JPH0972957A - Altitude calculation system by three-dimensional radar - Google Patents

Altitude calculation system by three-dimensional radar

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JPH0972957A
JPH0972957A JP7255639A JP25563995A JPH0972957A JP H0972957 A JPH0972957 A JP H0972957A JP 7255639 A JP7255639 A JP 7255639A JP 25563995 A JP25563995 A JP 25563995A JP H0972957 A JPH0972957 A JP H0972957A
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JP
Japan
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sub
track
radar
altitude
dimensional
Prior art date
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Application number
JP7255639A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadatsugu Nakamura
忠嗣 中村
Koichi Asami
浩一 浅見
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Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0972957A publication Critical patent/JPH0972957A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of an altitude data of the same airplane acquired by a plurality of three-dimensional radars. SOLUTION: A radar measured altitude processing part 121A of a three- dimensional altitude processing section 12A sets a radar measured altitude utilizing a radar data 301 and a weighted value corresponding to the reliability of quality in distance information is set from the distance information and the type of the radar to be applied to a sub track and the results are stored into a track data storing section 2A. The sub track thus obtained gives information on an altitude provided with a quality of data set from variations in the updated frequency of the radar data 301. A system measured altitude processing section 122A reads out the stored information from the track data storing section 2A and selects a plurality of sub tracks by adding a selection by the weighted value, besides the conventional selections made from the quality of the sub track, the type of the radar and the sub track as reference respectively. Thus, a weighted average processing having the weighted value as weight is applied to the sub tracks selected to calculate a system measured altitude at a high accuracy.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は3次元レーダーによ
る航空機高度算定方式に関し、特に複数の3次元レーダ
ーで取得した同一の航空機に対する複数の高度データを
融合して利用し、当該航空機の高度の代表値とするシス
テム測定高度を精度よく求める3次元レーダーによる航
空機高度算定方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aircraft altitude calculation method using a three-dimensional radar, and in particular, it utilizes a plurality of altitude data for the same aircraft acquired by a plurality of three-dimensional radars and is used to represent the altitude of the aircraft. It relates to an aircraft altitude calculation method using a three-dimensional radar that accurately determines the system measurement altitude as a value.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の3次元レーダーで捕捉した同一の
航空機に関するレーダーデータから求めた複数の高度デ
ータに基づいてこれら高度データの代表値とするシステ
ム測定高度が算定され、目標位置評定に供される。
2. Description of the Related Art Based on a plurality of altitude data obtained from radar data on the same aircraft captured by a plurality of three-dimensional radars, a system measured altitude as a representative value of these altitude data is calculated and used for target position evaluation. It

【0003】図2は従来の3次元レーダーによる航空機
高度算定方式の構成を示すブロック図である。図2に示
す従来例の構成は、航空機の航跡追尾に関する処理を行
う航跡追尾装置1と、航跡追尾装置1の処理データの書
込み、読出しを行う航跡データ格納部2とを備え、図2
にはなお、複数の3次元レーダー101,102,……,10Nお
よび2台の航空機A201およびB202を併記して示す。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional aircraft altitude calculation method using a three-dimensional radar. The configuration of the conventional example shown in FIG. 2 includes a track tracking device 1 that performs a process related to track tracking of an aircraft, and a track data storage unit 2 that writes and reads process data of the track tracking device 1.
In addition, a plurality of three-dimensional radars 101, 102, ..., 10N and two aircrafts A201 and B202 are shown together.

【0004】航跡追尾装置1は、目標とする航空機の位
置を評定しつつ航跡を追尾し所定の形式で表示する航跡
追尾処理部11と、複数の3次元レーダー101,102,……,
10Nで取得したレーダーデータ301 に基づき目標とする
航空機の代表高度を算出する3次元高度処理部12とを備
える。
The track tracking device 1 tracks a track while evaluating the position of a target aircraft and displays the track in a predetermined format, and a plurality of three-dimensional radars 101, 102 ,.
A three-dimensional altitude processing unit 12 that calculates a representative altitude of a target aircraft based on the radar data 301 acquired in 10N.

【0005】3次元高度処理部12は、複数の3次元レー
ダーによって捕捉した同一目標に対するデータ品質を配
慮した高度情報としての時系列データであるサブ航跡を
設定処理するレーダー測定高度処理部121 と、レーダー
測定高度処理部121 で設定処理されたサブ航跡情報に基
づいて複数の3次元レーダーによる取得高度を代表する
測定高度としてのシステム測定高度を算出するシステム
測定高度処理部122 とを備える。
The three-dimensional altitude processing unit 12 is a radar measurement altitude processing unit 121 for setting and processing sub-tracks, which are time-series data as altitude information in consideration of data quality for the same target captured by a plurality of three-dimensional radars, The radar measurement altitude processing unit 121 includes a system measurement altitude processing unit 122 that calculates a system measurement altitude as a measurement altitude representing the altitude acquired by a plurality of three-dimensional radars based on the sub-track information set and processed.

