JP7229882B2 - 水上航走体の目標位置決定装置、目標位置決定方法、目標位置決定プログラム、および航走体監視システム - Google Patents

Description

本開示は、水中を航走する水中航走体を監視（追尾）する、水上を航走する水上航走体の航走を制御する技術に関する。

特許文献１には、ソナーにより水中航走体と通信をしながら、その水中航走体を自動追尾する水上航走体に関する技術が開示されている。特許文献１によれば、１台の水中航走体を２台の水上航走体が追尾する。

他方、特許文献２～５には、１つ（１機）の水上航走体により複数の水中航走体を監視する技術が開示されている。水上航走体が水中航走体を監視（追尾）するためには、両者が音響通信（音波による通信）の可能となる位置関係にある必要がある。音響通信ができなくなると、水上航走体が水中航走体を見失う（ロスト）結果、水中航走体を回収できない場合が生じる。このような場合に備えて、特許文献２は、音響通信（音響測位）が不可能となる水中航走体が生じた場合に、水上航走体が航走（移動）すべき目標位置を開示している。一方、特許文献３は、水中航走体が水上航走体から追尾の一時中断の通知を受信した場合に、水中航走体の航走すべき目標位置を開示する。特許文献４は、水中航走体の位置に基づいて、水上航走体と当該水中航走体との通信しやすさを示すスコアに基づいて、水上航走体の目標位置を決定することを開示する。特許文献５は、上記のスコアおよび水中航走体の追尾優先度に基づいて水上航走体の目標位置を決定することを開示する。

特開平８－２４９０６０号公報 特開２０１８－２７７３９号公報 特開２０１７－９４９７６号公報 特開２０１８－１５６３１４号公報 特願２０１８－１６２３４５号

特許文献１のような１台の水中航走体を２台の水上航走体で監視する場合には、監視すべき水中航走体が増加すると、水上航走体の数もその分だけ多く必要になり、コストが増大してしまう。このため、水中航走体と水上航走体とを備える航走体監視システムを構築するにあたり、特許文献２～５のように１つの水上航走体で複数の水中航走体を監視するなど、水上航走体の総数を水中航走体の総数より少なくするのが望ましい。この際、複数の水中航走体の監視のためには、水中航走体を追尾するように水上航走体の目標位置を決定することにより両者の音響通信にすることが必要となるが（特許文献４～５参照）、各水中航走体との音響通信が行われない時間が長くなるほど、水上航走体が水中航走体を見失う可能性が高くなる。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、複数の水中航走体を見失うことなく適切に監視するための水上航走体の目標位置決定装置を提供することを目的とする。

本発明の少なくとも一実施形態に係る水上航走体の目標位置決定装置は、
水中を航走する複数の水中航走体を追尾する水上航走体の航走の目標位置を決定する水上航走体の目標位置決定装置であって、
前記複数の水中航走体のうち、前記目標位置の算出に用いる１以上の水中航走体である基準水中航走体を選定するよう構成された選定部と、
前記基準水中航走体の位置を示す位置情報を取得するよう構成された取得部と、
前記基準水中航走体の前記位置情報に基づいて前記目標位置を決定するよう構成された決定部と、
決定された前記目標位置を、前記水上航走体の前記目標位置への航走を制御する航走制御装置に出力するよう構成された指示部と、を備え、
前記選定部は、決定された前記目標位置に移動した前記水上航走体との通信が完了したと判定される前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を、次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定するように構成される。

本発明の少なくとも一実施形態に係る水上航走体の目標位置決定方法は、
水中を航走する複数の水中航走体を追尾する水上航走体の航走の目標位置を決定する水上航走体の目標位置決定方法であって、
前記複数の水中航走体のうち、前記目標位置の算出に用いる１以上の水中航走体である基準水中航走体を選定するステップと、
前記基準水中航走体の位置を示す位置情報を取得するステップと、
前記基準水中航走体の位置情報に基づいて前記目標位置を決定するステップと、
決定された前記目標位置を、前記水上航走体の前記目標位置への航走を制御する航走制御装置に出力するステップと、を備え、
前記選定するステップは、決定された前記目標位置に移動した前記水上航走体との通信が完了したと判定される前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を、次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定する。

本発明の少なくとも一実施形態に係る水上航走体の目標位置決定プログラムは、
水中を航走する複数の水中航走体を追尾する水上航走体の航走の目標位置を決定する水上航走体の目標位置決定プログラムであって、
コンピュータに、
前記複数の水中航走体のうち、前記目標位置の算出に用いる１以上の水中航走体である基準水中航走体を選定する選定部と、
前記基準水中航走体の位置を示す位置情報を取得する取得部と、
前記基準水中航走体の前記位置情報に基づいて前記目標位置を決定する決定部と、
決定された前記目標位置を、前記水上航走体の前記目標位置への航走を制御する航走制御装置に出力する指示部と、を実現させると共に
前記選定部は、決定された前記目標位置に移動した前記水上航走体との通信が完了したと判定される前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を、次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定するように実現させるプログラムである。

本発明の少なくとも一実施形態に係る水上航走体の航走体監視システムは、
水中を航走する複数の水中航走体と、
前記水中航走体を追尾可能な少なくとも１つの水上航走体と、
請求項１～９のいずれか１項に記載の、前記水上航走体の航走の目標位置を決定するよう構成された水上航走体の目標位置決定装置と、を備える。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、複数の水中航走体を見失うことなく適切に監視するための水上航走体の目標位置決定装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る航走体監視システムの構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る水上航走体の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る１台の水上航走体が５台の水中航走体を監視する場合において、１回目の目標位置の決定時の状況を説明するための図である。 図３で示す１回目の目標位置に水上航走体が移動後に次の目標位置（２回目）の決定時の状況を説明するための図である。 図４で示す２回目の目標位置に水上航走体が移動後に次の目標位置（３回目）の決定時の状況を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る目標位置決定装置が備える探索処理部を示す図である。 本発明の一実施形態に係る目標位置決定部の詳細な構成を示す概略ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る各水中航走体の位置を頂点とした水中のセグメント分けを示す図である。 本発明の一実施形態に係る水上航走体の候補位置を頂点とした水中のセグメント分けを示す図である。 本発明の一実施形態に係る移動距離に基づいて決定された目標位置を示す図であり、目標位置は総合スコアが最大となる領域内にある。 本発明の一実施形態に係る移動距離に基づいて決定された目標位置を示す図であり、目標位置は総合スコアが最大の位置で通信が見込まれる水中航走体の全てと通信可能となる領域内にある。 本発明の一実施形態に係る第１水上航走体から見た追尾優先度に基づいて得られる各セグメントのスコア（補正スコア）および総合スコアＳｔを例示する図である。 本発明の一実施形態に係る第２水上航走体から見た追尾優先度Ｋに基づいて得られる各セグメントのスコア（補正スコア）および総合スコアを例示する図である。 追尾優先度を用いない場合の各セグメントのスコア（固有スコア）および総合スコアを例示する参考図である。 本発明の一実施形態に係る第１水中航走体から見た水上航走体の追尾優先度の算出方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る第２水中航走体から見た水上航走体の追尾優先度の算出方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る目標位置決定方法を示す図である。 本発明の一実施形態に係るスコアおよび追尾優先度に基づく目標位置の決定フローを示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る航走体監視システム７の構成を示す概略図である。
図１に示すように、航走体監視システム７は、少なくとも１つの基地局装置７２と、複数の水上航走体８と、複数の水中航走体９と、目標位置決定装置１とを備える。

基地局装置７２は、陸上または海上の母船上に設けられた、各水上航走体８と無線通信を行うことが可能な装置である。水上航走体８は、水上を航走することが可能な航走体（船）であり、水中航走体９の位置に基づいて自動で航走するよう構成される。換言すれば、水上航走体８は、水中航走体９を水上航走により追尾可能に構成される。また、水上航走体８は、基地局装置７２との無線通信、および、水中航走体９と音響通信を行うことが可能であり、これによって、基地局装置７２と水中航走体９との通信を中継することが可能に構成される。他方、水中航走体９は、水中を航走することが可能な航走体であり、例えば水中を調査させるためのミッション情報に従って水中を自動で航走する。また、水中航走体９は、水上航走体８と音響通信を行うことが可能に構成される。

図１に示す実施形態では、基地局装置７２は、水中航走体９に水中を調査させるためのミッション情報を記憶している。このミッション情報は、基地局装置７２から、水上航走体８を介して水中航走体９に通信されるようになっており、水中航走体９は受信したミッション情報に従って航走する。また、水上航走体８は、無人船であり、水中航走体９に対する音響通信を通して得られる状態情報に基づいて水中航走体９の状態を監視し、各水中航走体９の状態（監視結果）を基地局装置７２に送信するようになっている。状態情報は、水中航走体８の異常の有無、進行方向（舵角など）、進行速度の少なくとも１つの情報を含んでも良い。また、水上航走体８の総数（Ｍ台）は、水中航走体９の総数（Ｎ台）より少ない（Ｍ＜Ｎ）。ただし、本実施形態に本発明が限定されず、他の幾つかの実施形態ではＭ≧Ｎであっても良い。

ここで、航走体監視システム７において全ての水中航走体９を監視するには、複数の水中航走体９の各々の音響通信の可能な範囲（音響通信範囲）内に少なくとも１つの水上航走体８が位置する必要がある。換言すれば、水上航走体８は、音響通信が可能な水中航走体９の監視が可能である。よって、例えば、１つの水上航走体８が複数の水中航走体９を監視可能な状態では、その１つの水上航走体８の音響通信範囲内には、複数の水中航走体９が存在することとなる。

上述したような航走体監視システム７において、水上航走体８の目標位置決定装置１（以下、単に、目標位置決定装置１）は、監視対象として予め定められるなどした複数の水中航走体９を追尾可能な上述した水上航走体８の航走の目標位置Ｐｔを決定するよう構成される。この監視対象となる複数の水中航走体９は、各水中航走体９のミッション情報などから得られる各々の航走する範囲に基づいて予め定められても良いし、水上航走体８の音響通信範囲内を水中航走体９のものよりも広くするなどして、各水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定する際に通信可能な複数の水中航走体９としても良い。

以下、上記の目標位置決定装置１について、図２～図１５を用いて説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る水上航走体８の構成を示す概略ブロック図である。図３は、本発明の一実施形態に係る１台の水上航走体８が５台の水中航走体９を監視する場合において、１回目の目標位置Ｐｔの決定時の状況を説明するための図である。図４は、図３で示す１回目の目標位置Ｐｔに水上航走体８が移動後に次の目標位置Ｐｔ（２回目）の決定時の状況を説明するための図である。また、図５は、図４で示す２回目の目標位置Ｐｔに水上航走体８が移動後に次の目標位置Ｐｔ（３回目）の決定時の状況を説明するための図である。

目標位置決定装置１は、図２に示すように、選定部２と、水中位置取得部３と、目標位置決定部４と、指示部５と、を備える。目標位置決定装置１が備える上述した機能部について、監視対象の水中航走体９が合計で５台の水中航走体９（９ａ～９ｅ）である場合を例に説明する。

なお、以下の説明では、目標位置決定装置１は、各水上航走体８に設置（搭載）されることにより、設置された水上航走体８の目標位置Ｐｔ（以下、単に、目標位置Ｐｔ）を決定するものとする。ただし、他の幾つかの実施形態では、目標位置決定装置１は、基地局装置７２と通信可能な陸上または海上（船など）に設置されても良いし、水中航走体９に設置されても良い。目標位置決定装置１は、複数の水上航走体８、および、これらと音響通信が可能な複数の水中航走体９の情報を収集し、これらの情報に基づいて、複数の水上航走体８の各々の目標位置Ｐｔを決定しても良い。

また、目標位置決定装置１は、コンピュータで構成されていても良く、図示しないＣＰＵ（プロセッサ）や、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリや、外部記憶装置などとなる記憶部１２を備えている。そして、メモリ（主記憶装置）にロードされたプログラム（水上目標位置決定プログラム）の命令に従ってＣＰＵが動作（データの演算など）することで、上記の各機能部を実現する。換言すれば、上記のプログラムは、コンピュータに後述する各機能部を実現させるためのソフトウェアであり、コンピュータによる読み込みが可能な記憶媒体に記憶されても良い。

選定部２は、監視対象として定められた複数の水中航走体９のうち、目標位置Ｐｔの算出に用いる１以上の水中航走体９（以下、基準水中航走体９ｔ）を選定するよう構成された機能部である。つまり、選定部２は、監視対象として定められた複数の水中航走体９を監視するにあたって、監視対象の複数の水中航走体９の少なくとも一部を基準水中航走体９ｔとして選定可能に構成される。詳細については後述する。図２に示す実施形態では、監視対象の複数の水中航走体９の情報（識別情報など）や、そのうちの基準水中個走体９ｔがどれであるかを示す情報を含む監視対象情報Ｇが記憶部１２に記憶されており、選定部２は、この監視対象情報Ｇの参照や更新を行うようになっている。

水中位置取得部３は、少なくとも、上記の選定部２によって選定された基準水中航走体９ｔを構成する各水中航走体９の位置を示す位置情報Ｐを取得するよう構成された機能部である。つまり、水中位置取得部３は、基準水中航走体９ｔに含まれる各水中個走体９の位置情報Ｐを取得すれば良く、監視対象の全ての水中航走体９（９ａ～９ｅ）の各々の位置情報Ｐを取得しても良い。具体的には、図２に示すように、水上航走体８は、水中航走体９との音響通信を実現するための音響通信装置８１を備えており、水中位置取得部３は、この音響通信装置８１に接続されることで、音響通信装置８１による音響通信により得られる情報に基づいて、各水中航走体９の位置情報Ｐを算出する。

