JP3339295B2 - センサ群管理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のセンサによ
り目標の観測を行う場合に、これらセンサに対してそれ
ぞれどの目標を観測するか指示するセンサ群管理装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２０は、例えば、刊行物「マルチター
ゲット−マルチセンサ追尾：応用と進歩」（Yaakov Bar
-Shalom: Multitarget-Multisensor Tracking: Applica
tionsand Advances, Volume II, pp.325-392, Artech H
ouse, Inc., Norwood, MA (1992)）の第１０章「センサ
マネジメント命令」（Robert Popoli: Capter 10: The
sensor management imperative）に示された従来のセン
サ群管理装置をブロック線図にまとめたものである。

【０００３】図２０において、１Ａから１Ｄは観測すべ
き対象である目標である。これら目標１Ａ〜１Ｄは、一
例として航空機である。これらをまとめて目標群２とす
る。３は該目標群２を観測するための観測ビーム、４は
該観測ビームを用いて該目標１Ａ〜１Ｄを観測するセン
サである。ここで、センサの具体例としてレーダ装置を
考える。６Ａから６Ｄは該センサ４より出力される観測
情報を受けて上記各目標１Ａ〜１Ｄの追尾を行う追尾フ
ィルタである。これらをまとめて追尾フィルタ群７とす
る。８は該追尾フィルタ群より出力される追尾情報を受
けて、上記センサ４の上記各目標への割り当てを決定す
る割当て器、９は該割当て器８の割当て手順を与えるル
ールである。センサ群管理装置１０は、追尾フィルタ群
７、割当て器８、及び、ルール９からなる。

【０００４】上記従来のセンサ群管理装置の動作を図２
０及び図２１に基づいて説明する。まず、追尾フィルタ
６Ａから６Ｄは、前記観測すべき対象である目標１Ａか
ら１Ｄに対応しており、したがってその数も目標の数と
同だけ存在する。追尾フィルタ群７は、対応する目標１
Ａ〜１Ｄの観測情報がセンサ４より得られた場合にこれ
らを受け、得られない場合には外挿を行うことにより、
それぞれの目標の位置と速度の推定と予測を行ない、各
目標の追尾情報を更新して出力する。該追尾情報は、追
尾フィルタ群７の出力となる。割当て器８は該追尾情報
を入力として、前記ルール９により与えられる割当ての
手順にしたがって、前記観測ビーム３を前記目標１Ａか
ら１Ｄのいずれに割り当てるかを決定し、割当て情報と
して出力する。該割当て情報は、前記センサ４の入力と
なり、新たな観測情報が取得される。

【０００５】上記割当て器８と上記ルール９の動作を、
さらに詳細に述べる。該割当て器８が出力するセンサ４
の観測ビーム３の各目標１Ａから１Ｄに対する割当て結
果は、図２１に示す割当てベクトルとして表現すること
ができる。この割当てベクトルの次元は、目標の数と同
数あり、各要素の値は０あるいは１の２値を取る。ここ
で、０は観測ビームを対応する目標に割り当てないこと
を意味し、１は観測ビームを対応する目標に割り当てる
ことを意味する。この割当てベクトルを決定するため
に、上記割当て器８は、追尾フィルタ群７から出力され
る各目標の追尾誤差の期待値を入力し、これが最も大き
な目標に、観測ビームを割り当てる。観測ビームを割り
当てて観測を行うことにより、その目標の追尾誤差の期
待値は小さくなり、該目標は見失われることなく、追尾
を維持することができるようになる。図２１の例では、
センサの観測ビームを目標１Ａに対して割り当てること
を指示している。ここに引用した従来のセンサ群管理装
置では、このような割当て規則を、ファジィ推論により
記述し、実行している。したがって、この場合、ルール
９は、ファジィ推論という事になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のセ
ンサ群管理装置では、観測ビームの走査性を利用して、
これを複数目標のいずれに割り当てるべきかを決定する
ことを目的としていた。したがって、該観測ビームを送
受信するセンサは、単一のものを想定している。しか
し、近年開発が進められている観測システムは複数のセ
ンサを備えるものであり、図１７のセンサ群管理は利用
できないという問題があった。

【０００７】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたものであり、複数のセンサを用いて目標群を観測
する観測システムのセンサ群管理を可能にすることを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るセンサ群
管理装置は、複数のセンサから構成されるセンサ群を管
理して複数の目標を観測するセンサ群管理装置におい
て、前記センサ群からの複数の観測情報を受けてこれら
を融合する観測情報融合器と、複数の追尾フィルタから
構成され、前記観測情報融合器の出力に基づき目標の追
尾を行う追尾フィルタ群と、前記追尾フィルタ群の出力
である追尾情報に基づき優先的に観測する目標を定め、
前記複数のセンサと前記複数の目標との割当てを決定す
る割当て器とを備えるものである。

【０００９】このセンサ群管理装置は、中央レベル追尾
（central level tracking）方式と呼ばれ、各センサの
情報を融合してから追尾を行うものである。前記センサ
には、レーダ装置等のアクティブセンサ、赤外線（Ｉ
Ｒ）撮像装置、電波傍受装置等のパッシブセンサが含ま
れる。前記観測情報融合器は、割当て結果に基づきセン
サと追尾フィルタとを対応づける。前記追尾フィルタは
それぞれの目標を追尾する。

【００１０】請求項２に係るセンサ群管理装置は、複数
のセンサから構成されるセンサ群を管理して複数の目標
を観測するセンサ群管理装置において、複数の追尾フィ
ルタからそれぞれ構成され、前記センサ群からの複数の
観測情報をそれぞれ受ける複数の追尾フィルタ群と、前
記複数の追尾フィルタ群の出力を受けてこれらを融合す
る追尾情報融合器と、前記追尾情報融合器の出力である
追尾情報に基づき優先的に観測する目標を定め、前記複
数のセンサと前記複数の目標との割当てを決定する割当
て器とを備えるものである。

【００１１】このセンサ群管理装置は、センサレベル追
尾（sensor level trackingcking）方式と呼ばれ、各セ
ンサ毎に追尾を行ってその結果を融合するものである。

【００１２】請求項３に係るセンサ群管理装置は、前記
割当て器が、前記追尾情報に基づいて前記複数の目標を
順序づけるとともに、この順序にしたがい前記複数のセ
ンサを割り当てるものである。

【００１３】請求項４に係るセンサ群管理装置は、前記
複数の目標ごとに観測の必要性を評価する各目標観測必
要性評価器を備え、前記割当て器は、前記各目標観測必
要性評価器の出力に基づき割当てを決定するものであ
る。

【００１４】請求項５に係るセンサ群管理装置は、前記
追尾フィルタ群の出力を受けて前記複数の目標の状態を
それぞれ予測する予測フィルタ群を備え、前記各目標観
測必要性評価器は、前記予測フィルタ群の出力に基づき
評価を行うものである。

【００１５】請求項６に係るセンサ群管理装置は、前記
各目標観測必要性評価器は、目標の位置、目標までの距
離、目標の進行方向、目標の速度、目標の動き、目標自
体の重要度の全部又は一部に基づき評価を行うものであ
る。

【００１６】請求項７に係るセンサ群管理装置は、前記
センサと前記複数の目標との割当てにおける観測の効果
をそれぞれ判定する各センサ対各目標観測効果判定器を
備え、前記割当て器は、前記各センサ対各目標観測効果
判定器の出力に基づき割当てを決定するものである。

【００１７】請求項８に係るセンサ群管理装置は、前記
追尾フィルタ群の出力を受けて前記複数の目標の状態を
予測する予測フィルタ群を備え、前記各センサ対各目標
観測効果判定器は、前記予測フィルタ群の出力に基づき
評価を行うものである。

