JPH0514966U - Course and speed display - Google Patents
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- JPH0514966U JPH0514966U JP3286192U JP3286192U JPH0514966U JP H0514966 U JPH0514966 U JP H0514966U JP 3286192 U JP3286192 U JP 3286192U JP 3286192 U JP3286192 U JP 3286192U JP H0514966 U JPH0514966 U JP H0514966U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】レーダ、ソナー等の目標の位置を検出するセン
サの情報から目標の針路及び速度を推定し表示する針路
及び速度表示装置に関し、目標の変針又は変速が行なわ
れても、実際の目標の運動に速やかに追従した針路及び
速度を推定して表示する。
【構成】変針変速検知手段で目標が変針又は変速して
いないと判定された場合には平滑特性のすぐれた第１運
動推定手段で推定された目標の針路及び速度を表示し、
変針変速検知手段で目標が変針又は変速した可能性が
あると判定された場合には平滑特性のすぐれた第１運動
推定手段で推定された目標の針路及び速度と共に応答特
性のすぐれた第２運動推定手段で推定された目標の針路
及び速度の情報を表示し、変針変速検知手段で目標が
確実に変針又は変速したと判定された場合には応答特性
のすぐれた第２運動推定手段で推定された目標の針路及
び速度を表示する
(57) [Abstract] [Purpose] A course and speed display device that estimates and displays a course and speed of a target from the information of a sensor that detects the position of the target such as radar and sonar. Also, the course and speed that promptly follow the actual target motion are estimated and displayed. When the target change gear shift detecting means determines that the target is not changing needles or gear change, the target course and speed estimated by the first motion estimating means having excellent smoothing characteristics are displayed,
When it is determined by the variable needle shift detection means that there is a possibility that the target has changed needle or changed gear, the second movement having excellent response characteristics together with the target course and speed estimated by the first movement estimating means having excellent smoothness characteristics. Information on the target course and speed estimated by the estimating means is displayed, and when it is determined by the change needle shift detecting means that the target has been surely changed or changed gears, it is estimated by the second motion estimating means having excellent response characteristics. Display the target course and speed
Description
【０００１】[0001]
本考案は、レーダ、ソナー等の目標の位置を検出するセンサの情報から目標の 針路及び速度を推定し表示する針路及び速度表示装置に関する。 The present invention relates to a course and speed display device for estimating and displaying a course and a speed of a target from information of a sensor for detecting the position of the target such as radar and sonar.
【０００２】[0002]
従来、例えばレーダ映像表示における目標（例えば船舶）の針路及び速度を推 定し表示する装置にあっては例えば図３に示すような構成をもち、目標検出手段 ２においてレーダ１のアンテナ走査周期毎に得られる目標のレーダビデオ信号か ら目標の観測位置を測定し、運動推定手段３において目標検出手段２から出力さ れる目標の観測位置信号に基づいて目標の針路及び速度の推定を行ない、ベクト ル発生手段５において運動推定手段３から出力される目標の針路及び速度信号よ りベクトル信号を発生させ、表示器７においてベクトル発生手段５から出力され るベクトル信号をレーダビデオ信号に重畳して表示している。 Conventionally, for example, a device for estimating and displaying the course and speed of a target (for example, a ship) in radar image display has a structure as shown in FIG. The target observation position is measured from the target radar video signal obtained in step 1, and the motion estimation means 3 estimates the target course and speed based on the target observation position signal output from the target detection means 2. The vector generation unit 5 generates a vector signal from the target course and velocity signals output from the motion estimation unit 3, and the display unit 7 displays the vector signal output from the vector generation unit 5 by superimposing it on the radar video signal. is doing.
【０００３】 図４は表示器７の表示画面の一例を示すものであり、レーダ映像表示における 目標９ａ，９ｂ，・・・９ｅの針路及び速度を目標９ａ，９ｂ，・・・９ｅを始 点とするベクトル１０ａ，１０ｂ，・・・１０ｅによって表示する。ここで、ベ クトル１０ａ〜１０ｅのそれぞれの向きが各目標９ａ〜９ｅの針路を表し、ベク トル１０ａ〜１０ｅの各長さが各目標９ａ〜９ｅの速度を表す。FIG. 4 shows an example of the display screen of the display unit 7. The course and speed of the targets 9a, 9b, ... 9e in the radar image display are started from the targets 9a, 9b ,. Are displayed by the vectors 10a, 10b, ... Here, the respective directions of the vectors 10a to 10e represent the course of the respective targets 9a to 9e, and the respective lengths of the vectors 10a to 10e represent the speeds of the respective targets 9a to 9e.
【０００４】 ところで、レーダビデオ信号には目標の信号の他にクラッタ雑音や受信機雑音 が含まれ、さらに目標の信号にもゆらぎがあるため、目標検出手段２から出力さ れる目標の観測位置信号には誤差が含まれる。したがって、運動推定手段３では 安定した針路及び速度の推定を行なうために、カルマンフィルタやα−βフィル タなどの巡回型フィルタを用いるか、観測時刻の異なる２点の位置変化と時刻差 から求めた針路及び速度に移動平均を施すか、または両者を組み合わせるなどの 方法により平滑化を行なう必要があった。By the way, since the radar video signal contains clutter noise and receiver noise in addition to the target signal, and the target signal also has fluctuations, the target observation position signal output from the target detection means 2 is detected. Contains an error. Therefore, the motion estimation means 3 uses a cyclic filter such as a Kalman filter or α-β filter in order to stably estimate the course and velocity, or it is obtained from the position change and the time difference between two points at different observation times. It was necessary to perform smoothing by applying a moving average to the course and speed, or by combining both.
【０００５】[0005]
しかしながら、このような従来の表示装置においては、目標が等速直進運動を 行なっている場合には良好な針路及び速度の推定がなされ、安定したベクトルが 表示されるが、目標が変針又は変速した場合の応答は非常に遅くなり、変針又は 変速があったにもかかわらず等速直進運動を継続している如くベクトルが表示さ れたり、ベクトルが表す針路及び速度が実際の目標の針路及び速度とは大きく異 なったりするという問題があった。 However, in such a conventional display device, when the target is performing a uniform linear motion, the course and speed are well estimated, and a stable vector is displayed, but the target changes the needle or changes gears. In this case, the response will be very slow, and a vector will be displayed as if the linear motion continues at a constant speed even if there is a needle change or gear change, or the course and speed represented by the vector are the actual target course and speed. There was a problem that it was very different from.
【０００６】 図５は上記の問題を具体的に説明するための図であり、等速直進運動を行なっ ていた目標が急変針した場合の針路及び速度のベクトル表示の一例を示す。 図５において、Ｌは目標の運動の軌道、Ｐ0,Ｐ1,Ｐ2 は運動過程の目標の位置 である。目標が等速直進運動を行なっているＰ0 点ではベクトル１０は目標の針 路及び速度を正しく表す。目標が変針を開始して間もないＰ1 点ではベクトル１ ０は目標が依然として等速直線運動を継続している如く表示される。目標が大き く変針したＰ2 点ではベクトル１０の表す針路及び速度、特に針路は目標の変針 に大きく遅れ、実際の目標の針路及び速度とは大きく異なったものとなる。FIG. 5 is a diagram for specifically explaining the above-mentioned problem, and shows an example of a vector display of a course and a speed when a sudden change occurs in a target which is performing a constant-velocity linear motion. In FIG. 5, L is the trajectory of the target motion, and P0, P1, P2 are the target positions of the motion process. At the point P0 where the target is moving at a constant speed, the vector 10 correctly represents the target course and speed. At point P1 shortly after the target starts changing needles, the vector 10 is displayed as if the target is still continuing a constant linear motion. At the point P2 at which the target has changed significantly, the course and speed represented by the vector 10, especially the course, greatly lags the change of the target, and the course and speed of the actual target are significantly different.
