JPH03179285A - Target tracking apparatus - Google Patents

Target tracking apparatus

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JPH03179285A
JPH03179285A JP31754989A JP31754989A JPH03179285A JP H03179285 A JPH03179285 A JP H03179285A JP 31754989 A JP31754989 A JP 31754989A JP 31754989 A JP31754989 A JP 31754989A JP H03179285 A JPH03179285 A JP H03179285A
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JP
Japan
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target
signal
data
time constant
azimuth
Prior art date
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Application number
JP31754989A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Kubo
雅彦 久保
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately display a real target azimuth by calculating the declination rate of a target from the difference between the target azimuth up to the previous time and target azimuth of this time calculated by a target tracking processing part and automatically selecting the optimum time constant corresponding to the declination rate. CONSTITUTION:When the target azimuth calculated by a target tracking processing part 9 is stored in the first and second regions of a target azimuth memory means 13, a declination rate calculation means 14 reads the newest target azimuth from the second region and also reads the target azimuth up to the previous time from the first region and calculates the declination rate of the target azimuth from the difference between the target azimuth up to the previous time and the target azimuth of this time. Whereupon, a time constant selection means 15 selects the time constant corresponding to the declination rate from a memory to output the same to an averaging processing part 6.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、目標追尾装置に関し、特にその信号強度平均
化の時定数に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a target tracking device, and particularly to a time constant for signal strength averaging thereof.

[従来の技術] 従来の目標追尾装置について、例えばソナーとして用い
られるパッシブ型の目標追尾装置を説明する。
[Prior Art] Regarding a conventional target tracking device, a passive target tracking device used as a sonar, for example, will be described.

この目標追尾装置は、音源(以下目標物標という)から
の音波を音響受波素子を備えた受波器で受信し、増幅部
、A/D変換部、整相処理部、信号強度算出部、平均化
処理部、データ間引手段、ピーク方位算出手段を介して
音源を追尾処理して表示器等に表示するものであり、特
に平均化処理部では以下に説明する算出式の係数をオペ
レータが経験的に決定し、雑音に埋もれた目標物標の信
号を得ていた。
This target tracking device receives sound waves from a sound source (hereinafter referred to as a target) with a receiver equipped with an acoustic wave receiving element, and includes an amplification section, an A/D conversion section, a phasing processing section, and a signal strength calculation section. , an averaging processing section, a data thinning means, and a peak azimuth calculation means to track the sound source and display it on a display, etc. In particular, the averaging processing section calculates the coefficients of the calculation formula described below by the operator. was determined empirically and obtained the target signal buried in noise.

第5図(a)は信号強度算出部で算出した、θ方向の信
号強度を説明する図であり、所定の時間(1)で算出し
た信号強度5(t)を時n           θ 
  0 間毎に示したものである。
FIG. 5(a) is a diagram illustrating the signal strength in the θ direction calculated by the signal strength calculation unit, and the signal strength 5(t) calculated at a predetermined time (1) is expressed as the time n θ
It is shown every 0 intervals.

この図は、所定の時間(1)で算出した信号強度を時間
毎に示したものであり、例えば信号強度5(t)のレベ
ルを30程度としたものθ      n である。
This figure shows the signal strength calculated at a predetermined time (1) for each time, and for example, the signal strength 5(t) is set at a level of about 30 (θ n ).

この図は、例えばt  −t 5間では音源の信号が得
られず、t  ”” t 12の時間に音源の信号が得
られたことを示すものである。
This figure shows that, for example, no sound source signal was obtained between t and t5, and a sound source signal was obtained at time t""t12.

第6図には、第5図(a)の信号強度を得た場合に対応
する本装置の受波器と目標物標の位置関係を示す。T(
t  −t  )は時間t −t5の目15     
     1 標物標の位置、T(t6〜t12)、T(t13〜)は
それぞれ、時間1 −1  1  以降のe   12
’  13 目標物標の位置であり、θ方向にはt  −t 12の
時間にのみ目標物標が存在することを示す。
FIG. 6 shows the positional relationship between the receiver of the present device and the target object corresponding to the case where the signal strength shown in FIG. 5(a) is obtained. T(
t - t ) is the 15th point at time t - t5
1 The position of the target object, T (t6 to t12), and T (t13 to) are respectively e 12 after time 1 −1 1
'13 is the position of the target object, indicating that the target object exists in the θ direction only at time t-t12.

第5図(b)は指数積分により、信号強度の平均を得た
ことを説明する図である。
FIG. 5(b) is a diagram illustrating that the average signal strength was obtained by exponential integration.

この図は、第5図(a)の信号強度5(t)θ   n を指数積分により、平均化したものであり、指数積分の
平均化係数(α)を0.3として平均化したことを示す
ものである。
This figure shows the signal strength 5(t)θ n in Figure 5(a) averaged by exponential integration, and the averaging coefficient (α) of exponential integration is set to 0.3. It shows.

また、この算出式は、 S   (t  )−(1−α)・5o(tn)θ  
n +α・百 (t  )(α≦1) θ  n−1 として示されるものであり、例えば18レベル以上の信
号(以下有効レベルという)があれば、信号ありとする
ものである。
Also, this calculation formula is S (t)-(1-α)・5o(tn)θ
It is expressed as n + α·100 (t) (α≦1) θ n-1 , and if there is a signal of 18 levels or higher (hereinafter referred to as effective level), it is determined that there is a signal.

また、ピーク算出手段は上記の式に基づいて算出された
方位毎の平均信号強度をデータ間引手段を介して、ピー
クとなるデータを検出し、その左右のデータとを用いて
補間をして真のピーク方位を得ていた。
In addition, the peak calculation means detects the peak data from the average signal strength for each direction calculated based on the above formula through the data thinning means, and interpolates it using the left and right data. I had obtained the true peak direction.

次に、上記算出式に基づいて、ノイズを平均化した場合
について以下に説明する。
Next, a case where noise is averaged based on the above calculation formula will be described below.

第5図(c)は算出した信号強度に時間的にランダムに
変動するノイズが含まれた場合を説明する図である。
FIG. 5(c) is a diagram illustrating a case where the calculated signal strength includes noise that randomly fluctuates over time.

図において、(40)と(41)は例えばt とt4の
時間に算出された27レベル程度のノイズである。
In the figure, (40) and (41) are noises of about 27 levels calculated at times t 1 and t4, for example.

第5図(d)は(c)図の信号強度を指数積分により平
均化した図である。図において、(42)〜(46)は
ノイズ(40)と(41)を指数積分により平均化した
結果である。
FIG. 5(d) is a diagram obtained by averaging the signal intensities in FIG. 5(c) by exponential integration. In the figure, (42) to (46) are the results of averaging noises (40) and (41) by exponential integration.

この図は、指数積分の平均化係数(α)を0.3程度に
すると、ノイズ(40)と(41)が27レベル程度あ
ると速い応答性でもって指数積分し、その平均化結果の
うち(42)と(45)も有効レベルとなってしまうこ
とを示すものである。
This figure shows that when the averaging coefficient (α) of exponential integration is set to about 0.3, when noise (40) and (41) are around 27 levels, exponential integration is performed with fast response, and the averaged result is This shows that (42) and (45) also end up at the valid level.

第5図(e)は(d)図の場合より指数積分の平均化係
数(α)を大きくして算出した図であり、例えば平均化
係数(α)を0.7としたときのものである。
Figure 5(e) is a diagram calculated by increasing the averaging coefficient (α) of the exponential integral compared to Figure 5(d), for example, when the averaging coefficient (α) is 0.7. be.

図において、(47)〜(50)はノイズ(40)と(
41)を指数積分により平均化した結果である。平均化
係数を小さくしたことで、ノイズが有効レベル以下とな
っていることを示すものである。
In the figure, (47) to (50) are noise (40) and (
41) is averaged by exponential integration. This indicates that the noise is below the effective level by reducing the averaging coefficient.

