JPS63234176A - 目標追尾装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、航空機等を目標として画像追尾す
るａｍにおいて実際の航空機に代わる擬似目標を発生し
て、自動追尾する目標追尾装置に関するものである。

（発明の概要） この発明は、実際の航空機等の目標に代わる擬似目標を
発生して、これを自動追尾する目標追尾装置であって、
擬似画像発生装置でリアリティの高い擬似目標の画像を
構成して画像表示させながら、擬似目標の追尾ループの
中のむだ時間を増加させずに、擬似目標の追尾誤差性能
を確保したものである。

（従来の技術） 第２図は従来の目標追尾装置の構成例を示すものであり
、図において、１は実目標を含む光学的画像を撮像する
ための撮像装置、２は撮像装置１からの画像信号を表示
する表示装置（例えばテレビモニタ等）、３は撮像装置
１からの画像信号の中から目標を抽出して目標追尾誤差
信号を発生する画像処理装置、４は画像処理装置３より
の目標追尾誤差信号を増幅するサーボ増幅器、５はサー
ボ増幅器４の出力信号を受けて、撮像装置１を目標方向
に指向させる駆動装置である。６は実目標に代わる擬似
目標位置を発生する擬似目標発生装置であり、７は擬似
目標発生装置６の目標位置信号を受けて、実目標に代わ
る擬似目標画像（例え１ｒ飛行機等の形状を具体的に表
した画像）を含んだビデオ信号を発生する擬似画像発生
装置である。

９は撮像装置１及び擬似画像発生波ｆｉ７の画像出力信
号を受けて、いずれか一方の画像を選択する画像切換器
であり、実目標を追尾するときは撮像装置１よりのビデ
オ信号を選択し、訓練等を実施する場合には擬似画像発
生装置７のビデオ信号を選択する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来の目標追尾装置は、このように構成され
ているため、擬似目標にリアリティを有するように、例
えば具体的に飛行機等の画像を忠実に表すように擬似目
標画像を発生させると、擬似画像発生装置７における擬
似目標画像の発生処理時間が増大する。この処理時間の
増大は目標追尾制御系の一次伝達特性においで、むだ時
間要素として作用する０例えば、むだ時間の要素を含む
一次のサーボ系においてむだ時間をＴｄ、系の時定数を
Ｔ１１、系のループゲインをＫとすると、オープンルー
プ特性は Ｋ　、ｅ−”・５ Ｔｏ・Ｓ で示される。

また、位相特性７Ｇ（ｊω）は π （但し、ωは角周波数） 位相余裕φを許容する系ではゲイン交点の角周波数で 謬（ｊω）＝π−ψ　　　　　・・・（２）が成り立つ
。前記ゲイン交点の角周波数をω、としたとき、（１）
および（２）より、ω＝ω１にてπ ω、・Ｔｄ　＋　−＝　　π　−φ 、°、ω、＝（−−ψ）／Ｔｄ　　　　・・・（３）ゲ
イン交点ではＩＧ（ｊω）１＝１よりＩＧ（ｊω）Ｉ　
　＝　Ｋ／（Ｔ、・ω、）；１、−、　Ｋ　＝　Ｔ、・
ω、　　　　　　　　・・・（４）（３）及び（４）よ
り、制御ループの安定限界のＫの値は ２　　　　　　Ｔｄ となる。

実目標を安定に追尾する必要のある制御ループに、むだ
時間Ｔｄを増加させる擬似画像発生装置を組み込む場合
、ループディンＫを小さくしない限り、制御ループの位
置余裕が無くなり不安定となる。

このループディンＫを小さくすることは本末の目標追尾
誤差性能を確保できない欠点があった。

この発明は、かかる問題点を改善する目的で成されるも
ので、擬似画像発生！ｉ！の擬似画像を用いて画像表示
させながら擬似目標の追尾ループの中のむだ時間を増加
させずに、目標追尾誤差性能を確保することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） この発明に係る目標追尾装置は、擬似目標発生装置の出
力する擬似目標の方向と、撮像Ｉ＆置の指向する方向と
の方向誤差が擬似目標に対する追尾・誤差であるとして
扱い、この追尾誤差をサーボ増幅器の入力信号として用
い、目標追尾制御するようにしたものである。

（作用） この発明の目標追尾装置においては、擬似画像発生装置
によって具体的な目標形状（例えば飛行機形状）を発生
させるために生じるむだ時間が、追尾誤差に現れないた
め、擬似目標位置においても実目標追尾の場合の追尾誤
差性能と同等の性能が得られる。

（実施例） 以下、この発明に係る目標追尾装置の実施例を図面に従
って説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すものである。

図において、１〜７及び９は上記従来装置と同一のもの
である。

角度比較器８は、擬似目標発生装置６からの目標方向と
駆動装置５（又は撮像装ｒ１１）からの撮像装置１の指
向方向とを入力としで受けて角度比較を行い、角度誤差
信号を出力し、追尾誤差切換器１０は、擬似目標追尾時
においで、画像処理装置３の出力を切り離し、前記角度
比較器８の角度誤差信号をサーボ増幅器４に入力するた
めに設けられている。なお、実目標追尾のときは、画像
切換器９は撮像装置１を選択し、追尾誤差切換器１０は
画偉処理装ｒ！１３を選択する。

上記実施例の場合、擬似目標追尾に必要なサーボ増幅器
４の入力の目標追尾誤差信号は、ｔＲａ画像発生装置７
で作成されたビデオ信号を画像処理して得るのではな（
、角度比較器８により擬似目標発生装置６の出力と駆動
装置ｓの出力とから得ることができ、擬似画像発生装置
７によるむだ時間増大の影響を受けない。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明の目標追尾装置によれば
、擬似目標追尾に必要な目標追尾誤差信号を得るために
、画像処理装置の出力信号を用いずに角度比較器の出力
信号を用いたことにより、実目標追尾時と同等の目標追
尾誤差性能が得られると同時に、目標追尾装置の操作員
にとっては、リアリティの高い擬似目標を追尾している
様子を表示装置で観測できる。このため、実際の目標追
尾装置を用いた調練シミユレータ等に応用で軽る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る目標追尾装置の一実施例を示す
構成図、第２図は従来の目標追尾装置を示す構成図であ
る。 １・・・撮像装置、２・・・表示装置、３・・・画像処
理装置、４・・・サーボ増幅器、５・・・駆動装置、６
・・・４Ｉ！似目標発生装置、７・・・擬似画像発生装
置、８・・・角度比較器、９・・・画像切換器、１０・
・・追尾誤差切換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を撮像する撮像装置と、該撮像装置の出力信
   号を受けて画像を表示する表示装置と、前記撮像装置か
   らの出力信号を受けて画像内の目標を追尾するための目
   標追尾誤差信号を出力する画像処理装置と、前記目標追
   尾誤差信号を受けて信号増幅するサーボ増幅器と、該サ
   ーボ増幅器の出力を受けて前記撮像装置の指向方向を駆
   動する駆動装置と、擬似目標の位置を発生する擬似目標
   発生装置と、前記擬似目標を含んだ擬似画像を発生する
   擬似画像発生装置と、前記擬似目標発生装置が出力する
   前記擬似目標の方向と前記撮像装置の指向方向とを比較
   して誤差角を発生する角度比較器と、前記撮像装置及び
   前記擬似画像発生装置からの出力信号を切り換えて前記
   画像処理装置及び前記表示装置に入力する画像切換器と
   、前記画像処理装置及び前記角度比較器からの出力信号
   を切り換えて前記サーボ増幅器に入力する追尾誤差切換
   器とを具備したことを特徴とする目標追尾装置。