JPH05150038A - 航跡追尾処理装置 - Google Patents
航跡追尾処理装置Info
- Publication number
- JPH05150038A JPH05150038A JP34039191A JP34039191A JPH05150038A JP H05150038 A JPH05150038 A JP H05150038A JP 34039191 A JP34039191 A JP 34039191A JP 34039191 A JP34039191 A JP 34039191A JP H05150038 A JPH05150038 A JP H05150038A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 目標データのデータレートが高い場合でも平
滑化位置及び平滑化速度の精度と安定性の劣化を防止す
る機能を備えた航跡追尾処理装置を提供する。 【構成】 時間差算出部７では、航跡相関処理部２から
今回の航跡時間を得、それと前回得た航跡時間との差を
算出し、今回のレーダ捜索時間間隔を求める。運動判定
部８では、平滑化位置データと平滑化速度データとに基
づき航空機の運動状態、即ち、等速直線運動か、旋回運
動（マニューバ状態）か等を判定する。平滑化係数算出
部９では、図外から入力されるレーダ設置位置からの航
跡の距離Ｒと前記検出時間差と前記判定指標とに基づき
今回使用する位置及び速度の平滑化係数（α、β）を算
出する。要するに、位置及び速度の平滑化係数（α、
β）に関するテーブルを複数しかも内容可変に備えるの
である。これにより、目標データのデータレートが高い
場合でも適切な係数によって平滑化位置及び平滑化速度
が精度よく安定的に求められる。
滑化位置及び平滑化速度の精度と安定性の劣化を防止す
る機能を備えた航跡追尾処理装置を提供する。 【構成】 時間差算出部７では、航跡相関処理部２から
今回の航跡時間を得、それと前回得た航跡時間との差を
算出し、今回のレーダ捜索時間間隔を求める。運動判定
部８では、平滑化位置データと平滑化速度データとに基
づき航空機の運動状態、即ち、等速直線運動か、旋回運
動（マニューバ状態）か等を判定する。平滑化係数算出
部９では、図外から入力されるレーダ設置位置からの航
跡の距離Ｒと前記検出時間差と前記判定指標とに基づき
今回使用する位置及び速度の平滑化係数（α、β）を算
出する。要するに、位置及び速度の平滑化係数（α、
β）に関するテーブルを複数しかも内容可変に備えるの
である。これにより、目標データのデータレートが高い
場合でも適切な係数によって平滑化位置及び平滑化速度
が精度よく安定的に求められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３次元レーダの航跡追
尾処理装置に係り、特にレーダ覆域内の捜索領域に応じ
てビーム走査の周期を可変する電子走査方式の３次元レ
ーダに好適な航跡追尾処理装置に関する。
尾処理装置に係り、特にレーダ覆域内の捜索領域に応じ
てビーム走査の周期を可変する電子走査方式の３次元レ
ーダに好適な航跡追尾処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、３次元レーダの航跡追尾
処理装置は、基本的には、レーダが取得した捜索データ
と可変設定される追尾ゲートに基づき航跡の相関を取
り、相関の取れた航跡の位置から平滑化位置の算出を位
置の平滑化係数に従って行い、平滑化位置から平滑化速
度の算出を速度の平滑化係数に従って行うように構成さ
れる。
処理装置は、基本的には、レーダが取得した捜索データ
と可変設定される追尾ゲートに基づき航跡の相関を取
り、相関の取れた航跡の位置から平滑化位置の算出を位
置の平滑化係数に従って行い、平滑化位置から平滑化速
度の算出を速度の平滑化係数に従って行うように構成さ
れる。
【０００３】ここに、従来の３次元レーダでは、一定の
周期で覆域をビーム走査する方式を採用する。従って、
レーダ捜索によって得られる目標データのデータレート
はほぼ一定であるが、レーダの測定誤差に対しレーダ捜
索周期は目標が充分に大きく変位できる程度の周期であ
るので、得られるデータレートが一定であることが平滑
化位置及び平滑化速度の算定に影響を与えることがな
い。そのため、従来の３次元レーダで用いられる航跡追
尾処理装置では、予めシュミレートしてテーブルに固定
的に設定した位置及び速度の平滑化係数を用いて平滑化
位置及び平滑化速度を求めるようにしている。
周期で覆域をビーム走査する方式を採用する。従って、
レーダ捜索によって得られる目標データのデータレート
