JP6880605B2 - Target existence likelihood calculation device and target existence likelihood calculation method - Google Patents

Target existence likelihood calculation device and target existence likelihood calculation method Download PDF

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本発明は、目標物の概略距離および概略深度に対する尤度を算出する目標存在尤度算出装置および目標存在尤度算出方法に関する。 The present invention relates to a target existence likelihood calculation device and a target existence likelihood calculation method for calculating the likelihood with respect to an approximate distance and an approximate depth of a target object.

ソーナー装置は、例えば艦船に搭載され、目標物から放射された音波、またはソーナーから発信し目標物で反響した音波が海洋中を伝搬してきたものを受信することにより、目標物の存在を検出するものである。従来のソーナー装置では、目標物から放射された信号を受信すると、受信信号の周波数の時間変化、受信した方位の時間変化、聴音等による類識別情報等に基づき、例えば非特許文献1に記載されるような目標運動解析を行うことにより、ソーナー装置が搭載された自艦から目標物までの針路および目標物の速力を推定している。 The sonar device detects the presence of a target by, for example, being mounted on a ship and receiving sound waves radiated from the target or sound waves transmitted from the sonar and echoed by the target propagating in the ocean. It is a thing. In a conventional sonar device, when a signal radiated from a target is received, it is described in, for example, Non-Patent Document 1 based on the time change of the frequency of the received signal, the time change of the received direction, the identification information by listening sound, and the like. By performing such target motion analysis, the course from the ship equipped with the sonar device to the target and the speed of the target are estimated.

V.J.AIDALA, S.E.HAMMEL "Utilization of Modified Polar Coordinates for Bearing-Only Tracking" IEEE Trans. Automat. Contr., vol.AC-28, pp.283-294, Mar. 1983V.J.AIDALA, S.E.HAMMEL "Utilization of Modified Polar Coordinates for Bearing-Only Tracking" IEEE Trans. Automat. Contr., Vol.AC-28, pp.283-294, Mar. 1983

ところで、目標物から放射される信号を受信した場合には、運用上、目標物と自艦との衝突を回避する衝突回避行動の要否を判断するとともに、目標物からの攻撃の危険性の有無を判断する必要がある。そのため、目標物からの信号を受信した直後に、自艦から目標物までの距離を出力することが求められている。 By the way, when the signal radiated from the target is received, it is judged whether or not the collision avoidance action to avoid the collision between the target and the own ship is necessary in operation, and there is a risk of attack from the target. Need to be judged. Therefore, it is required to output the distance from the own ship to the target immediately after receiving the signal from the target.

しかしながら、非特許文献1に記載された目標運動解析では、自艦から目標物までの距離、目標物の針路および目標物の速力を算出する際の解の収束に時間を要してしまう。そのため、上述した衝突回避行動の要否および危険性の有無を判断するのに時間がかかってしまうという課題があった。 However, in the target motion analysis described in Non-Patent Document 1, it takes time to converge the solution when calculating the distance from the own ship to the target, the course of the target, and the speed of the target. Therefore, there is a problem that it takes time to determine whether or not the above-mentioned collision avoidance action is necessary and whether or not there is a danger.

そこで、自艦から目標物までの距離を迅速に判断することができる目標存在尤度算出装置および目標存在尤度算出方法が望まれている。 Therefore, a target existence likelihood calculation device and a target existence likelihood calculation method that can quickly determine the distance from the own ship to the target object are desired.

本発明に係る目標存在尤度算出装置は、目標物までの距離を推定するソーナー装置に搭載され、前記目標物が存在する位置の尤度を示す目標存在尤度を算出する目標存在尤度算出装置であって、前記ソーナー装置の周囲の環境状態を示す環境情報と、前記ソーナー装置が搭載された艦船の状態を示す自艦情報と、前記目標物から放射される信号の実測受信レベルと、前記目標物から得られる目標情報と、前記信号の周波数情報とが入力される第1の入力部と、前記第1の入力部に入力された前記環境情報、前記自艦情報、前記実測受信レベル、前記目標情報および前記周波数情報に基づき、第1の目標存在尤度を算出する第1の尤度算出部とを備え、前記第1の尤度算出部は、前記環境情報、前記自艦情報および前記周波数情報に基づき、予め設定された目標深度における伝搬損失を算出する伝搬損失算出器と、前記目標物からの前記目標情報および算出された前記伝搬損失に基づき、前記目標物から放射される信号の予測値を示す予測受信レベルを算出する予測受信レベル算出器と、前記目標物からの前記実測受信レベルおよび算出された前記予測受信レベルに基づき、前記第1の目標存在尤度を算出する第1の目標存在尤度算出器とを有する第1の目標存在尤度算出装置と、記環境情報と、前記自艦情報と、前記目標物から放射される信号の到来ふ仰角とが入力される第2の入力部と、前記第2の入力部に入力された前記環境情報、前記自艦情報および前記到来ふ仰角に基づき、第2の目標存在尤度を算出する第2の尤度算出部とを備え、前記第2の尤度算出部は、前記環境情報、前記自艦情報および前記到来ふ仰角に基づき、予め設定された目標深度における音線深度を算出する音線計算器と、算出された前記音線深度に基づき、前記第2の目標存在尤度を算出する第2の目標存在尤度算出器とを有する第2の目標存在尤度算出装置と、前記第1の目標存在尤度算出装置によって算出された前記第1の目標存在尤度と、前記第2の目標存在尤度算出装置によって算出された前記第2の目標存在尤度とを積算する積算器とを備えるものである。 The target existence probability calculation device according to the present invention is mounted on a sonar device that estimates the distance to the target, and calculates the target existence probability that indicates the likelihood of the position where the target exists. Environmental information indicating the environmental state around the sonar device, own ship information indicating the state of the ship on which the sonar device is mounted, actual measurement reception level of a signal radiated from the target, and the above. The first input unit into which the target information obtained from the target object and the frequency information of the signal are input, the environmental information input to the first input unit, the own ship information, the actual measurement reception level, and the above. A first likelihood calculation unit for calculating a first target existence probability based on the target information and the frequency information is provided, and the first likelihood calculation unit includes the environment information, the own ship information, and the frequency. A propagation loss calculator that calculates the propagation loss at a preset target depth based on the information, and a prediction of the signal emitted from the target based on the target information from the target and the calculated propagation loss. The first target existence probability is calculated based on the predicted reception level calculator that calculates the predicted reception level indicating the value, the actually measured reception level from the target object, and the calculated predicted reception level. the first and the target presence likelihood calculating device and a target presence likelihood calculator, before and Kiwa border information, before Symbol own ship information, an arrival Fu elevation of the signal emitted from said target is input a second input unit that, the said environment information input to the second input section, based on the Time information and the incoming Fu elevation, second likelihood calculator for calculating a second target exists likelihood The second likelihood calculation unit is calculated as a sound line calculator that calculates the sound line depth at a preset target depth based on the environmental information, the own ship information, and the arrival elevation angle. was based on the sound ray depth, the second and the target presence likelihood calculating device and a second target exists likelihood calculator for calculating a second target exists likelihood, the first target exists likelihood It is provided with an integrator that integrates the first target existence probability calculated by the calculation device and the second target existence probability calculated by the second target existence probability calculation device. ..

