JP6322545B2

JP6322545B2 - Automatic location system

Info

Publication number: JP6322545B2
Application number: JP2014215077A
Authority: JP
Inventors: 暢渡邊
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2034-10-22
Also published as: JP2016080640A

Description

本発明の実施形態は、複数の測定システムのそれぞれで信号を受信し記録するとともに、その記録を再生しながらこれら測定システム間で相互に連携して測定した信号の方位情報に基づき、その発信源位置を特定する自動位置特定システムに関する。 The embodiment of the present invention receives and records a signal in each of a plurality of measurement systems, and based on the direction information of the signals measured in cooperation with each other while reproducing the recording, The present invention relates to an automatic positioning system for specifying a position.

従来より、電波の方位を複数の測定システム等で測定し、その電波発信源の位置を特定する自動位置特定システムが知られている。この種の自動位置特定システムでは、複数の測定システム等が同一の信号に着目し、同一の周波数または周波数帯を継続して受信するとともに、それぞれにリアルタイムに信号の方位を測定し、その測定結果を用いて電波発信源の位置を特定している。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an automatic position specifying system that measures the direction of radio waves with a plurality of measurement systems and the like and specifies the position of the radio wave source. In this type of automatic positioning system, multiple measurement systems, etc. pay attention to the same signal, continuously receive the same frequency or frequency band, measure the direction of the signal in real time, and the measurement result Is used to specify the position of the radio wave source.

特開平１０−３０７１７８号公報（第６ページ、図１）Japanese Patent Laid-Open No. 10-307178 (6th page, FIG. 1)

しかしながら、このようなリアルタイムでの位置特定では、複数の測定システムが同時に一つの信号に着目するため、位置特定の動作中には、各測定システムは他の広い周波数帯を網羅して信号を受信するなど、それぞれの測定システムに応じた個別の設定により動作することが困難であった。このため、各測定システムの信号受信における稼働率が低下してしまい、全体システムを運用する上での制約にもなっていた。 However, in this kind of real-time position identification, multiple measurement systems focus on one signal at the same time, so during the position identification operation, each measurement system receives signals covering other wide frequency bands. It was difficult to operate with individual settings according to each measurement system. For this reason, the operation rate in signal reception of each measurement system is lowered, which is a restriction in operating the entire system.

また、信号の方位は、時々刻々変化する測定環境の中で測定タイミングの都度測定される。その際に測定精度及び位置特定精度を確保するには、環境変化の影響を考慮した方位測定処理や位置特定処理を必要とする。しかし、リアルタイム性を確保するために、このような処理負荷の大きな信号処理を適用することは困難であった。このため、測定のたびごとに算出される位置特定の結果をそれぞれに十分評価することができず、精度の確保も困難であった。 The direction of the signal is measured at every measurement timing in a measurement environment that changes from moment to moment. In this case, in order to ensure measurement accuracy and position specifying accuracy, it is necessary to perform an azimuth measurement process and a position specifying process in consideration of the influence of environmental changes. However, it has been difficult to apply such signal processing with a large processing load in order to ensure real-time performance. For this reason, the position identification result calculated for each measurement cannot be sufficiently evaluated, and it is difficult to ensure accuracy.

本実施の形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、各測定システムの稼働率の向上をはかりつつ相互に連携し、信頼性の評価された信号の発信源位置の特定を行う自動位置特定システムを提供することを目的とする。 The present embodiment has been made in consideration of the above-described circumstances, and specifies the source position of a signal that has been evaluated for reliability in cooperation with each other while improving the operating rate of each measurement system. It aims to provide an automatic location system.

上記目的を達成するために、本実施形態の自動位置特定システムは、あらかじめ特徴パラメータが設定された信号のリストをそれぞれに有する、設置位置の異なる複数の測定システムを備え、それぞれに信号を受信し記録するとともに、その記録を再生しながらこれら測定システム間で相互に連携して測定した前記信号の方位情報に基づき、その発信源位置を特定する自動位置特定システムであって、前記測定システムのそれぞれは、前記リストに対応した受信条件に基づいて、前記信号を含む受信信号を連続受信してデジタル信号に変換する受信変換装置と、前記デジタル信号を連続記録しつつ、前記信号に対する自測定システム、または他の前記測定システムからの方位測定要求に基づいて、該当する記録を再生する記録再生装置と、前記再生された記録から、前記信号の方位、及びその確度を含む方位情報を測定する方位測定装置と、前記リストに基づいて前記信号に対する方位測定要求、及びその測定結果としての前記方位情報を、自測定システムと他の前記測定システムとの間で授受する連携装置と、自測定システム及び前記他の測定システムで測定した前記信号の方位情報を統計処理し、信号発信源の位置の候補を算出し出力する方位統計装置と、前記方位統計装置において信号発信源の位置の候補の算出に用いた前記方位情報中の方位の確度、及びその方位情報を測定した測定システムに対する重み付けに基づいて、前記信号発信源の位置の候補のそれぞれに対する信頼性を算出する信頼性算出装置と、前記信号発信源の位置の候補及びその信頼性を、前記全測定システムの設置位置とともにグラフィカルに表示する表示装置とを備え、前記いずれかの測定システムにおいて前記信号の発信源位置を特定する際は、該当するこの測定システムは、自測定システムの前記連携装置からの前記方位測定要求により、自測定システム内の該当する記録を再生し、この再生された記録の中から前記信号を検出して、その方位情報を測定し、前記他の測定システムに対してこの信号に対する方位測定要求を送出し、この方位測定要求に基づき前記他の測定システムが信号の受信及び記録を継続しつつ、それぞれに該当する記録を再生して測定した、前記信号に対する方位情報を受け取り、自測定システム及び他の測定システムで測定した前記方位情報に基づいて、前記信号の信号発信源の位置の候補を算出するとともに、これらの候補に対する前記信頼性を算出して評価し表示することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the automatic location system of the present embodiment includes a plurality of measurement systems with different installation positions each having a list of signals in which characteristic parameters are set in advance, and each receives a signal. An automatic location system that identifies the source position based on the azimuth information of the signals measured in conjunction with each other while recording and reproducing the recording, each of the measurement systems A reception conversion device that continuously receives a received signal including the signal and converts it into a digital signal based on a reception condition corresponding to the list, and a self-measuring system for the signal while continuously recording the digital signal, Or a recording / reproducing apparatus that reproduces the corresponding recording based on a direction measurement request from another measuring system; An azimuth measuring device that measures the azimuth information including the azimuth of the signal and its accuracy from the reproduced record, and an azimuth measurement request for the signal based on the list and the azimuth information as a result of the measurement. Statistical processing is performed on the azimuth information of the signals measured by the measurement apparatus and the other measurement system, and the azimuth information of the signal measured by the own measurement system and the other measurement system, and the candidate position of the signal transmission source is calculated. Based on the output azimuth statistics device, the accuracy of the azimuth in the azimuth information used in the calculation of the signal source position candidate in the azimuth statistics device, and the weighting for the measurement system that measured the azimuth information A reliability calculation device for calculating the reliability of each of the transmission source position candidates, and the signal transmission source position candidates and the reliability thereof; A display device that graphically displays the installed position of the system, and when the source position of the signal is specified in any of the measurement systems, the corresponding measurement system is In response to the azimuth measurement request, the corresponding recording in the own measurement system is reproduced, the signal is detected from the reproduced recording, the azimuth information is measured, and this signal is transmitted to the other measurement system. Sending an orientation measurement request for, and receiving the orientation information for the signal measured by reproducing the corresponding recording while the other measurement system continues to receive and record the signal based on the orientation measurement request, Based on the azimuth information measured by the self-measuring system and other measuring systems, the candidate signal source position of the signal is calculated. The reliability for these candidates is calculated, evaluated, and displayed.

