JP3743338B2 - Coverage control device and sensor device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダなどのセンサを備えたセンサ装置、及びそれら複数のレーダ装置の覆域を制御する覆域統制装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のセンサ装置にて領域監視を行う場合、それら複数のセンサ装置を覆域死角が存在しないように分散配置していた。たとえば、図１３は従来のレーダ装置の分散配置状態及びその覆域を例示する概略図である。図において、３５ａ〜３５ｄはレーダ装置、３６ａ〜３６ｄは各レーダ装置３５ａ〜３５ｄの覆域、３７ａおよび３７ｂは障害物、３８ａおよび３８ｂは各障害物３７ａおよび３７ｂによって生じる覆域死角である。ここではレーダ装置３５ａの覆域内に障害物３７ａ及び３７ｂによる覆域死角３８ａおよび３８ｂが生じており、その覆域死角を補完すべく、レーダ装置３５ｂ〜３５ｄが配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、センサ装置は目標からの発見が困難となるように、装置サイズが小型化することが望まれる。また、上記のような分散配置を行うと、覆域が必要以上に重複してしまい、目標検出に係る演算処理量が増加するといった問題があった。また、覆域内に電波を発射してその反射波を受信するレーダ装置にあっては、覆域が必要以上に重複すると、空間に無駄な電波が重複して発射されるなどの問題があった。
【０００４】
本願発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、分散配置されるセンサ装置であって小型化可能なセンサ装置を得ることを目的とする。また、それら分散配置されたセンサ装置の覆域を適切に制御することができる覆域統制装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る覆域統制装置においては、地形情報を記憶する地形情報データベースと、複数のセンサ装置から各センサ装置の位置を受信する受信手段と、これら受信した各センサ装置の位置および前記地形情報データベースに記憶された地形情報に基づき、各センサ装置の覆域を決定する覆域演算手段と、この覆域演算手段が決定した覆域を各センサ装置それぞれに設けられた各センサ装置の覆域を制御する覆域制御手段へ送信する送信手段とを備え、
前記覆域演算手段は、少なくとも一つのセンサ装置の地形による覆域死角を他センサ装置の覆域でカバーすると共に、当該他センサ装置の覆域を前記覆域死角を含む一部方向のみとするように当該他センサ装置の覆域を決定する。
【０００６】
また、この発明に係る覆域統制装置における前記覆域演算手段は、いずれのセンサ装置によっても監視されない覆域死角に基づいて、各センサ装置の覆域を決定する。
【０００７】
また、この発明に係る覆域統制装置における前記覆域演算手段は、各センサ装置の覆域の重なりに基づいて、各センサ装置の覆域を決定する。
【０００８】
また、この発明に係る覆域統制装置においては、重点的に監視すべき範囲が入力される重点監視範囲入力手段を更に備え、前記覆域演算手段は、前記重点的に監視すべき範囲内に前記覆域死角が存在しないように、各センサ装置の覆域を決定する。
【０００９】
また、この発明に係る覆域統制装置においては、重点的に監視すべき方位が入力される重点監視方位入力手段を更に備え、前記覆域演算手段は、前記重点的に監視すべき方位の覆域が他の方位の覆域よりも拡大するように、各センサ装置の覆域を決定する。
【００１０】
また、この発明に係る覆域統制装置においては、重点的に監視すべき範囲が入力される重点監視範囲入力手段を更に備え、前記覆域演算手段は、前記重点的に監視すべき範囲内において各センサ装置の覆域が重なるように、各センサ装置の覆域を決定する。
【００１１】
また、この発明に係る覆域統制装置においては、重点的に監視すべき方位が入力される重点監視方位入力手段を更に備え、前記覆域演算手段は、前記重点的に監視すべき方位において各センサ装置の覆域が重なるように、各センサ装置の覆域を決定する。
【００１２】
また、この発明に係る覆域統制装置においては、前記送信手段より送信した前記覆域を監視する前記各センサ装置より受信したビデオ信号に基づき、目標情報を検出する目標情報検出手段を備える。
【００１３】
また、この発明に係る覆域統制装置においては、前記送信手段より送信した前記覆域を監視する前記各センサより受信した信号に同一目標についての情報が異なる目標についての情報として複数含まれる場合に、それら同一目標についての情報を一目標についての情報として処理する同一目標判定処理手段を備える。
【００１４】
また、この発明に係る覆域統制装置においては、前記覆域演算手段は、前記送信手段より送信した前記覆域を監視する前記各センサより受信した信号に含まれる目標情報に基づき、各センサ装置の覆域を決定する。
【００１５】
また、この発明に係るセンサ装置においては、目標に係る情報を検知するセンサ部と、自センサ装置の位置を出力するセンサ位置出力手段と、この位置出力手段が出力するセンサ装置位置を各センサ装置の覆域を決定する覆域統制装置へ送信する送信手段と、この覆域統制装置が前記送信したセンサ装置位置及び前記覆域統制装置に記憶された地形情報に基づき決定した覆域を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された覆域に基づき少なくとも一つの他センサ装置の地形による覆域死角を自センサ装置の覆域でカバーすると共に、自センサ装置の覆域が前記覆域死角を含む一部方向のみとなるように自センサ装置の覆域を制御する覆域制御手段とを備える。
【００１６】
また、この発明に係るセンサ装置においては、前記センサ部はパッシブセンサとアクティブセンサとにより構成され、前記覆域制御手段は、前記受信手段により受信された覆域に基づき前記パッシブセンサの覆域を制御し、前記アクティブセンサは前記パッシブセンサにより検知された目標情報に基づきその覆域が変化する。
【００１７】
さらにまた、この発明に係るセンサ装置においては、前記センサ部はパッシブセンサとアクティブセンサとにより構成され、前記覆域制御手段は、前記受信手段により受信された覆域に基づき前記パッシブセンサ及び前記アクティブセンサの覆域を制御することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本実施の形態１においては、レーダなどのセンサを備えたセンサ装置が自セン
サ装置の位置に関する情報を覆域統制装置へ送信する。覆域統制装置は、それら送信されてきた位置情報と、予め覆域統制装置に記憶された各センサ装置の探知能力と、同じく予め覆域統制装置に記憶された地形情報とに基づき、各センサ装置の覆域を決定する。決定された覆域は各センサ装置へ送信され、各センサ装置の覆域制御に供される。ここで位置情報とは例えば、緯度・経度、高度・座標、エリア番号などである。またセンサ装置の探知能力とは、例えばアクティブセンサにあっては送信電力と目標探知可能距離との関係、パッシブセンサにあってはセンサ感度などである。
【００１９】
図１は本実施の形態１の探知システムを例示する構成図である。図において、１は指揮統制装置、２ａ〜２ｄはセンサ装置である。指揮統制装置１は、覆域統制部１１と、目標情報統合部１２と、無線通信手段１３とにより構成される。覆域統制部１１は、地形情報データベース１１１と、センサ能力データベース１１２と、センサ位置記憶手段１１３と、覆域演算手段１１４とにより構成され、目標情報統合部１２は、目標情報記憶手段１２１と、同一目標判定処理手段１２２と、目標情報出力手段１２３とにより構成される。また、センサ装置２ａは、センサ部２０と、目標情報検出手段２４と、無線通信手段２５と、覆域制御手段２６と、センサ位置出力手段２７とにより構成される。センサ装置２ａは例えばレーダ装置であり、センサ部２０として、送信機２１と、アンテナ２２と、受信機２３とを備える。また、センサ装置２ｂ〜２ｄはセンサ装置２ａと同様の構成を有するものとする。
【００２０】
図２はセンサ装置２ａの覆域を例示する説明図である。図において、図１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図２において、３ａはセンサ装置２ａの覆域、４ａ及び４ｂは障害物、５ａ及び５ｂは障害物４ａ及び４ｂによって生じる覆域死角である。このように、センサ装置２ａの覆域に覆域死角５ａおよび５ｂが発生しており、これらの覆域死角を補完するためにセンサ装置２ｂ〜２ｄが配置されている。図において、３ｂ〜３ｄはこれら各センサ装置２ｂ〜２ｄの覆域をそれぞれ例示したものである。また、図３は図２におけるＸ−Ｘ’方向をその高さ方向で説明する図であり、図において図２と同一又は相当部分には同一符号を付している。
【００２１】
次に図１に示した探知システムの動作について説明する。まず、図１に示したセンサ位置出力手段２７が自己位置、すなわちセンサ装置２ａの位置情報を出力する。この出力された位置情報は、センサ装置２ａの無線通信手段２５および指揮統制装置１の無線通信手段１３を介して、覆域統制部１１のセンサ位置記憶手段１１３に記憶される。また、同様に、センサ装置２ｂ〜２ｄの位置情報についても各センサ装置２ｂ〜２ｄからセンサ位置記憶手段１１３に送信・記憶される。
【００２２】
次に、覆域統制部１１の覆域演算手段１１４は、これらセンサ位置記憶手段１１３に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの位置情報、地形情報データベース１１１に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの周辺地形、およびセンサ能力データベース１１２に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの探知能力に基づき、各センサ装置の覆域を決定する。この際、監視すべき範囲内に、いずれのセンサ装置によってもカバーされない覆域死角がなるべく存在しないように、各センサ装置２ａ〜２ｄの覆域を決定する。
【００２３】
