JP3440010B2 - 目標追尾装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、追尾対象の航行
位置及び航行速度を予測する目標追尾装置に関するもの
である。
位置及び航行速度を予測する目標追尾装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図６は例えば「ＡＲＴＥＣＨ ＨＯＵＳ
Ｅ，Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ＴａｒｇｅｔＴｒａｃｋｉｎｇ
ｗｉｔｈ Ｒａｄａｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｐ
ｐ３００−３０２，３５９−３６３」に示された従来の
目標追尾装置を示す構成図であり、図において、１は追
尾対象の航行位置を観測する位置観測装置であり、位置
観測装置１は複数の観測装置から構成され、それらの観
測値（観測ベクトル）の中には追尾対象以外のクラッタ
等の航行位置を示す観測値を含む場合がある。２は追尾
対象の仰角及び方位角を観測する２次元角度観測装置で
あり、２次元角度観測装置２は複数の観測装置から構成
され、それらの観測値（観測ベクトル）の中には追尾対
象以外のクラッタ等の仰角及び方位角を示す観測値を含
む場合がある。３は位置観測装置１により観測された航
行位置の観測値である観測ベクトルを運動諸元相関器４
に転送し、２次元角度観測装置２により観測された仰角
及び方位角の観測値である観測ベクトルを２次元運動諸
元相関器１２に転送する観測諸元転送装置である。
Ｅ，Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ＴａｒｇｅｔＴｒａｃｋｉｎｇ
ｗｉｔｈ Ｒａｄａｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｐ
ｐ３００−３０２，３５９−３６３」に示された従来の
目標追尾装置を示す構成図であり、図において、１は追
尾対象の航行位置を観測する位置観測装置であり、位置
観測装置１は複数の観測装置から構成され、それらの観
測値（観測ベクトル）の中には追尾対象以外のクラッタ
等の航行位置を示す観測値を含む場合がある。２は追尾
対象の仰角及び方位角を観測する２次元角度観測装置で
あり、２次元角度観測装置２は複数の観測装置から構成
され、それらの観測値（観測ベクトル）の中には追尾対
象以外のクラッタ等の仰角及び方位角を示す観測値を含
む場合がある。３は位置観測装置１により観測された航
行位置の観測値である観測ベクトルを運動諸元相関器４
に転送し、２次元角度観測装置２により観測された仰角
及び方位角の観測値である観測ベクトルを２次元運動諸
元相関器１２に転送する観測諸元転送装置である。
【０００３】４は観測諸元転送装置３により転送された
観測ベクトルのうち、追尾対象が存在する可能性の高い
観測ベクトルを選択する運動諸元相関器、５は運動諸元
相関器４により選択された観測ベクトルが追尾対象の航
行位置を示す観測ベクトルであるか否かの仮説を生成
し、それらの信頼度を算出する探知データ信頼度算出
器、６は第２の遅延回路９から出力された予測誤差共分
散行列（現時刻より１サンプリング前に算出された予測
誤差共分散行列）と位置観測装置１の観測誤差共分散か
らゲイン行列を算出するゲイン行列算出器である。
観測ベクトルのうち、追尾対象が存在する可能性の高い
観測ベクトルを選択する運動諸元相関器、５は運動諸元
相関器４により選択された観測ベクトルが追尾対象の航
行位置を示す観測ベクトルであるか否かの仮説を生成
し、それらの信頼度を算出する探知データ信頼度算出
器、６は第２の遅延回路９から出力された予測誤差共分
散行列（現時刻より１サンプリング前に算出された予測
誤差共分散行列）と位置観測装置１の観測誤差共分散か
らゲイン行列を算出するゲイン行列算出器である。
【０００４】７は第１の遅延回路２１から出力された予
測位置（現時刻より１サンプリング前に算出された予測
位置）、ゲイン行列算出器６により算出されたゲイン行
列、運動諸元相関器４により選択された航行位置を示す
観測ベクトル、探知データ信頼度算出器５により算出さ
れた観測ベクトルの信頼度及び第２の遅延回路９から出
力された予測誤差共分散行列（現時刻より１サンプリン
グ前に算出された予測誤差共分散行列）を用いて、追尾
対象の航行位置及び航行速度の平滑誤差を評価する平滑
誤差共分散行列を算出する平滑誤差評価器、８は平滑誤
差評価器７により算出された平滑誤差共分散行列から航
行位置及び航行速度の予測誤差を評価する予測誤差共分
散行列を算出する予測誤差評価器である。
測位置（現時刻より１サンプリング前に算出された予測
位置）、ゲイン行列算出器６により算出されたゲイン行
列、運動諸元相関器４により選択された航行位置を示す
観測ベクトル、探知データ信頼度算出器５により算出さ
れた観測ベクトルの信頼度及び第２の遅延回路９から出
力された予測誤差共分散行列（現時刻より１サンプリン
グ前に算出された予測誤差共分散行列）を用いて、追尾
対象の航行位置及び航行速度の平滑誤差を評価する平滑
誤差共分散行列を算出する平滑誤差評価器、８は平滑誤
差評価器７により算出された平滑誤差共分散行列から航
行位置及び航行速度の予測誤差を評価する予測誤差共分
散行列を算出する予測誤差評価器である。
【０００５】９は予測誤差評価器８により算出された予
測誤差共分散行列を１サンプリング時間だけ遅延する第
２の遅延回路、１０は予め設定された追尾対象の運動モ
デルを用いて、第１の遅延回路２１が出力する予測位置
（現時刻より１サンプリング前に算出された予測位置）
から追尾対象の航行位置を算出し、その航行位置を中心
にして、第２の遅延回路９が出力する予測誤差共分散行
列（現時刻より１サンプリング前に算出された予測誤差
共分散行列）から追尾対象の存在位置の確率分布を算出
する運動諸元確率分布算出器、１１は運動諸元相関器４
により選択された観測ベクトル、探知データ信頼度算出
器５により算出された観測ベクトルの信頼度、第１の遅
延回路２１から出力された予測位置（現時刻より１サン
プリング前に算出された予測位置）及びゲイン行列算出
器６により算出されたゲイン行列を使用して、追尾対象
の航行位置及び航行速度の平滑値を算出する平滑器であ
る。
測誤差共分散行列を１サンプリング時間だけ遅延する第
２の遅延回路、１０は予め設定された追尾対象の運動モ
デルを用いて、第１の遅延回路２１が出力する予測位置
（現時刻より１サンプリング前に算出された予測位置）
から追尾対象の航行位置を算出し、その航行位置を中心
にして、第２の遅延回路９が出力する予測誤差共分散行
列（現時刻より１サンプリング前に算出された予測誤差
共分散行列）から追尾対象の存在位置の確率分布を算出
する運動諸元確率分布算出器、１１は運動諸元相関器４
により選択された観測ベクトル、探知データ信頼度算出
器５により算出された観測ベクトルの信頼度、第１の遅
延回路２１から出力された予測位置（現時刻より１サン
プリング前に算出された予測位置）及びゲイン行列算出
器６により算出されたゲイン行列を使用して、追尾対象
の航行位置及び航行速度の平滑値を算出する平滑器であ
る。
【０００６】１２は観測諸元転送装置３により転送され
た観測ベクトルのうち、追尾対象が存在する可能性の高
い観測ベクトルを選択する２次元運動諸元相関器、１３
は２次元運動諸元相関器１２により選択された観測ベク
トルが追尾対象の仰角及び方位角を示す観測ベクトルで
あるか否かの仮説を生成し、それらの信頼度を算出する
２次元探知データ信頼度算出器、１４は第３の遅延回路
１７から出力された予測誤差共分散行列（現時刻より１
サンプリング前に算出された予測誤差共分散行列）と２
次元角度観測装置２の観測誤差共分散からゲイン行列を
算出する２次元ゲイン行列算出器である。
た観測ベクトルのうち、追尾対象が存在する可能性の高
い観測ベクトルを選択する２次元運動諸元相関器、１３
は２次元運動諸元相関器１２により選択された観測ベク
トルが追尾対象の仰角及び方位角を示す観測ベクトルで
あるか否かの仮説を生成し、それらの信頼度を算出する
２次元探知データ信頼度算出器、１４は第３の遅延回路
１７から出力された予測誤差共分散行列（現時刻より１
サンプリング前に算出された予測誤差共分散行列）と２
次元角度観測装置２の観測誤差共分散からゲイン行列を
算出する２次元ゲイン行列算出器である。
【０００７】１５は第１の遅延回路２１から出力された
予測位置（現時刻より１サンプリング前に算出された予
測位置）、２次元ゲイン行列算出器１４により算出され
たゲイン行列、２次元運動諸元相関器１２により選択さ
れた仰角及び方位角を示す観測ベクトル、２次元探知デ
ータ信頼度算出器１３により算出された観測ベクトルの
信頼度及び第３の遅延回路１７から出力された予測誤差
共分散行列（現時刻より１サンプリング前に算出された
予測誤差共分散行列）を用いて、追尾対象の航行位置及
び航行速度の平滑誤差を評価する平滑誤差共分散行列を
算出する２次元平滑誤差評価器、１６は２次元平滑誤差
評価器１５により算出された平滑誤差共分散行列から航
行位置及び航行速度の予測誤差を評価する予測誤差共分
散行列を算出する予測誤差評価器である。
予測位置（現時刻より１サンプリング前に算出された予
測位置）、２次元ゲイン行列算出器１４により算出され
たゲイン行列、２次元運動諸元相関器１２により選択さ
れた仰角及び方位角を示す観測ベクトル、２次元探知デ
ータ信頼度算出器１３により算出された観測ベクトルの
信頼度及び第３の遅延回路１７から出力された予測誤差
共分散行列（現時刻より１サンプリング前に算出された
予測誤差共分散行列）を用いて、追尾対象の航行位置及
び航行速度の平滑誤差を評価する平滑誤差共分散行列を
算出する２次元平滑誤差評価器、１６は２次元平滑誤差
評価器１５により算出された平滑誤差共分散行列から航
行位置及び航行速度の予測誤差を評価する予測誤差共分
散行列を算出する予測誤差評価器である。
【０００８】１７は予測誤差評価器１６により算出され
た予測誤差共分散行列を１サンプリング時間だけ遅延す
る第３の遅延回路、１８は予め設定された追尾対象の運
動モデルを用いて、第１の遅延回路２１が出力する予測
位置（現時刻より１サンプリング前に算出された予測位
置）から追尾対象の仰角及び方位角を算出し、その仰角
及び方位角を中心にして、第３の遅延回路１７が出力す
る予測誤差共分散行列（現時刻より１サンプリング前に
算出された予測誤差共分散行列）から追尾対象の存在角
度の確率分布を算出する２次元運動諸元確率分布算出
器、１９は２次元運動諸元相関器１２により選択された
観測ベクトル、２次元探知データ信頼度算出器１３によ
り算出された観測ベクトルの信頼度、第１の遅延回路２
１から出力された予測位置（現時刻より１サンプリング
前に算出された予測位置）及び２次元ゲイン行列算出器
１４により算出されたゲイン行列を使用して、追尾対象
の航行位置及び航行速度の平滑値を算出する２次元平滑
器である。
た予測誤差共分散行列を１サンプリング時間だけ遅延す
る第３の遅延回路、１８は予め設定された追尾対象の運
動モデルを用いて、第１の遅延回路２１が出力する予測
位置（現時刻より１サンプリング前に算出された予測位
置）から追尾対象の仰角及び方位角を算出し、その仰角
及び方位角を中心にして、第３の遅延回路１７が出力す
る予測誤差共分散行列（現時刻より１サンプリング前に
算出された予測誤差共分散行列）から追尾対象の存在角
度の確率分布を算出する２次元運動諸元確率分布算出
器、１９は２次元運動諸元相関器１２により選択された
観測ベクトル、２次元探知データ信頼度算出器１３によ
り算出された観測ベクトルの信頼度、第１の遅延回路２
１から出力された予測位置（現時刻より１サンプリング
前に算出された予測位置）及び２次元ゲイン行列算出器
１４により算出されたゲイン行列を使用して、追尾対象
の航行位置及び航行速度の平滑値を算出する２次元平滑
器である。
【０００９】２０は平滑器１１又は２次元平滑器１９に
より算出された平滑値と予め設定された追尾対象の運動
モデルを用いて、現時刻より１サンプリング後の追尾対
象の予測位置及び予測速度を算出する予測器、２１は予
測器２０により算出された予測位置を１サンプリング時
間だけ遅延する第１の遅延回路である。
より算出された平滑値と予め設定された追尾対象の運動
モデルを用いて、現時刻より１サンプリング後の追尾対
象の予測位置及び予測速度を算出する予測器、２１は予
測器２０により算出された予測位置を１サンプリング時
間だけ遅延する第１の遅延回路である。
【００１０】次に動作について説明する。まず、観測諸
元転送装置３は、位置観測装置１及び２次元角度観測装
置２が所定のサンプリング周期毎に航行位置又は仰角及
び方位角を観測するので、位置観測装置１が観測ベクト
ルを出力すると、その観測ベクトルを運動諸元相関器４
に転送し、２次元角度観測装置２が観測ベクトルを出力
すると、その観測ベクトルを２次元運動諸元相関器１２
に転送する。
元転送装置３は、位置観測装置１及び２次元角度観測装
置２が所定のサンプリング周期毎に航行位置又は仰角及
び方位角を観測するので、位置観測装置１が観測ベクト
ルを出力すると、その観測ベクトルを運動諸元相関器４
に転送し、２次元角度観測装置２が観測ベクトルを出力
すると、その観測ベクトルを２次元運動諸元相関器１２
に転送する。
【００１１】そして、運動諸元相関器４は、観測諸元転
送装置３から観測ベクトルを受けると、その観測ベクト
ルが追尾対象に係る観測ベクトルである可能性が高い場
合にのみ有効なデータとして採用するため、運動諸元確
率分布算出器１０により算出された存在位置の確率分布
を用いて、その観測ベクトルの有効性を判定し、有効性
が認められると、その観測ベクトルを平滑器１１や探知
データ信頼度算出器５に出力する。
送装置３から観測ベクトルを受けると、その観測ベクト
ルが追尾対象に係る観測ベクトルである可能性が高い場
合にのみ有効なデータとして採用するため、運動諸元確
率分布算出器１０により算出された存在位置の確率分布
を用いて、その観測ベクトルの有効性を判定し、有効性
が認められると、その観測ベクトルを平滑器１１や探知
データ信頼度算出器５に出力する。
【００１２】そして、探知データ信頼度算出器５は、運
動諸元相関器４から観測ベクトルを受けると、その観測
ベクトルが追尾対象の航行位置を示す観測ベクトルであ
るか否かの仮説を生成し、その観測ベクトルの信頼度を
算出する。このようにして、探知データ信頼度算出器５
が観測ベクトルの信頼度を算出すると、平滑器１１は、
その観測ベクトルの信頼度と、運動諸元相関器４により
選択された観測ベクトルと、第１の遅延回路２１から出
力された予測位置（現時刻より１サンプリング前に算出
された予測位置）と、ゲイン行列算出器６により算出さ
れたゲイン行列とを使用して、追尾対象の航行位置及び
航行速度の平滑値を算出する。
動諸元相関器４から観測ベクトルを受けると、その観測
ベクトルが追尾対象の航行位置を示す観測ベクトルであ
るか否かの仮説を生成し、その観測ベクトルの信頼度を
算出する。このようにして、探知データ信頼度算出器５
が観測ベクトルの信頼度を算出すると、平滑器１１は、
その観測ベクトルの信頼度と、運動諸元相関器４により
選択された観測ベクトルと、第１の遅延回路２１から出
力された予測位置（現時刻より１サンプリング前に算出
された予測位置）と、ゲイン行列算出器６により算出さ
れたゲイン行列とを使用して、追尾対象の航行位置及び
航行速度の平滑値を算出する。
【００１３】ただし、平滑器１１により算出される航行
位置及び航行速度の平滑値、引いては後段の予測器２０
により算出される予測位置の算出精度を高めるため、以
下に示すように、運動諸元相関器４が使用する存在位置
の確率分布を更新する。即ち、平滑誤差評価器７は、第
１の遅延回路２１から出力された予測位置（現時刻より
１サンプリング前に算出された予測位置）と、ゲイン行
列算出器６により算出されたゲイン行列と、運動諸元相
関器４により選択された航行位置を示す観測ベクトル
と、探知データ信頼度算出器５により算出された観測ベ
クトルの信頼度と、第２の遅延回路９から出力された予
測誤差共分散行列（現時刻より１サンプリング前に算出
された予測誤差共分散行列）とを用いて、追尾対象の航
行位置及び航行速度の平滑誤差を評価する平滑誤差共分
散行列を算出する。
位置及び航行速度の平滑値、引いては後段の予測器２０
により算出される予測位置の算出精度を高めるため、以
下に示すように、運動諸元相関器４が使用する存在位置
の確率分布を更新する。即ち、平滑誤差評価器７は、第
１の遅延回路２１から出力された予測位置（現時刻より
１サンプリング前に算出された予測位置）と、ゲイン行
列算出器６により算出されたゲイン行列と、運動諸元相
関器４により選択された航行位置を示す観測ベクトル
と、探知データ信頼度算出器５により算出された観測ベ
クトルの信頼度と、第２の遅延回路９から出力された予
測誤差共分散行列（現時刻より１サンプリング前に算出
された予測誤差共分散行列）とを用いて、追尾対象の航
行位置及び航行速度の平滑誤差を評価する平滑誤差共分
散行列を算出する。
【００１４】そして、予測誤差評価器８は、平滑誤差評
価器７が平滑誤差共分散行列を算出すると、その平滑誤
差共分散行列から航行位置及び航行速度の予測誤差を評
価する予測誤差共分散行列を算出する。そして、運動諸
元確率分布算出器１０は、予め設定された追尾対象の運
動モデルを用いて、第１の遅延回路２１が出力する予測
位置（現時刻より１サンプリング前に算出された予測位
置）から追尾対象の航行位置を算出し、その航行位置を
中心にして、第２の遅延回路９が出力する予測誤差共分
散行列（現時刻より１サンプリング前に算出された予測
誤差共分散行列）から追尾対象の存在位置の確率分布を
算出する。
価器７が平滑誤差共分散行列を算出すると、その平滑誤
差共分散行列から航行位置及び航行速度の予測誤差を評
価する予測誤差共分散行列を算出する。そして、運動諸
元確率分布算出器１０は、予め設定された追尾対象の運
動モデルを用いて、第１の遅延回路２１が出力する予測
位置（現時刻より１サンプリング前に算出された予測位
置）から追尾対象の航行位置を算出し、その航行位置を
中心にして、第２の遅延回路９が出力する予測誤差共分
散行列（現時刻より１サンプリング前に算出された予測
誤差共分散行列）から追尾対象の存在位置の確率分布を
算出する。
【００１５】一方、2次元運動諸元相関器１２は、観測
諸元転送装置３から観測ベクトルを受けると、その観測
ベクトルが追尾対象に係る観測ベクトルである可能性が
高い場合にのみ有効なデータとして採用するため、２次
元運動諸元確率分布算出器１８により算出された存在角
度の確率分布を用いて、その観測ベクトルの有効性を判
定し、有効性が認められると、その観測ベクトルを２次
元平滑器１９や２次元探知データ信頼度算出器１３に出
力する。
諸元転送装置３から観測ベクトルを受けると、その観測
ベクトルが追尾対象に係る観測ベクトルである可能性が
高い場合にのみ有効なデータとして採用するため、２次
元運動諸元確率分布算出器１８により算出された存在角
度の確率分布を用いて、その観測ベクトルの有効性を判
定し、有効性が認められると、その観測ベクトルを２次
元平滑器１９や２次元探知データ信頼度算出器１３に出
力する。
【００１６】そして、２次元探知データ信頼度算出器１
３は、２次元運動諸元相関器１２から観測ベクトルを受
けると、その観測ベクトルが追尾対象の仰角及び方位角
を示す観測ベクトルであるか否かの仮説を生成し、その
観測ベクトルの信頼度を算出する。このようにして、２
次元探知データ信頼度算出器１３が観測ベクトルの信頼
度を算出すると、２次元平滑器１９は、その観測ベクト
ルの信頼度と、２次元運動諸元相関器１２により選択さ
れた観測ベクトルと、第１の遅延回路２１から出力され
た予測位置（現時刻より１サンプリング前に算出された
予測位置）と、２次元ゲイン行列算出器１４により算出
されたゲイン行列とを使用して、追尾対象の航行位置及
び航行速度の平滑値を算出する。
３は、２次元運動諸元相関器１２から観測ベクトルを受
けると、その観測ベクトルが追尾対象の仰角及び方位角
を示す観測ベクトルであるか否かの仮説を生成し、その
観測ベクトルの信頼度を算出する。このようにして、２
次元探知データ信頼度算出器１３が観測ベクトルの信頼
度を算出すると、２次元平滑器１９は、その観測ベクト
ルの信頼度と、２次元運動諸元相関器１２により選択さ
れた観測ベクトルと、第１の遅延回路２１から出力され
た予測位置（現時刻より１サンプリング前に算出された
予測位置）と、２次元ゲイン行列算出器１４により算出
されたゲイン行列とを使用して、追尾対象の航行位置及
び航行速度の平滑値を算出する。
【００１７】ただし、２次元平滑器１９により算出され
る航行位置及び航行速度の平滑値、引いては後段の予測
器２０により算出される予測位置の算出精度を高めるた
め、以下に示すように、２次元運動諸元相関器１２が使
用する存在角度の確率分布を更新する。即ち、２次元平
滑誤差評価器１５は、第１の遅延回路２１から出力され
た予測位置（現時刻より１サンプリング前に算出された
予測位置）と、２次元ゲイン行列算出器１４により算出
されたゲイン行列と、２次元運動諸元相関器１２により
選択された仰角及び方位角を示す観測ベクトルと、２次
元探知データ信頼度算出器１３により算出された観測ベ
クトルの信頼度と、第３の遅延回路１７から出力された
予測誤差共分散行列（現時刻より１サンプリング前に算
出された予測誤差共分散行列）とを用いて、追尾対象の
航行位置及び航行速度の平滑誤差を評価する平滑誤差共
分散行列を算出する。
る航行位置及び航行速度の平滑値、引いては後段の予測
器２０により算出される予測位置の算出精度を高めるた
め、以下に示すように、２次元運動諸元相関器１２が使
用する存在角度の確率分布を更新する。即ち、２次元平
滑誤差評価器１５は、第１の遅延回路２１から出力され
た予測位置（現時刻より１サンプリング前に算出された
予測位置）と、２次元ゲイン行列算出器１４により算出
されたゲイン行列と、２次元運動諸元相関器１２により
選択された仰角及び方位角を示す観測ベクトルと、２次
元探知データ信頼度算出器１３により算出された観測ベ
クトルの信頼度と、第３の遅延回路１７から出力された
予測誤差共分散行列（現時刻より１サンプリング前に算
出された予測誤差共分散行列）とを用いて、追尾対象の
航行位置及び航行速度の平滑誤差を評価する平滑誤差共
分散行列を算出する。
【００１８】そして、予測誤差評価器１６は、２次元平
滑誤差評価器１５が平滑誤差共分散行列を算出すると、
その平滑誤差共分散行列から航行位置及び航行速度の予
測誤差を評価する予測誤差共分散行列を算出する。そし
て、２次元運動諸元確率分布算出器１８は、予め設定さ
れた追尾対象の運動モデルを用いて、第１の遅延回路２
１が出力する予測位置（現時刻より１サンプリング前に
算出された予測位置）から追尾対象の仰角及び方位角を
算出し、その仰角及び方位角を中心にして、第３の遅延
回路１７が出力する予測誤差共分散行列（現時刻より１
サンプリング前に算出された予測誤差共分散行列）から
追尾対象の存在角度の確率分布を算出する。
滑誤差評価器１５が平滑誤差共分散行列を算出すると、