以上のように、本発明によれば、目標物から受信した信号に関する情報を用いて目標存在尤度を算出することにより、自艦から目標物までの距離を迅速に判断することができる。 As described above, according to the present invention, the distance from the own ship to the target can be quickly determined by calculating the target existence likelihood using the information about the signal received from the target.

実施の形態1に係る目標存在尤度算出装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the target existence likelihood calculation apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 図1の伝搬損失算出器によって算出された伝搬損失の距離特性の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the distance characteristic of the propagation loss calculated by the propagation loss calculator of FIG. 図1の予測受信レベル算出器によって算出された予測受信レベルの一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the predicted reception level calculated by the predicted reception level calculator of FIG. 図1の目標存在尤度算出器によって算出された目標存在尤度の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the target existence likelihood calculated by the target existence likelihood calculator of FIG. 図1の目標存在尤度算出器において、複数の目標深度に対して目標存在尤度を算出した場合の算出結果の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the calculation result at the time of calculating the target existence likelihood with respect to a plurality of target depths in the target existence likelihood calculator of FIG. 実施の形態2に係る目標存在尤度算出装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the target existence likelihood calculation apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 図6の目標存在尤度算出器によって算出された目標存在尤度の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the target existence likelihood calculated by the target existence likelihood calculator of FIG. 図6の目標存在尤度算出器において、複数の目標深度に対して目標存在尤度を算出した場合の算出結果の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the calculation result at the time of calculating the target existence likelihood with respect to a plurality of target depths in the target existence likelihood calculator of FIG. 実施の形態3に係る目標存在尤度算出装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the target existence likelihood calculation apparatus which concerns on Embodiment 3. FIG. 図9の積算器で行われる積算処理について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the integration process performed by the multiplier of FIG.

以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態に係る目標存在尤度算出装置は、例えば艦船に搭載された、目標物までの距離および深度を推定するソーナー装置に設けられるものである。目標存在尤度算出装置は、周囲の環境状態と、ソーナー装置が搭載される自艦の状態と、目標物から受信した信号に関する情報とに基づき、自艦から海洋上または海洋中等に存在する目標物までの概略距離、および目標物の概略深度といった目標物が存在する位置の尤度を示す目標存在尤度を算出する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The target existence likelihood calculation device according to the embodiment of the present invention is provided in, for example, a sonar device mounted on a ship for estimating the distance and depth to a target. The target existence probability calculation device is based on the surrounding environmental conditions, the state of the own ship on which the sonar device is mounted, and information on the signal received from the target, from the own ship to the target existing on the ocean or in the ocean. The target existence likelihood, which indicates the likelihood of the position where the target exists, such as the approximate distance of the target and the approximate depth of the target, is calculated.

実施の形態1.
まず、本発明の実施の形態1に係る目標存在尤度算出装置ついて説明する。この目標存在尤度算出装置では、目標物から受信した信号に関する情報として、目標物から放射される信号の実測受信レベルと、目標物から得られる放射雑音等の目標情報と、目標物から放射される信号の周波数情報とを用いる。
Embodiment 1.
First, the target existence likelihood calculation device according to the first embodiment of the present invention will be described. In this target existence probability calculation device, as information about the signal received from the target, the actual measurement reception level of the signal radiated from the target, the target information such as the radiation noise obtained from the target, and the target information radiated from the target. The frequency information of the signal is used.

[目標存在尤度算出装置の構成]
図1は、本実施の形態1に係る目標存在尤度算出装置10の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、目標存在尤度算出装置10は、尤度算出部としての伝搬損失算出器11、予測受信レベル算出器12および目標存在尤度算出器13と、入力部としての入力端子1a〜1eと、出力部としての出力端子2aとを備えている。
[Configuration of target existence likelihood calculation device]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the target existence likelihood calculation device 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the target existence likelihood calculation device 10 includes a propagation loss calculator 11 as a likelihood calculation unit, a predicted reception level calculator 12, a target existence likelihood calculator 13, and an input terminal as an input unit. It includes 1a to 1e and an output terminal 2a as an output unit.

入力端子1aには、水深に対する水温の関係を示す特性データであるBT(BARHY−THERMOGRAPHY)プロファイル、自艦に対する目標方位の海底地形、底質、風速またはシーステート等の自艦周辺の環境状態を示す環境情報が入力される。入力端子1bには、自艦深度またはビームパターン等のセンサ諸元といった自艦の状態を示す自艦情報が入力される。入力端子1cには、目標物から得られる放射雑音等の各種情報を示す目標情報が入力される。入力端子1dには、目標物から放射される信号の実測受信レベルが入力される。入力端子1eには、目標物から放射される信号の周波数情報が入力される。なお、以下の説明では、「目標物からの放射雑音等の音源レベル」を「目標情報」と称して説明する。 The input terminal 1a has a BT (BARHY-THERMOGRAPHY) profile, which is characteristic data showing the relationship of water temperature with respect to the water depth, and an environment showing the environmental state around the ship such as the seafloor topography, bottom sediment, wind speed, or sea state of the target direction with respect to the ship. Information is entered. Information indicating the state of the ship, such as sensor specifications such as the depth of the ship or the beam pattern, is input to the input terminal 1b. Target information indicating various information such as radiation noise obtained from the target object is input to the input terminal 1c. The actual measurement reception level of the signal radiated from the target is input to the input terminal 1d. The frequency information of the signal radiated from the target is input to the input terminal 1e. In the following description, "the sound source level such as radiation noise from the target object" will be referred to as "target information".

伝搬損失算出器11は、入力側に入力端子1a、1bおよび1eが接続され、出力側に予測受信レベル算出器12が接続されている。伝搬損失算出器11は、入力端子1aに入力された環境情報と、入力端子1bに入力された自艦情報と、入力端子1eに入力された目標物から放射される信号の周波数情報とに基づき、音波伝搬モデルを用いて伝搬損失の距離特性を算出する。伝搬損失算出器11は、算出した伝搬損失を予測受信レベル算出器12に対して出力する。 In the propagation loss calculator 11, the input terminals 1a, 1b and 1e are connected to the input side, and the predicted reception level calculator 12 is connected to the output side. The propagation loss calculator 11 is based on the environmental information input to the input terminal 1a, the own ship information input to the input terminal 1b, and the frequency information of the signal radiated from the target input to the input terminal 1e. The distance characteristics of the propagation loss are calculated using the sound propagation model. The propagation loss calculator 11 outputs the calculated propagation loss to the predicted reception level calculator 12.

予測受信レベル算出器12は、入力側に入力端子1cおよび伝搬損失算出器11が接続され、出力側に目標存在尤度算出器13が接続されている。予測受信レベル算出器12は、入力端子1cに入力された目標情報と、伝搬損失算出器11から入力された伝搬損失とに基づき、目標物から放射される信号の予測値を示す予測受信レベルを算出する。予測受信レベル算出器12は、算出した予測受信レベルを目標存在尤度算出器13に対して出力する。 In the predicted reception level calculator 12, the input terminal 1c and the propagation loss calculator 11 are connected to the input side, and the target existence likelihood calculator 13 is connected to the output side. The predicted reception level calculator 12 determines the predicted reception level indicating the predicted value of the signal radiated from the target based on the target information input to the input terminal 1c and the propagation loss input from the propagation loss calculator 11. calculate. The predicted reception level calculator 12 outputs the calculated predicted reception level to the target existence likelihood calculator 13.