この水中航走体９の位置情報Ｐは、予め定めた所定の位置を原点とし、この原点からの位置を示す情報である。この原点は、本実施形態のように、目標位置決定装置１が目標位置Ｐｔを決定しようとする対象の水上航走体８のその時々の位置（現在位置）であっても良い。この場合には、水上航走体８毎に座標系が設定されることになる。あるいは、上記の原点は、例えば航走体監視システム７が備える複数の航走体（８、９）の情報を取得することにより監視する陸上の監視局（不図示）や、その監視局の監視機能が搭載されたマスタとなる水上航走体８（不図示。マスタ船）、基地局装置７２の位置とされるなど、目標位置Ｐｔの決定対象となる水上航走体８の現在位置とは異なる位置であっても良い。あるいは、位置情報Ｐは、緯度および経度で特定される位置（絶対位置）であっても良い。

原点がいずれであるにせよ、水中航走体９の位置情報Ｐは、音響通信を行うことにより得られる、水上航走体８と水中航走体９との相対位置に基づいて得られる。この相対位置は、音響通信の送信側が、音響信号を発してからその受信側からの応答信号を受信するまでの時間と、応答信号の到来方向とに基づいて、受信側の相対位置が分かる。または、送信側は、自身が発した音響信号が受信側に衝突することで生じる反射波に基づいても、受信側の相対位置が分かる。この際、水上航走体８と水中航走体９との相対位置が分かれば良いので、音響通信の送信側は、水上航走体８であっても良いし、水中航走体９であっても良い。一方が取得した相対位置は、他方に音響通信により通信することも可能である。

そして、水上航走体８と水中航走体９との相対位置を得れば、上記の位置情報Ｐの原点が、各水上航走体８ではない場合（監視局やマスタ船）においても、原点からの水中航走体９の位置が求められる。例えば、基地局装置７２などを介した監視局等と水上航走体８との無線通信や、ＧＰＳ情報などにより、水上航走体８の現在位置を得る。水上航走体８の現在位置が得られれば、原点からの水上航走体８の現在位置と、水上航走体８と水中航走体９との音響通信により得られる相対位置とから、原点から水中航走体９の位置を算出することが可能となる。原点が絶対位置の場合にも、同様な手法や、水中航走体９がＧＰＳ機能を用いて絶対位置を得ると共に音響通信により水中航走体９に絶対位置を通信するなどすれば、水中航走体９の位置情報Ｐが得られる。

目標位置決定部４は、上記の水中位置取得部３によって取得された基準水中航走体８の位置情報Ｐに基づいて目標位置Ｐｔを決定するよう構成された機能部である。本実施形態では、位置情報Ｐに基づいて算出可能なスコアＳ、またはこのスコアＳおよび水中航走体９毎に設定された追尾優先度Ｋに基づいて目標位置Ｐｔを決定するが、この詳細については後述する。ただし、本実施形態に本発明は限定されず、目標位置決定部４は何らかの手法により目標位置Ｐｔを決定すれば良い。

指示部５は、上記の目標位置決定部４によって決定された目標位置Ｐｔを、水上航走体８の目標位置Ｐｔへの航走を制御する航走制御装置８２に出力するよう構成された機能部である。この航走制御装置８２は、水上航走体８が備える操舵装置およびスクリューなどとなる航走装置（不図示）を制御することによって水上航走体８の航走を制御する装置である。指示部５は、航走制御装置８２に接続されており、決定した目標位置Ｐｔを航走制御装置８２に入力する。これによって、航走制御装置８２が、目標位置Ｐｔに基づいて航走装置（不図示）を制御（操作）することにより、水上航走体８は目標位置Ｐｔに向けて航走するようになる。

その後、水上航走体８が目標位置Ｐｔに到着すると、水上航走体８は、目標位置Ｐｔおいて通信可能な水中航走体９の全てと音響通信を実行し、水中航走体８において得られた情報を収集する。この情報収集の完了後には、上記と同様の方法による次の目標位置Ｐｔの決定および移動を行う。これを繰り返すことで、水上航走体８は監視対象の水中航走体９の追尾を継続する。

このような構成を備える目標位置決定装置１において、上述した選定部２は、目標位置決定部４によって決定された目標位置Ｐｔに移動した水上航走体８との通信が完了したと判定される水中航走体９を基準水中航走体９ｔから除外した残りの水中航走体９を、次回の目標位置Ｐｔを決定するための基準水中航走体９ｔとして選定するように構成される。これによって、目標位置決定装置１は、水上航走体８の移動完了後に次の目標位置Ｐｔを決定する際には、現在位置（目標位置Ｐｔ）において音響通信が正常に完了したと判定される水中航走体８の位置情報Ｐを考慮しないようにする。

なお、水上航走体８と水中航走体９との通信が完了したか否かは、後述する通信完了通知Ｎｔを規定時間（タイムアウト時間Ｔｏ）内に受信したか否かで判断しても良い。あるいは、通信完了通知Ｎｔを用いない場合には、目標位置Ｐｔに移動完了後または目標位置Ｐｔにおける通信開始後などから予め定めた一定期間の経過後に通信が完了したとみなしても良い。

この結果、目標位置Ｐｔの決定処理の開始前に設定された初期の基準水中航走体９ｔを構成する複数の水中航走体８が、目標位置Ｐｔの決定の回数を追うごとに目標位置Ｐｔの決定時の考慮対象から順次減らされる。これによって、基準水中航走体９ｔに含まれる水中航走体９との通信が優先して可能となるように目標位置Ｐｔが決定されることになり、基準水中航走体９ｔとされた複数の水上航走体８と順番に通信可能となるように目標位置Ｐｔが決定される。

これについて、図３～図５を用いて具体的に説明する。
なお、図３～図５において、各水中航走体９を中心に描かれた円はセグメントＳｅｇであり、各水中航走体９は、半径が最大の円の内側の範囲に水上航走体８が存在する場合に、水上航走体８との通信が可能であることを示している。また、図３～図５の各々で示される目標位置Ｐｔは、後述する総合スコアＳｔに基づいて決定されたものであるが、ここでは、任意の規定ロジックにより目標位置Ｐｔが決定されたものであれば良い。

図３～図５において、選定部２は、目標位置Ｐｔの決定処理の開始前（初期時）には、図３に示すように、監視対象の全てとなる５台の水中航走体９（９ａ～９ｅ）を基準水中航走体９ｔに選定する。そして、目標位置決定部４は、この選定された５台の水中航走体９の各々の位置情報Ｐなどを用いて、規定ロジックにより１回目の目標位置Ｐｔ（１）を決定する。この結果、図３では、第３水中航走体９ｃおよび第５水中航走体９ｅの両方との通信がそれぞれ可能な重複領域Ｒ１内の位置が目標位置Ｐｔとして決定されており、航走制御装置８２の制御の下で、この１回目の目標位置Ｐｔ（１）に水上航走体８が移動される。

そして、図４に示すように水上航走体８が１回目の目標位置Ｐｔ（１）に移動した後、第３水中航走体９ｃおよび第５水中航走体９ｅとの通信が完了したとする。このため、選定部２は、この２台の水中航走体９（９ｃ、９ｅ）を基準水中航走体９ｔから除外する。その結果、基準水中航走体９ｔは、図４の実線で示すような、初期（図３参照）において監視対象に選定されていた５台の水中航走体９ｔのうちの残りの３台の水中航走体９（第１水中航走体９ａ、第２水中航走体９ｂおよび第４水中航走体９ｄ）となる。よって、目標位置決定部４は、基準水中航走体９ｔを構成するこの３台の水中航走体９（９ａ、９ｂ、９ｄ）の位置情報Ｐに基づいて、２回目の目標位置Ｐｔ（２）を決定する。その結果、図４では、第１水中航走体９ａおよび第２水中航走体９ｂの両方との通信がそれぞれ可能な重複領域Ｒ２内の位置が目標位置Ｐｔとして決定されており、航走制御装置８２の制御の下で、この２回目の目標位置Ｐｔ（２）に水上航走体８が移動される。

そして、図５に示すように水上航走体８が２回目の目標位置Ｐｔ（２）に移動した後、第１水中航走体９ａおよび第２水中航走体９ｂとの通信が完了したとする。このため、選定部２は、この２台の水中航走体９（９ａ、９ｂ）を基準水中航走体９ｔから除外する。その結果、基準水中航走体９ｔは、図５の実線で示すような、初期（図３参照）において監視対象に選定されていた５台の水中航走体９ｔのうちの残りの１台の水中航走体９（第４水中航走体９ｄ）のみとなる。よって、目標位置決定部４は、この１台の水中航走体９（９ｄ）の位置情報Ｐに基づいて、３回目の目標位置Ｐｔ（２）を決定する。その結果、図５では、第４水中航走体９ｄの真上の位置が目標位置Ｐｔとして決定されており、航走制御装置８２の制御の下で、この３回目の目標位置Ｐｔ（３）に水上航走体８が移動される。

その後は、水上航走体８が３回目の目標位置Ｐｔ（３）に移動するが、この移動後に第４水中航走体９ｄとの通信が完了した場合には、選定部２は、この１台の水中航走体９（９ｄ）を基準水中航走体９ｔから除外する。これによって、基準水中航走体９ｔに含まれる水中航走体９はなくなる。このように、基準水中航走体９ｔに残る水中航走体９がない場合には、選定部２は、既に通信が完了と判断された監視対象の全ての水中航走体９の少なくとも一部を基準水中航走体９ｔとして再設定する。図３～図５に示す実施形態では、選定部２は、監視対象の５台の水中航走体９の全てを基準水中航走体９ｔに再設定する。これによって、上記の処理を繰返し実行（ループ）することができ、監視対象の複数の水中航走体９の水上航走体８による追尾を継続して行うことが可能となる。

ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、監視対象の５台の水中航走体９の一部、あるいは、この一部に、監視対象として設定された５台の水中航走体９以外の水中航走体９を加えたものを、基準水中航走体９ｔに再設定しても良い。つまり、再設定時において、再設定前のループで追尾の対象としていた複数の水中航走体９（図３～図５では９ａ～９ｅ）と、再設定後の追尾の対象としていた複数の水中航走体９とは同じであっても良いし、その少なくとも一部において異なっていても良い。水中航走体の数についても、再設定の前後で同じであっても良いし、異なっても良い。

図２に示す実施形態では、選定部２および水中位置取得部３が目標位置決定部４にそれぞれ接続されている。これにより、目標位置決定部４には、選定部２によって選定された基準水中航走体９ｔに含まれる水中航走体９を示す識別情報、および水中位置取得部３によって取得された各水中航走体９の位置情報Ｐの情報が入力されるようになっている。また、目標位置決定部４は指示部５に接続されており、目標位置決定部４によって決定された目標位置Ｐｔが指示部５に入力される。この指示部５は、航走制御装置８２に接続されており、航走制御装置８２は、指示部５から出力された目標位置Ｐｔを受信すると、目標位置Ｐｔに水上航走体８を移動させるようになっている。

また、図２に示す実施形態では、目標位置決定装置１は、水上航走体８と水中航走体９との通信の完了を通知する通信完了通知Ｎｔを受信する通知受信部２２をさらに備えており、選定部２は、この通信完了通知Ｎｔに基づいて、情報収集のための通信が完了された水中航走体９を認識するようになっている。この通信完了通知Ｎｔは、例えば、水上航走体８が備える音響通信装置８１が水中航走体９との通信をエラーなく完了できたことを知らせるために出力するようになっており、通知受信部２２は音響通信装置８１に接続されることで、通信完了通知Ｎｔを受信可能に構成されている。

上記の構成によれば、事前に定められるなどした監視対象の複数の水中航走体９の全てと順番に通信するように、水上航走体８の目標位置Ｐｔを順番に決定する。すなわち、監視対象の全ての水中航走体と同時に通信可能な水上航走体の位置がないような場合には、まずは、この複数の水中航走体９のうちの一部と通信可能な位置を水中航走体８の目標位置Ｐｔとする。そして、この目標位置Ｐｔで通信が完了した水中航走体９以外の水中航走体９を対象に次の目標位置Ｐｔを決定する。これを繰り返すことで、監視対象の全ての水中航走体９と順番に通信を行っていくように水上航走体９の目標位置を順次決定していく。

これによって、複数の水中航走体９を、より少ない複数の水上航走体８で監視しようとした場合において、水中航走体９を見失う（ロストする）ことなく、複数の水中航走体９の全てと確実に通信できるように水上航走体８を航走させることができる。また、後述するスコアＳに基づくなどして、可能な限り２以上の水中航走体９と通信可能な位置を目標位置とすることで、効率良く水中航走体９を追尾（監視）することができる。

上述した実施形態において、幾つかの実施形態では、選定部２は、水上航走体８が目標位置Ｐｔに移動するまでの間に通信完了通知Ｎｔを受信した場合に、通信完了通知Ｎｔに基づいて認識した水中航走体９を基準水中航走体９ｔから除外した残りの水中航走体９を次回の目標位置Ｐｔを決定するための基準水中航走体９ｔとして選定しても良い。