その平滑誤差共分散行列から航行位置及び航行速度の予
測誤差を評価する予測誤差共分散行列を算出する。そし
て、２次元運動諸元確率分布算出器１８は、予め設定さ
れた追尾対象の運動モデルを用いて、第１の遅延回路２
１が出力する予測位置（現時刻より１サンプリング前に
算出された予測位置）から追尾対象の仰角及び方位角を
算出し、その仰角及び方位角を中心にして、第３の遅延
回路１７が出力する予測誤差共分散行列（現時刻より１
サンプリング前に算出された予測誤差共分散行列）から
追尾対象の存在角度の確率分布を算出する。
【００１９】上記のようにして、平滑器１１又は２次元
平滑器１９が追尾対象の航行位置及び航行速度の平滑値
を算出すると、予測器２０は、その平滑値と予め設定さ
れた追尾対象の運動モデルを用いて、現時刻より１サン
プリング後の追尾対象の予測位置及び予測速度を算出す
る。
平滑器１９が追尾対象の航行位置及び航行速度の平滑値
を算出すると、予測器２０は、その平滑値と予め設定さ
れた追尾対象の運動モデルを用いて、現時刻より１サン
プリング後の追尾対象の予測位置及び予測速度を算出す
る。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】従来の目標追尾装置は
以上のように構成されているので、観測諸元転送装置３
が、観測時刻が古い観測ベクトルから順番に運動諸元相
関器４又は２次元運動諸元相関器１２に転送するが、位
置観測装置１による観測ベクトルの観測時刻と２次元角
度観測装置２による観測ベクトルの観測時刻が一致する
場合、例えば、優先順位が高い観測ベクトル（例えば、
位置観測装置１による観測ベクトル）を最初に転送する
ように決定すると、優先順位が高い観測ベクトルの観測
誤差が、優先順位が低い観測ベクトルの観測誤差より大
きい場合、ゲイン行列や平滑値等を算出する際の線形近
似誤差が累積的に大きくなり、目標の追尾精度が劣化す
るなどの課題があった。
以上のように構成されているので、観測諸元転送装置３
が、観測時刻が古い観測ベクトルから順番に運動諸元相
関器４又は２次元運動諸元相関器１２に転送するが、位
置観測装置１による観測ベクトルの観測時刻と２次元角
度観測装置２による観測ベクトルの観測時刻が一致する
場合、例えば、優先順位が高い観測ベクトル（例えば、
位置観測装置１による観測ベクトル）を最初に転送する
ように決定すると、優先順位が高い観測ベクトルの観測
誤差が、優先順位が低い観測ベクトルの観測誤差より大
きい場合、ゲイン行列や平滑値等を算出する際の線形近
似誤差が累積的に大きくなり、目標の追尾精度が劣化す
るなどの課題があった。
【００２１】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、航行位置を示す観測ベクトルの観
測時刻と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致
する場合でも、精度よく目標を追尾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。
めになされたもので、航行位置を示す観測ベクトルの観
測時刻と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致
する場合でも、精度よく目標を追尾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。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る目標追尾
装置は、追尾対象の航行位置と方位角から追尾対象の予
測位置を演算する際、追尾対象の航行位置と方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段の観測誤差と第
２の観測手段の観測誤差を比較して、第１及び第２の予
測手段の処理順序を決定するようにしたものである。
装置は、追尾対象の航行位置と方位角から追尾対象の予
測位置を演算する際、追尾対象の航行位置と方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段の観測誤差と第
２の観測手段の観測誤差を比較して、第１及び第２の予
測手段の処理順序を決定するようにしたものである。
【００２３】この発明に係る目標追尾装置は、追尾対象
の航行位置と方位角から追尾対象の予測速度を演算する
際、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測された
場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段の観
測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理順序
を決定するようにしたものである。
の航行位置と方位角から追尾対象の予測速度を演算する
際、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測された
場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段の観
測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理順序
を決定するようにしたものである。
【００２４】この発明に係る目標追尾装置は、追尾対象
の航行位置と仰角及び方位角から追尾対象の予測位置を
演算する際、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段の観測誤差と第
２の観測手段の観測誤差を比較して、第１及び第２の予
測手段の処理順序を決定するようにしたものである。
の航行位置と仰角及び方位角から追尾対象の予測位置を
演算する際、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段の観測誤差と第
２の観測手段の観測誤差を比較して、第１及び第２の予
測手段の処理順序を決定するようにしたものである。
【００２５】この発明に係る目標追尾装置は、追尾対象
の航行位置と仰角及び方位角から追尾対象の予測速度を
演算する際、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段の観測誤差と第
２の観測手段の観測誤差を比較して、第１及び第２の予
測手段の処理順序を決定するようにしたものである。
の航行位置と仰角及び方位角から追尾対象の予測速度を
演算する際、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段の観測誤差と第
２の観測手段の観測誤差を比較して、第１及び第２の予
測手段の処理順序を決定するようにしたものである。
【００２６】この発明に係る目標追尾装置は、第１の観
測手段の観測誤差が第２の観測手段の観測誤差より小さ
い場合、第１の予測手段の処理を優先する一方、第１の
観測手段の観測誤差が第２の観測手段の観測誤差より大
きい場合、第２の予測手段の処理を優先するようにした
ものである。
測手段の観測誤差が第２の観測手段の観測誤差より小さ
い場合、第１の予測手段の処理を優先する一方、第１の
観測手段の観測誤差が第２の観測手段の観測誤差より大
きい場合、第２の予測手段の処理を優先するようにした
ものである。
【００２７】この発明に係る目標追尾装置は、追尾対象
の航行位置と方位角から追尾対象の予測位置を演算する
際、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測された
場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手段に
おける残差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するようにしたものである。
の航行位置と方位角から追尾対象の予測位置を演算する
際、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測された
場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手段に
おける残差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するようにしたものである。
【００２８】この発明に係る目標追尾装置は、追尾対象
の航行位置と方位角から追尾対象の予測速度を演算する
際、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測された
場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手段に
おける残差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するようにしたものである。
の航行位置と方位角から追尾対象の予測速度を演算する
際、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測された
場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手段に
おける残差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するようにしたものである。
【００２９】この発明に係る目標追尾装置は、追尾対象
の航行位置と仰角及び方位角から追尾対象の予測位置を
演算する際、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段における残差と
第２の観測手段における残差を比較して、第１及び第２
の予測手段の処理順序を決定するようにしたものであ
る。
の航行位置と仰角及び方位角から追尾対象の予測位置を
演算する際、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段における残差と
第２の観測手段における残差を比較して、第１及び第２
の予測手段の処理順序を決定するようにしたものであ
る。
【００３０】この発明に係る目標追尾装置は、追尾対象
の航行位置と仰角及び方位角から追尾対象の予測速度を
演算する際、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段における残差と
第２の観測手段における残差を比較して、第１及び第２
の予測手段の処理順序を決定するようにしたものであ
る。
の航行位置と仰角及び方位角から追尾対象の予測速度を
演算する際、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同
時刻に観測された場合、第１の観測手段における残差と
第２の観測手段における残差を比較して、第１及び第２
の予測手段の処理順序を決定するようにしたものであ
る。
【００３１】この発明に係る目標追尾装置は、第１の観
測手段における残差が第２の観測手段における残差より
小さい場合、第１の予測手段の処理を優先する一方、第
１の観測手段における残差が第２の観測手段における残
差より大きい場合、第２の予測手段の処理を優先するよ
うにしたものである。
測手段における残差が第２の観測手段における残差より
小さい場合、第１の予測手段の処理を優先する一方、第
１の観測手段における残差が第２の観測手段における残
差より大きい場合、第２の予測手段の処理を優先するよ
うにしたものである。
【００３２】
【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。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による目
標追尾装置を示す構成図であり、図において、３１は追
尾対象の航行位置を観測するとともに、追尾対象の仰角
及び方位角を観測する観測装置、３２は追尾対象の航行
位置を観測する位置観測装置（第１の観測手段）であ
り、位置観測装置３２は複数の観測装置から構成され、
それらの観測値（観測ベクトルＺ k 1）の中には追尾対象
以外のクラッタ等の航行位置を示す観測値を含む場合が
ある。３３は追尾対象の仰角及び方位角を観測する２次
元角度観測装置（第２の観測手段）であり、２次元角度
観測装置３３は複数の観測装置から構成され、それらの
観測値（観測ベクトルＺ k 2）の中には追尾対象以外のク
ラッタ等の仰角及び方位角を示す観測値を含む場合があ
る。３４は位置観測装置３２により観測された航行位置
の観測値である観測ベクトルＺ k 1を運動諸元相関器３６
に転送し、２次元角度観測装置３３により観測された仰
角及び方位角の観測値である観測ベクトルＺ k 2を２次元
運動諸元相関器４５に転送する観測諸元転送装置であ
る。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による目
標追尾装置を示す構成図であり、図において、３１は追
尾対象の航行位置を観測するとともに、追尾対象の仰角
及び方位角を観測する観測装置、３２は追尾対象の航行
位置を観測する位置観測装置（第１の観測手段）であ
り、位置観測装置３２は複数の観測装置から構成され、
それらの観測値（観測ベクトルＺ k 1）の中には追尾対象
以外のクラッタ等の航行位置を示す観測値を含む場合が
ある。３３は追尾対象の仰角及び方位角を観測する２次
元角度観測装置（第２の観測手段）であり、２次元角度
観測装置３３は複数の観測装置から構成され、それらの
観測値（観測ベクトルＺ k 2）の中には追尾対象以外のク
ラッタ等の仰角及び方位角を示す観測値を含む場合があ
る。３４は位置観測装置３２により観測された航行位置
の観測値である観測ベクトルＺ k 1を運動諸元相関器３６
に転送し、２次元角度観測装置３３により観測された仰
角及び方位角の観測値である観測ベクトルＺ k 2を２次元
運動諸元相関器４５に転送する観測諸元転送装置であ
る。
【００３３】３５は位置観測装置３２により観測された
観測ベクトルＺ k 1と予測ベクトルｘ k （−）ハットから
航行位置の平滑ベクトルｘ k 1（＋）ハットを演算する平
滑値演算器（第１の予測手段）、３６は観測諸元転送装
置３４により転送された観測ベクトルＺ k 1のうち、追尾
対象が存在する可能性の高い観測ベクトルＺ k 1を選択す
る運動諸元相関器、３７は運動諸元相関器３６により選
択された観測ベクトルＺ k 1が追尾対象の航行位置を示す
観測ベクトルであるか否かの仮説Ｘk,i 1を生成し、それ
らの信頼度βk,i 1を算出する探知データ信頼度算出器、
３８は第２の遅延回路４１から出力された予測誤差共分
散行列Ｐk （−）と、予め設定された位置観測装置３２
の観測誤差共分散行列Ｒk 1からゲイン行列Ｋk 1を算出す
るゲイン行列算出器である。
観測ベクトルＺ k 1と予測ベクトルｘ k （−）ハットから
航行位置の平滑ベクトルｘ k 1（＋）ハットを演算する平
滑値演算器（第１の予測手段）、３６は観測諸元転送装
置３４により転送された観測ベクトルＺ k 1のうち、追尾
対象が存在する可能性の高い観測ベクトルＺ k 1を選択す
る運動諸元相関器、３７は運動諸元相関器３６により選
択された観測ベクトルＺ k 1が追尾対象の航行位置を示す
観測ベクトルであるか否かの仮説Ｘk,i 1を生成し、それ
らの信頼度βk,i 1を算出する探知データ信頼度算出器、
３８は第２の遅延回路４１から出力された予測誤差共分
散行列Ｐk （−）と、予め設定された位置観測装置３２
の観測誤差共分散行列Ｒk 1からゲイン行列Ｋk 1を算出す
るゲイン行列算出器である。
【００３４】３９は第１の遅延回路５５から出力された
予測ベクトルｘ k （−）ハットと、ゲイン行列算出器３
８により算出されたゲイン行列Ｋk 1と、運動諸元相関器
３６により選択された観測ベクトルＺ k 1と、探知データ
信頼度算出器３７により算出された観測ベクトルの信頼
度βk,i 1と、第２の遅延回路４１から出力された予測誤
差共分散行列Ｐk （−）とを用いて、追尾対象の航行位
置及び航行速度の平滑誤差を評価する平滑誤差共分散行
列Ｐk 1（＋）を算出する平滑誤差評価器、４０は平滑誤
差評価器３９により算出された平滑誤差共分散行列Ｐk 1
（＋）から航行位置及び航行速度の予測誤差を評価する
予測誤差共分散行列Ｐk （−）を算出する予測誤差評価
器である。
予測ベクトルｘ k （−）ハットと、ゲイン行列算出器３
８により算出されたゲイン行列Ｋk 1と、運動諸元相関器
３６により選択された観測ベクトルＺ k 1と、探知データ
信頼度算出器３７により算出された観測ベクトルの信頼
度βk,i 1と、第２の遅延回路４１から出力された予測誤
差共分散行列Ｐk （−）とを用いて、追尾対象の航行位
置及び航行速度の平滑誤差を評価する平滑誤差共分散行
列Ｐk 1（＋）を算出する平滑誤差評価器、４０は平滑誤
差評価器３９により算出された平滑誤差共分散行列Ｐk 1
（＋）から航行位置及び航行速度の予測誤差を評価する
予測誤差共分散行列Ｐk （−）を算出する予測誤差評価
器である。
【００３５】４１は予測誤差評価器４０により算出され
た予測誤差共分散行列Ｐk （−）を１サンプリング時間
だけ遅延する第２の遅延回路、４２は予め設定された追
尾対象の運動モデルを用いて、第１の遅延回路５５が出
力する予測ベクトルｘ k （−）ハットから追尾対象の航
行位置を算出し、その航行位置を中心にして、第２の遅
延回路４１が出力する予測誤差共分散行列Ｐk （−）か
ら追尾対象の存在位置の確率分布を算出する運動諸元確
率分布算出器、４３は運動諸元相関器３６により選択さ
れた観測ベクトルＺ k 1と、探知データ信頼度算出器３７
により算出された観測ベクトルの信頼度βk,i 1と、第１
の遅延回路５５から出力された予測ベクトルｘ k （−）
ハットと、ゲイン行列算出器３８により算出されたゲイ
ン行列Ｋ k 1を使用して、航行位置及び航行速度の平滑ベ
クトルｘ k 1（＋）ハットを算出する平滑器である。
た予測誤差共分散行列Ｐk （−）を１サンプリング時間
だけ遅延する第２の遅延回路、４２は予め設定された追
尾対象の運動モデルを用いて、第１の遅延回路５５が出
力する予測ベクトルｘ k （−）ハットから追尾対象の航
行位置を算出し、その航行位置を中心にして、第２の遅
延回路４１が出力する予測誤差共分散行列Ｐk （−）か
ら追尾対象の存在位置の確率分布を算出する運動諸元確
率分布算出器、４３は運動諸元相関器３６により選択さ
れた観測ベクトルＺ k 1と、探知データ信頼度算出器３７
により算出された観測ベクトルの信頼度βk,i 1と、第１
の遅延回路５５から出力された予測ベクトルｘ k （−）
ハットと、ゲイン行列算出器３８により算出されたゲイ
ン行列Ｋ k 1を使用して、航行位置及び航行速度の平滑ベ
クトルｘ k 1（＋）ハットを算出する平滑器である。
【００３６】４４は２次元角度観測装置３３により観測
された観測ベクトルＺ k 2と予測ベクトルｘ k （−）ハッ
トから航行位置の平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットを演算
する平滑値演算器（第２の予測手段）、４５は観測諸元
転送装置３４により転送された観測ベクトルＺ k 2のう
ち、追尾対象が存在する可能性の高い観測ベクトルＺ k 2
を選択する２次元運動諸元相関器、４６は２次元運動諸
元相関器４５により選択された観測ベクトルＺ k 2が追尾
対象の仰角及び方位角を示す観測ベクトルであるか否か
の仮説Ｘk,i 2を生成し、それらの信頼度βk,i 2を算出す
る２次元探知データ信頼度算出器、４７は第３の遅延回
路５０から出力された予測誤差共分散行列Ｐk （−）
と、予め設定された２次元角度観測装置３３の観測誤差
共分散行列Ｒ k 2からゲイン行列Ｋk 2を算出する２次元ゲ
イン行列算出器である。
された観測ベクトルＺ k 2と予測ベクトルｘ k （−）ハッ
トから航行位置の平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットを演算
する平滑値演算器（第２の予測手段）、４５は観測諸元
転送装置３４により転送された観測ベクトルＺ k 2のう
ち、追尾対象が存在する可能性の高い観測ベクトルＺ k 2
を選択する２次元運動諸元相関器、４６は２次元運動諸
元相関器４５により選択された観測ベクトルＺ k 2が追尾
対象の仰角及び方位角を示す観測ベクトルであるか否か
の仮説Ｘk,i 2を生成し、それらの信頼度βk,i 2を算出す
る２次元探知データ信頼度算出器、４７は第３の遅延回
路５０から出力された予測誤差共分散行列Ｐk （−）
と、予め設定された２次元角度観測装置３３の観測誤差
共分散行列Ｒ k 2からゲイン行列Ｋk 2を算出する２次元ゲ
イン行列算出器である。
【００３７】４８は第１の遅延回路５５から出力された
予測ベクトルｘ k （−）ハットと、２次元ゲイン行列算
出器４７により算出されたゲイン行列Ｋk 2と、２次元運
動諸元相関器４５により選択された観測ベクトルＺ
k 2と、２次元探知データ信頼度算出器４６により算出さ
れた観測ベクトルの信頼度βk,i 2と、第３の遅延回路５
０から出力された予測誤差共分散行列Ｐk （−）とを用
いて、追尾対象の航行位置及び航行速度の平滑誤差を評
価する平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）を算出する２次元
平滑誤差評価器、４９は２次元平滑誤差評価器４８によ
り算出された平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）から航行位
置及び航行速度の予測誤差を評価する予測誤差共分散行
列Ｐk （−）を算出する予測誤差評価器である。
予測ベクトルｘ k （−）ハットと、２次元ゲイン行列算
出器４７により算出されたゲイン行列Ｋk 2と、２次元運
動諸元相関器４５により選択された観測ベクトルＺ
k 2と、２次元探知データ信頼度算出器４６により算出さ
れた観測ベクトルの信頼度βk,i 2と、第３の遅延回路５
０から出力された予測誤差共分散行列Ｐk （−）とを用
いて、追尾対象の航行位置及び航行速度の平滑誤差を評
価する平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）を算出する２次元
平滑誤差評価器、４９は２次元平滑誤差評価器４８によ
り算出された平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）から航行位
置及び航行速度の予測誤差を評価する予測誤差共分散行
列Ｐk （−）を算出する予測誤差評価器である。
【００３８】５０は予測誤差評価器４９により算出され
た予測誤差共分散行列Ｐk （−）を１サンプリング時間
だけ遅延する第３の遅延回路、５１は予め設定された追
尾対象の運動モデルを用いて、第１の遅延回路５５が出
力する予測ベクトルｘ k （−）ハットから追尾対象の仰
角及び方位角を算出し、その仰角及び方位角を中心にし
て、第３の遅延回路５０が出力する予測誤差共分散行列
Ｐk （−）から追尾対象の存在位置の確率分布を算出す
る２次元運動諸元確率分布算出器、５２は２次元運動諸
元相関器４５により選択された観測ベクトルＺ k 2と、２
