JP6180004B2 - Tracking processing apparatus and tracking processing method - Google Patents

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Description

本発明は、物標の追尾に用いられる追尾処理装置、及び追尾処理方法に関する。   The present invention relates to a tracking processing device and a tracking processing method used for tracking a target.

レーダアンテナが受信したエコー信号等に基づいて、物標追尾処理(TT:Target Tracking)を行う追尾装置が知られている(例えば、特許文献1〜6参照)。レーダアンテナは、パルス信号を送信し、次いで、物標からのエコー信号を受信するように構成されている。これにより、物標の観測データを得ることができる。追尾装置は、この観測データを基に、物標の速度、及び進行方向等を予測する。   2. Description of the Related Art Tracking devices that perform target tracking processing (TT: Target Tracking) based on echo signals received by a radar antenna are known (see, for example, Patent Documents 1 to 6). The radar antenna is configured to transmit a pulse signal and then receive an echo signal from the target. Thereby, the observation data of the target can be obtained. The tracking device predicts the speed of the target, the traveling direction, and the like based on this observation data.

特許文献1,2には、それぞれ、追尾装置としての、表示装置の構成が開示されている。この表示装置は、第1運動推定手段と、第2運動推定手段と、変針変速検知手段と、表示制御手段と、を備えている。   Patent Documents 1 and 2 each disclose a configuration of a display device as a tracking device. The display device includes first motion estimation means, second motion estimation means, needle change gear shift detection means, and display control means.

第1運動推定手段は、目標の位置情報から目標の針路及び速度を推定するように構成され、且つ、平滑特性に優れるように構成されている。第2運動推定手段は、目標の位置情報から目標の針路及び速度を推定するように構成され、且つ、応答特性に優れるように構成されている。表示制御手段は、目標の変針又は変速に応じて、表示内容を変化させるように構成されている。より具体的には、目標が変針又は変速していないと判定された場合には、表示制御手段は、第1運動推定手段で推定された目標の針路及び速度を表示させる。一方、目標が変針又は変速したと判定された場合には、表示制御手段は、第2運動推定手段で推定された目標の針路及び速度を表示させる。   The first motion estimation means is configured to estimate the target course and speed from the target position information, and is configured to be excellent in smooth characteristics. The second motion estimation means is configured to estimate the target course and speed from the target position information, and is configured to have excellent response characteristics. The display control means is configured to change the display contents in accordance with a target needle change or gear shift. More specifically, when it is determined that the target is not changing or shifting, the display control means displays the target course and speed estimated by the first motion estimation means. On the other hand, when it is determined that the target has changed or changed speed, the display control means displays the target course and speed estimated by the second motion estimation means.

実開平5−14966号公報([請求項1])Japanese Utility Model Publication No. 5-14966 (Claim 1) 実開平5−14967号公報([請求項1])Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-14967 (Claim 1) 特開平8−146128号公報JP-A-8-146128 特開平8−160120号公報JP-A-8-160120 特開平4−363688号公報JP-A-4-363688 特開2005−274300号公報JP-A-2005-274300

通常、物標の観測データには、クラッタに起因するノイズ等が含まれている。このため、物標の観測位置には、誤差が生じる。この誤差を考慮しつつ、安定した追尾処理を行うために、追尾装置では、追尾フィルタ処理が行われることがある。この追尾フィルタ処理に用いられるフィルタとして、特許文献1,2では、α−βフィルタが挙げられている。   Usually, observation data of a target includes noise or the like due to clutter. For this reason, an error occurs in the observation position of the target. In order to perform stable tracking processing in consideration of this error, the tracking device may perform tracking filter processing. As a filter used for this tracking filter process, Patent Documents 1 and 2 mention an α-β filter.

追尾フィルタ処理に際しては、フィルタ係数が用いられる。フィルタ係数は、平滑特性に優れたフィルタ処理を実現する場合と、応答特性に優れたフィルタ処理を実現する場合とで、異なる。尚、平滑特性とは、観測位置の経時変化に対する、追尾フィルタ処理結果の変動を抑制する特性をいう。また、応答特性とは、観測位置の経時変化に対する、追尾フィルタ処理結果の迅速な変動についての特性をいう。追尾フィルタ処理において、平滑特性と、応答特性とは、トレードオフの関係にある。   In the tracking filter process, filter coefficients are used. The filter coefficient is different between a case where a filter process excellent in smoothing characteristics is realized and a case where a filter process excellent in response characteristics is realized. The smoothing characteristic refers to a characteristic that suppresses fluctuations in the tracking filter processing result with respect to changes in the observation position with time. Further, the response characteristic refers to a characteristic regarding a rapid change in the tracking filter processing result with respect to a change in observation position with time. In the tracking filter process, the smoothing characteristic and the response characteristic are in a trade-off relationship.

平滑特性及び応答特性のうち、平滑特性を優先した場合には、物標が等速直線運動を行っている状態を、追尾フィルタ処理によって、良好に推定できる。しかしながら、物標が変針運動を行った場合には、追尾フィルタ処理において、当該変針運動を、迅速に反映することができない。このため、物標が変針しているにも拘わらず、追尾装置の表示画面には、物標が直進している旨が表示されてしまう。一方、平滑特性及び応答特性のうち、応答特性を優先した場合には、物標が変針運動を行っている状態を、追尾フィルタ処理において、迅速に反映できる。しかしながら、この場合、物標の変針運動等に起因して、追尾フィルタ処理の結果が大きく変動してしまう。このため、表示画面では、物標の運動推定結果が、不安定に変化する態様で表示されてしまう。   Of the smoothing characteristics and the response characteristics, when priority is given to the smoothing characteristics, it is possible to satisfactorily estimate the state in which the target is performing a uniform linear motion by tracking filter processing. However, when the target performs a needle changing movement, the needle changing movement cannot be quickly reflected in the tracking filter processing. For this reason, although the target has changed, the fact that the target is going straight is displayed on the display screen of the tracking device. On the other hand, when priority is given to the response characteristic of the smoothing characteristic and the response characteristic, the state in which the target is performing the needle changing movement can be quickly reflected in the tracking filter processing. However, in this case, the result of the tracking filter processing greatly fluctuates due to the needle changing movement of the target. For this reason, on the display screen, the motion estimation result of the target is displayed in an unstablely changing manner.

このように、フィルタ処理においては、応答特性が高いほど、物標の変針運動を、追尾フィルタ処理において迅速に反映することができる。よって、物標の運動を正確に推定するためには、応答特性を、ある程度高くすることが好ましい。一方で、平滑特性が高いほど、物標の運動の推定結果を、安定した態様で、表示画面に表示することができる。よって、物標の運動推定結果を安定した態様で表示するためには、平滑特性を、ある程度高くすることが好ましい。   As described above, in the filtering process, the higher the response characteristic, the quicker the target needle movement can be reflected in the tracking filter process. Therefore, in order to accurately estimate the motion of the target, it is preferable to increase the response characteristics to some extent. On the other hand, the higher the smoothness characteristic, the more the target motion estimation result can be displayed on the display screen in a more stable manner. Therefore, in order to display the motion estimation result of the target in a stable manner, it is preferable to increase the smoothing characteristic to some extent.

このため、応答特性と、平滑特性とのバランスを考慮しつつ、応答特性と平滑特性とを決定するためのフィルタ係数を設定する必要がある。即ち、応答特性と、平滑特性のそれぞれについて、ある程度の妥協が必要であった。   For this reason, it is necessary to set a filter coefficient for determining the response characteristic and the smoothing characteristic in consideration of the balance between the response characteristic and the smoothing characteristic. That is, a certain degree of compromise is required for each of the response characteristics and the smooth characteristics.

特許文献1,2に記載の追尾装置では、物標が直進運動をしている場合には、平滑特性が高く設定された第1運動推定手段による、運動推定結果が表示される。一方、物標が変針運動をしている場合には、応答特性が高く設定された第2運動推定手段による、運動推定結果が表示される。これにより、追尾フィルタ処理において、平滑特性に優れた処理と、応答特性に優れた処理と、を使い分けている。しかしながら、特許文献1,2に記載の追尾装置では、第1運動推定手段と、第2運動推定手段のそれぞれにおいて、計算負荷の高い追尾フィルタ処理を、同時に行う必要がある。このため、CPUの演算負荷が高くなってしまう。   In the tracking devices described in Patent Documents 1 and 2, when the target is moving straight, the motion estimation result by the first motion estimation unit set with a high smoothing characteristic is displayed. On the other hand, when the target is moving in a changing direction, the result of motion estimation by the second motion estimation means having a high response characteristic is displayed. Thereby, in the tracking filter process, a process having excellent smoothing characteristics and a process having excellent response characteristics are properly used. However, in the tracking devices described in Patent Documents 1 and 2, it is necessary to simultaneously perform tracking filter processing with a high calculation load in each of the first motion estimation unit and the second motion estimation unit. For this reason, the calculation load of CPU becomes high.

本発明は、上記実情に鑑みることにより、物標の運動を、より正確に推定することができ、且つ、計算負荷が小さくて済む、追尾処理装置、及び追尾処理方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a tracking processing device and a tracking processing method that can estimate the motion of a target more accurately and can reduce the calculation load by considering the above situation. To do.

(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる追尾処理装置は、捕捉処理部と、運動推定部と、マニューバ検出部と、を備えている。前記捕捉処理部は、追尾対象として選択された物標の位置を捕捉するように構成されている。前記運動推定部は、捕捉された前記位置を特定するデータを用いて、前記物標の追尾に用いられる、当該物標の推定速度ベクトルを算出するための第1フィルタ処理を行うように構成されている。前記マニューバ検出部は、前記物標の変針の有無を検出するために設けられている。前記運動推定部は、所定の第1時点において、前記推定速度ベクトルを算出する。前記マニューバ検出部は、前記推定速度ベクトルの始点と、前記第1時点よりも後の時点における前記物標の前記位置と、を結ぶ所定のベクトルを算出し、且つ、当該所定のベクトルと、前記推定速度ベクトルとの外積を算出する。前記マニューバ検出部による前記外積の算出は、複数の時点において行われるように構成されている。前記マニューバ検出部は、連続する複数の前記時点において、前記外積の算出結果の符号が同じである場合、前記物標は変針していると判定する。   (1) In order to solve the above-described problems, a tracking processing device according to an aspect of the present invention includes a capture processing unit, a motion estimation unit, and a maneuver detection unit. The capture processing unit is configured to capture the position of a target selected as a tracking target. The motion estimation unit is configured to perform a first filter process for calculating an estimated velocity vector of the target, which is used for tracking the target, using data that identifies the captured position. ing. The maneuver detection unit is provided to detect the presence or absence of a needle change in the target. The motion estimation unit calculates the estimated velocity vector at a predetermined first time point. The maneuver detection unit calculates a predetermined vector connecting a start point of the estimated velocity vector and the position of the target at a time point later than the first time point, and the predetermined vector, The cross product with the estimated velocity vector is calculated. The calculation of the outer product by the maneuver detection unit is configured to be performed at a plurality of times. The maneuver detection unit determines that the target has changed when the sign of the calculation result of the outer product is the same at a plurality of successive time points.

(2)好ましくは、前記マニューバ検出部は、連続する複数の前記時点において、前記外積の算出結果の符号が異なっている場合、前記物標は直進していると判定する。 (2) Preferably, the maneuver detection unit determines that the target is moving straight when the sign of the calculation result of the outer product is different at a plurality of successive time points.

(3)好ましくは、前記マニューバ検出部は、連続する複数の前記時点における、前記外積の算出結果の符号に基づいて、前記物標の変針確度を算出する。 (3) Preferably, the maneuver detection unit calculates a needle changing accuracy of the target based on a sign of a calculation result of the outer product at a plurality of successive time points.

(4)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる追尾処理方法は、捕捉処理ステップと、運動推定ステップと、マニューバ検出ステップと、を含んでいる。前記補足処理ステップでは、追尾対象として選択された物標の位置を捕捉する。前記運動推定ステップでは、捕捉された前記位置を特定するデータを用いて、前記物標の追尾に用いられる、当該物標の推定速度ベクトルを算出するための第1フィルタ処理を行う。前記マニューバ検出ステップでは、前記物標の変針の有無を検出する。前記運動推定ステップでは、所定の第1時点において、前記推定速度ベクトルを算出する。前記マニューバ検出ステップでは、前記推定速度ベクトルの始点と、前記第1時点よりも後の時点における前記物標の前記位置と、を結ぶ所定のベクトルを算出し、且つ、当該所定のベクトルと、前記推定速度ベクトルとの外積を算出する。前記マニューバ検出ステップによる前記外積の算出は、複数の時点において行われる。前記マニューバ検出ステップでは、連続する複数の前記時点において、前記外積の算出結果の符号が同じである場合、前記物標は変針していると判定する。 (4) In order to solve the above-described problem, a tracking processing method according to an aspect of the present invention includes a capture processing step, a motion estimation step, and a maneuver detection step. In the supplement processing step, the position of the target selected as the tracking target is captured. In the motion estimation step, a first filter process for calculating an estimated velocity vector of the target used for tracking the target is performed using the data specifying the captured position. In the maneuver detection step, the presence / absence of a target needle change is detected. In the motion estimation step, the estimated speed vector is calculated at a predetermined first time point. In the maneuver detection step, a predetermined vector connecting the start point of the estimated velocity vector and the position of the target at a time point later than the first time point is calculated, and the predetermined vector, The cross product with the estimated velocity vector is calculated. The calculation of the outer product by the maneuver detection step is performed at a plurality of time points. In the maneuver detection step, if the sign of the calculation result of the outer product is the same at a plurality of successive time points, it is determined that the target has changed.