【００１８】請求項９に係るセンサ群管理装置は、前記
追尾フィルタ群及び前記予測フィルタ群の出力を受けて
前記複数のセンサと前記複数の目標との割当てを仮想的
に決定する仮想割当て器を備え、前記各センサ対各目標
観測効果判定器は、前記仮想割当て器の出力に基づき評
価を行うものである。

【００１９】請求項１０に係るセンサ群管理装置は、セ
ンサ群からの複数の観測情報を受けてこれらを融合する
観測情報融合器と、複数の追尾フィルタから構成され、
観測情報融合器の出力に基づき目標の追尾を行う追尾フ
ィルタ群と、追尾フィルタ群の出力である追尾情報に基
づき優先的に観測する目標を定め、複数のセンサと複数
の目標との割当てを決定する割当て器と、センサと複数
の目標との割当てにおける観測の効果をそれぞれ判定す
る各センサ対各目標観測効果判定器を備え、割当て器
は、各センサ対各目標観測効果判定器の出力に基づき割
当てを決定し、各センサ対各目標観測効果判定器は、目
標までの距離、センサの性能のいずれか一方または両方
に基づき評価を行うものである。

【００２０】請求項１１に係るセンサ群管理装置は、前
記割当て器に代えて、前記複数のセンサと前記複数の目
標との割当てを複数の観測単位時間ごとに決定する割当
てスケジューリング器を備えたものである。

【００２１】請求項１２に係るセンサ群管理装置は、前
記複数の目標に対して電波を照射して前記センサ群にそ
の反射波を受信させるイルミネータと、前記複数のセン
サと前記複数の目標との割当て結果に基づき前記イルミ
ネータのビーム走査を制御するイルミネータ走査計画器
とを備えたものである。

【００２２】請求項１３に係るセンサ群管理装置は、前
記複数のセンサと前記複数の目標との割当てを観測結果
によらず強制的に行う強制割当て器を備えたものであ
る。

【００２３】請求項１４に係るセンサ群管理装置は、前
記複数のセンサと前記複数の目標との割当て結果に基づ
き前記センサを移動させるセンサ移動計画器を備えたも
のである。

【００２４】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１． 図１は、発明の実施の形態１によるセンサ群管理装置の
構成を示すブロック線図である。図１において、１Ａか
ら１Ｄは観測すべき対象としての目標である。これら目
標１Ａ〜１Ｄは、例えば、航空機あるいは航空機以外の
小型の飛翔体である。また、航空機には、その速度に応
じて、比較的高速のジェット機、比較的低速のヘリコプ
ター、これらの中間のプロペラ機が含まれる。また、そ
の大きさに応じて、ジャンボジェット等の大型航空機、
セスナ機等の小型航空機が含まれる。これらをまとめて
目標群２とする。

【００２５】３ａ〜３ｃは該目標群２を観測するための
観測ビーム、４ａ〜４ｂは該観測ビーム３ａ〜３ｃを用
いて該目標１Ａ〜１Ｄを観測するセンサである。ここ
で、センサとしてレーダ装置を考える。この図におい
て、観測ビーム３ａは目標１Ａを、観測ビーム３ｂはや
はり目標１Ａを、観測ビーム３ｃは目標１Ｄをそれぞれ
照射している。すなわち、目標１Ａは２つのビームによ
り照射されている。５は該センサ群４ａ〜４ｃの出力を
受けてこれらを融合し、観測すべき対象である目標１Ａ
から１Ｄごとに整理して、追尾フィルタ群７に対して出
力する観測情報融合器である。

【００２６】６Ａから６Ｄは観測情報融合器５より出力
される観測情報を受けて上記各目標１Ａ〜１Ｄの追尾を
行う追尾フィルタである。これら追尾フィルタ６Ａ〜６
Ｄはひとつの目標に対応し、この目標の追尾情報を出力
する。これらをまとめて追尾フィルタ群７とする。８は
該追尾フィルタ群より出力される追尾情報を受けて、上
記センサ４の上記各目標への割り当てを決定する割当て
器、９は該割当て器８の割当て手順を与えるルールであ
る。センサ群管理装置１０は、観測情報融合器５、追尾
フィルタ群７、割当て器８、及び、ルール９からなる。

【００２７】次に、本発明の実施の形態１のセンサ群管
理装置の動作について図１に基づいて説明する。まず、
全体の動作について概説する。観測情報融合器５は、複
数のセンサ４ａから４ｃから出力される観測情報を融合
し、観測すべき対象である目標１Ａから１Ｄごとに整理
して、追尾フィルタ群７に対して出力する。すなわち、
割当て器８がどのセンサをどの目標に割り当てているか
に基づき、センサ４ａ〜４ｃの出力を対応する追尾フィ
ルタ６Ａ〜６Ｄに対して出力する。また、図１のよう
に、一つの目標１Ａに複数のビーム３ａ，３ｂが割当て
られているとき、センサ４ａ，４ｂの出力の平均あるい
は他の演算によりこれらのデータを融合して追尾フィル
タ群７に出力する。つまり、観測情報融合器５は複数の
センサと複数の追尾フィルタとを結びつける働きをす
る。

【００２８】該追尾フィルタ群７の追尾フィルタ６Ａ〜
６Ｄは、それぞれ、対応する目標の観測情報を受けて、
目標の位置と速度の推定及び予測を行ない、各目標の追
尾情報を更新して出力する。一方、目標の観測情報が得
られなかった場合には外挿処理を行うことにより、目標
の位置と速度の推定及び予測を行ない、各目標の追尾情
報を更新して出力する。これら予測処理及び外挿処理は
例えば特開昭６２−２７６７７号公報あるいは特開昭６
２−２７６７９号公報に記載された公知のものである。
このように得られた追尾情報は、追尾フィルタ群７の出
力となる。

【００２９】割当て器８はこの追尾情報を入力として、
ルール９により与えられる割当ての手順にしたがって、
複数のセンサ４ａから４ｃの観測ビーム３ａから３ｃを
目標１Ａから１Ｄのいずれに割り当てるかを決定すると
ともに、この決定結果を割当て情報として出力する。複
数のセンサ４ａから４ｃは、この割当て情報に基づき観
測を行い、新たな観測情報を取得する。

【００３０】割当て器８と上記ルール９の動作を、図２
〜図４に基づきさらに詳細に述べる。割当て器８が出力
する各センサ４ａ〜４ｃの各観測ビーム３ａ〜３ｃと、
各目標１Ａ〜１Ｄとの割当て結果は、センサが複数存在
するので、図２に示すような割当て行列として表現する
ことができる。この割当て行列の行の数はセンサの数と
同じであり、その列の数は目標の数と同じある。また、
各要素の値は０あるいは１の２値を取る。ここで、０
は、対応するセンサの観測ビームを対応する目標に割り
当てないことを意味し、１は、対応するセンサの観測ビ
ームを対応する目標に割り当てることを意味する。図２
の割当て行列の場合、センサ４ａと４ｂが目標１Ａに割
り当てられ、センサ４ｃが目標１Ｄに割り当てられてい
る。

【００３１】また、割当て器８は、図３に示すように観
測に先立って割当てを行う。各センサ４はこの割当てに
基づき観測し、この観測結果は次の割当てのために用い
られる。最初の割当ては任意であるが、実際問題として
目標はひとつひとつセンサの観測範囲に入ってくるか
ら、最初はこれら目標に対してセンサを順々に割り当て
ていくことが多いと考えられる。

