JP6644561B2 - Flying object monitoring system - Google Patents

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本発明は、所定の監視領域内に飛来する飛行物体(例えばドローン等)を監視する飛行物体監視システムに関する。   The present invention relates to a flying object monitoring system that monitors a flying object (for example, a drone or the like) flying within a predetermined monitoring area.

近年、ドローンと呼ばれる小型で無人のマルチコプターが実用化され、農薬散布や施設点検などさまざまな用途に有効利用されている。一方で、盗撮や危険物運搬などドローンを悪用した犯罪も懸念されつつあり、このようなドローンを早期に検出するシステムも現れ始めている。   In recent years, small and unmanned multicopters called drones have been put to practical use, and are effectively used for various purposes such as spraying pesticides and inspecting facilities. On the other hand, crimes abusing drones, such as voyeurism and transport of dangerous goods, are also becoming a concern, and systems for detecting such drones at an early stage are beginning to appear.

従来、例えば下記特許文献1に開示されるように、特定の監視領域内に侵入する侵入物体を監視対象とし、検知手段にて侵入物体を検知すると遠隔の監視モニターに表示し、監視員が確認可能な監視装置が知られている。   Conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1 below, an intruding object that intrudes into a specific monitoring area is set as a monitoring target, and when an intruding object is detected by a detection unit, the intruding object is displayed on a remote monitoring monitor and checked by a monitor. Possible monitoring devices are known.

特開2012−198802号公報JP 2012-198802 A

従来の監視装置では、監視領域内において飛行物体が検知された場合、遠隔のセンタ装置の監視卓の表示装置にレーダ画像或いは監視カメラ映像を表示させ、監視員がレーダ画像や監視カメラ映像を見て飛行物体の監視を行う。その際、レーダにより追跡中の飛行物体が検知できなくなると、他に飛行物体がなければ監視員は監視卓における監視業務を完了し、待機状態に戻る。   In a conventional monitoring device, when a flying object is detected in a monitoring area, a radar image or a monitoring camera image is displayed on a display device of a monitoring console of a remote center device, and a monitoring person views the radar image or the monitoring camera image. To monitor flying objects. At that time, if the radar cannot detect the flying object being tracked by the radar, if there is no other flying object, the observer completes the monitoring work on the monitoring console and returns to the standby state.

しかしながら、追跡中の飛行物体が一時的にレーダの監視範囲外に外れることがあり、しばらくしてからまたレーダの監視範囲に追跡中の飛行物体が戻ってくる場合もある。また、ドローンのような不安定な飛行物体は、有人のヘリコプターと違い、モータトラブルや電波障害あるいは強風に煽られて制御を失うと墜落する場合がある。   However, the tracked flying object may temporarily fall outside the radar monitoring range, and after a while, the tracking object may return to the radar monitoring range again. Also, unlike a manned helicopter, an unstable flying object such as a drone may crash if it loses control due to motor trouble, radio interference or strong wind.

従って、追跡中の飛行物体がレーダで検知できなくなった場合、その状況に応じて監視員が適切な対処ができるように情報提供が行えるシステムを構築することが望まれる。   Therefore, it is desired to construct a system capable of providing information so that a monitoring person can take appropriate action according to the situation when a flying object being tracked cannot be detected by radar.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、監視領域内を飛行する飛行物体を監視するにあたって、監視員による監視中の飛行物体が消失した場合に、レーダ以外の補助情報を用いて監視員が適切な対処が行えるよう情報提供することができる飛行物体監視システムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and when monitoring a flying object flying in a monitoring area, when a flying object being monitored by a monitoring person disappears, using auxiliary information other than radar. It is an object of the present invention to provide a flying object monitoring system capable of providing information so that an observer can take appropriate measures.

上記した目的を達成するために、本発明に係る飛行物体監視システムは、所定の監視領域内の飛行物体を検知する検知手段と、
監視領域内の音響信号を取得する音響信号取得手段と、
を備えた飛行物体監視システムであって、
前記検知手段が検知した飛行物体を追跡中に消失した場合、前記飛行物体の消失前後の音響信号の変化に応じた判定を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a flying object monitoring system according to the present invention includes a detecting unit that detects a flying object in a predetermined monitoring area,
Acoustic signal acquisition means for acquiring an acoustic signal in the monitoring area,
A flying object monitoring system comprising:
When the flying object detected by the detecting means disappears during tracking, a determination is made according to a change in an acoustic signal before and after the flying object disappears.

また、本発明に係る飛行物体監視システムは、前記飛行物体の消失前に、前記音響信号が第一の基準値以上で観測され、前記飛行物体が消失し、前記消失から第一の所定時間内に前記音響信号が第二の基準値以下になった場合に前記飛行物体が墜落したと判定してもよい。   Further, the flying object monitoring system according to the present invention, before the disappearance of the flying object, the acoustic signal is observed at a first reference value or more, the flying object disappears, within a first predetermined time from the disappearance If the acoustic signal falls below a second reference value, it may be determined that the flying object has crashed.

さらに、本発明に係る飛行物体監視システムは、風速及び風向を計測する風速計をさらに備え、
前記風速計による計測情報が所定の条件を満たした場合に、前記飛行物体が墜落と判定してもよい。
Furthermore, the flying object monitoring system according to the present invention further includes an anemometer for measuring a wind speed and a wind direction,
When the information measured by the anemometer satisfies a predetermined condition, the flying object may be determined to have crashed.

また、本発明に係る飛行物体監視システムは、前記飛行物体が消失した後、前記音響信号が前記第一の基準値以上継続中に再度検知された飛行物体を同一のものと判定してもよい。   Further, the flying object monitoring system according to the present invention may determine that the flying object detected again while the acoustic signal continues to be equal to or greater than the first reference value is the same after the disappearance of the flying object. .

さらに、本発明に係る飛行物体監視システムは、前記飛行物体が消失した後、前記音響信号が前記第一の所定時間経過後、第二の所定時間内に前記第二の基準値以下になった場合は、当該飛行物体が消失した位置を要監視ポイントとして設定してもよい。 Furthermore, in the flying object monitoring system according to the present invention, after the flying object has disappeared, the acoustic signal has become equal to or less than the second reference value within a second predetermined time after the first predetermined time has elapsed. In this case, the position where the flying object has disappeared may be set as the monitoring required point.

また、本発明に係る飛行物体監視システムは、所定の監視領域内の飛行物体を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した飛行物体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した撮像画像を表示する表示手段と、
監視領域内の音響信号を取得する音響信号取得手段と、
前記飛行物体が消失するまで撮像画像を取得する場合において、前記撮像画像の取得停止を指示するユーザ入力手段と、
を備えた飛行物体監視システムであって、
前記検知手段にて検知中の飛行物体が消失したとき、前記音響信号が前記飛行物体の消失前後で継続している場合は撮像停止の有無を前記ユーザ入力手段から入力を必要とし、前記音響信号がない場合は強制的に終了することを特徴とする。
Further, the flying object monitoring system according to the present invention, a detecting means for detecting a flying object in a predetermined monitoring area,
Imaging means for imaging the flying object detected by the detection means,
Display means for displaying a captured image taken by the imaging means;
Acoustic signal acquisition means for acquiring an acoustic signal in the monitoring area,
In the case of acquiring a captured image until the flying object disappears, user input means for instructing stop of the capture of the captured image,
A flying object monitoring system comprising:
When the flying object being detected by the detecting means disappears, if the acoustic signal continues before and after the disappearance of the flying object, it is necessary to input from the user input means whether or not imaging has stopped, and the acoustic signal If there is no, the process is forcibly terminated.