はほぼ一定であるが、レーダの測定誤差に対しレーダ捜
索周期は目標が充分に大きく変位できる程度の周期であ
るので、得られるデータレートが一定であることが平滑
化位置及び平滑化速度の算定に影響を与えることがな
い。そのため、従来の３次元レーダで用いられる航跡追
尾処理装置では、予めシュミレートしてテーブルに固定
的に設定した位置及び速度の平滑化係数を用いて平滑化
位置及び平滑化速度を求めるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子走査方
式の３次元レーダでは、覆域内の捜索領域に応じてビー
ム走査の周期を適宜変更する方式、即ち、目標の存在す
る領域では捜索周期を短縮する方式を採用できれば、追
尾性能を向上させることができる。しかし、捜索周期を
短縮することはデータレートを高めることであるので、
従来の航跡追尾処理装置を用いる場合には、次のような
問題がある。
式の３次元レーダでは、覆域内の捜索領域に応じてビー
ム走査の周期を適宜変更する方式、即ち、目標の存在す
る領域では捜索周期を短縮する方式を採用できれば、追
尾性能を向上させることができる。しかし、捜索周期を
短縮することはデータレートを高めることであるので、
従来の航跡追尾処理装置を用いる場合には、次のような
問題がある。
【０００５】まず、レーダ測定誤差が平滑化位置及び平
滑化速度の算定に影響を与えるので、旋回飛行する航空
機に対しては追尾性能を向上させ得るが、等速直線飛行
を行う航空機に対しては追尾が不安定になるという問題
がある。
滑化速度の算定に影響を与えるので、旋回飛行する航空
機に対しては追尾性能を向上させ得るが、等速直線飛行
を行う航空機に対しては追尾が不安定になるという問題
がある。
【０００６】また、従来の航跡追尾処理装置では、レー
ダの設置位置から航空機の存在する位置までの距離とは
無関係に、全ての航空機に対して同一の追尾処理を行う
ようにしているので、得られる目標データのデータレー
トが高くなると、特にレーダの設置位置から遠距離に在
る航空機に対し方位測角誤差の影響が顕著に現れ、平滑
化速度が乱れてしまい、また平滑化位置の精度が劣化す
るという問題もある。
ダの設置位置から航空機の存在する位置までの距離とは
無関係に、全ての航空機に対して同一の追尾処理を行う
ようにしているので、得られる目標データのデータレー
トが高くなると、特にレーダの設置位置から遠距離に在
る航空機に対し方位測角誤差の影響が顕著に現れ、平滑
化速度が乱れてしまい、また平滑化位置の精度が劣化す
るという問題もある。
【０００７】本発明の目的は、覆域内の捜索領域に応じ
てビーム走査の周期を適宜変更する方式を採用する電子
走査方式の３次元レーダに好適な航跡追尾処理装置を提
供することにある。
てビーム走査の周期を適宜変更する方式を採用する電子
走査方式の３次元レーダに好適な航跡追尾処理装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の航跡追尾処理装置は次の如き構成を有す
る。即ち、本発明の航跡追尾処理装置は、３次元レーダ
が取得した捜索データと可変設定される追尾ゲートに基
づき航跡の相関を取り、相関の取れた航跡の位置から平
滑化位置の算出を位置の平滑化係数に従って行い、平滑
化位置から平滑化速度の算出を速度の平滑化係数に従っ
て行う航跡追尾処理装置において； 相関の取れた航跡
の前回時刻と今回時刻の時間差を算出する手段と； 前
記平滑化位置と前記平滑化速度とに基づき航空機の運動
状態を判定する手段と； 航空機のレーダ設置位置から
の距離と前記時間差と前記航空機の運動状態とに基づき
前記位置及び速度の平滑化係数を算出する手段と； を
備えたことを特徴とするものである。
に、本発明の航跡追尾処理装置は次の如き構成を有す
る。即ち、本発明の航跡追尾処理装置は、３次元レーダ
が取得した捜索データと可変設定される追尾ゲートに基
づき航跡の相関を取り、相関の取れた航跡の位置から平
滑化位置の算出を位置の平滑化係数に従って行い、平滑
化位置から平滑化速度の算出を速度の平滑化係数に従っ
て行う航跡追尾処理装置において； 相関の取れた航跡
の前回時刻と今回時刻の時間差を算出する手段と； 前
記平滑化位置と前記平滑化速度とに基づき航空機の運動
状態を判定する手段と； 航空機のレーダ設置位置から
の距離と前記時間差と前記航空機の運動状態とに基づき
前記位置及び速度の平滑化係数を算出する手段と； を
備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の航跡追尾
処理装置の作用を説明する。本発明では、航空機のレー
ダ設置位置からの距離と検出時間差と航空機の運動状態