しかしこの図は、応答速度を遅くするために平均化係数
(α)を大きくしすぎると、(C)図に示しているよう
にt13の時間にはθ方向の信号がないのに、この図で
は18レベル程度の信号となることを、又は、1 .1
  では信号があるにもか7 かわらず、その平均化結果が有効レベルに達しないとい
うことをも示すものである。
However, this figure shows that if the averaging coefficient (α) is made too large to slow down the response speed, as shown in figure (C), there is no signal in the θ direction at time t13; In this case, the signal will be about 18 levels, or 1. 1
This also shows that even though there is a signal, the averaged result does not reach the effective level.

つまり(e)図では、目標物標の実際の位置と、本装置
の表示する目標方位とに時間的なずれを生することにな
る。このずれは、目標物標の移動が速いほど、実用上問
題となってくる。
In other words, in Figure (e), there is a time lag between the actual position of the target object and the target direction displayed by the device. This deviation becomes a practical problem as the target moves faster.

また、その他の方法としては下記に示す移動平均の算出
式により、信号強度の平均化処理を実行している。これ
は例えば、信号強度のサンプル数をkとし、サンプル時
間をt とし、θ方向の各時刻の目標物標の信号強度を
5(t)とすθ   n ると、信号強度の移動平均S   (t、)は、θ  
    n t′″tn (k≧ 1) て算出する。しかし、kを小さくしすぎるとノイズ等も
上記の式に基づいて算出してしまう。
In addition, as another method, signal strength averaging processing is performed using the moving average calculation formula shown below. For example, if the number of signal strength samples is k, the sample time is t, and the signal strength of the target object at each time in the θ direction is 5(t), θ n , then the moving average of the signal strength S ( t,) is θ
n t′″tn (k≧1). However, if k is made too small, noise etc. will also be calculated based on the above formula.

また、大きくしすぎると真の信号強度が含まれなくなっ
てしまうということがあった。
Furthermore, if the value is too large, the true signal strength may no longer be included.

なお、α及びkはCR開回路おける時定数と同様な働き
をするもので2本明細書では総称して時定数という。
Note that α and k function similarly to the time constants in a CR open circuit, and are collectively referred to as time constants in this specification.

従って、海中に常時存在するランダムに変動する海中雑
音等が受波器により受信されると、その海中雑音が真の
信号に重複して、真の目標からの信号がノイズに埋もれ
てみにくくなっていた。
Therefore, when randomly fluctuating underwater noise that is always present in the ocean is received by a receiver, the underwater noise overlaps with the true signal, making it difficult to see the signal from the true target being buried in the noise. Ta.

このため、平均値算出手段に人力する時定数はオペレー
タが常時状況を判断して人力しなくてはいけないため経
験と熟練を必要としていた。
For this reason, the time constant manually input to the average value calculation means must be manually determined by the operator while constantly judging the situation, requiring experience and skill.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来の目標追尾装置は、信号強度を算出し
て平均化するのに、平均化係数(時定数)をオペレータ
が決定して入力するために、平均化係数(時定数)を大
きくしすぎると、ノイズ等を平均化係数(時定数)に基
づいて平均化処理をするので、検出されるピークの方位
が現在実際に目標物標がある位置より後ろに表示された
り、明確なピーク方位を検出することができなくなると
いう問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional target tracking device as described above calculates and averages signal strength, but requires an operator to determine and input an averaging coefficient (time constant). If the averaging coefficient (time constant) is set too large, noise, etc. will be averaged based on the averaging coefficient (time constant), so the direction of the detected peak will be different from the actual position of the target object. There have been problems in that the peak direction may be displayed behind the peak, or a clear peak direction may not be detected.

また、平均化係数(時定数)を小さくしすぎるとピーク
方位の移動に苅する応答はよくなるが微弱な信号は背景
雑音に埋もれて分からなくなったり、明確なピーク方位
を検出することができなくなるという問題点があった。
In addition, if the averaging coefficient (time constant) is made too small, the response to the movement of the peak direction will improve, but weak signals will be buried in background noise and will be lost, or a clear peak direction will not be detected. There was a problem.

さらに、平均化係数(時定数)はオペレータが常時状況
を111断して入力しなくてはいけないため経験と熟練
を必要とし、簡単に入力できなかったという問題点があ
った。
Furthermore, the averaging coefficient (time constant) must be entered by the operator while constantly checking the situation, which requires experience and skill, and there is a problem in that it is not easy to input.

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもの
で、目標の変角率から最適な平均化係数(時定数)を自
動的に算出して明確なピーク方位を検出できる目標追尾
装置を得ることを目的とする。
The present invention was made in order to solve such problems, and provides a target tracking device that can automatically calculate the optimal averaging coefficient (time constant) from the target deflection rate and detect a clear peak direction. The purpose is to obtain.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る目標追尾装置は、複数の音響受波素子を有
した受波器を介して受波した音響信号を方位毎にそれぞ
れ整招し、その複数の信号の信号強度を算出した後に、
所定の時定数を用いて平均化処理手段で平均化し、その
平均化された信号から極大方位を算出し、目標追尾処理
手段により方位が111f間と共にどのように移動する
かを追尾して各時刻毎に音源の目標方位を表示部に出力
する目標追尾装置において、目標追尾処理手段で算出し
た目標方位を格納する第1の領域及び第2の領域を−H
し、最も新しい目標方位が第2の領域に格納され、前回
までの目標方位が第1の領域に格納される1コ漂方位記
憶手段と、目標方位記憶手段に格納されている第1の領
域に格納された前回までの目標方位と第2の領域に格納
された最も新しい目は方位の差から音源の変角率を算出
する変角率算出手段と、変角率算出手段の変角率に応じ
た特定数を選択し、その時定数を平均化処理手段に出力
する時定数選択手段とを備えたものである。
[Means for Solving the Problems] A target tracking device according to the present invention collects acoustic signals received via a receiver having a plurality of acoustic wave receiving elements in each direction, and After calculating the signal strength of the signal,
The averaging processing means uses a predetermined time constant to average the signal, calculates the maximum azimuth from the averaged signal, and the target tracking processing means tracks how the azimuth moves along with the 111f period. In a target tracking device that outputs the target direction of a sound source to a display unit every time, a first area and a second area for storing the target direction calculated by the target tracking processing means are set to -H.
and a drifting direction storage means in which the newest target direction is stored in a second area and the previous target direction is stored in the first area, and a first area stored in the target direction storage means. A deflection rate calculation means for calculating the deflection rate of the sound source from the difference between the previous target direction stored in the second area and the direction, and a deflection rate of the deflection rate calculation means. and time constant selection means for selecting a specific number according to the time constant and outputting the selected time constant to the averaging processing means.

[作用] 本発明においては、目標追尾処理手段が算出した目標方
位を目標方位記憶手段の第1の領域及び第2の領域に格
納すると、変角率算出手段は最も新しい目標方位を第2
の領域から読み、かつ前回までの目標方位を第1の領域
から読み、そして前回までの目標方位と今回の目標方位
との差から目標の方位の変角率を算出する。
[Operation] In the present invention, when the target azimuth calculated by the target tracking processing means is stored in the first area and the second area of the target azimuth storage means, the variation rate calculation means stores the newest target azimuth in the second area.
, the previous target azimuth is read from the first area, and the displacement rate of the target azimuth is calculated from the difference between the previous target azimuth and the current target azimuth.

すると、時定数選択手段がその変角率に応じた時定数を
メモリから選択して平均化処理部に出力する。
Then, the time constant selection means selects a time constant corresponding to the change angle rate from the memory and outputs it to the averaging processing section.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示す目標追尾装置の概念図
である。
[Embodiment] FIG. 1 is a conceptual diagram of a target tracking device showing an embodiment of the present invention.

