JP6009786B2 - Object detection system and object detection method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、不審船を対象物として検出するための対象物検出システムおよび対象物検出方法に関するものである。 The present invention relates to an object detection system and an object detection method for detecting, for example, a suspicious ship as an object.
従来、違法漁船や不審船の取り締まりを目的として、衛星センサによって広域の海上を撮像して得られる画像が用いられている。周回衛星で得られた海上の画像には敵味方の船舶が写っており、CFAR(Constant False Alarm Rate)等の従来の船舶探知技術でこれら船舶を探知することができる。
一方、船舶は、安全航行を目的として自機の識別コード、位置および行き先等の情報をAIS(Automatic Identification System)やVMS(Vessel Monitoring System)の情報として常時発信する。そして、衛星や沿岸設備は、各船舶から発信されるAIS情報(またはVMSの情報。以下同様)をAIS受信機で収集する。AIS情報は味方の船舶(適法な船舶)からしか発信されないため、収集したAIS情報と敵味方の船舶が映った画像の情報とでマッチングを取ることにより、敵の船舶(違法な船舶)を検出することができる。
Conventionally, for the purpose of cracking down on illegal fishing boats and suspicious boats, images obtained by imaging a wide area of the ocean with satellite sensors have been used. The marine image obtained with the orbiting satellite shows enemy ships, and these ships can be detected by a conventional ship detection technique such as CFAR (Constant False Alarm Rate).
On the other hand, for the purpose of safe navigation, the ship always transmits information such as its own identification code, position, and destination as information of AIS (Automatic Identification System) and VMS (Vessel Monitoring System). The satellite and the coastal facility collect AIS information (or VMS information, the same applies hereinafter) transmitted from each ship with an AIS receiver. Since AIS information is transmitted only from friendly ships (legal ships), it is possible to detect enemy ships (illegal ships) by matching the collected AIS information with information on images of enemy friendly ships. can do.
海上を撮像するために実用的な高分解能の画像センサを備えた監視衛星は全て周回衛星であり、従来のAIS衛星も周回衛星である。
このため、監視衛星で得られる海上の画像とAIS衛星で得られる船舶のAIS情報との同期性が低く、マッチング精度も低い。また、沿岸AISは広域をカバーすることができない。
さらに、優れた漁場を知られたくない漁船など、味方の船舶がAIS情報を発信しない場合も考えられる。
All surveillance satellites equipped with practical high-resolution image sensors for imaging the sea are orbiting satellites, and conventional AIS satellites are also orbiting satellites.
For this reason, the synchronism between the marine image obtained by the monitoring satellite and the AIS information of the ship obtained by the AIS satellite is low, and the matching accuracy is also low. Also, coastal AIS cannot cover a wide area.
Furthermore, there is a case where a friendly ship does not transmit AIS information, such as a fishing boat that does not want to know an excellent fishing ground.
本発明は、例えば、不審船を正しく検出できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to correctly detect a suspicious ship, for example.
本発明の対象物検出システムは、
複数の対象物が存在する特定地域を特定時間帯に撮像して地域画像を取得する地域撮像装置と、
前記特定時間帯の位置情報を要求する位置情報要求を前記特定地域に向けて発信し、前記複数の対象物のうち前記位置情報要求に応じる対象物から送信される前記特定時間帯の位置情報を通信位置情報として受信する位置情報収集装置と、
前記地域撮像装置によって取得される前記地域画像に基づいて前記特定時間帯の前記特定地域に存在する前記複数の対象物それぞれの位置情報を画像位置情報として算出し、前記複数の対象物それぞれの画像位置情報と前記位置情報収集装置によって収集された前記対象物の通信位置情報とを比較し、前記位置情報要求に応じない対象物の位置情報を特定する対象物検出装置とを備える。
The object detection system of the present invention includes:
A regional imaging device that captures a specific region in which a plurality of objects exist in a specific time zone and acquires a regional image;
A position information request for requesting the position information of the specific time zone is transmitted to the specific area, and the position information of the specific time zone transmitted from an object according to the position information request among the plurality of objects. A position information collection device that receives as communication position information;
Based on the regional image acquired by the regional imaging device, position information of each of the plurality of objects existing in the specific area in the specific time zone is calculated as image position information, and each of the plurality of objects is imaged A target object detection device that compares position information with communication position information of the object collected by the position information collection device and identifies position information of the object that does not respond to the position information request;
前記位置情報収集装置は、前記位置情報要求を前記特定時間帯に送信することにより、前記通信位置情報を前記特定時間帯に受信する。 The position information collection device receives the communication position information in the specific time period by transmitting the position information request in the specific time period.
前記地域撮像装置は、周回衛星に搭載される装置であり、
前記位置情報収集装置は、前記地域撮像装置を搭載した前記周回衛星が前記特定地域の上空を飛行する所定の時間帯を前記特定時間帯として前記位置情報要求を発信する。
The regional imaging device is a device mounted on an orbiting satellite,
The position information collection device transmits the position information request using a predetermined time zone in which the orbiting satellite equipped with the area imaging device flies over the specific region as the specific time zone.
前記位置情報収集装置は、前記特定地域の上空に少なくともいずれかの時間帯に存在する飛行体に搭載される装置である。 The position information collection device is a device mounted on a flying object that exists at least in any time zone above the specific area.
前記位置情報収集装置は、静止衛星、準天頂衛星、飛行船または気球に搭載される装置である。 The position information collection device is a device mounted on a geostationary satellite, a quasi-zenith satellite, an airship, or a balloon.
