JPH09257923A - センサ群管理装置 - Google Patents

センサ群管理装置

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JPH09257923A
JPH09257923A JP7022896A JP7022896A JPH09257923A JP H09257923 A JPH09257923 A JP H09257923A JP 7022896 A JP7022896 A JP 7022896A JP 7022896 A JP7022896 A JP 7022896A JP H09257923 A JPH09257923 A JP H09257923A
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Jiyakuou Kise
Yoshio Kosuge
Kohei Nomoto
義夫 小菅
若桜 木瀬
弘平 野本
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Mitsubishi Electric Corp
三菱電機株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のセンサを用いて複数の目標を同時に観
測するときに、各センサがどの目標を観測すべきか指示
を行うセンサ群管理装置を得る。 【解決手段】 複数のレーダ装置等のセンサ4a〜4c
から構成されるセンサ群を管理して複数の目標1A〜1
Dを同時に観測するセンサ群管理装置において、センサ
4a〜4cから複数の観測情報を受け、これらが観測す
る目標1A〜1Dと追尾フィルタ6A〜6Dとの対応を
とりつつデータを融合する観測情報融合器5と、複数の
追尾フィルタ6A〜6Dから構成され、観測情報融合器
5の出力に基づき目標1A〜1Dをそれぞれ追尾する追
尾フィルタ群7と、追尾フィルタ群7が出力する目標ご
との誤差の期待値に基づき目標1A〜1Dの優先度を定
め、この優先度及びルール9に基づき複数のセンサ4と
複数の目標1との最適な割当てを決定する割当て器8と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のセンサによ
り目標の観測を行う場合に、これらセンサに対してそれ
ぞれどの目標を観測するか指示するセンサ群管理装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図20は、例えば、刊行物「マルチター
ゲット−マルチセンサ追尾:応用と進歩」(Yaakov Bar
-Shalom: Multitarget-Multisensor Tracking: Applica
tionsand Advances, Volume II, pp.325-392, Artech H
ouse, Inc., Norwood, MA (1992))の第10章「センサ
マネジメント命令」(Robert Popoli: Capter 10: The
sensor management imperative)に示された従来のセン
サ群管理装置をブロック線図にまとめたものである。
【0003】図20において、1Aから1Dは観測すべ
き対象である目標である。これら目標1A〜1Dは、一
例として航空機である。これらをまとめて目標群2とす
る。3は該目標群2を観測するための観測ビーム、4は
該観測ビームを用いて該目標1A〜1Dを観測するセン
サである。ここで、センサの具体例としてレーダ装置を
考える。6Aから6Dは該センサ4より出力される観測
情報を受けて上記各目標1A〜1Dの追尾を行う追尾フ
ィルタである。これらをまとめて追尾フィルタ群7とす
る。8は該追尾フィルタ群より出力される追尾情報を受
けて、上記センサ4の上記各目標への割り当てを決定す
る割当て器、9は該割当て器8の割当て手順を与えるル
ールである。センサ群管理装置10は、追尾フィルタ群
7、割当て器8、及び、ルール9からなる。
【0004】上記従来のセンサ群管理装置の動作を図2
0及び図21に基づいて説明する。まず、追尾フィルタ
6Aから6Dは、前記観測すべき対象である目標1Aか
ら1Dに対応しており、したがってその数も目標の数と
同だけ存在する。追尾フィルタ群7は、対応する目標1
A〜1Dの観測情報がセンサ4より得られた場合にこれ
らを受け、得られない場合には外挿を行うことにより、
それぞれの目標の位置と速度の推定と予測を行ない、各
目標の追尾情報を更新して出力する。該追尾情報は、追
尾フィルタ群7の出力となる。割当て器8は該追尾情報
を入力として、前記ルール9により与えられる割当ての
手順にしたがって、前記観測ビーム3を前記目標1Aか
ら1Dのいずれに割り当てるかを決定し、割当て情報と
して出力する。該割当て情報は、前記センサ4の入力と
なり、新たな観測情報が取得される。
【0005】上記割当て器8と上記ルール9の動作を、
さらに詳細に述べる。該割当て器8が出力するセンサ4
の観測ビーム3の各目標1Aから1Dに対する割当て結
果は、図21に示す割当てベクトルとして表現すること
ができる。この割当てベクトルの次元は、目標の数と同
数あり、各要素の値は0あるいは1の2値を取る。ここ
で、0は観測ビームを対応する目標に割り当てないこと
を意味し、1は観測ビームを対応する目標に割り当てる
ことを意味する。この割当てベクトルを決定するため
に、上記割当て器8は、追尾フィルタ群7から出力され
る各目標の追尾誤差の期待値を入力し、これが最も大き
な目標に、観測ビームを割り当てる。観測ビームを割り
当てて観測を行うことにより、その目標の追尾誤差の期
待値は小さくなり、該目標は見失われることなく、追尾
を維持することができるようになる。図21の例では、
センサの観測ビームを目標1Aに対して割り当てること
を指示している。ここに引用した従来のセンサ群管理装
置では、このような割当て規則を、ファジィ推論により
記述し、実行している。したがって、この場合、ルール
9は、ファジィ推論という事になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のセ
ンサ群管理装置では、観測ビームの走査性を利用して、
これを複数目標のいずれに割り当てるべきかを決定する
ことを目的としていた。したがって、該観測ビームを送
受信するセンサは、単一のものを想定している。しか
し、近年開発が進められている観測システムは複数のセ
ンサを備えるものであり、図17のセンサ群管理は利用
できないという問題があった。
【0007】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたものであり、複数のセンサを用いて目標群を観測
する観測システムのセンサ群管理を可能にすることを目
的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係るセンサ群
管理装置は、複数のセンサから構成されるセンサ群を管
理して複数の目標を観測するセンサ群管理装置におい
て、前記センサ群からの複数の観測情報を受けてこれら
を融合する観測情報融合器と、複数の追尾フィルタから
構成され、前記観測情報融合器の出力に基づき目標の追
尾を行う追尾フィルタ群と、前記追尾フィルタ群の出力
に基づき前記複数のセンサと前記複数の目標との割当て
を決定する割当て器とを備えるものである。
【0009】このセンサ群管理装置は、中央レベル追尾
(central level tracking)方式と呼ばれ、各センサの
情報を融合してから追尾を行うものである。前記センサ
には、レーダ装置等のアクティブセンサ、赤外線(I
R)撮像装置、電波傍受装置等のパッシブセンサが含ま
れる。前記観測情報融合器は、割当て結果に基づきセン