【0006】次に、図2の従来の3次元レーダーによる
航空機高度算定方式の動作について説明する。航空機A2
01,B202を対象としてレーダー101 および102 によって
得られるレーダーデータ301 は、航跡追尾装置1の航跡
追尾処理部11および3次元高度処理部12に供給される。
航跡追尾処理部11は、レーダーデータ301 および3次元
高度処理部12から提供されるシステム測定高度等に基づ
いて目標とする航空機の航跡を設定しつつ表示する。
Next, the operation of the conventional aircraft altitude calculation method using the three-dimensional radar shown in FIG. 2 will be described. Aircraft A2
The radar data 301 obtained by the radars 101 and 102 for 01 and B202 are supplied to the track tracking processing unit 11 and the three-dimensional altitude processing unit 12 of the track tracking device 1.
The track tracking processing unit 11 sets and displays a target aircraft track based on the radar data 301 and the system measurement altitude provided from the three-dimensional altitude processing unit 12.

【0007】3次元高度処理部12のレーダー測定高度処
理部121 は、レーダーデータ301 に基づき、捕捉した航
空機のレーダー測定高度を決定するレーダー測定高度設
定回路1211と、レーダー測定高度の含む誤差分散の推定
値を設定する誤差分散推定値設定回路1212と、取得デー
タの更新頻度に着目した品質を付与した高度情報として
のサブ航跡の品質状態を設定するサブ航跡品質状態設定
回路1213とを備える。
The radar measurement altitude processing unit 121 of the three-dimensional altitude processing unit 12 determines the radar measurement altitude setting circuit 1211 for determining the radar measurement altitude of the captured aircraft based on the radar data 301 and the error dispersion of the radar measurement altitude. An error variance estimation value setting circuit 1212 for setting an estimation value and a sub-track quality state setting circuit 1213 for setting the quality state of the sub-track as altitude information to which the quality based on the update frequency of the acquired data is added are provided.

【0008】レーダー測定高度処理部121 のレーダー測
定高度設定回路1211は、レーダーデータ301 の時系列に
得られる高度データに基づいて同一の航空機ごとのレー
ダー測定高度を求める。誤差分散推定値設定回路1212
は、各3次元レーダーごとに予めシステム種別に基づい
て設定したシステム高度誤差を設定する一次式で算出さ
れる今回誤差と複数の以前の誤差との両者を対象とし、
それぞれレーダーごとに異る性能を加味して決定される
所定の比率を両者に乗じて平均化して誤差分散推定値を
設定する。こうして推定された誤差分散推定値はサブ航
跡品質状態設定回路1213に供給される。
The radar measurement altitude setting circuit 1211 of the radar measurement altitude processing unit 121 obtains the radar measurement altitude for the same aircraft based on the altitude data obtained in time series of the radar data 301. Error variance estimation value setting circuit 1212
Is for both the present error calculated by a linear expression that sets the system altitude error set in advance for each three-dimensional radar based on the system type and a plurality of previous errors,
An error variance estimation value is set by multiplying both by a predetermined ratio determined by taking into account the performance different for each radar and averaging them. The error variance estimation value thus estimated is supplied to the sub track quality state setting circuit 1213.

【0009】サブ航跡品質状態設定回路1213は、航跡デ
ータ格納部2から読み出す航空機ごとのレーダー測定高
度に対して、新しいデータに基づく更新の頻度、つまり
レーダーデータ取得のヒット回数の多少に基づいて当該
レーダー測定高度データの信頼性の高低を示す品質基準
を予め設定し、この品質基準に基づいてクラス分けされ
た品質情報を含むレーダー測定高度の所定の計測時間に
わたる時系列データをサブ航跡とし、これに前述した誤
差分散推定値を付与して、品質基準によって設定された
それぞれの品質状態とともに航跡データ格納部2に格納
する。
The sub track quality state setting circuit 1213 determines whether the radar measurement altitude for each aircraft read from the track data storage unit 2 is updated based on new data, that is, the number of hits of radar data acquisition. A quality standard that indicates the reliability of radar measurement altitude data is set in advance, and time-series data for a specified measurement time of radar measurement altitude that includes quality information classified based on this quality standard is used as a sub-track. The error variance estimation value described above is added to the track data storage unit 2 together with the respective quality states set by the quality standard.

【0010】システム測定高度処理部122 は、サブ航跡
品質状態が所定の水準を超えるサブ航跡を選択するサブ
航跡品質状態ベース選択回路1221と、レーダー種別によ
るサブ航跡の選択を行うレーダー種別ベース選択回路12
22と、サブ航跡に対して総合的に設定する基準サブ航跡
に基づく選択を行う基準サブ航跡ベース選択回路1223
と、システム測定高度を算出するシステム測定高度算出
回路1224とを備える。
The system measurement altitude processing unit 122 includes a sub track quality state base selection circuit 1221 for selecting a sub track whose sub track quality state exceeds a predetermined level and a radar type base selection circuit for selecting a sub track according to a radar type. 12
22 and a reference sub-track base selection circuit 1223 that performs selection based on the reference sub-track set comprehensively for the sub-track
And a system measurement altitude calculation circuit 1224 for calculating the system measurement altitude.