本発明によると、物標の運動を、より正確に推定することができ、且つ、計算負荷が小さくて済む、追尾処理装置、及び追尾処理方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the movement of a target can be estimated more correctly, and the tracking processing apparatus and the tracking processing method which require a small calculation load can be provided.

本発明の実施形態に係る追尾処理装置を含む、レーダ装置のブロック図である。1 is a block diagram of a radar apparatus including a tracking processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 自船と、物標エコー像との関係を説明するための模式的な平面図である。It is a typical top view for demonstrating the relationship between the own ship and a target object echo image. エコー検出部で検出された物標エコー像を示す、模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the target echo image detected by the echo detection part. 追尾処理部での処理に関して説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating regarding the process in a tracking process part. マニューバ検出部における処理を説明するための、模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the process in a maneuver detection part. 運動推定部での処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the flow of a process in a motion estimation part. マニューバ検出部での処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the flow of a process in a maneuver detection part. 速度ベクトル平滑処理部での処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the flow of a process in a velocity vector smoothing process part.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明は、追尾処理装置として広く適用することができる。尚、以下では、図中同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention can be widely applied as a tracking processing apparatus. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の実施形態に係る追尾処理装置3を含む、レーダ装置1のブロック図である。本実施形態のレーダ装置1は、漁船等の船舶に備えられる舶用レーダである。以下では、レーダ装置1が備えられている船舶を「自船」という。レーダ装置1は、主に他船等の物標の探知に用いられる。レーダ装置1は、1つ又は複数の物標のなかから、追尾対象として選択された物標を追尾物標として特定し、次いで、当該追尾物標の推定速度ベクトルを算出するように構成されている。推定速度ベクトルとは、追尾物標について推定される進行方向及び進行速度を示すベクトルである。追尾物標の針路、及び航行速度を示すベクトルである。また、レーダ装置1は、推定速度ベクトルを基に、表示用のベクトルを算出するように構成されている。本実施形態では、表示用のベクトルについては、表示用推定ベクトルともいう。レーダ装置1は、当該表示用推定速度ベクトルを、追尾物標の運動推定結果として、画面に表示するように構成されている。   FIG. 1 is a block diagram of a radar apparatus 1 including a tracking processing apparatus 3 according to an embodiment of the present invention. The radar apparatus 1 according to the present embodiment is a marine radar provided in a vessel such as a fishing boat. Hereinafter, the ship provided with the radar device 1 is referred to as “own ship”. The radar apparatus 1 is mainly used for detecting a target such as another ship. The radar apparatus 1 is configured to identify a target selected as a tracking target from one or a plurality of targets as a tracking target, and then calculate an estimated velocity vector of the tracking target. Yes. The estimated speed vector is a vector indicating a traveling direction and a traveling speed estimated for the tracking target. It is a vector which shows the course of a tracking target, and navigation speed. The radar apparatus 1 is configured to calculate a display vector based on the estimated speed vector. In the present embodiment, the display vector is also referred to as a display estimated vector. The radar device 1 is configured to display the estimated speed vector for display on the screen as a motion estimation result of the tracking target.

図1に示すように、レーダ装置1は、アンテナユニット(受信装置)2と、追尾処理装置3と、表示器4と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the radar device 1 includes an antenna unit (receiving device) 2, a tracking processing device 3, and a display 4.

アンテナユニット2は、アンテナ5と、受信部6と、A/D変換部7と、を含んでいる。   The antenna unit 2 includes an antenna 5, a receiving unit 6, and an A / D conversion unit 7.

アンテナ5は、指向性の強いパルス状電波を送信(放射)可能なレーダアンテナである。また、アンテナ5は、物標からのエコー信号(反射波)を受信するように構成されている。即ち、アンテナ5は、物標を特定するエコー信号を受信するように構成されている。レーダ装置1は、パルス状電波を送信してからエコー信号を受信するまでの時間を測定する。これにより、レーダ装置1は、物標までの距離rを検出することができる。アンテナ5は、水平面上で360°回転可能に構成されている。アンテナ5は、パルス状電波の送信方向を変えながら(アンテナ角度を変えながら)、電波の送受信を繰り返し行うように構成されている。以上の構成で、レーダ装置1は、自船周囲の平面上の物標を、360°にわたり探知することができる。   The antenna 5 is a radar antenna capable of transmitting (radiating) a pulsed radio wave having strong directivity. The antenna 5 is configured to receive an echo signal (reflected wave) from a target. That is, the antenna 5 is configured to receive an echo signal that identifies a target. The radar apparatus 1 measures the time from when a pulsed radio wave is transmitted to when an echo signal is received. Thereby, the radar apparatus 1 can detect the distance r to the target. The antenna 5 is configured to be able to rotate 360 ° on a horizontal plane. The antenna 5 is configured to repeatedly transmit and receive radio waves while changing the transmission direction of pulsed radio waves (changing the antenna angle). With the above configuration, the radar apparatus 1 can detect a target on a plane around the ship over 360 °.

なお、以下の説明では、パルス状電波を送信してから次のパルス状電波を送信するまでの動作を「スイープ」という。また、電波の送受信を行いながらアンテナを360°回転させる動作を「スキャン」と呼ぶ。また、1スキャン毎に、後述するフローチャートにおける各ステップが行われることとなる。   In the following description, an operation from transmission of a pulsed radio wave to transmission of the next pulsed radio wave is referred to as “sweep”. The operation of rotating the antenna 360 ° while transmitting / receiving radio waves is called “scan”. In addition, each step in the flowchart described later is performed for each scan.

以下では、あるスキャンのことを、「nスキャン」といい、nスキャンから1個前のスキャンのことを、「n−1スキャン」という。同様に、nスキャンからm個前のスキャンのことを、「n−mスキャン」という。尚、n、mは、何れも自然数である。本実施形態では、(n−1)スキャン時点は、本発明の「第1時点」の一例であり、nスキャン時点は、本発明の「第1時点よりも後の時点」の一例である。   In the following, a certain scan is referred to as an “n scan”, and a scan immediately before the n scan is referred to as an “n−1 scan”. Similarly, m scans before n scans are referred to as “nm scans”. Note that n and m are natural numbers. In the present embodiment, the (n−1) scan time point is an example of the “first time point” in the present invention, and the n scan time point is an example of the “time point after the first time point” in the present invention.

受信部6は、アンテナ5で受信したエコー信号を検波して増幅する。エコー信号は、アンテナ5で受信された信号のうち、アンテナ5からの送信信号に対する、物標での反射波である。受信部6は、増幅したエコー信号を、A/D変換部7へ出力する。A/D変換部7は、アナログ形式のエコー信号をサンプリングし、複数ビットからなるデジタルデータ(エコーデータ)に変換する。ここで、上記エコーデータの値は、アンテナ5が受信したエコー信号の強度(信号レベル)を特定するデータを含んでいる。A/D変換部7は、エコーデータを、追尾処理装置3の信号処理部11へ出力する。   The receiving unit 6 detects and amplifies the echo signal received by the antenna 5. The echo signal is a reflected wave at the target with respect to the transmission signal from the antenna 5 among the signals received by the antenna 5. The reception unit 6 outputs the amplified echo signal to the A / D conversion unit 7. The A / D converter 7 samples an analog echo signal and converts it into digital data (echo data) consisting of a plurality of bits. Here, the value of the echo data includes data for specifying the intensity (signal level) of the echo signal received by the antenna 5. The A / D conversion unit 7 outputs the echo data to the signal processing unit 11 of the tracking processing device 3.

追尾処理装置3は、追尾物標の推定速度ベクトルV1(n)を算出するように構成されている。また、追尾処理装置3は、上記推定速度ベクトルV1(n)に基づく、表示用推定速度ベクトルV2(n)を算出するように構成されている。追尾処理装置3は、CPU、RAM及びROM(図示せず)等を含むハードウェアを用いて構成されている。また、追尾処理装置3は、ROMに記憶された追尾処理プログラムを含むソフトウェアを用いて構成されている。   The tracking processing device 3 is configured to calculate an estimated velocity vector V1 (n) of the tracking target. The tracking processing device 3 is configured to calculate a display estimated speed vector V2 (n) based on the estimated speed vector V1 (n). The tracking processing device 3 is configured using hardware including a CPU, a RAM, a ROM (not shown), and the like. The tracking processing device 3 is configured using software including a tracking processing program stored in the ROM.

上記追尾処理プログラムは、本発明に係る追尾処理方法を、追尾処理装置3に実行させるためのプログラムである。上記ハードウェアとソフトウェアとは、協働して動作するように構成されている。これにより、追尾処理装置3を、後述する信号処理部11、エコー検出部12、追尾処理部13、及び表示用ベクトルデータ生成部14等として機能させることができる。   The tracking processing program is a program for causing the tracking processing device 3 to execute the tracking processing method according to the present invention. The hardware and software are configured to operate in cooperation. Accordingly, the tracking processing device 3 can function as a signal processing unit 11, an echo detection unit 12, a tracking processing unit 13, a display vector data generation unit 14, and the like which will be described later.

追尾処理装置3は、信号処理部11と、エコー検出部12と、追尾処理部13と、表示用ベクトルデータ生成部14と、を含んでいる。   The tracking processing device 3 includes a signal processing unit 11, an echo detection unit 12, a tracking processing unit 13, and a display vector data generation unit 14.

信号処理部11は、フィルタ処理等を施すことにより、エコーデータに含まれる干渉成分と、不要な波形データと、を除去する。信号処理部11は、処理したエコーデータを、エコー検出部12へ出力する。   The signal processing unit 11 removes interference components included in the echo data and unnecessary waveform data by performing filter processing or the like. The signal processing unit 11 outputs the processed echo data to the echo detection unit 12.

エコー検出部12は、物標エコー像の検出と、物標エコー像における追尾代表点の座標の検出と、を行うように構成されている。具体的には、エコー検出部12は、1スイープの間にサンプリングされたエコーデータを、先頭アドレスから順に受信するように構成されている。従って、エコー検出部12は、信号処理部11からエコーデータを読み出すときの読出しアドレスに基づいて、当該エコーデータに対応する位置までの距離rを求めることができる。また、アンテナ5からは、当該アンテナ5が現在どの方向を向いているか(アンテナ角度)を示すデータが出力されている(図示は省略)。以上の構成で、エコー検出部12は、エコーデータを読み出す際には、当該エコーデータに対応する位置を、距離rとアンテナ角度θとの極座標で取得することができる。   The echo detector 12 is configured to detect the target echo image and detect the coordinates of the tracking representative point in the target echo image. Specifically, the echo detector 12 is configured to receive the echo data sampled during one sweep in order from the head address. Therefore, the echo detector 12 can obtain the distance r to the position corresponding to the echo data based on the read address when the echo data is read from the signal processor 11. Further, the antenna 5 outputs data indicating which direction the antenna 5 is currently facing (antenna angle) (not shown). With the above configuration, when the echo detection unit 12 reads the echo data, the echo detection unit 12 can acquire the position corresponding to the echo data with polar coordinates of the distance r and the antenna angle θ.

また、エコー検出部12は、エコーデータに対応する位置にエコー源が存在するか否かを検出するように構成されている。エコー検出部12は、例えば、エコーデータに対応する位置の信号レベル、即ち、信号強度を判別する。エコー検出部12は、信号レベルが所定のしきいレベル値以上である位置には、物標が存在していると判別する。エコー検出部12は、1スキャン時間毎に、上記の判別処理を行う。   The echo detector 12 is configured to detect whether an echo source is present at a position corresponding to the echo data. The echo detector 12 determines, for example, the signal level at the position corresponding to the echo data, that is, the signal intensity. The echo detection unit 12 determines that a target is present at a position where the signal level is equal to or higher than a predetermined threshold level value. The echo detection unit 12 performs the above-described determination process every scan time.

次いで、エコー検出部12は、物標が存在している位置の範囲を検出する。エコー検出部12は、例えば、物標が存在している一まとまりの領域(複数の位置)を、物標のエコー像が存在している領域として検出する。このようにして、エコー検出部12は、エコー信号を基に、物標エコー像を検出する。この物標エコー像の外郭形状は、物標の外郭形状と略合致する。但し、エコーデータに含まれるノイズ等に起因して、この物標エコー像の外郭形状と、物標の外郭形状とは、わずかに異なる。次に、エコー検出部12は、エコーデータを用いて、物標エコー像の追尾代表点Pを検出する。追尾代表点Pは、物標エコー像のうち、追尾処理の際に用いられる代表点である。   Next, the echo detector 12 detects a range of positions where the target is present. For example, the echo detection unit 12 detects a group of regions (a plurality of positions) where the target is present as a region where an echo image of the target is present. In this way, the echo detector 12 detects the target echo image based on the echo signal. The outline shape of the target echo image substantially matches the outline shape of the target. However, due to noise included in the echo data, the outline shape of the target echo image is slightly different from the outline shape of the target. Next, the echo detector 12 detects the tracking representative point P of the target echo image using the echo data. The tracking representative point P is a representative point used in the tracking process in the target echo image.

