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Description
この発明は、目標(電波源)の電波諸元を学習する電波諸元学習、及び、これを用いた目標識別装置に関するものである。 The present invention relates to radio wave specification learning for learning the radio wave specification of a target (radio wave source), and a target identification device using the same.
従来から、目標(電波源)を識別する目標識別装置には、受信パルス信号と既知のパルス信号とを用いるもの(例えば、特許文献1参照)や、PDW(Pulse Description Word)などの電波諸元を利用するものなどがある(例えば、特許文献2及び3参照)。また、電波諸元を得るために目標から到来した電磁波からパルス列を分離する装置もある(例えば、特許文献4参照)。
Conventionally, a target identification device that identifies a target (radio wave source) uses a received pulse signal and a known pulse signal (see, for example, Patent Document 1), or has radio wave specifications such as PDW (Pulse Description Word). (see
一方、AI(Artificial Intelligence)などを使った機械学習による学習モデルを用いて、画像から目標(電波源)を識別するものがある。例えば、特許文献5には、類似度を用いて、画像に含まれる未知の目標を特定するか、又は未知の目標が属する複数の候補を特定するものが開示されている。 On the other hand, there is a technique that identifies a target (radio wave source) from an image using a learning model based on machine learning using AI (Artificial Intelligence) or the like. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200002 discloses that similarity is used to identify an unknown target contained in an image or to identify multiple candidates to which the unknown target belongs.
しかしながら、従来の機械学習による学習モデルは、電波諸元を用いたものではないという課題や、本当に未知の目標(電波源)であっても、何であるかを特定してしまったり、複数の候補を特定してしまったりするという課題もあった。 However, learning models based on conventional machine learning have the problem that they do not use radio wave specifications. There was also the problem of specifying the
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、未知の目標(電波源)を未知であると判定できるように学習する電波諸元学習、及び、これを用いた目標識別装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The object is to obtain an identification device.
この発明に係る目標識別装置は、目標ごとに入力される、前記目標から到来した電磁波をA/D変換して導出した複数のパラメータ、又は、前記目標を模擬した前記複数のパラメータを有する電波諸元と、前記電波諸元ごとに入力される、前記電波諸元と一致すると判定する前記目標の情報である目標情報とに基づいて、前記目標と一致していると判定する前記電波諸元の範囲を学習し、学習した前記範囲から外れた前記電波諸元を対応する前記目標が未知である前記電波諸元である未知諸元と判定することを学習した電波諸元学習装置の学習結果を用いて前記目標を識別する目標識別装置であって、識別対象の前記電波諸元である識別対象諸元が入力される識別対象諸元入力部と、前記学習結果に基づいて、前記識別対象諸元に対応する前記目標を決定する、又は、前記識別対象諸元が前記未知諸元と判定する電波諸元判定部とを備えたことを特徴とするものである。
The target identification apparatus according to the present invention is provided with a plurality of parameters input for each target, which are derived by A/D converting the electromagnetic waves arriving from the target, or radio waves having the plurality of parameters simulating the target. and target information, which is information of the target determined to match the radio wave specifications, input for each of the radio wave specifications. Learning of a radio wave specification learning device that has learned to learn an original range and determine that the radio wave specification deviating from the learned range is an unknown specification that is the radio wave specification for which the corresponding target is unknown. A target identification device for identifying the target using a result, comprising: an identification target specification input unit for inputting identification target specifications, which are the radio wave specifications to be identified; A radio wave specification determination unit that determines the target corresponding to the target specification or determines that the identification target specification is the unknown specification.
