JPH09318726A - 追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】追尾する対象の相手機のＥＭＳに探知されるこ
となく、しかも、追尾を高精度に実施できるようする。 【解決手段】追跡側の少なくとも２機の航空機にそれぞ
れ搭載され、それぞれの自機位置を求めてその位置情報
を得る位置情報取得手段と、これら航空機にそれぞれ搭
載され、追尾対象の航空機の角度情報を測定するパッシ
ブセンサ11,21 と、これらのパッシブセンサによりそれ
ぞれ測定されて得られた情報と前記追跡側の航空機の位
置情報をもとに演算処理して、追尾対象の航空機の位置
・速度を推定する推定手段12,22 と、この推定手段によ
り推定された追尾対象の航空機の位置・速度の情報から
非現実的な位置もしくは速度の値を持つ追尾対象航空機
を除外するゴースト除去手段14とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は航空機等に搭載する
追尾装置にかかわり、特に追尾対象である航空機を高い
精度で追尾できると共に、追尾対象の航空機による自機
の被発見性を低減して危険を少なくすることができるよ
うにした追尾装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】警戒用の航空機等において、相手機の追
尾には自機に搭載するレーダ装置を用いるのが一般的で
ある。そして、警戒用の航空機等においては、自機に搭
載するレーダ装置により追尾対象である航空機を追尾す
るにあたり、その追尾対象の航空機から自機が発見され
ないようにすることも重要である。しかし、これらのこ
とは裏腹の関係にある。

【０００３】つまり、自機より追尾対象にレーダ電波を
頻繁に照射すれば、高い精度で追尾することが可能であ
るものの、反面、追尾対象に発見され易くなる。これは
追尾対象の航空機もパッシブセンサであるレーダ警戒装
置（ＥＳＭ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｗａｒｆａｒｅ
Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｍｅａｓｕｒｅｓ：レーダ警戒装置）
を備えており、到来するレーダ電波をキャッチしてパイ
ロットに知らせることができるからであり、レーダ電波
を頻繁に照射すればするほど、キャッチされる確率が高
くなるからである。一方、レーダ照射を粗く行えば、追
尾対象には発見されにくくなるが、追尾精度は悪くな
り、誤差が増大する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来は、レーダ（アク
ティブセンサ）を使用し、対象航空機の追尾を実現して
いた。しかし、レーダ等のアクティブセンサを用いた場
合、追尾対象である航空機を高い精度で追尾すること
と、追尾対象の相手航空機から自機を発見されにくくす
ることとは、互いに相反する要求となる。即ち、レーダ
を頻繁に照射したり、常時照射するようにすれば、高い
精度で相手機（目標機）を追尾することが可能である
が、反面、相手機の搭載するＥＳＭ等により容易に発見
され易くなる。

【０００５】一方、レーダ照射間隔を粗く行えば、追尾
対象である相手機には発見されにくくなるが、追尾精度
は悪くなり、追尾誤差が増大する。

【０００６】そこで、これを改善する試みが成されてお
り、例えば、自機搭載のパッシブセンサおよびレーダ装
置にて得られた相手機の探知情報から相手機の位置を推
定すると共に推定追尾精度を求め、これにより得られた
相手機に対する推定追尾精度の情報からレーダ照射の確
信度を求めると共に、相手機搭載のアクティブセンサに
よる自機の被探知確率および相手機搭載のパッシブセン
サによる自機の被探知確率を予め設定した経験的な知識
とルールとから判断し、これら被探知確率と予め設定し
た経験的な知識とルールとから自機搭載のレーダ装置の
レーザ照射（探査動作実施）の可否を決定するように
し、レーダ装置はレーザ照射実施可の指令を受けたとき
レーザ照射動作（探査動作）を実施し、レーザ照射実施
否のときはレーザ照射動作を禁止する構成としておくこ
とによって、レーザ照射実施可のタイミングでレーダ装
置のレーザ照射実施動作をさせ、否のときはレーザ照射
動作を禁止とさせるようにしたことで、精度を維持しな
がら追尾対象を追尾可能であり、かつ、追尾対象から自
己を発見されにくいようにレーダ電波の照射制御を実施
できるようにしたシステムなどが提案されている。

【０００７】しかし、これであってもレーダ照射を使用
することがから、依然として相手機のＥＳＭにより発見
されてしまう危険性は残る。

【０００８】そこで、この発明の目的とするところは、
追尾する対象の相手機のＥＭＳに探知されることなく、
しかも、追尾を高精度に実施できるようにした追尾装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成する。すなわち、追跡側の
少なくとも２機の航空機にそれぞれ搭載され、それぞれ
の自機位置を求めてその位置情報を得る位置情報取得手
段と、これら航空機にそれぞれ搭載され、追尾対象の航
空機の少なくとも方位角と高度情報を測定するパッシブ
センサと、これらのパッシブセンサによりそれぞれ測定
されて得られた情報と前記追跡側の航空機の位置情報を
もとに演算処理して、追尾対象の航空機の位置・速度を
推定する推定手段と、この推定手段により推定された追
尾対象の航空機の位置・速度の情報から非現実的な位置
もしくは速度の値を持つ追尾対象航空機を除外するゴー
スト除去手段とを具備する。