【0011】サブ航跡品質状態ベース選択回路1221は、
レーダー測定高度処理部121 で設定された捕捉航空機ご
とのサブ航跡品質状態を航跡データ格納部2から読み出
し、サブ航跡品質状態が所定の選択水準を超えるサブ航
跡を選択する。レーダー種別ベース選択回路1222は、レ
ーダーの種別がもたらすサブ航跡の品質の高低に基づい
て設定する選択水準を超えるサブ航跡を選択する。
The sub track quality state base selection circuit 1221 is
The sub track quality state for each captured aircraft set by the radar measurement altitude processing unit 121 is read from the track data storage unit 2, and the sub track whose sub track quality state exceeds a predetermined selection level is selected. The radar type base selection circuit 1222 selects a sub-track that exceeds the selection level set based on the quality of the sub-track that the radar type brings.

【0012】基準サブ航跡ベース選択回路1223は、品質
状態、レーダー種別を含んで設定する総合的な基準サブ
航跡選択水準を超えるサブ航跡を代表サブ航跡を選択す
る候補として選択する。選択されるサブ航跡は前述した
基準サブ航跡選択水準を超える全てが候補として対象と
なる。システム測定高度算出回路1224は、基準サブ航跡
ベース選択回路1223で選択された全てのサブ航跡を対象
とし、これらサブ航跡に付与されている誤差分散推定値
を重み付け値として平均化処理を施してシステム測定高
度を算出する。
The reference sub-track base selection circuit 1223 selects a sub-track that exceeds the comprehensive reference sub-track selection level set including the quality state and the radar type as a candidate for selecting the representative sub-track. All selected sub-tracks that exceed the above-mentioned reference sub-track selection level are candidates as candidates. The system measurement altitude calculation circuit 1224 targets all the sub-tracks selected by the reference sub-track base selection circuit 1223, and performs an averaging process using the error variance estimation values given to these sub-tracks as weighted values to obtain a system. Calculate the measured altitude.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の3次元
レーダーによる航空機高度算定方式においては、システ
ム測定高度算出の源泉となるサブ航跡を複数の候補サブ
航跡から選択する場合の選択基準には、航空機と各3次
元レーダーとの距離に基づく選択基準は含まれていな
い。次に、従来の選択基準を示す。 従来選択基準 (1)サブ航跡品質: 新期データの更新の頻度を以て
品質評定の評価指標とする。 (2)レーダー種別: レーダーの形式によって相違す
る性能諸元に基づく選択の指標である。
In the above-described conventional aircraft altitude calculation method using the three-dimensional radar, the selection criterion for selecting the sub-track as the source of the system measurement altitude calculation from a plurality of candidate sub-tracks is as follows. Selection criteria based on the distance between the aircraft and each 3D radar are not included. Next, conventional selection criteria will be shown. Conventional selection criteria (1) Sub-track quality: The frequency of updating new period data is used as an evaluation index for quality assessment. (2) Radar type: It is an index of selection based on performance specifications that differ depending on the radar type.

【0014】そもそもレーダー測定高度の確度はレーダ
ーと航空機との距離の関数であり、サブ航跡を選択する
この従来選択基準は、サブ航跡に設定されているレーダ
ー測定高度の確度を直接的に表現する選択尺度ではな
く、これら2つの選択基準で選択されるサブ航跡の中に
は確度の低いものが含まれてしまうことが発生しがちで
あり、算出したシステム測定の確度までも低下させるこ
とが避けられないという問題点があった。
In the first place, the radar measurement altitude accuracy is a function of the distance between the radar and the aircraft, and this conventional selection criterion for selecting the sub-track directly expresses the radar measurement altitude accuracy set for the sub-track. It is easy for the sub-tracks selected by these two selection criteria, not the selection scale, to contain low-accuracy ones, and avoid decreasing the calculated system measurement accuracy. There was a problem that I could not do it.

【0015】また、従来のシステム測定高度の算出で
は、送信元のレーダーの距離の関数としての測定誤差か
ら求められた誤差分散の推定値を、システム測定高度の
算出における補正用の重み付け値に相当するものとして
サブ航跡に付与している。
Further, in the conventional calculation of the system measurement altitude, the estimated value of the error variance obtained from the measurement error as a function of the distance of the radar of the transmission source corresponds to the weighting value for correction in the calculation of the system measurement altitude. It is given to the sub wake as something to do.

【0016】ここでいう誤差分散推定値は、前述した如
く、各3次元レーダーごとに予め設定してある一次式か
ら算出される値を以前の値と特定の比率の係数乗算によ
って平均して求めたものであるので、いわば現時点以前
の過去の状態を表現するものである。
As described above, the error variance estimated value is obtained by averaging the values calculated from the linear equations preset for each three-dimensional radar by multiplying the previous values by the coefficient of a specific ratio. As it is, it represents the past state before the present time.

【0017】しかしながら、3次元レーダー測定高度の
確度は、過去の状態よりも現在の3次元レーダーと航空
機との距離に直接的に依存しているにも拘らず、過去の
状態を表現する値をレーダー測定高度算出における重み
付け値として算出式に利用しているため、レーダー測定
高度の確度が低下することが避けられないという問題点
がある。
However, although the accuracy of the 3D radar measurement altitude depends more directly on the distance between the current 3D radar and the aircraft than on the past, a value expressing the past condition is used. Since it is used as a weighting value in the radar measurement altitude calculation in the calculation formula, there is a problem that the accuracy of the radar measurement altitude is unavoidably lowered.