【０００７】 本考案は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、目標の変針又 は変速が行なわれても、実際の目標の運動に速やかに追従した針路及び速度を推 定して表示できるようにした針路及び速度表示装置を提供することを目的とする 。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to estimate a course and a speed that quickly follow the actual target motion even when the target needle change or gear shift is performed. It is an object of the present invention to provide a course and speed display device capable of being displayed by the display.
【０００８】[0008]
この目的を達成するため本考案にあっては、目標の観測位置信号から目標の針 路及び速度の推定を行なう平滑特性のすぐれた第１運動推定手段と、目標の観測 位置信号から目標の針路及び速度の推定を行なう応答特性のすぐれた第２運動推 定手段と、目標の変針又は変速を検知し、目標が変針又は変速していないか、ま たは目標が変針又は変速した可能性があるか、または目標が確実に変針又は変速 したかを判定する変針変速検知手段と、変針変速検知手段で目標が変針又は変速 していないと判定された場合には平滑特性のすぐれた第１運動推定手段で推定さ れた目標の針路及び速度を表示し、変針変速検知手段で目標が変針又は変速した 可能性があると判定された場合には平滑特性のすぐれた第１運動推定手段で推定 された目標の針路及び速度と共に応答特性のすぐれた第２運動推定手段で推定さ れた目標の針路及び速度の情報を表示し、変針変速検知手段で目標が確実に変針 又は変速したと判定された場合には応答特性のすぐれた第２運動推定手段で推定 された目標の針路及び速度を表示する表示制御手段を備えたものである。 In order to achieve this object, in the present invention, there is provided a first motion estimating means having an excellent smoothing characteristic for estimating a target course and speed from a target observation position signal, and a target course from the target observation position signal. It is possible that the target is not changing or changing gears, or that the target is changing or changing gears by detecting the second movement estimating means with excellent response characteristics for estimating speed and the target. If there is, or if the target is not changed or the gear change is detected by the change needle change detection means, the first movement with excellent smoothing characteristics is performed. The target course and speed estimated by the estimating means are displayed, and when it is determined that the target may have changed or changed gears by the needle change gear shift detecting means, the first motion estimating means with excellent smoothness characteristics is estimated. Target needle And the information of the target course and speed estimated by the second motion estimator having excellent response characteristics together with the speed are displayed, and the response is made when it is determined by the needle change gear shift detection means that the target has surely changed or changed gears. It is provided with display control means for displaying the target course and speed estimated by the second motion estimation means having excellent characteristics.
【０００９】[0009]
このような構成を備えた本考案によれば、等速直進運動を行なう目標に対して は安定した針路及び速度を表示しながらも変針又は変速の可能性が認められた場 合にはその運動の傾向を速やかに表示し、さらに変針又は変速が明らかとなった 場合にはその運動の変化によく追従した針路及び速度を表示することができ、目 標の針路及び速度の表示における安定性と追従性を両立させることができる。 According to the present invention having such a configuration, when a stable course and speed are displayed for a target performing constant-velocity rectilinear motion, but there is a possibility that a needle change or gear change is recognized, that motion is recognized. If the change in the needle or gear shift is clearly displayed, the course and speed that closely follow the change in the movement can be displayed, and the stability in the display of the target course and speed can be improved. It is possible to achieve both followability.
【００１０】[0010]
図１はレーダをセンサとした場合のレーダ映像表示における目標の針路及び速 度を推定して表示する場合を例とって本考案の一実施例を示したブロック図であ る。 図１において、１はレーダ、２は目標検出手段、３ａは第１運動推定手段、３ ｂは第２運動推定手段、５はベクトル発生手段、６は変針変速検知手段、７は表 示器である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention by taking as an example the case of estimating and displaying a target course and speed in radar image display when a radar is used as a sensor. In FIG. 1, 1 is a radar, 2 is a target detecting means, 3a is a first motion estimating means, 3b is a second motion estimating means, 5 is a vector generating means, 6 is a needle change gear shift detecting means, and 7 is a display device. is there.
【００１１】 第１運動推定手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂは目標検出手段２の出力の目 標の観測位置信号から目標の針路及び速度の推定を行なうもので、第１運動推定 手段３ａは平滑化の度合は大きいが応答が遅く、逆に第２運動推定手段３ｂは平 滑化の度合は小さいが応答が速いという特性を有するものである。第１運動推定 手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂは、例えばα―βフィルタを用いて実現でき 、例えば一次元のα―βフィルタは次式で表される。 Ｘp(k)= Ｘs(k-1)+ Ｖs(k-1)・ΔＴ Ｘs(k)= Ｘp(k)+ α｛Ｘm(k)- Ｘp(k)} Ｖs(k)= Ｖs(k-1)+ β｛Ｘm(k)- Ｘp(k)}/ΔＴ Ｘm ：目標の観測位置 Ｘs ：目標の平滑位置 Ｘp ：目標の予測位置 Ｖs ：目標の平滑速度 ΔＴ：観測時間間隔 α ：位置平滑化定数 β ：速度平滑化定数 このα―βフィルタを用いて目標の針路及び速度を推定するには、例えば、目 標の観測位置を直交座標系（ＸＹ座標系）で表し、Ｘ方向，Ｙ方向それぞれにつ いてα―βフィルタを施してＸ方向とＹ方向の目標の平滑速度を計算し、座標変 換を行なって針路及び速度に変換すればよい。The first motion estimating means 3a and the second motion estimating means 3b estimate the target course and speed from the observed position signal of the target output from the target detecting means 2, and the first motion estimating means 3a The smoothing degree is large but the response is slow, and conversely, the second motion estimating means 3b has a characteristic that the smoothing degree is small but the response is fast. The first motion estimating means 3a and the second motion estimating means 3b can be realized by using, for example, an α-β filter. For example, a one-dimensional α-β filter is represented by the following equation. Xp (k) = Xs (k-1) + Vs (k-1) ・ ΔT Xs (k) = Xp (k) + α {Xm (k) − Xp (k)} Vs (k) = Vs (k -1) + β {Xm (k)-Xp (k)} / ΔT Xm: Target observation position Xs: Target smooth position Xp: Target predicted position Vs: Target smooth velocity ΔT: Observation time interval α: Position Smoothing constant β: Velocity smoothing constant To estimate the target course and velocity using this α-β filter, for example, the observation position of the target is represented in the Cartesian coordinate system (XY coordinate system), and in the X direction, An α-β filter may be applied to each of the Y directions to calculate target smoothing speeds in the X and Y directions, and coordinate conversion may be performed to convert to a course and a speed.
【００１２】 ここで、α―βフィルタの特性は、α，βの値を小さくする（０に近付ける） と平滑化の度合は大きくなって安定化が計れるが応答が遅くなり、逆にα，β値 を大きくする（１に近付ける）と平滑化の度合は小さくなるが応答が速くなる。 （このα―βフィルタの特性については、例えばD.E.MAYIATIS「COMPARISON OF AN α―βAND KALMAM FILTER IN TRACK WHILE SCAN RADARS」(MASTER ’S THES IS) に示されている。） したがって、第１運動推定手段３ａに用いられるα―βフィルタの定数α，β をそれぞれα1,β1 、第２運動推定手段３ｂに用いられるα―βフィルタの定数 α，βをそれぞれα2,β2 とすれば、α1<α2,β1<β2 と設定することにより、 第１運動推定手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂは上記の特性が得られ、第１運 動推定手段３は安定した針路及び速度の推定を行ない、第２運動推定手段４は目 標の変針又は変速によく追従した針路及び速度の推定を行なうことができる。Here, regarding the characteristic of the α-β filter, when the values of α and β are made small (close to 0), the degree of smoothing becomes large and the stabilization can be stabilized, but the response becomes slow, and conversely, α, β If the β value is increased (close to 1), the degree of smoothing becomes smaller but the response becomes faster. (The characteristics of this α-β filter are shown in, for example, DEMAYIATIS "COMPARISON OF AN α-β AND KALMAM FILTER IN TRACK WHILE SCAN RADARS" (MASTER'S THES IS).) Therefore, the first motion estimation means If the constants α, β of the α-β filter used in 3a are α1, β1, respectively, and the constants α, β of the α-β filter used in the second motion estimating means 3b are α2, β2, respectively, then α1 <α2, By setting β1 <β2, the first motion estimating means 3a and the second motion estimating means 3b can obtain the above characteristics, and the first motion estimating means 3 can stably estimate the course and the velocity. The motion estimating means 4 is capable of estimating the course and speed that well follow the target needle change or gear shift.
