JPS5834315A - 航跡相関方式 - Google Patents
航跡相関方式Info
- Publication number
- JPS5834315A JPS5834315A JP56132763A JP13276381A JPS5834315A JP S5834315 A JPS5834315 A JP S5834315A JP 56132763 A JP56132763 A JP 56132763A JP 13276381 A JP13276381 A JP 13276381A JP S5834315 A JPS5834315 A JP S5834315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- error
- tracking
- radar
- value
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- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
- G01C21/203—Specially adapted for sailing ships
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数の航跡データの相互相関を判定する航跡相
関方式に関する。
関方式に関する。
航空管制等のレーダシステムにおいては、複数のレーダ
ーサイトから送られてくるトラッキングデータの相互関
係から同一航跡の飛行物体か否かを判定する航跡相関処
理が必要となる。
ーサイトから送られてくるトラッキングデータの相互関
係から同一航跡の飛行物体か否かを判定する航跡相関処
理が必要となる。
第１図は管制システムの概略を示す図であり、ＩＡ、Ｉ
Ｂはレーダ装置、２Ａ、２Ｂはレーダ観測データを用い
てトラッキング処理を行ない、その結果をトラッキング
データ（飛行物体の位置塵（１） ６ 標Ｘ、Ｙ、Ｚ、速度文、Ｙなど）として出力するトラッ
キング装置、１０は各レーダサイトから送られてくるト
ラッキングデータについて航跡相関処理を行ない、トラ
ッキングデータが同一の飛行物体のものか否かを判定す
る監視装置を示す。この場合、各トラッキングデータは
それぞれトラッキング誤差をもつため、同一の飛行物体
を観測した場合でも各トラッキングデータは必ずしも一
致しない。
Ｂはレーダ装置、２Ａ、２Ｂはレーダ観測データを用い
てトラッキング処理を行ない、その結果をトラッキング
データ（飛行物体の位置塵（１） ６ 標Ｘ、Ｙ、Ｚ、速度文、Ｙなど）として出力するトラッ
キング装置、１０は各レーダサイトから送られてくるト
ラッキングデータについて航跡相関処理を行ない、トラ
ッキングデータが同一の飛行物体のものか否かを判定す
る監視装置を示す。この場合、各トラッキングデータは
それぞれトラッキング誤差をもつため、同一の飛行物体
を観測した場合でも各トラッキングデータは必ずしも一
致しない。
そこで、従来は監視装置１０で例えば第２図、あるいは
第３図に示すような手順で航跡相関を判定していた。今
、レーダサイＩ−Ａから送信されてくるトラッキングデ
ータの位置と速度の値をそれぞれ（Ｘ、、Ｙ、、Ｚ、１
．（Ｘ、、Ｙ、）とし、レーダサイトＢからの値を（Ｘ
７．Ｙｌ、Ｚ２）。
第３図に示すような手順で航跡相関を判定していた。今
、レーダサイＩ−Ａから送信されてくるトラッキングデ
ータの位置と速度の値をそれぞれ（Ｘ、、Ｙ、、Ｚ、１
．（Ｘ、、Ｙ、）とし、レーダサイトＢからの値を（Ｘ
７．Ｙｌ、Ｚ２）。
（ｘ、、ｙ、）とすると、第２図の方式ではＸ、Ｙ。
Ｚの各軸方向の位置データの差異ＩＸ＋−Ｘｔｌ。
Ｉ Ｙ＋ −Ｙｔ ｌ 、Ｉ Ｚｔ −Ｚｔ ！および
ＸＹ平面における速度の差＋（ｘＦ ＋幻）−＜ 幻十
幻） ｌ がそれぞれ許容誤差’Ｉ＋ ε２．ε３．ε
