JPH0990027A - Device for discriminating sinuously advancing target - Google Patents

Device for discriminating sinuously advancing target

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JPH0990027A
JPH0990027A JP7241801A JP24180195A JPH0990027A JP H0990027 A JPH0990027 A JP H0990027A JP 7241801 A JP7241801 A JP 7241801A JP 24180195 A JP24180195 A JP 24180195A JP H0990027 A JPH0990027 A JP H0990027A
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JP
Japan
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residual
observation
target
value
calculates
Prior art date
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JP7241801A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromichi Kawazoe
博道 川添
Hisao Iwama
尚雄 岩間
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a device for identifying sinuously advancing target to accurately identify the sinuous advance of a target to be tracked even when the observation accuracy against the target deteriorates so as to improve the continuously tracking ability of the device by integrating observation residues calculated from predicted values and observed values. SOLUTION: An antenna system 1 radiates a beam in the directed position instructed from a beam controller 10 and, at the same time, receives reflected waves from a target. A target observing device 2 detects the target from received signals and calculates the three-dimensional observed values on a polar coordinate system. A coordinate transforming device 3 transforms the coordinate system of the observed values into a north-based orthogonal coordinate system from the polar coordinate system. An observation residue calculating device 5 calculates observation residues from the observed values and a predicted position outputted from an filter device 6 and a residue integrating device 7 finds an integrated residue value by integrating the observation residues. An integrated value identifying means 8 for sinuous advance identifies whether or not the target sinuously advances from the integrated residue value and the discriminated results of the device 8 are displayed on a sinuously advancing state displaying device 9 as recognizable information. The identification results are also sent to an gain calculating device 4.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は追尾レーダ装置におけ
る目標の曲進状況を自動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 device for automatically determining a target curving state in a tracking radar device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術による目標曲進判定装置は図7
のような構成であり、図7において1はアンテナ装置、
2は目標観測装置、3は座標変換装置、5は観測残差算
出装置、4はαβゲイン算出装置、6はαβフィルタ装
置、11は残差平滑装置、18は平滑残差判定装置、9
は曲進状態表示装置、10はビーム制御装置である。
2. Description of the Related Art FIG.
In the configuration shown in FIG. 7, 1 is an antenna device,
2 is a target observation device, 3 is a coordinate conversion device, 5 is an observation residual calculation device, 4 is an αβ gain calculation device, 6 is an αβ filter device, 11 is a residual smoothing device, 18 is a smooth residual determination device, and 9
Is a curving state display device, and 10 is a beam control device.

【0003】従来技術による目標曲進判定装置は上記の
ように構成されており、以下に示す動作を行う。
The target curve progression judging device according to the prior art is constructed as described above, and carries out the following operation.

【0004】アンテナ装置1では、目標に対して捜索ビ
ームの送信を行い、受信された信号を目標観測装置2に
出力する。目標観測装置2では、受信された信号に対し
て増幅等の処理を行い、受信信号に含まれる目標信号と
雑音信号の振幅を比較して目標の検出を行い、その距
離、方位角情報、高角情報の極座標系での3次元観測値
を算出し、座標変換装置3に出力する。座標変換装置3
では、“数1”に従い座標変換を行う。ここで添え字k
は観測回数であり、サンプリング間隔をtとするとサン
プリング時刻ktにおける変数であることを示す。また
極座標系における観測値の値は、距離Rz(k)、高角Ez
(k)、方位角Byz(k) である。
The antenna device 1 transmits a search beam to the target and outputs the received signal to the target observation device 2. The target observing device 2 performs processing such as amplification on the received signal, compares the amplitudes of the target signal and the noise signal included in the received signal to detect the target, and detects the distance, azimuth information, and high angle. A three-dimensional observation value of information in a polar coordinate system is calculated and output to the coordinate conversion device 3. Coordinate conversion device 3
Then, coordinate conversion is performed according to "Equation 1". Subscript k here
Indicates the number of observations and is a variable at the sampling time kt, where the sampling interval is t. The values of the observed values in the polar coordinate system are the distance Rz (k) and the high angle Ez.
(k) and azimuth Byz (k).

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】これは極座標系の観測値を北基準直交座標
系に変換する処理であり、これは追尾フィルタにおける
予測計算を有利に行うためと、目標加速度については直
交座標系での速度に対する変化分として現れる現象を曲
進判定処理として利用するために座標変換を行うもので
ある。“数1”においてZ(k) は北基準直交座標系での
3次元の観測値であり、x(k) 、y(k) 、z(k) の成分
である。この結果は観測残差算出装置5に入力される。
観測残差算出装置5では、サンプリング時刻ktにおけ
る予測位置(xp(k) 、yp(k) 、zp(k) )と観測値
の差(ex(k)、ey(k) 、ez(k) )を“数2”に従
い算出し、αβフィルタ装置6と、残差平滑装置11に
出力する。
This is a process for converting an observation value in a polar coordinate system into a north reference Cartesian coordinate system. This is for the purpose of advantageously performing the prediction calculation in the tracking filter, and for the target acceleration, the change amount with respect to the velocity in the Cartesian coordinate system is changed. The coordinate conversion is performed in order to utilize the phenomenon that appears as the curve progression determination process. In “Equation 1”, Z (k) is a three-dimensional observation value in the north reference Cartesian coordinate system, and is a component of x (k), y (k), and z (k). This result is input to the observation residual calculation device 5.
In the observation residual calculation device 5, the difference between the predicted position (xp (k), yp (k), zp (k)) at the sampling time kt and the observed value (ex (k), ey (k), ez (k)). ) Is calculated according to “Equation 2” and output to the αβ filter device 6 and the residual smoothing device 11.

【0007】[0007]

【数2】 [Equation 2]

【0008】また、一方、αβゲイン算出装置4では、
サンプリング回数kをもとにしてフィルタゲインである
α(k) とβ(k) を“数3”に従い算出する。また、「追
尾目標が曲進している」と判定された場合は追尾フィル
タゲインであるα(k) 及びβ(k) を定数C1とC2に設
定し、さらに「追尾目標が直進している」と判定された
場合はkを特定の値から再設定し、α(k) とβ(k) の算
出を再開する。
On the other hand, in the αβ gain calculation device 4,
Based on the sampling number k, the filter gains α (k) and β (k) are calculated according to “Equation 3”. If it is determined that the tracking target is moving forward, the tracking filter gains α (k) and β (k) are set to constants C1 and C2, and the tracking target goes straight. If it is determined that “k” is reset, k is reset from a specific value, and calculation of α (k) and β (k) is restarted.

【0009】[0009]

【数3】 (Equation 3)

【0010】αβフィルタ装置6では、上記観測残差と
α(k) 、β(k) のゲイン及び前回追尾計算時に算出した
予測値より、“数4”に従い平滑計算と予測計算を実施
する。
The αβ filter device 6 performs smoothing calculation and prediction calculation according to "Equation 4" from the observation residual, the gains of α (k) and β (k), and the predicted value calculated at the previous tracking calculation.

【0011】[0011]

【数4】 [Equation 4]

【0012】ここで、xs(k) 、ys(k) 、zs(k) は
平滑位置、dxs(k) 、dys(k)、dzs(k) は平滑
速度、xp(k) 、yp(k) 、zp(k) 、xp(k+1) 、y
p(k+1) 、zp(k+1) は予測位置、dxp(k) 、dyp
(k) 、dzp(k) は予測速度である。αβフィルタ装置
6により算出した予測位置はビーム制御装置10に出力
され、次サンプリング時刻におけるビーム指向方向を決
定した後、アンテナ装置1より追尾ビームが照射され
る。
Where xs (k), ys (k) and zs (k) are smooth positions, dxs (k), dys (k) and dzs (k) are smooth speeds, xp (k) and yp (k). ), Zp (k), xp (k + 1), y
p (k + 1) and zp (k + 1) are predicted positions, dxp (k) and dyp
(k) and dzp (k) are predicted speeds. The predicted position calculated by the αβ filter device 6 is output to the beam control device 10, and after determining the beam pointing direction at the next sampling time, the tracking beam is emitted from the antenna device 1.

【0013】次に残差平滑装置11では、上記観測残差
を“数5”に従い平滑し、平滑残差判定装置18に出力
する。
Then, the residual smoothing device 11 smoothes the observed residuals according to "Equation 5" and outputs the smoothed residuals to the smoothing residual determination device 18.

【0014】[0014]

【数5】 (Equation 5)

【0015】ここで、Asは残差平滑の定数、exs
(k) 、eys(k) 及びezs(k) はサンプリング回数k
における残差平滑値である。なお、ここでは追尾の予測
計算が等速直進運動を仮定しているため、目標が旋回運
動を行うと、観測残差は一定方向わずかに変移し、バイ
アス値が発生する。しかし、レーダによる目標観測の際
には受信機雑音その他の要因によりランダムな誤差が必
ず発生する。従って観測残差にはランダム誤差及びバイ
アス値が混ざり合うことになる。このため、目標曲進を
観測残差をもとに判定するためにはランダム誤差の抑圧
を行い、バイアス値を検出することが必要である。この
ために残差平滑装置11により観測残差を平滑するので
あるが、ここでは平滑後のレーダ観測誤差の大きさが目
標曲進に伴うバイアス値以下となることが前提条件とな
る。
Where As is a constant of residual smoothing, exs
(k), eys (k) and ezs (k) are sampling times k
Is the smoothed residual value at. Note that, here, since the prediction calculation of tracking assumes a uniform linear motion, when the target makes a turning motion, the observation residual changes slightly in a certain direction, and a bias value is generated. However, when a target is observed by the radar, random errors are always generated due to receiver noise and other factors. Therefore, the random error and the bias value are mixed in the observation residual. Therefore, in order to determine the target curve progression based on the observation residual, it is necessary to suppress the random error and detect the bias value. For this reason, the observation residual is smoothed by the residual smoothing device 11, but the prerequisite here is that the magnitude of the radar observation error after smoothing is equal to or less than the bias value associated with the target curving.