【００１３】 また、上述した特性から明らかなように、目標が変針又は変速した場合には第 １運動推定手段３ａで推定された針路及び速度と第２運動推定手段３ｂで推定さ れた針路及び速度の間には偏差が生じる。そこで、変針変速検知手段６は第１運 動推定手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂの出力となる針路及び速度信号を入力 とし、両者の針路及び速度信号を比較して偏差値を求め、予め設定された第１規 定値ｄ1 および第１規定値ｄ1 より大きい第２規定値ｄ2 と照合して目標の変針 変速を検知する。すなわち、 （偏差値）≦（第１規定値ｄ1 ） のとき目標は変針又は変速していないと判定し、 （第１規定値ｄ1)<(偏差値）≦（第２規定値ｄ2) のとき目標は変針又は変速した可能性があると判定し、 （偏差値）＞（第２規定値ｄ2 ） のとき目標は確実に変針又は変速したと判定する。Further, as is clear from the above-mentioned characteristics, when the target is changed or the gear is changed, the course and speed estimated by the first motion estimating means 3a and the course and speed estimated by the second motion estimating means 3b are calculated. There is a deviation between speeds. Therefore, the needle change gear shift detecting means 6 receives the course and speed signals which are the outputs of the first movement estimating means 3a and the second movement estimating means 3b as input, compares both of the course and speed signals, and obtains a deviation value in advance. The target variable speed change is detected by collating with the set first set value d1 and the second set value d2 which is larger than the first set value d1. That is, when (deviation value) ≤ (first specified value d1), it is determined that the target is not changing the needle or shifting, and when (first specified value d1) <(deviation value) ≤ (second specified value d2) It is determined that the target may have changed needle or changed gear, and when (deviation value)> (second prescribed value d2), it is determined that the target has certainly changed needle or changed gear.
【００１４】 表示制御手段として機能するベクトル発生手段５では変針変速検知手段６の判 定結果に応じて、目標が変針又は変速していないと判定された場合には第１運動 推定手段３ａで推定された目標の針路及び速度を表すベクトル信号を発生し、目 標が変針又は変速した可能性があると判定された場合には第１運動推定手段３ａ で推定された目標の針路及び速度を表すベクトル信号と共に第２運動推定手段３ ｂで推定された目標の針路及び速度を表す第２のベクトル信号を発生し、目標が 確実に変針又は変速したと判定された場合には第２運動推定手段３ｂで推定され た目標の針路及び速度を表すベクトル信号を発生する。In the vector generation means 5 functioning as the display control means, when it is determined that the target is not changing the needle or the gear is not changed according to the judgment result of the needle change gear shift detection means 6, the first motion estimation means 3a estimates the target. Generates a vector signal indicating the desired course and speed, and when it is determined that the target may have changed needle or changed gear, it indicates the target course and speed estimated by the first motion estimating means 3a. A second vector estimation signal is generated together with the vector signal to represent the target course and speed estimated by the second movement estimation means 3b, and the second movement estimation means is determined when it is determined that the target has certainly changed needles or changed gears. Generate a vector signal representing the target course and velocity estimated in 3b.
【００１５】 表示器７は上記ベクトル発生手段５の出力信号に基づき、ベクトルおよび第２ のベクトルをレーダ映像表示における目標として重畳して表示する。 図２は図１の実施例による針路及び速度のベクトル表示の一例を示す。 図２において、１０は目標の針路及び速度を表示するベクトル、１２は変針又 は変速の可能性があるとき表示される第２のベクトル、Ｌは目標の運動の軌道、 Ｐ0,Ｐ1,Ｐ2 は運動過程の目標の位置である。The display 7 superimposes and displays the vector and the second vector as a target in the radar image display based on the output signal of the vector generating means 5. FIG. 2 shows an example of vector display of the course and the velocity according to the embodiment of FIG. In FIG. 2, 10 is a vector that displays the target course and speed, 12 is the second vector that is displayed when there is a possibility of changing the needle or shifting, L is the trajectory of the target motion, and P0, P1, P2 are This is the target position of the movement process.
【００１６】 まず、目標が等速直進運動を行なっているＰ0 点では変針変速検知手段６にて （偏差値）≦（第１規定値ｄ1 ）となって目標は変針又は変速していないと判定 され、第１運動推定手段３ａで推定された安定した針路及び速度を表すベクトル １０が表示される。目標が変針を開始して間もないＰ1 点では（第１規定値ｄ1 ）＜（偏差値）≦（第２規定値ｄ2 ）となって目標は変針又は変速した可能性が あると判定され、第１運動推定手段３ａで推定された針路及び速度を表すベクト ル１０と共に第２運動推定手段３ｂで推定された針路及び速度を表す第２のベク トル１２が表示され、目標の運動の傾向が速やかに示される。First, at the point P0 where the target is moving at a constant speed, the variable needle shift detection means 6 determines that (deviation value) ≦ (first prescribed value d1) and the target is not changing needle or shifting gears. Then, the vector 10 representing the stable course and speed estimated by the first motion estimating means 3a is displayed. At the point P1 shortly after the target starts changing needles, (first specified value d1) <(deviation value) ≤ (second specified value d2), and it is determined that the target may have changed needles or changed gears. A vector 10 representing the course and speed estimated by the first motion estimating means 3a and a second vector 12 representing the course and speed estimated by the second motion estimating means 3b are displayed, and the tendency of the target motion is displayed. Promptly shown.
【００１７】 更に、目標が大きく変針したＰ2 点では（偏差値）＞（第２規定値ｄ2 ）とな って目標は確実に変針又は変速したと判定され、第２運動推定手段３ｂで推定さ れた運動の変化によく追従した針路及び速度を表すベクトル１０が表示される。 尚、上記実施例では、変針変速検知手段６として第１運動推定手段３ａ及び第 ２運動推定手段３ｂの出力の針路及び速度信号を比較する方法を用いたが、例え ば第１運動推定手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂにα―βフィルタを用いる場 合、目標が変針又は変速したとき、特に応答の遅い第１運動推定手段３ａのα― βフィルタにおいて目標の予測位置Ｘp(k)と目標の観測位置Ｘm(k)に偏差が生じ ることに注目してその偏差値を上記実施例と同様に予め設定した第１規定値及び 題２規定値と比較する等の方法も可能である。Further, at the point P2 where the target has changed significantly, (deviation value)> (second specified value d2), it is determined that the target has certainly changed needle or changed gear, and the second motion estimation means 3b estimates the target. A vector 10 is displayed that represents the course and velocity that well followed the changes in the exercised motion. In the above embodiment, the method for comparing the course and speed signals of the outputs of the first motion estimating means 3a and the second motion estimating means 3b is used as the needle change gear shift detecting means 6, but for example, the first motion estimating means 3a is used. When the α-β filter is used for the second motion estimating means 3b, when the target is changed or the gear is changed, the predicted position Xp (k) of the target is calculated in the α-β filter of the first motion estimating means 3a having a particularly slow response. It is possible to adopt a method of noting that a deviation occurs at the target observation position Xm (k) and comparing the deviation value with a preset first prescribed value and a preset prescribed value as in the above embodiment. ..