サと追尾フィルタとを対応づける。前記追尾フィルタは
それぞれの目標を追尾する。
【0010】請求項2に係るセンサ群管理装置は、複数
のセンサから構成されるセンサ群を管理して複数の目標
を観測するセンサ群管理装置において、複数の追尾フィ
ルタからそれぞれ構成され、前記センサ群からの複数の
観測情報をそれぞれ受ける複数の追尾フィルタ群と、前
記複数の追尾フィルタ群の出力を受けてこれらを融合す
る追尾情報融合器と、前記追尾情報融合器の出力に基づ
き前記複数のセンサと前記複数の目標との割当てを決定
する割当て器とを備えるものである。
【0011】このセンサ群管理装置は、センサレベル追
尾(sensor level trackingcking)方式と呼ばれ、各セ
ンサ毎に追尾を行ってその結果を融合するものである。
【0012】請求項3に係るセンサ群管理装置は、前記
割当て器が、入力された情報に基づき前記複数の目標の
状態をぞれぞれ求め、これら状態に基づき前記複数の目
標を順序づけるとともに、この順序にしたがい前記複数
のセンサを割り当てるものである。
【0013】請求項4に係るセンサ群管理装置は、前記
複数の目標ごとに観測の必要性を評価する各目標観測必
要性評価器を備え、前記割当て器は、前記各目標観測必
要性評価器の出力に基づき割当てを決定するものであ
る。
【0014】請求項5に係るセンサ群管理装置は、前記
追尾フィルタ群の出力を受けて前記複数の目標の状態を
それぞれ予測する予測フィルタ群を備え、前記各目標観
測必要性評価器は、前記予測フィルタ群の出力に基づき
評価を行うものである。
【0015】請求項6に係るセンサ群管理装置は、前記
各目標観測必要性評価器は、目標の位置、目標までの距
離、目標の進行方向、目標の速度、目標の動き、目標自
体の重要度の全部又は一部に基づき評価を行うものであ
る。
【0016】請求項7に係るセンサ群管理装置は、前記
センサと前記複数の目標との割当てにおける観測の効果
をそれぞれ判定する各センサ対各目標観測効果判定器を
備え、前記割当て器は、前記各センサ対各目標観測効果
判定器の出力に基づき割当てを決定するものである。
【0017】請求項8に係るセンサ群管理装置は、前記
追尾フィルタ群の出力を受けて前記複数の目標の状態を
予測する予測フィルタ群を備え、前記各センサ対各目標
観測効果判定器は、前記予測フィルタ群の出力に基づき
評価を行うものである。
【0018】請求項9に係るセンサ群管理装置は、前記
追尾フィルタ群及び前記予測フィルタ群の出力を受けて
前記複数のセンサと前記複数の目標との割当てを仮想的
に決定する仮想割当て器を備え、前記各センサ対各目標
観測効果判定器は、前記仮想割当て器の出力に基づき評
価を行うものである。
【0019】請求項10に係るセンサ群管理装置は、前
記各センサ対各目標観測効果判定器は、目標までの距
離、センサの性能のいずれか一方または両方に基づき評
価を行うものである。
【0020】請求項11に係るセンサ群管理装置は、前
記割当て器に代えて、前記複数のセンサと前記複数の目
標との割当てを複数の観測単位時間ごとに決定する割当
てスケジューリング器を備えたものである。
【0021】請求項12に係るセンサ群管理装置は、前
記複数の目標に対して電波を照射して前記センサ群にそ
の反射波を受信させるイルミネータと、前記複数のセン
サと前記複数の目標との割当て結果に基づき前記イルミ
ネータのビーム走査を制御するイルミネータ走査計画器
とを備えたものである。
【0022】請求項13に係るセンサ群管理装置は、前
記複数のセンサと前記複数の目標との割当てを観測結果
によらず強制的に行う強制割当て器を備えたものであ
る。
【0023】請求項14に係るセンサ群管理装置は、前
記複数のセンサと前記複数の目標との割当て結果に基づ
き前記センサを移動させるセンサ移動計画器を備えたも
のである。
【0024】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態1.図1は、発明の実施の形態1によ
るセンサ群管理装置の構成を示すブロック線図である。
図1において、1Aから1Dは観測すべき対象としての
目標である。これら目標1A〜1Dは、例えば、航空機
あるいは航空機以外の小型の飛翔体である。また、航空
機には、その速度に応じて、比較的高速のジェット機、
比較的低速のヘリコプター、これらの中間のプロペラ機
が含まれる。また、その大きさに応じて、ジャンボジェ
ット等の大型航空機、セスナ機等の小型航空機が含まれ
る。これらをまとめて目標群2とする。
【0025】3a〜3cは該目標群2を観測するための
観測ビーム、4a〜4bは該観測ビーム3a〜3cを用
いて該目標1A〜1Dを観測するセンサである。ここ
で、センサとしてレーダ装置を考える。この図におい
て、観測ビーム3aは目標1Aを、観測ビーム3bはや
はり目標1Aを、観測ビーム3cは目標1Dをそれぞれ
照射している。すなわち、目標1Aは2つのビームによ
り照射されている。5は該センサ群4a〜4cの出力を
受けてこれらを融合し、観測すべき対象である目標1A
から1Dごとに整理して、追尾フィルタ群7に対して出
力する観測情報融合器である。
【0026】6Aから6Dは観測情報融合器5より出力
される観測情報を受けて上記各目標1A〜1Dの追尾を
行う追尾フィルタである。これら追尾フィルタ6A〜6
Dはひとつの目標に対応し、この目標の追尾情報を出力
する。これらをまとめて追尾フィルタ群7とする。8は
該追尾フィルタ群より出力される追尾情報を受けて、上
記センサ4の上記各目標への割り当てを決定する割当て
器、9は該割当て器8の割当て手順を与えるルールであ
る。センサ群管理装置10は、観測情報融合器5、追尾
フィルタ群7、割当て器8、及び、ルール9からなる。
【0027】次に、本発明の実施の形態1のセンサ群管
理装置の動作について図1に基づいて説明する。まず、
全体の動作について概説する。観測情報融合器5は、複
数のセンサ4aから4cから出力される観測情報を融合
し、観測すべき対象である目標1Aから1Dごとに整理
して、追尾フィルタ群7に対して出力する。すなわち、
割当て器8がどのセンサをどの目標に割り当てているか
に基づき、センサ4a〜4cの出力を対応する追尾フィ
ルタ6A〜6Dに対して出力する。また、図1のよう
に、一つの目標1Aに複数のビーム3a,3bが割当て
られているとき、センサ4a,4bの出力の平均あるい
は他の演算によりこれらのデータを融合して追尾フィル
タ群7に出力する。つまり、観測情報融合器5は複数の
センサと複数の追尾フィルタとを結びつける働きをす
る。
【0028】該追尾フィルタ群7の追尾フィルタ6A〜
6Dは、それぞれ、対応する目標の観測情報を受けて、
目標の位置と速度の推定及び予測を行ない、各目標の追
尾情報を更新して出力する。一方、目標の観測情報が得
られなかった場合には外挿処理を行うことにより、目標
の位置と速度の推定及び予測を行ない、各目標の追尾情
報を更新して出力する。これら予測処理及び外挿処理は
例えば特開昭62−27677号公報あるいは特開昭6
2−27679号公報に記載された公知のものである。
このように得られた追尾情報は、追尾フィルタ群7の出
力となる。
【0029】割当て器8はこの追尾情報を入力として、
ルール9により与えられる割当ての手順にしたがって、
複数のセンサ4aから4cの観測ビーム3aから3cを
目標1Aから1Dのいずれに割り当てるかを決定すると
ともに、この決定結果を割当て情報として出力する。複
数のセンサ4aから4cは、この割当て情報に基づき観
測を行い、新たな観測情報を取得する。
【0030】割当て器8と上記ルール9の動作を、図2
〜図4に基づきさらに詳細に述べる。割当て器8が出力
する各センサ4a〜4cの各観測ビーム3a〜3cと、
各目標1A〜1Dとの割当て結果は、センサが複数存在