次元探知データ信頼度算出器４６により算出された観測
ベクトルの信頼度βk,i 2と、第１の遅延回路５５から出
力された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、２次元ゲイ
ン行列算出器４７により算出されたゲイン行列Ｋk 2を使
用して、航行位置及び航行速度の平滑ベクトルｘ
k 2（＋）ハットを算出する２次元平滑器である。
た予測誤差共分散行列Ｐk （−）を１サンプリング時間
だけ遅延する第３の遅延回路、５１は予め設定された追
尾対象の運動モデルを用いて、第１の遅延回路５５が出
力する予測ベクトルｘ k （−）ハットから追尾対象の仰
角及び方位角を算出し、その仰角及び方位角を中心にし
て、第３の遅延回路５０が出力する予測誤差共分散行列
Ｐk （−）から追尾対象の存在位置の確率分布を算出す
る２次元運動諸元確率分布算出器、５２は２次元運動諸
元相関器４５により選択された観測ベクトルＺ k 2と、２
次元探知データ信頼度算出器４６により算出された観測
ベクトルの信頼度βk,i 2と、第１の遅延回路５５から出
力された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、２次元ゲイ
ン行列算出器４７により算出されたゲイン行列Ｋk 2を使
用して、航行位置及び航行速度の平滑ベクトルｘ
k 2（＋）ハットを算出する２次元平滑器である。
【００３９】５３は平滑器４３により算出された平滑ベ
クトルｘ k 1（＋）ハット又は２次元平滑器５２により算
出された平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットから予測ベクト
ルｘ k （−）ハットを演算する予測値演算器（第１の予
測手段、第２の予測手段）、５４は平滑器４３により算
出された平滑ベクトルｘ k 1（＋）ハット又は２次元平滑
器５２により算出された平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハット
と、予め設定された追尾対象の運動モデルを用いて、追
尾対象の予測位置及び予測速度を示す予測ベクトルｘ k
（−）ハットを算出する予測器、５５は予測器５４によ
り算出された予測ベクトルｘ k （−）ハットを１サンプ
リング時間だけ遅延する第１の遅延回路である。
クトルｘ k 1（＋）ハット又は２次元平滑器５２により算
出された平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットから予測ベクト
ルｘ k （−）ハットを演算する予測値演算器（第１の予
測手段、第２の予測手段）、５４は平滑器４３により算
出された平滑ベクトルｘ k 1（＋）ハット又は２次元平滑
器５２により算出された平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハット
と、予め設定された追尾対象の運動モデルを用いて、追
尾対象の予測位置及び予測速度を示す予測ベクトルｘ k
（−）ハットを算出する予測器、５５は予測器５４によ
り算出された予測ベクトルｘ k （−）ハットを１サンプ
リング時間だけ遅延する第１の遅延回路である。
【００４０】５６は位置観測装置３２による観測ベクト
ルＺ k 1の観測時刻と、２次元角度観測装置３３による観
測ベクトルＺ k 2の観測時刻が同時刻の場合、位置観測装
置３２における観測誤差の評価値ｆs （ｋ）と２次元角
度観測装置３３における観測誤差の評価値ｆs （ｋ）を
求める角度観測誤差評価器（決定手段）、５７は位置観
測装置３２における観測誤差の評価値ｆs （ｋ）が２次
元角度観測装置３３における観測誤差の評価値ｆs
（ｋ）より小さい場合、平滑値演算器３５の処理を優先
する指示を出力し、位置観測装置３２における観測誤差
の評価値ｆs （ｋ）が２次元角度観測装置３３における
観測誤差の評価値ｆs （ｋ）より大きい場合、平滑値演
算器４４の処理を優先する指示を出力する処理順序切替
器（決定手段）である。
ルＺ k 1の観測時刻と、２次元角度観測装置３３による観
測ベクトルＺ k 2の観測時刻が同時刻の場合、位置観測装
置３２における観測誤差の評価値ｆs （ｋ）と２次元角
度観測装置３３における観測誤差の評価値ｆs （ｋ）を
求める角度観測誤差評価器（決定手段）、５７は位置観
測装置３２における観測誤差の評価値ｆs （ｋ）が２次
元角度観測装置３３における観測誤差の評価値ｆs
（ｋ）より小さい場合、平滑値演算器３５の処理を優先
する指示を出力し、位置観測装置３２における観測誤差
の評価値ｆs （ｋ）が２次元角度観測装置３３における
観測誤差の評価値ｆs （ｋ）より大きい場合、平滑値演
算器４４の処理を優先する指示を出力する処理順序切替
器（決定手段）である。
【００４１】次に動作について説明する。最初に、この
実施の形態１による目標追尾装置の動作原理を説明す
る。まず、追尾対象の運動モデルを式（１）に示す。た
だし、ｘ k はサンプリング時刻ｔk における目標運動諸
元の真値を表す状態ベクトルであり、３次元直交座標に
おける目標位置ベクトルを式（ａ）とし、直交座標にお
ける目標速度ベクトルを式（ｂ）とすると、追尾対象の
運動モデルは式（２）で表される。なお、Ａ T はベクト
ルＡの転置ベクトルを表す。
実施の形態１による目標追尾装置の動作原理を説明す
る。まず、追尾対象の運動モデルを式（１）に示す。た
だし、ｘ k はサンプリング時刻ｔk における目標運動諸
元の真値を表す状態ベクトルであり、３次元直交座標に
おける目標位置ベクトルを式（ａ）とし、直交座標にお
ける目標速度ベクトルを式（ｂ）とすると、追尾対象の
運動モデルは式（２）で表される。なお、Ａ T はベクト
ルＡの転置ベクトルを表す。
【００４２】
【数１】
【００４３】ここで、Φk-1 はサンプリング時刻ｔk-1
よりサンプリング時刻ｔk への状態ベクトルの推移行列
であるが、追尾対象が等速直線運動を行うと仮定する場
合、Φk-1 は式（３）で表される。また、ｗ k はサンプ
リング時刻ｔk における駆動雑音ベクトルであり、Γ1
（ｋ）はサンプリング時刻ｔk における駆動雑音ベクト
ルの変換行列であり、例えば、追尾対象の運動モデルを
等速直線運動と仮定したことによる打ち切り誤差項をΓ
1 （ｋ−１）ｗ k-1 とみれば、ｗ k は加速度ベクトル相
当であり、Γ1 （ｋ−１）は式（４）で表される。な
お、Ｉは３行３列の単位行列である。
よりサンプリング時刻ｔk への状態ベクトルの推移行列
であるが、追尾対象が等速直線運動を行うと仮定する場
合、Φk-1 は式（３）で表される。また、ｗ k はサンプ
リング時刻ｔk における駆動雑音ベクトルであり、Γ1
（ｋ）はサンプリング時刻ｔk における駆動雑音ベクト
ルの変換行列であり、例えば、追尾対象の運動モデルを
等速直線運動と仮定したことによる打ち切り誤差項をΓ
1 （ｋ−１）ｗ k-1 とみれば、ｗ k は加速度ベクトル相
当であり、Γ1 （ｋ−１）は式（４）で表される。な
お、Ｉは３行３列の単位行列である。
【００４４】
【数２】
【００４５】また、平均を表す記号として、Ｅを用いる
と、ｗ k は平均０の３次元正規分布白色雑音であり、式
（５）及び式（６）となる。ただし、０は零ベクトルで
あり、Ｑ k はサンプリング時刻ｔk における駆動雑音共
分散行列である。
と、ｗ k は平均０の３次元正規分布白色雑音であり、式
（５）及び式（６）となる。ただし、０は零ベクトルで
あり、Ｑ k はサンプリング時刻ｔk における駆動雑音共
分散行列である。
【００４６】
【数３】
【００４７】次に、追尾対象の位置ベクトルがサンプリ
ング時刻ｔk において観測される場合の位置観測装置３
２の観測モデルを式（７）とする。ただし、Ｚ k 1はサン
プリング時刻ｔk における位置観測装置３２の観測値よ
り構成される直交座標による観測ベクトルであり、Ｈ1
はサンプリング時刻ｔk における位置観測装置３２の観
測行列であり、式（８）で表される。また、ν k 1はサン
プリング時刻ｔk における位置観測装置３２の観測雑音
ベクトルであり、平均０の３次元正規分布白色雑音で、
式（９）及び式（１０）で表される。なお、Ｒk 1はサン
プリング時刻ｔk における位置観測装置３２の観測雑音
共分散行列である。
ング時刻ｔk において観測される場合の位置観測装置３
２の観測モデルを式（７）とする。ただし、Ｚ k 1はサン
プリング時刻ｔk における位置観測装置３２の観測値よ
り構成される直交座標による観測ベクトルであり、Ｈ1
はサンプリング時刻ｔk における位置観測装置３２の観
測行列であり、式（８）で表される。また、ν k 1はサン
プリング時刻ｔk における位置観測装置３２の観測雑音
ベクトルであり、平均０の３次元正規分布白色雑音で、
式（９）及び式（１０）で表される。なお、Ｒk 1はサン
プリング時刻ｔk における位置観測装置３２の観測雑音
共分散行列である。
【００４８】
【数４】
【００４９】一方、追尾対象の仰角及び方位角がサンプ
リング時刻ｔk において観測される場合の２次元角度観
測装置３３の観測モデルを式（１１）とする。ただし、
Ｚ k 2はサンプリング時刻ｔk における２次元角度観測装
置３３の観測値より構成される極座標による観測ベクト
ルであり、ｈ2 （ｘ k ）はサンプリング時刻ｔk におけ
る仰角及び方位角の真値であり式（１２）で表される。
また、ν k 2はサンプリング時刻ｔk における２次元角度
観測装置３３の観測雑音ベクトルであり、平均０の２次
元正規分布白色雑音で、式（１３）及び式（１４）で表
される。なお、Ｒk 2はサンプリング時刻ｔk における２
次元角度観測装置３３の観測雑音共分散行列である。
リング時刻ｔk において観測される場合の２次元角度観
測装置３３の観測モデルを式（１１）とする。ただし、
Ｚ k 2はサンプリング時刻ｔk における２次元角度観測装
置３３の観測値より構成される極座標による観測ベクト
ルであり、ｈ2 （ｘ k ）はサンプリング時刻ｔk におけ
る仰角及び方位角の真値であり式（１２）で表される。
また、ν k 2はサンプリング時刻ｔk における２次元角度
観測装置３３の観測雑音ベクトルであり、平均０の２次
元正規分布白色雑音で、式（１３）及び式（１４）で表
される。なお、Ｒk 2はサンプリング時刻ｔk における２
次元角度観測装置３３の観測雑音共分散行列である。
【００５０】
【数５】
【００５１】サンプリング時刻ｔk における追尾対象と
相関をとるべき目標予測存在範囲内の位置観測装置３２
又は２次元角度観測装置３３から出力される観測ベクト
ルの総数をｍk s、観測ベクトルの全体をＺk sとし（式
（１５）を参照）、サンプリング時刻ｔ1 からｔk まで
の位置観測装置３２又は２次元角度観測装置３３からの
観測ベクトル全体をＺk,s とする（式（１６）を参
照）。また、Ｚk,s に対する観測数の全体を式（１７）
とし、さらにまた、式（１８）とする。ここで、ｓ＝１
は位置観測装置３２を、ｓ＝２は２次元角度観測装置３
３をそれぞれ表す。
相関をとるべき目標予測存在範囲内の位置観測装置３２
又は２次元角度観測装置３３から出力される観測ベクト
ルの総数をｍk s、観測ベクトルの全体をＺk sとし（式
（１５）を参照）、サンプリング時刻ｔ1 からｔk まで
の位置観測装置３２又は２次元角度観測装置３３からの
観測ベクトル全体をＺk,s とする（式（１６）を参
照）。また、Ｚk,s に対する観測数の全体を式（１７）
とし、さらにまた、式（１８）とする。ここで、ｓ＝１
は位置観測装置３２を、ｓ＝２は２次元角度観測装置３
３をそれぞれ表す。
【００５２】
【数６】
【００５３】追尾対象以外からの観測ベクトルは空間に
一様に分布しているとし、サンプリング時刻ｔk におけ
る単位体積あたりの発生頻度をβFT k とし、追尾対象と
相関をとるべき目標予測存在範囲の体積をＶGkとしたと
き、追尾対象以外からの観測ベクトルが目標予測存在範
囲内に存在する総数は平均βFT k ＶGkのポアソン分布に
従うとする。
一様に分布しているとし、サンプリング時刻ｔk におけ
る単位体積あたりの発生頻度をβFT k とし、追尾対象と
相関をとるべき目標予測存在範囲の体積をＶGkとしたと
き、追尾対象以外からの観測ベクトルが目標予測存在範
囲内に存在する総数は平均βFT k ＶGkのポアソン分布に
従うとする。
【００５４】サンプリング時刻ｔk において、位置観測
装置３２又は２次元角度観測装置３３より観測された１
つの観測ベクトルＺ k,i sが追尾対象の観測ベクトルであ
るとの仮説をＸk,i sとして、観測ベクトルＺ k,i s以外の
観測ベクトルは追尾対象以外のクラッタ等の観測ベクト
ル（不要信号）と仮定する。また、追尾対象より観測ベ
クトルが得られないとの仮説をＸk,0 sとして、サンプリ
ング時刻ｔk までの観測情報Ｚk により仮説Ｘk,i sが真
である確率、即ち、仮説Ｘk,i sの信頼度をβk, i sは式
（１９）で定義される。また、確率論より式（２０）が
成立する。
装置３２又は２次元角度観測装置３３より観測された１
つの観測ベクトルＺ k,i sが追尾対象の観測ベクトルであ
るとの仮説をＸk,i sとして、観測ベクトルＺ k,i s以外の
観測ベクトルは追尾対象以外のクラッタ等の観測ベクト
ル（不要信号）と仮定する。また、追尾対象より観測ベ
クトルが得られないとの仮説をＸk,0 sとして、サンプリ
ング時刻ｔk までの観測情報Ｚk により仮説Ｘk,i sが真
である確率、即ち、仮説Ｘk,i sの信頼度をβk, i sは式
（１９）で定義される。また、確率論より式（２０）が
成立する。
【００５５】
【数７】
【００５６】次に、サンプリング時刻ｔk-1 までの位置
観測装置３２又は２次元角度観測装置３３により観測さ
れた観測ベクトルＺk-1 sが得られているときの、サンプ
リング時刻ｔk におけるｘ k の予測ベクトルをｘ k
（−）ハット、予測誤差共分散行列をＰk （−）とする
と、それぞれ条件付平均ベクトル、条件付共分散行列で
定義され、式（２１）及び式（２２）で表される。
観測装置３２又は２次元角度観測装置３３により観測さ
れた観測ベクトルＺk-1 sが得られているときの、サンプ
リング時刻ｔk におけるｘ k の予測ベクトルをｘ k
（−）ハット、予測誤差共分散行列をＰk （−）とする
と、それぞれ条件付平均ベクトル、条件付共分散行列で
定義され、式（２１）及び式（２２）で表される。
【００５７】
【数８】
【００５８】ここで、ｘ k （＋）ハット及びＰk （＋）
は、それぞれ前サンプリング時刻ｔ k-1 の平滑ベクトル
及び平滑誤差共分散行列であり、位置観測装置３２によ
り観測された観測ベクトルを用いてサンプリング時刻ｔ
k-1 の処理を行う場合には、式（２３）及び式（２４）
が使用され、２次元角度観測装置３３により観測された
観測ベクトルを用いてサンプリング時刻ｔk-1 の処理を
行う場合には、式（２５）及び式（２６）が使用され
る。これらの算出方法については後述する。
は、それぞれ前サンプリング時刻ｔ k-1 の平滑ベクトル
及び平滑誤差共分散行列であり、位置観測装置３２によ
り観測された観測ベクトルを用いてサンプリング時刻ｔ
k-1 の処理を行う場合には、式（２３）及び式（２４）
が使用され、２次元角度観測装置３３により観測された
観測ベクトルを用いてサンプリング時刻ｔk-1 の処理を
行う場合には、式（２５）及び式（２６）が使用され
る。これらの算出方法については後述する。
【００５９】
【数９】
【００６０】次に、追尾対象の位置ベクトルがサンプリ
ング時刻ｔk において、位置観測装置３２により観測さ
れる場合の目標相関処理について述べる。追尾対象の運
動諸元の確率分布は、式（２７）に示す条件付確率密度
関数で表される。即ち、追尾対象の観測ベクトルは、式
（２８）で与えられる目標予測位置ベクトルＺ k 1（−）
を平均とし、式（２９）で与えられるＳk 1を共分散行列
とする３次元正規分布に従うとする。そこで、式（３
０）を満たすＺ k,i 1を追尾対象と相関がある観測ベクト
ルと判定する。ここで、ｄ1 は追尾対象との相関範囲を
決めるパラメータであり、自由度３のχ自乗分布により
算出する。
ング時刻ｔk において、位置観測装置３２により観測さ
れる場合の目標相関処理について述べる。追尾対象の運
動諸元の確率分布は、式（２７）に示す条件付確率密度
関数で表される。即ち、追尾対象の観測ベクトルは、式
（２８）で与えられる目標予測位置ベクトルＺ k 1（−）
を平均とし、式（２９）で与えられるＳk 1を共分散行列
とする３次元正規分布に従うとする。そこで、式（３
０）を満たすＺ k,i 1を追尾対象と相関がある観測ベクト
ルと判定する。ここで、ｄ1 は追尾対象との相関範囲を
決めるパラメータであり、自由度３のχ自乗分布により
算出する。
【００６１】
【数１０】
【００６２】図２は簡単な例として、観測ベクトルの次
元が２次元の場合について、式（３０）による観測ベク
トルと追尾対象との相関を説明する説明図であり、図に
おいて、Ｐは追尾対象の予測位置Ｚ k 1（−）、Ｑは追尾
対象との相関範囲の内外を定める境界線、Ｄ１〜Ｄ６は
観測ベクトルである。この例ではＤ１〜Ｄ４が式（３
０）を満たし、追尾対象との相関がある観測ベクトルと
して選択される。
元が２次元の場合について、式（３０）による観測ベク
トルと追尾対象との相関を説明する説明図であり、図に
おいて、Ｐは追尾対象の予測位置Ｚ k 1（−）、Ｑは追尾
対象との相関範囲の内外を定める境界線、Ｄ１〜Ｄ６は
観測ベクトルである。この例ではＤ１〜Ｄ４が式（３
０）を満たし、追尾対象との相関がある観測ベクトルと
して選択される。
【００６３】サンプリング時刻ｔk に追尾対象と相関が
あると判定された位置観測装置３２により観測された観
測ベクトルが追尾対象からの観測ベクトルであるとの仮
説、または、追尾対象より観測ベクトルが得られないと
の仮説の信頼度の算出方法を示す。式（１９）にベイズ
の定理を使用し、追尾対象の運動諸元の確率分布、位置
観測装置３２の検出確率ＰD 1等により、目標相関の仮説
Ｘk,i 1が真である尤度γk,i 1を求め、これを正規化した
次式から各仮説の信頼度を算出する。ただし、ＰGk 1 は
パラメータｄ1 により求まる追尾対象が相関範囲内に存
在する確率である。
あると判定された位置観測装置３２により観測された観
測ベクトルが追尾対象からの観測ベクトルであるとの仮
説、または、追尾対象より観測ベクトルが得られないと
の仮説の信頼度の算出方法を示す。式（１９）にベイズ
の定理を使用し、追尾対象の運動諸元の確率分布、位置
観測装置３２の検出確率ＰD 1等により、目標相関の仮説
Ｘk,i 1が真である尤度γk,i 1を求め、これを正規化した
次式から各仮説の信頼度を算出する。ただし、ＰGk 1 は
パラメータｄ1 により求まる追尾対象が相関範囲内に存
在する確率である。
【００６４】
【数１１】
【００６５】次に、追尾対象の位置ベクトルがサンプリ
ング時刻ｔk において、位置観測装置３２により観測さ
れる場合の平滑処理について述べる。ゲイン行列，平滑
ベクトル及び平滑誤差共分散行列は通常のカルマンフィ
ルタの理論により、次式で与えられる。
ング時刻ｔk において、位置観測装置３２により観測さ
れる場合の平滑処理について述べる。ゲイン行列，平滑
ベクトル及び平滑誤差共分散行列は通常のカルマンフィ
ルタの理論により、次式で与えられる。
【００６６】
【数１２】
【００６７】次に、追尾対象の仰角及び方位角がサンプ
リング時刻ｔk において、２次元角度観測装置３３によ
り観測される場合の目標相関処理及び平滑処理について
述べる。２次元角度観測装置３３の観測諸元である仰角
及び方位角は直交座標の位置ベクトルの非線形関数であ
るため、平滑ベクトル、平滑誤差共分散行列、ゲイン行
列の計算には拡張カルマンフィルタを使用する。直交座
標により、式（１２）の観測ベクトルの真値を予測ベク
トルで線形近似して次式を得る。
リング時刻ｔk において、２次元角度観測装置３３によ
り観測される場合の目標相関処理及び平滑処理について
述べる。２次元角度観測装置３３の観測諸元である仰角
及び方位角は直交座標の位置ベクトルの非線形関数であ
るため、平滑ベクトル、平滑誤差共分散行列、ゲイン行
列の計算には拡張カルマンフィルタを使用する。直交座
標により、式（１２）の観測ベクトルの真値を予測ベク
トルで線形近似して次式を得る。
【００６８】
【数１３】
【００６９】追尾対象の２次元運動諸元の確率分布は、
式（４２）に示す条件付確率密度関数で表される。即
ち、追尾対象の観測ベクトルは、式（４３）で与えられ
る目標予測位置ベクトルＺ k 2（−）を平均とし、式（４
４）で与えられるＳk 2を共分散行列とする２次元正規分
布に従うとする。そこで、式（４５）を満たすＺ k,i 2を
追尾対象と相関がある観測ベクトルと判定する。ここ
で、ｄ2 は追尾対象との相関範囲を決めるパラメータで
あり、自由度２のχ自乗分布により算出する。
式（４２）に示す条件付確率密度関数で表される。即
ち、追尾対象の観測ベクトルは、式（４３）で与えられ
る目標予測位置ベクトルＺ k 2（−）を平均とし、式（４
４）で与えられるＳk 2を共分散行列とする２次元正規分
布に従うとする。そこで、式（４５）を満たすＺ k,i 2を
追尾対象と相関がある観測ベクトルと判定する。ここ
で、ｄ2 は追尾対象との相関範囲を決めるパラメータで
あり、自由度２のχ自乗分布により算出する。
【００７０】
【数１４】
【００７１】次に、サンプリング時刻ｔk に追尾対象と
相関があると判定された２次元角度観測装置３３により
観測された観測ベクトルが追尾対象の観測ベクトルであ
るとの仮説、または追尾対象より観測ベクトルが得られ
ないとの仮説の信頼度の算出方法を示す。式（１９）に
ベイズの定理を使用し，追尾対象の２次元運動諸元の確
率分布、２次元角度観測装置３３の検出確率ＰD 2等によ
り、目標相関の仮説Ｘ k,i 2が真である尤度γk,i 2を求
め，これを正規化した次式から各仮説の信頼度を算出す
る。ただし、ＰGk 2 はパラメータｄ2 により求まる追尾
対象が相関範囲内に存在する確率である。
相関があると判定された２次元角度観測装置３３により
観測された観測ベクトルが追尾対象の観測ベクトルであ
るとの仮説、または追尾対象より観測ベクトルが得られ
ないとの仮説の信頼度の算出方法を示す。式（１９）に
ベイズの定理を使用し，追尾対象の２次元運動諸元の確
率分布、２次元角度観測装置３３の検出確率ＰD 2等によ
り、目標相関の仮説Ｘ k,i 2が真である尤度γk,i 2を求
め，これを正規化した次式から各仮説の信頼度を算出す
る。ただし、ＰGk 2 はパラメータｄ2 により求まる追尾
対象が相関範囲内に存在する確率である。
【００７２】
【数１５】
【００７３】次に、追尾対象の位置ベクトルがサンプリ
ング時刻ｔk において、２次元角度観測装置３３により
観測される場合の平滑処理について述べる。ゲイン行
列，平滑ベクトル及び平滑誤差共分散行列は拡張カルマ
ンフィルタの理論により、次式で与えられる。
ング時刻ｔk において、２次元角度観測装置３３により
観測される場合の平滑処理について述べる。ゲイン行
列，平滑ベクトル及び平滑誤差共分散行列は拡張カルマ
