JPH085730A - 目標追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 継続追尾に障害が生じても同一目標の継続追
尾を可能とする目標追尾装置を得る。 【構成】 レーダ装置設定位置と特定目標の追尾位置と
の関係で追尾不能が発生する。この追尾不能が地形との
係りにより生じたものか否かを、等高線地図データメモ
リ６、ルートデータメモリ９等の解析により行う。追尾
ゲート発生器１が追尾ゲート幅データと最新追尾目標位
置から追尾目標予測位置データを発生し、一スキャン遅
延器２により一レーダスキャン時間分遅延される。比較
器３は、一スキャン遅延器２の出力と目標位置データと
を大小比較し、特定目標の位置が追尾予測位置内か否か
を判定する。補間目標発生器１１は、追尾目標予測位置
に対応する補間目標信号を発生し、特定目標の追尾不能
が発生した場合に、追尾目標選択器４は補間目標信号を
選択することにより欠落したデータを補間し、継続して
追尾を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、目標追尾装置に関し、
特に、レーダを用いた地上目標追尾装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の目標追尾装置は、一般的
にレーダ装置を用いて特定目標の位置の変化を自動的に
追尾するために用いられる。図５は、目標追尾装置の回
路構成例をブロック図として示している。本例の目標追
尾装置は、追尾ゲート幅（Δｘ、Δｙ）と最新追尾目標
位置データ（Ｘkn-1、Ｙkn-1）とにより追尾ゲートデー
タ（Ｘkn±Δｘ、Ｙkn±Δｙ）を発生する追尾ゲート発
生器１０１と、その追尾ゲートデータをレーダの一走査
（スキャン）時間分遅延させる一スキャン遅延器１０２
と、現スキャンによりレーダ情報として得られた目標位
置データ｛（Ｘ1n、Ｙ1n）、（Ｘ2n、Ｙ2n）、…（Ｘk
n、Ｙkn）、…｝と一スキャン遅延器１０２の出力とを
比較し、その目標位置が追尾ゲート内に含まれるか否か
を判定する比較器１０３と、その結果により上記の目標
位置データから追尾目標の位置を選択する追尾目標検出
器１１２と、その出力を一スキャン時間分遅延させ追尾
ゲート発生器１０１に入力する一スキャンメモリ１１３
とを有して構成されている。

【０００３】上記の構成に成る従来の目標追尾装置の動
作について図５及び図６を用いて説明する。ある特定目
標（Ｘk、Ｙk）について、第（ｎ−１）スキャン時の追
尾目標位置（Ｘkn-1、Ｙkn-1）と、第ｎスキャン時の特
定目標が理論的に移動可能範囲である追尾ゲート幅（Δ
ｘ、Δｙ）を追尾ゲート発生器１０１で加えることによ
り、第ｎスキャンでの目標予想移動位置（Ｘ、Ｙ）の最
大値（Ｘkn-1±Δｘ、Ｙkn-1±Δｙ）が求められる。

【０００４】このデータを次段の一スキャン遅延器１０
２で一スキャン分時間遅延させた後、比較器１０３にお
いて第ｎスキャン時に得られた全ての目標の位置データ
｛（Ｘ1n、Ｙ1n）、（Ｘ2n、Ｙ2n）、…（Ｘkn、Ｙk
n）、…｝と大小比較することにより、追尾目標の可能
性のある目標を抽出する。この抽出手順は、目標位置デ
ータが追尾ゲート幅内に含まれるか否かを判定し、その
結果により目標位置検出器１１２において目標位置デー
タの中から、特定目標（Ｘk、Ｙk）の第ｎスキャン時の
位置データを検出し、追尾目標位置（Ｘkn、Ｙkn）とし
て出力する。このデータは、同時に一スキャンメモリ１
１３に入力され、一スキャン分時間遅延の後、追尾ゲー
ト発生器１０１に入力される。

【０００５】以上の動作が各スキャン毎に繰り返される
ことにより、特定目標の各スキャン毎の位置が自動的に
検出され、追尾が実現される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の目標追尾装
置は、地上監視用レーダを用いて追尾対象地域の地上目
標の移動状況を遠隔監視し、レーダから得られる目標情
報の中から特定目標を自動的に選択し、レーダスキャン
毎にそれらを更新するものである。しかしながら、特定
目標とレーダの位置関係によって、地形等の障害により
レーダ電波の見通しの確保が不可能となる場合が発生す
る。この場合には、特定目標データの欠落およびその結
果としての追尾の中断が生じる。