目標存在尤度算出器13には、入力側に入力端子1dおよび予測受信レベル算出器12が接続され、出力側に出力端子2aが接続されている。目標存在尤度算出器13は、入力端子1dに入力された目標物から放射される信号の実測受信レベルと、予測受信レベル算出器12から入力された予測受信レベルとに基づき、目標存在尤度の距離特性を算出する。目標存在尤度算出器13は、算出した目標存在尤度を出力端子2aから出力する。 The target existence likelihood calculator 13 has an input terminal 1d and a predicted reception level calculator 12 connected to the input side, and an output terminal 2a connected to the output side. The target existence likelihood calculator 13 is based on the actual measurement reception level of the signal radiated from the target object input to the input terminal 1d and the predicted reception level input from the predicted reception level calculator 12, and the target existence likelihood calculator 13. Calculate the distance characteristics of. The target existence likelihood calculator 13 outputs the calculated target existence likelihood calculator from the output terminal 2a.

出力端子2aから出力された目標存在尤度は、例えば出力部の一部として設けられた図示しない表示部によって表示される。表示部は、目標存在尤度算出器13によって算出された目標存在尤度を、グラフまたはマップ等によって視覚的に表示する。なお、目標存在尤度の表示は、この例に限られず、例えば、目標存在尤度算出装置100が搭載されたソーナー装置に設けられた表示部等で行ってもよい。 The target existence likelihood output from the output terminal 2a is displayed by, for example, a display unit (not shown) provided as a part of the output unit. The display unit visually displays the target existence likelihood calculated by the target existence likelihood calculator 13 by a graph, a map, or the like. The display of the target existence likelihood is not limited to this example, and may be performed by, for example, a display unit provided in the sonar device equipped with the target existence likelihood calculation device 100.

[目標存在尤度の算出方法]
次に、本実施の形態1に係る目標存在尤度算出装置10おける目標存在尤度の算出方法について説明する。目標存在尤度算出装置10に対して、環境情報、自艦情報、目標情報、および目標物からの実測受信レベルが入力されると、目標存在尤度算出装置10は、入力された情報を用いて、目標存在尤度を算出する。
[Calculation method of target existence likelihood]
Next, a method of calculating the target existence likelihood in the target existence likelihood calculation device 10 according to the first embodiment will be described. When environmental information, own ship information, target information, and actual measurement reception level from the target object are input to the target existence probability calculation device 10, the target existence probability calculation device 10 uses the input information. , Calculate the target existence likelihood.

(伝搬損失の算出)
まず、目標存在尤度算出装置10は、伝搬損失算出器11により、伝搬損失の距離特性を算出する。伝搬損失算出器11は、入力端子1aに入力された環境情報と、入力端子1bに入力された自艦情報と、入力端子1eに入力された目標物からの信号の周波数情報とに基づき、音波伝搬モデルを用いて、予め設定された目標深度zにおける伝搬損失の距離特性(以下、「伝搬損失」と適宜称する)TL(r)を算出する。
(Calculation of propagation loss)
First, the target existence likelihood calculation device 10 calculates the distance characteristic of the propagation loss by the propagation loss calculator 11. The propagation loss calculator 11 propagates sound waves based on the environmental information input to the input terminal 1a, the own ship information input to the input terminal 1b, and the frequency information of the signal from the target input to the input terminal 1e. using the model, the distance properties of the propagation loss in the preset target depth z t (hereinafter, appropriately referred to as a "transmission loss") is calculated TL (r).

このとき使用する音波伝搬モデルは、例えば、文献「Michael D. Collins, "A split-step Pade solution for the parabolic equation method" J. Acoust. Soc. Am. 93(4), Pt. 1, 1993.」に記載されているような波動理論を基にした音波伝搬モデルを使用してもよい。また、これに限られず、例えば、文献「Henry Weinberg and Ruth Eta Keenan, "Gaussian ray bundles for modeling high-frequency propagation loss under shallow-water conditions," J. Acoust. Soc. Am. 100(3), 1996.」に記載されているような音線理論による音波伝搬モデルを使用してもよい。さらに、例えば、球面拡散または円筒拡散を仮定した近似計算を使用してもよい。 The sound wave propagation model used at this time is, for example, the document "Michael D. Collins," A split-step Pade solution for the parabolic equation method "J. Acoust. Soc. Am. 93 (4), Pt. 1, 1993. A sound wave propagation model based on the wave theory as described in the above may be used. Also, not limited to this, for example, the literature "Henry Weinberg and Ruth Eta Keenan," Gaussian ray bundles for modeling high-frequency propagation loss under shallow-water conditions, "J. Acoust. Soc. Am. 100 (3), 1996. A sound wave propagation model based on the sound ray theory as described in "." May be used. Further, for example, an approximate calculation assuming spherical diffusion or cylindrical diffusion may be used.

図2は、図1の伝搬損失算出器11によって算出された伝搬損失の距離特性の一例を示す概略図である。図2において、横軸は自艦から目標物までの距離rを示し、縦軸は伝搬損失TL(r)を示す。上述のようにして伝搬損失を算出することにより、図2に示すように、自艦から目標物までの距離rに応じた伝搬損失TL(r)が算出される。 FIG. 2 is a schematic view showing an example of the distance characteristic of the propagation loss calculated by the propagation loss calculator 11 of FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents the distance r from the own ship to the target, and the vertical axis represents the propagation loss TL (r). By calculating the propagation loss as described above, as shown in FIG. 2, the propagation loss TL (r) corresponding to the distance r from the own ship to the target is calculated.

(予測受信レベルの算出)
次に、目標存在尤度算出装置10は、予測受信レベル算出器12により、予測受信レベルを算出する。予測受信レベル算出器12は、入力端子1cに入力された目標情報SLと、伝搬損失算出器11から入力された伝搬損失TL(r)とに基づき、式(1)を用いて予測受信レベルRL(r)を算出する。
(Calculation of predicted reception level)
Next, the target existence likelihood calculation device 10 calculates the predicted reception level by the predicted reception level calculator 12. The predicted reception level calculator 12 uses the equation (1) based on the target information SL input to the input terminal 1c and the propagation loss TL (r) input from the propagation loss calculator 11, and the predicted reception level RL. Calculate p (r).

Figure 0006880605
Figure 0006880605

図3は、図1の予測受信レベル算出器12によって算出された予測受信レベルの一例を示す概略図である。図3において、横軸は自艦から目標物までの距離rを示し、縦軸は予測受信レベルRL(r)を示す。上述のようにして予測受信レベルを算出することにより、図3に示すように、自艦から目標物までの距離rに応じた予測受信レベルRL(r)が算出される。 FIG. 3 is a schematic view showing an example of the predicted reception level calculated by the predicted reception level calculator 12 of FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the distance r from the own ship to the target, and the vertical axis represents the predicted reception level RL p (r). By calculating the predicted reception level as described above, as shown in FIG. 3, the predicted reception level RL p (r) corresponding to the distance r from the own ship to the target is calculated.