図2は、自船100と、物標エコー像120との関係を説明するための模式的な平面図である。図2では、物標エコー像120は、矩形の像として例示されている。図1及び図2に示すように、極座標系では、自船100の位置としての自船位置M1を基準として、自船位置M1からの直線距離が、距離rとして示され、自船位置M1周りの角度が、アンテナ角度θとして示される。エコー検出部12は、物標エコー像120の追尾代表点Pの抽出に際しては、自船位置M1を中心とする、リング状部分の一部形状の像110を用いる。この像110は、第1直線111、第2直線112、第1円弧113、及び第2円弧114によって囲まれた領域の像である。   FIG. 2 is a schematic plan view for explaining the relationship between the ship 100 and the target echo image 120. In FIG. 2, the target echo image 120 is illustrated as a rectangular image. As shown in FIGS. 1 and 2, in the polar coordinate system, a straight line distance from the ship position M1 is indicated as a distance r with respect to the ship position M1 as the position of the ship 100. Is shown as the antenna angle θ. When extracting the tracking representative point P of the target echo image 120, the echo detection unit 12 uses the partial image 110 of the ring-shaped portion with the ship position M1 as the center. The image 110 is an image of a region surrounded by the first straight line 111, the second straight line 112, the first arc 113, and the second arc 114.

第1直線111は、物標エコー像120の後縁120aのうち自船位置M1に最も近い点と、自船位置M1とを通る直線である。第2直線112は、物標エコー像120の前縁120bのうち自船位置M1に最も近い点と、自船位置M1とを通る直線である。第1円弧113は、物標エコー像120のうち自船位置M1から最も近い部分120cを通る円弧であり、当該円の曲率中心点は、自船位置M1である。第2円弧114は、物標エコー像120のうち自船位置M1から最も遠い部分120dを通る円弧であり、第1円弧113と同心である。第1円弧113及び第2円弧114は、それぞれ、第1直線111と第2直線112との間に延びている。   The first straight line 111 is a straight line passing through the point closest to the own ship position M1 in the rear edge 120a of the target echo image 120 and the own ship position M1. The second straight line 112 is a straight line passing through the point closest to the ship position M1 in the front edge 120b of the target echo image 120 and the ship position M1. The first arc 113 is an arc passing through the portion 120c closest to the ship position M1 in the target echo image 120, and the center of curvature of the circle is the ship position M1. The second arc 114 is an arc passing through the portion 120d farthest from the ship position M1 in the target echo image 120, and is concentric with the first arc 113. The first arc 113 and the second arc 114 extend between the first straight line 111 and the second straight line 112, respectively.

エコー検出部12は、像110の中心点を、物標エコー像120の追尾代表点Pとして検出するように構成されている。この場合、追尾代表点Pは、アンテナ角度θ方向において、第1直線111と第2直線112との間の中央に位置しており、且つ、距離方向において、第1円弧113と第2円弧114との間の中央に位置している。   The echo detector 12 is configured to detect the center point of the image 110 as the tracking representative point P of the target echo image 120. In this case, the tracking representative point P is located at the center between the first straight line 111 and the second straight line 112 in the antenna angle θ direction, and in the distance direction, the first arc 113 and the second arc 114 are located. Located in the middle between.

尚、複数の物標が検出されている場合、エコー検出部12は、各物標について、上記の処理を行う。これにより、物標エコー像120が、複数検出される。エコー検出部10で検出された複数の物標エコー像120の一例を、図3に示している。図3は、エコー検出部12で検出された、物標エコー像120を示す模式的な平面図であり、各物標エコー像120を上方から見た状態を示している。図3では、X−Y座標系を示している。図3では、座標のX軸方向は、東西方向を示しており、Y軸方向は、南北方向を示している。   When a plurality of targets are detected, the echo detection unit 12 performs the above process for each target. Thereby, a plurality of target echo images 120 are detected. An example of a plurality of target echo images 120 detected by the echo detector 10 is shown in FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing the target echo image 120 detected by the echo detection unit 12, and shows a state in which each target echo image 120 is viewed from above. FIG. 3 shows an XY coordinate system. In FIG. 3, the X-axis direction of the coordinates indicates the east-west direction, and the Y-axis direction indicates the north-south direction.

図3では、一例として、nスキャン時点における4つの物標エコー像120(121,122,123,124)を示している。物標エコー像121,122,123は、例えば、小型船舶である。物標エコー像124は、例えば、大型船舶である。エコー検出部12は、例えば、追尾代表点Pとして、物標エコー像121の追尾代表点P1d(n)と、物標エコー像122の追尾代表点P2d(n)と、物標エコー像123の追尾代表点P3d(n)と、物標エコー像124の追尾代表点P4d(n)と、を観測する。以下では、物標エコー像121によって特定される物標が、追尾対象200である場合を例に説明する。また、物標エコー像121,122,123,124を総称して説明する場合に、「物標エコー像120」ということがある。物標エコー像121の追尾代表点P1は、追尾物標200の追尾代表点でもある。   In FIG. 3, as an example, four target echo images 120 (121, 122, 123, 124) at the time of n scanning are shown. The target echo images 121, 122, 123 are, for example, small ships. The target echo image 124 is, for example, a large ship. For example, the echo detection unit 12 includes, as the tracking representative point P, the tracking representative point P1d (n) of the target echo image 121, the tracking representative point P2d (n) of the target echo image 122, and the target echo image 123. The tracking representative point P3d (n) and the tracking representative point P4d (n) of the target echo image 124 are observed. Hereinafter, a case where the target specified by the target echo image 121 is the tracking target 200 will be described as an example. In addition, when the target echo images 121, 122, 123, and 124 are collectively described, they may be referred to as “target echo images 120”. The tracking representative point P1 of the target echo image 121 is also the tracking representative point of the tracking target 200.

図1及び図3に示すように、エコー検出部12は、各物標エコー像120のそれぞれについて、追尾代表点Pの座標データを、追尾処理部13へ出力する。追尾処理部13は、追尾物標200の追尾代表点P1の推定速度ベクトルV1(n)を算出するように構成されている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the echo detection unit 12 outputs the coordinate data of the tracking representative point P to each of the target echo images 120 to the tracking processing unit 13. The tracking processing unit 13 is configured to calculate an estimated velocity vector V1 (n) of the tracking representative point P1 of the tracking target 200.

追尾処理部13は、捕捉処理部15と、運動推定部16と、を有している。   The tracking processing unit 13 includes a capture processing unit 15 and a motion estimation unit 16.

捕捉処理部15は、追尾物標200の追尾代表点P1(n)の観測位置P1d(n)を補足するように構成されている。捕捉処理部15は、エコー検出部12等を介してアンテナユニット2に接続されている。捕捉処理部15は、選別部17と、関連付け部18と、を有している。   The capture processing unit 15 is configured to supplement the observation position P1d (n) of the tracking representative point P1 (n) of the tracking target 200. The acquisition processing unit 15 is connected to the antenna unit 2 via the echo detection unit 12 and the like. The capture processing unit 15 includes a selection unit 17 and an association unit 18.

選別部17は、エコー選別処理を行うように構成されている。具体的には、選別部17は、nスキャン時点(最新のスキャン時点)において、追尾代表点P1d(n)が存在すると推定される領域を特定する。   The sorting unit 17 is configured to perform an echo sorting process. Specifically, the selection unit 17 specifies a region where the tracking representative point P1d (n) is estimated to exist at the n-scan time point (latest scan time point).

選別部17は、追尾物標200について、(n−1)スキャン時点において運動推定部16で算出された推定速度ベクトルV1(n−1)のデータと、推定位置P1e(n−1)のデータとを、参照する。これにより、選別部17は、nスキャン時点において、追尾代表点Pが存在していると推定される推定位置P1e(n−1)の座標データを取得する。選別部17は、当該推定位置P1e(n−1)を中心とする、選別領域S1(n)を設定する。この選別領域S1(n)は、例えば、上記推定位置P1e(n−1)を中心とする、円状の領域である。通常、物標は複数存在する。したがって、上記選別領域S1(n)には、複数のエコー像が存在している可能性がある。本実施形態では、選別領域S1(n)には、追尾代表点P1d(n),P2d(n)が存在している。この場合でも、追尾処理部13は、追尾処理を継続する必要がある。そこで、関連付け部18は、関連付け処理を行うように構成されている。   For the tracking target 200, the selection unit 17 performs data of the estimated velocity vector V1 (n-1) calculated by the motion estimation unit 16 at the time of (n-1) scan and data of the estimated position P1e (n-1). And refer to. Thereby, the selection unit 17 acquires the coordinate data of the estimated position P1e (n-1) where the tracking representative point P is estimated to exist at the n scan time point. The selection unit 17 sets a selection region S1 (n) with the estimated position P1e (n-1) as the center. This selection area S1 (n) is, for example, a circular area centered on the estimated position P1e (n-1). Usually there are multiple targets. Therefore, there is a possibility that a plurality of echo images exist in the selection area S1 (n). In the present embodiment, tracking representative points P1d (n) and P2d (n) exist in the selection region S1 (n). Even in this case, the tracking processing unit 13 needs to continue the tracking process. Therefore, the associating unit 18 is configured to perform associating processing.

関連付け部18は、上記選別領域S1(n)内に存在する1つ又は複数の物標エコー像の追尾代表点Pのなかから、追尾物標200の観測位置P1d(n)を特定する。具体的には、関連付け部18は、(n−1)スキャン時点において運動推定部16で算出された、追尾代表点P1の推定位置P1e(n−1)の座標を参照する。この推定位置P1e(n−1)は、(n−1)スキャン時点において運動推定部16で算出されている。この推定位置P1e(n−1)は、(n−1)スキャン時点において、追尾代表点P1が存在すると推定された位置である。関連付け部18は、上記推定位置P1e(n−1)の座標に最も近い座標に存在する点を、追尾代表点P1の観測位置P1d(n)であると判定する。関連付け部18は、当該観測位置P1d(n)の座標を特定するデータを、運動推定部16へ出力する。   The associating unit 18 specifies the observation position P1d (n) of the tracking target 200 from the tracking representative points P of one or more target echo images existing in the selection area S1 (n). Specifically, the associating unit 18 refers to the coordinates of the estimated position P1e (n−1) of the tracking representative point P1 calculated by the motion estimating unit 16 at the (n−1) scan time. The estimated position P1e (n-1) is calculated by the motion estimation unit 16 at the time of (n-1) scanning. The estimated position P1e (n-1) is a position where the tracking representative point P1 is estimated to exist at the (n-1) scan time point. The associating unit 18 determines that the point present at the coordinate closest to the coordinate of the estimated position P1e (n-1) is the observation position P1d (n) of the tracking representative point P1. The associating unit 18 outputs data specifying the coordinates of the observation position P1d (n) to the motion estimating unit 16.

運動推定部16は、追尾フィルタ処理(第1フィルタ処理)を行うように構成されている。この追尾フィルタ処理に用いられる追尾フィルタとして、α−βフィルタ、カルマン・フィルタ等を例示することができる。追尾フィルタ処理について説明すると、運動推定部16は、関連付け部18において特定された観測位置P1d(n)の座標と、(n−1)スキャン時点における追尾フィルタ処理の結果と、を参照する。これにより、運動推定部16は、追尾代表点P1について、平滑位置P1s(n)と、推定位置P1e(n)と、推定速度ベクトルV1(平滑速度ベクトル)(n)と、を算出する。   The motion estimation unit 16 is configured to perform tracking filter processing (first filter processing). Examples of the tracking filter used for the tracking filter processing include an α-β filter and a Kalman filter. Explaining the tracking filter process, the motion estimation unit 16 refers to the coordinates of the observation position P1d (n) specified by the associating unit 18 and the result of the tracking filter process at the (n-1) scan time point. Accordingly, the motion estimation unit 16 calculates the smooth position P1s (n), the estimated position P1e (n), and the estimated speed vector V1 (smooth speed vector) (n) for the tracking representative point P1.

平滑位置P1s(n)は、nスキャン時点における追尾フィルタ処理の基準位置として用いられる。また、推定位置P1e(n)は、(n+1)スキャン時点において、追尾物標200の追尾代表点P1が到達していると推定される位置を示す。また、推定速度ベクトルV1(n)は、nスキャン時点における追尾代表点P1の速度ベクトルを推定したベクトルを示す。   The smooth position P1s (n) is used as a reference position for tracking filter processing at the n scan time point. Further, the estimated position P1e (n) indicates a position where the tracking representative point P1 of the tracking target 200 is estimated to have arrived at the (n + 1) scan time point. The estimated velocity vector V1 (n) indicates a vector obtained by estimating the velocity vector of the tracking representative point P1 at the n scan time point.

図4は、追尾処理部13での処理に関して説明するための模式図である。図4では、X−Y座標系を示している。図4では、座標のX軸方向は、東西方向を示しており、Y軸方向は、南北方向を示している。また、図4では、追尾物標200の追尾代表点P1の平滑位置の航跡RT1を示している。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the processing in the tracking processing unit 13. FIG. 4 shows an XY coordinate system. In FIG. 4, the X-axis direction of the coordinates indicates the east-west direction, and the Y-axis direction indicates the north-south direction. Further, FIG. 4 shows a wake RT1 of the smooth position of the tracking representative point P1 of the tracking target 200.

