(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ、特に任意の時刻に目標の位置情報を入手できるセンサと、該センサから入力される目標の位置情報に基づいて位置相関により目標情報の統合一元化を行う目標統合処理装置とから構成される処理遅延時間短縮システムにおいて、
前記各センサと前記目標統合処理装置は、それぞれ、
各々のシステム時刻の同期を図る時刻同期手段を備え、
前記目標統合処理装置は、
前記複数のセンサからの目標情報の統合一元化を行う目標統合処理手段と、
前記各センサと前記目標統合処理装置との間の伝送遅延時間を算定する伝送遅延時間算定手段と、
該伝送遅延時間算定手段で算定された伝送遅延時間と前記目標統合処理手段の次回目標統合処理時刻に基づいて各センサが目標情報を出力すべき時刻を算定する目標情報出力時刻算定手段と、
該目標情報出力時刻算定手段で算定された目標情報出力時刻を各センサに対して指示し、各センサから目標統合処理手段に目標情報が入力される時刻を目標統合処理手段の目標統合処理時刻に同期させる目標情報出力時刻指示手段とを備え、
前記各センサは、それぞれ、
前記目標情報出力時刻指示手段から送信される目標情報出力時刻を受信する情報受信手段と、
該情報受信手段で受信した目標情報出力時刻に従い、各センサにおける目標情報の入手時刻を計画し、目標情報の入手を実行する目標情報入手時刻計画・実行手段と、
目標情報を前記目標統合処理手段に送信する情報送信手段とを備えることを特徴とする処理遅延時間短縮システム。
【請求項２】
前記伝送遅延時間算定手段は、
各センサの目標情報出力時刻を統制するに先立ち、各センサの情報受信手段に対して各センサで折り返されるテストメッセージを送信し、その所要時間からセンサと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間を各々算定する、請求項１に記載の処理遅延時間短縮システム。
【請求項３】
前記伝送遅延時間算定手段は、
各センサからの目標情報出力時刻と当該目標情報の目標統合処理装置における受信時刻から、その差分をとって伝送遅延時間とし、過去の目標情報入手の際の伝送遅延時間の最大値をもって伝送遅延時間として使用する、請求項１に記載の処理遅延時間短縮システム。
【請求項４】
前記伝送遅延時間算定手段は、
伝送路の負荷が一定で比較的伝送遅延時間が定常的である場合は、過去の目標情報入手の際の伝送遅延時間の平均値をもって伝送遅延時間として使用する、請求項１に記載の処理遅延時間短縮システム。
【請求項５】
前記伝送遅延時間算定手段は、
各センサと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間が既知の場合、伝送遅延時間を手動入力する、請求項１に記載の処理遅延時間短縮システム。
【請求項６】
前記目標統合処理手段の処理タイミングが固定かつ周期的な場合は、各センサの目標情報出力時刻を統制するにあたり、統制を開始する初回に目標情報出力時刻と出力周期を指定する、請求項１に記載の処理遅延時間短縮システム。
【請求項７】
複数のセンサ、特に任意の時刻に目標の位置情報を入手できるセンサと、該センサから入力される目標の位置情報に基づいて、目標統合処理装置を用いて、位置相関により目標情報の統合一元化を行う処理遅延時間短縮方法において、
時刻同期手段により、基準時間に合わせて各センサと目標統合処理装置のシステム時刻を同期させ、統一された時刻に基づいた目標統合処理装置から各センサへの統制を可能とし、
目標統合処理装置において、伝送遅延時間算定手段により、目標統合処理装置のセンサに対する統制を行うに先立ち、センサと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間を算定し、目標情報出力時刻算定手段に出力し、
該目標情報出力時刻算定手段により、前記伝送遅延時間算定手段から入力された伝送遅延時間と目標統合処理手段の次回目標統合処理時刻に基づいてセンサが目標情報を目標統合処理装置に対して出力すべき時刻を算定し、目標情報出力時刻指示手段に出力し、
該目標情報出力時刻指示手段により、前記目標情報出力時刻算定手段から入力された目標情報出力時刻をセンサ側の情報受信手段に対して指示し、各センサからの目標情報入力時刻を目標統合処理手段の目標統合処理時刻に同期させ、
センサにおいて、情報受信手段により、前記目標情報出力時刻指示手段から入力される目標情報出力時刻を受信し、目標情報入手時刻計画・実行手段へ出力し、
該目標情報入手時刻計画・実行手段は前記情報受信手段から入力された目標情報出力時刻に従い、センサ内で所要の処理を行った上で指定時刻に最新の目標情報を出力可能な様に目標情報の入手時刻を計画し、目標情報の入手を実行し、
