JP4281473B2 - Target tracking device - Google Patents

Target tracking device Download PDF

Info

Publication number
JP4281473B2
JP4281473B2 JP2003305769A JP2003305769A JP4281473B2 JP 4281473 B2 JP4281473 B2 JP 4281473B2 JP 2003305769 A JP2003305769 A JP 2003305769A JP 2003305769 A JP2003305769 A JP 2003305769A JP 4281473 B2 JP4281473 B2 JP 4281473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion
value
smooth
target
tracking device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003305769A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005077167A (en
Inventor
徹也 川瀬
祥史 渡邊
正義 系
義夫 小菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2003305769A priority Critical patent/JP4281473B2/en
Publication of JP2005077167A publication Critical patent/JP2005077167A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4281473B2 publication Critical patent/JP4281473B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

この発明は、追尾目標の運動諸元の観測値に基づいて、その追尾目標の運動諸元を予測する目標追尾装置に係るものであり、特に追尾目標が蛇行している場合にその運動諸元を精度よく予測する技術に関する。   The present invention relates to a target tracking device that predicts a motion specification of a tracking target based on an observation value of a motion specification of the tracking target, and particularly when the tracking target is meandering. The present invention relates to a technology for accurately predicting the above.

従来の目標追尾装置は、追尾目標が蛇行して運動する場合に、加速度x"(t)を正弦関数x"(t)=nsin(ωt+φ)で表した運動モデルに基づくカルマンフィルタを用いて、追尾目標の運動諸元を予測していた(例えば、特許文献1や非特許文献1)。ただしここで、xは追尾目標の位置であり、x"は時間tによる二階微分を表す(x"=dx/dt)。またnは蛇行運動の最大振幅、ωは蛇行周波数、φは位相差である。 Conventional target tracking device, when the tracking target moves meandering, using a Kalman filter based on the motion model that represents the acceleration x "(t) is a sine function x" in (t) = n t sin ( ωt + φ) The motion specifications of the tracking target were predicted (for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). Here, x is the position of the tracking target, and x ″ represents the second derivative with respect to time t (x ″ = d 2 x / dt 2 ). Further, n t is the maximum amplitude of the meandering motion, ω is the meander frequency, and φ is the phase difference.

特開2002−189519「追跡システム、及び、追跡方法」公報 第4図、段落0038Japanese Patent Laid-Open No. 2002-189519 “Tracking System and Tracking Method” Publication FIG. 4, paragraph 0038 ”旋回(蛇行)目標追尾を行う多重運動モデルを用いたカルマンフィルタ”、電子情報通信学会総合大会、B−2−20、2003年3月"Kalman filter using multiple motion model for tracking (meandering) target tracking", IEICE General Conference, B-2-20, March 2003

従来の目標追尾装置は、上記のように構成されているので、各サンプリング間における状態変数の時間変位を扱おうとすると、状態変数の一つである加速度の時間変化、すなわち、ジャーク項(加速度の時間による一階微分項)まで扱う必要がある。ところが、観測雑音が大きい場合やサンプリング間隔が長い場合には、ジャーク項の推定精度は劣化する傾向にある。また、蛇行周波数が小さい場合(蛇行軌跡の波長が長い場合)には、ジャーク項の推定まで行う必要が本来ないにも関わらず、上記の運動モデルを用いると、必然的にジャーク項を推定することとなって無駄な処理を行うことになる。さらに、蛇行振幅が大きい場合に、ある時刻の推定値(位置及び速度)を採用し、その時刻の速度で等速直線運動をすると仮定して数サンプリング後の位置予測を行うと、実際の目標位置との乖離が大きくなってしまう。この発明は、かかる問題を解決することを目的とする。   Since the conventional target tracking device is configured as described above, if one tries to handle the time displacement of the state variable between each sampling, the time change of the acceleration, which is one of the state variables, that is, the jerk term (acceleration It is necessary to handle up to the first derivative term by time). However, when the observation noise is large or the sampling interval is long, the estimation accuracy of the jerk term tends to deteriorate. In addition, when the meander frequency is small (when the meandering track has a long wavelength), the jerk term is inevitably estimated when the above motion model is used, even though it is not necessary to estimate the jerk term. As a result, useless processing is performed. Furthermore, when the meandering amplitude is large, the estimated value (position and velocity) at a certain time is adopted, and if the position prediction after several samplings is performed assuming that constant velocity linear motion is performed at the velocity at that time, the actual target is obtained. Deviation from the position will increase. The present invention aims to solve this problem.

この発明に係る目標追尾装置は、前回サンプル時の運動諸元平滑値から今回サンプル時の運動諸元平滑値をカルマンフィルタによって算出する目標追尾装置であって、
等速直線運動成分と正弦運動成分とを有する追尾目標の運動モデルに基づいて、前回サンプル時の運動諸元平滑値から今回サンプル時の運動諸元平滑値を算出する運動諸元予測手段を備えたものである。
The target tracking device according to the present invention is a target tracking device that calculates a motion specification smooth value at the current sample from a motion specification smooth value at the previous sample by a Kalman filter,
Based on the motion model of the tracking target that has a constant velocity linear motion component and a sine motion component, it is equipped with motion specification prediction means that calculates the motion specification smooth value at the current sample from the motion specification smooth value at the previous sample. It is a thing.

この発明は、従来技術で用いる「加速度を基準とする運動モデル」ではなく、位置を基準とする運動モデルを採用し、さらに正弦運動成分だけでなく、等速直線運動成分を有する運動モデルを採り入れることによって、蛇行運動を行う追尾目標の追尾処理を精度よく行うことが可能となり、追尾目標が蛇行するために観測値と予測値が大きくずれるといった問題を少なくする効果を奏する。   The present invention adopts a motion model based on a position instead of the “motion model based on acceleration” used in the prior art, and adopts a motion model having not only a sine motion component but also a constant velocity linear motion component. As a result, the tracking process of the tracking target that performs the meandering motion can be performed with high accuracy, and the problem that the observed value and the predicted value are greatly shifted due to the tracking target meandering can be reduced.

以下、この発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
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の構成を示すブロック図である。図において、ゲート判定器10は、観測値が追尾に有効なデータであるか否かを判定する部位である。予測諸元統合器11は、後述する運動諸元予測器によって算出される予測ベクトルが複数ある場合に、それらを統合して統合予測ベクトルとその誤差共分散行列である統合予測誤差共分散行列を算出する部位である。平滑諸元統合器12は、算出された平滑運動諸元が複数ある場合に、それらを統合して、統合平滑値と統合平滑誤差共分散行列を算出する部位である。統合平滑値メモリ13は、統合平滑値、統合平滑誤差共分散行列および後述する運動諸元予測処理によって算出される各運動モデルの事後確率を格納する記憶素子または回路によって構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a target tracking device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, a gate determination unit 10 is a part for determining whether or not an observation value is data effective for tracking. When there are a plurality of prediction vectors calculated by a motion specification predictor, which will be described later, the prediction specification integrator 11 integrates them to obtain an integrated prediction vector and an integrated prediction error covariance matrix that is an error covariance matrix. This is the part to be calculated. When there are a plurality of calculated smooth motion specifications, the smooth specification integrator 12 is a part that integrates them and calculates an integrated smooth value and an integrated smooth error covariance matrix. The integrated smooth value memory 13 is configured by a storage element or a circuit that stores an integrated smooth value, an integrated smooth error covariance matrix, and a posteriori probability of each motion model calculated by a motion specification prediction process described later.

また、運動モデル制御器14は、追尾目標に対して追尾処理を行うにあたり、採用する運動モデルの数と各運動モデルに設定する蛇行周波数を決定する部位である。運動諸元予測器15−1〜15−N(Nは1以上の自然数)は、それぞれ所定の運動モデルに基づいてカルマンフィルタを実行することにより、追尾目標の運動諸元を予測する部位である。また運動諸元予測器15−1〜15−Nは、それぞれの運動諸元予測値の確からしさについて評価するために、運動モデルの評価値である尤度を算出するようになっている。混合平滑器16は、運動諸元予測器が複数ある場合、すなわちNが2以上の場合に、それぞれの運動諸元予測器が算出した運動諸元平滑値に対して、他の運動諸元予測器によって算出された運動諸元平滑値に基づく調整処理を行う部位である。より具体的にいえば、混合平滑器16は、各運動モデルの平滑値と平滑誤差共分散行列をミキシングと呼ばれる処理を行うようになっている。モデル尤度集計器17は、運動諸元予測器15−1〜15−Nが算出した追尾結果を評価するために用いる尤度の総和を算出する部位である。未来位置予測器18は、平滑諸元統合器12が算出した運動諸元平滑値に基づいて、追尾目標の未来位置を予測する部位である。   The motion model controller 14 is a part that determines the number of motion models to be employed and the meander frequency to be set for each motion model when performing the tracking process on the tracking target. The motion specification predictors 15-1 to 15-N (N is a natural number of 1 or more) are portions that predict the motion specification of the tracking target by executing a Kalman filter based on a predetermined motion model. In addition, the motion specification predictors 15-1 to 15-N calculate the likelihood that is an evaluation value of the motion model in order to evaluate the likelihood of each motion specification prediction value. When there are a plurality of motion specification predictors, that is, when N is 2 or more, the mixing smoother 16 predicts other motion specification with respect to the motion specification smooth value calculated by each motion specification predictor. It is a part which performs the adjustment process based on the movement specification smooth value calculated by the vessel. More specifically, the mixing smoother 16 performs a process called mixing on the smoothed value and smoothing error covariance matrix of each motion model. The model likelihood totalizer 17 is a part that calculates the sum of likelihoods used for evaluating the tracking results calculated by the motion specification predictors 15-1 to 15-N. The future position predictor 18 is a part that predicts the future position of the tracking target based on the motion specification smooth value calculated by the smooth specification integrator 12.

ここで、運動諸元予測器15−1〜15−Nの構成について補足する。Nが2以上の場合、すなわち、複数の運動諸元予測器を備える場合にあっては、各運動諸元予測器は他の運動諸元予測器とは異なる運動モデルを用いるようにした方が有利である。運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれが、種類の異なる複数の運動モデルを用いることで、各運動モデルによる追尾処理結果と現実の追尾目標についての観測値との差異の大小が生ずることになる。当然ながら、この場合には観測値と近い追尾処理結果を算出する運動モデルの処理精度が、それ以外の運動モデルの処理精度に優ることになる。複数の種類の運動モデルを採用することで、単一の運動モデルによる追尾処理より処理精度を向上させることができるのである。このように、運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれがどの運動モデルに基づく追尾処理を行うかを決定する役割を担うのが、運動モデル制御器14である。   Here, the configuration of the motion specification predictors 15-1 to 15-N will be supplemented. When N is 2 or more, that is, when a plurality of motion specification predictors are provided, each motion specification predictor should use a motion model different from other motion specification predictors. It is advantageous. Each of the motion specification predictors 15-1 to 15-N uses a plurality of different types of motion models, so that the difference between the tracking processing result of each motion model and the observed value of the actual tracking target can be increased or decreased. Will occur. Naturally, in this case, the processing accuracy of the motion model that calculates the tracking processing result close to the observed value is superior to the processing accuracy of the other motion models. By adopting a plurality of types of motion models, the processing accuracy can be improved over the tracking processing using a single motion model. Thus, the motion model controller 14 plays a role of determining which motion model each of the motion specification predictors 15-1 to 15-N performs the tracking process.

しかしながら、運動諸元予測器の個数は2以上であることは必須ではなく、少なくとも1つ備えるだけでも、以降の説明から明らかとなるように、従来の技術にはないこの発明の特徴が達成されるのである。したがって、運動諸元予測器の個数、すなわちNの値は、設計事項である。すなわち、N=1(単一の運動モデル)として、簡易な構成を採用してもよい。その場合には、運動諸元予測器15−1の算出する予測値をこの発明の実施の形態1による目標追尾装置の出力値として出力すればよく、予測諸元統合器11、平滑諸元統合器12、混合平滑器16、モデル尤度集計器17に相当する機能を省略して構成するようにする。   However, it is not essential that the number of motion specification predictors be two or more. Even if at least one motion specification predictor is provided, the features of the present invention not found in the prior art can be achieved as will be apparent from the following description. It is. Therefore, the number of motion specification predictors, that is, the value of N is a design matter. That is, a simple configuration may be adopted as N = 1 (single motion model). In that case, the prediction value calculated by the motion specification predictor 15-1 may be output as the output value of the target tracking device according to Embodiment 1 of the present invention. The functions corresponding to the unit 12, the mixed smoother 16, and the model likelihood totalizer 17 are omitted.

一方、追尾する目標がさまざまな蛇行周波数による蛇行運動をすることが想定される場合には、複数の運動モデルに基づく運動諸元予測をした方が有利になる。そして運動諸元予測器の個数、すなわちNの数が大きければ大きいほど、精度の高い追尾処理を行うことができるし、幅広い蛇行周波数をカバーすることもできるのである。ここで、N個の運動諸元予測器を備える、とは、物理的に別体のN個の運動諸元予測器を備えることはもちろん、N個に満たない個数の運動諸元予測器のそれぞれが、1サンプル時間を時分割して複数の運動モデルに基づく追尾処理を行い、結果としてN個の運動モデルに基づく追尾処理を行うようにしておいてもよい。   On the other hand, when it is assumed that the target to be tracked performs meandering motions with various meandering frequencies, it is advantageous to perform motion specification prediction based on a plurality of motion models. As the number of motion specification predictors, that is, the number of N is larger, the tracking process with higher accuracy can be performed and a wide range of meandering frequencies can be covered. Here, including N motion specification predictors means not only physically including N motion specification predictors that are physically separate, but also of less than N motion specification predictors. Each of them may time-divide one sample time and perform tracking processing based on a plurality of motion models, and as a result, tracking processing based on N motion models may be performed.

図2は、運動諸元予測器15−1の詳細な構成を示すブロック図である。図に示すように、運動諸元予測器15−1は平滑諸元メモリ21、設定器22,予測器23、平滑器24を備えており、これらの構成要素によって運動モデル制御器14が設定した運動モデルに基づいてカルマンフィルタを実行するようになっている。なお一般に、カルマンフィルタは所定の時間毎(これをここではサンプルと呼ぶ)における予測値を算出すると共に、各時刻における観測値をサンプリングして取得し、予測値と観測値から平滑値を求め、次回のサンプルに予測値算出に供するというループ処理を行うものである。運動諸元予測器15−1は、外部の予測諸元統合器11、平滑諸元統合器12、混合平滑器16、モデル尤度集計器17と協働しながら、これらのループ処理を実行するようになっている。   FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the motion specification predictor 15-1. As shown in the figure, the motion specification predictor 15-1 includes a smooth specification memory 21, a setter 22, a predictor 23, and a smoother 24. The motion model controller 14 is set by these components. A Kalman filter is executed based on the motion model. In general, the Kalman filter calculates a predicted value at a predetermined time (this is referred to as a sample here), samples and acquires an observed value at each time, obtains a smooth value from the predicted value and the observed value, and A loop process is performed in which the sample is subjected to prediction value calculation. The motion specification predictor 15-1 executes these loop processes in cooperation with the external prediction specification integrator 11, the smooth specification integrator 12, the mixed smoother 16, and the model likelihood aggregator 17. It is like that.