とに基づき位置及び速度の平滑化係数を算出する。従っ
て、捜索領域に応じて走査周期を短縮等変更する電子走
査方式の３次元レーダに適用し目標データのデータレー
トが高くなってもそれに応じた適切な平滑化係数で対応
できるので、データレートを高めたことによる平滑化位
置及び平滑化速度の精度の劣化を防止でき、直線飛行を
行う航空機に対しても追尾の安定を図ることができる。
処理装置の作用を説明する。本発明では、航空機のレー
ダ設置位置からの距離と検出時間差と航空機の運動状態
とに基づき位置及び速度の平滑化係数を算出する。従っ
て、捜索領域に応じて走査周期を短縮等変更する電子走
査方式の３次元レーダに適用し目標データのデータレー
トが高くなってもそれに応じた適切な平滑化係数で対応
できるので、データレートを高めたことによる平滑化位
置及び平滑化速度の精度の劣化を防止でき、直線飛行を
行う航空機に対しても追尾の安定を図ることができる。
【００１０】
【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、本発明の一実施例に係る航跡追尾処理装
置を示す。図１において、本発明の航跡追尾処理装置
は、座標変換処理部１、航跡相関処理部２、位置平滑化
処理部３、速度平滑化処理部４、位置予測処理部５及び
追尾ゲート計算処理部６に加え、時間差算出部７と運動
判定部８と平滑化係数算出部９とを設けたものである。
する。図１は、本発明の一実施例に係る航跡追尾処理装
置を示す。図１において、本発明の航跡追尾処理装置
は、座標変換処理部１、航跡相関処理部２、位置平滑化
処理部３、速度平滑化処理部４、位置予測処理部５及び
追尾ゲート計算処理部６に加え、時間差算出部７と運動
判定部８と平滑化係数算出部９とを設けたものである。
【００１１】図１において、座標変換処理部１は、３次
元レーダで取得される捜索データは距離Ｒと角度θで規
定されるので、それをＸ−Ｙの直交座標系のデータ（Ｘ
n 、Ｙn ）に変換し、航跡相関処理部２に出力する。
元レーダで取得される捜索データは距離Ｒと角度θで規
定されるので、それをＸ−Ｙの直交座標系のデータ（Ｘ
n 、Ｙn ）に変換し、航跡相関処理部２に出力する。
【００１２】航跡相関処理部２は、座標変換処理部１か
ら入力される今回の位置データと前回の位置データとの
相関処理を追尾ゲート計算処理部６からの追尾ゲートに
基づき行い、相関の取れた航空機の航跡データを位置平
滑化処理部３に与えるとともに、その相関の取れた航空
機の航跡時間データを時間差算出部７に出力する。
ら入力される今回の位置データと前回の位置データとの
相関処理を追尾ゲート計算処理部６からの追尾ゲートに
基づき行い、相関の取れた航空機の航跡データを位置平
滑化処理部３に与えるとともに、その相関の取れた航空
機の航跡時間データを時間差算出部７に出力する。
【００１３】位置平滑化処理部３は、航跡相関処理部２
から入力された今回の目標の測定位置（Ｘn 、Ｙn ）と
予測位置処理部５からの予測位置（Ｘpn、Ｙpn）と平滑
化係数算出部９からの位置の平滑化係数αとを次の数式
１、同２に適用して今回の目標の平滑化位置（Ｘn のバ
ー、Ｙn のバー）を算定する。これは、速度平滑化処理
部４と運動判定部８とに与えられる。
から入力された今回の目標の測定位置（Ｘn 、Ｙn ）と
予測位置処理部５からの予測位置（Ｘpn、Ｙpn）と平滑
化係数算出部９からの位置の平滑化係数αとを次の数式
１、同２に適用して今回の目標の平滑化位置（Ｘn のバ
ー、Ｙn のバー）を算定する。これは、速度平滑化処理
部４と運動判定部８とに与えられる。
【００１４】
【数１】
【００１５】
【数２】
【００１６】速度平滑化処理部４は、位置平滑化処理部
３から入力された今回の目標の平滑化位置（Ｘn のバ
ー、Ｙn のバー）と位置予測処理部５から入力された予
測位置（Ｘpn、Ｙpn）と平滑化係数算出部９からの速度
の平滑化係数βと今回のレーダ捜索時間間隔ΔＴn とを
次の数式３、同４に適用して今回の目標の平滑化速度
（Ｘn のドットのバー、Ｙn のドットのバー）を算定す
る。これは、位置予測処理部５と運動判定部８とに与え
られる。なお、数式３及び同４において、Ｘn-1 のドッ
トのバー及びＹn-1 のドットのバーは、前回算出した目
標の平滑化速度のＸ成分及びＹ成分である。
３から入力された今回の目標の平滑化位置（Ｘn のバ
ー、Ｙn のバー）と位置予測処理部５から入力された予
測位置（Ｘpn、Ｙpn）と平滑化係数算出部９からの速度
の平滑化係数βと今回のレーダ捜索時間間隔ΔＴn とを
次の数式３、同４に適用して今回の目標の平滑化速度
（Ｘn のドットのバー、Ｙn のドットのバー）を算定す