【0016】さらに平滑残差判定装置18では、上記残
差平滑値exs(k) 、eys(k) 及びezs(k) をもと
に“数6”に従い追尾目標の曲進判定を行う。
Further, the smoothing residual determining device 18 determines the tracking target curving according to "Equation 6" based on the residual smoothing values exs (k), eys (k) and ezs (k).

【0017】[0017]

【数6】 (Equation 6)

【0018】ここでδRs1は平滑残差を用いた場合の
判定しきい値である。また、|exs(k) |、|eys
(k) |、|ezs(k) |はそれぞれexs(k) 、eys
(k)、ezs(k) の絶対値を示す。“数6”のいずれかの条
件を満たすときに目標が曲進していると判定する。この
曲進判定結果により曲進状態表示装置9では「目標が旋
回している」内容の表示を行う。また、この曲進判定結
果をもとにしてαβゲイン算出装置4では曲進目標の追
尾に適するゲインを前記の如く設定する。
Here, δRs1 is a judgment threshold value when a smooth residual is used. Also, | exs (k) |, | eys
(k) | and | ezs (k) | are exs (k) and eys, respectively.
Indicates the absolute value of (k) and ezs (k). When any one of the conditions of "Equation 6" is satisfied, it is determined that the target is curving. Based on the result of this turn-on determination, the turn-on state display device 9 displays the content of "the target is turning". Further, the αβ gain calculation device 4 sets the gain suitable for tracking the curving target on the basis of the result of the curving judgment as described above.

【0019】従来の装置ではこのように追尾目標の曲進
判定が行われる。
In the conventional device, the track advancing judgment of the tracking target is thus performed.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】従来の目標曲進判定装
置では、このような動作を行うが、いくつかの制限があ
る。基本的な方針としては、目標の等速直進運動を仮定
した追尾予測位置と、旋回運動を行う目標に対する観測
位置の間に発生するバイアス値を検出する方式は広く一
般的に行われている方式である。しかし、ここでは平滑
後におけるランダムなレーダ観測誤差の大きさが、目標
曲進に伴うバイアス値以下となることが前提条件とな
る。仮に判定確度99%以上の正確な曲進判定を実施す
るためには正規分布を仮定した平滑後のレーダ観測雑音
の大きさ(標準偏差)は目標曲進に伴うバイアス値の約
1/3以下となることが必要である。このため、好条件
において目標の観測を行わない限り精度の良い曲進判定
は期待できない。また平滑処理は通常の一次フィルタで
あるので、ランダムな観測誤差成分の抑圧性能を上げる
と、判定の応答性が劣化する。
Although the conventional target advancing judgment device performs such an operation, there are some limitations. As a basic policy, the method of detecting the bias value generated between the predicted tracking position assuming a uniform linear motion of the target and the observation position with respect to the target performing the turning motion is widely used. Is. However, here, it is a prerequisite that the magnitude of the random radar observation error after smoothing is equal to or less than the bias value associated with the target turn. In order to perform accurate bend determination with a determination accuracy of 99% or more, the magnitude (standard deviation) of radar observation noise after smoothing assuming a normal distribution is about 1/3 or less of the bias value associated with the target bend. It is necessary to be Therefore, unless the target is observed under favorable conditions, it is not possible to expect accurate turn progress determination. Further, since the smoothing process is a normal first-order filter, if the suppression performance of the random observation error component is improved, the responsiveness of the determination deteriorates.

【0021】次に、追尾フィルタにαβフィルタを適用
しているため、追尾サンプリング間隔が一定、かつ観測
雑音の大きさが一定であるという前提条件が必要であ
る。この条件が異なると最適な設定での動作が不可能と
なる。
Next, since the αβ filter is applied to the tracking filter, the precondition that the tracking sampling interval is constant and the size of the observation noise is constant is necessary. If this condition is different, the operation with the optimum setting becomes impossible.

【0022】また、曲進判定により追尾フィルタゲイン
であるα及びβの値を制御することにより追尾継続性を
確保できるようにしているが、この方式では追従性を向
上させる代わりに追尾安定性が劣化する可能性がある。
Further, the tracking continuity can be ensured by controlling the values of the tracking filter gains α and β by the progression determination, but in this method, the tracking stability is improved instead of improving the tracking performance. It may deteriorate.

【0023】さらに、追尾目標の旋回状況表示は、追尾
目標の運動状態を監視する上で有意義な機能であるが、
「目標直進」または「目標曲進」の2種類しかなく、単
に進路を修正しているのみか、大きく変針しているのか
不明であることもある。
Further, the display of the turning state of the tracking target is a meaningful function for monitoring the motion state of the tracking target,
There are only two types of "target straight ahead" or "target straight ahead", and it may be unclear whether the course is simply corrected or the needle is greatly changed.

【0024】この発明は、追尾目標に対する観測精度が
劣化した場合でも、正確に曲進判定を行い、追尾の継続
性を向上させるとともに目標の曲進状態を明確に表示さ
せることを目的としている。
It is an object of the present invention to accurately make a turn determination even when the accuracy of observation with respect to a tracking target is deteriorated, improve continuity of the tracking, and clearly display the target turning state.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の実施例1におい
ては、追尾目標に対してビームの送受信を行うアンテナ
装置と、受信信号より目標の検出を行い距離、方位角情
報、高角情報の極座標系での3次元観測値を算出する目
標観測装置と、目標観測装置からの観測値の座標系を変
換する座標変換装置と、平滑処理のためのαβフィルタ
ゲインを算出するαβゲイン算出装置と、前回サンプリ
ング時刻において算出した予測値及び前記観測値から観
測残差を算出する観測残差算出装置と、前記観測残差と
予測値及びαβフィルタゲインより平滑値を算出し、さ
らに次サンプリング時刻における予測値を算出するαβ
フィルタ装置と、前記観測残差をサンプリング間隔ごと
に積分処理し、残差積分値を算出する残差積分装置と、
残差積分値より曲進判定を行う積分値曲進判定装置と、
上記積分値曲進判定結果を表示する曲進状態表示装置
と、次サンプリング時刻におけるビームを照射を指示す
るビーム制御装置とで構成する。
In the first embodiment of the present invention, an antenna device for transmitting and receiving a beam to and from a tracking target and a polar coordinate of distance, azimuth angle information and high angle information for detecting the target from the received signal. A target observation device that calculates a three-dimensional observation value in the system, a coordinate conversion device that converts the coordinate system of the observation values from the target observation device, an αβ gain calculation device that calculates an αβ filter gain for smoothing processing, An observation residual calculation device that calculates an observation residual from the predicted value and the observed value calculated at the previous sampling time, a smooth value is calculated from the observation residual, the predicted value, and the αβ filter gain, and the prediction at the next sampling time Αβ to calculate the value
A filter device, a residual integration device that performs an integration process on the observation residuals for each sampling interval, and calculates a residual integral value,
An integral value curl judgment device for curving judgment from the residual integration value,
It is composed of a curving state display device for displaying the integrated value curving determination result and a beam control device for instructing beam irradiation at the next sampling time.

【0026】また本発明の実施例2においては、追尾目
標に対してビームの送受信を行うアンテナ装置と、受信
信号より目標の検出を行い距離、方位角情報、高角情報
の極座標系での3次元観測値を算出する目標観測装置
と、目標観測装置からの観測値の座標系を変換する座標
変換装置と、平滑処理のためのαβフィルタゲインを算
出するαβゲイン算出装置と、前回サンプリング時刻に
おいて算出した予測値及び前記観測値から観測残差を算
出する観測残差算出装置と、前記観測残差と予測値及び
αβフィルタゲインより平滑値を算出し、さらに次サン
プリング時刻における予測値を算出するαβフィルタ装
置と、前記観測残差をサンプリング間隔ごとに積分処理
し、残差積分値を算出する残差積分装置と、前記観測残
差をサンプリング間隔ごとに平滑処理し、残差平滑値を
算出する残差平滑装置と、上記残差積分値より曲進判定
を行う積分値曲進判定装置と、上記残差平滑値より曲進
判定を行う平滑値曲進判定装置と、上記2つの曲進判定
結果を統合する曲進判定結果統合装置と、上記曲進判定
結果を表示する曲進状態表示装置と、次サンプリング時
刻におけるビームを照射を指示するビーム制御装置とで
構成する。
Further, in the second embodiment of the present invention, an antenna device for transmitting / receiving a beam to / from a tracking target and a three-dimensional polar coordinate system of distance, azimuth angle information and high angle information for detecting the target from the received signal. A target observation device that calculates the observation value, a coordinate conversion device that converts the coordinate system of the observation value from the target observation device, an αβ gain calculation device that calculates the αβ filter gain for smoothing processing, and a calculation at the previous sampling time Observation residual calculation device that calculates an observation residual from the predicted value and the observed value, a smooth value is calculated from the observation residual, the predicted value, and an αβ filter gain, and αβ that calculates the predicted value at the next sampling time A filter device, a residual integration device that integrates the observation residuals for each sampling interval to calculate a residual integral value, and the observation residuals for each sampling interval. A residual smoothing device for smoothing the residual smoothing value to calculate a residual smoothing value, an integral value bending determination device for making a bending judgment from the residual integral value, and a smoothing value for making a bending judgment from the residual smoothing value. Curvature determination device, curl determination result integration device that integrates the two curl determination results, curb status display device that displays the curl determination result, and beam that directs beam irradiation at the next sampling time. It is composed of a control device.

