JPH0453394B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0453394B2 JPH0453394B2 JP60167009A JP16700985A JPH0453394B2 JP H0453394 B2 JPH0453394 B2 JP H0453394B2 JP 60167009 A JP60167009 A JP 60167009A JP 16700985 A JP16700985 A JP 16700985A JP H0453394 B2 JPH0453394 B2 JP H0453394B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- observation
- target
- motion
- error variance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えば飛行目標等の追尾目標をレ
ーダ等の観測手段により追尾するため、実際の観
測値等から次の予測状態値等を得るための追尾フ
イルタに関するものである。 〔従来の技術〕 第４図は、レーダにより飛行目標を追尾する従
来の追尾フイルタの構成図であり、図において１
は図示しないレーダにより観測され、数値化され
た観測値の入力線、２は前記ーダにより与えられ
る観測誤差分散値の入力線、３は極座標系から直
交座標系への座標変換器、４は目標の運動特性仮
定値を記憶したメモリ、５は前記観測値と１時刻
前に出力された予測状態値との残差と、前観測誤
差分散値と、前記の１時刻前に出力された予測状
態値と、１時刻前に出力された予測誤差分散値
と、前記運動特性仮定値とを入力して１時刻未来
の予測状態値と１時刻未来の予測誤差分散値とを
出力するカルマン・フイルタ、６は前記の１時刻
未来の予測状態の出力線、７は前記の１時刻未来
の予測誤差分散値の出力線、８は１時刻分の時間
遅延を示す遅延要素、９は直交座標系から極座標
系への座標変換器、１０は前記予測状態値から観
測され得る要素を取り出す観測演算器である。 次に、飛行目標の運動と観測過程をモデル化
し、従来の追尾フイルタの動作を説明する。 飛行目標の運動を次の第１式でモデル化する。 〓K＋１＝〓〓K＋〓K (1) ここで、添字Ｋは時刻Ｋにおける値であることを
示し、太文字はその値がベクトルまたは行列であ
ることを示す。式中、〓Ｋは目標の状態値であり
直交座標系における３方向（ｘ，ｙ，ｚ）の位置
と速度により構成される６次ベクトルである。〓
は６×６の遷移行列、〓はシステム雑音として扱
われる加速度雑音の影響であり、６次ベクトルと
なる。これらは、それぞれ次に示すように表され
る。 〓K＝〓Ｘ方向の位置 Ｘ方向の速度 ｙ方向の位置 ｙ方向の速度 ｚ方向の位置 ｚ方向の速度K，〓＝1T0000 010000 001T00 000100 00001T 000001 〓K＝加速度雑音がｘ方向の位置に及す影響 加速度雑音がｘ方向の速度に及す影響 加速度雑音がｙ方向の位置に及す影響 加速度雑音がｙ方向の速度に及す影響 加速度雑音がｚ方向の位置に及す影響 加速度雑音がｚ方向の速度に及す影響K ここで、Ｔは観測時間間隔であり、この従来の
追尾フイルタでは常に一定である。 上記システム雑音〓Kの統計的性質は次のとお
りである。
ーダ等の観測手段により追尾するため、実際の観
測値等から次の予測状態値等を得るための追尾フ
イルタに関するものである。 〔従来の技術〕 第４図は、レーダにより飛行目標を追尾する従
来の追尾フイルタの構成図であり、図において１
は図示しないレーダにより観測され、数値化され
た観測値の入力線、２は前記ーダにより与えられ
る観測誤差分散値の入力線、３は極座標系から直
交座標系への座標変換器、４は目標の運動特性仮
定値を記憶したメモリ、５は前記観測値と１時刻
前に出力された予測状態値との残差と、前観測誤
差分散値と、前記の１時刻前に出力された予測状
態値と、１時刻前に出力された予測誤差分散値
と、前記運動特性仮定値とを入力して１時刻未来
の予測状態値と１時刻未来の予測誤差分散値とを
出力するカルマン・フイルタ、６は前記の１時刻
未来の予測状態の出力線、７は前記の１時刻未来
の予測誤差分散値の出力線、８は１時刻分の時間
遅延を示す遅延要素、９は直交座標系から極座標
系への座標変換器、１０は前記予測状態値から観
測され得る要素を取り出す観測演算器である。 次に、飛行目標の運動と観測過程をモデル化
し、従来の追尾フイルタの動作を説明する。 飛行目標の運動を次の第１式でモデル化する。 〓K＋１＝〓〓K＋〓K (1) ここで、添字Ｋは時刻Ｋにおける値であることを