４の範囲内に（２） 一 あるか否かを判定し、全てを満足する場合には同一航跡
と判断するようにしている。一方、第３図の方式では、
Ｘ、Ｙ方向の差が閾値ε１，６．より小さければ得点Ｐ
ｌを与え、高度差、速度差がそれぞれ閾値ε３．ε４よ
り小さければ得点１〕２゜Ｐ３を与え、レーダ走査に応
答して得られる航跡付随情報（例えば飛行物体の識別コ
ード等）が一致する場合には更に得点Ｐ４を与えること
にし、得点合計Ｐが所定値Ｓ以上になった場合に同一航
跡と判断するようにしている。
ＸＹ平面における速度の差＋（ｘＦ ＋幻）−＜ 幻十
幻） ｌ がそれぞれ許容誤差’Ｉ＋ ε２．ε３．ε
４の範囲内に（２） 一 あるか否かを判定し、全てを満足する場合には同一航跡
と判断するようにしている。一方、第３図の方式では、
Ｘ、Ｙ方向の差が閾値ε１，６．より小さければ得点Ｐ
ｌを与え、高度差、速度差がそれぞれ閾値ε３．ε４よ
り小さければ得点１〕２゜Ｐ３を与え、レーダ走査に応
答して得られる航跡付随情報（例えば飛行物体の識別コ
ード等）が一致する場合には更に得点Ｐ４を与えること
にし、得点合計Ｐが所定値Ｓ以上になった場合に同一航
跡と判断するようにしている。
このように、従来の航跡相関処理では、２つのトラッキ
ングデータを許容誤差■（閾値）６．〜６４を基準とし
て比較し、同一のものか否かを判定しているが、判定基
準となる閾値εＩ〜６４としては固定の値が用いられて
いた。しかしながら、２つの航跡の一致判定に用いられ
る許容誤差の最適値は、ドラッギングデータの誤差分布
に深く関係しており、このトラッキングデータの誤差分
布は、１つの飛行物体に関するｌ・ランキング開始直後
では大きく、トラッキングが進むに従って小さくなるの
が普通である。また、飛行物体が等速運動している場合
と加速度をもって運動している場合とではトラッキング
誤差の分布に違いがある。
ングデータを許容誤差■（閾値）６．〜６４を基準とし
て比較し、同一のものか否かを判定しているが、判定基
準となる閾値εＩ〜６４としては固定の値が用いられて
いた。しかしながら、２つの航跡の一致判定に用いられ
る許容誤差の最適値は、ドラッギングデータの誤差分布
に深く関係しており、このトラッキングデータの誤差分
布は、１つの飛行物体に関するｌ・ランキング開始直後
では大きく、トラッキングが進むに従って小さくなるの
が普通である。また、飛行物体が等速運動している場合
と加速度をもって運動している場合とではトラッキング
誤差の分布に違いがある。
このため、許容誤差量を固定値にして２つの航跡を比較
する従来の航跡相関方式では、トラッキング誤差が大き
い場合や航跡密度が高い場合に航跡相関の判定に誤りを
生ずる危険性があった。
する従来の航跡相関方式では、トラッキング誤差が大き
い場合や航跡密度が高い場合に航跡相関の判定に誤りを
生ずる危険性があった。
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、
トラッキング誤差の変化に追随して閾値を可変にする新
規な航跡相関方式を提供するものである。
トラッキング誤差の変化に追随して閾値を可変にする新
規な航跡相関方式を提供するものである。
以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する。
先ず第４図〜第７図を用いて本発明の原理について説明
する。
する。
飛行物体の真の航跡をＸＴとした場合、実際のレーダ出
力（Ｘ軸方向の値）は、例えば第４図にＸ（’−＋）＋
Ｘ（’）＋ Ｘ（＋。１）で示す如く、観測誤差ΔＳ
”ｌＸＴ Ｘ（１）ｌを伴なっている。そこで、トラ
ッキング装置ではレーダ観測値からの真の航跡をトラッ
キングデータとして出力する。この場合、推定値Ｘには
推定誤差ｌ ＸＴ−Ｘ ６）Ｉが含まれており、これが