平滑諸元メモリ21は、運動諸元予測器15−1が追尾処理の基礎としている運動モデルについて、前回サンプル時の平滑値と平滑誤差共分散行列を記憶する記憶回路または素子である。また、ハードディスク装置やCD−ROMドライブ装置のように記憶媒体を用いた記憶装置により構成してもよい。ここで、前回サンプルの平滑値と平滑誤差共分散行列は、混合平滑器16によって算出され、平滑諸元メモリ21に記憶されるようになっている。設定器22は、運動モデル制御器14が運動諸元予測器15−1に割り当てた運動モデルから各種パラメータを算出する部位である。なお、各種パラメータとは、状態遷移行列、蛇行周波数などを初めとするパラメータであって、追尾処理を開始するのに必要となるパラメータをいう。   The smoothing specification memory 21 is a storage circuit or element that stores the smoothing value and smoothing error covariance matrix at the previous sampling time for the motion model that the motion specification predictor 15-1 uses as the basis of the tracking process. Further, it may be constituted by a storage device using a storage medium such as a hard disk device or a CD-ROM drive device. Here, the smoothed value and smoothing error covariance matrix of the previous sample are calculated by the mixing smoother 16 and stored in the smoothing specification memory 21. The setter 22 is a part that calculates various parameters from the motion model assigned by the motion model controller 14 to the motion specification predictor 15-1. The various parameters are parameters including a state transition matrix, a meander frequency, and the like, and are parameters necessary for starting the tracking process.

予測器23は、前回サンプルの平滑値と平滑誤差共分散行列、および運動モデルから、今回サンプルにおける運動諸元予測値を算出する部位である。ここで算出された運動諸元予測値は予測諸元統合器11に出力されるようになっている。ここで用いられる前回サンプルの平滑値と平滑誤差共分散行列は、平滑諸元メモリ21によって記憶されているものであり、また運動モデルは設定器22によって記憶されているものである。   The predictor 23 is a part that calculates the motion specification prediction value in the current sample from the smooth value and smoothing error covariance matrix of the previous sample and the motion model. The motion specification prediction value calculated here is output to the prediction specification integrator 11. The smoothing value and smoothing error covariance matrix of the previous sample used here are stored in the smoothing specification memory 21, and the motion model is stored in the setting unit 22.

平滑器24は、予測器23が算出した今回サンプルにおける運動諸元予測値と、ゲート判定器10が相関ありと判断して出力した追尾目標の観測値とを用いて平滑処理を行う部位である。ここで算出された運動諸元平滑値は平滑諸元統合器12に出力されるようになっている。   The smoother 24 is a part that performs a smoothing process using the motion specification predicted value in the current sample calculated by the predictor 23 and the observed value of the tracking target that the gate determiner 10 determines to be correlated. . The motion specification smooth value calculated here is output to the smooth specification integrator 12.

さらに、運動諸元予測器15−1は、確率メモリ25、事前確率算出器26、尤度算出器27、事後確率算出器28を備えており、これらの構成要素によって運動諸元予測器15−1が基礎とする運動モデルの評価値(事前確率、尤度、事後確率など)を算出するようになっている。確率メモリ25は、前回サンプルにおける事後確率を記憶する記憶回路または素子である。事前確率算出器26は、確率メモリ25に記憶されている前回サンプルの事後確率に基づいて、今回サンプルの事前確率を算出する部位である。ここで算出された事前確率は、予測諸元統合器11に出力されるようになっている。尤度算出器27は、事前確率算出器26が算出した事前確率と、予測器23が算出した運動諸元予測値、ゲート判定器10が相関ありと判断して出力した追尾目標の観測値とから尤度を算出する部位である。ここで算出された尤度はモデル尤度集計器17に出力されるようになっている。事後確率算出器28は、尤度算出器27が算出した尤度から事後確率を算出する部位である。ここで算出された事後確率は、今回サンプルの事後確率として確率メモリ25に記憶され、次回サンプルにおける事前確率や尤度、事後確率の算出に供されることとなる。   Further, the motion specification predictor 15-1 includes a probability memory 25, an a priori probability calculator 26, a likelihood calculator 27, and a posterior probability calculator 28, and the motion specification predictor 15- The evaluation value (prior probability, likelihood, posterior probability, etc.) of the exercise model on which 1 is based is calculated. The probability memory 25 is a storage circuit or element that stores the posterior probability in the previous sample. The prior probability calculator 26 is a part that calculates the prior probability of the current sample based on the posterior probability of the previous sample stored in the probability memory 25. The prior probabilities calculated here are output to the prediction data integrator 11. The likelihood calculator 27 includes the prior probability calculated by the prior probability calculator 26, the motion specification predicted value calculated by the predictor 23, the observed value of the tracking target output by the gate determiner 10 determined to be correlated, and This is a part for calculating the likelihood from. The likelihood calculated here is output to the model likelihood totalizer 17. The posterior probability calculator 28 is a part that calculates the posterior probability from the likelihood calculated by the likelihood calculator 27. The posterior probability calculated here is stored in the probability memory 25 as the posterior probability of the current sample, and is used for calculation of the prior probability, likelihood, and posterior probability in the next sample.

なお、運動諸元予測器15−2〜15−Nにおいても、平滑諸元メモリ21、設定器22、予測器23、平滑器24、確率メモリ25、事前確率算出器26、尤度算出器27、事後確率算出器28に相当する構成要素が存在するが、これらの構成については、運動諸元予測器15−1と同様であるので、説明を省略する。また、以後の説明において、特に運動諸元予測器15−2〜15−Nの構成要素に言及する場合は、例えば、「運動諸元予測器15−2の平滑諸元メモリ21」のように、明示的にその運動諸元予測器の符号を示すこととする。また、運動諸元予測器の符号を特定せずに、単に「平滑諸元メモリ21」といった場合には、運動諸元予測器15−1における確率メモリ25を指すものとする。このような用法は、設定器22、予測器23、平滑器24、確率メモリ25、事前確率算出器26、尤度算出器27、事後確率算出器28についても同様とする。   Also in the motion specification predictors 15-2 to 15-N, the smooth specification memory 21, the setting device 22, the predictor 23, the smoother 24, the probability memory 25, the prior probability calculator 26, and the likelihood calculator 27. Although there are components corresponding to the posterior probability calculator 28, since these components are the same as those of the motion specification predictor 15-1, description thereof will be omitted. Further, in the following description, when particularly referring to the components of the motion specification predictors 15-2 to 15-N, for example, "smooth specification memory 21 of the motion specification predictor 15-2" Let us explicitly indicate the sign of the motion specification predictor. Further, when the “smooth specification memory 21” is simply specified without specifying the code of the motion specification predictor, the probability memory 25 in the motion specification predictor 15-1 is indicated. The same applies to the setting device 22, the predictor 23, the smoother 24, the probability memory 25, the prior probability calculator 26, the likelihood calculator 27, and the posterior probability calculator 28.

また、ここまでの説明において、例えば「予測値を算出する部位である」というように、何らかの「部位」であるとした構成要素は、そのための専用回路または素子として構成されることを意味する。ただし、同様の機能をコンピュータプログラムによって、CPU(Central Processing Unit:中央演算装置)を備えたコンピュータ若しくはマイコンチップに実行させる構成を採ってもよい。   Further, in the description so far, for example, a component that is a “part” such as “a part that calculates a predicted value” means that it is configured as a dedicated circuit or element for that purpose. However, a configuration in which a similar function is executed by a computer or a microcomputer chip having a CPU (Central Processing Unit) by a computer program may be employed.

さらに、ゲート判定器10はゲート判定手段の例であり、予測諸元統合器11は予測諸元統合手段の例である。また、平滑諸元統合器12は、平滑諸元統合手段の例であって、統合平滑値メモリ13は、統合平滑値記憶手段の例である。運動モデル制御器14は運動モデル制御手段の例であって、運動諸元予測器15−1〜15−Nは運動諸元予測手段の例である。混合平滑器16は混合平滑手段の例であって、モデル尤度集計器17はモデル尤度集計手段の例である。   Furthermore, the gate determination unit 10 is an example of a gate determination unit, and the prediction item integration unit 11 is an example of a prediction item integration unit. Further, the smooth specification integrator 12 is an example of smooth specification integration means, and the integrated smooth value memory 13 is an example of integrated smooth value storage means. The motion model controller 14 is an example of motion model control means, and the motion specification predictors 15-1 to 15-N are examples of motion specification prediction means. The mixed smoother 16 is an example of a mixed smoothing unit, and the model likelihood totaling unit 17 is an example of a model likelihood totaling unit.

次に、この発明の実施の形態1による目標追尾装置の動作について説明する。これまでの説明からも理解されるように、この目標追尾装置は、運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれに運動モデルを割り当ててカルマンフィルタによる追尾処理を行い、これらが算出した運動諸元予測値、運動諸元平滑値や確率を、予測諸元統合器11、平滑諸元統合器12、統合平滑値メモリ13、運動モデル制御器14、混合平滑器16、モデル尤度集計器17によって調整するようになっている。そこで、以降の説明では、主として運動諸元予測器15−1における追尾処理を順を追って説明することとし、予測諸元統合器11、平滑諸元統合器12、統合平滑値メモリ13、運動モデル制御器14、混合平滑器16、モデル尤度集計器17における処理については、運動諸元予測器15−1が算出した運動諸元や確率値と運動諸元予測器15−2〜15−Nが算出した運動諸元や確率値との調整が必要となる局面において説明することとする。   Next, the operation of the target tracking device according to Embodiment 1 of the present invention will be described. As can be understood from the above description, this target tracking device assigns a motion model to each of the motion specification predictors 15-1 to 15-N, performs a tracking process using a Kalman filter, and calculates the motion calculated by them. Predicted specification values, motion specification smooth values and probabilities are used as prediction specification integrator 11, smooth specification integrator 12, integrated smooth value memory 13, motion model controller 14, mixed smoother 16, model likelihood aggregator. 17 is adjusted. Therefore, in the following description, the tracking process in the motion specification predictor 15-1 will be mainly described in order, and the prediction specification integrator 11, the smooth specification integrator 12, the integrated smooth value memory 13, the motion model. About the process in the controller 14, the mixing smoother 16, and the model likelihood totalizer 17, the motion specification and the probability value calculated by the motion specification predictor 15-1 and the motion specification predictors 15-2 to 15-N. It will be explained in a situation where adjustment with the motion specifications and probability values calculated by is required.

まず、追尾処理を開始するにあたって、統合平滑値メモリ13に各運動モデルの平滑値の初期値と平滑誤差共分散行列の初期値を設定しておく。また、運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの確率メモリ25に、その運動諸元予測器に割り当てられる運動モデルの事後確率の初期値を設定しておく。これらの準備が整った状態で、追尾処理が開始する。以降、新たな観測値が得られるたびに、サンプリング時間を1つずつ進めながら、追尾処理を実行していく。   First, when starting the tracking process, the initial value of the smooth value of each motion model and the initial value of the smooth error covariance matrix are set in the integrated smooth value memory 13. In addition, initial values of the posterior probabilities of the motion models assigned to the motion specification predictors are set in the probability memories 25 of the motion specification predictors 15-1 to 15-N. The tracking process starts with these preparations completed. Thereafter, each time a new observation value is obtained, the tracking process is executed while the sampling time is advanced one by one.

運動モデル制御器14は、平滑諸元統合器12より統合平滑値メモリ13を介して追尾目標の状態変数及びモデル確率を取得する。そして、安定した追尾精度を得るのに必要なモデル数と設定する蛇行周波数を決定し、運動諸元予測器15−1〜15−Nの設定器22に運動モデルを設定する。ここで運動モデル制御器14が設定する運動モデルは、式(1)〜式(3)による正弦運動成分と等速直線運動成分とを有する運動モデルx(t)である。

Figure 0004281473
The motion model controller 14 acquires the tracking target state variables and model probabilities from the smooth specification integrator 12 via the integrated smooth value memory 13. Then, the number of models necessary for obtaining stable tracking accuracy and the meandering frequency to be set are determined, and a motion model is set in the setting unit 22 of the motion specification predictors 15-1 to 15-N. Here, the motion model set by the motion model controller 14 is a motion model x (t) having a sine motion component and a constant velocity linear motion component according to equations (1) to (3).
Figure 0004281473

式(1)に示すように、x(t)は成分x1(t)と成分x2(t)とを有している。成分x1(t)は正弦運動を表す成分であり、x2(t)は等速直線運動を表す成分である。nは正弦運動の最大振幅であり、ωは正弦運動の蛇行周波数である。またaは等速直線運動成分における速度であり、bはt=0における初期速度である。 As shown in Equation (1), x (t) has a component x 1 (t) and a component x 2 (t). The component x 1 (t) is a component representing sinusoidal motion, and x 2 (t) is a component representing constant velocity linear motion. n t is the maximum amplitude of sinusoidal motion and ω is the meander frequency of sinusoidal motion. Further, a is the velocity in the constant velocity linear motion component, and b is the initial velocity at t = 0.

なお、式(1)は1軸における運動モデルを表現するものであるが、現実の追尾目標では、自動車や船舶などのように平面運動をする場合は2次元運動となり、航空機の追尾などの場合は3次元運動となる。そこで、それぞれの次元について独立して式(1)で与えられる運動モデルを設定することになる。しかし、ここでは理解を容易にするために、1次元運動モデルに基づいて説明を行うこととする。   Equation (1) expresses a motion model in one axis. However, in the case of an actual tracking target, a two-dimensional motion is obtained when a plane motion is performed, such as an automobile or a ship. Is a three-dimensional motion. Therefore, the motion model given by equation (1) is set independently for each dimension. However, here, in order to facilitate understanding, description will be made based on a one-dimensional motion model.

