JPH0557686U - 目標追跡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目標の未来位置を算出するにあたり、従来は
対象目標の類別結果に基づいた運動モデルを使用してい
たが、類別結果の履歴に基づいて複数の運動モデルに重
み付けをして加算した結果を目標追跡の運動モデルとし
て使用することで、目標追跡能力の向上を図る。 【構成】 目標追跡装置はビーム走査制御器１の制御に
より電磁波ビームを任意の方向に発射し、捕捉された探
知データは電子走査アンテナ２で受信され、送受信機
３、中間信号処理器４、目標重複判定器５、目標識別器
６、探知データ選別器７を通り、目標追跡器８に入力さ
れる。目標追跡器８で算出された追跡対象目標に関する
現在位置、速度は目標類別器９に入力され類別判定が行
われる。類別判定結果は目標類別結果履歴保存器１２に
入力され、履歴として保存される。類別結果の履歴は追
跡運動モデル切替器１０に入力され、そこで類別結果の
履歴に基づいた目標の追跡運動モデルを生成し、目標追
跡器８に連絡する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、目標追跡器を使用して目標を追跡させるときに、目標類別器の判 定した類別結果を履歴として保存する目標類別結果履歴保存器を取り入れること で、追跡対象目標に関する未来位置の計算精度を上げ、より効果的に目標を追跡 する目標追跡装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電子走査アンテナを用いて目標を追跡する場合の実施例を図３に示す。 図において１はビーム走査制御器、２は電子走査アンテナ、３は送受信機、４は 中間信号処理器、５は目標重複判定器、６は目標識別器、７は探知データ選別器 、８は目標追跡器、９は目標類別器、１０は追跡運動モデル切替器、１１は追跡 停止判定器である。

【０００３】 通常、ビーム走査制御器１は予め定められた捜索パターンに基づいてアンテナ ビーム指向角を算出する。ビーム走査制御器１からのアンテナビーム指向角を走 査する信号と送受信機３からの電磁波を、電子走査アンテナ２に供給して電磁波 ビームを目標に照射してその反射波を電子走査アンテナ２が受信する。電子走査 アンテナ２で受信した信号は送受信機３、中間信号処理器４で信号処理され、検 定すべき探知データが存在すれば、探知データとして目標重複判定器５に入力さ れる。目標重複判定器５はこの探知データと既に起動中の目標追跡器の出力であ る目標未来位置信号とを比較し、入力された探知データが新たな目標であると認 識されたら目標識別器６に入力される。入力された探知データが目標識別器６に おいて追跡すべき目標であると識別されたら、その探知データは探知データ選別 器７に入力される。探知データ選別器７では現在休止状態にある目標追跡器８を 選択・活性化し、検定データを引き渡す。活性化された目標追跡器８は検定デー タを使用して追跡運動モデルに基づいた目標の現在位置信号、現在速度信号、未 来位置信号および探知データの信頼度を算出し出力する。目標の現在位置信号、 現在速度信号は目標類別器９に入力される。目標類別器９は目標の現在位置信号 、現在速度信号に基づいて類別を実施し、目標に対する類別結果は追跡運動モデ ル切替器１０に入力される。追跡運動モデル切替器１０は目標に対する類別結果 に基づいて目標の追跡運動モデルを決定し、目標追跡器８に対して追跡運動モデ ルを出力する。

【０００４】 一方、追跡停止判定器１１は、時系列に探知データの信頼度を検査しており、 その信頼度が一定基準値以下になったら追跡を停止させる信号を目標追跡器８に 対して出力する。追跡停止判定器１１が追跡継続と判断した場合、目標の未来位 置信号はビーム走査制御器１に入力される。ビーム走査制御器１では目標の未来 位置に向けてビームが振れるようにアンテナビーム指向角を調整する。

【０００５】 目標の未来位置信号に基づいて振られたアンテナビームより得られた探知デー タは、追跡データとして目標重複判定器５及び目標識別器６を通らずに直接探知 データ選別器７に入力される。探知データ選別器７は目標追跡器８に追跡データ を引き渡す。目標追跡器８は追跡運動モデル切替器１０で選択された追跡運動モ デルを使用して目標の現在位置信号、現在速度信号、未来位置信号および探知デ ータの信頼度の算出をする。