例えば、図３において、水上航走体８は、第２水中航走体９のセグメント内（ＳｅｇＢ）に位置しているので、この位置（現在位置）や、第２水中航走体９ｂのセグメント内にいる間は、第２水中航走体９ｂとの音響通信が可能である。また、水上航走体８は、現在位置から１回目の目標位置Ｐｔ（１）に移動する間に、音響通信が可能な水中航走体９が存在し得る。例えば、水上航走体８が直線的に１回目の目標位置Ｐｔ（１）に移動する場合には、第２水中航走体９ｂのセグメント内、第２水中航走体９ｂおよび第３水中航走体９ｃの各々のセグメントが重なる領域、第３水中航走体９ｃのセグメント内、第３水中航走体９ｃおよび第５水中航走体９ｄの各々のセグメントが重なる領域を順番に通過する。つまり、水上航走体８は、目標位置決定部４が目標位置Ｐｔを決定している間や、１回目の目標位置Ｐｔ（１）へ移動中にも、第２水中航走体９ｂ、第３水中航走体９ｃおよび第５水中航走体９ｄと音響通信が可能なタイミングが存在する。

このように、目標位置Ｐｔへの移動が完了するまでに音響通信が可能となった水中航走体９との通信が完了した場合には、選定部２は、基準水中航走体９ｔから通信が完了した水中航走体９を除外する。幾つかの実施形態では、選定部２は、通信完了通知Ｎｔを受信すると、即座あるいは所定期間後に、既に決定されている現在の目標位置Ｐｔへの移動を完了することなく、更新された基準水中航走体９ｔを対象に目標位置Ｐｔの決定処理を実行しても良い。他の幾つかの実施形態では、選定部２は、通信完了通知Ｎｔを受信した場合であっても、既に決定されている現在の目標位置Ｐｔへの移動は続けても良く、その際の目標位置Ｐｔへの移動後に、通信完了通知Ｎｔで示される水中航走体９を、到達した目標位置Ｐｔで通信が完了した水中航走体９と共に、基準水中航走体９ｔから除外しても良い。

上記の構成によれば、決定された目標位置Ｐｔまで水上航走体８が移動している間に通信（音響通信）が完了した水上航走体９が存在した場合には、その通信が完了した水上航走体９を基準水中航走体９ｔから除外する。これによって、監視対象の複数の水中航走体９の通信が一巡するまでの追尾時間の短縮化を図ることができ、水中航走体９を追尾（監視）の効率化を図ることができる。

図６は、本発明の一実施形態に係る目標位置決定装置１が備える探索処理部６を示す図である。なお、図６には、図２から説明に特に関連する箇所のみを抜き出して、探索処理部６と共に示している。
また、幾つかの実施形態では、図６に示すように、目標位置決定装置１は、目標位置決定部４によって決定された目標位置Ｐｔにおいて、通信可能と予測されていた水中航走体９のうち通信が完了できない通信未完了の水中航走体９がある場合に、通信未完了の水中航走体９の探索処理を実行する探索処理部６を、さらに備えても良い。この探索処理は、例えば水上航走体８を目標位置Ｐｔの付近で航走させることにより、水中航走体９を探す処理である。これは、後述するように、水中航走体９との音響通信が可能な範囲は、水中航走体９の深度などにも依存し、水中航走体９の真上に水上航走体８が近づくほど通信がしやすくなることによる。

例えば、図３の目標位置Ｐｔ（１）で通信可能と予測されている水中航走体９は、第３水中航走体９ｃおよび第５水中航走体９ｅである。図４の目標位置Ｐｔ（２）で通信可能と予測されている水中航走体９は、第１水中航走体９ａおよび第２水中航走体９ｂである。また、図５の目標位置Ｐｔ（１）で通信可能と予測されている水中航走体９は、第４水中航走体９ｄである。

図６に示す実施形態では、探索処理部６は、航走制御装置８２に接続されており、目標位置Ｐｔへの移動完了を通知するための移動完了通知Ｎｍを受信可能に構成されている。また、探索処理部６は、通知受信部２２に接続されており、通信完了通知Ｎｔを受信可能に構成されている。そして、探索処理部６は、移動完了通知Ｎｍの受信後から規定時間をカウントし、所定のタイムアウト時間Ｔｏを経過しても通信完了通知Ｎｔを受信しない場合には、探索処理の実行を開始するようになっている。

上記の構成によれば、水上航走体８が、目標位置Ｐｔでの通信が予定（期待）されていた水中航走体９との通信が完了できない場合には、その水上航走体８の探索処理を実行する。これによって、水中航走体９を見失うことがないように図ることができる。

（目標位置決定部４の詳細）
次に、上述した目標位置決定部４について、図７～図１２を用いて詳細に説明する。
図７は、本発明の一実施形態に係る目標位置決定部４の詳細な構成を示すブロック図である。図８は、本発明の一実施形態に係る各水中航走体９の位置（水上位置）を頂点とした水中のセグメント分けを示す図である。図９は、本発明の一実施形態に係る水上航走体８の候補位置Ｐｃを頂点とした水中のセグメント分けを示す図である。図１０は、本発明の一実施形態に係る移動距離に基づいて決定された目標位置Ｐｔを示す図であり、目標位置Ｐｔは総合スコアＳｔが最大となる領域内にある。また、図１１は、本発明の一実施形態に係る移動距離に基づいて決定された目標位置Ｐｔを示す図であり、目標位置Ｐｔは総合スコアＳｔが最大の位置で通信が見込まれる水中航走体９の全てと通信可能となる重複領域Ｒ４内にある。

図７に示すように、目標位置決定部４は、スコア算出部４１と、追尾優先度取得部４２と、決定処理部４３と、を備える。目標位置決定部４が備える上述した機能部について、図７を用いてそれぞれ説明する。

スコア算出部４１は、基準水中航走体９ｔに選定された水中航走体９毎に、既に説明した水中位置取得部３によって取得された位置情報Ｐに基づいて、それぞれ、１以上の水中航走体９と通信可能な水上航走体８の候補位置Ｐｃにおける水上航走体８と水中航走体９との通信のしやすさを示すスコアＳを算出するよう構成された機能部である。つまり、決定しようとする水上航走体８の目標位置Ｐｔの候補となる位置となる少なくとも１つの候補位置Ｐｃがまずは特定される。そして、スコア算出部４１は、特定された候補位置Ｐｃに水上航走体８が位置したと仮定し、その候補位置Ｐｃ上の水上航走体８が通信可能な１以上の水中航走体９毎に、スコアＳを算出する。

例えば、候補位置Ｐｃは、目標位置Ｐｔを決定する時間間隔またはその時間間隔よりも短いような一定時間以内において水中航走体９の航走（到達）が可能な範囲内や、その一定時間以内において水上航走体８が到達できる範囲内にあるいずれかの位置であっても良い。水上航走体８がその現在位置において複数の水中航走体９を検知（認識）している場合には、候補位置Ｐｃは、それら検知されている複数の水中航走体９と継続して通信可能となる位置であっても良い。なお、水上航走体８が水中航走体９を追尾することから、水平方向における距離Ｌ（以下、水平距離）でみると、水上航走体８の到達可能範囲の方が、水中航走体９の到達可能範囲よりも広い。

また、スコア算出部４１は、次に説明するように、水上航走体８が候補位置Ｐｃに位置した場合の各水中航走体９と通信のしやすさ（スコアＳ）を算出しても良い。すなわち、スコア算出部４１は、図８～図９に示すような、通信のしやすさで水中をレベル分けするための複数のセグメントＳｅｇで仮想的に水中を分割すると共に、各セグメントＳｅｇに通信のしやすさに応じた固有のスコアＳ（以下、固有スコアＳｓ）を設定する。そして、スコア算出部４１は、設定された固有スコアＳｓに基づいて、各水中航走体９のスコアＳを算出する。

具体的には、幾つかの実施形態では、スコア算出部４１は、図８に示すような、水中航走体９毎に、当該水中航走体９を頂点とした、異なる頂角を有し、上方（重力方向における上方向）に向かって広がる複数の円錐状の境界で区切られた複数のセグメントＳｅｇを演算し、これらのセグメントＳｅｇのうち水上航走体８の位置を含むセグメントＳｅｇを特定し、水中航走体９のスコアＳとして算出する。他の幾つかの実施形態では、スコア算出部４１は、図８に示すように、水上航走体８を頂点とした、異なる頂角を有し、下方（重力方向における下方向）へ向かって広がる複数の円錐状の境界で区切られた複数のセグメントＳｅｇを演算し、水中航走体９毎に、当該水中航走体９の位置を含むセグメントＳｅｇを特定し、水中航走体９のスコアＳとして算出する。

すなわち、図８に示す実施形態では、上記の複数のセグメントＳｅｇの各々は、水中航走体９の位置を頂点とした異なる頂角を有すると共に、水上航走体８が発信した音響通信時の音響信号に対する水中航走体９からの応答信号など、水中航走体９からの音響信号の発信方向を回転軸とする２つの円錐状の境界で区切られる領域であり、セグメントＳｅｇの境界は上方に向かって広がる。
図９に示す実施形態では、上記の複数のセグメントＳｅｇの各々は、水上航走体８の候補位置Ｐｃを頂点とした異なる頂角を有すると共に、水上航走体８が音響通信時に発信する音響信号の発信方向を回転軸とする２つの円錐状の境界で区切られる領域であり、各セグメントＳｅｇの境界は下方に向かって広がる。
なお、上記の頂角は、回転軸を通る平面で円錐を切断した時の断面に表れる二等辺三角形の頂角をいう。このように、各セグメントＳｅｇを円錐状の形状としたのは、音響通信の音響信号が指向性を有し、通信範囲が発信方向を中心とした円錐（音響コーン）状に広がるためである。

また、上記の各セグメントＳｅｇには、回転軸の中心に近いセグメントＳｅｇほど大きい値に設定される固有スコアＳｓが割り振られる。換言すれば、各セグメントＳｅｇの固有スコアＳｓは、セグメントＳｅｇの外側を区切る境界の頂角が小さいほど大きい値に設定される（図８～図９参照）。また、水中航走体９を頂点とした各セグメントがカバーする水面上の面積は、音響コーンの頂角が同じであれば、水中航走体９の深度が深いほど大きくなる。よって、水中航走体９から見た水上航走体８の水平位置が変わらないとした場合には、水中航走体８の深度が深いほど、水上航走体８はより高い固有スコアＳｓに入るようになる。同様に、水上航走体８を頂点とした各セグメントがカバーする水中の同一平面における面積は、音響コーンの頂角が同じであれば、水中航走体９の深度が深いほど大きくなるので、水上航走体８から見た水中航走体９の水平位置が変わらないとした場合には、水中航走体８の深度が深いほど、水中航走体８はより高い固有スコアＳｓに入るようになる。したがって、スコアＳは、水中航走体９の深度が深いほど高く、かつ水中航走体９と水上航走体８との水平距離が近いほど高くなる。

そして、各水中航走体９の位置を頂点としたセグメント分けの場合（図８）には、スコア算出部４１は、水上航走体８の候補位置Ｐｃが各水中航走体９の音響コーンのどのセグメントＳｅｇに位置するかによって、各水中航走体９（９ａ～９ｃ）のスコアＳを算出する。すなわち、各水中航走体９の音響コーンにおいて候補位置Ｐｃが位置するセグメントＳｅｇの固有スコアＳｓを、それぞれ、各水中航走体９のスコアＳとする。他方、図９に示すような、水上航走体８の候補位置Ｐｃを頂点としたセグメント分けの場合（図９）には、スコア算出部４１は、各水中航走体９が位置するセグメントＳｅｇに設定された固有スコアＳｓを、それぞれ、各水中航走体９のスコアＳとする。

図８～図９（後述する図１２Ａ～図１３Ｂでも同様）の例示では、各セグメントＳｅｇの固有スコアＳｓは、外側を区切る境界の頂角が最も小さいセグメントＳｅｇＡで７、その次に頂角が小さいセグメントＳｅｇＢのスコアで５、その次に頂角が小さい（図８～図９では頂角が最も大きい）セグメントＳｅｇＣで３となっている。よって、図８の例では、候補位置Ｐｃは、第１水中航走体９ａの音響コーンではＳｅｇＢに位置し、第２水中航走体９ｂの音響コーンではＳｅｇＣに位置し、水中航走体９ｃの音響コーンではＳｅｇＢに位置するので、スコア算出部４１は、第１水中航走体９ａ～９ｃの各々のスコアＳを５、３、５と算出する。図９の例では、候補位置Ｐｃに位置する水中航走体９の音響コーンにおいて、第１水中航走体９ａはＳｅｇＢに位置し、第２水中航走体９ｂはＳｅｇＣに位置し、第３水中航走体９ｃはＳｅｇＢに位置するので、スコア算出部４１は、第１水中航走体９ａ～９ｃの各々のスコアＳを５、３、５と算出する。

追尾優先度取得部４２は、複数の水中航走体９の各々について、水上航走体８による各水中航走体９の追尾優先度Ｋを取得するよう構成された機能部である。追尾優先度Ｋは、各水上航走体８が、複数の水中航走体９のどれを優先して追尾するかを定める指標（重み付け値）である。よって、任意の水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定するために取得する追尾優先度Ｋの数は、その任意の水上航走体８と音響通信が可能な水中航走体９の数と同数となる。この際、任意の水上航走体８から見た（任意の水上航走体８を基準とした）複数の水中航走体９の各々の追尾優先度Ｋは、それぞれ異なる値としても良い。同一の値となると複数の水中航走体９を同等に監視する結果になるためである。