【０００７】図６は、従来技術の動作による結果を示す
ものである。ルート５０上を移動するある特定目標を追
尾する場合、点Ａから点Ｄまでの特定目標の移動にとも
ない追尾目標予測ゲートを更新することにより、連続し
た追尾が可能である。しかし、点Ｅから点Ｇの間はレー
ダの見通し障害エリアであり、特定目標の位置情報が入
手出来ない。このため、点Ｄ以降からの障害エリア内で
の特定目標の追尾は不可となり、継続追尾はこの点Ｄに
おいて中断する。また特定目標の移動により点Ｈにおい
て見通し可能となり特定目標の位置情報が入手できて
も、最初の特定目標との相関がなく別目標として処理さ
れるため、同一目標の継続追尾とはならない。

【０００８】本発明は、継続追尾に障害が生じても同一
目標の継続追尾を可能とする目標追尾装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の目標追尾装置は、特定目標の追尾ゲート幅
のデータと最新追尾目標位置のデータとを入力し、追尾
目標予測位置のデータを生成し、この生成した追尾目標
予測位置のデータを一スキャン時間分遅延させ、その時
の目標位置データと比較して追尾目標の検出を行うこと
により特定目標を自動的に追尾する目標追尾装置であ
り、追尾目標予測位置に対応する追尾補間目標信号を発
生する補間目標発生器を有し、特定目標の追尾不能が発
生した場合、追尾補間目標信号を特定目標の最新の追尾
信号に補間して用い、追尾の継続性を保つことを特徴と
している。

【００１０】また、目標追尾装置は更に、この目標追尾
装置の周辺地域の等高線のデータおよび位置座標データ
を保持する等高線地図データメモリと、追尾の見通し障
害の有無を判定する見通し障害判定器とを有し、追尾不
能が周辺地域の地形による見通し障害により生じたこと
を確認後、補間を行うとよい。

【００１１】さらに、目標追尾装置と接続された表示装
置において、追尾信号と補間目標信号との識別を可能と
するために、表示装置の表示の形態を相違させる処置を
追尾補間目標信号に施すとよい。

【００１２】

【作用】したがって、本発明の目標追尾装置によれば、
追尾目標予測位置に対応する追尾補間目標信号を発生す
るため、特定目標の追尾不能が発生した場合、追尾補間
目標信号を特定目標の最新の追尾信号に補間し、追尾の
継続性を保つことが可能となる。

【００１３】

【実施例】次に添付図面を参照して本発明による目標追
尾装置の実施例を詳細に説明する。図１を参照すると本
発明の目標追尾装置が適用される目標追尾装置の実施例
が示されている。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。実施例の目標追尾装置は以下の各構成部により
構成される。

【００１５】追尾ゲート発生器１は、追尾ゲート幅デー
タと最新追尾目標位置から追尾目標予測位置データを発
生するデータ発生器である。この追尾ゲート幅データ
は、特定目標の一レーダスキャン内での目標移動幅を示
すデータであり、追尾目標予測位置データは一レーダス
キャン後に特定目標の存在する予測位置を示す位置デー
タである。

【００１６】一スキャン遅延器２は、追尾ゲート発生器
１の出力信号を一レーダスキャン時間分遅延させる遅延
器である。

【００１７】比較器３は、一スキャン遅延器２の出力と
目標位置データとを大小比較し、特定目標の位置が追尾
予測位置内か否かを判定し、判定結果を出力する回路部
である。

【００１８】追尾目標選択器４は、比較器３の出力によ
り目標位置データにおいて特定目標が捕足されない場合
に補間される補間目標データを選択する回路部である。

【００１９】追尾目標メモリ５は、追尾目標選択器４の
出力を記録し目標の速度と方向を検出するためのデータ
および最新追尾目標位置データとを出力する記憶部であ
る。

【００２０】等高線地図データメモリ６は、レーダ位置
および目標位置を含む地域の等高線と位置のデータとを
蓄積保持する記憶部である。

【００２１】目標ベクトル検出器７は、追尾目標メモリ
５から追尾目標の一および二レーダスキャン前の位置デ
ータを読み出し、目標の速度と進行方向とを求める回路
部である。

【００２２】見通し障害判定器８は、等高線地図データ
メモリ６から読み出したデータと一スキャン遅延器２の
出力である追尾目標予測位置、さらにはレーダの設置位
置から追尾目標予測位置の見通し障害の有無を判定する
回路部である。

【００２３】ルートデータメモリ９は、目標地域の道路
座標データを蓄積保持する記憶部である。

【００２４】ルート検出器１０は、ルートデータメモリ
９の出力と最新追尾目標位置データとを入力信号とし、
これらの信号から特定目標の位置する道路データを抽出
する回路部である。

【００２５】補間目標発生器１１は、追尾目標メモリ
５、目標ベクトル検出器７、見通し障害判定器８および
ルート検出器１０の各出力信号を入力信号とし、追尾補
間目標の発生の有無を制御する回路部である。