ンフィルタの理論により、次式で与えられる。
【００７４】
【数１６】
【００７５】さて、以上は位置観測装置３２及び２次元
角度観測装置３３が異なる時刻に観測を行うことを仮定
して述べたが、位置観測装置３２及び２次元角度観測装
置３３が同一時刻に観測を行う場合は、後述の方法に
て、各観測装置により観測された観測ベクトルの処理の
順序を決め、前述の目標相関，平滑処理，予測処理をく
り返す。ただし、この場合、時刻の経過が無いため、予
測処理は式（２１）及び式（２２）には従わずに、同一
サンプリング時刻の前の処理の平滑結果である式（５
５）及び式（５６）を使用する。ここで、式（５５）及
び式（５６）の右辺は、前の観測ベクトルの処理が位置
観測装置３２により観測された観測ベクトルであれば式
（２３）及び式（２４）、２次元角度観測装置３３によ
り観測された観測ベクトルであれば式（２５）及び式
（２６）である。
角度観測装置３３が異なる時刻に観測を行うことを仮定
して述べたが、位置観測装置３２及び２次元角度観測装
置３３が同一時刻に観測を行う場合は、後述の方法に
て、各観測装置により観測された観測ベクトルの処理の
順序を決め、前述の目標相関，平滑処理，予測処理をく
り返す。ただし、この場合、時刻の経過が無いため、予
測処理は式（２１）及び式（２２）には従わずに、同一
サンプリング時刻の前の処理の平滑結果である式（５
５）及び式（５６）を使用する。ここで、式（５５）及
び式（５６）の右辺は、前の観測ベクトルの処理が位置
観測装置３２により観測された観測ベクトルであれば式
（２３）及び式（２４）、２次元角度観測装置３３によ
り観測された観測ベクトルであれば式（２５）及び式
（２６）である。
【００７６】
【数１７】
【００７７】次に、位置観測装置３２及び２次元角度観
測装置３３が同一時刻に観測を行う場合の各観測装置に
より観測された観測ベクトルの処理の順序について述べ
る。追尾対象の位置または角度を観測する複数のセンサ
の観測情報を用いて、３次元直交座標における目標位
置，速度等を推定する目標追尾装置では、角度観測情報
による推定が非線形となるため、同一時刻の観測ベクト
ルの平滑処理の順序により、推定結果が異なる。より精
度の高い観測値を先に使用して平滑した方が良い結果と
なる。
測装置３３が同一時刻に観測を行う場合の各観測装置に
より観測された観測ベクトルの処理の順序について述べ
る。追尾対象の位置または角度を観測する複数のセンサ
の観測情報を用いて、３次元直交座標における目標位
置，速度等を推定する目標追尾装置では、角度観測情報
による推定が非線形となるため、同一時刻の観測ベクト
ルの平滑処理の順序により、推定結果が異なる。より精
度の高い観測値を先に使用して平滑した方が良い結果と
なる。
【００７８】サンプリング時刻ｔk における各観測装置
よりの観測ベクトルの観測精度は、追尾対象の予測距離
をＲp （ｋ）、各観測装置の仰角及び方位角の観測誤差
をそれぞれΔＥs 及びΔＡＺs （ｓ＝１，２）とする
と、式（５７）により評価することができる。従って、
位置観測装置３２及び２次元角度観測装置３３が同一時
刻に観測を行った場合は、ｆs （ｋ）の値が小さい観測
装置の観測ベクトルから先に処理を行う。ここで、追尾
対象の予測距離は式（５５）の予測ベクトルを式（５
８）で表すと式（５９）より得る。
よりの観測ベクトルの観測精度は、追尾対象の予測距離
をＲp （ｋ）、各観測装置の仰角及び方位角の観測誤差
をそれぞれΔＥs 及びΔＡＺs （ｓ＝１，２）とする
と、式（５７）により評価することができる。従って、
位置観測装置３２及び２次元角度観測装置３３が同一時
刻に観測を行った場合は、ｆs （ｋ）の値が小さい観測
装置の観測ベクトルから先に処理を行う。ここで、追尾
対象の予測距離は式（５５）の予測ベクトルを式（５
８）で表すと式（５９）より得る。
【００７９】
【数１８】
【００８０】次に、この発明の目標追尾装置の動作を具
体的に説明する。なお、カルマンフィルタを目標追尾装
置に通常適用する場合と同様にして、初期値ｘ 0 （＋）
ハット、Ｐ0 （＋）は別途定まっているものとする。
体的に説明する。なお、カルマンフィルタを目標追尾装
置に通常適用する場合と同様にして、初期値ｘ 0 （＋）
ハット、Ｐ0 （＋）は別途定まっているものとする。
【００８１】位置観測装置３２では、極座標で追尾対象
の距離，仰角，方位角を観測し、その結果を直交座標に
よる目標位置情報に変換し、式（７）の観測ベクトルＺ
k 1と、その観測時刻を出力する。また、２次元角度観測
装置３３では、極座標で追尾対象の仰角及び方位角を観
測し、式（１１）の観測ベクトルＺ k 2と、その観測時刻
を出力する。
の距離，仰角，方位角を観測し、その結果を直交座標に
よる目標位置情報に変換し、式（７）の観測ベクトルＺ
k 1と、その観測時刻を出力する。また、２次元角度観測
装置３３では、極座標で追尾対象の仰角及び方位角を観
測し、式（１１）の観測ベクトルＺ k 2と、その観測時刻
を出力する。
【００８２】ここで、位置観測装置３２の観測ベクトル
Ｚ k 1の観測時刻と、２次元角度観測装置３３の観測ベク
トルＺ k 2の観測時刻が異なる場合は、観測諸元転送装置
３４において、観測ベクトルの観測時刻の順番に、位置
観測装置３２により観測された観測ベクトルＺ k 1は運動
諸元相関器３６に転送し、２次元角度観測装置３３によ
り観測された観測ベクトルＺ k 2は２次元運動諸元相関器
４５に転送する。
Ｚ k 1の観測時刻と、２次元角度観測装置３３の観測ベク
トルＺ k 2の観測時刻が異なる場合は、観測諸元転送装置
３４において、観測ベクトルの観測時刻の順番に、位置
観測装置３２により観測された観測ベクトルＺ k 1は運動
諸元相関器３６に転送し、２次元角度観測装置３３によ
り観測された観測ベクトルＺ k 2は２次元運動諸元相関器
４５に転送する。
【００８３】これ以降の動作は従来の装置と同一である
ので、ここでは、位置観測装置３２の観測ベクトルＺ k 1
の観測時刻と、２次元角度観測装置３３の観測ベクトル
Ｚ k 2の観測時刻が同じ場合の動作について説明する。
ので、ここでは、位置観測装置３２の観測ベクトルＺ k 1
の観測時刻と、２次元角度観測装置３３の観測ベクトル
Ｚ k 2の観測時刻が同じ場合の動作について説明する。
【００８４】運動諸元確率分布算出器４２では、現時刻
より１サンプリング前に予測器５４が算出した予測ベク
トルｘ k （−）ハットを第１の遅延回路５５から入力す
ると（式（２１）を参照）、予め設定された追尾対象の
運動モデルを用いて、予測位置ベクトルＺ k 1（−）を算
出し（式（２８）を参照）、また、現時刻より１サンプ
リング前に予測誤差評価器４０が算出した追尾対象の予
測誤差共分散行列Ｐk（−）を第２の遅延回路４１から
入力すると（式（２２）を参照）、予め設定された式
（１０）の位置観測装置３２の観測誤差分散行列Ｒk 1よ
り追尾対象の存在確率分布の広がりＳk 1を算出する（式
（２９）を参照）。
より１サンプリング前に予測器５４が算出した予測ベク
トルｘ k （−）ハットを第１の遅延回路５５から入力す
ると（式（２１）を参照）、予め設定された追尾対象の
運動モデルを用いて、予測位置ベクトルＺ k 1（−）を算
出し（式（２８）を参照）、また、現時刻より１サンプ
リング前に予測誤差評価器４０が算出した追尾対象の予
測誤差共分散行列Ｐk（−）を第２の遅延回路４１から
入力すると（式（２２）を参照）、予め設定された式
（１０）の位置観測装置３２の観測誤差分散行列Ｒk 1よ
り追尾対象の存在確率分布の広がりＳk 1を算出する（式
（２９）を参照）。
【００８５】運動諸元相関器３６では、運動諸元確率分
布算出器４２により算出された追尾対象の予測位置ベク
トルＺ k 1（−）と、追尾対象の存在確率分布の広がりＳ
k 1を入力し、観測諸元転送装置３４から転送された位置
観測装置３２からの観測ベクトルのうち、式（３０）を
満たす観測ベクトルを追尾対象と相関ありと判定して選
択する。
布算出器４２により算出された追尾対象の予測位置ベク
トルＺ k 1（−）と、追尾対象の存在確率分布の広がりＳ
k 1を入力し、観測諸元転送装置３４から転送された位置
観測装置３２からの観測ベクトルのうち、式（３０）を
満たす観測ベクトルを追尾対象と相関ありと判定して選
択する。
【００８６】一方、２次元運動諸元確率分布算出器５１
では、現時刻より１サンプリング前に予測器５４が算出
した予測ベクトルｘ k （−）ハットを第１の遅延回路５
５から入力すると（式（２１）を参照）、予め設定され
た追尾対象の運動モデルを用いて、予測位置ベクトルＺ
k 2（−）を算出し（式（４３）を参照）、また、現時刻
より１サンプリング前に予測誤差評価器４９が算出した
追尾対象の予測誤差共分散行列Ｐk （−）を第３の遅延
回路５０から入力すると（式（２２）を参照）、予め設
定された式（１４）の２次元角度観測装置３３の観測誤
差分散行列Ｒk 2より追尾対象の存在確率分布の広がりＳ
k 2を算出する（式（４４）を参照）。
では、現時刻より１サンプリング前に予測器５４が算出
した予測ベクトルｘ k （−）ハットを第１の遅延回路５
５から入力すると（式（２１）を参照）、予め設定され
た追尾対象の運動モデルを用いて、予測位置ベクトルＺ
k 2（−）を算出し（式（４３）を参照）、また、現時刻
より１サンプリング前に予測誤差評価器４９が算出した
追尾対象の予測誤差共分散行列Ｐk （−）を第３の遅延
回路５０から入力すると（式（２２）を参照）、予め設
定された式（１４）の２次元角度観測装置３３の観測誤
差分散行列Ｒk 2より追尾対象の存在確率分布の広がりＳ
k 2を算出する（式（４４）を参照）。
【００８７】２次元運動諸元相関器４５では、２次元運
動諸元確率分布算出器５１により算出された追尾対象の
予測位置ベクトルＺ k 2（−）と、追尾対象の存在確率分
布の広がりＳk 2を入力し、観測諸元転送装置３４から転
送された２次元角度観測装置３３からの観測ベクトルの
うち、式（４５）を満たす観測ベクトルを追尾対象と相
関ありと判定して選択する。
動諸元確率分布算出器５１により算出された追尾対象の
予測位置ベクトルＺ k 2（−）と、追尾対象の存在確率分
布の広がりＳk 2を入力し、観測諸元転送装置３４から転
送された２次元角度観測装置３３からの観測ベクトルの
うち、式（４５）を満たす観測ベクトルを追尾対象と相
関ありと判定して選択する。
【００８８】角度観測誤差評価器５６では、追尾対象の
予測ベクトルｘ k （−）ハットを入力して、追尾対象の
予測距離Ｒp （ｋ）を算出する（式（５９）を参照）。
そして、追尾対象の予測距離Ｒp （ｋ）と、予め設定さ
れた位置観測装置３２における仰角及び方位角の観測誤
差ΔＥs ，ΔＡＺs と、２次元角度観測装置３３におけ
る仰角及び方位角の観測誤差ΔＥs ，ΔＡＺs とから、
位置観測装置３２における追尾対象の観測誤差の評価値
ｆs （ｋ）と、２次元角度観測装置３３における追尾対
象の観測誤差の評価値ｆs （ｋ）を算出する（式（５
７）を参照）。
予測ベクトルｘ k （−）ハットを入力して、追尾対象の
予測距離Ｒp （ｋ）を算出する（式（５９）を参照）。
そして、追尾対象の予測距離Ｒp （ｋ）と、予め設定さ
れた位置観測装置３２における仰角及び方位角の観測誤
差ΔＥs ，ΔＡＺs と、２次元角度観測装置３３におけ
る仰角及び方位角の観測誤差ΔＥs ，ΔＡＺs とから、
位置観測装置３２における追尾対象の観測誤差の評価値
ｆs （ｋ）と、２次元角度観測装置３３における追尾対
象の観測誤差の評価値ｆs （ｋ）を算出する（式（５
７）を参照）。
【００８９】処理順序切替器５７では、運動諸元相関器
３６及び２次元運動諸元相関器４５により選択された観
測ベクトルを角度観測誤差評価器５６を通して入力し、
角度観測誤差評価器５６により算出された各観測ベクト
ルに対応する観測装置の追尾対象の観測誤差の評価値ｆ
s （ｋ）の小さい順番に、位置観測装置３２からの観測
ベクトルは探知データ信頼度算出器３７へ送出し、２次
元角度観測装置３３からの観測ベクトルは２次元探知デ
ータ信頼度算出器４６へ送出する。
３６及び２次元運動諸元相関器４５により選択された観
測ベクトルを角度観測誤差評価器５６を通して入力し、
角度観測誤差評価器５６により算出された各観測ベクト
ルに対応する観測装置の追尾対象の観測誤差の評価値ｆ
s （ｋ）の小さい順番に、位置観測装置３２からの観測
ベクトルは探知データ信頼度算出器３７へ送出し、２次
元角度観測装置３３からの観測ベクトルは２次元探知デ
ータ信頼度算出器４６へ送出する。
【００９０】探知データ信頼度算出器３７では、処理順
序切替器５７より入力した観測ベクトルＺ k,i 1（ｉ＝
１，２，…，ｍk 1）に対して観測ベクトルの仮説Ｘk,i 1
を生成し、運動諸元確率分布算出器４２により算出され
た式（２７）の確率分布と、予め設定された位置観測装
置３２の探知確率ＰD 1及び追尾対象が相関範囲内に存在
する確率ＰGk 1 により観測ベクトルの仮説の信頼度を式
（３１）〜式（３３）に従って算出する。
序切替器５７より入力した観測ベクトルＺ k,i 1（ｉ＝
１，２，…，ｍk 1）に対して観測ベクトルの仮説Ｘk,i 1
を生成し、運動諸元確率分布算出器４２により算出され
た式（２７）の確率分布と、予め設定された位置観測装
置３２の探知確率ＰD 1及び追尾対象が相関範囲内に存在
する確率ＰGk 1 により観測ベクトルの仮説の信頼度を式
（３１）〜式（３３）に従って算出する。
【００９１】そして、ゲイン行列算出器３８では、現時
刻より１サンプリング前に算出した式（２２）の予測誤
差共分散行列Ｐk （−）を第２の遅延回路４１を通して
入力し、予め設定された式（１０）の観測誤差共分散行
列Ｒk 1よりカルマンフィルタ理論におけるゲイン行列Ｋ
k 1を算出する（式（３４）を参照）。
刻より１サンプリング前に算出した式（２２）の予測誤
差共分散行列Ｐk （−）を第２の遅延回路４１を通して
入力し、予め設定された式（１０）の観測誤差共分散行
列Ｒk 1よりカルマンフィルタ理論におけるゲイン行列Ｋ
k 1を算出する（式（３４）を参照）。
【００９２】平滑器４３では、ゲイン行列算出器３８に
より算出されたゲイン行列Ｋk 1と、探知データ信頼度算
出器３７により算出された観測ベクトルの仮説の信頼度
βk, i 1と、現時刻より１サンプリング前に算出された予
測ベクトルｘ k （−）ハットと、処理順序切替器５７か
ら出力されたｍk 1個の観測ベクトルＺ k,i 1とを入力し、
平滑ベクトルｘ k 1（＋）ハットを算出する（式（３５）
を参照）。
より算出されたゲイン行列Ｋk 1と、探知データ信頼度算
出器３７により算出された観測ベクトルの仮説の信頼度
βk, i 1と、現時刻より１サンプリング前に算出された予
測ベクトルｘ k （−）ハットと、処理順序切替器５７か
ら出力されたｍk 1個の観測ベクトルＺ k,i 1とを入力し、
平滑ベクトルｘ k 1（＋）ハットを算出する（式（３５）
を参照）。
【００９３】予測器５４では、平滑器４３から平滑ベク
トルｘ k 1（＋）ハットを入力すると、平滑ベクトルｘ k 1
（＋）ハットを式（２３）にしたがって平滑ベクトルｘ
k （＋）ハットに変換し、現サンプル時刻と前サンプル
時刻の観測時刻が異なる場合は式（２１）に従い、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一の場合に
は式（５５）に従い予測ベクトルｘ k （−）ハットを算
出する。なお、予測ベクトルｘ k （−）ハットは、次サ
ンプリング時の追尾対象の予測位置や予測速度等を示
す。
トルｘ k 1（＋）ハットを入力すると、平滑ベクトルｘ k 1
（＋）ハットを式（２３）にしたがって平滑ベクトルｘ
k （＋）ハットに変換し、現サンプル時刻と前サンプル
時刻の観測時刻が異なる場合は式（２１）に従い、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一の場合に
は式（５５）に従い予測ベクトルｘ k （−）ハットを算
出する。なお、予測ベクトルｘ k （−）ハットは、次サ
ンプリング時の追尾対象の予測位置や予測速度等を示
す。
【００９４】平滑誤差評価器３９では、ゲイン行列算出
器３８により算出されたゲイン行列Ｋk 1と、探知データ
信頼度算出器３７により算出された観測ベクトルの仮説
の信頼度βk,i 1と、現時刻より１サンプリング前に算出
された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、現時刻より１
サンプリング前に算出された予測誤差共分散行列Ｐ
k（−）と、処理順序切替器５７から出力されたｍk 1個
の観測ベクトルＺ k,i 1とを入力し、平滑誤差共分散行列
Ｐk 1（＋）を算出する（式（３６）を参照）。
器３８により算出されたゲイン行列Ｋk 1と、探知データ
信頼度算出器３７により算出された観測ベクトルの仮説
の信頼度βk,i 1と、現時刻より１サンプリング前に算出
された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、現時刻より１
サンプリング前に算出された予測誤差共分散行列Ｐ
k（−）と、処理順序切替器５７から出力されたｍk 1個
の観測ベクトルＺ k,i 1とを入力し、平滑誤差共分散行列
Ｐk 1（＋）を算出する（式（３６）を参照）。
【００９５】予測誤差評価器４０では、平滑誤差評価器
３９から平滑誤差共分散行列Ｐk 1（＋）を入力すると、
平滑誤差共分散行列Ｐk 1（＋）を式（２４）にしたがっ
て平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）に変換し、現サンプル
時刻と前サンプル時刻の観測時刻が異なる場合は、平滑
誤差共分散行列Ｐk （＋）と、予め設定された式（６）
の駆動雑音共分散行列Ｑk より式（２２）に従い、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一の場合に
は、式（５６）に従い予測誤差共分散行列Ｐk（−）を
算出する。
３９から平滑誤差共分散行列Ｐk 1（＋）を入力すると、
平滑誤差共分散行列Ｐk 1（＋）を式（２４）にしたがっ
て平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）に変換し、現サンプル
時刻と前サンプル時刻の観測時刻が異なる場合は、平滑
誤差共分散行列Ｐk （＋）と、予め設定された式（６）
の駆動雑音共分散行列Ｑk より式（２２）に従い、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一の場合に
は、式（５６）に従い予測誤差共分散行列Ｐk（−）を
算出する。
【００９６】２次元探知データ信頼度算出器４６では、
処理順序切替器５７より入力した観測ベクトルＺ
k,i 2（ｉ＝１，２，…，ｍk 2）に対して観測ベクトルの
仮説Ｘk,i 2を生成し、２次元運動諸元確率分布算出器５
１により算出された式（４２）の確率分布と、予め設定
された２次元角度観測装置３３の探知確率ＰD 2及び追尾
対象が相関範囲内に存在する確率ＰGk 2 により観測ベク
トルの仮説の信頼度を式（４６）〜式（４８）に従って
算出する。
処理順序切替器５７より入力した観測ベクトルＺ
k,i 2（ｉ＝１，２，…，ｍk 2）に対して観測ベクトルの
仮説Ｘk,i 2を生成し、２次元運動諸元確率分布算出器５
１により算出された式（４２）の確率分布と、予め設定
された２次元角度観測装置３３の探知確率ＰD 2及び追尾
対象が相関範囲内に存在する確率ＰGk 2 により観測ベク
トルの仮説の信頼度を式（４６）〜式（４８）に従って
算出する。
【００９７】２次元ゲイン行列算出器４７では、現時刻
より１サンプリング前に算出した式（２２）の予測誤差
共分散行列Ｐk （−）を第３の遅延回路５０を通して入
力し、予め設定された式（１４）の観測誤差共分散行列
Ｒk 2よりカルマンフィルタ理論におけるゲイン行列Ｋk 2
を算出する（式（４９）を参照）。
より１サンプリング前に算出した式（２２）の予測誤差
共分散行列Ｐk （−）を第３の遅延回路５０を通して入
力し、予め設定された式（１４）の観測誤差共分散行列
Ｒk 2よりカルマンフィルタ理論におけるゲイン行列Ｋk 2
を算出する（式（４９）を参照）。
【００９８】２次元平滑器５２では、２次元ゲイン行列
算出器４７により算出されたゲイン行列Ｋk 2と、２次元
探知データ信頼度算出器４６により算出された観測ベク
トルの仮説の信頼度βk,i 2と、現時刻より１サンプリン
グ前に算出された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、処
理順序切替器５７から出力されたｍk 2個の観測ベクトル
Ｚ k,i 2とを入力し、平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットを算
出する（式（５０）を参照）。
算出器４７により算出されたゲイン行列Ｋk 2と、２次元
探知データ信頼度算出器４６により算出された観測ベク
トルの仮説の信頼度βk,i 2と、現時刻より１サンプリン
グ前に算出された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、処
理順序切替器５７から出力されたｍk 2個の観測ベクトル
Ｚ k,i 2とを入力し、平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットを算
出する（式（５０）を参照）。
【００９９】予測器５４では、２次元平滑器５２から平
滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットを入力すると、平滑ベクト
ルｘ k 2（＋）ハットを式（２５）にしたがって平滑ベク
トルｘ k （＋）ハットに変換し、現サンプル時刻と前サ
ンプル時刻の観測時刻が異なる場合は式（２１）に従
い、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一
の場合には式（５５）に従い予測ベクトルｘ k （−）ハ
ットを算出する。なお、予測ベクトルｘ k （−）ハット
は、次サンプリング時の追尾対象の予測位置や予測速度
等を示す。
滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットを入力すると、平滑ベクト
ルｘ k 2（＋）ハットを式（２５）にしたがって平滑ベク
トルｘ k （＋）ハットに変換し、現サンプル時刻と前サ
ンプル時刻の観測時刻が異なる場合は式（２１）に従
い、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一
の場合には式（５５）に従い予測ベクトルｘ k （−）ハ
ットを算出する。なお、予測ベクトルｘ k （−）ハット
は、次サンプリング時の追尾対象の予測位置や予測速度
等を示す。
【０１００】２次元平滑誤差評価器４８では、２次元ゲ
イン行列算出器４７により算出されたゲイン行列Ｋ
k 2と、２次元探知データ信頼度算出器４６により算出さ
れた観測ベクトルの仮説の信頼度βk,i 2と、現時刻より
１サンプリング前に算出された予測ベクトルｘ k （−）