すなわち、１つの水中航走体９を監視するためには、音響通信が可能な水上航走体８が１つだけ存在すれば足りる。このため、追尾優先度Ｋによって、各水上航走体８が追尾する複数の水中航走体９間に追尾するにあたっての優先度を持たせるようにすれば、各水上航走体８は、複数の水中航走体９を追尾優先度Ｋに応じて追尾させることが可能となる。このため、後述するように水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定するのに際して追尾優先度Ｋを用いれば、その目標位置Ｐｔは、優先度が相対的に高い水中航走体９の方をより確実に監視しつつ、優先度が相対的に低い他の水中航走体９を同時に監視できるような位置とすることが可能となる。

例えば、追尾優先度Ｋは、ミッションの開始前など、事前に管理者などが任意に設定しても良い。この場合には、追尾優先度Ｋは、ミッションの開始後に変更できないようにされても良いし、変更できるようにされても良い。または、追尾優先度Ｋは、例えば、水上航走体８と水中航走体９との間の距離Ｌなど、状況に応じて変化する指標に基づいて決定されても良い。この場合については後述する。なお、１つの水上航走体８が複数の水中航走体９と音響通信が可能な場合であっても、そのうちの少なくとも１つの水中航走体９の追尾優先度Ｋが０であっても良い。追尾優先度Ｋが０とされた水中航走体９は、目標位置Ｐｔの決定ロジックにおいて考慮されないことになる。

決定処理部４３は、上述した候補位置Ｐｃ毎に、候補位置Ｐｃについて水中航走体９毎に算出されたスコアＳ、および水中航走体９毎に取得された追尾優先度Ｋに基づいて、目標位置Ｐｔを決定するよう構成された機能部である。幾つかの実施形態では、図７に示すように、決定処理部４３は、複数の候補位置Ｐｃについて、水中航走体９毎のスコアＳおよび水中航走体９毎の追尾優先度Ｋに基づいて、候補位置Ｐｃ毎に総合スコアＳｔを算出するよう構成された機能部である総合スコア算出部４３ａと、総合スコアＳｔに基づいて、目標位置Ｐｔを決定するよう構成された機能部である決定部４３ｂと、を有する。図７に示す実施形態では、総合スコア算出部４３ａは、目標位置Ｐｔの決定対象の水上航走体８と通信可能な複数の水中航走体９の各々について、それぞれ、水中航走体９毎の追尾優先度Ｋ×固有スコアＳｓ（以下、補正スコア）を算出し、各水中航走体９のセグメント同士が重なる場合には補正スコアを合計することにより総合スコアＳｔを算出するようになっている。また、決定部４３ｂは、複数の候補位置Ｐｃのうち、総合スコアＳｔが最大となる候補位置Ｐｃを目標位置Ｐｔとするようになっている。

この際、最大の総合スコアＳｔを有する候補位置Ｐｃが複数あった場合には、決定処理部４３は、例えば距離が最大、最小、あるいは最大と最小の中間付近となる候補位置Ｐｃなど、そのうちの１つの候補位置Ｐｃを目標位置Ｐｔとしても良いし、その複数の候補位置Ｐｃで定まる領域の重心（中心）となる位置を、目標位置Ｐｔとしても良い。なお、既に説明した図３～図５では、その複数の候補位置Ｐｃで定まる重複領域（Ｒ１～Ｒ３）の重心（中心）となる位置を目標位置Ｐｔとしている。

他の幾つかの実施形態では、図１０に示すように、決定部４３ｂは、最大の総合スコアＳｔを有する候補位置Ｐｃが複数あった場合など、スコアＳ、あるいはスコアＳおよび追尾優先度Ｋに基づいて目標位置Ｐｔに決定可能な複数の候補位置Ｐｃがある場合に、この複数の候補位置Ｐｃのうち、水上航走体９の目標位置Ｐｔの決定時の位置との距離（移動距離）が最も短い候補位置Ｐｃを目標位置Ｐｔとして決定しても良い。図１０に示す実施形態では、第３水中航走体９ｃのＳｅｇＣと、第５水中航走体９ｅのＳｅｇＢとが重なる重複領域Ｒ１内における全ての位置で総合スコアＳｔが最大となっている。よって、この領域Ｆ１内のいずれの位置も目標位置Ｐｔに決定可能であるが、この重複領域Ｒ１内における、移動前の水上航走体８から最も近い位置が目標位置Ｐｔとされている。これによって、水上航走体８が目標位置Ｐｔへ移動する距離が最大限短くなるように図ることが可能となる。

他の幾つかの実施形態では、図１１に示すように、決定部４３ｂは、最大の総合スコアＳｔを有する候補位置Ｐｃが複数あった場合など、スコアＳ、あるいはスコアＳおよび追尾優先度Ｋに基づいて目標位置Ｐｔに決定可能な候補位置Ｐｃにおいて通信可能と見込まれる水中航走体９が２以上ある場合に、該２以上の水上航走体９の全てと通信可能な領域な領域（図１１のＲ４）を判別すると共に、判別した領域において目標位置Ｐｔの決定時の位置との距離（移動距離）が最も短い候補位置Ｐｃを目標位置Ｐｔとして決定する。図１１に示す実施形態では、総合スコアＳｔが最大となる重複領域Ｒ１内では、水上航走体８は、第３水中航走体９ｃおよび第５水中航走体９ｅの２台との音響通信が可能であると見込まれる。そして、この２台の水中航走体９（９ｃ、９ｅ）の各々との音響通信は、各水中航走体９との音響通信が可能な最大限の範囲同士が重なる領域内なので、第３水中航走体９ｃのＳｅｇＢおよびＳｅｇＣと重なる第５水中航走体９ｅのＳｅｇＣと、第３水中航走体９ｃのＳｅｇＣと重なる第５水中航走体９ｅのＳｅｇＢとを合わせた重複領域Ｒ４である。よって、この重複領域Ｒ４において、移動前の水上航走体８から最も近い位置が目標位置Ｐｔとされている。これによって、総合スコアＳｔ等が最も高い位置まで移動しなくても、より近い位置において、スコアＳ等が最も高い位置において通信可能となるはずの全ての水中航走体９と通信することができ、水上航走体８が目標位置Ｐｔへ移動する距離が最大限短くなるように図ることができる。

このように、目標位置決定部４は、スコアＳ（通信のしやすさ）のみならず、スコアＳおよび追尾優先度Ｋに基づいて水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定する。これは、スコアＳのみに基づいて水上航走体８の目標位置Ｐｔをそれぞれ決定すると、複数の水上航走体８の目標位置Ｐｔが同じになる場合があるが（図１２Ｃ参照）、追尾優先度Ｋをも考慮することにより、各水上航走体８の目標位置Ｐｔを異ならせることが可能である為である（図１２Ａ～図１２Ｂ参照）。

上述したように、各水中航走体９に定められる追尾優先度Ｋは水上航走体８毎に異なるので、固有スコアＳｓに追尾優先度Ｋを乗算して得られる補正スコア（Ｋ×Ｓｓ）は水上航走体８毎に異なる。また、各水上航走体８からすると、補正スコアを算出することは、各セグメントＳｅｇには、固有スコアＳｓが追尾優先度Ｋで補正された補正スコアが設定されているのと同義である（後述する図１２Ａ～図１２Ｂ参照）。よって、ある候補位置ＰｃのスコアＳは、追尾優先度Ｋを用いなければ固有スコアＳｓの値となるが、追尾優先度Ｋを用いる場合には、水上航走体８毎に異なる値となる補正スコアの値となる。よって、総合スコアＳｔの値が水上航走体８毎に異なってくるので、目標位置Ｐｔも水上航走体８毎に異なるようになる。

これについて、図１２Ａ～図１２Ｃを用いてより具体的に説明する。図１２Ａは、本発明の一実施形態に係る第１水上航走体８ａから見た追尾優先度Ｋ_１ｍに基づいて得られる各セグメントのスコアＳ（補正スコア）および総合スコアＳｔを例示する図である。図１２Ｂは、本発明の一実施形態に係る第２水上航走体８ｂから見た追尾優先度Ｋ_２ｍに基づいて得られる各セグメントのスコアＳ（補正スコア）および総合スコアＳｔを例示する図である。また、図１２Ｃは、追尾優先度Ｋを用いない場合の各セグメントのスコアＳ（固有スコアＳｓ）および総合スコアＳｔを例示する参考図である。

図１２Ａ～図１２Ｃでは、２つの水上航走体８（８ａ、８ｂ）が、同じ２つの水中航走体９（９ａ、９ｂ）を追尾する場合を示している。また、２つの水上航走体８の各々の目標位置Ｐｔは、２つの水中航走体９の各々を頂点とする音響コーンに基づいて、追尾する各水中航走体９の総合スコアＳｔが最大となる位置とされる。また、２つの水上航走体８からの音響コーンが互いに重なることで、重複領域が形成されている。このように重複領域が形成されている場合、総合スコアＳｔは、重複領域に候補位置Ｐｃが位置した場合には、重複領域を構成する複数のセグメントＳｅｇの固有スコアＳｓあるいは補正スコアの合計となる。また、重複領域以外に候補位置Ｐｃが位置した場合の総合スコアＳｔは、その位置のセグメントＳｅｇの固有スコアＳｓあるいは補正スコアとなる。

なお、図１２Ａ～図１２Ｃでは、この重複領域のうち、第１水中航走体９ａのＳｅｇＢ（Ｓｓ＝５）と第２水中航走体９ｂのＳｅｇＣ（Ｓｓ＝３）とで構成されている領域を第１重複領域Ｒａ、第１水中航走体９ａのＳｅｇＣ（Ｓｓ＝３）と第２水中航走体９ｂのＳｅｇＣ（Ｓｓ＝３）とで構成されている領域を第２重複領域Ｒｂ、第１水中航走体９ａのＳｅｇＣ（Ｓｓ＝３）と第２水中航走体９ｂのＳｅｇＢ（Ｓｓ＝５）とで構成されている領域を第３重複領域Ｒｃと呼ぶ。

この前提においては、図１２Ｃに示す参考例では、追尾優先度Ｋを総合スコアＳｔの算出に用いていない（追尾優先度Ｋの全てが１でも良い）。そして、重複領域のうち、第１重複領域Ｒａは、第１水中航走体９ａのＳｅｇＢ（Ｓｓ＝５）と第２水中航走体９ｂのＳｅｇＣ（Ｓｓ＝３）とで構成され、第３重複領域Ｒｃは、第１水中航走体９ａのＳｅｇＣ（Ｓｓ＝３）と第２水中航走体９ｂのＳｅｇＢ（Ｓｓ＝５）とで構成されている。よって、第１重複領域Ｒａおよび第３重複領域Ｒｃに候補位置Ｐｃが位置する場合の総合スコアＳｔは、いずれも８（＝５＋３）である。第２重複領域Ｒｂは、第１水中航走体９ａのＳｅｇＣ（Ｓｓ＝３）と第２水中航走体９ｂのＳｅｇＣ（Ｓｓ＝３）とで構成されているので、第２重複領域Ｒｂに候補位置Ｐｃが位置する場合の総合スコアＳｔは６（＝３＋３）となる。重複領域以外の領域は、総合スコアＳｔは固有スコアＳｓとなる。よって、追尾優先度Ｋを用いない図１２Ｃの場合には、２つの水上航走体８（８ａ、８ｂ）の各々の目標位置Ｐｔは、第１重複領域Ｒａおよび第３重複領域Ｒｃの総合スコアＳｔが最も大きいので、いずれも第１重複領域Ｒａまたは第３重複領域Ｒｃになることになる。

これに対して、追尾優先度Ｋを用いた場合には、図１２Ａ～図１２Ｂに示すように、２つの水上航走体８の目標位置Ｐｔはそれぞれ異なる位置となる。なお、図１２Ａ～図１２Ｂでは、複数の水上航走体８の番号をｉで識別し、複数の水中航走体９の番号をｋで識別しており、第ｉ番目（１＜ｉ＜ｍ）の水上航走体８ａから見た第ｋ番目（１＜ｋ＜ｎ）の水中航走体９の追尾優先度ＫをＫ_ｉｋで表している。よって、第１水上航走体８ａから見た第１水中航走体９ａ、第１水中航走体９ｂの各々の追尾優先度Ｋは、それぞれＫ_１１、Ｋ_１２となる。第２水上航走体８ｂから見た第１水中航走体９ａ、第１水中航走体９ｂの各々の追尾優先度Ｋは、それぞれＫ_２１、Ｋ_２２となる。