【0027】また本発明の実施例3においては、追尾目
標に対してビームの送受信を行うアンテナ装置と、受信
信号より目標の検出を行い距離、方位角情報、高角情報
の極座標系での3次元観測値を算出する目標観測装置
と、目標観測装置からの観測値の座標系を変換する座標
変換装置と、平滑処理のためのカルマンゲイン行列を算
出するカルマンゲイン算出装置と、前回サンプリング時
刻において算出した予測値及び前記観測値から観測残差
を算出する観測残差算出装置と、前記観測残差と予測値
及びカルマンゲイン行列より平滑値及び平滑誤差共分散
行列を算出し、さらに次サンプリング時刻における予測
値及び予測誤差共分散行列を算出するカルマンフィルタ
装置と、前記観測残差を予測誤差共分散行列をもとに正
規化する残差正規化装置と、正規化された観測残差をサ
ンプリング間隔ごとに積分処理し、残差積分値を算出す
る残差積分装置と、上記残差積分値より曲進判定を行う
積分値曲進判定装置と、上記曲進判定結果を表示する曲
進状態表示装置と、次サンプリング時刻におけるビーム
を照射を指示するビーム制御装置とで構成する。
In the third embodiment of the present invention, an antenna device for transmitting / receiving a beam to / from a tracking target and a three-dimensional polar coordinate system of distance, azimuth information and high angle information for detecting the target from the received signal are used. The target observation device that calculates the observed values, the coordinate conversion device that converts the coordinate system of the observation values from the target observation device, the Kalman gain calculation device that calculates the Kalman gain matrix for smoothing processing, and the calculation at the previous sampling time An observation residual calculation device that calculates an observation residual from the predicted value and the observed value, and a smooth value and a smooth error covariance matrix are calculated from the observation residual, the predicted value, and the Kalman gain matrix, and at the next sampling time. Kalman filter device for calculating a prediction value and a prediction error covariance matrix, and residual normalization for normalizing the observation residuals based on the prediction error covariance matrix Position, a residual integration device that integrates the normalized observation residuals for each sampling interval, and calculates a residual integration value; and an integrated value progression determination device that makes a progression determination from the residual integration value. It is configured by a curving state display device for displaying the above-mentioned curving progress judgment result and a beam control device for instructing irradiation of a beam at the next sampling time.

【0028】また本発明の実施例4においては、追尾目
標に対してビームの送受信を行うアンテナ装置と、受信
信号より目標の検出を行い距離、方位角情報、高角情報
の極座標系での3次元観測値を算出する目標観測装置
と、目標観測装置からの観測値の座標系を変換する座標
変換装置と、平滑処理のためのカルマンゲイン行列を算
出するカルマンゲイン算出装置と、前回サンプリング時
刻において算出した予測値及び前記観測値から観測残差
を算出する観測残差算出装置と、前記観測残差と予測値
及びカルマンゲイン行列より平滑値及び平滑誤差共分散
行列を算出し、さらに次サンプリング時刻における予測
値及び予測誤差共分散行列を算出するカルマンフィルタ
装置と、前記観測残差を予測誤差共分散行列をもとに正
規化する残差正規化装置と、正規化された観測残差をサ
ンプリング間隔ごとに積分処理し、残差積分値を算出す
る残差積分装置と、上記残差積分値より曲進判定を行う
積分値曲進判定装置と、上記曲進判定結果を表示する曲
進状態表示装置と、上記曲進判定結果により追尾サンプ
リング間隔を変更する予測時刻制御装置と、次サンプリ
ング時刻におけるビームを照射を指示するビーム制御装
置とで構成する。
In the fourth embodiment of the present invention, an antenna device for transmitting and receiving a beam to and from a tracking target and a three-dimensional polar coordinate system for distance, azimuth information and high angle information for detecting the target from the received signal are used. The target observation device that calculates the observed values, the coordinate conversion device that converts the coordinate system of the observation values from the target observation device, the Kalman gain calculation device that calculates the Kalman gain matrix for smoothing processing, and the calculation at the previous sampling time An observation residual calculation device that calculates an observation residual from the predicted value and the observed value, and a smooth value and a smooth error covariance matrix are calculated from the observation residual, the predicted value, and the Kalman gain matrix, and at the next sampling time. Kalman filter device for calculating a prediction value and a prediction error covariance matrix, and residual normalization for normalizing the observation residuals based on the prediction error covariance matrix Position, a residual integration device that integrates the normalized observation residuals for each sampling interval, and calculates a residual integration value; and an integrated value progression determination device that makes a progression determination from the residual integration value. , A curving state display device for displaying the curving judgment result, a predicted time control device for changing the tracking sampling interval according to the curving judgment result, and a beam control device for instructing beam irradiation at the next sampling time. To do.

【0029】さらに本発明の実施例5においては、追尾
目標に対してビームの送受信を行うアンテナ装置と、受
信信号より目標の検出を行い距離、方位角情報、高角情
報の極座標系での3次元観測値を算出する目標観測装置
と、目標観測装置からの観測値の座標系を変換する座標
変換装置と、平滑処理のためのカルマンゲイン行列を算
出するカルマンゲイン算出装置と、前回サンプリング時
刻において算出した予測値及び前記観測値から観測残差
を算出する観測残差算出装置と、前記観測残差と予測値
及びカルマンゲイン行列より平滑値及び平滑誤差共分散
行列を算出し、さらに次サンプリング時刻における予測
値及び予測誤差共分散行列を算出するカルマンフィルタ
装置と、前記観測残差を予測誤差共分散行列をもとに正
規化する残差正規化装置と、正規化された観測残差をサ
ンプリング間隔ごとに積分処理し、残差積分値を算出す
る残差積分装置と、正規化された観測残差をサンプリン
グ間隔ごとに平滑処理し、残差平滑値を算出する残差平
滑装置と、上記残差積分値より曲進判定を行う積分値曲
進判定装置と、上記残差平滑値より曲進判定を行う平滑
値曲進判定装置と、上記2つの曲進判定結果を統合する
曲進判定結果統合装置と、上記曲進判定結果を表示する
曲進状態表示装置と、次サンプリング時刻におけるビー
ムを照射を指示するビーム制御装置とで構成する。
Further, in the fifth embodiment of the present invention, an antenna device for transmitting and receiving a beam to and from a tracking target and a three-dimensional polar coordinate system for distance, azimuth angle information and high angle information for detecting the target from the received signal. The target observation device that calculates the observed values, the coordinate conversion device that converts the coordinate system of the observation values from the target observation device, the Kalman gain calculation device that calculates the Kalman gain matrix for smoothing processing, and the calculation at the previous sampling time An observation residual calculation device that calculates an observation residual from the predicted value and the observed value, and a smooth value and a smooth error covariance matrix are calculated from the observation residual, the predicted value, and the Kalman gain matrix, and at the next sampling time. A Kalman filter device that calculates a prediction value and a prediction error covariance matrix, and a residual normalization that normalizes the observation residual based on the prediction error covariance matrix The device and the residual integration device that integrates the normalized observation residuals for each sampling interval to calculate the residual integration value, and the normalized observation residuals that are smoothed for each sampling interval A residual smoothing device for calculating a smoothed value, an integral value curl determination device for performing curl determination from the residual integrated value, a smooth value curl determination device for performing curl determination from the residual smooth value, It is composed of a music progression judgment result integrating device for integrating two music progression judgment results, a music progression state display device for displaying the music progression judgment result, and a beam control device for instructing irradiation of a beam at the next sampling time.

【0030】さらに本発明の実施例6においては、追尾
目標に対してビームの送受信を行うアンテナ装置と、受
信信号より目標の検出を行い距離、方位角情報、高角情
報の極座標系での3次元観測値を算出する目標観測装置
と、目標観測装置からの観測値の座標系を変換する座標
変換装置と、平滑処理のためのカルマンゲイン行列を算
出するカルマンゲイン算出装置と、前回サンプリング時
刻において算出した予測値及び前記観測値から観測残差
を算出する観測残差算出装置と、前記観測残差と予測値
及びカルマンゲイン行列より平滑値及び平滑誤差共分散
行列を算出し、さらに次サンプリング時刻における予測
値及び予測誤差共分散行列を算出するカルマンフィルタ
装置と、前記観測残差を予測誤差共分散行列をもとに正
規化する残差正規化装置と、正規化された観測残差をサ
ンプリング間隔ごとに積分処理し、残差積分値を算出す
る残差積分装置と、正規化された観測残差をサンプリン
グ間隔ごとに平滑処理し、残差平滑値を算出する残差平
滑装置と、上記残差積分値より曲進判定を行う積分値曲
進判定装置と、上記残差平滑値より曲進判定を行う平滑
値曲進判定装置と、上記2つの曲進判定結果を統合する
曲進判定結果統合装置と、上記曲進判定結果を表示する
曲進状態表示装置と、上記曲進判定結果により追尾サン
プリング間隔を変更する予測時刻制御装置と、次サンプ
リング時刻におけるビームを照射を指示するビーム制御
装置とで構成する。
Further, in the sixth embodiment of the present invention, an antenna device for transmitting / receiving a beam to / from a tracking target and a three-dimensional polar coordinate system of distance, azimuth angle information and high angle information for detecting the target from the received signal. The target observation device that calculates the observed values, the coordinate conversion device that converts the coordinate system of the observation values from the target observation device, the Kalman gain calculation device that calculates the Kalman gain matrix for smoothing processing, and the calculation at the previous sampling time An observation residual calculation device that calculates an observation residual from the predicted value and the observed value, and a smooth value and a smooth error covariance matrix are calculated from the observation residual, the predicted value, and the Kalman gain matrix, and at the next sampling time. A Kalman filter device that calculates a prediction value and a prediction error covariance matrix, and a residual normalization that normalizes the observation residual based on the prediction error covariance matrix The device and the residual integration device that integrates the normalized observation residuals for each sampling interval to calculate the residual integration value, and the normalized observation residuals that are smoothed for each sampling interval A residual smoothing device for calculating a smoothed value, an integral value curl determination device for performing curl determination from the residual integrated value, a smooth value curl determination device for performing curl determination from the residual smooth value, A music progression determination result integrating device that integrates two music progression determination results, a music progression state display device that displays the music progression determination result, and a predicted time control device that changes a tracking sampling interval based on the music progression determination result. A beam control device for instructing irradiation of the beam at the next sampling time.