る。これは、位置予測処理部５と運動判定部８とに与え
られる。なお、数式３及び同４において、Ｘn-1 のドッ
トのバー及びＹn-1 のドットのバーは、前回算出した目
標の平滑化速度のＸ成分及びＹ成分である。
【００１７】
【数３】
【００１８】
【数４】
【００１９】位置予測処理部５は、以上のようにして算
出された今回の平滑化位置と平滑化速度を次の数式５、
同６に適用して次回の目標の予測位置（Ｘpn+1、
Ｙpn+1）を算定し、それを位置平滑化処理部３と速度平
滑化処理部４とに与える。なお、数式５及び同６におい
て、ΔＴn+1は、次回の捜索時間間隔である。
出された今回の平滑化位置と平滑化速度を次の数式５、
同６に適用して次回の目標の予測位置（Ｘpn+1、
Ｙpn+1）を算定し、それを位置平滑化処理部３と速度平
滑化処理部４とに与える。なお、数式５及び同６におい
て、ΔＴn+1は、次回の捜索時間間隔である。
【００２０】
【数５】
【００２１】
【数６】
【００２２】さて、時間差算出部７では、航跡相関処理
部２から今回の航跡時間を得、それと前回得た航跡時間
との差を算出し、今回のレーダ捜索時間間隔を求める。
求めた検出時間差は平滑化係数算出部９に与えられる。
部２から今回の航跡時間を得、それと前回得た航跡時間
との差を算出し、今回のレーダ捜索時間間隔を求める。
求めた検出時間差は平滑化係数算出部９に与えられる。
【００２３】運動判定部８では、平滑化位置データと平
滑化速度データとに基づき航空機の運動状態、即ち、等
速直線運動か、旋回運動（マニューバ状態）か等を判定
し、その結果たる判定指標を平滑化係数算出部９に与え
る。
滑化速度データとに基づき航空機の運動状態、即ち、等
速直線運動か、旋回運動（マニューバ状態）か等を判定
し、その結果たる判定指標を平滑化係数算出部９に与え
る。
【００２４】平滑化係数算出部９では、図外から入力さ
れるレーダ設置位置からの航跡の距離Ｒと前記検出時間
差と前記判定指標とに基づき今回使用する位置及び速度
の平滑化係数（α、β）を算出する。
れるレーダ設置位置からの航跡の距離Ｒと前記検出時間
差と前記判定指標とに基づき今回使用する位置及び速度
の平滑化係数（α、β）を算出する。
【００２５】具体的には、位置の平滑化係数αは、平滑
化位置を決定する際に予測位置を重視するかレーダが取
得した目標データを重視するかの重み付け係数である
が、等速直線運動をしていると判定された場合はαを小
さくし、旋回運動をしているマニューバ状態と判定され
た場合はαを大きくする。その時、航空機のレーダ設置
位置からの距離によって測角誤差は異なるので、測角誤
差が小さい近距離の場合はαを大きく、遠距離の場合は
測角誤差の影響を除去するためαを小さくする。
化位置を決定する際に予測位置を重視するかレーダが取
得した目標データを重視するかの重み付け係数である
が、等速直線運動をしていると判定された場合はαを小
さくし、旋回運動をしているマニューバ状態と判定され
た場合はαを大きくする。その時、航空機のレーダ設置
位置からの距離によって測角誤差は異なるので、測角誤
差が小さい近距離の場合はαを大きく、遠距離の場合は
測角誤差の影響を除去するためαを小さくする。
【００２６】また、速度の平滑化係数βは、数式３及び
同４から明らかなように、分母に時間差ΔＴがあり、検
出時間間隔が短いと測角誤差の影響を大きく受け、平滑
化速度が乱れることは前述した通りである。そこで、本
発明では、レーダ設置位置から航空機までの距離、検出
時刻及び航空機の運動状態を加味し、βは、検出時間間
隔が長い場合は従来通り大きくするが、検出時間間隔が
短い場合は小さくなるように算出する。
同４から明らかなように、分母に時間差ΔＴがあり、検
出時間間隔が短いと測角誤差の影響を大きく受け、平滑
化速度が乱れることは前述した通りである。そこで、本
発明では、レーダ設置位置から航空機までの距離、検出
時刻及び航空機の運動状態を加味し、βは、検出時間間
隔が長い場合は従来通り大きくするが、検出時間間隔が
短い場合は小さくなるように算出する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の航跡追尾
処理装置によれば、航空機のレーダ設置位置からの距離
と検出時間差と航空機の運動状態とに基づき位置及び速
度の平滑化係数を算出する機能を備える。従って、捜索
領域に応じて走査周期を短縮等変更する電子走査方式の
３次元レーダに適用し目標データのデータレートが高く
なってもそれに応じた適切な平滑化係数で対応できるの
で、データレートを高めたことによる平滑化位置及び平
滑化速度の精度の劣化を防止でき、直線飛行を行う航空