図１２Ａでは、第１水上航走体８ａから見た２つの水中航走体９（９ａ、９ｂ）の追尾優先度Ｋは、例として、第１水中航走体９ａで０．９（Ｋ_１１）、第２水中航走体９ｂで０．３（Ｋ_１２）となっている。よって、第１水上航走体８ａから見た第１水中航走体９ａの補正スコアは、第１水中航走体９ａの追尾優先度ＫがＫ_１１＝０．９なので、ＳｅｇＡ：６．３（７×０．９）、ＳｅｇＢ：４．５（５×０．９）、ＳｅｇＣ：２．７（３×０．９）となる。同様に、第１水上航走体８ａから見た第２水中航走体９ｂの補正スコアは、第２水中航走体９ｂの追尾優先度ＫがＫ_１２＝０．３なので、ＳｅｇＡ：２．１（７×０．３）、ＳｅｇＢ：１．５（５×０．３）、ＳｅｇＣ：０．９（３×０．３）となる。また、第１重複領域Ｒａ、第２重複領域Ｒｂ、第３重複領域Ｒｃの補正スコアは、それぞれ、上述したのと同様の計算により、５．４（＝４．５＋０．９）、３．６（＝２．７＋０．９）、４．２（＝２．７＋１．５）となる。したがって、総合スコアＳｔが最大となるのは、第１水中航走体９ａのＳｅｇＡであるので、第１水中航走体９ａの目標位置Ｐｔは、第１水中航走体９ａのＳｅｇＡの範囲内となる。

他方、図１２Ｂでは、第２水上航走体８ｂから見た２つの水中航走体９（９ａ、９ｂ）の追尾優先度Ｋは、第１水中航走体９ａで０．１（Ｋ_２１）、第２水中航走体９ｂで０．７（Ｋ_２２）となっている。よって、第２水上航走体８ｂから見た第１水中航走体９ａの補正スコアは、第２水中航走体９ｂの追尾優先度ＫがＫ_２１＝０．１なので、ＳｅｇＡ：０．７（７×０．１）、ＳｅｇＢ：０．５（５×０．１）、ＳｅｇＣ：０．３（３×０．１）となる。同様に、第２水上航走体８ｂから見た第２水中航走体９ｂの補正スコアは、第２水中航走体９ｂの追尾優先度ＫがＫ_２２＝０．７なので、ＳｅｇＡ：４．９（７×０．７）、ＳｅｇＢ：３．５（５×０．７）、ＳｅｇＣ：２．１（３×０．７）となる。また、第１重複領域Ｒａ、第２重複領域Ｒｂ、第３重複領域Ｒｃの補正スコアは、それぞれ、上述したのと同様の計算により、２．６（＝０．５＋２．１）、２．４（＝０．３＋２．１）、３．８（＝０．３＋３．５）となる。したがって、総合スコアＳｔが最大となるのは、第２水中航走体９ｂのＳｅｇＡであるので、第２水中航走体９ｂの目標位置Ｐｔは、第１水中航走体９ｂのＳｅｇＡの範囲内となり、第１水中航走体９ａの目標位置Ｐｔと異なっている。

以上の構成を備える目標位置決定部４のスコア算出部４１は、図７に示す実施形態では、目標位置決定装置１が備える、少なくとも１つ（本実施形態では複数）の候補位置Ｐｃを特定する候補位置特定部４０に接続されており、候補位置特定部４０が特定した候補位置Ｐｃを取得して、候補位置Ｐｃ毎に水中航走体９毎のスコアＳを算出するようになっている。

例えば、候補位置特定部４０は、上述した水上航走体８の到達可能範囲の任意の１以上の位置を、所定のアルゴリズムに従って選択する。この際、所定のアルゴリズムは、音響通信を通して得られる上記の状態情報（舵角や、進行速度など）を用いるものであっても良く、到達可能範囲をより正確に求めるのに利用しても良い。また、例えば、候補位置特定部４０は、上述した到達可能範囲内を複数の領域に区分けして、各領域内の例えば中央などの任意の位置を候補位置Ｐｃとすることにより、複数の候補位置Ｐｃを特定しても良い。この際、上記の状態情報を用いるなどして、各領域に基づいて得られる複数の位置の取捨選択を通して、候補位置Ｐｃを特定しても良い。

また、図７に示す実施形態では、上述した決定処理部４３は、スコア算出部４１および追尾優先度取得部４２に接続されることにより、スコアＳおよび追尾優先度Ｋが入力されるようになっている。

上記の構成によれば、目標位置Ｐｔを決定しようとする水上航走体８が、目標位置Ｐｔの候補となる候補位置Ｐｃに移動した仮定の下で算出する水上航走体８と各水中航走体９との通信のしやすさを示すスコアと、その水上航走体８から見た水中航走体９毎の追尾優先度Ｋとに基づいて、水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定する。このように、スコア（通信のしやすさ）のみならず、スコアおよび追尾優先度Ｋに基づいて水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定することにより、より適切な水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定することができる。

すなわち、例えば、複数（例えば２つ）の水上航走体８が、それぞれ、同じ複数（例えば２つ）の水中航走体９の存在を検知（認識）している状況で目標位置Ｐｔをそれぞれ決定する場合に、上記のスコアのみに基づいて決定すると目標位置Ｐｔが同じになる場合がある（図１２Ｃ参照）。しかし、水上航走体８毎に、通信可能な複数の水中航走体９毎に定める追尾優先度Ｋを加味することにより、各水上航走体８の目標位置Ｐｔが相互に異なるように図ることができる（後述する図１２Ａ～図１２Ｂ参照）。これによって、複数の水中航走体９を、より少ない複数の水上航走体８で監視しようとした場合においても、各水上航走体８が相互に異なる目標位置Ｐｔを目標に航走するように図られるので、より多くの水中航走体９を監視できるようになり、水中航走体９を適切に、効率良く監視することができる。

次に、追尾優先度Ｋの定め方について、図１３Ａ～図１３Ｂを用いて説明する。図１３Ａは、本発明の一実施形態に係る第１水中航走体９ａから見た水上航走体８の追尾優先度Ｋの算出方法を説明するための図である。また、図１３Ｂは、本発明の一実施形態に係る第２水中航走体９ｂから見た水上航走体８の追尾優先度Ｋの算出方法を説明するための図である。

幾つかの実施形態では、図１３Ａ～図１３Ｂに示すように、上述した追尾優先度Ｋは、水上航走体８と水中航走体９との距離Ｌに基づいて定められても良い。図１３Ａ～図１３Ｂに示す実施形態では、追尾優先度Ｋを、水上航走体８と水中航走体９との水平距離に基づいて定めるようになっている。

この際、幾つかの実施形態では、上述した目標位置決定装置１は、図７に示すように、複数の水中航走体８の各々毎に求められる、各水中航走体９と通信可能な複数の水上航走体８の各々との距離Ｌ（水平距離）に基づいて、距離Ｌが最も短い水上航走体８の追尾優先度Ｋが最も高くなるように、追尾優先度Ｋを算出するよう構成された機能部である追尾優先度算出部１４を、さらに備えても良い。図１３Ａ～図１３Ｂには、任意の水中航走体９（９ａまたは９ｂ）を追尾可能な水上航走体８が複数（８ａ、８ｂ）存在する場合が示されているが、この場合において、これらの複数の水上航走体８のうちのどの水上航走体８に、その任意の水中航走体９を優先して追尾させるのかを、任意の水中航走体９と複数の水上航走体８の各々との水平距離に基づいて決定し、追尾優先度Ｋとしている。つまり、任意の水中航走体９と、この任意の水中航走体９と音響通信が可能な複数の水上航走体８の各々との距離Ｌ（水平距離）をそれぞれ求め、その距離Ｌが短いものほど優先度が高くなるように、追尾優先度Ｋを定める。

詳述すると、図１３Ａ～図１３Ｂでは、第１水中航走体９ａと音響通信が可能なのは２つの水上航走体８（８ａ、８ｂ）であり、第２水中航走体９ｂと音響通信が可能なのも２つの水上航走体８（８ａ、８ｂ）であるものとする。
そして、図１３Ａに示すように、第１水中航走体９ａと第１水上航走体８ａとの水平距離がＬ_１１、第１水中航走体９ａと第２水上航走体８ｂとの水平距離がＬ_２１であるとする。そして、これらの水平距離を用いて、第１水中航走体９ａを優先して監視する水上航走体８を定める。具体的には、第１水上航走体８ａから見た第１水中航走体９ａの追尾優先度Ｋ_１１を、Ｋ_１１＝｛（Ｌ_２１）／（Ｌ_１１＋Ｌ_２１）｝との算出式で求める。また、第２水上航走体８ｂから見た第１水中航走体９ａの追尾優先度Ｋ_２１は、Ｋ_２１＝｛（Ｌ_１１）／（Ｌ_１１＋Ｌ_２１）｝との算出式で求める。図１３Ａの場合では、Ｌ_１１＜Ｌ_２１なので、第１水中航走体９ａを優先して追尾するのは、第１水上航走体８ａおよび第２水上航走体８ｂのうちの第１水上航走体８ａとなる。

また、図１３Ｂに示すように、第２水中航走体９ｂ（ｋ＝２）と第１水上航走体８ａ（ｉ＝１）との水平距離がＬ_１２、第２水中航走体９ｂ（ｋ＝２）と第２水上航走体８ｂ（ｉ＝２）との水平距離がＬ_２２であるとする。そして、この水平距離の関係から、第２水中航走体９ｂを優先して監視する水上航走体８を定める。具体的には、第１水上航走体８ａから見た第２水中航走体９ｂの追尾優先度Ｋ_１２を、Ｋ_１２＝｛（Ｌ_２２）／（Ｌ_１２＋Ｌ_２２）｝との算出式で求める。また、第２水上航走体８ｂから見た第１水中航走体９ａの追尾優先度Ｋ_２１を、Ｋ_２２＝｛（Ｌ_１２）／（Ｌ_１２＋Ｌ_２２）｝との算出式で求める。図１３Ｂの場合では、Ｌ_１２＞Ｌ_２２なので、第２水中航走体９ｂを優先して追尾するのは、第１水上航走体８ａおよび第２水上航走体８ｂのうちの第２水上航走体８ｂとなる。

このようにして定めた追尾優先度Ｋ（Ｋ_１１、Ｋ_１２、Ｋ_２１、Ｋ_２２）について、第１水上航走体８ａがＫ_１１、Ｋ_１２を用い、第２水上航走体８ｂがＫ_２１、Ｋ_２２を用いる。例えば、上述したように、Ｋ_１１＝０．９、Ｋ_１２＝０．３、Ｋ_２１＝０．１、Ｋ_２２＝０．７とすると、第１水上航走体８ａの目標位置Ｐｔは、第１水中航走体９ａのＳｅｇＡの範囲内に属する領域となり、第２水上航走体８ｂの目標位置Ｐｔは、第２水中航走体９ｂのＳｅｇＡの範囲内に属する領域となる。すなわち、複数の水上航走体８（８ａ、８ｂ）の各々の目標位置Ｐｔは、異なる位置となっている。

ただし、追尾優先度Ｋの算出方法は上述した実施形態に限定されない。他の幾つかの実施形態では、Ｋ_１１＝Ｌ_２１＾２／(Ｌ_１１＾２＋Ｌ_２１＾２)、Ｋ_２１＝Ｌ_１１＾２／(Ｌ_１１＾２＋Ｌ_２１＾２)などや、Ｋ_１１＝１／Ｌ_１１、Ｋ_２１＝１／Ｌ_２１など、他の算出式で求めても良い。ΣＫ_ｉｋ＝固定値（１≦ｉ≦ｍ、１≦ｋ≦ｎ）となるような算出であっても良い。また、例えば、１つの水中航走体９と音響通信が可能な水上航走体８が３つの場合には、第１水中航走体９ａと第１水上航走体８ａとの水平距離がＬ_１１、第１水中航走体９ａと第２水上航走体８ｂとの水平距離がＬ_２１、第１水中航走体９ａと第３水上航走体８ｃとの水平距離がＬ_３１とした場合には、例えば、Ｋ_１１＝１／２×(Ｌ_２１＋Ｌ_３１)／(Ｌ_１１＋Ｌ_２１＋Ｌ_３１)、Ｋ_２１＝１／２×(Ｌ_１１＋Ｌ_３１)／(Ｌ_１１＋Ｌ_２１＋Ｌ_３１)、Ｋ_３１＝１／２×(Ｌ_１１＋Ｌ_２１)／(Ｌ_１１＋Ｌ_２１＋Ｌ_３１)などとなる。つまり、ｉ番目の第ｉ水上航走体８ｉから見た、第ｋ番目の第ｋ水中航走体９ｋの追尾優先度Ｋ_ｉｋは、Ｋ_ｉｋ＝｛（第ｋ水中航走体９ｋ（自水中航走体）を除く、水中航走体９ｋと第ｉ水上航走体８ｉとの距離の合計の平均）÷（ΣＬ_ｉｋの合計）｝で算出しても良い。

図７に示す実施形態では、追尾優先度算出部１４と追尾優先度取得部４２とが接続されており、追尾優先度取得部４２は、追尾優先度算出部１４が算出した追尾優先度Ｋを取得するようになっている。また、図７に示す実施形態では、各水中航走体９が、音響通信が可能な各水上航走体８との距離Ｌに基づいて、上述したように追尾優先度Ｋを決定すると共に、決定した追尾優先度Ｋを、水上航走体８に通信するようになっている。これによって、各水上航走体８は、必要な追尾優先度Ｋを得る。具体的には、第１水中航走体９ａがＫ_１１およびＫ_２１を算出し、Ｋ_１１を第１水上航走体８ａに送信し、Ｋ_２１を第２水上航走体８ｂに送信する。また、第２水中航走体９ｂがＫ_１２およびＫ_２２を算出し、Ｋ_１２を第１水上航走体８に送信し、Ｋ_２２を第２水上航走体８ｂに送信する。よって、第１水上航走体８ａ（第１水上航走体８ａの追尾優先度取得部４２）はＫ_１１およびＫ_１２を受信し、第２水上航走体８ｂ（第２水上航走体８ｂの追尾優先度取得部４２）はＫ_２１およびＫ_２２を受信する。