【００２６】上記の構成に成る実施例の目標追尾装置の
動作について説明する。レーダの第ｎスキャン時におい
て、得られた目標位置データ｛（Ｘ1n、Ｙ1n）、（Ｘ2
n、Ｙ2n）、…（Ｘkn、Ｙkn）、…｝が比較器３に入力
されたとき、追尾目標メモリ５から読み出された最新追
尾目標位置、即ち一スキャン前である第（ｎ−１）スキ
ャン時の追尾目標位置データと、予め設定された追尾ゲ
ート幅、例えば目標の移動速度の上限から求められるＸ
およびＹ方向のゲート幅（Δｘ、Δｙ）を追尾ゲート発
生器において加算し、その出力を一スキャン遅延器を通
して一スキャン分遅延させた後、追尾目標予測位置（Ｘ
kn-1±Δｘ、Ｙkn-1±Δｙ）のデータとして比較器３に
入力する。この追尾目標予測位置（Ｘkn-1±Δｘ、Ｙkn
-1±Δｙ）は現在追尾中の特定目標の、次回スキャン時
に存在し得る理論的な領域と言える。

【００２７】比較器３では、各目標位置データを追尾目
標予測位置データの値と大小比較することによって、そ
の範囲内に入る目標を追尾目標として判定する。以下に
その比較式を示す。

【００２８】Ｘkn-1−Δｘ≦Ｘkn≦Ｘkn-1＋Δｘ Ｙkn-1−Δｙ≦Ｙkn≦Ｙkn-1＋Δｙ

【００２９】一方、見通し障害判定器８においては、レ
ーダ設定位置のＸ、Ｙ座標および高度データ、即ち（Ｘ
R、ＹR、ＨR）データと、上記の追尾目標予測位置（Ｘk
n-1±Δｘ、Ｙkn-1±Δｙ）、さらには等高線地図デー
タメモリ６から読み出された等高線地図データを用い
て、追尾目標予測位置の範囲で囲われるエリアが見通し
障害となるか否かの判定を行う。

【００３０】図２および図３にレーダ設置位置、追尾目
標予測位置、等高線地図データの関係を示す。例として
追尾目標予測位置のＰ点（図３参照）について、その断
面地図例を図２に示す。この場合レーダ位置とＰ点間に
見通し障害部分があるため点Ｐでは見通し不可と判定さ
れる。同様にして追尾目標予測位置範囲について、見通
し障害の判定が可能となる。

【００３１】補間目標発生器１１は、上記の見通し障害
判定器８において追尾目標予測位置が見通し障害有りと
判定された場合、特定目標が追尾目標として検出されな
くなる可能性があるため、それを補間する擬似目標を補
間目標として発生する。この時ルート検出器１０は、ル
ートデータメモリ９に保存されたルートの位置座標を読
み出すと同時に、追尾目標メモリ５から最新追尾目標位
置（Ｘkn-1、Ｙkn-1）を読み出し、両方の値を比較する
ことにより追尾目標の位置するルートを検出する。また
目標ベクトル検出器７は、追尾目標メモリ５から一スキ
ャンおよび二スキャン前の追尾目標位置（Ｘkn-1、Ｙkn
-1）および（Ｘkn-2、Ｙkn-2）を読み出し、この値から
次式により目標の速度および方向を検出する。

【００３２】ＶT＝（δＸ2＋δＹ2）^1/2／Ｔ、θT＝ｔ
ａｎ^-1（δＹ／δＸ） 但し、ＶT：速度の大きさ、Ｔ：一スキャンの時間、θT
＝方位角 δＸ＝（Ｘkn-2−Ｘkn-1）、δＹ＝（Ｙkn-2−Ｙkn-1）

【００３３】従って、補間目標発生器１１ではルート検
出器１０で検出されたルート上において、現在位置（Ｘ
kn-1、Ｙkn-1）と、目標ベクトル検出器７で求められた
目標速度ＶTと方位角θTにより、次の予想される特定目
標の目標位置（Ｘ'kn、Ｙ'kn）を決定する。具体的には
現在位置から速度ＶTで方位角θTから判定される方向へ
ルートに沿って目標を進行させ、一スキャン後の位置を
求める。

【００３４】追尾目標選択器４では、比較器３の判定結
果により特定目標／補間目標の選択をする。即ち予測範
囲に特定目標が存在する時には目標位置データ（Ｘkn、
Ｙkn）を追尾目標位置として出力し、特定目標が存在し
ない時には補間目標発生器１１の出力を追尾目標として
出力する。