ハットと、現時刻より１サンプリング前に算出された予
測誤差共分散行列Ｐk （−）と、処理順序切替器５７か
ら出力されたｍk 2個の観測ベクトルＺ k,i 2とを入力し、
平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）を算出する（式（５１）
を参照）。
イン行列算出器４７により算出されたゲイン行列Ｋ
k 2と、２次元探知データ信頼度算出器４６により算出さ
れた観測ベクトルの仮説の信頼度βk,i 2と、現時刻より
１サンプリング前に算出された予測ベクトルｘ k （−）
ハットと、現時刻より１サンプリング前に算出された予
測誤差共分散行列Ｐk （−）と、処理順序切替器５７か
ら出力されたｍk 2個の観測ベクトルＺ k,i 2とを入力し、
平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）を算出する（式（５１）
を参照）。
【０１０１】予測誤差評価器４９では、２次元平滑誤差
評価器４８から平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）を入力す
ると、平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）を式（２６）にし
たがって平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）に変換し、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が異なる場合
は、平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）と、予め設定された
式（６）の駆動雑音共分散行列Ｑk より式（２２）に従
って、また、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時
刻が同一の場合には、式（５６）に従い予測誤差共分散
行列Ｐk （−）を算出する。なお、追尾終了になるまで
この一連の処理をくり返す。
評価器４８から平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）を入力す
ると、平滑誤差共分散行列Ｐk 2（＋）を式（２６）にし
たがって平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）に変換し、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が異なる場合
は、平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）と、予め設定された
式（６）の駆動雑音共分散行列Ｑk より式（２２）に従
って、また、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時
刻が同一の場合には、式（５６）に従い予測誤差共分散
行列Ｐk （−）を算出する。なお、追尾終了になるまで
この一連の処理をくり返す。
【０１０２】以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時
刻に観測された場合、位置観測装置３２の観測誤差の評
価値ｆs （ｋ）と２次元角度観測装置３３の観測誤差の
評価値ｆs （ｋ）を比較して、平滑値演算器３５，４４
の処理順序を決定するように構成したので、ゲイン行列
や平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さ
くなり、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測
時刻と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致す
る場合でも、精度よく目標を追尾することができる効果
を奏する。なお、航空機の他、自動車や船舶等の移動物
体にも適用可能である。
によれば、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時
刻に観測された場合、位置観測装置３２の観測誤差の評
価値ｆs （ｋ）と２次元角度観測装置３３の観測誤差の
評価値ｆs （ｋ）を比較して、平滑値演算器３５，４４
の処理順序を決定するように構成したので、ゲイン行列
や平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さ
くなり、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測
時刻と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致す
る場合でも、精度よく目標を追尾することができる効果
を奏する。なお、航空機の他、自動車や船舶等の移動物
体にも適用可能である。
【０１０３】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２による目標追尾装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。６１は追尾対象の方位角を観測する方位
角観測装置であり（第２の観測手段）、方位角観測装置
６１は複数の観測装置から構成され、それらの観測値
（観測ベクトルＺ k 3）の中には追尾対象以外のクラッタ
等の方位角を示す観測値を含む場合がある。
態２による目標追尾装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。６１は追尾対象の方位角を観測する方位
角観測装置であり（第２の観測手段）、方位角観測装置
６１は複数の観測装置から構成され、それらの観測値
（観測ベクトルＺ k 3）の中には追尾対象以外のクラッタ
等の方位角を示す観測値を含む場合がある。
【０１０４】６２は方位角観測装置６１により観測され
た観測ベクトルＺ k 3と予測ベクトルｘ k （−）ハットか
ら航行位置の平滑ベクトルｘ k 3（＋）ハットを演算する
平滑値演算器（第２の予測手段）、６３は観測諸元転送
装置３４により転送された観測ベクトルＺ k 3のうち、追
尾対象が存在する可能性の高い観測ベクトルＺ k 3を選択
する１次元運動諸元相関器、６４は１次元運動諸元相関
器６３により選択された観測ベクトルＺ k 3が追尾対象の
方位角を示す観測ベクトルであるか否かの仮説Ｘk,i 3を
生成し、それらの信頼度βk,i 3を算出する１次元探知デ
ータ信頼度算出器、６５は第４の遅延回路６８から出力
された予測誤差共分散行列Ｐk （−）と、予め設定され
た方位角観測装置６１の観測誤差共分散行列Ｒk 3からゲ
イン行列Ｋk 3を算出する１次元ゲイン行列算出器であ
る。
た観測ベクトルＺ k 3と予測ベクトルｘ k （−）ハットか
ら航行位置の平滑ベクトルｘ k 3（＋）ハットを演算する
平滑値演算器（第２の予測手段）、６３は観測諸元転送
装置３４により転送された観測ベクトルＺ k 3のうち、追
尾対象が存在する可能性の高い観測ベクトルＺ k 3を選択
する１次元運動諸元相関器、６４は１次元運動諸元相関
器６３により選択された観測ベクトルＺ k 3が追尾対象の
方位角を示す観測ベクトルであるか否かの仮説Ｘk,i 3を
生成し、それらの信頼度βk,i 3を算出する１次元探知デ
ータ信頼度算出器、６５は第４の遅延回路６８から出力
された予測誤差共分散行列Ｐk （−）と、予め設定され
た方位角観測装置６１の観測誤差共分散行列Ｒk 3からゲ
イン行列Ｋk 3を算出する１次元ゲイン行列算出器であ
る。
【０１０５】６６は第１の遅延回路５５から出力された
予測ベクトルｘ k （−）ハットと、１次元ゲイン行列算
出器６５により算出されたゲイン行列Ｋk 3と、１次元運
動諸元相関器６３により選択された観測ベクトルＺ
k 3と、１次元探知データ信頼度算出器６４により算出さ
れた観測ベクトルの信頼度βk,i 3と、第４の遅延回路６
８から出力された予測誤差共分散行列Ｐk （−）とを用
いて、追尾対象の航行位置及び航行速度の平滑誤差を評
価する平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）を算出する１次元
平滑誤差評価器、６７は１次元平滑誤差評価器６６によ
り算出された平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）から航行位
置及び航行速度の予測誤差を評価する予測誤差共分散行
列Ｐk （−）を算出する予測誤差評価器である。
予測ベクトルｘ k （−）ハットと、１次元ゲイン行列算
出器６５により算出されたゲイン行列Ｋk 3と、１次元運
動諸元相関器６３により選択された観測ベクトルＺ
k 3と、１次元探知データ信頼度算出器６４により算出さ
れた観測ベクトルの信頼度βk,i 3と、第４の遅延回路６
８から出力された予測誤差共分散行列Ｐk （−）とを用
いて、追尾対象の航行位置及び航行速度の平滑誤差を評
価する平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）を算出する１次元
平滑誤差評価器、６７は１次元平滑誤差評価器６６によ
り算出された平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）から航行位
置及び航行速度の予測誤差を評価する予測誤差共分散行
列Ｐk （−）を算出する予測誤差評価器である。
【０１０６】６８は予測誤差評価器６７により算出され
た予測誤差共分散行列Ｐk （−）を１サンプリング時間
だけ遅延する第４の遅延回路、６９は予め設定された追
尾対象の運動モデルを用いて、第１の遅延回路５５が出
力する予測ベクトルｘ k （−）ハットから追尾対象の方
位角を算出し、その方位角を中心にして、第４の遅延回
路６８が出力する予測誤差共分散行列Ｐk （−）から追
尾対象の存在位置の確率分布を算出する１次元運動諸元
確率分布算出器、７０は１次元運動諸元相関器６３によ
り選択された観測ベクトルＺ k 3と、１次元探知データ信
頼度算出器６４により算出された観測ベクトルの信頼度
βk,i 3と、第１の遅延回路５５から出力された予測ベク
トルｘ k （−）ハットと、１次元ゲイン行列算出器６５
により算出されたゲイン行列Ｋk 3を使用して、航行位置
及び航行速度の平滑ベクトルｘ k 3（＋）ハットを算出す
る１次元平滑器である。
た予測誤差共分散行列Ｐk （−）を１サンプリング時間
だけ遅延する第４の遅延回路、６９は予め設定された追
尾対象の運動モデルを用いて、第１の遅延回路５５が出
力する予測ベクトルｘ k （−）ハットから追尾対象の方
位角を算出し、その方位角を中心にして、第４の遅延回
路６８が出力する予測誤差共分散行列Ｐk （−）から追
尾対象の存在位置の確率分布を算出する１次元運動諸元
確率分布算出器、７０は１次元運動諸元相関器６３によ
り選択された観測ベクトルＺ k 3と、１次元探知データ信
頼度算出器６４により算出された観測ベクトルの信頼度
βk,i 3と、第１の遅延回路５５から出力された予測ベク
トルｘ k （−）ハットと、１次元ゲイン行列算出器６５
により算出されたゲイン行列Ｋk 3を使用して、航行位置
及び航行速度の平滑ベクトルｘ k 3（＋）ハットを算出す
る１次元平滑器である。
【０１０７】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、平滑値演算器４４が仰角及び方位角を示す観
測ベクトルＺ k 2から平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットを算
出するものについて示したが、平滑値演算器６２が方位
角を示す観測ベクトルＺ k 3から平滑ベクトルｘ k 3（＋）
ハットを算出するようにしてもよい。
態１では、平滑値演算器４４が仰角及び方位角を示す観
測ベクトルＺ k 2から平滑ベクトルｘ k 2（＋）ハットを算
出するものについて示したが、平滑値演算器６２が方位
角を示す観測ベクトルＺ k 3から平滑ベクトルｘ k 3（＋）
ハットを算出するようにしてもよい。
【０１０８】最初に、この実施の形態２による目標追尾
装置の動作原理を説明するが、追尾対象の運動モデル及
び位置観測装置３２の観測モデルの定義、即ち、式
（１）〜式（１０）は実施の形態１と同様である。追尾
対象の方位角がサンプリング時刻ｔk において観測され
る場合の方位角観測装置６１の観測モデルを式（６０）
とする。ただし、Ｚ k 3はサンプリング時刻ｔk における
方位角観測装置６１の観測値より構成される極座標によ
る観測ベクトルであり、ｈ3 （ｘ k ）はサンプリング時
刻ｔk における方位角の真値で式（６１）で表される。
また、ν k 3はサンプリング時刻ｔk における方位角観測
装置６１の観測雑音ベクトルであり、平均０の１次元正
規分布白色雑音で、式（６２）及び式（６３）で表され
る。なお、Ｒk 3はサンプリング時刻ｔk における方位角
観測装置６１の観測雑音共分散行列である。
装置の動作原理を説明するが、追尾対象の運動モデル及
び位置観測装置３２の観測モデルの定義、即ち、式
（１）〜式（１０）は実施の形態１と同様である。追尾
対象の方位角がサンプリング時刻ｔk において観測され
る場合の方位角観測装置６１の観測モデルを式（６０）
とする。ただし、Ｚ k 3はサンプリング時刻ｔk における
方位角観測装置６１の観測値より構成される極座標によ
る観測ベクトルであり、ｈ3 （ｘ k ）はサンプリング時
刻ｔk における方位角の真値で式（６１）で表される。
また、ν k 3はサンプリング時刻ｔk における方位角観測
装置６１の観測雑音ベクトルであり、平均０の１次元正
規分布白色雑音で、式（６２）及び式（６３）で表され
る。なお、Ｒk 3はサンプリング時刻ｔk における方位角
観測装置６１の観測雑音共分散行列である。
【０１０９】
【数１９】
【０１１０】サンプリング時刻ｔk における追尾対象と
相関をとるべき目標予測存在範囲内の位置観測装置３２
又は方位角観測装置６１から出力される観測ベクトルの
総数をｍk s、観測ベクトルの全体をＺk sとし（式（６
４）を参照）、サンプリング時刻ｔ1 からｔk までの位
置観測装置３２又は方位角観測装置６１からの観測ベク
トル全体をＺk,s とする（式（６５）を参照）。また、
Ｚk,s に対する観測数の全体を式（６６）とし、さらに
また、式（６７）とする。ここで、ｓ＝１は位置観測装
置３２を、ｓ＝３は方位角観測装置６１をそれぞれ表
す。
相関をとるべき目標予測存在範囲内の位置観測装置３２
又は方位角観測装置６１から出力される観測ベクトルの
総数をｍk s、観測ベクトルの全体をＺk sとし（式（６
４）を参照）、サンプリング時刻ｔ1 からｔk までの位
置観測装置３２又は方位角観測装置６１からの観測ベク
トル全体をＺk,s とする（式（６５）を参照）。また、
Ｚk,s に対する観測数の全体を式（６６）とし、さらに
また、式（６７）とする。ここで、ｓ＝１は位置観測装
置３２を、ｓ＝３は方位角観測装置６１をそれぞれ表
す。
【０１１１】
【数２０】
【０１１２】追尾対象以外からの観測ベクトルは空間に
一様に分布しているとし、サンプリング時刻ｔk におけ
る単位体積あたりの発生頻度をβFT k とし、追尾対象と
相関をとるべき目標予測存在範囲の体積をＶGkとしたと
き、追尾対象以外からの観測ベクトルが目標予測存在範
囲内に存在する総数は平均βFT k ＶGkのポアソン分布に
従うとする。
一様に分布しているとし、サンプリング時刻ｔk におけ
る単位体積あたりの発生頻度をβFT k とし、追尾対象と
相関をとるべき目標予測存在範囲の体積をＶGkとしたと
き、追尾対象以外からの観測ベクトルが目標予測存在範
囲内に存在する総数は平均βFT k ＶGkのポアソン分布に
従うとする。
【０１１３】サンプリング時刻ｔk において、位置観測
装置３２又は方位角観測装置６１より観測された１つの
観測ベクトルＺ k,i sが追尾対象の観測ベクトルであると
の仮説をＸk,i sとして、観測ベクトルＺ k,i s以外の観測
ベクトルは追尾対象以外のクラッタ等の観測ベクトル
（不要信号）と仮定する。また、追尾対象より観測ベク
トルが得られないとの仮説をＸk,0 sとして、サンプリン
グ時刻ｔk までの観測情報Ｚk により仮説Ｘk,i sが真で
ある確率、即ち、仮説Ｘk,i sの信頼度をβk,i sは式（６
８）で定義される。また、確率論より式（６９）が成立
する。
装置３２又は方位角観測装置６１より観測された１つの
観測ベクトルＺ k,i sが追尾対象の観測ベクトルであると
の仮説をＸk,i sとして、観測ベクトルＺ k,i s以外の観測
ベクトルは追尾対象以外のクラッタ等の観測ベクトル
（不要信号）と仮定する。また、追尾対象より観測ベク
トルが得られないとの仮説をＸk,0 sとして、サンプリン
グ時刻ｔk までの観測情報Ｚk により仮説Ｘk,i sが真で
ある確率、即ち、仮説Ｘk,i sの信頼度をβk,i sは式（６
８）で定義される。また、確率論より式（６９）が成立
する。
【０１１４】
【数２１】
【０１１５】次に、サンプリング時刻ｔk-1 までの位置
観測装置３２又は方位角観測装置６１により観測された
観測ベクトルＺk-1 sが得られているときの、サンプリン
グ時刻ｔk におけるｘ k の予測ベクトルをｘ k （−）ハ
ット、予測誤差共分散行列をＰk （−）とすると、それ
ぞれ条件付平均ベクトル、条件付共分散行列で定義さ
れ、式（７０）及び式（７１）で表される。
観測装置３２又は方位角観測装置６１により観測された
観測ベクトルＺk-1 sが得られているときの、サンプリン
グ時刻ｔk におけるｘ k の予測ベクトルをｘ k （−）ハ
ット、予測誤差共分散行列をＰk （−）とすると、それ
ぞれ条件付平均ベクトル、条件付共分散行列で定義さ
れ、式（７０）及び式（７１）で表される。
【０１１６】
【数２２】
【０１１７】ここで、ｘ k （＋）ハット及びＰk （＋）
は、それぞれ前サンプリング時刻ｔ k-1 の平滑ベクトル
及び平滑誤差共分散行列であり、位置観測装置３２によ
り観測された観測ベクトルを用いてサンプリング時刻ｔ
k-1 の処理を行う場合には、式（７２）及び式（７３）
が使用され、方位角観測装置６１により観測された観測
ベクトルを用いてサンプリング時刻ｔk-1 の処理を行う
場合には、式（７４）及び式（７５）が使用される。こ
れらの算出方法については後述する。
は、それぞれ前サンプリング時刻ｔ k-1 の平滑ベクトル
及び平滑誤差共分散行列であり、位置観測装置３２によ
り観測された観測ベクトルを用いてサンプリング時刻ｔ
k-1 の処理を行う場合には、式（７２）及び式（７３）
が使用され、方位角観測装置６１により観測された観測
ベクトルを用いてサンプリング時刻ｔk-1 の処理を行う
場合には、式（７４）及び式（７５）が使用される。こ
れらの算出方法については後述する。
【０１１８】
【数２３】
【０１１９】追尾対象の位置ベクトルがサンプリング時
刻ｔk において、位置観測装置３２により観測される場
合の目標相関処理及び平滑処理、即ち、式（２７）〜式
（３９）は実施の形態１と同様である。
刻ｔk において、位置観測装置３２により観測される場
合の目標相関処理及び平滑処理、即ち、式（２７）〜式
（３９）は実施の形態１と同様である。
【０１２０】次に、追尾対象の方位角がサンプリング時
刻ｔk において、方位角観測装置６１により観測される
場合の目標相関処理及び平滑処理について述べる。方位
角観測装置６１の観測諸元である方位角は直交座標の位
置ベクトルの非線形関数であるため、平滑ベクトル、平
滑誤差共分散行列、ゲイン行列の計算には拡張カルマン
フィルタを使用する。直交座標により、式（６１）の観
測ベクトルの真値を予測ベクトルで線形近似して次式を
得る。
刻ｔk において、方位角観測装置６１により観測される
場合の目標相関処理及び平滑処理について述べる。方位
角観測装置６１の観測諸元である方位角は直交座標の位
置ベクトルの非線形関数であるため、平滑ベクトル、平
滑誤差共分散行列、ゲイン行列の計算には拡張カルマン
フィルタを使用する。直交座標により、式（６１）の観
測ベクトルの真値を予測ベクトルで線形近似して次式を
得る。
【０１２１】
【数２４】
【０１２２】追尾対象の１次元運動諸元の確率分布は、
式（７８）に示す条件付確率密度関数で表される。即
ち、追尾対象の観測ベクトルは、式（７９）で与えられ
る目標予測位置ベクトルＺ k 3（−）を平均とし、式（８
０）で与えられるＳk 3を共分散行列とする１次元正規分
布に従うとする。そこで、式（８１）を満たす追尾対象
と相関がある観測ベクトルと判定する。ここで、ｄ３
は追尾対象とＺ k,i 3の相関範囲を決めるパラメータであ
り、自由度１のχ自乗分布により算出する。
式（７８）に示す条件付確率密度関数で表される。即
ち、追尾対象の観測ベクトルは、式（７９）で与えられ
る目標予測位置ベクトルＺ k 3（−）を平均とし、式（８
０）で与えられるＳk 3を共分散行列とする１次元正規分
布に従うとする。そこで、式（８１）を満たす追尾対象
と相関がある観測ベクトルと判定する。ここで、ｄ３
は追尾対象とＺ k,i 3の相関範囲を決めるパラメータであ
り、自由度１のχ自乗分布により算出する。
【０１２３】
【数２５】
【０１２４】次に、サンプリング時刻ｔk に追尾対象と
相関があると判定された方位角観測装置６１により観測
された観測ベクトルが追尾対象の観測ベクトルであると
の仮説、または追尾対象より観測ベクトルが得られない
との仮説の信頼度の算出方法を示す。式（６８）にベイ
ズの定理を使用し、追尾対象の１次元運動諸元の確率分
布、方位角観測装置６１の検出確率ＰD 3等により、目標
相関の仮説Ｘk,i 3が真である尤度γk,i 3を求め、これを
正規化した次式から各仮説の信頼度を算出する。ただ
し、ＰGk 3 はパラメータｄ3 により求まる追尾対象が相
関範囲内に存在する確率である。
相関があると判定された方位角観測装置６１により観測
された観測ベクトルが追尾対象の観測ベクトルであると
の仮説、または追尾対象より観測ベクトルが得られない
との仮説の信頼度の算出方法を示す。式（６８）にベイ
ズの定理を使用し、追尾対象の１次元運動諸元の確率分
布、方位角観測装置６１の検出確率ＰD 3等により、目標
相関の仮説Ｘk,i 3が真である尤度γk,i 3を求め、これを
正規化した次式から各仮説の信頼度を算出する。ただ
し、ＰGk 3 はパラメータｄ3 により求まる追尾対象が相
関範囲内に存在する確率である。
【０１２５】
【数２６】
【０１２６】次に、追尾対象の位置ベクトルがサンプリ
ング時刻ｔk において、方位角観測装置６１により観測
される場合の平滑処理について述べる。ゲイン行列，平
滑ベクトル及び平滑誤差共分散行列は拡張カルマンフィ
ルタの理論により、次式で与えられる。
ング時刻ｔk において、方位角観測装置６１により観測
される場合の平滑処理について述べる。ゲイン行列，平
滑ベクトル及び平滑誤差共分散行列は拡張カルマンフィ
ルタの理論により、次式で与えられる。
【０１２７】
【数２７】
【０１２８】さて、以上は位置観測装置３２及び方位角