【００３２】この割当て行列を決定するために、割当て
器８は、図４のフローチャートに従って割当てを行う。 ［ＳＴ１］ 追尾フィルタ群７から出力される各目標の追尾誤差の期
待値ｅiをその大きさを基準に並べかえる。ここで、ｅ1
＞ｅ2＞・・・＞ｅnとする。 ［ＳＴ２］ 次に、期待値が最も大きいもの（上の例ではｅ1）に対
応する目標に対し、その目標に最も近いセンサからの観
測ビームを割り当てる。このように最短距離にあるセン
サを割り当てるのは、距離が短い方が正確な観測が可能
であり、期待値ｅiを小さくすることが可能だからであ
る。このように割り当てることにより、期待値は全体的
に均一化されて小さくなる。したがってこの方法は、ど
の目標も均等に扱い同程度の観測を行う場合に適する。
このように扱うことにより、各目標を見失うことがなく
なり、システム全体の目標捕捉・追尾性能が向上する。
また、このとき、この追尾誤差の期待値の大きさに応じ
て複数のセンサを割り当てるようにしてもよい。例え
ば、予め期待値のしきい値を定めておき、ある目標の期
待値がこのしきい値を越えるようであれば２つのセンサ
のビームを指向させる。このように複数のセンサにより
観測すればさらに観測精度が向上し、期待値が小さくな
る。

【００３３】また、期待値以外の値により割当てを実行
してもよい。例えば、つぎのような値が考えられる。 （１）目標の距離：距離が大きければさほど重要な目標
でないと判断される場合、近距離の目標を優先的に観測
するように割り当てる。 （２）目標の進行方向：センサあるいはある特定の場所
に近づいてくる目標が重要であり、遠ざかる目標は重要
でないと判断される場合、センサ等に向かってくる目標
を優先的に観測する。 （３）目標の速度：センサあるいはある特定の場所に近
づいてくる目標のうちで速度が大きいものが重要である
と判断される場合、速度の大きな目標を優先的に観測す
る。 （４）目標の動き：目標の動きが速く、機動性に富む目
標が重要であると判断される場合、この目標を優先的に
観測する。 （５）目標自体の重要度：何等かの手段で目標の大き
さ、特性、種類等が識別できたとき、重要な目標を優先
的に観測する。例えば、航空機と航空機以外の飛翔体と
では飛翔体が重要であるならば、飛翔体と識別された目
標を優先的に観測する。

【００３４】［ＳＴ３］ 割当てすべき目標あるいはセンサのいずれかが尽きたな
らば割当てを終了する。尽きていないならばステップＳ
Ｔ４に進む。センサよりも目標が多い場合、先にセンサ
が尽きる。逆に、目標よりもセンサが多い場合、通常
は、先に目標が尽きる。ただし、図１のように１つの目
標に対して複数のセンサが対応することもあり、この場
合、センサの方が多くても先にセンサが尽きることもあ
る。センサが先に尽きると観測できない目標が存在する
が、先に述べたように重要な目標を優先して観測するの
で実際上さほど支障はない。また、観測できなかった目
標についても追尾フィルタ６はこの目標の位置をある程
度予測できる。

【００３５】［ＳＴ４］ 処理されていない残った期待値ｅiのうちで最大の期待
値を選択する。そして、再びステップＳＴ２、３の処理
を繰り返す。

【００３６】以上の処理により、期待値（あるいはその
他のパラメータ）の大きい順に目標とセンサとの対応関
係を示す割当て行列が得られる。そして、この割当て行
列にしたがって、センサ４ａ〜４ｃは観測ビームを割り
当てて観測を行うことにより、目標群２の追尾誤差の期
待値は抑えられる。したがって、該目標群２は見失われ
ることなく、追尾を維持することができるようになる。

【００３７】以上のような割当ての手順は、ルール９に
予め保存されている。なお、このような単純なプロダク
ションルールに従う手順の他にも、様々な割当ての手順
が考えられる。たとえば、前述の従来のセンサ群割当て
装置のように、ファジィ推論を用いることも可能である
し、相互結合型のニューラルネットワークのような組合
せ理論を用いることも可能である。このような場合、ル
ール９は、それぞれ、ファジィ推論のアルゴリズム、相
互結合型のニューラルネットワークのアルゴリズムとな
る。

【００３８】以上のように、本発明の実施の形態のセン
サ群管理装置によれば、複数のセンサを複数の目標を割
り当てることができて、有効な観測を行うことができ
る。

【００３９】なお、以上の説明において、センサとして
レーダ装置を考えたが、これ以外のセンサであってもよ
い。例えば、目標が出す赤外線を検知する赤外線センサ
や目標の送信波を検知するＥＳＭ（Electronic Warfare
Support Measure）が考えられる。ただし、これらのセ
ンサは目標の検知及び方位の測定は可能であるが、単独
では距離の測定はできない。したがって、異なる位置に
配置された複数のセンサの組合わせにより、幾何学的に
目標の位置の標定を行う必要がある。このように目標の
位置が求められた後の処理は、センサとしてレーダ装置
を用いた場合と同様である。また、目標の位置が求めら
れるものであれば他のセンサにも適用できるのは言うま
でもない。

【００４０】また、以上の説明において、目標の例とし
て航空機等を用いて説明したが、これに限らないのは言
うまでもない。他の目標として、例えば、船舶、車両、
鳥が考えられる。また、上記の説明において、目標の
数、センサの数、追尾フィルタの数をそれぞれ４、３、
４としたが、これはあくまで一例であり、他の数でもよ
いのは言うまでもない。システム全体としては、追尾フ
ィルタの数と同じ数の目標を捕捉・追尾可能である。

【００４１】発明の実施の形態２． 図５は、本発明の実施の形態２によるセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。同図において新規な
部分は、図１の観測情報融合器５とその後段に設けられ
た追尾フィルタ群７の代わりに、各センサ４ａから４ｃ
の後段にそれぞれ追尾フィルタ群７ａから７ｃを設け、
更にそれらの出力を受けて追尾情報を融合する追尾情報
融合器１１を設けた点である。

【００４２】次に本発明の実施の形態２によるセンサ群
管理装置の動作を図５に基づいて説明する。まず、各セ
ンサ４ａから４ｃの後段に設けられた追尾フィルタ群７
ａから７ｃは、図１の追尾フィルタ群７と同様に、それ
ぞれ各目標１Ａから１Ｄに対応する追尾フィルタ６Ａか
ら６Ｄにより構成されている。それぞれの追尾フィルタ
６Ａから６Ｄは、対応する目標の観測情報が、それが属
する追尾フィルタ群の対応するセンサより得られた場合
にそれを入力し、得られない場合には外挿を行うことに
より、それぞれの目標の位置と速度の推定と予測を行な
い、各目標の追尾情報を更新して出力する。このことに
より、各追尾フィルタ群７ａから７ｃからは、それぞ
れ、各目標１Ａから１Ｄの追尾情報が出力される事にな
る。

【００４３】追尾情報融合器１１は、これら複数の追尾
情報を受け、これらを各目標ごとに整理し、融合し、そ
して出力する。図５の場合、目標１Ａに対して追尾フィ
ルタ群７ａ〜７ｃからそれぞれ追尾情報が出力されるか
ら、この目標について合計３つの追尾情報が得られるこ
とになる。他の目標１Ｂ、１Ｃについても同様である。

【００４４】以上に述べた本発明の実施の形態２による
センサ群管理装置と、前述した発明の実施の形態１によ
るセンサ群管理装置との違いは、各センサ毎に追尾を行
ってその結果を融合するか、各センサの情報を融合して
から追尾を行うかということである。前者はsensor-lev
el tracking、後者はcentral-level trackingと呼ばれ
る。