【0018】本発明の目的は、上述した問題点を解決
し、システム測定高度算出における従来の選択基準のサ
ブ航跡品質の評価指標を改善して、低確度のサブ航跡の
選択を排除し、かつシステム測定高度の算出におけるレ
ーダー種別による重み付け値とする誤差分散推定値を現
時点の状態に則したものに改善することにより、算出確
度を著しく向上させた3次元レーダーによる航空機高度
算出方式を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, improve the evaluation index of the sub track quality of the conventional selection criterion in the system measurement altitude calculation, eliminate the selection of the sub track with low accuracy, and To provide an aircraft altitude calculation method using a three-dimensional radar with significantly improved calculation accuracy by improving the error variance estimation value, which is a weighted value depending on the radar type in the calculation of system measurement altitude, according to the current state. It is in.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために次の手段構成を有する。即ち、本発明
の3次元レーダーによる高度算定方式は、複数の3次元
レーダーで捕捉した同一の目標航空機のレーダーデータ
に基づいて設定する複数のレーダー測定高度のそれぞれ
に対しレーダーデータ更新の頻度を評定指標としてレー
ダー測定高度に品質信頼性の大小を付与してなる複数の
サブ航跡を設定し、これら複数のサブ航跡から代表とす
るサブ航跡を選択してシステム測定高度として出力する
3次元レーダーによる高度算定方式であって、複数の3
次元レーダーのそれぞれが同一の目標航空機を対象とし
て取得する相異る距離情報Rの計測値に対して寄与する
それぞれの3次元レーダー共通なn(nは自然数)項目
の変動要素を設定して距離情報Rの含む変動量を表現す
る距離情報Rのn次式P0 +P1・R+R2・R2 +……+
n・Rn (P0,P1,P2,……,Pn は各3次元レーダー
の種別に基づいて設定される常数)の逆数を前記レーダ
ー測定高度の品質信頼性の高低を示す重み付け値として
設定する重み付け値設定手段と、時系列に得られるレー
ダーデータの高度データに基づいて設定した複数の3次
元レーダーごとの前記サブ航跡に対して前記重み付け値
を付与して品質状態を設定するサブ航跡品質状態設定手
段と、前記システム測定高度を算出するサブ航跡を選択
するサブ航跡候補を選択する場合の選択条件にサブ航跡
の品質状態と3次元レーダーの種別と基準とするサブ航
跡とに基づく選択条件のほか、前記サブ航跡品質状態設
定手段によってサブ航跡に付与する重み付け値が所定の
基準値を超えるものをシステム測定高度算定に供するサ
ブ航跡として選択する選択条件を含むものとしたサブ航
跡選択手段と、このサブ航跡選択手段によって選択され
た前記サブ航跡のそれぞれの測定高度を前記重み付け値
を重みとして加重平均して前記システム高度を算定する
システム測定高度算定手段とを備えた構成を有する。
The present invention has the following means constitution in order to achieve the above-mentioned object. That is, the altitude calculation method using the three-dimensional radar of the present invention evaluates the frequency of updating radar data for each of a plurality of radar measured altitudes set based on radar data of the same target aircraft captured by a plurality of three-dimensional radars. Altitude by 3D radar that sets a plurality of sub-tracks that give the radar measurement altitude the magnitude of quality reliability as an index and selects a representative sub-track from these sub-tracks and outputs it as the system measurement altitude Calculation method, multiple 3
Each three-dimensional radar contributes to the measurement value of different distance information R acquired for the same target aircraft, and sets variable elements of n (n is a natural number) items common to each three-dimensional radar N-th order expression of the distance information R expressing the variation included in the information R P 0 + P 1 · R + R 2 · R 2 + ... +
The reciprocal of P n · R n (P 0 , P 1 , P 2 , ..., P n is a constant set based on the type of each three-dimensional radar) is used to indicate the quality of the radar measurement altitude. Weighting value setting means set as a weighting value, and the weighting value is given to the sub-track for each of the plurality of three-dimensional radars set based on the altitude data of the radar data obtained in time series, and the quality state is set. And a sub-track quality state setting means for selecting the sub-track candidate for selecting the sub-track for calculating the system measurement altitude, the sub-track quality state, the type of the three-dimensional radar, and the sub-track as a reference. In addition to the selection condition based on the above, the one whose weight value assigned to the sub-track by the sub-track quality state setting means exceeds a predetermined reference value is selected as the sub-track to be used for the calculation of the system measurement altitude. Sub-track selection means including selection conditions to be selected, and a system for calculating the system altitude by weighted averaging the measured altitudes of the sub-tracks selected by the sub-track selection means with the weighted value as a weight. It has a structure provided with a measurement altitude calculating means.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、上記構成を有する本発明に
ついて説明する。複数の3次元レーダを配備して目標航
空機を捕捉するレーダーシステムは、複数目標を迅速か
つ精度良く捕捉するレーダーシステムとして運用されて
いる。このようなレーダーシステムによって得られる目
標航空機の高度情報は、独立的に取得する時系列に得ら
れる高度データに基づいて算定されるレーダー測定高度
に対して、レーダーデータの更新頻度を評価尺度とする
データ信頼性(データ品質)情報を付与したサブ航跡を
対象として、このサブ航跡に所定の重み付けを施してサ
ブ航跡品質状態を設定したうえ、さらに種々の選択基準
に基づいて選択して複数の高度情報を代表するシステム
測定高度として利用している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention having the above structure will be described below. A radar system that deploys a plurality of three-dimensional radars to capture a target aircraft is operated as a radar system that quickly and accurately captures a plurality of targets. The altitude information of the target aircraft obtained by such a radar system uses the update frequency of the radar data as the evaluation scale for the radar measured altitude calculated based on the altitude data obtained independently in time series. Targeting sub-tracks with data reliability (data quality) information, the sub-tracks are given a predetermined weight to set the sub-track quality status, and further selected based on various selection criteria to select multiple altitudes. It is used as a system measurement altitude that represents information.