観測装置６１が異なる時刻に観測を行うことを仮定して
述べたが、位置観測装置３２及び方位角観測装置６１が
同一時刻に観測を行う場合は、後述の方法にて、各観測
装置により観測された観測ベクトルの処理の順序を決
め、前述の目標相関，平滑処理，予測処理をくり返す。
ただし、この場合、時刻の経過が無いため、予測処理は
式（７０）及び式（７１）には従わずに、同一サンプリ
ング時刻の前の処理の平滑結果である式（９１）及び式
（９２）を使用する。ここで、式（９１）及び式（９
２）の右辺は、前の観測ベクトルの処理が位置観測装置
３２により観測された観測ベクトルであれば式（７２）
及び式（７３）、方位角観測装置６１により観測された
観測ベクトルであれば式（７４）及び式（７５）であ
る。
観測装置６１が異なる時刻に観測を行うことを仮定して
述べたが、位置観測装置３２及び方位角観測装置６１が
同一時刻に観測を行う場合は、後述の方法にて、各観測
装置により観測された観測ベクトルの処理の順序を決
め、前述の目標相関，平滑処理，予測処理をくり返す。
ただし、この場合、時刻の経過が無いため、予測処理は
式（７０）及び式（７１）には従わずに、同一サンプリ
ング時刻の前の処理の平滑結果である式（９１）及び式
（９２）を使用する。ここで、式（９１）及び式（９
２）の右辺は、前の観測ベクトルの処理が位置観測装置
３２により観測された観測ベクトルであれば式（７２）
及び式（７３）、方位角観測装置６１により観測された
観測ベクトルであれば式（７４）及び式（７５）であ
る。
【０１２９】
【数２８】
【０１３０】次に、位置観測装置３２及び方位角観測装
置６１が同一時刻に観測を行う場合の各観測装置により
観測された観測ベクトルの処理の順序について述べる。
追尾対象の位置または方位角を観測する複数のセンサの
観測情報を用いて、３次元直交座標における目標位置，
速度等を推定する目標追尾装置では、角度観測情報によ
る推定が非線形となるため、同一時刻の観測ベクトルの
平滑処理の順序により、推定結果が異なる。より精度の
高い観測値を先に使用して平滑した方が良い結果とな
る。
置６１が同一時刻に観測を行う場合の各観測装置により
観測された観測ベクトルの処理の順序について述べる。
追尾対象の位置または方位角を観測する複数のセンサの
観測情報を用いて、３次元直交座標における目標位置，
速度等を推定する目標追尾装置では、角度観測情報によ
る推定が非線形となるため、同一時刻の観測ベクトルの
平滑処理の順序により、推定結果が異なる。より精度の
高い観測値を先に使用して平滑した方が良い結果とな
る。
【０１３１】サンプリング時刻ｔk における各観測装置
よりの観測ベクトルの観測精度は、追尾対象の予測距離
をＲp （ｋ）、各観測装置の方位角の観測誤差をΔＡＺ
s （ｓ＝１，３）とすると、式（９３）により評価する
ことができる。従って、位置観測装置３２及び方位角観
測装置６１が同一時刻に観測を行った場合は、ｆ
s （ｋ）の値が小さい観測装置の観測ベクトルから先に
処理を行う。ここで、追尾対象の予測距離は式（９１）
の予測ベクトルを式（９４）で表すと式（９５）より得
る。
よりの観測ベクトルの観測精度は、追尾対象の予測距離
をＲp （ｋ）、各観測装置の方位角の観測誤差をΔＡＺ
s （ｓ＝１，３）とすると、式（９３）により評価する
ことができる。従って、位置観測装置３２及び方位角観
測装置６１が同一時刻に観測を行った場合は、ｆ
s （ｋ）の値が小さい観測装置の観測ベクトルから先に
処理を行う。ここで、追尾対象の予測距離は式（９１）
の予測ベクトルを式（９４）で表すと式（９５）より得
る。
【０１３２】
【数２９】
【０１３３】次に、この発明の目標追尾装置の動作を具
体的に説明する。なお、カルマンフィルタを目標追尾装
置に通常適用する場合と同様にして、初期値ｘ 0 （＋）
ハット、Ｐ0 （＋）は別途定まっているものとする。
体的に説明する。なお、カルマンフィルタを目標追尾装
置に通常適用する場合と同様にして、初期値ｘ 0 （＋）
ハット、Ｐ0 （＋）は別途定まっているものとする。
【０１３４】位置観測装置３２では、極座標で追尾対象
の距離，仰角，方位角を観測し、その結果を直交座標に
よる目標位置情報に変換し、式（７）の観測ベクトルＺ
k 1と、その観測時刻を出力する。また、方位角観測装置
６１では、極座標で追尾対象の方位角を観測し、式（６
０）の観測ベクトルＺ k 3と、その観測時刻を出力する。
の距離，仰角，方位角を観測し、その結果を直交座標に
よる目標位置情報に変換し、式（７）の観測ベクトルＺ
k 1と、その観測時刻を出力する。また、方位角観測装置
６１では、極座標で追尾対象の方位角を観測し、式（６
０）の観測ベクトルＺ k 3と、その観測時刻を出力する。
【０１３５】ここで、位置観測装置３２の観測ベクトル
Ｚ k 1の観測時刻と、方位角観測装置６１の観測ベクトル
Ｚ k 3の観測時刻が異なる場合は、観測諸元転送装置３４
において、観測ベクトルの観測時刻の順番に、位置観測
装置３２により観測された観測ベクトルＺ k 1は運動諸元
相関器３６に転送し、方位角観測装置６１により観測さ
れた観測ベクトルＺ k 3は１次元運動諸元相関器６３に転
送する。
Ｚ k 1の観測時刻と、方位角観測装置６１の観測ベクトル
Ｚ k 3の観測時刻が異なる場合は、観測諸元転送装置３４
において、観測ベクトルの観測時刻の順番に、位置観測
装置３２により観測された観測ベクトルＺ k 1は運動諸元
相関器３６に転送し、方位角観測装置６１により観測さ
れた観測ベクトルＺ k 3は１次元運動諸元相関器６３に転
送する。
【０１３６】これ以降の動作は従来の装置と同一である
ので、ここでは、位置観測装置３２の観測ベクトルＺ k 1
の観測時刻と、方位角観測装置６１の観測ベクトルＺ k 3
の観測時刻が同じ場合の動作について説明する。
ので、ここでは、位置観測装置３２の観測ベクトルＺ k 1
の観測時刻と、方位角観測装置６１の観測ベクトルＺ k 3
の観測時刻が同じ場合の動作について説明する。
【０１３７】運動諸元確率分布算出器４２では、現時刻
より１サンプリング前に予測器５４が算出した予測ベク
トルｘ k （−）ハットを第１の遅延回路５５から入力す
ると（式（２１）を参照）、予め設定された追尾対象の
運動モデルを用いて、予測位置ベクトルＺ k 1（−）を算
出し（式（２８）を参照）、また、現時刻より１サンプ
リング前に予測誤差評価器４０が算出した追尾対象の予
測誤差共分散行列Ｐk（−）を第２の遅延回路４１から
入力すると（式（２２）を参照）、予め設定された式
（１０）の位置観測装置３２の観測誤差分散行列Ｒk 1よ
り追尾対象の存在確率分布の広がりＳk 1を算出する（式
（２９）を参照）。
より１サンプリング前に予測器５４が算出した予測ベク
トルｘ k （−）ハットを第１の遅延回路５５から入力す
ると（式（２１）を参照）、予め設定された追尾対象の
運動モデルを用いて、予測位置ベクトルＺ k 1（−）を算
出し（式（２８）を参照）、また、現時刻より１サンプ
リング前に予測誤差評価器４０が算出した追尾対象の予
測誤差共分散行列Ｐk（−）を第２の遅延回路４１から
入力すると（式（２２）を参照）、予め設定された式
（１０）の位置観測装置３２の観測誤差分散行列Ｒk 1よ
り追尾対象の存在確率分布の広がりＳk 1を算出する（式
（２９）を参照）。
【０１３８】運動諸元相関器３６では、運動諸元確率分
布算出器４２により算出された追尾対象の予測位置ベク
トルＺ k 1（−）と、追尾対象の存在確率分布の広がりＳ
k 1を入力し、観測諸元転送装置３４から転送された位置
観測装置３２からの観測ベクトルのうち、式（３０）を
満たす観測ベクトルを追尾対象と相関ありと判定して選
択する。
布算出器４２により算出された追尾対象の予測位置ベク
トルＺ k 1（−）と、追尾対象の存在確率分布の広がりＳ
k 1を入力し、観測諸元転送装置３４から転送された位置
観測装置３２からの観測ベクトルのうち、式（３０）を
満たす観測ベクトルを追尾対象と相関ありと判定して選
択する。
【０１３９】一方、１次元運動諸元確率分布算出器６９
では、現時刻より１サンプリング前に予測器５４が算出
した予測ベクトルｘ k （−）ハットを第１の遅延回路５
５から入力すると（式（７０）を参照）、予め設定され
た追尾対象の運動モデルを用いて、予測位置ベクトルＺ
k 3（−）を算出し（式（７９）を参照）、また、現時刻
より１サンプリング前に予測誤差評価器６７が算出した
追尾対象の予測誤差共分散行列Ｐk （−）を第４の遅延
回路６８から入力すると（式（７１）を参照）、予め設
定された式（６３）の方位角観測装置６１の観測誤差分
散行列Ｒk 3より追尾対象の存在確率分布の広がりＳk 3を
算出する（式（８０）を参照）。
では、現時刻より１サンプリング前に予測器５４が算出
した予測ベクトルｘ k （−）ハットを第１の遅延回路５
５から入力すると（式（７０）を参照）、予め設定され
た追尾対象の運動モデルを用いて、予測位置ベクトルＺ
k 3（−）を算出し（式（７９）を参照）、また、現時刻
より１サンプリング前に予測誤差評価器６７が算出した
追尾対象の予測誤差共分散行列Ｐk （−）を第４の遅延
回路６８から入力すると（式（７１）を参照）、予め設
定された式（６３）の方位角観測装置６１の観測誤差分
散行列Ｒk 3より追尾対象の存在確率分布の広がりＳk 3を
算出する（式（８０）を参照）。
【０１４０】１次元運動諸元相関器６３では、１次元運
動諸元確率分布算出器６９により算出された追尾対象の
予測位置ベクトルＺ k 3（−）と、追尾対象の存在確率分
布の広がりＳk 3を入力し、観測諸元転送装置３４から転
送された方位角観測装置６１からの観測ベクトルのう
ち、式（８１）を満たす観測ベクトルを追尾対象と相関
ありと判定して選択する。
動諸元確率分布算出器６９により算出された追尾対象の
予測位置ベクトルＺ k 3（−）と、追尾対象の存在確率分
布の広がりＳk 3を入力し、観測諸元転送装置３４から転
送された方位角観測装置６１からの観測ベクトルのう
ち、式（８１）を満たす観測ベクトルを追尾対象と相関
ありと判定して選択する。
【０１４１】方位角観測誤差評価器７１では、追尾対象
の予測ベクトル予測ベクトルｘ k （−）ハットを入力し
て、追尾対象の予測距離Ｒp （ｋ）を算出する（式（９
５）を参照）。そして、追尾対象の予測距離Ｒp （ｋ）
と、予め設定された位置観測装置３２における方位角の
観測誤差ΔＡＺs と、方位角観測装置６１における方位
角の観測誤差ΔＡＺs とから、位置観測装置３２におけ
る追尾対象の観測誤差の評価値ｆs （ｋ）と、方位角観
測装置６１における追尾対象の観測誤差の評価値ｆ
s （ｋ）を算出する（式（９３）を参照）。
の予測ベクトル予測ベクトルｘ k （−）ハットを入力し
て、追尾対象の予測距離Ｒp （ｋ）を算出する（式（９
５）を参照）。そして、追尾対象の予測距離Ｒp （ｋ）
と、予め設定された位置観測装置３２における方位角の
観測誤差ΔＡＺs と、方位角観測装置６１における方位
角の観測誤差ΔＡＺs とから、位置観測装置３２におけ
る追尾対象の観測誤差の評価値ｆs （ｋ）と、方位角観
測装置６１における追尾対象の観測誤差の評価値ｆ
s （ｋ）を算出する（式（９３）を参照）。
【０１４２】処理順序切替器５７では、運動諸元相関器
３６及び１次元運動諸元相関器６３により選択された観
測ベクトルを方位角観測誤差評価器７１を通して入力
し、方位角観測誤差評価器７１により算出された各観測
ベクトルに対応する観測装置の追尾対象の観測誤差の評
価値ｆs （ｋ）の小さい順番に、位置観測装置３２から
の観測ベクトルは探知データ信頼度算出器３７へ送出
し、方位角観測装置６１からの観測ベクトルは１次元探
知データ信頼度算出器６４へ送出する。
３６及び１次元運動諸元相関器６３により選択された観
測ベクトルを方位角観測誤差評価器７１を通して入力
し、方位角観測誤差評価器７１により算出された各観測
ベクトルに対応する観測装置の追尾対象の観測誤差の評
価値ｆs （ｋ）の小さい順番に、位置観測装置３２から
の観測ベクトルは探知データ信頼度算出器３７へ送出
し、方位角観測装置６１からの観測ベクトルは１次元探
知データ信頼度算出器６４へ送出する。
【０１４３】探知データ信頼度算出器３７では、処理順
序切替器５７より入力した観測ベクトルＺ k,i 1（ｉ＝
１，２，…，ｍk 1）に対して観測ベクトルの仮説Ｘk,i 1
を生成し、運動諸元確率分布算出器４２により算出され
た式（２７）の確率分布と、予め設定された位置観測装
置３２の探知確率ＰD 1及び追尾対象が相関範囲内に存在
する確率ＰGk 1 により観測ベクトルの仮説の信頼度を式
（３１）〜式（３３）に従って算出する。
序切替器５７より入力した観測ベクトルＺ k,i 1（ｉ＝
１，２，…，ｍk 1）に対して観測ベクトルの仮説Ｘk,i 1
を生成し、運動諸元確率分布算出器４２により算出され
た式（２７）の確率分布と、予め設定された位置観測装
置３２の探知確率ＰD 1及び追尾対象が相関範囲内に存在
する確率ＰGk 1 により観測ベクトルの仮説の信頼度を式
（３１）〜式（３３）に従って算出する。
【０１４４】そして、ゲイン行列算出器３８では、現時
刻より１サンプリング前に算出した式（７１）の予測誤
差共分散行列Ｐk （−）を第２の遅延回路４１を通して
入力し、予め設定された式（１０）の観測誤差共分散行
列Ｒk 1よりカルマンフィルタ理論におけるゲイン行列Ｋ
k 1を算出する（式（３４）を参照）。
刻より１サンプリング前に算出した式（７１）の予測誤
差共分散行列Ｐk （−）を第２の遅延回路４１を通して
入力し、予め設定された式（１０）の観測誤差共分散行
列Ｒk 1よりカルマンフィルタ理論におけるゲイン行列Ｋ
k 1を算出する（式（３４）を参照）。
【０１４５】平滑器４３では、ゲイン行列算出器３８に
より算出されたゲイン行列Ｋk 1と、探知データ信頼度算
出器３７により算出された観測ベクトルの仮説の信頼度
βk, i 1と、現時刻より１サンプリング前に算出された予
測ベクトルｘ k （−）ハットと、処理順序切替器５７か
ら出力されたｍｋ １個の観測ベクトルＺ k,i 1とを入力
し、平滑ベクトルｘ k 1（＋）ハットを算出する（式（３
５）を参照）。
より算出されたゲイン行列Ｋk 1と、探知データ信頼度算
出器３７により算出された観測ベクトルの仮説の信頼度
βk, i 1と、現時刻より１サンプリング前に算出された予
測ベクトルｘ k （−）ハットと、処理順序切替器５７か
ら出力されたｍｋ １個の観測ベクトルＺ k,i 1とを入力
し、平滑ベクトルｘ k 1（＋）ハットを算出する（式（３
５）を参照）。
【０１４６】予測器５４では、平滑器４３から平滑ベク
トルｘ k 1（＋）ハットを入力すると、平滑ベクトルｘ k 1
（＋）ハットを式（７２）にしたがって平滑ベクトルｘ
k （＋）ハットに変換し、現サンプル時刻と前サンプル
時刻の観測時刻が異なる場合は式（７０）に従って、ま
た、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一
の場合には式（９１）に従い予測ベクトルｘ k （−）ハ
ットを算出する。なお、予測ベクトルｘ k （−）ハット
は、次サンプリング時の追尾対象の予測位置や予測速度
等を示す。
トルｘ k 1（＋）ハットを入力すると、平滑ベクトルｘ k 1
（＋）ハットを式（７２）にしたがって平滑ベクトルｘ
k （＋）ハットに変換し、現サンプル時刻と前サンプル
時刻の観測時刻が異なる場合は式（７０）に従って、ま
た、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一
の場合には式（９１）に従い予測ベクトルｘ k （−）ハ
ットを算出する。なお、予測ベクトルｘ k （−）ハット
は、次サンプリング時の追尾対象の予測位置や予測速度
等を示す。
【０１４７】平滑誤差評価器３９では、ゲイン行列算出
器３８により算出されたゲイン行列Ｋk 1と、探知データ
信頼度算出器３７により算出された観測ベクトルの仮説
の信頼度βk,i 1と、現時刻より１サンプリング前に算出
された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、現時刻より１
サンプリング前に算出された予測誤差共分散行列Ｐ
k（−）と、処理順序切替器５７から出力されたｍk 1個
の観測ベクトルＺ k,i 1とを入力し、平滑誤差共分散行列
Ｐk 1（＋）を算出する（式（３６）を参照）。
器３８により算出されたゲイン行列Ｋk 1と、探知データ
信頼度算出器３７により算出された観測ベクトルの仮説
の信頼度βk,i 1と、現時刻より１サンプリング前に算出
された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、現時刻より１
サンプリング前に算出された予測誤差共分散行列Ｐ
k（−）と、処理順序切替器５７から出力されたｍk 1個
の観測ベクトルＺ k,i 1とを入力し、平滑誤差共分散行列
Ｐk 1（＋）を算出する（式（３６）を参照）。
【０１４８】予測誤差評価器４０では、平滑誤差評価器
３９から平滑誤差共分散行列Ｐk 1（＋）を入力すると、
平滑誤差共分散行列Ｐk 1（＋）を式（７３）にしたがっ
て平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）に変換し、現サンプル
時刻と前サンプル時刻の観測時刻が異なる場合は、平滑
誤差共分散行列Ｐk （＋）と、予め設定された式（６）
の駆動雑音共分散行列Ｑk より式（７１）に従い、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一の場合に
は、式（９２）に従い予測誤差共分散行列Ｐk（−）を
算出する。
３９から平滑誤差共分散行列Ｐk 1（＋）を入力すると、
平滑誤差共分散行列Ｐk 1（＋）を式（７３）にしたがっ
て平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）に変換し、現サンプル
時刻と前サンプル時刻の観測時刻が異なる場合は、平滑
誤差共分散行列Ｐk （＋）と、予め設定された式（６）
の駆動雑音共分散行列Ｑk より式（７１）に従い、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一の場合に
は、式（９２）に従い予測誤差共分散行列Ｐk（−）を
算出する。
【０１４９】１次元探知データ信頼度算出器６４では、
処理順序切替器５７より入力した観測ベクトルＺ
k,i 3（ｉ＝１，２，…，ｍk 3）に対して観測ベクトルの
仮説Ｘk,i 3を生成し、１次元運動諸元確率分布算出器６
９により算出された式（７８）の確率分布と、予め設定
された方位角観測装置６１の探知確率ＰD 3及び追尾対象
が相関範囲内に存在する確率ＰGk 3 により観測ベクトル
の仮説の信頼度を式（８２）〜式（８４）に従って算出
する。
処理順序切替器５７より入力した観測ベクトルＺ
k,i 3（ｉ＝１，２，…，ｍk 3）に対して観測ベクトルの
仮説Ｘk,i 3を生成し、１次元運動諸元確率分布算出器６
９により算出された式（７８）の確率分布と、予め設定
された方位角観測装置６１の探知確率ＰD 3及び追尾対象
が相関範囲内に存在する確率ＰGk 3 により観測ベクトル
の仮説の信頼度を式（８２）〜式（８４）に従って算出
する。
【０１５０】１次元ゲイン行列算出器６５では、現時刻
より１サンプリング前に算出した式（７１）の予測誤差
共分散行列Ｐk （−）を第４の遅延回路６８を通して入
力し、予め設定された式（６３）の観測誤差共分散行列
Ｒk 3よりカルマンフィルタ理論におけるゲイン行列Ｋk 3
を算出する（式（８５）を参照）。
より１サンプリング前に算出した式（７１）の予測誤差
共分散行列Ｐk （−）を第４の遅延回路６８を通して入
力し、予め設定された式（６３）の観測誤差共分散行列
Ｒk 3よりカルマンフィルタ理論におけるゲイン行列Ｋk 3
を算出する（式（８５）を参照）。
【０１５１】１次元平滑器７０では、１次元ゲイン行列
算出器６５により算出されたゲイン行列Ｋk 3と、１次元
探知データ信頼度算出器６４により算出された観測ベク
トルの仮説の信頼度βk,i 3と、現時刻より１サンプリン
グ前に算出された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、処
理順序切替器５７から出力されたｍk 3個の観測ベクトル
Ｚ k,i 3とを入力し、平滑ベクトルｘ k 3（＋）ハットを算
出する（式（８６）を参照）。
算出器６５により算出されたゲイン行列Ｋk 3と、１次元
探知データ信頼度算出器６４により算出された観測ベク
トルの仮説の信頼度βk,i 3と、現時刻より１サンプリン
グ前に算出された予測ベクトルｘ k （−）ハットと、処
理順序切替器５７から出力されたｍk 3個の観測ベクトル
Ｚ k,i 3とを入力し、平滑ベクトルｘ k 3（＋）ハットを算
出する（式（８６）を参照）。
【０１５２】予測器５４では、１次元平滑器７０から平
滑ベクトルｘ k 3（＋）ハットを入力すると、平滑ベクト
ルｘ k 3（＋）ハットを式（７４）にしたがって平滑ベク
トルｘ k （＋）ハットに変換し、現サンプル時刻と前サ
ンプル時刻の観測時刻が異なる場合は式（７０）に従
い、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一
の場合には式（９１）に従い予測ベクトルｘ k （−）ハ
ットを算出する。なお、予測ベクトルｘ k （−）ハット
は、次サンプリング時の追尾対象の予測位置や予測速度
等を示す。
滑ベクトルｘ k 3（＋）ハットを入力すると、平滑ベクト
ルｘ k 3（＋）ハットを式（７４）にしたがって平滑ベク
トルｘ k （＋）ハットに変換し、現サンプル時刻と前サ
ンプル時刻の観測時刻が異なる場合は式（７０）に従
い、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が同一
の場合には式（９１）に従い予測ベクトルｘ k （−）ハ
ットを算出する。なお、予測ベクトルｘ k （−）ハット
は、次サンプリング時の追尾対象の予測位置や予測速度
等を示す。
【０１５３】１次元平滑誤差評価器６６では、１次元ゲ
イン行列算出器６５により算出されたゲイン行列Ｋ
k 3と、１次元探知データ信頼度算出器６４により算出さ
れた観測ベクトルの仮説の信頼度βk,i 3と、現時刻より
１サンプリング前に算出された予測ベクトルｘ k （−）
ハットと、現時刻より１サンプリング前に算出された予
測誤差共分散行列Ｐk （−）と、処理順序切替器５７か
ら出力されたｍk 3個の観測ベクトルＺ k,i 3とを入力し、
平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）を算出する（式（８７）
を参照）。
イン行列算出器６５により算出されたゲイン行列Ｋ
k 3と、１次元探知データ信頼度算出器６４により算出さ
れた観測ベクトルの仮説の信頼度βk,i 3と、現時刻より
１サンプリング前に算出された予測ベクトルｘ k （−）
ハットと、現時刻より１サンプリング前に算出された予
測誤差共分散行列Ｐk （−）と、処理順序切替器５７か
ら出力されたｍk 3個の観測ベクトルＺ k,i 3とを入力し、