【００１０】このシステムは、追跡側構成が少なくとも
２機（自機、僚機）構成であり、これら２機のそれぞれ
搭載されている位置情報取得手段と、ＩＲＳＴ等のパッ
シブセンサの角度情報（Ａｚｉｍｕｔｈ（方位角），Ｅ
ｌｅｖａｔｉｏｎ（高度））情報を統合利用し、目標機
（追尾対象の相手機）の追尾精度を向上させる装置であ
って、 （１）各機の個別情報からカルマンフィルタ処理を用
い、位置・速度を推定するモジュール （２）（１）において個別に推定した位置・速度情報を
統合利用し、精度を高める統合モジュール （３）目標機の推定位置・速度の情報を元にゴーストを
除去するモジュールからなる。

【００１１】本発明のシステムは、追尾対象の航空機に
より探知される最大要因であるレーダを使用せず、ＩＲ
ＳＴ等のパッシブセンサのみを使用することにより、相
手機のＥＳＭ等により探知される危険性を回避できるよ
うにすると共に、また、自機及び僚機のパッシブセンサ
のセンサ情報を用い三角測量の要領で処理することによ
り、正確に相手航空機の位置を把握可能で、高精度に追
尾対象の航空機を追尾することを可能にした。本方式で
は三角測量法を用いたことにより、計算結果にゴースト
（偽機）のものを作り出すものの、推定位置／速度から
ゴーストを除外することができ、正確に相手航空機の位
置を把握可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のシステムは２機以上（自
機（自航空機）と僚機（僚友の航空機））の航空機を使
用するシステムであり、それぞれの航空機に搭載される
ＩＲＳＴ（Ｉｎｆｒａ−Ｒｅｄ Ｓｅａｒｃｈ Ｔｒａ
ｃｋｉｎｇ：赤外線追尾装置）等のパッシブセンサを用
い、追尾対象の航空機に気付かれることなく、しかも、
高い精度で追尾し続けることを実現する追尾装置であ
り、以下、本発明の具体例について図面を参照して説明
する。

【００１３】一般に、警戒用等の航空機にはＩＲＳＴ
（赤外線追尾装置）やＥＳＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
Ｗａｒｆａｒｅ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｍｅａｓｕｒｅｓ：
レーダ警戒装置）等のパッシブセンサを装備している。
本発明システムにおいては、自機及び僚機のＩＲＳＴ等
のパッシブセンサの探知情報を用い、三角測量の要領に
より距離情報を算出し、推定する。この時、以下の事項
を前提条件とする。

【００１４】（ｉ） 少なくとも、自機及び僚機の２機
編隊でオペレーションを実施しているものとする。ただ
し、以下の説明では話しを簡単にするために、航空機編
隊構成は自機及び僚機の２機の編隊とする。

【００１５】（ii） 自機及び僚機のパッシブセンサの
探知情報が逐次得られ、僚機のデータはデータリンク等
の通信手段を介し、自機に送られるものとする。

【００１６】(iii) 自機、僚機の相対位置関係に関す
る情報は例えば、それぞれ搭載されている位置特定装
置、すなわち、衛星電波利用の位置特定装置であるＧＰ
Ｓ（Global Positionig System）等を用い、精度良く得
られるものとする。また、三角測量法を使用する位置算
定法上、避けることができないゴーストは、推定位置／
速度の不合理な値を示すものを除外することにより排除
するものとする。

【００１７】本発明による追尾装置のシステム構成例を
図１に示す。図１において、１１は自機搭載のパッシブ
センサ、１２は自機搭載の推定モジュール、２１は僚機
搭載のパッシブセンサ、２２は僚機搭載の推定モジュー
ル、１３は統合モジュール、１４はゴースト除去モジュ
ール、１５は目標候補情報送出部である。

【００１８】パッシブセンサ１１，２１としては、例え
ば、ＩＲＳＴ（赤外線追尾装置）を用いており、赤外線
を用いて追尾相手機を測定し、その方位角や高度などの
測定情報を出力するものである。

【００１９】推定モジュール１２，２２は、パッシブセ
ンサ１１，２２からの角度情報出力（方位角や高度など
の測定情報）を受けてこれを元に三角測量の手法により
演算すると共に、カルマンフィルタ処理することによ
り、パッシブセンサ１１，２２で捕らえた追尾相手機の
位置・速度を推定する機能を持つものである。