本発明の飛行物体監視システムによれば、検知手段は、所定の監視領域内に飛来する飛行物体を検知する。音響信号取得手段は、監視領域内の音響信号を取得する。そして、検知手段にて検知した飛行物体を追跡中に消失した場合、その飛行物体の消失前後の音響信号の変化に応じた判定を行う。かかる構成により、音響信号を利用することで検知手段から飛行物体が消失した時の原因を精度良く判定でき、監視領域内に飛来する飛行物体を監視するにあたって、監視員による監視中の飛行物体が消失した場合に、飛行物体の検知情報以外の補助情報として音響信号を用いて監視員が適切な対処が行えるよう情報提供することができる。   According to the flying object monitoring system of the present invention, the detecting means detects the flying object flying within the predetermined monitoring area. The acoustic signal acquiring means acquires an acoustic signal in the monitoring area. Then, when the flying object detected by the detection means disappears during tracking, a determination is made according to a change in an acoustic signal before and after the flying object disappears. With this configuration, it is possible to accurately determine the cause when the flying object has disappeared from the detection means by using the acoustic signal, and when monitoring the flying object flying in the monitoring area, the flying object being monitored by the observer In the case of disappearance, information can be provided so that the monitor can take appropriate action using an acoustic signal as auxiliary information other than the detection information of the flying object.

また、本発明の飛行物体監視システムによれば、飛行物体の消失前に、音響信号が第一の基準値以上で観測され、飛行物体が消失し、消失から第一の所定時間内に音響信号が第二の基準値以下になった場合に飛行物体が墜落したと判定する。かかる構成により、飛行物体が墜落したと判定したときに監視員が適切に対処することができる。例えば、墜落地点に操作者がドローンを回収に来る可能性が高く、身元の確認等の対応が可能となる。   Also, according to the flying object monitoring system of the present invention, before the disappearance of the flying object, the acoustic signal is observed at a first reference value or more, the flying object disappears, the acoustic signal within a first predetermined time from the disappearance Is determined to be lower than the second reference value. With this configuration, the monitor can take appropriate action when it is determined that the flying object has crashed. For example, there is a high possibility that the operator will come to collect the drone at the crash point, and it is possible to take measures such as identification.

さらに、本発明の飛行物体監視システムによれば、風速計は、風速及び風向を計測する。そして、風速計による計測情報が所定の条件を満たした場合に、飛行物体が墜落と判定する。かかる構成により、飛行物体の墜落判定に風速計の計測情報を条件に追加してより精度良く飛行物体の墜落判定が可能になる。   Further, according to the flying object monitoring system of the present invention, the anemometer measures the wind speed and the wind direction. Then, when the information measured by the anemometer satisfies a predetermined condition, it is determined that the flying object has crashed. With this configuration, the fall determination of the flying object can be performed with higher accuracy by adding the measurement information of the anemometer to the condition for the fall determination of the flying object.

また、本発明の飛行物体監視システムによれば、飛行物体が消失した後、音響信号が第一の基準値以上継続中再度検知された飛行物体を同一のものと判定する。かかる構成により、追跡中に消失した飛行物体が再度現れた場合、新規の物体として判定しないことで継続的な判定を行うことができる。   According to the flying object monitoring system of the present invention, after the flying object disappears, the flying object whose acoustic signal is detected again while the acoustic signal is equal to or more than the first reference value is determined to be the same. With this configuration, when a flying object that has disappeared during tracking appears again, continuous determination can be performed by not determining the flying object as a new object.

さらに、本発明の飛行物体監視システムによれば、飛行物体が消失した後、音響信号が第一の所定時間経過後、第二の所定時間内に第二の基準値以下になった場合は、当該飛行物体が消失した位置を要監視ポイントとして設定する。かかる構成により、例えばビルの上などに不時着した場合、所有者に確認することが困難な場合が多いが、要監視ポイントと設定しておくことで再び消失点から出現したドローンを不審なものと推定することができる。 Furthermore, according to the flying object monitoring system of the present invention, after the flying object has disappeared, after the first predetermined time has elapsed, if the sound signal falls below the second reference value within the second predetermined time, The position where the flying object has disappeared is set as a required monitoring point. With such a configuration, for example, it is often difficult to confirm with the owner in case of accidental landing on a building, etc., but by setting it as a monitoring point required, the drone that emerged from the vanishing point again becomes suspicious. Can be estimated.

また、本発明の飛行物体監視システムによれば、検知手段は、所定の監視領域内の飛行物体を検知する。撮像手段は、検知手段にて検知した飛行物体を撮像する。表示手段は、撮像手段が撮像した撮像画像を表示する。音響信号取得手段は、監視領域内の音響信号を取得する。ユーザ入力手段は、飛行物体が消失するまで撮像画像を取得する場合において、撮像画像の取得停止を指示する。検知手段にて検知中の飛行物体が消失すると、音響信号が飛行物体の消失前後で継続している場合は撮像停止の有無をユーザ入力手段から入力を必要とし、音響信号がない場合は強制的に終了する。かかる構成により、検知手段が飛行物体の消失時に鳥のように音響信号が観測できない場合は、撮像手段で視認可能であっても監視を強制停止し、音響信号が観測されている場合に監視をユーザ判断に任せることで利便性の向上を図ることができる。   Further, according to the flying object monitoring system of the present invention, the detecting means detects the flying object in the predetermined monitoring area. The imaging unit captures an image of the flying object detected by the detection unit. The display unit displays a captured image captured by the imaging unit. The acoustic signal acquiring means acquires an acoustic signal in the monitoring area. The user input unit instructs to stop acquiring the captured image when acquiring the captured image until the flying object disappears. If the flying object being detected by the detection means disappears, it is necessary to input the presence or absence of imaging stop from the user input means if the acoustic signal continues before and after the disappearance of the flying object. To end. With this configuration, if the sound signal cannot be observed like a bird when the detecting means disappears from the flying object, the monitoring is forcibly stopped even if it can be visually recognized by the imaging means, and the monitoring is performed when the sound signal is observed. Convenience can be improved by relying on user judgment.

本発明に係る飛行物体監視システムの全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a flying object monitoring system according to the present invention. 本発明に係る飛行物体監視システムによる監視イメージの概略図である。It is the schematic of the monitoring image by the flying object monitoring system which concerns on this invention. 本発明に係る飛行物体監視システムの検知手段を構成する監視用レーダの概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the radar for surveillance which constitutes detecting means of the flying object monitoring system concerning the present invention. 本発明に係る飛行物体監視システムの制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control content of the flying object monitoring system which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面の図1〜4を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

[本発明の概要について]
本発明は、監視領域内に飛来する飛行物体(例えばドローン等)を監視する飛行物体監視システムに関するものであり、建物の屋上等の所定の高さに設置され、設置高さ以上の監視範囲を監視する検知手段(監視用レーダ)で検知した飛行物体が追跡中に消失したとき、同時に観測中の音響情報等の情報に応じて異なる判定を行う機能を有する。
[Overview of the present invention]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flying object monitoring system for monitoring a flying object (for example, a drone or the like) flying in a monitoring area, which is installed at a predetermined height such as a building rooftop and has a monitoring range equal to or higher than the installation height. When the flying object detected by the detecting means (monitoring radar) for monitoring disappears during tracking, it has a function of making a different determination according to information such as acoustic information being observed at the same time.