示し、太文字はその値がベクトルまたは行列であ
ることを示す。式中、〓Ｋは目標の状態値であり
直交座標系における３方向（ｘ，ｙ，ｚ）の位置
と速度により構成される６次ベクトルである。〓
は６×６の遷移行列、〓はシステム雑音として扱
われる加速度雑音の影響であり、６次ベクトルと
なる。これらは、それぞれ次に示すように表され
る。 〓K＝〓Ｘ方向の位置 Ｘ方向の速度 ｙ方向の位置 ｙ方向の速度 ｚ方向の位置 ｚ方向の速度K，〓＝1T0000 010000 001T00 000100 00001T 000001 〓K＝加速度雑音がｘ方向の位置に及す影響 加速度雑音がｘ方向の速度に及す影響 加速度雑音がｙ方向の位置に及す影響 加速度雑音がｙ方向の速度に及す影響 加速度雑音がｚ方向の位置に及す影響 加速度雑音がｚ方向の速度に及す影響K ここで、Ｔは観測時間間隔であり、この従来の
追尾フイルタでは常に一定である。 上記システム雑音〓Kの統計的性質は次のとお
りである。
【表】
ここで、Ｅ〓・〓は平均化演算を意味し、右肩
のＴはベクトルや行列の転置を表し、また、〓K，
はクロネツカーのデルタ関数である。式中のgK
は、（ｘ，ｙ，ｚ）各方向で等しいとした加速度
雑音のスペクトラル密度であり、そのオーダは、
〔（加速度）2／Hz〕となつている。これは、目標
の運動特性仮定値として扱われ、従来の装置では
一定値〓K≡〓と仮定されている。 一方、観測は極座標系（ｒ，θ，ｙ）＝（レン
ジ、エレベーシヨン、アジマス）で行われる。観
測方程式を第２次に示す。 〓(p)K＝〓〓(p)K＋〓(p)K (2) ここで、〓(P)Kは観測値であり、極座標系３方向
の観測位置で構成される３次ベクトルである。〓
は観測行列であり３×６行列、〓(P)Kは観測雑音で
あり、３次ベクトルとなる。また、〓(P)Kは、極座
標系で表された目標の状態であり、直交座標系の
状態〓Kと互いに変換され得る。これらは、それ
ぞれに次に示すように表される。 〓(P)K＝レンジ方向の観測位置 エレベーシヨン方向の観測位置 アジマス方向の観測位置K ＝100000 001000 000010 〓(P)K＝レンジ方向の観測雑音 エレベーシヨン方向の観測位雑音 アジマス方向の観測雑音K 〓(P)K＝レンジ方向の位置 レンジ方向の速度 エレベーシヨン方向の位置 エレベーシヨン方向の速度 アジマス方向の位置 アジマス方向の速度K 上記観測雑音〓(P)Kは次のような統計的性質を持
つ。 Ｅ〓(P)K＝〓 Ｅ〓(P)K〓(P) T〓＝〓（Ｐ）Ｋ・〓K， ＝σ2〓 ０ ０ ０ σ2〓 ０ ０ ０ σ2〓K さて、従来の追尾フイルタの動作を説明する。 まず、観測値入力線１からレーダによる目標の
観測値〓（Ｐ）Ｋが入力され、観測誤差分散値入
力線２から前記レーダが出力する観測誤差分散値
〓（Ｐ）Ｋが入力される。これらの入力は、従来
の追尾フイルタでは、一定時間間隔Ｔ毎に行われ
ている。前記観測値〓（Ｐ）Ｋは、一時刻前に出
力された予測状態値〓（Ｐ）Ｋから観測され得る
要素〓〓（Ｐ）Ｋと比較され、その残差〓（Ｐ）
Ｋが得られる。 〓(P)K＝〓(P)K−〓〓(P)K (3) 次に、前記の誤差〓(P)Kと前記の観測誤差分散値
〓(P)Kは、座標変換器３により、極座標系の値から
直交座標系の値、それぞれ〓K，〓Kに変換され
る。 目標の運動特性仮定値のメモリ４には、予測計
算の際に目標の運動特性値〓Kとして用いられる
値〓が記憶されている。この値は追尾フイルタの
動作が始められる前に与えられているものであ
り、従来の追尾フイルタでは１種類の値である。 〓K≡〓 (4) そしてカルマン・フイルタ５は、前記残差〓K
と前記観測誤差分散値〓Kと１時刻前に出力され
た予測誤差分散値〓Kとを入力し、１時刻後の予
測状態値〓K+1とを出力する。このカルマン・フ
イルタ５の計算は公知のとおり、第５式から第９
式の漸化式で行われる。 〓K＝〓K〓T（〓〓K〓T＋〓K）-1 (5) 〓K＝〓K＋〓K〓K (6) 〓K＝（−〓K〓）〓K (7) 〓K+1＝〓〓K (8) 〓K＋１＝〓〓K〓T＋QK (9) ここで、第５式の〓は推定ゲインと呼ばれる値
であり、第６式、第７式の〓K，〓Kはそれぞれ、
現時刻の推定状態値、現時刻の推定誤差分散値で
ある。第９式に現れるQKの値は、前述のように
〓Kによつて決まり、この〓Kは第４式のように一
定値であるから、このQKも従来の追尾フイルタ
では一定値である。
のＴはベクトルや行列の転置を表し、また、〓K，
はクロネツカーのデルタ関数である。式中のgK
は、（ｘ，ｙ，ｚ）各方向で等しいとした加速度
雑音のスペクトラル密度であり、そのオーダは、
〔（加速度）2／Hz〕となつている。これは、目標
