JPH0720239A - Target impact judging apparatus - Google Patents

Target impact judging apparatus

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JPH0720239A
JPH0720239A JP5164730A JP16473093A JPH0720239A JP H0720239 A JPH0720239 A JP H0720239A JP 5164730 A JP5164730 A JP 5164730A JP 16473093 A JP16473093 A JP 16473093A JP H0720239 A JPH0720239 A JP H0720239A
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collision
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distance
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Hitoshi Kosuge
仁 小菅
Hisao Iwama
尚雄 岩間
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Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
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Abstract

PURPOSE:To make automatic judgment of occurrence of impact possible by checking updating in a tracking processing according to the distance between two targets as objects as calculated from an estimated position of a target which is obtained by tracking the targets simultaneously and a radar observation value. CONSTITUTION:Observation values obtained with a target observing device 2 are inputted into first and second tracking filters 3 and 4 to calculate estimated values of three-dimensional positions of first and second targets and the results are outputted to a target-to-target distance calculator 7. The device 7 calculates a distance between two targets to be outputted to a target-to-target distance judging device 8. The device 8 judges the possibility of impact in the access of the two targets and the results of the judgment are outputted to a consolidation device 11. First and second track reliability calculators 5 and 6 input operating condition in the filters 3 and 4 to calculate reliability of a track to be outputted to first and second track reliability judging devices 9 and 10. The devices 9 and 10 judge the possibility of impact depending on the temporary disappearance of the tracks of the two targets to be outputted to the device 11. The device 11 consolidates the results of judgments based on a probability sum and a probability product.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーダ装置において複数
目標の観測情報をもとにした目標同士の衝突を判定する
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar device for determining collision between targets based on observation information of a plurality of targets.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の目標衝突判定装置の構成図
であり、図6において1は電波の送受信により衝突する
可能性のある複数の航空機等の目標の観測を行うアンテ
ナ装置、2はアンテナ装置1の受信信号から目標位置の
観測値を算出する目標観測値算出装置、12は観測値を
表示する表示装置、21は手動操作による判定結果を入
力する入力装置である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram of a conventional target collision determination device. In FIG. 6, 1 is an antenna device for observing targets of a plurality of aircraft or the like that may collide due to transmission and reception of radio waves. A target observation value calculation device that calculates the observation value of the target position from the received signal of the antenna device 1, 12 is a display device that displays the observation value, and 21 is an input device that inputs the determination result by manual operation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の目標衝突判定装
置は上記のように構成されており、衝突する可能性のあ
る目標のレーダ受信信号を表示する機能を有しているだ
けで、自動処理による目標同志の衝突を判定する機能は
存在しない。従って、受信信号の表示にもとづいた、人
間の判断による判定および結果の入力が必要である。こ
のため、衝突の可能性のある目標が存在する場合、表示
を注視し続ける必要があり、操作員の疲労を増加させる
一因となっている。また注視、判断、入力操作の可能な
目標数、表示範囲等について制限があるため、衝突の可
能性のある全ての目標に対して判定を行う事は極めて困
難であった。
The conventional target collision determination device is constructed as described above, and has a function of displaying the radar reception signal of a target which may collide, and it is automatically processed. There is no function to judge the conflict between the goals. Therefore, it is necessary to make a judgment and input the result by human judgment based on the display of the received signal. For this reason, when there is a target with a possibility of collision, it is necessary to continue to pay attention to the display, which is one of the factors that increase the fatigue of the operator. Further, since there are restrictions on the number of targets that can be watched, judged, and input operations, the display range, etc., it is extremely difficult to make a judgment for all targets that may have a collision.

【0004】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、目標衝突判定装置における処
理の自動化を目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to automate processing in a target collision determination device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる目標衝突
判定装置は、追尾フィルタにより算出された目標推定位
置による目標間の距離および追尾処理の更新状態により
衝突の有無を自動判定するものである。
A target collision determination apparatus according to the present invention automatically determines the presence or absence of a collision based on a distance between targets according to an estimated target position calculated by a tracking filter and an updated state of tracking processing. .

【0006】または、追尾フィルタにより算出された目
標推定位置による目標間の距離、追尾処理の更新状態お
よび観測された受信電力の変動により衝突の有無を自動
判定するものである。
Alternatively, the presence / absence of a collision is automatically determined based on the distance between targets according to the estimated target position calculated by the tracking filter, the update state of the tracking process, and the variation of the observed received power.