【0031】[0031]

【作用】本発明の実施例1による目標曲進判定装置は、
目標観測値と予測値の差である観測残差を追尾サンプリ
ングごとに加算積分させることにより、ランダムな観測
誤差を抑圧しながら曲進判定を実行する。
The target curve advancing determination device according to the first embodiment of the present invention is
By performing the addition integration of the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, for each tracking sampling, curving judgment is executed while suppressing a random observation error.

【0032】本発明の実施例2による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を追尾サン
プリングごとに加算積分させると同時に、観測残差を1
次平滑することにより、ランダムな観測誤差を抑圧しな
がら曲進判定を実行するとともにその曲進の度合いを識
別する。
The target turn-on determination apparatus according to the second embodiment of the present invention adds and integrates the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, for each tracking sampling, and at the same time sets the observation residual to 1
Next, smoothing is performed to suppress the random observation error while performing the curve progression determination and identifying the degree of the curve progression.

【0033】本発明の実施例3による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を予測誤差
共分散行列をもとに正規化し追尾サンプリングごとに加
算積分させることにより、ランダムな観測誤差を抑圧し
ながらまた、レーダ観測誤差の変動を抑圧しながら曲進
判定を実行する。
The target curving decision apparatus according to the third embodiment of the present invention normalizes the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, based on the prediction error covariance matrix, and adds and integrates it for each tracking sampling. Thus, the curving judgment is executed while suppressing the random observation error and suppressing the fluctuation of the radar observation error.

【0034】本発明の実施例4による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を予測誤差
共分散行列をもとに正規化し追尾サンプリングごとに加
算積分させることにより、ランダムな観測誤差を抑圧し
ながらまた、レーダ観測誤差の変動を抑圧しながら曲進
判定を実行する。また、曲進判定結果をもとにカルマン
フィルタのサンプリング間隔を調整する。
The target curving decision apparatus according to the fourth embodiment of the present invention normalizes the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, based on the prediction error covariance matrix, and adds and integrates it for each tracking sampling. Thus, the curving judgment is executed while suppressing the random observation error and suppressing the fluctuation of the radar observation error. Further, the sampling interval of the Kalman filter is adjusted based on the result of the music progression judgment.

【0035】本発明の実施例5による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を予測誤差
共分散行列をもとに正規化し追尾サンプリングごとに加
算積分させると同時に、観測残差を1次平滑することに
より、ランダムな観測誤差を抑圧しながらまた、レーダ
観測誤差の変動を抑圧しながら曲進判定を実行するとと
もにその曲進の度合いを識別する。
In the target curve advancing determination apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, is normalized on the basis of the prediction error covariance matrix and added and integrated for each tracking sampling. At the same time, the observation residual is linearly smoothed to suppress the random observation error and suppress the fluctuation of the radar observation error to perform the curve progression determination and identify the degree of the curve progression.

【0036】本発明の実施例6による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を予測誤差
共分散行列をもとに正規化し追尾サンプリングごとに加
算積分させると同時に、観測残差を1次平滑することに
より、ランダムな観測誤差を抑圧しながらまた、レーダ
観測誤差の変動を抑圧しながら曲進判定を実行するとと
もにその曲進の度合いを識別する。また、曲進判定結果
をもとにカルマンフィルタのサンプリング間隔を調整す
る。
The target curving decision apparatus according to the sixth embodiment of the present invention normalizes the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, based on the prediction error covariance matrix, and adds and integrates it for each tracking sampling. At the same time, the observation residual is linearly smoothed to suppress the random observation error and suppress the fluctuation of the radar observation error to perform the curve progression determination and identify the degree of the curve progression. Further, the sampling interval of the Kalman filter is adjusted based on the result of the music progression judgment.

【0037】[0037]

【実施例】【Example】

実施例1 図1はこの発明の実施例1を示すブロック図であり、図
において1はアンテナ装置、2は目標観測装置、3は座
標変換装置、4はαβゲイン算出装置、5は観測残差算
出装置、6はαβフィルタ装置、7は残差積分装置、8
は積分値曲進判定装置、9は曲進状態表示装置、10は
ビーム制御装置である。
First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which 1 is an antenna device, 2 is a target observation device, 3 is a coordinate conversion device, 4 is an αβ gain calculation device, and 5 is an observation residual. Calculation device, 6 is an αβ filter device, 7 is a residual integration device, and 8
Is an integrated value curl decision device, 9 is a curving state display device, and 10 is a beam control device.

【0038】上記のように構成された目標曲進判定装置
の動作原理を図1を用いて説明する。アンテナ装置1で
はビーム制御装置10から指示されるビーム指向位置に
ビームを照射すると同時に目標にあたって反射した電波
を受信し、その受信信号を目標観測装置2に送る。目標
観測装置2は上記受信信号より目標の検出を行い距離、
方位角情報、高角情報の極座標系での3次元観測値を算
出し座標変換装置3に送る。座標変換装置3は“数1”
を用いて観測値の座標系を極座標系から北基準直交座標
系に変換する。次に観測残差算出装置5は座標変換装置
3が出力する北基準直交座標系の観測値とαβフィルタ
装置6が出力する予測位置を“数2”を用いて観測残差
を算出し、残差積分装置7へ転送する。残差積分装置7
は上記観測残差より“数7”を使用し残差積分値を求め
る。
The operation principle of the target curving judgment apparatus constructed as described above will be described with reference to FIG. The antenna device 1 irradiates the beam to the beam pointing position designated by the beam control device 10 and at the same time receives the radio wave reflected at the target and sends the received signal to the target observation device 2. The target observing device 2 detects a target from the received signal and detects a distance,
Three-dimensional observation values of the azimuth angle information and the high angle information in the polar coordinate system are calculated and sent to the coordinate conversion device 3. The coordinate transformation device 3 is "Equation 1"
Is used to transform the coordinate system of the observed values from the polar coordinate system to the north reference Cartesian coordinate system. Next, the observation residual calculation device 5 calculates the observation residual using the observed value of the north reference Cartesian coordinate system output by the coordinate conversion device 3 and the predicted position output by the αβ filter device 6 using “Equation 2”, Transfer to the difference integration device 7. Residual integrator 7
Calculates the residual integral value using "Equation 7" from the observed residual.

【0039】[0039]

【数7】 (Equation 7)

【0040】ここで、Dx(k) 、Dy(k) 、Dz(k) 、
Dx(k-1) 、Dy(k-1) 、Dz(k-1) は残差積分値、B
は残差積分の定数を示す。次に積分値曲進判定装置8は
上記残差積分値より“数8”を用いて目標が曲進してい
るか否かを判定する。もし、“数8”のいずれかを満足
している場合「目標は曲進している」と判定し、満足し
ていない場合は「目標は直進している」と判定する。
Here, Dx (k), Dy (k), Dz (k),
Dx (k-1), Dy (k-1), Dz (k-1) are residual integral values, B
Indicates the constant of residual integration. Next, the integrated value curving determination device 8 determines whether or not the target is curving by using "Equation 8" from the residual integral value. If any of "Equation 8" is satisfied, it is determined that "the target is moving forward", and if it is not satisfied, it is determined that "the target is traveling straight."

【0041】[0041]

【数8】 (Equation 8)

【0042】ここで、|Dx(k) |、|Dy(k) |、|
Dz(k) |はそれぞれDx(k) 、Dy(k) 、Dz(k) の
絶対値を示し、S1は判定のしきい値を示す。曲進判定
結果は曲進状態表示装置9において人が認識できる情報
として表示される。また、従来装置と同様に曲進判定結
果をαβゲイン算出装置4で使用するために上記αβゲ
イン算出装置4にも上記曲進判定結果は送られる。αβ
ゲイン算出装置4及びαβフィルタ装置6の動作は従来
の装置と同様である。
Where | Dx (k) |, | Dy (k) |, |
Dz (k) | indicates the absolute values of Dx (k), Dy (k), and Dz (k), respectively, and S1 indicates the threshold value for determination. The music progression determination result is displayed on the music progression state display device 9 as information that can be recognized by a person. Further, as in the case of the conventional apparatus, the result of the turn-up determination is used by the αβ gain calculation device 4, and the result of the turn-up determination is also sent to the αβ gain calculation device 4. αβ
The operations of the gain calculation device 4 and the αβ filter device 6 are the same as those of the conventional device.