するので、図2に示すような割当て行列として表現する
ことができる。この割当て行列の行の数はセンサの数と
同じであり、その列の数は目標の数と同じある。また、
各要素の値は0あるいは1の2値を取る。ここで、0
は、対応するセンサの観測ビームを対応する目標に割り
当てないことを意味し、1は、対応するセンサの観測ビ
ームを対応する目標に割り当てることを意味する。図2
の割当て行列の場合、センサ4aと4bが目標1Aに割
り当てられ、センサ4cが目標1Dに割り当てられてい
る。
【0031】また、割当て器8は、図3に示すように観
測に先立って割当てを行う。各センサ4はこの割当てに
基づき観測し、この観測結果は次の割当てのために用い
られる。最初の割当ては任意であるが、実際問題として
目標はひとつひとつセンサの観測範囲に入ってくるか
ら、最初はこれら目標に対してセンサを順々に割り当て
ていくことが多いと考えられる。
【0032】この割当て行列を決定するために、割当て
器8は、図4のフローチャートに従って割当てを行う。 [ST1]追尾フィルタ群7から出力される各目標の追
尾誤差の期待値eiをその大きさを基準に並べかえる。
ここで、e1>e2>・・・>enとする。 [ST2]次に、期待値が最も大きいもの(上の例では
e1)に対応する目標に対し、その目標に最も近いセン
サからの観測ビームを割り当てる。このように最短距離
にあるセンサを割り当てるのは、距離が短い方が正確な
観測が可能であり、期待値eiを小さくすることが可能
だからである。このように割り当てることにより、期待
値は全体的に均一化されて小さくなる。したがってこの
方法は、どの目標も均等に扱い同程度の観測を行う場合
に適する。このように扱うことにより、各目標を見失う
ことがなくなり、システム全体の目標捕捉・追尾性能が
向上する。また、このとき、この追尾誤差の期待値の大
きさに応じて複数のセンサを割り当てるようにしてもよ
い。例えば、予め期待値のしきい値を定めておき、ある
目標の期待値がこのしきい値を越えるようであれば2つ
のセンサのビームを指向させる。このように複数のセン
サにより観測すればさらに観測精度が向上し、期待値が
小さくなる。
【0033】また、期待値以外の値により割当てを実行
してもよい。例えば、つぎのような値が考えられる。 (1)目標の距離:距離が大きければさほど重要な目標
でないと判断される場合、近距離の目標を優先的に観測
するように割り当てる。 (2)目標の進行方向:センサあるいはある特定の場所
に近づいてくる目標が重要であり、遠ざかる目標は重要
でないと判断される場合、センサ等に向かってくる目標
を優先的に観測する。 (3)目標の速度:センサあるいはある特定の場所に近
づいてくる目標のうちで速度が大きいものが重要である
と判断される場合、速度の大きな目標を優先的に観測す
る。 (4)目標の動き:目標の動きが速く、機動性に富む目
標が重要であると判断される場合、この目標を優先的に
観測する。 (5)目標自体の重要度:何等かの手段で目標の大き
さ、特性、種類等が識別できたとき、重要な目標を優先
的に観測する。例えば、航空機と航空機以外の飛翔体と
では飛翔体が重要であるならば、飛翔体と識別された目
標を優先的に観測する。
【0034】[ST3]割当てすべき目標あるいはセン
サのいずれかが尽きたならば割当てを終了する。尽きて
いないならばステップST4に進む。センサよりも目標
が多い場合、先にセンサが尽きる。逆に、目標よりもセ
ンサが多い場合、通常は、先に目標が尽きる。ただし、
図1のように1つの目標に対して複数のセンサが対応す
ることもあり、この場合、センサの方が多くても先にセ
ンサが尽きることもある。センサが先に尽きると観測で
きない目標が存在するが、先に述べたように重要な目標
を優先して観測するので実際上さほど支障はない。ま
た、観測できなかった目標についても追尾フィルタ6は
この目標の位置をある程度予測できる。
【0035】[ST4]処理されていない残った期待値
eiのうちで最大の期待値を選択する。そして、再びス
テップST2、3の処理を繰り返す。
【0036】以上の処理により、期待値(あるいはその
他のパラメータ)の大きい順に目標とセンサとの対応関
係を示す割当て行列が得られる。そして、この割当て行
列にしたがって、センサ4a〜4cは観測ビームを割り
当てて観測を行うことにより、目標群2の追尾誤差の期
待値は抑えられる。したがって、該目標群2は見失われ
ることなく、追尾を維持することができるようになる。
【0037】以上のような割当ての手順は、ルール9に
予め保存されている。なお、このような単純なプロダク
ションルールに従う手順の他にも、様々な割当ての手順
が考えられる。たとえば、前述の従来のセンサ群割当て
装置のように、ファジィ推論を用いることも可能である
し、相互結合型のニューラルネットワークのような組合
せ理論を用いることも可能である。このような場合、ル
ール9は、それぞれ、ファジィ推論のアルゴリズム、相
互結合型のニューラルネットワークのアルゴリズムとな
る。
【0038】以上のように、本発明の実施の形態のセン
サ群管理装置によれば、複数のセンサを複数の目標を割
り当てることができて、有効な観測を行うことができ
る。
【0039】なお、以上の説明において、センサとして
レーダ装置を考えたが、これ以外のセンサであってもよ
い。例えば、目標が出す赤外線を検知する赤外線センサ
や目標の送信波を検知するESM(Electronic Warfare
Support Measure)が考えられる。ただし、これらのセ
ンサは目標の検知及び方位の測定は可能であるが、単独
では距離の測定はできない。したがって、異なる位置に
配置された複数のセンサの組合わせにより、幾何学的に
目標の位置の標定を行う必要がある。このように目標の
位置が求められた後の処理は、センサとしてレーダ装置
を用いた場合と同様である。また、目標の位置が求めら
れるものであれば他のセンサにも適用できるのは言うま
でもない。
【0040】また、以上の説明において、目標の例とし
て航空機等を用いて説明したが、これに限らないのは言
うまでもない。他の目標として、例えば、船舶、車両、
鳥が考えられる。また、上記の説明において、目標の
数、センサの数、追尾フィルタの数をそれぞれ4、3、
4としたが、これはあくまで一例であり、他の数でもよ
いのは言うまでもない。システム全体としては、追尾フ
ィルタの数と同じ数の目標を捕捉・追尾可能である。
【0041】発明の実施の形態2.図5は、本発明の実
施の形態2によるセンサ群管理装置の構成を示すブロッ
ク線図である。同図において新規な部分は、図1の観測
情報融合器5とその後段に設けられた追尾フィルタ群7
の代わりに、各センサ4aから4cの後段にそれぞれ追
尾フィルタ群7aから7cを設け、更にそれらの出力を
受けて追尾情報を融合する追尾情報融合器11を設けた
点である。
【0042】次に本発明の実施の形態2によるセンサ群
管理装置の動作を図5に基づいて説明する。まず、各セ
ンサ4aから4cの後段に設けられた追尾フィルタ群7
aから7cは、図1の追尾フィルタ群7と同様に、それ
ぞれ各目標1Aから1Dに対応する追尾フィルタ6Aか
ら6Dにより構成されている。それぞれの追尾フィルタ
6Aから6Dは、対応する目標の観測情報が、それが属
する追尾フィルタ群の対応するセンサより得られた場合
にそれを入力し、得られない場合には外挿を行うことに
より、それぞれの目標の位置と速度の推定と予測を行な
い、各目標の追尾情報を更新して出力する。このことに
より、各追尾フィルタ群7aから7cからは、それぞ
れ、各目標1Aから1Dの追尾情報が出力される事にな
る。
【0043】追尾情報融合器11は、これら複数の追尾
情報を受け、これらを各目標ごとに整理し、融合し、そ
して出力する。図5の場合、目標1Aに対して追尾フィ