【0007】さらには、追尾フィルタにより算出された
目標推定位置による目標間の距離、追尾処理の更新状態
および観測されたドップラ信号の変化により衝突の有無
を自動判定するものである。
Furthermore, the presence or absence of a collision is automatically determined based on the distance between targets according to the estimated target position calculated by the tracking filter, the update state of the tracking process and the observed Doppler signal change.

【0008】また本発明は、追尾フィルタにより算出さ
れた目標推定位置による目標間の距離、追尾処理の更新
状態、観測された受信電力の変動およびドップラ信号の
変化により衝突の有無を自動判定するものである。
Further, the present invention automatically determines the presence or absence of a collision based on the distance between targets according to the target estimated position calculated by the tracking filter, the update state of tracking processing, the fluctuation of the received power observed and the change of the Doppler signal. Is.

【0009】[0009]

【作用】本発明では、衝突判定の対象となる2つの目標
を同時に追尾することにより得られる目標推定位置をも
とに算出される目標間の距離およびレーダ観測値による
追尾処理の更新状態により、衝突の有無を自動判定する
ことが可能となる。
In the present invention, the distance between the targets calculated based on the target estimated position obtained by simultaneously tracking the two targets to be subjected to the collision determination, and the update state of the tracking process by the radar observation value, It becomes possible to automatically determine the presence or absence of a collision.

【0010】また本発明では、衝突判定の対象となる2
つの目標を同時に追尾することにより得られる目標推定
位置をもとに算出される目標間の距離およびレーダ観測
値による追尾処理の更新状態による判定に加え、受信電
力の変動を援用するために目標の形状および姿勢角の変
化等を検出できるため、衝突の有無を正確に自動判定す
ることが可能となる。
Further, according to the present invention, the target of collision determination is 2
In addition to the judgment based on the distance between targets calculated based on the target estimated position obtained by tracking two targets at the same time and the update status of the tracking process based on the radar observation value, the target's Since it is possible to detect changes in the shape and the posture angle, it is possible to accurately and automatically determine the presence or absence of a collision.

【0011】さらに本発明では、衝突判定の対象となる
2つの目標を同時に追尾することにより得られる目標推
定位置をもとに算出される目標間の距離およびレーダ観
測値による追尾処理の更新状態による判定に加え、ドッ
プラ情報の変化を援用するために目標の接近速度の変化
等を直ちに検出できるため、衝突の有無を迅速に自動判
定することが可能となる。
Further, according to the present invention, the distance between the targets calculated based on the target estimated position obtained by simultaneously tracking the two targets to be subjected to the collision determination and the update state of the tracking process by the radar observation value. In addition to the determination, since the change in the target approach speed and the like can be immediately detected in order to utilize the change in the Doppler information, it is possible to quickly and automatically determine the presence or absence of a collision.

【0012】また本発明では、衝突判定の対象となる2
つの目標を同時に追尾することにより得られる目標推定
位置をもとに算出される目標間の距離およびレーダ観測
値による追尾処理の更新状態による判定に加え、受信電
力の変動を援用するために目標の形状および姿勢角の変
化等を検出でき、さらにドップラ情報の変化を援用する
ために目標の接近速度の変化等を直ちに検出できるた
め、衝突の有無を正確かつ迅速に自動判定することが可
能となる。
Further, according to the present invention, the target of collision determination is 2
In addition to the judgment based on the distance between targets calculated based on the target estimated position obtained by tracking two targets at the same time and the update status of the tracking process based on the radar observation value, the target's Since it is possible to detect changes in shape and posture angle, etc., and to detect changes in the target approach speed immediately in order to use changes in Doppler information, it is possible to automatically and accurately determine the presence or absence of a collision. .

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

実施例1 Example 1

【0014】図1は本発明による目標衝突判定装置の第
1の実施例を示す図である。図1において1はアンテナ
装置、2は目標観測装置、3は第1の追尾フィルタ、4
は第2の追尾フィルタ、9は第1の航跡信頼度算出装
置、10は第2の航跡信頼度算出装置、11は目標間距
離算出装置、12は目標間距離判定装置、13は第1の
航跡信頼度判定装置、14は第2の航跡信頼度判定装
置、19は判定結果統合装置、20は表示装置である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a target collision determination apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an antenna device, 2 is a target observation device, 3 is a first tracking filter, 4
Is a second tracking filter, 9 is a first track reliability calculation device, 10 is a second track reliability calculation device, 11 is an inter-target distance calculation device, 12 is an inter-target distance determination device, and 13 is a first A track reliability determination device, 14 is a second track reliability determination device, 19 is a determination result integration device, and 20 is a display device.