【００１８】 また、上記の実施例は目標の位置を検出するセンサとしてレーダを用いた場合 について説明してきたが、本考案は、ソナー等の他のセンサを用いる場合につい ても同様に有効なものである。Further, although the above embodiment has described the case where the radar is used as the sensor for detecting the position of the target, the present invention is similarly effective when the other sensor such as sonar is used. Is.
【００１９】[0019]
以上説明したように、本考案によれば目標の運動状態を検知して、その状態に 応じて、平滑特性のすぐれた推定手段によって推定される針路及び速度情報また は応答特性のすぐれた推定手段によって推定される針路及び速度情報を一方もし くは両方表示することにより、目標の変針又は変速などの運動の傾向が速やかに 示され、常に目標の運動状態が忠実に把握できる。 As described above, according to the present invention, the target motion state is detected, and according to the state, the course and speed information estimated by the estimation means having excellent smoothness characteristics or the estimation means having excellent response characteristics is obtained. By displaying one or both of the course information and the speed information estimated by the above, the tendency of movement such as the target needle change or gear shift can be promptly shown, and the target movement state can always be faithfully grasped.
【００２０】 したがって、例えば船舶においては他船の動きを正確に把握して衝突事故を防 止できるなど、航行時の安全に大きく貢献できるという効果がある。Therefore, for example, in a ship, it is possible to accurately grasp the movements of other ships and prevent a collision accident, which has an effect of making a great contribution to safety during navigation.
【提出日】平成４年６月１８日[Submission date] June 18, 1992
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Name of item to be corrected] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】 本考案は、レ―ダ、ソナ―等の目標の位置を検出するセンサの情報から目標の 針路及び速度を推定し表示する針路及び速度表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a course and speed display device for estimating and displaying a target course and speed from information of a sensor for detecting the position of a target such as a radar or a sonar.
【０００２】[0002]
従来、例えばレ―ダ映像表示における目標（例えば船舶）の針路及び速度を推 定し表示する装置にあっては例えば図４に示すような構成をもち、目標検出手段 ２においてレ―ダ１のアンテナ走査周期毎に得られる目標のレ―ダビデオ信号か ら目標の観測位置を測定し、運動推定手段３において目標検出手段２から出力さ れる目標の観測位置信号に基づいて目標の針路及び速度の推定を行ない、ベクト ル発生手段５において運動推定手段３から出力される目標の針路及び速度信号よ りベクトル信号を発生させ、表示器７においてベクトル発生手段５から出力され るベクトル信号をレ―ダビデオ信号に重畳して表示している。Conventionally, for example, a device for estimating and displaying the course and speed of a target (for example, a ship) in a radar image display has a structure as shown in FIG. The target observation position is measured from the target radar video signal obtained at each antenna scanning cycle, and the target course and speed are calculated based on the target observation position signal output from the target detection unit 2 in the motion estimation unit 3. The vector generation means 5 generates a vector signal from the target course and velocity signals output from the motion estimation means 3, and the vector signal output from the vector generation means 5 is displayed on the display 7 by the radar video. It is displayed superimposed on the signal.
【０００３】 図５は表示器７の表示画面の一例を示すものであり、レ―ダ映像表示における 目標９ａ，９ｂ，・・・９ｅの針路及び速度を目標９ａ，９ｂ，・・・９ｅを始 点とするベクトル１０ａ，１０ｂ，・・・１０ｅによって表示する。ここで、ベ クトル１０ａ〜１０ｅのそれぞれの向きが各目標９ａ〜９ｅの針路を表し、ベク トル１０ａ〜１０ｅの各長さが各目標９ａ〜９ｅの速度を表す。FIG . 5 shows an example of the display screen of the display unit 7. The course and speed of the targets 9a, 9b, ... 9e in the radar image display are set to the targets 9a, 9b ,. It is indicated by the vectors 10a, 10b, ... 10e which are the starting points. Here, the respective directions of the vectors 10a to 10e represent the course of the respective targets 9a to 9e, and the respective lengths of the vectors 10a to 10e represent the speeds of the respective targets 9a to 9e.
【０００４】 ところで、レ―ダビデオ信号には目標の信号の他にクラッタ雑音や受信機雑音 が含まれ、さらに目標の信号にもゆらぎがあるため、目標検出手段２から出力さ れる目標の観測位置信号には誤差が含まれる。したがって、運動推定手段３では 安定した針路及び速度の推定を行なうために、カルマンフィルタやα−βフィル タなどの巡回型フィルタを用いるか、観測時刻の異なる２点の位置変化と時刻差 から求めた針路及び速度に移動平均を施すか、または両者を組み合わせるなどの 方法により平滑化を行なう必要があった。By the way, the radar video signal includes clutter noise and receiver noise in addition to the target signal, and the target signal also has fluctuations. The signal contains an error. Therefore, the motion estimation means 3 uses a cyclic filter such as a Kalman filter or α-β filter in order to stably estimate the course and velocity, or it is obtained from the position change and the time difference between two points at different observation times. It was necessary to perform smoothing by applying a moving average to the course and speed, or by combining both.
【０００５】[0005]
【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、このような従来の表示装置においては、目標が等速直進運動を 行なっている場合には良好な針路及び速度の推定がなされ、安定したベクトルが 表示されるが、目標が変針又は変速した場合の応答は非常に遅くなり、変針又は 変速があったにもかかわらず等速直進運動を継続している如くベクトルが表示さ れたり、ベクトルが表す針路及び速度が実際の目標の針路及び速度とは大きく異 なったりするという問題があった。However, in such a conventional display device, when the target is performing constant-velocity linear motion, a good course and speed are estimated, and a stable vector is displayed. However, the response when the target is changed or the gear is changed becomes very slow, and the vector is displayed as if the uniform linear motion continues despite the change of the needle or the gear change. There was a problem that the speed was very different from the actual target course and speed.
【０００６】 図６は上記の問題を具体的に説明するための図であり、等速直進運動を行なっ ていた目標が急変針した場合の針路及び速度のベクトル表示の一例を示す。 図６において、Ｌは目標の運動の軌道、Ｐ0,Ｐ1,Ｐ2 は運動過程の目標の位置 である。目標が等速直進運動を行なっているＰ0 点ではベクトル１０は目標の針 路及び速度を正しく表す。目標が変針を開始して間もないＰ1 点ではベクトル１ ０は目標が依然として等速直線運動を継続している如く表示される。目標が大き く変針したＰ2 点ではベクトル１０の表す針路及び速度、特に針路は目標の変針 に大きく遅れ、実際の目標の針路及び速度とは大きく異なったものとなる。FIG . 6 is a diagram for specifically explaining the above-mentioned problem, and shows an example of a vector display of a course and a speed when a target, which is performing a constant-velocity linear movement, suddenly changes its needle. In FIG. 6 , L is the trajectory of the target motion, and P0, P1, P2 are the target positions of the motion process. At the point P0 where the target is moving at a constant speed, the vector 10 correctly represents the target course and speed. At point P1 shortly after the target starts changing needles, the vector 10 is displayed as if the target is still continuing a constant linear motion. At the point P2 at which the target has changed significantly, the course and speed represented by the vector 10, especially the course, greatly lags the change of the target, and the course and speed of the actual target are significantly different.
【０００７】 このような問題を解決するための１つの方法として特開昭４９−４４９１号の レーダデータのフィルタ装置が提案されている。 このフィルタ装置にあっては、レーダデータから目標の運動を予測するチャネ ルとして、平滑特性の優れた固定チャネルと応答特性の優れた即時チャネルとの ２つを設け、固定チャネルの予測誤差が大きくなった時に、固定チャネルの予測 データを消去し、即時チャネルで予測したデータに置き換えるようにしている。 As one method for solving such a problem, a radar data filter device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 49-4491 has been proposed. In the filter device, as channels for predicting the motion of a target from the radar data, two of excellent immediate channel superior fixed channel response characteristic of the smoothing characteristics provided, large prediction error of the fixed channels When that happens, the forecast data for the fixed channel is deleted and replaced with the forecast data for the immediate channel.