図1及び図4を参照しながら説明すると、運動推定部16は、平滑位置P1s(n)、推定位置P1e(n)、及び推定速度ベクトルV1(n)の算出に際して、所定の第1フィルタ係数C1を用いる。この第1フィルタ係数C1は、(n−1)スキャン時点で算出された推定位置P1e(n−1)のデータに、nスキャン時点で観測された観測位置P1d(n)のデータを関連付ける度合いを決定する値である。この第1フィルタ係数C1は、nスキャン時点での平滑位置P1s(n)を決定するための値でもある。第1フィルタ係数C1は、運動推定部16での追尾フィルタ処理において、追尾物標200の変針運動を迅速に反映させる度合いを決定する係数でもある。尚、この場合の変針とは、追尾物標200の船首方位を変化させることをいう。当該旋回運動の一例として、右旋回運動と、左旋回運動とを挙げることができる。本実施形態では、第1フィルタ係数C1は、複数種類用意されており、追尾処理装置3のメモリ(図示せず)に格納されている。   Referring to FIGS. 1 and 4, the motion estimation unit 16 calculates a predetermined first filter coefficient when calculating the smooth position P1s (n), the estimated position P1e (n), and the estimated velocity vector V1 (n). C1 is used. The first filter coefficient C1 indicates the degree of associating the data of the observation position P1d (n) observed at the n scan time with the data of the estimated position P1e (n-1) calculated at the (n-1) scan time. The value to be determined. The first filter coefficient C1 is also a value for determining the smooth position P1s (n) at the time of n scanning. The first filter coefficient C <b> 1 is also a coefficient that determines the degree of quickly reflecting the needle changing movement of the tracking target 200 in the tracking filter processing in the motion estimation unit 16. In this case, the change of needle means changing the heading of the tracking target 200. Examples of the turning motion include a right turning motion and a left turning motion. In the present embodiment, a plurality of types of first filter coefficients C1 are prepared and stored in a memory (not shown) of the tracking processing device 3.

運動推定部16の処理について、より具体的に説明すると、運動推定部16は、(n−1)スキャン時点において、追尾代表点P1の平滑位置P1s(n−1)、推定位置P1e(n−1)、及び推定速度ベクトルV1(n−1)を算出する。次いで、運動推定部16は、nスキャン時点において、平滑位置P1s(n)を算出する。この平滑位置P1s(n)の座標は、上記推定位置P1e(n−1)と、追尾代表点P1の観測位置P1d(n)と、を結ぶ線分LS1上に位置する。第1フィルタ係数C1がゼロの場合、平滑位置P1s(n)は、推定位置P1e(n−1)と一致する。また、第1フィルタ係数C1が小さいほど、平滑位置P1s(n)は、推定位置P1e(n−1)の近くに設定される。また、第1フィルタ係数C1が大きいほど、平滑位置P1s(n)は、観測位置P1d(n)に近く設定される。第1フィルタ係数C1が1の場合、平滑位置P1s(n)は、観測位置P1d(n)と一致する。尚、本実施形態では、0<C1<1に設定される。第1フィルタ係数C1は、X軸方向の座標、Y軸方向の座標、X軸方向の速度、及びY軸方向の速度のそれぞれに対応する係数ベクトルとして表される。   The processing of the motion estimator 16 will be described more specifically. The motion estimator 16 includes a smooth position P1s (n−1) and an estimated position P1e (n−) of the tracking representative point P1 at the (n−1) scan time. 1) and an estimated velocity vector V1 (n-1). Next, the motion estimation unit 16 calculates a smooth position P1s (n) at the n scan time point. The coordinates of the smooth position P1s (n) are located on a line segment LS1 connecting the estimated position P1e (n-1) and the observation position P1d (n) of the tracking representative point P1. When the first filter coefficient C1 is zero, the smooth position P1s (n) matches the estimated position P1e (n-1). Further, as the first filter coefficient C1 is smaller, the smooth position P1s (n) is set closer to the estimated position P1e (n-1). Further, as the first filter coefficient C1 is larger, the smooth position P1s (n) is set closer to the observation position P1d (n). When the first filter coefficient C1 is 1, the smooth position P1s (n) coincides with the observation position P1d (n). In this embodiment, 0 <C1 <1 is set. The first filter coefficient C1 is expressed as a coefficient vector corresponding to each of the coordinate in the X-axis direction, the coordinate in the Y-axis direction, the velocity in the X-axis direction, and the velocity in the Y-axis direction.

上記の構成によると、第1フィルタ係数C1が小さいほど、平滑位置P1s(n)は、推定位置P1e(n−1)に近くなる。このため、運動推定部16での算出結果は、平滑化された度合いが大きくなり、追尾物標200の観測誤差に起因するばらつき量が小さくなる。但し、追尾物標200の追尾代表点P1の変針運動を運動推定部16の演算結果に反映させる際の応答は、第1フィルタ係数C1が小さいほど、遅くなる。   According to the above configuration, the smaller the first filter coefficient C1, the closer the smooth position P1s (n) is to the estimated position P1e (n-1). For this reason, the degree of smoothing of the calculation result in the motion estimation unit 16 increases, and the amount of variation due to the observation error of the tracking target 200 decreases. However, the response when reflecting the needle changing movement of the tracking representative point P1 of the tracking target 200 in the calculation result of the motion estimation unit 16 becomes slower as the first filter coefficient C1 is smaller.

一方、第1フィルタ係数C1が大きいほど、平滑位置P1s(n)は、観測位置P1d(n)に近くなる。このため、運動推定部16は、追尾物標200の追尾代表点P1の変針運動を、追尾フィルタ処理において、応答性よく反映できる。このため、追尾処理部13は、変針運動を伴う追尾物標200への追従性を高めることができ、結果として、追尾物標200と、他の物標とを間違えて検出することを抑制できる。よって、追尾処理部13は、追尾物標200を、確実に捕捉し続けることができる。但し、第1フィルタ係数C1が大きいほど、推定速度ベクトルV1(n)について、スキャン時点毎の変動量が大きくなってしまう。本実施形態では、運動推定部16は、上記の応答性を重視し、第1フィルタ係数C1を、比較的大きな値に設定する。但し、運動推定部16は、この第1フィルタ係数C1を変更可能に構成されている。第1フィルタ係数C1の設定の詳細は、後述する。   On the other hand, as the first filter coefficient C1 is larger, the smooth position P1s (n) is closer to the observation position P1d (n). For this reason, the motion estimation unit 16 can reflect the needle change motion of the tracking representative point P1 of the tracking target 200 with high responsiveness in the tracking filter processing. For this reason, the tracking process part 13 can improve the tracking property to the tracking target 200 accompanied by a needle change movement, and can suppress detecting the tracking target 200 and another target by mistake as a result. . Therefore, the tracking processing unit 13 can reliably keep track of the tracking target 200. However, the larger the first filter coefficient C1, the greater the amount of fluctuation at each scan time for the estimated speed vector V1 (n). In the present embodiment, the motion estimation unit 16 places importance on the responsiveness, and sets the first filter coefficient C1 to a relatively large value. However, the motion estimation unit 16 is configured to be able to change the first filter coefficient C1. Details of the setting of the first filter coefficient C1 will be described later.

運動推定部16は、追尾フィルタ処理の結果を特定するデータを、選別部17へ出力する。選別部17では、当該データは、(n+1)スキャン時点における選別処理に用いられる。また、運動推定部16は、推定速度ベクトルV1(n)を特定するデータを、表示用ベクトルデータ生成部14へ出力する。   The motion estimation unit 16 outputs data specifying the result of the tracking filter process to the selection unit 17. In the sorting unit 17, the data is used for sorting processing at the (n + 1) scan time point. In addition, the motion estimation unit 16 outputs data specifying the estimated velocity vector V1 (n) to the display vector data generation unit 14.

表示用ベクトルデータ生成部14は、表示器4に表示するためのデータ(情報)を生成するように構成されている。より具体的には、表示用ベクトルデータ生成部14は、追尾物標200に関する表示用推定速度ベクトルV2(n)を算出する。表示用ベクトルデータ生成部14は、算出した表示用推定速度ベクトルV2(n)を特定するデータ(推定速度ベクトルデータ)を、表示器4へ出力する。尚、表示用推定速度ベクトルV2(n)とは、表示器4に表示するベクトルのことをいう。表示用推定速度ベクトルV2(n)は、追尾処理部13での追尾フィルタ処理には用いられない。   The display vector data generation unit 14 is configured to generate data (information) to be displayed on the display 4. More specifically, the display vector data generation unit 14 calculates a display estimated speed vector V2 (n) related to the tracking target 200. The display vector data generating unit 14 outputs data (estimated speed vector data) for specifying the calculated display estimated speed vector V2 (n) to the display 4. The estimated display speed vector V2 (n) refers to a vector displayed on the display 4. The display estimated speed vector V2 (n) is not used for the tracking filter processing in the tracking processing unit 13.

表示用ベクトルデータ生成部14は、マニューバ検出部19と、速度ベクトル平滑部(表示用処理部)20と、を有している。   The display vector data generation unit 14 includes a maneuver detection unit 19 and a velocity vector smoothing unit (display processing unit) 20.

図5は、マニューバ検出部19における処理を説明するための、模式図である。図5では、X−Y座標系を示している。図5では、座標のX軸方向は、東西方向を示しており、Y軸方向は、南北方向を示している。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining processing in the maneuver detection unit 19. FIG. 5 shows an XY coordinate system. In FIG. 5, the X-axis direction of coordinates indicates the east-west direction, and the Y-axis direction indicates the north-south direction.

図1及び図5に示すように、マニューバ検出部19は、追尾物標200の変針の有無を検出するように構成されている。マニューバ検出部19は、運動推定部16に接続されている。マニューバ検出部19は、追尾代表点P1の平滑位置P1s(n−1)のデータと、推定速度ベクトルV1(n−1)のデータとを、運動推定部16から読み出す。次いで、マニューバ検出部19は、nスキャン時点における、追尾代表点Pの観測位置P1d(n)のデータを、運動推定部16から読み出す。   As shown in FIGS. 1 and 5, the maneuver detection unit 19 is configured to detect the presence / absence of a change in the tracking target 200. The maneuver detection unit 19 is connected to the motion estimation unit 16. The maneuver detection unit 19 reads the data of the smooth position P1s (n−1) of the tracking representative point P1 and the data of the estimated velocity vector V1 (n−1) from the motion estimation unit 16. Next, the maneuver detection unit 19 reads data of the observation position P1d (n) of the tracking representative point P at the n-scan time point from the motion estimation unit 16.

次いで、マニューバ検出部19は、推定速度ベクトルV1(n−1)に対する、観測位置P1d(n)の関係を判定する。推定速度ベクトルV1(n−1)に対して、観測位置P1d(n)が右側に位置している場合、マニューバ検出部19は、追尾代表点P1が右向きに変針していると判定する。図5では、追尾代表点P1が、右向きに変針している状態を示している。一方、推定速度ベクトルV1(n−1)に対して、観測位置P1d(n)が左側に位置している場合、マニューバ検出部19は、追尾代表点P1が左向きに変針していると判定する。   Next, the maneuver detection unit 19 determines the relationship of the observation position P1d (n) with respect to the estimated velocity vector V1 (n−1). When the observation position P1d (n) is located on the right side with respect to the estimated velocity vector V1 (n−1), the maneuver detection unit 19 determines that the tracking representative point P1 has changed to the right. FIG. 5 shows a state in which the tracking representative point P1 changes to the right. On the other hand, when the observation position P1d (n) is located on the left side with respect to the estimated speed vector V1 (n−1), the maneuver detection unit 19 determines that the tracking representative point P1 has changed to the left. .

運動推定部16で算出された推定速度ベクトルV1(n−1)には、追尾物標200の実際の運動に対する応答遅れが生じる。このため、推定速度ベクトルV1(n−1)に対する観測位置P1d(n)の位置を判定することにより、追尾物標200の変針方向を判定することができる。尚、上記の変針方向の判定は、外積計算を用いることで、実現できる。追尾代表点Pの変針判定の詳細は、後述する。   In the estimated speed vector V1 (n−1) calculated by the motion estimation unit 16, a response delay to the actual motion of the tracking target 200 occurs. For this reason, by determining the position of the observation position P1d (n) with respect to the estimated speed vector V1 (n−1), the direction of change of the tracking target 200 can be determined. The determination of the direction of change of the needle can be realized by using outer product calculation. Details of the needle change determination of the tracking representative point P will be described later.

また、マニューバ検出部19は、追尾代表点P1の運動状態に応じて、変針確度Acc(n)を設定するように構成されている。変針確度Acc(n)とは、追尾代表点Pが変針運動を行っている確度を特定するための変数である。変針確度Acc(n)の設定の詳細は、後述する。マニューバ検出部19は、変針確度Acc(n)を特定するデータを、速度ベクトル平滑処理部20へ出力する。   In addition, the maneuver detection unit 19 is configured to set the needle changing accuracy Acc (n) according to the motion state of the tracking representative point P1. The needle changing accuracy Acc (n) is a variable for specifying the accuracy with which the tracking representative point P performs the needle changing motion. Details of setting the needle changing accuracy Acc (n) will be described later. The maneuver detection unit 19 outputs data specifying the needle changing accuracy Acc (n) to the speed vector smoothing processing unit 20.

速度ベクトル平滑処理部20は、推定速度ベクトルV1(n)を特定するデータに、速度ベクトル平滑処理(第2フィルタ処理)を施す。これにより、速度ベクトル平滑処理部20は、表示器4での表示に用いられる表示用推定速度ベクトルV2(n)を算出する。表示用推定速度ベクトルV2(n)は、表示器4に表示するためのベクトルである。   The speed vector smoothing processing unit 20 performs speed vector smoothing processing (second filter processing) on the data specifying the estimated speed vector V1 (n). Thereby, the speed vector smoothing processing unit 20 calculates the display estimated speed vector V2 (n) used for display on the display 4. The display estimated speed vector V2 (n) is a vector to be displayed on the display unit 4.