【００２０】統合モジュール１３は、各推定モジュール
１２，２２からの状態の推定情報を受け、推定位置、速
度情報の統合を行い、また、位置、速度の推定精度の統
合を行って、推定位置と推定速度の情報を出力するもの
である。ゴースト除去モジュール１４は、この統合モジ
ュール１３からの出力である推定位置と推定速度の情報
から特異なもの、すなわち、飛行状況として不自然なも
のとなるケースを除外することにより、ゴーストに相当
する情報を除外する機能を有するものである。そして、
このゴースト除去モジュール１４は、統合モジュール１
３からの出力である推定位置と推定速度の情報のうち、
ゴースト相当情報以外のものを目標候補情報送出部１５
に出力する機能を有する。

【００２１】また、目標候補情報送出部１５は、このゴ
ースト除去モジュール１４を経て与えられた推定位置と
推定速度の情報を目標候補の位置と速度情報として各推
定モジュール１２，２２に送出するものである。

【００２２】このほか、図示しないが自機および僚機と
もそれぞれ自己機の位置を特定するための位置特定装置
や、情報を僚機‐自機間で送受信する送受信システムな
どを搭載しており、追尾装置のシステムと連繋を保って
追尾装置の構成要素の一部を担っている構成であること
は、いうまでもない。

【００２３】このような構成において、自機搭載のパッ
シブセンサ１１は目標機追尾に際しては高頻度もしくは
常に、探知を行い、得られたパッシブセンサ探知情報を
自機搭載の推定モジュール１２および図示しない伝送手
段を介して僚機搭載の推定モジュール２２に順次与える
（図２のステップＳ１ａ）。同様に、僚機搭載のパッシ
ブセンサ２１も、目標機追尾に際しては高頻度もしくは
常に探知を行い、得られたパッシブセンサ探知情報を当
該僚機搭載の推定モジュール２２および図示しない伝送
手段を介して前記自機側の推定モジュール１２に順次与
える（図２のステップＳ１ｂ）。また、このとき、前記
自機および僚機の位置情報がそれぞれ搭載のＧＰＳなど
による位置特定装置（図示せず）により時々刻々と求め
られており、この位置情報が推定モジュール１２および
推定モジュール２２に与えられる。

【００２４】そして、本システムは以下の手順を踏んで
目標機追尾情報を生成する。

【００２５】すなわち、推定モジュール１２，２２はそ
れぞれ受け取ったパッシブセンサ探知情報（自機および
僚機からの方位角および速度情報）および位置情報（自
機および僚機の位置情報）をもとに三角測量の要領によ
り、演算にて追尾対象航空機（目標機）の位置、速度を
それぞれ求める。そして、推定モジュール１２，２２は
それぞれ自己の求めたこれら追尾対象航空機の位置、速
度の情報を記録したトラックファイルを作成する（図２
のステップＳ２）。

【００２６】さらに推定モジュール１２，２２ではそれ
ぞれ自己の求めた追尾対象航空機の位置、速度情報のト
ラックファイルの内容を元にして、現時点での追尾対象
航空機の位置、速度情報を三角測量の要領による外挿計
算により求める（図２のステップＳ３）。

【００２７】ここで、各機のパッシブセンサ探知情報と
各機の位置情報から三角測量の要領により、追尾対象航
空機の位置、速度情報を求めると、求めた速度および速
度情報は真の追尾対象航空機のものばかりでなく、偽の
もの（ゴースト）も含まれることが避けられない。初回
の演算の場合には図３に示すように、例えば、追尾対象
航空機（目標機）が２機であった場合、計算上、システ
ム内では４機の追尾対象航空機（２機が真機、２機がゴ
ースト）が作成されることになる。

【００２８】つまり、追尾対象航空機が自機と僚機の検
知したそれぞれ異なる２方向の線上にあったとすれば、
自機で２方向、僚機で２方向の４本の線が検知方向の線
であり、これらの線の交叉する点上に目標機（追尾対象
航空機）が求められることになる。図３に示すように、
計算上、目標機が求められた位置はＰ１，〜Ｐ４であ
り、これらのうち、２点が真機であり、２点がゴースト
である。そこでゴーストを除外する必要が生じる。その
ためのゴースト特定と除去の処理を行う。

【００２９】ゴースト特定と除去の処理は次の通りであ
る。

【００３０】前回の追尾対象航空機の位置、速度情報を
記録したトラックファイルと今回の追尾対象航空機の位
置、速度情報を記録したトラックファイルを読み出し、
この位置、速度情報から、現時点における対象航空機の
位置を外挿計算して求める（図２のステップＳ３）を終
えたならば、推定モジュール１２，２２はそれぞれ次に
自機、僚機のパッシブセンサ情報（方位角と高度の情
報）を入手する（図２のステップＳ４）。