【0021】従来の3次元レーダーによる高度算定方式
にあっては、サブ航跡に付与すべき重み付けとしては、
サブ航跡設定条件自体に距離情報に関する条件が含まれ
ておらず、さらに、サブ航跡に付与する重み付けも前回
までのデータと今回データとの比例配分的な単純一次元
処理で処理しており、今回データの含む距離情報は何等
反映されていない。レーダー測定高度の算定には距離情
報の大きさ、確からしさが大きく影響するので、従来の
算定方式による算定高度には低品質のものが含まれるこ
とが避けられないこととなる。
In the conventional three-dimensional radar altitude calculation method, the weights to be given to the sub-tracks are as follows:
The sub track setting condition itself does not include the condition related to distance information, and the weighting given to the sub track is also processed by simple one-dimensional processing proportional to the previous data and this data. The distance information included in the data is not reflected at all. Since the size and certainty of distance information have a great influence on the calculation of radar measurement altitude, it is inevitable that the calculation altitude of the conventional calculation method includes low quality.

【0022】本発明にあっては、サブ航跡に付与すべき
重み付けとして、最新の距離情報と各3次元レーダーの
特徴とに基づいてサブ航跡品質信頼性の高低を表現する
重み付け値を設定し、システム測定高度の算出において
は、従来の選択基準にさらに前述した重み付け値を重み
として候補とする複数のサブ航跡の加重平均をとって算
出することによって、著しく精度を向上させたシステム
測定高度の確保を可能としている。
According to the present invention, as the weight to be given to the sub-track, a weighting value is set which expresses the level of the sub-track quality reliability based on the latest distance information and the characteristics of each three-dimensional radar. When calculating the system measured altitude, the weighting average of multiple sub-tracks that are candidates for the above-mentioned weighting value is added to the conventional selection criteria to calculate the system measured altitude, thus ensuring the system measured altitude with significantly improved accuracy. Is possible.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。本実施例は、目標とする航空機の航跡追尾に関
する処理を行う航跡追尾装置1Aと、航跡追尾装置1A
で処理した追尾航空機のシステム測定高度算出に必要な
航跡データを対象航空機別に格納する航跡データ格納部
2Aと、複数のレーダー101,102,……,10Nのほか航空
機A201および航空機B202並びにレーダーデータ301 を併
記して示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. In this embodiment, a track tracking device 1A that performs a process for tracking a target aircraft track, and a track tracking device 1A.
The track data storage unit 2A that stores the track data necessary for calculating the system measurement altitude of the tracking aircraft processed in step 2 for each target aircraft, and multiple radars 101, 102, ..., 10N, as well as aircraft A201, aircraft B202, and radar data 301 are also shown. And show it.

【0024】また、航跡追尾装置1Aは、目標とする航
空機の航跡追尾処理を行い、追尾航跡を表示する航跡追
尾処理部11Aと、システム測定高度を算定する3次元高
度処理部12Aとを備える。さらに、3次元高度処理部12
Aは、システム測定高度算出に必要な航跡データをレー
ダーデータに基づいて設定するレーダー測定高度処理部
121Aと、レーダー測定高度処理部121Aで設定した航跡デ
ータに基づいてシステム測定高度を求めるシステム測定
高度処理部122Aとを備える。
Further, the track tracking device 1A is provided with a track tracking processing section 11A for performing track tracking processing of a target aircraft and displaying a tracking track, and a three-dimensional altitude processing section 12A for calculating a system measurement altitude. Furthermore, the three-dimensional altitude processing unit 12
A is a radar measurement altitude processing unit that sets track data necessary for calculating system measurement altitude based on radar data.
121A and a system measurement altitude processing unit 122A that obtains a system measurement altitude based on the track data set by the radar measurement altitude processing unit 121A.

【0025】レーダー測定高度処理部121Aは、レーダー
測定高度設定回路1211と、重み付け値設定手段を構成す
る破線で示す重み付け値設定回路1214と、レーダー測定
高度設定回路1211とともにサブ航跡品質状態設定手段を
構成する破線で示すサブ航跡品質状態設定回路1215とを
備える。
The radar measurement altitude processing unit 121A includes a radar measurement altitude setting circuit 1211, a weighting value setting circuit 1214 shown by a broken line which constitutes weighting value setting means, and a radar measurement altitude setting circuit 1211 together with a sub track quality state setting means. And a sub track quality state setting circuit 1215 shown by a broken line.