本発明の対象物検出方法は、
地域撮像装置が、複数の対象物が存在する特定地域を特定時間帯に撮像して地域画像を取得し、
位置情報収集装置が、前記特定時間帯の位置情報を要求する位置情報要求を前記特定地域に向けて発信し、前記複数の対象物のうち前記位置情報要求に応じる対象物から送信される前記特定時間帯の位置情報を通信位置情報として受信し、
対象物検出装置が、前記地域撮像装置によって取得される前記地域画像に基づいて前記特定時間帯の前記特定地域に存在する前記複数の対象物それぞれの位置情報を画像位置情報として算出し、前記複数の対象物それぞれの画像位置情報と前記位置情報収集装置によって収集された前記対象物の通信位置情報とを比較し、前記位置情報要求に応じない対象物の位置情報を特定する。
The object detection method of the present invention comprises:
The regional imaging device acquires a regional image by capturing a specific region where a plurality of objects exist in a specific time zone,
The location information collection device transmits a location information request for requesting location information in the specific time zone to the specific area, and the specific information transmitted from the target in response to the location information request among the plurality of targets Receive time zone position information as communication position information,
The object detection device calculates position information of each of the plurality of objects existing in the specific area in the specific time period as image position information based on the area image acquired by the area imaging apparatus, and The image position information of each of the objects is compared with the communication position information of the object collected by the position information collecting device, and the position information of the object not responding to the position information request is specified.
本発明によれば、例えば、不審船を正しく検出できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to correctly detect a suspicious ship, for example.
実施の形態1.
監視海域に存在する正当な船舶(味方の船舶)と不審な船舶(敵の船舶)とを判別するシステムについて説明する。但し、船舶は対象物の一例であり、船舶以外の対象物(例えば、建物のような静止体、または車両や航空機のような移動体)を判別しても構わない。
Embodiment 1 FIG.
A system for discriminating between a legitimate ship (a friendly ship) and a suspicious ship (enemy ship) existing in a surveillance sea area will be described. However, the ship is an example of an object, and an object other than the ship (for example, a stationary object such as a building or a moving object such as a vehicle or an aircraft) may be determined.
図1は、実施の形態1における敵味方判別システム100の構成図である。
実施の形態1における敵味方判別システム100の構成について、図1に基づいて説明する。
FIG. 1 is a configuration diagram of an enemy /
The configuration of the enemy /
敵味方判別システム100(対象物検出システムの一例)は、監視海域を航行する権限を有する正当な船舶と監視海域を航行する権限が無い不当な船舶とを判別するシステムである。以下、正当な船舶を単に「船舶101」といい、不当な船舶を「不審船102」という。
図中の白丸は船舶101を表し、黒丸は不審船102を表している。
The enemy-friendly discrimination system 100 (an example of an object detection system) is a system that discriminates between a legitimate ship having the authority to navigate the surveillance sea area and an unauthorized ship having no authority to navigate the surveillance sea area. Hereinafter, a legitimate ship is simply referred to as “ship 101”, and an illegal ship is referred to as “suspicious ship 102”.
A white circle in the figure represents the ship 101 and a black circle represents the suspicious ship 102.
敵味方判別システム100は、SAR衛星200(地域撮像装置の一例)と、静止衛星300(位置情報収集装置の一例)と、監視施設400(対象物検出装置の一例)とを有する。
The enemy
SAR衛星200は、画像センサとして用いられるSAR(Synthetic Aperture Radar)またはISAR(Inverse SAR)を備えた周回衛星(人工衛星)である。SAR衛星200は、所定の時間帯に監視海域の上空を飛行する。以下、SARまたはISARを「SAR」と呼ぶ。
但し、SAR衛星200の代わりに、SAR以外の画像センサ(例えば、光学カメラ)を備えた人工衛星またはその他の飛行体(例えば、飛行機)を用いても構わない。
The SAR satellite 200 is an orbiting satellite (artificial satellite) provided with a SAR (Synthetic Aperture Radar) or ISAR (Inverse SAR) used as an image sensor. The SAR satellite 200 flies over the surveillance sea area at a predetermined time zone. Hereinafter, SAR or ISAR is referred to as “SAR”.
However, instead of the SAR satellite 200, an artificial satellite provided with an image sensor (for example, an optical camera) other than the SAR or another flying object (for example, an airplane) may be used.
静止衛星300は、監視海域の上空に位置する人工衛星である。但し、静止衛星300の代わりに、監視海域の上空に少なくともいずれかの時間帯に存在するその他の飛行体(例えば、成層圏等の高い高度から監視海域を飛行または滞空する準天頂衛星システムの準天頂衛星、気球、飛行船)を用いても構わない。準天頂衛星システムは、複数の準天頂衛星のうち少なくともいずれかの準天頂衛星が特定地域(例えば、日本)の上空に位置するシステムである。 The geostationary satellite 300 is an artificial satellite located above the surveillance sea area. However, instead of the geostationary satellite 300, other flying objects existing at least in any time zone above the surveillance sea area (for example, the quasi-zenith of the quasi-zenith satellite system that flies or stays in the surveillance sea area from a high altitude such as the stratosphere) (Satellite, balloon, airship) may be used. The quasi-zenith satellite system is a system in which at least one of the quasi-zenith satellites is located above a specific area (for example, Japan).
監視施設400は、SAR衛星200および静止衛星300と無線通信する地上の施設(または装置)である。 The monitoring facility 400 is a ground facility (or apparatus) that communicates with the SAR satellite 200 and the geostationary satellite 300 by radio.
船舶101は、GPS(Global Positioning System)受信機などの測位装置と、静止衛星300と所定の通信プロトコルで通信する所定の通信装置とを備える。以下、静止衛星300と通信する所定の通信装置を「船舶通信機」という。
不審船102は、正当な船舶ではないため、静止衛星300と通信するための船舶通信機を備えていない。
The ship 101 includes a positioning device such as a GPS (Global Positioning System) receiver and a predetermined communication device that communicates with the geostationary satellite 300 using a predetermined communication protocol. Hereinafter, a predetermined communication device that communicates with the geostationary satellite 300 is referred to as a “ship communication device”.
