JP3519648B2 - Automatic tracking device - Google Patents

Automatic tracking device

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JP3519648B2
JP3519648B2 JP27821399A JP27821399A JP3519648B2 JP 3519648 B2 JP3519648 B2 JP 3519648B2 JP 27821399 A JP27821399 A JP 27821399A JP 27821399 A JP27821399 A JP 27821399A JP 3519648 B2 JP3519648 B2 JP 3519648B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば電子走査
アンテナを備えた多機能レーダシステムにおける自動追
尾装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tracking device in a multifunction radar system having an electronic scanning antenna, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、レーダによりある空域を捜索し
て、トラックワイルスキャン(TWS)方式の自動目標追
尾を行う場合には、海面または雲等による不要ビデオ信
号または故意に放射される妨害波による誤追尾を防止す
るため、既発見の目標一周辺に相関ゲートを発生し、不
要なビデオ信号を除去する方法が採られている。その一
例を図3に示す。
2. Description of the Related Art Generally, when a certain air space is searched by a radar and an automatic target tracking of a track-wil scan (TWS) system is performed, an unnecessary video signal due to the sea surface or clouds or a disturbing wave intentionally radiated is used. In order to prevent erroneous tracking, a method has been adopted in which a correlation gate is generated around an already-discovered target and unnecessary video signals are removed. An example thereof is shown in FIG.

【0003】即ち、レーダ装置10で得られた受信ビデ
オ信号は、量子化器11に入力され、レンジビンと呼ば
れる距離方向に処理単位毎に、ある閾値を境に“1”
(=目標あり)、“0”(=目標無し)に量子化され
る。この量子化信号は、ANDゲート12に送られ、後
述の相関ゲート発生器18で発生される相関ゲート
(“1”=目標予測位置周辺、“0”=その他)と論理
積を採る。この論理積出力は、ランレングス判定器13
によりスライディングウインド等でランレングス判定さ
れる。
That is, the received video signal obtained by the radar device 10 is input to the quantizer 11 and is "1" at a certain threshold value for each processing unit in the distance direction called a range bin.
(= Target), “0” (= no target). This quantized signal is sent to the AND gate 12 and ANDed with a correlation gate (“1” = around the target predicted position, “0” = other) generated by a correlation gate generator 18 described later. This logical product output is the run length determiner 13
The run length is judged by the sliding window.

【0004】ここで、判定処理されたビデオ信号は、相
関器14に入力される。この相関器14は、レーダ装置
10で得られるビーム角及び距離情報に基づき、入力ビ
デオ信号について次回位置予測器16で演算された前回
予測位置との相関をとるもので、その相関結果は、平滑
器15で、後述するように各種アルゴリズムによる平滑
処理を受け、これによって観測誤差が除去される。そし
て、平滑処理された位置データは、表示装置等に送ら
れ、適宜表示処理されて表示される。
The discriminated video signal is input to the correlator 14. The correlator 14 correlates the input video signal with the previous predicted position calculated by the next position predictor 16 based on the beam angle and distance information obtained by the radar device 10. The correlation result is smooth. In the device 15, smoothing processing by various algorithms is performed as described later, and thereby the observation error is removed. Then, the smoothed position data is sent to a display device or the like, appropriately displayed, and displayed.

【0005】上記平滑処理は、例えばXpを予測位置、
Xxを実測位置とし、αを係数とすると、 Xp+α(Xx−Xp) の式が成立し、Tを捜索周期、βを係数として、 Xp+β/T(Xx−Xp) の式に基づいて算出される。
In the smoothing process, for example, Xp is a predicted position,
When Xx is the measured position and α is a coefficient, the equation Xp + α (Xx−Xp) holds, and T is the search cycle, and β is a coefficient and is calculated based on the equation Xp + β / T (Xx−Xp). .

【0006】上記平滑器15で処理された平滑位置は、
次回位置予測器16に送られ、ここで位置及び速度から
次の捜索時の予測位置が求められ、位置記憶器17に記
憶される。このとき、位置の予測は、現在の捜索時間を
用いて求められる。位置記憶器17に記憶された位置デ
ータは、相関ゲート発生器18に送られる。
The smoothed position processed by the smoother 15 is
Next time, it is sent to the position predictor 16, where the predicted position for the next search is obtained from the position and speed, and stored in the position memory 17. At this time, the position prediction is obtained using the current search time. The position data stored in the position memory 17 is sent to the correlation gate generator 18.