【0015】上記のように構成された目標追尾装置の作
動原理を図1を用いて説明する。アンテナ装置1により
受信された目標のレーダビデオ信号は目標観測装置2に
入力され、第1の目標および第2の目標の距離情報、方
位角情報、高角情報、ドップラ周波数情報および受信電
力情報の観測値が算出される。第1の追尾フィルタ3で
は目標観測装置2により観測された第1の目標の距離R
1、方位角By1、高角E1の観測値を入力し、”数1”
に従い直交座標系における位置の推定値X1(n+1),Y1
(n+1),Z1(n+1)を算出し、目標間距離算出装置11に
出力する。なお、ここでα1とβ1は追尾フィルタゲイン
定数、T1は目標1のサンプリング間隔、Xs1(n),Ys1
(n)、Zs1(n)は平滑値、DX1(n),DY1(n),DZ1(n)
は平滑速度、nはサンプリング回数である。
The operation principle of the target tracking device configured as described above will be described with reference to FIG. The target radar video signal received by the antenna device 1 is input to the target observation device 2, and the distance information, azimuth information, high angle information, Doppler frequency information, and received power information of the first and second targets are observed. The value is calculated. In the first tracking filter 3, the distance R of the first target observed by the target observation device 2
1, input the observation values of azimuth By1 and high angle E1, and click "Number 1".
Estimated position values X1 (n + 1), Y1 in the Cartesian coordinate system
(n + 1) and Z1 (n + 1) are calculated and output to the target distance calculation device 11. Here, α1 and β1 are tracking filter gain constants, T1 is the sampling interval of the target 1, Xs1 (n), Ys1.
(n), Zs1 (n) are smoothed values, DX1 (n), DY1 (n), DZ1 (n)
Is the smoothing speed, and n is the number of samplings.

【0016】[0016]

【数1】 [Equation 1]

【0017】同様に第2の追尾フィルタ4では目標観測
装置2により観測された目標2の距離R2、方位角By
2、高角E2の観測値を入力し、位置の推定値X2(n+1),
Y2(n+1),Z2(n+1)を算出し、目標間距離算出装置11
に出力する。第1の航跡信頼度算出装置5では第1の追
尾フィルタ3における動作状態を入力し、航跡の信頼度
BK1を”数2”に従い算出し、第1の航跡信頼度判定装
置9に出力する。なお、ここでPD1は追尾目標の探知確
率、N1は追尾フィルタ1の入力である観測値が得られ
ず、追尾処理が更新できなかった回数である。
Similarly, in the second tracking filter 4, the distance R2 and the azimuth angle By of the target 2 observed by the target observation device 2 are measured.
2, input the observation value of the high angle E2, and estimate the position X2 (n + 1),
Y2 (n + 1) and Z2 (n + 1) are calculated, and the target distance calculation device 11
Output to. The first track reliability calculation device 5 inputs the operation state of the first tracking filter 3, calculates the track reliability BK1 according to "Equation 2", and outputs it to the first track reliability determination device 9. Here, PD1 is the detection probability of the tracking target, and N1 is the number of times the tracking process could not be updated because the observed value input to the tracking filter 1 was not obtained.

【0018】[0018]

【数2】 [Equation 2]

【0019】同様に第2の航跡信頼度算出装置6では第
2の追尾フィルタ4における動作状態を入力し、航跡の
信頼度BK2を算出し、第2の航跡信頼度判定装置10に
出力する。目標間距離算出装置7では、上記第1の追尾
フィルタ3および第2の追尾フィルタ4により算出され
た第1の目標の推定位置および第2の目標の推定位置を
入力し、目標間距離R12を”数3”に従い算出し、目標
間距離判定装置8に出力する。
Similarly, the second track reliability calculation device 6 inputs the operation state of the second tracking filter 4, calculates the track reliability BK2, and outputs it to the second track reliability determination device 10. In the target distance calculation device 7, the first target estimated position and the second target estimated position calculated by the first tracking filter 3 and the second tracking filter 4 are input, and the target distance R12 is calculated. It is calculated according to “Equation 3” and output to the inter-target distance determination device 8.

【0020】[0020]

【数3】 [Equation 3]

【0021】目標間距離判定装置8では上記目標間距離
算出装置7により算出された目標間距離を入力し、2目
標の接近による衝突の可能性について”数4”の条件に
より判定し、判定結果統合装置11に出力する。なお、
ここでS1は判定しきい値である。
In the inter-target distance determination device 8, the inter-target distance calculated by the inter-target distance calculation device 7 is input, and the possibility of collision due to the approach of two targets is determined according to the condition of "Equation 4". Output to the integrated device 11. In addition,
Here, S1 is a judgment threshold value.