【０００８】 即ち、次の処理を繰り返す。 レーダデータに基づき固定チャネルで目標の位置を予測し、速度と針路をベ クトル表示する。 固定チャネルによる予測位置とレーダによる実位置との誤差を求め、誤差が しきい値を越えるか否か判定する。具体的には、距離誤差Δρとしきい値Ｓρお よび角度誤差Δθとしきい値Ｓθを比較し、 Δρ＞Ｓρ Δθ＞Ｓθ のいずれかが３回続くか否か判定する。 That is, the following processing is repeated. Predicting the position of the target in a fixed channel on the basis of the radar data, the vector display the speed and course. The error between the predicted position by the fixed channel and the actual position by the radar is calculated, and it is determined whether or not the error exceeds the threshold value. Specifically, by comparing the distance error [Delta] [rho] and the threshold Esuro Contact and angle error [Delta] [theta] and the threshold S.theta, [Delta] [rho]> either Sρ Δθ> Sθ determines whether the next three times.
【０００９】予測誤差ありと判定した時には、固定チャネルで予測した位置と速度を消去 し、そのとき別途、即時チャネルで予測していた位置と速度に置き換える。この ため固定チャネルに予測誤差ありと判定されると、ベクトル表示が即時チャネル で予測した位置と速度に基づく表示に一時的に切換えられる。 しかしながら、このようなレーダデータのフィルタ装置にあっては、目標が変 針した場合や変速した場合に生ずる平滑性に優れた固定チャネルの予測による位 置と速度の誤差を、応答性の高い即時チャネルで予測した位置と速度に一時的に 置き換えることで、低減して精度を向上することができるが、即時チャネルによ る置き換えで実位置との誤差がなくなると、固定チャネルによる予測に戻ってし まい、例えば変針中に目標の表示ベクトルは、固定チャネルで予測した位置と速 度に基づく表示状態と、即時チャネルで予測した位置と速度に基づく表示状態と を交互に繰り返し、変針および変速中におけるベクトル表示が安定しないという 問題がある。 When it is determined that there is a prediction error, the position and velocity predicted on the fixed channel are erased, and at that time, the position and velocity predicted on the immediate channel are separately replaced. Therefore, if it is determined that there is a prediction error in the fixed channel, the vector display is temporarily switched to the display based on the position and velocity predicted in the immediate channel . However, this is a filter apparatus having a radar data, position and error rate according to the prediction of the fixed channels target is excellent in smoothness arise when or if the shift was strange needle, highly responsive immediate by replacing temporarily the position and velocity predicted by the channel, but it is possible to reduce to improve the accuracy, the error between the actual position replacing that by immediately channel disappears, returning to prediction with fixed channels and Mai, e.g. display vector of the target during veering, a display state based on the position and speed predicted by the fixed channel, repeating the display state based on the position and velocity predicted immediate channel alternately, veering and shifting in There is a problem that the vector display in is not stable .
【００１０】 また予測精度が向上しても目標が変針したか変速したか否かは、表示画面上の 目標の表示ベクトルの状態を継続して見続けていなければ判断がつかない。 しかし、表示画面上には例えば図５に示したように、画面中心の自船１５に対 し向っている目標は、目標９ａ，９ｅのように複数存在しており、このように複 数目標に対し、 （ａ）目標船が自ら避航船と判断して変針を開始したか、あるいは保持船と判 断して進路を保持し続けているのか、 （ｂ）目標船が自ら避航船と判断して変針を開始した場合、右もしくは左のど ちらの方向に避難航を開始したか、 をベクトル１０ａ〜１０ｅの継続監視により判断することは、かなりむづかしく 、なかなか判断がつかない。このため予測誤差が低減できても、目標が十分に変 針行動を済ませた後でなければ、ベクトル表示からは目標の運動傾向を知ること ができず、操船者が衝突を回避する判断を行う際に大きな問題となっている。 Even if the prediction accuracy is improved, it is impossible to judge whether the target has changed needles or has changed gears unless the state of the target display vector on the display screen is continuously observed. However, as the display screen shown in FIG. 5, for example, a target that is toward against the ship 15 of screen center, the target 9a, and there exist a plurality of like 9e, multiple target thus to, (a) whether the target ship continues to hold whether to start veering determines that himself Collision vessels or holding vessel and judged path, determines that (b) the target ship itself Collision ship If you start veering to, whether to start the evacuation Kou in the direction of the flickering right or left throat, to be judged by the continuous monitoring of vector 10a~10e is fairly non-steward properly, it is quite determined not stick. Be capable Thus prediction error is reduced, until after the target has finished sufficiently strange needle action, can not know the movement tendency of the target from the vector representation, a determination is made that the ship operator to avoid a collision It has become a big problem.
【００１１】 本考案は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、目標の変針又 は変速が行なわれても、実際の目標の運動に速やかに追従した針路及び速度を推 定して表示できるようにした針路及び速度表示装置を提供することを目的とする 。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to estimate a course and a speed that quickly follow an actual target motion even if a target change or shift is performed. It is an object of the present invention to provide a course and speed display device capable of being displayed by the display.
【００１２】[0012]
この目的を達成するため本考案にあっては、目標の観測位置信号から目標の針 路及び速度の推定を行なう平滑特性のすぐれた第１運動推定手段と、目標の観測 位置信号から目標の針路及び速度の推定を行なう応答特性のすぐれた第２運動推 定手段と、第１運動推定手段と第２運動推定手段による推定値の偏差を求め、 該偏差が第１の規定値より小さいときは目標が変針または変速していないと 判定し、 偏差が第１の規定値と第１の規定値より大きい第２の規定値の間にあるとき には目標が変針又は変速した可能性があると判定し、 更に該第２の規定値を越えた時には目標が確実に変針又は変速した と判定する変針変速検知手段とを設ける。 In order to achieve this object, in the present invention, there is provided a first motion estimating means having an excellent smoothing characteristic for estimating a target course and speed from a target observation position signal, and a target course from the target observation position signal. And a deviation between the estimated values of the second motion estimating means having excellent response characteristics for estimating the speed and the first motion estimating means and the second motion estimating means, and when the deviation is smaller than the first prescribed value, If it is determined that the target is not changing the needle or the gear is changed , and the deviation is between the first specified value and the second specified value that is larger than the first specified value, it is possible that the target is changed or changed. Further, there is provided a needle change gear shift detecting means for making a judgment and further judging that the target has changed needles or changed gears when the second prescribed value is exceeded.
【００１３】 そして変針変速検知手段で目標が変針又は変速していないと判定された場合に は平滑特性のすぐれた第１運動推定手段で推定された目標の針路及び速度を表示 し、変針変速検知手段で目標が変針又は変速した可能性があると判定された場合 には平滑特性のすぐれた第１運動推定手段で推定された目標の針路及び速度と同 時に 応答特性のすぐれた第２運動推定手段で推定された目標の針路及び速度の情 報を表示し、変針変速検知手段で目標が確実に変針又は変速したと判定された場 合には応答特性のすぐれた第２運動推定手段で推定された目標の針路及び速度を 表示する表示制御手段を備えたものである。[0013] Then displays the heading and speed of the target estimated by the first motion estimation means excellent smoothness characteristics when the target is determined not to be veering or shift in veering shift detecting means, veering shift detection the second motion estimation target with superior of veering or shift the can when it is determined that there property excellent course and speed at the same time as the response characteristics of the target estimated by the first motion estimating unit of the smoothing characteristics means The target course and speed information estimated by the means are displayed, and if the target change gear shift detection means determines that the target has been surely changed or changed gears, it is estimated by the second motion estimation means with excellent response characteristics. The display control means for displaying the selected target course and speed is provided.