Since the suspicious ship 102 is not a legitimate ship, the suspicious ship 102 does not include a ship communication device for communicating with the geostationary satellite 300.
以下に、敵味方判別システム100の概要について、図1に基づいて説明する。
Below, the outline | summary of the enemy
SAR衛星200は、監視海域の上空を飛行するときにSARによって監視海域を撮像する。以下、SAR衛星200からの撮像によって得られる監視海域の画像データを「海域画像」という。また、SAR衛星200が監視海域の上空を飛行する時間帯を「監視時間帯」といい、監視時間帯の特定の時刻を「監視時刻」という。
静止衛星300は、位置情報の要求を監視時刻に監視海域の各船舶101に向けて発信する。
各船舶101の船舶通信機は、静止衛星300から位置情報の要求を受信し、測位装置によって測位された位置情報を静止衛星300へ送信する。以下、各船舶101から静止衛星300へ送信される位置情報を「通信位置情報」という。不審船102は、船舶通信機を持たないため、位置情報を監視時刻に静止衛星300へ送信しない。
SAR衛星200は海域画像を監視施設400に送信し、静止衛星300は各船舶101の通信位置情報を監視施設400に送信する。
監視施設400は、SAR衛星200から海域画像を受信し、静止衛星300から各船舶101の通信位置情報を受信する。
監視施設400は、海域画像に基づいて船舶101および不審船102の位置情報を算出する。以下、海域画像に基づいて算出する位置情報を「画像位置情報」という。
監視施設400は、画像位置情報と通信位置情報とを比較し、不審船102の位置情報を特定する。
When the SAR satellite 200 flies over the surveillance sea area, the SAR satellite 200 images the surveillance sea area by the SAR. Hereinafter, the image data of the monitored sea area obtained by imaging from the SAR satellite 200 is referred to as “sea area image”. In addition, a time zone in which the SAR satellite 200 flies over the monitoring sea area is referred to as a “monitoring time zone”, and a specific time in the monitoring time zone is referred to as a “monitoring time”.
The geostationary satellite 300 transmits a request for position information to each ship 101 in the monitoring sea area at the monitoring time.
The ship communication device of each ship 101 receives a request for position information from the geostationary satellite 300 and transmits the position information measured by the positioning device to the geostationary satellite 300. Hereinafter, the position information transmitted from each ship 101 to the geostationary satellite 300 is referred to as “communication position information”. Since the suspicious ship 102 does not have a ship communication device, the position information is not transmitted to the geostationary satellite 300 at the monitoring time.
The SAR satellite 200 transmits a sea area image to the monitoring facility 400, and the geostationary satellite 300 transmits the communication position information of each ship 101 to the monitoring facility 400.
The monitoring facility 400 receives a sea area image from the SAR satellite 200 and receives communication position information of each ship 101 from the geostationary satellite 300.
The monitoring facility 400 calculates position information of the ship 101 and the suspicious ship 102 based on the sea area image. Hereinafter, the position information calculated based on the sea area image is referred to as “image position information”.
The monitoring facility 400 compares the image position information and the communication position information, and specifies the position information of the suspicious ship 102.
図2は、実施の形態1における敵味方判別システム100の機能構成図である。
実施の形態1における敵味方判別システム100の機能構成について、図2に基づいて説明する。
FIG. 2 is a functional configuration diagram of the enemy /
A functional configuration of the enemy and
SAR衛星200は、SAR、無線通信装置(以上、図示省略)、海域撮像装置201などを備える。
海域撮像装置201(地域撮像装置の一例)は、海域撮像部210と、海域画像送信部220と、撮像装置記憶部290とを備える。
海域撮像部210(地域撮像部の一例)は、SARを用いて監視時間帯に監視海域を撮像し、海域画像291を取得する。
海域画像送信部220(地域画像送信部の一例)は、海域撮像部210によって取得される海域画像291を無線通信装置を用いて監視施設400へ送信する。
撮像装置記憶部290は、海域撮像装置201で使用するデータを記憶する。例えば、撮像装置記憶部290は、海域撮像部210によって取得される海域画像291を記憶する。
The SAR satellite 200 includes a SAR, a wireless communication device (not shown), a sea
The sea area imaging device 201 (an example of a regional imaging device) includes a sea
The sea area imaging unit 210 (an example of the area imaging unit) captures a monitoring sea area in the monitoring time zone using the SAR, and acquires the
The sea area image transmission unit 220 (an example of the area image transmission unit) transmits the
The imaging
静止衛星300は、無線通信装置(図示省略)、目標情報収集装置301などを備える。
目標情報収集装置301(位置情報収集装置の一例)は、目標情報収集部310と、目標情報送信部320と、収集装置記憶部390とを備える。
目標情報収集部310(位置情報収集部の一例)は、無線通信装置を用いて次のような通信を行う。目標情報収集部310は、目標情報要求を監視時刻に監視海域に向けて発信し、監視海域の各船舶101から応答される目標情報を受信する。目標情報要求は、船舶101の船舶通信機に対して位置情報(通信位置情報)を含んだ目標情報を監視時間帯に送信することを要求するデータである。例えば、目標情報収集部310は、SAR衛星200の周回軌道を表す軌道情報(SAR軌道情報499)を監視施設400から受信し、受信した軌道情報に基づいて監視時刻を算出する。
目標情報送信部320(位置情報送信部の一例)は、目標情報収集部310が各船舶101から受信した目標情報391を無線通信装置を用いて監視施設400へ送信する。
収集装置記憶部390(要求装置記憶部の一例)は、目標情報収集装置301で使用するデータを記憶する。例えば、収集装置記憶部390は、目標情報収集部310が受信した各目標情報391を記憶する。
The geostationary satellite 300 includes a wireless communication device (not shown), a target