【0043】実施例2 図2はこの発明の実施例2を示すブロック図であり、図
において1はアンテナ装置、2は目標観測装置、3は座
標変換装置、4はαβゲイン算出装置、5は観測残差算
出装置、6はαβフィルタ装置、7は残差積分装置、8
は積分値曲進判定装置、9は曲進状態表示装置、10は
ビーム制御装置、11は残差平滑装置、12は平滑値曲
進判定装置、13は曲進判定結果統合装置である。
Embodiment 2 FIG. 2 is a block diagram showing Embodiment 2 of the present invention. In the figure, 1 is an antenna device, 2 is a target observation device, 3 is a coordinate conversion device, 4 is an αβ gain calculation device, and 5 is Observation residual calculation device, 6 is an αβ filter device, 7 is a residual integration device, 8
Is an integrated value curl judgment device, 9 is a curving state display device, 10 is a beam control device, 11 is a residual smoothing device, 12 is a smooth value curl judgment device, and 13 is a curl judgment result integrating device.

【0044】上記のように構成された目標曲進判定装置
の動作原理を図2を用いて説明する。なお、実施例1と
同じ装置については動作が同じなのでここでは説明しな
い。残差平滑装置11は観測残差算出装置5が出力する
観測残差をもとに“数5”に従い残差平滑値を算出す
る。上記残差平滑値をもとに“数9”を使用して平滑値
曲進判定装置12は目標の曲進の度合いを判定する。
The principle of operation of the target curve advancing determination device configured as described above will be described with reference to FIG. The operation of the same device as that of the first embodiment is the same, and will not be described here. The residual smoothing device 11 calculates a residual smoothing value according to "Equation 5" based on the observed residual output from the observed residual calculating device 5. Based on the above-mentioned residual smoothing value, the smoothed value curving decision device 12 judges the target degree of curving by using "Equation 9".

【0045】[0045]

【数9】 [Equation 9]

【0046】ここで、S2は判定のしきい値を示す。
“数9”のいずれかを満足した場合は「目標は大きく曲
進している」と判定し、逆に満足しない場合は「目標は
小さく曲進している」と判定する。なお、ここではしき
い値をS2の一つに設定したが、しきい値を複数設定す
ることにより曲進の度合いを細かく判定することも可能
である。
Here, S2 indicates a threshold value for determination.
When either of the "expressions 9" is satisfied, it is determined that "the target is making a large turn", and when not satisfied, it is determined that "the target is making a small turn". Although the threshold value is set to one of S2 here, it is also possible to determine the degree of curving in detail by setting a plurality of threshold values.

【0047】次に曲進判定結果統合装置13は積分値曲
進判定装置8及び平滑値曲進判定装置12が出力する曲
進判定結果を使用し、新たに曲進判定結果を作成し、目
標状態表示装置9に送るとともに、αβゲイン算出装置
4にも送る。積分値曲進判定装置8が算出した曲進判定
結果が「目標は直進している」という判定結果であった
場合はその判定結果を目標状態表示装置9及びαβゲイ
ン算出装置4に送る。積分値曲進判定装置8が算出した
曲進判定結果が「目標は曲進している」という判定結果
であった場合は、平滑値曲進判定装置12が出力する曲
進判定結果を参照し、「目標は曲進している」ことと
「目標の曲進の度合い」の2つの情報を目標状態表示装
置9及びαβゲイン算出装置4に送る。
Next, the music progression judgment result integration device 13 uses the music progression judgment results output from the integral value music progression judgment device 8 and the smooth value music progression judgment device 12 to newly create a music progression judgment result, It is sent to the status display device 9 and also to the αβ gain calculation device 4. If the result of the curve progression determination calculated by the integral value curve progression determination device 8 is that the target is “straight ahead”, the determination result is sent to the target state display device 9 and the αβ gain calculation device 4. If the result of the music progression determination calculated by the integral value music progression determination device 8 is the result that the target is “curved,” the smoothness music progression determination device 12 outputs the music progression determination result. , "Target is moving forward" and "target degree of curving" are sent to the target state display device 9 and the αβ gain calculation device 4.

【0048】以後の動作は実施例1と同様であるが、曲
進状態表示装置9は「目標の曲進の度合い」を表示す
る。また、αβゲイン算出装置4は「目標の曲進の度合
い」に応じてゲインを変化させる。
The subsequent operation is similar to that of the first embodiment, but the curving state display device 9 displays the "target degree of curving". Further, the αβ gain calculation device 4 changes the gain according to the “target degree of curve progression”.

【0049】実施例3 図3はこの発明の実施例3を示すブロック図であり、図
において1はアンテナ装置、2は目標観測装置、3は座
標変換装置、5は観測残差算出装置、7は残差積分装
置、8は積分値曲進判定装置、9は曲進状態表示装置、
10はビーム制御装置、14はカルマンゲイン算出装
置、15はカルマンフィルタ装置、16は残差正規化装
置である。
Embodiment 3 FIG. 3 is a block diagram showing Embodiment 3 of the present invention, in which 1 is an antenna device, 2 is a target observation device, 3 is a coordinate conversion device, 5 is an observation residual calculation device, and 7 Is a residual integration device, 8 is an integrated value curl judgment device, 9 is a curving state display device,
Reference numeral 10 is a beam control device, 14 is a Kalman gain calculation device, 15 is a Kalman filter device, and 16 is a residual normalization device.

【0050】上記のように構成された目標曲進判定装置
の動作原理を図3を用いて説明する。なお、実施例1と
同じ装置については動作が同じなのでここでは説明しな
い。また、カルマンゲイン算出装置14及びカルマンフ
ィルタ装置15については一般に広く知られているカル
マンフィルタなのでここでの説明は省略する。残差正規
化装置16は観測残差算出装置5が出力する観測残差を
カルマンフィルタ装置15が出力する予測誤差共分散行
列を使用し推定される分散値により正規化する。正規化
は“数10”に示す数式に従い行う。
The principle of operation of the target curving judgment apparatus constructed as above will be described with reference to FIG. The operation of the same device as that of the first embodiment is the same, and will not be described here. Further, the Kalman gain calculation device 14 and the Kalman filter device 15 are generally widely known Kalman filters, and therefore description thereof is omitted here. The residual normalization device 16 normalizes the observation residual output by the observation residual calculation device 5 by the variance value estimated using the prediction error covariance matrix output by the Kalman filter device 15. The normalization is performed according to the mathematical formula shown in "Equation 10".

【0051】[0051]

【数10】 (Equation 10)

【0052】ここで、exd(k) ,eyd(k) ,ezd
(k) は正規化された観測残差、S11,S22,S33
は北基準直交座標系の各成分の推定偏差の逆数である。
上記S11,S22,S33は“数11”に示す行列の
一部である。
Where exd (k), eyd (k), ezd
(k) is the normalized observation residual, S11, S22, S33
Is the reciprocal of the estimated deviation of each component in the north reference Cartesian coordinate system.
The above S11, S22 and S33 are part of the matrix shown in "Equation 11".

【0053】[0053]

【数11】 [Equation 11]

【0054】ここで、S(k) は“数12”で算出する。Here, S (k) is calculated by "Equation 12".

【0055】[0055]

【数12】 (Equation 12)

【0056】ここで、S (k)-1はS(k) の逆行列、P1
1(k) は予測誤差共分散行列、Γ(k) は観測雑音行列を
示す。観測雑音行列はレーダによる目標観測誤差の大き
さを示す観測雑音パラメータを目標運動系の北基準直交
座標系に変換したものである。正規化された観測残差は
残差積分装置7に送られる。残差積分装置7、積分値曲
進判定装置8及び曲進状態表示装置9の動作は実施例1
の装置と同様である。
Here, S (k) -1 is the inverse matrix of S (k), P1
1 (k) is the prediction error covariance matrix, and Γ (k) is the observation noise matrix. The observation noise matrix is obtained by converting the observation noise parameter indicating the magnitude of the target observation error by the radar into the north reference Cartesian coordinate system of the target motion system. The normalized observation residual is sent to the residual integrator 7. The operation of the residual integrator 7, the integrated value curving decision device 8 and the curving state display device 9 is the first embodiment.
The device is the same as that of.

【0057】実施例4 図4はこの発明の実施例4を示すブロック図であり、図
において1はアンテナ装置、2は目標観測装置、3は座
標変換装置、5は観測残差算出装置、7は残差積分装
置、8は積分値曲進判定装置、9は曲進状態表示装置、
10はビーム制御装置、14はカルマンゲイン算出装
置、15はカルマンフィルタ装置、16は残差正規化装
置、17は予測時刻制御装置である。
Fourth Embodiment FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an antenna device, 2 is a target observation device, 3 is a coordinate conversion device, 5 is an observation residual calculation device, 7 Is a residual integration device, 8 is an integrated value curl judgment device, 9 is a curving state display device,
Reference numeral 10 is a beam control device, 14 is a Kalman gain calculation device, 15 is a Kalman filter device, 16 is a residual normalization device, and 17 is a predicted time control device.

