(57)【要約】【課題】電波発射源が静止していれば、電波発射源の位置を推定して表示し、電波発射源が移動していれば、電波発射源の移動経路を推定して表示することができるようにする。【解決手段】静止／移動判定部３により電波発射源ＥＳが静止していると判定された場合、静止位置推定部４がヒストグラムの中で最も密度の高い座標が示す位置が、電波発射源ＥＳが静止している位置であると推定し、静止／移動判定部３により電波発射源ＥＳが移動していると判定された場合、移動経路推定部５が方位測定部１から出力された複数の方位線の情報と予め設定された電波発射源ＥＳの推定位置及び推定移動速度から、電波発射源ＥＳの移動経路を推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる位置で電波発射源の方位を測定し、当該位置から上記電波発射源の方位を示す方位線の情報を出力する方位測定手段と、上記方位測定手段から複数の方位線の情報を取得し、上記複数の方位線の中の一本の方位線と他の方位線の交点を算出する交点算出手段と、上記交点算出手段により算出された交点の座標を所定の幅が設定されているヒストグラムに蓄積し、上記ヒストグラムの分布を解析して、上記電波発射源が移動中であるか否かを判定する移動判定手段と、上記移動判定手段により電波発射源が静止していると判定された場合、上記ヒストグラムの中で最も密度の高い座標が示す位置が、上記電波発射源が静止している位置であると推定する静止位置推定手段と、上記移動判定手段により電波発射源が移動していると判定された場合、上記方位測定手段から出力された複数の方位線の情報と予め設定された上記電波発射源の推定位置及び推定移動速度から、上記電波発射源の移動経路を推定する移動経路推定手段と、上記方位測定手段から複数の方位線の情報を取得して、上記複数の方位線を表示するとともに、上記静止位置推定手段により推定された電波発射源の位置又は上記移動経路推定手段により推定された移動経路を表示する表示手段とを備えた電波発射源標定装置。
【請求項２】
移動経路推定手段は、予め設定された電波発射源の推定位置から推定移動速度で移動可能な最大移動範囲を求めて、上記最大移動範囲と方位線の交点を特定し、上記推定位置と上記交点を結ぶ線分を上記電波発射源の移動経路として推定することを特徴とする請求項１記載の電波発射源標定装置。
【請求項３】
移動経路推定手段により推定された移動経路のうち、進行方向が所定の角度以上変化する移動経路を破棄する取捨選択手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の電波発射源標定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電波発射源の方位を測定して、電波発射源の位置などを推定する電波発射源標定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、電波発射源の方位を測定して、電波発射源の位置を推定する電波発射源標定装置が開示されている。
この電波発射源標定装置は、方位線入力装置、交点計算装置、位置判定装置及び表示装置から構成されている。
以下、この電波発射源標定装置の処理内容について説明する。
【０００３】
方位線入力装置は、例えば、航空機や艦船等の移動プラットフォームに搭載され、複数の異なる位置で電波発射源の方位を測定することで、当該位置から電波発射源の方位を示す方位線の情報を交点計算装置に出力する。
例えば、４つの位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで電波発射源の方位を測定すれば、４つの位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから電波発射源の方位を示す４つの方位線ａ，ｂ，ｃ，ｄの情報を交点計算装置に出力する。
【０００４】
交点計算装置は、方位線入力装置から４つの方位線ａ，ｂ，ｃ，ｄの情報を受けると、例えば、一本の方位線ａと他の方位線ｂ，ｃ，ｄとの交点Ｉａ−ｂ，Ｉａ−ｃ，Ｉａ−ｄを算出する。
【０００５】
位置判定装置は、交点計算装置が交点Ｉａ−ｂ，Ｉａ−ｃ，Ｉａ−ｄを算出すると、その交点Ｉａ−ｂ，Ｉａ−ｃ，Ｉａ−ｄのＸ座標（あるいはＹ座標）を予め所定の幅が設定されているヒストグラム（例えば、Ｘ座標が５００ｍの間隔で区切られているヒストグラム）に蓄積する。
位置判定装置は、交点Ｉａ−ｂ，Ｉａ−ｃ，Ｉａ−ｄのＸ座標（あるいはＹ座標）をヒストグラムに蓄積すると、そのヒストグラムの中で最も密度の高い座標が示す位置が、電波発射源の位置であると推定する。