前述のドラッギング誤差となる。」二記推定値Ｘは、ト
ラッキングの初期においては大きな誤差量もつが、トラ
ッキングが進むにつれて誤差範囲は小さくなる。つまり
、推定誤差量の分布σ＝Ｅ（ｌｌＸＴ Ｘ１ｌｌは、第
６図の特性■のように経時変化する。推定誤差は観測誤
差ΔＳが小さければ特性■に示すように急速に低減し、
観測誤差ΔＳが大きければ緩やかに変化する性質がある
。
力（Ｘ軸方向の値）は、例えば第４図にＸ（’−＋）＋
Ｘ（’）＋ Ｘ（＋。１）で示す如く、観測誤差ΔＳ
”ｌＸＴ Ｘ（１）ｌを伴なっている。そこで、トラ
ッキング装置ではレーダ観測値からの真の航跡をトラッ
キングデータとして出力する。この場合、推定値Ｘには
推定誤差ｌ ＸＴ−Ｘ ６）Ｉが含まれており、これが
前述のドラッギング誤差となる。」二記推定値Ｘは、ト
ラッキングの初期においては大きな誤差量もつが、トラ
ッキングが進むにつれて誤差範囲は小さくなる。つまり
、推定誤差量の分布σ＝Ｅ（ｌｌＸＴ Ｘ１ｌｌは、第
６図の特性■のように経時変化する。推定誤差は観測誤
差ΔＳが小さければ特性■に示すように急速に低減し、
観測誤差ΔＳが大きければ緩やかに変化する性質がある
。
一般に誤差量が正規分布する場合、許容誤差の範囲を標
準偏差σの３倍にとると対象物の９９％をこの誤差範囲
内に収めることができる。また、′同じ飛行物体を２ケ
所で観測したとき、一方のレーダサイトからの観測デー
タＸＡがσ８、他方のレーダサイトからの観測データＸ
ＩＩがσ３の誤差分布をもつ場合、（ＸＡ Ｘｓ ）
は平均値をＯとしてＶ７７〒フ７ ど分散するため、６
．＝３ ６１” ＋ ＋７ ｍ” を閾値として許容
誤差範囲内にあるか否かを判定すれば、９９％の信頼性
で飛行物体が同一か否かを識別できる。従って、レーダ
サイトから送られてくるトラッキングデータの誤差（推
定誤差）が第６図の如き特性で変化する場合、監視装置
ではこの誤差の変化に応じて閾値εを変化させながら航
跡相関をとる必要があるが、実際には飛行物体の真の航
跡値Ｘ？は未知であるため、時々刻々の推定誤差量σを
知ることはできない。
準偏差σの３倍にとると対象物の９９％をこの誤差範囲
内に収めることができる。また、′同じ飛行物体を２ケ
所で観測したとき、一方のレーダサイトからの観測デー
タＸＡがσ８、他方のレーダサイトからの観測データＸ
ＩＩがσ３の誤差分布をもつ場合、（ＸＡ Ｘｓ ）
は平均値をＯとしてＶ７７〒フ７ ど分散するため、６
．＝３ ６１” ＋ ＋７ ｍ” を閾値として許容
誤差範囲内にあるか否かを判定すれば、９９％の信頼性
で飛行物体が同一か否かを識別できる。従って、レーダ
サイトから送られてくるトラッキングデータの誤差（推
定誤差）が第６図の如き特性で変化する場合、監視装置
ではこの誤差の変化に応じて閾値εを変化させながら航
跡相関をとる必要があるが、実際には飛行物体の真の航
跡値Ｘ？は未知であるため、時々刻々の推定誤差量σを
知ることはできない。
そこで本発明では、各観測時点における推定値Ｘ Ｏ）
と実際の観測値Ｘ（＋）から予測誤差量ΔＸ （＋）
＝Ｉ Ｘ（＋ｌ Ｘ （＋） ｌを求め、この誤差量
に応じて更新される指標Ａ（＋）を用いる。例えば、第
５図の如く予測誤差範囲を半径ｄＩ＋ｄ！の円で示した
場合、トラッキングの初期においては推定誤差が大きい
ため観測値は予測値とかけ離れた値となるが、観測が進
むに従って予測値が修正され両者の差異が小さくなるた
め、ｄＩ ｌ ｄＩを適当な値に設定し、（１） Δ
Ｘ （＋） ＞ｄｔ のときＡ ｏ）＝Ａ （＋−ｔ）
−α （αは整数）（２）ｄ２＞ΔＸ（Ｉ）〉ｄＩ
のときＡ（＋）＝Ａ（＋−＋） （３）ｄｌ＞ΔＸ のとき Ａ（＋） ＝ Ａ （＋ −＋１ ＋１の条件で指標Ａ
（１）を更新するようにすると、指標Ａ（＋）は予測誤
差が小さくなれば大きくなり、予測誤差が大きくなれば
小さくなるよう変化する。