また、目標から到来した電磁波をA/D変換して導出した複数のパラメータ、又は、前記目標を模擬した前記複数のパラメータを有する電波諸元が、前記目標ごとに入力される電波諸元入力部と、前記電波諸元ごとに、前記電波諸元と一致すると判定する前記目標の情報である目標情報が入力される目標情報入力部と、前記電波諸元入力部から入力された前記電波諸元と前記目標情報入力部から入力された前記目標情報とに基づいて、前記目標と一致していると判定する前記電波諸元の範囲を学習し、学習した前記範囲から外れた前記電波諸元を対応する前記目標が未知である前記電波諸元である未知諸元と判定することを学習する学習部とを有する電波諸元学習装置と、識別対象の前記電波諸元である識別対象諸元が入力される識別対象諸元入力部と、前記学習部が学習した学習結果に基づいて、前記識別対象諸元に対応する前記目標を決定する、又は、前記識別対象諸元が前記未知諸元と判定する電波諸元判定部とを備えたことを特徴とする。
A radio wave specification input unit for inputting a plurality of parameters derived by A/D converting electromagnetic waves arriving from a target, or radio wave specifications having the plurality of parameters simulating the target, for each of the targets. a target information input unit for inputting, for each radio wave specification, target information, which is information of the target determined to match the radio wave specification; and the radio wave specification input from the radio wave specification input unit. and the target information input from the target information input unit, learning the range of the radio wave specifications determined to be consistent with the target, and determining the radio wave specifications outside the learned range. A radio wave specification learning device having a learning unit for learning to determine that the corresponding target is the radio wave specification that is the unknown radio wave specification, and an identification target specification that is the radio wave specification to be identified. determining the target corresponding to the specification to be identified based on an identification target specification input unit to be input and a learning result learned by the learning unit; and a radio wave specification determination unit for determination.
この発明によれば、未知の目標を既知と特定するおそれが低い目標識別装置を得ることができる。
According to the present invention , it is possible to obtain a target identification device that is less likely to identify an unknown target as known.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係る電波諸元学習装置及び目標識別装置について、図1から図6を用いて説明する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示し、それらについての詳細な説明は省略する。図1、図3、図5において、目標1(電波源1)は、電磁波の到来源である。電波諸元学習装置2は、PDW(Pulse Description Word)やIQデータなどの電波諸元を学習するものである。目標識別装置3は、電波諸元学習装置2の学習結果(学習モデル)を用いて、複数の目標1の中から、特定の目標1を識別する、又は、未知の目標を未知と識別するものである。本願では情報と情報との紐づけを関連付けと称する。
A radio wave specification learning device and a target identification device according to
図1、図3、図5において、電波諸元学習装置2は次の構成である。電波諸元入力部4は、目標1から到来した電磁波をA/D変換して導出した複数のパラメータ、又は、目標1を模擬した複数のパラメータを有する電波諸元が、目標1ごとに入力されるものである。目標情報入力部5は、電波諸元入力部4に入力される電波諸元ごとに関連付けられ、電波諸元と一致すると判定する目標1の情報である目標情報が入力されるものである。学習部6は、電波諸元入力部4から入力された電波諸元と目標情報入力部5から入力された目標情報とに基づいて、目標と一致していると判定する電波諸元の範囲を学習し、学習した範囲から外れた識別対象の識別対象諸元を電波諸元が未知である未知諸元と判定することを学習するものである。
1, 3, and 5, the radio wave
なお、同じ目標1であっても測定誤差などで電波諸元が異なるものを学習させることで識別率がある。つまり、同じ目標1でも複数の電波諸元を入力してもよいことになる。よって、目標1を模擬した複数のパラメータを有する電波諸元の場合も、誤差を想定して、同じ目標1であっても複数の電波諸元を入力してもよいことになる。これらは、電波諸元と一致すると判定する識別対象の識別対象諸元のパラメータ範囲に入った複数の電波諸元ともいえる。これらの複数の電波諸元の範囲であるパラメータ範囲の情報は、一致度情報といえる。
Even with the
