JPH0523172U - Tracking filter device - Google Patents

Tracking filter device

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JPH0523172U
JPH0523172U JP7189291U JP7189291U JPH0523172U JP H0523172 U JPH0523172 U JP H0523172U JP 7189291 U JP7189291 U JP 7189291U JP 7189291 U JP7189291 U JP 7189291U JP H0523172 U JPH0523172 U JP H0523172U
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JP
Japan
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filter
tracking
tracking filter
pulse
low
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Pending
Application number
JP7189291U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
純 富田
匡代 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーダ装置の追尾フィルタにおいて、一時的
な追尾距離の変動及び、欠落に対しても安定した追尾フ
ィルタ効果を得ることを目的とする。 【構成】 ローパスフィルタ9によって規定値以上の追
尾距離の変動を判定し、予測演算部5、平滑演算部6を
介すことなく追尾フィルタフリーズ処理部7によって一
時的にフィルタゲインを固定し、処理を続行する。ま
た、欠落パルス判定付ローパスフィルタ10により欠落パ
ルスを判定してパルス補間を行い処理を続行する。
(57) [Abstract] [Purpose] The purpose of the tracking filter of a radar device is to obtain a stable tracking filter effect against temporary fluctuations in tracking distance and lack thereof. [Configuration] A fluctuation of a tracking distance equal to or more than a prescribed value is determined by a low-pass filter 9, and a tracking filter freeze processing unit 7 temporarily fixes a filter gain without passing through a prediction calculation unit 5 and a smoothing calculation unit 6 to perform processing. To continue. Further, the low-pass filter with missing pulse determination 10 determines a missing pulse, performs pulse interpolation, and continues processing.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この考案は、追尾レーダ装置の追尾フィルタで予測、平滑をする方法に係り、 突出した情報に対しても安定したフィルタ効果を得る方法に関するものである。 The present invention relates to a method of performing prediction and smoothing by a tracking filter of a tracking radar device, and relates to a method of obtaining a stable filter effect even for protruding information.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

この種の追尾フィルタ方法は、追尾レーダ装置から得られる一連の時系列にな ったパルス毎の追尾目標距離をフィルタの状態モデルに展開し、その状態ベクト ルに与えるフィルタゲインをパルス毎に調整し、過去の状態を基に未来の状態を 予測、平滑するものである。 This type of tracking filter method expands the tracking target distance for each pulse in time series obtained from the tracking radar device into a filter state model and adjusts the filter gain given to the state vector for each pulse. However, it predicts and smooths future states based on past states.

【0003】 追尾フィルタのフィルタゲインをパルス毎に調整する方法としては、カルマン フィルタ等が有る。As a method of adjusting the filter gain of the tracking filter for each pulse, there is a Kalman filter or the like.

【0004】 目標物体が、ある一定の運動方程式に基づいた安定した運動を行っている場合 は、有効な方法である。This is an effective method when the target object is performing a stable motion based on a certain equation of motion.

【0005】 しかし、追尾レーダ装置から得られる追尾目標までの距離が雑音等の外的な要 因によって、一時的に大きく変動する場合や、一連の時系列になったパルスが瞬 時にでも欠落した場合などは、この真の値とは大きく異った距離情報でも処理す るため漸近的に収束していたフィルタゲインが不安定な状態となり、たとえ以後 に安定した値が入力されても予測、平滑効果においてその効果が著しく低減した り、フィルタゲインの発散につながる欠点があった。However, when the distance to the tracking target obtained from the tracking radar device fluctuates greatly due to external factors such as noise, or when a series of time-series pulses are lost even at the moment of blinking. In this case, since the distance information that is significantly different from the true value is processed, the filter gain that was asymptotically converged becomes unstable, and even if a stable value is input later, prediction is performed. The smoothing effect has a drawback that it is significantly reduced and the filter gain diverges.