【０００６】 追跡データに基づいて目標の現在位置および未来位置の算出中、ビーム走査制 御器１は定められた捜索パターンに基づいて新たな目標を捜索するような命令を 電子走査アンテナ２に出力している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

従来の目標追跡装置は以上のように構成されており、目標に対する類別結果に 基づいて最適な目標の追跡運動モデルを選択して目標の未来位置を算出していた が、選択される追跡運動モデルが唯一である為、目標の追跡運動モデルが切替る 前後では目標の未来位置の算出結果が大幅に変動し、目標追跡能力が落ちたり、 追跡に失敗する等の問題点があった。

【０００８】 この考案は上記のような課題を解消するためになされたもので、目標の追跡運 動モデルを選択するにあたり、現在の類別結果と共に過去の類別結果も合わせて 参照し、類別結果に対応して重み付けした追跡運動モデルを生成することで、目 標追跡能力の向上を図った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る目標追跡装置は、目標に対する類別結果の履歴に基づき目標の 追跡運動モデルを生成する方法と、それを実現するための目標類別結果履歴保存 器１２を設けたものである。

【００１０】

【作用】

この考案においては、目標の追跡運動モデル決定に際し、目標類別結果履歴保 存器を設けることで、目標未来位置算出に最適な追跡運動モデルを生成し、目標 の追跡能力を高める。

【００１１】

【実施例】

実施例１． 図１は、この考案による目標追跡装置の一実施例の全体構成図である。この実 施例は図１から明らかなように、１はビーム走査制御器、２は電子走査アンテナ 、３は送受信機、４は中間信号処理器、５は目標重複判定器、６は目標識別器、 ７は探知データ選別器、８は目標追跡器、９は目標類別器、１０は追跡運動モデ ル切替器、１１は追跡停止判定器、１２は目標類別結果履歴保存器を示す。

【００１２】 上記実施例の動作を図１〜図２を参照しながら説明する。上記のようにこの考 案では、従来の実施例の図３のものに目標類別結果履歴保存器１２を付加して、 その結果に基づいて目標の未来位置算出に最適な目標の追跡運動モデルを生成す るものである。図２は、飛行中の目標に対しての目標追跡装置の動作状況を示し ている。

【００１３】 図２のように目標追跡装置本体１３は通常、予め定められた捜索パターン１４ に基づいてアンテナビーム１５を振っている。ある時点で追跡目標１６がアンテ ナビーム１５に捕捉されたとすると、その探知データは電子走査アンテナ２で受 信され、送受信機３、中間信号処理器４、目標重複判定器５、目標識別器６、探 知データ選別器７を通り、目標追跡器８に入力される。目標追跡器８では予め用 意されている目標の追跡運動モデルに基づき入力された探知データを使用して、 その探知データの信頼度、目標の現在位置Ｘ_k （ｘ・ｙ・ｚ）、現在速度Ｖ（ｄ ｘ・ｄｙ・ｄｚ）を算出し、目標の追跡運動モデルから未来位置Ｘ_k+1 （ｘ・ｙ ・ｚ）を算出する。例えば、目標の追跡運動モデルは以下の様な式で表現されて いる。

【００１４】

【数１】

【００１５】 “数１”のＴはサンプリング時間間隔である。“数１”は目標の現在位置Ｘ_k に現在速度Ｖと加速度係数αを加えたものであり、加速度係数αには予め定めら れたある値が設定されている。

【００１６】 目標の未来位置はビーム走査制御器１に入力され、目標の現在位置、現在速度 は目標類別器９に入力される。目標類別器９では目標の現在位置、現在速度に基 づいて類別を実施する。例えば現在速度から追跡対象目標がミサイルなのかある いは航空機なのか、また現在位置の高度諸元から追跡対象目標が航空機なのかあ るいはヘリコプタなのか等を判定する。追跡対象目標に対する類別判定の結果は 目標類別結果履歴保存器１２に入力される。