次に、図2を用いて実施の形態1に係る電波諸元学習装置の動作(実施の形態1に係る電波諸元学習方法)を説明する。図2において、ステップ1は、電波諸元入力部4に、目標1から到来した電磁波をA/D変換して導出した複数のパラメータ、又は、目標1を模擬した複数のパラメータを有する電波諸元が、目標1ごとに入力される処理ステップである。ステップ2は、目標情報入力部5に、電波諸元ごとに、電波諸元と一致すると判定する目標1の情報である目標情報が入力される処理ステップである。ステップ1及びステップ2は、処理の順序は問わない。同時でもよい。ステップ3は、電波諸元入力部4から入力された電波諸元と目標情報入力部5から入力された目標情報とに基づいて、学習部6に目標1と一致していると判定する電波諸元の範囲を学習し、学習した範囲から外れた識別対象の識別対象諸元を電波諸元が未知である未知諸元と判定することを学習させる処理ステップである。
Next, the operation of the radio wave specification learning apparatus according to Embodiment 1 (the radio wave specification learning method according to Embodiment 1) will be described with reference to FIG. In FIG. 2,
実施の形態1に係る電波諸元学習装置(実施の形態1に係る電波諸元学習方法)では、電波諸元入力部4(ステップ1)が、電波諸元であるPDW又は電波諸元であるIQデータの少なくとも一方が入力されるものでも、電波諸元であるPDWのうち、パルス列データの周波数、振幅、パルス幅、信号強度の少なくともいずれか一つがパラメータとして入力されるものでもよい。また、目標情報入力部5(ステップ2)は、少なくとも目標1の機種名又は型番を含むものを入力させるとよい。機種名又は型番は、コードネームでもよい。
In the radio wave specification learning device according to Embodiment 1 (the radio wave specification learning method according to Embodiment 1), the radio wave specification input unit 4 (step 1) is the PDW which is the radio wave specification or the radio wave specification. At least one of the IQ data may be input, or at least one of the frequency, amplitude, pulse width, and signal strength of the pulse train data among the PDW, which is the radio wave specification, may be input as a parameter. Also, the target information input unit 5 (step 2) preferably inputs at least the model name or model number of the
図1、図3、図5において、目標識別装置3は次の構成である。識別対象諸元入力部7は、識別対象諸元(新たに識別する対象となった目標1(電波源1)の電波諸元)が入力されるものである。電波諸元判定部8は、学習部6が学習した学習結果(学習モデル)に基づいて、識別対象諸元に対応する目標1を決定する、又は、識別対象諸元が未知諸元と判定するものである。詳しくは、識別対象諸元に対応する電波諸元が決定するので、一致する目標1(電波源1)が特定できる。
1, 3, and 5, the target identification device 3 has the following configuration. The identification target
図5において、電波諸元判定部8は、未知諸元と判定した識別対象諸元を、電波諸元入力部4へ電波諸元として第1の追加入力を実施するものである。さらに、電波諸元判定部8は、未知諸元と判定した識別対象諸元に対応する新たな目標情報を設定して、目標情報部5へ第2の追加入力を実施するものである。この二つの入力動作で、電波諸元判定部8(目標識別装置3)は、学習部5を再学習させることができる。
In FIG. 5, the radio wave specification determination unit 8 performs a first additional input of the identification object specification determined as the unknown specification to the radio wave
図3及び図5において、受信装置9は、識別対象諸元入力部7(目標識別装置3)へ識別対象諸元(新たに識別する対象となった目標1(電波源1)の電波諸元)を入力するものである。受信装置9は次の構成である。アンテナ部10は、目標1(電波源1)から到来した電磁波を受信するものである。A/D変換部11は、アンテナ部10が受信した電磁波をA/D変換してディジタルデータを生成するものである。諸元検出部12は、A/D変換部11が生成したディジタルデータの識別対象諸元(電波諸元)を検出するものである。パルス列分離部13は、パルス列分離の処理を行った識別対象諸元(電波諸元)を識別対象諸元入力部7(目標識別装置3)へ送るものである。
In FIGS. 3 and 5, the receiving device 9 supplies the identification target specification input unit 7 (target identification device 3) with identification target specification (radio wave specification of target 1 (radio wave source 1) to be newly identified). ). The receiving device 9 has the following configuration. The
次に、図4を用いて実施の形態1に係る主に目標識別装置の(実施の形態1に係る目標識別方法)を説明する。図4において、ステップ11は、識別対象諸元入力部7へ新たに識別する対象となった目標1(電波源1)の電波諸元である識別対象諸元が入力される処理ステップである。ステップ12は、識別対象諸元入力部7から学習部6へ識別対象諸元を入力させて学習モデルを使用する処理ステップである。ステップ13は、学習部6が学習した学習結果(学習モデル)に基づいて、電波諸元判定部8が識別対象諸元に対応する目標1を決定する、又は、識別対象諸元が未知諸元と判定する処理ステップである。ステップ13で目標1(電波源1)を識別したといえる。