運動諸元予測器が複数ある場合には、運動モデル制御器14は、式(2)のωの値を変えた複数の運動モデルを運動諸元予測器15−1〜15−Nの設定器22にそれぞれ設定する。例えば、対象となる追尾目標がとりうる蛇行周期が10秒〜60秒である場合、蛇行周波数は1/10〜1/60Hzとなる。したがってN=11とした場合(11個の運動諸元予測器を備えた場合)には、1/10、1/15、1/20、1/25、1/30、1/35、1/40、1/45、1/50、1/55、1/60のようなωを運動諸元予測器15−1〜15−11のそれぞれの設定器22に設定すればよい。ただし、その他の蛇行周波数を選択しても構わないのであって、例えば、1/10、1/20、1/25、1/30、1/33、1/36、1/39、1/42、1/45、1/50、1/60のように一部の周波数区間の分解能を細かくするようにしてもよい。   When there are a plurality of motion specification predictors, the motion model controller 14 sets a plurality of motion models in which the value of ω in Equation (2) is changed as setters of the motion specification predictors 15-1 to 15-N. Set to 22 respectively. For example, when the meandering cycle that can be taken by the target tracking target is 10 to 60 seconds, the meandering frequency is 1/10 to 1/60 Hz. Therefore, when N = 11 (when 11 motion parameter predictors are provided), 1/10, 1/15, 1/20, 1/25, 1/30, 1/35, 1 / What is necessary is just to set (omega) like 40, 1/45, 1/50, 1/55, 1/60 to each setting device 22 of motion specification predictors 15-1 to 15-11. However, other meandering frequencies may be selected. For example, 1/10, 1/20, 1/25, 1/30, 1/33, 1/36, 1/39, 1/42 , 1/45, 1/50, 1/60, etc., the resolution of some frequency sections may be made finer.

引き続き、運動モデルについて説明する。式(1)による運動モデルは連続時間における運動モデルであるが、カルマンフィルタではサンプル時間ごと、すなわち離散時間における運動モデルを設定する方が適している。そこで、式(1)から離散時間における運動モデルを導出することとする。式(2)、式(3)より、式(4)、式(5)の微分方程式が得られる。

Figure 0004281473
Next, the exercise model will be described. The motion model according to Equation (1) is a motion model in continuous time, but it is more appropriate to set a motion model for each sample time, that is, in discrete time, in the Kalman filter. Therefore, a motion model in discrete time is derived from Equation (1). From equations (2) and (3), differential equations of equations (4) and (5) are obtained.
Figure 0004281473

これらの微分方程式を状態空間において表現すると、正弦運動成分については、

Figure 0004281473
等速直線運動成分については、
Figure 0004281473
となる。ここで、x1'(t)、x2'(t)はそれぞれx1(t)、x2(t)の時間による1階微分を表す。さらに 1(t)、 2(t)は正弦運動成分と等速直線運動成分それぞれの状態変数を表しており、 1'(t)、 2'(t)は 1(t)、 2(t)の各成分を時間微分したものである。F1とF2はそれぞれの成分の連続時間における状態遷移行列を表しており、D1とD2は駆動雑音の変換行列を表している。w1(t)とw2(t)はそれぞれの成分の駆動雑音である。 When these differential equations are expressed in the state space,
Figure 0004281473
For constant velocity linear motion components,
Figure 0004281473
It becomes. Here, x 1 ′ (t) and x 2 ′ (t) represent first-order derivatives with respect to time of x 1 (t) and x 2 (t), respectively. Furthermore, x 1 (t) and x 2 (t) represent the state variables of the sinusoidal motion component and the constant velocity linear motion component, respectively, and x 1 '(t) and x 2 ' (t) are x 1 (t) , X 2 (t) are time differentiated components. F 1 and F 2 represent state transition matrices of the respective components in continuous time, and D 1 and D 2 represent drive noise conversion matrices. w 1 (t) and w 2 (t) are drive noises of the respective components.

ここで、正弦運動成分の状態変数x1(t)と等速直線運動成分の状態変数x2(t)とを一つの状態変数x(t)にまとめる。すなわち
(t)=[ 1(t) 1'(t) 2(t) 2'(t)]
である。そうすると式(6)〜式(13)より、(t)に関する次のような連続微分状態方程式が得られる。

Figure 0004281473
ただし、
(t)=[0 w1(t) 0 w2(t)]
であって、(t)は駆動雑音であり、式(17)、式(18)を満たす連続時間の白色雑音過程である。
Figure 0004281473
上記において、δ(t)はディラックのデルタ関数であり、τは次の条件を満たす時刻である。すなわち、t≠τの場合にディラックのデルタ関数の値が0となり、t=τの場合にディラックのデルタ関数の値が無限大となる。また式(19)において、q、qは白色雑音過程のパワースペクトル密度であり、[m/s]の次元を持つ(mは距離の次元であり、sは時間の次元である)。 Here, summarized in sinusoidal motion component of the state variable x 1 (t) and a constant speed linear motion component of the state variable x 2 (t) and one of the state variables x (t). Ie
x (t) = [ x 1 (t) x 1 '(t) x 2 (t) x 2 ' (t)] T
It is. Then, from Equation (6) to Equation (13), the following continuous differential equation of state for x (t) is obtained.
Figure 0004281473
However,
w (t) = [0 w 1 (t) 0 w 2 (t)] T
Where w (t) is drive noise, and is a continuous-time white noise process that satisfies Equations (17) and (18).
Figure 0004281473
In the above, δ (t) is a Dirac delta function, and τ is a time that satisfies the following condition. That is, the value of the Dirac delta function is 0 when t ≠ τ, and the value of the Dirac delta function is infinite when t = τ. In Equation (19), q 1 and q 2 are power spectral densities of the white noise process, and have a dimension of [m 2 / s 3 ] (m is a dimension of distance, and s is a dimension of time. ).

一方、連続時間における追尾目標の観測方程式は、式(20)及び式(21)によって与えられる。

Figure 0004281473
ここで、Hは観測行列を、Gは観測が行われる極座標から北基準直交座標への座標変換行列を表している。またz(t)は観測値である。(t)は観測雑音ベクトルであって、平均、共分散Rの白色ガウス雑音である。 On the other hand, the observation equation of the tracking target in continuous time is given by Equation (20) and Equation (21).
Figure 0004281473
Here, H is the observation matrix, G 2 denotes a coordinate transformation matrix to the north reference orthogonal coordinates from polar coordinates observation is performed. Z (t) is an observed value. v (t) is an observation noise vector, which is white Gaussian noise having an average of 0 and a covariance R.

式(14)〜式(21)を離散時間のブロック線図で表すと、例えば図3のようになる。図3においてsは、ラプラス変換における複素変数、つまり微分演算子を表す。またysinは正弦運動成分における追尾目標の位置、ystは等速直線運動成分における追尾目標の位置、vnは観測雑音であって、vsin、vstは正弦運動成分および等速直線運動成分のそれぞれにおける駆動雑音を表している。さらに、zは観測値である。この図から明らかなように、蛇行目標の位置の時間変動を等速直線運動成分と正弦運動成分とを有する運動モデルで表現することにより、加速度及びジャーク項を推定する処理を必要とせずに、蛇行周波数の推定を行うことができるのである。また、等速直線運動成分の推定値(位置および速度)を用いることで、Kサンプル後(Kは自然数)の追尾目標の位置を、蛇行軌跡の中心軸上に推定することが可能となる。 Expressions (14) to (21) are represented by a discrete time block diagram as shown in FIG. 3, for example. In FIG. 3, s represents a complex variable in Laplace transform, that is, a differential operator. The y sin position of the tracking target in the sine motion component, y st the position of the tracking target in the uniform linear motion components, v n is a measurement noise, v sin, v st is sinusoidal motion component and a constant speed rectilinear motion It represents the drive noise in each of the components. Furthermore, z is an observed value. As is clear from this figure, by expressing the time variation of the position of the meandering target by a motion model having a constant velocity linear motion component and a sinusoidal motion component, it is not necessary to estimate acceleration and jerk terms. The meander frequency can be estimated. Further, by using the estimated value (position and velocity) of the constant velocity linear motion component, the position of the tracking target after K samples (K is a natural number) can be estimated on the central axis of the meandering locus.

kサンプル目(kは自然数)の離散時間における運動モデルは、式(4)と式(5)の微分方程式の解を求めることで、

Figure 0004281473
となる。なお式(22)、(24)において、Φは離散時間における状態遷移行列である。またx1,k、x2,kは、それぞれ正弦運動成分x1と等速直線運動成分x2のkサンプル目の状態変数を表している。さらに kは、4次元の離散時間白色雑音系列であって、以下の性質を有する。
Figure 0004281473
ここで、δklはクロネッカーのデルタ関数であって、k=lの場合に値が1となり、k≠lで値が0となる。 The k-th sample (k is a natural number) in a discrete time motion model is obtained by finding the solutions of the differential equations of Equations (4) and (5).
Figure 0004281473
It becomes. In equations (22) and (24), Φ is a state transition matrix in discrete time. X 1, k and x 2, k represent state variables of the kth sample of the sine motion component x 1 and the constant velocity linear motion component x 2 , respectively. W k is a four-dimensional discrete-time white noise sequence and has the following properties.
Figure 0004281473
Here, δ kl is a Kronecker delta function, and the value is 1 when k = 1 and 0 when k ≠ l.

また、式(20)と式(21)による観測方程式を離散時間で表現すると、

Figure 0004281473
となる。ここで、 kは観測雑音ベクトルであり、平均、共分散Rkの白色ガウス雑音となる。またG2,kは観測雑音の極座標から北基準直交座標への座標変換行列を表す。以上により、離散時間における運動モデルが導出された。 Moreover, when the observation equation according to the equations (20) and (21) is expressed in discrete time,
Figure 0004281473
It becomes. Here, v k is an observation noise vector, which is white Gaussian noise having an average of 0 and a covariance R k . G 2, k represents a coordinate transformation matrix from polar coordinates of observation noise to north reference orthogonal coordinates. From the above, a motion model in discrete time was derived.

次に、設定器22は、運動モデル制御器14が設定した運動モデルに基づいて、状態遷移行列、駆動雑音の誤差共分散行列および蛇行周波数を計算し、予測器23に出力する。   Next, the setter 22 calculates a state transition matrix, an error covariance matrix of drive noise, and a meander frequency based on the motion model set by the motion model controller 14 and outputs the calculated state transition matrix to the predictor 23.

予測器23は、平滑諸元メモリ21が記憶している混合平滑値と混合平滑誤差共分散行列を読み出し、これらの値と設定器22が算出した状態遷移行列、駆動雑音の誤差共分散行列および蛇行周波数とに基づいて、現在の運動モデルの予測ベクトルk,a(−)と予測誤差共分散行列 k,a(−)を式(30)と式(31)に基づいて算出する。なお、ここでx^の右肩添字^は、数式表現上は、xの真上添字で表される。また添字aは運動モデルaについての状態変数であることを示すものである。

Figure 0004281473
The predictor 23 reads the mixed smoothed value and the mixed smoothed error covariance matrix stored in the smoothing specification memory 21, these values and the state transition matrix calculated by the setter 22, the error covariance matrix of the drive noise, and based on the winding frequency, the predicted vector x ^ k of the current motion model, a (-) and the prediction error covariance matrix P k, a (-) is calculated based on the equation (31) and (30) a . Here, the right shoulder subscript ^ of x ^ is represented by the superscript of x on the mathematical expression. The subscript a indicates that it is a state variable for the motion model a.
Figure 0004281473

なお、平滑諸元メモリ21は、初期状態では混合平滑値と混合平滑誤差共分散行列の初期値を記憶しており、また定常状態(少なくとも1サンプル以上の観測値を処理した状態)では、前回サンプルの混合平滑値と混合平滑誤差共分散行列を記憶している。ここで求められた予測ベクトルと予測誤差共分散行列は、予測諸元統合器11、平滑器24、尤度算出器27にそれぞれ出力される。   The smoothing specification memory 21 stores the initial value of the mixed smoothing value and the mixed smoothing error covariance matrix in the initial state, and in the steady state (the state in which the observation value of at least one sample is processed), The mixed smoothing value of the sample and the mixed smoothing error covariance matrix are stored. The prediction vector and the prediction error covariance matrix obtained here are output to the prediction specification integrator 11, the smoother 24, and the likelihood calculator 27, respectively.

次に、事前確率算出器26は確率メモリ25から前回サンプル時の事後確率を読み出して、式(32)によって今回サンプルの事前確率Pr[Ψk,a|Zk-1]を算出して、予測諸元統合器11と尤度算出器27に出力する。

Figure 0004281473
ここで、μk,a(−)はkサンプル目の運動モデルaについての事前確率であり、μk,a(+)はkサンプル目の運動モデルaについての事後確率であって、Pabは運動モデルbから運動モデルaに推移する確率を表す。 Next, the prior probability calculator 26 reads the posterior probability at the previous sample from the probability memory 25, calculates the prior probability Pr [Ψ k, a | Z k-1 ] of the current sample by the equation (32), The result is output to the prediction data integrator 11 and the likelihood calculator 27.
Figure 0004281473
Here, μ k, a (−) is the prior probability for the k-th motion model a, μ k, a (+) is the posterior probability for the k-th motion model a, and P ab Represents the probability of transition from motion model b to motion model a.

続いて、予測諸元統合器11は、運動諸元予測器15−1〜15−Nの予測器23と事前確率算出器26とがそれぞれ算出した各運動モデルについての運動諸元予測値と、予測誤差共分散行列、事前確率を取得して、各運動モデルの仮説ごとの予測ベクトル及び予測誤差共分散行列を統合し、1サンプリング前までの観測値に基づく統合予測ベクトルx^k(−)と統合予測誤差共分散行列Pk(−)とを、式(33)と式(34)によって計算し、これらをゲート判定器10に出力する。

Figure 0004281473
Subsequently, the prediction specification integrator 11 includes a motion specification prediction value for each motion model calculated by the predictor 23 and the prior probability calculator 26 of the motion specification predictors 15-1 to 15-N, A prediction error covariance matrix and prior probabilities are acquired, and a prediction vector and a prediction error covariance matrix for each hypothesis of each motion model are integrated, and an integrated prediction vector x ^ k (−) based on the observation values before one sampling. And the integrated prediction error covariance matrix P k (−) are calculated by Expression (33) and Expression (34), and these are output to the gate determiner 10.
Figure 0004281473

次にゲート判定器10は、図示せぬセンサが取得した観測値から極端に観測精度の悪いデータを除外するために、統合予測ベクトルx^k(−)と統合予測誤差共分散行列Pk(−)から、残差2次形式を用いて観測値が有効なデータであるかどうかの判定を行う。ゲート判定器10により観測値が有効なデータであると判定された場合、ゲート判定器10は尤度算出器27と平滑器24にkサンプル目の観測値 kを出力する。 Next, the gate determiner 10 extracts the integrated prediction vector x ^ k (−) and the integrated prediction error covariance matrix P k (in order to exclude data with extremely low observation accuracy from observation values acquired by a sensor (not shown). From-), it is determined whether the observed value is valid data using the residual quadratic form. When the gate determiner 10 determines that the observed value is valid data, the gate determiner 10 outputs the k-th sample observed value z k to the likelihood calculator 27 and the smoother 24.