【0058】上記のように構成された目標曲進判定装置
の動作原理を図4を用いて説明する。図4の目標曲進判
定装置は実施例3の目標曲進判定装置に対して予測時刻
制御装置17を付加したものであり、カルマンフィルタ
装置15と予測時刻制御装置17以外の装置は実施例3
と同様の動作をするのでここでは説明しない。予測時刻
制御装置17は積分値曲進判定装置8から得られる曲進
判定結果に従いカルマンフィルタ装置15のサンプリン
グ間隔を変更するように指示する装置である。一般に目
標が曲進している場合は目標が直進している場合よりサ
ンプリング間隔を短くするため、例えば、目標が直進し
ている場合は1秒毎にサンプリングするように指示し、
目標が曲進している場合は0.5秒毎にサンプリングす
るように指示する。上記指示を受け取ったカルマンフィ
ルタ装置15は上記指示のサンプリング間隔で予測処理
を実施し、予測位置を算出する。上記予測位置はビーム
制御装置10に送られアンテナ装置1によりビームが照
射される。
The principle of operation of the target curving judgment device constructed as described above will be described with reference to FIG. The target turn determination device of FIG. 4 is obtained by adding a predicted time control device 17 to the target turn determination device of the third embodiment, and devices other than the Kalman filter device 15 and the predicted time control device 17 are the third embodiment.
Since it operates in the same manner as, it will not be described here. The predicted time control device 17 is a device for instructing to change the sampling interval of the Kalman filter device 15 in accordance with the curve progression determination result obtained from the integrated value curve progression determination device 8. Generally, when the target is moving straight, the sampling interval is shorter than when the target is moving straight. For example, when the target is moving straight, it is instructed to sample every 1 second.
If the target is curving, it is instructed to sample every 0.5 seconds. The Kalman filter device 15, which has received the above instruction, performs the prediction process at the sampling interval of the above instruction and calculates the predicted position. The predicted position is sent to the beam controller 10 and the beam is emitted by the antenna device 1.

【0059】実施例5 図5はこの発明の実施例5を示すブロック図であり、図
において1はアンテナ装置、2は目標観測装置、3は座
標変換装置、5は観測残差算出装置、7は残差積分装
置、8は積分値曲進判定装置、9は曲進状態表示装置、
10はビーム制御装置、11は残差平滑装置、12は平
滑値曲進判定装置、13は曲進判定結果統合装置、14
はカルマンゲイン算出装置、15はカルマンフィルタ装
置、16は残差正規化装置である。
Fifth Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an antenna device, 2 is a target observation device, 3 is a coordinate conversion device, 5 is an observation residual calculation device, 7 Is a residual integration device, 8 is an integrated value curl judgment device, 9 is a curving state display device,
Reference numeral 10 is a beam control device, 11 is a residual smoothing device, 12 is a smooth value curl decision device, 13 is a curl decision result integrating device, 14
Is a Kalman gain calculation device, 15 is a Kalman filter device, and 16 is a residual normalization device.

【0060】上記のように構成された目標曲進判定装置
の動作原理を図5を用いて説明する。図5で用いられて
いる目標曲進判定装置は実施例3の目標曲進判定装置
に、実施例2で使用されている残差平滑装置11、平滑
値曲進判定装置12及び曲進判定結果統合装置13を付
加した目標曲進判定装置であり、各装置の動作は実施例
2及び3と同様である。残差正規化装置16により推定
される分散値により観測残差を正規化することにより観
測残差に含まれるレーダ観測誤差の影響を極力少なく
し、その正規化された観測残差を残差積分装置7及び残
差平滑装置11で使用している。
The principle of operation of the target curving judgment apparatus constructed as described above will be described with reference to FIG. The target curl judgment device used in FIG. 5 is the same as the target curl judgment device of the third embodiment except that the residual smoothing device 11, smooth value curl judgment device 12 and curl judgment result used in the second embodiment are used. This is a target turn determination device with the addition of the integration device 13, and the operation of each device is the same as in the second and third embodiments. By normalizing the observation residual with the variance value estimated by the residual normalization device 16, the influence of the radar observation error included in the observation residual is minimized, and the normalized observation residual is integrated with the residual. It is used in the device 7 and the residual smoothing device 11.

【0061】実施例6 図6はこの発明の実施例6を示すブロック図であり、図
において1はアンテナ装置、2は目標観測装置、3は座
標変換装置、5は観測残差算出装置、7は残差積分装
置、8は積分値曲進判定装置、9は曲進状態表示装置、
10はビーム制御装置、11は残差平滑装置、12は平
滑値曲進判定装置、13は曲進判定結果統合装置、14
はカルマンゲイン算出装置、15はカルマンフィルタ装
置、16は残差正規化装置、17は予測時刻制御装置で
ある。
Sixth Embodiment FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an antenna device, 2 is a target observation device, 3 is a coordinate conversion device, 5 is an observation residual calculation device, 7 Is a residual integration device, 8 is an integrated value curl judgment device, 9 is a curving state display device,
Reference numeral 10 is a beam control device, 11 is a residual smoothing device, 12 is a smooth value curl decision device, 13 is a curl decision result integrating device, 14
Is a Kalman gain calculation device, 15 is a Kalman filter device, 16 is a residual normalization device, and 17 is a predicted time control device.

【0062】上記のように構成された目標曲進判定装置
の動作原理を図6を用いて説明する。図6で使用されて
いる目標曲進判定装置は実施例5で使用されている目標
曲進判定装置に、実施例4で使用されている予測時刻制
御装置17を付加したものであり、実施例5の動作を行
いつつ実施例4で説明した予測時刻制御装置17により
カルマンフィルタのサンプリング間隔を曲進判定結果統
合装置13が作成する曲進判定結果により変更してい
る。
The principle of operation of the target curving judgment device constructed as described above will be described with reference to FIG. The target turn determination device used in FIG. 6 is the target turn determination device used in the fifth embodiment with the predicted time control device 17 used in the fourth embodiment added. While performing the operation of 5, the sampling time of the Kalman filter is changed by the prediction time control device 17 described in the fourth embodiment according to the music progression determination result created by the music progression determination result integration device 13.

【0063】[0063]

【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.

【0064】本発明の実施例1による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を追尾サン
プリングごとに加算積分させることにより、ランダムな
観測誤差を抑圧しながら目標曲進によるバイアス値を増
幅させる機能によりレーダ観測誤差が増大している目標
を追尾している場合でも精度良く曲進判定ができ、αβ
フィルタのゲイン算出が正確に実行できる。
The target curving judgment apparatus according to the first embodiment of the present invention adds the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, for each tracking sampling, thereby suppressing the random observation error while suppressing the target. The function of amplifying the bias value due to bending allows accurate bending judgment even when tracking a target whose radar observation error is increasing.
The gain of the filter can be calculated accurately.

【0065】本発明の実施例2による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を追尾サン
プリングごとに加算積分させると同時に、観測残差を1
次平滑することにより、ランダムな観測誤差を抑圧しな
がら目標曲進によるバイアス値を増幅させる機能により
レーダ観測誤差が増大している目標を追尾している場合
でも精度良く曲進判定を実行できるとともにその曲進の
度合いを識別でき、αβフィルタのゲイン算出が目標の
曲進度合い毎に設定できるとともに正確に実行できる。
The target curve advancing determination apparatus according to the second embodiment of the present invention adds and integrates the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, for each tracking sampling, and at the same time sets the observed residual to 1
By smoothing next time, the function of amplifying the bias value due to target curving while suppressing random observation error enables accurate curving judgment even when tracking a target with increased radar observation error. The degree of curving can be identified, and the gain of the αβ filter can be set for each target degree of curving and can be accurately executed.

【0066】本発明の実施例3による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を予測誤差
共分散行列をもとに正規化し追尾サンプリングごとに加
算積分させることにより、ランダムな観測誤差を抑圧し
ながら目標曲進によるバイアス値を増幅させる機能によ
りレーダ観測誤差が増大している目標及びレーダ観測誤
差が大きく変動している目標を追尾している場合でも精
度良く曲進判定を実行できる。
The target curving decision apparatus according to the third embodiment of the present invention normalizes the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, based on the prediction error covariance matrix, and adds and integrates it for each tracking sampling. This allows accurate tracking even when tracking a target whose radar observation error is increasing or a target whose radar observation error is changing significantly by the function of amplifying the bias value due to target curving while suppressing random observation error. It is possible to judge the progression.

【0067】本発明の実施例4による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を予測誤差
共分散行列をもとに正規化し追尾サンプリングごとに加
算積分させることにより、ランダムな観測誤差を抑圧し
ながら目標曲進によるバイアス値を増幅させる機能によ
りレーダ観測誤差が増大している目標及びレーダ観測誤
差が大きく変動している目標を追尾している場合でも精
度良く曲進判定を実行できる。また、曲進時にカルマン
フィルタのサンプリング間隔を短くすることにより追尾
精度を向上できる。
The target curving decision apparatus according to the fourth embodiment of the present invention normalizes the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, based on the prediction error covariance matrix, and adds and integrates it for each tracking sampling. This allows accurate tracking even when tracking a target whose radar observation error is increasing or a target whose radar observation error is changing significantly by the function of amplifying the bias value due to target curving while suppressing random observation error. It is possible to judge the progression. In addition, tracking accuracy can be improved by shortening the sampling interval of the Kalman filter when moving forward.