覆域演算手段１１４によって決定されたセンサ装置２ａの覆域は、無線通信手段１３および無線通信手段２５を介して、センサ装置２ａの覆域制御手段２６へ送信される。覆域制御手段２６は、センサ装置２ａの覆域が当該送信されてきた覆域となるように、センサ部２０の送信機２１及び／又はアンテナ２２を制御する。同様にセンサ装置２ｂ〜２ｃについても、それぞれの覆域が覆域演算手段１１４によって決定された覆域となるように制御される。
【００２４】
覆域が制御されたセンサ部２０は、その覆域内に送信機２１の出力である高周波信号を送信する。この高周波信号は覆域内に存在する目標物によって反射され、アンテナ２２および受信機２３を介して目標情報検出手段２４に入力される。目標情報検出手段２４は、この入力された信号に基づき目標位置などの目標に関する情報（以下、目標情報と称す）を検出し、その検出結果を無線通信手段２５を介して指揮統制装置１へ送信する。指揮統制装置１はこの検出結果、すなわち目標情報を無線通信手段１３にて受信し、目標情報記憶手段１２１に記憶する。同様に各センサ装置２ｂ〜２ｄにおいて検出された目標情報も、それぞれ無線通信手段１３を介して、目標情報記憶手段１２１に記憶される。
【００２５】
同一目標判定処理手段１２２は、これら目標情報記憶手段１２１に記憶された目標情報を統合する。さらに詳しくは、目標情報記憶手段１２１に、同一目標についての目標情報が、異なる目標についての目標情報として複数記憶されている場合に、それらを１目標についての目標情報として目標情報記憶手段１２１に記憶し直す。なお、同一目標についての目標情報であるか否かは、当該目標情報に含まれる目標位置、目標の移動方向、速度、ドップラスペクトルの広がり、ＲＣＳ（レーダ散乱断面積）などの目標の属性情報の相関を演算することにより、判定することができる。このようにして統合処理が行われた目標情報は、目標情報統合出力手段１２３より目標探知結果として出力される。
【００２６】
以上のように、本実施の形態１においては、複数のセンサ装置が自己位置を同一の覆域統制装置へ送信し、覆域統制装置は、それら送信されてきた各センサ装置位置と、予め覆域統制装置に記憶された地形情報とに基づき、各センサ装置の覆域を決定するので、各センサ装置の覆域制御に係る回路を省略でき、かつ監視すべき範囲内に、いずれのセンサ装置によってもカバーされない覆域死角がなるべく存在しないように各センサ装置の覆域を制御することができる。
【００２７】
なお、ここでは、センサ装置２ａ〜２ｄと指揮統制装置１とが無線にて通信する場合について説明したが、それらが有線にて通信するようにしてもよい。また、ここでは、センサ部としてレーダ装置を用いた例を示したが、レーダ装置以外のアクティブセンサや、パッシブセンサなどを用いてもよい。
【００２８】
また、ここでは監視すべき範囲内に、いずれのセンサ装置によってもカバーされない覆域死角がなるべく存在しないように各センサ装置の覆域を決定したが、当該監視すべき範囲を不図示の入力手段によって入力・指示できるようにしてもよい。
【００２９】
また、ここでは指揮統制装置１と４つのセンサ装置２ａ〜２ｄとが通信する場合について例示したが、それ以下、あるいはそれ以上の数のセンサ装置が指揮統制装置１と通信してもよい。また、センサ装置２ａ〜２ｄは地上固定型であってもよいし、移動型であってもよい。例えば図４に示す如く、センサ装置２ｂを、航空機、ヘリコプタ、気球などに搭載してもよいし、車両、船舶などに搭載してもよい。また、上記位置情報は、２次元的な位置情報よりも高度を含む３次元的な位置情報である方が好ましい。また、図１に示した覆域演算手段１１４が決定する覆域は、水平方向のみであってもよいし、水平方向・垂直方向双方であってもよい。
【００３０】
また、目標情報記憶手段１２１に記憶される目標位置が、各センサ装置２ａ〜２ｄとの相対的な位置関係である場合には、上記目標情報の統合時に各センサ装置２ａ〜２ｄの位置情報が必要となるが、この位置情報は覆域統制部１１のセンサ位置記憶手段１１３より読み出すことができる。また、ここでは各センサ装置２ａ〜２ｄの探知能力がセンサ能力データベース１１２に予め記憶されたが、各センサ装置から指揮統制装置１へ送信するようにしてもよい。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態１では、図１に示した覆域演算手段１１４において、いずれのセンサ装置によっても監視されない覆域死角がなるべく存在しないように各センサ装置の覆域を決定したが、更に各センサ装置の覆域が重ならないように各センサ装置の覆域を決定すれば、目標検出に必要となる演算処理量を抑制でき、結果、各センサ装置規模を小さくすることができる。また、センサ装置がレーダ装置である場合にあっては、送信電力を小さくでき、各レーダ装置を小型化することができる。
【００３２】
実施の形態３．
実施の形態１では、図１に示した覆域演算手段１１４において、いずれのセンサ装置によっても監視されない覆域死角がなるべく存在しないように各センサ装置の覆域を決定したが、更に各センサ装置の覆域が重なるように覆域を決定すれば、抗堪性に優れた探知システムを得ることができる。
【００３３】
すなわち、対レーダ波ミサイル（Anti Radiation missile ： ＡＲＭ）の攻撃や、故障などにより、センサ装置のいずれかが動作しなくなった場合であっても、その動作しなくなったセンサ装置の覆域の一部又は全てを、他のセンサ装置の覆域がカバーするので、抗堪性に優れた探知システムを得ることができる。なお、重複した覆域によって重複して探知された目標情報は、図１に示した目標情報統合部１２において統合される。
【００３４】
実施の形態４．
実施の形態１では、図１に示した覆域演算手段１１４において、いずれのセンサ装置によっても監視されない覆域死角がなるべく存在しないように各センサ装置の覆域を決定した。本実施の形態４では、さらに重点的に監視すべき方位及び／又は範囲を考慮して覆域を決定する。
【００３５】
図５は、本実施の形態４の探知システムを例示する構成図である。図において図１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図において、１１５は重点監視範囲入力手段である。ここでは、覆域演算手段１１４は、センサ位置記憶手段１１３に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの位置情報、地形情報データベース１１１に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの周辺地形、およびセンサ能力データベース１１２に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの探知能力、並びに、重点監視範囲入力手段１１５より入力された重点的に監視すべき方位及び／又は範囲に基づき、各センサ装置２ａ〜２ｄの覆域を決定する。
【００３６】
たとえば、図６に示すように、重点監視範囲入力手段１１５より入力された方位又は範囲について覆域を拡大するように各センサ装置２ａ〜２ｄの覆域を決定する。あるいは、重点監視範囲入力手段１１６より入力された方位又は範囲を複数のセンサ装置で重複して監視するように、各センサ装置２ａ〜２ｄの覆域を決定する。このようにして覆域演算手段１１４が決定した覆域は各センサ装置２ａ〜２ｄへ送信され、各センサ装置２ａ〜２ｄは当該覆域を監視するように動作する。
【００３７】
以上のように本実施の形態４によれば、ある特定方位について覆域を拡大して目標を探知することができるので、目標の発見を素早く行える。あるいは、ある特定の範囲について、複数のセンサ装置で重複して目標探知が行えるので、抗堪性に優れた探知システムを得ることができる。
【００３８】
実施の形態５．
パッシブセンサは自ら電波を発射しないため、相手に気付かれ難いという利点を有しているが、目標までの距離を取得することができない。そこで、本実施の形態５においては、赤外線（ＩＲ）センサや光学センサなどのパッシブセンサと、レーダ装置などのアクティブセンサとを組合わせて用いることにより、抗堪性に優れた探知システムを得る。
【００３９】
図７は、本実施の形態５の探知システムを例示する構成図である。図において図１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。ここではパッシブセンサ２９とレーダ装置２０とを組合わせてセンサ装置２ａを構成している。また、図７において、２８はパッシブセンサ２９の覆域を制御する第１の覆域制御手段、３０はパッシブセンサ２９の出力に基づき目標方位を検出する目標方位検出手段、３１は目標方位検出手段が検出した方位にレーダ装置の覆域を設定する第２の覆域制御手段である。また、ここではセンサ装置２ｂ〜２ｄもセンサ装置２ａと同様の構成を有し、センサ能力データベース１１６には各センサ装置２ａ〜２ｄのパッシブセンサ２９の探知能力が記憶されているものとする。
【００４０】
動作について説明する。まず、センサ位置出力手段２７が自己位置、すなわちセンサ装置２ａの位置情報を出力する。この出力された位置情報は、センサ装置２ａの無線通信手段２５および指揮統制装置１の無線通信手段１３を介して、覆域統制部１１のセンサ位置記憶手段１１３に記憶される。また、同様に、センサ装置２ｂ〜２ｄの位置情報についても各センサ装置２ｂ〜２ｄからセンサ位置記憶手段１１３に送信され、記憶される。次に、覆域演算手段１１４は、これらセンサ位置記憶手段１１３に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの位置情報、地形情報データベース１１１に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの周辺地形、およびセンサ能力データベース１１６に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄのパッシブセンサ２９の探知能力に基づき、各センサ装置の覆域を決定する。
【００４１】
覆域演算手段１１４によって決定されたセンサ装置２ａの覆域は、無線通信手段１３および無線通信手段２５を介して、センサ装置２ａの第１の覆域制御手段２８へ送信される。第１の覆域制御手段２８は、パッシブセンサ２９の覆域が当該送信されてきた覆域となるように制御を行う。同様にセンサ装置２ｂ〜２ｃについても、それぞれの覆域が覆域演算手段１１４によって決定された覆域となるように制御される。
【００４２】