具体的には、検知手段としての監視用レーダで追跡中の飛行物体が消失したとき、音響信号処理装置のマイクから取得した音響信号に急激な変化(或いは消失)があれば監視用レーダの監視範囲外の下方への墜落と判定し、一方、音響信号が消失前と同様に継続して取得できる場合は、飛行物体が一時的に監視領域から外れたと判定し継続監視を行う。この場合、音響信号が継続中に消失した地点から所定範囲内で検知された飛行物体を同一物体と判定する。或いは、飛行物体がレーダから消失後、音響信号が一定時間継続後、その後音響信号が消失した場合は監視用レーダの監視範囲外の下方への不時着と判定し、周辺を要監視ポイントとして設定する。或いは音響信号処理装置として、3次元の音響アレイを採用する場合は、飛行物体がレーダから消失後の音響信号から判定される音源位置の移動方向が下降後、音響信号が消失した場合に不時着と判定する。   Specifically, when the flying object being tracked by the monitoring radar as the detecting means disappears, if there is a sudden change (or disappearance) in the acoustic signal obtained from the microphone of the acoustic signal processing device, the monitoring of the monitoring radar is performed. If it is determined that the vehicle falls down outside the range, and if the sound signal can be continuously obtained as before the disappearance, it is determined that the flying object has temporarily moved out of the monitoring area, and continuous monitoring is performed. In this case, the flying objects detected within a predetermined range from the point where the acoustic signal disappears during the continuation are determined to be the same object. Alternatively, after the flying object has disappeared from the radar, after the acoustic signal has continued for a certain period of time, and thereafter, when the acoustic signal has disappeared, it is determined that the landing of the surveillance radar has landed downward outside the monitoring range, and the surrounding area is set as a necessary monitoring point. . Alternatively, when a three-dimensional sound array is employed as the sound signal processing device, after the moving direction of the sound source position determined from the sound signal after the flying object has disappeared from the radar descends, if the sound signal is lost, the landing is stopped. judge.

そして、飛行物体が一時的に消失したと判定した場合は、継続して監視を行い、一方で、墜落と判定した場合は、その現場に対処員を派遣して飛行物体(例えばドローン等)を回収に来た操作者を発見できる。これにより、追跡中の飛行物体が監視用レーダで検知できなくなった場合、その状況に応じて監視員が適切な対処ができるように情報提供を行うことができる。   When it is determined that the flying object has temporarily disappeared, the monitoring is continuously performed. On the other hand, when it is determined that the flying object has crashed, a response person is dispatched to the site to remove the flying object (eg, a drone). The operator who came to recover can be found. Thus, when the flying object being tracked cannot be detected by the monitoring radar, information can be provided so that the observer can take appropriate measures according to the situation.

[飛行物体監視システムの構成について]
図1に示すように、本実施の形態の飛行物体監視システム1は、監視領域内に飛来する飛行物体を監視する監視装置2と、監視装置2から離れた位置に配置される遠隔のセンタ装置3とから大略構成される。
[Configuration of flying object monitoring system]
As shown in FIG. 1, a flying object monitoring system 1 according to the present embodiment includes a monitoring device 2 for monitoring a flying object flying in a monitoring area, and a remote center device disposed at a position distant from the monitoring device 2. 3 and roughly.

図2は飛行物体監視システム1による監視イメージの概略を示している。図2において、円は監視装置2の後述する監視用レーダ11の監視範囲Eを示している。図2では、飛行物体W1と飛行物体W2とが監視範囲E内に飛来している例を示している。監視範囲E内には、重要施設等の重点的に監視すべきポイント(要監視ポイントC)を設定することができる。   FIG. 2 shows an outline of a monitoring image by the flying object monitoring system 1. In FIG. 2, a circle indicates a monitoring range E of a monitoring radar 11 of the monitoring device 2 described later. FIG. 2 shows an example in which the flying object W1 and the flying object W2 are flying within the monitoring range E. In the monitoring range E, a point (monitoring required point C) which should be monitored intensively, such as an important facility, can be set.

監視領域には後述する監視用レーダ11を含む監視装置2が設置されており、監視用レーダ11が飛行物体Wを検知すると、その監視用レーダ11近傍の後述する撮像装置12が撮像したカメラ画像を遠隔のセンタ装置3に送信し、センタ装置3の後述する監視卓の表示装置22にカメラ画像が表示される。監視員は、監視卓の表示装置22に表示されるカメラ画像により飛行物体Wを監視する。   A monitoring device 2 including a monitoring radar 11 described below is installed in the monitoring area. When the monitoring radar 11 detects a flying object W, a camera image captured by an imaging device 12 described below near the monitoring radar 11 is provided. Is transmitted to the remote center device 3, and the camera image is displayed on the display device 22 of the monitoring console of the center device 3, which will be described later. The observer monitors the flying object W based on the camera image displayed on the display device 22 of the monitoring console.

なお、図2の例では、1つの監視装置2にて監視領域内に監視範囲Eを設定しているが、監視装置2を監視領域内に複数設置し、複数の監視範囲Eの一部を重複させて広域の監視領域を設定するようにし、何れかの監視用レーダ11が飛行物体を検知すると、監視用レーダ11近傍の撮像装置12によるカメラ画像が遠隔のセンタ装置3に送信されるようにしてもよい。   In the example of FIG. 2, the monitoring range E is set in the monitoring region by one monitoring device 2. However, a plurality of monitoring devices 2 are installed in the monitoring region, and a part of the plurality of monitoring ranges E is set. A monitoring area of a wide area is set so as to overlap, and when any of the monitoring radars 11 detects a flying object, a camera image of the imaging device 12 near the monitoring radar 11 is transmitted to the remote center apparatus 3. It may be.

[監視装置]
図1に示すように、監視装置2は、例えば図2に示す監視範囲Eを形成するように監視領域の所定箇所に設置され、検知手段としての監視用レーダ11、撮像装置12、音響信号処理装置13、レーダ信号処理装置14、データ処理装置15を含んで構成される。
[Monitoring device]
As shown in FIG. 1, the monitoring device 2 is installed at a predetermined position in a monitoring area so as to form a monitoring range E shown in FIG. 2, for example, and a monitoring radar 11 as a detection unit, an imaging device 12, an audio signal processing It comprises a device 13, a radar signal processing device 14, and a data processing device 15.

[監視用レーダ]
監視用レーダ11は、監視領域に検知波を所定周期で走査して監視領域内に飛来する飛行物体Wを検知するもので、周辺の建造物等の影響を受けないようにある程度の高さをもって監視領域の所定箇所に固定設置され、監視用レーダ11より上方の半球面を監視可能なように複数のレーダで構成される。監視用レーダ11は、レーダから送信される送受信波として周波数変調された連続波を使用して測距を行うFM−CW方式を採用し、所定周期(例えば1回転/1秒)で方位方向に所定の水平ビーム幅(例えば2度)のビームを360度回転させ、所定周期(例えば3ms)ごとに電波を送受信することで、飛行物体Wの方位方向を検知できる。また、監視用レーダ11の回転速度はレーダの最大検知距離(例えば100m)に応じて決定されるビームの往復時間と比較して、アンテナが停止しているみなせるほど小さい速度に設定される。監視用レーダ11からは、レーダを中心とした水平面上の角度、距離、速度、受信強度を出力情報として得ることができる。
[Monitoring radar]
The monitoring radar 11 detects a flying object W flying in the monitoring area by scanning the monitoring area with a detection wave at a predetermined cycle, and has a certain height so as not to be affected by surrounding buildings and the like. It is fixedly installed at a predetermined position in the monitoring area, and includes a plurality of radars so that the hemisphere above the monitoring radar 11 can be monitored. The monitoring radar 11 adopts an FM-CW method of performing distance measurement using a frequency-modulated continuous wave as a transmission / reception wave transmitted from the radar, and is provided in a azimuth direction at a predetermined cycle (for example, one rotation / 1 second). The azimuth direction of the flying object W can be detected by rotating a beam having a predetermined horizontal beam width (for example, 2 degrees) by 360 degrees and transmitting and receiving radio waves at predetermined intervals (for example, 3 ms). In addition, the rotation speed of the monitoring radar 11 is set to a speed that is so small that the antenna can be regarded as stopped compared to the reciprocation time of the beam determined according to the maximum detection distance (for example, 100 m) of the radar. From the monitoring radar 11, an angle, a distance, a speed, and a reception intensity on a horizontal plane around the radar can be obtained as output information.