ルタ群7a〜7cからそれぞれ追尾情報が出力されるか
ら、この目標について合計3つの追尾情報が得られるこ
とになる。他の目標1B、1Cについても同様である。
【0044】以上に述べた本発明の実施の形態2による
センサ群管理装置と、前述した発明の実施の形態1によ
るセンサ群管理装置との違いは、各センサ毎に追尾を行
ってその結果を融合するか、各センサの情報を融合して
から追尾を行うかということである。前者はsensor-lev
el tracking、後者はcentral-level trackingと呼ばれ
る。
【0045】本発明の実施の形態2によるセンサ群管理
装置のように、sensor-level trackingの構成を採用し
てセンサ群管理を行うことによる効果は次のようなもの
である。第一に、中央(図5のsensor level tracking
の場合には追尾情報融合器11以降、図1のcentral le
vel trackingの場合には観測情報融合器5以降)に伝送
するデータの容量を小さくできる。第二に、各センサの
特徴(アクティブセンサかパッシブセンサか、座標系、
など)に応じた追尾を独立に実行できる。第三に、各セ
ンサの各目標に対する追尾精度を割当てに利用できる。
第四に、事故や破壊によりセンサレベルが一部、中央か
ら分離された場合にも、そのセンサが独立して目標群を
追尾することが可能なことである。
【0046】発明の実施の形態3.図6は、本発明の実
施の形態3によるセンサ群管理装置の構成を示すブロッ
ク線図である。同図において新規な部分は、図1のセン
サ群管理装置に、更に、観測情報融合器5の出力と追尾
フィルタ群7の出力とを入力とする各目標観測必要性評
価器12を設け、その出力を割当て器8の入力の一つと
した点である。
【0047】本発明の実施の形態3によるセンサ群管理
装置の動作を図6に基づいて説明する。図1のセンサ群
管理装置における割当て器8は、前述のように、追尾フ
ィルタ群7から出力される追尾誤差の期待値を用いて、
観測ビーム3aから3cの割当てを行っていたが、本発
明の実施の形態3によるセンサ群管理装置では、この追
尾誤差の期待値に加えて、観測情報融合器5あるいは追
尾フィルタ群7より得られる各目標の位置と速度を割当
ての基準として用いる。つまり、目標の位置が、特定地
域に近ければ、注目すべきであるし、また、目標の速度
(速さと進行方向)が、該特定地域に向かって接近して
いれば、やはり注目すべきである。
【0048】すなわち、各目標観測必要性評価器12
は、観測情報融合器5の出力あるいは追尾フィルタ群7
の出力とを入力し、上記の追尾誤差の期待値や位置、速
度から各目標の観測の必要性を判断し、その結果を割当
て器8に出力する。
【0049】注目度すなわち目標観測必要度xは例えば
次のように算出される。 (1)目標の距離:距離が大きければさほど重要な目標
でないと判断される場合、近距離の目標の目標観測必要
度x1を高くする。 (2)目標の進行方向:センサあるいはある特定の場所
に近づいてくる目標が重要であり、遠ざかる目標は重要
でないと判断される場合、センサ等に向かってくる目標
の目標観測必要度x2を高くする。 (3)目標の速度:センサあるいはある特定の場所に近
づいてくる目標のうちで速度が大きいものが重要である
と判断される場合、速度の大きな目標を目標観測必要度
x3を高くする。 (4)目標の動き:目標の動きが速く、機動性に富む目
標が重要であると判断される場合、この目標の目標観測
必要度x4を高くする。 (5)目標自体の重要度:何等かの手段で目標の大き
さ、特性、種類等が識別できたとき、重要な目標の目標
観測必要度x5を高くする。例えば、航空機と航空機以
外の飛翔体とでは飛翔体が重要であるならば、飛翔体と
識別された目標の目標観測必要度x5を高くする。
【0050】また、これらを複合して目標観測必要度を
求めるようにしてもよい。例えば、目標の距離、進行方
向、及び速度を融合するときは、目標がセンサあるいは
ある特定の場所に到達するための所要時間を目標観測度
とする。この所要時間が短いほど目標観測必要度は高い
と考えられる。具体的には、センサあるいは特定の場所
から目標までの距離をrとし、進行方向ベクトルとセン
サあるいは特定の場所を基準としたときの目標の位置ベ
クトルとのなす角をθとし、目標の速度をvとしたと
き、目標の到達時間tは次式で与えられる。 t=r/vcosθ
【0051】また、目標観測必要度x1〜x5をパラメー
タとして適当な関数で総合の目標観測必要度xを求める
ようにしてもよい。 x=f(x1,x2,x3,x4,x5) 関数として、例えば線形関数を用いると次のようにな
る。 x=a・x1+b・x2+c・x3+d・x4+e・x5 ここで、a〜eは各パラメータを重みづける係数であ
る。なお、パラメータは上記x1〜x5に限らず、観測が
必要かどうかに関して何等かの意味で目標を評価できる
ものであればよい。
【0052】割当て器8は、この観測の必要性に応じ
て、観測ビーム3aから3cの割当てを行う。割当て処
理の内容は、発明の実施の形態1の場合と同様である。
割当て器8は、前述の期待値eiと上記xとを合成して
(例えば重み付け平均を求めて)から割当てを実行す
る。
【0053】発明の実施の形態1の装置においては、セ
ンサの観測範囲内のすべての目標を観測対象とし、これ
らのうちのいずれも見失わないようにセンサ群を管理し
ていた。しかし、この発明の実施の形態2の装置におい
ては、目標ごとに観測の必要性を客観的に評価すること
により、必要な目標を選択し、これら選択された目標に
ついて見失わないようにセンサ群を管理する。したがっ
て、センサの数や追尾フィルタの数が限られるとき(実
際にはこのようなケースが多いと考えられる)でも適切
なセンサの管理が可能である。
【0054】以上に述べたセンサ群管理装置を用いれ
ば、観測対象である各目標の観測の必要性を評価して割
当てを決定することができる。言い換えれば、注目すべ
き目標と、そうではない目標との重みを考慮した割当て
が実行できる。
【0055】発明の実施の形態4.図7は、本発明の実
施の形態4によるセンサ群管理装置の構成を示すブロッ
ク線図である。同図において新規な部分は、発明の実施
の形態2によるセンサ群管理装置に、発明の実施の形態
3と同様に、追尾情報融合器11の出力を入力とする各
目標観測必要性評価器12を設け、その出力を割当て器
8の入力の一つとした点である。
【0056】本発明の実施の形態4によるセンサ群管理
装置の動作を図7に基づいて説明する。各目標観測必要
性評価器12は、追尾情報融合器11の出力である各目
標の追尾誤差の期待値、各目標の位置と速度などを入力
し、各目標の観測の必要性を判断し、その結果を、割当
て器8に出力する。そして、該割当て器8は、該観測の
必要性に応じて、観測ビーム3aから3cの割当てを行
う。
【0057】以上に述べた本発明の実施の形態4による
センサ群管理装置を用いれば、上述のsensor-level tra
ckingの構成において、発明の実施の形態3によるセン
サ群管理装置と同様の効果を奏することができる。
【0058】発明の実施の形態5.図8は、本発明の実
施の形態5によるセンサ群管理装置の構成を示すブロッ
ク線図である。同図において新規な部分は、発明の実施
の形態1または3によるセンサ群管理装置において、観
測情報融合器5の出力と追尾フィルタ群7の出力とを入
力とする各センサ対各目標観測効果判定器13を設け、
その出力を割当て器8の入力の一つとした点である。
【0059】本発明の実施の形態5によるセンサ群管理
装置の動作を図8に基づいて説明する。発明の実施の形
態1または3によるセンサ群管理装置における割当て器
8は、前述のように、追尾フィルタ群7から出力される
追尾誤差の期待値、および、観測情報融合器5あるいは