【0007】この相関ゲート発生器18は、レーダ装置
10からのビーム角及び距離情報に基づいて、位置記憶
器17から読み出された位置データに相当する相関ゲー
トを発生するもので、ここで発生された相関ゲートは、
前述のANDゲート12に送られる。
The correlation gate generator 18 generates a correlation gate corresponding to the position data read from the position memory 17 based on the beam angle and distance information from the radar device 10. The correlation gate is
It is sent to the AND gate 12 described above.

【0008】以上の動作を図4を参照して空間上の動き
で説明する。
The above operation will be described with reference to FIG. 4 in terms of movement in space.

【0009】予測位置20に最も近く、かつ相関ゲート
21内の観測位置22により更新された平滑位置及び速
度、次回捜索までの時間から次回予測位置23を求め
る。相関ゲート24を次回予測装置23に合わせ、次回
捜索が終了するまで待つ。次回観測時、予測位置23に
最も近く、かつ相関ゲート24内の観測位置25を用
い、上記と同様にして次回の予測位置を求める。以降、
同様の動作を繰り返すことにより、連続的に目標を追尾
できる。
The next predicted position 23 is obtained from the smoothed position and speed closest to the predicted position 20 and updated by the observation position 22 in the correlation gate 21 and the time until the next search. The correlation gate 24 is set to the next prediction device 23 and waits until the next search is completed. At the time of the next observation, the next predicted position is obtained in the same manner as above using the observed position 25 that is closest to the predicted position 23 and is inside the correlation gate 24. Or later,
By repeating the same operation, the target can be continuously tracked.

【0010】しかしながら、上記従来の方式にあって
は、機械走査等の固定捜索時間を持つレーダ装置の場合
には、特に問題は生じないが、以下の欠点を有する。
However, in the above-mentioned conventional method, although no particular problem occurs in the case of a radar apparatus having a fixed search time such as mechanical scanning, it has the following drawbacks.

【0011】例えば、電子走査により捜索時間を任意に
変化させることのできる多機能レーダ装置では、捜索レ
ーダとしての機能と追尾レーダとしての機能を時分割で
処理している。このレーダ装置10においては、追尾目
標数の増減、または目標運動の変化による追尾サンプル
レートの変化等により、捜索時間が大きく変化する特性
を有する。
For example, in a multi-functional radar device capable of arbitrarily changing the search time by electronic scanning, the function as a search radar and the function as a tracking radar are processed in a time division manner. The radar device 10 has a characteristic that the search time greatly changes due to an increase or decrease in the number of tracking targets or a change in the tracking sample rate due to a change in target motion.

【0012】この捜索時間が変化したときの従来のトラ
ックワイルスキャン方式の追尾処理の様子を図5に示
す。
FIG. 5 shows the state of the tracking processing of the conventional track-and-wheel scan system when the search time changes.

【0013】即ち、従来の追尾処理の方法では、図5か
ら明らかなように、捜索時間が変化(図では捜索時間が
長くなった場合)すると、今回観測位置30より算出し
た次回予測位置31と次回観測位置32にずれが生じ、
目標追尾の航跡品質が劣化してしまうという問題を有す
る。
That is, in the conventional tracking processing method, as is apparent from FIG. 5, when the search time changes (when the search time becomes long in the figure), the next predicted position 31 calculated from the current observation position 30 is obtained. Next time the observation position 32 will be displaced,
There is a problem that the quality of the track for target tracking deteriorates.

【0014】また、これによれば、その次回予測位置3
1と次回観測位置32のずれが大きいと、相関ゲートか
ら外れ、誤追尾のおそれを有する。
Further, according to this, the next predicted position 3
If the deviation between 1 and the next observation position 32 is large, there is a risk of mistracking due to deviation from the correlation gate.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の自動追尾装置では、目標観測時に次回目標位置を算
出して相関ゲートを設定しているため、捜索時間が変化
すると、今回観測位置より算出した次回予測位置と次回
観測位置にずれが生じ、目標追尾の航跡品質を劣化する
という問題を有する。また、このずれが大きいと、相関
ゲートから外れ、誤追尾が発生する虞れを有する。
As described above, the conventional automatic tracking device calculates the next target position at the time of target observation and sets the correlation gate. There is a problem in that the calculated next predicted position and the next observed position are displaced from each other, and the track quality of the target tracking is deteriorated. Also, if this deviation is large, there is a risk that the deviation from the correlation gate may occur and false tracking may occur.