さらに監視用レーダ11の構成について図3を参照しながら説明する。ここでの監視用レーダ11は、斜方監視用レーダと天面監視用レーダによる2つのレーダ装置を組み合わせて半球面を監視する構成としている。以下、2つのレーダ装置にFM−CWレーダを用いた場合を例にとって説明する。   Further, the configuration of the monitoring radar 11 will be described with reference to FIG. The monitoring radar 11 here is configured to monitor a hemispheric surface by combining two radar devices, an oblique monitoring radar and a top surface monitoring radar. Hereinafter, a case where the FM-CW radar is used for the two radar devices will be described as an example.

図3は2つのレーダ装置で構成される監視領域のイメージを示している。固定位置に設置されたFM−CWレーダが、斜め上方、及び上空方向におのおの送信ビームを放射し、斜め上方に送信した領域を上下に分割した領域からの電波を受信する2つの受信アンテナ、及び上空方向からの電波を受信する2つの受信アンテナを用いて監視領域内に飛来する飛行物体Wからの反射ビームを受信する。   FIG. 3 shows an image of a monitoring area composed of two radar devices. FM-CW radar installed at a fixed position emits transmission beams obliquely upward and in the sky direction, and two reception antennas for receiving radio waves from a vertically divided region vertically transmitted from the region transmitted obliquely upward, and A reflected beam from the flying object W flying in the monitoring area is received by using two receiving antennas for receiving radio waves from above.

ここでは、FM−CWレーダの原理の詳細については省略するが、その概略について説明すると、監視用レーダ11としてのFM−CWレーダは、送信アンテナ、第1の受信アンテナ、第2の受信アンテナ、受信アンテナ切り替えスイッチ、送受信装置、A/D変換器、信号処理装置を含んで構成される。   Here, details of the principle of the FM-CW radar are omitted, but the outline will be described. The FM-CW radar as the monitoring radar 11 includes a transmitting antenna, a first receiving antenna, a second receiving antenna, It is configured to include a receiving antenna switch, a transmitting / receiving device, an A / D converter, and a signal processing device.

各部について説明すると、送信アンテナは、送信ビームを前方に放射する。第1の受信アンテナと第2の受信アンテナは、送信ビームの範囲あるいは、送信ビームの範囲を分割した監視領域からの電波を受信する。受信アンテナ切り替えスイッチは、第1の受信アンテナと第2の受信アンテナのどちらか一方を一定時間毎に交互に有効にする。送受信装置は、FM−CW送信波を生成し、また受信ビームを信号処理装置で処理可能な周波数に変換する。A/D変換器は、送受信装置が出力する受信ビーム強度をデジタル変換する。信号処理装置は、A/D変換器が出力する受信ビーム強度から監視領域にある検知対象物の相対距離、相対速度、及び受信ビーム中の検知対象物からの反射ビーム成分の強度を求める。   Describing each part, the transmission antenna radiates a transmission beam forward. The first receiving antenna and the second receiving antenna receive a radio wave from a range of the transmission beam or a monitoring area obtained by dividing the range of the transmission beam. The receiving antenna changeover switch enables one of the first receiving antenna and the second receiving antenna alternately at regular intervals. The transmission / reception device generates an FM-CW transmission wave and converts the reception beam into a frequency that can be processed by the signal processing device. The A / D converter converts the received beam intensity output from the transmission / reception device into a digital signal. The signal processing device obtains the relative distance and relative speed of the detection target in the monitoring area and the intensity of the reflected beam component from the detection target in the reception beam from the reception beam intensity output from the A / D converter.

さらに説明すると、信号処理装置では、A/D変換器から入力した反射ビームの信号の周波数分析を行い、各周波数における信号強度を演算する。次に、信号強度が閾値以上となる周波数を求めて、その周波数を検知対象物からの反射ビーム成分の周波数とする。そして、求めた検知対象物からの反射ビーム成分の周波数と、送信ビームの周波数の差を演算してビート周波数を算出し、このビート周波数から検知対象物の相対距離、相対速度を演算して出力する。また、回転させているレーダがどの位置で飛行物体Wを検知したかに基づいて角度を求めることができる。   More specifically, the signal processing device analyzes the frequency of the reflected beam signal input from the A / D converter, and calculates the signal strength at each frequency. Next, a frequency at which the signal intensity is equal to or higher than the threshold is obtained, and the frequency is set as the frequency of the reflected beam component from the detection target. Then, the beat frequency is calculated by calculating the difference between the calculated frequency of the reflected beam component from the detection target and the frequency of the transmission beam, and the relative distance and relative speed of the detection target are calculated and output from the beat frequency. I do. Further, the angle can be obtained based on the position where the rotating radar detects the flying object W.

なお、監視用レーダ11は、監視領域に検知波を所定周期で走査して検知対象物(飛行物体)を検知し、監視領域にある検知対象物の相対距離、相対速度、及び受信ビーム中の検知対象物からの反射ビーム成分の強度などの検知対象物に関する各種情報を取得できればよく、図3に示す構成に限定されるものではない。   The monitoring radar 11 scans the monitoring area with a detection wave at a predetermined cycle to detect a detection target (flying object), and detects a relative distance, a relative velocity, and a relative speed of the detection target in the monitoring area. It is sufficient that various types of information regarding the detection target such as the intensity of the reflected beam component from the detection target can be acquired, and the configuration is not limited to the configuration illustrated in FIG.

[撮像装置]
撮像装置12は、パン、チルト、ズーム機能を備えた高解像度、高感度のカメラで構成される。撮像装置12は、監視領域を撮影可能な位置に固定設置され、センタ装置3の後述する制御装置21の制御により、パン、チルト及びズームが可能であり、飛行物体Wが画面中央に映し出せるように撮影範囲が可変される。撮像装置12は、監視用レーダ11と連動し、監視用レーダ11で検知した飛行物体Wの位置情報に基づくセンタ装置3の後述する制御装置21制御により、飛行物体Wが画像中心になるように旋回台を旋回、上下方向を調整し、カメラ画像をデータ処理装置14を介してセンタ装置3に送信する。
[Imaging device]
The imaging device 12 is configured by a high-resolution, high-sensitivity camera having pan, tilt, and zoom functions. The imaging device 12 is fixedly installed at a position where the monitoring area can be photographed, and can be panned, tilted, and zoomed under the control of the control device 21 of the center device 3 so that the flying object W can be projected at the center of the screen. The shooting range is changed. The imaging device 12 operates in conjunction with the monitoring radar 11 so that the flying object W becomes the center of the image under the control of a control device 21 of the center device 3 based on the position information of the flying object W detected by the monitoring radar 11. The turn table is turned, the vertical direction is adjusted, and the camera image is transmitted to the center device 3 via the data processing device 14.

なお、撮像装置12は、監視用レーダ(FM−CWレーダ)11の上部または下部、あるいは別の場所に設置してもよい。   Note that the imaging device 12 may be installed above or below the monitoring radar (FM-CW radar) 11, or at another location.

[音響信号処理装置]
音響信号処理装置13は、例えばマイクロホン、マイクアンプ、A/D変換器などを含んで構成される。マイクロホンは、監視領域内の音響信号取得手段として機能し、無指向性のコンデンサマイクを採用することができる。また、所定距離間隔をあけて上下左右に複数のマイクロホンで構成するマイクロホンアレイを採用することで音源の方向を3次元的に特定することができる。
[Acoustic signal processing device]
The acoustic signal processing device 13 includes, for example, a microphone, a microphone amplifier, an A / D converter, and the like. The microphone functions as an acoustic signal acquisition unit in the monitoring area, and an omnidirectional condenser microphone can be employed. Further, by adopting a microphone array composed of a plurality of microphones vertically and horizontally at a predetermined distance, the direction of the sound source can be specified three-dimensionally.