【0026】また、システム測定高度処理部122Aは、サ
ブ航跡選択手段を構成するサブ航跡品質状態ベース選択
回路1221と、レーダー種別ベース選択回路1222と、基準
サブ航跡ベース選択回路1223と、破線で示す重み付け値
ベース選択回路1225と、システム測定高度算出手段を構
成する破線で示すシステム測定高度算出回路1226とを備
える。図1に示す実施例の構成中、破線で示す部分が本
発明に直接かかわる部分であり、他の部分は図2の同一
符号と同じ内容であるので、これら同一内容に対する個
々の詳細な説明は省略する。
Further, the system measurement altitude processing section 122A is shown by a sub-track quality state base selection circuit 1221 constituting a sub-track selection means, a radar type base selection circuit 1222, a reference sub-track base selection circuit 1223, and a broken line. A weighting value base selection circuit 1225 and a system measurement altitude calculation circuit 1226 shown by a broken line which constitutes system measurement altitude calculation means are provided. In the configuration of the embodiment shown in FIG. 1, the portion indicated by the broken line is the portion directly related to the present invention, and the other portions have the same contents as the same reference numerals in FIG. Omit it.

【0027】図3は、図1と図2に示す3次元レーダー
による航空機高度算出装置の構成を対比して示すブロッ
ク図である。以下に、図3を参照しつつ図1の実施例の
動作について説明する。3次元高度処理部12Aのレーダ
ー測定高度処理部121Aのレーダー測定高度設定回路1211
は、レーダーデータ301 に基づいて対象とする航空機の
高度を求めレーダー測定高度として航跡データ格納部2
Aに記憶する。重み付け値設定回路1214は、レーダーデ
ータ301 の含むレーダーと航空機との距離Rに関する昇
べきのn次式の逆数を重み付け値として次の数式1によ
り求める。
FIG. 3 is a block diagram showing the structure of the aircraft altitude calculating apparatus using the three-dimensional radar shown in FIGS. 1 and 2 in comparison. The operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIG. Radar measurement of 3D altitude processing unit 12A Radar measurement altitude setting circuit 1211 of altitude processing unit 121A
Calculates the altitude of the target aircraft based on the radar data 301 and uses it as the radar measurement altitude for the track data storage unit 2.
Remember in A. The weighting value setting circuit 1214 obtains the reciprocal of the n-th order formula of the power of the radar R included in the radar data 301 as a weighting value according to the following formula 1.

【0028】[0028]

【数1】重み付け値=1/(P0 +P1・R+P2・R2
……+Pn・Rn
[Equation 1] Weighting value = 1 / (P 0 + P 1 · R + P 2 · R 2 +
...... + P n · R n )

【0029】数式1の分母は、複数の3次元レーダーそ
れぞれが同一の目標航空機を対象として取得する相異る
距離情報Rの計測値に対して寄与する各3次元レーダー
に共通なn項目の変動要素を設定し、距離情報Rに含ま
れる変動量の大きさを表現するRの昇べきのn次式であ
って、常数P0,P1,P2,……,Pn は正負の極性を含み
かつ3次元レーダーの種別ごとに異なる。
The denominator of Equation 1 is a variation of n items common to each of the three-dimensional radars that contributes to the measured values of different distance information R obtained by each of the plurality of three-dimensional radars targeting the same target aircraft. It is an n-th order expression of R that expresses the magnitude of fluctuation included in the distance information R by setting an element, and the constants P 0 , P 1 , P 2 , ..., P n have positive and negative polarities. And varies depending on the type of 3D radar.

【0030】つまり数式1の分母は、3次元レーダーの
種別ごとの距離情報変動幅の大小を表現し、この逆数と
して示される重み付け値が取得した距離情報Rの品質信
頼性の高低に対応して付与すべき選択重み付け値とな
る。従来の重み付け値は、図2に示す誤差分散推定値設
定回路1212が、各3次元レーダーごとに予め設定してあ
る一次式から算出される値を、以前の値と特定の比率で
平均したものを誤差分散推定値としてシステム測定高度
算出における重み付け値としていることは前述したとお
りである。
That is, the denominator of Expression 1 expresses the magnitude of the range of variation of the distance information for each type of three-dimensional radar, and the weighting value shown as the reciprocal of this corresponds to the quality reliability of the obtained distance information R. It becomes the selection weighting value to be given. The conventional weighting value is obtained by averaging the values calculated by the error variance estimation value setting circuit 1212 shown in FIG. 2 from the linear equation preset for each three-dimensional radar with the previous value at a specific ratio. As described above, is used as the error variance estimated value as the weighted value in the system measurement altitude calculation.