【００４５】本発明の実施の形態２によるセンサ群管理
装置のように、sensor-level trackingの構成を採用し
てセンサ群管理を行うことによる効果は次のようなもの
である。第一に、中央（図５のsensor level tracking
の場合には追尾情報融合器１１以降、図１のcentral le
vel trackingの場合には観測情報融合器５以降）に伝送
するデータの容量を小さくできる。第二に、各センサの
特徴（アクティブセンサかパッシブセンサか、座標系、
など）に応じた追尾を独立に実行できる。第三に、各セ
ンサの各目標に対する追尾精度を割当てに利用できる。
第四に、事故や破壊によりセンサレベルが一部、中央か
ら分離された場合にも、そのセンサが独立して目標群を
追尾することが可能なことである。

【００４６】発明の実施の形態３． 図６は、本発明の実施の形態３によるセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。同図において新規な
部分は、図１のセンサ群管理装置に、更に、観測情報融
合器５の出力と追尾フィルタ群７の出力とを入力とする
各目標観測必要性評価器１２を設け、その出力を割当て
器８の入力の一つとした点である。

【００４７】本発明の実施の形態３によるセンサ群管理
装置の動作を図６に基づいて説明する。図１のセンサ群
管理装置における割当て器８は、前述のように、追尾フ
ィルタ群７から出力される追尾誤差の期待値を用いて、
観測ビーム３ａから３ｃの割当てを行っていたが、本発
明の実施の形態３によるセンサ群管理装置では、この追
尾誤差の期待値に加えて、観測情報融合器５あるいは追
尾フィルタ群７より得られる各目標の位置と速度を割当
ての基準として用いる。つまり、目標の位置が、特定地
域に近ければ、注目すべきであるし、また、目標の速度
（速さと進行方向）が、該特定地域に向かって接近して
いれば、やはり注目すべきである。

【００４８】すなわち、各目標観測必要性評価器１２
は、観測情報融合器５の出力あるいは追尾フィルタ群７
の出力とを入力し、上記の追尾誤差の期待値や位置、速
度から各目標の観測の必要性を判断し、その結果を割当
て器８に出力する。

【００４９】注目度すなわち目標観測必要度ｘは例えば
次のように算出される。 （１）目標の距離：距離が大きければさほど重要な目標
でないと判断される場合、近距離の目標の目標観測必要
度ｘ1を高くする。 （２）目標の進行方向：センサあるいはある特定の場所
に近づいてくる目標が重要であり、遠ざかる目標は重要
でないと判断される場合、センサ等に向かってくる目標
の目標観測必要度ｘ2を高くする。 （３）目標の速度：センサあるいはある特定の場所に近
づいてくる目標のうちで速度が大きいものが重要である
と判断される場合、速度の大きな目標を目標観測必要度
ｘ3を高くする。 （４）目標の動き：目標の動きが速く、機動性に富む目
標が重要であると判断される場合、この目標の目標観測
必要度ｘ4を高くする。 （５）目標自体の重要度：何等かの手段で目標の大き
さ、特性、種類等が識別できたとき、重要な目標の目標
観測必要度ｘ5を高くする。例えば、航空機と航空機以
外の飛翔体とでは飛翔体が重要であるならば、飛翔体と
識別された目標の目標観測必要度ｘ5を高くする。

【００５０】また、これらを複合して目標観測必要度を
求めるようにしてもよい。例えば、目標の距離、進行方
向、及び速度を融合するときは、目標がセンサあるいは
ある特定の場所に到達するための所要時間を目標観測度
とする。この所要時間が短いほど目標観測必要度は高い
と考えられる。具体的には、センサあるいは特定の場所
から目標までの距離をｒとし、進行方向ベクトルとセン
サあるいは特定の場所を基準としたときの目標の位置ベ
クトルとのなす角をθとし、目標の速度をｖとしたと
き、目標の到達時間ｔは次式で与えられる。 ｔ＝ｒ／ｖcosθ

【００５１】また、目標観測必要度ｘ1〜ｘ5をパラメー
タとして適当な関数で総合の目標観測必要度ｘを求める
ようにしてもよい。 ｘ＝ｆ（ｘ1，ｘ2，ｘ3，ｘ4，ｘ5） 関数として、例えば線形関数を用いると次のようにな
る。 ｘ＝ａ・ｘ1＋ｂ・ｘ2＋ｃ・ｘ3＋ｄ・ｘ4＋ｅ・ｘ5 ここで、ａ〜ｅは各パラメータを重みづける係数であ
る。なお、パラメータは上記ｘ1〜ｘ5に限らず、観測が
必要かどうかに関して何等かの意味で目標を評価できる
ものであればよい。

【００５２】割当て器８は、この観測の必要性に応じ
て、観測ビーム３ａから３ｃの割当てを行う。割当て処
理の内容は、発明の実施の形態１の場合と同様である。
割当て器８は、前述の期待値ｅiと上記ｘとを合成して
（例えば重み付け平均を求めて）から割当てを実行す
る。

【００５３】発明の実施の形態１の装置においては、セ
ンサの観測範囲内のすべての目標を観測対象とし、これ
らのうちのいずれも見失わないようにセンサ群を管理し
ていた。しかし、この発明の実施の形態２の装置におい
ては、目標ごとに観測の必要性を客観的に評価すること
により、必要な目標を選択し、これら選択された目標に
ついて見失わないようにセンサ群を管理する。したがっ
て、センサの数や追尾フィルタの数が限られるとき（実
際にはこのようなケースが多いと考えられる）でも適切
なセンサの管理が可能である。

【００５４】以上に述べたセンサ群管理装置を用いれ
ば、観測対象である各目標の観測の必要性を評価して割
当てを決定することができる。言い換えれば、注目すべ
き目標と、そうではない目標との重みを考慮した割当て
が実行できる。

【００５５】発明の実施の形態４． 図７は、本発明の実施の形態４によるセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。同図において新規な
部分は、発明の実施の形態２によるセンサ群管理装置
に、発明の実施の形態３と同様に、追尾情報融合器１１
の出力を入力とする各目標観測必要性評価器１２を設
け、その出力を割当て器８の入力の一つとした点であ
る。

【００５６】本発明の実施の形態４によるセンサ群管理
装置の動作を図７に基づいて説明する。各目標観測必要
性評価器１２は、追尾情報融合器１１の出力である各目
標の追尾誤差の期待値、各目標の位置と速度などを入力
し、各目標の観測の必要性を判断し、その結果を、割当
て器８に出力する。そして、該割当て器８は、該観測の
必要性に応じて、観測ビーム３ａから３ｃの割当てを行
う。

【００５７】以上に述べた本発明の実施の形態４による
センサ群管理装置を用いれば、上述のsensor-level tra
ckingの構成において、発明の実施の形態３によるセン
サ群管理装置と同様の効果を奏することができる。

【００５８】発明の実施の形態５． 図８は、本発明の実施の形態５によるセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。同図において新規な
部分は、発明の実施の形態１または３によるセンサ群管
理装置において、観測情報融合器５の出力と追尾フィル
タ群７の出力とを入力とする各センサ対各目標観測効果
判定器１３を設け、その出力を割当て器８の入力の一つ
とした点である。

【００５９】本発明の実施の形態５によるセンサ群管理
装置の動作を図８に基づいて説明する。発明の実施の形
態１または３によるセンサ群管理装置における割当て器
８は、前述のように、追尾フィルタ群７から出力される
追尾誤差の期待値、および、観測情報融合器５あるいは
追尾フィルタ群７より得られる各目標の位置と速度を割
当を入力して、観測ビーム３ａから３ｃの割当てを行っ
ていた。