なお、マイクロホンアレイを採用した場合は、監視用レーダ11で検知した飛行物体の方向と音源方向の一致を判定条件にすることができる。また、マイクロホンの数と所定距離は、サンプリング周期や監視距離に応じて決定される。マイクロホンで取得した音響信号は、マイクアンプで増幅された後にA/D変換器によりデジタル信号に変換され、データ処理装置15を介してセンタ装置3に送信される。   If a microphone array is employed, the judgment condition may be that the direction of the flying object detected by the monitoring radar 11 matches the sound source direction. Further, the number of microphones and the predetermined distance are determined according to a sampling cycle and a monitoring distance. The acoustic signal acquired by the microphone is amplified by a microphone amplifier, converted into a digital signal by an A / D converter, and transmitted to the center device 3 via the data processing device 15.

[レーダ信号処理装置]
レーダ信号処理装置14は、監視用レーダ11から取得した出力情報(レーダを中心とした水平面上の角度、距離、速度、受信強度などの情報)からノイズ除去処理や固定物体除去処理などを行ってデータ処理装置15へ出力する。
[Radar signal processing device]
The radar signal processing device 14 performs a noise removal process, a fixed object removal process, and the like from output information (information such as an angle, a distance, a speed, and a reception intensity on a horizontal plane around the radar) acquired from the monitoring radar 11. Output to the data processing device 15.

[データ処理装置]
データ処理装置15は、レーダ信号処理装置14と有線または無線にて接続され、レーダ信号処理装置14から取得した監視用レーダ11の出力を信号処理して特定の飛行物体(例えばドローン)Wと判定すると、その旨の判定信号をセンタ装置3へ出力する。その際、レーダ信号処理装置14によりノイズ除去処理などが行われた監視用レーダ11からの出力情報や音響信号処理装置13からの音響信号も合わせてセンタ装置3に出力される。
[Data processing device]
The data processing device 15 is connected to the radar signal processing device 14 by wire or wirelessly, performs signal processing on the output of the monitoring radar 11 acquired from the radar signal processing device 14, and determines that the flying object (for example, a drone) W is specified. Then, a determination signal to that effect is output to the center device 3. At this time, the output information from the monitoring radar 11 and the acoustic signal from the acoustic signal processing device 13 that have been subjected to noise removal processing and the like by the radar signal processing device 14 are also output to the center device 3.

なお、図1の構成では、監視装置2が監視用レーダ11、撮像装置12、音響信号処理装置13、レーダ信号処理装置14、データ処理装置15を含む構成としているが、監視用レーダ11、撮像装置12、音響信号処理装置13、レーダ信号処理装置14、データ処理装置15をそれぞれ個別に構成して配置してもよい。   In the configuration of FIG. 1, the monitoring device 2 includes the monitoring radar 11, the imaging device 12, the acoustic signal processing device 13, the radar signal processing device 14, and the data processing device 15. The device 12, the acoustic signal processing device 13, the radar signal processing device 14, and the data processing device 15 may be individually configured and arranged.

[センタ装置]
図1に示すように、センタ装置3は、監視センタに設けられ、制御装置21と監視卓の表示装置(表示手段)22を含んで構成される。
[Center equipment]
As shown in FIG. 1, the center device 3 is provided in a monitoring center, and includes a control device 21 and a display device (display means) 22 of a monitoring console.

[制御装置]
制御装置21は、全体を統括制御するものであり、後述する図4の処理において、監視用レーダ11が飛行物体Wを検知したか否かの判定、監視用レーダ11にて追跡中の飛行物体が消失したか否かの判定、飛行物体の消失前に飛行物体特有の音響信号が有るか否かの判定、音響信号が急変したか否かの判定、飛行物体の消失時から所定時間(設定時間)内に音響信号が停止したか否かの判定、飛行物体の消失点から所定範囲内で監視用レーダ11が飛行物体を再検知したか否かの判定、判定結果に基づく撮像装置12のパン・チルト・ズーム制御(以下、PTZ制御と言う)、表示装置22の表示制御などを行う。
[Control device]
The control device 21 controls the entire system, and determines whether or not the monitoring radar 11 has detected the flying object W in the process of FIG. Whether the sound object has disappeared, whether or not there is an acoustic signal specific to the flying object before the disappearing of the flying object, whether or not the acoustic signal has changed suddenly, a predetermined time from when the flying object disappears (setting Within a predetermined range from the vanishing point of the flying object, and whether the monitoring radar 11 has redetected the flying object within a predetermined range. It performs pan / tilt / zoom control (hereinafter, referred to as PTZ control), display control of the display device 22, and the like.

なお、制御装置21は、監視用レーダ11および撮像装置12の位置情報(緯度情報、経度情報、高度情報)が予め記憶される記憶部(不図示)を含む。   The control device 21 includes a storage unit (not shown) in which position information (latitude information, longitude information, altitude information) of the monitoring radar 11 and the imaging device 12 is stored in advance.

[表示装置]
監視卓の表示装置22は、制御装置21と接続され、レーダ画像及び監視用レーダ11で検知した付近の撮像装置12のカメラ画像を表示するモニタである。
[Display device]
The display device 22 of the monitoring console is a monitor that is connected to the control device 21 and displays a radar image and a camera image of the nearby imaging device 12 detected by the monitoring radar 11.

表示装置22には、監視用レーダ11が監視範囲E内に飛来する飛行物体Wを検知すると、監視用レーダ11近傍の撮像装置12が撮像したカメラ画像を表示させる。その際、制御装置21は、監視用レーダ11から取得した飛行物体Wの位置情報に基づき撮像装置12のPTZ制御を行い、飛行物体Wが画面中央に映し出せるようにする。   When the monitoring radar 11 detects the flying object W flying within the monitoring range E, the display device 22 displays a camera image captured by the imaging device 12 near the monitoring radar 11. At this time, the control device 21 performs PTZ control of the imaging device 12 based on the position information of the flying object W acquired from the monitoring radar 11, so that the flying object W can be projected at the center of the screen.

また、表示装置22の表示画面上には、監視用レーダ11にて検知される追跡中の飛行物体が消失するまで撮像装置12が撮像したカメラ画像を取得するときに、撮像装置12を撮影停止してカメラ画像の取得停止を指示するユーザ入力手段22aがソフトキーとして表示される。なお、ユーザ入力手段22aは、図1の表示装置22の表示画面上に表示されるソフトキーの他、制御装置21や表示装置22の本体に設けられるボタン、キー、スイッチなどで構成することができる。   In addition, when the camera image captured by the imaging device 12 is acquired until the flying object being tracked detected by the monitoring radar 11 disappears on the display screen of the display device 22, the imaging device 12 is stopped. Then, the user input means 22a for instructing the stop of the acquisition of the camera image is displayed as a soft key. The user input means 22a may be constituted by buttons, keys, switches, and the like provided on the control device 21 and the main body of the display device 22 in addition to the soft keys displayed on the display screen of the display device 22 in FIG. it can.

上記構成による本実施の形態の飛行物体監視システム1では、監視領域E内に飛来する飛行物体を監視用レーダ11にて検知すると、センタ装置3における監視卓の表示装置22のモニタ画面に監視用レーダ11近傍の撮像装置12が撮影したカメラ画像を表示させる。これにより、監視員は、監視卓の表示装置22のモニタ画面を見ながら飛行物体を監視する。そして、監視用レーダ11が飛行物体を検知しなくなると、他の飛行物体を検知していない場合は待機状態に復旧するが、監視用レーダ11から飛行物体が消失した場合には音響信号の有無に基づいて判定を異ならせている。   In the flying object monitoring system 1 of the present embodiment having the above configuration, when the monitoring radar 11 detects a flying object flying in the monitoring area E, the monitoring object is displayed on the monitor screen of the display device 22 of the monitoring console in the center device 3. The camera image taken by the imaging device 12 near the radar 11 is displayed. Thus, the observer monitors the flying object while watching the monitor screen of the display device 22 of the monitoring console. When the surveillance radar 11 stops detecting the flying object, it returns to the standby state when no other flying object is detected. When the flying object disappears from the surveillance radar 11, the presence or absence of an acoustic signal is detected. The judgment is made different based on the

以下、上述した飛行物体の消失時における音響信号の有無に基づく判定を含め、飛行物体監視システム1におけるセンタ装置3の制御装置21の具体的な制御について図4のフローチャートを参照しながら説明する。   Hereinafter, the specific control of the control device 21 of the center device 3 in the flying object monitoring system 1 including the determination based on the presence or absence of the acoustic signal when the flying object disappears will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、制御装置21は、データ処理装置14からの判定信号の有無により、所定の高さに設置された監視用レーダ11が監視領域内に飛来する飛行物体Wを検知しているか否かを判定する(S101)。   First, the control device 21 determines whether or not the monitoring radar 11 installed at a predetermined height has detected the flying object W flying in the monitoring area based on the presence or absence of the determination signal from the data processing device 14. (S101).