【0031】サブ航跡品質状態設定回路1215は、各3次
元レーダーごとの新規データの更新頻度の大小をサブ航
跡設定におけるデータ品質信頼性の判定尺度として判定
した品質状態をサブ航跡に設定し、航跡データ格納部2
Aに記憶する。レーダー測定高度処理部121Aからは、こ
うしてレーダー測定高度、従来の誤差分散推定値に代る
重み付け値およびサブ航跡品質状態が図3に示す如く航
跡データ格納部2Aに送出、記憶される。
The sub-track quality state setting circuit 1215 sets the quality state, which is determined as the data quality reliability determination scale in the sub-track setting, to the sub-track by determining the size of the update frequency of new data for each three-dimensional radar, Data storage unit 2
Remember in A. From the radar measurement altitude processing unit 121A, the radar measurement altitude, the weight value replacing the conventional error variance estimation value, and the sub-track quality state are sent to and stored in the track data storage unit 2A as shown in FIG.

【0032】システム測定高度処理部122Aのサブ航跡品
質状態ベース選択回路1221は、サブ航跡の品質状態に基
づく選択を行う。レーダ種別ベース選択回路1222は、航
跡データ格納部2Aからサブ航跡品質状態を読み出し、
レーダー種別に基づく選択を行う。基準サブ航跡ベース
選択回路1223は、基準とするサブ航跡に基づく選択を行
う。重み付け値ベース選択回路1225は、基準サブ航跡ベ
ース選択回路1223の選択出力に対し、重み付け値設定回
路1214で付与された重み付け値が所定の基準値以上のも
のm個を選択しこれらをシステム測定高度算定に供する
サブ航跡として航跡データ格納部2Aに格納する。シス
テム測定高度算出回路1226は、航跡データ格納部2Aか
らレーダー測定高度と重み付け値とを読み出し、重み付
け値ベース選択回路1225で選択されたm個のサブ航跡に
対して、それぞれに付与した重み付け値を重みとする次
の数式2で示す加重平均処理を施し、システム測定高度
を算出する。
The sub track quality state base selection circuit 1221 of the system measurement altitude processing section 122A performs selection based on the sub track quality state. The radar type base selection circuit 1222 reads the sub track quality state from the track data storage unit 2A,
Make a selection based on the radar type. The reference sub-track base selection circuit 1223 performs selection based on the reference sub-track. The weighting value base selection circuit 1225 selects m pieces whose weighting values given by the weighting value setting circuit 1214 are equal to or more than a predetermined reference value to the selection output of the reference sub track base selection circuit 1223, and selects these from the system measurement altitude. It is stored in the track data storage unit 2A as a sub track used for calculation. The system measurement altitude calculation circuit 1226 reads the radar measurement altitude and the weight value from the track data storage unit 2A, and assigns the weight value assigned to each of the m sub-tracks selected by the weight value base selection circuit 1225. The weighted average processing shown in the following Equation 2 as a weight is performed to calculate the system measured altitude.

【0033】[0033]

【数2】システム測定高度=(H1 ×m1 +H2 ×m2
+……+Hm ×mm )/(m1 +m2 +……+mm ) 但し、H1,H2,……Hm :サブ航跡のレーダー測定高度 m1,m2,……mm :重み付け値
[Equation 2] System measurement altitude = (H 1 × m 1 + H 2 × m 2
+ …… + H m × m m ) / (m 1 + m 2 + …… + m m ) However, H 1 , H 2 ,… H m : Radar measurement altitudes m 1 , m 2 ,… m m of sub-track : Weight value

【0034】こうして、レーダーで取得する距離データ
の影響を反映させた高度補正用の重み付け値を利用して
システム測定高度を算定することにより、著しく確度の
高いシステム測定高度を算出することができる。
Thus, by calculating the system measurement altitude using the weighting value for altitude correction which reflects the influence of the distance data acquired by the radar, it is possible to calculate the system measurement altitude with extremely high accuracy.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
ブ航跡の選択に対して3次元レーダーごとに取得した距
離情報の影響を考慮した重み付け値による重み付けを行
い、かつ選択を付加することにより、著しく確度の高い
サブ航跡をシステム測定高度算出に使用でき、これによ
りサブ航跡に付与されている重み付け値を使用して距離
情報を配慮した著しく確度の高いシステム測定高度の算
出が可能とすることができる効果を有する。
As described above, according to the present invention, the sub-track selection is weighted by the weighting value considering the influence of the distance information acquired for each three-dimensional radar, and the selection is added. Makes it possible to use sub-tracks with extremely high accuracy for calculating system-measured altitudes, which makes it possible to calculate highly-accurate system-measured altitudes considering distance information using the weighting values assigned to sub-tracks. Has the effect of being able to.

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

【図1】本発明の一実施例の3次元レーダーによる航空
機高度算定方式の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an aircraft altitude calculation method using a three-dimensional radar according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の3次元レーダーによる航空機高度算定方
式の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional aircraft altitude calculation method using a three-dimensional radar.