尤度算出器27は、kサンプル目の観測値 kを取得すると、事前確率算出器26が算出した今回サンプルの事前確率Pr[Ψk,a|Zk-1]と、予測ベクトルk,a(−)と予測誤差共分散行列 k,a(−)を用いて、式(35)より運動モデルの尤度を算出し、事後確率算出器28とモデル尤度集計器17に出力する。

Figure 0004281473
ここで、g(z;av,A)は平均av、共分散行列Aの3変量正規分布のzにおける確率密度関数を表す。またRkは観測雑音ベクトルの共分散行列である。 When the likelihood calculator 27 obtains the observation value z k of the k-th sample, the prior probability Pr [Ψ k, a | Z k-1 ] of the current sample calculated by the prior probability calculator 26 and the prediction vector x ^ Using k, a (−) and the prediction error covariance matrix P k, a (−), the likelihood of the motion model is calculated from equation (35), and the posterior probability calculator 28 and the model likelihood aggregator 17 are calculated. Output.
Figure 0004281473
Here, g (z; av, A) represents a probability density function at z of the trivariate normal distribution of mean av and covariance matrix A. R k is a covariance matrix of observation noise vectors.

次に、モデル尤度集計器17は、運動諸元予測器15−1〜15−Nが算出した各運動モデルの尤度を合計して尤度合計値を求め、運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの事後確率算出器28に出力する。事後確率算出器28は、式(36)によって事後確率を計算して、平滑諸元統合器12、混合平滑器16に出力するとともに、確率メモリ25に記憶させる。

Figure 0004281473
ここで、右辺の分母はモデル尤度算出器17が算出した尤度合計値を表しており、また右辺の分子は尤度算出器27が算出した運動モデルaについてのkサンプル目の尤度である。 Next, the model likelihood totalizer 17 sums the likelihood of each motion model calculated by the motion specification predictors 15-1 to 15-N to obtain a likelihood total value, and the motion specification predictor 15- 1 to 15-N is output to each posterior probability calculator 28. The posterior probability calculator 28 calculates the posterior probability by the equation (36), outputs the posterior probability to the smoothing specification integrator 12 and the mixing smoother 16, and stores it in the probability memory 25.
Figure 0004281473
Here, the denominator on the right side represents the total likelihood value calculated by the model likelihood calculator 17, and the numerator on the right side is the likelihood of the kth sample for the motion model a calculated by the likelihood calculator 27. is there.

一方、平滑器24は、予測器23が算出した予測ベクトルk.a(−)と予測誤差共分散行列 k,a(−)から、現在の運動モデルの平滑ベクトルと平滑誤差共分散行列およびカルマンゲインを、式(37)、式(38)、式(39)により計算し、平滑諸元統合器12と混合平滑器16に出力する。

Figure 0004281473
On the other hand, the smoother 24 uses the prediction vector x ^ ka (−) calculated by the predictor 23 and the prediction error covariance matrix P k, a (−), the smooth vector of the current motion model, the smooth error covariance matrix, and The Kalman gain is calculated by the equations (37), (38), and (39), and is output to the smoothing specification integrator 12 and the mixing smoother 16.
Figure 0004281473

次に混合平滑器16は、運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの平滑器24が算出した平滑ベクトルと平滑誤差共分散行列、そして運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの事後確率算出器28が算出した事後確率から、式(40)と式(41)に基づいてk−1サンプル目の混合平滑ベクトルk-1,mix(+)および混合平滑誤差共分散行列 k-1,mix(+)を計算し、運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの平滑諸元メモリ21に記憶させる。

Figure 0004281473
Next, the mixing smoother 16 includes the smoothing vector and the smoothing error covariance matrix calculated by the respective smoothers 24 of the motion specification predictors 15-1 to 15-N, and the motion specification predictors 15-1 to 15-. From the posterior probabilities calculated by the respective N posterior probability calculators 28, the k-1 sample mixed smoothing vector x ^ k-1, mix (+) and the mixed smoothing based on the equations (40) and (41) The error covariance matrix P k−1, mix (+) is calculated and stored in the smooth specification memory 21 of each of the motion specification predictors 15-1 to 15-N.
Figure 0004281473

k−1サンプル目の混合平滑ベクトルおよび混合平滑誤差共分散行列は、kサンプル目のループにおける予測ベクトルや予測誤差共分散行列の算出に供される。このように、混合平滑器16が、運動モデルa以外の運動モデルbの平滑値を用いて、運動モデルaによるk−1サンプル目の平滑値を調整し、この平滑値に基づいて運動モデルaによるkサンプル目の予測値や平滑値を算出するようにすることで、他の運動モデルにおける予測処理の尤度を運動モデルaの予測処理に反映して、運動モデルaによる予測処理の適正化を図ることができるのである。ただし、このような処理は必須ではなく、平滑器24が算出した平滑ベクトルおよび平滑誤差共分散行列を直接平滑諸元メモリに書き込む構成を採ってもよい。   The k-1 sample mixed smooth vector and the mixed smoothing error covariance matrix are used to calculate a prediction vector and a prediction error covariance matrix in the k sample loop. In this way, the mixing smoother 16 adjusts the smooth value of the (k−1) th sample by the motion model a using the smooth value of the motion model b other than the motion model a, and the motion model a is based on this smooth value. By calculating the prediction value and smooth value of the k-th sample according to, the likelihood of the prediction process in the other motion model is reflected in the prediction process of the motion model a, and the prediction process by the motion model a is optimized. Can be achieved. However, such processing is not essential, and a configuration may be adopted in which the smoothing vector and smoothing error covariance matrix calculated by the smoother 24 are directly written in the smoothing specification memory.

平滑諸元統合器12は、運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの運動モデルについて平滑ベクトルと平滑誤差共分散行列、および事後確率を取得して、式(43)にしたがって統合平滑ベクトルと統合平滑誤差共分散行列とを算出する。

Figure 0004281473
The smooth specification integrator 12 acquires the smooth vector, the smooth error covariance matrix, and the posterior probability for each of the motion models of the motion specification predictors 15-1 to 15-N, and integrates them according to the equation (43). A smooth vector and an integrated smooth error covariance matrix are calculated.
Figure 0004281473

さらに、平滑諸元統合器12は、運動諸元予測器15−1〜15−Nの事後確率算出器28が算出した事後確率と各運動モデルにおいて定数として与えられている蛇行周波数を用いて、式(45)から蛇行周波数推定値を算出するようにしてもよい。

Figure 0004281473
In addition, the smooth specification integrator 12 uses the posterior probability calculated by the posterior probability calculator 28 of the motion item predictors 15-1 to 15-N and the meander frequency given as a constant in each motion model, You may make it calculate a meandering frequency estimated value from Formula (45).
Figure 0004281473

統合平滑ベクトルk(+)と統合平滑誤差共分散行列 k(+)は、ジャーク項の推定を行わないために、すでに十分な推定精度を確保している。したがって、これらの値をこの発明の実施の形態1による目標追尾装置の出力値としてもよい。目標の追尾を維持し、1サンプル先に追尾目標がどの位置に移動するか予測して、レーダのビームを照射する用途においては、統合平滑ベクトルx^k(+)と統合平滑誤差共分散行列Pk(+)を出力値とすれば十分である。 The integrated smooth vector x ^ k (+) and the integrated smooth error covariance matrix P k (+) do not perform estimation of the jerk term, so that sufficient estimation accuracy is already secured. Therefore, these values may be output values of the target tracking device according to the first embodiment of the present invention. In applications where the tracking of the target is maintained and the tracking target is moved to one sample ahead and the radar beam is irradiated, the integrated smoothing vector x ^ k (+) and the integrated smoothing error covariance matrix It is sufficient to use Pk (+) as the output value.

しかし、ここではさらに、未来位置予測器18を設けることによって、Kサンプル後の位置を予測して追尾目標との衝突を回避したり、Kサンプル後の追尾目標の予測位置に誘導物(例えば飛翔体など)を誘導する用途に用いることができるようにする。すなわち、この目標追尾装置は、等速直線運動成分と正弦運動成分とを有する運動モデルに基づいて目標追尾を行うので、条件によって追尾目標が蛇行運動の中心軸上に存在するものと仮定して目標追尾を行ったり、蛇行軌跡上に存在するものと仮定して目標追尾を行うことができるのである。   However, the future position predictor 18 is further provided here to predict the position after K samples to avoid a collision with the tracking target, or to introduce a guidance object (for example, flight) to the predicted position of the tracking target after K samples. It can be used for the purpose of inducing the body. In other words, this target tracking device performs target tracking based on a motion model having a constant velocity linear motion component and a sinusoidal motion component, so it is assumed that the tracking target exists on the central axis of the meandering motion depending on conditions. The target tracking can be performed on the assumption that the target tracking is performed or that the target tracking is present on a meandering locus.

そのために、例えば所定の点と追尾目標とが離れている場合、すなわち所定の点と追尾目標との距離が一定値以上の場合に、蛇行軌跡の中心軸上の点を追尾目標の予測位置とする。こうすることで、航空機の場合であれば、現在の飛行を維持して時間や燃料のロスを抑えながら、衝突回避することができる。具体的には次のようにする。すなわち、追尾目標の状態変数は式(23)で与えられるように正弦運動成分xと等速直線運動成分xとを有しており、このことから、追尾目標のkサンプル目の平滑位置tgt,k(+)は式(46)で表しうる。

Figure 0004281473
Therefore, for example, when a predetermined point is away from the tracking target, that is, when the distance between the predetermined point and the tracking target is a certain value or more, the point on the central axis of the meandering locus is set as the predicted position of the tracking target. To do. In this way, in the case of an aircraft, collision can be avoided while maintaining the current flight and suppressing time and fuel loss. Specifically: That is, the state variable of the tracked target has a sinusoidal motion component x 1 and constant-velocity rectilinear motion component x 2 as given by equation (23), From this, the smoothing position of k-th sample of the tracking target x ^ tgt, k (+) can be expressed by equation (46).
Figure 0004281473

所定の点と追尾目標との距離が一定値以上の場合は、追尾目標のKサンプル後の予測位置を蛇行軌跡の中心軸上の点とするので、x−y平面上の2次元追尾において追尾目標のKサンプル後の予測位置(x^c,k+K(−)、y^c,k+K(−))は、正弦運動成分を無視することにより、式(47)〜式(49)によって与えられる。

Figure 0004281473
なお、式(47)において、Tはサンプリング間隔であり、またx^(+)とy^(+)はそれぞれ、式(43)で与えられる統合平滑値のx及びy座標成分を表している。 When the distance between the predetermined point and the tracking target is a certain value or more, the predicted position after K samples of the tracking target is set as a point on the central axis of the meandering locus, so tracking is performed in two-dimensional tracking on the xy plane. Predicted positions (x ^ c, k + K (−), y ^ c, k + K (−)) after the target K samples are obtained by ignoring the sine motion component, thereby obtaining the equations (47) to (49). ).
Figure 0004281473
In Expression (47), T is a sampling interval, and x ^ k (+) and y ^ k (+) represent the x and y coordinate components of the integrated smooth value given by Expression (43), respectively. ing.

一方、所定の点と追尾目標とが近接している場合、すなわち所定の点と追尾目標との距離が一定値未満の場合には、追尾目標の未来位置を蛇行軸上の点として算出するよりも、
、蛇行軌跡上の点として算出した方が望ましい。これは、例えば所定の点が追尾目標の運動の障害物である場合に、衝突の危険性を予見するために、より詳細な追尾目標の予測航跡が必要となるからである。たとえば追尾目標が他の航空機や船舶であり、所定の点が自航空機や自船舶の場合、衝突の危険性を予測し、衝突回避を図る場合に有用となる。
On the other hand, when the predetermined point and the tracking target are close to each other, that is, when the distance between the predetermined point and the tracking target is less than a certain value, the future position of the tracking target is calculated as a point on the meandering axis. Also,
It is desirable to calculate as a point on a meandering locus. This is because, for example, when a predetermined point is an obstacle to the movement of the tracking target, a more detailed tracking track of the tracking target is required to predict the danger of collision. For example, when the tracking target is another aircraft or ship and the predetermined point is the own aircraft or own ship, this is useful for predicting the risk of collision and avoiding the collision.

このような場合には、Kサンプル後まで追尾目標の蛇行周波数、最大加速度が一定であると仮定し、蛇行軌跡上に存在する未来位置の予測値(x^w,k+K(−),y^w,k+K(−))を式(50)によって算出する。

Figure 0004281473
ここで、n^px及びn^pyは正弦運動成分推定値の最大振幅を、ωx及びωyはこの目標追尾装置により推定された蛇行周波数を表す。各座標軸で動作するフィルタの正弦運動成分推定値の最大振幅n^px及びn^pyは、蛇行運動の1周期の間(蛇行周期は推定蛇行数波数より換算してT=1/ωとなる)における正弦運動成分の推定位置の最大値が、蛇行運動の最大振幅となる。したがって、最大振幅は蛇行運動の1周期毎に更新され、更新後は1周期の間、その大きさが不変であるものと仮定する。
また、φk,x及びφk,yはkサンプル目の正弦関数の位相であって、式(51)より算出する。
Figure 0004281473
In such a case, it is assumed that the meandering frequency and maximum acceleration of the tracking target are constant until after K samples, and the predicted value of the future position existing on the meandering locus (x ^ w, k + K (−), y ^ w, k + K (−)) is calculated by the equation (50).
Figure 0004281473
Here, n ^ px and n ^ py represent the maximum amplitude of the estimated sinusoidal component, and ω x and ω y represent the meander frequency estimated by the target tracking device. The maximum amplitudes n ^ px and n ^ py of the estimated sinusoidal component of the filter operating on each coordinate axis are for one period of the meandering motion (the meandering period is T = 1 / ω converted from the estimated meandering wave number). ) Is the maximum amplitude of the meandering motion. Therefore, it is assumed that the maximum amplitude is updated every cycle of the meandering motion, and that the magnitude remains unchanged for one cycle after the update.
Φ k, x and φ k, y are the phases of the sine function of the k-th sample , and are calculated from equation (51).
Figure 0004281473

以上から明らかなように、この発明の実施の形態1の目標追尾装置によれば、正弦運動成分と等速直線運動成分とを有する運動モデルに基づいて目標追尾を行うこととしたので、蛇行運動を行う追尾目標の追尾処理を精度よく予測することができる。   As is clear from the above, according to the target tracking device of the first embodiment of the present invention, the target tracking is performed based on the motion model having the sine motion component and the constant velocity linear motion component. It is possible to accurately predict the tracking process of the tracking target to be performed.