の運動特性仮定値として扱われ、従来の装置では
一定値〓K≡〓と仮定されている。 一方、観測は極座標系（ｒ，θ，ｙ）＝（レン
ジ、エレベーシヨン、アジマス）で行われる。観
測方程式を第２次に示す。 〓(p)K＝〓〓(p)K＋〓(p)K (2) ここで、〓(P)Kは観測値であり、極座標系３方向
の観測位置で構成される３次ベクトルである。〓
は観測行列であり３×６行列、〓(P)Kは観測雑音で
あり、３次ベクトルとなる。また、〓(P)Kは、極座
標系で表された目標の状態であり、直交座標系の
状態〓Kと互いに変換され得る。これらは、それ
ぞれに次に示すように表される。 〓(P)K＝レンジ方向の観測位置 エレベーシヨン方向の観測位置 アジマス方向の観測位置K ＝100000 001000 000010 〓(P)K＝レンジ方向の観測雑音 エレベーシヨン方向の観測位雑音 アジマス方向の観測雑音K 〓(P)K＝レンジ方向の位置 レンジ方向の速度 エレベーシヨン方向の位置 エレベーシヨン方向の速度 アジマス方向の位置 アジマス方向の速度K 上記観測雑音〓(P)Kは次のような統計的性質を持
つ。 Ｅ〓(P)K＝〓 Ｅ〓(P)K〓(P) T〓＝〓（Ｐ）Ｋ・〓K， ＝σ2〓 ０ ０ ０ σ2〓 ０ ０ ０ σ2〓K さて、従来の追尾フイルタの動作を説明する。 まず、観測値入力線１からレーダによる目標の
観測値〓（Ｐ）Ｋが入力され、観測誤差分散値入
力線２から前記レーダが出力する観測誤差分散値
〓（Ｐ）Ｋが入力される。これらの入力は、従来
の追尾フイルタでは、一定時間間隔Ｔ毎に行われ
ている。前記観測値〓（Ｐ）Ｋは、一時刻前に出
力された予測状態値〓（Ｐ）Ｋから観測され得る
要素〓〓（Ｐ）Ｋと比較され、その残差〓（Ｐ）
Ｋが得られる。 〓(P)K＝〓(P)K−〓〓(P)K (3) 次に、前記の誤差〓(P)Kと前記の観測誤差分散値
〓(P)Kは、座標変換器３により、極座標系の値から
直交座標系の値、それぞれ〓K，〓Kに変換され
る。 目標の運動特性仮定値のメモリ４には、予測計
算の際に目標の運動特性値〓Kとして用いられる
値〓が記憶されている。この値は追尾フイルタの
動作が始められる前に与えられているものであ
り、従来の追尾フイルタでは１種類の値である。 〓K≡〓 (4) そしてカルマン・フイルタ５は、前記残差〓K
と前記観測誤差分散値〓Kと１時刻前に出力され
た予測誤差分散値〓Kとを入力し、１時刻後の予
測状態値〓K+1とを出力する。このカルマン・フ
イルタ５の計算は公知のとおり、第５式から第９
式の漸化式で行われる。 〓K＝〓K〓T（〓〓K〓T＋〓K）-1 (5) 〓K＝〓K＋〓K〓K (6) 〓K＝（−〓K〓）〓K (7) 〓K+1＝〓〓K (8) 〓K＋１＝〓〓K〓T＋QK (9) ここで、第５式の〓は推定ゲインと呼ばれる値
であり、第６式、第７式の〓K，〓Kはそれぞれ、
現時刻の推定状態値、現時刻の推定誤差分散値で
ある。第９式に現れるQKの値は、前述のように
〓Kによつて決まり、この〓Kは第４式のように一
定値であるから、このQKも従来の追尾フイルタ
では一定値である。
しかしながら、上記のような従来の追尾フイル
タでは、観測時間間隔、及び、予測における目標
の運動特性の仮定値が一定であつたため、例えば
目標が旋回運動を始めた場合には、変化の激しい
運動特性を仮定し短い観測時間間隔で追尾しなけ
ればならないのにもかかわらず、それができない
ために目標を見失つてしまつたり、反対に、目標
が等速直線運動をしている場合には、変化が微小
な運動特性を仮定すれば長い観測時間間隔でも追
尾が可能であるのにもかかわらず、それができな
いために必要以上の観測をしてしまうなどという
問題点があつた。 この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、等速直線運動や旋回運動等の追尾
目標の運動状態に応じて観測時間間隔及び運動特
性の仮定値を変えることができるようにして、観
測回数の削減が図れるとともに、追尾目標を見失
うことのない追尾フイルタを得ることを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る追尾フイルタは、観測誤差分散値
を入力し、これと等速直線運動に近似できる追尾
目標の運動特性の仮定値とにもとづき参照予測誤
差分散値を出力する参照フイルタと、予測状態値
と観測値との残差と、上記観測誤差分散値と、上
記参照予測誤差分散値とを入力して上記追尾目標
の運動状態を検出する検出手段と、観測指示信号
により観測時間間隔を切り換える第１切換手段
と、上記検出手段の検出結果にもとづき上記第１
切換手段に観測指示信号を出力する観測指示手段
と、運動特性仮定値切換信号により運動特性の仮
