JP6679357B2 - 飛行物体監視システム - Google Patents
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Description
前記監視装置が取得した飛行物体の位置情報に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、前記撮像手段が取得した画像を表示する表示手段と、を備えたセンタ装置からなる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が検知すべき検知対象らしさを示す評価値が所定値以上であるか否かを判定する判定手段をさらに備え、前記判定手段は、前記評価値に前記飛行物体を検知したときの気象状態に基づく気象状態補正値を加味して前記評価値を算出し、前記評価値が所定値以上の飛行物体を検知対象と判定し、前記撮像手段にて撮像する制御手段を備えたことを特徴とする。
前記気象状態補正値は前記降雨量が多いほど高くなる値としてもよい。
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)を監視対象として監視する飛行物体監視システムに関するものであり、監視領域内で、飛行物体を検知した場合、飛行物体の飛行軌跡等に基づいて検知した飛行物体が検知対象らしさの評価値を算出し、これを監視領域内の気象状態、時間帯の条件に応じて補正した補正評価値が所定値以上であると検知対象と判定し、当該飛行物体のカメラ画像を監視卓の表示手段に表示させる機能を有する。
一方監視領域内で飛行物体を検知したとき、検知した飛行物体の移動方向が風向きと同一方向である場合は、検知対象らしさを低くする。
これにより、検知対象である飛行物体と非検知対象である飛行物体を精度良く識別することが可能となる。
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。
監視センタの監視員は、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W1を監視する。一方で、飛行物体W2は検知対象でないと判定すると撮影対象とはしない。
図1に示すように、監視装置2は、例えば図2に示す監視領域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、撮像部12、気象状態検出部13を含んで構成される。
監視用レーダ11は、監視領域内に飛来する飛行物体Wを検知するもので、監視領域の所定箇所に固定設置され、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方位角、距離、速度、受信強度を出力情報として得ることができる。
撮像部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。撮像部12は、監視領域を撮像可能な位置に固定設置され、センタ装置3の後述する制御部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像範囲が可変される。撮像部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(距離、方位角、仰角範囲)に基づくセンタ装置3の後述する制御部21の制御により、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、倍率を調整し、カメラ画像をセンタ装置3に送信する。
[気象状態検出部]
気象状態検出部13は、降雨状態を検出する雨量計、風速及び風向きを検出する風速計、温度を検出する温度計などで構成される。
尚、降雨状態の検出に用いる雨量計は貯水型、転倒ます型などいずれもタイプでもよい、また撮像部12で取得されるカメラ画像から画像処理にて降雨状態を判定するようにしてもよい。
また、センタ装置3における信号処理部211、判定部212の機能を監視装置2に設けるようにしてもよい。
図1に示すように、センタ装置3は、監視センタ等に設けられ、制御部21と監視卓の表示部(表示手段)22、記憶部23を含んで構成される。
制御部21は、システム全体を統括制御するものであり、信号処理部211、判定部212を含んで構成される。
信号処理部211は、監視用レーダ11から取得した出力情報からノイズ除去処理等を行い、検知した飛行物体の可能性がある場合には膨張処理等の画像処理を施して、ラベルを設定し、追跡処理を行う。信号処理部211の処理結果は判定部212へ出力する。
判定部212は、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、検知した飛行物体Wが撮影すべき検知対象であるか否かの判定を行う。
制御部21は、さらに判定部212で撮影すべきと判断した場合に飛行物体に基づく撮像部12のパン・チルト・ズーム制御(以下、PTZ制御という)、表示部22の表示制御などを行う。
監視卓の表示部22は、制御部21と接続され、監視用レーダ11で検知した付近の撮像部12のカメラ画像を表示するモニタである。
記憶部23は、監視用レーダ11および撮像部12の位置情報(緯度情報、経度情報、高度情報)などの情報が予め記憶される。
ここでは検知対象として、監視領域内に進入した人工的な飛行物体であって、有人無人を問わず、自律的或いは人が操作する飛行物体を検知対象とする。具体的にはドローン等のマルチコプター、ヘリコプター、ラジコン飛行機等が上げられる。