Next, the (target identification method according to the first embodiment) of the target identification device according to the first embodiment will be mainly described with reference to FIG. In FIG. 4, step 11 is a processing step in which identification target specifications, which are radio wave specifications of the target 1 (radio wave source 1) to be newly identified, are input to the identification target
次に、実施の形態1に係る目標識別装置の判定結果を、実施の形態1に係る電波諸元学習装置へフィードバックして、学習部6に再学習させる場合(強化学習させる場合)を説明する。図6は、実施の形態1に係る電波諸元学習装置の動作(実施の形態1に係る電波諸元学習方法)における再学習(強化学習)について説明する。図6におけるステップ11からステップ13までは図4を用いて説明したものと同様のため、説明は省略する。図6において、ステップ14は、ステップ13にて学習部6が学習した学習結果(学習モデル)に基づいて、識別対象諸元が未知諸元と判定したかどうかを判断するステップである。ステップ14にて、未知諸元があると判断したときは、ステップ21及びステップ22へ進む。ステップ21及びステップ22は、処理の順序は問わない。同時でもよい。
Next, a case where the determination result of the target identification device according to
図6において、ステップ11は、電波諸元入力部4に、未知諸元と判定した識別対象諸元を、電波諸元として第1の追加入力される処理ステップである。ステップ22は、目標情報入力部5に、未知諸元と判定した識別対象諸元に対応する新たな目標情報を設定して、目標情報部5へ第2の追加入力を実施される処理ステップである。ステップ23は、電波諸元入力部4から入力された電波諸元(識別対象諸元)と目標情報入力部5から入力された目標情報(識別対象諸元に合わせて新たに設定した目標1の目標情報)とに基づいて、学習部6に目標と一致していると判定する電波諸元の範囲を再学習させ、学習した範囲から外れた識別対象の識別対象諸元を電波諸元が未知である未知諸元と判定することを再学習させる処理ステップである。
In FIG. 6, step 11 is a first additional processing step of inputting, as radio wave specifications, identification target specifications determined as unknown specifications to the radio wave
ステップ14の実行のトリガには、次のようなものが考えられる。つまり、実施の形態1に係る目標識別装置(電波諸元判定部8)が、実施の形態1に係る電波諸元学習装置を再学習(強化学習)させるトリガである。例えば、識別対象諸元入力部7が、未知諸元であると電波諸元判定部8によって判定される同じ識別対象諸元が予め設定された回数に亘って入力されたとき、又は、識別対象諸元入力部7が、未知諸元であると電波諸元判定部8によって判定される識別対象諸元を記録し、外部から再学習実施指令が入力されたときが考えられる。このようなとき、電波諸元判定部8は、第1の追加入力及び前記第2の追加入力(ステップ21及びステップ22)を実施して、学習部6を再学習(ステップ23)させるとよい。なお、予め設定された回数とは、未知諸元であると判定される回数が多く、未知諸元を無視できなくなる回数など状況に応じて設定すればよい。また、学習部6の学習途上であれば、予め設定された回数は1回でもよい。
Triggers for execution of step 14 may be as follows. In other words, the target identification device (radio wave specification determination unit 8) according to the first embodiment is a trigger for re-learning (reinforcement learning) of the radio wave specification learning device according to the first embodiment. For example, when the identification target
以上のように、発明の実施の形態1に係る電波諸元学習装置及び目標識別装置(電波諸元学習方法及び目標識別方法)は、学習部6が、電波諸元と目標情報とに基づいて、目標1と一致していると判定する電波諸元の範囲を学習し、学習した範囲から外れた識別対象の識別対象諸元を電波諸元が未知である未知諸元と判定することを学習しているため、本当に未知の目標1(電波源1)であっても、何であるかを特定してしまったり、複数の候補を特定してしまったりするおそれが少ない。
As described above, in the radio wave specification learning device and target identification device (radio wave specification learning method and target identification method) according to
1 目標(電波源)、2 電波諸元学習装置、3 目標識別装置、
4 電波諸元入力部、5 目標情報入力部、6 学習部、7 識別対象諸元入力部、
8 電波諸元判定部、9 受信装置、10 アンテナ部、11 A/D変換部、
12 諸元検出部、13 パルス列分離部。
1 target (radio wave source), 2 radio wave specification learning device, 3 target identification device,
4 radio wave specification input unit, 5 target information input unit, 6 learning unit, 7 identification target specification input unit,
8 radio wave specification determination unit, 9 receiving device, 10 antenna unit, 11 A/D conversion unit,
12 specification detection unit, 13 pulse train separation unit.