【0016】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、捜索時間の変化に起因する次回予測位置
と次回観測位置のずれを確実に防止し得るようにした自
動追尾装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides an automatic tracking device capable of reliably preventing a deviation between a next predicted position and a next observed position due to a change in search time. The purpose is to

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明は、レーダ装置
からの受信ビデオ信号を距離方向の処理単位毎に量子化
する量子化器と、前記レーダ装置で得られるビーム角及
び距離情報に基づいて予測位置を中心とした相関ゲート
を発生する相関ゲート発生器と、前記量子化器で量子化
されるビデオ信号のうち前記相関ゲート発生器で発生さ
れる相関ゲート内のビデオ信号のみ通過させるゲート回
路と、前記レーダ装置で得られるビーム角及び距離情報
に基づいて前記ゲート回路出力と予測位置との相関をと
る相関器と、この相関器で得られる相関結果を平滑化し
て目標位置を観測する平滑器と、前記レーダ装置の捜索
時間に比して短い周期のクロック信号を発生するクロッ
ク発生手段と、前記平滑器で得られる目標位置について
前記クロック発生手段で発生されるクロック信号周期で
の位置変化分を求める位置変化分算出手段と、前記クロ
ック発生手段で発生されるクロック信号周期で、前記位
置変化分算出手段で求められる位置変化分を前記平滑器
で得られる観測位置に累積加算して次回予測位置を生成
・更新する予測位置生成・更新手段とを備えて自動追尾
装置を構成した。
The present invention is based on a quantizer for quantizing a received video signal from a radar device for each processing unit in the distance direction, and a beam angle and distance information obtained by the radar device. A correlation gate generator that generates a correlation gate centered on a predicted position, and a gate circuit that passes only a video signal in the correlation gate generated by the correlation gate generator among the video signals quantized by the quantizer And a correlator that correlates the gate circuit output with the predicted position based on the beam angle and distance information obtained by the radar device, and a smoother that smoothes the correlation result obtained by this correlator and observes the target position. And a clock generation means for generating a clock signal having a cycle shorter than the search time of the radar device, and the clock generation for the target position obtained by the smoother. Position change amount calculating means for obtaining a position change amount in a clock signal cycle generated by a stage, and the position change amount calculated by the position change amount calculating means in the clock signal cycle generated by the clock generating means The automatic tracking device is configured to include a predicted position generation / update unit that cumulatively adds to the observation position obtained by the vessel and generates / updates the next predicted position.

【0018】上記構成によれば、受信ビデオ信号を距離
方向の処理単位毎に量子化し、予測位置を中心とした相
関ゲート内のビデオ信号のみ通過させ、ビーム角及び距
離情報に基づいて予測位置との相関をとった後、平滑化
して目標位置を観測する。
According to the above configuration, the received video signal is quantized for each processing unit in the distance direction, only the video signal in the correlation gate centered on the predicted position is passed, and the predicted position is determined based on the beam angle and the distance information. Then, after smoothing, the target position is observed after smoothing.

【0019】同時に、レーダ装置の捜索時間に比して短
い周期のクロック信号を発生しておいて、このクロック
信号に基づいて、平滑目標位置についての位置変化分を
求めると共に、その位置変化分を平滑器で得られる観測
位置に累積加算することで、クロック信号周期で次回予
測位置を生成・更新するようにしている。これにより、
次回予測位置及び相関ゲートをレーダ装置の捜索時間と
は、独立に常に最新の位置に更新していることで、捜索
時間の変化の影響を受けることなく、捜索時間の変化に
起因する次回予測位置と次回観測位置のずれを防止で
き、捜索時間が変化するレーダ装置であっても安定した
トラックワイルスキャン方式の自動目標追尾を行うこと
が可能となる。
At the same time, a clock signal having a shorter cycle than the search time of the radar device is generated, and based on this clock signal, the position change amount for the smoothed target position is obtained and the position change amount is calculated. The next predicted position is generated and updated at the clock signal cycle by cumulatively adding to the observed position obtained by the smoother. This allows
The next predicted position and the correlation gate are always updated to the latest position independently of the search time of the radar device, so that the next predicted position caused by the change in the search time is not affected by the change in the search time. Therefore, it is possible to prevent the deviation of the observation position at the next time, and it is possible to perform stable automatic tracking of the target by the track-and-wheel scan method even with the radar device in which the search time changes.