【００６０】しかし、本発明の実施の形態５によるセン
サ群管理装置では、これらに加えて、観測情報融合器５
あるいは追尾フィルタ群７より得られる各センサと各目
標との位置関係などを割当ての基準として用いる。つま
り、センサ群のうち、たとえば３次元空間中で、ある目
標の誤差の期待値が最大となる方向に対して、観測精度
が最も高いセンサを用いる方が効果的なので、なるべく
そのような組合せを作るよう、センサ群の割当てを行う
のである。

【００６１】すなわち、各センサ対各目標観測効果判定
器１３は、観測情報融合器５の出力あるいは追尾フィル
タ群７の出力とを入力し、各センサと各目標との位置関
係などからから、各センサが各目標の観測に対する有効
性を算出し、その結果を、割当て器８に出力する。そし
て、該割当て器８は、各センサからの各目標の観測の効
果が高くなるように、観測ビーム３ａから３ｃの割当て
を行う。

【００６２】この有効性は、次のような観点から算出さ
れる。 （１）追尾フィルタの精度は、センサから目標までの距
離に依存する。したがって、目標までの距離が短いセン
サが有効といえる。 （２）目標のどのような情報を得るかにより、センサご
とに有効性が算出される。例えば、センサをレーダ装置
としたとき、レーダ装置には、比較的遠距離まで観測で
きる捜索レーダ、目標の速度を測定するドップラーレー
ダ、目標をもっぱら追尾する追尾レーダ、目標の形状を
観測できるＩＳＡＲ（Inversed SyntheticAperture Rad
ar）高分解能レーダがある。したがって、目標の探知に
重点をおけば捜索レーダを、目標の速度測定に重点をお
けばドップラーレーダ、目標の追尾に重点をおけば追尾
レーダを、目標の形状観測に重点をおけば高分解能レー
ダを、それぞれ有効とする。 （３）上記（１）（２）の組合わせにより有効性を算出
する。例えば、目標までの距離が大きいとき捜索レーダ
を有効とし、距離が小さいときドップラーレーダあるい
は追尾レーダを有効とする。 （４）また、レーダ装置のようなアクティブセンサとＥ
ＳＭのようなパッシブセンサの両方備えるとき、目標に
気付かれないようにするために、目標までの距離が大き
いときＥＳＭを有効とし、目標までの距離が小さいとき
レーダ装置を有効とする。

【００６３】以上の本発明の実施の形態５のセンサ群管
理装置を用いれば、センサと目標との組合せを適切に決
定し、各目標の観測を有効に行うことができる。

【００６４】発明の実施の形態６． 図９は、本発明の実施の形態６によるセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。同図において新規な
部分は、発明の実施の形態２または４によるセンサ群管
理装置において、追尾情報融合器１１の出力を入力とす
る各センサ対各目標観測効果判定器１３を設け、その出
力を割当て器８の入力の一つとした点である。

【００６５】本発明の実施の形態６によるセンサ群管理
装置の動作を図９に基づいて説明する。各センサ対各目
標観測効果判定器１３は、追尾情報融合器１１の出力で
ある各目標の位置などを入力し、各センサと各目標との
位置関係などからから、各センサが各目標の観測に対す
る有効性を算出し、その結果を、割当て器８に出力す
る。そして、該割当て器８は、各センサからの各目標の
観測の効果が高くなるように、観測ビーム３ａから３ｃ
の割当てを行う。

【００６６】以上に述べた本発明の実施の形態６による
センサ群管理装置を用いれば、上述のsensor-level tra
ckingの構成において、発明の実施の形態５によるセン
サ群管理装置と同様の効果を奏することができる。

【００６７】発明の実施の形態７． 図１０は、本発明の実施の形態７によるセンサ群管理装
置の構成を示すブロック線図である。同図において新規
な部分は、発明の実施の形態３または５によるセンサ群
管理装置において、観測情報融合器５の出力と追尾フィ
ルタ群７の出力とを入力とする予測フィルタ群１５を設
け、その出力を各目標観測必要性評価器１２あるいは各
センサ対各目標観測効果判定器１３の入力の一つとした
点である。予測フィルタ群１５は、観測すべき目標１Ａ
から１Ｄにそれぞれ対応する公知の予測フィルタ１４Ａ
から１４Ｄにより構成される。

【００６８】本発明の実施の形態７によるセンサ群管理
装置の動作を図１０に基づいて説明する。前述の追尾フ
ィルタ６Ａから６Ｄが、それぞれ対応する目標の位置と
速度の現在の推定値と１単位時間後の予測値とを計算し
て出力するのに対し、予測フィルタ１４Ａから１４Ｄ
は、該位置と速度の長期に渡る予測を行う。この結果
は、各目標観測必要性評価器１２あるいは各センサ対各
目標観測効果判定器１３の入力の一つとして与えられ
る。そして、各目標観測必要性評価器１２は、この結果
を用いて各目標の観測必要性を算出し、また、各センサ
対各目標観測効果判定器１３は、この結果を用いて各セ
ンサと各目標との組合せを決定する。

【００６９】以上に述べた本発明の実施の形態７による
センサ群管理装置を用いれば、各目標の位置と速度の長
期に渡る予測値が得られるので、その結果を各目標観測
必要性評価器１２の入力の一つとして用いれば、現在の
ままの飛行を行えば将来的に重要地域に至る目標につい
て高い観測必要性を課することができる。また、各セン
サ対各目標観測効果判定器１３の入力の一つとして用い
れば、長期に渡る各センサによる各目標の観測効果に基
づいて、各センサと各目標との組合せの効果を判定する
ことができる。

【００７０】発明の実施の形態８． 図１１は、本発明の実施の形態８によるセンサ群管理装
置の構成を示すブロック線図である。同図において新規
な部分は、発明の実施の形態４または６によるセンサ群
管理装置において、追尾情報融合器１１の出力を入力と
する予測フィルタ群１５を設け、その出力を各目標観測
必要性評価器１２あるいは各センサ対各目標観測効果判
定器１３の入力の一つとした点である。予測フィルタ群
１５は、発明の実施の形態７によるセンサ群管理装置と
同様に、観測すべき目標１Ａから１Ｄに対応する予測フ
ィルタ１４Ａから１４Ｄにより構成される。

【００７１】本発明の実施の形態８によるセンサ群管理
装置の動作を図１１に基づいて説明する。予測フィルタ
１４Ａから１４Ｄは、追尾情報融合器１１の出力である
対応する目標の位置と速度の推定値あるいは１単位時間
後の予測値を入力し、該位置と速度の長期に渡る予測を
行う。この結果は、各目標観測必要性評価器１２あるい
は各センサ対各目標観測効果判定器１３の入力の一つと
して与えられる。そして、各目標観測必要性評価器１２
は、この結果を用いて各目標の観測必要性を算出し、ま
た、各センサ対各目標観測効果判定器１３は、この結果
を用いて各センサと各目標との組合せを決定する。

【００７２】以上に述べた本発明の実施の形態８による
センサ群管理装置を用いれば、上述のsensor-level tra
ckingの構成において、発明の実施の形態７によるセン
サ群管理装置と同様の効果を奏することができる。

【００７３】発明の実施の形態９． 図１２は、本発明の実施の形態９によるセンサ群管理装
置の構成を示すブロック線図である。同図において新規
な部分は、発明の実施の形態５または７によるセンサ群
管理装置において、追尾フィルタ群７の出力あるいは予
測フィルタ群１５の出力を入力とする仮想割当て器１６
を設け、その出力を各センサ対各目標観測効果判定器１
３の入力の一つとした点である。