図において、(1)は受波器であり、例えば複数N個の
音響受波素子がアレイ状に配列され、その素子が受波し
た音響信号を電気信号に変換し、それぞれ独立したNチ
ャンネルのアナログ電気信号として出力するものである
In the figure, (1) is a receiver, for example, a plurality of N acoustic receiving elements are arranged in an array, and the elements convert the received acoustic signals into electrical signals, each of which has N channels of independent channels. It is output as an analog electrical signal.

(2〉は増幅部であり、受波器(1)から出力されたN
チャンネルのアナログ電気信号を増幅するものである。
(2> is the amplification section, and the N
It amplifies the analog electrical signal of the channel.

(3)は増幅部(2)から出力されたNチャンネルのア
ナログ電気信号を所定のサンプル周期に基づいて、それ
ぞれデジタル変換するA/D変換部である。
(3) is an A/D converter that digitally converts the N-channel analog electrical signals output from the amplifier (2) based on a predetermined sampling period.

(4)は整相処理部であり、A/D変換部(3)から出
力されるNチャンネルのデジタル信号を入力し、複数M
方位毎に整相し、M方位毎に到来信号の振幅の絶対値を
信号(以下整相信号という)として出力するものである
(4) is a phasing processing unit, which inputs the N-channel digital signals output from the A/D converter (3), and
It performs phasing for each direction and outputs the absolute value of the amplitude of the arriving signal as a signal (hereinafter referred to as a phasing signal) for each M direction.

ここで、整相とは例えば、Nチャンネルの入力信号にそ
れぞれ可変遅延素子を仲人し、目的方位の音源から各音
響受波素子及び可変遅延素子を通過して出力される信号
到達時間が全て等しくなるようにして(換言すればNチ
ャンネルの入力信号が全て同相になるようにして)、各
可変遅延素子の出力を加算することにより得られる。
Here, phasing means, for example, that each input signal of N channels is interposed with a variable delay element, and the signal arrival time from the sound source in the target direction through each acoustic receiving element and variable delay element is all equal. (In other words, all the input signals of N channels are in the same phase), and the outputs of the variable delay elements are added together.

従って、可変遅延素子の遅延時間を特定の方位毎に予め
設定しておくことにより、特定の方位に整相された出力
信号が得られる。
Therefore, by setting the delay time of the variable delay element in advance for each specific direction, an output signal phased in a specific direction can be obtained.

また、複数Mの方位とは、例えば全方位360度を10
度毎のセクタに区分し、36個°の区分された方位を設
けることである。
Also, the plurality of directions M refers to, for example, 360 degrees in all directions with 10
It is divided into sectors for each degree, and 36 degrees of divided directions are provided.

この場合の区分された方位は、互いに重複しても、しな
くともよい。
The divided orientations in this case may or may not overlap with each other.

すなわち、0度〜10度、10度〜20度としても、3
59度〜11度、9度〜21度としても′よい。
In other words, even if it is 0 degrees to 10 degrees or 10 degrees to 20 degrees, 3
It may also be 59 degrees to 11 degrees or 9 degrees to 21 degrees.

(5)は信号強度算出部であり、整相処理部(4)から
出力される整相信号を方位毎に短時間(Nサンプル分)
加算して各方位の信号強度とし、Nサンプ・ル分の整相
信号を入力する毎に1#Iの信号強度のデ〜りを出力す
るものである。
(5) is a signal strength calculation unit, which calculates the phasing signal output from the phasing processing unit (4) for a short time (for N samples) for each direction.
The signal strength of each direction is obtained by adding the signal strength, and the signal strength of 1#I is output every time the phased signal for N samples is input.

このデータとは、方位毎に算出した全ての信号強度であ
る。
This data is all the signal strengths calculated for each direction.

(6)は平均化処理部であり、信号強度算出部(5)か
ら出力された方位毎の信号強度を所定の時間入力し、そ
の平均を後述する時定数選択手段がら出力される時定数
または、オペレータから入力される時定数を用いて移動
平均あるいは指数積分により算出し、雑音等に埋もれた
目標物標の信号を取出し、そのデータ(以下平均化デー
タという)を方位毎に出力するものである。この場合は
指数積分により算出したこととして説明する。
(6) is an averaging processing section, which inputs the signal strength for each direction output from the signal strength calculation section (5) for a predetermined period of time, and calculates the average as a time constant or , is calculated by moving average or exponential integration using a time constant input by the operator, extracts the target signal buried in noise, etc., and outputs the data (hereinafter referred to as averaged data) for each direction. be. In this case, the explanation will be given assuming that the calculation was performed by exponential integration.

(7)はデータ間引手段であり、平均化処理部(6)か
ら方位毎に出力される平均化された信号強度の平均化デ
ータがA組人力される度に最新の平均化データ1組を出
力するものである。
(7) is a data thinning means, and each time the averaged data of the averaged signal strength outputted from the averaging processing unit (6) for each direction is manually inputted to group A, one set of the latest averaged data is generated. This outputs the following.

この最新の平均化データとは、目標の移動速度があまり
速くない船舶等の場合は、後述する追尾処理の繰返周期
は遅くてもよいので、入力された平均化データを所定の
タイミングで間引くことである。従って、CPUの負荷
を軽減することになる。
This latest averaged data means that if the target is a ship whose moving speed is not very fast, the repetition period of the tracking process described later may be slow, so the inputted averaged data is thinned out at a predetermined timing. That's true. Therefore, the load on the CPU is reduced.

(8)はピーク方位算出手段であり、データ間引手段(
7)から出力される最新の平均化データから後述する方
法により、真のピーク方位(以下真の方位データという
)を算出し、目標の方位とするものである。
(8) is a peak direction calculation means, and a data thinning means (
7) A true peak azimuth (hereinafter referred to as true azimuth data) is calculated by a method described later from the latest averaged data outputted from 7), and is used as the target azimuth.

(9〉は目標追尾処理部であり、ピーク方位算出手段(
8)からの今回の真の方位データと後述する目標方位記
憶手段に記憶している複数の過去の目標の方位データと
を比較して、今回のピーク方位データの内どれが過去の
目標と同じものか、つまり、過去の目標がそこへ移動し
たと見なせるかを判断し、各目標について今回の方位デ
ータ(追尾方位)を出力するものである。
(9> is the target tracking processing section, and the peak direction calculation means (
Compare the current true azimuth data from 8) with the azimuth data of multiple past targets stored in the target azimuth storage means described later, and determine which of the current peak azimuth data is the same as the past target. In other words, it determines whether a past target can be considered to have moved there, and outputs current direction data (tracking direction) for each target.

また、目標追尾の初期方位指示があれば、その指示方位
に最も近いピークを今回の目標方位として、次回以降の
処理では前記と同様な目標追尾処理を行う。
Furthermore, if there is an initial direction instruction for target tracking, the peak closest to the specified direction is set as the current target direction, and the same target tracking process as described above is performed in subsequent processes.

(10)は画像処理部であり、目標追尾処理部(9)か
ら出力される目標の映像信号及び、平均化処理部(6〉
から出力される平均化データの映像信号を表示するため
に所定の画像処理を実行するものである。
(10) is an image processing unit that processes the target video signal output from the target tracking processing unit (9) and the averaging processing unit (6).
Predetermined image processing is executed in order to display the video signal of the averaged data output from the video signal.

(11)は画像メモリであり、画像処理部(10)から
出力される映像データを所定の位置に格納するものであ
る。
(11) is an image memory, which stores video data output from the image processing section (10) at a predetermined location.

(12)はCRTであり、画像メモリ(11)から出力
される映像データを映像として表示するものである。
(12) is a CRT, which displays video data output from the image memory (11) as a video.

(13)は目標方位記憶手段であり、目標追尾処理部(
9)で算出した目標の追尾方位データを記憶するもので
あり、過去(前回まで)の目標の追尾方位データを記憶
する第1の領域と今回の目標の追尾方位データを記憶す
る第2の領域を有している。
(13) is a target direction storage means, which is a target tracking processing unit (
The target tracking azimuth data calculated in step 9) is stored, and the first area stores the past (until the previous) target tracking azimuth data and the second area stores the current target tracking azimuth data. have.