【0022】[0022]

【数4】 [Equation 4]

【0023】第1の航跡信頼度判定装置9では、上記第
1の航跡信頼度算出装置5により算出された第1の目標
の航跡信頼度BK1を入力し、追尾目標からの観測値があ
る期間にわたり得られなかったという状態である航跡消
滅による衝突の可能性を”数5”の条件により判定し、
判定結果統合装置11に出力する。なお、ここでS2は
判定しきい値である。
In the first track reliability determination device 9, the track reliability BK1 of the first target calculated by the first track reliability calculation device 5 is input, and the observed value from the tracking target is in a certain period. The possibility of a collision due to the disappearance of the wake, which has not been obtained for a long time, is judged by the condition of "Equation 5",
It outputs to the determination result integration device 11. Here, S2 is a judgment threshold value.

【0024】[0024]

【数5】 [Equation 5]

【0025】同様に第2の航跡信頼度判定装置10で
は、上記第2の航跡信頼度算出装置6により算出された
第2の目標の航跡信頼度BK2を入力し、衝突の可能性に
ついて判定し、判定結果統合装置11に出力する。判定
結果統合装置11では、上記各判定装置8、9、10に
より出力されたそれぞれの判定結果を確率和もしくは確
率積をもとに統合し、表示装置12に出力する。表示装
置12では、目標衝突判定結果を判定結果統合装置11
より入力し、表示を行う。目標の観測を行うレーダ装置
および2つの目標との位置関係について、図5に示す。 実施例2
Similarly, the second track reliability determination device 10 inputs the second target track reliability BK2 calculated by the second track reliability calculation device 6 and determines the possibility of collision. , To the determination result integration device 11. The determination result integration device 11 integrates the determination results output by the determination devices 8, 9 and 10 based on the probability sum or the probability product, and outputs the integrated result to the display device 12. The display device 12 displays the target collision determination result as the determination result integration device 11
Input more and display. FIG. 5 shows the radar device for observing the target and the positional relationship between the two targets. Example 2

【0026】図2は本発明による目標衝突判定装置の第
2の実施例を示す図である。図2において1〜12は実
施例1と同様のものである。13は第1の受信電力情報
処理装置、14は第2の受信電力情報処理装置、15は
第1の受信電力判定装置、16は第2の受信電力判定装
置である。
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the target collision determination apparatus according to the present invention. In FIG. 2, 1 to 12 are the same as those in the first embodiment. Reference numeral 13 is a first received power information processing apparatus, 14 is a second received power information processing apparatus, 15 is a first received power determination apparatus, and 16 is a second received power determination apparatus.

【0027】上記のように構成された目標追尾装置の作
動原理を図2を用いて説明する。アンテナ装置1により
受信された目標のレーダビデオ信号は目標観測装置2に
入力され、第1の目標および第2の目標の距離情報、方
位角情報、高角情報、ドップラ周波数情報および受信電
力情報の観測値が算出される。第1の追尾フィルタ3で
は目標観測装置2により観測された第1の目標の距離R
1、方位角By1、高角E1の観測値を入力し、”数1”
に従い直交座標系における位置の推定値X1(n+1),Y1
(n+1),Z1(n+1)を算出し、目標間距離算出装置7に出
力する。
The operating principle of the target tracking device configured as described above will be described with reference to FIG. The target radar video signal received by the antenna device 1 is input to the target observation device 2, and the distance information, azimuth information, high angle information, Doppler frequency information, and received power information of the first and second targets are observed. The value is calculated. In the first tracking filter 3, the distance R of the first target observed by the target observation device 2
1, input the observation values of azimuth By1 and high angle E1, and click "Number 1".
Estimated position values X1 (n + 1), Y1 in the Cartesian coordinate system
(n + 1) and Z1 (n + 1) are calculated and output to the target distance calculation device 7.