本実施形態に係る自動位置特定システムの一実施例の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of one Example of the automatic position specific | identification system which concerns on this embodiment. 方位情報の測定を詳細に説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating in detail the measurement of azimuth | direction information. 図１に例示した自動位置特定システムの動作を説明するための第１のフローチャート。FIG. 3 is a first flowchart for explaining the operation of the automatic location system illustrated in FIG. 1. 図１に例示した自動位置特定システムの動作を説明するための第２のフローチャート。FIG. 4 is a second flowchart for explaining the operation of the automatic position identification system illustrated in FIG. 1. 図１に例示した自動位置特定システムの動作を説明するための第３のフローチャート。FIG. 6 is a third flowchart for explaining the operation of the automatic position identification system illustrated in FIG. 1. 方位情報の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of azimuth | direction information. 発信源位置の候補及び位置特定の場面の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the candidate of a transmission source position, and a position specific scene.

以下に、本実施形態に係る自動位置特定システムを実施するための最良の形態について、図１〜図７を参照して説明する。 Below, the best form for implementing the automatic location system which concerns on this embodiment is demonstrated with reference to FIGS.

図１は、本実施形態に係る自動位置特定システムの一実施例の構成を示すブロック図である。図１に例示したように、この自動位置特定システム１は、同一に構成された複数（ｎ）台の測定システム１０（＃１〜＃ｎ）、及び集約処理システム３０を備えており、各システム間には、互いに各種のデータ授受を行うためのシステム間接続４０が施されている。図１においては、２台分の測定システム１０（＃１）及び１０（＃２）について、その構成をブロック図に例示している。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example of the automatic position identification system according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 1, the automatic positioning system 1 includes a plurality of (n) measurement systems 10 (# 1 to #n) and an aggregation processing system 30 that are configured identically. In the meantime, an inter-system connection 40 is provided to exchange various data with each other. In FIG. 1, the configuration of two measurement systems 10 (# 1) and 10 (# 2) is illustrated in a block diagram.

各システムの詳細については後述するが、各測定システム１０は、互いに異なる位置に設置され、あらかじめ設定された信号のリストを有しており、それぞれに信号を受信して記録するとともに、その記録を再生しながら、他の測定システムと相互に連携しつつ測定した信号の方位情報に基づいてその発信源位置を特定し、信頼性の評価値とともに表示する。また、集約処理システム３０は、各測定システム１０（＃１〜＃ｎ）で測定された方位の確度を集約し統計処理した結果に基づいて、信号の発信源位置の信頼性を算出する際の測定システム毎の重み付けを行う。 Although details of each system will be described later, each measurement system 10 is installed at a different position from each other and has a list of signals set in advance. While reproducing, the source position is specified based on the azimuth information of the signal measured in cooperation with other measurement systems, and displayed together with the reliability evaluation value. In addition, the aggregation processing system 30 calculates the reliability of the signal source position based on the result of statistically processing the accuracy of the orientation measured by each measurement system 10 (# 1 to #n). Weigh each measurement system.

次に、測定システム１０の構成について詳述する。各測定システム１０は、受信変換装置１１、記録再生装置１２、方位測定装置１４、連携装置１５、方位統計装置１６、信頼性算出装置１７、画像化処理装置１８、表示装置１９、及び各測定システム毎にあらかじめ信号の特徴パラメータが設定された、信号リスト２０を備えている。 Next, the configuration of the measurement system 10 will be described in detail. Each measurement system 10 includes a reception conversion device 11, a recording / reproducing device 12, an orientation measurement device 14, a cooperation device 15, an orientation statistics device 16, a reliability calculation device 17, an imaging processing device 18, a display device 19, and each measurement system. A signal list 20 in which signal characteristic parameters are set in advance is provided.

受信変換装置１１は、信号リスト２０に対応した受信条件に基づいて、例えばアレーアンテナ等を用いて信号を受信し、デジタル信号に変換して出力する。記録再生装置１２は、受信変換装置１１からのデジタル信号を連続して記録しつつ、後述する信号に対する方位測定要求に基づいて、該当する記録を再生する。方位測定要求には、信号の受信時刻や周波数等が含まれる。 The reception conversion device 11 receives a signal using, for example, an array antenna based on the reception condition corresponding to the signal list 20, converts the signal into a digital signal, and outputs the digital signal. The recording / reproducing apparatus 12 reproduces the corresponding recording based on a direction measurement request for a signal to be described later while continuously recording the digital signal from the reception converting apparatus 11. The azimuth measurement request includes a signal reception time, frequency, and the like.