(14)は変角率算出手段であり、目標方位記憶手段(
13)で記憶した前回までの目標の追尾方位デ夕と次に
記憶された今回の目標の追尾方位データを読み、後述す
る計算式に基づいて目標が移動した方位(変角率という
)を算出する。
(14) is a variation rate calculation means, and a target direction storage means (
13) Read the previous target tracking azimuth data stored in step 13) and the current target tracking azimuth data stored in step 13), and calculate the azimuth in which the target has moved (referred to as the deflection rate) based on the calculation formula described later. do.

この場合は、今回の目標の追尾方位データをθt とし
、Δを秒間の過去の目標の追尾方位デ夕をθ(t −Δ
t)とすると、変角率は、Δ t で算出する。
In this case, the current target tracking direction data is θt, and the past target tracking direction data in seconds is θ(t −Δ
t), the angle variation rate is calculated by Δ t .

(15)は時定数選択手段であり、変角率に対応する時
定数をメモリ(図示せず)に格納し、変角率算出手段(
14)で算出した変角率に応じて、格納した時定数を平
均化処理部(6)に出力する°ものである。この変角率
に対応する時定数は、変角率の小さいものは時定数を大
きくし、大きな変角率は時定数を小さくして格納してい
る。
(15) is a time constant selection means, which stores a time constant corresponding to a variation rate in a memory (not shown), and a variation rate calculation means (
The stored time constant is output to the averaging processing section (6) according to the angle variation rate calculated in step 14). As for the time constant corresponding to this variation rate, a small variation rate is stored with a large time constant, and a large variation rate is stored with a small time constant.

また、データの初期人力(例えば2組目のデータ)のと
きには、格納している初期時定数を平均化処理部(6)
に出力する。
In addition, when the data is initialized manually (for example, the second set of data), the stored initial time constant is sent to the averaging processing unit (6).
Output to.

第2図はピーク方位算出手段の処理を説明する図である
。この図は、データ間引手段(7)で間引いた各方位の
最新の平均化データの値を縦軸に方位を横軸にとり、最
もピークとなるデータ(8a)を検出し、複数のデータ
あるいはその左右のデータとから捕間を行うことにより
、真のピーク方位(8b)を算出することを示すもので
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating the processing of the peak azimuth calculation means. This figure shows the values of the latest averaged data in each direction thinned out by the data thinning means (7) on the vertical axis and the direction on the horizontal axis, detecting the highest peak data (8a), and detecting multiple data or This shows that the true peak azimuth (8b) is calculated by performing interpolation from the left and right data.

上記のように構成された目標追尾装置は、受波器〈1〉
のN個の音響受波素子により、電気信号に変換された音
響信号がNチャンネルのアナログ電気信号として出力さ
れると、増幅部(2)でNチャンネルのアナログ電気信
号に増幅され、A/D変換部(3)でそれぞれデジタル
信号として出力される。
The target tracking device configured as described above has a receiver <1>
When the acoustic signal converted into an electrical signal is output as an N-channel analog electrical signal by the N acoustic receiving elements of The converter (3) outputs each as a digital signal.

そして、整相処理部(4)がA/D変換部(3〉から出
力されるNチャンネルのデジタル信号を人力し、複数M
方位毎に整相し、M方位毎に到来信号を整ト目信号とし
て信号強度算出部(5)に出力する。
Then, the phasing processing section (4) manually processes the N-channel digital signals output from the A/D conversion section (3), and
The phasing is performed for each direction, and the incoming signal is outputted to the signal strength calculation section (5) as a regularization signal for each M direction.

すると、信号強度算出部(5)は、整相処理部(4)か
ら出力される整相信号を方位毎に短時間(Nサンプル分
)加算して各方位の信号強度とし、Nサンプル分の整相
信号を入力する毎に1組の信号強度のデータを出力する
Then, the signal strength calculation unit (5) adds the phasing signals output from the phasing processing unit (4) for each direction for a short time (for N samples) to obtain the signal strength for each direction, Each time a phased signal is input, a set of signal strength data is output.

すると、平均化処理部(6)は、信号強度算出部(5)
から出力された方位毎の信号強度を所定の時間人力し、
その平均を予め入力される時定数(以下初期81定数と
いう)あるいは時定数選択手段(15)からの時定数に
より、信号強度の平均値(平均化データ)を従来例で説
明した下記の式により算出する。
Then, the averaging processing section (6) performs the signal strength calculation section (5).
The signal strength for each direction outputted from is manually calculated for a specified period of time,
The average value of the signal strength (averaged data) is determined by the following formula explained in the conventional example using a time constant input in advance (hereinafter referred to as the initial 81 constant) or a time constant from the time constant selection means (15). calculate.

信号強度の平均値(平均化データ)を百。(t )とす
ると、 S   (t  )−(α−1)・Sθ (tn)θ 
 n +α・5(t)(α≦1) θ  n−1 とする式に基づいて算出し、雑音等に埋もれた目標物標
の信号を取出し、その平均化データを方位毎にピーク方
位算出手段(8)に出力する。
Average value of signal strength (averaged data) in 100. (t), then S (t)-(α-1)・Sθ (tn)θ
Calculated based on the formula n + α・5(t) (α≦1) θ n−1, extracts the signal of the target object buried in noise, etc., and calculates the averaged data for each direction by means of peak direction calculation means. Output to (8).

この場合は、例えば時間t 及びt2での信号は初期時
定数により算出されるものとし、初期時定数は統計的に
算出したものであり、理想的なものとする。
In this case, for example, it is assumed that the signals at times t 1 and t2 are calculated using an initial time constant, and the initial time constant is statistically calculated and is ideal.

そして、データ間引手段(7)で前記平均化データがA
組入力される度に所定のデータを間引いて最新・のデー
タ1組を方位毎にピーク方位算出手段(8)に出力する
Then, the data thinning means (7) converts the averaged data into A
Every time a set is input, predetermined data is thinned out and one set of the latest data is output to the peak azimuth calculation means (8) for each azimuth.

このピーク方位算出手段(8〉は、データ間引手段(7
)から出力される方位毎の平均化データからピークとな
るデータ(8a〉を検出し、複数のデータあるいは左右
のデータを利用して真のピーク方位(8b)を補間によ
り算出して、目標追尾処理部(9)に出力する。
This peak direction calculation means (8) is a data thinning means (7).
), the peak data (8a) is detected from the averaged data for each direction, and the true peak direction (8b) is calculated by interpolation using multiple data or left and right data, and target tracking is performed. Output to the processing section (9).

そして、目標方位記憶手段(13)は第1の領域に格納
されている複数の過去の目標の方位データから、ピーク
方位算出手段(8)からの今回の真の方位データとを比
較して、今回のピーク方位の内どれが過去の目標と同じ
ものか、つまり、前回の目標がそこへ移動したと見なせ
るかを判断し、各目標について今回の追尾方位データを
算出して出力する。
Then, the target azimuth storage means (13) compares the current true azimuth data from the peak azimuth calculation means (8) from the azimuth data of a plurality of past targets stored in the first area. It determines which of the current peak azimuths is the same as a past target, that is, whether it can be considered that the previous target has moved there, and calculates and outputs current tracking azimuth data for each target.

また、画像処理部(10〉は目標追尾処理部(9)及び
平均化処理部(6)から出力される方位データを用いて
所定の画像処理を実行し、画像メモリ(11)を介して
CRT (12)に音源の強度及び方位を対応させて表
示させる。
The image processing unit (10) also performs predetermined image processing using the azimuth data output from the target tracking processing unit (9) and the averaging processing unit (6), and transmits the data to the CRT via the image memory (11). (12) is displayed in association with the intensity and direction of the sound source.