定値を切り換える第２切換手段と、上記検出手段
に検出結果にもとづき上記第２切換手段に運動特
性仮定値切換信号を出力する運動特性判定手段と
を備えたものである。 〔作用〕 この発明においては、等速直線運動をしている
ものと仮定して得られた参照予測誤差分散値を参
照して追尾目標の運動状態を検出し、それにした
がつて観測時間間隔と目標の運動特性仮定値とを
切り換えることにより、目標が等速直線運動等を
行つている場合には観測頻度を節約して追尾し、
目標が旋回運動等を行つている場合には目標の運
動変化に即応してこれを見失わないように追尾を
行う。 〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であ
り、１〜３，５〜１０は上記従来装置と全く同一
のものである。１１は観測誤差分散値を入力し、
目標の等速直線運動を仮定して参照予測誤差分散
値を出力する参照フイルタ、１２は観測値と予測
状態値との残差と、観測誤差分散値と、前記参照
予測誤差分散値を入力し、旋回検出信号を出力す
る旋回検出器であり、本願における運動状態を検
出する検出手段となる。１３は運動特性判定手段
としての運動特性判定器である。１４は第２切換
手段としての切換スイツチである。上記運動特性
判定器１３は上記旋回検出信号を入力し、運動特
性仮定値切換信号を上記切換スイツチ１４に出力
する。これにより目標の運動特性仮定値が切り換
えられる。１５，１６はそれぞれ目標の等速直線
運動、旋回運動に相当する運動特性仮定値を記憶
するメモリであり、これらは前記旋回検出信号を
入力し運動特性仮定値を切り換える第２切換手段
である。１７は観測指示器、１８は観測指示出力
線である。上記観測指示器１７は上記旋回検出信
号を入力し、観測指示信号をカルマン・フイルタ
５内の第１切換手段としての切換スイツチ５ａ，
５ｂに出力する。これにより、目標の運動状態に
もとづいて観測時間間隔が切り換えられる。 次に、上記実施例の動作を第２図及び第３図を
参照しながら説明する。 まず、基本サンプリング時間Ｔというものを考
え、実際の観測時間間隔はこの整数倍であるもの
とする。したがつて、時間Ｔ毎に観測は行われる
か行われないかであり、上記実施例の追尾フイル
タも基本サンプリング時間Ｔ毎にデータを更新す
る。 観測の行われた場合には、観測値〓(P)Kと観測誤
差分散〓(P)Kがそれぞれ観測値入力線１と観測誤差
分散入力値２から入力され、従来の追尾フイルタ
と同じ処理を経て、カルマン・フイルタ５に達す
る。観測の行われない場合には、これらの値は入
力されず、よつて、カルマン・フイルタ５にも観
測誤差分散値〓Kと残差〓Kの入力は行われない。 カルマン・フイルタ５には、観測指示信号SK
により、観測が行われたか行われなかつたかが知
らされる。また、目標の運動特性仮定値は、従来
の追尾フイルタでは１種類の値しか用意されてい
なかつたのに対し、本実施例の追尾フイルタでは
メモリ１５，１６に２種類の値が用意されてい
る。すなわち、カルマン・フインルタの処理は次
のとおりである。 イ観測が行われた場合……従来の追尾フイルタ
と同じ。 第５式〜９式の計算 ロ観測が行われなかつた場合……予測を単に１
基本サンプリング時間だけ進めるため、次の計算
を行う。 〓K＋１＝〓〓K (11) 〓K＋１＝〓〓K〓T＋Ｑ (12) ここで、QKは
タでは、観測時間間隔、及び、予測における目標
の運動特性の仮定値が一定であつたため、例えば
目標が旋回運動を始めた場合には、変化の激しい
運動特性を仮定し短い観測時間間隔で追尾しなけ
ればならないのにもかかわらず、それができない
ために目標を見失つてしまつたり、反対に、目標
が等速直線運動をしている場合には、変化が微小
な運動特性を仮定すれば長い観測時間間隔でも追
尾が可能であるのにもかかわらず、それができな
いために必要以上の観測をしてしまうなどという
問題点があつた。 この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、等速直線運動や旋回運動等の追尾
目標の運動状態に応じて観測時間間隔及び運動特
性の仮定値を変えることができるようにして、観
測回数の削減が図れるとともに、追尾目標を見失
うことのない追尾フイルタを得ることを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る追尾フイルタは、観測誤差分散値
を入力し、これと等速直線運動に近似できる追尾
目標の運動特性の仮定値とにもとづき参照予測誤
差分散値を出力する参照フイルタと、予測状態値
と観測値との残差と、上記観測誤差分散値と、上
記参照予測誤差分散値とを入力して上記追尾目標