方位測定装置１４は、受信あるいは再生後の信号に対して方位、及びその確度を含む方位情報を測定する。信号のレベルは、時間の経過とともに変動するが、本実施例においては、信号レベルが所定のしきい値を超えた範囲を信号の有効範囲とし、この有効範囲を対象にしてＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅＳＩｇｎａｌＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法を適用している。そして、方位及び確度の測定値の頻度をそれぞれにヒストグラム化してしきい値を設定し、有効方位を抽出するとともに、この有効方位と対をなして測定された確度についても、ヒストグラムに基づいた平均化を行っている。これら方位、及びその確度の測定について、図２を参照して詳述する。 The azimuth measuring device 14 measures azimuth information including the azimuth and its accuracy with respect to the received or reproduced signal. The signal level varies with the passage of time, but in this embodiment, a range in which the signal level exceeds a predetermined threshold is defined as an effective range of the signal, and MUSIC (Multiple Signal Classification) is targeted for this effective range. ) Law is applied. Then, the frequency of the measured values of azimuth and accuracy is set as a histogram and a threshold is set to extract the effective azimuth, and the accuracy measured in a pair with this effective azimuth is also averaged based on the histogram Is going on. The measurement of these azimuths and their accuracy will be described in detail with reference to FIG.

図２は、方位測定装置１４における方位及び確度の測定について、詳細に説明するための説明図である。図２（ａ）に例示したように、対象信号の信号レベルは、時間経過とともに絶えず変動しているが、本実施例では、信号に対して所定のしきい値ＴＨａを設定し、このしきい値ＴＨａを超えた範囲を信号が存在する有効範囲として、ＭＵＳＩＣ法による測定の対象としている。そして、この有効範囲を対象にして、繰り返し測定された方位を積み上げてヒストグラムを作成し、さらにこのヒストグラム中で、所定のしきい値ＴＨｂを超える頻度を有する方位を有効方位として抽出する。図２（ａ）では、２つの有効方位として、方位Ａ及び方位Ｂが抽出された場合を例示している。 FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining in detail the measurement of azimuth and accuracy in the azimuth measuring device 14. As illustrated in FIG. 2A, the signal level of the target signal constantly fluctuates with time. In this embodiment, a predetermined threshold THa is set for the signal, and this threshold is set. A range exceeding the value THa is regarded as an effective range in which a signal exists, and is measured by the MUSIC method. Then, a histogram is created by accumulating repeatedly measured orientations for the effective range, and further, an orientation having a frequency exceeding a predetermined threshold value THb is extracted as an effective orientation in the histogram. FIG. 2A illustrates a case where an orientation A and an orientation B are extracted as two effective orientations.

一方、確度については、ＭＵＳＩＣ法によって方位と対をなして測定される。上記のようにして抽出された有効方位のそれぞれに対しても、図２（ｂ）に例示したように、時間経過に沿って有効範囲において、その確度が測定される。本実施例においては、有効方位Ａ及びＢのそれぞれに対して、有効範囲で測定された確度を積み上げてヒストグラムを作成するとともに、このヒストグラム中で頻度に対して所定のしきい値ＴＨｃを設定し、このしきい値を超えた範囲に含まれる測定結果の平均を算出して、これらをそれぞれに方位（有効方位Ａ及び有効方位Ｂ）と対をなす確度としている。 On the other hand, the accuracy is measured by making a pair with an orientation by the MUSIC method. As shown in FIG. 2B, the accuracy of each of the effective orientations extracted as described above is measured in the effective range as time elapses. In this embodiment, for each of the effective directions A and B, a histogram is created by accumulating the accuracy measured in the effective range, and a predetermined threshold value THc is set for the frequency in the histogram. The average of the measurement results included in the range exceeding the threshold value is calculated, and the average of the measurement results is paired with the azimuth (the effective azimuth A and the effective azimuth B).

このようにして、方位及びその確度を測定することによって、ノイズや輻輳する信号等による測定結果への影響を大幅に排除することができ、方位情報の誤差要因を低減しその精度をより向上させることができるので、後段において信号発信源の位置特定を行う際に、良好な精度の方位情報を提供することができる。 In this way, by measuring the azimuth and its accuracy, it is possible to greatly eliminate the influence of noise and congested signals on the measurement result, reducing the error factor of the azimuth information and improving its accuracy. Therefore, it is possible to provide azimuth information with good accuracy when specifying the position of the signal transmission source in the subsequent stage.

連携装置１５は、信号リストに基づいて、信号に対する方位測定要求を自装置の記録再生装置１２に送出するとともに、同一の信号に対する方位測定要求を他の測定システム１０に送出し、その測定結果としての方位情報を受け取る。また、方位測定の都度取得される方位情報を集約処理システム３０に送出するとともに、発信源位置の信頼性算出時に適用する、方位情報に対する各測定システム毎の重み付けを受け取る。連携装置１５は、このように、複数台の測定システム１０（＃１〜＃ｎ）、及び集約処理システム３０の相互間を、システム間接続４０を介して接続し、相互に各種の情報データを授受するインターフェイス装置としても機能する。 Based on the signal list, the link device 15 sends an azimuth measurement request for the signal to the recording / reproducing device 12 of its own device, and sends an azimuth measurement request for the same signal to another measurement system 10 as a measurement result. Receive orientation information. In addition, the azimuth information acquired each time the azimuth measurement is sent to the aggregation processing system 30, and the weighting for each measurement system with respect to the azimuth information applied when calculating the reliability of the transmission source position is received. As described above, the cooperation device 15 connects the plurality of measurement systems 10 (# 1 to #n) and the aggregation processing system 30 via the intersystem connection 40, and transmits various information data to each other. It also functions as an interface device for sending and receiving.