表示装置は、方位線入力装置から方位線ａ，ｂ，ｃ，ｄの情報を取得して、その方位線ａ，ｂ，ｃ，ｄをディスプレイに表示するとともに、位置判定装置により推定された電波発射源の位置をディスプレイに表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２８４０３９号公報（段落番号［０００７］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の電波発射源標定装置は以上のように構成されているので、電波発射源が静止していれば、電波発射源の位置を正確に推定することができる。しかし、電波発射源が移動している場合、ヒストグラムの中で密度の高い座標が複数得られるため、電波発射源の位置の推定精度が劣化し、精度が低い推定位置を表示してしまう課題があった。
また、電波発射源の位置については推定することができるが、電波発射源の移動経路を推定することができないなどの課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電波発射源が静止していれば、電波発射源の位置を推定して表示し、電波発射源が移動していれば、電波発射源の移動経路を推定して表示することができる電波発射源標定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る電波発射源標定装置は、交点算出手段により算出された交点の座標を所定の幅が設定されているヒストグラムに蓄積し、そのヒストグラムの分布を解析して、電波発射源が移動中であるか否かを判定する移動判定手段と、移動判定手段により電波発射源が静止していると判定された場合、そのヒストグラムの中で最も密度の高い座標が示す位置が、電波発射源が静止している位置であると推定する静止位置推定手段と、移動判定手段により電波発射源が移動していると判定された場合、方位測定手段から出力された複数の方位線の情報と予め設定された電波発射源の推定位置及び推定移動速度から、電波発射源の移動経路を推定する移動経路推定手段とを設け、表示手段が静止位置推定手段により推定された電波発射源の位置又は移動経路推定手段により推定された移動経路を表示するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、交点算出手段により算出された交点の座標を所定の幅が設定されているヒストグラムに蓄積し、そのヒストグラムの分布を解析して、電波発射源が移動中であるか否かを判定する移動判定手段と、移動判定手段により電波発射源が静止していると判定された場合、そのヒストグラムの中で最も密度の高い座標が示す位置が、電波発射源が静止している位置であると推定する静止位置推定手段と、移動判定手段により電波発射源が移動していると判定された場合、方位測定手段から出力された複数の方位線の情報と予め設定された電波発射源の推定位置及び推定移動速度から、電波発射源の移動経路を推定する移動経路推定手段とを設け、表示手段が静止位置推定手段により推定された電波発射源の位置又は移動経路推定手段により推定された移動経路を表示するように構成したので、電波発射源が静止していれば、電波発射源の位置を推定して表示し、電波発射源が移動していれば、電波発射源の移動経路を推定して表示することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１による電波発射源標定装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電波発射源標定装置の移動経路推定部５の内部を示す構成図である。
【図３】方位測定部１の位置が“Ａ”であるとき、電波発射源ＥＳの方位がα（真北に対する角度）であるとして測定されている様子を示す説明図である。
【図４】位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅから電波発射源ＥＳの方位を示す方位線ｂ，ｃ，ｄ，ｅの説明図である。
【図５】交点のＸ座標が蓄積されているヒストグラムの一例を示す説明図である。
【図６】移動経路推定部５の推定処理を示す説明図である。
【図７】移動経路推定部５の推定処理を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２による電波発射源標定装置の移動経路推定部５の内部を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電波発射源標定装置を示す構成図である。
図１において、方位測定部１は例えば航空機や艦船等の移動プラットフォームに搭載されており、複数の異なる位置で電波発射源ＥＳの方位を測定し、当該位置から電波発射源ＥＳの方位を示す方位線の情報を出力する処理を実施する。なお、方位測定部１は方位測定手段を構成している。
交点算出部２は方位測定部１から複数の方位線の情報を取得し、複数の方位線の中の一本の方位線と他の方位線の交点を算出する処理を実施する。なお、交点算出部２は交点算出手段を構成している。
【００１３】
静止／移動判定部３は交点算出部２により算出された交点のＸ座標（またはＹ座標）を所定の幅が設定されているヒストグラムに蓄積し、そのヒストグラムの分布を解析して、電波発射源ＥＳが移動中であるか否かを判定（静止しているのか、あるいは、移動しているのかを判定）する処理を実施する。なお、静止／移動判定部３は移動判定手段を構成している。