覆域が制御されたパッシブセンサ２９の出力は、目標方位検出手段３０へ入力され、目標方位検出手段３０は当該入力に基づき、目標の方位を検出する。検出された目標方位は第２の覆域制御手段３１へ入力され、第２の覆域制御手段３１は当該方位へ向けて短時間だけ高周波信号が送信されるようアンテナ２２および送信機２１を制御する。この送信された高周波信号は目標物によって反射され、アンテナ２２および受信機２３を介して、目標情報検出手段２４へ入力される。目標情報検出手段２４は、この入力された信号に基づき目標位置などの目標情報を検出し、その検出結果を無線通信手段２５を介して指揮統制装置１へ送信する。この検出結果、すなわち目標情報は、指揮統制装置１の無線通信手段１３において受信され、目標情報統合部１２へ入力され、目標情報記憶手段１２１に記憶される。同様に各センサ装置２ｂ〜２ｄにおいて検出された目標情報も、それぞれ目標情報統合部１２へ送信され、目標情報記憶手段１２１に記憶される。
【００４３】
同一目標判定処理手段１２３は、これら目標情報記憶手段１２１に記憶された目標情報に基づき、目標情報の統合を行う。さらに詳しくは、目標情報記憶手段１２１に、同一目標についての目標情報が、異なる目標についての目標情報として複数記憶されている場合に、それらを１目標についての目標情報として記憶し直す。このようにして統合処理が行われた目標情報は、目標情報統合出力手段１２３より探知結果として出力される。
【００４４】
なお、ここでは、パッシブセンサ２９の覆域を覆域統制部１１が決定し、レーダ装置２０の覆域をセンサ装置２ａが単独で決定したが、パッシブセンサ２９の覆域をセンサ装置２ａにおいて単独で決定し、その探知結果に基づきレーダ装置２０の覆域を覆域統制部１１が決定するようにしてもよい。また、ここでは、パッシブセンサ２９が目標方位を出力する様にしたが、目標の方位・仰角を出力するようにし、その目標方位・仰角方向にのみ送信機２１より高周波信号を出力するようにしてもよい。
【００４５】
実施の形態６．
実施の形態５では、パッシブセンサの覆域とアクティブセンサの覆域とを独立に決定した。本実施の形態６においては、パッシブセンサの覆域とアクティブセンサの覆域とを略同一とする。図９は本実施の形態６の覆域を例示する図であり、図において、２ａ及び２ｂはセンサ装置、２９はパッシブセンサ、２０は例えばレーダ装置などのアクティブセンサ、６ａはパッシブセンサ２９の覆域、３ａはアクティブセンサ２０の覆域である。
【００４６】
図８は本実施の形態６の探知システムを例示する構成図である。図において、図１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図において、３２はパッシブセンサ２９及びレーダ装置２０の覆域を制御する覆域制御手段、３３はパッシブセンサ２９の出力から目標を検出する目標検出手段、３４は目標検出手段３３において目標が検出された場合に、送信機２１を制御して、アンテナ２２から短時間だけ高周波信号を送信させる送信電力制御手段である。また、ここではセンサ能力データベース１１７は、各センサ装置２ａ〜２ｄのパッシブセンサ２９およびレーダ装置２０の双方の探知能力を記憶している。
【００４７】
動作について説明する。まず、センサ位置出力手段２７が自己位置、すなわちセンサ装置２ａの位置情報を出力する。この出力された位置情報は、覆域統制部１１のセンサ位置記憶手段１１３に記憶される。また、同様に、センサ装置２ｂ〜２ｄの位置情報についてもセンサ位置記憶手段１１３に送信され、記憶される。次に、覆域演算手段１１４は、これらセンサ位置記憶手段１１３に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの位置情報、地形情報データベース１１１に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの周辺地形、およびセンサ能力データベース１１６に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄのパッシブセンサ２９およびレーダ装置２０の探知能力に基づき、各センサ装置の覆域を決定する。
【００４８】
覆域演算手段１１４によって決定されたセンサ装置２ａの覆域は、センサ装置２ａの覆域制御手段３２まで送信され、覆域制御手段３２は、パッシブセンサ２９及びレーダ装置２０の双方の覆域が当該送信されてきた覆域となるように制御を行う。同様にセンサ装置２ｂ〜２ｃについても、それぞれの覆域が覆域演算手段１１４によって決定された覆域となるように制御される。
【００４９】
次に、パッシブセンサ２９のみによる覆域の監視を行う。このとき、アンテナ２２からは高周波信号が出力されず、相手に発見され難い。パッシブセンサ２９の出力は、目標検出手段３３へ出力され、目標検出手段３３は、このパッシブセンサ２９の出力から目標検出を行い、目標が検出された場合には、その旨を送信電力制御手段３４へ通知する。送信電力制御手段は、これを受け、レーダ装置２０の送信機２１を制御して、アンテナ２２から短時間だけ高周波信号を送信させる。この送信された高周波信号は目標物によって反射され、アンテナ２２および受信機２３を介して、目標情報検出手段２４へ入力され、目標情報の検出が行われる。
【００５０】
実施の形態７．
実施の形態１〜６では、センサ装置２ａに設けられた目標情報検出手段２４が、目標情報を検出し、その検出結果を指揮統制装置１へ送信した。本実施の形態７では、センサ装置２ａの受信機２３から出力される信号をビデオ信号として指揮統制装置１の指揮統制装置１へ送信し、当該指揮統制装置１において、目標情報の検出を行う。
【００５１】
図１０は本実施の形態７の探知システムを例示する構成図である。図において図１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。ここでは、目標情報検出手段２４がセンサ装置２ａではなく、指揮統制装置１に設けられている点が異なる。
【００５２】
このように、レーダ装置において受信された信号を、ビデオ信号として指揮統制装置１へ送信し、指揮統制装置１側において、当該ビデオ信号から目標情報を検出するので、センサ装置２ａの規模を小さくすることができる。
【００５３】
実施の形態８．
本実施の形態８においては、目標の軌道および位置を予測し、その予測位置をカバーするようにセンサ装置の覆域を変更することにより、目標探知性能を向上させる。また、その予測位置へ高周波信号を集中して送信することにより、目標探知までの時間を短縮する。
【００５４】
図１１は本実施の形態８の探知システムを例示する構成図である。図において図１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図１１において、１１８は目標位置予測手段であり、目標情報出力手段が出力する目標位置に基づいて、目標の軌道および位置を予測する。
【００５５】
動作について説明する。目標情報出力手段１２３が出力した目標情報は、目標位置予測手段１１８へ出力される。目標位置予測手段１１８は、この情報出力手段１２３の出力に基づき、目標軌道および目標位置を予測する。覆域演算手段１１４は、この目標位置予測手段１１８によって予測された目標位置、センサ位置記憶手段１１３に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの位置情報、地形情報データベース１１１に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの周辺地形、およびセンサ能力データベース１１２に記憶された各センサ装置２ａ〜２ｄの探知能力に基づき、各センサ装置の覆域を決定する。覆域演算手段１１４が演算した覆域は各センサ装置２ａ〜２ｄへ送信され、それぞれの覆域制御に供される。
【００５６】
図１２は本実施の形態８の覆域制御をさらに具体的に説明するための図である。図において、図２と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。センサ装置２ｃで検出された目標Ｐ１は、障害物４ｂのため、他のセンサ装置では検出することができない。センサ装置２ｃで検出された目標情報は指揮統制装置１へ送信され、図１１に示した目標位置予測手段１１８へ入力される。目標位置予測手段１１８は、当該入力された情報に基づき目標Ｐ１の軌道を予測し、その予測された軌道に基づき目標Ｐ１の位置を予測する。覆域演算手段１１６は当該目標Ｐ１の予測位置に基づきセンサ装置２ａの覆域拡大を決定し、その決定した覆域をセンサ装置２ａの覆域制御手段２６へ送信する。覆域制御手段２６はこの決定を受け、図１２に示す覆域Ａの部分を拡大させる。
【００５７】
以上のように本実施の形態８においては、予測された目標位置に基づき、センサ装置の覆域を変更するので、目標の探知能力を向上させることができる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。この発明に係る覆域統制装置においては、地形情報を記憶する地形情報データベースと、複数のセンサ装置から各センサ装置の位置を受信する受信手段と、これら受信した各センサ装置の位置および前記地形情報データベースに記憶された地形情報に基づき、各センサ装置の覆域を決定する覆域演算手段と、この覆域演算手段が決定した覆域を各センサ装置それぞれに設けられた各センサ装置の覆域を制御する覆域制御手段へ送信する送信手段とを備え、前記覆域演算手段は、少なくとも一つのセンサ装置の地形による覆域死角を他センサ装置の覆域でカバーすると共に、当該他センサ装置の覆域を前記覆域死角を含む一部方向のみとするように当該他センサ装置の覆域を決定するので、センサ装置を小型化することができる。
【００５９】
また、この発明に係るセンサ装置においては、目標に係る情報を検知するセンサ部と、自センサ装置の位置を出力するセンサ位置出力手段と、この位置出力手段が出力するセンサ装置位置を各センサ装置の覆域を決定する覆域統制装置へ送信する送信手段と、この覆域統制装置が前記送信したセンサ装置位置及び前記覆域統制装置に記憶された地形情報に基づき決定した覆域を受信する受信手段と、この受信手段により受信された覆域に基づき少なくとも一つの他センサ装置の地形による覆域死角を自センサ装置の覆域でカバーすると共に、自センサ装置の覆域が前記覆域死角を含む一部方向のみとなるように自センサ装置の覆域を制御する覆域制御手段とを備えたので、小型のセンサ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の探知システムを例示する構成図である。
【図２】 図１のセンサ装置２ａの覆域を例示する説明図である。