速度ベクトル平滑処理部20における速度ベクトル平滑処理とは、(n−1)スキャン時点において算出された表示用推定速度ベクトルV2(n−1)と、nスキャン時点において算出された推定速度ベクトルV1(n)とを、第2フィルタ係数C2を用いて重み付けする処理である。本実施形態では、第2フィルタ係数C2は、表示用推定速度ベクトルV2(n−1)のデータに、推定速度ベクトルV1(n)のデータを関連付ける度合いを決定する値である。   The speed vector smoothing process in the speed vector smoothing processing unit 20 includes the display estimated speed vector V2 (n-1) calculated at the (n-1) scan time point and the estimated speed vector V1 ( n) is weighted using the second filter coefficient C2. In the present embodiment, the second filter coefficient C2 is a value that determines the degree of associating the data of the estimated speed vector V2 (n−1) with the data of the estimated speed vector V2 (n−1).

第2フィルタ係数C2は、第1フィルタ係数C1とは独立して設定されるように構成されている。速度ベクトル平滑処理部20は、変針確度Acc(n)に基づいて、第2フィルタ係数C2を設定するように構成されている。即ち、速度ベクトル平滑処理部20は、追尾物標200の変針の有無に応じて、第2フィルタ係数C2を変更可能に構成されている。第2フィルタ係数C2の設定の処理の流れの詳細は、後述する。   The second filter coefficient C2 is configured to be set independently of the first filter coefficient C1. The speed vector smoothing processing unit 20 is configured to set the second filter coefficient C2 based on the needle changing accuracy Acc (n). That is, the velocity vector smoothing processing unit 20 is configured to be able to change the second filter coefficient C2 in accordance with the presence / absence of a change in the tracking target 200. Details of the processing flow for setting the second filter coefficient C2 will be described later.

速度ベクトル平滑処理部20が上記の速度ベクトル平滑処理を行う結果、nスキャン時点における表示用推定速度ベクトルV2(n)は、経時変化に伴う過度の変動を抑制される。   As a result of the speed vector smoothing unit 20 performing the above-described speed vector smoothing process, the display estimated speed vector V2 (n) at the n-scan time point is suppressed from excessive fluctuation due to a change with time.

具体的には、速度ベクトル平滑処理部20は、デジタルフィルタ処理を行う。デジタルフィルタとしての、低域通過側のフィルタの一実現方法として、巡回式デジタルフィルタ処理が挙げられる。当該フィルタ処理の一例を説明すると、速度ベクトル平滑処理部20は、まず、推定速度ベクトルV1(n)と、第2フィルタ係数C2とを乗じる(第1乗算)。また、速度ベクトル平滑処理部20は、表示用推定速度ベクトルV2(n−1)と、第2フィルタ係数C2に関連する係数(1−C2)とを、乗じる(第2乗算)。次いで、速度ベクトル平滑処理部20は、第1乗算の結果と、第2乗算の結果とを加算する(第3演算)。この加算結果が、nスキャン時点における、表示用推定速度ベクトルV2(n)である。   Specifically, the speed vector smoothing processing unit 20 performs digital filter processing. As a method for realizing a low-pass filter as a digital filter, cyclic digital filter processing can be mentioned. An example of the filter processing will be described. First, the velocity vector smoothing processing unit 20 multiplies the estimated velocity vector V1 (n) and the second filter coefficient C2 (first multiplication). Further, the speed vector smoothing processing unit 20 multiplies the display estimated speed vector V2 (n−1) and the coefficient (1-C2) related to the second filter coefficient C2 (second multiplication). Next, the velocity vector smoothing unit 20 adds the result of the first multiplication and the result of the second multiplication (third operation). The addition result is the display estimated speed vector V2 (n) at the n-scan time point.

尚、第2フィルタ係数C2の範囲は、0<C2<1であり、フィルタ係数C2,(1−C2)の総和は1である。本実施形態では、第2フィルタ係数C2の下限値C2min=0.01に設定される。また、本実施形態では、第2フィルタ係数C2の上限値C2max=0.95に設定される。   The range of the second filter coefficient C2 is 0 <C2 <1, and the sum of the filter coefficients C2 and (1-C2) is 1. In the present embodiment, the lower limit value C2min of the second filter coefficient C2 is set to 0.01. In the present embodiment, the upper limit value C2max of the second filter coefficient C2 is set to 0.95.

速度ベクトル平滑処理部20で上記の処理が行われる結果、第2フィルタ係数C2が小さいほど、表示用推定速度ベクトルV2(n)は、nスキャン時点で算出された推定速度ベクトルV1(n)の影響を受け難い。このため、表示用推定速度ベクトルV2(n)は、平滑化された度合いが大きくなり、経時変化に伴う変動が小さくされる。一方で、追尾物標200の追尾代表点P1の変針運動を表示用推定速度ベクトルV2(n)に反映させる際の応答性は、第2フィルタ係数C2が小さいほど、低下する。   As a result of the above processing performed by the velocity vector smoothing processing unit 20, as the second filter coefficient C2 is smaller, the display estimated velocity vector V2 (n) is equal to the estimated velocity vector V1 (n) calculated at the n scan time point. Not easily affected. For this reason, the display estimated speed vector V2 (n) increases in the degree of smoothing, and decreases with time. On the other hand, the responsiveness when reflecting the needle changing movement of the tracking representative point P1 of the tracking target 200 to the display estimated speed vector V2 (n) decreases as the second filter coefficient C2 decreases.

一方、第2フィルタ係数C2が大きいほど、表示用推定速度ベクトルV2(n)は、推定速度ベクトルV1(n)の変針運動について、より多く考慮された値となる。このため、表示用推定速度ベクトルV2(n)は、追尾物標200の運動状態を、より正確に表す値となる。しかしながら、この場合、表示器4に表示される表示用推定速度ベクトルV2(n)について、スキャン時点毎の変動量が大きくされる。本実施形態では、前述したように、速度ベクトル平滑処理部20は、マニューバ検出部19で判定された変針確度Acc(n)に応じて、第2フィルタ係数C2を変更可能に構成されている。   On the other hand, as the second filter coefficient C2 is larger, the display estimated speed vector V2 (n) is a value that takes into account more of the needle changing motion of the estimated speed vector V1 (n). For this reason, the estimated display speed vector V2 (n) is a value that more accurately represents the motion state of the tracking target 200. However, in this case, the fluctuation amount for each scanning time is increased for the display estimated speed vector V2 (n) displayed on the display 4. In the present embodiment, as described above, the velocity vector smoothing processing unit 20 is configured to be able to change the second filter coefficient C2 in accordance with the needle changing accuracy Acc (n) determined by the maneuver detecting unit 19.

具体的には、本実施形態では、マニューバ検出部19によって、追尾物標200の直進運動が検出された場合、速度ベクトル平滑処理部20は、第2フィルタ係数C2を、ゼロに近い比較的小さな値C2min(直進時第2フィルタ係数)に設定する。一方、マニューバ検出部19によって、追尾物標200の変針運動が検出された場合、速度ベクトル平滑処理部20は、第2フィルタ係数C2を、C2minよりも大きい値に設定する。速度ベクトル平滑処理部20における、より詳細な処理は、後述する。   Specifically, in this embodiment, when the straight movement of the tracking target 200 is detected by the maneuver detection unit 19, the velocity vector smoothing unit 20 sets the second filter coefficient C2 to a relatively small value close to zero. The value is set to C2min (second filter coefficient when going straight). On the other hand, when the maneuver detection unit 19 detects a change in movement of the tracking target 200, the velocity vector smoothing unit 20 sets the second filter coefficient C2 to a value larger than C2min. More detailed processing in the velocity vector smoothing processing unit 20 will be described later.

速度ベクトル平滑処理部20は、算出した表示用推定速度ベクトルV2(n)のデータを、表示器4へ出力する。   The velocity vector smoothing processing unit 20 outputs the calculated display estimated velocity vector V2 (n) to the display 4.

表示器4は、例えばカラー表示可能な液晶ディスプレイである。表示器4は、推定速度ベクトルデータ生成部14からのデータを読込み、当該データによって特定される画像を表示するように構成されている。これにより、液晶ディスプレイ等の表示器4には、物標の表示用推定速度ベクトルV2(n)を示す画像が表示される。レーダ装置1のオペレータは、表示器4に表示されたレーダ映像を確認することにより、追尾物標200の進行方向及び進行速度を確認することができる。   The display 4 is a liquid crystal display capable of color display, for example. The display 4 is configured to read data from the estimated speed vector data generation unit 14 and display an image specified by the data. Thus, an image indicating the target display estimated speed vector V2 (n) is displayed on the display 4 such as a liquid crystal display. The operator of the radar apparatus 1 can confirm the traveling direction and traveling speed of the tracking target 200 by confirming the radar image displayed on the display 4.

次に、追尾処理装置3における処理の流れの一例を説明する。具体的には、(1)運動推定部16での処理の流れの一例と、(2)マニューバ検出部19での処理の流れの一例と、(3)速度ベクトル平滑処理部20での処理の流れの一例とを、順に説明する。尚、これら(1),(2),(3)の処理は、各スキャン時点において行われ、且つ、複数のスキャン時点において、繰り返し行われる。   Next, an example of the flow of processing in the tracking processing device 3 will be described. Specifically, (1) an example of the flow of processing in the motion estimation unit 16, (2) an example of the flow of processing in the maneuver detection unit 19, and (3) the processing in the velocity vector smoothing processing unit 20 An example of the flow will be described in order. The processes (1), (2), and (3) are performed at each scanning time point, and are repeatedly performed at a plurality of scanning time points.

まず、(1)運動推定部16での処理の流れの一例を説明する。図6は、運動推定部16での処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。追尾処理装置3は、以下に示すフローチャートの各ステップを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールできる。このインストールされるプログラムは、例えば記録媒体に格納された状態で流通する。   First, (1) an example of the flow of processing in the motion estimation unit 16 will be described. FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of a processing flow in the motion estimation unit 16. The tracking processing device 3 reads and executes each step of the flowchart shown below from a memory (not shown). This program can be installed externally. The installed program is distributed in a state stored in a recording medium, for example.

以下では、図6に加えて、適宜、図1〜図5を参照しつつ説明する。まず、運動推定部16は、第1フィルタ係数C1を設定し、その後、当該第1フィルタ係数C1を用いて、追尾フィルタ処理を行う(ステップS101)。第1フィルタ係数C1は、nスキャン時点で算出された予測位置P1e(n)に基づいて、追尾処理装置3のメモリから読み出される。尚、第1フィルタ係数C1は、(n−1)スキャン時点で算出された予測位置P1e(n−1)に基づいて、追尾処理装置3のメモリから読み出されてもよい。また、第1フィルタ係数C1は、一定の値であってもよい。   The following description will be made with reference to FIGS. 1 to 5 as appropriate in addition to FIG. First, the motion estimation unit 16 sets the first filter coefficient C1, and then performs a tracking filter process using the first filter coefficient C1 (step S101). The first filter coefficient C1 is read from the memory of the tracking processing device 3 based on the predicted position P1e (n) calculated at the n scan time point. The first filter coefficient C1 may be read from the memory of the tracking processing device 3 based on the predicted position P1e (n-1) calculated at the (n-1) scan time. Further, the first filter coefficient C1 may be a constant value.

次に、運動推定部16は、追尾フィルタ処理の結果を特定するデータを、選別部17、及び表示用推定速度ベクトルデータ生成部14へ出力する(ステップS102)。   Next, the motion estimation unit 16 outputs data specifying the result of the tracking filter process to the selection unit 17 and the display estimated speed vector data generation unit 14 (step S102).

次に、(2)マニューバ検出部19での処理の流れの一例を説明する。図7は、マニューバ検出部19での処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。まず、マニューバ検出部19は、平滑位置P1s(n−1)を特定する座標データと、推定速度ベクトルV1(n−1)を特定するデータとを、運動推定部16から読み出す(ステップS201)。次に、マニューバ検出部19は、nスキャン時点における、追尾代表点P1の観測位置P1d(n)のデータを、運動推定部16から読み出す(ステップS202)。   Next, (2) an example of the flow of processing in the maneuver detection unit 19 will be described. FIG. 7 is a flowchart for explaining an example of a processing flow in the maneuver detection unit 19. First, the maneuver detection unit 19 reads out coordinate data specifying the smooth position P1s (n-1) and data specifying the estimated velocity vector V1 (n-1) from the motion estimation unit 16 (step S201). Next, the maneuver detection unit 19 reads data of the observation position P1d (n) of the tracking representative point P1 at the n scan time point from the motion estimation unit 16 (step S202).

次に、マニューバ検出部19は、推定速度ベクトルV1(n−1)と、観測位置P1d(n)との関係に基づいて、追尾物標200の変針の有無を判定する。具体的には、マニューバ検出部19は、外積計算を行う(ステップS203)。この場合、まず、マニューバ検出部19は、ベクトルV3(n)を算出する。ベクトルV3(n)の始点は、平滑位置P1s(n−1)であり、且つ、推定速度ベクトルV1(n−1)の始点である。ベクトルV3(n)の終点は、観測位置P1d(n)である。次に、マニューバ検出部19は、ベクトルV3(n)と、推定速度ベクトルV1(n−1)との外積を算出する。   Next, the maneuver detection unit 19 determines the presence or absence of a change in the tracking target 200 based on the relationship between the estimated velocity vector V1 (n−1) and the observation position P1d (n). Specifically, the maneuver detection unit 19 performs outer product calculation (step S203). In this case, first, the maneuver detector 19 calculates a vector V3 (n). The starting point of the vector V3 (n) is the smooth position P1s (n-1) and the starting point of the estimated velocity vector V1 (n-1). The end point of the vector V3 (n) is the observation position P1d (n). Next, the maneuver detection unit 19 calculates the outer product of the vector V3 (n) and the estimated speed vector V1 (n-1).