【0006】 例えば図5は従来の追尾フィルタのカルマンフィルタを説明する図である。図 において、1は目標距離を展開した状態ベクトル、2は予測ベクトル、3は平滑 ベクトル、4はフィードバック平滑ベクトル、5は予測演算部、6は平滑演算部 である。For example, FIG. 5 is a diagram illustrating a Kalman filter of a conventional tracking filter. In the figure, 1 is a state vector in which a target distance is expanded, 2 is a prediction vector, 3 is a smooth vector, 4 is a feedback smooth vector, 5 is a prediction calculation unit, and 6 is a smooth calculation unit.

【0007】 図6は従来の追尾フィルタの追尾の欠点を説明する図である。図において12は 実際に入力される距離情報、13は追尾フィルタ後距離である。FIG. 6 is a diagram for explaining a tracking defect of the conventional tracking filter. In the figure, 12 is the actually input distance information, and 13 is the distance after the tracking filter.

【0008】 最初に図5の動作について説明する。First, the operation of FIG. 5 will be described.

【0009】 追尾レーダ装置から得られる目標距離は任意の次元の状態ベクトル1に展開し 、The target distance obtained from the tracking radar device is expanded into a state vector 1 of arbitrary dimension,

【0010】 現在より1つ手前のパルスの目標距離の平滑ベクトル4の両者を予測演算部5 に入力することにより予測ベクトル2を算出し、平滑演算部6に入力してフィル タゲインを調整することにより平滑ベクトル3を得る。この平滑ベクトル3は予 測演算部5にフィードバックされ次のパルスによって合成されるフィードバック 平滑ベクトル4となる。The prediction vector 2 is calculated by inputting both of the smoothing vector 4 of the target distance of the pulse one pulse before the present into the prediction calculating section 5 and inputting to the smoothing calculating section 6 to adjust the filter gain. To obtain a smooth vector 3. This smooth vector 3 is fed back to the prediction calculation unit 5 and becomes a feedback smooth vector 4 which is synthesized by the next pulse.

【0011】 次にこの追尾フィルタの欠点について説明する。パルス毎に得られる目標距離 に大きな変動がない場合、上記にて説明したループを繰り返す事によって平滑演 算部6にて計算されるフィルタゲインは、漸近線に近づいて収束の方向に向う。Next, the drawbacks of this tracking filter will be described. When there is no large variation in the target distance obtained for each pulse, the filter gain calculated by the smoothing calculation unit 6 by approaching the loop described above approaches the asymptote and moves toward the convergence.

【0012】 しかし、図6の第n番目パルスの目標距離がノイズ等によって実際に入力され る距離情報12の様に一時的に大きく変化した時、平滑演算部6において、この突 出した情報の直前のパルスのフィルタゲインを用いて平滑するためにフィードバ ック平滑ベクトル4が大きく変化して、図6の追尾フィルタ後距離13の様に現在 より次のパルスの目標距離が突出してない場合でもその影響が、遅延されて波及 して、漸近線に向って収束していたフィルタゲインを乱すために、漸近線から遠 ざかってしまうか、フィルタゲインが発散するために安定した平滑ベクトルを得 られない欠点があった。However, when the target distance of the n-th pulse in FIG. 6 temporarily changes greatly like the distance information 12 actually input due to noise or the like, the smoothing calculation unit 6 detects the information of this protrusion. Even if the feedback smoothing vector 4 changes greatly to smooth using the filter gain of the immediately preceding pulse, and the target distance of the next pulse is not more prominent than the current one as in the post-tracking filter distance 13 in FIG. The effect is delayed and propagates, disturbing the filter gain that was converging toward the asymptote and moving away from the asymptote, or a stable smooth vector can be obtained because the filter gain diverges. There were no drawbacks.

【0013】[0013]

【考案が解決しようとする課題】 従来の追尾フィルタ方法は、以上の様に構成されていたので、一連の時系列パ ルス中に一度でも突出した目標距離が入力された場合、フィルタゲインが大きく 変動してしまうために、発散してしまう場合やフィルタゲインが安定するまで正 確な予測、平滑処理ができない等の問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional tracking filter method is configured as described above, the filter gain is large when a target distance that is protruding even once is input during a series of time series pulses. Because of fluctuations, there are problems such as divergence and the inability to perform accurate prediction and smoothing processing until the filter gain stabilizes.