【図３】 図２のＸ−Ｘ’方向をその高さ方向で説明する図である。
【図４】 図１に示したセンサ装置を飛行体に搭載した例を示す図である。
【図５】 実施の形態４の探知システムを例示する構成図である。
【図６】 実施の形態４の覆域を例示する図である。
【図７】 実施の形態５の探知システムを例示する構成図である。
【図８】 実施の形態６の探知システムを例示する構成図である。
【図９】 実施の形態６の覆域を例示する説明図である。
【図１０】 実施の形態７の探知システムを例示する構成図である。
【図１１】 実施の形態８の探知システムを例示する構成図である。
【図１２】 実施の形態８の覆域制御を例示する説明図である。
【図１３】 従来のレーダ装置の覆域を例示する概略図である。
【符号の説明】
Ｐ１ 目標 １ 指揮統制装置 ２ａ〜２ｄ センサ装置 ４ａ，４ｂ 障害物 ５ａ，５ｂ 覆域死角 １１ 覆域統制部 １２ 目標情報統合部 １３ 無線通信手段 ２０ センサ部 ２１ 送信機 ２２ アンテナ ２３ 受信機 ２４ 目標情報検出手段 ２５ 無線通信手段
２６ 覆域制御手段 ２７ センサ位置出力手段 ２８ 第１の覆域制御手段 ２９ パッシブセンサ ３０ 目標方位検出手段 ３１ 第２の覆域制御手段 ３２ 覆域制御手段 ３３ 目標検出手段 ３４ 送信電力制御手段 １１１ 地形情報データベース １１２ センサ能力データベース １１３ センサ位置記憶手段 １１４ 覆域演算手段 １１５ 重点監視範囲入力手段 １１８ 目標位置予測手段 １２１ 目標情報記憶手段 １２２ 同一目標判定処理手段 １２３ 目標情報統合出力手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a sensor device including a sensor such as a radar, and a coverage control device for controlling the coverage of the plurality of radar devices.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, when area monitoring is performed by a plurality of sensor devices, the plurality of sensor devices are distributed and arranged so that there is no covered blind spot. For example, FIG. 13 is a schematic view illustrating a distributed arrangement state of a conventional radar apparatus and its coverage area. In the figure, 35a to 35d are radar devices, 36a to 36d are coverage areas of the radar apparatuses 35a to 35d, 37a and 37b are obstacles, and 38a and 38b are coverage blind spots caused by the obstacles 37a and 37b. Here, the covered blind spots 38a and 38b due to the obstacles 37a and 37b are generated in the covered area of the radar device 35a, and the radar apparatuses 35b to 35d are arranged to complement the covered blind spots.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, it is desired that the sensor device be reduced in size so that it is difficult to find the sensor device from the target. In addition, when the distributed arrangement as described above is performed, there is a problem that the coverage is overlapped more than necessary, and the amount of calculation processing related to target detection increases. In addition, in a radar device that emits radio waves in the covered area and receives the reflected waves, there is a problem that if the covered area overlaps more than necessary, unnecessary radio waves are emitted in the space. .
[0004]
  The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to obtain a sensor device that is distributed and can be miniaturized. It is another object of the present invention to provide a coverage control device that can appropriately control the coverage of the sensor devices arranged in a distributed manner.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In the coverage control apparatus according to the present invention, a terrain information database for storing terrain information, receiving means for receiving the position of each sensor device from a plurality of sensor devices, the received position of each sensor device and the terrain information Covering area calculating means for determining the covering area of each sensor device based on the topographic information stored in the database, and the covering area determined by the covering area calculating means for each sensor device provided in each sensor apparatus Transmitting means for transmitting to the coverage control means for controllingPrepared,
The coverage calculating means covers the coverage blind spot due to the topography of at least one sensor device with the coverage of the other sensor device, and the coverage of the other sensor device is only in a part of the direction including the coverage blind spot. To determine the coverage of the other sensor device.
[0006]
  Moreover, the said coverage calculation means in the coverage control apparatus which concerns on this invention determines the coverage of each sensor apparatus based on the coverage blind spot which is not monitored by any sensor apparatus.
[0007]
  Moreover, the said coverage calculation means in the coverage control apparatus which concerns on this invention determines the coverage of each sensor apparatus based on the overlap of the coverage of each sensor apparatus.
[0008]
  Further, the coverage control apparatus according to the present invention further includes a priority monitoring range input means for inputting a range to be monitored intensively, and the coverage calculation means is within the range to be monitored intensively. The coverage of each sensor device is determined so that the coverage blind spot does not exist.