【0020】また、この発明は、クロック発生手段で、
クロック信号周期を捜索時間より、短く、その捜索時間
が整数倍となる周期で設定するように構成した。
Further, the present invention is a clock generating means,
The clock signal period is set shorter than the search time, and the search time is set to an integer multiple.

【0021】上記構成によれば、捜索時間が整数倍とな
る時刻クロックに基づいて位置データが記憶されること
により、以後の演算修理の簡略化が図れる。
According to the above configuration, since the position data is stored based on the time clock whose search time is an integral multiple, the subsequent arithmetic repair can be simplified.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図1及び図2を参照してこ
の発明の実施の形態に係る自動追尾装置について詳細に
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An automatic tracking device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0023】図1は、この発明の一実施の形態に係る自
動追尾装置の構成を示すもので、レーダ装置10で得ら
れた受信ビデオ信号は、量子化器11に入力される。こ
の量子化器11は、レンジビンと呼ばれる距離方向の処
理単位毎に、ある閾値を境に“1”(=目標あり)、
“0”(目標無し)に量子化する。ここで、量子化され
たビデオ信号は、ANDゲート12に送られる。
FIG. 1 shows the configuration of an automatic tracking device according to an embodiment of the present invention. A received video signal obtained by a radar device 10 is input to a quantizer 11. This quantizer 11 has a threshold value of “1” (= target) for each processing unit in the distance direction called a range bin,
Quantize to "0" (no target). Here, the quantized video signal is sent to the AND gate 12.

【0024】このANDゲート12は、後述の相関ゲー
ト発生器18からの相関ゲートと量子化されたビデオ信
号を入力し、ブール代数における論理積演算を行って、
相関ゲート内のビデオ信号を抽出する。この論理積出力
は、ランレングス判定器13に送られる。
The AND gate 12 inputs a correlation gate and a quantized video signal from a correlation gate generator 18 which will be described later, and performs a logical product operation in Boolean algebra,
Extract the video signal in the correlation gate. This logical product output is sent to the run length determiner 13.

【0025】このランレングス判定器13は、例えばス
ライディングウインド等を用いて入力ビデオ信号の広が
り具合を判定し、クラッタ等の不要信号成分を除去す
る。ここで、判定処理されたビデオ信号は、相関器14
に送られる。
The run length judging device 13 judges the extent of spread of the input video signal by using, for example, a sliding window, and removes unnecessary signal components such as clutter. Here, the video signal subjected to the determination processing is the correlator 14
Sent to.

【0026】この相関器14は、レーダ装置10で得ら
れるビーム角及び距離情報に基づき、次回予測位置と観
測ビデオ信号との相関をとり、最も相関のとれた観測ビ
デオ信号の位置を例えば極座標形式で検出する。ここ
で、検出された位置データは、平滑器15に送られる。
This correlator 14 correlates the next predicted position with the observed video signal based on the beam angle and distance information obtained by the radar device 10, and finds the position of the observed video signal with the highest correlation, for example, in polar coordinate format. Detect with. Here, the detected position data is sent to the smoother 15.

【0027】この平滑器15は、位置データについて、
前述したように例えば、α−βプレディクタフィルタ等
のアルゴリズムによる平滑処理を施すことで観測誤差を
除去する。そして、この平滑処理された位置データは、
選択器19を介して位置記憶器17に送られると共に、
位置変化分算出手段を構成する速度演算器1Aに送られ
る。
This smoothing device 15 has
As described above, for example, the observation error is removed by performing the smoothing process using an algorithm such as an α-β predictor filter. And this smoothed position data is
While being sent to the position memory 17 via the selector 19,
It is sent to the speed calculator 1A which constitutes the position change amount calculating means.