ただし、上述した実施形態に本発明は限定されない。上述した実施形態では、追尾優先度算出部１４が水中航走体９に搭載され、他の機能部（２～５）が水上航走体８に搭載されているが、他の幾つかの実施形態では、追尾優先度算出部１４および水中位置取得部３が水中航走体９に搭載されても良い。この場合、水上航走体８に搭載された候補位置特定部４０は、音響通信により、追尾優先度Ｋと共に、水中航走体９が音響通信により得た位置情報Ｐを取得する。その他の幾つかの実施形態では、上述した追尾優先度算出部１４を各水上航走体８あるいは監視局またはマスタ船が備えることで、水上航走体８毎に必要な距離Ｌを通信により取得し、追尾優先度Ｋを算出しても良い。また、その他の幾つかの実施形態では、追尾優先度Ｋは、例えば、各水中航走体９からの距離Ｌが最も短い水上航走体８に対しては大きい値を設定し、その他の水上航走体８に対しては、それよりも小さい値であれば、距離Ｌに関係なく、任意の値を設定しても良い。

なお、他の幾つかの実施形態では、上述した前提において、第１水上航走体８ａから見た第１水中航走体９ａ、第２水中航走体９ｂの追尾優先度Ｋを、それぞれ、Ｋ_１１＝Ｌ_１２／（Ｌ_１１＋Ｌ_１２）、Ｋ_１２＝Ｌ_１１／（Ｌ_１１＋Ｌ_１２）、第２水上航走体８ｂから見た第１水中航走体９ａ、第２水中航走体９ｂの追尾優先度Ｋを、それぞれ、Ｋ_２１＝Ｌ_２２／（Ｌ_２１＋Ｌ_２２）、Ｋ_２２＝Ｌ_２１／（Ｌ_２１＋Ｌ_２２）などと算出しても良い。この場合には、各水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定するのに、その水上航走体８と通信可能な各水中航走体８との距離Ｌのみを取得すれば良い。よって、他の水上航走体８の存在に関係なく、水上航走体８毎に水中航走体９の追尾優先度Ｋを決定することが可能となる。

上記の構成によれば、各水中航走体９の追尾優先度Ｋは、水上航走体８と、各水中航走体９の各々との距離Ｌに基づいて定められる。これによって、水上航走体８からの距離Ｌが近い水中航走体９ほど追尾優先度Ｋを大きくするといったことが可能であり、水中航走体９毎の追尾優先度Ｋが異なるように図ることができる。

また、幾つかの実施形態では、追尾優先度Ｋは、水中航走体９の重要度Ｄに基づいて定められてもよい。すなわち、例えば幾つかの実施形態では、追尾優先度Ｋは、上記の重要度Ｄによって定められる。他の幾つかの実施形態では、追尾優先度Ｋは、上記の距離Ｌおよび上記の重要度Ｄによって定められる。この場合には、追尾優先度Ｋは、上述した距離Ｌに基づいて算出された値に、重要度Ｄを乗算、加算など演算することにより定めても良い。本実施形態では、追尾優先度Ｋは、距離Ｌに基づいて算出された値×重要度Ｄで算出するようになっている。この場合、補正スコアは、固有スコアＳｓ×距離Ｌに基づいて算出された値×重要度Ｄとなる。その他の幾つかの実施形態では、追尾優先度Ｋは、上述した距離Ｌに基づいてのみ定められても良い。

水中航走体９の重要度Ｄは、例えば、水中航走体９のミッション（前述）の重要度Ｄや、水中航走体９に何らかの異常が生じた場合に水中航走体９を見失う（ロスト）ことの回避を図る場合など、重点的に追尾する必要性の有無に応じた値を有する。具体的には、例えば、障害（異常）が発生した水中航走体９の重要度Ｄを、障害が発生していない水中航走体９より大きくしても良い。水中航走体９に異常が発生しているかは、例えば、上述したような音響通信を通して得られる状態情報に基づいて判定しても良い。また、例えば、水中航走体９に実行させるミッションの重要性が高いほど重要度Ｄが大きくなるようにしても良い。例えば、水中航走体９の深度（音波強度）に応じて、深度が大きいほど重要度Ｄが大きくなるようにしても良い。これは、音響通信装置は頂角が大きくなるとたとえ近距離であっても通信不可となる特性をもつものが多いため、浅い深度では頂角を小さくする場合には、固有スコアＳｓの高いセグメントの領域が狭くなる。また、水上航走体８と水中航走体９との距離（直線距離）が遠くなれば、減衰が大きくなり通信しにくくなる。このため、深度が大きく距離が大きい水中航走体９は、いずれの水上航走体８とも通信できなくなる可能性があるためである。

上記の構成によれば、各水中航走体の追尾優先度Ｋは、水中航走体９の重要度Ｄ、または、その重要度Ｄおよび上記の距離Ｌに基づいて定められる。これによって、追尾優先度Ｋを状況に応じて適切に決定することができる。

その他、幾つかの実施形態では、上述したスコア算出部４１は、水中航走体９の未来の位置を予測するよう構成された機能部である位置予測部４１ａを、有しても良い。この場合、上述した水中航走体９の位置情報Ｐは、水中航走体９の未来の位置を示す未来位置情報である。位置予測部４１ａは、音響通信により得られる水中航走体９の位置、進行方向、および速度に基づいて、この水中航走体９の一定時間後の位置を予測する。このとき、位置予測部４１ａは、水中航走体９の位置、進行方向、および速度の履歴に基づいて水中航走体９の軌道を推定し、当該軌道に基づいて水中航走体９の一定時間後の位置を予測してもよい。また位置予測部４１ａは、位置、進行方向、および速度に加え、記憶部１２などに記憶されたミッション情報から特定される目的地に基づいて、水中航走体９の一定時間後の位置を予測してもよい。また、この場合の候補位置Ｐｃは、位置予測部４１ａが予測した位置に水中航走体９が位置するときに、水上航走体８が存在可能な地点となる。

上記の構成によれば、水中航走体の方向、速度、舵角などから予測される未来の位置と、水上航走体の候補位置とに基づいてスコアを算出することにより、より適切な目標位置を設定することができる。

また、幾つかの実施形態では、目標位置決定装置１が監視局やマスタ船、マスタとなる水中航走体９などに設置しても良い。この場合には、目標位置決定装置１は、航走体監視システム７が備える複数の水上航走体８および複数の水中航走体９の位置を得ることが可能となる。よって、目標位置決定装置１は、複数の水上航走体の目標位置Ｐｔを決定することが可能となる。しかも、任意の水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定するのに用いる水中航走体９毎の追尾優先度Ｋと、他の任意の水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定するのに用いる水中航走体９毎の追尾優先度Ｋとは、水中航走体９毎に異なる値を有するように調整することが可能となる。例えば、上述した距離Ｌに基づいて追尾優先度Ｋを決定する場合には、状況によっては、Ｋ_１１＝Ｋ_２１、または、Ｋ_１２＝Ｋ_２２となる場合が想定される。このような場合が生じたとてしても、その場合に任意の演算を行うことで、Ｋ_１１≠Ｋ_２１、Ｋ_１２≠Ｋ_２２とすることが可能である。この任意の演算としては、ΣＫ_ｉｋ＝固定値（１≦ｉ≦ｍ、１≦ｋ≦ｎ）の条件の下で行っても良い。

上記の構成によれば、複数の水上航走体８の目標位置Ｐｔが同じ位置となるのを確実に防止することができる。

以下、上述した構成（機能）を備える目標位置決定装置１が行う処理に対応する水上航走体８の目標位置決定方法について、図１４を用いて説明する。図１４は、本発明の一実施形態に係る目標位置決定方法を示す図である。

図１４に示すように、水上航走体８の目標位置決定方法（以下、単に、目標位置決定方法）は、選定ステップと、水中位置取得ステップと、目標位置決定ステップと、目標位置指示ステップと、を備える。

選定ステップは、監視対象として定められた複数の水中航走体９のうちから基準水中航走体９ｔとする水中航走体９を選定するステップである。この選定ステップは、既に説明した選定部２が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。

水中位置取得ステップは、選定ステップによって選定された基準水中航走体９ｔを構成する各水中航走体９の位置を示す位置情報Ｐを取得するステップである。この水中位置取得ステップは、既に説明した水中位置取得部３が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。

目標位置決定ステップは、上記の水中位置取得ステップによって取得された基準水中航走体８の位置情報Ｐに基づいて目標位置Ｐｔを決定するステップである。この目標位置決定ステップは、既に説明した目標位置決定部４が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。

目標位置指示ステップは、上記の目標位置決定ステップによって決定された目標位置Ｐｔを既に説明した航走制御装置８２に出力するステップである。この目標位置指示ステップは、既に説明した指示部５が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。

図１４に示す実施形態では、目標位置決定方法は、目標位置決定ステップによって決定された目標位置Ｐｔにおいて、通信可能と予測されていた水中航走体９のうち通信が完了できない通信未完了の水中航走体９がある場合に、通信未完了の水中航走体９の探索処理を実行するステップを、さらに備えても良い。

図１４示す実施形態を説明すると、ステップＳ０において、既に説明したように監視対象となる複数の水中航走体９を決定する。このステップは予め決定されていた監視対象の情報を取得することであっても良い。次に、ステップＳ１において、決定された監視対象となる全ての水中航走体９を基準水中航走体９ｔに設定する（選定ステップ）。ステップＳ２において水中位置取得ステップを実行し、基準水中航走体９ｔを構成する各水中航走体９の位置情報Ｐを取得する。ステップＳ３において目標位置決定ステップを実行し、ステップＳ２において取得された位置情報Ｐに基づいて水上航走体８の目標位置Ｐｔを決定する。ステップＳ４において目標位置指示ステップを実行し、決定された目標位置Ｐｔを既に説明した航走制御装置８２に出力する。これによって、水上航走体８が決定された目標位置Ｐｔに移動した後、ステップＳ３における目標位置Ｐｔの決定時に見込まれていた１以上の水中航走体９との通信が行われる。

その後、ステップＳ５において、上記の１以上の水中航走体９との通信が全て完了（正常完了）したかを確認し、通信が全て完了した場合には、ステップＳ６において、通信が完了したと判定される水中航走体９を基準水中航走体９ｔから除外することで、基準水中航走体９ｔを更新する（選定ステップ）。ステップＳ７において、基準水中航走体９ｔに水上航走体９が残っているかを確認し、残っていない場合には、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降を再度実行する。逆に、残っている場合には、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２以降を再度実行する。また、上述したステップＳ５において、予定された水中航走体９のうち通信が完了できない水中航走体９がある場合には、ステップＳ８において、既に説明した探索処理を実行し、本フローを終了する。探索処理が完了後は、再度、本フローを開始しても良い。なお、ステップＳ１～ステップＳ７の繰返しの中で、予め定められていた任意の終了条件が満たされた場合には、フローを終了するようにしても良い。

次に、上述した目標位置決定部４の処理に対応する方法を、図１５を用いて説明する。図１５は、本発明の一実施形態に係るスコアＳおよび追尾優先度Ｋに基づく目標位置Ｐｔの決定フローを示す図である。
図１５に示すように、この方法は、基準水中航走体９ｔに選定された水中航走体９毎に取得された位置情報Ｐに基づいて、それぞれ、１以上の水中航走体９と通信可能な水上航走体８の候補位置Ｐｃにおける上記のスコアＳを算出するスコア算出ステップ（Ｓ４１）と、候補位置Ｐｃにおける水中航走体９毎に算出されたスコアＳに基づいて、目標位置Ｐｔを決定する決定処理ステップ（４４）と、を備える。図１５に示す実施形態では、本方法は、基準水中航走体９ｔに選定された水中航走体９毎の、水上航走体８による各水中航走体９の追尾優先度Ｋを取得する追尾優先度取得ステップ（Ｓ４３）をさらに備えており、上記の決定処理ステップ（４４）は、候補位置Ｐｃについて水中航走体９毎に算出された上記のスコアＳ、および水中航走体９毎に取得された追尾優先度Ｋに基づいて、目標位置Ｐｔを決定する。

これらのスコア算出ステップ（Ｓ４１）、追尾優先度取得ステップ（Ｓ４３）、決定処理ステップ（４４）は、それぞれ、既に説明したスコア算出部４１、追尾優先度取得部４２、決定処理部４３が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。

上述した決定処理ステップ（４４）は、幾つかの実施形態では、図１５に示すように、少なくとも１つの候補位置Ｐｃについて、水中航走体９毎のスコアＳおよび水中航走体９毎の追尾優先度Ｋに基づいて、候補位置Ｐｃ毎に総合スコアＳｔを算出する総合スコア算出ステップ（Ｓ４４ａ）と、総合スコアＳｔに基づいて、目標位置Ｐｔを決定する決定ステップ（Ｓ４４ｂ）と、で構成されても良い。総合スコア算出ステップ（Ｓ４４ａ）、決定ステップ（Ｓ４４ｂ）は、それぞれ、既に説明した総合スコア算出部４３ａ、決定部４３ｂが実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。