[0009]
  Further, the coverage control apparatus according to the present invention further includes priority monitoring azimuth input means for inputting a direction to be monitored preferentially, and the coverage calculation means covers the direction to be monitored intensively. The coverage of each sensor device is determined so that the coverage is larger than the coverage of other orientations.
[0010]
  Further, the coverage control apparatus according to the present invention further includes a priority monitoring range input means for inputting a range to be monitored preferentially, and the coverage calculation means is within the range to be monitored intensively. The coverage of each sensor device is determined so that the coverage of each sensor device overlaps.
[0011]
  Further, the coverage control apparatus according to the present invention further includes a focus monitoring azimuth input means for inputting a azimuth to be monitored preferentially, and the coverage calculation means is configured so that each of the azimuths to be monitored intensively The coverage area of each sensor device is determined so that the coverage areas of the sensor devices overlap.
[0012]
  The coverage control apparatus according to the present invention further includes target information detection means for detecting target information based on video signals received from the sensor devices that monitor the coverage transmitted from the transmission means.
[0013]
  In the coverage control apparatus according to the present invention, when a plurality of pieces of information about the same target are included in the signals received from the sensors that monitor the coverage transmitted from the transmission unit as information about different targets. The same target determination processing means for processing the information about the same target as the information about one target is provided.
[0014]
  Further, in the coverage control apparatus according to the present invention, the coverage calculation means includes each sensor device based on target information included in a signal received from each sensor that monitors the coverage transmitted from the transmission means. Determine the coverage area.
[0015]
  In the sensor device according to the present invention, the sensor unit for detecting information related to the target, the sensor position output means for outputting the position of the own sensor device, and the sensor device position output by the position output means for each sensor device A transmission means for transmitting to the coverage control apparatus for determining the coverage area of the vehicle; and the coverage area determined by the coverage control apparatus based on the transmitted sensor device position and the terrain information stored in the coverage control apparatus. Receiving means;
  Based on the coverage received by this receiving meansCovering the covered area blind spot due to the topography of at least one other sensor apparatus with the covered area of the own sensor apparatus, and covering the own sensor apparatus so that the covered area of the own sensor apparatus is only in a part of the direction including the covered area dead angle. Coverage control means for controlling areaWith.
[0016]
  In the sensor device according to the present invention, the sensor unit includes a passive sensor and an active sensor, and the coverage control means determines the coverage of the passive sensor based on the coverage received by the reception means. The active sensor changes its coverage based on target information detected by the passive sensor.
[0017]
  Still further, in the sensor device according to the present invention, the sensor section is composed of a passive sensor and an active sensor, and the coverage control means is based on the coverage received by the reception means. It is characterized by controlling the coverage of the sensor.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
  In the first embodiment, a sensor device including a sensor such as a radar is
Information on the position of the device is transmitted to the coverage control device. The coverage control device is configured based on the transmitted position information, the detection capability of each sensor device stored in advance in the coverage control device, and the topographic information stored in the coverage control device in advance. Determine the coverage of the device. The determined coverage is transmitted to each sensor device and used for coverage control of each sensor device. Here, the position information includes, for example, latitude / longitude, altitude / coordinates, area number, and the like. The detection capability of the sensor device is, for example, the relationship between the transmission power and the target detectable distance in the case of an active sensor and the sensor sensitivity in the case of a passive sensor.
[0019]
  FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a detection system according to the first embodiment. In the figure, 1 is a command and control device, and 2a to 2d are sensor devices. The command and control apparatus 1 includes a coverage control unit 11, a target information integration unit 12, and wireless communication means 13. The coverage area control unit 11 includes a terrain information database 111, a sensor capability database 112, a sensor position storage unit 113, and a coverage area calculation unit 114. The target information integration unit 12 includes a target information storage unit 121, The same target determination processing means 122 and the target information output means 123 are comprised. The sensor device 2 a includes a sensor unit 20, target information detection means 24, wireless communication means 25, coverage control means 26, and sensor position output means 27. The sensor device 2 a is a radar device, for example, and includes a transmitter 21, an antenna 22, and a receiver 23 as the sensor unit 20. The sensor devices 2b to 2d have the same configuration as the sensor device 2a.
[0020]
  FIG. 2 is an explanatory view illustrating the coverage of the sensor device 2a. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG. In FIG. 2, 3a is the coverage of the sensor device 2a, 4a and 4b are obstacles, and 5a and 5b are coverage blind spots caused by the obstacles 4a and 4b. Thus, the covered area blind spots 5a and 5b are generated in the covered area of the sensor device 2a, and the sensor apparatuses 2b to 2d are arranged to complement these covered area blind spots. In the figure, 3b to 3d exemplify the covered areas of the sensor devices 2b to 2d, respectively. 3 is a diagram for explaining the X-X ′ direction in FIG. 2 in the height direction. In FIG. 3, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIG.
[0021]
  Next, the operation of the detection system shown in FIG. 1 will be described. First, the sensor position output means 27 shown in FIG. 1 outputs its own position, that is, position information of the sensor device 2a. The output position information is stored in the sensor position storage unit 113 of the coverage control unit 11 via the wireless communication unit 25 of the sensor device 2a and the wireless communication unit 13 of the command control device 1. Similarly, the position information of the sensor devices 2b to 2d is also transmitted and stored from the sensor devices 2b to 2d to the sensor position storage means 113.
[0022]
  Next, the coverage calculation unit 114 of the coverage control unit 11 includes the position information of the sensor devices 2a to 2d stored in the sensor position storage unit 113 and the sensor devices 2a to 2d stored in the terrain information database 111. , And the coverage of each sensor device is determined based on the detection capability of each of the sensor devices 2a to 2d stored in the sensor capability database 112. At this time, the coverage of each of the sensor devices 2a to 2d is determined so that there is as much as possible a coverage blind spot that is not covered by any sensor device within the range to be monitored.
[0023]
  The coverage area of the sensor device 2 a determined by the coverage area calculation means 114 is transmitted to the coverage area control means 26 of the sensor device 2 a via the wireless communication means 13 and the wireless communication means 25. The coverage control means 26 controls the transmitter 21 and / or the antenna 22 of the sensor unit 20 so that the coverage of the sensor device 2a becomes the coverage that has been transmitted. Similarly, the sensor devices 2b to 2c are controlled so that the respective coverage areas are the coverage areas determined by the coverage area calculation unit 114.
[0024]
  The sensor unit 20 whose coverage is controlled transmits a high-frequency signal that is an output of the transmitter 21 in the coverage. This high frequency signal is reflected by a target existing in the covered area, and is input to the target information detection means 24 via the antenna 22 and the receiver 23. The target information detection means 24 detects information related to the target such as the target position (hereinafter referred to as target information) based on the input signal, and transmits the detection result to the command and control apparatus 1 via the wireless communication means 25. To do. The command control apparatus 1 receives the detection result, that is, the target information by the wireless communication means 13 and stores it in the target information storage means 121. Similarly, target information detected in each of the sensor devices 2b to 2d is also stored in the target information storage unit 121 via the wireless communication unit 13, respectively.
[0025]
  The same target determination processing unit 122 integrates the target information stored in the target information storage unit 121. More specifically, when a plurality of pieces of target information for the same target are stored in the target information storage unit 121 as target information for different targets, these are stored in the target information storage unit 121 as target information for one target. Try again. Whether or not the target information is the same target is determined by the target attribute information such as the target position, target moving direction, speed, Doppler spectrum spread, RCS (radar scattering cross section) included in the target information. This can be determined by calculating the correlation. The target information that has been integrated in this way is output as a target detection result from the target information integrated output means 123.
[0026]
  As described above, in the first embodiment, the plurality of sensor devices transmit their own positions to the same coverage control device, and the coverage control device covers each of the transmitted sensor device positions in advance. Since the coverage area of each sensor device is determined based on the topographic information stored in the area control device, any sensor device can be omitted within the range to be monitored and the circuit relating to the coverage control of each sensor device can be omitted. Therefore, it is possible to control the coverage of each sensor device so that there is as much as possible no coverage blind spot that is not covered by.
[0027]
  In addition, although the case where the sensor apparatuses 2a to 2d and the command and control apparatus 1 communicate with each other wirelessly has been described here, they may communicate with each other by wire. Here, an example in which a radar device is used as the sensor unit is shown, but an active sensor other than the radar device, a passive sensor, or the like may be used.