【００７４】本発明の実施の形態９によるセンサ群管理
装置の動作を図１２及び図１３に基づいて説明する。仮
想割当て器１６は、たとえば、追尾フィルタ群７の出力
である各目標の位置と速度の予測値、およびこれらの誤
差分散を入力し、各センサを各目標に割り当てた場合の
それぞれの組合せにおける位置と速度の推定誤差分散を
計算し、出力する。

【００７５】次に、各センサ対各目標観測効果判定器１
３は、この出力を入力する。ところで、観測を行わなけ
れば、目標の位置と速度は予測値のまま用いなければな
らないが、観測を行えば、得られる観測情報を利用した
推定値として、より信頼性の高い情報として、各目標の
位置と速度を得ることができる。したがって、観測を行
う場合の推定誤差分散は、観測を行わない場合の予測誤
差分散よりも小さくなる。各センサ対各目標観測効果判
定器１３は、該追尾フィルタ群７から出力される該予測
誤差分散と、該仮想割当て器１６から出力される該推定
誤差分散との差から、各センサから各目標を観測する効
果を判定する。このように実際の割当てによる観測の前
に仮想割当て器１６による仮想割当てによりどのような
観測が実行されるかが評価される。

【００７６】ところで、仮想割当て器１６は、考えられ
る全てあるいはその一部の割当てを行うので、上記の判
定はそれぞれについて行われる。したがって、割当て器
８がこれら判定結果のうちで最も効果が高い割当てを実
行するようにすれば、最適の割当てにより観測が実行さ
れる。

【００７７】すなわち、図１３に示すように第ｎ観測サ
イクルにおいて、まず、（１）仮想割当てが実行され、
（２）これら仮想割当てそれぞれについて評価が行わ
れ、（３）これら仮想割当てのうちで最適なものを実際
の割当てとして選択し、（４）実際の観測が行われる。

【００７８】以上述べた本発明の実施の形態９によるセ
ンサ群管理装置を用いれば、各センサから各目標の観測
を行うことによる予測誤差の収縮の度合から、各センサ
と各目標との組合せの効果を評価・判定することができ
る。

【００７９】発明の実施の形態１０． 図１４は、本発明の実施の形態１０によるセンサ群管理
装置の構成を示すブロック線図である。同図において新
規な部分は、発明の実施の形態６または８によるセンサ
群管理装置において、追尾情報融合器１１の出力あるい
は予測フィルタ群１５の出力を入力とする仮想割当て器
１６を設け、その出力を各センサ対各目標観測効果判定
器１３の入力の一つとした点である。

【００８０】本発明の実施の形態１０によるセンサ群管
理装置の動作を図１４に基づいて説明する。仮想割当て
器１６は、たとえば、追尾情報融合器１１の出力である
各目標の位置と速度の予測値、およびこれらの誤差分散
を入力し、各センサを各目標に割り当てた場合のそれぞ
れの組合せにおける位置と速度の推定誤差分散を計算
し、出力する。次に、各センサ対各目標観測効果判定器
１３は、この出力を入力する。観測を行わなければ、目
標の位置と速度は予測値のまま用いなければならない
が、観測を行えば、得られる観測情報を利用した推定値
として、より信頼性の高い情報として、各目標の位置と
速度を得ることができる。したがって、観測を行う場合
の推定誤差分散は、観測を行わない場合の予測誤差分散
よりも小さくなる。各センサ対各目標観測効果判定器１
３は、該追尾情報融合器１１から出力される該予測誤差
分散と、該仮想割当て器１６から出力される該推定誤差
分散との差から、各センサから各目標を観測する効果を
判定する。

【００８１】以上に述べた本発明の実施の形態１０によ
るセンサ群管理装置を用いれば、上述のsensor-level t
rackingの構成において、発明の実施の形態９によるセ
ンサ群管理装置と同様の効果を奏することができる。

【００８２】発明の実施の形態１１． 図１５は、本発明の請求項１１によるセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。同図において新規な
部分は、発明の実施の形態１から１０によるセンサ群管
理装置において、割当て器８に変えて割当てスケジュー
リング器１７を設け、その出力をセンサ群４ａから４ｃ
および予測フィルタ群１５の入力とした点である。

【００８３】本発明の実施の形態１１によるセンサ群管
理装置の動作を図１５及び図１６に基づいて説明する。
割当て器８が、１単位時刻後のセンサ群４ａから４ｃと
目標群１Ａから１Ｄの組合せを決定するのに対し、割当
てスケジューリング器１７は、１単位時刻後から多段に
渡るセンサ群４ａから４ｃと目標群１Ａから１Ｄの組合
せを、たとえば、その間の各目標の位置の予測誤差分散
の和が最小となるように決定する。このとき、予測フィ
ルタ群１５が利用可能であれば、多段割当ての途中結果
をフィードバックして、数単位時刻後の予測値の誤差分
散の計算値を得るのに用いる。

【００８４】前述のように、発明の実施の形態１から１
０によるセンサ群管理装置の行う一段の割当動作は図２
に示す割当て行列を決定する作業であるのに対し、本発
明の実施の形態における多段の割当て動作は、図１６に
示す割当て配列を決定する作業となる。この配列の、一
つの軸はセンサ群４ａから４ｃに対応し、別の一つの軸
は目標群１Ａから１Ｄに対応する。これらは図２の行列
に対応する。また、図１５で示されるｔｉｍｅ１、ｔｉ
ｍｅ２、ｔｉｍｅ３の軸は１単位時刻から多段に渡る離
散的な時間に対応する。

【００８５】以上に述べた本発明の実施の形態１１によ
るセンサ群管理装置を用いれば、一段の割当ての積み重
ねでは時間的に全体の最適性の保証ができないのに対
し、これを実現することができる。

【００８６】発明の実施の形態１２． 図１７は、本発明の実施の形態１２によるセンサ群管理
装置の構成を示すブロック線図である。同図において新
規な部分は、発明の実施の形態１から１１によるセンサ
群管理装置において、センサ群４ａから４ｃが受信すべ
き電波を送信するイルミネータ１８、および、割当て器
８または割当てスケジューリング器１７の出力を入力と
するイルミネータ走査計画器１９を設けている点であ
る。

【００８７】本発明の実施の形態１２によるセンサ群管
理装置の動作を図１７に基づいて説明する。イルミネー
タ１８は、センサ群４ａから４ｃが受信すべき電波を、
イルミネータ走査計画器１９の指示に基づき放射しなが
ら走査する。この指示を与えるため、イルミネータ走査
計画器１９は、割当て器８または割当てスケジューリン
グ器１７と同様の組合せ問題を解く。この場合の組合せ
問題の特徴は、該イルミネータ２０と上記センサ群４ａ
から４ｃの双方が割り当てられている目標しか観測がで
きないことである。このとき、センサ群４ａから４ｃは
受信機能だけもてばよい。

【００８８】以上に述べた本発明の実施の形態１２によ
るセンサ群管理装置を用いれば、送信と受信とを別々の
アンテナを用いて行うバイスタティックレーダを利用し
たセンサ群管理を実現することができる。

【００８９】発明の実施の形態１３． 図１８は、本発明の実施の形態１３によるセンサ群管理
装置の構成を示すブロック線図である。同図において新
規な部分は、発明の実施の形態１から１２によるセンサ
群管理装置において、割当て器８または割当てスケジュ
ーリング器１７に対し強制的に割当ての一部を指示する
強制割当て器２１を設けている点である。

【００９０】本発明の実施の形態１３によるセンサ群管
理装置の動作を図１８に基づいて説明する。強制割当て
器２１は、たとえば運用者２０などの要求を満たすよう
に、センサ群４ａから４ｃの目標群１Ａから１Ｄへの割
当ての一部あるいは全部を、たとえば割当て器８あるい
は割当てスケジューリング器１７に対し指示する。割当
て器８あるいは割当てスケジューリング器１７は、この
指示を入力し、残りの割当てを決定し、その結果をセン
サ群４ａから４ｃへ出力する。