The target information collection device 301 (an example of a position information collection device) includes a target
The target information collection unit 310 (an example of the position information collection unit) performs the following communication using a wireless communication device. The target
The target information transmission unit 320 (an example of the position information transmission unit) transmits the
The collection device storage unit 390 (an example of a request device storage unit) stores data used by the target
監視施設400は、無線通信装置(図示省略)、敵味方判別装置401などを備える。
敵味方判別装置401(対象物検出装置の一例)は、監視通信部410、海域画像処理部420、敵味方判別部430および判別装置記憶部490を備える。
監視通信部410(地域画像受信部、位置情報受信部の一例)は、無線通信装置を用いて次のような通信を行う。監視通信部410は、SAR衛星200から送信される海域画像291を受信する。監視通信部410は、静止衛星300から送信される各目標情報391を受信する。
海域画像処理部420(画像位置情報生成部の一例)は、海域画像291を画像処理して検出情報491を生成する。検出情報491は、監視海域に存在する船舶101および不審船102それぞれの位置情報(画像位置情報)を含んだデータである。
敵味方判別部430(対象物検出部の一例)は、各検出情報491に含まれる位置情報と各目標情報391に含まれる位置情報とを比較し、敵味方判別情報492を生成する。敵味方判別情報492は、各検出情報491に含まれる位置情報のうち不審船102の位置情報を特定したデータである。
判別装置記憶部490(検出装置記憶部の一例)は、敵味方判別装置401で使用するデータを記憶する。例えば、判別装置記憶部490は、監視通信部410が受信した海域画像291および目標情報391、海域画像処理部420が生成した検出情報491、敵味方判別部430が生成した敵味方判別情報492、SAR衛星200の周回軌道を表すSAR軌道情報499などを記憶する。
The monitoring facility 400 includes a wireless communication device (not shown), an enemy
The enemy / friend determination device 401 (an example of an object detection device) includes a
The monitoring communication unit 410 (an example of a regional image receiving unit and a position information receiving unit) performs the following communication using a wireless communication device. The
The sea area image processing unit 420 (an example of an image position information generation unit) performs image processing on the
The enemy ally determination unit 430 (an example of the object detection unit) compares the position information included in each
The discrimination device storage unit 490 (an example of a detection device storage unit) stores data used by the enemy
図3は、実施の形態1における敵味方判別システム100の敵味方判別方法を示すフローチャートである。
実施の形態1における敵味方判別システム100の敵味方判別方法(対象物検出方法の一例)について、図3に基づいて説明する。
FIG. 3 is a flowchart showing an enemy / friend determination method of the enemy /
The enemy and friend determination method (an example of the object detection method) of the enemy and
S110において、静止衛星300の目標情報収集部310は、監視時刻に目標情報要求を監視海域に向けて発信する。但し、目標情報収集部310は、監視時刻(応答時刻)を指定した目標情報要求を定期的にまたは監視時間帯前の所定時刻に発信してもよい。
In S110, the target
例えば、目標情報収集部310は、SAR衛星200の周回軌道(飛行時刻、飛行位置など)を表すSAR軌道情報499を監視施設400の敵味方判別装置401から受信し、SAR衛星200が監視海域の上空を飛行する監視時間帯および監視時刻をSAR軌道情報499と監視海域の位置情報とに基づいて算出する。この場合、監視海域の位置情報は収集装置記憶部390に予め記憶しておく。但し、目標情報収集部310は、監視施設400の敵味方判別装置401からSAR軌道情報499の代わりに監視時間帯または監視時刻を受信してもよい。
S110の後、S120に進む。
For example, the target
It progresses to S120 after S110.
S120において、監視海域に存在する船舶101の船舶通信機は、静止衛星300から発信された目標情報要求を受信し、船舶101の監視時刻の目標情報391を生成し、生成した目標情報391を静止衛星300へ送信する。このとき、船舶通信機は、監視時刻から所定時間(監視時間帯)内に目標情報391を静止衛星300へ送信するものとする。
目標情報391は、船舶101の測位装置によって測位された監視時刻の位置情報(三次元の座標値)を含んだデータである。船舶通信機は、船舶101の登録情報(国籍、識別コードなど)や、船舶101の速度計および方位計によって計測される速度ベクトルなどを目標情報391に含めてもよい。また、船舶通信機は、目標情報391に含める登録情報から一部の情報(識別コード)を除いてもよい。例えば、目標情報391に識別コードを含めないことで、船舶101の匿名性を担保することができる。
このとき、不審船102は、静止衛星300と通信するための船舶通信機を備えていないため、目標情報要求を静止衛星300から受信して監視時刻の目標情報を静止衛星300へ送信することができない。
S120の後、S130に進む。
In S120, the ship communication device of the ship 101 existing in the monitoring sea area receives the target information request transmitted from the geostationary satellite 300, generates the
The
At this time, since the suspicious ship 102 does not include a ship communication device for communicating with the geostationary satellite 300, the target information request can be received from the geostationary satellite 300 and the target information at the monitoring time can be transmitted to the geostationary satellite 300. Can not.
It progresses to S130 after S120.
S130において、静止衛星300の目標情報収集部310は、監視海域の各船舶101から送信された監視時刻の目標情報391を受信する。
S130の後、S140に進む。
In S130, the target
It progresses to S140 after S130.
S140において、静止衛星300の目標情報送信部320は、目標情報収集部310によって受信された各船舶101の目標情報391を監視施設400へ送信する。
S140の後、S310に進む。
In S <b> 140, the target
It progresses to S310 after S140.
S210において、SAR衛星200の海域撮像部210は、SARを用いて監視時間帯に監視海域を撮像して海域画像291を取得する。
例えば、海域撮像部210は、SAR軌道情報499に基づいてSAR衛星200が監視海域の上空を飛行する監視時間帯を算出し、算出した監視時間帯に地上(監視海域)の撮像を行う。また、海域撮像部210は、監視施設400から監視時間帯を受信しても構わない。
S210の後、S220に進む。
In S <b> 210, the sea
For example, the sea
It progresses to S220 after S210.