実施の形態2.
Paul Zarchan "Tactical and Strategic Missile Guidance Third Edition" Volume 176, American Institute of Aeronautics and Astronauticsn, Inc.. p.12〜p.29 p.433〜p.439では、波状蛇行目標の運動として、速度ベクトルに対して垂直方向に正弦関数により表現される加速度が加えられるモデルが検討されている。そこで、図4のように(v,v)を成分とする2次元の速度ベクトルにより移動する追尾目標を考えることにする。ここで図のように、tanθ=v/vとし、またベクトル(v,v)と垂直をなす大きさaの加速度ベクトルが作用しているものとする。さらに速度ベクトル(v,v)の大きさは一定であるものとする。
Embodiment 2. FIG.
Paul Zarchan "Tactical and Strategic Missile Guidance Third Edition" Volume 176, American Institute of Aeronautics and Astronauticsn, Inc..p.12 ~ p.29 p.433 ~ p.439 On the other hand, a model in which an acceleration expressed by a sine function is applied in the vertical direction has been studied. Therefore, let us consider a tracking target that moves by a two-dimensional velocity vector having (v x , v y ) as components as shown in FIG. Here, as shown in the figure, it is assumed that tan θ = v y / v x and an acceleration vector having a magnitude “a” perpendicular to the vector (v x , v y ) is acting. Further, the magnitude of the velocity vector (v x , v y ) is assumed to be constant.

この場合、加速度ベクトルの成分を(a(t),a(t))とすると、
(t)=−n cosωt sinθ(t)
(t)=−n cosωt cosθ(t)
で与えられる。ただしnは最大振幅である。速度ベクトルを時間の関数とみなした場合の成分(vx(t),vy(t))は、図4におけるθの定義から、
x(t)=v cosθ(t)
y(t)=v sinθ(t)
となるから、これらの式を時間tについて微分すると、
x(t)=vx'(t)=−v sinθ(t)・θ'(t)
y(t)=vy'(t)=−v cosθ(t)・θ'(t)
となる。よって、θ(t)の時間tによる一階微分値θ'(t)は、式(53)によって与えられる。

Figure 0004281473
In this case, if the components of the acceleration vector are (a x (t), a y (t)),
a x (t) = − n t cos ωt sin θ (t)
a y (t) = − n t cos ωt cos θ (t)
Given in. Where n t is the maximum amplitude. The components (v x (t), v y (t)) when the velocity vector is regarded as a function of time are derived from the definition of θ in FIG.
v x (t) = v cos θ (t)
v y (t) = v sin θ (t)
Therefore, when these equations are differentiated with respect to time t,
a x (t) = v x '(t) = − v sin θ (t) · θ ′ (t)
a y (t) = v y ′ (t) = − v cos θ (t) · θ ′ (t)
It becomes. Therefore, the first-order differential value θ ′ (t) of θ (t) with respect to time t is given by Expression (53).
Figure 0004281473

式(53)を時間tで積分することにより、角度θ(t)は、

Figure 0004281473
ここで、φは初期位相である。初期位相φ=0とした場合、v(t)とv(t)は式(55)によって与えられる。
Figure 0004281473
By integrating equation (53) at time t, the angle θ (t) is
Figure 0004281473
Here, φ is the initial phase. When the initial phase φ = 0, v x (t) and v y (t) are given by equation (55).
Figure 0004281473

式(54)から角度θ(t)とv、vとの時間変化の関係を理解する上では、これ以上フーリエ級数等により展開するよりも、図5に示した概念図で各変数の関係を把握した方が容易である。図において、上段のグラフはθ(t)の時間変化の様子を表したものであり、中段のグラフはvの時間変化、下段のグラフはvの時間変化を表したものである。中段と下段のグラフを対比すれば明らかなように、x軸方向の速度変化はy軸方向の2倍高調波となっている。これは、速度ベクトルが加速度の変化により図4の上下方向に振れる場合に、vy(t)が速度0を中心に増減を繰り返す間にvx(t)はvy(t)の2倍の周波数で変動するためである。 From the equation (54), in understanding the relationship between the angle θ (t) and the time variation of v x , v y , rather than further expansion by the Fourier series or the like, the concept of FIG. It is easier to understand the relationship. In the figure, the upper graph is a representation of how the time variation of theta (t), the middle graph shows the time variation of v x, lower graph illustrates a time variation of v y. As is clear from comparison between the middle and lower graphs, the speed change in the x-axis direction is a second harmonic in the y-axis direction. This is because when the velocity vector swings in the vertical direction in FIG. 4 by a change in the acceleration, double v x (t) is v y (t) while the v y (t) is repeatedly increases and decreases around the zero speed This is because it fluctuates at a frequency of.

以上より、加速度の蛇行周波数をωとした場合に、波状蛇行目標の速度変動はωと2ωの2つの周波数による正弦運動成分を有することがわかる。蛇行周波数2ωの正弦運動成分は、進行方向についての位置の変動を与えるものであるため、蛇行周期が短い場合にはその振幅を無視しても影響は小さい。しかし蛇行周期が長くなると、振幅も増大するので影響が無視できなくなり、蛇行周波数2ωの正弦運動成分を有する運動モデルが必要となる。この発明の実施の形態2による目標追尾装置は、かかる運動モデルにより運動する追尾目標を追尾することを想定したものであり、蛇行周波数2ωの正弦運動成分を有する運動モデルを用いることを特徴を有するものである。   From the above, it is understood that when the acceleration meander frequency is ω, the speed fluctuation of the wavy meander target has a sine motion component due to two frequencies ω and 2ω. Since the sinusoidal motion component of the meandering frequency 2ω gives a change in position in the traveling direction, the influence is small even if the amplitude is ignored when the meandering period is short. However, if the meandering cycle becomes longer, the amplitude also increases, so the influence cannot be ignored, and a motion model having a sinusoidal motion component with a meandering frequency of 2ω is required. The target tracking device according to the second embodiment of the present invention is supposed to track a tracking target that moves by such a motion model, and uses a motion model having a sinusoidal motion component of a meandering frequency 2ω. Is.

この発明の実施の形態2による目標追尾装置の構成を示すブロック図としては実施の形態1と同様に図1を用いるが、この発明の実施の形態2による目標追尾装置は、実施の形態1とは運動モデルが異なるのみであるので、各構成要素の構成については説明を省略する。   As a block diagram showing the configuration of the target tracking device according to the second embodiment of the present invention, FIG. 1 is used similarly to the first embodiment, but the target tracking device according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment. Since only the motion model is different, the description of the configuration of each component is omitted.

次に、この発明の実施の形態2による目標追尾装置の動作について説明する。この発明の実施の形態2による目標追尾装置においても、実施の形態1と同様の初期処理を行い、運動モデル制御器14は運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの設定器22に運動モデルを設定する。すでに述べたとおり、この目標追尾装置は、蛇行周波数2ωの正弦運動成分を有する運動モデルを用いる。この運動モデルは式(56)によって表される。

Figure 0004281473
式(56)〜式(59)において、x1(t)は蛇行周波数ωの正弦運動成分、x2(t)は蛇行周波数2ωの正弦運動成分、x3(t)は等速直線運動成分を表しており、nt1、nt2はそれぞれx1(t)、x2(t)の最大振幅を表すものである。またaは等速直線運動の速度成分(傾き)であり、bは初期速度(切片)である。 Next, the operation of the target tracking device according to Embodiment 2 of the present invention will be described. Also in the target tracking device according to the second embodiment of the present invention, the same initial processing as that in the first embodiment is performed, and the motion model controller 14 sets the setters 22 of the motion specification predictors 15-1 to 15-N. Set an exercise model. As already described, this target tracking device uses a motion model having a sinusoidal motion component having a meandering frequency of 2ω. This motion model is expressed by equation (56).
Figure 0004281473
In Expressions (56) to (59), x 1 (t) is a sinusoidal motion component of meander frequency ω, x 2 (t) is a sinusoidal motion component of meander frequency 2ω, and x 3 (t) is a constant velocity linear motion component. N t1 and n t2 represent the maximum amplitudes of x 1 (t) and x 2 (t), respectively. Further, a is a velocity component (slope) of constant velocity linear motion, and b is an initial velocity (intercept).

次に、実施の形態1と同様に、この発明の実施の形態2においても、式(56)〜式(59)から離散時間における運動モデルを導出する。式(56)〜式(59)を微分方程式として表すと、式(60)〜式(62)のようになる。

Figure 0004281473
となる。これらの微分方程式を状態空間において表現すると、
Figure 0004281473
となる。ここで、F、F及びFはそれぞれ蛇行周波数ωの正弦運動成分、蛇行周波数2ωの正弦運動成分、等速直線運動成分の連続時間における状態遷移行列を、D、D及びDは駆動雑音の変換行列を表す。またw1(t)、w2(t)及びw3(t)は、各成分における駆動雑音である。 Next, similarly to Embodiment 1, also in Embodiment 2 of the present invention, a motion model in discrete time is derived from Expressions (56) to (59). When Expressions (56) to (59) are expressed as differential equations, Expressions (60) to (62) are obtained.
Figure 0004281473
It becomes. Expressing these differential equations in state space,
Figure 0004281473
It becomes. Here, F 1 , F 2, and F 3 are state transition matrices in continuous time of a sinusoidal motion component of meander frequency ω, a sinusoidal motion component of meander frequency 2ω, and a constant velocity linear motion component, respectively, D 1 , D 2, and D 3 3 represents a drive noise conversion matrix. Further, w 1 (t), w 2 (t) and w 3 (t) are drive noises in each component.

式(63)〜式(71)を1つにまとめることにより、次の連続微分方程式が得られる。

Figure 0004281473
The following continuous differential equation is obtained by combining the equations (63) to (71) into one.
Figure 0004281473

w(t)は各成分における駆動雑音であり、式(77)〜式(79)の性質を満たす連続時間の白色雑音過程である。

Figure 0004281473
ここで、δ(t)はディラックのデルタ関数である。また、q、q、qは白色雑音過程のパワースペクトル密度で[m/s](mは距離、sは時間)の次元を持つ。 w (t) is drive noise in each component, and is a continuous-time white noise process that satisfies the properties of equations (77) to (79).
Figure 0004281473
Here, δ (t) is a Dirac delta function. Further, q 1 , q 2 , and q 3 are power spectral densities of the white noise process and have dimensions [m 2 / s 3 ] (m is a distance and s is a time).

一方、連続時間における追尾目標の観測方程式は、式(80)及び式(81)によって与えられる。

Figure 0004281473
ここで、Hは観測行列、Gは観測が行われる極座標から北基準直交座標への座標変換行列を表している。またy(t)は観測値である。(t)は観測雑音ベクトルであって、平均、共分散Rの白色ガウス雑音である。 On the other hand, the observation equation of the tracking target in continuous time is given by Equation (80) and Equation (81).
Figure 0004281473
Here, H is the observation matrix, G 2 denotes a coordinate transformation matrix to the north reference orthogonal coordinates from polar coordinates observation is performed. Y (t) is an observed value. v (t) is an observation noise vector, which is white Gaussian noise having an average of 0 and a covariance R.

式(63)から式(81)を離散時間のブロック線図で表すと、例えば図6のようになる。図6において、実施の形態1のブロック線図(図3)と同じ符号又は変数を付している部分については図3と同じであるので説明を省略する。ysin2は蛇行周波数2ωの正弦運動成分における追尾目標の位置を表している。この図から分かるように、実施の形態1と同様に加速度及びジャーク項を推定する処理は不要であり、また等速直線運動成分の推定値(位置および速度)を用いることで、Kサンプル後の追尾目標の位置を、蛇行軌跡の中心軸上に推定することが可能となる。 Expressions (63) to (81) are represented by a discrete-time block diagram as shown in FIG. 6, for example. In FIG. 6, the same reference numerals or variables as those in the block diagram (FIG. 3) of the first embodiment are the same as those in FIG. y sin2 represents the position of the tracking target in the sine motion component of the meandering frequency 2ω. As can be seen from this figure, the processing for estimating the acceleration and jerk terms is unnecessary as in the first embodiment, and by using the estimated values (position and velocity) of the constant velocity linear motion component, The position of the tracking target can be estimated on the central axis of the meandering locus.

kサンプル目の離散時間における運動モデルは、式(60)〜式(62)の微分方程式の解を求めることで、

Figure 0004281473
となる。なお式(82)、(84)において、Φは離散時間における状態遷移行列である。またx1,k、x2,k、x3,kは、それぞれ正弦運動成分x1、x2と等速直線運動成分x3のkサンプル目の状態変数を表している。さらに kは、4次元の離散時間白色雑音系列であって、以下の性質を有する。
Figure 0004281473
The motion model in the discrete time of the kth sample is obtained by finding the solutions of the differential equations of Equations (60) to (62).
Figure 0004281473
It becomes. In equations (82) and (84), Φ is a state transition matrix in discrete time. The x 1, k, x 2, k, x 3, k is each represent a sine motion components x 1, x 2 and k-th sample of the state variables of the constant velocity linear motion components x 3. W k is a four-dimensional discrete-time white noise sequence and has the following properties.
Figure 0004281473

また式(80)と式(81)の観測方程式を離散時間で表現すると、

Figure 0004281473
となる。ここで、 は観測雑音ベクトルであり、平均、共分散Rの白色ガウス雑音となる。またG2,kは観測雑音の極座標から北基準直交座標への座標変換行列を表す。以上により離散時間における運動モデルが導出された。 In addition, when the observation equations of Equation (80) and Equation (81) are expressed in discrete time,
Figure 0004281473
It becomes. Here, v k is an observation noise vector, which is white Gaussian noise having an average of 0 and a covariance R k . G 2, k represents a coordinate transformation matrix from polar coordinates of observation noise to north reference orthogonal coordinates. Thus, a motion model in discrete time was derived.

続いて運動諸元予測器15−1〜15−Nは、実施の形態1と同様にカルマンフィルタによる追尾処理を実行する。また予測諸元統合器11、平滑諸元統合器12、統合平滑値メモリ13、運動モデル制御器14、混合平滑器16、モデル尤度集計器17は、運動諸元予測器15−1〜15−Nが算出する予測ベクトルや予測誤差共分散行列、平滑ベクトル、平滑誤差共分散行列、事前確率、尤度、事後確率の調整、重み付けを行うという点についても、実施の形態1と同様である。   Subsequently, the motion specification predictors 15-1 to 15-N execute the tracking process using the Kalman filter as in the first embodiment. The prediction specification integrator 11, the smoothing specification integrator 12, the integrated smoothing value memory 13, the motion model controller 14, the mixed smoother 16, and the model likelihood totalizer 17 are motion specification predictors 15-1 to 15-15. The point that the prediction vector, the prediction error covariance matrix, the smoothing vector, the smoothing error covariance matrix, the prior probability, the likelihood, and the posterior probability are adjusted and weighted is calculated by −N. .