【００９１】この動作を図２に示した割当て行列を用い
て説明する。強制割当て器２１が指示する割当ての一部
が、たとえば、センサ４ｂを目標１Ｃを割り当てること
であるとする。このとき、割当て器８は、まず、図２の
割当て行列から、センサ４ｂに対応する行と、目標１Ｃ
に対応する列とを削除する。次に、残りの行と列からな
る行列を改めて新たな割当て行列として定義する。そし
て、この新たな割当て行列により、発明の実施の形態１
から１２によるセンサ群管理装置と同様にして、残りの
センサ群から残りの目標群への割当てを決定する。その
上で再び、センサ４ｂに対応する行と、目標１Ｃに対応
する列を、これらの交わりの要素を１、残りのすべての
要素を０として、この割当て行列に追加し、最終的な割
当て行列とする。この最終的な割当て行列は、発明の実
施の形態１から１２によるセンサ群管理装置と同様に、
センサ群４ａから４ｃに出力される。

【００９２】以上に述べた本発明の実施の形態１３によ
るセンサ群管理装置を用いれば、運用者２０の意思を満
足しながら、あるいは、他のシステムとの協調を図りな
がら、しかもその範囲内で最適なセンサ群４ａから４ｃ
の目標群１Ａから１Ｄへの効果的な割当てを決定するこ
とができる。

【００９３】発明の実施の形態１４． 図１９は、本発明の実施の形態１４によるセンサ群管理
装置の構成を示すブロック線図である。同図において新
規な部分は、発明の実施の形態１から１３によるセンサ
群管理装置において、目標群１Ａから１Ｄを観測する移
動センサ２２と、割当て器８または割当てスケジューリ
ング器１７の出力を入力とし、該移動センサ２２に移動
の指示を行うセンサ移動計画器２３を設けた点である。

【００９４】本発明の実施の形態１４によるセンサ群管
理装置の動作を図１９に基づいて説明する。移動センサ
２２は、センサ群４ａから４ｃと共に、目標群１Ａから
１Ｄの観測を行う。ただし、移動センサ２２は移動をし
ながらこの観測を行うので、目標群１Ａから１Ｄとの位
置関係、すなわち各目標に対する観測の効果などが時々
刻々変化する。その変化を望ましいものとなるように、
その移動の指示を与えるのがセンサ移動計画器２３であ
る。

【００９５】たとえば、ある目標が、未来のある時刻
に、センサ群４ａから４ｃのいずれからも観測効果の低
い位置に移動することが、予測フィルタ群１５から予測
されたものとする。このとき、たとえば割当てスケジュ
ーリング器１７は、移動センサ２２の望ましい観測位置
と、センサ群４ａから４ｃおよび移動センサ２２の目標
群１Ａから１Ｄへの割当てを決定する。そして、センサ
移動計画器２３は、この時刻にその位置に移動センサ２
２が来るように、経路計画を行い、移動センサ２２に指
示する。なお、移動センサ２２はひとつでも複数でもか
まわないし、センサ群のすべてのセンサを移動センサと
してもかまわない。

【００９６】以上に述べた本発明の実施の形態１４によ
るセンサ群管理装置を用いれば、センサ群４ａから４ｃ
および移動センサ２２と目標群１Ａから１Ｄとの望まし
い位置関係も含めて、割当てを決定することができる。
このことは、たとえばセンサ群４ａから４ｃおよび移動
センサ２２が、パッシブセンサである場合、三角測量に
より行う距離の算出を高精度なものにすることができ
る。

【００９７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数の
センサと複数の目標との割当てを決定する割当て器とを
備えるので、複数のセンサを有効に用いて複数の目標を
同時に観測することができる。

【００９８】また、この発明によれば、前記割当て器
は、入力された情報に基づき前記複数の目標の状態をぞ
れぞれ求め、これら状態に基づき前記複数の目標を順序
づけるとともに、この順序にしたがい前記複数のセンサ
を割り当てるので、観測対象である各目標の観測の必要
性を評価しつつ割当てを決定することができる。例え
ば、注目すべき目標とそうではない目標との重みを考慮
した割当てが実行できる。

【００９９】また、この発明によれば、前記複数の目標
ごとに観測の必要性を評価する各目標観測必要性評価器
を備え、前記割当て器は、前記各目標観測必要性評価器
の出力に基づき割当てを決定するので、目標ごとに観測
の必要性を客観的に評価することにより必要な目標を選
択し、これら選択された目標について見失わないように
センサ群を管理する。したがって、センサの数や追尾フ
ィルタの数が限られるときでも適切なセンサの管理が可
能である。

【０１００】また、この発明によれば、前記追尾フィル
タ群の出力を受けて前記複数の目標の状態をそれぞれ予
測する予測フィルタ群を備え、前記各目標観測必要性評
価器は、前記予測フィルタ群の出力に基づき評価を行う
ので、各目標について長期に渡る予測値が得られ、高い
精度で観測必要性を判断することができる。

【０１０１】また、この発明によれば、前記センサと前
記複数の目標との割当てにおける観測の効果をそれぞれ
判定する各センサ対各目標観測効果判定器を備え、前記
割当て器は、前記各センサ対各目標観測効果判定器の出
力に基づき割当てを決定するので、センサと目標との効
果的な組合せを適切に決定し、各目標の観測を有効に行
うことができる。

【０１０２】また、この発明によれば、前記追尾フィル
タ群の出力を受けて前記複数の目標の状態を予測する予
測フィルタ群を備え、前記各センサ対各目標観測効果判
定器は、前記予測フィルタ群の出力に基づき評価を行う
ので、各目標について長期に渡る予測値が得られ、高い
精度で観測の効果を判断することができる。

【０１０３】また、この発明によれば、前記追尾フィル
タ群及び前記予測フィルタ群の出力を受けて前記複数の
センサと前記複数の目標との割当てを仮想的に決定する
仮想割当て器を備え、前記各センサ対各目標観測効果判
定器は、前記仮想割当て器の出力に基づき評価を行うの
で、予め割当ての効果を評価できて最も効果が高い割当
てを実行することができる。

【０１０４】また、この発明によれば、前記割当て器に
代えて、前記複数のセンサと前記複数の目標との割当て
を複数の観測単位時間ごとに決定する割当てスケジュー
リング器を備えたので、長時間にわたって全体として最
適の割当てを実行できる。保証ができないのに対し、こ
れを実現することができる。

【０１０５】また、この発明によれば、前記複数の目標
に対して電波を照射して前記センサ群にその反射波を受
信させるイルミネータと、前記複数のセンサと前記複数
の目標との割当て結果に基づき前記イルミネータのビー
ム走査を制御するイルミネータ走査計画器とを備えたの
で、送信と受信とを別々のアンテナを用いて行うバイス
タティックレーダやパッシブセンサをセンサとして利用
することができる。

【０１０６】また、この発明によれば、前記複数のセン
サと前記複数の目標との割当てを観測結果によらず強制
的に行う強制割当て器を備えたので、運用者の意思に沿
った割当てを実行できる。

【０１０７】また、この発明によれば、前記複数のセン
サと前記複数の目標との割当て結果に基づき前記センサ
を移動させるセンサ移動計画器を備えたので、センサと
目標との位置関係を望ましい状態に維持しつつ割当てを
決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発明の実施の形態１のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。