S220において、SAR衛星200の海域画像送信部220は、海域撮像部210によって取得された海域画像291を監視施設400へ送信する。
S220の後、S310に進む。
In S <b> 220, the sea area
It progresses to S310 after S220.
但し、海域撮像部210および海域画像送信部220はSARによる撮像およびSAR画像(海域画像291を含む)の送信をし続けて、監視施設400の敵味方判別装置401がSAR画像の中から監視時間帯に撮像された海域画像291を選択してもよい。
However, the sea area
S310において、監視施設400の監視通信部410は、S140で静止衛星300から送信された各船舶101の目標情報391を受信する。
さらに、監視通信部410は、S220でSAR衛星200から送信された海域画像291を受信する。
S310の後、S320に進む。
In S310, the
Further, the
It progresses to S320 after S310.
S320において、監視施設400の海域画像処理部420は、海域画像291を画像処理し、海域画像291に映った船舶毎に検出情報491を生成する。検出情報491は、船舶(船舶101または不審船102)の位置情報(三次元の座標値)を含んだデータである。
In S320, the sea area
例えば、海域画像処理部420は、以下のように検出情報491を生成する。
海域画像処理部420は、SAR軌道情報499と監視時間帯とに基づいて監視海域の範囲(三次元の座標値)を算出する。但し、監視海域の所定範囲を予め記憶しておいても構わない。
海域画像処理部420は、海域画像291から船舶が映っている画素範囲(海域画像291内の座標値)を特定する。例えば、海域画像処理部420は、画素の輝度が周囲(海面)より所定の輝度閾値以上明るい部分を船舶が映っている画素範囲として特定する。
海域画像処理部420は、監視海域の範囲と船舶の画素範囲とに基づいて船舶の位置情報(三次元の座標値)を算出する。
海域画像処理部420は、船舶の位置情報(三次元の座標値)を含んだデータを検出情報491として生成する。
S320の後、S330に進む。
For example, the sea area
The sea area
The sea area
The sea area
The sea area
It progresses to S330 after S320.
S330において、監視施設400の敵味方判別部430は、各検出情報491に含まれる位置情報と各目標情報391に含まれる位置情報とを比較し、敵味方判別情報492を生成する。敵味方判別部430は、生成した敵味方判別情報492を出力装置(例えば、ディスプレイ)に出力する。
In S330, the enemy /
敵味方判別情報492は、各検出情報491に含まれる位置情報のうち不審船102の位置情報を特定するデータである。
例えば、敵味方判別情報492は、船舶101の位置情報を除いて不審船102の位置情報を含んだデータである。
但し、敵味方判別情報492は、船舶101の位置情報と不審船102の位置情報とを含んでも構わない。この場合、敵味方判別情報492は、位置情報毎に船舶101と不審船102とのいずれの位置情報であるかを判別するための判別情報(例えば、「0」は船舶101、「1」は不審船102)を含む。
The enemy /
For example, the enemy /
However, the enemy /
このとき、敵味方判別部430は、以下のようなマッチング処理によって、不審船102の位置情報を判定する。
例えば、敵味方判別部430は、各検出情報491に含まれる位置情報のうち、いずれかの目標情報391と同じ位置情報(所定の誤差範囲内の位置情報を含む)を船舶101の位置情報として判定する。つまり、敵味方判別部430は、各検出情報491に含まれる位置情報のうち、いずれの目標情報391とも異なる位置情報を不審船102の位置情報として判定する。
例えば、敵味方判別部430は、検出情報491に含まれる位置情報と目標情報391に含まれる位置情報とを座標値の近い順に組み合わせ、余った検出情報491に含まれる位置情報を不審船102の位置情報として判定する。
At this time, the enemy
For example, the enemy /
For example, the enemy /
敵味方判別部430は、位置情報と速度ベクトルとを比較して不審船102を判別してもよい。
この場合、監視通信部410は位置情報と速度ベクトルとを含んだ目標情報391を各船舶101から目標情報収集装置301を介して受信する(S310)。
また、海域画像処理部420は海域画像291に基づいて船舶の速度ベクトル(画像速度ベクトル)を算出し、船舶の速度ベクトルを含んだ検出情報491を生成する(S320)。例えば、海域画像291(SAR画像)に基づいて速度ベクトルを算出する方法として、特許文献4、5に開示されている方法を用いることができる。
敵味方判別部430は、「位置情報」を「位置情報および速度ベクトル」に置き換えて上記のマッチング処理を行い、不審船102の位置情報および速度ベクトルを特定する敵味方判別情報492を生成する(S330)。
S330により、敵味方判別方法の処理は終了する。
The enemy
In this case, the
Further, the sea area
The enemy
By S330, the process of the enemy / friend determination method ends.
図4は、実施の形態1における敵味方判別装置401のハードウェア資源の一例を示す図である。
図4において、敵味方判別装置401(コンピュータの一例)は、CPU901(Central Processing Unit)を備えている。CPU901は、バス902を介してROM903、RAM904、通信ボード905(通信装置)、ディスプレイ911(表示装置)、キーボード912、マウス913、ドライブ914、磁気ディスク装置920などのハードウェアデバイスと接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。ドライブ914は、FD(Flexible Disk Drive)、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)などの記憶媒体を読み書きする装置である。
ROM903、RAM904、磁気ディスク装置920およびドライブ914は記憶装置の一例である。キーボード912、マウス913および通信ボード905は入力装置の一例である。ディスプレイ911および通信ボード905は出力装置の一例である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of hardware resources of the enemy /
In FIG. 4, an enemy / friend determination device 401 (an example of a computer) includes a CPU 901 (Central Processing Unit). The
The
通信ボード905は、有線または無線で、LAN(Local Area Network)、インターネット、電話回線などの通信網に接続している。
The
磁気ディスク装置920には、OS921(オペレーティングシステム)、プログラム群922、ファイル群923が記憶されている。
The
プログラム群922には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラムは、CPU901により読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
The
ファイル群923には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ(入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など)が含まれる。
The
実施の形態において構成図およびフローチャートに含まれている矢印は主としてデータや信号の入出力を示す。
フローチャートなどに基づいて説明する実施の形態の処理はCPU901、記憶装置、入力装置、出力装置などのハードウェアを用いて実行される。
In the embodiment, arrows included in the configuration diagrams and flowcharts mainly indicate input and output of data and signals.