【0028】この速度演算器1Aは、前述したように平
滑処理された観測位置から時刻クロック発生器1Cで発
生される時刻クロック当たりの位置変化分(以下、速度
データと称する)を算出する。そして、この速度データ
は、速度記憶器1Bに記憶され、時刻クロック周期で読
み出されて累積加算器1Dに送られる。
The speed calculator 1A calculates a position change per time clock (hereinafter referred to as speed data) generated by the time clock generator 1C from the observation position smoothed as described above. Then, this speed data is stored in the speed memory 1B, read at the time clock cycle, and sent to the cumulative adder 1D.

【0029】上記選択器19は、平滑位置が更新された
場合には、平滑器15側の出力を選択し、それ以外の場
合には、累積加算器1Dの出力を選択して、位置記憶器
17に導出する。位置記憶器17は、上記時刻クロック
発生器1Cで発生される時刻クロック毎に選択器19か
らの位置データを記憶する。そして、この記憶された位
置データは、逐次読み出されて累積加算器1Dに送られ
る。
The selector 19 selects the output on the smoother 15 side when the smoothed position is updated, and selects the output from the cumulative adder 1D otherwise, and selects the position memory. Derived to 17. The position memory 17 stores the position data from the selector 19 for each time clock generated by the time clock generator 1C. Then, the stored position data is sequentially read and sent to the cumulative adder 1D.

【0030】この累積加算器1Dは、平滑位置データに
時刻クロック周期で読み出される速度データ(位置変化
分)を累積加算する。そして、この加算結果は、次回予
測位置として、相関器14、選択器19及び相関ゲート
発生器18にそれぞれ導出される。
The cumulative adder 1D cumulatively adds the speed data (position change amount) read at the time clock cycle to the smoothed position data. Then, the addition result is derived as the next predicted position to the correlator 14, the selector 19 and the correlation gate generator 18, respectively.

【0031】上記時刻クロック発生器1Cは、固定時間
毎に、例えば周期的に“1”、“0”に変化するクロッ
ク信号を発生し、位置記憶器17の記憶タイミングを規
定する。このクロック信号周期としては、レーダ装置1
0の追尾に求められる精度(捜索時間)よりも十分短か
く設定される。そして、このクロック信号周期は、例え
ばレーダ装置10の捜索時間より十分短く、かつ、レー
ダ装置10の捜索時間が整数倍となる周期に設定するこ
とにより、その演算処理の簡略化が図れる。
The time clock generator 1C generates a clock signal that periodically changes to "1" or "0" at fixed time intervals, and defines the storage timing of the position storage unit 17. As the clock signal cycle, the radar device 1
It is set sufficiently shorter than the accuracy (search time) required for 0 tracking. Then, the clock signal period is set sufficiently shorter than the search time of the radar device 10 and the search time of the radar device 10 is set to an integral multiple, whereby the arithmetic processing can be simplified.

【0032】上記相関ゲート発生器18は、累積加算器
1Dからの、例えば極座標等による予測位置に基づい
て、レーダ装置10からのビーム角、距離が目標周辺の
場合には、相関ゲートとして“1”をANDゲート12
に送り、それ以外の場合“0”をANDゲート12に送
る。
The correlation gate generator 18 uses "1" as a correlation gate when the beam angle and the distance from the radar device 10 are around the target based on the predicted position from the cumulative adder 1D, for example, in polar coordinates. AND gate 12
, And otherwise sends “0” to the AND gate 12.

【0033】なお、相関ゲートの大きさについては、平
滑器15で求める予測位置と観測位置の差により制御す
る場合もある。
The size of the correlation gate may be controlled by the difference between the predicted position obtained by the smoother 15 and the observed position.

【0034】上記構成のうち、ANDゲート12、ラン
レングス判定器13、相関器14、平滑器15、選択器
19、速度演算器1A、累積加算器1D、相関ゲート発
生器18は、計算機等のソフトウェアで表現することも
できる。また、上記構成を複数並列にハードウェア、ソ
フトウェアで構成すれば、複数目標に対応することがで
きる。
In the above-mentioned configuration, the AND gate 12, the run length judging device 13, the correlator 14, the smoothing device 15, the selector 19, the speed calculator 1A, the cumulative adder 1D, and the correlation gate generator 18 are the computers or the like. It can also be expressed in software. Further, if a plurality of the above-mentioned configurations are configured by hardware and software in parallel, it is possible to support a plurality of targets.