追尾フィルタ群7より得られる各目標の位置と速度を割
当を入力して、観測ビーム3aから3cの割当てを行っ
ていた。
【0060】しかし、本発明の実施の形態5によるセン
サ群管理装置では、これらに加えて、観測情報融合器5
あるいは追尾フィルタ群7より得られる各センサと各目
標との位置関係などを割当ての基準として用いる。つま
り、センサ群のうち、たとえば3次元空間中で、ある目
標の誤差の期待値が最大となる方向に対して、観測精度
が最も高いセンサを用いる方が効果的なので、なるべく
そのような組合せを作るよう、センサ群の割当てを行う
のである。
【0061】すなわち、各センサ対各目標観測効果判定
器13は、観測情報融合器5の出力あるいは追尾フィル
タ群7の出力とを入力し、各センサと各目標との位置関
係などからから、各センサが各目標の観測に対する有効
性を算出し、その結果を、割当て器8に出力する。そし
て、該割当て器8は、各センサからの各目標の観測の効
果が高くなるように、観測ビーム3aから3cの割当て
を行う。
【0062】この有効性は、次のような観点から算出さ
れる。 (1)追尾フィルタの精度は、センサから目標までの距
離に依存する。したがって、目標までの距離が短いセン
サが有効といえる。 (2)目標のどのような情報を得るかにより、センサご
とに有効性が算出される。例えば、センサをレーダ装置
としたとき、レーダ装置には、比較的遠距離まで観測で
きる捜索レーダ、目標の速度を測定するドップラーレー
ダ、目標をもっぱら追尾する追尾レーダ、目標の形状を
観測できるISAR(Inversed SyntheticAperture Rad
ar)高分解能レーダがある。したがって、目標の探知に
重点をおけば捜索レーダを、目標の速度測定に重点をお
けばドップラーレーダ、目標の追尾に重点をおけば追尾
レーダを、目標の形状観測に重点をおけば高分解能レー
ダを、それぞれ有効とする。 (3)上記(1)(2)の組合わせにより有効性を算出
する。例えば、目標までの距離が大きいとき捜索レーダ
を有効とし、距離が小さいときドップラーレーダあるい
は追尾レーダを有効とする。 (4)また、レーダ装置のようなアクティブセンサとE
SMのようなパッシブセンサの両方備えるとき、目標に
気付かれないようにするために、目標までの距離が大き
いときESMを有効とし、目標までの距離が小さいとき
レーダ装置を有効とする。
【0063】以上の本発明の実施の形態5のセンサ群管
理装置を用いれば、センサと目標との組合せを適切に決
定し、各目標の観測を有効に行うことができる。
【0064】発明の実施の形態6.図9は、本発明の実
施の形態6によるセンサ群管理装置の構成を示すブロッ
ク線図である。同図において新規な部分は、発明の実施
の形態2または4によるセンサ群管理装置において、追
尾情報融合器11の出力を入力とする各センサ対各目標
観測効果判定器13を設け、その出力を割当て器8の入
力の一つとした点である。
【0065】本発明の実施の形態6によるセンサ群管理
装置の動作を図9に基づいて説明する。各センサ対各目
標観測効果判定器13は、追尾情報融合器11の出力で
ある各目標の位置などを入力し、各センサと各目標との
位置関係などからから、各センサが各目標の観測に対す
る有効性を算出し、その結果を、割当て器8に出力す
る。そして、該割当て器8は、各センサからの各目標の
観測の効果が高くなるように、観測ビーム3aから3c
の割当てを行う。
【0066】以上に述べた本発明の実施の形態6による
センサ群管理装置を用いれば、上述のsensor-level tra
ckingの構成において、発明の実施の形態5によるセン
サ群管理装置と同様の効果を奏することができる。
【0067】発明の実施の形態7.図10は、本発明の
実施の形態7によるセンサ群管理装置の構成を示すブロ
ック線図である。同図において新規な部分は、発明の実
施の形態3または5によるセンサ群管理装置において、
観測情報融合器5の出力と追尾フィルタ群7の出力とを
入力とする予測フィルタ群15を設け、その出力を各目
標観測必要性評価器12あるいは各センサ対各目標観測
効果判定器13の入力の一つとした点である。予測フィ
ルタ群15は、観測すべき目標1Aから1Dにそれぞれ
対応する公知の予測フィルタ14Aから14Dにより構
成される。
【0068】本発明の実施の形態7によるセンサ群管理
装置の動作を図10に基づいて説明する。前述の追尾フ
ィルタ6Aから6Dが、それぞれ対応する目標の位置と
速度の現在の推定値と1単位時間後の予測値とを計算し
て出力するのに対し、予測フィルタ14Aから14D
は、該位置と速度の長期に渡る予測を行う。この結果
は、各目標観測必要性評価器12あるいは各センサ対各
目標観測効果判定器13の入力の一つとして与えられ
る。そして、各目標観測必要性評価器12は、この結果
を用いて各目標の観測必要性を算出し、また、各センサ
対各目標観測効果判定器13は、この結果を用いて各セ
ンサと各目標との組合せを決定する。
【0069】以上に述べた本発明の実施の形態7による
センサ群管理装置を用いれば、各目標の位置と速度の長
期に渡る予測値が得られるので、その結果を各目標観測
必要性評価器12の入力の一つとして用いれば、現在の
ままの飛行を行えば将来的に重要地域に至る目標につい
て高い観測必要性を課することができる。また、各セン
サ対各目標観測効果判定器13の入力の一つとして用い
れば、長期に渡る各センサによる各目標の観測効果に基
づいて、各センサと各目標との組合せの効果を判定する
ことができる。
【0070】発明の実施の形態8.図11は、本発明の
実施の形態8によるセンサ群管理装置の構成を示すブロ
ック線図である。同図において新規な部分は、発明の実
施の形態4または6によるセンサ群管理装置において、
追尾情報融合器11の出力を入力とする予測フィルタ群
15を設け、その出力を各目標観測必要性評価器12あ
るいは各センサ対各目標観測効果判定器13の入力の一
つとした点である。予測フィルタ群15は、発明の実施
の形態7によるセンサ群管理装置と同様に、観測すべき
目標1Aから1Dに対応する予測フィルタ14Aから1
4Dにより構成される。
【0071】本発明の実施の形態8によるセンサ群管理
装置の動作を図11に基づいて説明する。予測フィルタ
14Aから14Dは、追尾情報融合器11の出力である
対応する目標の位置と速度の推定値あるいは1単位時間
後の予測値を入力し、該位置と速度の長期に渡る予測を
行う。この結果は、各目標観測必要性評価器12あるい
は各センサ対各目標観測効果判定器13の入力の一つと
して与えられる。そして、各目標観測必要性評価器12
は、この結果を用いて各目標の観測必要性を算出し、ま
た、各センサ対各目標観測効果判定器13は、この結果
を用いて各センサと各目標との組合せを決定する。
【0072】以上に述べた本発明の実施の形態8による
センサ群管理装置を用いれば、上述のsensor-level tra
ckingの構成において、発明の実施の形態7によるセン
サ群管理装置と同様の効果を奏することができる。
【0073】発明の実施の形態9.図12は、本発明の
実施の形態9によるセンサ群管理装置の構成を示すブロ
ック線図である。同図において新規な部分は、発明の実
施の形態5または7によるセンサ群管理装置において、
追尾フィルタ群7の出力あるいは予測フィルタ群15の
出力を入力とする仮想割当て器16を設け、その出力を
各センサ対各目標観測効果判定器13の入力の一つとし
た点である。
【0074】本発明の実施の形態9によるセンサ群管理
装置の動作を図12及び図13に基づいて説明する。仮
想割当て器16は、たとえば、追尾フィルタ群7の出力
である各目標の位置と速度の予測値、およびこれらの誤
差分散を入力し、各センサを各目標に割り当てた場合の