従って、目標追尾処理部(9)から方位データを出力す
るたびに目標記憶手段(14〉に記憶されている、前回
までの追尾方位データと今回の追尾方位データとから変
角率を算出し、対応する時定数を選択することにより、
常に最適な時定数を平均化処理手段(6)に自動的に出
力することが可能となる。
Therefore, each time the target tracking processing section (9) outputs the direction data, the angle change rate is calculated from the previous tracking direction data and the current tracking direction data stored in the target storage means (14). By choosing the corresponding time constant,
It becomes possible to always automatically output an optimal time constant to the averaging processing means (6).

第3図は本発明の詳細な説明する構成図である。図にお
いて、(4)の整相処理部、(II)の画像メモリ、及
びCRT (12)は第1図と同様なものである。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the present invention in detail. In the figure, the phasing processing section (4), the image memory (II), and the CRT (12) are the same as those in FIG.

(20a)〜(2On)は音響受波素子であり、目標か
らの音響をアナログ電気信号(以下音響信号という)と
して出力するもので、複数(Nチャンネル)備えており
、受波器(1)に対応するものである。
(20a) to (2On) are acoustic receiving elements, which output the sound from the target as analog electrical signals (hereinafter referred to as acoustic signals), and are equipped with a plurality (N channels), and the receiver (1) This corresponds to

この場合はN番目の音響受波素子を(20n)とする。In this case, the Nth acoustic receiving element is (20n).

(21a) 〜(21n)はローパスフィルタ(以下L
PFという)であり、音響受波素子(20a)〜(2O
n)から出力するNチャンネル分の音響信号をそれぞれ
入力し、高域の周波数をカットした音響信号として出力
するものであり、Nチャンネル分の信号に対応して複数
前している。この場合はN番目のLPFを(2In)と
する。
(21a) to (21n) are low-pass filters (hereinafter L
(referred to as PF), and acoustic wave receiving elements (20a) to (2O
N channels of audio signals outputted from N channels are respectively inputted, and outputted as an audio signal with high frequencies cut. In this case, the Nth LPF is (2In).

(22a) 〜(22n)はアンプ(以下AMPという
)であり、L P F (21a) −(21n)から
出力されたNチャンネルの音響信号をそれぞれ増幅する
もので、増幅部(2)に対応するものである。この場合
はN番目のAMPを(22n)とする。
(22a) to (22n) are amplifiers (hereinafter referred to as AMP), which amplify the N-channel acoustic signals output from LPF (21a) to (21n), respectively, and correspond to the amplification section (2). It is something to do. In this case, the Nth AMP is set to (22n).

また、LPFは第1図の受波器(1)あるいは増幅部(
2)に対応している。
Also, the LPF is the receiver (1) in Figure 1 or the amplifier section (
2) is supported.

(23a)〜(23n)はサンプルホールド回路であり
、A M P (22a)〜(22n)から出力される
音響信号をタイミング制御器(28)から出力されるホ
ールド信号により全チャネル同時にサンプルホールドす
るものである。この場合はN番目のサンプルホールド回
路を(23n)とする。
(23a) to (23n) are sample and hold circuits, which simultaneously sample and hold the acoustic signals output from AMP (22a) to (22n) on all channels using the hold signal output from the timing controller (28). It is something. In this case, the Nth sample and hold circuit is designated as (23n).

(24a) 〜(24n)はA/D変換回路であり、サ
ンプルホールド回路(23a)〜(23n)からのホー
ルドされた音響信号を変換指示信号により、デジタル信
号に変換して出力するものである。この場合はN番目の
A/D変換回路を(24r+)とする。
(24a) to (24n) are A/D conversion circuits, which convert the held acoustic signals from the sample and hold circuits (23a) to (23n) into digital signals according to a conversion instruction signal and output the digital signals. . In this case, the Nth A/D conversion circuit is assumed to be (24r+).

(25)はマルチプレクサであり、A/D変換回路(2
4a)〜(24n)から出力されるデジタル信号を人力
し、タイミング信号により、いずれかのデジタル信号を
整相処理部(4)に出力するものであり、第1図のA/
D変換部(3〉に備えられている。
(25) is a multiplexer, and A/D conversion circuit (2
The digital signals outputted from 4a) to (24n) are manually input, and one of the digital signals is output to the phasing processing section (4) according to a timing signal.
It is provided in the D conversion section (3>).

(26)は積分処理部であり、整相処理部(4〉から出
力される整相信号を方位毎に信号強度を求めて、Nサン
プル分の整相信号を入力する毎に1組の信号強度のデー
タとして出力し、そのデータを所定の時間入力し、その
平均をレジスタ(29)に設定された時定数に基づいて
移動平均あるいは指数積分により算出し、雑音等に埋も
れた目標物標の信号を取出し、その平均化データを方位
毎に出力するものである。
(26) is an integral processing unit, which calculates the signal strength of the phasing signal output from the phasing processing unit (4〉) for each direction, and generates one set of signals every time N samples of phasing signals are input. The data is output as intensity data, input for a predetermined period of time, and the average is calculated by moving average or exponential integration based on the time constant set in the register (29). It extracts signals and outputs the averaged data for each direction.

この場合は指数積分により算出したこととして説明する
。この積分処理部(26)は、上記の信号強度算出部(
5〉及び平均化処理部(6〉に対応するものである。
In this case, the explanation will be given assuming that the calculation was performed by exponential integration. This integral processing section (26) is the signal strength calculation section (26) described above.
5> and the averaging processing section (6>).

(27)は、CPUでありデータ間引手段(7)  ピ
ーク方位算出手段(8)、目標追尾処理部(9)  目
標方位記憶手段(13)、変角率算出手段(14)、時
定数選択手段(15)に対応する動作をするものである
(27) is a CPU, which includes data thinning means (7), peak azimuth calculation means (8), target tracking processing section (9), target azimuth storage means (13), variation rate calculation means (14), and time constant selection. It performs an operation corresponding to means (15).

(28)はタイミング制御器であり、CPU(27)か
ら出力される制御信号によりザンブルホールド回路(2
3a)−(23n)にホールド信号を出力し、A/D変
換回路(24a)〜(24n)に変換指示信号を出力し
、更にマルチプレクサ(25)にデータセレクト信号を
出力し、整相処理部(4)に所定のタイミング信号を出
力するものである。
(28) is a timing controller, which uses a control signal output from the CPU (27) to control the Zumble hold circuit (2).
3a) - (23n), a conversion instruction signal to the A/D conversion circuits (24a) to (24n), a data selection signal to the multiplexer (25), and a phasing processing section. (4) A predetermined timing signal is output.

〈30)はキーボードであり、オペレータが入力した所
定の時定数等をCP U (27)に出力するものであ
る。
30 is a keyboard, which outputs a predetermined time constant etc. input by the operator to the CPU (27).

上記のように構成された具体例の目標追尾装置について
動作をフローチャートを用いて説明する。
The operation of a concrete example of the target tracking device configured as described above will be explained using a flowchart.

第4図(a)〜(e)は具体例の動作を具体的に説明す
るフローチャートである。
FIGS. 4(a) to 4(e) are flowcharts specifically explaining the operation of a specific example.

初期設定としてCP U (27)は、初期時定数を積
分処理部(26)のレジスタ(29)にセットし、各部
イニシャライズ後にスタート信号をタイミング制御器(
28〉に出力する(Sl)。
As an initial setting, the CPU (27) sets an initial time constant in the register (29) of the integral processing section (26), and after initializing each section, sends a start signal to the timing controller (
28> (Sl).

このイニシャライズにより、各部は後述する信号処理を
する状態となり、受波器(1,)〜整相処理部(4)は
第4図(a)に示す動作をする。
By this initialization, each section enters a state for signal processing to be described later, and the receiver (1,) to phasing processing section (4) operate as shown in FIG. 4(a).