静止位置推定部４は静止／移動判定部３により電波発射源ＥＳが静止していると判定された場合、そのヒストグラムの中で最も密度の高い座標が示す位置が、電波発射源ＥＳが静止している位置であると推定する処理を実施する。なお、静止位置推定部４は静止位置推定手段を構成している。
【００１４】
移動経路推定部５は静止／移動判定部３により電波発射源が移動していると判定された場合、予め設定された初期パラメータ（例えば、電波発射源ＥＳの初期推定位置、推定移動速度、初期推定時刻など）と、方位測定部１から出力された複数の方位線の情報とを用いて、電波発射源ＥＳの移動経路を推定する処理を実施する。
即ち、移動経路推定部５は予め設定された電波発射源ＥＳの推定位置から推定移動速度で移動可能な最大移動範囲を求めて、その最大移動範囲と方位線の交点を特定し、その推定位置と交点を結ぶ線分を電波発射源ＥＳの移動経路として推定する処理を実施する。なお、移動経路推定部５は移動経路推定手段を構成している。
表示処理部６は方位測定部１から複数の方位線の情報を取得して、複数の方位線をディスプレイに表示するとともに、静止位置推定部４により推定された電波発射源ＥＳの位置又は移動経路推定部５により推定された移動経路をディスプレイに表示する処理を実施する。なお、表示処理部６は表示手段を構成している。
【００１５】
図２はこの発明の実施の形態１による電波発射源標定装置の移動経路推定部５の内部を示す構成図である。
図２において、初期パラメータ設定処理部１１は電波発射源ＥＳの初期推定位置、推定移動速度、初期推定時刻などの初期パラメータを設定する処理を実施する。
移動経路計算処理部１２は初期パラメータ設定処理部１１により設定された初期パラメータと方位測定部１から出力された複数の方位線の情報とを用いて、電波発射源ＥＳの移動経路を計算する処理を実施する。
【００１６】
図１の例では、電波発射源標定装置の構成要素である方位測定部１、交点算出部２、静止／移動判定部３、静止位置推定部４、移動経路推定部５及び表示処理部６のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路）で構成されているものを想定しているが、電波発射源標定装置がコンピュータで構成される場合、方位測定部１、交点算出部２、静止／移動判定部３、静止位置推定部４、移動経路推定部５及び表示処理部６の処理内容が記述されているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。
【００１７】
次に動作について説明する。
方位測定部１は、例えば、航空機や艦船等の移動プラットフォームに搭載されており、複数の異なる位置で電波発射源ＥＳの方位を測定し、当該位置から電波発射源ＥＳの方位を示す方位線の情報を出力する。
ここで、方位線の情報は、方位測定部１の位置（北緯、東経）と、方位情報（真北を基準とする角度）とから構成されている情報である。
【００１８】
図３は方位測定部１の位置が“Ａ”であるとき、電波発射源ＥＳの方位がα（真北に対する角度）であるとして測定されている様子を示している。
また、図４は移動プラットフォームに搭載されている方位測定部１が図中右上の方向に移動しながら、位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅで電波発射源ＥＳの方位を測定し、位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅから電波発射源ＥＳの方位を示す方位線ｂ，ｃ，ｄ，ｅの情報を出力している様子を示している。
【００１９】
交点算出部２は、方位測定部１から複数の方位線の情報を取得すると、複数の方位線の中の一本の方位線と他の方位線の交点を算出する。
方位測定部１から図４に示すような方位線ｂ，ｃ，ｄ，ｅの情報が出力された場合、例えば、方位線ｂを基準にして、方位線ｂと方位線ｃの交点Ｉｂ−ｃ、方位線ｂと方位線ｄの交点Ｉｂ−ｄ、方位線ｂと方位線ｅの交点Ｉｂ−ｅとを算出する。
【００２０】
静止／移動判定部３は、交点算出部２が方位線ｂと方位線ｃ，ｄ，ｅの交点Ｉｂ−ｃ，Ｉｂ−ｄ，Ｉｂ−ｅを算出すると、これらの交点Ｉｂ−ｃ，Ｉｂ−ｄ，Ｉｂ−ｅのＸ座標（またはＹ座標）を所定の幅が設定されているヒストグラム（例えば、Ｘ座標が５００ｍの間隔で区切られているヒストグラム）に蓄積する。
ここで、図５は交点のＸ座標が蓄積されているヒストグラムの一例を示す説明図である。
【００２１】
静止／移動判定部３は、交点Ｉｂ−ｃ，Ｉｂ−ｄ，Ｉｂ−ｅのＸ座標（またはＹ座標）をヒストグラムに蓄積すると、そのヒストグラムの分布を解析して、電波発射源ＥＳが移動中であるか否かを判定（静止しているのか、あるいは、移動しているのかを判定）する。