(目標存在尤度の算出)
次に、目標存在尤度算出装置10は、目標存在尤度算出器13により、目標存在尤度の距離特性を算出する。目標存在尤度算出器13は、入力端子1dに入力された実測受信レベルRLと、予測受信レベル算出器12から入力された予測受信レベルRL(r)とに基づき、式(2)を用いて目標存在尤度の距離特性(以下、「目標存在尤度」と適宜称する)pRL(r|RL)を算出する。式(2)において、関数fは、式(3)に示すように、期待値μ、標準偏差σの正規分布の確率密度関数である。
(Calculation of target existence likelihood)
Next, the target existence likelihood calculation device 10 calculates the distance characteristic of the target existence likelihood by the target existence likelihood calculator 13. The target existence likelihood calculator 13 uses the equation (2) based on the actually measured reception level RL input to the input terminal 1d and the predicted reception level RL p (r) input from the predicted reception level calculator 12. The distance characteristic of the target existence likelihood (hereinafter, appropriately referred to as “target existence likelihood”) p RL (r | RL) is calculated. In the equation (2), the function f is a probability density function of a normal distribution having an expected value μ and a standard deviation σ, as shown in the equation (3).

Figure 0006880605
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Figure 0006880605
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式(2)において、「σ」は、実測受信レベルRLおよび予測受信レベルRL(r)に依存する標準偏差である。なお、標準偏差σが既知の場合には、自乗和の平方根によって算出する。一方、標準偏差σが未知の場合には、経験的に取得した固定値とする。 In equation (2), “σ r ” is the standard deviation that depends on the measured reception level RL and the predicted reception level RL p (r). If the standard deviation σ r is known, it is calculated by the square root of the sum of squares. On the other hand, when the standard deviation σ r is unknown, it is a fixed value obtained empirically.

図4は、図1の目標存在尤度算出器13によって算出された目標存在尤度の一例を示す概略図である。図4において、横軸は自艦から目標物までの距離rを示し、縦軸は目標存在尤度pRL(r|RL)を示す。上述のようにして目標存在尤度を算出することにより、図4に示すように、自艦から目標物までの距離rに応じた目標存在尤度pRL(r|RL)が算出される。そして、本実施の形態1では、このようにして得られた目標存在尤度pRL(r|RL)の値が最も高い位置となる自艦からの距離の位置に、目標物が存在すると判断することができる。 FIG. 4 is a schematic view showing an example of the target existence likelihood calculated by the target existence likelihood calculator 13 of FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the distance r from the own ship to the target, and the vertical axis represents the target existence likelihood p RL (r | RL). By calculating the target existence likelihood as described above, as shown in FIG. 4, the target existence likelihood p RL (r | RL) corresponding to the distance r from the own ship to the target object is calculated. Then, in the first embodiment, it is determined that the target exists at the position of the distance from the own ship where the value of the target existence likelihood p RL (r | RL) thus obtained is the highest. be able to.

なお、目標存在尤度算出器13では、複数の目標深度zt_n(n=1,2,・・・,n)に対して式(2)を用いた計算を実施することができる。複数の目標深度zt_nに対応する複数の目標存在尤度を算出し、算出された複数の目標存在尤度pRL(r|RL)をカラーマップで表示することにより、自艦から目標物までの距離方向だけでなく、目標物の深度方向の目標存在尤度pRL(r|RL)の変化を把握することができる。 The target existence likelihood calculator 13 can perform a calculation using the equation (2) for a plurality of target depths z t_n (n = 1, 2, ..., N). By calculating multiple target existence likelihoods corresponding to a plurality of target depths z t_n and displaying the calculated multiple target existence likelihoods p RL (r | RL) on a color map, from the own ship to the target object. It is possible to grasp the change in the target existence likelihood pRL (r | RL) not only in the distance direction but also in the depth direction of the target object.

図5は、図1の目標存在尤度算出器13において、複数の目標深度に対して目標存在尤度を算出した場合の算出結果の一例を示す概略図である。図5において、横軸は自艦から目標物までの距離rを示し、縦軸は目標物の深度zを示す。目標存在尤度pRL(r|RL)は、カラーマップ上の色の状態によって示されている。本実施の形態1では、このようにして得られた目標存在尤度pRL(r|RL)の値が最も高い位置となる自艦からの距離および深度の位置に、目標物が存在すると判断することができる。 FIG. 5 is a schematic view showing an example of a calculation result when the target existence likelihood calculator 13 of FIG. 1 calculates the target existence likelihood for a plurality of target depths. 5, the horizontal axis represents the distance r from Time to the target, the vertical axis indicates the depth z t of the target. The target existence likelihood p RL (r | RL) is indicated by the color state on the color map. In the first embodiment, it is determined that the target exists at the position of the distance and the depth from the own ship where the value of the target existence likelihood p RL (r | RL) thus obtained is the highest. be able to.

以上のように、本実施の形態1によれば、目標物から受信した信号に関する情報としての目標物から放射される信号の実測受信レベル、目標情報および当該信号の周波数情報を用いて、目標存在尤度が算出されるため、自艦から目標物までの距離を迅速に判断することができる。また、複数の目標深度における伝搬損失を算出し、算出された複数の伝搬損失に基づき目標存在尤度を算出することにより、自艦から目標物までの距離方向および深度方向を把握することができる。そのため、目標物が存在する自艦からの位置をより高精度に推定することができる。 As described above, according to the first embodiment, the target exists by using the measured reception level of the signal radiated from the target as the information regarding the signal received from the target, the target information, and the frequency information of the signal. Since the likelihood is calculated, the distance from the ship to the target can be determined quickly. Further, by calculating the propagation loss at a plurality of target depths and calculating the target existence likelihood based on the calculated plurality of propagation losses, it is possible to grasp the distance direction and the depth direction from the own ship to the target object. Therefore, the position of the target from the own ship where the target exists can be estimated with higher accuracy.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述した実施の形態1では、目標物から受信した信号に関する情報として、目標物から放射される信号の実測受信レベルおよび目標情報を用いたが、本実施の形態2では、目標物から受信した信号に関する情報として、目標物から放射される信号の到来ふ仰角を用いる。なお、以下の説明において、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 2.
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. In the above-described first embodiment, the measured reception level and the target information of the signal radiated from the target object are used as the information regarding the signal received from the target object, but in the second embodiment, the signal received from the target object is used. The arrival elevation angle of the signal radiated from the target is used as information about. In the following description, the parts common to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

[目標存在尤度算出装置の構成]
図6は、本実施の形態2に係る目標存在尤度算出装置20の構成の一例を示すブロック図である。図6に示すように、目標存在尤度算出装置20は、尤度算出部としての音線計算器21および目標存在尤度算出器22と、入力部としての入力端子1a、1bおよび1fと、出力部としての出力端子2bを備えている。
[Configuration of target existence likelihood calculation device]
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the target existence likelihood calculation device 20 according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the target existence likelihood calculation device 20 includes a sound line calculator 21 and a target existence likelihood calculator 22 as a likelihood calculation unit, and input terminals 1a, 1b and 1f as input units. It is provided with an output terminal 2b as an output unit.

入力端子1aには、実施の形態1と同様に環境情報が入力される。入力端子1bには、実施の形態1と同様に自艦情報が入力される。入力端子1fには、目標物から放射される信号の到来ふ仰角が入力される。 Environmental information is input to the input terminal 1a as in the first embodiment. The own ship information is input to the input terminal 1b as in the first embodiment. The arrival elevation angle of the signal radiated from the target is input to the input terminal 1f.