方位統計装置１６は、信号に対して自装置で測定した方位情報と、他の測定システム１０から受け取った方位情報とを用いて、信号の信号発信源の位置の候補を抽出する。本実施例においては、信号発信源の位置の候補を抽出するに際して、まず方位情報中に含まれる方位の確度に着目し、自システムを含む各測定システム毎に、所定のしきい値以上の確度を有する方位のみを選別するとともに、選別された方位を異なる測定システム間同士で組みあわせ、例えば交会法等を用いてその交点を算出することによって、位置の候補として抽出している。 The azimuth statistics device 16 extracts signal signal source position candidates using the azimuth information measured by the device itself with respect to the signal and the azimuth information received from another measurement system 10. In this embodiment, when extracting the candidate of the position of the signal transmission source, first, pay attention to the accuracy of the azimuth included in the azimuth information, and for each measurement system including its own system, the accuracy greater than a predetermined threshold value. Are selected as position candidates by combining the selected azimuths between different measurement systems and calculating the intersection using, for example, the meeting method.

信頼性算出装置１７は、方位統計装置１６で抽出された信号発信源の位置の候補のそれぞれについて下記の（１）式に基づいて信頼性Ｂを定量値として算出するとともに、算出した値が所定のしきい値を超えた候補を、信頼性のある信号発信源の位置の候補として特定する。本実施例における信頼性Ｂの算出式を（１）式に示す。

The reliability calculation device 17 calculates the reliability B as a quantitative value for each of the signal transmission source position candidates extracted by the azimuth statistics device 16 based on the following equation (1), and the calculated value is predetermined. Candidates that exceed this threshold are identified as reliable signal source location candidates. The calculation formula of the reliability B in the present embodiment is shown in formula (1).

上記したように、信号発信源の位置の候補は、異なる複数の測定システムで測定した方位を用いて算出しているが、算出された各候補については、さらに（１）式に示したように、算出に用いた測定システム（＃ｋ）での方位の確度Ｔ_ｋ（例えば、方位測定装置１４においてＭＵＳＩＣ法により算出される確度）、及びその測定システム（＃ｋ）の重み付けＷ_ｋに基づいて、その信頼性を評価している。このように、方位測定装置１４と信頼性算出装置１７によって、方位測定時における測定環境が十分に考慮され、それぞれの候補の位置精度を確保することができる。 As described above, the candidate of the position of the signal transmission source is calculated by using the azimuths measured by different measurement systems. For each of the calculated candidates, as shown in the equation (1) Based on the accuracy T _k of the azimuth in the measurement system (#k) used for the calculation (for example, the accuracy calculated by the MUSIC method in the azimuth measuring device 14) and the weight W _k of the measurement system (#k) , Evaluate its reliability. As described above, the orientation measurement device 14 and the reliability calculation device 17 sufficiently consider the measurement environment at the time of orientation measurement, and can ensure the positional accuracy of each candidate.

さらに、本実施例では、集約処理システム３０において、（１）式に適用する各測定システムの重み付けＷ_ｋを算出している。集約処理システム３０は、前述したように、各測定システムで測定された方位の確度をすべて受け取り、それらを統計処理した結果に基づき各測定システムの重み付けＷ_ｋを算出する。本実施例においては、例えば、直近の数時間〜１日程度等の期間に取得した方位の確度を測定システム毎に平均することによって、Ｗ_ｋを算出している。これによって、測定環境の変化にも十分に対応することができるので、安定した信頼性の評価を行うことができる。 Further, in this embodiment, the aggregation processing system 30, and calculates the weighting W _k of each measurement system to be applied to (1). Aggregation processing system 30, as described above, receives all the accuracy of azimuth measured by the measurement system, it calculates the weighting W _k of each measurement system based on their statistical processing result. In the present embodiment, for example, W _k is calculated by averaging the accuracies of azimuths acquired during the most recent period, such as several hours to about one day, for each measurement system. As a result, it is possible to sufficiently cope with changes in the measurement environment, so that stable reliability can be evaluated.

画像化処理装置１８は、信頼性算出装置１７で特定された信号の信号発信源の位置の候補及びその信頼性を、全測定システム１０（＃１〜＃ｎ）の設置位置とともにグラフィカルに表示するための表示データを生成する。表示装置１９は、この生成された表示データを表示画面等に表示する。 The imaging processing device 18 graphically displays the candidate position of the signal source of the signal specified by the reliability calculation device 17 and its reliability together with the installation positions of all the measurement systems 10 (# 1 to #n). Display data to generate. The display device 19 displays the generated display data on a display screen or the like.

信号リスト２０は、信号の周波数やレベル等の各種の特徴パラメータがそれぞれの測定システム１０毎に設定されたリストであり、受信変換装置１１における各種受信条件の設定や、連携装置１５における方位測定要求の送出等の際に各装置から参照される。 The signal list 20 is a list in which various characteristic parameters such as signal frequency and level are set for each measurement system 10, and various reception conditions are set in the reception conversion device 11, and an azimuth measurement request in the cooperation device 15. It is referred to from each device at the time of sending.

次に、前出の図１〜図２、ならびに図３〜図５のフローチャート及び図６〜図７の説明図を参照して、上述のように構成された本実施形態の自動位置特定システムの動作について説明する。本実施形態の自動位置特定システム１は、同一に構成された複数（ｎ）台の測定システム１０（＃１〜＃ｎ）が連携動作して発信源位置を特定するが、最初に、測定システム１０の単体での代表的な動作について説明する。図３は、この動作を説明するためのフローチャートである。 Next, referring to the above-described FIGS. 1 to 2, the flowcharts of FIGS. 3 to 5, and the explanatory views of FIGS. 6 to 7, the automatic location system of the present embodiment configured as described above will be described. The operation will be described. In the automatic position specifying system 1 of the present embodiment, a plurality of (n) measuring systems 10 (# 1 to #n) that are configured identically operate in cooperation to specify a transmission source position. A typical operation of 10 single units will be described. FIG. 3 is a flowchart for explaining this operation.