複数N個の音響受波素子(20a)〜(2On)はイニ
シャライズ信号があると、音源からの音波を入力して、
その素子が受波した音響信号を電気信号に変換し、それ
ぞれ独立したNチャンネルのアナログ電気信号とした音
響信号として出力しく8101)、それぞれL P F
 (22a) 〜(22n)により、高域がカットされ
た音響信号をA M P (21a) 〜A M P 
(2fn)に出力する。
When a plurality of N acoustic wave receiving elements (20a) to (2On) receive an initialization signal, they input sound waves from a sound source, and
The acoustic signal received by the element is converted into an electrical signal, and each is output as an independent N-channel analog electrical signal as an acoustic signal (8101), each L P F
(22a) to (22n), the acoustic signal with the high frequency cut is A M P (21a) to A M P
(2fn).

そして、NチャンネルのA M P (22a) 〜A
 M P(22n)がこの音響信号をそれぞれ増幅して
、それぞれサンプルホールド回路(23a)〜(23n
)に出力する(S103)。
And A M P (22a) ~A of N channel
M P (22n) amplifies these acoustic signals and sends them to sample and hold circuits (23a) to (23n), respectively.
) (S103).

次に、データサンプル時刻になるまで待ってから(S1
05)、タイミング制御器(28)は、サンプルホール
ド回路(23)にホールド信号を出力し、A/D変換回
路(24)に変換指示信号を出力し、さらにマルチプレ
クサ(25)にデータセレクト信号を出力し、整相処理
部(4)にタイミング信号を出力するようになる。
Next, wait until the data sample time (S1
05), the timing controller (28) outputs a hold signal to the sample hold circuit (23), outputs a conversion instruction signal to the A/D conversion circuit (24), and further outputs a data select signal to the multiplexer (25). A timing signal is output to the phasing processing section (4).

すると、サンプルホールド回路(23a)〜(23n)
はホールド信号により、増幅された音響信号をサンプリ
ングホールドしてそれぞれA/D変換回路(24a)−
(24n)に出力する(810B)。
Then, sample hold circuits (23a) to (23n)
sample and hold the amplified acoustic signals using the hold signal, and convert them into A/D conversion circuits (24a) and 24a.
(24n) (810B).

そして、A/D変換回路(24a) 〜(24n)はサ
ンプルホールドされた音響信号をタイミング制御器〈2
8〉からの変換指示信号により、デジタル信号に変換し
た音響信号をそれぞれマルチプレクサ(25)に出力す
る(S107)。
Then, the A/D conversion circuits (24a) to (24n) transfer the sampled and held acoustic signals to a timing controller (24n).
8>, the audio signals converted into digital signals are output to the multiplexer (25) (S107).

すると、マルチプレクサ(25)はタイミング制御:(
に(28)からのデータセレクタ信号により、A/D女
換回路(24)からのデジタル信号化された音響信号(
以下データ信号という)を順次整相処理部(4)に出力
する(S109)。
Then, the multiplexer (25) controls the timing: (
(28), the digitalized audio signal (24) from the A/D female converter circuit (24) is
(hereinafter referred to as data signals) are sequentially output to the phasing processing section (4) (S109).

そして、整)口処理部(4)がNチャンネルのブタ信号
を方位毎に整相しく5Lio)、その到来信号の振幅値
を整相信号として出力する(Sl12)。
Then, the phase processing unit (4) phase-phases the N-channel pig signals for each direction (5Lio) and outputs the amplitude value of the arriving signal as a phased signal (Sl12).

次に、終了信号がなければステップ5101の動作から
続行する。
Next, if there is no end signal, the process continues from step 5101.

次に、第4図(b)の積分処理部(26)の動作につい
て説用する。
Next, the operation of the integral processing section (26) in FIG. 4(b) will be explained.

積分処理部(26)はイニシャライズされると、入力カ
ウンタをOに設定する(S201)。
When the integral processing section (26) is initialized, it sets the input counter to O (S201).

そして、整相信号を取り込むようにレジスタ等、を設定
する(S2(13)。
Then, registers and the like are set to take in the phasing signal (S2 (13)).

次に、整相信号が整相処理部(4〉から人力されたかを
判断しく8205)、人力しなければステップ8203
に制御を移す。
Next, it is determined whether the phasing signal is manually inputted from the phasing processing unit (4>) (step 8205), and if not manually inputted, step 8203
transfer control to

整相信号が入力されれば人力カウンタを更新しく820
7)、整相処理部(4)から出力される整相信号が方位
毎にNサンプル分入力したかを判断する(S209)。
When the phasing signal is input, the manual counter is updated 820
7) It is determined whether N samples of the phasing signal outputted from the phasing processing unit (4) have been input for each direction (S209).

Nサンプル分入力されなければ制御をステップ8203
に移す。
If N samples are not input, control is executed at step 8203.
Move to.

方位毎にNサンプル分人力すれば、方位毎にNサンプル
分の整相信号を加算して各方位の信号強度を算出する(
S211)。
If N samples are manually generated for each direction, the signal strength for each direction can be calculated by adding N samples of phased signals for each direction (
S211).

そ、して、方位毎に、レジスタ(29)にセットされて
いる時定数をαとして、(1−α)を算出した信号強度
に掛ける(S213)。
Then, for each direction, the time constant set in the register (29) is set to α, and the calculated signal strength is multiplied by (1-α) (S213).

次に、前回の平均化データと時定数αを掛けて(S21
5)、上記の指数積分平均式から今回の平均化データを
算出して(S220)、方位毎にメモリに記憶する。こ
こでいう平均化データとは、指数積分平均式により、算
出された信号強度の平均をいうこととする。
Next, the previous averaged data is multiplied by the time constant α (S21
5) Calculate the current averaged data from the above exponential integral averaging formula (S220) and store it in the memory for each direction. The averaged data here refers to the average signal strength calculated by an exponential integral averaging formula.

本装置イニシャライズ直後の場合は、前回の平均化デー
タ百。(tn)は格納されていないのてOを代入する。
If this device has just been initialized, the previous averaged data is 100. Since (tn) is not stored, O is substituted.

また、この場合はレジスタに設定されている時定数は初
期時定数である。
Further, in this case, the time constant set in the register is the initial time constant.

そして、指数積分平均式に基づいて方位毎に今回の信号
強度の平均(今回の平均化データ)を算出しく5220
)、方位毎に記憶する(S222)。
Then, calculate the current average signal strength (current averaged data) for each direction based on the exponential integral averaging formula.
) and are stored for each direction (S222).

そして、算出した方位毎の平均化データを方位毎にCP
 U (27)に出力する(S224)。
Then, the averaged data for each direction is calculated by CP for each direction.
Output to U (27) (S224).

次に、終了信号が出力されたかを判断しく822B)、
出力されてなければ、ステップ5201に制御を移し次
の整相信号について上記と同様な処理を実行する。
Next, it is determined whether the end signal has been output (822B),
If it has not been output, control is transferred to step 5201 and the same process as above is executed for the next phasing signal.

次に、CP U (27)の動作(こついて第4図(C
)〜(e)を用いて以下に説明する。
Next, the operation of the CPU (27) (Fig. 4 (C)
) to (e) will be explained below.

初期設定として、(a)で説明したステ・ンプStの処
理を実行した後に出力カウンタを0にしくS2)、又、
人力カウンタ(S)をkにしくS3)、積分処理部(2
6)から方位毎に平均化データを読む(S5)。そして
、入力カウンタを更新(5ol) L (37)、今人
力した各方位の平均化データから画像データを作成して
画像メモリ(11)へ出力する(S9)。
As an initial setting, the output counter is set to 0 after executing the step St described in (a) (S2), and
Set the manual counter (S) to k (S3), integral processing section (2)
6), the averaged data is read for each direction (S5). Then, the input counter is updated (5ol) L (37), image data is created from the averaged data of each direction that has just been manually input, and is output to the image memory (11) (S9).