【００１４】[0014]
このような構成を備えた本考案によれば、等速直進運動を行なう目標に対して は安定した針路及び速度を表示しながらも変針又は変速の可能性が認められた場 合にはその運動の傾向を速やかに表示し、さらに変針又は変速が明らかとなった 場合にはその運動の変化によく追従した針路及び速度を表示することができ、目 標の変針時期および変針方向を明確に操船者に提示することができる。 According to the present invention having such a configuration, when a stable course and speed are displayed for a target performing constant-velocity rectilinear motion, but there is a possibility that a needle change or gear change is recognized, that motion is recognized. quickly display the trend of further veering or when the shift is revealed can display a course and speed well followed the change of the motion, clearly maneuvering the veering timing and veering direction of the targets Can be presented to a person.
【００１５】[0015]
図１はレ―ダをセンサとした場合のレ―ダ映像表示における目標の針路及び速 度を推定して表示する場合を例にとって本考案の一実施例を示したブロック図で ある。 図１において、１はレ―ダ、２は目標検出手段、３ａは第１運動推定手段、３ ｂは第２運動推定手段、５はベクトル発生手段、６は変針変速検知手段、７は表 示器である。Figure 1 is - in the case of the dust sensor Les - is a block diagram showing an example of taking the present invention in an example case of displaying by estimating the target of course and velocity in da video display. In FIG. 1, 1 is a radar, 2 is a target detecting means, 3a is a first motion estimating means, 3b is a second motion estimating means, 5 is a vector generating means, 6 is a variable needle shift detecting means, and 7 is a display. It is a vessel.
【００１６】 第１運動推定手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂは目標検出手段２の出力の目 標の観測位置信号から目標の針路及び速度の推定を行なうもので、第１運動推定 手段３ａは平滑化の度合は大きいが応答が遅く、逆に第２運動推定手段３ｂは平 滑化の度合は小さいが応答が速いという特性を有するものである。第１運動推定 手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂは、例えばα―βフィルタを用いて実現でき 、例えば一次元のα―βフィルタは次式で表される。 Ｘp(k)= Ｘs(k-1)+ Ｖs(k-1)・ΔＴ Ｘs(k)= Ｘp(k)+ α｛Ｘm(k)- Ｘp(k)} Ｖs(k)= Ｖs(k-1)+ β｛Ｘm(k)- Ｘp(k)}/ΔＴ Ｘm ：目標の観測位置 Ｘs ：目標の平滑位置 Ｘp ：目標の予測位置 Ｖs ：目標の平滑速度 ΔＴ：観測時間間隔 α ：位置平滑化定数 β ：速度平滑化定数 このα―βフィルタを用いて目標の針路及び速度を推定するには、例えば、目 標の観測位置を直交座標系（ＸＹ座標系）で表し、Ｘ方向，Ｙ方向それぞれにつ いてα―βフィルタを施してＸ方向とＹ方向の目標の平滑速度を計算し、座標変 換を行なって針路及び速度に変換すればよい。The first motion estimating means 3a and the second motion estimating means 3b estimate the target course and speed from the observed position signal of the target output from the target detecting means 2, and the first motion estimating means 3a The smoothing degree is large but the response is slow, and conversely, the second motion estimating means 3b has a characteristic that the smoothing degree is small but the response is fast. The first motion estimating means 3a and the second motion estimating means 3b can be realized by using, for example, an α-β filter. For example, a one-dimensional α-β filter is represented by the following equation. Xp (k) = Xs (k-1) + Vs (k-1) ・ ΔT Xs (k) = Xp (k) + α {Xm (k) − Xp (k)} Vs (k) = Vs (k -1) + β {Xm (k)-Xp (k)} / ΔT Xm: Target observation position Xs: Target smooth position Xp: Target predicted position Vs: Target smooth velocity ΔT: Observation time interval α: Position Smoothing constant β: Velocity smoothing constant To estimate the target course and velocity using this α-β filter, for example, the observation position of the target is represented in the Cartesian coordinate system (XY coordinate system), and in the X direction, An α-β filter may be applied to each of the Y directions to calculate target smoothing speeds in the X and Y directions, and coordinate conversion may be performed to convert to a course and a speed.
【００１７】 ここで、α―βフィルタの特性は、α，βの値を小さくする（０に近付ける） と平滑化の度合は大きくなって安定化が計れるが応答が遅くなり、逆にα，β値 を大きくする（１に近付ける）と平滑化の度合は小さくなるが応答が速くなる。 （このα―βフィルタの特性については、例えばD.E.MAYIATIS「COMPARISON OF AN α―βAND KALMAM FILTER IN TRACK WHILE SCAN RADARS」(MASTER ’S THES IS) に示されている。） したがって、第１運動推定手段３ａに用いられるα―βフィルタの定数α，β をそれぞれα1,β1 、第２運動推定手段３ｂに用いられるα―βフィルタの定数 α，βをそれぞれα2,β2 とすれば、α1<α2,β1<β2 と設定することにより、 第１運動推定手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂは上記の特性が得られ、第１運 動推定手段３は安定した針路及び速度の推定を行ない、第２運動推定手段４は目 標の変針又は変速によく追従した針路及び速度の推定を行なうことができる。Here, regarding the characteristic of the α-β filter, when the values of α and β are made small (close to 0), the degree of smoothing becomes large and stabilization can be achieved, but the response becomes slow, and conversely, α, β If the β value is increased (close to 1), the degree of smoothing becomes smaller but the response becomes faster. (The characteristics of this α-β filter are shown in, for example, DEMAYIATIS "COMPARISON OF AN α-β AND KALMAM FILTER IN TRACK WHILE SCAN RADARS" (MASTER'S THES IS).) Therefore, the first motion estimation means If the constants α, β of the α-β filter used in 3a are α1, β1, respectively, and the constants α, β of the α-β filter used in the second motion estimating means 3b are α2, β2, respectively, then α1 <α2, By setting β1 <β2, the first motion estimating means 3a and the second motion estimating means 3b can obtain the above characteristics, and the first motion estimating means 3 can stably estimate the course and the velocity. The motion estimating means 4 is capable of estimating the course and speed that well follow the target needle change or gear shift.
【００１８】 また、上述した特性から明らかなように、目標が変針又は変速した場合には第 １運動推定手段３ａで推定された針路及び速度と第２運動推定手段３ｂで推定さ れた針路及び速度の間には偏差が生じる。そこで、変針変速検知手段６は第１運 動推定手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂの出力となる針路及び速度信号を入力 とし、両者の針路及び速度信号を比較して偏差値を求め、予め設定された第１規 定値ｄ1 および第１規定値ｄ1 より大きい第２規定値ｄ2 と照合して目標の変針 変速を検知する。すなわち、 （偏差値）≦（第１規定値ｄ1 ） のとき目標は変針又は変速していないと判定し、 （第１規定値ｄ1)<(偏差値）≦（第２規定値ｄ2) のとき目標は変針又は変速した可能性があると判定し、 （偏差値）＞（第２規定値ｄ2 ） のとき目標は確実に変針又は変速したと判定する。Further, as is clear from the above-mentioned characteristics, when the target is changed or the gear is changed, the course and speed estimated by the first motion estimating means 3a, and the course and speed estimated by the second motion estimating means 3b. There is a deviation between speeds. Therefore, the needle change gear shift detecting means 6 receives the course and speed signals which are the outputs of the first movement estimating means 3a and the second movement estimating means 3b as input, compares both of the course and speed signals, and obtains a deviation value in advance. The target variable speed change is detected by collating with the set first set value d1 and the second set value d2 which is larger than the first set value d1. That is, when (deviation value) ≤ (first specified value d1), it is determined that the target is not changing the needle or shifting, and when (first specified value d1) <(deviation value) ≤ (second specified value d2) It is determined that the target may have changed needle or changed gear, and when (deviation value)> (second prescribed value d2), it is determined that the target has certainly changed needle or changed gear.