【００３１】この入手した新たな自機と僚機のパッシブ
センサ探知情報から自機、僚機の推定モジュール１２，
２２ではそれぞれ三角測量の要領により、距離情報（距
離及び誤差）を補填し推定し、探知情報とする（図２の
ステップＳ５ａ，Ｓ５ｂ）。このステップＳ５ａ，Ｓ５
ｂでの処理の詳細は図４に示す如きである。

【００３２】次に推定モジュール１２，２２は、このよ
うにして推定した探知情報とトラックファイルの相関を
判定する（図２のステップＳ６ａ，Ｓ６ｂ）。そして、
この相関判定結果から関連のある探知情報を抽出し、フ
ィルタ処理（カルマンフィルタ処理）により追尾対象航
空機の現在位置、速度を推定する（図２のステップＳ７
ａ，Ｓ７ｂ）。

【００３３】このようにして各推定モジュール１２，２
２はそれぞれ自己の推定した追尾対象航空機の現在位
置、速度の情報を求める。

【００３４】そして、各推定モジュール１２，２２はこ
のようにして推定した結果を統合モジュール１３に送
る。統合モジュール１３ではこれら送られてきた各推定
モジュール１２，２２の推定した自機及び僚機の個別推
定結果を統合処理し、推定精度を高める（図２のステッ
プＳ８）。この２系統の推定モジュール１２，２２の推
定結果を得て統合処理することにより、求めた追跡対象
航空機の推定位置と推定速度は精度が向上することにな
る。

【００３５】次に、統合モジュール１３ではこの統合処
理結果をトラックファイルに記録する（図２のステップ
Ｓ９）。そして、このトラックファイルをゴースト除去
モジュール１４は読み出し、刻々と変化する追尾対象航
空機の推定位置と推定速度を基準情報と比較し、不自然
なものについては除外する処理を行う。基準情報はパシ
ブセンサの探知可能な距離情報と追尾対象の航空機の出
し得る速度範囲である。この結果、図３の例では４点の
位置Ｐ１〜Ｐ４における情報は真機の位置情報であるＰ
１とＰ２のもののみが残ることになる。

【００３６】ゴースト除去の処理を終えるとゴースト除
去モジュール１４は、除去されずに残ったＰ１とＰ２の
推定位置と推定速度とを目標候補情報送出部１５に渡
し、目標候補情報送出部１５ではこれを各推定モジュー
ル１２，２２に送る。

【００３７】各推定モジュール１２，２２では、この目
標候補情報送出部１５から得られた推定位置と推定速度
情報を用い、また、トラックファイルに記録された情報
を用いて外挿計算により、現時点での真機の位置を求め
る（図２のステップＳ３）。次に再び、各推定モジュー
ル１２，２２では自機および僚機のパッシブセンサ探知
情報や自機および僚機の位置情報を入手し（図２のステ
ップＳ４）、これらを用いてステップＳ５ａ，Ｓ５ｂ以
降の処理が行われる。

【００３８】すなわち、パッシブセンサ１１は目標機追
尾に際しては高頻度もしくは常に、探知を行い、得られ
たパッシブセンサ探知情報を自機搭載の推定モジュール
１２および図示しない伝送手段を介して僚機搭載の推定
モジュール２２に順次与える（図２のステップＳ１１
ａ）。同様に、僚機搭載のパッシブセンサ２１も、目標
機追尾に際しては高頻度もしくは常に探知を行い、得ら
れたパッシブセンサ探知情報を当該僚機搭載の推定モジ
ュール２２および図示しない伝送手段を介して前記自機
側の推定モジュール１２に順次与える（図２のステップ
Ｓ１１ｂ）。また、このとき、前記自機および僚機の位
置情報がそれぞれ搭載のＧＰＳなどによる位置特定装置
により時々刻々と求められており、この位置情報が推定
モジュール１２および推定モジュール２２に与えられ
る。

【００３９】推定モジュール１２および推定モジュール
２２ではこれらの情報を入手すると（図２のステップＳ
４）、この入手した新たな自機と僚機のパッシブセンサ
探知情報から自機、僚機の推定モジュール１２，２２で
はそれぞれ三角測量の要領により、距離情報（距離及び
誤差）を補填し推定し、探知情報とする（図２のステッ
プＳ５ａ，Ｓ５ｂ）。

【００４０】次に推定モジュール１２，２２は、このよ
うにして推定した探知情報とトラックファイルの相関を
判定する（図２のステップＳ６ａ，Ｓ６ｂ）。そして、
この相関判定結果から関連のある探知情報を抽出し、フ
ィルタ処理（カルマンフィルタ処理）により追尾対象航
空機の現在位置、速度を推定する（図２のステップＳ７
ａ，Ｓ７ｂ）。