音線計算器21は、入力側に入力端子1a、1bおよび1cが接続され、出力側に目標存在尤度算出器22が接続されている。音線計算器21は、入力端子1aに入力された環境情報と、入力端子1bに入力された自艦情報と、入力端子1fに入力された到来ふ仰角とに基づき音線計算処理を行う。そして、音線計算器21は、音線計算処理によって得られた音線に基づき、距離に対する音線深度を算出する。音線計算器21は、算出した音線深度を目標存在尤度算出器22に対して出力する。 In the sound line calculator 21, the input terminals 1a, 1b and 1c are connected to the input side, and the target existence likelihood calculator 22 is connected to the output side. The sound line calculator 21 performs sound line calculation processing based on the environmental information input to the input terminal 1a, the own ship information input to the input terminal 1b, and the arrival elevation angle input to the input terminal 1f. Then, the sound line calculator 21 calculates the sound line depth with respect to the distance based on the sound line obtained by the sound line calculation process. The sound line calculator 21 outputs the calculated sound line depth to the target existence likelihood calculator 22.

目標存在尤度算出器22は、入力側に音線計算器21が接続され、出力側に出力端子2bが接続されている。目標存在尤度算出器22は、音線計算器21から入力された音線深度に基づき、目標存在尤度の距離特性を算出する。目標存在尤度算出器22は、算出した目標存在尤度を出力端子2bから出力する。 In the target existence likelihood calculator 22, the sound line calculator 21 is connected to the input side, and the output terminal 2b is connected to the output side. The target existence likelihood calculator 22 calculates the distance characteristic of the target existence likelihood based on the sound line depth input from the sound line calculator 21. The target existence likelihood calculator 22 outputs the calculated target existence likelihood calculator from the output terminal 2b.

出力端子2bから出力された目標存在尤度は、例えば出力部の一部として設けられた図示しない表示部において、グラフまたはマップ等によって視覚的に表示される。なお、目標存在尤度の表示は、この例に限られず、例えば、目標存在尤度算出装置100が搭載されたソーナー装置に設けられた表示部等で行ってもよい。 The target existence likelihood output from the output terminal 2b is visually displayed by a graph, a map, or the like on a display unit (not shown) provided as a part of the output unit, for example. The display of the target existence likelihood is not limited to this example, and may be performed by, for example, a display unit provided in the sonar device equipped with the target existence likelihood calculation device 100.

[目標存在尤度の算出方法]
次に、本実施の形態2に係る目標存在尤度算出装置20において、目標存在尤度を算出する方法について説明する。目標存在尤度算出装置20に対して、環境情報、自艦情報、目標物からの到来ふ仰角が入力されると、目標存在尤度算出装置20は、入力された情報を用いて、目標存在尤度を算出する。
[Calculation method of target existence likelihood]
Next, a method of calculating the target existence likelihood in the target existence likelihood calculation device 20 according to the second embodiment will be described. When environmental information, own ship information, and the elevation angle of arrival from the target are input to the target existence likelihood calculation device 20, the target existence likelihood calculation device 20 uses the input information to input the target existence likelihood. Calculate the degree.

(音線深度の算出)
まず、目標存在尤度算出装置20は、音線計算器21により、音線深度を算出する。音線計算器21は、入力端子1aに入力された環境情報と、入力端子1bに入力された自艦情報と、入力端子1fに入力された到来ふ仰角とを用いて音線計算処理を行う。そして、音線計算器21は、音線計算処理により、ふ仰角「φ−σΦ」、「φ」および「φ+σΦ」に対する3本の音線を計算する。そして、音線計算器21は、算出した3本の音線における、各距離rに対する音線深度z(φ−σΦ,r)、z(φ,r)およびz(φ+σΦ,r)を算出する。ここで、「σΦ」は、ふ角の測定精度に依存する信号の到来ふ角の標準偏差である。
(Calculation of sound line depth)
First, the target existence likelihood calculation device 20 calculates the sound line depth by the sound line calculator 21. The sound line calculator 21 performs sound line calculation processing using the environmental information input to the input terminal 1a, the own ship information input to the input terminal 1b, and the arrival elevation angle input to the input terminal 1f. Then, the sound line calculator 21 calculates three sound lines for the elevation angles “φ−σ Φ ”, “φ”, and “φ + σ Φ ” by the sound line calculation process. Then, the sound line calculator 21 calculates the sound line depths z (φ−σ Φ , r), z (φ, r) and z (φ + σ Φ , r) for each distance r in the calculated three sound lines. calculate. Here, "σ Φ " is the standard deviation of the arrival angle of the signal depending on the measurement accuracy of the angle.

(目標存在尤度の算出)
次に、目標存在尤度算出装置20は、目標存在尤度算出器22により、目標存在尤度の距離特性を算出する。音線計算器21から入力された音線深度z(φ−σΦ,r)、z(φ,r)およびz(φ+σΦ,r)に基づき、式(4)を用いて目標存在尤度の距離特性pEL(r|φ)を算出する。式(4)において、「z」は目標深度である。また、関数fは、実施の形態1における式(3)に示すものと同様である。さらに、式(4)における「σ」は、例えば式(5)を用いて算出することができる。
(Calculation of target existence likelihood)
Next, the target existence likelihood calculation device 20 calculates the distance characteristic of the target existence likelihood by the target existence likelihood calculator 22. Target existence likelihood using Eq. (4) based on the sound line depth z (φ−σ Φ , r), z (φ, r) and z (φ + σ Φ, r) input from the sound line calculator 21. The distance characteristic p EL (r | φ) of is calculated. In the formula (4), "z t" is the target depth. Further, the function f is the same as that shown in the equation (3) in the first embodiment. Further, "σ z " in the equation (4) can be calculated using, for example, the equation (5).

Figure 0006880605
Figure 0006880605

Figure 0006880605
Figure 0006880605

なお、標準偏差σは、式(5)以外の式を用いて算出してもよい。例えば、平均が0、標準偏差σφで乱数ΔφをN個だけ発生させ、それぞれに対して音線深度z(φ+Δφ,r)を算出し、音線深度z(φ+Δφ,r)の標準偏差を算出してもよい。 The standard deviation σ z may be calculated using an equation other than the equation (5). For example, the average is 0, the random number [Delta] [phi with standard deviation sigma phi is generated by N, and calculates a sound ray depth z (φ + Δφ, r) against each sound ray depth z (φ + Δφ, r) the standard deviation of It may be calculated.

図7は、図6の目標存在尤度算出器22によって算出された目標存在尤度の一例を示す概略図である。図7において、横軸は自艦から目標物までの距離rを示し、縦軸は目標存在尤度pEL(r|φ)を示す。上述のようにして目標存在尤度を算出することにより、図7に示すように、自艦から目標物までの距離rに応じた目標存在尤度pEL(r|RL)が算出される。そして、本実施の形態2では、このようにして得られた目標存在尤度pEL(r|RL)の値が最も高い位置となる自艦からの距離の位置に、目標物が存在すると判断することができる。 FIG. 7 is a schematic view showing an example of the target existence likelihood calculated by the target existence likelihood calculator 22 of FIG. In FIG. 7, the horizontal axis represents the distance r from the own ship to the target, and the vertical axis represents the target existence likelihood pEL (r | φ). By calculating the target existence likelihood as described above, as shown in FIG. 7, the target existence likelihood pEL (r | RL) corresponding to the distance r from the own ship to the target object is calculated. Then, in the second embodiment, it is determined that the target exists at the position at the distance from the own ship where the value of the target existence likelihood pEL (r | RL) thus obtained is the highest. be able to.