【0035】すなわち、上記構成による自動追尾装置に
おいては、レーダ装置10からの受信ビデオ信号を、量
子化器11によってレンジビン毎にある閾値を境に
“1”(=目標あり)、“0”(=目標無し)に量子化
し、ANDゲート12により相関ゲート(“1”=予測
位置周辺、“0”=その他)と論理積をとる。そして、
この論理積結果をスライディングウインド等のランレン
グス判定器13に通して相関器14に入力し、前回の予
測位置との相関をとり、平滑器15で各種アルゴリズム
による観測誤差除去を行う。
That is, in the automatic tracking device having the above-mentioned structure, the quantizer 11 sets the received video signal from the radar device 10 to "1" (= target), "0" (with a target) for each range bin. = No target), and ANDed with the correlation gate ("1" = around the predicted position, "0" = other) by the AND gate 12. And
This logical product result is input to the correlator 14 through the run length determiner 13 such as a sliding window, the correlation with the previous predicted position is obtained, and the smoothing device 15 removes the observation error by various algorithms.

【0036】ここで、求められた平滑位置データは、選
択器19を介して位置記憶器17に記憶し、同時に速度
演算器1Aで時刻クロック当たりの位置変化分である速
度データを求めて速度記憶器1Bに記憶する。そして、
記憶が終了した時点で選択器19の選択を累積加算器1
Dの出力側に切換える。
Here, the obtained smoothed position data is stored in the position memory 17 via the selector 19, and at the same time, the speed calculator 1A calculates the speed data which is the position change per time clock and stores the speed. Store in device 1B. And
When the storage is completed, the selection of the selector 19 is changed to the accumulator 1
Switch to the D output side.

【0037】これ以降、次回観測が終了するまで、時刻
クロック発生器1Cの発生するクロック周期(捜索時間
よりも十分短い)に合わせ、累積加算器1Dにより次回
予測位置に速度記憶器1Bに記憶された位置変化分を累
積加算し、次回予測位置を時刻クロック毎に更新する。
この次回予測位置を中心に、相関ゲート発生器18で相
関ゲートを発生する。以降、順次この閉ループを繰り返
すことで追尾が自動的に行われる。
After this, until the next observation is completed, it is stored in the speed memory 1B at the next predicted position by the cumulative adder 1D according to the clock cycle generated by the time clock generator 1C (sufficiently shorter than the search time). The position change amount is cumulatively added, and the next predicted position is updated every time clock.
A correlation gate generator 18 generates a correlation gate centering on the next predicted position. After that, tracking is automatically performed by sequentially repeating this closed loop.

【0038】上記処理動作を図2に示す空間上の動きで
説明する。
The above processing operation will be described with reference to the spatial movement shown in FIG.

【0039】先ず、予測位置20に最も近く、かつ、相
関ゲート21内の観測位置22を前述したように平滑処
理して平滑位置及び速度を求める。その後、予測位置2
3、相関ゲート21を時刻クロックの周期に合わせて更
新しながら、次回捜索が終了するまで待機する。
First, the observation position 22 closest to the predicted position 20 and within the correlation gate 21 is smoothed as described above to obtain the smoothed position and velocity. After that, predicted position 2
3. While updating the correlation gate 21 according to the cycle of the time clock, wait until the next search is completed.

【0040】すなわち、この間に捜索時間が変化し、次
回観測位置が26から27に変化した場合でも、予測位
置23、相関ゲート21は、時刻クロック発生器1Cか
らの時刻クロックの周期に合わせて更新される。このた
め、前述した図5に示すように今回観測位置30より算
出した次回予測位置31と次回観測位置32にずれが生
じて目標追尾の航跡品質が劣化したり、そのずれが大き
くなって相関ゲートから外れ誤追尾となるようなことは
ない。
That is, even if the search time changes during this period and the next observation position changes from 26 to 27, the predicted position 23 and the correlation gate 21 are updated in accordance with the cycle of the time clock from the time clock generator 1C. To be done. Therefore, as shown in FIG. 5 described above, a deviation occurs between the next predicted position 31 calculated from the current observation position 30 and the next observation position 32 to deteriorate the track quality of the target tracking, or the deviation becomes large, and the correlation gate There is no chance that it will be mistracked.