【００１９】 表示制御手段として機能するベクトル発生手段５では変針変速検知手段６の判 定結果に応じて、目標が変針又は変速していないと判定された場合には第１運動 推定手段３ａで推定された目標の針路及び速度を表すベクトル信号を発生し、目 標が変針又は変速した可能性があると判定された場合には第１運動推定手段３ａ で推定された目標の針路及び速度を表すベクトル信号と共に第２運動推定手段３ ｂで推定された目標の針路及び速度を表す第２のベクトル信号を発生し、目標が 確実に変針又は変速したと判定された場合には第２運動推定手段３ｂで推定され た目標の針路及び速度を表すベクトル信号を発生する。In the vector generation means 5 functioning as the display control means, when it is determined that the target is not changed or the gear change is determined according to the determination result of the needle change gear shift detection means 6, the first motion estimation means 3a estimates it. Generates a vector signal indicating the desired course and speed, and when it is determined that the target may have changed needle or changed gear, it indicates the target course and speed estimated by the first motion estimating means 3a. A second vector estimation signal is generated together with the vector signal to represent the target course and speed estimated by the second movement estimation means 3b, and the second movement estimation means is determined when it is determined that the target has certainly changed needles or changed gears. Generate a vector signal representing the target course and velocity estimated in 3b.
【００２０】 表示器７は上記ベクトル発生手段５の出力信号に基づき、ベクトルおよび第２ のベクトルをレ―ダ映像表示における目標として重畳して表示する。 図２は図１の実施例による針路及び速度のベクトル表示の一例を示す。 図２において、１０は目標の針路及び速度を表示するベクトル、１２は変針又 は変速の可能性があるとき表示される第２のベクトル、Ｌは目標の運動の軌道、 Ｐ0,Ｐ1,Ｐ2 は運動過程の目標の位置である。The display 7 superimposes and displays the vector and the second vector as a target in the radar image display based on the output signal of the vector generating means 5. FIG. 2 shows an example of vector display of the course and the velocity according to the embodiment of FIG. In FIG. 2, 10 is a vector that displays the target course and speed, 12 is the second vector that is displayed when there is a possibility of changing the needle or shifting, L is the trajectory of the target motion, and P0, P1, P2 are This is the target position of the movement process.
【００２１】 まず、目標が等速直進運動を行なっているＰo 点では変針変速検知手段６にて （偏差値）≦（第１規定値ｄ1 ）となって目標は変針又は変速していないと判定 され、第１運動推定手段３ａで推定された安定した針路及び速度を表すベクトル １０が表示される。目標が変針を開始して間もないＰ1 点では（第１規定値ｄ1 ）＜（偏差値）≦（第２規定値ｄ2 ）となって目標は変針又は変速した可能性が あると判定され、第１運動推定手段３ａで推定された針路及び速度を表すベクト ル１０と共に第２運動推定手段３ｂで推定された針路及び速度を表す第２のベク トル１２が表示され、目標の運動の傾向が速やかに示される。First, at the point Po at which the target is moving at a constant speed, the variable needle shift detection means 6 determines that (deviation value) ≦ (first specified value d1) and the target is not changing needle or shifting gears. Then, the vector 10 representing the stable course and speed estimated by the first motion estimating means 3a is displayed. At the point P1 shortly after the target starts changing needles, (first specified value d1) <(deviation value) ≤ (second specified value d2), and it is determined that the target may have changed needles or changed gears. A vector 10 representing the course and speed estimated by the first motion estimating means 3a and a second vector 12 representing the course and speed estimated by the second motion estimating means 3b are displayed, and the tendency of the target motion is displayed. Promptly shown.
【００２２】 更に、目標が大きく変針したＰ2 点では（偏差値）＞（第２規定値ｄ2 ）とな って目標は確実に変針又は変速したと判定され、第２運動推定手段３ｂで推定さ れた運動の変化によく追従した針路及び速度を表すベクトル１２が表示される。 図３は本考案による速度及び針路のベクトル表示の一例を示したもので、図５ と同じ目標を例にとっている。 Further, at the point P2 where the target has changed significantly, (deviation value)> (second specified value d2), it is determined that the target has certainly changed needle or changed gear, and the second motion estimation means 3b estimates the target. Vector representing the course and velocity that well follow the changes in the generated motion12Is displayed. FIG. 3 shows an example of vector display of velocity and course according to the present invention. The same goal is taken as an example.
【００２３】 図３において、画面中心の自船１５に向ってくる目標は、目標９ａ，９ｅであ るが、目標９ａ，９ｅについては針変変速検知手段６によって変針の可能性あり と判定され、平滑特性に優れた第１運動推定手段３ａによるベクトル１０ａ，１ ０ｅに加えて、応答性に優れた第２運動推定手段３ｂによるベクトル１２ａ，１ ２ｅが同時に表示されている。 [0023] In FIG. 3, the target coming towards the ship 15 of screen center, the target 9a, but Ru 9e der, target 9a, for 9e is determined that there is a possibility of veering the needle variable speed detecting means 6 In addition to the vectors 10a, 10e by the first motion estimating means 3a having excellent smoothness characteristics, the vectors 12a, 12e by the second motion estimating means 3b having excellent responsiveness are simultaneously displayed.
【００２４】 このため操船者は、目標１０ａは自からが避航船と判断して左方向に避航動作 を開始したと直ちに判断でき、また後続する目標９ｅについては自船とは異なる 針路を取り始めており、追突する可能性がなくなったことを直ちに判断できる。 尚、上記実施例では、変針変速検知手段６として第１運動推定手段３ａ及び第 ２運動推定手段３ｂの出力の針路及び速度信号を比較する方法を用いたが、例え ば第１運動推定手段３ａ及び第２運動推定手段３ｂにα―βフィルタを用いる場 合、目標が変針又は変速したとき、特に応答の遅い第１運動推定手段３ａのα― βフィルタにおいて目標の予測位置Ｘp(k)と目標の観測位置Ｘm(k)に偏差が生じ ることに注目してその偏差値を上記実施例と同様に予め設定した第１規定値及び 題２規定値と比較する等の方法も可能である。 Therefore, the operator can immediately judge that the target 10a is the evacuating ship and that the evacuating operation has started to the left , and for the following target 9e, he / she begins to take a course different from that of the own ship. Therefore, it is possible to immediately judge that there is no possibility of a rear-end collision. In the above embodiment, the method for comparing the course and speed signals of the outputs of the first motion estimating means 3a and the second motion estimating means 3b is used as the needle change gear shift detecting means 6, but for example, the first motion estimating means 3a is used. When the α-β filter is used for the second motion estimating means 3b, when the target is changed or the gear is changed, the predicted position Xp (k) of the target is calculated in the α-β filter of the first motion estimating means 3a having a particularly slow response. It is possible to adopt a method of noting that a deviation occurs at the target observation position Xm (k) and comparing the deviation value with a preset first prescribed value and a preset prescribed value as in the above embodiment. ..
【００２５】 また、上記の実施例は目標の位置を検出するセンサとしてレ―ダを用いた場合 について説明してきたが、本考案は、ソナ―等の他のセンサを用いる場合につい ても同様に有効なものである。In the above embodiment, the case where the radar is used as the sensor for detecting the target position has been described, but the present invention also applies to the case where another sensor such as a sonar is used. It is valid.
【００２６】[0026]
以上説明したように、本考案によれば目標の運動状態を検知して、その状態に 応じて、平滑特性のすぐれた推定手段によって推定される針路及び速度情報また は応答特性のすぐれた推定手段によって推定される針路及び速度情報を一方もし くは両方表示することにより、目標の変針又は変速などの運動の傾向が速やかに 示され、常に目標の運動状態が忠実に把握できる。 As described above, according to the present invention, the target motion state is detected, and according to the state, the course and speed information estimated by the estimation means having excellent smoothness characteristics or the estimation means having excellent response characteristics is obtained. By displaying one or both of the course information and the speed information estimated by the above, the tendency of movement such as the target needle change or gear shift can be promptly shown, and the target movement state can always be faithfully grasped.