【0068】本発明の実施例5による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を予測誤差
共分散行列をもとに正規化し追尾サンプリングごとに加
算積分させると同時に、観測残差を1次平滑することに
より、ランダムな観測誤差を抑圧しながら目標曲進によ
るバイアス値を増幅させる機能によりレーダ観測誤差が
増大している目標及びレーダ観測誤差が大きく変動して
いる目標を追尾している場合でも精度良く曲進判定を実
行できるとともにその曲進の度合いを識別できる。
The target curving decision apparatus according to the fifth embodiment of the present invention normalizes the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, based on the prediction error covariance matrix, and adds and integrates it for each tracking sampling. At the same time, the radar observation error is increasing due to the function of amplifying the bias value due to the target curving while suppressing the random observation error by linearly smoothing the observation residual. Even when the target being tracked is tracked, it is possible to accurately perform the turn progress determination and identify the degree of the turn progress.

【0069】本発明の実施例6による目標曲進判定装置
は、目標観測値と予測値の差である観測残差を予測誤差
共分散行列をもとに正規化し追尾サンプリングごとに加
算積分させると同時に、観測残差を1次平滑することに
より、ランダムな観測誤差を抑圧しながら目標曲進によ
るバイアス値を増幅させる機能によりレーダ観測誤差が
増大している目標及びレーダ観測誤差が大きく変動して
いる目標を追尾している場合でも精度良く曲進判定を実
行できるとともにその曲進の度合いを識別できる。ま
た、曲進時にカルマンフィルタのサンプリング間隔を短
くすることにより追尾精度を向上できる。
In the target curve advancing determination apparatus according to the sixth embodiment of the present invention, the observation residual, which is the difference between the target observed value and the predicted value, is normalized based on the prediction error covariance matrix and added and integrated for each tracking sampling. At the same time, the radar observation error is increasing due to the function of amplifying the bias value due to the target curving while suppressing the random observation error by linearly smoothing the observation residual. Even when the target being tracked is tracked, it is possible to accurately perform the turn progress determination and identify the degree of the turn progress. In addition, tracking accuracy can be improved by shortening the sampling interval of the Kalman filter when moving forward.

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

【図1】本発明による目標曲進判定装置の実施例1を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a target curve progression judging device according to the present invention.

【図2】本発明による目標曲進判定装置の実施例2を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of a target curving progress determination device according to the present invention.

【図3】本発明による目標曲進判定装置の実施例3を示
すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the target curve progression judging device according to the present invention.

【図4】本発明による目標曲進判定装置の実施例4を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the target turn determination device according to the present invention.

【図5】本発明による目標曲進判定装置の実施例5を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the target curve progression judging device according to the present invention.

【図6】本発明による目標曲進判定装置の実施例6を示
すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment of the target curve progression judging device according to the present invention.

【図7】従来技術による目標曲進判定装置を示すブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a target curving progress 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 座標変換装置 4 αβゲイン算出装置 5 観測残差算出装置 6 αβフィルタ装置 7 残差積分装置 8 積分値曲進判定装置 9 曲進状態表示装置 10 ビーム制御装置 11 残差平滑装置 12 平滑値曲進判定装置 13 曲進判定結果統合装置 14 カルマンゲイン算出装置 15 カルマンフィルタ装置 16 残差正規化装置 17 予測時刻制御装置 18 平滑残差判定装置 1 Antenna Device 2 Target Observing Device 3 Coordinate Transforming Device 4 αβ Gain Calculating Device 5 Observation Residual Calculating Device 6 αβ Filter Device 7 Residual Integrating Device 8 Integral Value Progression Judgment Device 9 Curvature Progression Display Device 10 Beam Control Device 11 Residual Device Difference smoothing device 12 Smoothing value curl determination device 13 Curvature determination result integration device 14 Kalman gain calculation device 15 Kalman filter device 16 Residual normalization device 17 Prediction time control device 18 Smooth residual judgment device