平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）を算出する（式（８７）
を参照）。
【０１５４】予測誤差評価器６７では、１次元平滑誤差
評価器６６から平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）を入力す
ると、平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）を式（７５）にし
たがって平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）に変換し、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が異なる場合
は、平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）と、予め設定された
式（６）の駆動雑音共分散行列Ｑk より式（７１）に従
って、また、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時
刻が同一の場合には、式（９２）に従い予測誤差共分散
行列Ｐk （−）を算出する。なお、追尾終了になるまで
この一連の処理をくり返す。
評価器６６から平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）を入力す
ると、平滑誤差共分散行列Ｐk 3（＋）を式（７５）にし
たがって平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）に変換し、現サ
ンプル時刻と前サンプル時刻の観測時刻が異なる場合
は、平滑誤差共分散行列Ｐk （＋）と、予め設定された
式（６）の駆動雑音共分散行列Ｑk より式（７１）に従
って、また、現サンプル時刻と前サンプル時刻の観測時
刻が同一の場合には、式（９２）に従い予測誤差共分散
行列Ｐk （−）を算出する。なお、追尾終了になるまで
この一連の処理をくり返す。
【０１５５】以上で明らかなように、この実施の形態２
によれば、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測
された場合、位置観測装置３２の観測誤差の評価値ｆs
（ｋ）と方位角観測装置６１の観測誤差の評価値ｆ
s （ｋ）を比較して、平滑値演算器３５，６２の処理順
序を決定するように構成したので、ゲイン行列や平滑値
等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さくなり、
その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻と方
位角を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する場合で
も、精度よく目標を追尾することができる効果を奏す
る。なお、航空機の他、自動車や船舶等の移動物体にも
適用可能である。
によれば、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測
された場合、位置観測装置３２の観測誤差の評価値ｆs
（ｋ）と方位角観測装置６１の観測誤差の評価値ｆ
s （ｋ）を比較して、平滑値演算器３５，６２の処理順
序を決定するように構成したので、ゲイン行列や平滑値
等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さくなり、
その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻と方
位角を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する場合で
も、精度よく目標を追尾することができる効果を奏す
る。なお、航空機の他、自動車や船舶等の移動物体にも
適用可能である。
【０１５６】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３による目標追尾装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。７２は位置観測装置３２による観測ベク
トルＺ k 1の観測時刻と、２次元角度観測装置３３による
観測ベクトルＺ k 2の観測時刻が同時刻の場合、位置観測
装置３２における残差（観測値と予測値の差）と２次元
角度観測装置３３における残差（観測値と予測値の差）
を求める角度残差評価器（決定手段）、７３は位置観測
装置３２における残差が２次元角度観測装置３３におけ
る残差より小さい場合、平滑値演算器３５の処理を優先
する指示を出力し、位置観測装置３２における残差が２
次元角度観測装置３３における残差より大きい場合、平
滑値演算器４４の処理を優先する指示を出力する処理順
序切替器（決定手段）である。
態３による目標追尾装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。７２は位置観測装置３２による観測ベク
トルＺ k 1の観測時刻と、２次元角度観測装置３３による
観測ベクトルＺ k 2の観測時刻が同時刻の場合、位置観測
装置３２における残差（観測値と予測値の差）と２次元
角度観測装置３３における残差（観測値と予測値の差）
を求める角度残差評価器（決定手段）、７３は位置観測
装置３２における残差が２次元角度観測装置３３におけ
る残差より小さい場合、平滑値演算器３５の処理を優先
する指示を出力し、位置観測装置３２における残差が２
次元角度観測装置３３における残差より大きい場合、平
滑値演算器４４の処理を優先する指示を出力する処理順
序切替器（決定手段）である。
【０１５７】次に動作について説明する。式（１）〜式
（５６）の理論は実施の形態１と同じである。残差は観
測誤差を反映しているので、位置観測装置３２と２次元
角度観測装置３３の観測ベクトルの観測精度を観測ベク
トルの処理順序の指標とする代りに、追尾対象の仰角及
び方位角の残差の信頼度による重み付き平均を用いても
同様の効果が見込める。更に、残差の信頼度による重み
付き平均による評価では、観測誤差による追尾性能の劣
化と同様である追尾対象以外の観測ベクトルによる追尾
精度の劣化も評価することができる。
（５６）の理論は実施の形態１と同じである。残差は観
測誤差を反映しているので、位置観測装置３２と２次元
角度観測装置３３の観測ベクトルの観測精度を観測ベク
トルの処理順序の指標とする代りに、追尾対象の仰角及
び方位角の残差の信頼度による重み付き平均を用いても
同様の効果が見込める。更に、残差の信頼度による重み
付き平均による評価では、観測誤差による追尾性能の劣
化と同様である追尾対象以外の観測ベクトルによる追尾
精度の劣化も評価することができる。
【０１５８】サンプリング時刻ｔk における位置観測装
置３２の仰角及び方位角の残差の信頼度による重み付き
平均ν k 4は、位置観測装置３２による仰角及び方位角の
観測値より構成される極座標による観測ベクトルをＺ
k,i 4として、式（９６）〜式（９７）で算出する。
置３２の仰角及び方位角の残差の信頼度による重み付き
平均ν k 4は、位置観測装置３２による仰角及び方位角の
観測値より構成される極座標による観測ベクトルをＺ
k,i 4として、式（９６）〜式（９７）で算出する。
【０１５９】
【数３０】
【０１６０】一方、２次元角度観測装置３３の仰角及び
方位角の残差の信頼度による重み付き平均ν k 2は式（５
４）である。従って、位置観測装置３２及び２次元角度
観測装置３３が同一時刻に観測を行った場合は、式（９
６）と式（５４）のうち、値が小さい観測装置の観測ベ
クトルから先に処理を行う。
方位角の残差の信頼度による重み付き平均ν k 2は式（５
４）である。従って、位置観測装置３２及び２次元角度
観測装置３３が同一時刻に観測を行った場合は、式（９
６）と式（５４）のうち、値が小さい観測装置の観測ベ
クトルから先に処理を行う。
【０１６１】次に、この発明の目標追尾装置の動作を具
体的に説明するが、角度残差評価器７２及び処理順序切
替器７３以外は、上記実施の形態１と同様であるので、
角度残差評価器７２及び処理順序切替器７３の動作のみ
説明する。
体的に説明するが、角度残差評価器７２及び処理順序切
替器７３以外は、上記実施の形態１と同様であるので、
角度残差評価器７２及び処理順序切替器７３の動作のみ
説明する。
【０１６２】角度残差評価器７２では、１サンプリング
前に予測器５４により算出された追尾対象の予測ベクト
ルｘ k （−）ハットと、運動諸元相関器３６及び２次元
運動諸元相関器４５により選択された観測ベクトル
Ｚ k 4，Ｚ k 2と、探知データ信頼度算出器３７及び２次元
探知データ信頼度算出器４６により算出された信頼度β
k, i 4，信頼度βk,i 2とを用いて、位置観測装置３２の仰
角及び方位角の残差の信頼度による重み付き平均ν k 4を
算出し（式（９６）を参照）、また、２次元角度観測装
置３３の仰角及び方位角の残差の信頼度による重み付き
平均ν k 2を算出する（式（５４）を参照）。
前に予測器５４により算出された追尾対象の予測ベクト
ルｘ k （−）ハットと、運動諸元相関器３６及び２次元
運動諸元相関器４５により選択された観測ベクトル
Ｚ k 4，Ｚ k 2と、探知データ信頼度算出器３７及び２次元
探知データ信頼度算出器４６により算出された信頼度β
k, i 4，信頼度βk,i 2とを用いて、位置観測装置３２の仰
角及び方位角の残差の信頼度による重み付き平均ν k 4を
算出し（式（９６）を参照）、また、２次元角度観測装
置３３の仰角及び方位角の残差の信頼度による重み付き
平均ν k 2を算出する（式（５４）を参照）。
【０１６３】処理順序切替器７３では、運動諸元相関器
３６及び２次元運動諸元相関器４５により選択された観
測ベクトルＺ k 4，Ｚ k 2を入力すると、角度残差評価器７
２により算出された残差の信頼度による重み付き平均ν
k 4，ν k 2の小さい順番に、位置観測装置３２からの観測
ベクトルＺ k 4は平滑器４３へ送出し、２次元角度観測装
置３３からの観測ベクトルＺ k 2は２次元平滑器５２へ送
出する。
３６及び２次元運動諸元相関器４５により選択された観
測ベクトルＺ k 4，Ｚ k 2を入力すると、角度残差評価器７
２により算出された残差の信頼度による重み付き平均ν
k 4，ν k 2の小さい順番に、位置観測装置３２からの観測
ベクトルＺ k 4は平滑器４３へ送出し、２次元角度観測装
置３３からの観測ベクトルＺ k 2は２次元平滑器５２へ送
出する。
【０１６４】以上で明らかなように、この実施の形態３
によれば、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時
刻に観測された場合、位置観測装置３２における残差と
２次元角度観測装置３３における残差を比較して、平滑
値演算器３５，４４の処理順序を決定するように構成し
たので、ゲイン行列や平滑値等を算出する際の線形近似
誤差の累積値が小さくなり、その結果、航行位置を示す
観測ベクトルの観測時刻と方位角等を示す観測ベクトル
の観測時刻が一致する場合でも、精度よく目標を追尾す
ることができる効果を奏する。なお、航空機の他、自動
車や船舶等の移動物体にも適用可能である。
によれば、追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時
刻に観測された場合、位置観測装置３２における残差と
２次元角度観測装置３３における残差を比較して、平滑
値演算器３５，４４の処理順序を決定するように構成し
たので、ゲイン行列や平滑値等を算出する際の線形近似
誤差の累積値が小さくなり、その結果、航行位置を示す
観測ベクトルの観測時刻と方位角等を示す観測ベクトル
の観測時刻が一致する場合でも、精度よく目標を追尾す
ることができる効果を奏する。なお、航空機の他、自動
車や船舶等の移動物体にも適用可能である。
【０１６５】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４による目標追尾装置を示す構成図であり、図におい
て、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。７４は位置観測装置３２による観測ベク
トルＺ k 1の観測時刻と、方位角観測装置６１による観測
ベクトルＺ k 3の観測時刻が同時刻の場合、位置観測装置
３２における残差（観測値と予測値の差）と方位角観測
装置６１における残差（観測値と予測値の差）を求める
方位角残差評価器（決定手段）、７５は位置観測装置３
２における残差が方位角観測装置６１における残差より
小さい場合、平滑値演算器３５の処理を優先する指示を
出力し、位置観測装置３２における残差が方位角観測装
置６１における残差より大きい場合、平滑値演算器６２
の処理を優先する指示を出力する処理順序切替器（決定
手段）である。
態４による目標追尾装置を示す構成図であり、図におい
て、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。７４は位置観測装置３２による観測ベク
トルＺ k 1の観測時刻と、方位角観測装置６１による観測
ベクトルＺ k 3の観測時刻が同時刻の場合、位置観測装置
３２における残差（観測値と予測値の差）と方位角観測
装置６１における残差（観測値と予測値の差）を求める
方位角残差評価器（決定手段）、７５は位置観測装置３
２における残差が方位角観測装置６１における残差より
小さい場合、平滑値演算器３５の処理を優先する指示を
出力し、位置観測装置３２における残差が方位角観測装
置６１における残差より大きい場合、平滑値演算器６２
の処理を優先する指示を出力する処理順序切替器（決定
手段）である。
【０１６６】次に動作について説明する。式（１）〜式
（５６）の理論は実施の形態１と同じであり、式（６
０）〜式（９２）の理論は実施の形態２と同じである。
残差は観測誤差を反映しているので、位置観測装置３２
と方位角観測装置６１の観測ベクトルの観測精度を観測
ベクトルの処理順序の指標とする代りに、追尾対象の方
位角の残差の信頼度による重み付き平均を用いても同様
の効果が見込める。更に、残差の信頼度による重み付き
平均による評価では、観測誤差による追尾性能の劣化と
同様である追尾対象以外の観測ベクトルによる追尾精度
の劣化も評価することができる。
（５６）の理論は実施の形態１と同じであり、式（６
０）〜式（９２）の理論は実施の形態２と同じである。
残差は観測誤差を反映しているので、位置観測装置３２
と方位角観測装置６１の観測ベクトルの観測精度を観測
ベクトルの処理順序の指標とする代りに、追尾対象の方
位角の残差の信頼度による重み付き平均を用いても同様
の効果が見込める。更に、残差の信頼度による重み付き
平均による評価では、観測誤差による追尾性能の劣化と
同様である追尾対象以外の観測ベクトルによる追尾精度
の劣化も評価することができる。
【０１６７】サンプリング時刻ｔk における位置観測装
置３２の方位角の残差の信頼度による重み付き平均はν
k 5、位置観測装置３２による方位角の観測値より構成さ
れる極座標による観測ベクトルをＺ k,i 5として、式（９
８）〜式（９９）で算出する。
置３２の方位角の残差の信頼度による重み付き平均はν
k 5、位置観測装置３２による方位角の観測値より構成さ
れる極座標による観測ベクトルをＺ k,i 5として、式（９
８）〜式（９９）で算出する。
【０１６８】
【数３１】
【０１６９】一方、方位角観測装置６１の方位角の残差
の信頼度による重み付き平均ν k 3は式（８９）である。
従って、位置観測装置３２及び方位角観測装置６１が同
一時刻に観測を行った場合は、式（９８）と式（８９）
のうち、値が小さい観測装置の観測ベクトルから先に処
理を行う。
の信頼度による重み付き平均ν k 3は式（８９）である。
従って、位置観測装置３２及び方位角観測装置６１が同
一時刻に観測を行った場合は、式（９８）と式（８９）
のうち、値が小さい観測装置の観測ベクトルから先に処
理を行う。
【０１７０】次に、この発明の目標追尾装置の動作を具
体的に説明するが、方位角残差評価器７４及び処理順序
切替器７５以外は、上記実施の形態２と同様であるの
で、方位角残差評価器７４及び処理順序切替器７５の動
作のみ説明する。
体的に説明するが、方位角残差評価器７４及び処理順序
切替器７５以外は、上記実施の形態２と同様であるの
で、方位角残差評価器７４及び処理順序切替器７５の動
作のみ説明する。
【０１７１】方位角残差評価器７４では、１サンプリン
グ前に予測器５４により算出された追尾対象の予測ベク
トルｘ k （−）ハットと、運動諸元相関器３６及び１次
元運動諸元相関器６３により選択された観測ベクトルＺ
k 5，Ｚ k 3と、探知データ信頼度算出器３７及び１次元探
知データ信頼度算出器６４により算出された信頼度β
k,i 5，信頼度βk,i 3とを用いて、位置観測装置３２の方
位角の残差の信頼度による重み付き平均ν k 5を算出し
（式（９８）を参照）、また、方位角観測装置６１の方
位角の残差の信頼度による重み付き平均ν k 3を算出する
（式（８９）を参照）。
グ前に予測器５４により算出された追尾対象の予測ベク
トルｘ k （−）ハットと、運動諸元相関器３６及び１次
元運動諸元相関器６３により選択された観測ベクトルＺ
k 5，Ｚ k 3と、探知データ信頼度算出器３７及び１次元探
知データ信頼度算出器６４により算出された信頼度β
k,i 5，信頼度βk,i 3とを用いて、位置観測装置３２の方
位角の残差の信頼度による重み付き平均ν k 5を算出し
（式（９８）を参照）、また、方位角観測装置６１の方
位角の残差の信頼度による重み付き平均ν k 3を算出する
（式（８９）を参照）。
【０１７２】処理順序切替器７５では、運動諸元相関器
３６及び１次元運動諸元相関器６３により選択された観
測ベクトルＺ k 5，Ｚ k 3を入力すると、方位角残差評価器
７４により算出された残差の信頼度による重み付き平均
ν k 5，ν k 3の小さい順番に、位置観測装置３２からの観
測ベクトルＺ k 5は平滑器４３へ送出し、方位角観測装置
６１からの観測ベクトルＺ k 3は１次元平滑器７０へ送出
する。
３６及び１次元運動諸元相関器６３により選択された観
測ベクトルＺ k 5，Ｚ k 3を入力すると、方位角残差評価器
７４により算出された残差の信頼度による重み付き平均
ν k 5，ν k 3の小さい順番に、位置観測装置３２からの観
測ベクトルＺ k 5は平滑器４３へ送出し、方位角観測装置
６１からの観測ベクトルＺ k 3は１次元平滑器７０へ送出
する。
【０１７３】以上で明らかなように、この実施の形態４
によれば、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測
された場合、位置観測装置３２における残差と方位角観
測装置６１における残差を比較して、平滑値演算器３
５，６２の処理順序を決定するように構成したので、ゲ
イン行列や平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積
値が小さくなり、その結果、航行位置を示す観測ベクト
ルの観測時刻と方位角を示す観測ベクトルの観測時刻が
一致する場合でも、精度よく目標を追尾することができ
る効果を奏する。なお、航空機の他、自動車や船舶等の
移動物体にも適用可能である。
によれば、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測
された場合、位置観測装置３２における残差と方位角観
測装置６１における残差を比較して、平滑値演算器３
５，６２の処理順序を決定するように構成したので、ゲ
イン行列や平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積
値が小さくなり、その結果、航行位置を示す観測ベクト
ルの観測時刻と方位角を示す観測ベクトルの観測時刻が
一致する場合でも、精度よく目標を追尾することができ
る効果を奏する。なお、航空機の他、自動車や船舶等の
移動物体にも適用可能である。
【０１７４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、追尾
対象の航行位置と方位角から追尾対象の予測位置を演算
する際、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段
の観測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や平滑
値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さくな
り、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻
と方位角を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する場合
でも、精度よく目標を追尾することができる効果があ
る。
対象の航行位置と方位角から追尾対象の予測位置を演算
する際、追尾対象の航行位置と方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段
の観測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や平滑
値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さくな
り、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻
と方位角を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する場合
でも、精度よく目標を追尾することができる効果があ
る。
【０１７５】この発明によれば、追尾対象の航行位置と
方位角から追尾対象の予測速度を演算する際、追尾対象
の航行位置と方位角が同時刻に観測された場合、第１の
観測手段の観測誤差と第２の観測手段の観測誤差を比較
して、第１及び第２の予測手段の処理順序を決定するよ
うに構成したので、ゲイン行列や平滑値等を算出する際
の線形近似誤差の累積値が小さくなり、その結果、航行
位置を示す観測ベクトルの観測時刻と方位角を示す観測
ベクトルの観測時刻が一致する場合でも、精度よく目標
を追尾することができる効果がある。
方位角から追尾対象の予測速度を演算する際、追尾対象
の航行位置と方位角が同時刻に観測された場合、第１の
観測手段の観測誤差と第２の観測手段の観測誤差を比較
して、第１及び第２の予測手段の処理順序を決定するよ
うに構成したので、ゲイン行列や平滑値等を算出する際
の線形近似誤差の累積値が小さくなり、その結果、航行
位置を示す観測ベクトルの観測時刻と方位角を示す観測
ベクトルの観測時刻が一致する場合でも、精度よく目標
を追尾することができる効果がある。
【０１７６】この発明によれば、追尾対象の航行位置と
仰角及び方位角から追尾対象の予測位置を演算する際、
追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段