それぞれの組合せにおける位置と速度の推定誤差分散を
計算し、出力する。
【0075】次に、各センサ対各目標観測効果判定器1
3は、この出力を入力する。ところで、観測を行わなけ
れば、目標の位置と速度は予測値のまま用いなければな
らないが、観測を行えば、得られる観測情報を利用した
推定値として、より信頼性の高い情報として、各目標の
位置と速度を得ることができる。したがって、観測を行
う場合の推定誤差分散は、観測を行わない場合の予測誤
差分散よりも小さくなる。各センサ対各目標観測効果判
定器13は、該追尾フィルタ群7から出力される該予測
誤差分散と、該仮想割当て器16から出力される該推定
誤差分散との差から、各センサから各目標を観測する効
果を判定する。このように実際の割当てによる観測の前
に仮想割当て器16による仮想割当てによりどのような
観測が実行されるかが評価される。
【0076】ところで、仮想割当て器16は、考えられ
る全てあるいはその一部の割当てを行うので、上記の判
定はそれぞれについて行われる。したがって、割当て器
8がこれら判定結果のうちで最も効果が高い割当てを実
行するようにすれば、最適の割当てにより観測が実行さ
れる。
【0077】すなわち、図13に示すように第n観測サ
イクルにおいて、まず、(1)仮想割当てが実行され、
(2)これら仮想割当てそれぞれについて評価が行わ
れ、(3)これら仮想割当てのうちで最適なものを実際
の割当てとして選択し、(4)実際の観測が行われる。
【0078】以上述べた本発明の実施の形態9によるセ
ンサ群管理装置を用いれば、各センサから各目標の観測
を行うことによる予測誤差の収縮の度合から、各センサ
と各目標との組合せの効果を評価・判定することができ
る。
【0079】発明の実施の形態10.図14は、本発明
の実施の形態10によるセンサ群管理装置の構成を示す
ブロック線図である。同図において新規な部分は、発明
の実施の形態6または8によるセンサ群管理装置におい
て、追尾情報融合器11の出力あるいは予測フィルタ群
15の出力を入力とする仮想割当て器16を設け、その
出力を各センサ対各目標観測効果判定器13の入力の一
つとした点である。
【0080】本発明の実施の形態10によるセンサ群管
理装置の動作を図14に基づいて説明する。仮想割当て
器16は、たとえば、追尾情報融合器11の出力である
各目標の位置と速度の予測値、およびこれらの誤差分散
を入力し、各センサを各目標に割り当てた場合のそれぞ
れの組合せにおける位置と速度の推定誤差分散を計算
し、出力する。次に、各センサ対各目標観測効果判定器
13は、この出力を入力する。観測を行わなければ、目
標の位置と速度は予測値のまま用いなければならない
が、観測を行えば、得られる観測情報を利用した推定値
として、より信頼性の高い情報として、各目標の位置と
速度を得ることができる。したがって、観測を行う場合
の推定誤差分散は、観測を行わない場合の予測誤差分散
よりも小さくなる。各センサ対各目標観測効果判定器1
3は、該追尾情報融合器11から出力される該予測誤差
分散と、該仮想割当て器16から出力される該推定誤差
分散との差から、各センサから各目標を観測する効果を
判定する。
【0081】以上に述べた本発明の実施の形態10によ
るセンサ群管理装置を用いれば、上述のsensor-level t
rackingの構成において、発明の実施の形態9によるセ
ンサ群管理装置と同様の効果を奏することができる。
【0082】発明の実施の形態11.図15は、本発明
の請求項11によるセンサ群管理装置の構成を示すブロ
ック線図である。同図において新規な部分は、発明の実
施の形態1から10によるセンサ群管理装置において、
割当て器8に変えて割当てスケジューリング器17を設
け、その出力をセンサ群4aから4cおよび予測フィル
タ群15の入力とした点である。
【0083】本発明の実施の形態11によるセンサ群管
理装置の動作を図15及び図16に基づいて説明する。
割当て器8が、1単位時刻後のセンサ群4aから4cと
目標群1Aから1Dの組合せを決定するのに対し、割当
てスケジューリング器17は、1単位時刻後から多段に
渡るセンサ群4aから4cと目標群1Aから1Dの組合
せを、たとえば、その間の各目標の位置の予測誤差分散
の和が最小となるように決定する。このとき、予測フィ
ルタ群15が利用可能であれば、多段割当ての途中結果
をフィードバックして、数単位時刻後の予測値の誤差分
散の計算値を得るのに用いる。
【0084】前述のように、発明の実施の形態1から1
0によるセンサ群管理装置の行う一段の割当動作は図2
に示す割当て行列を決定する作業であるのに対し、本発
明の実施の形態における多段の割当て動作は、図16に
示す割当て配列を決定する作業となる。この配列の、一
つの軸はセンサ群4aから4cに対応し、別の一つの軸
は目標群1Aから1Dに対応する。これらは図2の行列
に対応する。また、図15で示されるtime1、ti
me2、time3の軸は1単位時刻から多段に渡る離
散的な時間に対応する。
【0085】以上に述べた本発明の実施の形態11によ
るセンサ群管理装置を用いれば、一段の割当ての積み重
ねでは時間的に全体の最適性の保証ができないのに対
し、これを実現することができる。
【0086】発明の実施の形態12.図17は、本発明
の実施の形態12によるセンサ群管理装置の構成を示す
ブロック線図である。同図において新規な部分は、発明
の実施の形態1から11によるセンサ群管理装置におい
て、センサ群4aから4cが受信すべき電波を送信する
イルミネータ18、および、割当て器8または割当てス
ケジューリング器17の出力を入力とするイルミネータ
走査計画器19を設けている点である。
【0087】本発明の実施の形態12によるセンサ群管
理装置の動作を図17に基づいて説明する。イルミネー
タ18は、センサ群4aから4cが受信すべき電波を、
イルミネータ走査計画器19の指示に基づき放射しなが
ら走査する。この指示を与えるため、イルミネータ走査
計画器19は、割当て器8または割当てスケジューリン
グ器17と同様の組合せ問題を解く。この場合の組合せ
問題の特徴は、該イルミネータ20と上記センサ群4a
から4cの双方が割り当てられている目標しか観測がで
きないことである。このとき、センサ群4aから4cは
受信機能だけもてばよい。
【0088】以上に述べた本発明の実施の形態12によ
るセンサ群管理装置を用いれば、送信と受信とを別々の
アンテナを用いて行うバイスタティックレーダを利用し
たセンサ群管理を実現することができる。
【0089】発明の実施の形態13.図18は、本発明
の実施の形態13によるセンサ群管理装置の構成を示す
ブロック線図である。同図において新規な部分は、発明
の実施の形態1から12によるセンサ群管理装置におい
て、割当て器8または割当てスケジューリング器17に
対し強制的に割当ての一部を指示する強制割当て器21
を設けている点である。
【0090】本発明の実施の形態13によるセンサ群管
理装置の動作を図18に基づいて説明する。強制割当て
器21は、たとえば運用者20などの要求を満たすよう
に、センサ群4aから4cの目標群1Aから1Dへの割
当ての一部あるいは全部を、たとえば割当て器8あるい
は割当てスケジューリング器17に対し指示する。割当
て器8あるいは割当てスケジューリング器17は、この
指示を入力し、残りの割当てを決定し、その結果をセン
サ群4aから4cへ出力する。
【0091】この動作を図2に示した割当て行列を用い
て説明する。強制割当て器21が指示する割当ての一部
が、たとえば、センサ4bを目標1Cを割り当てること
であるとする。このとき、割当て器8は、まず、図2の
割当て行列から、センサ4bに対応する行と、目標1C
に対応する列とを削除する。次に、残りの行と列からな