次に、未来位置予測器18は、所定の点と追尾目標が一定値以上離れている場合に、蛇行軌跡の中心軸上の点を追尾目標の予測位置とし、また所定の点と追尾目標との距離が一定値未満の場合に、蛇行軌跡上の点を追尾目標の予測位置とする。実施の形態2による運動モデルを用いれば、追尾目標のkサンプル目の平滑位置tgt,k(+)は式(89)で表される。

Figure 0004281473
ここで、x^1,k(+)及びx^'1,k(+)は蛇行周波数ωの正弦運動成分の位置と速度の統合平滑値を表している。また、x^2,k(+)及びx^'2,k(+)は蛇行周波数2ωの正弦運動成分の位置と速度の統合平滑値を表している。x^3,k(+)及びx^'3,k(+)は等速直線運動成分の位置と速度の統合平滑値を表すものである。 Next, the future position predictor 18 sets the point on the central axis of the meandering locus as the predicted position of the tracking target when the predetermined point and the tracking target are apart from each other by a predetermined value or more. When the distance is less than a certain value, the point on the meandering locus is set as the predicted position of the tracking target. If the motion model according to the second embodiment is used, the smoothing position x ^ tgt, k (+) of the k-th sample of the tracking target is expressed by Expression (89).
Figure 0004281473
Here, x ^ 1, k (+) and x ^ ' 1, k (+) represent the integrated smooth value of the position and velocity of the sinusoidal motion component of the meander frequency ω. Moreover, x ^ 2, k (+) and x ^ ' 2, k (+) represent the integrated smooth value of the position and velocity of the sinusoidal motion component of the meandering frequency 2ω. x ^ 3, k (+) and x ^ ' 3, k (+) represent the integrated smooth value of the position and velocity of the constant velocity linear motion component.

所定の点と追尾目標との距離が一定値以上の場合は、x−y平面上の2次元追尾において追尾目標のKサンプル後の予測位置(x^c,k+K(−)、y^c,k+K(−))は、実施の形態1と同様に正弦運動成分を無視することにより、式(91)〜式(93)によって与えられる。

Figure 0004281473
なお、式(91)において、Tはサンプリング間隔であり、またx^k(+)とy^k(+)はそれぞれ、式(43)で与えられる統合平滑値のx及びy座標成分を表している。 When the distance between the predetermined point and the tracking target is a certain value or more, the predicted position (x ^ c, k + K (−), y ^ c, after the K samples of the tracking target in two-dimensional tracking on the xy plane) k + K (−)) is given by the equations (91) to (93) by ignoring the sine motion component as in the first embodiment.
Figure 0004281473
In Expression (91), T is a sampling interval, and x ^ k (+) and y ^ k (+) represent the x and y coordinate components of the integrated smooth value given by Expression (43), respectively. ing.

所定の点と追尾目標との距離が一定値未満の場合は、x−y平面上の2次元追尾において追尾目標のKサンプル後の予測位置(x^w,k+K(−)、y^w,k+K(−))は、式(94)によって算出する。

Figure 0004281473
ここで、n^1p,x及びn^1p,yは蛇行周波数ωの正弦運動成分についての推定値の最大振幅を表す。また、n^2p,x及びn^2p,yは蛇行周波数2ωの正弦運動成分についての推定値の最大振幅を表す。ω及びωはこの目標追尾装置により推定された蛇行周波数を表す。そしてφk,x及びφk,yはkサンプル目の正弦関数の位相であって、式(95)より算出する。
Figure 0004281473
When the distance between the predetermined point and the tracking target is less than a predetermined value, the predicted position (x ^ w, k + K (−), y ^) after K samples of the tracking target in two-dimensional tracking on the xy plane w, k + K (−)) is calculated by the equation (94).
Figure 0004281473
Here, n ^ 1p, x and n ^ 1p, y represent the maximum amplitude of the estimated value for the sinusoidal motion component of the meander frequency ω. N ^ 2p, x and n ^ 2p, y represent the maximum amplitude of the estimated value for the sinusoidal motion component of the meandering frequency 2ω. ω x and ω y represent meandering frequencies estimated by the target tracking device. Φ k, x and φ k, y are the phases of the sine function of the k-th sample , and are calculated from equation (95).
Figure 0004281473

以上から明らかなように、この発明の実施の形態2の目標追尾装置によれば、正弦運動成分(蛇行周波数ω)と等速直線運動成分に加えて、蛇行周波数2ωの正弦運動成分を有する運動モデルに基づいて目標追尾を行うこととしたので、波状蛇行運動を行う追尾目標の追尾処理を精度よく予測することができる。   As apparent from the above, according to the target tracking device of the second embodiment of the present invention, in addition to the sine motion component (meander frequency ω) and the constant velocity linear motion component, the motion having the sine motion component of the meander frequency 2ω. Since the target tracking is performed based on the model, it is possible to accurately predict the tracking process of the tracking target that performs the wavy meandering motion.

なお、実施の形態2による目標追尾装置においても、未来位置予測器18を経ずに、平滑諸元統合器12の出力をこの目標追尾装置の出力とする構成を採ってもよい。この目標追尾装置は、正弦運動成分(蛇行周波数ω)と等速直線運動成分と蛇行周波数2ωの正弦運動成分をも合わせ持つ運動モデルに基づいて追尾処理を行うことで、波状蛇行運動を精度よく追尾できるという特徴を有するものであり、平滑諸元統合器12が統合平滑値を出力する段階でも、すでにその効果が確保されているのである。   Note that the target tracking device according to the second embodiment may adopt a configuration in which the output of the smoothing data integrator 12 is used as the output of the target tracking device without going through the future position predictor 18. This target tracking device accurately performs wave-like meandering motion by performing a tracking process based on a motion model that also has a sinusoidal motion component (meander frequency ω), a constant velocity linear motion component, and a sinusoidal motion component of meander frequency 2ω. It has a feature that it can be tracked, and the effect is already secured even when the smoothing specification integrator 12 outputs the integrated smoothing value.

実施の形態3.
実施の形態1及び2による目標追尾装置においては、3次元追尾を行う場合に、運動モデル制御器14が、各軸に対応するように運動モデルを運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの設定器22に設定していた。しかし、蛇行目標の中心軸の傾きと切片を状態変数ベクトルの成分に含めて、x軸から蛇行中心軸へ座標変換することにより、蛇行目標の運動諸元を推定して、未来位置予測を行うようにしてもよい。この発明の実施の形態3による目標追尾装置は、このような特徴を有するものである。
Embodiment 3 FIG.
In the target tracking device according to the first and second embodiments, when performing three-dimensional tracking, the motion model controller 14 determines the motion model predictors 15-1 to 15-N so as to correspond to the respective axes. It was set in each of the setting devices 22. However, by including the inclination and intercept of the center axis of the meandering target in the component of the state variable vector and performing coordinate conversion from the x-axis to the meandering center axis, the motion specifications of the meandering target are estimated and future position prediction is performed. You may do it. The target tracking device according to Embodiment 3 of the present invention has such features.

この発明の実施の形態3による目標追尾装置の構成は、実施の形態1と同様に図1のブロック図によって示される。実施の形態3による目標追尾装置の運動諸元予測器15−1〜15−Nは、非線形運動モデルから導出される拡張カルマンフィルタによって追尾処理を行う点で、実施の形態1とは異なるものである。しかしその他の点については、実施の形態1と同様であるので、構成については説明を省略することとする。   The configuration of the target tracking device according to the third embodiment of the present invention is shown in the block diagram of FIG. 1 as in the first embodiment. The motion specification predictors 15-1 to 15-N of the target tracking device according to the third embodiment are different from the first embodiment in that tracking processing is performed by an extended Kalman filter derived from a nonlinear motion model. . However, since the other points are the same as those of the first embodiment, description of the configuration will be omitted.

次にこの発明の実施の形態3による目標追尾装置の動作について説明する。ここでも、実施の形態1と同様の初期処理を行い、運動モデル制御器14によって運動諸元予測器15−1〜15−Nのそれぞれの設定器22に運動モデルが設定される。ここで、蛇行目標がx軸に対して傾きθ(t)、切片ρ(t)の蛇行軸上を移動しているとした場合、蛇行中心軸に対して垂直方向の位置時間変動(中心軸に対する揺動成分)を正弦関数により表現すると、運動モデルの連続微分方程式は、式(98)〜式(102)によって与えられる。

Figure 0004281473
Next, the operation of the target tracking device according to Embodiment 3 of the present invention will be described. Here, the same initial processing as in the first embodiment is performed, and the motion model is set in the setting units 22 of the motion specification predictors 15-1 to 15-N by the motion model controller 14. Here, assuming that the meandering target is moving on the meandering axis with the inclination θ (t) and the intercept ρ (t) with respect to the x-axis, the position time variation in the direction perpendicular to the meandering central axis (center axis) If the oscillating component with respect to is expressed by a sine function, the continuous differential equation of the motion model is given by the equations (98) to (102).
Figure 0004281473

w(t)は駆動雑音であって、式(103)、式(104)を満たす連続時間の白色雑音過程である。

Figure 0004281473
ここで、δ(t)はディラックのデルタ関数、Qは駆動雑音の誤差共分散行列を表す。 w (t) is drive noise, which is a continuous-time white noise process that satisfies the equations (103) and (104).
Figure 0004281473
Here, δ (t) is a Dirac delta function, and Q is an error covariance matrix of drive noise.

一方、連続時間における追尾目標の観測方程式は、式(105)、式(106)によって与えられる。

Figure 0004281473
ここで、Hは観測行列、Gは観測が行われる極座標から北基準直交座標への座標変換行列を表している。またy(t)は観測値である。(t)は観測雑音ベクトルであって、平均、共分散Rの白色ガウス雑音である。 On the other hand, the observation equation of the tracking target in continuous time is given by Equation (105) and Equation (106).
Figure 0004281473
Here, H is the observation matrix, G 2 denotes a coordinate transformation matrix to the north reference orthogonal coordinates from polar coordinates observation is performed. Y (t) is an observed value. v (t) is an observation noise vector, which is white Gaussian noise having an average of 0 and a covariance R.

上記連続微分方程式において、サンプリング周期をT、サンプリング時刻t=kT(k=0,1,2,…)における(t)の値を とすると、式(107)の離散時間運動モデルが導かれる。

Figure 0004281473
In the continuous differential equations, the sampling period T, the sampling time t = kT (k = 0,1,2, ...) when the value of x (t) and x k in discrete-time motion model of the formula (107) Led.
Figure 0004281473

ここで、式(107)の状態変数ベクトル 及び状態遷移行列Φは、以下の式により得られる。

Figure 0004281473
Here, the state variable vector x k and the state transition matrix Φ in Expression (107) are obtained by the following expressions.
Figure 0004281473

式(110)の は、4次元の離散時間白色雑音系列であって、以下の性質を有する。

Figure 0004281473
W k in equation (110) is a four-dimensional discrete-time white noise sequence and has the following properties.
Figure 0004281473

式(107)の運動方程式は目標がx軸上を移動していると仮定しているため、状態変数ベクトル をx軸方向へ角度−θ回転させた後、切片ρを差し引いた場合、以下の式が得られる。

Figure 0004281473
ここでAは以下の座標変換行列を表す。
Figure 0004281473
Since the motion equation of the formula (107) assumes that the target is moving the x-axis, after the state variable vector x k is the angle -θ rotated in the x-axis direction, when subtracting the sections [rho, The following formula is obtained:
Figure 0004281473
Here, A represents the following coordinate transformation matrix.
Figure 0004281473

式(113)から、

Figure 0004281473
となる。ここで k=g( k-1)とすれば、予測ベクトルk+1(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)は、
Figure 0004281473
と表される。ただしk-1(+)はk−1サンプル目の平滑ベクトルであって、Pk(−)は同じくk−1サンプル目の平滑誤差共分散行列、Qk-1は駆動雑音共分散行列を表している。また、Φp,k-1は座標変換後の状態遷移行列であり、関数g(k(+))の傾きを表すために、以下の式より求められる。
Figure 0004281473
From equation (113)
Figure 0004281473
It becomes. If x k = g ( x k-1 ), the prediction vector x ^ k + 1 (−) and the prediction error covariance matrix P k (−) are
Figure 0004281473
It is expressed. Where x ^ k-1 (+) is the smooth vector of the k-1 sample, P k (-) is the smooth error covariance matrix of the k-1 sample, and Q k-1 is the drive noise covariance. Represents a matrix. Further, Φ p, k−1 is a state transition matrix after coordinate conversion, and is obtained from the following equation in order to represent the gradient of the function g ( x ^ k (+)).
Figure 0004281473

また、式(105)による観測方程式を離散時間で表すと

Figure 0004281473
となる。ここで、 は観測雑音ベクトルであり、平均、共分散Rの白色ガウス雑音である。 Moreover, when the observation equation according to equation (105) is expressed in discrete time,
Figure 0004281473
It becomes. Here, v k is an observation noise vector, which is white Gaussian noise having an average of 0 and a covariance R k .

以上の運動方程式と観測方程式とをもとに、この発明の実施の形態3による目標追尾装置で使用する拡張カルマンフィルタを導出する。時刻kにおける各運動モデルの予測ベクトル及び予測誤差共分散行列は、

Figure 0004281473
となる。予測器23は、実施の形態1の式(30)と式(31)に替えて、式(120)と式(121)を用いて予測ベクトルと予測誤差共分散行列とを算出する。 Based on the above equation of motion and observation equation, an extended Kalman filter used in the target tracking device according to the third embodiment of the present invention is derived. The prediction vector and prediction error covariance matrix of each motion model at time k are
Figure 0004281473
It becomes. The predictor 23 calculates a prediction vector and a prediction error covariance matrix using the equations (120) and (121) instead of the equations (30) and (31) of the first embodiment.

次に平滑器24は、平滑ベクトルと平滑誤差共分散行列、カルマンゲインを算出する。平滑値、平滑誤差共分散行列およびカルマンゲインはそれぞれ、

Figure 0004281473
となる。 Next, the smoother 24 calculates a smooth vector, a smooth error covariance matrix, and a Kalman gain. The smooth value, smooth error covariance matrix, and Kalman gain are
Figure 0004281473
It becomes.

以上のようにして、平滑器24が算出した平滑値を実施の形態3による目標追尾装置の出力値としてもよいが、実施の形態1および2と同様に未来位置予測器18を用いて、追尾目標が蛇行軌跡の中心軸上、または蛇行軌跡上に存在すると仮定して、Kサンプル後の位置を算出する。まず、蛇行軌跡の中心軸上に存在すると仮定した場合、x−y平面上の2次元追尾において追尾目標のKサンプル後の予測位置(x^c,k+K(−)、y^c,k+K(−))は、正弦運動成分を無視することにより、式(123)〜式(126)によって与えられる。

Figure 0004281473
なお、Tはサンプリング間隔である。 As described above, the smooth value calculated by the smoother 24 may be used as the output value of the target tracking device according to the third embodiment. However, as in the first and second embodiments, the future position predictor 18 is used for tracking. Assuming that the target is on the center axis of the meandering locus or on the meandering locus, the position after K samples is calculated. First, assuming that it exists on the central axis of the meandering locus, the predicted position (x ^ c, k + K (−), y ^ c, k + K (−)) is given by the equations (123) to (126) by ignoring the sine motion component.
Figure 0004281473
T is a sampling interval.