図１５に示す実施形態では、少なくとも１つの候補位置Ｐｃを特定する候補位置特定ステップ（Ｓ４０）と、複数の水中航走体８の各々毎に求められる、各水中航走体９と通信可能な複数の水上航走体８の各々との距離Ｌ（水平距離）に基づいて、距離Ｌが最も短い水上航走体８の追尾優先度Ｋが最も高くなるように、追尾優先度Ｋを算出する追尾優先度算出ステップ（Ｓ４２）とを、さらに備えている。これらの候補位置特定ステップ（Ｓ４０）、追尾優先度算出ステップ（Ｓ４２）は、それぞれ、既に説明した候補位置特定部４０、追尾優先度算出部１４が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。

そして、図１５に示す実施形態では、ステップＳ４０において特定候補位置特定ステップを実行し、基準水中航走体９の位置情報Ｐとの関係において、目標位置Ｐｔの決定対象となる水上航走体８に関する複数の候補位置Ｐｃを特定する。ステップＳ４１においてスコア算出ステップを実行し、ステップＳ４０で取得された複数の候補位置Ｐｃの各々について、目標位置Ｐｔの決定対象の水上航走体８がその候補位置Ｐｃに位置したと仮定した場合における、水上航走体８と各水中航走体９の各々との通信のしやすさ（スコアＳ）を、位置情報Ｐを用いて算出する。

ステップＳ４２において追尾優先度算出ステップを実行することにより、既に説明したように追尾優先度Ｋを算出する。その後、ステップＳ４３において追尾優先度取得ステップを目標位置Ｐｔの決定対象の水上航走体８から見た複数の水中航走体９の各々の追尾優先度Ｋを取得する。なお、追尾優先度算出ステップは、追尾優先度取得ステップよりも前に実行されていれば、どの段階で実行されても良い。

ステップＳ４４において、決定処理ステップを実行する。具体的には、ステップＳ４４ａにおいて総合スコア算出ステップを実行し、ステップＳ４４ｂにおいて決定ステップを実行する。より具体的には、決定ステップ（Ｓ４４ｂ）では、総合スコア算出ステップ（Ｓ４４ａ）の実行により得られた候補位置Ｐｃ毎の総合スコアＳｔに基づいて、複数の候補位置Ｐｃのうち総合スコアＳｔが最も大きい候補位置Ｐｃを、水上航走体８の目標位置Ｐｔに決定する。

なお、他の幾つかの実施形態では、スコア算出ステップ（Ｓ４１）は、水中航走体９の未来の位置を予測する位置予測ステップを有していても良い。この場合には、水中航走体９の位置情報Ｐは、水中航走体９の未来位置情報である。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
（付記）

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る水上航走体（８）の目標位置決定装置（１）は、
水中を航走する複数の水中航走体（９）を追尾する水上航走体（８）の航走の目標位置（Ｐｔ）を決定する水上航走体（８）の目標位置決定装置（１）であって、
前記複数の水中航走体（９）のうち、前記目標位置（Ｐｔ）の算出に用いる１以上の水中航走体（９）である基準水中航走体（９ｔ）を選定するよう構成された選定部（２）と、
前記基準水中航走体（９ｔ）の位置を示す位置情報（Ｐ）を取得するよう構成された第１取得部（例えば図２の水中位置取得部３）と、
前記基準水中航走体（９ｔ）の前記位置情報（Ｐ）に基づいて前記目標位置（Ｐｔ）を決定するよう構成された目標位置決定部（４）と、
決定された前記目標位置（Ｐｔ）を、前記水上航走体（８）の前記目標位置（Ｐｔ）への航走を制御する航走制御装置（８２）に出力するよう構成された指示部（５）と、を備え、
前記選定部（２）は、決定された前記目標位置（Ｐｔ）に移動した前記水上航走体（８）との通信が完了したと判定される前記水中航走体（９）を前記基準水中航走体（９ｔ）から除外した残りの前記水中航走体（９）を、次回の前記目標位置（Ｐｔ）を決定するための前記基準水中航走体（９ｔ）として選定するように構成される。

上記（１）の構成によれば、事前に定められるなどした監視対象の複数の水中航走体（９）の全てと順番に通信するように、水上航走体（８）の目標位置（Ｐｔ）を順番に決定する。すなわち、監視対象の全ての水中航走体（９）と同時に通信可能な水上航走体（８）の位置がないような場合には、まずは、この複数の水中航走体（９）のうちの一部と通信可能な位置を水中航走体（９）の目標位置（Ｐｔ）とする。そして、この目標位置（Ｐｔ）で通信が完了した水中航走体（９）以外の水中航走体（９）を対象に次の目標位置（Ｐｔ）とする。これを繰り返すことで、監視対象の全ての水中航走体（９）と順番に通信を行っていくように水上航走体（８）の目標位置（Ｐｔ）を順次決定していく。

これによって、複数の水中航走体（９）を、より少ない複数の水上航走体（８）で監視しようとした場合において、水中航走体（９）を見失う（ロストする）ことなく、複数の水中航走体（９）の全てと確実に通信できるように水上航走体（８）を航走させることができる。また、後述するスコア（Ｓ）に基づくなどして、可能な限り２以上の水中航走体（９）と通信可能な位置を目標位置（Ｐｔ）とすることで、効率良く水中航走体（９）を追尾（監視）することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記選定部（２）は、前記残りの水中航走体（９）がない場合には、既に前記通信が完了と判断された前記複数の水中航走体（９）の少なくとも一部を前記基準水中航走体（９ｔ）として再設定する。

上記（２）の構成によれば、事前に監視対象に定められるなどした複数の水中航走体（９）の全てとの通信の完了後は、再度、上記の監視対象の複数の水中航走体（９）の全てなどを基準水中航走体（９ｔ）に再設定する。これによって、監視対象の複数の水中航走体（９）の水上航走体（８）による追尾を継続して行うことができる。なお、再設定時において、再設定前のループで追尾の対象としていた複数の水中航走体（９）と、再設定後の追尾の対象としていた複数の水中航走体（９）とは同じであっても良いし、その少なくとも一部において異なっていても良い。水中航走体（９）の数についても、再設定の前後で同じであっても良いし、異なっても良い。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）～（２）の構成において、
前記水上航走体（８）と前記水中航走体（９）との前記通信の完了を通知する通信完了通知（Ｎｔ）を受信する通知受信部（２２）をさらに備え、
前記選定部（２）は、前記通信完了通知（Ｎｔ）に基づいて、前記通信が完了された前記水中航走体（９）を認識する。

上記（３）の構成によれば、水上航走体（８）の目標位置（Ｐｔ）への移動後において通信可能な１以上の水上航走体（８）との通信の完了は、例えば水中航走体（９）から送信されるなどする通信完了通知（Ｎｔ）により認識される。これによって、水上航走体（８）と水中航走体（９）との通信が完了したことを確実に判定することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
前記選定部（２）は、前記水上航走体（８）が前記目標位置（Ｐｔ）に移動するまでの間に前記通信完了通知（Ｎｔ）を受信した場合に、前記通信完了通知（Ｎｔ）に基づいて認識した前記水中航走体（９）を前記基準水中航走体（９ｔ）から除外した残りの前記水中航走体（９）を次回の前記目標位置（Ｐｔ）を決定するための前記基準水中航走体（９ｔ）として選定する。

上記（４）の構成によれば、決定された目標位置（Ｐｔ）まで水上航走体（８）が移動している間に通信が完了した水上航走体（８）が存在した場合には、その通信が完了した水上航走体（８）を基準水中航走体（９ｔ）から除外する。これによって、水中航走体（９）を追尾（監視）の効率化を図ることができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）～（４）の構成において、
前記決定された目標位置（Ｐｔ）において、通信可能と予測されていた前記水中航走体（９）のうち前記通信が完了できない通信未完了の前記水中航走体（９）がある場合に、前記通信未完了の水中航走体（９）の探索処理を実行する探索処理部（６）を、さらに備える。

上記（５）の構成によれば、水上航走体（８）が、目標位置（Ｐｔ）での通信が予定（期待）されていた水中航走体（９）との通信が完了できない場合には、その水上航走体（８）の探索処理を実行する。これによって、水中航走体（９）を見失うことがないように図ることができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）～（５）の構成において、
前記目標位置決定部（４）は、
前記基準水中航走体（９ｔ）に選定された前記水中航走体（９）毎に、前記第１取得部（例えば図２の水中位置取得部３）によって取得された前記位置情報（Ｐ）に基づいて、１以上の前記水中航走体（９）と通信可能な前記水上航走体（８）の候補位置（Ｐｃ）における前記水上航走体（８）と前記水中航走体（９）との通信のしやすさを示すスコア（Ｓ）を算出するスコア算出部（４１）と、
前記候補位置（Ｐｃ）における前記水中航走体（９）毎に算出された前記スコア（Ｓ）に基づいて、前記目標位置（Ｐｔ）を決定する決定処理部（４３）と、を備える。

上記（６）の構成によれば、目標位置（Ｐｔ）を決定しようとする水上航走体（８）が、目標位置（Ｐｔ）の候補となる候補位置（Ｐｃ）に移動した仮定の下で算出する水上航走体（８）と各水中航走体（９）との通信のしやすさを示すスコア（Ｓ）に基づいて、水上航走体（８）の目標位置（Ｐｔ）を決定する。これによって、可能な限り２以上の水中航走体（９）と通信可能な位置を目標位置（Ｐｔ）とすることができ、効率良く水中航走体（９）を追尾（監視）することができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記目標位置決定部（４）は、前記基準水中航走体（９ｔ）に選定された前記水中航走体（９）毎の、前記水上航走体（８）による前記水中航走体（９）の追尾優先度（Ｋ）を取得する第２取得部（例えば図７の追尾優先度取得部４２）をさらに備え、
前記決定処理部（４３）は、前記候補位置（Ｐｃ）における前記水中航走体（９）毎に算出された前記スコア（Ｓ）、および前記水中航走体（９）毎に取得された前記追尾優先度（Ｋ）に基づいて、前記目標位置（Ｐｔ）を決定する。

上記（７）の構成によれば、目標位置（Ｐｔ）を決定しようとする水上航走体（８）が、目標位置（Ｐｔ）の候補となる候補位置（Ｐｃ）に移動した仮定の下で算出する水上航走体（８）と各水中航走体（９）との通信のしやすさを示すスコア（Ｓ）と、その水上航走体（８）から見た水中航走体（９）毎の追尾優先度（Ｋ）とに基づいて、水上航走体（８）の目標位置（Ｐｔ）を決定する。このように、スコア（Ｓ）（通信のしやすさ）のみならず、スコア（Ｓ）および追尾優先度（Ｋ）に基づいて水上航走体（８）の目標位置（Ｐｔ）を決定することにより、より適切な水上航走体（８）の目標位置（Ｐｔ）を決定することができる。

すなわち、例えば、複数（例えば２つ）の水上航走体（８）が、それぞれ、同じ複数（例えば２つ）の水中航走体（９）の存在を検知（認識）している状況で目標位置（Ｐｔ）をそれぞれ決定する場合に、上記のスコア（Ｓ）のみに基づいて決定すると目標位置（Ｐｔ）が同じになる場合がある（後述する図１２Ｃ参照）。しかし、水上航走体（８）毎に、通信可能な複数の水中航走体（９）毎に定める追尾優先度（Ｋ）を加味することにより、各水上航走体（８）の目標位置（Ｐｔ）が相互に異なるように図ることができる（後述する図１２Ａ～図１２Ｂ参照）。これによって、複数の水中航走体（９）を、より少ない複数の水上航走体（８）で監視しようとした場合においても、各水上航走体（８）が相互に異なる目標位置（Ｐｔ）を目標に航走するように図られるので、より多くの水中航走体（９）を監視できるようになり、水中航走体（９）を適切に、効率良く監視することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（６）～（７）の構成において、
前記決定処理部（４３）は、前記スコア（Ｓ）に基づいて前記目標位置（Ｐｔ）に決定可能な複数の前記候補位置（Ｐｃ）がある場合に、該複数の候補位置（Ｐｃ）のうち、前記水上航走体（８）の前記目標位置（Ｐｔ）の決定時の位置との距離（Ｌ）が最も短い前記候補位置（Ｐｃ）を前記目標位置（Ｐｔ）として決定する。

上記（８）の構成によれば、スコア（Ｓ）、あるいは、スコア（Ｓ）および追尾優先度（Ｋ）が同じとなる位置が複数ある場合には、標位置の決定時における水上航走体（８）の位置から最も近い位置やその付近の位置を目標位置（Ｐｔ）に決定する。これによって、水上航走体（８）が目標位置（Ｐｔ）へ移動する距離（Ｌ）が最大限短くなるように図ることができる。よって、複数の水中航走体（９）の全てとの１回の通信を完了するまでの時間の短縮化を図ることができ、各水中航走体（９）との通信ができない時間の短縮化を図ることができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（６）～（７）の構成において、
前記決定処理部（４３）は、前記スコア（Ｓ）に基づいて前記目標位置（Ｐｔ）に決定可能な前記候補位置（Ｐｃ）において通信可能と見込まれる前記水中航走体（９）が２以上ある場合に、該２以上の前記水上航走体（８）の全てと通信可能な領域を判別すると共に、判別した前記領域において前記目標位置（Ｐｔ）の決定時の位置との距離（Ｌ）が最も短い前記候補位置（Ｐｃ）を前記目標位置（Ｐｔ）として決定する。