次に、人力カウンタ(S)の値がkより大きいか又は等
しいかを判断しく5ll) 、大きいか又は等しいと判
断すれば、人力カウンタをOにする(S13)。
Next, it is determined whether the value of the human power counter (S) is greater than or equal to k (5ll), and if it is determined that it is greater than or equal to k, the human power counter is set to O (S13).

そして、追尾終了の指示ありかを判断しく515)、追
尾終了の指示があれば設定目標の追尾をやめるよう内部
設定を変更する(817)。
Then, it is determined whether there is an instruction to end tracking (515), and if there is an instruction to end tracking, the internal settings are changed to stop tracking the set target (817).

また、追尾終了の指示がないと判断すれば、ステップS
19に制御を移す。
Also, if it is determined that there is no instruction to end tracking, step S
Transfer control to 19.

次に、各方位の平均化データからピークとなる平均化デ
ータを算出しく5I9) 、算出したピークのデータと
左右方位の複数のデータとから補間により真のピーク方
位を算出して記憶する(S21)。
Next, calculate the averaged data that becomes the peak from the averaged data of each direction (5I9), and calculate and store the true peak direction by interpolation from the calculated peak data and the plurality of left and right direction data (S21). ).

次に、追尾中の目標ありかを判断しく523) 、追尾
中の目標ありと判断すれば、メモリに記憶している過去
の目標の追尾方位データと今回の真のピ一り方位を比較
しく525) 、各目標の今回の方位(追尾方位)を決
める(S27)。そして、新たな目標追尾の初期指示あ
りかを判断する(S29)。
Next, it is determined whether there is a target being tracked (523), and if it is determined that there is a target being tracked, the tracking direction data of the past target stored in the memory is compared with the current true direction. 525), the current direction (tracking direction) of each target is determined (S27). Then, it is determined whether there is an initial instruction for new target tracking (S29).

新たな目標追尾の初期指示ありと判断すれば、指示され
た方位に最も近いものを今回の目標の追尾方位として(
S31) 、出力カウンタを更新する(S33)。また
、ステップS29で新たな目標追尾の初期指示がないと
判断すれば制御をステップS33に移す。この場合は、
ないと判断したとする。
If it is determined that there is an initial instruction for new target tracking, the direction closest to the instructed direction is set as the current target tracking direction (
S31), and updates the output counter (S33). Further, if it is determined in step S29 that there is no new initial instruction for target tracking, control is shifted to step S33. in this case,
Suppose that it is determined that there is no such thing.

次に、出力カウンタを更新したとすれば、追尾方位のデ
ータから画像データを作成して画像メモリ(11〉へ出
力する(S35)。
Next, if the output counter is updated, image data is created from the tracking direction data and output to the image memory (11>) (S35).

そして、ステップS33で更新した出力カウンタの値が
3以上になったかを判断する(S37)。
Then, it is determined whether the value of the output counter updated in step S33 has become 3 or more (S37).

出力カウンタの値が3以上でないと判断すれば、メモリ
の第1の領域に方位データは格納されているかを判断す
る(S39)。この場合は、第1の領域に方位データが
格納されていないとする。また、第1の領域に格納され
る方位データをこの場合は前回までの過去の方位とする
If it is determined that the value of the output counter is not 3 or more, it is determined whether the orientation data is stored in the first area of the memory (S39). In this case, it is assumed that no orientation data is stored in the first area. Further, in this case, the azimuth data stored in the first area is the past azimuth up to the previous time.

次に、格納されていないと判断すれば算出した方位デー
タを第1の領域に格納する(S41 )。
Next, if it is determined that the data is not stored, the calculated orientation data is stored in the first area (S41).

次に、キーボード〈30〉から時定数が指示されたかを
判断する(S43)。この場合は指示されないと判断し
たとする。
Next, it is determined whether a time constant has been specified from the keyboard <30> (S43). In this case, it is assumed that it is determined that no instructions are given.

指示されないと判断すれば、積分処理部(2B〉のレジ
スタ(29)に初期時定数をセットして(S45)、制
御をステップS5に移す。
If it is determined that no instruction is given, an initial time constant is set in the register (29) of the integral processing section (2B>) (S45), and control is shifted to step S5.

また、ステップS43でキーボード(30)から時定数
が指示されたと判断すれば、人力された時定数を積分処
理部(26)のレジスタ(29〉にセットする(S47
)。
Further, if it is determined in step S43 that a time constant has been instructed from the keyboard (30), the manually entered time constant is set in the register (29> of the integral processing section (26)) (S47
).

そして、次のデータを読み上記説明のステップ85〜ス
テツプS39の処理を実行し、ステップS41で第1の
領域に方位を格納したのでステップS39で第1の領域
に方位を格納したと判断し、第2の領域に今回算出した
方位を格納する(850)。
Then, the next data is read and the processes from step 85 to step S39 described above are executed, and since the orientation is stored in the first area in step S41, it is determined that the orientation is stored in the first area in step S39, The currently calculated orientation is stored in the second area (850).

次に、変角率算出式に第1の領域に記憶している方位(
過去の方位)及び第2の領域に記憶している方位(今回
の方位)を代入しく552)、目標の変角率を算出する
(S54)。
Next, the direction stored in the first area (
(Past azimuth) and the azimuth (current azimuth) stored in the second area are substituted (552), and the deflection rate of the target is calculated (S54).

そして、画像メモリ(1()に算出した変角率を出力し
CRT (12)に表示させる(35B)。
Then, the calculated angle change ratio is output to the image memory (1()) and displayed on the CRT (12) (35B).

次に、キーボード(30)から時定数の指示があるかを
1’l+断しく958) 、時定数の指示がなければ変
角率に対応する時定数をメモリから読む(sea)。
Next, it is checked whether there is a time constant instruction from the keyboard (30) (1'l + 958), and if there is no time constant instruction, the time constant corresponding to the variation rate is read from the memory (sea).

そして、積分処理部(26)のレジスタ(29)に読込
んだ特定数をセットする(S62)。
Then, the specific number read is set in the register (29) of the integral processing section (26) (S62).

次に、積分処理部(26)のレジスタ(29)に時定数
をセットすれば、終了かを判断しく564) 、終了で
あれば処理を終了させ、終了でなければ制御をステップ
S5に移す。
Next, by setting a time constant in the register (29) of the integral processing section (26), it is determined whether the process has ended or not (564). If the process has ended, the process is ended, and if not, the control moves to step S5.

また、ステップ358で時定数の指示があれば、人力さ
れた時定数を積分処理部(26)のレジスタ(29)に
セットする(36B)。
Further, if a time constant is instructed in step 358, the manually inputted time constant is set in the register (29) of the integral processing section (26) (36B).

この処理で、3組目のデータについてピーク方位が算出
され出力カウンタは3に更新されるのでステップS37
では出力カウンタが3以上の値と判断される。
In this process, the peak direction is calculated for the third set of data and the output counter is updated to 3, so step S37
In this case, it is determined that the output counter has a value of 3 or more.

すると、CP U (27)はメモリの第1の領域が一
杯になったかを判断し、−杯であれば最も古い方位デー
タをクリアにする(888)。
Then, the CPU (27) determines whether the first area of the memory is full, and if it is -full, clears the oldest orientation data (888).

そして、第2の領域に格納している方位データを前回の
方位データとして第1の領域に格納する(S73)。ま
た、ステップS8gで第1の領域が一杯でないと判断す
れば、ステップS73に制御を移す。
Then, the orientation data stored in the second area is stored in the first area as the previous orientation data (S73). Further, if it is determined in step S8g that the first area is not full, control is transferred to step S73.