【００４１】このようにして各推定モジュール１２，２
２はそれぞれ自己の推定した追尾対象航空機の現在位
置、速度の情報を求める。

【００４２】そして、各推定モジュール１２，２２はこ
のようにして推定した結果を統合モジュール１３に送
る。統合モジュール１３ではこれら送られてきた各推定
モジュール１２，２２の推定した自機及び僚機の個別推
定結果を統合処理し、推定精度を高める（図２のステッ
プＳ８）。

【００４３】次に、統合モジュール１３ではこの統合処
理結果をトラックファイルに記録する（図２のステップ
Ｓ９）。そして、このトラックファイルをゴースト除去
モジュール１４は読み出し、刻々と変化する追尾対象航
空機の推定位置と推定速度を基準情報と比較し、不自然
なものについては除外する処理を行う。

【００４４】ゴースト除去の処理を終えるとゴースト除
去モジュール１４は、除去されずに残ったＰ１とＰ２の
推定位置と推定速度とを目標候補情報送出部１５に渡
し、目標候補情報送出部１５ではこれを各推定モジュー
ル１２，２２に送る。

【００４５】各推定モジュール１２，２２では、この目
標候補情報送出部１５から得られた推定位置と推定速度
情報を用い、また、トラックファイルに記録された情報
を用いて外挿計算により、現時点での真機の位置を求め
る（図２のステップＳ３）。以後、同様にしてステップ
Ｓ３以降の手順を繰り返しながら目標機（追尾対象航空
機）追尾情報を生成する。

【００４６】統合処理とゴースト除去の処理の詳細につ
いて説明しておく。

【００４７】［統合処理］統合処理手順であるステップ
Ｓ８では、以下の手順に従うことにより、統合処理を実
施する。 〔ステップＳ８‐（ａ）〕まず、自機及び僚機が持つ推
定値を統合し、統合された情報を各機の推定情報にフィ
ードバックする。これにより、推定精度を向上及び、各
機に対する推定情報の首尾一貫性を実現する。

【００４８】次に推定値の統合処理に移る。推定値の統
合は、以下の２ステップからなる。まず、各機の状態共
分散をＰｉk,k 、状態推定値をＸｉk,k とし、統合した
状態共分散をＰk,k 、状態推定をＸk,k とする。ここ
で、ｉは航空機を識別するための添字であり、 Ｐ０k,k ：自機の状態共分散 Ｘ０k,k ：自機の状態推定値 Ｐ１k/k ：僚機の状態共分散 Ｘ１k/k ：僚機の状態推定値 を意味する。

【００４９】〔ステップＳ８‐（ｂ）〕自機及び僚機の
情報（状態の共分散及び状態の推定）統合は以下の式よ
り実施する。

【００５０】Ｘ(k/k) ＝Ｐ(k/k) ・（ΣＰｉ(k/k) ^-1・
Ｘｉ(k/k) −（Ｎ−１）・Ｐ(k/k-1) ） Ｐ(k/k) ＝（ΣＰｉ(k/k) ^-1−（Ｎ−１）・Ｐ(k/k-1)
^-1）^-1 ここで、Ｎは機数であり、今回のケースではＮ＝２であ
る（自機及び僚機）。

【００５１】〔ステップＳ８‐（ｃ）〕次に、以下の式
により、統合情報を各機に、フィードバックする。

【００５２】Ｘｉ(k/k) ＝Ｘ(k/k) Ｐｉ(k/k) ＝Ｐ(k/k) ［ゴースト除去］図２のステップＳ１０での処理におけ
るゴースト除去については、図５に示すように以下の手
順を踏む。ここでいうゴーストとは、偽の目標機情報の
ことであり、三角測量を応用した方式では探知情報の相
関を取得する段階でゴーストが発生するという大きな問
題があり、本装置では、以下の方式によりゴースト除去
する。

【００５３】ゴースト除去の基本的な考え方を説明す
る。

【００５４】〔ステップＳ１０‐１〕 初期の自機探知
データと初期の僚機探知データを元に、探知データの全
組み合わせを目標候補として作成する。

【００５５】つまり、便宜上、当初はすべての探知情報
の組合せで相関があると仮定して処理を進めると言うこ
とである。例えば、２機の目標（２機の追尾対象機）
を、自機と僚機の２機で追尾すれば、４通りの組合せが
存在する（図３参照）。つまり、自機と僚機の２機でそ
れぞれ目標を検出できた方位と高度をもとに、三角測量
により位置を求めると、探査方位方向の延長線が互いに
交差する点ということになるから、図３に示すようにそ
の位置はＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の計４点である。この
場合、２通り（Ｐ１，Ｐ２点）は目標を追尾した真の目
標機のものであり、残り２通り（Ｐ３，Ｐ４点）はゴー
スト（偽の目標機（相手機）情報）によるものとなる。
次にステップＳ１０‐２の処理に移る。