まず、測定システム１０は、受信変換装置１１において、例えば信号リスト２０に対応した受信条件で信号を受信する。受信された信号はデジタル信号に変換され、記録再生装置１２に記録される（ＳＴ２１）。このようにして受信し記録した信号の中に、信号リスト２０に設定された信号が検出されず（ＳＴ２２のＮ）、また、他の測定システム１０からの方位測定要求がなければ（ＳＴ２３のＮ）、測定システム１０は、動作の終了が指示されるまで（ＳＴ２７）、ＳＴ２１からの動作ステップを繰り返し、信号の受信・記録を継続する。 First, the measurement system 10 receives a signal under the reception condition corresponding to, for example, the signal list 20 in the reception conversion device 11. The received signal is converted into a digital signal and recorded in the recording / reproducing apparatus 12 (ST21). Of the signals received and recorded in this manner, the signal set in the signal list 20 is not detected (N in ST22), and there is no direction measurement request from another measurement system 10 (N in ST23). ), Until the end of the operation is instructed (ST27), the measurement system 10 repeats the operation steps from ST21 and continues to receive and record signals.

一方、信号が検出されると（ＳＴ２２のＹ）、測定システム１０は、自装置で測定した信号の方位情報と、他の測定システムに方位測定要求を送出して提供を受けた方位情報とに基づき、測定結果の信頼性を評価しつつ、信号発信源の位置を特定する（ＳＴ２４）。なお、このＳＴ２４の動作ステップの詳細については後述する。 On the other hand, when a signal is detected (Y in ST22), the measurement system 10 converts the direction information of the signal measured by the device itself into the direction information provided by sending a direction measurement request to another measurement system. Based on this, the position of the signal transmission source is specified while evaluating the reliability of the measurement result (ST24). Details of the operation step of ST24 will be described later.

また、ＳＴ２１の動作ステップ（信号の受信及び記録）を継続するなかで、他の測定システム１０からの、信号に対する方位測定要求が検出されると（ＳＴ２３のＹ）、ＳＴ２１の動作ステップを継続しつつ、この方位測定要求に基づき記録再生装置１２の該当する記録を再生し、信号の方位情報を測定して、その結果を要求元に返送する（ＳＴ２５）。なお、このＳＴ２５の動作ステップの詳細についても後述する。 In addition, while continuing the operation step of ST21 (signal reception and recording), when a direction measurement request for a signal from another measurement system 10 is detected (Y of ST23), the operation step of ST21 is continued. On the other hand, the corresponding recording of the recording / reproducing apparatus 12 is reproduced based on the azimuth measurement request, the azimuth information of the signal is measured, and the result is returned to the request source (ST25). Details of the operation step of ST25 will be described later.

そして、ＳＴ２４及びＳＴ２５の動作ステップに続いて、これらの動作ステップで測定された方位の確度を集約処理システム３０に送出し、統計処理された結果である測定システムの重み付けＷ_ｋを受け取る。この重み付けＷ_ｋは、信号発信源の位置の信頼性Ｂの算出時に適用される（ＳＴ２６）。その後は、動作の終了が指示されるまで、上述した動作ステップを繰り返す（ＳＴ２７）。 Subsequently to the operation steps of ST24 and ST25, and sends the accuracy of the azimuth measured in these operational steps to aggregation processing system 30 receives the weight W _k of the measurement system is a result of the statistical processing. The weighting W _k is applied to the calculation of reliability B position signal source (ST26). Thereafter, the above-described operation steps are repeated until an instruction to end the operation is given (ST27).

次に、複数台の測定システム１０が連携動作して、信号発信源の位置を特定する場合の動作について説明する。以下の説明においては、この自動位置特定システム１は、いずれも同様の構成を備えた３台の測定システム１０（＃１、＃２及び＃３）で構成され、測定システム１０（＃１）は、信号を検出してその信号発信源を特定する測定システムであり、また、測定システム１０（＃２）及び（＃３）は、測定システム１０（＃１）から信号の方位測定要求を受けて、その方位情報を提供する測定システムとして、相互に連携するものとしている。図４は、この動作を説明するためのフローチャートである。なお、図中において、図３と同一の部分は同一の符号で示し、その説明を簡略化する。 Next, an operation in the case where a plurality of measurement systems 10 cooperate to identify the position of the signal transmission source will be described. In the following description, the automatic location system 1 is configured by three measurement systems 10 (# 1, # 2, and # 3) each having the same configuration, and the measurement system 10 (# 1) , A measurement system that detects a signal and identifies its signal source, and the measurement systems 10 (# 2) and (# 3) receive a signal orientation measurement request from the measurement system 10 (# 1). As a measurement system that provides the azimuth information, it is assumed that they cooperate with each other. FIG. 4 is a flowchart for explaining this operation. In the figure, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified.

まず、この自動位置特定システム１が動作を開始すると、各測定システム１０（＃１〜＃３）は、それぞれに設定された受信条件で信号を受信し、時間経過に沿って記録再生装置１２に信号を記録する（ＳＴ２１（＃１〜＃３））。次いで、測定システム１０（＃１）において信号が検出されると（ＳＴ２２のＹ（＃１））、測定システム１０（＃１）は、上述したＳＴ２４の動作ステップを開始する。 First, when the automatic positioning system 1 starts operation, each measurement system 10 (# 1 to # 3) receives a signal under a reception condition set for each measurement system 10 and sends it to the recording / reproducing apparatus 12 over time. A signal is recorded (ST21 (# 1 to # 3)). Next, when a signal is detected in measurement system 10 (# 1) (Y (# 1) in ST22), measurement system 10 (# 1) starts the operation step in ST24 described above.

すなわち、信号が検出されたことによって、自システムの連携装置１５は、記録再生装置１２に対して、その受信時刻や周波数等を含む方位測定要求を送出し、記録再生装置１２は該当する記録を再生する。そして、方位測定装置１４において、図２を参照して詳述したように、ＭＵＳＩＣ法等を適用して信号の方位、及びその確度を含む方位情報を測定する。測定された方位情報は、後段での処理に備えて連携装置１５に一時保持される（ＳＴ２４１）。 That is, when the signal is detected, the cooperation device 15 of its own system sends an orientation measurement request including the reception time and frequency to the recording / reproducing device 12, and the recording / reproducing device 12 records the corresponding recording. Reproduce. Then, as described in detail with reference to FIG. 2, the azimuth measuring device 14 applies the MUSIC method or the like to measure the azimuth information including the azimuth of the signal and its accuracy. The measured azimuth information is temporarily stored in the linkage device 15 in preparation for processing at a later stage (ST241).