尚、図5では、まずS1021、S1022、S1023の処理が並列的に実行されるようになっているが、直列的に実行してもよい。以下各処理について説明する。
降雨状態による評価値は、例えば0〜5の間で、1時間辺りに換算した降雨量が30mm以上であると5、1mm未満の場合は0として、その間は雨量に応じて段階的な評価値が与えられる。
或いは気象状態検出部113の一部を制御部21内に設け、撮像部112から取得されるカメラ画像を画像処理して降雨状態を判定するようにしてもよい。
この評価値は、全体の評価値を減じる値が与えられる。これは、質量の軽い飛来物などは風に吹かれて風と同じ向きに移動する可能性が高いという知見に基づく。一方、検知対象である飛行物体Wは動力を備えているため、ある程度、風の影響を受けずに飛行可能である。
この風向との一致度に基づく評価値は、例えば―5〜0の間で、風速が所定未満であれば0とし、風速が所定以上であり、検知した飛行物体の飛行軌跡と風向きの角度(0〜±90度)に応じて±10度以内の場合に−(マイナス)5、±80度以上の場合に0とするなどし、その間の角度は段階的な評価値が与えられる。
評価値は、例えば3〜5の間で、時間帯が22時〜3時の夜間帯の間は5、8時〜15時の昼間帯の間は2とするなどし、昼夜の移り変わりの時間帯は段階的な評価値が与えられる。
また、上述の例では各評価値の合計値を算出していたが、これに限られず、各評価値を乗算して総合評価値とするようにしてもよい。
また、全ての評価値を用いることは必須ではなく、いずれか1つ或いは2つの評価値を用いるようにしてもよい。
一例として、監視装置の構成として監視用レーダ11に、マイクロホンアレイを用いて音源方向を推定する手段を設け、監視用レーダ11の検知に加え、マイクロホンアレイの出力に遅延和処理を行い、遅延和信号の強度が大きいほど検知対象である可能性が高くなるように評価値を設定するようにしてもよい。
これにより、ドローン等を検知対象とする場合は、プロペラ等の回転音を発していない飛行物体の評価値が低くなるようにすることで、誤検知を押させることが可能となり、監視員の負担が低減される。
2 監視装置
3 センタ装置
11 検知手段(監視用レーダ)
12 撮像装置
13 気象状態検出部
21 制御装置
211 信号処理部
212 判定部
22 表示装置
W(W1,W2) 飛行物体
E 監視領域
Claims (4)
- 所定の監視領域内の飛行物体を検知する検知手段と、
前記検知された飛行物体の画像を撮像する撮像手段と、
前記検知手段が検知した飛行物体の少なくとも位置情報と前記撮像手段が撮像した画像をセンタ装置へ送信する送信手段と、
前記監視領域における気象状態を検出する気象状態検出手段と、
を含む監視装置と、
前記監視装置が取得した飛行物体の位置情報に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、
前記撮像手段が取得した画像を表示する表示手段と、
を備えたセンタ装置からなる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が検知すべき検知対象らしさを示す評価値が所定値以上であるか否かを判定する判定手段をさらに備え、
前記気象状態検出手段は、降雨量を検出可能な降雨量検出手段を含み、
前記判定手段は、前記評価値に前記飛行物体を検知したときの気象状態に基づく気象状態補正値を加味して前記評価値を算出するとともに、当該気象状態補正値は前記降雨量が多いほど高くなる値とし、
前記評価値が所定値以上の飛行物体を検知対象と判定し、前記撮像手段にて撮像することを特徴とする飛行物体監視システム。 - 所定の監視領域内の飛行物体を検知する検知手段と、
前記検知された飛行物体の画像を撮像する撮像手段と、
前記検知手段が検知した飛行物体の少なくとも位置情報と前記撮像手段が撮像した画像をセンタ装置へ送信する送信手段と、
前記監視領域における気象状態を検出する気象状態検出手段と、
を含む監視装置と、
前記監視装置が取得した飛行物体の位置情報に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、
前記撮像手段が取得した画像を表示する表示手段と、
を備えたセンタ装置からなる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が検知すべき検知対象らしさを示す評価値が所定値以上であるか否かを判定する判定手段をさらに備え、
前記気象状態検出手段は、風速及び風向きを計測する風速検出手段を含み、
前記判定手段は、前記評価値に前記飛行物体を検知したときの気象状態に基づく気象状態補正値を加味して前記評価値を算出するとともに、当該気象状態補正値は前記風速が所定速度以上であり、かつ前記飛行物体の移動方向と前記風向き方向の一致度が高いほど低くなる値とし、
前記評価値が所定値以上の飛行物体を検知対象と判定し、前記撮像手段にて撮像することを特徴とする飛行物体監視システム。 - 前記判定手段は、前記評価値に前記飛行物体を検知した時間帯に基づく時間帯補正値を加味して前記評価値を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の飛行物体監視システム。
- 前記時間帯補正値は前記飛行物体を検知した時間帯が夜間帯である場合に、昼間帯よりも高い値とする請求項3に記載の飛行物体監視システム。
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