の観測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や平滑
値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さくな
り、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻
と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する場
合でも、精度よく目標を追尾することができる効果があ
る。
仰角及び方位角から追尾対象の予測位置を演算する際、
追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段
の観測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や平滑
値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さくな
り、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻
と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する場
合でも、精度よく目標を追尾することができる効果があ
る。
【０１７７】この発明によれば、追尾対象の航行位置と
仰角及び方位角から追尾対象の予測速度を演算する際、
追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段
の観測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や平滑
値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さくな
り、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻
と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する場
合でも、精度よく目標を追尾することができる効果があ
る。
仰角及び方位角から追尾対象の予測速度を演算する際、
追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段
の観測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理
順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や平滑
値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さくな
り、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻
と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する場
合でも、精度よく目標を追尾することができる効果があ
る。
【０１７８】この発明によれば、第１の観測手段の観測
誤差が第２の観測手段の観測誤差より小さい場合、第１
の予測手段の処理を優先する一方、第１の観測手段の観
測誤差が第２の観測手段の観測誤差より大きい場合、第
２の予測手段の処理を優先するように構成したので、ゲ
イン行列や平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積
値を小さくすることができる効果がある。
誤差が第２の観測手段の観測誤差より小さい場合、第１
の予測手段の処理を優先する一方、第１の観測手段の観
測誤差が第２の観測手段の観測誤差より大きい場合、第
２の予測手段の処理を優先するように構成したので、ゲ
イン行列や平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積
値を小さくすることができる効果がある。
【０１７９】この発明によれば、追尾対象の航行位置と
方位角から追尾対象の予測位置を演算する際、追尾対象
の航行位置と方位角が同時刻に観測された場合、第１の
観測手段における残差と第２の観測手段における残差を
比較して、第１及び第２の予測手段の処理順序を決定す
るように構成したので、ゲイン行列や平滑値等を算出す
る際の線形近似誤差の累積値が小さくなり、その結果、
航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻と方位角を示す
観測ベクトルの観測時刻が一致する場合でも、精度よく
目標を追尾することができる効果がある。
方位角から追尾対象の予測位置を演算する際、追尾対象
の航行位置と方位角が同時刻に観測された場合、第１の
観測手段における残差と第２の観測手段における残差を
比較して、第１及び第２の予測手段の処理順序を決定す
るように構成したので、ゲイン行列や平滑値等を算出す
る際の線形近似誤差の累積値が小さくなり、その結果、
航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻と方位角を示す
観測ベクトルの観測時刻が一致する場合でも、精度よく
目標を追尾することができる効果がある。
【０１８０】この発明によれば、追尾対象の航行位置と
方位角から追尾対象の予測速度を演算する際、追尾対象
の航行位置と方位角が同時刻に観測された場合、第１の
観測手段における残差と第２の観測手段における残差を
比較して、第１及び第２の予測手段の処理順序を決定す
るように構成したので、ゲイン行列や平滑値等を算出す
る際の線形近似誤差の累積値が小さくなり、その結果、
航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻と方位角を示す
観測ベクトルの観測時刻が一致する場合でも、精度よく
目標を追尾することができる効果がある。
方位角から追尾対象の予測速度を演算する際、追尾対象
の航行位置と方位角が同時刻に観測された場合、第１の
観測手段における残差と第２の観測手段における残差を
比較して、第１及び第２の予測手段の処理順序を決定す
るように構成したので、ゲイン行列や平滑値等を算出す
る際の線形近似誤差の累積値が小さくなり、その結果、
航行位置を示す観測ベクトルの観測時刻と方位角を示す
観測ベクトルの観測時刻が一致する場合でも、精度よく
目標を追尾することができる効果がある。
【０１８１】この発明によれば、追尾対象の航行位置と
仰角及び方位角から追尾対象の予測位置を演算する際、
追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手
段における残差を比較して、第１及び第２の予測手段の
処理順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や
平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さく
なり、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時
刻と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する
場合でも、精度よく目標を追尾することができる効果が
ある。
仰角及び方位角から追尾対象の予測位置を演算する際、
追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手
段における残差を比較して、第１及び第２の予測手段の
処理順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や
平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さく
なり、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時
刻と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する
場合でも、精度よく目標を追尾することができる効果が
ある。
【０１８２】この発明によれば、追尾対象の航行位置と
仰角及び方位角から追尾対象の予測速度を演算する際、
追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手
段における残差を比較して、第１及び第２の予測手段の
処理順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や
平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さく
なり、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時
刻と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する
場合でも、精度よく目標を追尾することができる効果が
ある。
仰角及び方位角から追尾対象の予測速度を演算する際、
追尾対象の航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測さ
れた場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手
段における残差を比較して、第１及び第２の予測手段の
処理順序を決定するように構成したので、ゲイン行列や
平滑値等を算出する際の線形近似誤差の累積値が小さく
なり、その結果、航行位置を示す観測ベクトルの観測時
刻と方位角等を示す観測ベクトルの観測時刻が一致する
場合でも、精度よく目標を追尾することができる効果が
ある。
【０１８３】この発明によれば、第１の観測手段におけ
る残差が第２の観測手段における残差より小さい場合、
第１の予測手段の処理を優先する一方、第１の観測手段
における残差が第２の観測手段における残差より大きい
場合、第２の予測手段の処理を優先するように構成した
ので、ゲイン行列や平滑値等を算出する際の線形近似誤
差の累積値を小さくすることができる効果がある。
る残差が第２の観測手段における残差より小さい場合、
第１の予測手段の処理を優先する一方、第１の観測手段
における残差が第２の観測手段における残差より大きい
場合、第２の予測手段の処理を優先するように構成した
ので、ゲイン行列や平滑値等を算出する際の線形近似誤
差の累積値を小さくす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１による目標追尾装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】 観測ベクトルと追尾対象との相関を説明する
説明図である。
説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による目標追尾装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態３による目標追尾装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態４による目標追尾装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図６】 従来の目標追尾装置を示す構成図である。
３２ 位置観測装置（第１の観測手段）、３３ ２次元
角度観測装置（第２の観測手段）、３５ 平滑値演算器
（第１の予測手段）、４４，６２ 平滑値演算器（第２
の予測手段）、５３ 予測値演算器（第１の予測手段、
第２の予測手段）、５６ 角度観測誤差評価器（決定手
段）、５７，７３，７５ 処理順序切替器（決定手
段）、６１ 方位角観測装置（第２の観測手段）、７１
方位角観測誤差評価器（決定手段）、７２ 角度残差
評価器（決定手段）、７４ 方位角残差評価器（決定手
段）。
角度観測装置（第２の観測手段）、３５ 平滑値演算器
（第１の予測手段）、４４，６２ 平滑値演算器（第２
の予測手段）、５３ 予測値演算器（第１の予測手段、
第２の予測手段）、５６ 角度観測誤差評価器（決定手
段）、５７，７３，７５ 処理順序切替器（決定手
段）、６１ 方位角観測装置（第２の観測手段）、７１
方位角観測誤差評価器（決定手段）、７２ 角度残差
評価器（決定手段）、７４ 方位角残差評価器（決定手
段）。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−62529（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−288840（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−257923（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−101362（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−19979（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01S 7/00 - 7/42
G01S 13/00 - 13/95
Claims (10)
- 【請求項１】 追尾対象の航行位置を観測する第１の観
測手段と、追尾対象の方位角を観測する第２の観測手段
と、第１の観測手段により観測された航行位置の観測値
と予測位置から航行位置の平滑値を演算して、次サンプ
リング時の予測位置を演算する第１の予測手段と、第２
の観測手段により観測された方位角の観測値と予測位置
から航行位置の平滑値を演算して、次サンプリング時の
予測位置を演算する第２の予測手段とを備えた目標追尾
装置において、第１及び第２の観測手段により航行位置
と方位角が同時刻に観測された場合、第１の観測手段の
観測誤差と第２の観測手段の観測誤差を比較して、第１
及び第２の予測手段の処理順序を決定する決定手段を設
けたことを特徴とする目標追尾装置。 - 【請求項２】 追尾対象の航行位置を観測する第１の観
測手段と、追尾対象の方位角を観測する第２の観測手段
と、第１の観測手段により観測された航行位置の観測値
と予測速度から航行速度の平滑値を演算して、次サンプ
リング時の予測速度を演算する第１の予測手段と、第２
の観測手段により観測された方位角の観測値と予測速度
から航行速度の平滑値を演算して、次サンプリング時の
予測速度を演算する第２の予測手段とを備えた目標追尾
装置において、第１及び第２の観測手段により航行位置
と方位角が同時刻に観測された場合、第１の観測手段の
観測誤差と第２の観測手段の観測誤差を比較して、第１
及び第２の予測手段の処理順序を決定する決定手段を設
けたことを特徴とする目標追尾装置。 - 【請求項３】 追尾対象の航行位置を観測する第１の観
測手段と、追尾対象の仰角及び方位角を観測する第２の
観測手段と、第１の観測手段により観測された航行位置
の観測値と予測位置から航行位置の平滑値を演算して、
次サンプリング時の予測位置を演算する第１の予測手段
と、第２の観測手段により観測された仰角及び方位角の
観測値と予測位置から航行位置の平滑値を演算して、次
サンプリング時の予測位置を演算する第２の予測手段と
を備えた目標追尾装置において、第１及び第２の観測手
段により航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測され
た場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段の
観測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理順
序を決定する決定手段を設けたことを特徴とする目標追
尾装置。 - 【請求項４】 追尾対象の航行位置を観測する第１の観
測手段と、追尾対象の仰角及び方位角を観測する第２の
観測手段と、第１の観測手段により観測された航行位置
の観測値と予測速度から航行速度の平滑値を演算して、
次サンプリング時の予測速度を演算する第１の予測手段
と、第２の観測手段により観測された仰角及び方位角の
観測値と予測速度から航行速度の平滑値を演算して、次
サンプリング時の予測速度を演算する第２の予測手段と
を備えた目標追尾装置において、第１及び第２の観測手
段により航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測され
た場合、第１の観測手段の観測誤差と第２の観測手段の
観測誤差を比較して、第１及び第２の予測手段の処理順
序を決定する決定手段を設けたことを特徴とする目標追
尾装置。 - 【請求項５】 決定手段は、第１の観測手段の観測誤差
が第２の観測手段の観測誤差より小さい場合、第１の予
測手段の処理を優先する一方、第１の観測手段の観測誤
差が第２の観測手段の観測誤差より大きい場合、第２の
予測手段の処理を優先することを特徴とする請求項１か
ら請求項４のうちのいずれか１項記載の目標追尾装置。 - 【請求項６】 追尾対象の航行位置を観測する第１の観
測手段と、追尾対象の方位角を観測する第２の観測手段
と、第１の観測手段により観測された航行位置の観測値
と予測位置から航行位置の平滑値を演算して、次サンプ
リング時の予測位置を演算する第１の予測手段と、第２
の観測手段により観測された方位角の観測値と予測位置
から航行位置の平滑値を演算して、次サンプリング時の
予測位置を演算する第２の予測手段とを備えた目標追尾
装置において、第１及び第２の観測手段により航行位置
と方位角が同時刻に観測された場合、第１の観測手段に
おける残差と第２の観測手段における残差を比較して、
第１及び第２の予測手段の処理順序を決定する決定手段
を設けたことを特徴とする目標追尾装置。 - 【請求項７】 追尾対象の航行位置を観測する第１の観
測手段と、追尾対象の方位角を観測する第２の観測手段
と、第１の観測手段により観測された航行位置の観測値
と予測速度から航行速度の平滑値を演算して、次サンプ
リング時の予測速度を演算する第１の予測手段と、第２
の観測手段により観測された方位角の観測値と予測速度
から航行速度の平滑値を演算して、次サンプリング時の
予測速度を演算する第２の予測手段とを備えた目標追尾
装置において、第１及び第２の観測手段により航行位置
と方位角が同時刻に観測された場合、第１の観測手段に
おける残差と第２の観測手段における残差を比較して、
第１及び第２の予測手段の処理順序を決定する決定手段
を設けたことを特徴とする目標追尾装置。 - 【請求項８】 追尾対象の航行位置を観測する第１の観
測手段と、追尾対象の仰角及び方位角を観測する第２の
観測手段と、第１の観測手段により観測された航行位置
の観測値と予測位置から航行位置の平滑値を演算して、
次サンプリング時の予測位置を演算する第１の予測手段
と、第２の観測手段により観測された仰角及び方位角の
観測値と予測位置から航行位置の平滑値を演算して、次
サンプリング時の予測位置を演算する第２の予測手段と
を備えた目標追尾装置において、第１及び第２の観測手
段により航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測され
た場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手段
における残差を比較して、第１及び第２の予測手段の処
理順序を決定する決定手段を設けたことを特徴とする目
標追尾装置。 - 【請求項９】 追尾対象の航行位置を観測する第１の観
測手段と、追尾対象の仰角及び方位角を観測する第２の
観測手段と、第１の観測手段により観測された航行位置
の観測値と予測速度から航行速度の平滑値を演算して、
次サンプリング時の予測速度を演算する第１の予測手段
と、第２の観測手段により観測された仰角及び方位角の
観測値と予測速度から航行速度の平滑値を演算して、次
サンプリング時の予測速度を演算する第２の予測手段と
を備えた目標追尾装置において、第１及び第２の観測手
段により航行位置と仰角及び方位角が同時刻に観測され
た場合、第１の観測手段における残差と第２の観測手段
における残差を比較して、第１及び第２の予測手段の処
理順序を決定する決定手段を設けたことを特徴とする目
標追尾装置。 - 【請求項１０】 決定手段は、第１の観測手段における
残差が第２の観測手段における残差より小さい場合、第
１の予測手段の処理を優先する一方、第１の観測手段に
おける残差が第２の観測手段における残差より大きい場
合、第２の予測手段の処理を優先することを特徴とする
請求項６から請求項９のうちのいずれか１項記載の目標
追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35182398A JP3440010B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 目標追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35182398A JP3440010B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 目標追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180542A JP2000180542A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3440010B2 true JP3440010B2 (ja) | 2003-08-25 |
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ID=18419861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35182398A Expired - Fee Related JP3440010B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 目標追尾装置 |
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| JP (1) | JP3440010B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5082394B2 (ja) * | 2006-11-08 | 2012-11-28 | 三菱電機株式会社 | 多目標追尾装置 |
| JP6570800B2 (ja) * | 2017-07-10 | 2019-09-04 | 三菱電機株式会社 | 目標追尾装置 |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP35182398A patent/JP3440010B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000180542A (ja) | 2000-06-30 |
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