の運動状態を検出する検出手段と、観測指示信号
により観測時間間隔を切り換える第１切換手段
と、上記検出手段の検出結果にもとづき上記第１
切換手段に観測指示信号を出力する観測指示手段
と、運動特性仮定値切換信号により運動特性の仮
定値を切り換える第２切換手段と、上記検出手段
に検出結果にもとづき上記第２切換手段に運動特
性仮定値切換信号を出力する運動特性判定手段と
を備えたものである。 〔作用〕 この発明においては、等速直線運動をしている
ものと仮定して得られた参照予測誤差分散値を参
照して追尾目標の運動状態を検出し、それにした
がつて観測時間間隔と目標の運動特性仮定値とを
切り換えることにより、目標が等速直線運動等を
行つている場合には観測頻度を節約して追尾し、
目標が旋回運動等を行つている場合には目標の運
動変化に即応してこれを見失わないように追尾を
行う。 〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であ
り、１〜３，５〜１０は上記従来装置と全く同一
のものである。１１は観測誤差分散値を入力し、
目標の等速直線運動を仮定して参照予測誤差分散
値を出力する参照フイルタ、１２は観測値と予測
状態値との残差と、観測誤差分散値と、前記参照
予測誤差分散値を入力し、旋回検出信号を出力す
る旋回検出器であり、本願における運動状態を検
出する検出手段となる。１３は運動特性判定手段
としての運動特性判定器である。１４は第２切換
手段としての切換スイツチである。上記運動特性
判定器１３は上記旋回検出信号を入力し、運動特
性仮定値切換信号を上記切換スイツチ１４に出力
する。これにより目標の運動特性仮定値が切り換
えられる。１５，１６はそれぞれ目標の等速直線
運動、旋回運動に相当する運動特性仮定値を記憶
するメモリであり、これらは前記旋回検出信号を
入力し運動特性仮定値を切り換える第２切換手段
である。１７は観測指示器、１８は観測指示出力
線である。上記観測指示器１７は上記旋回検出信
号を入力し、観測指示信号をカルマン・フイルタ
５内の第１切換手段としての切換スイツチ５ａ，
５ｂに出力する。これにより、目標の運動状態に
もとづいて観測時間間隔が切り換えられる。 次に、上記実施例の動作を第２図及び第３図を
参照しながら説明する。 まず、基本サンプリング時間Ｔというものを考
え、実際の観測時間間隔はこの整数倍であるもの
とする。したがつて、時間Ｔ毎に観測は行われる
か行われないかであり、上記実施例の追尾フイル
タも基本サンプリング時間Ｔ毎にデータを更新す
る。 観測の行われた場合には、観測値〓(P)Kと観測誤
差分散〓(P)Kがそれぞれ観測値入力線１と観測誤差
分散入力値２から入力され、従来の追尾フイルタ
と同じ処理を経て、カルマン・フイルタ５に達す
る。観測の行われない場合には、これらの値は入
力されず、よつて、カルマン・フイルタ５にも観
測誤差分散値〓Kと残差〓Kの入力は行われない。 カルマン・フイルタ５には、観測指示信号SK
により、観測が行われたか行われなかつたかが知
らされる。また、目標の運動特性仮定値は、従来
の追尾フイルタでは１種類の値しか用意されてい
なかつたのに対し、本実施例の追尾フイルタでは
メモリ１５，１６に２種類の値が用意されてい
る。すなわち、カルマン・フインルタの処理は次
のとおりである。 イ観測が行われた場合……従来の追尾フイルタ
と同じ。 第５式〜９式の計算 ロ観測が行われなかつた場合……予測を単に１
基本サンプリング時間だけ進めるため、次の計算
を行う。 〓K＋１＝〓〓K (11) 〓K＋１＝〓〓K〓T＋Ｑ (12) ここで、QKは
【表】
(13)
qＫ〓q(0) or q(1)
である。 参照フイルタ１１は、常に等速直線運動に相当
する運動特性仮定値〓(o)を用いて、予測誤差分散
値の計算を行う。この値を参照予測誤差分散値〓
Ｋとする。観測が行われたか行われなかつたかは、
カルマン・フイルタ５と同様に、観測指示信号
SKにより知らされ、それぞれに対して次の動作
を行う。 イ観測が行われた場合……カルマン・フイルタ
５の第５，７，９式に対応して 〓′K＝〓′K〓T（〓〓′K〓T＋〓K）-1 (14) 〓′K＝（−〓′KＨ）〓′K (15) 〓K+1＝〓〓′K〓T＋Q′K (16) ロ観測が行われなかつた場合……カルマン・フ
イルタ５の第12式に対応して 〓′K+1＝〓〓′K〓T＋Q′K (17) いずれの場合にも、Q′Kは
qＫ〓q(0) or q(1)
である。 参照フイルタ１１は、常に等速直線運動に相当
する運動特性仮定値〓(o)を用いて、予測誤差分散
値の計算を行う。この値を参照予測誤差分散値〓
Ｋとする。観測が行われたか行われなかつたかは、