【0014】 この考案は上記の様な問題点を解消するためになされたもので、目標距離の突 然の変動にも安定した正確な予測、平滑処理が行える追尾フィルタ方法を得るこ とを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a tracking filter method capable of performing stable and accurate prediction and smoothing processing even when the target distance suddenly changes. And

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

この考案に係る追尾フィルタ方法は、一時的に突出した目標距離が入力された 場合でも、目標の変化許容範囲を与えたローパスフィルタを用いてフィルタゲイ ンの乱れを抑圧するとともに、補間、機能を付加して、安定した予測、平滑を行 える様にしたものである。 The tracking filter method according to the present invention suppresses the disturbance of the filter gain by using the low-pass filter that gives the target change allowable range and suppresses the interpolation and function even when the temporarily projected target distance is input. It is added to enable stable prediction and smoothing.

【0016】[0016]

【作用】[Action]

ローパスフィルタを付加することにより、目標距離の変化許容範囲を限定し、 フィルタゲインの乱れを抑圧し、安定した予測、平滑処理を可能とした。 By adding a low-pass filter, the allowable range of change of the target distance was limited, the disturbance of the filter gain was suppressed, and stable prediction and smoothing processing were made possible.

【0017】 また、データ欠落に対しても同様の原理で処理を続行できるようにして信頼性 を向上した。Further, the reliability is improved by allowing the processing to be continued on the same principle with respect to data loss.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

実施例1. 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図1において7は追尾フィ ルタフリーズ処理部、8はフリーズド平滑ベクトル、9はローパスフィルタであ る。図2は、この発明の一実施例の原理を説明する図である。目標距離に大きな 変化がなく状態ベクトル1がある規定値に収っていればローパスフィルタ9を通 過した状態ベクトル1は予測演算部に入力されて、図5で説明した従来の追尾フ ィルタと同様の動作をする。 Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 7 is a tracking filter freeze processing unit, 8 is a frozen smooth vector, and 9 is a low-pass filter. FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of one embodiment of the present invention. If the target distance does not change significantly and the state vector 1 is within a certain specified value, the state vector 1 that has passed through the low-pass filter 9 is input to the prediction calculation unit, and the conventional tracking filter described in FIG. Do the same.

【0019】 図2に示した様に第n番目のパルスの距離変化が規定値ΔRを越えた時、ロー パスフィルタ9は、追尾フィルタ不適格データとして判断して追尾フィルタの平 滑演算部6にて算出するフィルタゲインを第n−1番目パルスで算出されたまま に固定しておき、そのかわりに追尾フィルタフリーズ処理部7へ状態ベクトル1 を入力する。As shown in FIG. 2, when the distance change of the n-th pulse exceeds the specified value ΔR, the low-pass filter 9 determines that the tracking filter is unqualified, and the smoothing calculation unit 6 of the tracking filter 6 The filter gain calculated at is fixed as it is calculated at the (n-1) th pulse, and the state vector 1 is input to the tracking filter freeze processing unit 7 instead.

【0020】 この時、追尾フィルタフリーズ処理部7は予測演算部5によって算出された第 n−1番目パルスの予測ベクトル2を記憶しておき、この値を第n番目の平滑ベ クトル8として出力する。At this time, the tracking filter freeze processing unit 7 stores the prediction vector 2 of the (n-1) th pulse calculated by the prediction calculation unit 5, and outputs this value as the nth smooth vector 8. To do.

【0021】 実施例2. なお、上記実施例ではローパスィルタ10を設けて状態ベクトル1の変動量を規 制したが、ローパスィルタ9の内部に欠落判定を付加したローパスィルタ11を設 けることもできる。図3はこの実施例の処理ブロック図である。また図4はこの 実施例の原理を説明する図である。Example 2. In the above embodiment, the low-pass filter 10 is provided to control the variation amount of the state vector 1. However, the low-pass filter 11 may be provided inside the low-pass filter 9 with a missing judgment added. FIG. 3 is a processing block diagram of this embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of this embodiment.