なお、目標存在尤度算出器22では、複数の目標深度zt_n(n=1,2,・・・,n)に対して式(4)を用いた計算を実施することができる。複数の目標深度zt_nに対応する複数の目標存在尤度を算出し、算出された複数の目標存在尤度をカラーマップで表示することにより、自艦から目標物までの距離方向だけでなく、目標物の深度方向の目標存在尤度の変化を把握することができる。 The target existence likelihood calculator 22 can perform a calculation using the equation (4) for a plurality of target depths z t_n (n = 1, 2, ..., N). By calculating multiple target existence likelihoods corresponding to multiple target depths z t_n and displaying the calculated multiple target existence likelihoods on a color map, not only the distance direction from the own ship to the target object but also the target It is possible to grasp the change in the target existence likelihood in the depth direction of an object.

図8は、図6の目標存在尤度算出器22において、複数の目標深度に対して目標存在尤度を算出した場合の算出結果の一例を示す概略図である。図8において、横軸は自艦から目標物までの距離rを示し、縦軸は目標物の深度zを示す。目標存在尤度pEL(r|RL)は、カラーマップ上の色の状態によって示されている。そして、本実施の形態2では、このようにして得られた目標存在尤度pEL(r|RL)の値が最も高い位置となる自艦からの距離および深度の位置に、目標物が存在すると判断することができる。 FIG. 8 is a schematic view showing an example of a calculation result when the target existence likelihood calculator 22 of FIG. 6 calculates the target existence likelihood for a plurality of target depths. 8, the horizontal axis represents the distance r from Time to the target, the vertical axis indicates the depth z t of the target. The target existence likelihood p EL (r | RL) is indicated by the color state on the color map. Then, in the second embodiment, if the target exists at the position of the distance and the depth from the own ship where the value of the target existence likelihood pEL (r | RL) thus obtained is the highest. You can judge.

以上のように、本実施の形態2によれば、目標物から受信した信号に関する情報としての目標物から放射される信号の到来ふ仰角を用いて、目標存在尤度が算出されるため、自艦から目標物までの距離を迅速に判断することができる。また、複数の目標深度における目標存在尤度を算出することにより、自艦から目標物までの距離方向および深度方向を把握することができる。そのため、目標物が存在する自艦からの位置をより正確に推定することができる。 As described above, according to the second embodiment, the target existence likelihood is calculated using the arrival elevation angle of the signal radiated from the target as the information regarding the signal received from the target, and thus the own ship. The distance from the target to the target can be determined quickly. In addition, by calculating the target existence likelihood at a plurality of target depths, it is possible to grasp the distance direction and the depth direction from the own ship to the target object. Therefore, the position of the target from the own ship where the target exists can be estimated more accurately.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3は、実施の形態1に係る目標存在尤度算出装置10と、実施の形態2に係る目標存在尤度算出装置20とを組み合わせたものである。なお、以下の説明において、実施の形態1および2と共通する部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 3.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. The third embodiment is a combination of the target existence likelihood calculation device 10 according to the first embodiment and the target existence likelihood calculation device 20 according to the second embodiment. In the following description, the parts common to the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

[目標存在尤度算出装置の構成]
図9は、本実施の形態3に係る目標存在尤度算出装置100の構成の一例を示すブロック図である。図9に示すように、目標存在尤度算出装置100は、実施の形態1に係る目標存在尤度算出装置10と、実施の形態2に係る目標存在尤度算出装置20と、積算器30とで構成されている。
[Configuration of target existence likelihood calculation device]
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the target existence likelihood calculation device 100 according to the third embodiment. As shown in FIG. 9, the target existence likelihood calculation device 100 includes the target existence likelihood calculation device 10 according to the first embodiment, the target existence likelihood calculation device 20 according to the second embodiment, and the integrator 30. It is composed of.

目標存在尤度算出装置10は、入力端子1a〜1eおよび出力端子2aを備えている。目標存在尤度算出装置10は、実施の形態1と同様に、入力端子1aに入力された環境情報と、入力端子1bに入力された自艦情報と、入力端子1cに入力された目標情報と、入力端子1dに入力された目標物からの実測受信レベルと、入力端子1eに入力された目標物からの信号の周波数情報とに基づき、第1の在尤度の距離特性を算出する。目標存在尤度算出装置10は、算出した第1の目標存在尤度を、出力端子2bを介して積算器30に出力する。 The target existence likelihood calculation device 10 includes input terminals 1a to 1e and output terminals 2a. Similar to the first embodiment, the target existence probability calculation device 10 includes environmental information input to the input terminal 1a, own ship information input to the input terminal 1b, target information input to the input terminal 1c, and the target information. The distance characteristic of the first likelihood is calculated based on the measured reception level from the target object input to the input terminal 1d and the frequency information of the signal from the target object input to the input terminal 1e. The target existence likelihood calculation device 10 outputs the calculated first target existence likelihood to the integrator 30 via the output terminal 2b.

目標存在尤度算出装置20は、入力端子1a、1bおよび1f、ならびに出力端子2bを備えている。目標存在尤度算出装置20は、実施の形態2と同様に、入力端子1aに入力された環境情報と、入力端子1bに入力された自艦情報と、入力端子1fに入力された到来ふ仰角とに基づき、第2の目標存在尤度の距離特性を算出する。目標存在尤度算出装置20は、算出した第2の目標存在尤度を、出力端子2bを介して積算器30に出力する。 The target existence likelihood calculation device 20 includes input terminals 1a, 1b and 1f, and an output terminal 2b. Similar to the second embodiment, the target existence likelihood calculation device 20 includes the environmental information input to the input terminal 1a, the own ship information input to the input terminal 1b, and the arrival elevation angle input to the input terminal 1f. Based on, the distance characteristic of the second target existence likelihood is calculated. The target existence likelihood calculation device 20 outputs the calculated second target existence likelihood to the integrator 30 via the output terminal 2b.

積算器30は、入力側に入力端子1gおよび1hを備え、出力側に出力端子2cを備えている。入力端子1gには、目標存在尤度算出装置10が接続され、目標存在尤度算出装置10から出力される第1の目標存在尤度が入力される。また、入力端子1hには、目標存在尤度算出装置20が接続され、目標存在尤度算出装置20から出力される第2の目標存在尤度が入力される。 The integrator 30 is provided with input terminals 1g and 1h on the input side and an output terminal 2c on the output side. The target existence likelihood calculation device 10 is connected to the input terminal 1g, and the first target existence likelihood calculated from the target existence likelihood calculation device 10 is input. Further, the target existence likelihood calculation device 20 is connected to the input terminal 1h, and the second target existence likelihood calculated from the target existence likelihood calculation device 20 is input.

積算器30は、入力された第1の目標存在尤度および第2の目標存在尤度を積算する積算処理を行い、第3の目標存在尤度の距離特性を算出する。積算器30は、算出した第3の目標存在尤度を出力端子2cから出力する。 The integrator 30 performs an integration process for integrating the input first target existence likelihood and second target existence likelihood, and calculates the distance characteristic of the third target existence likelihood. The integrator 30 outputs the calculated third target existence likelihood from the output terminal 2c.