これと同時に、連携装置１５は、測定システム１０（＃２）及び（＃３）に対して、上記した動作ステップと同様の方位測定要求を送出する。（ＳＴ２４２）。測定システム１０（＃２）及び（＃３）において、この方位測定要求が検出されると（ＳＴ２３のＹ（＃２、＃３））、測定システム１０（＃２）及び（＃３）は、それぞれにＳＴ２１の動作ステップを継続しつつ、上述したＳＴ２５の動作ステップを開始する。 At the same time, the cooperation device 15 sends an orientation measurement request similar to the above-described operation step to the measurement systems 10 (# 2) and (# 3). (ST242). In the measurement systems 10 (# 2) and (# 3), when this azimuth measurement request is detected (Y (# 2, # 3) of ST23), the measurement systems 10 (# 2) and (# 3) The operation step of ST25 described above is started while continuing the operation step of ST21 for each.

すなわち、測定システム１０（＃１）から送出された方位測定要求は、システム間接続４０を介して測定システム１０（＃２）及び（＃３）の連携装置１５で受け取られる（ＳＴ２５１）。次いで、この方位測定要求は、連携装置１５から記録再生装置１２に対して送出され、該当する記録が再生されて、信号の方位情報が測定される（ＳＴ２５２）。なお、このＳＴ２５２の動作ステップは、３台の測定システム１０（＃１〜＃３）が同様に構成されていることから、前述のＳＴ２４１の動作ステップと同様である。そして、取得された方位情報は、測定システム１０（＃２）及び（＃３）のそれぞれの連携装置１５からシステム間接続４０を介して、要求元である測定システム１０（＃１）に送出される（ＳＴ２５３）。 That is, the azimuth measurement request sent from the measurement system 10 (# 1) is received by the link device 15 of the measurement systems 10 (# 2) and (# 3) via the intersystem connection 40 (ST251). Next, this azimuth measurement request is sent from the linkage apparatus 15 to the recording / reproducing apparatus 12, the corresponding recording is reproduced, and the azimuth information of the signal is measured (ST252). The operation steps of ST252 are the same as the operation steps of ST241 described above, because the three measurement systems 10 (# 1 to # 3) are configured in the same manner. Then, the acquired azimuth information is sent to the requesting measurement system 10 (# 1) via the intersystem connection 40 from each of the cooperation devices 15 of the measurement systems 10 (# 2) and (# 3). (ST253).

測定システム１０（＃１）は、連携装置１５においてこれら測定システム１０（＃２）及び（＃３）からの方位情報を受け取る。受け取った方位情報は、後段での処理に備えて連携装置１５に一時保持される（ＳＴ２４３）。次いで、測定システム１０（＃１）は、方位統計装置１６において、自システムで測定した信号の方位情報と測定システム１０（＃２）及び（＃３）のそれぞれで測定し提供された方位情報とを用いて、信号の発信源位置の候補を抽出する（ＳＴ２４４）。さらに続けて、信頼性算出装置１７において、これらの位置の候補のそれぞれについて、（１）式に基づき信頼性Ｂを算出して評価し、信頼性の高い信号発信源の位置を特定する（ＳＴ２４５）。ここで、これらＳＴ２４４〜ＳＴ２４５の一連の動作ステップを、図５のフローチャート、ならびに図６〜図７の説明図を参照して詳述する。 The measurement system 10 (# 1) receives the direction information from the measurement systems 10 (# 2) and (# 3) in the cooperation device 15. The received azimuth information is temporarily stored in the linkage device 15 in preparation for processing at a later stage (ST243). Next, the measurement system 10 (# 1) uses the azimuth information device 16 to measure the azimuth information of the signal measured by the own system and the azimuth information measured and provided by each of the measurement systems 10 (# 2) and (# 3). Is used to extract signal source position candidates (ST244). Further, the reliability calculation device 17 calculates and evaluates the reliability B based on the equation (1) for each of these position candidates, and specifies the position of the highly reliable signal transmission source (ST245). ). Here, a series of operation steps of ST244 to ST245 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 5 and the explanatory diagrams of FIGS.

図５は、これらの動作ステップを詳細に説明するためのフローチャートである。３台の測定システム１０（＃１〜＃３）のそれぞれで測定された方位情報中に含まれる信号の方位は、必ずしも１方位とは限らず複数の方位が測定されることがあり、また方位とその確度とは、一対で測定される。図６は、各測定システムで測定された方位情報の一部を示した事例である。この事例では、いずれの測定システム１０でも、３つの方位（Ａ、Ｂ、Ｃ）が測定された場合を示している。なお、これらの方位情報は、各測定システムの方位測定装置１４にて、図２で詳述した手法により測定される。 FIG. 5 is a flowchart for explaining these operation steps in detail. The azimuth of the signal included in the azimuth information measured by each of the three measurement systems 10 (# 1 to # 3) is not necessarily one azimuth, and a plurality of azimuths may be measured. And the accuracy is measured as a pair. FIG. 6 is an example showing a part of the azimuth information measured by each measurement system. In this case, in any measurement system 10, a case where three directions (A, B, C) are measured is shown. In addition, these azimuth | direction information is measured by the method detailed in FIG. 2 in the azimuth | direction measurement apparatus 14 of each measurement system.

方位統計装置１６では、まず方位に対する確度Ｑｐｑ（ｐ：＃１〜＃３、ｑ：Ａ／Ｂ／Ｃのいずれか）を、それぞれの測定システムに対して設定された所定のしきい値ＴＨｐと比較し（ＳＴ２４４１）、このしきい値を超える確度と対をなす方位Ｌｐｑのみを有効な方位として登録し、それ以外を棄却する（ＳＴ２４４２〜ＳＴ２４４３）。図６の事例では、例えば、括弧内の測定結果である測定システム１０（＃１）のＣ、測定システム１０（＃２）のＢ及びＣ、ならびに測定システム１０（＃３）のＣは、上記のしきい値を満たさないため、棄却されるものとしている。 In the azimuth statistics device 16, first, an accuracy Qpq (p: # 1 to # 3, q: any one of A / B / C) for the azimuth is set to a predetermined threshold THp set for each measurement system. In comparison (ST2441), only the azimuth Lpq paired with the accuracy exceeding this threshold is registered as valid azimuths, and the rest are rejected (ST2442 to ST2443). In the example of FIG. 6, for example, C of the measurement system 10 (# 1), B and C of the measurement system 10 (# 2), and C of the measurement system 10 (# 3), which are measurement results in parentheses, are It is assumed that it will be rejected because it does not meet the threshold.