次いで、マニューバ検出部19は、追尾代表点Pの変針方向を判定する(ステップS204)。具体的には、マニューバ検出部19は、外積の計算結果が正の値であるか、負の値であるかを判定する。例えば、外積の計算結果が正の値である場合(ステップS204でYES)、追尾物標200の観測位置P1d(n)は、推定速度ベクトルV1(n−1)に対して左側に位置していることとなる。この場合、マニューバ検出部19は、変数ε=1に設定する(ステップS205)。   Next, the maneuver detection unit 19 determines the direction of change of the tracking representative point P (step S204). Specifically, the maneuver detection unit 19 determines whether the calculation result of the outer product is a positive value or a negative value. For example, when the calculation result of the outer product is a positive value (YES in step S204), the observation position P1d (n) of the tracking target 200 is located on the left side with respect to the estimated speed vector V1 (n−1). Will be. In this case, the maneuver detector 19 sets the variable ε = 1 (step S205).

一方、外積の計算結果が負の値である場合(ステップS204でNO)、追尾物標200の観測位置P1d(n)は、図5に示すように、推定速度ベクトルV1(n−1)の右側に位置していることとなる。この場合、マニューバ検出部19は、変数ε=−1に設定する(ステップS206)。   On the other hand, when the calculation result of the outer product is a negative value (NO in step S204), the observation position P1d (n) of the tracking target 200 is the estimated velocity vector V1 (n−1) as shown in FIG. It is located on the right side. In this case, the maneuver detector 19 sets the variable ε = −1 (step S206).

尚、前述したように、観測位置P1d(n)には、誤差が生じる。この誤差等が存在する結果、追尾物標200が変針運動していない場合であっても、観測位置P1d(n)は、推定速度ベクトルV1(n−1)上に存在する可能性が低い。したがって、上記外積の計算結果がゼロの場合は、考慮しなくても実質的に問題はない。但し、上記外積計算の結果がゼロの場合、マニューバ検出部19は、変数εを、1又は−1に設定してもよい。   As described above, an error occurs at the observation position P1d (n). As a result of the presence of this error and the like, even when the tracking target 200 is not moving in a changing direction, the observation position P1d (n) is unlikely to exist on the estimated velocity vector V1 (n-1). Therefore, when the calculation result of the outer product is zero, there is no problem even if it is not taken into consideration. However, when the result of the outer product calculation is zero, the maneuver detection unit 19 may set the variable ε to 1 or −1.

次に、マニューバ検出部19は、変針方向に変化が生じているか否かを判定する(ステップS207)。具体的には、マニューバ検出部19は、(n−1)スキャン時点におけるステップS205又はステップS206で設定した変数εと、nスキャン時点におけるステップS205又はステップS206で設定した変数εとを、比較する。   Next, the maneuver detection unit 19 determines whether or not a change has occurred in the direction of change of needle (step S207). Specifically, the maneuver detection unit 19 compares the variable ε set in step S205 or step S206 at the (n−1) scan time with the variable ε set in step S205 or step S206 at the n scan time. .

連続した2つの上記スキャン時点における変数εが同じである場合(ステップS207でYES)、即ち、変数εの符号に変化が無い場合、マニューバ検出部19は、追尾物標200が変針しており、且つ、変針方向に変化が無いと判定する。この場合、マニューバ検出部19は、変針状態に応じた変針確度Acc(n)を設定する(ステップS208)。尚、変針確度Acc(n)は、追尾代表点P1が変針している確度を特定するための変数である。本実施形態では、マニューバ検出部19は、−1≦Acc(n)≦1の範囲に設定する。   When the variable ε at the two consecutive scan times is the same (YES in step S207), that is, when the sign of the variable ε has not changed, the maneuver detection unit 19 has changed the tracking target 200, In addition, it is determined that there is no change in the direction of change of needle. In this case, the maneuver detection unit 19 sets the needle changing accuracy Acc (n) according to the needle changing state (step S208). The needle changing accuracy Acc (n) is a variable for specifying the accuracy with which the tracking representative point P1 is changing. In the present embodiment, the maneuver detection unit 19 sets a range of −1 ≦ Acc (n) ≦ 1.

この場合、マニューバ検出部19は、変針方向に変化が無いと判定された回数が多いほど、変針確度Acc(n)の絶対値が大きくなるように、変針確度Acc(n)を設定する。本実施形態では、マニューバ検出部19は、変針確度Acc(n)を、巡回式フィルタによって算出する。この巡回式フィルタは、(n−1)スキャン時点において算出された変針確度Acc(n−1)と、nスキャン時点において設定された変数εとを、所定の係数γを用いて重み付け加算する。係数γは、第1フィルタ係数C1、第2フィルタ係数C2の何れに対しても独立して設定されている。   In this case, the maneuver detection unit 19 sets the needle changing accuracy Acc (n) so that the absolute value of the needle changing accuracy Acc (n) increases as the number of times determined that there is no change in the direction of changing the needle. In the present embodiment, the maneuver detection unit 19 calculates the needle changing accuracy Acc (n) using a recursive filter. This recursive filter weights and adds the needle changing accuracy Acc (n−1) calculated at the (n−1) scan time and the variable ε set at the n scan time using a predetermined coefficient γ. The coefficient γ is set independently for both the first filter coefficient C1 and the second filter coefficient C2.

マニューバ検出部19での巡回式フィルタの処理の一例を説明すると、マニューバ検出部19は、まず、(n−1)スキャン時点で算出された変針確度Acc(n−1)と、係数γとを、乗じる(第1乗算)。また、速度ベクトル平滑処理部20は、nスキャン時点で設定された変数εと、係数γに関連する係数(1−γ)とを乗じる(第2乗算)。次いで、マニューバ検出部19は、第1乗算の演算結果と、第2乗算の演算結果とを加算する(第3演算)。この加算結果が、nスキャン時点における、追尾物標200の変針確度Acc(n)である。   An example of the cyclic filter processing in the maneuver detection unit 19 will be described. First, the maneuver detection unit 19 calculates the needle change accuracy Acc (n−1) calculated at the time of (n−1) scan and the coefficient γ. Multiply (first multiplication). Further, the velocity vector smoothing unit 20 multiplies the variable ε set at the n-scan time point by the coefficient (1-γ) related to the coefficient γ (second multiplication). Next, the maneuver detection unit 19 adds the calculation result of the first multiplication and the calculation result of the second multiplication (third calculation). This addition result is the needle changing accuracy Acc (n) of the tracking target 200 at the time of n scanning.

尚、係数γの範囲は(0<γ<1)であり、係数γ,(1−γ)の総和は1である。マニューバ検出部19は、変針確度Acc(n)の算出結果の絶対値が1を超えている場合、当該絶対値を、1に設定する。   The range of the coefficient γ is (0 <γ <1), and the sum of the coefficients γ and (1−γ) is 1. When the absolute value of the calculation result of the needle changing accuracy Acc (n) exceeds 1, the maneuver detection unit 19 sets the absolute value to 1.

次いで、マニューバ検出部19は、変針確度Acc(n)を特定するデータを、速度ベクトル平滑処理部20へ出力する(ステップS209)。   Next, the maneuver detection unit 19 outputs data specifying the needle changing accuracy Acc (n) to the speed vector smoothing processing unit 20 (step S209).

一方、(n−1)スキャン時点において設定された変数εと、nスキャン時点において設定された変数εとが異なっている場合、即ち、εの符号が異なっている場合(ステップS207でNO)、マニューバ検出部19は、nスキャン時点において追尾物標200が直進運動していると判定する。この場合、観測位置P1d(n−1),P1d(n)の観測誤差等に起因して、観測位置P1dが、対応する推定速度ベクトルV1に対して、左右に交互に現れることとなる。   On the other hand, when the variable ε set at the (n−1) scan time and the variable ε set at the n scan time are different, that is, when the signs of ε are different (NO in step S207), The maneuver detection unit 19 determines that the tracking target 200 is moving straight at the n-scan time point. In this case, due to the observation error of the observation positions P1d (n−1) and P1d (n), the observation position P1d appears alternately on the left and right with respect to the corresponding estimated velocity vector V1.

この場合(ステップS207でNO)、マニューバ検出部19は、変針確度Acc(n)を、ゼロに設定する(ステップS210)。次いで、マニューバ検出部19は、変針確度Acc(n)を特定するデータを、速度ベクトル平滑処理部20へ出力する(ステップS209)。   In this case (NO in step S207), the maneuver detection unit 19 sets the needle changing accuracy Acc (n) to zero (step S210). Next, the maneuver detection unit 19 outputs data specifying the needle changing accuracy Acc (n) to the speed vector smoothing processing unit 20 (step S209).

次に、(3)速度ベクトル平滑処理部20での処理の流れの一例を説明する。図8は、速度ベクトル平滑処理部20での処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。まず、速度ベクトル平滑処理部20は、変針確度Acc(n)を特定するデータと、推定速度ベクトルV1(n)を特定するデータとを、マニューバ検出部19から読み出す(ステップS301)。   Next, (3) an example of the flow of processing in the velocity vector smoothing processing unit 20 will be described. FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of a processing flow in the velocity vector smoothing processing unit 20. First, the speed vector smoothing processing unit 20 reads out data specifying the needle changing accuracy Acc (n) and data specifying the estimated speed vector V1 (n) from the maneuver detection unit 19 (step S301).

次に、速度ベクトル平滑処理部20は、変針確度Acc(n)に応じて、第2フィルタ係数C2を設定する(ステップS302)。第2フィルタ係数C2は、変針確度Acc(n)の絶対値が大きいほど、大きくなるように設定される。より具体的には、変針確度Acc(n)≠ゼロである場合には、速度ベクトル平滑処理部20は、第2フィルタ係数C2を、変針確度Acc(n)の絶対値と同じ値に設定する(ステップS302)。但し、変針確度Acc(n)が、第2フィルタ係数C2maxを超えている場合、速度ベクトル平滑処理部20は、第2フィルタ係数C2=C2maxに設定する。一方、変針確度Acc(n)=ゼロである場合、速度ベクトル平滑処理部20は、第2フィルタ係数C2を、第2フィルタ係数C2の最低値C2minに設定する(ステップS302)。   Next, the speed vector smoothing processing unit 20 sets the second filter coefficient C2 according to the needle changing accuracy Acc (n) (step S302). The second filter coefficient C2 is set to increase as the absolute value of the needle changing accuracy Acc (n) increases. More specifically, when the needle changing accuracy Acc (n) ≠ zero, the speed vector smoothing processing unit 20 sets the second filter coefficient C2 to the same value as the absolute value of the needle changing accuracy Acc (n). (Step S302). However, when the needle changing accuracy Acc (n) exceeds the second filter coefficient C2max, the speed vector smoothing processing unit 20 sets the second filter coefficient C2 = C2max. On the other hand, when the needle changing accuracy Acc (n) = zero, the speed vector smoothing processing unit 20 sets the second filter coefficient C2 to the lowest value C2min of the second filter coefficient C2 (step S302).

次いで、速度ベクトル平滑処理部20は、速度ベクトル平滑処理を行うことで、表示用推定速度ベクトルV2(n)を算出する(ステップS303)。即ち、速度ベクトル平滑処理部20は、nスキャン時点において設定された第2フィルタ係数C2と、第2フィルタ係数C2に関連する係数(1−C2)と、推定速度ベクトルV1(n)のデータと、表示用推定速度ベクトルV2(n−1)のデータと、を用いて、速度ベクトル平滑処理を施す。これにより、表示用推定速度ベクトルV2(n)が算出される(ステップS303)。   Next, the speed vector smoothing processing unit 20 calculates a display estimated speed vector V2 (n) by performing a speed vector smoothing process (step S303). That is, the speed vector smoothing processing unit 20 includes the second filter coefficient C2 set at the n-scan time point, the coefficient (1-C2) related to the second filter coefficient C2, and the data of the estimated speed vector V1 (n). Using the display estimated speed vector V2 (n-1) data, the speed vector smoothing process is performed. Thereby, the display estimated speed vector V2 (n) is calculated (step S303).

速度ベクトル平滑処理部20は、表示用推定速度ベクトルV2(n)を特定するデータを、表示器4へ出力する(ステップS304)。これにより、表示器4には、追尾物標200の表示用推定速度ベクトルV2(n)が、表示される。   The speed vector smoothing processing unit 20 outputs data specifying the display estimated speed vector V2 (n) to the display 4 (step S304). As a result, the display estimated speed vector V2 (n) of the tracking target 200 is displayed on the display 4.