[目標存在尤度の算出方法]
次に、本実施の形態3に係る目標存在尤度算出装置100おける目標存在尤度の算出方法について説明する。本実施の形態3では、目標存在尤度算出装置10において、実施の形態1で説明したようにして第1の目標存在尤度を算出する。また、目標存在尤度算出装置20において、実施の形態2で説明したようにして第2の目標存在尤度を算出する。そして、積算器30において、第1の目標存在尤度と第2の目標存在尤度とを積算する積算処理を行い、第3の目標存在尤度の距離特性を算出する。
[Calculation method of target existence likelihood]
Next, a method of calculating the target existence likelihood in the target existence likelihood calculation device 100 according to the third embodiment will be described. In the third embodiment, the target existence likelihood calculation device 10 calculates the first target existence likelihood as described in the first embodiment. Further, in the target existence likelihood calculation device 20, the second target existence likelihood is calculated as described in the second embodiment. Then, the integrator 30 performs an integration process for integrating the first target existence likelihood and the second target existence likelihood, and calculates the distance characteristic of the third target existence likelihood.

図10は、図9の積算器30で行われる積算処理について説明するための概略図である。図10に示すように、積算器30は、第1の目標存在尤度pRL(r|RL)と第2の目標存在尤度pEL(r|RL)とを積算し、第3の目標存在尤度の距離特性(以下、「第3の目標存在尤度」と適宜称する)p(r)を算出する。第1の目標存在尤度pRL(r|RL)と第2の目標存在尤度pEL(r|RL)との積算は、式(6)に基づき行われる。 FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the integration process performed by the multiplier 30 of FIG. As shown in FIG. 10, the integrator 30 integrates the first target existence likelihood p RL (r | RL) and the second target existence likelihood p EL (r | RL), and the third target. The distance characteristic of the existence likelihood (hereinafter, appropriately referred to as “third target existence likelihood”) p (r) is calculated. The integration of the first target existence likelihood p RL (r | RL) and the second target existence likelihood p EL (r | RL) is performed based on the equation (6).

Figure 0006880605
Figure 0006880605

このように、第1の目標存在尤度pRL(r|RL)と第2の目標存在尤度pEL(r|RL)とを積算することにより、積算値である第3の目標存在尤度p(r)は、2つの目標存在尤度のうちいずれかの尤度が低い距離範囲の尤度が低減されることになる。そして、第3の目標存在尤度p(r)は、両者の尤度の高い距離範囲に絞られたものとなる。そして、本実施の形態3では、このようにして得られた目標存在尤度p(r)の値が最も高い位置となる自艦からの距離および深度の位置に、目標物が存在すると判断することができる。 In this way, by integrating the first target existence likelihood p RL (r | RL) and the second target existence likelihood p EL (r | RL), the third target existence likelihood, which is an integrated value, is present. The degree p (r) reduces the likelihood in the distance range where one of the two target existence likelihoods has a lower likelihood. Then, the third target existence likelihood p (r) is narrowed down to a distance range in which the likelihoods of both are high. Then, in the third embodiment, it is determined that the target exists at the position of the distance and the depth from the own ship at the position where the value of the target existence likelihood p (r) thus obtained is the highest. Can be done.

以上のように、本実施の形態3では、実施の形態1で説明したようにして算出した目標存在尤度と、実施の形態2で説明したようにして算出した目標存在尤度とを積算するため、いずれかの目標存在尤度において尤度が低い距離範囲の尤度が低減される。そのため、目標の存在範囲の曖昧さを低減させた目標存在尤度を取得することができる。 As described above, in the third embodiment, the target existence likelihood calculated as described in the first embodiment and the target existence likelihood calculated as described in the second embodiment are integrated. Therefore, the likelihood in the distance range where the likelihood is low in any of the target existence likelihoods is reduced. Therefore, it is possible to obtain the target existence likelihood with the ambiguity of the target existence range reduced.

以上、実施の形態1〜3について説明したが、本発明は、上述した実施の形態1〜3に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 Although the first to third embodiments have been described above, the present invention is not limited to the first to third embodiments described above, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. Is.

例えば、実施の形態3において、目標存在尤度算出装置10がI個の周波数f、f、・・・、fに対応する予測受信レベルRL、RL、・・・、RLに対して第1の目標存在尤度pRL(r|RL)を取得し、目標存在尤度算出装置20がJ個の到来ふ仰角φ、φ、・・・、φに対して第2の目標存在尤度pEL(r|RL)を取得した場合について考える。この場合には、例えば、式(7)を用いて、すべての第1の目標存在尤度pRL(r|RL)および第2の目標存在尤度pEL(r|RL)を積算し、最終的な目標存在尤度p(r)を算出してもよい。 For example, in the third embodiment, the target existence likelihood calculation device 10 corresponds to I frequencies f 1 , f 2 , ..., F I, and the predicted reception levels RL 1 , RL 2 , ..., RL I. The first target existence likelihood p RL (r | RL) is acquired, and the target existence likelihood calculation device 20 has J arrival elevation angles φ 1 , φ 2 , ..., φ J. Consider the case where the second target existence likelihood pEL (r | RL) is acquired. In this case, for example, using the equation (7), all the first target existence likelihood p RL (r | RL) and the second target existence likelihood p EL (r | RL) are integrated. The final target existence likelihood p (r) may be calculated.

Figure 0006880605
Figure 0006880605

1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h 入力端子、2a、2b、2c 出力端子、10 目標存在尤度算出装置、11 伝搬損失算出器、12 予測受信レベル算出器、13 目標存在尤度算出器、20 目標存在尤度算出装置、21 音線計算器、22 目標存在尤度算出器、30 積算器、100 目標存在尤度算出装置。 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h input terminal, 2a, 2b, 2c output terminal, 10 target existence likelihood calculator, 11 propagation loss calculator, 12 predicted reception level calculator, 13 target existence Likelihood calculator, 20 target existence likelihood calculation device, 21 sound line calculator, 22 target existence likelihood calculator, 30 totalizer, 100 target existence likelihood calculation device.

Claims (6)