上記（９）の構成によれば、目標位置（Ｐｔ）において通信可能となると見込まれる水中航走体（９）が２以上ある場合に、それらの全ての水中航走体（９）と通信可能な位置であって、目標位置（Ｐｔ）の決定時の位置から最も近い位置を目標位置（Ｐｔ）とする。これによって、スコア（Ｓ）等が最も高い位置まで移動しなくても、より近い位置において、スコア（Ｓ）等が最も高い位置において通信可能となるはずの全ての水中航走体（９）と通信することができ、水上航走体（８）が目標位置（Ｐｔ）へ移動する距離（Ｌ）が最大限短くなるように図ることができる。よって、複数の水中航走体（９）の全てとの１回の通信を完了するまでの時間の短縮化を図ることができ、各水中航走体（９）との通信ができない時間の短縮化を図ることができる。

（１０）本発明の少なくとも一実施形態に係る水上航走体（８）の目標位置決定方法は、
水中を航走する複数の水中航走体（９）を追尾する水上航走体（８）の航走の目標位置（Ｐｔ）を決定する水上航走体（８）の目標位置決定方法であって、
前記複数の水中航走体（９）のうち、前記目標位置（Ｐｔ）の算出に用いる１以上の水中航走体（９）である基準水中航走体（９ｔ）を選定するステップと、
前記基準水中航走体（９ｔ）の位置を示す位置情報（Ｐ）を取得するステップと、
前記基準水中航走体（９ｔ）の前記位置情報（Ｐ）に基づいて前記目標位置（Ｐｔ）を決定するステップと、
決定された前記目標位置（Ｐｔ）を、前記水上航走体（８）の前記目標位置（Ｐｔ）への航走を制御する航走制御装置（８２）に出力するステップと、を備え、
前記選定するステップは、決定された前記目標位置（Ｐｔ）に移動した前記水上航走体（８）との通信が完了したと判定される前記水中航走体（９）を前記基準水中航走体（９ｔ）から除外した残りの前記水中航走体（９）を、次回の前記目標位置（Ｐｔ）を決定するための前記基準水中航走体（９ｔ）として選定する。
上記（１０）の構成によれば、上記（１）と同様の効果を奏する。

（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係る水上航走体（８）の目標位置決定プログラムは、
水中を航走する複数の水中航走体（９）を追尾する水上航走体（８）の航走の目標位置（Ｐｔ）を決定する水上航走体（８）の目標位置決定プログラムであって、
コンピュータに、
前記複数の水中航走体（９）のうち、前記目標位置（Ｐｔ）の算出に用いる１以上の水中航走体（９）である基準水中航走体（９ｔ）を選定する選定部（２）と、
前記基準水中航走体（９ｔ）の位置を示す位置情報（Ｐ）を取得する第１取得部（例えば図２の水中位置取得部３）と、
前記基準水中航走体（９ｔ）の前記位置情報（Ｐ）に基づいて前記目標位置（Ｐｔ）を決定する目標位置決定部（４）と、
決定された前記目標位置（Ｐｔ）を、前記水上航走体（８）の前記目標位置（Ｐｔ）への航走を制御する航走制御装置（８２）に出力する指示部（５）と、を実現させると共に、
前記選定部（２）は、決定された前記目標位置（Ｐｔ）に移動した前記水上航走体（８）との通信が完了したと判定される前記水中航走体（９）を前記基準水中航走体（９ｔ）から除外した残りの前記水中航走体（９）を、次回の前記目標位置（Ｐｔ）を決定するための前記基準水中航走体（９ｔ）として選定するように機能させる。
上記（１１）の構成によれば、上記（１）と同様の効果を奏する。

（１２）本発明の少なくとも一実施形態に係る水上航走体（８）の航走体監視システム（７）は、
水中を航走する複数の水中航走体（９）と、
前記水中航走体（９）を追尾可能な少なくとも１つの水上航走体（８）と、
上記（１）～（９）のいずれか１項に記載の、前記水上航走体（８）の航走の目標位置（Ｐｔ）を決定するよう構成された水上航走体（８）の目標位置決定装置（１）と、を備える。
上記（１２）の構成によれば、上記（１）と同様の効果を奏する。

１ 目標位置決定装置
１２ 記憶部
１４ 追尾優先度算出部
２ 選定部
２２ 通知受信部
３ 水中位置取得部
４ 目標位置決定部
４０ 候補位置特定部
４１ スコア算出部
４１ａ 位置予測部
４２ 追尾優先度取得部
４３ 決定処理部
４３ａ 総合スコア算出部
４３ｂ 決定部
５ 指示部
６ 探索処理部
７ 航走体監視システム
７２ 基地局装置
８ 水上航走体
８１ 音響通信装置
８２ 航走制御装置
９ 水中航走体
９ｔ 基準水中航走体
Ｋ 追尾優先度
Ｌ 距離（水平距離など）
Ｐ 位置情報
Ｐｃ 候補位置
Ｐｔ 目標位置
Ｒ 重複領域
Ｒａ 第１重複領域
Ｒｂ 第２重複領域
Ｒｃ 第３重複領域
Ｓ スコア
Ｓｅｇ セグメント
Ｓｓ 固有スコア
Ｓｔ 総合スコア
Ｄ 重要度
Ｇ 監視対象情報
Ｎｍ 移動完了通知
Ｎｔ 通信完了通知
Ｔｏ タイムアウト時間

Claims (12)

1. 水中を航走する複数の水中航走体を追尾する水上航走体の航走の目標位置を決定する水上航走体の目標位置決定装置であって、
   前記複数の水中航走体のうち、前記目標位置の算出に用いる１以上の水中航走体である基準水中航走体を選定するよう構成された選定部と、
   前記基準水中航走体の位置を示す位置情報を取得するよう構成された第１取得部と、
   前記基準水中航走体の前記位置情報に基づいて前記目標位置を決定するよう構成された目標位置決定部と、
   決定された前記目標位置を、前記水上航走体の前記目標位置への航走を制御する航走制御装置に出力するよう構成された指示部と、を備え、
   前記目標位置決定部は、前記選定部により選定された前記基準水中航走体が２以上ある場合、前記２以上の前記基準水中航走体の前記位置情報を考慮して前記目標位置を決定し、
   前記選定部は、決定された前記目標位置に移動した前記水上航走体との通信が完了したと判定される前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を、次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定することで、前記目標位置決定部における前記次回の前記目標位置の決定時に前記通信が完了したと判定された前記水中航走体の前記位置情報を考慮から外すように構成される水上航走体の目標位置決定装置。
2. 前記選定部は、前記残りの水中航走体がない場合には、既に前記通信が完了と判断された前記複数の水中航走体の少なくとも一部を前記基準水中航走体として再設定する請求項１に記載の水上航走体の目標位置決定装置。
3. 前記水上航走体と前記水中航走体との前記通信の完了を通知する通信完了通知を受信する通知受信部をさらに備え、
   前記選定部は、前記通信完了通知に基づいて、前記通信が完了された前記水中航走体を認識する請求項１または２に記載の水上航走体の目標位置決定装置。
4. 水中を航走する複数の水中航走体を追尾する水上航走体の航走の目標位置を決定する水上航走体の目標位置決定装置であって、
   前記複数の水中航走体のうち、前記目標位置の算出に用いる１以上の水中航走体である基準水中航走体を選定するよう構成された選定部と、
   前記基準水中航走体の位置を示す位置情報を取得するよう構成された第１取得部と、
   前記基準水中航走体の前記位置情報に基づいて前記目標位置を決定するよう構成された目標位置決定部と、
   決定された前記目標位置を、前記水上航走体の前記目標位置への航走を制御する航走制御装置に出力するよう構成された指示部と、を備え、
   前記選定部は、決定された前記目標位置に移動した前記水上航走体との通信が完了したと判定される前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を、次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定するように構成され、
   前記水上航走体と前記水中航走体との前記通信の完了を通知する通信完了通知を受信する通知受信部をさらに備え、
   前記選定部は、前記通信完了通知に基づいて、前記通信が完了された前記水中航走体を認識するとともに、
   前記選定部は、前記水上航走体が前記目標位置に移動するまでの間に前記通信完了通知を受信した場合に、前記通信完了通知に基づいて認識した前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定する水上航走体の目標位置決定装置。
5. 前記決定された目標位置において、通信可能と予測されていた前記水中航走体のうち前記通信が完了できない通信未完了の前記水中航走体がある場合に、前記通信未完了の水中航走体の探索処理を実行する探索処理部を、さらに備える請求項１～４のいずれか１項に記載の水上航走体の目標位置決定装置。
6. 水中を航走する複数の水中航走体を追尾する水上航走体の航走の目標位置を決定する水上航走体の目標位置決定装置であって、
   前記複数の水中航走体のうち、前記目標位置の算出に用いる１以上の水中航走体である基準水中航走体を選定するよう構成された選定部と、
   前記基準水中航走体の位置を示す位置情報を取得するよう構成された第１取得部と、
   前記基準水中航走体の前記位置情報に基づいて前記目標位置を決定するよう構成された目標位置決定部と、
   決定された前記目標位置を、前記水上航走体の前記目標位置への航走を制御する航走制御装置に出力するよう構成された指示部と、を備え、
   前記選定部は、決定された前記目標位置に移動した前記水上航走体との通信が完了したと判定される前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を、次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定するように構成され、
   前記目標位置決定部は、
   前記基準水中航走体に選定された前記水中航走体毎に、前記第１取得部によって取得された前記位置情報に基づいて、１以上の前記水中航走体と通信可能な前記水上航走体の候補位置における前記水上航走体と前記水中航走体との通信のしやすさを示すスコアを算出するスコア算出部と、
   前記候補位置における前記水中航走体毎に算出された前記スコアに基づいて、前記目標位置を決定する決定処理部と、を備える水上航走体の目標位置決定装置。
7. 前記目標位置決定部は、前記基準水中航走体に選定された前記水中航走体毎の、前記水上航走体による前記水中航走体の追尾優先度を取得する第２取得部をさらに備え、
   前記決定処理部は、前記候補位置における前記水中航走体毎に算出された前記スコア、および前記水中航走体毎に取得された前記追尾優先度に基づいて、前記目標位置を決定する請求項６に記載の水上航走体の目標位置決定装置。
8. 前記決定処理部は、前記スコアに基づいて前記目標位置に決定可能な複数の前記候補位置がある場合に、該複数の候補位置のうち、前記水上航走体の前記目標位置の決定時の位置との距離が最も短い前記候補位置を前記目標位置として決定する請求項６または７に記載の水上航走体の目標位置決定装置。
9. 前記決定処理部は、前記スコアに基づいて前記目標位置に決定可能な前記候補位置において通信可能と見込まれる前記水中航走体が２以上ある場合に、該２以上の前記水中航走体の全てと通信可能な領域を判別すると共に、判別した前記領域において前記目標位置の決定時の位置との距離が最も短い前記候補位置を前記目標位置として決定する請求項６または７に記載の水上航走体の目標位置決定装置。
10. 水中を航走する複数の水中航走体を追尾する水上航走体の航走の目標位置を決定する水上航走体の目標位置決定方法であって、
    前記複数の水中航走体のうち、前記目標位置の算出に用いる１以上の水中航走体である基準水中航走体を選定するステップと、
    前記基準水中航走体の位置を示す位置情報を取得するステップと、
    前記基準水中航走体の前記位置情報に基づいて前記目標位置を決定するステップと、
    決定された前記目標位置を、前記水上航走体の前記目標位置への航走を制御する航走制御装置に出力するステップと、を備え、
    選定された前記基準水中航走体が２以上ある場合、前記２以上の前記基準水中航走体の前記位置情報を考慮して前記目標位置を決定し、
    前記選定するステップは、決定された前記目標位置に移動した前記水上航走体との通信が完了したと判定される前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を、次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定することで、前記次回の前記目標位置の決定時に前記通信が完了したと判定された前記水中航走体の前記位置情報を考慮から外す
    水上航走体の目標位置決定方法。
11. 水中を航走する複数の水中航走体を追尾する水上航走体の航走の目標位置を決定する水上航走体の目標位置決定プログラムであって、
    コンピュータに、
    前記複数の水中航走体のうち、前記目標位置の算出に用いる１以上の水中航走体である基準水中航走体を選定する選定部と、
    前記基準水中航走体の位置を示す位置情報を取得する第１取得部と、
    前記基準水中航走体の前記位置情報に基づいて前記目標位置を決定する目標位置決定部と、
    決定された前記目標位置を、前記水上航走体の前記目標位置への航走を制御する航走制御装置に出力する指示部と、を実現させると共に、
    前記目標位置決定部は、前記選定部により選定された前記基準水中航走体が２以上ある場合、前記２以上の前記基準水中航走体の前記位置情報を考慮して前記目標位置を決定し、
    前記選定部は、決定された前記目標位置に移動した前記水上航走体との通信が完了したと判定される前記水中航走体を前記基準水中航走体から除外した残りの前記水中航走体を、次回の前記目標位置を決定するための前記基準水中航走体として選定するように機能させることで、前記目標位置決定部における前記次回の前記目標位置を決定時に前記通信が完了したと判定された前記水中航走体の前記位置情報を考慮から外す水上航走体の目標位置決定プログラム。
12. 水中を航走する複数の水中航走体と、
    前記水中航走体を追尾可能な少なくとも１つの水上航走体と、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の、前記水上航走体の航走の目標位置を決定するよう構成された水上航走体の目標位置決定装置と、を備える水上航走体の航走体監視システム。

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