と実際の観測値Ｘ（＋）から予測誤差量ΔＸ （＋）
＝Ｉ Ｘ（＋ｌ Ｘ （＋） ｌを求め、この誤差量
に応じて更新される指標Ａ（＋）を用いる。例えば、第
５図の如く予測誤差範囲を半径ｄＩ＋ｄ！の円で示した
場合、トラッキングの初期においては推定誤差が大きい
ため観測値は予測値とかけ離れた値となるが、観測が進
むに従って予測値が修正され両者の差異が小さくなるた
め、ｄＩ ｌ ｄＩを適当な値に設定し、（１） Δ
Ｘ （＋） ＞ｄｔ のときＡ ｏ）＝Ａ （＋−ｔ）
−α （αは整数）（２）ｄ２＞ΔＸ（Ｉ）〉ｄＩ
のときＡ（＋）＝Ａ（＋−＋） （３）ｄｌ＞ΔＸ のとき Ａ（＋） ＝ Ａ （＋ −＋１ ＋１の条件で指標Ａ
（１）を更新するようにすると、指標Ａ（＋）は予測誤
差が小さくなれば大きくなり、予測誤差が大きくなれば
小さくなるよう変化する。
このようにして求めた予測唄差世の指標値Ａ（１）は、
例えば第７図の特性１′の如く経時変化し、観測誤差が
小さければ特性■−′の如く急激に、観測誤差が大きけ
れば■′の如く緩やかに立ち上るため、第６図の推定誤
差σの特性に対応できる関係にある。本発明は、各レー
ダサイトにおいて推定値とレーダ観測値とから上記指標
値Ａ（１）を求めるようにし、この指標データをトラッ
キングデータと共に監視装置側に送り出し、監視装置側
でこの指標値に応じて航跡相関のための閾値ｅ１〜ａ４
を可変にするようにしたことを特徴とするものである。
例えば第７図の特性１′の如く経時変化し、観測誤差が
小さければ特性■−′の如く急激に、観測誤差が大きけ
れば■′の如く緩やかに立ち上るため、第６図の推定誤
差σの特性に対応できる関係にある。本発明は、各レー
ダサイトにおいて推定値とレーダ観測値とから上記指標
値Ａ（１）を求めるようにし、この指標データをトラッ
キングデータと共に監視装置側に送り出し、監視装置側
でこの指標値に応じて航跡相関のための閾値ｅ１〜ａ４
を可変にするようにしたことを特徴とするものである。
第８図は上述した本発明を実施するための管制システム
の一実施例を示す図であり、ＩＡ、ＩＢはレーダ装置、
２Ａ、２Ｂはトラッキング処理装置、１０は監視装置で
あり、３Ａ、３Ｂは誤差指標Ａ（１）を算出するだめの
計算装置である。この指標の計算は、各レーダサイトに
おいてトラッキング処理と同一のデータ処理装置で行っ
てもよい。
の一実施例を示す図であり、ＩＡ、ＩＢはレーダ装置、
２Ａ、２Ｂはトラッキング処理装置、１０は監視装置で
あり、３Ａ、３Ｂは誤差指標Ａ（１）を算出するだめの
計算装置である。この指標の計算は、各レーダサイトに
おいてトラッキング処理と同一のデータ処理装置で行っ
てもよい。
４は各ｌ／−ダサイトから送られてくる誤差指標データ
を受信し、指標値の組合せに応じてメモリ５八〜５Ｄを
それぞれアクセスする、メモリ読出し回路である。各メ
モリ５Ａ〜５Ｄには、２つのレーダサイトから送られて
くる指標値の一方を縦軸、他方を横１Ｑ１１に対応させ
、マトリクスの交点に予めシミュレーションによって求
めた最適閾値６１〜ε４が記憶しである。６八〜６Ｄは
それぞれ」二記メモリから読み出された最適閾値ε１〜
ε、を格納するレジスタであり、監視装置１ｏはこれら
の閾値を用いて第２図あるいは第３図で説明した航跡相
関処理を行ない、その結果を出力装置ば１１に出力する
。
を受信し、指標値の組合せに応じてメモリ５八〜５Ｄを
それぞれアクセスする、メモリ読出し回路である。各メ
モリ５Ａ〜５Ｄには、２つのレーダサイトから送られて
くる指標値の一方を縦軸、他方を横１Ｑ１１に対応させ
、マトリクスの交点に予めシミュレーションによって求
めた最適閾値６１〜ε４が記憶しである。６八〜６Ｄは
それぞれ」二記メモリから読み出された最適閾値ε１〜
ε、を格納するレジスタであり、監視装置１ｏはこれら
の閾値を用いて第２図あるいは第３図で説明した航跡相