The processing of the embodiment described based on the flowchart and the like is executed using hardware such as the
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。 In the embodiment, what is described as “to part” may be “to circuit”, “to apparatus”, and “to device”, and “to step”, “to procedure”, and “to processing”. May be. That is, what is described as “to part” may be implemented by any of firmware, software, hardware, or a combination thereof.
海域撮像装置201および目標情報収集装置301は、敵味方判別装置401と同様に、CPU901や記憶装置などのハードウェアを備える。
The sea
実施の形態1において、例えば、以下のような敵味方判別システム100について説明した。
敵味方判別システム100は、従来の周回衛星によるAIS受信機ではなく、静止軌道や準天頂軌道等の定点観測を可能にする送受信機(例えば、静止衛星300の通信装置)を備え、味方の船舶(船舶101)には定点観測の送受信機と通信可能な送受信機(船舶通信機)を配布しておく。これらは、自機の位置を含む目標情報(目標情報391)を送信できるものとする。
定点観測の送受信機は目標情報を収集するためにトリガ情報(目標情報要求)を各船舶に送信し、各船舶はトリガ情報を受信後に目標情報を発信する。すなわち、敵味方判別システム100は、任意の時刻(例えば、監視時刻)に目標情報を収集することができる。
敵味方判別システム100は、周回衛星(SAR衛星200)で取得した画像(海域画像291)に対して画像撮像時の目標情報を収集できるため、画像と目標情報との高精度なマッチング処理によって敵(不審船102)を検出することができる。
In the first embodiment, for example, the following enemy /
The enemy /
The transmitter / receiver for fixed point observation transmits trigger information (target information request) to each ship in order to collect the target information, and each ship transmits the target information after receiving the trigger information. That is, the enemy /
Since the enemy /
味方の船舶使用者に対して目標情報を収集する時刻(監視時刻)を所定の通信方法(無線、電子メール、電話、郵便など)によって周知してもよい。これにより、味方の船舶使用者は以下のような対応を取ることができる。
例えば、味方の漁師は、周知された時刻前後の時間帯だけ漁場を変えたり、周知された時刻前後の時間帯を避けて漁業を行ったりすることにより、秘密にしたい良質な漁場の特定を防ぐことができる。
The time (monitoring time) at which the target information is collected may be made known to the friendly ship user by a predetermined communication method (wireless, electronic mail, telephone, mail, etc.). Thereby, the ally ship user can take the following measures.
For example, an allied fisherman can prevent the identification of a good quality fishing ground that he wants to keep secret by changing the fishing ground only during the time zone before and after the known time, or by avoiding the time zone around the known time. be able to.
味方の船舶に配布する送受信機の偽造や盗難が起こった場合、偽造または盗難された送受信機を特定するための目標情報の収集時刻を味方の船舶使用者に対して所定の通信方法によって周知するとよい。これにより、味方の船舶使用者は、周知された収集時刻前に送受信機のスイッチをオフにすることができる。
そして、周知した収集時刻に目標情報の収集を行うことにより、収集された目標情報によって特定される船舶が偽造または盗難された送受信機を搭載した敵の船舶であることを特定することができる。このとき、画像は不要である。
In the event of counterfeiting or theft of a transmitter / receiver distributed to a ally's ship, the time of collection of target information for identifying the counterfeited / stolen transmitter / receiver will be made known to a ally ship user by a predetermined communication method. Good. Thereby, the ship user of a friend can turn off the switch of a transmitter / receiver before the well-known collection time.
Then, by collecting target information at a well-known collection time, it is possible to specify that the ship specified by the collected target information is an enemy ship equipped with a counterfeit or stolen transceiver. At this time, an image is unnecessary.
実施の形態1で説明した敵味方判別システム100は、以下のような構成にしても構わない。
(1)SAR衛星200は、地球を周回する周回衛星ではなく、静止衛星、準天頂衛星または気球など、監視海域の上空を飛行する飛行体であっても構わない。
(2)海域撮像装置201と目標情報収集装置301とを同一の飛行体に備えても構わない。
(3)静止衛星300(または他の飛行体。以下同様)に敵味方判別装置401の機能(海域画像処理部420、敵味方判別部430)を備えて静止衛星300で不審船102を判別しても構わない。監視施設400のコンピュータは不審船102の位置情報を示す敵味方判別情報492を静止衛星300から受信する。
The enemy and
(1) The SAR satellite 200 may not be an orbiting satellite that orbits the earth, but may be a flying object that flies over the surveillance sea area, such as a geostationary satellite, a quasi-zenith satellite, or a balloon.