【0028】同様に第2の追尾フィルタ4では目標観測
装置2により観測された第2の目標の距離R2、方位角
By2、高角E2の観測値を入力し、位置の推定値X2(n+
1),Y2(n+1),Z2(n+1)を算出し、目標間距離算出装置
7に出力する。第1の受信電力情報処理装置13では目
標観測装置2により観測された第1の目標の受信電力P
1を入力し、”数6”に従い受信電力の推定値PS1(n+1)
を算出し、第1の受信電力判定装置15に出力する。な
お、ここでαPは平滑ゲイン定数である。なお、受信電
力は、目標のレーダ有効反射面積、波長の自乗、レーダ
の利得に比例し、アンテナから目標までの距離の4乗に
反比例する。このため、目標の形状や姿勢角等が急激に
変化する場合、目標のレーダ有効反射面積の変化に伴い
受信電力も大きく変化する。
Similarly, the second tracking filter 4 inputs the observation values of the second target distance R2, the azimuth angle By2, and the high angle E2 observed by the target observation device 2, and estimates the position X2 (n +
1), Y2 (n + 1), Z2 (n + 1) are calculated and output to the target distance calculation device 7. In the first received power information processing device 13, the received power P of the first target observed by the target observation device 2
Input 1 and estimate the received power according to "Equation 6" PS1 (n + 1)
Is calculated and output to the first received power determination device 15. Here, αP is a smoothing gain constant. The received power is proportional to the target radar effective reflection area, the square of the wavelength, and the radar gain, and is inversely proportional to the fourth power of the distance from the antenna to the target. Therefore, when the target shape, posture angle, etc. change abruptly, the received power also changes significantly with the change in the target radar effective reflection area.

【0029】[0029]

【数6】 [Equation 6]

【0030】同様に第2の受信電力情報処理装置14で
は目標観測装置2により観測された第2の目標の受信電
力P2を入力し、受信電力の推定値PS2(n+1)を算出し、
第2の受信電力判定装置16に出力する。第1の航跡信
頼度算出装置5では第1の追尾フィルタ3における動作
状態を入力し、航跡の信頼度BK1を”数2”に従い算出
し、第1の航跡信頼度判定装置9に出力する。
Similarly, the second received power information processing unit 14 inputs the second target received power P2 observed by the target observing unit 2 and calculates an estimated value PS2 (n + 1) of the received power,
Output to the second received power determination device 16. The first track reliability calculation device 5 inputs the operation state of the first tracking filter 3, calculates the track reliability BK1 according to "Equation 2", and outputs it to the first track reliability determination device 9.

【0031】同様に第2の航跡信頼度算出装置6では第
2の追尾フィルタ4における動作状態を入力し、航跡の
信頼度BK2を算出し、第2の航跡信頼度判定装置10に
出力する。目標間距離算出装置7では、上記第1の追尾
フィルタ3および第2の追尾フィルタ4により算出され
た第1の目標の推定位置および第2の目標の推定位置を
入力し、目標間距離R12を”数3”に従い算出し、目標
間距離判定装置8に出力する。
Similarly, the second track reliability calculation device 6 inputs the operating state of the second tracking filter 4, calculates the track reliability BK2, and outputs it to the second track reliability determination device 10. In the target distance calculation device 7, the first target estimated position and the second target estimated position calculated by the first tracking filter 3 and the second tracking filter 4 are input, and the target distance R12 is calculated. It is calculated according to “Equation 3” and output to the inter-target distance determination device 8.

【0032】目標間距離判定装置8では上記目標間距離
算出装置7により算出された目標間距離を入力し、2目
標の接近による衝突の可能性について”数4”の条件に
より判定し、判定結果統合装置11に出力する。
In the inter-target distance determination device 8, the inter-target distance calculated by the inter-target distance calculation device 7 is input, and the possibility of collision due to the approach of two targets is determined by the condition of "Equation 4", and the determination result Output to the integrated device 11.

【0033】第1の航跡信頼度判定装置9では、上記第
1の航跡信頼度算出装置5により算出された第1の目標
の航跡信頼度BK1を入力し、追尾目標からの観測値があ
る期間にわたり得られなかったという状態である航跡消
滅による衝突の可能性を”数5”の条件により判定し、
判定結果統合装置11に出力する。
In the first track reliability determination device 9, the track reliability BK1 of the first target calculated by the first track reliability calculation device 5 is input, and the observed value from the tracking target is in a certain period. The possibility of a collision due to the disappearance of the wake, which has not been obtained for a long time, is judged by the condition of "Equation 5",
It outputs to the determination result integration device 11.

【0034】同様に第2の航跡信頼度判定装置10で
は、上記第2の航跡信頼度算出装置6により算出された
第2の目標の航跡信頼度BK2を入力し、衝突の可能性に
ついて判定し、判定結果統合装置11に出力する。第1
の受信電力判定装置15では、上記第1の受信電力情報
処理装置13により算出された第1の目標についての受
信電力の推定値PS1を入力し、その変動値から”数7”
に従い衝突の可能性を判定し、判定結果統合装置11に
出力する。なお、ここでS4は判定しきい値である。
Similarly, the second track reliability determination device 10 inputs the second target track reliability BK2 calculated by the second track reliability calculation device 6 and determines the possibility of collision. , To the determination result integration device 11. First
In the received power determination device 15 of the above, the estimated value PS1 of the received power for the first target calculated by the first received power information processing device 13 is input, and "variable 7" is calculated from the fluctuation value.
According to the above, the possibility of collision is determined and output to the determination result integration device 11. Here, S4 is a judgment threshold value.