制御装置21は、監視用レーダ11が飛行物体を検知していると判定すると、その位置情報に基づき撮像装置12を飛行物体の方向に向けて旋回し、PTZ制御する(S102)。これにより、PTZ制御された撮像装置12が撮像したカメラ画像は、データ処理装置13を介してセンタ装置3の制御装置21に送信される。   When the control device 21 determines that the monitoring radar 11 detects the flying object, the control device 21 turns the imaging device 12 toward the flying object based on the position information and performs PTZ control (S102). Thereby, the camera image captured by the PTZ-controlled imaging device 12 is transmitted to the control device 21 of the center device 3 via the data processing device 13.

そして、制御装置21は、PTZ制御した撮像装置12が撮像したカメラ画像を監視卓の表示装置22に表示制御する(S103)。これにより、監視卓では、監視員が表示装置22のモニタを見ながら飛行物体の監視業務を行う。   Then, the control device 21 controls display of the camera image captured by the PTZ-controlled imaging device 12 on the display device 22 of the monitoring console (S103). In this way, at the monitoring console, the observer performs the task of monitoring the flying object while watching the monitor of the display device 22.

次に、制御装置21は、監視用レーダ11が追跡中の飛行物体が消失したか否かを判定する(S104)。制御装置21は、監視用レーダ11が追跡中の飛行物体を消失していないと判定すると、飛行物体の動きに追随して、撮像装置12が飛行物体を追尾するようにPTZ制御する。尚、検知された飛行物体が追跡中のものか否かは、直前に検知された飛行物体の検知位置からの移動距離、移動方向等から判定される。   Next, the control device 21 determines whether the flying object being tracked by the monitoring radar 11 has disappeared (S104). If the control device 21 determines that the monitoring radar 11 has not lost the flying object being tracked, it performs PTZ control so that the imaging device 12 tracks the flying object following the movement of the flying object. Note that whether or not the detected flying object is being tracked is determined based on a moving distance, a moving direction, and the like from a detection position of the flying object detected immediately before.

制御装置21は、監視用レーダ11が追跡中の飛行物体が消失したと判定すると、飛行物体が消失前に飛行物体特有の音響信号が有ったか否かを判定する(S105)。すなわち、飛行物体が消失直前まで音響信号処理装置13のマイクロホンから飛行物体特有の音響信号を取得していたか否か判定する。制御装置21は、飛行物体が消失直前までマイクロホンから飛行物体特有の音響信号を取得しておらず、消失前に飛行物体特有の音響信号が無いと判定すると、S101の処理に戻る。   When the control device 21 determines that the flying object being tracked by the monitoring radar 11 has disappeared, the control device 21 determines whether there was an acoustic signal unique to the flying object before the flying object disappeared (S105). That is, it is determined whether or not the sound signal unique to the flying object has been acquired from the microphone of the acoustic signal processing device 13 until immediately before the flying object disappears. The control device 21 returns to the processing of S101 when it determines that the sound signal unique to the flying object has not been acquired from the microphone until immediately before the flying object disappears and there is no acoustic signal unique to the flying object before the disappearance.

ここで、特有の音響信号とは、例えばドローンに代表されるマルチコプター等のプロペラ音に基づく特定周波数帯域の継続音などである。ドローンのプロペラ音は機種により異なるためある程度広い周波数帯域を監視帯域とする。音響信号処理装置13にマイクロホンアレイを用いている場合は、監視用レーダ11で消失した飛行物体の方向と、マイクロホンアレイの出力信号から求めた方向が一致するかまで判定する。また、上述のようにプロペラを持たない飛行物体であっても、各々飛行物体に特有の飛行音を検出するようにすることで本発明が適用できる。   Here, the specific acoustic signal is, for example, a continuous sound in a specific frequency band based on a propeller sound such as a multicopter represented by a drone. Since the propeller sound of the drone differs depending on the model, a relatively wide frequency band is used as the monitoring band. If a microphone array is used for the acoustic signal processing device 13, it is determined whether the direction of the flying object that has disappeared in the monitoring radar 11 matches the direction obtained from the output signal of the microphone array. In addition, the present invention can be applied to a flying object having no propeller as described above by detecting a flight sound unique to each flying object.

制御装置21は、飛行物体が消失直前までマイクロホンから飛行物体特有の音響信号が有ると判定すると、監視用レーダ11で飛行物体を消失した直後に音響信号が急変(飛行物体の動力が急停止して音響信号が消失した場合を含む)したか否かを判定する(S106)。   When the control device 21 determines that there is an acoustic signal specific to the flying object from the microphone immediately before the flying object disappears, the acoustic signal suddenly changes immediately after the flying object disappears by the monitoring radar 11 (the power of the flying object suddenly stops. (Including the case where the acoustic signal has disappeared) (S106).

ここでの音響信号の急変の判定には、例えばマイクロホンから取得した音響信号に上記特定の周波数帯域を通過するデジタルフィルタで処理した後、振幅値の絶対値(或いは自乗値)を求め、さらに時間方向に平滑化した強度データや周波数スペクトルを求め、この時系列データを用いることができる。算出した強度データの変化に対して一定基準(基準値)を設定しておき、飛行物体が消失直前に一定の基準値(第一の基準値)以上の強度があり、かつ飛行物体が消失した後、所定時間(第一の所定時間)内に強度が第一の基準値より低い一定の基準値(第二の基準値)以下となった場合に音響信号が急変したと判定する。又は、飛行物体が消失した後に音響信号の強度変化が第一の予定時間内に消失前より一定基準以上低下した場合に音響信号が急変したと判定する。さらには音響信号の周波数が飛行物体の消失前後で一定基準以上の上昇或いは下降した場合に音響信号が急変したと判定するようにしてもよい。   In the determination of the sudden change of the acoustic signal here, for example, after the acoustic signal obtained from the microphone is processed by a digital filter passing through the specific frequency band, the absolute value (or square value) of the amplitude value is obtained, and Intensity data and frequency spectrum smoothed in the direction are obtained, and this time-series data can be used. A predetermined reference (reference value) is set for the change in the calculated intensity data, and the flying object has an intensity equal to or higher than the predetermined reference value (first reference value) immediately before disappearance, and the flying object has disappeared. Thereafter, when the intensity falls within a predetermined reference value (second reference value) lower than the first reference value within a predetermined time (first predetermined time), it is determined that the acoustic signal has suddenly changed. Alternatively, it is determined that the acoustic signal has suddenly changed if the change in the intensity of the acoustic signal after the disappearance of the flying object has decreased within a first predetermined time by more than a predetermined reference from before the disappearance. Furthermore, when the frequency of the sound signal rises or falls by a certain level or more before and after the disappearance of the flying object, it may be determined that the sound signal has suddenly changed.

