判定を行う角速度相関手段と、 前記角度相関手段と角速度相関手段により同一目標と判
    定された角度航跡の対より、前記任意の２つの角度セン
    サよりの目標距離を算出することにより、目標の３次元
    位置および該３次元位置の誤差評価量を算出し、前記任
    意の２つの角度センサとは別の第３の角度センサから与
    えられた前記３次元位置方向に相当する角度データが、
    前記３次元位置の誤差評価量および第３の角度センサの
    観測精度の範囲内で存在するか否かにより偽像でないか
    否かを判定する偽像検出手段とを備えたことを特徴とす
    る請求項７から請求項９のうちのいずれか１項記載の多
    目標追尾装置。
12. 【請求項１２】 相関処理手段は、任意の２つの角度セ
    ンサよりの目標方向単位ベクトルと一方の角度センサよ
    り見た他方の角度センサの相対位置を示すベクトルの計
    ３つのベクトルで構成される行列の行列式を算出し、こ
    の行列式の誤差評価量を算出して前記行列式の値がその
    誤差評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かによっ
    て相関判定を行う角度相関手段と、 前記行列式の時間微分値を算出し、この時間微分値の誤
    差評価量を算出して前記行列式の時間微分値がその誤差
    評価量の範囲内でゼロに近い値であるか否かによって相
    関判定を行う角速度相関手段と、 各角度航跡が予め想定した各属性種類のいずれに属する
    かを推定した属性信頼度算出手段からの属性信頼度に基
    づき、前記角度航跡の対が同一属性であるか否かにより
    偽像でないか否かを判定する属性相関手段とを備えたこ
    とを特徴とする請求項７から請求項９のうちのいずれか
    １項記載の多目標追尾装置。