次に、今回の方位データを第2の領域に格納して(S7
5) 、制御をステップS52に移し、変角率算出式に
過去の方位と今回の方位を代入して変角率を算出し、こ
の変角率に対応する時定数を積分処理部(26〉の時定
数にセットして、上記説明の処理を終了信号が出力され
るまで継続する。
Next, the current direction data is stored in the second area (S7
5) The control is moved to step S52, where the past direction and the current direction are substituted into the variation rate calculation formula to calculate the variation rate, and the time constant corresponding to this variation rate is calculated by the integral processing unit (26). The time constant is set to , and the process described above is continued until the end signal is output.

従って、目標が移動した方位の変角率に応じた時定数を
自動的に選択できる。
Therefore, it is possible to automatically select a time constant according to the rate of change in the direction in which the target has moved.

また、変角率を表示させるようにしたので、オペレータ
が時定数を入力する場合は簡単に人力できることが可能
となる。
In addition, since the angle change rate is displayed, when the operator inputs the time constant, it can be easily done manually.

なお、上記実施例では平均化する式を指数積分によると
して例示したが、本発明ではそれに限定されるものでは
なく、移動平均の式により算出してちよい。
In the above embodiment, the averaging formula is exemplified as using exponential integration, but the present invention is not limited thereto, and calculation may be performed using a moving average formula.

さらに、整相処理部(4)及び積分処理部(26)はハ
ードで構成してもよい。
Furthermore, the phasing processing section (4) and the integration processing section (26) may be configured by hardware.

[発四の効果] 以上のように本発明によれば、目標追尾処理部で算出し
た前回までの(過去の)目標方位と今回の目標方位との
差から目標の変角率を算出し、その変角率に応じた最適
な時定数を自動的に選択して、平均化処理部に出力する
ようにしたので、オペレータが時定数を人力しなくても
真の目標方位を正確に表示できるという効果が得られて
いる。
[Effect of four shots] As described above, according to the present invention, the target deflection rate is calculated from the difference between the previous (past) target orientation calculated by the target tracking processing unit and the current target orientation, The optimal time constant according to the rate of change is automatically selected and output to the averaging processing section, so the true target direction can be accurately displayed without the operator having to manually set the time constant. This effect has been obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す目標追尾装置の概念図
、第2図はピーク方位算出手段の処理を説明する図、第
3図は本発明の詳細な説明する構成図、第4図(a)〜
(e)は具体例の動作を具体的に説明するフローチャー
ト、第5図(a)は方位毎の信号強度を説明する図、第
5図(b)は指数積分による平均強度を説明する図、第
5図(C)はノイズを含んだ信号強度を説明する図、第
5図(d)は(c)図の信号強度を指数積分により平均
化したことを説明する図、第5図(e)は(e)図の信
号強度を平均化係数を大きくして指数積分により平均化
した場合の図、第6図本装置の受波器と目標物標の位置
関係を示す図である。 図において、(1)は受波器、(2〉は増幅部、(3)
はA/D変換部、(4〉は整相処理部、(5)は信号強
度算出部、(6)は平均化処理部、(7)はデータ間引
手段、(8〉はピーク方位算出手段、(9)は目標追尾
処理部、(10)は画像処理部、(11)は画像メモリ
、(12)はCRT、(13)は目標方位記憶手段、(
14)は変角率算出手段、(15)は時定数選択手段、
(20a) 〜(2On)は音響受波素子、(21a〉
〜(2In)はローパスフィルタ、(22a)〜(22
n)はアンプ1、(23a)〜(23n)はサンプルホ
ールド回路、(24a) 〜(24n)はA/D変換回
路、(25)はマルチプレクサ、(26)は積分処理部
、(27)はCPU。 (28)はタイミング制御器、(30〉はキーボードで
あ説明す3図 弗 図 具体例L:v動作を説明す3図 (e) 尭4 図 8時間@の信号強度を説明す3図 (Qン 馬 5 図 ゴこ微積分!?よる平均強度を説明す3図(b) 弗5図 ノイズを含んだ′ブま号強度を説明す3図(C) 第 5 図 (d) 第 5 図
FIG. 1 is a conceptual diagram of a target tracking device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram explaining the processing of the peak azimuth calculation means, FIG. 3 is a block diagram explaining the present invention in detail, and FIG. Figure (a) ~
(e) is a flowchart specifically explaining the operation of the specific example, FIG. 5(a) is a diagram explaining the signal intensity for each direction, FIG. FIG. 5(C) is a diagram for explaining the signal strength including noise, FIG. 5(d) is a diagram for explaining that the signal strength in FIG. 5(c) is averaged by exponential integration, and FIG. ) is a diagram when the signal strength in FIG. 6(e) is averaged by increasing the averaging coefficient and using exponential integration, and FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the receiver of the present device and the target object. In the figure, (1) is the receiver, (2> is the amplifier, (3)
is the A/D conversion section, (4> is the phasing processing section, (5) is the signal strength calculation section, (6) is the averaging processing section, (7) is the data thinning means, (8> is the peak azimuth calculation section) (9) is a target tracking processing unit, (10) is an image processing unit, (11) is an image memory, (12) is a CRT, (13) is a target direction storage unit, (
14) is a bending rate calculation means, (15) is a time constant selection means,
(20a) to (2On) are acoustic wave receiving elements, (21a>
~(2In) is a low-pass filter, (22a) ~(22
n) is the amplifier 1, (23a) to (23n) are sample and hold circuits, (24a) to (24n) are A/D conversion circuits, (25) is a multiplexer, (26) is an integration processing section, and (27) is CPU. (28) is a timing controller, (30> is a keyboard) 3 diagrams (3 diagrams) Concrete example L: Figure 3 (e) explaining v operation Qnuma 5 Figure Goko Calculus!? Figure 3 (b) to explain the average intensity based on Figure 5 Figure 3 (C) to explain the intensity of 'Buma' which includes noise Figure 5 (d) Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 複数の音響受波素子を有した受波器を介して受波した音
響信号を方位毎にそれぞれ整相し、その複数の信号の信
号強度を算出した後に、所定の時定数を用いて平均化処
理手段で平均化し、その平均化された信号から極大方位
を算出し、目標追尾処理手段により該方位が時間と共に
どのように移動するかを追尾して各時刻毎に音源の目標
方位を表示部に出力する目標追尾装置において、 前記目標追尾処理手段で算出した目標方位を格納する第
1の領域及び第2の領域を有し、最も新しい目標方位が
第2の領域に格納され、前回までの目標方位が前記第1
の領域に格納される目標方位記憶手段と、 前記目標方位記憶手段に格納されている第1の領域に格
納された前回までの目標方位と第2の領域に格納された
最も新しい目標方位の差から音源の変角率を算出する変
角率算出手段と、 前記変角率算出手段の変角率に応じた時定数を選択し、
その時定数を前記平均化処理手段に出力する時定数選択
手段と を備えたことを特徴とする目標追尾装置。
[Claims] After phasing the acoustic signals received through a receiver having a plurality of acoustic wave receiving elements for each direction and calculating the signal strength of the plurality of signals, at a predetermined time. The averaging processing means uses a constant to average the signal, the maximum direction is calculated from the averaged signal, the target tracking processing means tracks how the direction moves over time, and calculates the sound source at each time. A target tracking device that outputs a target orientation to a display unit, comprising a first area and a second area for storing the target orientation calculated by the target tracking processing means, and the newest target orientation is stored in the second area. The target direction up to the previous time is stored in the first direction.
a target azimuth storage means stored in an area; and a difference between the previous target azimuth stored in the first area and the latest target azimuth stored in the second area stored in the target azimuth storage means. selecting a time constant according to the variation rate of the variation rate calculation means;
A target tracking device comprising: time constant selection means for outputting the time constant to the averaging processing means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012202837A (en) * 2011-03-25 2012-10-22 Nec Corp Passive sonar signal processing device, passive sonar signal processing method and passive sonar signal processing program
JP2015059794A (en) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社小野測器 Sound source survey device
CN109946729A (en) * 2019-03-21 2019-06-28 北京环境特性研究所 A kind of air target tracking method and device

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