【0035】[0035]

【数7】 [Equation 7]

【0036】同様に第2の受信電力判定装置16では、
上記第2の受信電力情報処理装置14により算出された
第2の目標についての受信電力の推定値PS2を入力
し、その変動値から衝突の可能性を判定し、判定結果統
合装置11に出力する。判定結果統合装置11では、上
記各判定装置8、9、10、15、16により出力され
たそれぞれの判定結果を確率和もしくは確率積をもとに
統合し、表示装置12に出力する。表示装置12では、
目標衝突判定結果を判定結果統合装置11より入力し、
表示を行う。 実施例3
Similarly, in the second received power determination device 16,
The estimated value PS2 of the received power for the second target calculated by the second received power information processing device 14 is input, the possibility of collision is determined from the fluctuation value, and the result is output to the determination result integration device 11. . The determination result integration device 11 integrates the determination results output by the determination devices 8, 9, 10, 15, and 16 based on the probability sum or probability product, and outputs the integrated result to the display device 12. In the display device 12,
Input the target collision determination result from the determination result integration device 11,
Display. Example 3

【0037】図3は本発明による目標衝突判定装置の第
3の実施例を示す図である。図3において1〜12は上
記実施例と同様である。17は第1の接近速度算出装
置、18は第2の接近速度算出装置、19は第1の速度
変化率判定装置、20は第2の速度変化率判定装置であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the target collision determination apparatus according to the present invention. In FIG. 3, 1 to 12 are the same as in the above embodiment. Reference numeral 17 is a first approach speed calculation device, 18 is a second approach speed calculation device, 19 is a first speed change rate determination device, and 20 is a second speed change rate determination device.

【0038】上記のように構成された目標追尾装置の作
動原理を図3を用いて説明する。なお、アンテナ装置1
〜第2の航跡信頼度算出装置10は上記実施例1と同様
に動作するので、その動作説明は省略する。第1の接近
速度算出装置17では目標観測装置2により観測された
第1の目標のドップラ周波数F1を入力し、レーダ装置
に対する接近速度DR1を算出し、第1の速度変化率判
定装置19に出力する。なお、ここでλはレーダ送信波
の波長である。なお、目標の運動が急激に変化した場
合、接近速度の変化が直ちに現れる。
The operating principle of the target tracking device configured as described above will be described with reference to FIG. The antenna device 1
Since the second track reliability calculation device 10 operates in the same manner as in the first embodiment, its operation description is omitted. The first approaching speed calculating device 17 inputs the first target Doppler frequency F1 observed by the target observing device 2, calculates the approaching speed DR1 to the radar device, and outputs it to the first speed change rate determining device 19. To do. Here, λ is the wavelength of the radar transmission wave. It should be noted that when the target motion changes abruptly, the change in the approach speed immediately appears.

【0039】[0039]

【数8】 [Equation 8]

【0040】同様に第2の接近速度算出装置18では目
標観測装置2により観測された第2の目標のドップラ周
波数F2を入力し、レーダ装置に対する接近速度DR2を
算出し、第2の速度変化率判定装置20に出力する。第
1の速度変化率判定装置19では、上記第1の接近速度
算出装置17により算出された第1の目標の接近速度D
R1を入力し、速度の変化率をもとに”数9”に従い衝突
の可能性を判定し、判定結果統合装置11に出力する。
なお、ここでS3は判定しきい値、αDRは平滑ゲイン定
数である。
Similarly, the second approaching speed calculating device 18 inputs the second target Doppler frequency F2 observed by the target observing device 2, calculates the approaching speed DR2 to the radar device, and calculates the second speed change rate. Output to the determination device 20. In the first speed change rate determination device 19, the first target approach speed D calculated by the first approach speed calculation device 17 described above.
R1 is input, the possibility of collision is determined according to "Equation 9" based on the rate of change of speed, and output to the determination result integration device 11.
Here, S3 is a determination threshold value, and αDR is a smoothing gain constant.