カルマン・フイルタ５と同様に、観測指示信号
SKにより知らされ、それぞれに対して次の動作
を行う。 イ観測が行われた場合……カルマン・フイルタ
５の第５，７，９式に対応して 〓′K＝〓′K〓T（〓〓′K〓T＋〓K）-1 (14) 〓′K＝（−〓′KＨ）〓′K (15) 〓K+1＝〓〓′K〓T＋Q′K (16) ロ観測が行われなかつた場合……カルマン・フ
イルタ５の第12式に対応して 〓′K+1＝〓〓′K〓T＋Q′K (17) いずれの場合にも、Q′Kは
以上のように、この発明による追尾フイルタ
は、観測誤差分散値を入力し、これと等速直線運
動に近似できる追尾目標の運動特性の仮定値とに
もとづき参照予測誤差分散値を出力する参照フイ
ルタと、予測状態値と観測値との残差と、上記観
測誤差分散値と、上記参照予測誤差分散値とを入
力して上記追尾目標の運動状態を検出する検出手
段と、観測指示信号により観測時間間隔を切り換
える第１切換手段と、上記検出手段の検出結果に
もとづき上記第１切換手段に観測指示信号を出力
する観測指示手段と、運動特性仮定値切換信号に
より運動特性の仮定値を切り換える第２切換手段
と、上記検出手段の検出結果にもとづき上記第２
切換手段に運動特性仮定値切換信号を出力する運
動特性判定手段とを備えたことにより、追尾目標
の運動状態に応じて観測時間間隔と運動特性の仮
定値とを変えることができるので、観測回数の削
減が図れるとともに、追尾目標を見失うことのな
い追尾フイルタが得られるという効果がある。
は、観測誤差分散値を入力し、これと等速直線運
動に近似できる追尾目標の運動特性の仮定値とに
もとづき参照予測誤差分散値を出力する参照フイ
ルタと、予測状態値と観測値との残差と、上記観
測誤差分散値と、上記参照予測誤差分散値とを入
力して上記追尾目標の運動状態を検出する検出手
段と、観測指示信号により観測時間間隔を切り換
える第１切換手段と、上記検出手段の検出結果に
もとづき上記第１切換手段に観測指示信号を出力
する観測指示手段と、運動特性仮定値切換信号に
より運動特性の仮定値を切り換える第２切換手段
と、上記検出手段の検出結果にもとづき上記第２
切換手段に運動特性仮定値切換信号を出力する運
動特性判定手段とを備えたことにより、追尾目標
の運動状態に応じて観測時間間隔と運動特性の仮
定値とを変えることができるので、観測回数の削
減が図れるとともに、追尾目標を見失うことのな
い追尾フイルタが得られるという効果がある。
第１図はこの発明による追尾フイルタの一実施
例を示す構成図、第２図は上記実施例の旋回検出
信号と運動特性仮定値切換信号と観測指示信号の
関係を示すタイミング図、第３図はその動作説明
のためのフロー・チヤート、第４図は従来の追尾
フイルタを示す構成図である。 図において、１は観測値入力線、２は観測誤差
分散値入力線、３は極座標系から直交座標系への
座標交換器、５はカルマン・フイルタ、６は予測
状態値出力線、７は予測誤差分散値出力線、８は
遅延要素、９は直交座標系から極座標系への座標
変換器、１０は予測状態値から観測され得る要素
を取り出す観測演算器、１１は参照フイルタ、１
２は旋回検出器（検出手段）、１３，１４，１５
及び１６は運動特性判定器、運動特性仮定値切換
スイツチ、運動特性仮定値を記憶するメモリ（第
２切換手段）、１７，１８は観測指示器、観測指
示出力線（第１切換手段）である。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
例を示す構成図、第２図は上記実施例の旋回検出
信号と運動特性仮定値切換信号と観測指示信号の
関係を示すタイミング図、第３図はその動作説明
のためのフロー・チヤート、第４図は従来の追尾
フイルタを示す構成図である。 図において、１は観測値入力線、２は観測誤差
分散値入力線、３は極座標系から直交座標系への
座標交換器、５はカルマン・フイルタ、６は予測
状態値出力線、７は予測誤差分散値出力線、８は
遅延要素、９は直交座標系から極座標系への座標
変換器、１０は予測状態値から観測され得る要素
を取り出す観測演算器、１１は参照フイルタ、１
２は旋回検出器（検出手段）、１３，１４，１５
及び１６は運動特性判定器、運動特性仮定値切換
スイツチ、運動特性仮定値を記憶するメモリ（第
２切換手段）、１７，１８は観測指示器、観測指
示出力線（第１切換手段）である。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 追尾目標を指定時間間隔で観測する観測手段
より上記追尾目標の観測値と観測誤差分散値とを
入力し、これらの値と上記追尾目標の予測におけ
る運動特性の仮定値とにもとづき該追尾目標の予
測状態値と予測誤差分散値とを出力するカルマン