る行列を改めて新たな割当て行列として定義する。そし
て、この新たな割当て行列により、発明の実施の形態1
から12によるセンサ群管理装置と同様にして、残りの
センサ群から残りの目標群への割当てを決定する。その
上で再び、センサ4bに対応する行と、目標1Cに対応
する列を、これらの交わりの要素を1、残りのすべての
要素を0として、この割当て行列に追加し、最終的な割
当て行列とする。この最終的な割当て行列は、発明の実
施の形態1から12によるセンサ群管理装置と同様に、
センサ群4aから4cに出力される。
【0092】以上に述べた本発明の実施の形態13によ
るセンサ群管理装置を用いれば、運用者20の意思を満
足しながら、あるいは、他のシステムとの協調を図りな
がら、しかもその範囲内で最適なセンサ群4aから4c
の目標群1Aから1Dへの効果的な割当てを決定するこ
とができる。
【0093】発明の実施の形態14.図19は、本発明
の実施の形態14によるセンサ群管理装置の構成を示す
ブロック線図である。同図において新規な部分は、発明
の実施の形態1から13によるセンサ群管理装置におい
て、目標群1Aから1Dを観測する移動センサ22と、
割当て器8または割当てスケジューリング器17の出力
を入力とし、該移動センサ22に移動の指示を行うセン
サ移動計画器23を設けた点である。
【0094】本発明の実施の形態14によるセンサ群管
理装置の動作を図19に基づいて説明する。移動センサ
22は、センサ群4aから4cと共に、目標群1Aから
1Dの観測を行う。ただし、移動センサ22は移動をし
ながらこの観測を行うので、目標群1Aから1Dとの位
置関係、すなわち各目標に対する観測の効果などが時々
刻々変化する。その変化を望ましいものとなるように、
その移動の指示を与えるのがセンサ移動計画器23であ
る。
【0095】たとえば、ある目標が、未来のある時刻
に、センサ群4aから4cのいずれからも観測効果の低
い位置に移動することが、予測フィルタ群15から予測
されたものとする。このとき、たとえば割当てスケジュ
ーリング器17は、移動センサ22の望ましい観測位置
と、センサ群4aから4cおよび移動センサ22の目標
群1Aから1Dへの割当てを決定する。そして、センサ
移動計画器23は、この時刻にその位置に移動センサ2
2が来るように、経路計画を行い、移動センサ22に指
示する。なお、移動センサ22はひとつでも複数でもか
まわないし、センサ群のすべてのセンサを移動センサと
してもかまわない。
【0096】以上に述べた本発明の実施の形態14によ
るセンサ群管理装置を用いれば、センサ群4aから4c
および移動センサ22と目標群1Aから1Dとの望まし
い位置関係も含めて、割当てを決定することができる。
このことは、たとえばセンサ群4aから4cおよび移動
センサ22が、パッシブセンサである場合、三角測量に
より行う距離の算出を高精度なものにすることができ
る。
【0097】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数の
センサと複数の目標との割当てを決定する割当て器とを
備えるので、複数のセンサを有効に用いて複数の目標を
同時に観測することができる。
【0098】また、この発明によれば、前記割当て器
は、入力された情報に基づき前記複数の目標の状態をぞ
れぞれ求め、これら状態に基づき前記複数の目標を順序
づけるとともに、この順序にしたがい前記複数のセンサ
を割り当てるので、観測対象である各目標の観測の必要
性を評価しつつ割当てを決定することができる。例え
ば、注目すべき目標とそうではない目標との重みを考慮
した割当てが実行できる。
【0099】また、この発明によれば、前記複数の目標
ごとに観測の必要性を評価する各目標観測必要性評価器
を備え、前記割当て器は、前記各目標観測必要性評価器
の出力に基づき割当てを決定するので、目標ごとに観測
の必要性を客観的に評価することにより必要な目標を選
択し、これら選択された目標について見失わないように
センサ群を管理する。したがって、センサの数や追尾フ
ィルタの数が限られるときでも適切なセンサの管理が可
能である。
【0100】また、この発明によれば、前記追尾フィル
タ群の出力を受けて前記複数の目標の状態をそれぞれ予
測する予測フィルタ群を備え、前記各目標観測必要性評
価器は、前記予測フィルタ群の出力に基づき評価を行う
ので、各目標について長期に渡る予測値が得られ、高い
精度で観測必要性を判断することができる。
【0101】また、この発明によれば、前記センサと前
記複数の目標との割当てにおける観測の効果をそれぞれ
判定する各センサ対各目標観測効果判定器を備え、前記
割当て器は、前記各センサ対各目標観測効果判定器の出
力に基づき割当てを決定するので、センサと目標との効
果的な組合せを適切に決定し、各目標の観測を有効に行
うことができる。
【0102】また、この発明によれば、前記追尾フィル
タ群の出力を受けて前記複数の目標の状態を予測する予
測フィルタ群を備え、前記各センサ対各目標観測効果判
定器は、前記予測フィルタ群の出力に基づき評価を行う
ので、各目標について長期に渡る予測値が得られ、高い
精度で観測の効果を判断することができる。
【0103】また、この発明によれば、前記追尾フィル
タ群及び前記予測フィルタ群の出力を受けて前記複数の
センサと前記複数の目標との割当てを仮想的に決定する
仮想割当て器を備え、前記各センサ対各目標観測効果判
定器は、前記仮想割当て器の出力に基づき評価を行うの
で、予め割当ての効果を評価できて最も効果が高い割当
てを実行することができる。
【0104】また、この発明によれば、前記割当て器に
代えて、前記複数のセンサと前記複数の目標との割当て
を複数の観測単位時間ごとに決定する割当てスケジュー
リング器を備えたので、長時間にわたって全体として最
適の割当てを実行できる。保証ができないのに対し、こ
れを実現することができる。
【0105】また、この発明によれば、前記複数の目標
に対して電波を照射して前記センサ群にその反射波を受
信させるイルミネータと、前記複数のセンサと前記複数
の目標との割当て結果に基づき前記イルミネータのビー
ム走査を制御するイルミネータ走査計画器とを備えたの
で、送信と受信とを別々のアンテナを用いて行うバイス
タティックレーダやパッシブセンサをセンサとして利用
することができる。
【0106】また、この発明によれば、前記複数のセン
サと前記複数の目標との割当てを観測結果によらず強制
的に行う強制割当て器を備えたので、運用者の意思に沿
った割当てを実行できる。
【0107】また、この発明によれば、前記複数のセン
サと前記複数の目標との割当て結果に基づき前記センサ
を移動させるセンサ移動計画器を備えたので、センサと
目標との位置関係を望ましい状態に維持しつつ割当てを
決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 発明の実施の形態1のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。
【図2】 発明の実施の形態1のセンサ群管理装置の割
当て器が決定する割当て行列の例を示す図である。
【図3】 発明の実施の形態1のセンサ群管理装置の処
理タイミング図である。
【図4】 発明の実施の形態1のセンサ群管理装置の割
当て処理のフローチャートである。
【図5】 発明の実施の形態2のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。
【図6】 発明の実施の形態3のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。
【図7】 発明の実施の形態4のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。