【0041】そして、次回観測時、予測位置23に最も
近く、かつ相関ゲート24内の観測位置27を用い、上
記と同様にして平滑位置、速度を求める。以降、同様の
動作を繰り返すことにより、連続的に目標を追尾でき
る。
Then, at the time of the next observation, the smoothed position and velocity are obtained in the same manner as above using the observed position 27 that is closest to the predicted position 23 and is inside the correlation gate 24. After that, the target can be continuously tracked by repeating the same operation.

【0042】このように、上記自動追尾装置は、レーダ
装置10の捜索時間より短い周期で時刻クロックを発生
する時刻クロック発生器1Cを備えて、次回予測位置及
び相関ゲートをレーダ装置10の捜索時間とは、独立に
常に最新の位置に更新するように構成している。
As described above, the automatic tracking device is provided with the time clock generator 1C for generating the time clock at a cycle shorter than the search time of the radar device 10, and the next predicted position and the correlation gate are set to the search time of the radar device 10. And is configured to always update to the latest position independently.

【0043】これによれば、捜索時間の変化の影響を受
けることなく、次回予測位置の更新が可能となり、捜索
時間の変化に起因する次回予測位置と次回観測位置のず
れを防止でき、捜索時間が変化するレーダ装置10であ
っても安定したトラックワイルスキャン方式の自動目標
追尾を行うことができる。
According to this, the next predicted position can be updated without being affected by the change in the search time, the deviation between the next predicted position and the next observed position due to the change in the search time can be prevented, and the search time can be prevented. Even if the radar device 10 changes in position, it is possible to perform stable automatic target tracking of the track-and-wheel scan system.

【0044】なお、上記実施の形態では、時刻クロック
発生器1Cで、発生する時刻クロックを捜索時間より十
分に短い周期で発生するように構成した場合で説明した
が、これに限ることなく、例えば時刻クロック発生器1
Cで発生させる時刻クロックの発生周期を、レーダ装置
10の捜索時間より短い周期で選択的に可変設定し得る
ように構成してもよい。この場合にも、クロック信号周
期は、例えばレーダ装置10の捜索時間より十分短く、
かつ、レーダ装置10の捜索時間が整数倍となる周期に
設定してもよい。
In the above embodiment, the time clock generator 1C is configured to generate the time clock at a cycle sufficiently shorter than the search time, but the present invention is not limited to this. Time clock generator 1
The generation cycle of the time clock generated by C may be selectively variably set in a cycle shorter than the search time of the radar device 10. Also in this case, the clock signal period is, for example, sufficiently shorter than the search time of the radar device 10,
In addition, the search time of the radar device 10 may be set to a cycle that is an integral multiple.

【0045】これによれば、さらに自動目標追尾の高精
度化の促進が図れて、さらに有効な効果が期待される。
According to this, the precision of the automatic target tracking can be further promoted, and a more effective effect can be expected.

【0046】よって、この発明は、上記実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々の変形を実施し得ることは勿論のことであ
る。
Therefore, the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
捜索時間の変化に起因する次回予測位置と次回観測位置
のずれを確実に防止し得るようにした自動追尾装置を提
供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an automatic tracking device capable of reliably preventing a deviation between the next predicted position and the next observed position due to a change in the search time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る自動追尾装置の構成を説明する
ために示したブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram shown for explaining a configuration of an automatic tracking device according to the present invention.

【図2】図1の信号処理動作を説明するために空間上の
動きを示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a spatial movement for explaining the signal processing operation of FIG.

【図3】従来の自動追尾装置の構成を示したブロック回
路図である。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration of a conventional automatic tracking device.

【図4】図3の従来構成における処理動作を説明するた
めに空間上の動きを示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a movement in space for explaining a processing operation in the conventional configuration of FIG.