【００５６】〔ステップＳ１０‐２〕 ここでは位置・
速度情報の推定を行う。そして、次にステップＳ１０‐
３以下の処理に移る。

【００５７】〔ステップＳ１０‐３乃至Ｓ１０‐６〕
Ｓ１０‐３以下での処理は位置情報によるゴースト除去
である。ここでは推定位置と速度情報を元にゴーストと
真機の情報の判別を行う。時間を進め、追尾を継続する
ことにより、位置・速度の推定精度は向上することが期
待できる。ゴーストを追尾している組合せは、真の目標
を追尾しているものではないので、推定位置、速度に妥
当性を欠くことが考えられる。そこで、推定位置と速度
情報を元に妥当性を検証し、ゴーストであるか否かを判
定する。例えば、 ・ 推定速度が航空機が飛行可能な速度域を逸脱してい
る。 ・ 推定位置がＩＲＳＴの探知可能な距離以遠である。 などゴーストと判定するに十分な判定基準はあるから、
これらの判定基準によりゴーストか否かを判定する。そ
して、ゴーストと判定した組合せに関しては適宜、追尾
対象から除外する（図６、図７参照）。

【００５８】これら推定速度と推定位置に基づく判定に
よるゴースト除去ができる。

【００５９】〔ステップＳ１０‐７〕 次に継続の自機
探知データ（自機のパッシブセンサによる探知データ）
と継続の僚機探知データ（僚機のパッシブセンサによる
探知データ）を用い、目標候補との相関を判定し、ステ
ップＳ１０‐２の処理に戻ってステップＳ１０‐２以降
の処理を繰り返す。

【００６０】つまり、図５に示すゴースト除去処理にお
いては、初期の自機探知データと初期の僚機探知データ
とを受け、まず初めに探知データの全組み合わせを目標
候補として作成する（ステップＳ１０‐１）。すなわ
ち、自機と僚機の２機でそれぞれ目標を検出できた方位
と高度をもとに、三角測量により位置を求めて目標候補
とする。これは当初はすべての探知情報の組合せで相関
があると仮定して処理を進めるためである。図３に示す
例の場合、その目標候補は４点であり、それらの位置は
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４である。

【００６１】時間を進め、追尾を継続することにより、
位置・速度の推定精度は向上することが期待できる。そ
こで次に各目標候補のその後の探知データからそれぞれ
の位置と速度情報を推定する（ステップＳ１０‐２）。

【００６２】次に候補の中から判断基準にしたがってゴ
ーストと判定された候補を除外する。Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４の位置にある計４点の候補のうち、Ｐ１，Ｐ２
は真の目標機（追尾対象航空機；相手機）のものであ
り、残りのＰ３，Ｐ４はゴーストであるが、ゴーストを
追尾している組合せは、真の目標を追尾しているもので
はないので、推定位置、速度に妥当性を欠く。そこで、
ステップＳ１０‐２において求めた各候補それぞれの推
定位置と速度情報を参照して、これらのうち、“推定速
度が航空機が飛行可能な速度域を逸脱している”、“推
定位置がＩＲＳＴの探知可能な距離以遠である”など妥
当性の薄いものをゴーストと判定する。そして、ゴース
トと判定した組合せに関しては候補から除外する。位置
と速度の非妥当性は両者がアンド（ＡＮＤ）条件で成立
する必要はなく、いずれか一方、つまり、オア（ＯＲ）
条件が成立すれば十分であるため、ここではいずれか一
方の妥当性が欠如を判定して決める。ここではまず位置
情報の非妥当性を各候補毎に判定し、妥当性の薄い位置
情報を持つ候補を除外することによりゴースト除去を行
う（ステップＳ１０‐３）。この判定には予めＩＲＳＴ
の探知可能な距離のデータを用意しておき、これとの比
較によって行う。

【００６３】このような基準によるゴースト除去によ
り、位置情報の妥当な候補が残る。これが第１段階での
追尾目標候補である。この残った第１段階での追尾候補
の数について、次にその数が自機探知データ数以下か判
断し（ステップＳ１０‐４）、その結果、追尾目標候補
数が自機探知データ数以下でなければゴーストに該当す
る候補はまだ存在していることから、速度情報の非妥当
性を各候補毎に判定し、妥当性の薄い速度情報を持つ候
補を除外することにより速度情報によるゴースト除去を
行う（ステップＳ１０‐５）。この判定には予め目標航
空機の出し得る速度範囲のデータを用意しておき、これ
との比較によって行う。これで第２段階でのゴースト除
去がなされた追尾目標候補が残る。