即ち、静止／移動判定部３は、そのヒストグラムの標準偏差を計算し、その標準偏差が基準値（予め設定されている基準の標準偏差）より大きければ、電波発射源ＥＳが移動していると判定し、その標準偏差が基準値より小さければ、静止していると判定する。
【００２２】
静止位置推定部４は、静止／移動判定部３により電波発射源ＥＳが静止していると判定された場合、そのヒストグラムの中で最も密度の高い座標が示す位置が、電波発射源ＥＳが静止している位置であると推定する。
図５の例では、Ｘ座標が“５”の位置が電波発射源ＥＳの静止位置であると推定される。
【００２３】
移動経路推定部５は、静止／移動判定部３により電波発射源が移動していると判定された場合、予め設定された初期パラメータ（例えば、電波発射源ＥＳの初期推定位置、推定移動速度、初期推定時刻など）と、方位測定部１から出力された複数の方位線の情報とを用いて、電波発射源ＥＳの移動経路を推定する処理を実施する。
以下、移動経路推定部５の処理内容を具体的に説明する。
【００２４】
移動経路推定部５の初期パラメータ設定処理部１１は、電波発射源ＥＳの初期推定位置Ｐ０、推定移動速度Ｖ０、初期推定時刻Ｔ０などの初期パラメータを設定する。
ただし、初期パラメータの設定方法は、特に問わず、ユーザが手動で設定するようにしてもよいし、外部装置により設定されたパラメータを取得するようにしてもよい。
また、電波発射源ＥＳの初期推定位置Ｐ０については、電波発射源ＥＳが停止しているときに、静止位置推定部４により推定された電波発射源ＥＳの静止位置を用いるようにしてもよい。
【００２５】
移動経路推定部５の移動経路計算処理部１２は、初期パラメータ設定処理部１１が初期パラメータを設定すると、以下に示す計算を行うことで、電波発射源ＥＳの移動経路を推定する。
ここでは、説明の便宜上、図６及び図７に示すように、方位測定部１から２つ方位線ａ，ｂの情報が出力されており、２つ方位線ａ，ｂの中で、方位線ａの取得時刻が最も古く、次に方位線ｂの取得時刻が古いものとする。
【００２６】
まず、移動経路計算処理部１２は、図６に示すように、初期パラメータ設定処理部１１により設定された初期推定時刻Ｔ０（電波発射源ＥＳが初期推定位置Ｐ０に存在している時刻）から、最も古い方位線ａの取得時刻までに、電波発射源ＥＳの初期推定位置Ｐ０から推定移動速度Ｖ０で移動可能な距離を半径とする最大移動範囲Ｍ０ｍａｘを算出する。
次に、移動経路計算処理部１２は、図６に示すように、その最大移動範囲Ｍ０ｍａｘと方位線ａの交点Ｉａ１，Ｉａ２を特定し、電波発射源ＥＳの初期推定位置Ｐ０と交点Ｉａ１，Ｉａ２を結ぶ線分Ｐ０−Ｉａ１，Ｐ０−Ｉａ２を移動経路として推定する。
【００２７】
移動経路計算処理部１２は、上記のようにして、移動経路Ｐ０−Ｉａ１と移動経路Ｐ０−Ｉａ２を推定すると、交点Ｉａ１と交点Ｉａ２からの移動経路を推定する。
即ち、移動経路計算処理部１２は、図７に示すように、方位線ａの取得時刻から方位線ｂの取得時刻までに、交点Ｉａ１から推定移動速度Ｖ０で移動可能な距離を半径とする最大移動範囲Ｍ１ｍａｘを算出する。
次に、移動経路計算処理部１２は、図７に示すように、その最大移動範囲Ｍ１ｍａｘと方位線ｂの交点Ｉｂ１，Ｉｂ２を特定し、交点Ｉａ１と交点Ｉｂ１，Ｉｂ２を結ぶ線分Ｉａ１−Ｉｂ１，Ｉａ１−Ｉｂ２を移動経路として推定する。
【００２８】
また、移動経路計算処理部１２は、図７に示すように、方位線ａの取得時刻から方位線ｂの取得時刻までに、交点Ｉａ２から推定移動速度Ｖ０で移動可能な距離を半径とする最大移動範囲Ｍ２ｍａｘを算出する。
次に、移動経路計算処理部１２は、図７に示すように、その最大移動範囲Ｍ２ｍａｘと方位線ｂの交点Ｉｂ３，Ｉｂ４を特定し、交点Ｉａ２と交点Ｉｂ３，Ｉｂ４を結ぶ線分Ｉａ２−Ｉｂ３，Ｉａ２−Ｉｂ４を移動経路として推定する。
【００２９】
以上より、電波発射源ＥＳの初期推定位置Ｐ０から交点Ｉｂ１に至る移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ１、電波発射源ＥＳの初期推定位置Ｐ０から交点Ｉｂ２に至る移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ２、電波発射源ＥＳの初期推定位置Ｐ０から交点Ｉｂ３に至る移動経路Ｐ０−Ｉａ２−Ｉｂ３、電波発射源ＥＳの初期推定位置Ｐ０から交点Ｉｂ４に至る移動経路Ｐ０−Ｉａ２−Ｉｂ４が推定される。
【００３０】
表示処理部６は、方位測定部１から方位線の情報を取得して、複数の方位線をディスプレイに表示する。
また、表示処理部６は、静止位置推定部４により電波発射源ＥＳの位置が推定された場合、電波発射源ＥＳの位置をディスプレイに表示する。
一方、移動経路推定部５により電波発射源ＥＳの移動経路が推定された場合、電波発射源ＥＳの移動経路をディスプレイに表示する。