型追尾フイルタにおいて、上記観測誤差分散値を
入力し、これと等速直線君動に近似できる上記追
尾目標の運動特性の仮定値とにもとづき参照予測
誤差分散値を出力する参照フイルタと、上記予測
状態値と観測値との残差と上記観測誤差分散値と
上記参照予測誤差分散値とを入力して上記追尾目
標の運動状態を検出する検出手段と、上記検出手
段の検出結果にもとづき観測指示信号を出力する
観測指示手段と、上記検出手段の検出結果にもと
づき運動特性仮定値切換信号を出力する運動特性
判定手段と、上記観測指示信号により観測時間間
隔を切り換える第１切換手段と、上記運動特性仮
定値切換信号により運動特性の仮定値を切り換え
る第２切換手段とを備えたことを特徴とする追尾
フイルタ。 ２ 追尾目標を飛行目標とし、観測手段をレーダ
とし、検出手段は上記飛行目標が等速直線運動か
旋回運動かの運動状態を検出し、第１切換手段
は、観測指示信号により、飛行目標が等速直線運
動のときは長い観測時間間隔に、旋回運動のとき
は短い観測時間間隔に切り換え、第２切換手段
は、運動特性仮定値切換信号により、飛行目標が
等速直線運動のときは運動特性の小なる仮定値
に、旋回運動のときは運動特性の大なる仮定値に
切換えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の追尾フイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167009A JPS6227679A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 追尾フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167009A JPS6227679A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 追尾フイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227679A JPS6227679A (ja) | 1987-02-05 |
| JPH0453394B2 true JPH0453394B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=15841687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60167009A Granted JPS6227679A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 追尾フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6227679A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020262070A1 (ja) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | 株式会社デンソー | 追跡装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0752319B2 (ja) * | 1987-09-02 | 1995-06-05 | 防衛庁技術研究本部長 | 操縦性評価装置 |
| US7375679B1 (en) * | 2005-08-16 | 2008-05-20 | Lockheed Martin Corporation | Reduced state estimation with biased and out-of-sequence measurements from multiple sensors |
| JP5422727B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2014-02-19 | 株式会社東芝 | 追尾装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58135978A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | 追尾フイルタ |
| JPS58191520A (ja) * | 1982-05-04 | 1983-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | デイジタルフイルタ |
| JPS59220666A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | 目標位置予測装置 |