【００６４】第２段階でのゴースト除去がなされた追尾
目標候補中にはゴーストに相当するものはもうないか
ら、これでゴースト除去終了である（ステップＳ１０‐
６）。次に継続の自機探知データと僚機探知データを用
い、目標候補との相関判定を行う（ステップＳ１０‐
７）。そして、ステップＳ１０‐２の処理に移り、目標
候補の位置と速度情報の推定を行う。このようにして、
Ｓ１０‐２以降の手順を繰り返すことにより、ゴースト
の候補を除去して常に真の追尾目標である相手機（目標
機）について、位置と速度の推定を行うことができる。

【００６５】位置によるゴースト除去と、速度によるゴ
ースト除去の詳細は次の如きである。

【００６６】［位置によるゴースト除去］ゴースト除去
には位置に基づくものと、速度に基づくものがあるが、
位置によるものは次の通りである。

【００６７】目標候補の推定位置および推定精度からそ
の得られた推定位置がパッシブセンサの探知可能範囲外
に存在するか判定する（ステップＳ１０‐３ａ）。その
結果、範囲外に存在すると判定したならば、ゴーストと
判定する（ステップＳ１０‐３ｄ）。

【００６８】ステップＳ１０‐３ａでの判定の結果、パ
ッシブセンサの探知可能範囲外出ないと判定されたなら
ば、味方機の周辺に存在するか否かを判定する（ステッ
プＳ１０‐３ｂ）。その結果、味方機の周辺に存在しな
ければゴーストと判定する（ステップＳ１０‐３ｄ）。
一方、ステップＳ１０‐３ｂでの判定の結果、味方機の
周辺に存在していれば真機の可能性ありと判定する（ス
テップＳ１０‐３ｃ）。

【００６９】［速度によるゴースト除去］速度に基づく
ゴースト判定は、まず目標候補の推定精度から、目標候
補の推定速度が高い精度で推定できているか判定する
（ステップＳ１０‐５ａ）。速度の推定精度により、目
標候補の推定速度が高い精度で推定できていると判定さ
れたならば、次に目標候補の推定速度が航空機の出し得
る速度範囲内であるか判断する（ステップＳ１０‐５
ｂ）。

【００７０】その結果、出し得る速度範囲外であれば、
ゴーストと判定する（ステップＳ１０‐５ｄ）。

【００７１】Ｓ１０‐５ｂでの判定の結果、推定速度が
航空機の出し得る速度範囲内であれば、真機の可能性あ
りと判断する（ステップＳ１０‐５ｃ）。また、ステッ
プＳ１０‐５ａでの判定の結果、目標候補の推定速度が
高い精度で推定できている場合も、真機の可能性ありと
判断する（ステップＳ１０‐５ｃ）。

【００７２】以上、相手機に気付かれないように、レー
ダを全く用いずに、赤外線等によるパッシブセンサの探
知情報を用いて高精度に追尾することができるようにし
た本発明の追尾追跡手順をまとめる次のようになる。

【００７３】［手順１］初回のパッシブセンサ探知情報
から三角測量の要領により、追尾対象航空機の位置、速
度情報を記録したトラックファイルを作成する。（図３
に示すように、２機の目標機（追尾対象航空機）が存在
する場合、４機の追尾対象航空機（２機が真機、２機が
ゴースト）が作成される。

【００７４】［手順２］前回のセンサ情報から推定した
追尾対象航空機の位置、速度情報を記録したトラックフ
ァイルから、現時点における対象航空機の位置を外挿計
算し求める。

【００７５】［手順３］自機、僚機のＩＲＳＴなどのパ
ッシブセンサ情報（角度情報）を入手する。

【００７６】［手順４］自機と僚機のパッシブセンサ探
知情報から三角測量の要領により、距離情報（距離及び
誤差）を補填し推定し、探知情報とする（図４参照。図
４は推定探知距離及びその探知精度算出例を示す。）。

【００７７】［手順５］手順４の項での処理により推定
した探知情報とトラックファイルの相関を判定する。

【００７８】［手順６］相関判定結果から関連のある探
知情報を抽出し、フィルタ処理により対象航空機の現在
位置、速度を推定する。

【００７９】［手順７］手順４〜手順６の項において推
定した結果を自機及ぴ僚機のセンサ情報を元に個別に実
施する。

【００８０】［手順８］．手順７の項で推定した自機及
び僚機の個別推定結果を統合処理し、推定精度を高め
る。

【００８１】［手順９］統合処理結果をトラックファイ
ルに記録する。

【００８２】［手順１０］ゴースト除去処理によりゴー
ストを抽出し、追尾対象航空機から削除する。

【００８３】［手順１１］再度、前記手順３の項から繰
り返す。

【００８４】また、統合処理手順である手順８では、以
下の手順に従うことにより、統合処理を実施する。自機
及び僚機が持つ推定値を統合し、統合された情報を各機
の推定情報にフィードバックする。これにより、推定精
度を向上及び、各機に対する推定情報の首尾一貫性を実
現する。