上記において、第一の所定時間は消失と略同時とみなせる小さい値に設定される。音響信号の強度に対する第一の基準値は一定の値としてもよいが、監視用レーダ11で測定される飛行物体までの距離に応じて遠方から近傍にかけて徐々に大きくなるように設定することができる。   In the above description, the first predetermined time is set to a small value that can be regarded as substantially simultaneous with the disappearance. The first reference value for the intensity of the acoustic signal may be a constant value, but may be set to gradually increase from a distance to a near point according to the distance to the flying object measured by the monitoring radar 11. .

また、後述のように飛行物体が墜落する場合、動力を失いプロペラ等が停止して音響信号が消失する場合が殆どであるため、第二の基準値は略ノイズレベルに近い低い値に設定される。   In addition, when the flying object crashes as described later, the sound signal is almost lost due to the loss of power and the propeller stops, so the second reference value is set to a low value close to the noise level. You.

そして、制御装置21は、例えば音響信号が突然無くなって(第二の基準値以下となって)、音響信号が急変したと判定すると、飛行物体が監視用レーダ11の監視範囲E外の下方へ墜落したと判定する(S112)。飛行物体が墜落したと判定した場合には、監視員が墜落位置近辺に対処員の派遣を指示することができる。飛行物体の墜落は操作者が意図していない状況と推定されるため、操作者が墜落した飛行物体を回収に来ることが想定され、早期に対応することで操作者を確保することが可能となる。   When the control device 21 determines that the acoustic signal has suddenly disappeared (below the second reference value) and the acoustic signal has suddenly changed, the control unit 21 moves the flying object downward outside the monitoring range E of the monitoring radar 11. It is determined that the vehicle has crashed (S112). If it is determined that the flying object has crashed, the observer can instruct the dispatch of a response staff near the crash location. Since the fall of the flying object is presumed to be unintended by the operator, it is assumed that the operator will come to recover the crashed flying object, and it is possible to secure the operator by responding early. Become.

制御装置21は、音響信号が急変していない場合は、飛行物体が消失前の音響信号を継続して検知していることになるので、この場合、監視用レーダ11の監視範囲E外に飛行物体が一時的に外れた可能性が高く、継続監視処理として監視業務が継続される(S107)。そして、制御装置21は、飛行物体の消失時から所定時間(第二の所定時間)内に音響信号が所定基準値(上記第二の基準値)以下になったか否かを判定する(S108)。   When the sound signal does not change suddenly, the control device 21 continuously detects the sound signal before the flying object disappears. In this case, the control device 21 flies out of the monitoring range E of the monitoring radar 11. There is a high possibility that the object has temporarily come off, and the monitoring operation is continued as the continuous monitoring process (S107). Then, the control device 21 determines whether the sound signal has become equal to or less than a predetermined reference value (the second reference value) within a predetermined time (second predetermined time) from the disappearance of the flying object (S108). .

制御装置21は、飛行物体の消失時から上述の墜落と判定する第一の所定時間以上で、かつ、第二の所定時間内に音響信号が所定基準値(第二の基準値)以下になったと判定すると、消失ポイント及びその周辺を要監視ポイントとして登録する(S109)。これは悪意者が飛行物体をイベント等の前に監視用レーダ11の監視範囲外に着陸させておき、イベント発生時に犯行を実行させる場合などが想定されるため、消失ポイントを要監視ポイントとして登録し、当該ポイントからイベント時に飛行物体を検出した場合は、その飛行物体を優先警戒対象として対処することができる。   The control device 21 determines that the sound signal has become equal to or less than a predetermined reference value (second reference value) within a first predetermined time for determining the above-mentioned crash from the disappearance of the flying object and within a second predetermined time. If it is determined that the point has disappeared, the vanishing point and its surroundings are registered as monitoring required points (S109). It is assumed that the Service-to-Self lands the flying object outside the monitoring range of the monitoring radar 11 before the event, etc., and executes a crime when the event occurs. However, when a flying object is detected from the point at the time of the event, the flying object can be dealt with as a priority alert target.

尚、上記において第二の所定時間は監視用レーダ11の設置高さ、対象とする飛行物体の下降可能最低速度等に応じて適宜設定される。また、音響信号処理装置13をマイクロホンアレイで構成し、3次元的な音源の移動を検出可能な場合は、S109において音源の移動方向が下方に移動した後、所定値以下になった場合に要監視ポイントとして登録するようにしてもよい。   In the above description, the second predetermined time is appropriately set according to the installation height of the monitoring radar 11, the lowest speed at which the target flying object can descend, and the like. In addition, if the sound signal processing device 13 is configured by a microphone array and the three-dimensional movement of the sound source can be detected, it is necessary to determine that the moving direction of the sound source has moved downward in S109, and has become equal to or less than a predetermined value. You may make it register as a monitoring point.

また、制御装置21は、飛行物体の消失時から第二の所定時間内に音響信号が停止していないと判定すると、監視用レーダ11が飛行物体を消失してから音響信号が継続状態のまま所定範囲内で監視用レーダ11が飛行物体を再検知したか否かを判定する(S110)。そして、制御装置21は、飛行物体の消失点から音響信号が継続状態のまま所定範囲内で監視用レーダ11が飛行物体を再検知したと判定すると、その飛行物体が消失前の飛行物体と同一物体であると判定し(S111)、S102へ戻り、継続して飛行物体の監視を行う。   When the control device 21 determines that the sound signal has not stopped within the second predetermined time after the disappearance of the flying object, the sound signal remains in a continuous state after the monitoring radar 11 has lost the flying object. It is determined whether the monitoring radar 11 has re-detected the flying object within the predetermined range (S110). Then, when the control device 21 determines that the monitoring radar 11 has redetected the flying object within a predetermined range from the vanishing point of the flying object while the acoustic signal is continuing, the flying object is the same as the flying object before disappearance. It is determined that the object is an object (S111), and the process returns to S102 to continuously monitor the flying object.

なお、S104において監視用レーダ11が追跡中の飛行物体が消失したと判定し、音響信号が継続していて継続監視処理を行う場合は、例えば表示装置22の表示画面上にソフトキーとして表示されるユーザ入力手段22aの操作により撮像装置12の撮像停止を指示し、音響信号が無い場合は強制的に終了するようにしてもよい。これにより、飛行物体の消失時に監視用レーダ11が鳥などの音響信号が観測できない場合は、撮像装置12で視認可能であっても監視を強制停止し、音響信号が観測されている場合に監視をユーザの判断に任せて利便性を向上させることができる。   When it is determined in S104 that the flying object being tracked by the monitoring radar 11 has disappeared, and the acoustic signal is continuing and the continuous monitoring process is performed, the monitoring object is displayed as a soft key on the display screen of the display device 22, for example. The user may instruct the imaging device 12 to stop imaging by operating the user input means 22a, and forcibly end the imaging if there is no audio signal. Accordingly, when the monitoring radar 11 cannot observe an acoustic signal such as a bird when the flying object disappears, the monitoring is forcibly stopped even when the acoustic signal is observable by the imaging device 12, and the monitoring is performed when the acoustic signal is observed. Can be left to the user's judgment to improve convenience.

また、S107〜S110において音響信号を継続検出している場合は、継続監視処理を行うようにしているが、これに限定されるものではない。例えば撮像装置12が撮影したカメラ画像で捕らえられる画角が監視用レーダ11の監視範囲Eより広い場合は、カメラ画像中に飛行物体が写っているか否かを監視員が目視できるので、監視継続処理するか否かを指示するユーザインタフェース(不図示のユーザ入力手段)を表示装置22の表示画面上に表示するようにしてもよい。すなわち、飛行物体の消失時に、監視員が画像を確認して継続監視処理するか否かを指示するユーザインタフェースを表示装置22の表示画面上に表示させ、ユーザ入力を待って継続監視処理するか否かを決定するようにしてもよい。なお、その際のユーザインタフェースは、表示装置22の表示画面上のソフトキーの他、制御装置21や表示装置22の本体に設けられるボタン、キー、スイッチ等で構成することができる。   In the case where the acoustic signal is continuously detected in S107 to S110, the continuous monitoring process is performed, but the present invention is not limited to this. For example, if the angle of view captured by the camera image captured by the imaging device 12 is wider than the monitoring range E of the monitoring radar 11, the monitoring personnel can visually check whether or not the flying object is included in the camera image. A user interface (user input means not shown) for instructing whether or not to perform the processing may be displayed on the display screen of the display device 22. That is, when the flying object disappears, the monitor displays a user interface on the display screen of the display device 22 for instructing whether or not to perform the continuous monitoring process by checking the image and wait for a user input to perform the continuous monitoring process. Alternatively, it may be determined. The user interface at this time can be configured by buttons, keys, switches, and the like provided on the control device 21 and the main body of the display device 22 in addition to the soft keys on the display screen of the display device 22.