また、追尾目標が蛇行軌跡上に存在すると仮定した場合、Kサンプル後の未来位置の予測値(x^c,k+K(−)、y^c,k+K(−))は、式(127)で与えられる。

Figure 0004281473
ここで、n^pyは正弦運動成分推定値の最大振幅であって、ω^yはこの目標追尾装置によって推定された蛇行周波数を表している。またφk,yはkサンプル目の正弦関数の位相であって、式(124)から算出される。
Figure 0004281473
Also, assuming that the tracking target is on a meandering locus, the predicted value (x ^ c, k + K (−), y ^ c, k + K (−)) of the future position after K samples (127).
Figure 0004281473
Here, n ^ py is the maximum amplitude of the estimated sinusoidal component, and ω ^ y represents the meander frequency estimated by the target tracking device. Φ k, y is the phase of the sine function of the kth sample , and is calculated from the equation (124).
Figure 0004281473

以上から明らかなように、この発明の実施の形態3による目標追尾装置によれば、拡張カルマンフィルタを用いることで、実施の形態1及び2のように各座標軸ごとにフィルタを独立して動作させなくても、各軸の観測雑音等の相関を考慮した3次元追尾や未来位置予測が可能となる。   As is clear from the above, according to the target tracking device according to the third embodiment of the present invention, by using the extended Kalman filter, the filter is not operated independently for each coordinate axis as in the first and second embodiments. However, it is possible to perform three-dimensional tracking and future position prediction in consideration of the correlation of observation noise and the like of each axis.

実施の形態4.
実施の形態1乃至3の目標追尾装置は、等速直線運動成分と正弦運動成分とを有する運動モデルに基づいているが、等速直線運動モデルのみに基づいて追尾処理を行う専用の運動諸元予測器を新たに設け、この運動諸元予測器の算出する平滑値の信頼度が所定値以上の場合に、運動諸元予測器15−1〜15−Nの動作を停止させたり、計算結果を使用しないようにしてもよい。実施の形態4による目標追尾装置は、かかる特徴を有するものである。
Embodiment 4 FIG.
Although the target tracking device of the first to third embodiments is based on a motion model having a constant velocity linear motion component and a sine motion component, a dedicated motion specification for performing tracking processing based only on the constant velocity linear motion model. A predictor is newly provided, and when the reliability of the smooth value calculated by the motion specification predictor is equal to or higher than a predetermined value, the motion specification predictors 15-1 to 15-N are stopped or the calculation result is obtained. May not be used. The target tracking device according to the fourth embodiment has such a feature.

図8は、この発明の実施の形態4による目標追尾装置の構成を示すブロック図である。図において、等速直線運動諸元予測器19は、等速直線運動モデルに基づいて追尾処理を行う部位である。等速直線運動諸元予測器19による追尾処理の結果(予測値と平滑値)は予測諸元統合器11と平滑諸元統合器12、そして混合平滑器16にそれぞれ出力されるようになっている。   FIG. 8 is a block diagram showing the structure of the target tracking device according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, a constant velocity linear motion specification predictor 19 is a part that performs tracking processing based on a constant velocity linear motion model. The result of the tracking process (predicted value and smooth value) by the constant velocity linear motion parameter predictor 19 is output to the predictive parameter integrator 11, the smooth parameter integrator 12, and the mixed smoother 16, respectively. Yes.

また信頼度判定器20は、等速直線運動諸元予測器19及びその他の運動諸元予測器の算出する事後確率に基づいて信頼度判定を行う部位である。その他、図1と同一の符号を付した構成要素については、実施の形態1と同様であるので説明を省略するが、運動諸元予測器15−1〜15−Nが算出する事後確率が信頼度判定器20にも出力される点、および信頼度判定器による判定結果が平滑諸元統合器12に出力されるようになっている点が実施の形態1とは相違している。   The reliability determination unit 20 is a part that performs reliability determination based on the posterior probabilities calculated by the constant velocity linear motion specification predictor 19 and other motion specification predictors. The other components having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those in the first embodiment and will not be described. However, the posterior probabilities calculated by the motion specification predictors 15-1 to 15-N are reliable. The second embodiment is different from the first embodiment in that it is also output to the degree determiner 20 and the determination result by the reliability determiner is output to the smoothing specification integrator 12.

次に、この発明の実施の形態4による目標追尾装置の運動諸元予測器15−1〜15−Nおよび等速直線運動諸元予測器19の詳細な構成について説明する。ここで、運動諸元予測器15−1〜15−Nと等速直線運動諸元予測器19とは、依拠する運動モデルが異なっているのみであって、構成要素については同様であるので、運動諸元予測器15−1を代表して説明する。図9は、この発明の実施の形態4による目標追尾装置の運動諸元予測器15−1の詳細な構成を示すブロック図である。   Next, detailed configurations of the motion specification predictors 15-1 to 15-N and the constant velocity linear motion specification predictor 19 of the target tracking device according to Embodiment 4 of the present invention will be described. Here, since the motion specification predictors 15-1 to 15-N and the constant velocity linear motion specification predictor 19 are different only in the motion model on which they depend, the components are the same. The motion specification predictor 15-1 will be described as a representative. FIG. 9 is a block diagram showing a detailed configuration of the motion specification predictor 15-1 of the target tracking device according to Embodiment 4 of the present invention.

図において、事後確率算出器28は、実施の形態1と同様に事後確率を算出するが、ここで計算された事後確率は、平滑諸元統合器12、混合平滑器16、確率メモリ25に加えて、信頼度判定器20にも出力されるようになっている。その他、図2と同じ符号を付した構成要素については、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。   In the figure, the posterior probability calculator 28 calculates the posterior probability in the same manner as in the first embodiment. The posterior probability calculated here is added to the smoothing specification integrator 12, the mixed smoother 16, and the probability memory 25. Thus, it is also output to the reliability determination unit 20. The other components having the same reference numerals as those in FIG. 2 are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

次に、この発明の実施の形態4による目標追尾装置の動作について説明する。運動諸元予測器15−1〜15−Nの動作については、実施の形態1と同様であり、さらに等速直線運動諸元予測器19については、等速直線運動モデルに基づくカルマンフィルタを用いた目標追尾装置がすでに公知であるので、説明を省略する。ここでは、実施の形態1と同様の処理によって、各運動諸元予測器(等速直線運動諸元予測器19を含む)によって事後確率が算出されたものとし、その事後確率を信頼度として、信頼度判定器20が、等速直線運動諸元予測器19の出力を採用するか否かを判断する。   Next, the operation of the target tracking device according to Embodiment 4 of the present invention will be described. The operation of the motion specification predictors 15-1 to 15-N is the same as that of the first embodiment, and the constant velocity linear motion specification predictor 19 uses a Kalman filter based on a constant velocity linear motion model. Since the target tracking device is already known, the description is omitted. Here, it is assumed that the posterior probabilities are calculated by the respective motion element predictors (including the constant velocity linear motion element predictor 19) by the same processing as in the first embodiment, and the posterior probabilities are used as the reliability. The reliability determination unit 20 determines whether or not the output of the constant velocity linear motion specification predictor 19 is adopted.

例えば、等速直線運動諸元予測器19が算出した事後確率をμk,1(+)とした場合に、Mサンプル間(Mは自然数であって、望ましくは2以上の整数とする)、継続的にしきい値dμを上回る場合には、等速直線運動諸元予測器19の出力した予測値と平滑値を、この目標追尾装置の出力として採用する。ここで、しきい値dμを一定値としてもよいし、運動諸元予測器15−1〜15−Nの算出する事後確率に基づいて算出するようにしてもよい。 For example, when the a posteriori probability calculated by the constant velocity linear motion specification predictor 19 is μ k, 1 (+), between M samples (M is a natural number, preferably an integer of 2 or more), When continuously exceeding the threshold value , the predicted value and smooth value output from the constant velocity linear motion specification predictor 19 are adopted as the output of the target tracking device. Here, to the threshold d mu may be constant value, it may be calculated based on the posterior probability calculating motion specifications predictor 151 to 15-N.

この場合、予測諸元統合器11は、運動諸元予測器15−1〜15−Nの予測値の算出処理完了を待たずに、等速直線運動諸元予測器19の予測値を取得し次第、動作を開始するようにする。また、平滑諸元統合器12は、運動諸元予測器15−1〜15−Nの平滑値の出力完了を待たずに、等速直線運動諸元予測器19が平滑値を算出し次第、平滑値の出力や未来位置予測処理を開始するようにする。こうすることにより、運動諸元予測器15−1〜15−Nの計算処理の待機に要する時間が不要となるので、目標追尾装置全体のスループットが向上する。さらに、このことからサンプル時間を短縮できるので、多くの観測値を処理できるようになり、予測精度が向上する。   In this case, the prediction specification integrator 11 acquires the prediction value of the constant velocity linear motion specification predictor 19 without waiting for the prediction value calculation processing of the motion specification predictors 15-1 to 15-N to be completed. As soon as the operation starts. In addition, the smooth specification integrator 12 does not wait for the output of the smooth values of the motion specification predictors 15-1 to 15-N, and as soon as the constant velocity linear motion specification predictor 19 calculates the smooth value, The output of the smooth value and the future position prediction process are started. By doing so, the time required for the calculation processing of the motion specification predictors 15-1 to 15-N is not required, so that the throughput of the entire target tracking device is improved. Furthermore, since the sampling time can be shortened from this, it becomes possible to process many observation values, and the prediction accuracy is improved.

また、等速直線運動諸元予測器19の出力結果を採用する条件が満たされた場合に、運動諸元予測器15−1〜15−Nの動作を停止するような制御を行ってもよい。こうすることによって、例えば運動諸元予測器の個数よりも少ない数の中央演算装置を用いて時分割により複数の運動モデルに基づく追尾処理を行う構成としている場合には、中央演算装置の負荷を軽減できる。   Moreover, when the conditions for employing the output result of the constant velocity linear motion specification predictor 19 are satisfied, control may be performed to stop the operation of the motion specification predictors 15-1 to 15-N. . By doing so, for example, when the tracking processing based on a plurality of motion models is performed by time division using a smaller number of central processing units than the number of motion specification predictors, the load on the central processing unit is reduced. Can be reduced.

なお、実施の形態4において、運動諸元予測器15−1〜15−Nに割り当てる運動モデルとして、実施の形態2で用いた蛇行周波数ωと2ωの2つの正弦運動成分を有する運動モデルを用いてもよい。   In the fourth embodiment, a motion model having two sinusoidal motion components of meandering frequencies ω and 2ω used in the second embodiment is used as a motion model assigned to the motion specification predictors 15-1 to 15-N. May be.

また、実施の形態4において、実施の形態3で用いた拡張カルマンフィルタを用いてもよいことはいうまでもない。   Needless to say, in the fourth embodiment, the extended Kalman filter used in the third embodiment may be used.

実施の形態5.
実施の形態4では、等速直線運動モデルを用いて追尾処理を行う等速直線運動諸元予測器19の信頼度に基づいて、運動諸元予測器15−1〜15−Nの処理を省略することとした。しかしこの他にも、蛇行運動を行う追尾目標の最大振幅が所定値以下の場合に、運動諸元予測器15−1〜15−Nの処理を省略して、等速直線運動諸元予測器19の出力値を採用するようにしてもよい。この発明の実施の形態5による目標追尾装置は、かかる特徴を有するものである。
Embodiment 5 FIG.
In the fourth embodiment, the processing of the motion specification predictors 15-1 to 15-N is omitted based on the reliability of the constant velocity linear motion specification predictor 19 that performs the tracking process using the constant speed linear motion model. It was decided to. However, in addition to this, when the maximum amplitude of the tracking target that performs the meandering motion is equal to or smaller than a predetermined value, the processing of the motion specification predictors 15-1 to 15-N is omitted, and the constant velocity linear motion specification predictor. You may make it employ | adopt 19 output values. The target tracking device according to Embodiment 5 of the present invention has such a feature.

図10は、この発明の実施の形態5による目標追尾装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、この発明の実施の形態5による目標追尾装置は、実施の形態4における信頼度判定器20を廃し、それに替えて振幅判定器31を設けたものである。振幅判定器31は、平滑諸元統合器12が算出した統合平滑値のうちの蛇行軌跡の最大振幅が所定値以下か否かを判定する部位である。平滑諸元統合器12は、振幅判定器31が蛇行軌跡の最大振幅が所定値以下と判断した場合に、等速直線運動諸元予測器19の算出した平滑値を統合平滑値として採用するようになっている。   FIG. 10 is a block diagram showing the structure of the target tracking device according to Embodiment 5 of the present invention. As shown in the figure, the target tracking device according to the fifth embodiment of the present invention eliminates the reliability determination device 20 in the fourth embodiment and provides an amplitude determination device 31 instead. The amplitude determiner 31 is a part that determines whether or not the maximum amplitude of the meandering locus among the integrated smooth values calculated by the smoothing specification integrator 12 is equal to or less than a predetermined value. When the amplitude determination unit 31 determines that the maximum amplitude of the meandering trajectory is equal to or less than a predetermined value, the smooth specification integrator 12 adopts the smooth value calculated by the constant velocity linear motion specification predictor 19 as an integrated smooth value. It has become.

次に、この発明の実施の形態5による目標追尾装置の動作について説明する。実施の形態5においても、運動諸元予測器15−1〜15−Nにおける平滑値の算出および事後確率の算出は、実施の形態4と同様なので説明を省略する。平滑諸元統合器12は、運動諸元予測器15−1〜15−Nの算出した平滑値から、例えば式(45)などを用いて、統合推定値の最大振幅を算出すると、この値を振幅判定器31に出力する。   Next, the operation of the target tracking device according to the fifth embodiment of the present invention will be described. Also in the fifth embodiment, the calculation of the smooth value and the calculation of the posterior probability in the motion specification predictors 15-1 to 15-N are the same as those in the fourth embodiment, and thus the description thereof is omitted. When the smooth specification integrator 12 calculates the maximum amplitude of the integrated estimated value from the smooth values calculated by the motion specification predictors 15-1 to 15-N using, for example, Equation (45), this value is calculated. Output to the amplitude determiner 31.

振幅判定器31は、例えば以下の条件式をn^p,x(x軸方向の蛇行振幅)、n^p,y(y軸方向の蛇行振幅)が満たすかどうかを判定し、その結果を平滑諸元統合器12に出力する。

Figure 0004281473
The amplitude determiner 31 determines, for example, whether or not n ^ p, x (meander amplitude in the x-axis direction) and n ^ p, y (meander amplitude in the y-axis direction) satisfy the following conditional expression, and the result is The result is output to the smoothing specification integrator 12.
Figure 0004281473

平滑諸元統合器12は、振幅判定器31より式(126)を満たすという判定結果を受け取った場合には、実施の形態4と同様に等速直線運動諸元予測器19の算出した平滑値を採用し、運動諸元予測器15−1〜15−Nの算出結果を省略する。またその場合において、実施の形態4と同様に運動諸元予測器15−1〜15−Nの動作を停止するようにしてもよい。   When the smooth specification integrator 12 receives the determination result that satisfies the equation (126) from the amplitude determiner 31, the smooth value calculated by the constant velocity linear motion specification predictor 19 is the same as in the fourth embodiment. And the calculation results of the motion specification predictors 15-1 to 15-N are omitted. In that case, the operation of the motion specification predictors 15-1 to 15-N may be stopped as in the fourth embodiment.