以上説明したように、追尾処理装置3によると、推定速度ベクトルV1(n)の算出に用いられる第1フィルタ係数C1と、表示用推定速度ベクトルV2(n)の算出に用いられる第2フィルタ係数C2とは、互いに独立して設定される。これにより、追尾物標200の運動に対する応答性が高い態様で、推定速度ベクトルV1(n)を、より正確に算出できる。更に、表示器4において、表示用推定速度ベクトルV2(n)が不安定な態様で表示されることを抑制できる。このように、推定速度ベクトルV1(n)の算出に要求される条件と、表示用推定速度ベクトルV2(n)の算出に要求される条件が相反していていても、双方の条件を満たすことができる。   As described above, according to the tracking processing device 3, the first filter coefficient C1 used for calculating the estimated speed vector V1 (n) and the second filter coefficient used for calculating the display estimated speed vector V2 (n). C2 is set independently of each other. Thereby, the estimated speed vector V1 (n) can be calculated more accurately in a mode in which the responsiveness to the movement of the tracking target 200 is high. Further, the display 4 can suppress the display estimated speed vector V2 (n) from being displayed in an unstable manner. Thus, even if the conditions required for calculating the estimated speed vector V1 (n) and the conditions required for calculating the estimated display speed vector V2 (n) are contradictory, both conditions must be satisfied. Can do.

また、追尾処理装置3によると、速度ベクトル平滑処理部20は、運動推定部16で算出された推定速度ベクトルV1(n)を用いて、表示用推定速度ベクトルV2(n)を算出する。このため、計算負荷の高い演算(追尾フィルタ処理)を、表示用ベクトルデータ生成部14で行う必要が無い。よって、追尾処理装置3における計算負荷は、小さくて済む。   Further, according to the tracking processing device 3, the speed vector smoothing processing unit 20 calculates the display estimated speed vector V <b> 2 (n) using the estimated speed vector V <b> 1 (n) calculated by the motion estimation unit 16. For this reason, it is not necessary for the display vector data generation unit 14 to perform an operation with high calculation load (tracking filter processing). Therefore, the calculation load in the tracking processing device 3 can be small.

以上より、追尾物標200の推定速度ベクトルV1(n)を、より正確に算出することができ、且つ表示用推定速度ベクトルV2(n)を安定した態様で表示させることができ、且つ、計算負荷が小さくて済む、追尾処理装置3を実現できる。   As described above, the estimated speed vector V1 (n) of the tracking target 200 can be calculated more accurately, the display estimated speed vector V2 (n) can be displayed in a stable manner, and the calculation can be performed. The tracking processing device 3 can be realized with a small load.

また、追尾処理装置3によると、第1フィルタ係数C1は、推定位置P1e(n−1)を特定するデータに、観測位置P1d(n)を特定するデータを関連付ける度合いを決定する値である。これにより、推定速度ベクトルV1(n)の算出の際に、nスキャン時点での観測結果を反映させる度合いを、第1フィルタ係数C1の設定によって、容易に決定できる。   Further, according to the tracking processing device 3, the first filter coefficient C1 is a value that determines a degree of associating data specifying the observation position P1d (n) with data specifying the estimated position P1e (n-1). Thereby, when calculating the estimated velocity vector V1 (n), the degree of reflecting the observation result at the n scan time can be easily determined by setting the first filter coefficient C1.

また、追尾処理装置3によると、速度ベクトル平滑処理部20は、追尾物標200の変針の有無に応じて、第2フィルタ係数C2を変更可能に構成されている。これにより、速度ベクトル平滑処理部20は、追尾物標200の運動状態に応じて、適切な第2フィルタ係数C2を設定することができる。   Further, according to the tracking processing device 3, the speed vector smoothing processing unit 20 is configured to be able to change the second filter coefficient C <b> 2 depending on whether or not the tracking target 200 has a change of needle. Thereby, the velocity vector smoothing process part 20 can set the suitable 2nd filter coefficient C2 according to the motion state of the tracking target 200. FIG.

また、追尾処理装置3によると、第2フィルタ係数C2は、(n−1)スキャン時点で算出された表示用推定速度ベクトルV2(n−1)を特定するデータに、nスキャン時点で算出された推定速度ベクトルV1(n)を特定するデータを関連付ける度合いを決定する値である。このような構成とすることにより、第2フィルタ係数C2が小さくなるに従い、表示用推定速度ベクトルV2(n)は、過去の表示用推定速度ベクトルV2(n−1)の影響を強く受けることとなる。その結果、表示用推定速度ベクトルV2(n)は、推定速度ベクトルV1(n)の影響を受け難い。よって、表示用推定速度ベクトルV2(n)は、不要な変動が抑制された態様で、表示器4に表示される。一方、第2フィルタ係数C2が大きくなるに従い、表示用推定速度ベクトルV2(n)は、nスキャン時点で算出された推定速度ベクトルV1(n)の影響を強く受けることとなる。よって、推定速度ベクトルV1(n)の算出結果を、表示用推定速度ベクトルV2(n)において、より多く反映させることができる。その結果、追尾物標200の運動の変化に対して、表示用推定速度ベクトルV2(n)を、より応答性のよい値にできる。   Further, according to the tracking processing device 3, the second filter coefficient C2 is calculated at the n-scan time point to data specifying the display estimated velocity vector V2 (n-1) calculated at the (n-1) scan time point. It is a value that determines the degree of associating the data specifying the estimated speed vector V1 (n). With this configuration, as the second filter coefficient C2 becomes smaller, the estimated display speed vector V2 (n) is strongly influenced by the past estimated display speed vector V2 (n−1). Become. As a result, the display estimated speed vector V2 (n) is hardly affected by the estimated speed vector V1 (n). Therefore, the display estimated speed vector V2 (n) is displayed on the display 4 in a manner in which unnecessary fluctuations are suppressed. On the other hand, as the second filter coefficient C2 increases, the display estimated speed vector V2 (n) is strongly influenced by the estimated speed vector V1 (n) calculated at the n-scan time point. Therefore, more calculation results of the estimated speed vector V1 (n) can be reflected in the display estimated speed vector V2 (n). As a result, the display estimated speed vector V2 (n) can be set to a more responsive value with respect to a change in the movement of the tracking target 200.

より具体的には、速度ベクトル平滑処理部20は、追尾物標200の変針が検出されていない場合の第2フィルタ係数C2を、追尾物標200の変針が検出された場合の第2フィルタ係数C2よりも小さく設定する。これにより、追尾物標200が直進運動をしている場合、即ち、表示用推定速度ベクトルV2(n)を変動させる必要がない場合には、表示用推定速度ベクトルV2(n)の不要な変動を抑制できる。一方、追尾物標200が変針運動をしている場合には、推定速度ベクトルV2(n)を、上記の変針運動に合わせて、応答性よく変動させることができる。   More specifically, the velocity vector smoothing processing unit 20 uses the second filter coefficient C2 when the tracking target 200 has not been detected as the second filter coefficient C2 when the tracking target 200 has been detected as the second filter coefficient C2. Set smaller than C2. Thereby, when the tracking target 200 is moving straight, that is, when it is not necessary to change the display estimated speed vector V2 (n), unnecessary change in the display estimated speed vector V2 (n) is performed. Can be suppressed. On the other hand, when the tracking target 200 is changing the needle movement, the estimated velocity vector V2 (n) can be changed with good responsiveness in accordance with the above-described needle movement.

また、追尾処理装置3によると、マニューバ検出部19は、推定速度ベクトルV1(n−1)と、観測位置P1d(n)との関係に基づいて、追尾物標200が変針しているか否かを判定する。このような簡易な構成により、追尾物標200の変針の検出における計算負荷を、小さくすることができる。   Further, according to the tracking processing device 3, the maneuver detection unit 19 determines whether or not the tracking target 200 has changed the course based on the relationship between the estimated velocity vector V1 (n-1) and the observation position P1d (n). Determine. With such a simple configuration, it is possible to reduce a calculation load in detecting a change in the tracking target 200.

より具体的には、運動推定部16は、連続する(n−1)スキャン時点及びnスキャン時点のそれぞれにおいて、ベクトルV3と、推定速度ベクトルV1との外積を算出する。そして、マニューバ検出部19は、連続する複数の上記スキャン時点において、外積の算出結果の符号が異なっている場合、追尾物標200は直進していると判定する。このように、外積計算を用いた簡易な判定により、追尾物標200が直進運動していることを判定できる。   More specifically, the motion estimation unit 16 calculates the outer product of the vector V3 and the estimated speed vector V1 at each of the consecutive (n-1) scan points and n scan points. And the maneuver detection part 19 determines with the tracking target 200 moving straight, when the code | symbol of the calculation result of an outer product differs in the said some continuous said scanning time. In this way, it is possible to determine that the tracking target 200 is moving straight by simple determination using cross product calculation.

また、マニューバ検出部19は、連続する上記複数の時点において、外積の算出結果の符号が同じである場合、追尾物標200は変針していると判定する。このように、外積計算を用いた簡易な判定により、追尾物標200が変針運動していることを判定できる。   Moreover, the maneuver detection part 19 determines with the tracking target 200 having changed the needle | hook when the code | symbol of the calculation result of an outer product is the same in several said continuous time points. In this way, it is possible to determine that the tracking target 200 is moving by a simple determination using outer product calculation.

また、追尾処理装置3によると、速度ベクトル平滑処理部20は、追尾物標200の変針確度Acc(n)に応じて、第2フィルタ係数C2を設定する。このように、追尾物標200の変針確度Acc(n)に合わせて、表示用推定速度ベクトルV2(n)を算出することができる。   Further, according to the tracking processing device 3, the velocity vector smoothing processing unit 20 sets the second filter coefficient C <b> 2 according to the needle changing accuracy Acc (n) of the tracking target 200. Thus, the display estimated speed vector V2 (n) can be calculated in accordance with the needle changing accuracy Acc (n) of the tracking target 200.

より具体的には、変針確度Acc(n)が大きいほど、nスキャン時点での第2フィルタ係数C2を大きくしている。即ち、追尾物標200について、変針運動の継続時間が長いほど、第2フィルタ係数C2を大きくしている。これにより、追尾物標200の変針運動がより多く考慮された、正確な表示用推定速度ベクトルV2(n)を算出できる。この場合、表示用推定速度ベクトルV2(n)と、推定速度ベクトルV1(n)とは、より近い値となる。一方、変針確度Acc(n)がゼロの場合には、第2フィルタ係数C2は、設定上の最小値C2minに設定される。即ち、追尾物標200が直進運動している場合には、第2フィルタ係数C2を設定上の最小値としている。これにより、追尾物標200の直進運動がより多く考慮された態様で、表示用推定速度ベクトルV2(n)を正確に算出できる。   More specifically, the second filter coefficient C2 at the n scan time is increased as the needle changing accuracy Acc (n) is increased. That is, for the tracking target 200, the second filter coefficient C2 is increased as the duration of the needle changing movement is longer. As a result, it is possible to calculate an accurate display estimated speed vector V2 (n) in which more of the needle changing movement of the tracking target 200 is considered. In this case, the estimated display speed vector V2 (n) and the estimated speed vector V1 (n) are closer to each other. On the other hand, when the needle changing accuracy Acc (n) is zero, the second filter coefficient C2 is set to the minimum value C2min on the setting. That is, when the tracking target 200 is moving straight, the second filter coefficient C2 is set to a minimum value on setting. As a result, the display estimated speed vector V2 (n) can be accurately calculated in a manner in which the rectilinear movement of the tracking target 200 is more considered.

ここで、例えば、追尾代表点の観測位置と、予測位置との誤差が所定のしきい値以上である場合に、追尾物標が変針運動していると判定する構成が考えられる。しかしながら、このような構成では、アンテナに、ぶれ運動(揺れ)が生じている場合、又は、自船が時化の環境下にある場合等に、上記の誤差が大きくなってしまう。このため、追尾物標の変針を高い精度で検出することが難しい。   Here, for example, when the error between the observed position of the tracking representative point and the predicted position is greater than or equal to a predetermined threshold value, a configuration in which it is determined that the tracking target is moving in a changing direction can be considered. However, in such a configuration, the above-described error becomes large when a shake motion (swing) occurs in the antenna or when the ship is in a aging environment. For this reason, it is difficult to detect the change of the tracking target with high accuracy.

これに対し、追尾処理装置3によると、上記の外積計算に基づいて、変針確度Acc(n)を算出している。そして、変針確度Acc(n)に基づいて、第2フィルタ係数C2を設定している。このような構成によると、アンテナ5にぶれが生じている場合、又は、自船100が時化の環境下にある場合等でも、追尾物標200の変針を、高い精度で検出することが可能となる。その結果、悪天候下でも、速度ベクトル平滑処理部20は、表示用推定速度ベクトルV2(n)を、より正確に算出することができる。   On the other hand, according to the tracking processing device 3, the needle changing accuracy Acc (n) is calculated based on the outer product calculation. Then, the second filter coefficient C2 is set based on the needle changing accuracy Acc (n). According to such a configuration, even when the antenna 5 is shaken, or when the ship 100 is in a stormy environment, it is possible to detect the change of the tracking target 200 with high accuracy. It becomes. As a result, the speed vector smoothing processing unit 20 can calculate the display estimated speed vector V2 (n) more accurately even under bad weather conditions.

