JP5627164B2 - 目標類別装置 - Google Patents
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Description
以下、図1〜図13に従い、この発明の実施の形態1に係る目標類別装置について説明する。図1は、この発明の実施の形態1による目標類別装置の構成を示す図であり、図2は、実施の形態1によるレンジプロフィール解析部の構成を示す図、図3は、実施の形態1によるレンジ幅と平均電力の算出方法を示す図、図4は、実施の形態1によるアスペクト角を示す図、図5は、実施の形態1によるレンジプロフィールを用いた類別判定の概念を示す図、図6は、実施の形態1によるドップラ分布解析部の構成を示す図、図7は、実施の形態1によるドップラ幅の算出方法を示す図、図8は、実施の形態1によるドップラ分布を用いた類別判定方法を示す図、図9は、実施の形態1による自己相関関数の例を示す図、図10は、実施の形態1によるフラッシュを用いた類別判定方法を示す図、図11は、実施の形態1による目標の飛行領域を示す図、図12は、実施の形態1による速度と高度を用いた類別判定の概念を示した図、図13は、実施の形態1による目標判定部の構成を示す図である。
まず始めに、高距離分解能送信時における動作を説明する。高距離分解能送信指令を受けたビームマネジメント部3は、目標の存在する方向における受信信号の距離分解能とS/N比とを向上させるため、以下の(a)、(b)の動作を行う。受信信号のS/N比の向上はレンジプロフィール推定時の精度向上のために有用である。
(b−2) (b−1)で指定したパラメータの変更を反映して受信信号処理と目標検出とを行うように受信部6へ指示を出す。
(b−3) (b−1)で指定したパラメータの変更を反映して高距離分解能処理を行うよう信号処理部7へ指示を出す。
レンジプロフィール判定部9bはまず、追尾処理部8から目標のアスペクト角(目標の機首方向がLine Of sight となす角。図4参照)を得る。そして、アスペクト角が
θ−Δθ≦θ≦θ+Δθ
の範囲で候補目標#n(n=1,2,・・・,N)を観測した場合に得られるレンジ幅と平均電力をレンジプロフィール特徴量ライブラリ記憶部9cから取得する。ここで、アスペクト角に範囲を設けるのは、追尾処理部8で推定したアスペクト角θに誤差が含まれていることを考慮するためである。Δθは追尾性能から決定する。なお、アスペクト角θは、アジマス方向とエレベーション方向の2つの成分である。
次に、高ドップラ分解能送信時における動作を説明する。高ドップラ分解能送信指令をレーダ制御部2から受けたビームマネジメント部3は、目標の存在する方向に対して受信信号の周波数分解能を向上させるため、以下(c)、(d)の動作を行う。
次に、高PRF送信時における動作を説明する。高PRF送信指令をレーダ制御部2から受けたビームマネジメント部3は、目標の存在する方向に対して受信信号の周波数分解能を向上させるため、以下(e)、(f)の動作を行う。
航跡解析部12は、追尾処理部8から航跡情報として目標の速度Vおよび高度Hを受け取る。そして、図11に示す、速度と高度からなる目標の飛行領域を参照し、観測目標の速度Vと高度Hが、どの飛行領域に含まれるかを判断する。そして、飛行領域と各類別判定結果の対応を示す図12から類別判定結果を決定し、この推定結果を航跡推定結果Poutとして推定結果選択部13へ出力する。例えば、目標の速度Vおよび高度Hが領域Aに属すると判定した場合には、回転翼機:X%、固定翼機Y%、高速飛翔体:Z%が航跡推定結果Poutとなる。推定結果選択部13の動作は後述する。
推定結果選択部13は、オペレータに迅速に類別結果を出力するために、レンジプロフィール推定結果Rout、ドップラ分布推定結果Dout、フラッシュ推定結果Fout、航跡推定結果Poutが全て揃うまで待たずに、出力されるタイミングが早い推定結果から順に目標判定部14へ送り、類別を行うように指示する。このとき、入手できていない推定結果は全て0%として目標判定部14へ送る。
目標判定部14は、レンジプロフィール解析部9のレンジプロフィール推定結果Rout、ドップラ分布解析部10のドップラ分布推定結果Dout、フラッシュ解析部11のフラッシュ推定結果Fout、航跡解析部12の航跡推定結果Poutをもとに、目標の類別結果の算出および出力を行い、最終的な目標類別結果(固定翼機:X%、回転翼機:Y%、高速飛翔体:Z%)を出力する。
回転翼機の評価関数=Wr×B+Wd×E+Wf×H+Wp×K
高速飛翔体の評価関数=Wr×C+Wd×F+Wf×I+Wp×L
回転翼機の評価関数=Wn×Yn+Wo×Yo
高速飛翔体の評価関数=Wn×Zn+Wo×Zo
図14はこの発明の実施の形態2による目標類別装置の構成を示す図である。図1と同一の符号は、同一または相当する構成を示している。