【００２７】 したがって、例えば船舶においては他船の動きを迅速且つ正確に把握して衝突 事故を防止できるなど、航行時の安全に大きく貢献できるという効果がある。Therefore, for example, in the case of a ship, the movement of another ship can be grasped quickly and accurately to prevent a collision accident, which has an effect of greatly contributing to safety during navigation.
【図１】本考案の一実施例を示したブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本考案による針路及び速度のベクトル表示の一
例を示した説明図FIG. 2 is an explanatory view showing an example of vector display of a course and a velocity according to the present invention.
【図３】従来の針路及び速度表示装置の一例を示したブ
ロック図FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional course and speed display device.
【図４】従来装置による表示の一例を示した説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of display by a conventional device.
【図５】従来装置の針路及び速度のベクトル表示の問題
を示した説明図FIG. 5 is an explanatory view showing a problem of displaying a route and a vector of a velocity in a conventional device.
１：レーダ ２：目標検出手段 ３ａ：第１運動推定手段 ３ｂ：第２運動推定手段 ５：ベクトル発生手段 ６：変針変速検知手段 ７：表示器 １０：ベクトル １２：第２のベクトル 1: Radar 2: Target detection means 3a: First motion estimation means 3b: Second motion estimation means 5: Vector generation means 6: Hand change gear shift detection means 7: Indicator 10: Vector 12: Second vector
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成４年６月１８日[Submission date] June 18, 1992
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Name of item to be corrected] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【書類名】 明細書[Document name] Statement
【考案の名称】 針路及び速度表示装置[Title of device] Heading and speed indicator
【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本考案の一実施例を示したブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本考案による針路及び速度のベクトル表示の一
例を示した説明図FIG. 2 is an explanatory view showing an example of vector display of a course and a velocity according to the present invention.
【図３】本考案による速度及び針路のベクトル表示の一
例を示した説明図 FIG. 3 shows a vector display of velocity and course according to the present invention .
Explanatory diagram showing an example
【図４】従来の針路及び速度表示装置の一例を示したブ
ロック図FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional course and speed display device.
【図５】従来装置による表示の一例を示した説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of display by a conventional device.
【図６】従来装置の針路及び速度のベクトル表示の問題
を示した説明図FIG. 6 is an explanatory diagram showing a problem of vector display of a course and a velocity of a conventional device.
【符号の説明】 １：レ―ダ ２：目標検出手段 ３ａ：第１運動推定手段 ３ｂ：第２運動推定手段 ５：ベクトル発生手段 ６：変針変速検知手段 ７：表示器 １０：ベクトル １２：第２のベクトル１５：自船 [Explanation of Codes] 1: Radar 2: Target detecting means 3a: First motion estimating means 3b: Second motion estimating means 5: Vector generating means 6: Hand change gear shift detecting means 7: Display 10: Vector 12: Second Vector 2 of 2 : Own ship
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図２[Name of item to be corrected] Figure 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図２】 [Fig. 2]
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図３[Name of item to be corrected] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図３】 [Figure 3]
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図４[Name of item to be corrected] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図４】 [Figure 4]
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図５[Name of item to be corrected] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図５】 [Figure 5]
【手続補正５】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図６[Name of item to be corrected] Figure 6
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図６】 [Figure 6]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 7/22 8940−5Ｊ 13/66 6959−5Ｊ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location G01S 7/22 8940-5J 13/66 6959-5J
Claims (2)
情報に基づいて該目標の針路及び速度を推定して表示す
る針路及び速度表示装置に於いて、 目標の位置情報から目標の針路及び速度を推定する平滑
特性のすぐれた第１運動推定手段と、 目標の位置情報から目標の針路及び速度を推定する応答
特性のすぐれた第２運動推定手段と、 目標の変針又は変速を検知し、目標が変針又は変速して
いないか、または目標が変針又は変速した可能性がある
か、または目標が確実に変針又は変速したかを判定する
変針変速検知手段と、 該変針変速検知手段で目標が変針又は変速していないと
判定された場合には前記第１運動推定手段で推定された
目標の針路及び速度を表示し、前記変針変速検知手段で
目標が変針又は変速した可能性があると判定された場合
には前記第１運動推定手段で推定された目標の針路及び
速度と共に前記第２運動推定手段で推定された目標の針
路及び速度の情報を表示し、前記変針変速検知手段で目
標が確実に変針又は変速したと判定された場合には前記
第２運動推定手段で推定された目標の針路及び速度を表
示する表示制御手段と、 を備えたことを特徴とする針路及び速度表示装置。1. A course and speed display device for estimating and displaying a course and a speed of the target based on position information of the target measured by a target detecting means, wherein a course and a speed of the target are calculated from the position information of the target. The first motion estimating means having excellent smoothness characteristics for estimating the target movement, the second motion estimating means having excellent response characteristics for estimating the target course and speed from the target position information, and the target change or shift to detect the target Is not changing or changing gears, there is a possibility that the target is changing or changing gears, or whether the target is surely changing or changing gears. Alternatively, when it is determined that the gear is not changed, the target course and speed estimated by the first motion estimating means are displayed, and it is determined that the target may be changed or changed by the needle change gear shift detecting means. In this case, the target course and speed estimated by the first motion estimating means as well as the target course and speed information estimated by the second motion estimating means are displayed, and the target variable speed detecting means ensures the target. And a display control means for displaying the target course and speed estimated by the second motion estimating means when it is determined that the needle has changed or changed gears.
いて、前記表示制御手段は前記変針変速検知手段で目標
が変針又は変速していないと判定された場合には前記第
１運動推定手段で推定された目標の針路及び速度を第１
のベクトルによって表示し、前記変針変速検知手段で目
標が変針又は変速した可能性があると判定された場合に
は前記第１運動推定手段で推定された目標の針路及び速
度を第１のベクトルによって表示すると共に前記第２運
動推定手段で推定された目標の針路及び速度を第２のベ
クトルによって表示し、前記変針変速検知手段で目標が
確実に変針又は変速したと判定された場合には前記第２
運動推定手段で推定された目標の針路及び速度を第２の
ベクトルによって表示することを特徴とする針路及び速
度表示装置。2. The path and speed display device according to claim 1, wherein the display control means estimates the first motion when the target change gear shift detection means determines that the target is not changed or changed gears. The target course and speed estimated by the means
When the target needle change detection means determines that there is a possibility that the target has changed needle or changed gear, the target course and speed estimated by the first motion estimating means are displayed by the first vector. The target course and speed estimated by the second motion estimating means are displayed by the second vector, and when the needle change gear shift detecting means determines that the target has changed needles or the gear is surely changed, Two
A course and velocity display device for displaying a target course and velocity estimated by the motion estimating means by a second vector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286192U JPH0632628Y2 (en) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Course and speed display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286192U JPH0632628Y2 (en) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Course and speed display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0514966U true JPH0514966U (en) | 1993-02-26 |
| JPH0632628Y2 JPH0632628Y2 (en) | 1994-08-24 |
Family
ID=12370634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3286192U Expired - Lifetime JPH0632628Y2 (en) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Course and speed display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632628Y2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010137390A1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | 株式会社 東芝 | Radar system |
| JP2010271262A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Toshiba Corp | Radar system |
| JP2011158292A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | Radar system |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP3286192U patent/JPH0632628Y2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010137390A1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | 株式会社 東芝 | Radar system |
| JP2010271262A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Toshiba Corp | Radar system |
| JP2011158292A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | Radar system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0632628Y2 (en) | 1994-08-24 |
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