【００３５】尚、この追尾目標データは同時に追尾目標
メモリ５へ入力され、次のスキャンでの最新追尾目標位
置として使用される。

【００３６】以上の動作による効果を図４に沿って説明
する。ルート上を移動しているある目標のレーダスキャ
ン毎の位置を各々点Ａ〜点Ｈで示す。点Ａ〜Ｄまでの範
囲においては、目標が見通し障害エリア（斜線部分）に
入らないため、特定目標を追尾目標として追尾が可能で
ある。

【００３７】今、特定目標が点Ｅ（Ｘkn、Ｙkn）に位置
する時、レーダから見通しがとれないため、特定目標位
置Ｅを追尾目標位置として検出できない。従ってこの場
合、本実施例では、点Ｄ（Ｘkn-1、Ｙkn-1）における目
標速度と移動方向を求め、そのデータにより、点Ｄの位
置するルートの遅延線上を移動させることにより特定目
標の位置（Ｘ'kn 、Ｙ'kn ）を予測し、それを補間目標
の位置Ｅ' として特定目標に代わる追尾目標の位置とし
て選択する。

【００３８】同様に点Ｆ〜Ｇにおいても特定目標の検出
が不可能なため、特定目標の位置として、各Ｆ'〜Ｇ'が
選択されることにより、追尾が継続される。

【００３９】上記の手順により障害物等の存在により特
定目標を継続的に追尾が出来ない場合においても、継続
的な追尾を可能とする。この補間目標の補間処理におい
て、特定目標として実際に追尾中の実データと補間デー
タとの識別がレーダ装置の表示装置において識別可能と
すると都合が良い。この識別方法は、例えば表示色を変
える、フラッシュ表示にする等である。

【００４０】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるが、本発明はこれに限定されるものではな
く本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施
可能である。例えば、上記実施例では追尾不能の発生を
障害物との関係においてのみ説明したが、その他の障
害、例えば妨害等、においても適用が可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
目標追尾装置は、追尾目標予測位置に対応する追尾補間
目標信号を発生し、特定目標の追尾不能が発生した場
合、追尾補間目標信号を特定目標の最新の追尾信号に補
間するため、追尾の継続性を保つことが可能となる。こ
の追尾の継続性を確保することにより、特定目標のより
長時間の追尾に基づく捕捉データが蓄積され、特定目標
のデータをより正確に解析・分析することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の目標追尾装置の実施例を示す回路構成
ブロック図である。

【図２】レーダ装置の設置位置と特定目標の追尾位置と
により、見通し障害が生じる形態を説明するための概念
図である。

【図３】図２の状態を斜視図として示した図である。

【図４】実施例の追尾の形態を説明するための軌跡図で
ある。

【図５】従来の目標追尾装置の回路構成例を示すブロッ
ク図である。

【図６】従来の追尾の形態を説明するための軌跡図であ
る。

【符号の説明】

１ 追尾ゲート発生器 ２ 一スキャン遅延器 ３ 比較器 ４ 追尾目標選択器 ５ 追尾目標メモリ ６ 等高線地図データメモリ ７ 目標ベクトル検出器 ８ 見通し障害判定器 ９ ルートデータメモリ １０ ルート検出器 １１ 補間目標発生器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定目標の追尾ゲート幅のデータと最新
   追尾目標位置のデータとを入力し、前記特定目標の追尾
   目標予測位置のデータを生成し、この生成した追尾目標
   予測位置のデータを一スキャン時間分遅延させ、その時
   の目標位置データと比較して追尾目標の検出を行うこと
   により前記特定目標を自動的に追尾する目標追尾装置に
   おいて、 前記追尾目標予測位置に対応する追尾補間目標信号を発
   生する補間目標発生器を有し、 前記特定目標の追尾不能が発生した場合、前記追尾補間
   目標信号を前記特定目標の最新の前記追尾信号に補間し
   て用い、前記追尾の継続性を保つことを特徴とする目標
   追尾装置。
2. 【請求項２】 前記目標追尾装置は更に、該目標追尾装
   置の周辺地域の等高線のデータおよび位置座標データを
   保持する等高線地図データメモリと、 前記追尾の見通し障害の有無を判定する見通し障害判定
   器とを有し、 前記追尾不能が、前記周辺地域の地形による前記見通し
   障害により生じたことを確認後、前記補間を行うことを
   特徴とする請求項１記載の目標追尾装置。
3. 【請求項３】 前記目標追尾装置と接続された表示装置
   において、前記追尾信号と前記補間目標信号との識別を
   可能とするために、前記表示装置の表示の形態を相違さ
   せる処置を前記追尾補間目標信号に施すことを特徴とす
   る請求項１または２記載の目標追尾装置。