関処理を行ない、その結果を出力装置ば１１に出力する
。
以上の如く、本発明によればトラッキングデータに含ま
れる誤差量に応じて閾値を可変にし、各時点で最適な閾
値を用いて複数のトラッキングデータの相関を判定する
ようにしたため、誤りの少ない監視システムを得ること
ができる。
れる誤差量に応じて閾値を可変にし、各時点で最適な閾
値を用いて複数のトラッキングデータの相関を判定する
ようにしたため、誤りの少ない監視システムを得ること
ができる。
第１図は従来のレーダーシステムの説明図、第２図と第
３図はそれぞれ従来の航跡相関方式を説明するだめのフ
ローチャート、第４図〜第７図は本発明の航跡相関方式
の原理説明図、第８図は本発明の一実施例を示すレーダ
システムの構成図である。 １・・・レーダ装置、２・・・トラッキング装置、３・
・・指標計算装置、４・・・メモリ・アクセス回路、５
・・・閾値格納メモリ、６・・・レジスタ、１０・・・
航跡相関処■４図 ７５図 売 ６ 図 １ ’ｆ、 ７ 目 烹ｇ図 「
３図はそれぞれ従来の航跡相関方式を説明するだめのフ
ローチャート、第４図〜第７図は本発明の航跡相関方式
の原理説明図、第８図は本発明の一実施例を示すレーダ
システムの構成図である。 １・・・レーダ装置、２・・・トラッキング装置、３・
・・指標計算装置、４・・・メモリ・アクセス回路、５
・・・閾値格納メモリ、６・・・レジスタ、１０・・・
航跡相関処■４図 ７５図 売 ６ 図 １ ’ｆ、 ７ 目 烹ｇ図 「
Claims (1)
- １、各レーダサイトから、トラッキングデータと共に、
レーダ観測値と予測値との誤差計に応じて変化する誤差
量指標データを受は取り、上記指標データに応じた閾値
を用いて複数トラッキングデータ間の相関を判定するよ
うにしたことを特徴とする航跡相関方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132763A JPS5834315A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 航跡相関方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132763A JPS5834315A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 航跡相関方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834315A true JPS5834315A (ja) | 1983-02-28 |
Family
ID=15088977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56132763A Pending JPS5834315A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 航跡相関方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002781A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 目標追尾装置、目標追尾プログラム及び目標追尾方法 |
-
1981
- 1981-08-26 JP JP56132763A patent/JPS5834315A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002781A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 目標追尾装置、目標追尾プログラム及び目標追尾方法 |
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