【図5】図3の従来構成において、捜索時間が変化した
ときの従来方式のトラックワイルスキャン方式の追尾処
理の様子を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a state of a tracking process of a conventional track-and-wire scan system when the search time is changed in the conventional configuration of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…レーダ装置。 11…量子化器。 12…ANDゲート。 13…ランレングス判定器。 14…相関器。 15…平滑器。 16…次回位置予測器。 17…位置記憶器。 18…相関ゲート発生器。 19…選択器。 1A…速度演算器。 1B…速度記憶器。 1C…時刻クロック発生器。 1D…累積加算器。 20,23,30,31…予測位置。 21,24…相関ゲート。 22,25,26,27,32…観測位置。 10 ... Radar device. 11 ... Quantizer. 12 ... AND gate. 13 ... Run length judging device. 14 ... Correlator. 15 ... Smoother. 16 ... Next position predictor. 17 ... Position memory. 18 ... Correlation gate generator. 19 ... Selector. 1A ... Speed calculator. 1B ... speed memory. 1C ... Time clock generator. 1D ... Cumulative adder. 20, 23, 30, 31 ... Predicted position. 21, 24 ... Correlation gate. 22, 25, 26, 27, 32 ... Observation position.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01C 21/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95 G01C 21/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーダ装置からの受信ビデオ信号を距離
方向の処理単位毎に量子化する量子化器と、 前記レーダ装置で得られるビーム角及び距離情報に基づ
いて予測位置を中心とした相関ゲートを発生する相関ゲ
ート発生器と、 前記量子化器で量子化されるビデオ信号のうち前記相関
ゲート発生器で発生される相関ゲート内のビデオ信号の
み通過させるゲート回路と、 前記レーダ装置で得られるビーム角及び距離情報に基づ
いて前記ゲート回路出力と予測位置との相関をとる相関
器と、 この相関器で得られる相関結果を平滑化して目標位置を
観測する平滑器と、 前記レーダ装置の捜索時間に比して短い周期のクロック
信号を発生するクロック発生手段と、 前記平滑器で得られる目標位置について前記クロック発
生手段で発生されるクロック信号周期での位置変化分を
求める位置変化分算出手段と、 前記クロック発生手段で発生されるクロック信号周期
で、前記位置変化分算出手段で求められる位置変化分を
前記平滑器で得られる観測位置に累積加算して次回予測
位置を生成・更新する予測位置生成・更新手段とを具備
する自動追尾装置。
1. A quantizer for quantizing a video signal received from a radar device for each processing unit in a distance direction, and a correlation gate centered on a predicted position based on beam angle and distance information obtained by the radar device. And a gate circuit for passing only the video signal in the correlation gate generated by the correlation gate generator among the video signals quantized by the quantizer, A correlator that correlates the gate circuit output with the predicted position based on beam angle and distance information, a smoother that smoothes the correlation result obtained by the correlator to observe the target position, and a search for the radar device Clock generating means for generating a clock signal having a cycle shorter than time, and a clock generated by the clock generating means for a target position obtained by the smoother A position change amount calculating means for obtaining a position change amount in a signal cycle, and an observation position obtained by the smoother for the position change amount obtained by the position change amount calculating means in a clock signal period generated by the clock generating means. An automatic tracking device including a predicted position generation / update unit that cumulatively adds to and generates / updates a predicted position for the next time.
【請求項2】 前記予測位置生成・更新手段は、前記平
滑器で目標位置が観測されたときはその観測位置を、そ
の他のときは予測位置を選択的に導出する選択器と、 この選択器の選択結果を前記クロック信号周期で記憶す
る位置記憶器と、 この位置記憶器の記憶位置に前記位置変化分算出手段で
算出された位置変化分を前記クロック信号周期で累積加
算して次回予測位置を求める累積加算器とを備えること
を特徴とする請求項1記載の自動追尾装置。
2. The predictive position generation / updating means, and a selector for selectively deriving the observed position when the target position is observed by the smoother and the predicted position otherwise. And a position storage unit for storing the selection result of the above in the clock signal cycle, and the position change amount calculated by the position change amount calculation means is cumulatively added to the storage position of the position storage unit in the clock signal cycle to obtain the next predicted position. The automatic tracking device according to claim 1, further comprising: a cumulative adder for obtaining
【請求項3】 前記クロック発生手段は、クロック信号
周期を捜索時間が整数倍となる周期に設定してなること
を特徴とする請求項1又は2記載の自動追尾装置。
3. The automatic tracking device according to claim 1, wherein the clock generating means sets the clock signal cycle to a cycle in which the search time is an integral multiple.
【請求項4】 前記クロック発生手段は、クロック信号
周期を可変設定可能に構成してなることを特徴とする請
求項1,2,3のいずれか記載の自動追尾装置。
4. The automatic tracking device according to claim 1, wherein the clock generating means is configured to variably set a clock signal period.
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