【0041】[0041]

【数9】 [Equation 9]

【0042】同様に第2の速度変化率判定装置20で
は、上記第2の接近速度算出装置18により算出された
第2の目標の接近速度を入力し、衝突の可能性について
判定し、判定結果統合装置11に出力する。判定結果統
合装置11では、上記各判定装置8、9、10、19、
20により出力されたそれぞれの判定結果を確率和もし
くは確率積をもとに統合し、表示装置12に出力する。
表示装置12では、目標衝突判定結果を判定結果統合装
置11より入力し、表示を行う。 実施例4
Similarly, the second speed change rate determination device 20 inputs the second target approach velocity calculated by the second approach velocity calculation device 18, determines the possibility of collision, and determines the determination result. Output to the integrated device 11. In the determination result integration device 11, each of the determination devices 8, 9, 10, 19,
The determination results output by 20 are integrated based on the probability sum or the probability product, and output to the display device 12.
In the display device 12, the target collision determination result is input from the determination result integration device 11 and displayed. Example 4

【0043】図4は本発明による目標衝突判定装置の第
4の実施例を示す図である。図4に示す実施例4は上記
実施例2と3を組み合わせたものであり、その動作は実
施例2、3と同様であるが、判定結果統合装置11が7
つの判定装置8、9、10、15、16、19、20の
出力を受けて、それぞれの判定結果を確率和もしくは確
率積をもとに統合する点が実施例1〜3と異なる。
FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the target collision determination apparatus according to the present invention. The fourth embodiment shown in FIG. 4 is a combination of the second and third embodiments described above, and the operation thereof is the same as that of the second and third embodiments, but the determination result integration device 11 operates in the 7th embodiment.
The third embodiment is different from the first to third embodiments in that the outputs of the determination devices 8, 9, 10, 15, 16, 19, and 20 are received and the determination results are integrated based on the sum of probabilities or the probability products.

【0044】[0044]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されているような効果を奏す
る。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.

【0045】以上のように本発明の目標衝突判定装置に
よれば、衝突判定の対象となる2つの目標を追尾するこ
とで得られる目標推定位置をもとに算出される目標間の
距離によりその接近の度合いを検出し、またレーダ観測
値による追尾処理の更新状態により航跡の消滅状態を検
出することにより、衝突の有無を自動判定する事が可能
となる。また受信電力の変動を援用した場合には目標の
形状および姿勢角の変化等を検出できるため、衝突の判
定精度を向上させることが可能となる。さらに、ドップ
ラ情報の変化を援用した場合には、目標のレーダ装置に
対する接近速度の変化等を直ちに検出できるため、衝突
の判定処理の所要時間を短縮させることが可能となる。
As described above, according to the target collision determination apparatus of the present invention, the distance between the targets calculated based on the target estimated position obtained by tracking the two targets to be subjected to the collision determination It is possible to automatically determine the presence or absence of a collision by detecting the degree of approach and detecting the disappearance state of the track based on the updated state of the tracking process based on the radar observation value. Further, when the fluctuation of the received power is used, the change of the target shape and the attitude angle can be detected, and thus the accuracy of collision determination can be improved. Further, when the change in the Doppler information is used, the change in the approaching speed to the target radar device can be immediately detected, so that the time required for the collision determination process can be shortened.

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

【図1】本発明における目標衝突判定装置の第1の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a target collision determination device according to the present invention.

【図2】本発明における目標衝突判定装置の第2の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a target collision determination device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明における目標衝突判定装置の第3の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a target collision determination device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明における目標衝突判定装置の第4の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a target collision determination device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明における目標衝突判定装置によるレーダ
装置と2つの目標の位置関係の概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a positional relationship between a radar device and two targets by the target collision determination device according to the present invention.