【図２】 発明の実施の形態１のセンサ群管理装置の割
当て器が決定する割当て行列の例を示す図である。

【図３】 発明の実施の形態１のセンサ群管理装置の処
理タイミング図である。

【図４】 発明の実施の形態１のセンサ群管理装置の割
当て処理のフローチャートである。

【図５】 発明の実施の形態２のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。

【図６】 発明の実施の形態３のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。

【図７】 発明の実施の形態４のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。

【図８】 発明の実施の形態５のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。

【図９】 発明の実施の形態６のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。

【図１０】 発明の実施の形態７のセンサ群管理装置の
構成を示すブロック線図である。

【図１１】 発明の実施の形態８のセンサ群管理装置の
構成を示すブロック線図である。

【図１２】 発明の実施の形態９のセンサ群管理装置の
構成を示すブロック線図である。

【図１３】 発明の実施の形態９のセンサ群管理装置の
処理タイミング図である。

【図１４】 発明の実施の形態１０のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。

【図１５】 発明の実施の形態１１のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。

【図１６】 発明の実施の形態１１のセンサ群管理装置
の割当てスケジューリング器が決定する割当て配列を示
す図である。

【図１７】 発明の実施の形態１２のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。

【図１８】 発明の実施の形態１３のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。

【図１９】 発明の実施の形態１４のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。

【図２０】 従来のセンサ群管理装置の構成を示すブロ
ック線図である。

【図２１】 従来のセンサ群管理装置の割当て器が決定
する割当てベクトルを示す図である。

【符号の説明】

１ 観測対象である目標、２ 目標群、３ 観測ビー
ム、４ センサ群、５ 観測情報融合器、６ 追尾フィ
ルタ、７ 追尾フィルタ群、８ 割当て器、９ ルー
ル、１０ センサ群管理装置、１１ 追尾情報融合器、
１２ 各目標観測必要性評価器、１３ 各センサ対各目
標観測効果判定器、１４ 予測フィルタ、１５予測フィ
ルタ群、１６ 仮想割当て器、１７ 割当てスケジュー
リング器、１８ イルミネータ、１９ イルミネータ走
査計画器、２０ 運用者、２１ 強制割当て器、２２
移動センサ、２３ センサ移動計画器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−172938（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−245081（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−195381（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−218611（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−306263（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−75839（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248073（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 F41G 3/00 F41G 9/00

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のセンサから構成されるセンサ群を
   管理して複数の目標を観測するセンサ群管理装置におい
   て、前記センサ群からの複数の観測情報を受けてこれら
   を融合する観測情報融合器と、複数の追尾フィルタから
   構成され、前記観測情報融合器の出力に基づき目標の追
   尾を行う追尾フィルタ群と、前記追尾フィルタ群の出力
   である追尾情報に基づき優先的に観測する目標を定め、
   前記複数のセンサと前記複数の目標との割当てを決定す
   る割当て器とを備えるセンサ群管理装置。
2. 【請求項２】 複数のセンサから構成されるセンサ群を
   管理して複数の目標を観測するセンサ群管理装置におい
   て、複数の追尾フィルタからそれぞれ構成され、前記セ
   ンサ群からの複数の観測情報をそれぞれ受ける複数の追
   尾フィルタ群と、前記複数の追尾フィルタ群の出力を受
   けてこれらを融合する追尾情報融合器と、前記追尾情報
   融合器の出力である追尾情報に基づき優先的に観測する
   目標を定め、前記複数のセンサと前記複数の目標との割
   当てを決定する割当て器とを備えるセンサ群管理装置。
3. 【請求項３】 前記割当て器は、前記追尾情報に基づい
   て前記複数の目標を順序づけるとともに、この順序にし
   たがい前記複数のセンサを割り当てることを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載のセンサ群管理装置。
4. 【請求項４】 前記複数の目標ごとに観測の必要性を評
   価する各目標観測必要性評価器を備え、前記割当て器
   は、前記各目標観測必要性評価器の出力に基づき割当て
   を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載のセンサ群管理装置。
5. 【請求項５】 前記追尾フィルタ群の出力を受けて前記
   複数の目標の状態をそれぞれ予測する予測フィルタ群を
   備え、前記各目標観測必要性評価器は、前記予測フィル
   タ群の出力に基づき評価を行うことを特徴とする請求項
   ４記載のセンサ群管理装置。
6. 【請求項６】 前記各目標観測必要性評価器は、目標の
   位置、目標までの距離、目標の進行方向、目標の速度、
   目標の動き、目標自体の重要度の全部又は一部に基づき
   評価を行うことを特徴とする請求項４又は請求項５記載
   のセンサ群管理装置。
7. 【請求項７】 前記センサと前記複数の目標との割当て
   における観測の効果をそれぞれ判定する各センサ対各目
   標観測効果判定器を備え、前記割当て器は、前記各セン
   サ対各目標観測効果判定器の出力に基づき割当てを決定
   することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセ
   ンサ群管理装置。
8. 【請求項８】 前記追尾フィルタ群の出力を受けて前記
   複数の目標の状態を予測する予測フィルタ群を備え、前
   記各センサ対各目標観測効果判定器は、前記予測フィル
   タ群の出力に基づき評価を行うことを特徴とする請求項
   ７記載のセンサ群管理装置。
9. 【請求項９】 前記追尾フィルタ群及び前記予測フィル
   タ群の出力を受けて前記複数のセンサと前記複数の目標
   との割当てを仮想的に決定する仮想割当て器を備え、前
   記各センサ対各目標観測効果判定器は、前記仮想割当て
   器の出力に基づき評価を行うことを特徴とする請求項８
   記載のセンサ群管理装置。
10. 【請求項１０】 複数のセンサから構成されるセンサ群
    を管理して複数の目標を観測するセンサ群管理装置にお
    いて、前記センサ群からの複数の観測情報を受けてこれ
    らを融合する観測情報融合器と、複数の追尾フィルタか
    ら構成され、前記観測情報融合器の出力に基づき目標の
    追尾を行う追尾フィルタ群と、前記追尾フィルタ群の出
    力である追尾情報に基づき優先的に観測する目標を定
    め、前記複数のセンサと前記複数の目標との割当てを決
    定する割当て器と、前記センサと前記複数の目標との割
    当てにおける観測の効果をそれぞれ判定する各センサ対
    各目標観測効果判定器を備え、前記割当て器は、前記各
    センサ対各目標観測効果判定器の出力に基づき割当てを
    決定し、前記各センサ対各目標観測効果判定器は、目標
    までの距離、センサの性能のいずれか一方または両方に
    基づき評価を行うことを特徴とするセンサ群管理装置。
11. 【請求項１１】 前記割当て器に代えて、前記複数のセ
    ンサと前記複数の目標との割当てを複数の観測単位時間
    ごとに決定する割当てスケジューリング器を備えたこと
    を特徴とする請求項１乃至請求項１０いずれかに記載の
    センサ群管理装置。
12. 【請求項１２】 前記複数の目標に対して電波を照射し
    て前記センサ群にその反射波を受信させるイルミネータ
    と、前記複数のセンサと前記複数の目標との割当て結果
    に基づき前記イルミネータのビーム走査を制御するイル
    ミネータ走査計画器とを備えたことを特徴とする請求項
    １乃至請求項１１いずれかに記載のセンサ群管理装置。
13. 【請求項１３】 前記複数のセンサと前記複数の目標と
    の割当てを観測結果によらず強制的に行う強制割当て器
    を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１１いず
    れかに記載のセンサ群管理装置。
14. 【請求項１４】 前記複数のセンサと前記複数の目標と
    の割当て結果に基づき前記センサを移動させるセンサ移
    動計画器を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項
    １１いずれかに記載のセンサ群管理装置。