以上から明らかなように、この発明の実施の形態5の目標追尾装置によれば、追尾目標の運動が等速直線運動に近似できる場合には、等速直線運動モデルを採用して、正弦運動成分を有する運動モデルによる追尾処理を省略するので、計算負荷を低減することができるという効果を奏する。   As apparent from the above, according to the target tracking device of the fifth embodiment of the present invention, when the motion of the tracking target can be approximated to the constant velocity linear motion, the constant velocity linear motion model is adopted, and the sine motion Since the tracking process by the motion model having components is omitted, the calculation load can be reduced.

この発明は、例えば航空機や船舶、自動車などの移動体の追尾を行う装置やシステムに適用することができる。   The present invention can be applied to an apparatus or system that tracks a moving body such as an aircraft, a ship, or an automobile.

この発明の実施の形態1による目標追尾装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the target tracking apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による目標追尾装置の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the target tracking apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による目標追尾装置の運動モデルの離散時間によるブロック線図である。It is a block diagram by the discrete time of the motion model of the target tracking apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による目標追尾装置の対象とする追尾目標の速度と加速度の関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship between the speed and acceleration of a tracking target made into the object of the target tracking apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による目標追尾装置の対象とする追尾目標のx軸方向、y軸方向の各速度成分の時間変動の関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship of the time fluctuation of each speed component of the tracking target used as the object of the target tracking apparatus by Embodiment 2 of this invention of the x-axis direction and the y-axis direction. この発明の実施の形態2による目標追尾装置の運動モデルの離散時間によるブロック線図である。It is a block diagram by the discrete time of the motion model of the target tracking apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3における追尾目標の航跡の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the example of the track of a tracking target in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4による目標追尾装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the target tracking apparatus by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4による目標追尾装置の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the target tracking apparatus by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5による目標追尾装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the target tracking apparatus by Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 ゲート判定器、
11 予測諸元統合器、
12 平滑諸元統合器、
13 統合平滑値メモリ、
14 運動モデル制御器、
15−1〜15−N 運動諸元予測器、
16 混合平滑器、
17 モデル尤度集計器、
18 未来位置予測器、
19 等速直線運動諸元予測器、
21 平滑諸元メモリ、
22 設定器、
23 予測器、
24 平滑器、
25 確率メモリ、
26 事前確率算出器、
27 尤度算出器、
28 事後確率算出器、
31 振幅判定器。
10 Gate judgment device,
11 Predictive data integration unit,
12 Smoothing specification integrator,
13 Integrated smoothing value memory,
14 motion model controller,
15-1 to 15-N motion specification predictor,
16 mixing smoother,
17 Model likelihood counter,
18 Future position predictor,
19 Constant velocity linear motion specification predictor,
21 Smooth specification memory,
22 Setter,
23 Predictor,
24 smoother,
25 probability memory,
26 Prior probability calculator,
27 Likelihood calculator,
28 posterior probability calculator,
31 Amplitude determiner.

Claims (11)

前回サンプル時の運動諸元平滑値から今回サンプル時の運動諸元平滑値をカルマンフィルタによって算出する目標追尾装置において、
等速直線運動成分と正弦運動成分とを有する追尾目標の運動モデルに基づいて、前回サンプル時の運動諸元平滑値から今回サンプル時の運動諸元平滑値を算出する運動諸元予測手段
を備えたことを特徴とする目標追尾装置。
In the target tracking device that calculates the motion specification smooth value at the current sample from the motion specification smooth value at the previous sample by a Kalman filter,
Based on the motion model of the tracking target that has a constant velocity linear motion component and a sine motion component, it is equipped with motion specification prediction means that calculates the motion specification smooth value at the current sample from the motion specification smooth value at the previous sample. A target tracking device characterized by that.
前記運動諸元予測手段は、前記追尾目標の位置を等速直線運動成分と正弦運動成分との和で表した前記運動モデルに基づいて、前記運動諸元平滑値を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の目標追尾装置。
The motion specification prediction means calculates the motion specification smooth value based on the motion model in which the position of the tracking target is represented by the sum of a constant velocity linear motion component and a sine motion component. The target tracking device according to claim 1.
前記運動諸元予測手段は、前記正弦運動成分の周波数をωとした場合に、周波数を2ωとする正弦運動成分をさらに有する前記運動モデルに基づいて、前記運動諸元平滑値を算出する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の目標追尾装置。
The motion specification prediction means calculates the motion specification smooth value based on the motion model further having a sine motion component having a frequency of 2ω, where ω is the frequency of the sine motion component. The target tracking device according to claim 1 or 2, characterized in that
前回サンプル時の運動諸元平滑値から今回サンプル時の運動諸元平滑値を拡張カルマンフィルタによって算出する目標追尾装置において、
蛇行軌跡の中心軸に対する揺動成分を正弦運動に近似することにより追尾目標の運動を表現するとともに、前記中心軸の傾き角と切片とを状態変数ベクトルとする運動モデルに基づいて、前回サンプル時の運動諸元平滑値から今回サンプル時の運動諸元平滑値を算出する運動諸元予測手段
を備えたことを特徴とする目標追尾装置。
In the target tracking device that calculates the motion specification smooth value at the current sample from the motion specification smooth value at the previous sample by the extended Kalman filter,
The motion of the tracking target is expressed by approximating the oscillating component of the meandering locus with respect to the central axis to a sine motion, and based on a motion model using the inclination angle and intercept of the central axis as state variable vectors, A target tracking device comprising a motion specification predicting means for calculating a motion specification smooth value at the time of the current sampling from the motion specification smooth value of.
前記運動諸元予測手段は、正弦運動成分の周波数が相異なる複数の前記運動モデルに基づいて、前記運動諸元平滑値を算出する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の目標追尾装置。
5. The motion specification prediction unit calculates the motion specification smooth value based on a plurality of the motion models having different frequencies of sinusoidal motion components. 6. Target tracking device.
前記運動諸元予測手段により前記各運動モデルについて算出された複数の運動諸元平滑値を統合する平滑諸元統合手段
を備えたことを特徴とする請求項5に記載の目標追尾装置。
6. The target tracking device according to claim 5, further comprising smooth feature integration means for integrating a plurality of motion specification smooth values calculated for each motion model by the motion specification prediction means.
前記運動諸元予測手段が用いる前記複数の運動モデルの信頼度をそれぞれ算出するモデル信頼度算出手段を備え、
前記平滑諸元統合手段は、前記モデル信頼度算出手段の算出した信頼度に基づいて前記複数の運動諸元平滑値を統合する
ことを特徴とする請求項6に記載の目標追尾装置。
Model reliability calculation means for calculating the reliability of each of the plurality of motion models used by the motion specification prediction means,
The target tracking device according to claim 6, wherein the smooth specification integration unit integrates the plurality of motion specification smooth values based on the reliability calculated by the model reliability calculation unit.
前回サンプル時に、前記運動諸元予測手段が算出した運動諸元平滑値を、前記平滑諸元統合手段が統合する他の運動モデルによる運動諸元平滑値に基づいて調整する混合平滑手段を備え、
前記運動諸元予測手段は、今回サンプル時の運動諸元平滑値の算出にあたり、前回サンプル時の運動諸元平滑値に替えて、前記混平滑手段が調整した運動諸元平滑値を用いる
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の目標追尾装置。
A smoothing unit that adjusts the motion specification smooth value calculated by the motion specification prediction unit at the time of the previous sample based on a motion specification smooth value based on another motion model integrated by the smooth specification integration unit;
The exercise specifications predicting means, that in the calculation of the current sample during exercise specifications smoothed value, instead of the exercise specifications smoothed value of the previous sample, using the motion specifications smoothed value the mixed-smoothing means is adjusted The target tracking device according to claim 6 or 7, wherein
等速直線運動モデルに基づいて前記追尾目標の運動諸元平滑値を算出する等速直線運動諸元予測手段を備え、
前記モデル信頼度算出手段は、前記等速直線運動諸元予測手段が算出した運動諸元平滑値についても信頼度を算出し、
前記平滑諸元統合手段は、前記モデル信頼度算出手段が算出した前記等速直線運動諸元予測手段が算出した運動諸元平滑値に関する信頼度が所定値以上の場合に、前記等速直前運動諸元予測手段が算出した運動諸元平滑値を統合結果とする
ことを特徴とする請求項7記載の目標追尾装置。
A constant velocity linear motion specification predicting means for calculating a smooth motion value of the tracking target based on a constant velocity linear motion model;
The model reliability calculation means calculates the reliability of the motion specification smooth value calculated by the constant velocity linear motion specification prediction means,
The smooth feature integrating means is the motion immediately before the constant velocity when the reliability related to the smooth motion value calculated by the constant velocity linear motion feature predicting means calculated by the model reliability calculating means is a predetermined value or more. 8. The target tracking device according to claim 7, wherein the motion specification smooth value calculated by the specification prediction means is used as an integration result.
等速直線運動モデルに基づいて前記追尾目標の運動諸元平滑値を算出する等速直線運動諸元予測手段を備え、
前記平滑諸元統合手段は、前記追尾目標の航跡が有する正弦運動成分の振幅が所定値以下の場合に、前記等速直前運動諸元予測手段の運動諸元平滑値を統合結果とする
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一に記載の目標追尾装置。
A constant velocity linear motion specification predicting means for calculating a smooth motion value of the tracking target based on a constant velocity linear motion model;
When the amplitude of the sine motion component included in the track of the tracking target is equal to or less than a predetermined value, the smooth feature integration unit sets the motion specification smooth value of the immediately preceding constant motion specification prediction unit as an integration result. The target tracking device according to any one of claims 6 to 8, wherein the target tracking device is characterized.
前記運動諸元予測手段が算出した今回サンプルの運動諸元平滑値に含まれる等速直線運動による位置成分の時間変位にK回(Kは自然数)分のサンプリング間隔を乗じてKサンプリング間の位置成分時間変位を求めるとともに、
今回サンプルの前記追尾目標の位置に前記Kサンプリング間の位置成分時間変位を加えてKサンプリング後の予測位置を算出し、かつ
前記運動諸元平滑値に含まれる等速直線運動による位置成分と前記追尾目標との距離が一定値未満である場合には、前記運動諸元平滑値に含まれる正弦運動の周波数と位相からその正弦運動のKサンプリング後の時間変位を求めて前記Kサンプリング後の予測位置に加えたものを前記Kサンプリング後の予測位置として出力する未来位置予測手段
を備えたことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一に記載の目標追尾装置。
Position between K samplings by multiplying the time displacement of the position component by constant velocity linear motion included in the motion specification smooth value of the current sample calculated by the motion specification prediction means by a sampling interval of K times (K is a natural number). While obtaining the component time displacement,
Calculating the predicted position after K sampling by adding the position component time displacement during the K sampling to the position of the tracking target of the sample this time; and
When the distance between the position component due to the constant velocity linear motion included in the motion specification smooth value and the tracking target is less than a certain value, the frequency and phase of the sine motion included in the motion specification smooth value 2. A future position prediction means for obtaining a time displacement after K sampling of a sine motion and adding the predicted position after the K sampling as a predicted position after the K sampling. 10. The target tracking device according to any one of 10.
JP2003305769A 2003-08-29 2003-08-29 Target tracking device Expired - Lifetime JP4281473B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003305769A JP4281473B2 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Target tracking device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003305769A JP4281473B2 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Target tracking device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005077167A JP2005077167A (en) 2005-03-24
JP4281473B2 true JP4281473B2 (en) 2009-06-17

Family

ID=34409030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003305769A Expired - Lifetime JP4281473B2 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Target tracking device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4281473B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102721951A (en) * 2012-05-04 2012-10-10 西安电子科技大学 Method for tracking high maneuvering target

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5230132B2 (en) * 2007-07-06 2013-07-10 三菱電機株式会社 Target tracking device and target tracking method
JP5439826B2 (en) * 2009-01-26 2014-03-12 セイコーエプソン株式会社 Position calculation method and position calculation apparatus
JP2010181361A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Seiko Epson Corp Method and apparatus for calculating position
JP5582998B2 (en) * 2010-12-17 2014-09-03 三菱電機株式会社 Estimation apparatus, computer program, and estimation method
CN108710124A (en) * 2018-04-02 2018-10-26 西北工业大学 A kind of strong maneuvering target tracking sensitivity assessment method of aircraft class
US20220122461A1 (en) * 2019-01-18 2022-04-21 Mitsubishi Electric Corporation Motion state determination apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102721951A (en) * 2012-05-04 2012-10-10 西安电子科技大学 Method for tracking high maneuvering target
CN102721951B (en) * 2012-05-04 2013-12-25 西安电子科技大学 Method for tracking high maneuvering target

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005077167A (en) 2005-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4348535B2 (en) Target tracking device
Xu et al. Hybrid grid multiple-model estimation with application to maneuvering target tracking
Ryan et al. Particle filter based information-theoretic active sensing
Havangi et al. A square root unscented FastSLAM with improved proposal distribution and resampling
Yazdkhasti et al. Multi sensor fusion based on adaptive Kalman filtering
JP4281473B2 (en) Target tracking device
KR20190135242A (en) Moving robot control apparatus for compensating input delay time and method thereof
US9081091B2 (en) Method and device for tracking the path of motion of a moving object as well as computer program and data storage media
US20210333102A1 (en) State prediction device and state prediction method
KR101303417B1 (en) Information processing device, information processing method, and storage medium
Chhetri et al. Nonmyopic sensor scheduling and its efficient implementation for target tracking applications
Livshitz et al. Preview control approach for laser-range-finder-based terrain following
Jing et al. Process noise identification based particle filter: an efficient method to track highly manoeuvring targets
Soulignac et al. Adapting the wavefront expansion in presence of strong currents
Piovesan et al. Randomized model predictive control for robot navigation
Hernandez Performance bounds for target tracking: computationally efficient formulations and associated applications
JP5230132B2 (en) Target tracking device and target tracking method
JP2009052984A (en) Tracking device
JP5011904B2 (en) Tracking method and apparatus
O'Flaherty et al. Optimal exploration in unknown environments
Duymaz et al. Exact flow of particles using for state estimations in unmanned aerial systemsnavigation
Havangi Joint parameter and state estimation based on marginal particle filter and particle swarm optimization
JP5315585B2 (en) Wake generation system, error covariance matrix initial value setting device, wake generation method, and error covariance matrix initial value setting method
Wang et al. Jacobian estimation with adaptive Kalman filter for uncalibrated visual servoing
JP3926602B2 (en) Target tracking apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060628

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080801

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080909

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090224

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090309

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4281473

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130327

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130327

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140327

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term