【図6】従来の技術による目標衝突判定装置のブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram of a target collision determination device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ装置 2 目標観測装置 3 第1の追尾フィルタ 4 第2の追尾フィルタ 5 第1の航跡信頼度算出装置 6 第2の航跡信頼度算出装置 7 目標間距離算出装置 8 目標間距離判定装置 9 第1の航跡信頼度判定装置 10 第2の航跡信頼度判定装置 11 判定結果統合装置 12 表示装置 13 第1の受信電力情報処理装置 14 第2の受信電力情報処理装置 15 第1の受信電力判定装置 16 第2の受信電力判定装置 17 第1の接近速度算出装置 18 第2の接近速度算出装置 19 第1の速度変化率判定装置 20 第2の速度変化率判定装置 21 入力装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna device 2 Target observation device 3 First tracking filter 4 Second tracking filter 5 First track reliability calculation device 6 Second track reliability calculation device 7 Target distance calculation device 8 Target distance determination device 9 First track reliability determination device 10 Second track reliability determination device 11 Determination result integration device 12 Display device 13 First received power information processing device 14 Second received power information processing device 15 First received power determination Device 16 Second received power determination device 17 First approach speed calculation device 18 Second approach speed calculation device 19 First speed change rate determination device 20 Second speed change rate determination device 21 Input device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数目標の検出機能を有するレーダ装置
において、電波の送受信により目標の観測を実施するア
ンテナ装置と、第1の目標および第2の目標について距
離情報、方位角情報、高角情報等の観測値を算出する目
標観測装置と、第1の目標について距離、方位角、高角
の観測値から位置および速度の推定値を算出する第1の
追尾フィルタと、第2の目標について距離、方位角、高
角の観測値から位置および速度の推定値を算出する第2
の追尾フィルタと、上記第1の追尾フィルタの動作状態
から第1の目標について航跡の信頼度を算出する第1の
航跡信頼度算出装置と、上記第2の追尾フィルタの動作
状態から第2の目標について航跡の信頼度を算出する第
2の航跡信頼度算出装置と、第1の目標の推定位置およ
び第2の目標の推定位置をもとに第1の目標から第2の
目標までの距離を算出する目標間距離算出装置と、第1
の目標から第2の目標までの距離から衝突の可能性を判
定する目標間距離判定装置と、第1の目標の航跡信頼度
から衝突の可能性を判定する第1の航跡信頼度判定装置
と、第2の目標の航跡信頼度から衝突の可能性を判定す
る第2の航跡信頼度判定装置と、それぞれの衝突の可能
性についての判定結果をまとめ、表示装置に出力する判
定結果統合装置と、上記判定結果の表示を行う表示装置
とを具備したことを特徴とする目標衝突判定装置。
1. A radar device having a function of detecting a plurality of targets, an antenna device for observing the targets by transmitting and receiving radio waves, and distance information, azimuth information, high angle information, etc. for the first target and the second target. Target observation device that calculates the observed value of the first target, a first tracking filter that calculates estimated values of position and velocity from the observed values of distance, azimuth angle, and high angle for the first target; Second to calculate position and velocity estimates from angle and high angle observations
Tracking filter, a first track reliability calculation device that calculates the track reliability for the first target from the operating states of the first tracking filter, and the second tracking filter based on the operating state of the second tracking filter. A second track reliability calculation device for calculating the track reliability for the target, and a distance from the first target to the second target based on the estimated position of the first target and the estimated position of the second target. An inter-target distance calculation device for calculating
An inter-target distance determining device that determines the possibility of collision from the distance from the target to the second target, and a first track reliability determining device that determines the possibility of collision from the track reliability of the first target. A second track reliability determination device that determines the possibility of collision from the second target track reliability, and a determination result integration device that summarizes the determination results for each possibility of collision and outputs the results to a display device. A target collision determination device, comprising: a display device that displays the determination result.
【請求項2】 目標観測装置で得られる第1及び第2の
目標に対する受信電力の観測値から受信電力の推定値を
それぞれ算出する第1および第2の受信電力情報処理装
置と、上記第1及び第2の受信電力情報処理装置の出力
をそれぞれ入力し、受信電力の推定値の変動から衝突の
可能性をそれぞれ入力し、その判定結果を判定結果統合
装置へ出力する第1及び第2の受信電力判定装置とを具
備したことを特徴とする請求項第1項記載の目標衝突判
定装置。
2. A first and second received power information processing device for calculating an estimated value of received power from observed values of received power for the first and second targets obtained by the target observation device, respectively, and And the second received power information processing device outputs, the possibility of collision based on the fluctuation of the estimated received power value, and the determination result output to the determination result integrating device. The target collision determination device according to claim 1, further comprising a received power determination device.
【請求項3】 目標観測装置で得られる第1及び第2の
目標のドップラ周波数の観測値から接近速度の推定値を
それぞれ算出する第1及び第2の接近速度算出装置と、
上記第1及び第2の接近速度算出装置の出力をそれぞれ
入力し、第1、第2の目標の接近速度の変化から衝突の
可能性をそれぞれ判定し、その判定結果を判定結果統合
装置へ出力するする第1及び第2の速度変化率判定装置
とを具備したことを特徴とする請求項第1項あるいは第
2項記載の目標衝突判定装置。
3. A first and second approaching speed calculation device for calculating an estimated value of the approaching speed from the observed values of the first and second Doppler frequencies obtained by the target observing device, respectively.
The outputs of the first and second approach speed calculation devices are respectively input, the possibility of collision is determined from the changes in the approach speeds of the first and second targets, and the determination result is output to the determination result integration device. The target collision determination device according to claim 1 or 2, further comprising: a first and a second velocity change rate determination device for performing the following.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010073292A1 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 トヨタ自動車株式会社 Radar system and measurement method used for the radar system

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JP5212753B2 (en) * 2008-12-22 2013-06-19 トヨタ自動車株式会社 Radar apparatus and measurement method used in the radar apparatus

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