(2) The sea
(3) The geostationary satellite 300 (or other flying object; the same applies to the following) is equipped with the functions of the enemy ally discrimination device 401 (sea area
実施の形態1において、例えば、以下のような対象物検出システムについて説明した。以下、括弧内に実施の形態1で用いた名称を記す。
対象物検出システム(敵味方判別システム100)は、地域撮像装置(SAR衛星200)と、位置情報収集装置(静止衛星300)と、対象物検出装置(監視施設400)とを備える。
地域撮像装置は、複数の対象物(船舶101および不審船102)が存在する特定地域(監視海域)を特定時間帯(監視時間帯)に撮像して地域画像(海域画像291)を取得する。
位置情報収集装置は、前記特定時間帯の位置情報を要求する位置情報要求(目標情報要求)を前記特定地域に向けて発信する。位置情報収集装置は、前記複数の対象物のうち前記位置情報要求に応じる対象物(船舶101)から送信される前記特定時間帯の位置情報を通信位置情報(目標情報391)として受信する。
対象物検出装置は、前記地域撮像装置によって取得される前記地域画像に基づいて前記特定時間帯の前記特定地域に存在する前記複数の対象物それぞれの位置情報を画像位置情報(検出情報491)として算出する。対象物検出装置は、前記複数の対象物それぞれの画像位置情報と前記位置情報収集装置によって収集された前記対象物の通信位置情報とを比較し、前記位置情報要求に応じない対象物(不審船102)の位置情報を特定する。
In the first embodiment, for example, the following object detection system has been described. Hereinafter, the names used in the first embodiment are shown in parentheses.
The object detection system (enemy and friend discrimination system 100) includes a regional imaging device (SAR satellite 200), a position information collection device (stationary satellite 300), and an object detection device (monitoring facility 400).
The regional imaging device captures a specific region (monitoring sea area) where a plurality of objects (the ship 101 and the suspicious ship 102) exist in a specific time zone (monitoring time zone), and acquires a local image (sea area image 291).
The position information collection device transmits a position information request (target information request) for requesting position information in the specific time zone to the specific area. The position information collection device receives, as communication position information (target information 391), position information of the specific time period transmitted from an object (the ship 101) that responds to the position information request among the plurality of objects.
The object detection device uses, as image position information (detection information 491), position information of each of the plurality of objects existing in the specific area in the specific time zone based on the area image acquired by the area imaging device. calculate. The object detection device compares the image position information of each of the plurality of objects with the communication position information of the object collected by the position information collection device, and the object (suspicious ship) that does not respond to the position information request. 102) is specified.
100 敵味方判別システム、101 船舶、102 不審船、200 SAR衛星、201 海域撮像装置、210 海域撮像部、220 海域画像送信部、290 撮像装置記憶部、291 海域画像、300 静止衛星、301 目標情報収集装置、310 目標情報収集部、320 目標情報送信部、390 収集装置記憶部、391 目標情報、400 監視施設、401 敵味方判別装置、410 監視通信部、420 海域画像処理部、430 敵味方判別部、490 判別装置記憶部、491 検出情報、492 敵味方判別情報、499 SAR軌道情報、901 CPU、902 バス、903 ROM、904 RAM、905 通信ボード、911 ディスプレイ、912 キーボード、913 マウス、914 ドライブ、920 磁気ディスク装置、921 OS、922 プログラム群、923 ファイル群。 100 enemy friendly identification system, 101 ship, 102 suspicious ship, 200 SAR satellite, 201 sea area imaging device, 210 sea area imaging section, 220 sea area image transmission section, 290 imaging apparatus storage section, 291 sea area image, 300 geostationary satellite, 301 target information Collecting device, 310 Target information collecting unit, 320 Target information transmitting unit, 390 Collecting device storage unit, 391 Target information, 400 Monitoring facility, 401 Enemy ally discrimination device, 410 Monitoring communication unit, 420 Sea area image processing unit, 430 Enemy ally discrimination , 490 discriminator storage unit, 491 detection information, 492 enemy ally discrimination information, 499 SAR orbit information, 901 CPU, 902 bus, 903 ROM, 904 RAM, 905 communication board, 911 display, 912 keyboard, 913 mouse, 914 drive , 920 magnetic Disk apparatus, 921 OS, 922 program group, 923 files.
Claims (5)
前記特定時間帯の位置情報を要求する位置情報要求を前記特定地域に向けて発信し、前記複数の対象物のうち前記位置情報要求に応じる対象物から送信される前記特定時間帯の位置情報を通信位置情報として受信する位置情報収集装置と、
前記地域撮像装置によって取得される前記地域画像に基づいて前記特定時間帯の前記特定地域に存在する前記複数の対象物それぞれの位置情報を画像位置情報として算出し、前記複数の対象物それぞれの画像位置情報と前記位置情報収集装置によって収集された前記対象物の通信位置情報とを比較し、前記位置情報要求に応じない対象物の位置情報を特定する対象物検出装置とを備え、
前記地域撮像装置は、周回衛星に搭載される装置であり、
前記位置情報収集装置は、前記周回衛星とは別の飛行体に搭載される装置であり、
前記特定時間帯は、前記周回衛星が前記特定地域の上空を飛行する時間帯であり、
前記位置情報収集装置は、前記周回衛星の軌道情報に基づいて前記特定時間帯の特定の時刻を算出し、算出した時刻に前記位置情報要求を送信することにより、前記通信位置情報を前記特定時間帯に受信する
ことを特徴とする対象物検出システム。 A regional imaging device that captures a specific region in which a plurality of objects exist in a specific time zone and acquires a regional image;
A position information request for requesting the position information of the specific time zone is transmitted to the specific area, and the position information of the specific time zone transmitted from an object according to the position information request among the plurality of objects. A position information collection device that receives as communication position information;
Based on the regional image acquired by the regional imaging device, position information of each of the plurality of objects existing in the specific area in the specific time zone is calculated as image position information, and each of the plurality of objects is imaged Comparing position information and communication position information of the object collected by the position information collection device, and comprising an object detection device that identifies position information of the object that does not respond to the position information request,
The regional imaging device is a device mounted on an orbiting satellite,
The position information collecting device is a device mounted on a flying object different from the orbiting satellite,
The specific time zone is a time zone during which the orbiting satellite flies over the specific area,
The position information collection device calculates a specific time in the specific time zone based on orbit information of the orbiting satellite, and transmits the position information request at the calculated time, thereby determining the communication position information in the specific time. The object detection system characterized by receiving in a belt.