さらに、S105において音響信号が消失前に検出できない場合は、ドローン以外である可能性が高いので迅速に初期状態に復帰する(S101)。これにより、他の飛行物体に対する警戒ができる。また、音響信号が継続検知されている場合は、監視員がカメラ画像による目視を行って入力操作を行った上で初期状態に戻ることができるので、より確実な監視を行うことができる。   Further, when the sound signal cannot be detected before disappearance in S105, it is likely that the sound signal is other than a drone, and thus the sound signal is quickly returned to the initial state (S101). As a result, it is possible to watch other flying objects. In addition, when the acoustic signal is continuously detected, the observer can perform visual input using the camera image and return to the initial state after performing an input operation, so that more reliable monitoring can be performed.

また、図1に点線で示すように、風速及び風向を計測する風速計4を設ける構成としてもよい。この場合、風速計4は、例えば監視用レーダ11近辺或いは監視領域内に数箇所設け、計測情報(風速情報、風向情報)を制御装置21に送信する。そして、上述したS112の墜落判定として、S106にて音響信号の急変があった場合に風速計4にて計測した風速が設定値以上の場合という条件を追加し、この条件を満たしたときに飛行物体が墜落として判定し、風速が設定値未満の場合はS107へ移行するようにしてもよい。これにより、より精度良く飛行物体の墜落判定を行うことができる。   Further, as shown by a dotted line in FIG. 1, an anemometer 4 for measuring a wind speed and a wind direction may be provided. In this case, the anemometer 4 is provided, for example, at several locations near the monitoring radar 11 or in the monitoring area, and transmits measurement information (wind speed information, wind direction information) to the control device 21. Then, as the above-described crash determination in S112, a condition that the wind speed measured by the anemometer 4 is equal to or higher than the set value when the acoustic signal suddenly changes in S106 is added, and when this condition is satisfied, the flight is performed. If it is determined that the object has crashed and the wind speed is less than the set value, the process may proceed to S107. As a result, it is possible to more accurately determine the fall of the flying object.

また、S101において飛行物体の検知条件としてレーダによる検知に加えて音響信号を検知することを条件に加えてもよい。この場合はS105の処理が省略される。   In step S101, detection of an acoustic signal may be added to the condition for detecting a flying object in addition to detection by a radar. In this case, the process of S105 is omitted.

以上、本発明に係る飛行物体監視システムの最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。   As described above, the best mode of the flying object monitoring system according to the present invention has been described, but the present invention is not limited by the description and the drawings according to this mode. That is, it goes without saying that all other forms, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this form are included in the scope of the present invention.

1 飛行物体監視システム
2 監視装置
3 センタ装置
4 風速計
11 検知手段(監視用レーダ)
12 撮像装置
13 音響信号処理装置
14 レーダ信号処理装置
15 データ処理装置
21 制御装置
22 表示装置
22a ユーザ入力手段
W(W1,W2) 飛行物体
E 監視範囲
C 要監視ポイント
Reference Signs List 1 flying object monitoring system 2 monitoring device 3 center device 4 anemometer 11 detecting means (monitoring radar)
Reference Signs List 12 imaging device 13 acoustic signal processing device 14 radar signal processing device 15 data processing device 21 control device 22 display device 22a user input means W (W1, W2) flying object E monitoring range C monitoring required points

Claims (6)

所定の監視領域内の飛行物体を検知する検知手段と、
監視領域内の音響信号を取得する音響信号取得手段と、
を備えた飛行物体監視システムであって、
前記検知手段が検知した飛行物体を追跡中に消失した場合、前記飛行物体の消失前後の音響信号の変化に応じた判定を行うことを特徴とする飛行物体監視システム。
Detecting means for detecting a flying object within a predetermined monitoring area;
Acoustic signal acquisition means for acquiring an acoustic signal in the monitoring area,
A flying object monitoring system comprising:
A flying object monitoring system, characterized in that when a flying object detected by the detection means disappears during tracking, a determination is made according to a change in an acoustic signal before and after the flying object disappears.
前記飛行物体の消失前に、前記音響信号が第一の基準値以上で観測され、前記飛行物体が消失し、前記消失から第一の所定時間内に前記音響信号が第二の基準値以下になった場合に前記飛行物体が墜落したと判定する請求項1に記載の飛行物体監視システム。 Before the disappearance of the flying object, the sound signal is observed at a first reference value or more, the flying object disappears, and within a first predetermined time from the disappearance, the sound signal falls below a second reference value. The flying object monitoring system according to claim 1, wherein it is determined that the flying object has crashed when the flying object has fallen. 風速及び風向を計測する風速計をさらに備え、
前記風速計による計測情報が所定の条件を満たした場合に、前記飛行物体が墜落と判定することを特徴とする請求項2に記載の飛行物体監視システム。
Further equipped with an anemometer to measure wind speed and direction,
The flying object monitoring system according to claim 2, wherein the flying object is determined to have crashed when measurement information obtained by the anemometer satisfies a predetermined condition.
前記飛行物体が消失した後、前記音響信号が第一の基準値以上継続中に再度検知された飛行物体を同一のものと判定することを特徴とする請求項1に記載の飛行物体監視システム。 2. The flying object monitoring system according to claim 1, wherein after the disappearing of the flying object, the flying object detected again while the acoustic signal continues to be equal to or more than the first reference value is determined to be the same. 3. 前記飛行物体が消失した後、前記音響信号が前記第一の所定時間経過後、第二の所定時間内に前記第二の基準値以下になった場合は、当該飛行物体が消失した位置を要監視ポイントとして設定することを特徴とする請求項2に記載の飛行物体監視システム。 If the sound signal falls below the second reference value within a second predetermined time after the elapse of the first predetermined time after the disappearance of the flying object, the position at which the flying object has disappeared is required. The flying object monitoring system according to claim 2, wherein the system is set as a monitoring point. 所定の監視領域内の飛行物体を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した飛行物体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した撮像画像を表示する表示手段と、
監視領域内の音響信号を取得する音響信号取得手段と、
前記飛行物体が消失するまで撮像画像を取得する場合において、前記撮像画像の取得停止を指示するユーザ入力手段と、
を備えた飛行物体監視システムであって、
前記検知手段にて検知中の飛行物体が消失したとき、前記音響信号が前記飛行物体の消失前後で継続している場合は撮像停止の有無を前記ユーザ入力手段から入力を必要とし、前記音響信号がない場合は強制的に終了することを特徴とする飛行物体監視システム。
Detecting means for detecting a flying object within a predetermined monitoring area;
Imaging means for imaging the flying object detected by the detection means,
Display means for displaying a captured image taken by the imaging means;
Acoustic signal acquisition means for acquiring an acoustic signal in the monitoring area,
In the case of acquiring a captured image until the flying object disappears, user input means for instructing stop of the capture of the captured image,
A flying object monitoring system comprising:
When the flying object being detected by the detecting means disappears, if the acoustic signal continues before and after the disappearance of the flying object, it is necessary to input from the user input means whether or not imaging has stopped, and the acoustic signal A flying object monitoring system forcibly terminating if there is no such object.
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