【図3】図1および図2の3次元レーダーによる航空機
高度算定方式の構成を対比して示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing, in contrast, a configuration of an aircraft altitude calculation method by the three-dimensional radar in FIGS. 1 and 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 航跡追尾装置 1A 航跡追尾装置 2 航跡データ格納部 2A 航跡データ格納部 11 航跡追尾処理部 11A 航跡追尾処理部 12 3次元高度処理部 12A 3次元高度処理部 121 レーダー測定高度処理部 121A レーダー測定高度処理部 122 システム測定高度処理部 122A システム測定高度処理部 1211 レーダー測定高度設定回路 1212 誤差分散推定値設定回路 1213 サブ航跡品質状態設定回路 1214 重み付け値設定回路 1215 サブ航跡品質状態選択回路 1221 サブ航跡品質状態ベース選択回路 1222 レーダー種別ベース選択回路 1223 基準サブ航跡ベース選択回路 1224 システム測定高度算出回路 1225 重み付け値ベース選択回路 1226 システム測定高度算出回路 1 Track tracking device 1A Track tracking device 2 Track data storage unit 2A Track data storage unit 11 Track tracking processing unit 11A Track tracking processing unit 12 3D altitude processing unit 12A 3D altitude processing unit 121 Radar measurement altitude processing unit 121A Radar measurement altitude Processing unit 122 System measurement altitude processing unit 122A System measurement altitude processing unit 1211 Radar measurement altitude setting circuit 1212 Error variance estimation value setting circuit 1213 Sub track quality status setting circuit 1214 Weight value setting circuit 1215 Sub track quality status selection circuit 1221 Sub track quality State base selection circuit 1222 Radar type base selection circuit 1223 Reference sub track base selection circuit 1224 System measurement altitude calculation circuit 1225 Weighted value base selection circuit 1226 System measurement altitude calculation circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の3次元レーダーで捕捉した同一の
目標航空機のレーダーデータに基づいて設定する複数の
レーダー測定高度のそれぞれに対しレーダーデータ更新
の頻度を評定指標としてレーダー測定高度に品質信頼性
の大小を付与してなる複数のサブ航跡を設定し、これら
複数のサブ航跡から代表とするサブ航跡を選択してシス
テム測定高度として出力する3次元レーダーによる高度
算定方式であって、複数の3次元レーダーのそれぞれが
同一の目標航空機を対象として取得する相異る距離情報
Rの計測値に対して寄与するそれぞれの3次元レーダー
共通なn(nは自然数)項目の変動要素を設定して距離
情報Rの含む変動量を表現する距離情報Rのn次式P0
+P1・R+R2・R2 +……+Pn・Rn (P0,P1,P2,…
…,Pn は各3次元レーダーの種別に基づいて設定され
る常数)の逆数を前記レーダー測定高度の品質信頼性の
高低を示す重み付け値として設定する重み付け値設定手
段と、レーダーデータの時系列にて得られる高度データ
に基づいて設定した複数の3次元レーダーごとの前記サ
ブ航跡に対して前記重み付け値を付与して品質状態を設
定するサブ航跡品質状態設定手段と、前記システム測定
高度を算出するサブ航跡を選択するサブ航跡候補を選択
する場合の選択条件にサブ航跡の品質状態と3次元レー
ダーの種別と基準とするサブ航跡とに基づく選択条件の
ほか、前記サブ航跡品質状態設定手段によってサブ航跡
に付与する重み付け値が所定の基準値を超えるものをシ
ステム測定高度算定に供するサブ航跡として選択する選
択条件を含むものとしたサブ航跡選択手段と、このサブ
航跡選択手段によって選択された前記サブ航跡のそれぞ
れの測定高度を前記重み付け値を重みとして加重平均し
て前記システム高度を算定するシステム測定高度算定手
段とを備えることを特徴とする3次元レーダーによる高
度算定方式。
1. The radar measurement altitude is quality-reliable using the frequency of radar data update for each of a plurality of radar measurement altitudes set based on radar data of the same target aircraft captured by a plurality of three-dimensional radars. A three-dimensional radar altitude calculation method in which a plurality of sub-tracks are set and the representative sub-track is selected from these sub-tracks and output as the system measured altitude. Each three-dimensional radar contributes to the measurement value of different distance information R acquired for the same target aircraft, and sets variable elements of n (n is a natural number) items common to each three-dimensional radar The n-th order expression P 0 of the distance information R expressing the variation included in the information R
+ P 1 · R + R 2 · R 2 + …… + P n · R n (P 0 , P 1 , P 2 ,
, P n is a reciprocal of a constant set based on the type of each three-dimensional radar) as a weighting value setting means for setting as a weighting value indicating the quality reliability of the radar measurement altitude, and a time series of radar data. Sub-track quality status setting means for assigning the weighted value to the sub-tracks for each of the plurality of three-dimensional radars set on the basis of the altitude data obtained in 1. and calculating the system measured altitude In addition to the selection condition based on the quality condition of the sub-track, the type of the three-dimensional radar and the reference sub-track, the sub-track quality condition setting means Includes a selection condition that selects a sub-track whose weighting value to be given to the sub-track exceeds a predetermined standard value as a sub-track to be used for system measurement altitude calculation The sub-track selection means and the system-measured altitude calculation means for calculating the system altitude by weighted averaging the measured altitudes of the sub-tracks selected by the sub-track selection means with the weighted value as a weight. An altitude calculation method using a three-dimensional radar.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021978A (en) * 2009-07-15 2011-02-03 Mitsubishi Electric Corp Multilateration device and airport surface surveillance system using the same
RU2605442C1 (en) * 2015-09-22 2016-12-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radar altimeter system adapted to smooth water surface

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