【００３１】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、交点算出部２により算出された交点の座標を所定の幅が設定されているヒストグラムに蓄積し、そのヒストグラムの分布を解析して、電波発射源ＥＳが移動中であるか否かを判定する静止／移動判定部３と、静止／移動判定部３により電波発射源ＥＳが静止していると判定された場合、そのヒストグラムの中で最も密度の高い座標が示す位置が、電波発射源ＥＳが静止している位置であると推定する静止位置推定部４と、静止／移動判定部３により電波発射源ＥＳが移動していると判定された場合、方位測定部１から出力された複数の方位線の情報と予め設定された電波発射源ＥＳの推定位置及び推定移動速度から、電波発射源ＥＳの移動経路を推定する移動経路推定部５とを設け、表示処理部６が静止位置推定部４により推定された電波発射源ＥＳの位置又は移動経路推定部５により推定された移動経路を表示するように構成したので、電波発射源ＥＳが静止していれば、電波発射源ＥＳの位置を推定して表示し、電波発射源ＥＳが移動していれば、電波発射源ＥＳの移動経路を推定して表示することができる効果を奏する。
【００３２】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２による電波発射源標定装置の移動経路推定部５の内部を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
取捨選択部１３は移動経路計算処理部１２により推定された移動経路のうち、進行方向が所定の角度以上変化する移動経路を破棄する処理を実施する。なお、取捨選択部１３は取捨選択手段を構成している。
【００３３】
次に動作について説明する。
移動経路推定部５の移動経路計算処理部１２は、上記実施の形態１と同様に、移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ１、移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ２、移動経路Ｐ０−Ｉａ２−Ｉｂ３、移動経路Ｐ０−Ｉａ２−Ｉｂ４を推定するが、これらの移動経路の中には、進行方向が急激に変化している移動経路も含まれている。
しかし、電波発射源ＥＳは、実際には急激な進行方向の変更が困難であるため、進行方向が急激に変化している移動経路は誤推定である可能性がある。
【００３４】
そこで、この実施の形態２では、移動経路計算処理部１２により推定された移動経路のうち、進行方向が所定の角度以上変化する移動経路を破棄するようにする。
具体的には、以下のようにして、進行方向が所定の角度以上変化する移動経路を破棄するようにする。
【００３５】
まず、取捨選択部１３は、移動経路計算処理部１２により推定された移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ１の進行方向の変化、即ち、線分Ｐ０−Ｉａ１と線分Ｉａ１−Ｉｂ１の角度を算出し、その角度が所定の閾値Ｔｈ以上であれば、その移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ１を破棄し、その角度が所定の閾値Ｔｈ未満であれば、その移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ１を残すようにする。
【００３６】
取捨選択部１３は、移動経路計算処理部１２により推定された移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ２、移動経路Ｐ０−Ｉａ２−Ｉｂ３、移動経路Ｐ０−Ｉａ２−Ｉｂ４についても、進行方向の変化（複数の線分の角度）を算出し、その角度が所定の閾値Ｔｈ以上であれば、その移動経路を破棄し、その角度が所定の閾値Ｔｈ未満であれば、その移動経路を残すようにする。
図７の例では、移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ２と移動経路Ｐ０−Ｉａ２−Ｉｂ３が破棄され、移動経路Ｐ０−Ｉａ１−Ｉｂ１と移動経路Ｐ０−Ｉａ２−Ｉｂ４が残されることが想定される。
【００３７】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、取捨選択部１３が移動経路計算処理部１２により推定された移動経路のうち、進行方向が所定の角度以上変化する移動経路を破棄するように構成したので、推定精度が高い移動経路を表示することができる効果を奏する。
【符号の説明】
【００３８】
１  方位測定部（方位測定手段）、２  交点算出部（交点算出手段）、３  静止／移動判定部（移動判定手段）、４  静止位置推定部（静止位置推定手段）、５  移動経路推定部（移動経路推定手段）、６  表示処理部（表示手段）、１１  初期パラメータ設定処理部、１２  移動経路計算処理部、１３  取捨選択部（取捨選択手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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