機に対しても追尾の安定を図ることができる効果があ
る。
処理装置によれば、航空機のレーダ設置位置からの距離
と検出時間差と航空機の運動状態とに基づき位置及び速
度の平滑化係数を算出する機能を備える。従って、捜索
領域に応じて走査周期を短縮等変更する電子走査方式の
３次元レーダに適用し目標データのデータレートが高く
なってもそれに応じた適切な平滑化係数で対応できるの
で、データレートを高めたことによる平滑化位置及び平
滑化速度の精度の劣化を防止でき、直線飛行を行う航空
機に対しても追尾の安定を図ることができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る航跡追尾処理装置の構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
１ 座標変換処理部 ２ 航跡相関処理部 ３ 位置平滑化処理部 ４ 速度平滑化処理部 ５ 位置予測処理部 ６ 追尾ゲート計算処理部 ７ 時間差算出部 ８ 運動判定部 ９ 平滑化係数算出部
Claims (1)
- 【請求項１】 ３次元レーダが取得した捜索データと可
変設定される追尾ゲートに基づき航跡の相関を取り、相
関の取れた航跡の位置から平滑化位置の算出を位置の平
滑化係数に従って行い、平滑化位置から平滑化速度の算
出を速度の平滑化係数に従って行う航跡追尾処理装置に
おいて； 相関の取れた航跡の前回時刻と今回時刻の時
間差を算出する手段と； 前記平滑化位置と前記平滑化
速度とに基づき航空機の運動状態を判定する手段と；
航空機のレーダ設置位置からの距離と前記時間差と前記
航空機の運動状態とに基づき前記位置及び速度の平滑化
係数を算出する手段と； を備えたことを特徴とする航
跡追尾処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34039191A JPH05150038A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 航跡追尾処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34039191A JPH05150038A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 航跡追尾処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150038A true JPH05150038A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18336504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34039191A Pending JPH05150038A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 航跡追尾処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05150038A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0755923A (ja) * | 1993-08-17 | 1995-03-03 | Nec Corp | 目標識別装置 |
| JP2001141812A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Nec Corp | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |
| JP2006313080A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Yamatake Corp | 距離・速度計および距離・速度計測方法 |
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| CN113673787A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-11-19 | 中国舰船研究设计中心 | 一种无人集群多域探测数据航迹关联与预测方法 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP34039191A patent/JPH05150038A/ja active Pending
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