【0022】 図4に示す様に何らかの影響によって第n番目のパルスが欠落して一連の時系 列データが欠落した場合は、欠落パルス判定付ローパスィルタ10により補間機能 付フリーズ処理部11が起動して第n−1番目パルスで算出されたフィルタゲイン を維持したまま第n−1番目のパルスで計算された予測ベクトル2を第n番目の パルスの状態ベクトル1として入力して平滑ベクトル3を算出する。As shown in FIG. 4, when the n-th pulse is missing and a series of time series data is missing due to some influence, the low-pass filter with missing pulse determination 10 activates the freeze processing unit with interpolation function 11. Then, the prediction vector 2 calculated in the n-1st pulse is input as the state vector 1 of the nth pulse while maintaining the filter gain calculated in the n-1th pulse, and the smooth vector 3 is input. calculate.

【0023】[0023]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上のように、この考案の追尾フィルタによれば追尾フィルタ前部にローパス フィルタを設けたので状態ベクトルの大きな変動にも影響されることなく安定し た追尾フィルタ効果を得られる。 As described above, according to the tracking filter of the present invention, since the low-pass filter is provided in the front part of the tracking filter, a stable tracking filter effect can be obtained without being affected by a large change in the state vector.

【0024】 また、ローパスフィルタの内部に欠落パルス判定部を設けることにより、欠落 情報にても処理を停止することなく追尾フィルタ効果を得ることができる。Further, by providing the missing pulse determination unit inside the low-pass filter, it is possible to obtain the tracking filter effect without stopping the processing even for missing information.

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

【図1】この考案の一実施例の機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】この考案の一実施例の原理を説明するための図
である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of an embodiment of the present invention.

【図3】この考案の他の実施例の機能ブロック図であ
る。
FIG. 3 is a functional block diagram of another embodiment of the present invention.

【図4】この考案の他の実施例の原理を説明するための
図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of another embodiment of the present invention.

【図5】従来の追尾フィルタの機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram of a conventional tracking filter.

【図6】従来の追尾フィルタの欠点の原理を説明するた
めの図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of a defect of a conventional tracking filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 状態ベクトル 2 予測ベクトル 3 平滑ベクトル 4 フィードバック平滑ベクトル 5 予測演算部 6 平滑演算部 7 追尾フィルタフリーズ処理部 8 フリーズド平滑ベクトル 9 ローパスフィルタ 10 欠落パルス判定付ローパスフィルタ 11 補間機能付フリーズ処理部 12 実際に入力される距離情報 13 追尾フィルタ後距離 1 state vector 2 prediction vector 3 smoothing vector 4 feedback smoothing vector 5 prediction calculation unit 6 smoothing calculation unit 7 tracking filter freeze processing unit 8 frozen smooth vector 9 low pass filter 10 low pass filter with missing pulse judgment 11 freeze processing unit with interpolation function 12 actual Distance information input to 13 Distance after tracking filter

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 追尾レーダ装置において、目標物体の追
尾距離を予測、平滑する追尾フィルタに、あらかじめ追
尾フィルタが許容できる追尾変化範囲を与えておき(以
下狭義のローパスフィルタと称す。)この範囲を一時的
に越える追尾距離が入力された場合は、この距離情報を
棄却して処理を続行することを特徴とする追尾フィルタ
装置。
1. In a tracking radar device, a tracking change range that a tracking filter can accept is given in advance to a tracking filter that predicts and smooths a tracking distance of a target object (hereinafter referred to as a low-pass filter in a narrow sense). A tracking filter device characterized in that, when a tracking distance that exceeds temporarily is input, the distance information is rejected and the processing is continued.
JP7189291U 1991-09-09 1991-09-09 Tracking filter device Pending JPH0523172U (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008197733A (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Toshiba Corp Tracking method and device

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