| JPS59222777A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | 追尾装置 |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP60167009A patent/JPS6227679A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020262070A1 (ja) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | 株式会社デンソー | 追跡装置 |
| US12216194B2 (en) | 2019-06-25 | 2025-02-04 | Denso Corporation | Target tracking device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227679A (ja) | 1987-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ristic et al. | Tracking a manoeuvring target using angle-only measurements: algorithms and performance | |
| US4320287A (en) | Target vehicle tracking apparatus | |
| Jawahar et al. | Modified polar extended Kalman filter (MP-EKF) for bearings-only target tracking | |
| JPH0453394B2 (ja) | ||
| JPH0453393B2 (ja) | ||
| GB1535338A (en) | Radar systems | |
| Gazor et al. | Multisensor multitarget tracking in 3D space using range and bearing measurements | |
| JPH03245081A (ja) | 主センサ決定システム | |
| JP3576444B2 (ja) | 警戒領域進入監視目標探知装置 | |
| JPH0362229B2 (ja) | ||
| Dai et al. | A practical tracking algorithm of multisensor data fusion | |
| JPS59220666A (ja) | 目標位置予測装置 | |
| JPH03122582A (ja) | 追尾装置 | |
| JPH028668B2 (ja) | ||
| Radosavljević et al. | Bearing Only Tracking for Maneuvering Target: EKF, UKF and CKF | |
| JP2737497B2 (ja) | 近接警報装置 | |
| Matsuzaki et al. | Manoeuvring target tracking using constant velocity and constant angular velocity model | |
| Djouadi et al. | A nonlinear algorithm for maneuvering target visual-based tracking | |
| JP2000180542A (ja) | 目標追尾装置 | |
| Kronhamn | Angle-only tracking of manoeuvring targets using adaptive-IMM multiple range models | |
| Lainiotis et al. | Adaptive nonlinear algorithms for radar tracking with roll angle measurements of maneuvering targets | |
| JPS624668B2 (ja) | ||
| JPH04240516A (ja) | 航空機の航法装置 | |
| JPS61184476A (ja) | 追尾フイルタ | |
| Okada et al. | Tracking of a highly maneuvering target using a radar multisensor and an angle sensor |