[0028]
  Here, the coverage of each sensor device is determined so that there is as much as possible a blind spot that is not covered by any sensor device within the range to be monitored. However, the range to be monitored is input means (not shown). It may be possible to input and instruct by
[0029]
  Although the case where the command and control device 1 communicates with the four sensor devices 2 a to 2 d is illustrated here, the sensor devices of a smaller number or more may communicate with the command and control device 1. Further, the sensor devices 2a to 2d may be a ground fixed type or a movable type. For example, as shown in FIG. 4, the sensor device 2b may be mounted on an aircraft, helicopter, balloon, or the like, or may be mounted on a vehicle, a ship, or the like. The position information is preferably three-dimensional position information including altitude rather than two-dimensional position information. Further, the coverage determined by the coverage calculation unit 114 shown in FIG. 1 may be only in the horizontal direction, or may be in both the horizontal and vertical directions.
[0030]
  When the target position stored in the target information storage unit 121 is in a relative positional relationship with each of the sensor devices 2a to 2d, the position information of each of the sensor devices 2a to 2d is obtained when the target information is integrated. Although necessary, this position information can be read from the sensor position storage means 113 of the coverage control unit 11. Here, the detection capabilities of the sensor devices 2a to 2d are stored in advance in the sensor capability database 112, but may be transmitted from each sensor device to the command and control device 1.
[0031]
Embodiment 2. FIG.
  In the first embodiment, the coverage calculation means 114 shown in FIG. 1 determines the coverage of each sensor device so that there is as little coverage blind spot that is not monitored by any sensor device. If the coverage areas of the sensor devices are determined so that the coverage areas of the sensor devices do not overlap, the amount of calculation processing required for target detection can be suppressed, and as a result, the scale of each sensor device can be reduced. When the sensor device is a radar device, the transmission power can be reduced and each radar device can be reduced in size.
[0032]
Embodiment 3 FIG.
  In the first embodiment, the coverage calculation means 114 shown in FIG. 1 determines the coverage of each sensor device so that there is as little coverage blind spot that is not monitored by any sensor device. If the coverage area is determined so that the coverage areas overlap, a detection system with excellent tolerance can be obtained.
[0033]
  That is, even if one of the sensor devices stops operating due to an anti-radar wave missile (Anti Radiation missile: ARM) attack or failure, a part of the coverage of the sensor device that has stopped operating Alternatively, since the entire area is covered by the coverage of the other sensor device, a detection system with excellent tolerance can be obtained. Note that the target information duplicated and detected by the overlapping coverage is integrated in the target information integration unit 12 shown in FIG.
[0034]
Embodiment 4 FIG.
  In the first embodiment, in the coverage calculation means 114 shown in FIG. 1, the coverage of each sensor device is determined so that there is as little coverage blind spot that is not monitored by any sensor device. In the fourth embodiment, the coverage is determined in consideration of the azimuth and / or range to be monitored more carefully.
[0035]
  FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the detection system of the fourth embodiment. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG. In the figure, reference numeral 115 denotes a priority monitoring range input means. Here, the coverage calculation means 114 is the position information of the sensor devices 2a to 2d stored in the sensor position storage means 113, the peripheral terrain of the sensor devices 2a to 2d stored in the terrain information database 111, and the sensor capability. Based on the detection capability of each sensor device 2a to 2d stored in the database 112 and the direction and / or range to be monitored intensively input from the focus monitoring range input means 115, the coverage of each sensor device 2a to 2d is covered. Determine the area.
[0036]
  For example, as shown in FIG. 6, the coverage of each of the sensor devices 2 a to 2 d is determined so as to expand the coverage for the azimuth or range input from the priority monitoring range input means 115. Alternatively, the coverage of each of the sensor devices 2a to 2d is determined so that the azimuth or range input from the priority monitoring range input unit 116 is monitored by a plurality of sensor devices. The coverage determined by the coverage calculation means 114 is transmitted to the sensor devices 2a to 2d, and the sensor devices 2a to 2d operate to monitor the coverage.
[0037]
  As described above, according to the fourth embodiment, it is possible to detect a target by enlarging the coverage with respect to a certain specific direction, so that the target can be quickly found. Alternatively, since the target detection can be performed redundantly with respect to a specific range by a plurality of sensor devices, a detection system with excellent tolerance can be obtained.
[0038]
  Embodiment 5. FIG.
  Since passive sensors do not emit radio waves themselves, they have the advantage of being hardly noticed by the other party, but cannot obtain the distance to the target. Therefore, in the fifth embodiment, a detection system with excellent tolerance is obtained by using a combination of a passive sensor such as an infrared (IR) sensor or an optical sensor and an active sensor such as a radar apparatus.
[0039]
  FIG. 7 is a configuration diagram illustrating the detection system of the fifth embodiment. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG. Here, the passive sensor 29 and the radar apparatus 20 are combined to form the sensor apparatus 2a. In FIG. 7, 28 is a first coverage control means for controlling the coverage of the passive sensor 29, 30 is a target orientation detection means for detecting a target orientation based on the output of the passive sensor 29, and 31 is a target orientation detection means. Is a second coverage control means for setting the coverage of the radar device in the detected direction. Here, it is assumed that the sensor devices 2b to 2d have the same configuration as the sensor device 2a, and the sensor capability database 116 stores the detection capabilities of the passive sensors 29 of the sensor devices 2a to 2d.
[0040]
  The operation will be described. First, the sensor position output means 27 outputs its own position, that is, position information of the sensor device 2a. The output position information is stored in the sensor position storage unit 113 of the coverage control unit 11 via the wireless communication unit 25 of the sensor device 2a and the wireless communication unit 13 of the command control device 1. Similarly, the position information of the sensor devices 2b to 2d is also transmitted from the sensor devices 2b to 2d to the sensor position storage means 113 and stored therein. Next, the coverage calculation means 114 includes the position information of the sensor devices 2a to 2d stored in the sensor position storage means 113, the peripheral terrain of the sensor devices 2a to 2d stored in the terrain information database 111, and the sensors. Based on the detection capability of the passive sensor 29 of each of the sensor devices 2a to 2d stored in the capability database 116, the coverage of each sensor device is determined.
[0041]
  The coverage of the sensor device 2a determined by the coverage calculation means 114 is transmitted to the first coverage control means 28 of the sensor device 2a via the wireless communication means 13 and the wireless communication means 25. The first coverage control means 28 performs control so that the coverage of the passive sensor 29 becomes the transmitted coverage. Similarly, the sensor devices 2b to 2c are controlled so that the respective coverage areas are the coverage areas determined by the coverage area calculation unit 114.
[0042]
  The output of the passive sensor 29 whose coverage is controlled is input to the target azimuth detecting means 30, and the target azimuth detecting means 30 detects the target azimuth based on the input. The detected target azimuth is input to the second coverage control means 31, and the second coverage control means 31 controls the antenna 22 and the transmitter 21 so that a high-frequency signal is transmitted for a short time toward the azimuth. To do. The transmitted high frequency signal is reflected by the target and input to the target information detecting means 24 via the antenna 22 and the receiver 23. The target information detection unit 24 detects target information such as a target position based on the input signal, and transmits the detection result to the command and control apparatus 1 via the wireless communication unit 25. The detection result, that is, the target information is received by the wireless communication unit 13 of the command and control apparatus 1, input to the target information integration unit 12, and stored in the target information storage unit 121. Similarly, the target information detected in each of the sensor devices 2 b to 2 d is also transmitted to the target information integration unit 12 and stored in the target information storage unit 121.
[0043]
  The same target determination processing unit 123 integrates the target information based on the target information stored in the target information storage unit 121. More specifically, when a plurality of pieces of target information for the same target are stored in the target information storage unit 121 as target information for different targets, they are stored again as target information for one target. The target information that has been integrated in this way is output as a detection result from the target information integrated output means 123.
[0044]
  Here, the coverage control unit 11 determines the coverage of the passive sensor 29 and the sensor device 2a independently determines the coverage of the radar device 20. However, the coverage of the passive sensor 29 is determined solely by the sensor device 2a. The coverage control unit 11 may determine the coverage of the radar device 20 based on the detection result. Here, the passive sensor 29 outputs the target azimuth, but outputs the target azimuth / elevation angle, and outputs a high-frequency signal from the transmitter 21 only in the target azimuth / elevation direction. Also good.