前記特定時間帯の位置情報を要求する位置情報要求を前記特定地域に向けて発信し、前記複数の対象物のうち前記位置情報要求に応じる対象物から送信される前記特定時間帯の位置情報を通信位置情報として受信する位置情報収集装置と、
前記地域撮像装置によって取得される前記地域画像に基づいて前記特定時間帯の前記特定地域に存在する前記複数の対象物それぞれの位置情報を画像位置情報として算出し、前記複数の対象物それぞれの画像位置情報と前記位置情報収集装置によって収集された前記対象物の通信位置情報とを比較し、前記位置情報要求に応じない対象物の位置情報を特定する対象物検出装置とを備え、
前記地域撮像装置は、周回衛星に搭載される装置であり、
前記位置情報収集装置は、前記周回衛星とは別の飛行体に搭載される装置であり、
前記特定時間帯は、前記周回衛星が前記特定地域の上空を飛行する時間帯であり、
前記位置情報収集装置は、前記特定時間帯の特定の時刻を受信し、前記特定の時刻に前記位置情報要求を送信することにより、前記通信位置情報を前記特定時間帯に受信する
ことを特徴とする対象物検出システム。 A regional imaging device that captures a specific region in which a plurality of objects exist in a specific time zone and acquires a regional image;
A position information request for requesting the position information of the specific time zone is transmitted to the specific area, and the position information of the specific time zone transmitted from an object according to the position information request among the plurality of objects. A position information collection device that receives as communication position information;
Based on the regional image acquired by the regional imaging device, position information of each of the plurality of objects existing in the specific area in the specific time zone is calculated as image position information, and each of the plurality of objects is imaged Comparing position information and communication position information of the object collected by the position information collection device, and comprising an object detection device that identifies position information of the object that does not respond to the position information request,
The regional imaging device is a device mounted on an orbiting satellite,
The position information collecting device is a device mounted on a flying object different from the orbiting satellite,
The specific time zone is a time zone during which the orbiting satellite flies over the specific area,
The location information collection device receives the communication location information in the specific time zone by receiving a specific time in the specific time zone and transmitting the location information request at the specific time. Target detection system.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の対象物検出システム。 3. The object detection system according to claim 1, wherein the position information collection device is a device mounted on a geostationary satellite, a quasi-zenith satellite, an airship, or a balloon.
前記周回衛星とは別の飛行体に搭載される位置情報収集装置が、前記周回衛星の軌道情報に基づいて前記特定時間帯の特定の時刻を算出し、算出した時刻に、前記特定時間帯の位置情報を要求する位置情報要求を前記特定地域に向けて発信し、前記複数の対象物のうち前記位置情報要求に応じる対象物から送信される前記特定時間帯の位置情報である通信位置情報を前記特定時間帯に受信し、
対象物検出装置が、前記地域撮像装置によって取得される前記地域画像に基づいて前記特定時間帯の前記特定地域に存在する前記複数の対象物それぞれの位置情報を画像位置情報として算出し、前記複数の対象物それぞれの画像位置情報と前記位置情報収集装置によって収集された前記対象物の通信位置情報とを比較し、前記位置情報要求に応じない対象物の位置情報を特定する
ことを特徴とする対象物検出方法。 A regional imaging device mounted on the orbiting satellite captures a specific area where a plurality of objects are present in a specific time zone in which the orbiting satellite flies over the specific area and acquires a local image. ,
A position information collection device mounted on a vehicle different from the orbiting satellite calculates a specific time of the specific time zone based on orbit information of the orbiting satellite, and at the calculated time, A position information request for requesting position information is transmitted to the specific area, and communication position information that is position information of the specific time zone transmitted from the object that responds to the position information request among the plurality of objects. Received during the specific time period,
The object detection device calculates position information of each of the plurality of objects existing in the specific area in the specific time period as image position information based on the area image acquired by the area imaging apparatus, and Image position information of each of the objects is compared with communication position information of the object collected by the position information collecting device, and position information of the object not responding to the position information request is specified. Object detection method.
前記周回衛星とは別の飛行体に搭載される位置情報収集装置が、前記特定時間帯の特定の時刻を受信し、前記特定の時刻に、前記特定時間帯の位置情報を要求する位置情報要求を前記特定地域に向けて発信し、前記複数の対象物のうち前記位置情報要求に応じる対象物から送信される前記特定時間帯の位置情報である通信位置情報を前記特定時間帯に受信し、
対象物検出装置が、前記地域撮像装置によって取得される前記地域画像に基づいて前記特定時間帯の前記特定地域に存在する前記複数の対象物それぞれの位置情報を画像位置情報として算出し、前記複数の対象物それぞれの画像位置情報と前記位置情報収集装置によって収集された前記対象物の通信位置情報とを比較し、前記位置情報要求に応じない対象物の位置情報を特定する
ことを特徴とする対象物検出方法。 A regional imaging device mounted on the orbiting satellite captures a specific area where a plurality of objects are present in a specific time zone in which the orbiting satellite flies over the specific area and acquires a local image. ,
A position information request for receiving a specific time in the specific time zone and requesting position information in the specific time zone at the specific time by a position information collecting device mounted on an aircraft different from the orbiting satellite Is transmitted to the specific area, and the communication position information that is the position information of the specific time period transmitted from the object that responds to the position information request among the plurality of objects is received in the specific time period,
The object detection device calculates position information of each of the plurality of objects existing in the specific area in the specific time period as image position information based on the area image acquired by the area imaging apparatus, and Image position information of each of the objects is compared with communication position information of the object collected by the position information collecting device, and position information of the object not responding to the position information request is specified. Object detection method.
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