特徴量算出部15は、信号処理部7からレンジプロフィール、ドップラ分布、自己相関関数、航跡情報を受け取り、レンジプロフィールからレンジ幅Wrと平均電力Prを、ドップラ分布からドップラ幅Wdを、自己相関関数からP/σを、目標航跡情報から目標の速度Vと高度Hを特徴量として算出して特徴量選択部16へ出力する。
特徴量選択部16は、オペレータに迅速に目標類別結果を出力するために、全ての特徴量が揃うまで待たずに、出力されるタイミングが早い特徴量から順に一括型目標判定部17へ特徴量を出力し、類別を行うように指示する。
一括型目標判定部17は、目標のレンジ幅Wr、平均電力Pr、目標のドップラ幅Wd、自己相関関数から算出したP/σ、速度V、高度Hの少なくとも1つ以上をもとに、最終的な類別結果を出力する。
Sobs=[Wr,Pr,Wd,P/σ,V,H]
回転翼機の評価関数=Wn×Yn+Wo×Yo
高速飛翔体の評価関数=Wn×Zn+Wo×Zo
Claims (2)
- 送信信号を生成して目標へ送信するとともに、上記目標で散乱した上記送信信号を受信信号として受信し、上記受信信号に基づいて得られる、複数の情報を用いて上記目標を類別する目標類別装置であって、
上記送信信号を高距離分解能送信した場合の上記受信信号に基づいてレンジプロフィールを求め、上記レンジプロフィールをもとに目標が類別対象の飛翔体である確率を推定し、レンジプロフィール推定結果を出力するレンジプロフィール解析部と、
上記送信信号を高ドップラ分解能送信した場合の受信信号に基づいてドップラ分布を求め、上記ドップラ分布をもとに上記目標が類別対象の飛翔体である確率を推定し、ドップラ分布推定結果を出力するドップラ分布解析部と、
上記送信信号を高PRF送信した場合の受信信号に基づいて自己相関関数を求め、上記自己相関関数をもとに上記目標が類別対象の飛翔体である確率を推定し、フラッシュ推定結果を出力するフラッシュ解析部と、
上記目標の速度および高度を航跡情報として出力する追尾処理部と、
上記追尾処理部の航跡情報をもとに上記目標が類別対象の飛翔体である確率を推定し、航跡推定結果を出力する航跡解析部と、
上記レンジプロフィール推定結果、上記ドップラ分布推定結果、上記フラッシュ推定結果、および、上記航跡推定結果のうち、出力されてない推定結果の確率を0として、出力されるタイミングが早い推定結果から順に、送信する推定結果選択部と、
上記推定結果選択部から送信されてきた、上記レンジプロフィール推定結果、上記ドップラ分布推定結果、上記フラッシュ推定結果、および、上記航跡推定結果の少なくとも1つ以上の推定結果のそれぞれに所定の重み係数を乗算し、それらの乗算結果どうしを加算して、当該加算結果に基づいて上記目標を類別して類別結果を出力する目標判定部と
を備え、
上記目標判定部は、過去に同一目標を類別処理して得られた類別結果を記憶しておき、
最新の類別結果と過去の類別結果のそれぞれに所定の重み係数を乗算し、それらの乗算結果どうしを加算して、当該加算結果に基づいて目標を類別する
ことを特徴とする目標類別装置。 - 送信信号を生成して目標へ送信するとともに、上記目標で散乱した上記送信信号を受信信号として受信し、上記受信信号に基づいて得られる複数の情報を用いて上記目標を類別する目標類別装置であって、
上記送信信号を高距離分解能送信した場合の上記受信信号に基づいてレンジプロフィールを算出するレンジプロフィール算出部と、
上記送信信号を高ドップラ分解能送信した場合の受信信号に基づいてドップラ分布を求めるドップラ分布算出部と、
上記送信信号を高PRF送信した場合の受信信号に基づいて自己相関関数を求める自己相関関数演算手段と、
上記目標の速度および高度を航跡情報として出力する追尾処理部と、
上記レンジプロフィール、上記ドップラ分布、上記自己相関関数、および、上記航跡情報からそれぞれの特徴量を算出する特徴量算出部と、
上記特徴量のうち、出力されるタイミングが早い特徴量から順に送信する特徴量選択部と、
上記特徴量選択部から送信されてきたそれぞれの特徴量を要素とし、前記特徴量選択部から送信されてない特徴量があるときは、その特徴量を用いずに作成した、特徴量ベクトルから、少なくとも1つ以上の特徴量をもとに、上記目標を類別して類別結果を出力する一括型目標判定部と
を備え、
上記一括型目標判定部は、過去に同一目標を類別処理して得られた類別結果を記憶しておき、最新の類別結果と過去の類別結果のそれぞれに所定の重み係数を乗算し、それらの乗算結果どうしを加算して、当該加算結果に基づいて目標を類別する
ことを特徴とする目標類別装置。
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JP2007108205A JP5627164B2 (ja) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | 目標類別装置 |
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