[0045]
Embodiment 6 FIG.
  In the fifth embodiment, the coverage area of the passive sensor and the coverage area of the active sensor are determined independently. In the sixth embodiment, the coverage area of the passive sensor and the coverage area of the active sensor are substantially the same. FIG. 9 is a diagram illustrating the coverage of the sixth embodiment. In the figure, 2a and 2b are sensor devices, 29 is a passive sensor, 20 is an active sensor such as a radar device, and 6a is a cover of the passive sensor 29. Areas 3 a are areas covered by the active sensor 20.
[0046]
  FIG. 8 is a configuration diagram illustrating the detection system of the sixth embodiment. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG. In the figure, 32 is a coverage control means for controlling the coverage of the passive sensor 29 and the radar apparatus 20, 33 is a target detection means for detecting a target from the output of the passive sensor 29, and 34 is a target detected by the target detection means 33. In this case, the transmission power control means controls the transmitter 21 to transmit a high-frequency signal from the antenna 22 for a short time. Here, the sensor capability database 117 stores the detection capabilities of both the passive sensor 29 and the radar device 20 of each of the sensor devices 2a to 2d.
[0047]
  The operation will be described. First, the sensor position output means 27 outputs its own position, that is, position information of the sensor device 2a. The output position information is stored in the sensor position storage means 113 of the coverage control unit 11. Similarly, the position information of the sensor devices 2b to 2d is also transmitted to and stored in the sensor position storage unit 113. Next, the coverage calculation means 114 includes the position information of the sensor devices 2a to 2d stored in the sensor position storage means 113, the peripheral terrain of the sensor devices 2a to 2d stored in the terrain information database 111, and the sensors. Based on the detection capability of the passive sensor 29 and the radar device 20 of each of the sensor devices 2a to 2d stored in the capability database 116, the coverage of each sensor device is determined.
[0048]
  The coverage area of the sensor device 2a determined by the coverage area calculation means 114 is transmitted to the coverage area control means 32 of the sensor apparatus 2a, and the coverage area control means 32 detects the coverage areas of both the passive sensor 29 and the radar apparatus 20. The control is performed so that the covered area is transmitted. Similarly, the sensor devices 2b to 2c are controlled so that the respective coverage areas are the coverage areas determined by the coverage area calculation unit 114.
[0049]
  Next, the coverage is monitored only by the passive sensor 29. At this time, no high-frequency signal is output from the antenna 22 and it is difficult for the other party to find it. The output of the passive sensor 29 is output to the target detection means 33. The target detection means 33 performs target detection from the output of the passive sensor 29. If a target is detected, the transmission power control means 34 notifies that fact. To notify. In response to this, the transmission power control means controls the transmitter 21 of the radar apparatus 20 to transmit a high-frequency signal from the antenna 22 for a short time. The transmitted high-frequency signal is reflected by the target and input to the target information detecting means 24 via the antenna 22 and the receiver 23 to detect the target information.
[0050]
Embodiment 7 FIG.
  In Embodiment 1-6, the target information detection means 24 provided in the sensor apparatus 2a detected target information, and transmitted the detection result to the command and control apparatus 1. In the seventh embodiment, a signal output from the receiver 23 of the sensor device 2a is transmitted as a video signal to the command and control device 1 of the command and control device 1, and the command and control device 1 detects target information.
[0051]
  FIG. 10 is a configuration diagram illustrating the detection system of the seventh embodiment. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG. Here, the difference is that the target information detecting means 24 is provided not in the sensor device 2a but in the command and control device 1.
[0052]
  Thus, since the signal received in the radar apparatus is transmitted as a video signal to the command and control apparatus 1, and the target information is detected from the video signal on the command and control apparatus 1 side, the scale of the sensor apparatus 2a is reduced. be able to.
[0053]
Embodiment 8 FIG.
  In the eighth embodiment, the target trajectory and position are predicted, and the target detection performance is improved by changing the coverage of the sensor device so as to cover the predicted position. In addition, by concentrating and transmitting high frequency signals to the predicted position, the time until target detection is shortened.
[0054]
  FIG. 11 is a configuration diagram illustrating the detection system of the eighth embodiment. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG. In FIG. 11, reference numeral 118 denotes a target position predicting unit which predicts a target trajectory and position based on the target position output by the target information output unit.
[0055]
  The operation will be described. The target information output by the target information output unit 123 is output to the target position prediction unit 118. The target position predicting means 118 predicts the target trajectory and the target position based on the output of the information output means 123. The coverage calculation means 114 includes the target position predicted by the target position prediction means 118, the position information of the sensor devices 2 a to 2 d stored in the sensor position storage means 113, and the sensor devices stored in the terrain information database 111. Based on the surrounding terrain of 2a to 2d and the detection capability of each of the sensor devices 2a to 2d stored in the sensor capability database 112, the coverage of each sensor device is determined. The coverage calculated by the coverage calculation means 114 is transmitted to each of the sensor devices 2a to 2d and is used for each coverage control.
[0056]
  FIG. 12 is a diagram for more specifically explaining the coverage control according to the eighth embodiment. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG. The target P1 detected by the sensor device 2c cannot be detected by another sensor device because of the obstacle 4b. The target information detected by the sensor device 2c is transmitted to the command and control device 1 and input to the target position predicting means 118 shown in FIG. The target position predicting means 118 predicts the trajectory of the target P1 based on the input information, and predicts the position of the target P1 based on the predicted trajectory. The coverage calculating means 116 determines the coverage expansion of the sensor device 2a based on the predicted position of the target P1, and transmits the determined coverage to the coverage control means 26 of the sensor device 2a. The coverage area control means 26 receives this determination, and enlarges the coverage area A shown in FIG.
[0057]
  As described above, in the eighth embodiment, since the coverage of the sensor device is changed based on the predicted target position, the target detection capability can be improved.
[0058]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. In the coverage control apparatus according to the present invention, a terrain information database for storing terrain information, receiving means for receiving the position of each sensor device from a plurality of sensor devices, the received position of each sensor device and the terrain information Covering area calculating means for determining the covering area of each sensor device based on the topographic information stored in the database, and the covering area determined by the covering area calculating means for each sensor device provided in each sensor apparatus Transmitting means for transmitting to the coverage control means for controllingAnd the coverage calculating means covers the coverage blind spot due to the topography of at least one sensor device with the coverage of the other sensor device, and covers the coverage of the other sensor device only in a part of the direction including the coverage blind spot. Since the coverage of the other sensor device is determined asThe sensor device can be miniaturized.
[0059]
  In the sensor device according to the present invention, the sensor unit for detecting information related to the target, the sensor position output means for outputting the position of the own sensor device, and the sensor device position output by the position output means for each sensor device A transmission means for transmitting to the coverage control apparatus for determining the coverage area of the vehicle; and the coverage area determined by the coverage control apparatus based on the transmitted sensor device position and the terrain information stored in the coverage control apparatus. Based on the receiving means and the coverage received by the receiving meansCovering the covered area blind spot due to the topography of at least one other sensor apparatus with the covered area of the own sensor apparatus, and covering the own sensor apparatus so that the covered area of the own sensor apparatus is only in a part of the direction including the covered area dead angle. With coverage control means for controlling the area,A small sensor device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a detection system according to a first embodiment;
FIG. 2 is an explanatory view illustrating the coverage of the sensor device 2a of FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the X-X ′ direction in FIG. 2 in the height direction;
FIG. 4 is a diagram showing an example in which the sensor device shown in FIG. 1 is mounted on a flying object.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a detection system according to a fourth embodiment;
FIG. 6 is a diagram illustrating a covered area according to a fourth embodiment.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a detection system according to a fifth embodiment;
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a detection system according to a sixth embodiment;
FIG. 9 is an explanatory view exemplifying a covered area according to the sixth embodiment.
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a detection system according to a seventh embodiment.
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating a detection system according to an eighth embodiment;
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating coverage control according to the eighth embodiment.
FIG. 13 is a schematic view illustrating the coverage of a conventional radar device.