Claims (11)
識別対象の前記電波諸元である識別対象諸元が入力される識別対象諸元入力部と、
前記学習結果に基づいて、前記識別対象諸元に対応する前記目標を決定する、又は、前記識別対象諸元が前記未知諸元と判定する電波諸元判定部とを備えたことを特徴とする目標識別装置。 a plurality of parameters input for each target and derived by A/D converting the electromagnetic waves arriving from the target, or radio wave specifications having the plurality of parameters simulating the target; Learning the range of the radio wave specifications determined to match the target based on the inputted target information, which is the information of the target determined to match the radio wave specifications, and learning the learned range Target identification that identifies the target using the learning result of a radio wave specification learning device that has learned to determine that the radio wave specification that deviates from the target is the unknown specification that is the radio wave specification that the corresponding target is unknown a device,
an identification target specification input unit into which identification target specifications, which are the radio wave specifications to be identified, are input;
a radio wave specification determination unit that determines the target corresponding to the identification target specification based on the learning result, or determines that the identification target specification is the unknown specification. Target identifier.
識別対象の前記電波諸元である識別対象諸元が入力される識別対象諸元入力部と、 an identification target specification input unit into which identification target specifications, which are the radio wave specifications to be identified, are input;
前記学習部が学習した学習結果に基づいて、前記識別対象諸元に対応する前記目標を決定する、又は、前記識別対象諸元が前記未知諸元と判定する電波諸元判定部とを備えたことを特徴とする目標識別装置。 a radio wave specification determination unit that determines the target corresponding to the identification target specification based on the learning result learned by the learning unit, or determines that the identification target specification is the unknown specification. A target identification device characterized by:
前記電波諸元判定部は、前記未知諸元と判定した前記識別対象諸元に対応する新たな前記目標情報を設定して、前記目標情報入力部へ第2の追加入力を実施し、
前記学習部を再学習させることを特徴とする請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の目標識別装置。 The radio wave specification determination unit performs a first additional input of the identification target specification determined as the unknown specification to the radio wave specification input unit as the radio wave specification,
The radio wave specification determination unit sets the new target information corresponding to the identification target specification determined to be the unknown specification, performs a second additional input to the target information input unit,
9. The target identification device according to any one of claims 5 to 8, wherein the learning unit is re-learned.
前記電波諸元判定部は、前記第1の追加入力及び前記第2の追加入力を実施して、前記学習部を再学習させることを特徴とする請求項9に記載の目標識別装置。 When the same identification target specification determined by the radio wave specification determination unit to be the unknown specification is input to the identification target specification input unit for a preset number of times,
10. The target identification device according to claim 9 , wherein the radio wave specification determining unit performs the first additional input and the second additional input to re-learn the learning unit.
前記電波諸元判定部は、前記第1の追加入力及び前記第2の追加入力を実施して、前記学習部を再学習させることを特徴とする請求項9に記載の目標識別装置。 The identification target specification input unit records the identification target specification determined by the radio wave specification determination unit to be the unknown specification, and when a relearning execution command is input from the outside,
10. The target identification device according to claim 9 , wherein the radio wave specification determining unit performs the first additional input and the second additional input to re-learn the learning unit.
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