目標物までの距離を推定するソーナー装置に搭載され、前記目標物が存在する位置の尤度を示す目標存在尤度を算出する目標存在尤度算出装置であって、
前記ソーナー装置の周囲の環境状態を示す環境情報と、前記ソーナー装置が搭載された艦船の状態を示す自艦情報と、前記目標物から放射される信号の実測受信レベルと、前記目標物から得られる目標情報と、前記信号の周波数情報とが入力される第1の入力部と、
前記第1の入力部に入力された前記環境情報、前記自艦情報、前記実測受信レベル、前記目標情報および前記周波数情報に基づき、第1の目標存在尤度を算出する第1の尤度算出部と
を備え、
前記第1の尤度算出部は、
前記環境情報、前記自艦情報および前記周波数情報に基づき、予め設定された目標深度における伝搬損失を算出する伝搬損失算出器と、
前記目標物からの前記目標情報および算出された前記伝搬損失に基づき、前記目標物から放射される信号の予測値を示す予測受信レベルを算出する予測受信レベル算出器と、
前記目標物からの前記実測受信レベルおよび算出された前記予測受信レベルに基づき、前記第1の目標存在尤度を算出する第1の目標存在尤度算出器と
を有する第1の目標存在尤度算出装置と、
記環境情報と、前記自艦情報と、前記目標物から放射される信号の到来ふ仰角とが入力される第2の入力部と、
前記第2の入力部に入力された前記環境情報、前記自艦情報および前記到来ふ仰角に基づき、第2の目標存在尤度を算出する第2の尤度算出部と
を備え、
前記第2の尤度算出部は、
前記環境情報、前記自艦情報および前記到来ふ仰角に基づき、予め設定された目標深度における音線深度を算出する音線計算器と、
算出された前記音線深度に基づき、前記第2の目標存在尤度を算出する第2の目標存在尤度算出器と
を有する第2の目標存在尤度算出装置と、
前記第1の目標存在尤度算出装置によって算出された前記第1の目標存在尤度と、前記第2の目標存在尤度算出装置によって算出された前記第2の目標存在尤度とを積算する積算器と
を備える
ことを特徴とする目標存在尤度算出装置。
It is a target existence likelihood calculation device that is mounted on a sonar device that estimates the distance to a target and calculates the target existence likelihood that indicates the likelihood of the position where the target exists.
Environmental information indicating the environmental state around the sonar device, own ship information indicating the state of the ship on which the sonar device is mounted, actual measurement reception level of a signal radiated from the target, and obtained from the target. A first input unit into which target information and frequency information of the signal are input, and
A first likelihood calculation unit that calculates a first target existence likelihood based on the environmental information, the own ship information, the actual measurement reception level, the target information, and the frequency information input to the first input unit. When
With
The first likelihood calculation unit is
A propagation loss calculator that calculates the propagation loss at a preset target depth based on the environmental information, the own ship information, and the frequency information.
A predicted reception level calculator that calculates a predicted reception level indicating a predicted value of a signal radiated from the target based on the target information from the target and the calculated propagation loss.
With the first target existence likelihood calculator that calculates the first target existence likelihood based on the actually measured reception level from the target and the calculated predicted reception level.
First target existence likelihood calculation device having
Before verge border information, before Symbol own ship information, a second input unit for the incoming Fu elevation of the signal emitted is received from the target,
The environment information input to the second input section, based on the Time information and the incoming Fu elevation, and a second likelihood calculator for calculating a second target exists likelihood,
The second likelihood calculation unit is
A sound line calculator that calculates the sound line depth at a preset target depth based on the environmental information, the own ship information, and the arrival elevation angle.
Based on the calculated acoustic line depth, and a second target exists likelihood calculating device having a second target exists likelihood calculator for calculating the second target presence likelihood,
The first target existence likelihood calculated by the first target existence likelihood calculation device and the second target existence likelihood calculated by the second target existence likelihood calculation device are integrated. With an integrator
Target existence likelihood calculation device according to claim <br/> comprise a.
算出された前記目標存在尤度を表示する表示部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の目標存在尤度算出装置。
The target existence likelihood calculation device according to claim 1, further comprising a display unit for displaying the calculated target existence likelihood.
前記第2の目標存在尤度算出器は、
複数の目標深度における目標存在尤度を算出する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の目標存在尤度算出装置。
The second target existence likelihood calculator is
The target existence likelihood calculation device according to claim 1 or 2, wherein the target existence likelihood at a plurality of target depths is calculated.
前記伝搬損失算出器は、
複数の目標深度における伝搬損失を算出する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の目標存在尤度算出装置。
The propagation loss calculator is
The target existence likelihood calculating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the propagation loss at a plurality of target depths is calculated.
前記第1の目標存在尤度算出装置は、
複数の周波数に対応する実測受信レベルに対して複数の前記第1の目標存在尤度を算出し、
前記第2の目標存在尤度算出装置は、
複数の到来ふ仰角に対して複数の前記第2の目標存在尤度を算出し、
前記積算器は、
複数の前記第1の目標存在尤度を積算して得られる値と、複数の前記第2の目標存在尤度を積算して得られる値とを積算する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の目標存在尤度算出装置。
The first target existence likelihood calculation device is
The plurality of first target existence likelihoods are calculated for the actually measured reception levels corresponding to the plurality of frequencies.
The second target existence likelihood calculation device is
Calculate the plurality of second target existence likelihoods for a plurality of incoming elevation angles, and calculate
The integrator
Claims 1 to 4 are characterized in that a value obtained by integrating a plurality of the first target existence likelihoods and a value obtained by integrating a plurality of the second target existence likelihoods are integrated. The target existence likelihood calculation device according to any one of the above items.
目標物までの距離を推定するソーナー装置に搭載され、前記目標物が存在する位置の尤度を示す目標存在尤度を算出する目標存在尤度算出方法であって、
前記ソーナー装置の周囲の環境状態を示す環境情報と、前記ソーナー装置が搭載された艦船の状態を示す自艦情報と、前記目標物から放射される信号の実測受信レベルと、前記目標物から得られる目標情報と、前記信号の周波数情報とが入力される第1の入力ステップと、
入力された前記環境情報、前記自艦情報および前記周波数情報に基づき、予め設定された目標深度における伝搬損失を算出する伝搬損失算出ステップと、
前記目標物からの前記目標情報および算出された前記伝搬損失に基づき、前記目標物から放射される信号の予測値を示す予測受信レベルを算出する予測受信レベル算出ステップと、
前記目標物からの前記実測受信レベルおよび算出された前記予測受信レベルに基づき、第1の目標存在尤度を算出する第1の尤度算出ステップと、
記環境情報と、前記自艦情報と、前記目標物から放射される信号の到来ふ仰角とが入力される第2の入力ステップと、
入力された前記環境情報、前記自艦情報および前記到来ふ仰角に基づき、予め設定された目標深度における音線深度を算出する音線計算ステップと、
算出された前記音線深度に基づき、第2の目標存在尤度を算出する第2の尤度算出ステップと
前記第1の尤度算出ステップで算出された前記第1の目標存在尤度と、前記第2の尤度算出ステップで算出された前記第2の目標存在尤度とを積算する積算ステップと
を備える
ことを特徴とする目標存在尤度算出方法。
It is a target existence likelihood calculation method that is mounted on a sonar device that estimates the distance to a target and calculates the target existence likelihood that indicates the likelihood of the position where the target exists.
Environmental information indicating the environmental state around the sonar device, own ship information indicating the state of the ship on which the sonar device is mounted, actual measurement reception level of a signal radiated from the target, and obtained from the target. The first input step in which the target information and the frequency information of the signal are input, and
A propagation loss calculation step for calculating a propagation loss at a preset target depth based on the input environmental information, own ship information, and frequency information.
A predicted reception level calculation step for calculating a predicted reception level indicating a predicted value of a signal radiated from the target based on the target information from the target and the calculated propagation loss.
The first likelihood calculation step of calculating the first target existence likelihood based on the actually measured reception level from the target and the calculated predicted reception level, and
Before verge border information, before Symbol own ship information, a second input step of an arrival Fu elevation of the signal emitted is received from the target,
A sound line calculation step for calculating the sound line depth at a preset target depth based on the input environmental information, the own ship information, and the arrival elevation angle, and
Based on the calculated acoustic line depth, and the second likelihood calculating step of calculating a second target exists likelihood,
An integration step that integrates the first target existence likelihood calculated in the first likelihood calculation step and the second target existence likelihood calculated in the second likelihood calculation step. A target existence likelihood calculation method characterized by providing br />.
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