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対空目標の追尾を行うレーダ装置におい
て、追尾目標に対してビームの送受信を行うアンテナ装
置と、受信信号より目標の検出を行い距離、方位角情
報、高角情報の極座標系での3次元観測値を算出する目
標観測装置と、目標観測装置からの観測値の座標系を変
換する座標変換装置と、平滑処理のためのαβフィルタ
ゲインを算出するαβゲイン算出装置と、前回サンプリ
ング時刻において算出した予測値及び前記観測値から観
測残差を算出する観測残差算出装置と、前記観測残差と
予測値及びαβフィルタゲインより平滑値を算出し、さ
らに次サンプリング時刻における予測値を算出するαβ
フィルタ装置と、前記観測残差をサンプリング間隔ごと
に積分処理し、残差積分値を算出する残差積分装置と、
残差積分値より曲進判定を行う積分値曲進判定装置と、
上記積分値曲進判定結果を表示する曲進状態表示装置
と、次サンプリング時刻におけるビームを照射を指示す
るビーム制御装置を具備したことを特徴とする目標曲進
判定装置。
1. A radar device for tracking an anti-aircraft target, comprising: an antenna device for transmitting and receiving a beam to and from a tracking target; and a polar coordinate system of distance, azimuth angle information, and high angle information for detecting a target from a received signal. A target observation device that calculates a three-dimensional observation value, a coordinate conversion device that converts the coordinate system of the observation values from the target observation device, an αβ gain calculation device that calculates an αβ filter gain for smoothing processing, and a previous sampling time. In the observation residual calculation device that calculates the observation residual from the predicted value and the observed value calculated in, the smoothed value is calculated from the observation residual, the predicted value, and the αβ filter gain, and the predicted value at the next sampling time is calculated. Αβ
A filter device, a residual integration device that performs an integration process on the observation residuals for each sampling interval, and calculates a residual integral value,
An integral value curl judgment device for curving judgment from the residual integration value,
A target curving decision device comprising: a curving state display device for displaying the integrated value curl determination result and a beam control device for instructing irradiation of a beam at the next sampling time.
【請求項2】 対空目標の追尾を行うレーダ装置におい
て、追尾目標に対してビームの送受信を行うアンテナ装
置と、受信信号より目標の検出を行い距離、方位角情
報、高角情報の極座標系での3次元観測値を算出する目
標観測装置と、目標観測装置からの観測値の座標系を変
換する座標変換装置と、平滑処理のためのαβフィルタ
ゲインを算出するαβゲイン算出装置と、前回サンプリ
ング時刻において算出した予測値及び前記観測値から観
測残差を算出する観測残差算出装置と、前記観測残差と
予測値及びαβフィルタゲインより平滑値を算出し、さ
らに次サンプリング時刻における予測値を算出するαβ
フィルタ装置と、前記観測残差をサンプリング間隔ごと
に積分処理し、残差積分値を算出する残差積分装置と、
前記観測残差をサンプリング間隔ごとに平滑処理し、残
差平滑値を算出する残差平滑装置と、上記残差積分値よ
り曲進判定を行う積分値曲進判定装置と、上記残差平滑
値より曲進判定を行う平滑値曲進判定装置と、上記2つ
の曲進判定結果を統合する曲進判定結果統合装置と、上
記曲進判定結果を表示する曲進状態表示装置と、次サン
プリング時刻におけるビームを照射を指示するビーム制
御装置を具備したことを特徴とする目標曲進判定装置。
2. A radar device for tracking an anti-aircraft target, comprising an antenna device for transmitting and receiving a beam to and from a tracking target, and a polar coordinate system for distance, azimuth angle information and high angle information for detecting a target from a received signal. A target observation device that calculates a three-dimensional observation value, a coordinate conversion device that converts the coordinate system of the observation values from the target observation device, an αβ gain calculation device that calculates an αβ filter gain for smoothing processing, and a previous sampling time. In the observation residual calculation device that calculates the observation residual from the predicted value and the observed value calculated in, the smoothed value is calculated from the observation residual, the predicted value, and the αβ filter gain, and the predicted value at the next sampling time is calculated. Αβ
A filter device, a residual integration device that performs an integration process on the observation residuals for each sampling interval, and calculates a residual integral value,
A smoothing process is performed on the observed residual for each sampling interval, a residual smoothing device that calculates a residual smoothing value, an integral value curl determination device that determines curl from the residual integral value, and the residual smoothing value. Smoothing value music progression judgment device for performing music progression judgment, music progression judgment result integrating device for integrating the two music progression judgment results, music progression status display device for displaying the music progression judgment result, and next sampling time And a target curving decision device, comprising a beam control device for instructing irradiation of the beam.
【請求項3】 対空目標の追尾を行うレーダ装置におい
て、追尾目標に対してビームの送受信を行うアンテナ装
置と、受信信号より目標の検出を行い距離、方位角情
報、高角情報の極座標系での3次元観測値を算出する目
標観測装置と、目標観測装置からの観測値の座標系を変
換する座標変換装置と、平滑処理のためのカルマンゲイ
ン行列を算出するカルマンゲイン算出装置と、前回サン
プリング時刻において算出した予測値及び前記観測値か
ら観測残差を算出する観測残差算出装置と、前記観測残
差と予測値及びカルマンゲイン行列より平滑値及び平滑
誤差共分散行列を算出し、さらに次サンプリング時刻に
おける予測値及び予測誤差共分散行列を算出するカルマ
ンフィルタ装置と、前記観測残差を予測誤差共分散行列
をもとに正規化する残差正規化装置と、正規化された観
測残差をサンプリング間隔ごとに積分処理し、残差積分
値を算出する残差積分装置と、上記残差積分値より曲進
判定を行う積分値曲進判定装置と、上記曲進判定結果を
表示する曲進状態表示装置と、次サンプリング時刻にお
けるビームを照射を指示するビーム制御装置を具備した
ことを特徴とする目標曲進判定装置。
3. A radar device for tracking an anti-aircraft target, comprising: an antenna device for transmitting / receiving a beam to / from the tracking target; and a polar coordinate system for distance, azimuth angle information and high angle information for detecting a target from a received signal. A target observation device that calculates a three-dimensional observation value, a coordinate conversion device that converts the coordinate system of observation values from the target observation device, a Kalman gain calculation device that calculates a Kalman gain matrix for smoothing processing, and a previous sampling time. In the observation residual calculation device for calculating the observation residual from the predicted value and the observed value calculated in, the smoothed value and the smooth error covariance matrix are calculated from the observed residual, the predicted value, and the Kalman gain matrix, and the next sampling is performed. A Kalman filter device that calculates a prediction value and a prediction error covariance matrix at time, and a residual that normalizes the observation residual based on the prediction error covariance matrix. A difference normalizer, a residual integrator that integrates the normalized observation residuals at each sampling interval to calculate a residual integral value, and an integral value that makes a bending decision from the residual integral value. A target curving judgment device, comprising: a judging device; a curving progress display device for displaying the curving judgment result; and a beam control device for instructing irradiation of a beam at the next sampling time.
【請求項4】 対空目標の追尾を行うレーダ装置におい
て、追尾目標に対してビームの送受信を行うアンテナ装
置と、受信信号より目標の検出を行い距離、方位角情
報、高角情報の極座標系での3次元観測値を算出する目
標観測装置と、目標観測装置からの観測値の座標系を変
換する座標変換装置と、平滑処理のためのカルマンゲイ
ン行列を算出するカルマンゲイン算出装置と、前回サン
プリング時刻において算出した予測値及び前記観測値か
ら観測残差を算出する観測残差算出装置と、前記観測残
差と予測値及びカルマンゲイン行列より平滑値及び平滑
誤差共分散行列を算出し、さらに次サンプリング時刻に
おける予測値及び予測誤差共分散行列を算出するカルマ
ンフィルタ装置と、前記観測残差を予測誤差共分散行列
をもとに正規化する残差正規化装置と、正規化された観
測残差をサンプリング間隔ごとに積分処理し、残差積分
値を算出する残差積分装置と、上記残差積分値より曲進
判定を行う積分値曲進判定装置と、上記曲進判定結果を
表示する曲進状態表示装置と、上記曲進判定結果により
追尾サンプリング間隔を変更する予測時刻制御装置と、
次サンプリング時刻におけるビームを照射を指示するビ
ーム制御装置を具備したことを特徴とする目標曲進判定
装置。
4. A radar device for tracking an anti-aircraft target, an antenna device for transmitting / receiving a beam to / from a tracking target, and a polar coordinate system for distance, azimuth angle information and high angle information for detecting a target from a received signal. A target observation device that calculates a three-dimensional observation value, a coordinate conversion device that converts the coordinate system of observation values from the target observation device, a Kalman gain calculation device that calculates a Kalman gain matrix for smoothing processing, and a previous sampling time. In the observation residual calculation device for calculating the observation residual from the predicted value and the observed value calculated in, the smoothed value and the smooth error covariance matrix are calculated from the observed residual, the predicted value, and the Kalman gain matrix, and the next sampling is performed. A Kalman filter device that calculates a prediction value and a prediction error covariance matrix at time, and a residual that normalizes the observation residual based on the prediction error covariance matrix. A difference normalizer, a residual integrator that integrates the normalized observation residuals at each sampling interval to calculate a residual integral value, and an integral value that makes a bending decision from the residual integral value. A determination device, a curving state display device for displaying the curving determination result, a predicted time control device for changing the tracking sampling interval according to the curving determination result,
A target curve progression judging device comprising a beam control device for instructing irradiation of a beam at a next sampling time.
【請求項5】 対空目標の追尾を行うレーダ装置におい
て、追尾目標に対してビームの送受信を行うアンテナ装
置と、受信信号より目標の検出を行い距離、方位角情
報、高角情報の極座標系での3次元観測値を算出する目
標観測装置と、目標観測装置からの観測値の座標系を変
換する座標変換装置と、平滑処理のためのカルマンゲイ
ン行列を算出するカルマンゲイン算出装置と、前回サン
プリング時刻において算出した予測値及び前記観測値か
ら観測残差を算出する観測残差算出装置と、前記観測残
差と予測値及びカルマンゲイン行列より平滑値及び平滑
誤差共分散行列を算出し、さらに次サンプリング時刻に
おける予測値及び予測誤差共分散行列を算出するカルマ
ンフィルタ装置と、前記観測残差を予測誤差共分散行列
をもとに正規化する残差正規化装置と、正規化された観
測残差をサンプリング間隔ごとに積分処理し、残差積分
値を算出する残差積分装置と、正規化された観測残差を
サンプリング間隔ごとに平滑処理し、残差平滑値を算出
する残差平滑装置と、上記残差積分値より曲進判定を行
う積分値曲進判定装置と、上記残差平滑値より曲進判定
を行う平滑値曲進判定装置と、上記2つの曲進判定結果
を統合する曲進判定結果統合装置と、上記曲進判定結果
を表示する曲進状態表示装置と、次サンプリング時刻に
おけるビームを照射を指示するビーム制御装置を具備し
たことを特徴とする目標曲進判定装置。
5. A radar device for tracking an air-to-air target, comprising: an antenna device for transmitting and receiving a beam to and from a tracking target; and a polar coordinate system for distance, azimuth angle information and high angle information for detecting a target from a received signal. A target observation device that calculates a three-dimensional observation value, a coordinate conversion device that converts the coordinate system of observation values from the target observation device, a Kalman gain calculation device that calculates a Kalman gain matrix for smoothing processing, and a previous sampling time. In the observation residual calculation device for calculating the observation residual from the predicted value and the observed value calculated in, the smoothed value and the smooth error covariance matrix are calculated from the observed residual, the predicted value, and the Kalman gain matrix, and the next sampling is performed. A Kalman filter device that calculates a prediction value and a prediction error covariance matrix at time, and a residual that normalizes the observation residual based on the prediction error covariance matrix. A difference normalizer, a normalized observation residual is integrated for each sampling interval, a residual integrator that calculates a residual integral value, and a normalized observation residual is smoothed for each sampling interval. , A residual smoothing device for calculating a residual smoothing value, an integral value curl determination device for performing a curl judgment based on the residual integral value, and a smooth value curl determination device for performing a curl judgment based on the residual smooth value A turn-up determination result integrating device that integrates the two turn-up determination results, a turn-up state display device that displays the turn-up determination result, and a beam controller that directs beam irradiation at the next sampling time. A target turn progress determination device characterized in that
【請求項6】 対空目標の追尾を行うレーダ装置におい
て、追尾目標に対してビームの送受信を行うアンテナ装
置と、受信信号より目標の検出を行い距離、方位角情
報、高角情報の極座標系での3次元観測値を算出する目
標観測装置と、目標観測装置からの観測値の座標系を変
換する座標変換装置と、平滑処理のためのカルマンゲイ
ン行列を算出するカルマンゲイン算出装置と、前回サン
プリング時刻において算出した予測値及び前記観測値か
ら観測残差を算出する観測残差算出装置と、前記観測残
差と予測値及びカルマンゲイン行列より平滑値及び平滑
誤差共分散行列を算出し、さらに次サンプリング時刻に
おける予測値及び予測誤差共分散行列を算出するカルマ
ンフィルタ装置と、前記観測残差を予測誤差共分散行列
をもとに正規化する残差正規化装置と、正規化された観
測残差をサンプリング間隔ごとに積分処理し、残差積分
値を算出する残差積分装置と、正規化された観測残差を
サンプリング間隔ごとに平滑処理し、残差平滑値を算出
する残差平滑装置と、上記残差積分値より曲進判定を行
う積分値曲進判定装置と、上記残差平滑値より曲進判定
を行う平滑値曲進判定装置と、上記2つの曲進判定結果
を統合する曲進判定結果統合装置と、上記曲進判定結果
を表示する曲進状態表示装置と、上記曲進判定結果によ
り追尾サンプリング間隔を変更する予測時刻制御装置
と、次サンプリング時刻におけるビームを照射を指示す
るビーム制御装置を具備したことを特徴とする目標曲進
判定装置。
6. A radar device for tracking an anti-aircraft target, an antenna device for transmitting / receiving a beam to / from a tracking target, and a polar coordinate system for distance, azimuth angle information and high angle information for detecting a target from a received signal. A target observation device that calculates a three-dimensional observation value, a coordinate conversion device that converts the coordinate system of observation values from the target observation device, a Kalman gain calculation device that calculates a Kalman gain matrix for smoothing processing, and a previous sampling time. In the observation residual calculation device for calculating the observation residual from the predicted value and the observed value calculated in, the smoothed value and the smooth error covariance matrix are calculated from the observed residual, the predicted value, and the Kalman gain matrix, and the next sampling is performed. A Kalman filter device that calculates a prediction value and a prediction error covariance matrix at time, and a residual that normalizes the observation residual based on the prediction error covariance matrix. A difference normalizer, a normalized observation residual is integrated for each sampling interval, a residual integrator that calculates a residual integral value, and a normalized observation residual is smoothed for each sampling interval. , A residual smoothing device for calculating a residual smoothing value, an integral value curl determination device for performing a curl judgment based on the residual integral value, and a smooth value curl determination device for performing a curl judgment based on the residual smooth value And a music progression determination result integrating device that integrates the two music progression determination results, a music progression state display device that displays the music progression determination result, and a predicted time control that changes a tracking sampling interval based on the music progression determination result. A target curve progression judging device comprising: a device and a beam control device for instructing irradiation of a beam at a next sampling time.
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