【００８５】要するに、追跡側の少なくとも２機の航空
機にそれぞれ自機位置を求めてその位置情報を得る位置
情報取得手段と、追尾対象の航空機の少なくとも方位角
と高度情報つまり角度情報を測定するパッシブセンサと
を搭載し、これらのパッシブセンサによりそれぞれ測定
されて得られた情報と前記追跡側の航空機の位置情報を
もとに三角測量の手法により演算処理して、追尾対象の
航空機の位置・速度を推定手段により推定すると共に、
この推定手段により推定された追尾対象の航空機の位置
・速度の情報から非現実的な位置もしくは速度の値を持
つ追尾対象航空機をゴースト除去手段により除外するよ
うにしたものである。

【００８６】このように、追尾対象の航空機により探知
される最大要因であるレーダを使用せず、ＩＲＳＴ等の
パッシブセンサのみを使用することにより、相手機のＥ
ＳＭ等により探知される危険性を回避できるようにする
と共に、また、自機及び僚機のパッシブセンサのセンサ
情報を用い三角測量の要領で処理することにより、正確
に相手航空機の位置を把握可能で、高精度に追尾対象の
航空機を追尾することが可能になる。本方式では三角測
量法を用いたことにより、計算結果にゴースト（偽機）
のものを作り出すものの、推定位置／速度からゴースト
を除外することができ、正確に相手航空機の位置を把握
可能となる。

【００８７】なお、本発明は上述した具体例に限定され
るものではなく、種々変形して実施可能である。

【００８８】

【発明の効果】以上、本発明によれば、追尾対象の航空
機により探知される最大要因であるレーダを使用せず、
ＩＲＳＴ等のパッシブセンサのみを使用する構成とした
ことにより、相手機のＥＳＭ等により探知される危険性
を回避できるようになり、また、正確に相手航空機の位
置を把握可能で、高精度に追尾対象の航空機を追尾する
ことが可能になるという特徴を有する追尾装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための図であって、本発明シ
ステムの全体構成図を示すブロック図。

【図２】本発明を説明するための図であって、本発明シ
ステムの動作例を示す処理フロー。

【図３】本発明を説明するための図であって、本発明シ
ステムにおける初回のパッシブセンサ探知情報からの追
尾目標の作成例を説明する図。

【図４】本発明を説明するための図であって、本発明シ
ステムにおける推定探知距離及びその探知精度算出例を
示す図。

【図５】本発明を説明するための図であって、本発明シ
ステムにおけるゴースト除去の方式フローを示す図。

【図６】本発明を説明するための図であって、本発明シ
ステムにおける位置によるゴースト除去フローを示す
図。

【図７】本発明を説明するための図であって、本発明シ
ステムにおける速度によるゴースト除去フローを示す
図。

【符号の説明】

１１，２１…自機搭載のパッシブセンサ １２，２２…推定モジュール １３…統合モジュール １４…ゴースト除去モジュール １５…目標候補情報送出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 追跡側の少なくとも２機の航空機にそれ
   ぞれ搭載され、それぞれの自機位置を求めてその位置情
   報を得る位置情報取得手段と、 これら航空機にそれぞれ搭載され、追尾対象の航空機の
   角度情報を測定するパッシブセンサと、 これらのパッシブセンサによりそれぞれ測定されて得ら
   れた情報と前記追跡側の航空機の位置情報をもとに演算
   処理して、追尾対象の航空機の位置・速度を推定する推
   定手段と、 この推定手段により推定された追尾対象の航空機の位置
   ・速度の情報から非現実的な位置もしくは速度の値を持
   つ追尾対象航空機を除外するゴースト除去手段と、を具
   備することを特徴とする追尾装置。
2. 【請求項２】 追跡側の少なくとも２機の航空機にそれ
   ぞれ搭載され、それぞれの自機位置を求めてその位置情
   報を得る位置情報取得手段と、 これら航空機にそれぞれ搭載され、追尾対象の航空機の
   少なくとも方位角と高度を測定するパッシブセンサと、 これらのパッシブセンサによりそれぞれ測定されて得ら
   れた情報と前記追跡側の航空機の位置情報をもとに演算
   処理して、追尾対象の航空機の位置・速度を推定する推
   定手段と、 この推定手段により推定された追尾対象の航空機の位置
   ・速度の情報から非現実的な位置もしくは速度の値を持
   つ追尾対象航空機を除外するゴースト除去手段と、を具
   備することを特徴とする追尾装置。