[Explanation of symbols]
    P1 Target 1 Command and control device 2a to 2d Sensor device 4a, 4b Obstacle 5a, 5b Coverage blind spot 11 Coverage control unit 12 Target information integration unit 13 Wireless communication means 20 Sensor unit 21 Transmitter 22 Antenna 23 Receiver 24 Target information Detection means 25 Wireless communication means
    26 Coverage Control Unit 27 Sensor Position Output Unit 28 First Coverage Control Unit 29 Passive Sensor 30 Target Direction Detection Unit 31 Second Coverage Control Unit 32 Coverage Control Unit 33 Target Detection Unit 34 Transmission Power Control Unit 111 Terrain Information database 112 Sensor capability database 113 Sensor position storage means 114 Coverage area calculation means 115 Priority monitoring range input means 118 Target position prediction means 121 Target information storage means 122 Same target determination processing means 123 Target information integrated output means

Claims (13)

地形情報を記憶する地形情報データベースと、
複数のセンサ装置から各センサ装置の位置を受信する受信手段と、
これら受信した各センサ装置の位置および前記地形情報データベースに記憶された地形情報に基づき、各センサ装置の覆域を決定する覆域演算手段と、
この覆域演算手段が決定した覆域を各センサ装置それぞれに設けられた各センサ装置の覆域を制御する覆域制御手段へ送信する送信手段とを備え、
前記覆域演算手段は、少なくとも一つのセンサ装置の地形による覆域死角を他センサ装置の覆域でカバーすると共に、当該他センサ装置の覆域を前記覆域死角を含む一部方向のみとするように当該他センサ装置の覆域を決定することを特徴とする覆域統制装置。A terrain information database for storing terrain information;
Receiving means for receiving the position of each sensor device from a plurality of sensor devices;
Covering area calculation means for determining the covering area of each sensor device based on the received position of each sensor device and the terrain information stored in the terrain information database;
A transmission means for transmitting the coverage determined by the coverage calculation means to the coverage control means for controlling the coverage of each sensor device provided in each sensor device ;
The coverage calculating means covers the coverage blind spot due to the topography of at least one sensor device with the coverage of the other sensor device, and the coverage of the other sensor device is only in a part of the direction including the coverage blind spot. Thus, the coverage control apparatus characterized by determining the coverage of the other sensor device. 前記覆域演算手段は、いずれのセンサ装置によっても監視されない覆域死角に基づいて、各センサ装置の覆域を決定することを特徴とする請求項１に記載の覆域統制装置。  2. The coverage control apparatus according to claim 1, wherein the coverage calculation means determines a coverage of each sensor device based on a coverage blind spot that is not monitored by any sensor device. 前記覆域演算手段は、各センサ装置の覆域の重なりに基づいて、各センサ装置の覆域を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の覆域統制装置。  The coverage control apparatus according to claim 1, wherein the coverage calculation means determines a coverage of each sensor device based on an overlap of coverage of each sensor device. 重点的に監視すべき範囲が入力される重点監視範囲入力手段を更に備え、
前記覆域演算手段は、前記重点的に監視すべき範囲内に前記覆域死角が存在しないように、各センサ装置の覆域を決定することを特徴とする請求項２に記載の覆域統制装置。It further includes a priority monitoring range input means for inputting a range to be monitored with priority.
3. The coverage control according to claim 2, wherein the coverage calculation means determines a coverage of each sensor device so that the coverage blind spot does not exist within the range to be monitored in a focused manner. apparatus. 重点的に監視すべき方位が入力される重点監視方位入力手段を更に備え、
前記覆域演算手段は、前記重点的に監視すべき方位の覆域が他の方位の覆域よりも拡大するように、各センサ装置の覆域を決定することを特徴とする請求項２に記載の覆域統制装置。It further includes a priority monitoring direction input means for inputting a direction to be monitored with priority.
The coverage area calculating means determines the coverage area of each sensor device so that the coverage area of the azimuth to be monitored intensively is larger than the coverage area of the other azimuth. Coverage control device as described. 重点的に監視すべき範囲が入力される重点監視範囲入力手段を更に備え、
前記覆域演算手段は、前記重点的に監視すべき範囲内において各センサ装置の覆域が重なるように、各センサ装置の覆域を決定することを特徴とする請求項３に記載の覆域統制装置。It further includes a priority monitoring range input means for inputting a range to be monitored with priority.
The coverage area according to claim 3, wherein the coverage area calculation means determines the coverage area of each sensor device such that the coverage areas of the sensor devices overlap within the range to be monitored intensively. Control device. 重点的に監視すべき方位が入力される重点監視方位入力手段を更に備え、
前記覆域演算手段は、前記重点的に監視すべき方位において各センサ装置の覆域が重なるように、各センサ装置の覆域を決定することを特徴とする請求項３に記載の覆域統制装置。It further includes a priority monitoring direction input means for inputting a direction to be monitored with priority.
4. The coverage control according to claim 3, wherein the coverage calculation means determines the coverage of each sensor device so that the coverage of each sensor device overlaps in the direction to be monitored with priority. apparatus. 前記送信手段より送信した前記覆域を監視する前記各センサ装置より受信したビデオ信号に基づき、目標情報を検出する目標情報検出手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の覆域統制装置。  8. A target information detecting means for detecting target information based on a video signal received from each of the sensor devices that monitors the coverage area transmitted from the transmitting means. Coverage control device as described. 前記送信手段より送信した前記覆域を監視する前記各センサより受信した信号に同一目標についての情報が異なる目標についての情報として複数含まれる場合に、それら同一目標についての情報を一目標についての情報として処理する同一目標判定処理手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の覆域統制装置。  When a plurality of information about the same target is included as information about different targets in the signal received from each sensor that monitors the coverage area transmitted from the transmission means, information about the same target is information about one target. The coverage control apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising an identical target determination processing means for processing as follows. 前記覆域演算手段は、前記送信手段より送信した前記覆域を監視する前記各センサより受信した信号に含まれる目標情報に基づき、各センサ装置の覆域を決定することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の覆域制御装置。  The coverage area calculating means determines the coverage area of each sensor device based on target information included in a signal received from each sensor that monitors the coverage area transmitted from the transmission means. The coverage control apparatus in any one of 1-9. 目標に係る情報を検知するセンサ部と、
自センサ装置の位置を出力するセンサ位置出力手段と、
この位置出力手段が出力するセンサ装置位置を各センサ装置の覆域を決定する覆域統制装置へ送信する送信手段と、
この覆域統制装置が前記送信したセンサ装置位置及び前記覆域統制装置に記憶された地形情報に基づき決定した覆域を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された覆域に基づき少なくとも一つの他センサ装置の地形による覆域死角を自センサ装置の覆域でカバーすると共に、自センサ装置の覆域が前記覆域死角を含む一部方向のみとなるように自センサ装置の覆域を制御する覆域制御手段とを備えたことを特徴とするセンサ装置。A sensor unit for detecting information related to the target;
Sensor position output means for outputting the position of the sensor device;
Transmitting means for transmitting the sensor device position output by the position output means to the coverage control device for determining the coverage of each sensor device;
Receiving means for receiving the coverage determined by the coverage control device based on the transmitted sensor device position and the terrain information stored in the coverage control device;
Based on the coverage received by the receiving means, the coverage blind spot due to the topography of at least one other sensor device is covered with the coverage of the sensor device, and the coverage of the sensor device includes the coverage blind spot. A sensor device comprising: a coverage control means for controlling the coverage of the sensor device so as to have only a direction . 前記センサ部はパッシブセンサとアクティブセンサとにより構成され、
前記覆域制御手段は、前記受信手段により受信された覆域に基づき前記パッシブセンサの覆域を制御し、
前記アクティブセンサは前記パッシブセンサにより検知された目標情報に基づきその覆域が変化することを特徴とする請求項１１に記載のセンサ装置。The sensor unit is composed of a passive sensor and an active sensor,
The coverage control means controls the coverage of the passive sensor based on the coverage received by the receiving means,
The sensor device according to claim 11, wherein the coverage of the active sensor changes based on target information detected by the passive sensor. 前記センサ部はパッシブセンサとアクティブセンサとにより構成され、
前記覆域制御手段は、前記受信手段により受信された覆域に基づき前記パッシブセンサ及び前記アクティブセンサの覆域を制御することを特徴とする請求項１１に記載のセンサ装置。The sensor unit is composed of a passive sensor and an active sensor,
The sensor device according to claim 11, wherein the coverage control unit controls coverage of the passive sensor and the active sensor based on the coverage received by the reception unit.
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