次いで、登録された方位を異なる測定システム間で組み合わせ、交会法等の手法を適用してその交点をすべて算出する（ＳＴ２４４４）。そして算出された交点を、信号発信源の位置候補Ｐｍ（ｍ：候補の数）として登録する。このようにして登録された交点（位置候補）の一例を図７に示す。図７は、位置候補の算出と、その後の信頼性による評価の場面を例示した説明図である。この図７では、各測定システムの設置位置が示され、それぞれの測定システムで測定された有効な方位の方位線、及びその交点が描画されており、５点の位置候補Ｐ１〜Ｐ５が登録された場合を例示している（ＳＴ２４４５）。 Next, the registered orientations are combined between different measurement systems, and all intersection points are calculated by applying a technique such as a meeting method (ST2444). Then, the calculated intersection is registered as a signal transmission source position candidate Pm (m: number of candidates). An example of the intersection (position candidate) registered in this way is shown in FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram exemplifying scenes of calculation of position candidates and subsequent evaluation based on reliability. In FIG. 7, the installation positions of the respective measurement systems are shown, the azimuth lines of the effective directions measured by the respective measurement systems, and the intersections thereof are drawn, and five position candidates P1 to P5 are registered. The case is shown as an example (ST2445).

次いで、信頼性算出装置１７は、登録された位置候補Ｐｍを、あらかじめ想定された有効な位置範囲にあるかを検定する（ＳＴ２４５１）。次いで、これらの位置候補に対する信頼性Ｂを算出する。信頼性Ｂの算出にあたっては、上記した（１）式を適用するとともに、各測定システムの重み付けＷ_ｋは、集約処理システム３０での算出結果を適用する（ＳＴ２４５２）。次いで、算出された信頼性Ｂの値を、あらかじめ設定された測定システム１０（＃１）での信頼性のしきい値ＴＨ１と比較して、各位置候補の信頼性を評価する（ＳＴ２４５３）。その結果、しきい値を超えていれば、その位置候補を発信源位置特定の候補として登録する（ＳＴ２４５４）。 Next, the reliability calculation device 17 verifies whether the registered position candidate Pm is in an effective position range assumed in advance (ST2451). Next, the reliability B for these position candidates is calculated. In calculating the reliability B, the above-described equation (1) is applied, and the calculation result in the aggregation processing system 30 is applied to the weighting W _k of each measurement system (ST2452). Next, the calculated reliability B value is compared with a reliability threshold value TH1 in the measurement system 10 (# 1) set in advance to evaluate the reliability of each position candidate (ST2453). As a result, if the threshold value is exceeded, the position candidate is registered as a transmission source position specification candidate (ST2454).

図７に描画した事例では、これらＳＴ２４５１〜ＳＴ２４５４の動作ステップによって、Ｐ４及びＰ５が有効な範囲外であると判定され、信頼性Ｂは位置候補はＰ１〜Ｐ３に対して算出される。そして、しきい値による評価の結果、Ｐ１に対する信頼性の算出結果がしきい値を超えているとすれば、Ｐ１が発信源位置特定の候補として登録される（ＳＴ２４５４）。このように、ＳＴ２４５の動作ステップでは、測定された方位の確度、及び測定システムの重み付けを用いて位置候補の信頼性を算出するとともに、算出した信頼性に基づく評価により位置候補を特定しているので、良好な精度で位置候補を特定することができる。 In the example depicted in FIG. 7, it is determined that P4 and P5 are out of the effective range by the operation steps of ST2451 to ST2454, and the reliability B is calculated for P1 to P3. As a result of the evaluation using the threshold value, if the reliability calculation result for P1 exceeds the threshold value, P1 is registered as a candidate for source location specification (ST2454). As described above, in the operation step of ST245, the reliability of the position candidate is calculated using the accuracy of the measured orientation and the weighting of the measurement system, and the position candidate is specified by the evaluation based on the calculated reliability. Therefore, a position candidate can be specified with good accuracy.

次いで図４のフローチャートに戻り、これらの結果を受けて、画像化処理装置１８は、結果表示のための表示データを生成する。すなわち、本実施例においては、例えば、図７に例示したように、複数台の測定システム１０の設置位置、各測定システムで測定された方位、算出された信号発信源の位置の候補、その信頼性評価結果に基づく位置候補の特定結果等、直前の動作ステップまでに取得された各種の結果に、さらに対象領域の地図が重畳されるなど、グラフィカルな表示画面が生成されるものとしている。生成された表示データは、表示装置１９に送出されて表示される（ＳＴ２４６）。そして、この後は、全体システムの動作終了が指示されるまで、各測定システム１０は、上述の動作ステップを繰り返す（ＳＴ２６）。 Next, returning to the flowchart of FIG. 4, in response to these results, the imaging processing device 18 generates display data for displaying the results. That is, in this embodiment, for example, as illustrated in FIG. 7, the installation positions of a plurality of measurement systems 10, the orientations measured by each measurement system, the calculated signal transmission source position candidates, and their reliability A graphical display screen is generated such that a map of the target region is further superimposed on various results obtained up to the previous operation step, such as a position candidate identification result based on the sex evaluation result. The generated display data is sent to the display device 19 and displayed (ST246). After that, each measurement system 10 repeats the above-described operation steps until an instruction to end the operation of the entire system is given (ST26).