また、例えば、前述の特許文献1,2に記載の追尾装置では、第1運動推定手段におけるフィルタ係数と、第2運動推定手段におけるフィルタ係数は、それぞれ、固定されている。このため、追尾装置において設定できるフィルタ係数は、2種類に限られる。その結果、極端に大きな変針速度で追尾物標が変針した場合には、当該追尾物標の運動を応答性よく追尾することができない。また、追尾物標の観測に関して、予想以上の観測誤差が生じた場合に、当該観測誤差を低減する処理に限界がある。また、第1運動推定手段のフィルタ係数と、第2運動推定手段のフィルタ係数との間の最適な関係を設定することは、容易ではない。即ち、フィルタ係数の最適な設定のための作業が複雑になってしまう。   For example, in the tracking devices described in Patent Documents 1 and 2, the filter coefficient in the first motion estimation unit and the filter coefficient in the second motion estimation unit are fixed. For this reason, the filter coefficient that can be set in the tracking device is limited to two types. As a result, when the tracking target changes its needle at an extremely large changing speed, the movement of the tracking target cannot be tracked with good responsiveness. In addition, there is a limit to the processing for reducing the observation error when an observation error more than expected occurs in the tracking target observation. In addition, it is not easy to set an optimal relationship between the filter coefficient of the first motion estimation unit and the filter coefficient of the second motion estimation unit. That is, the work for optimal setting of the filter coefficient becomes complicated.

これに対し、追尾処理装置3によると、第1フィルタ係数C1及び第2フィルタ係数C2は、それぞれ、広い範囲で自由に変更可能に設定されている。したがって、これらのフィルタ係数C1,C2の設定の自由度が高い。したがって、追尾処理装置3によると、上記特許文献1,2に記載の追尾装置に関する不具合が生じずに済む。   On the other hand, according to the tracking processing device 3, the first filter coefficient C1 and the second filter coefficient C2 are set to be freely changeable in a wide range. Therefore, the degree of freedom in setting these filter coefficients C1 and C2 is high. Therefore, according to the tracking processing device 3, there is no problem with the tracking device described in Patent Documents 1 and 2.

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。例えば、次のように変更して実施してもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, As long as it described in the claim, various changes are possible. For example, the following modifications may be made.

(1)上述の実施形態では、マニューバ検出部が、追尾物標の変針運動を検出する構成を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。例えば、マニューバ検出部は、直進運動している追尾物標の速度変化(変速)の有無を検出してもよい。この場合、マニューバ検出部は、推定速度ベクトルと直交し、且つ、当該推定速度ベクトルの先端を始点とするベクトル(直交ベクトル)を算出する。また、マニューバ検出部は、直交ベクトルの原点と、追尾物標の観測位置とを通るベクトルを算出し、当該ベクトルと、上記直交ベクトルとの外積を算出する。この外積の符号を判定することにより、追尾物標の変速の有無を判定することができる。 (1) In the above-described embodiment, the maneuver detection unit has been described as an example of the configuration in which the movement of the tracking target is detected. However, this need not be the case. For example, the maneuver detector may detect the presence or absence of a speed change (shift) of a tracking target that is moving straight ahead. In this case, the maneuver detection unit calculates a vector (orthogonal vector) that is orthogonal to the estimated velocity vector and that starts from the tip of the estimated velocity vector. The maneuver detection unit calculates a vector passing through the origin of the orthogonal vector and the observation position of the tracking target, and calculates an outer product of the vector and the orthogonal vector. By determining the sign of this outer product, it is possible to determine whether or not the tracking target is shifted.

(2)また、表示用推定速度ベクトルV2(n)の算出の際には、表示用推定速度ベクトルV2(n)について、X方向成分と、Y方向成分とに分けて、速度ベクトル平滑処理を行ってもよい。また、表示用推定速度ベクトルV2(n)について、方位成分と、速度成分とに分けて、速度ベクトル平滑処理を行ってもよい。 (2) When calculating the estimated display speed vector V2 (n), the estimated display speed vector V2 (n) is divided into an X-direction component and a Y-direction component, and the speed vector smoothing process is performed. You may go. In addition, the display estimated speed vector V2 (n) may be subjected to speed vector smoothing processing separately for the azimuth component and the speed component.

(3)また、上述の実施形態において、アンテナ角度の方向における観測誤差について、より具体的な配慮をした構成を採用してもよい。 (3) In the above-described embodiment, a configuration in which more specific consideration is given to the observation error in the direction of the antenna angle may be employed.

(4)上述の実施形態では、物標エコー像についての中心点を追尾代表点として用いる形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。例えば、物標エコー像のうち、自船に対して最も近い点である最前縁点等を、追尾代表点として用いてもよい。 (4) In the above-described embodiment, an example in which the center point of the target echo image is used as the tracking representative point has been described. However, this need not be the case. For example, the forefront edge point that is the closest point to the ship in the target echo image may be used as the tracking representative point.

(5)上述の実施形態では、(n−1)スキャン時点と、nスキャン時点とにおいて、変数εの符号が異なっている場合(ステップS207でNO)、マニューバ検出部19は、変針確度Acc(n)を、一律にゼロに設定する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。例えば、この場合において、変針確度Acc(n)は、ステップS207でNOと判定される毎に、徐々にゼロに近くなるように構成されていてもよい。 (5) In the above-described embodiment, when the sign of the variable ε is different between the (n−1) scan time and the n scan time (NO in step S207), the maneuver detection unit 19 uses the needle change accuracy Acc ( An example in which n) is uniformly set to zero has been described. However, this need not be the case. For example, in this case, the needle changing accuracy Acc (n) may be configured to gradually approach zero each time NO is determined in step S207.

(6)上述の実施形態では、第1フィルタ係数C1は、予測位置P1e(n)又は予測位置P1e(n−1)に基づいて設定される形態と、一定値である形態と、を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。 (6) In the above-described embodiment, the first filter coefficient C1 is exemplified by the form set based on the predicted position P1e (n) or the predicted position P1e (n-1) and the form having a constant value. explained. However, this need not be the case.

例えば、運動推定部16は、アンテナ5の位置と追尾物標200の位置との相対位置に変化が無い場合に、第1フィルタ係数C1を変化させないように構成されていてもよい。これにより、運動推定部16は、推定速度ベクトルV1(n)を、より安定した態様で算出することができる。その結果、運動推定部16は、推定速度ベクトルV1(n)を、より正確に算出することができる。   For example, the motion estimation unit 16 may be configured not to change the first filter coefficient C1 when there is no change in the relative position between the position of the antenna 5 and the position of the tracking target 200. Thereby, the motion estimation unit 16 can calculate the estimated velocity vector V1 (n) in a more stable manner. As a result, the motion estimation unit 16 can calculate the estimated speed vector V1 (n) more accurately.

この場合において、運動推定部16は、アンテナ5の位置と、追尾物標200の位置と、の相対位置の変化に応じて、第1フィルタ係数C1を変更可能に構成されていてもよい。これにより、運動推定部16は、追尾物標200の推定速度ベクトルV1(n)の算出に適した第1フィルタ係数C1を設定できる。その結果、運動推定部16は、追尾物標200の推定速度ベクトルV1(n)を、追尾物標200の運動に対して応答性よく算出することが可能となる。また、運動推定部16は、推定速度ベクトルV1(n)の誤差が小さくなるように推定速度ベクトルV1(n)を算出することが可能となる。   In this case, the motion estimation unit 16 may be configured to be able to change the first filter coefficient C1 according to a change in the relative position between the position of the antenna 5 and the position of the tracking target 200. Thereby, the motion estimation unit 16 can set the first filter coefficient C1 suitable for calculating the estimated velocity vector V1 (n) of the tracking target 200. As a result, the motion estimation unit 16 can calculate the estimated velocity vector V1 (n) of the tracking target 200 with high responsiveness to the motion of the tracking target 200. Further, the motion estimation unit 16 can calculate the estimated speed vector V1 (n) so that the error of the estimated speed vector V1 (n) becomes small.

(7)上述の実施形態では、表示用ベクトルデータ生成部が、マニューバ検出部を有する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。マニューバ検出部は、省略されていてもよい。この場合、速度ベクトル平滑処理部は、追尾物標の変針運動とは無関係に、表示用推定速度ベクトルを算出することができる。よって、追尾処理装置における演算量を、より少なくできる。 (7) In the above-described embodiment, the display vector data generation unit has been described as an example having a maneuver detection unit. However, this need not be the case. The maneuver detection unit may be omitted. In this case, the speed vector smoothing processing unit can calculate the estimated speed vector for display regardless of the needle changing movement of the tracking target. Therefore, the amount of calculation in the tracking processing device can be reduced.

(8)上述の実施形態では、追尾処理装置が、船舶用の追尾処理装置である形態を例に説明した。しかしながら、本発明は、船舶用の追尾処理装置に限らず、他の物標用の追尾処理装置として適用することができる。 (8) In the above-described embodiment, the tracking processing device is described as an example of a tracking processing device for a ship. However, the present invention is not limited to a tracking processing device for ships, but can be applied as a tracking processing device for other targets.

本発明は、物標の追尾に用いられる追尾処理装置、及び追尾処理方法として、広く適用することができる。   The present invention can be widely applied as a tracking processing device and a tracking processing method used for tracking a target.

3 追尾処理装置
15 捕捉処理部
16 運動推定部
19 マニューバ検出部
200 追尾物標(追尾対象として選択された物標)
P1d 観測位置(捕捉された位置)
V1 推定速度ベクトル
V3 所定のベクトル
3 Tracking processing device 15 Capture processing unit 16 Motion estimation unit 19 Maneuver detection unit 200 Tracking target (target selected as tracking target)
P1d Observation position (captured position)
V1 Estimated velocity vector V3 Predetermined vector

Claims (4)

追尾対象として選択された物標の位置を捕捉するための、捕捉処理部と、
捕捉された前記位置を特定するデータを用いて、前記物標の追尾に用いられる、当該物標の推定速度ベクトルを算出するための第1フィルタ処理を行う、運動推定部と、
前記物標の変針の有無を検出するためのマニューバ検出部と、
を備え、
前記運動推定部は、所定の第1時点において、前記推定速度ベクトルを算出し、
前記マニューバ検出部は、前記推定速度ベクトルの始点と、前記第1時点よりも後の時点における前記物標の前記位置と、を結ぶ所定のベクトルを算出し、且つ、当該所定のベクトルと、前記推定速度ベクトルとの外積を算出し、
前記マニューバ検出部による前記外積の算出は、複数の時点において行われるように構成され、
前記マニューバ検出部は、連続する複数の前記時点において、前記外積の算出結果の符号が同じである場合、前記物標は変針していると判定することを特徴とする、追尾処理装置。
A capture processing unit for capturing the position of the target selected as the tracking target;
A motion estimation unit that performs a first filter process for calculating an estimated velocity vector of the target, which is used for tracking the target, using the data that identifies the captured position;
A maneuver detection unit for detecting the presence or absence of a change in the target,
With
The motion estimation unit calculates the estimated velocity vector at a predetermined first time point,
The maneuver detection unit calculates a predetermined vector connecting a start point of the estimated velocity vector and the position of the target at a time point later than the first time point, and the predetermined vector, Calculate the outer product with the estimated velocity vector,
The calculation of the outer product by the maneuver detection unit is configured to be performed at a plurality of time points,
The tracking processing device according to claim 1, wherein the maneuver detection unit determines that the target has changed when the sign of the calculation result of the outer product is the same at a plurality of successive time points.
請求項1に記載の追尾処理装置であって、
前記マニューバ検出部は、連続する複数の前記時点において、前記外積の算出結果の符号が異なっている場合、前記物標は直進していると判定することを特徴とする、追尾処理装置。
The tracking processing device according to claim 1,
The tracking processing apparatus according to claim 1, wherein the maneuver detection unit determines that the target is moving straight when the signs of the calculation results of the outer products are different at a plurality of successive time points.
請求項1又は請求項2に記載の追尾処理装置であって、
前記マニューバ検出部は、連続する複数の前記時点における、前記外積の算出結果の符号に基づいて、前記物標の変針確度を算出することを特徴とする、追尾処理装置。
The tracking processing device according to claim 1 or 2, wherein
The tracking processing device according to claim 1, wherein the maneuver detection unit calculates a needle change accuracy of the target based on a sign of a calculation result of the outer product at a plurality of successive time points.
追尾対象として選択された物標の位置を捕捉するための、捕捉処理ステップと、
捕捉された前記位置を特定するデータを用いて、前記物標の追尾に用いられる、当該物標の推定速度ベクトルを算出するための第1フィルタ処理を行う、運動推定ステップと、
前記物標の変針の有無を検出するためのマニューバ検出ステップと、
を含み、
前記運動推定ステップでは、所定の第1時点において、前記推定速度ベクトルを算出し、
前記マニューバ検出ステップでは、前記推定速度ベクトルの始点と、前記第1時点よりも後の時点における前記物標の前記位置と、を結ぶ所定のベクトルを算出し、且つ、当該所定のベクトルと、前記推定速度ベクトルとの外積を算出し、
前記マニューバ検出ステップによる前記外積の算出は、複数の時点において行われ、
前記マニューバ検出ステップでは、連続する複数の前記時点において、前記外積の算出結果の符号が同じである場合、前記物標は変針していると判定することを特徴とする、追尾処理方法。
A capture processing step for capturing the position of the target selected as the tracking target;
A motion estimation step for performing a first filter process for calculating an estimated velocity vector of the target, which is used for tracking the target, using the data for identifying the captured position;
A maneuver detection step for detecting the presence or absence of a needle change in the target;
Including
In the motion estimation step, the estimated velocity vector is calculated at a predetermined first time point,
In the maneuver detection step, a predetermined vector connecting the start point of the estimated velocity vector and the position of the target at a time point later than the first time point is calculated, and the predetermined vector, Calculate the outer product with the estimated velocity vector,
The calculation of the outer product by the maneuver detection step is performed at a plurality of time points.
In the maneuver detection step, the tracking processing method is characterized in that the target is determined to have changed when the sign of the calculation result of the outer product is the same at a plurality of successive time points.
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