【図8】 発明の実施の形態5のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。
【図9】 発明の実施の形態6のセンサ群管理装置の構
成を示すブロック線図である。
【図10】 発明の実施の形態7のセンサ群管理装置の
構成を示すブロック線図である。
【図11】 発明の実施の形態8のセンサ群管理装置の
構成を示すブロック線図である。
【図12】 発明の実施の形態9のセンサ群管理装置の
構成を示すブロック線図である。
【図13】 発明の実施の形態9のセンサ群管理装置の
処理タイミング図である。
【図14】 発明の実施の形態10のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。
【図15】 発明の実施の形態11のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。
【図16】 発明の実施の形態11のセンサ群管理装置
の割当てスケジューリング器が決定する割当て配列を示
す図である。
【図17】 発明の実施の形態12のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。
【図18】 発明の実施の形態13のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。
【図19】 発明の実施の形態14のセンサ群管理装置
の構成を示すブロック線図である。
【図20】 従来のセンサ群管理装置の構成を示すブロ
ック線図である。
【図21】 従来のセンサ群管理装置の割当て器が決定
する割当てベクトルを示す図である。
【符号の説明】
1 観測対象である目標、2 目標群、3 観測ビー
ム、4 センサ群、5 観測情報融合器、6 追尾フィ
ルタ、7 追尾フィルタ群、8 割当て器、9 ルー
ル、10 センサ群管理装置、11 追尾情報融合器、
12 各目標観測必要性評価器、13 各センサ対各目
標観測効果判定器、14 予測フィルタ、15予測フィ
ルタ群、16 仮想割当て器、17 割当てスケジュー
リング器、18 イルミネータ、19 イルミネータ走
査計画器、20 運用者、21 強制割当て器、22
移動センサ、23 センサ移動計画器。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のセンサから構成されるセンサ群を
    管理して複数の目標を観測するセンサ群管理装置におい
    て、前記センサ群からの複数の観測情報を受けてこれら
    を融合する観測情報融合器と、複数の追尾フィルタから
    構成され、前記観測情報融合器の出力に基づき目標の追
    尾を行う追尾フィルタ群と、前記追尾フィルタ群の出力
    に基づき前記複数のセンサと前記複数の目標との割当て
    を決定する割当て器とを備えるセンサ群管理装置。
  2. 【請求項2】 複数のセンサから構成されるセンサ群を
    管理して複数の目標を観測するセンサ群管理装置におい
    て、複数の追尾フィルタからそれぞれ構成され、前記セ
    ンサ群からの複数の観測情報をそれぞれ受ける複数の追
    尾フィルタ群と、前記複数の追尾フィルタ群の出力を受
    けてこれらを融合する追尾情報融合器と、前記追尾情報
    融合器の出力に基づき前記複数のセンサと前記複数の目
    標との割当てを決定する割当て器とを備えるセンサ群管
    理装置。
  3. 【請求項3】 前記割当て器は、入力された情報に基づ
    き前記複数の目標の状態をぞれぞれ求め、これら状態に
    基づき前記複数の目標を順序づけるとともに、この順序
    にしたがい前記複数のセンサを割り当てることを特徴と
    する請求項1又は請求項2に記載のセンサ群管理装置。
  4. 【請求項4】 前記複数の目標ごとに観測の必要性を評
    価する各目標観測必要性評価器を備え、前記割当て器
    は、前記各目標観測必要性評価器の出力に基づき割当て
    を決定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記
    載のセンサ群管理装置。
  5. 【請求項5】 前記追尾フィルタ群の出力を受けて前記
    複数の目標の状態をそれぞれ予測する予測フィルタ群を
    備え、前記各目標観測必要性評価器は、前記予測フィル
    タ群の出力に基づき評価を行うことを特徴とする請求項
    4記載のセンサ群管理装置。
  6. 【請求項6】 前記各目標観測必要性評価器は、目標の
    位置、目標までの距離、目標の進行方向、目標の速度、
    目標の動き、目標自体の重要度の全部又は一部に基づき
    評価を行うことを特徴とする請求項4又は請求項5記載
    のセンサ群管理装置。
  7. 【請求項7】 前記センサと前記複数の目標との割当て
    における観測の効果をそれぞれ判定する各センサ対各目
    標観測効果判定器を備え、前記割当て器は、前記各セン
    サ対各目標観測効果判定器の出力に基づき割当てを決定
    することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のセ
    ンサ群管理装置。
  8. 【請求項8】 前記追尾フィルタ群の出力を受けて前記
    複数の目標の状態を予測する予測フィルタ群を備え、前
    記各センサ対各目標観測効果判定器は、前記予測フィル
    タ群の出力に基づき評価を行うことを特徴とする請求項
    7記載のセンサ群管理装置。
  9. 【請求項9】 前記追尾フィルタ群及び前記予測フィル
    タ群の出力を受けて前記複数のセンサと前記複数の目標
    との割当てを仮想的に決定する仮想割当て器を備え、前
    記各センサ対各目標観測効果判定器は、前記仮想割当て
    器の出力に基づき評価を行うことを特徴とする請求項8
    記載のセンサ群管理装置。
  10. 【請求項10】 前記各センサ対各目標観測効果判定器
    は、目標までの距離、センサの性能のいずれか一方また
    は両方に基づき評価を行うことを特徴とする請求項7乃
    至請求項9いずれかに記載のセンサ群管理装置。
  11. 【請求項11】 前記割当て器に代えて、前記複数のセ
    ンサと前記複数の目標との割当てを複数の観測単位時間
    ごとに決定する割当てスケジューリング器を備えたこと
    を特徴とする請求項1乃至請求項10いずれかに記載の
    センサ群管理装置。
  12. 【請求項12】 前記複数の目標に対して電波を照射し
    て前記センサ群にその反射波を受信させるイルミネータ
    と、前記複数のセンサと前記複数の目標との割当て結果
    に基づき前記イルミネータのビーム走査を制御するイル
    ミネータ走査計画器とを備えたことを特徴とする請求項
    1乃至請求項11いずれかに記載のセンサ群管理装置。
  13. 【請求項13】 前記複数のセンサと前記複数の目標と
    の割当てを観測結果によらず強制的に行う強制割当て器
    を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項11いず
    れかに記載のセンサ群管理装置。
  14. 【請求項14】 前記複数のセンサと前記複数の目標と
    の割当て結果に基づき前記センサを移動させるセンサ移
    動計画器を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項
    11いずれかに記載のセンサ群管理装置。
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