【００１７】 目標類別結果履歴保存器１２は目標類別器９より入力された類別結果を予め決 められた回数分だけ保存する。例えば、回数を３回と定めたとすると、目標類別 結果履歴保存器１２の中には、現時点での類別結果と一つ前の類別結果と二つ前 の類別結果の合計３個の類別結果が目標に対する類別履歴として保存されている 。その類別履歴は追跡運動モデル切替器１０に入力される。

【００１８】 追跡運動モデル切替器１０では、入力された類別履歴を利用して目標の運動モ デルを算出する。算出の方法は類別履歴中の各々の類別結果に対応する運動モデ ルに対して重み付けを行い、各々の運動モデルを加算する。具体的には例えば類 別履歴中の類別結果の個数が５個であり、そのうち運動モデルＡに該当する類別 結果が３個あり、運動モデルＢに該当する類別結果が２個ある場合は運動モデル は運動モデルＡと運動モデルＢの和になる。

【００１９】

【数２】

【００２０】

【数３】

【００２１】 “数２”は運動モデルＡであり、“数３”は運動モデルＢである。この２式に 履歴中の回数によって重み付けを行い、運動モデルを生成すると、“数４”のよ うになる。

【００２２】

【数４】

【００２３】 このようにして生成された運動モデルは目標追跡器８に入力され、次回の目標 未来位置算出に使用される。

【００２４】 上記のように目標追跡の基準となる運動モデルを、単一のモデルではなく、目 標類別結果履歴保存器１２からの類別履歴に応じて適切に重み付けし使用するた め、より正確な追跡を行なうことができ、目標の追跡能力を向上させる。

【００２５】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば目標類別結果履歴保存器１２を設けて、目標 追跡の基準となる運動モデルを目標に対する類別結果の履歴に応じて算出するの で、目標の追跡能力を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による目標追跡装置の一実施例の全体
構成図である。

【図２】飛行中の目標に対しての目標追跡装置の動作状
況説明図である。

【図３】従来の目標追跡装置を示す全体構成図である。

【符号の説明】

１ ビーム走査制御器 ２ 電子走査アンテナ ３ 送受信機 ４ 中間信号処理器 ５ 目標重複判定器 ６ 目標識別器 ７ 探知データ選別器 ８ 目標追跡器 ９ 目標類別器 １０ 追跡運動モデル切替器 １１ 追跡停止判定器 １２ 目標類別結果履歴保存器 １３ 目標追跡装置本体 １４ 予め定められた捜索パターン １５ アンテナビーム １６ 目標

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められた捜索パターンに基づいて
   アンテナビーム指向角を算出するビーム走査制御器と、
   上記ビーム走査制御器の制御により電磁波ビームを任意
   の方向に発射し、目標からの反射波を受信する電子走査
   アンテナと、上記電子走査アンテナに接続され、電磁波
   を送受信する送受信機と、上記送受信機で受信された目
   標受信信号を処理する中間信号処理器と、上記中間信号
   処理器で得られた探知データが既に目標として確立して
   いるか否かを判定する目標重複判定器と、上記目標重複
   判定器でまだ未確立であると判定された探知データに基
   づいてそれが追跡対象目標であるか否かを判断する目標
   識別器と、上記目標識別器において追跡目標であると識
   別された探知データを目標追跡器に振り分ける探知デー
   タ選別器と、上記探知データ選別器で振り分けられた探
   知データに基づいて目標の現在位置、現在速度、未来位
   置およびその探知データの信頼度を算出しビーム走査制
   御器を調整する目標追跡器と、上記目標追跡器の出力結
   果である探知データの信頼度に基づいて目標の追跡を停
   止するか否かを判定する追跡停止判定器と、上記目標追
   跡器の出力結果である目標の現在位置、現在速度に基づ
   いて追跡対象目標の種類を判定する目標類別器と、上記
   目標類別器の判定した類別結果を履歴として保存する目
   標類別結果履歴保存器と、上記目標類別結果履歴保存器
   の出力である目標類別結果の履歴に基づいて目標の追跡
   運動モデルを決定する追跡運動モデル切替器とを具備し
   たことを特徴とする目標追跡装置。