以上説明したように、本実施例においては、異なる位置に設置された複数の測定システム１０（＃１〜＃ｎ）が、連携して信号の方位を測定している。そして、連携する際には、すべての測定システム１０が、同一の信号を同時に注目して測定するのではなく、それぞれの測定システム１０の個別の設定に基づいて信号を受信しその記録を継続しながら、他の測定システムからの信号の方位測定要求に応じて、自システム内の該当する記録を再生し方位の測定を行っている。これにより、各測定システム１０による個別の信号受信の機会を増大させることができ、各測定システムの信号受信の稼働率を向上させることができる。 As described above, in this embodiment, a plurality of measurement systems 10 (# 1 to #n) installed at different positions measure the direction of a signal in cooperation. And when linking, all the measurement systems 10 do not measure by paying attention to the same signal at the same time, but receive and record the signals based on the individual settings of the respective measurement systems 10. However, according to a request for measuring the direction of a signal from another measurement system, the corresponding recording in the own system is reproduced to measure the direction. Thereby, the opportunity of individual signal reception by each measurement system 10 can be increased, and the operation rate of signal reception of each measurement system can be improved.

また、信号の発信源位置を特定する際は、複数の測定システム１０（＃１〜＃ｎ）で連携して測定した方位情報を用いて、その発信源位置の候補を算出するとともに、これらの候補に対して、方位情報測定時における方位の確度と、測定した測定システムの直近での測定の確度による重み付けとを用いて、各位置の候補の信頼性を算出している。しかも、方位情報の測定にあたっては、誤差要因を低減して、精度の向上を図っている。これにより、測定時の環境及びその変化も考慮した、安定した信頼性の定量値に基づき発信源位置の候補を評価することができるので、位置精度の確保された発信源位置を特定することができる。従って、各測定システムの稼働率の向上をはかりつつ相互に連携し、信頼性の評価された信号の発信源位置の特定を行う自動位置特定システムを得ることができる。 Moreover, when specifying the source position of a signal, while using the azimuth | direction information measured in cooperation with the some measurement system 10 (# 1- # n), while calculating the candidate of the source position, these For the candidates, the reliability of each position candidate is calculated by using the accuracy of the azimuth at the time of measuring the azimuth information and the weighting based on the measurement accuracy closest to the measured measurement system. In addition, in measuring the azimuth information, error factors are reduced to improve accuracy. As a result, it is possible to evaluate the source position candidates based on the stable reliability quantitative value considering the environment at the time of measurement and the change thereof, so that it is possible to specify the source position with ensured position accuracy. it can. Therefore, it is possible to obtain an automatic position specifying system that specifies the source position of a signal whose reliability has been evaluated by cooperating with each other while improving the operating rate of each measurement system.

なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１自動位置特定システム
１０測定システム
１１受信変換装置
１２記録再生装置
１４方位測定装置
１５連携装置
１６方位統計装置
１７信頼性算出装置
１８画像化処理装置
１９表示装置
２０信号リスト
３０集約処理システム
４０システム間接続 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic positioning system 10 Measurement system 11 Reception conversion apparatus 12 Recording / reproducing apparatus 14 Direction measuring apparatus 15 Cooperation apparatus 16 Direction statistics apparatus 17 Reliability calculation apparatus 18 Imaging processing apparatus 19 Display apparatus 20 Signal list 30 Aggregation processing system 40 Between systems Connection

Claims

Each system has multiple measurement systems with different installation positions, each with a list of signals for which feature parameters have been set in advance. An automatic location system that identifies the source position based on the direction information of the signal measured,
Each of the measurement systems
A reception conversion device that continuously receives a reception signal including the signal and converts it into a digital signal based on a reception condition corresponding to the list;
A recording / reproducing apparatus that reproduces the corresponding recording based on a direction measurement request from the own measurement system or the other measurement system while continuously recording the digital signal;
An orientation measuring device for measuring orientation information including the orientation of the signal and its accuracy from the reproduced recording;
A link device that exchanges the direction measurement request for the signal based on the list and the direction information as the measurement result between the own measurement system and the other measurement system;
A statistical processing of the azimuth information of the signal measured by the self-measuring system and the other measurement system, and a azimuth statistics device that calculates and outputs a candidate of the position of the signal source,
Based on the accuracy of the azimuth in the azimuth information used for calculation of the candidate of the signal transmission source position in the azimuth statistics device, and the weighting for the measurement system that measured the azimuth information, the candidate of the signal transmission source position A reliability calculation device for calculating reliability for each;
A display device that graphically displays the candidate position of the signal source and its reliability together with the installation position of the entire measurement system;
When the source position of the signal is specified in any of the measurement systems, this corresponding measurement system is
In response to the direction measurement request from the cooperation device of the self-measuring system, the corresponding record in the self-measuring system is reproduced,
Detecting the signal from the reproduced recording, measuring its orientation information,
Send an orientation measurement request for this signal to the other measurement system;
Based on this azimuth measurement request, while the other measurement system continues to receive and record the signal, it receives the azimuth information for the signal, which is measured by reproducing the corresponding recording,
Based on the azimuth information measured by the self-measuring system and other measuring systems, calculating candidate positions of the signal source of the signal, calculating the reliability with respect to these candidates, evaluating and displaying them Features an automatic location system.

When the azimuth measuring device measures azimuth information including the azimuth of the signal and its accuracy,
A first threshold value is provided for the signal whose level varies with time, and a range exceeding the threshold value is set as an effective range.
Applying the MUSIC method to this effective range of the signal to measure the azimuth information and create a azimuth histogram,
In the created histogram of the azimuth, the azimuth whose frequency exceeds the second threshold is extracted as an effective azimuth, and this is the azimuth in the azimuth information,
In addition, a histogram of the accuracy measured in pairs for these effective orientations is created,
In the created histogram of the accuracy, an average of the accuracy is calculated for a range in which the frequency exceeds a third threshold, and this is used as the accuracy corresponding to the orientation in the orientation information. The automatic location system according to claim 1.

Further, the accuracy of the azimuth measured by each of the plurality of measurement systems is aggregated, and the accuracy measured in the latest predetermined time width is statistically processed for each measurement system, and the result is the measurement system. The automatic location system according to claim 1, further comprising an aggregation processing system that sends the weights for each to a reliability calculation device of each measurement system.