情報送信手段により、前記目標情報入手時刻計画・実行手段で計画されたタイミングに基づいて入手・処理された目標情報を前記目標情報出力時刻指示手段から指示された時刻に目標統合処理手段へ送信し、
該目標統合処理手段により、前記目標情報出力時刻指示手段の指示に従って目標統合処理の時刻に同期して各センサから入力される目標情報の同一性の判定を行い、目標の統合一元化を行うことを特徴とする処理遅延時間短縮方法。
【請求項８】
前記伝送遅延時間算定手段は、
各センサの目標情報出力時刻を統制するに先立ち、各センサの情報受信手段に対して各センサで折り返されるテストメッセージを送信し、その所要時間からセンサと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間を各々算定する、請求項７に記載の処理遅延時間短縮方法。
【請求項９】
前記伝送遅延時間算定手段は、
各センサからの目標情報出力時刻と当該目標情報の目標統合処理装置における受信時刻から、その差分をとって伝送遅延時間とし、過去の目標情報入手の際の伝送遅延時間の最大値をもって伝送遅延時間として使用する、請求項７に記載の処理遅延時間短縮方法。
【請求項１０】
前記伝送遅延時間算定手段は、
伝送路の負荷が一定で比較的伝送遅延時間が定常的である場合は、過去の目標情報入手の際の伝送遅延時間の平均値をもって伝送遅延時間として使用する、請求項７に記載の処理遅延時間短縮方法。
【請求項１１】
前記伝送遅延時間算定手段は、
各センサと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間が既知の場合、伝送遅延時間を手動入力する、請求項７に記載の処理遅延時間短縮方法。
【請求項１２】
前記目標統合処理手段の処理タイミングが固定かつ周期的な場合は、各センサの目標情報出力時刻を統制するにあたり、統制を開始する初回に目標情報出力時刻と出力周期を指定する、請求項７に記載の処理遅延時間短縮方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標統合処理装置における処理遅延時間の短縮方法及び処理遅延時間短縮システムに関し、特にセンサと目標統合処理装置のシステム時刻を同期させた上で、目標統合処理装置の指示に基づいて目標統合処理時刻とセンサからの目標情報入力時刻の不整合によって生じる目標情報入力から目標統合処理までの待機時間を局限することによる処理遅延時間の短縮方法及び処理遅延時間短縮システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術は、たとえば特開平１１−６４５０４号公報に示されるように、複数のセンサから各々目標統合処理装置の処理時刻とは異なる時刻に入力される目標情報をデータベースに保存し、目標統合処理が行われる時刻に合わせて時刻補正することで目標統合処理時刻とセンサからの目標情報入力時刻の不整合を解消している。すなわち、各センサから入力された目標情報を次回目標統合処理が行われる時刻までデータベースに保存して待機させ、待機時間分の目標の移動を各々予測し、目標統合処理が行われる時刻における予測値を目標統合処理に使用することで目標統合処理時刻とセンサからの目標情報入力時刻の不整合を解消している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の技術には、以下の問題点がある。
【０００４】
その問題点は、各センサから目標情報が入力されてから目標統合処理が完了するまでの処理遅延時間が増大し、即時性が損なわれることである。
【０００５】
その理由は、目標統合処理時刻とセンサからの目標情報入力時刻の不整合を解消するために、各センサから入力された目標情報を次回目標統合処理が行われる時刻までデータベースに保存して待機させることにより、その待機時間分の遅延が生じるためである。
【０００６】
これは、目標統合処理装置で統合一元化された目標情報を用いて目標に対する射撃の指示等の指揮統制を行う場合の大きな問題となる。
【０００７】
目標の位置情報を入手するセンサは、外部からの指示により任意の時刻に目標の位置情報を入手可能なものが開発されている。従来機械回転が主流で目標の位置情報入手時刻がアンテナの回転周期により規定されていたレーダにおいても、非回転型で任意にビーム制御が可能なレーダが開発されており、任意の時刻に目標の位置情報を入手することが可能となってきている。
【０００８】
本発明の目的は、そのようなセンサからの目標情報に基づく目標統合処理装置において、センサと目標統合処理装置のシステム時刻の同期を図り、目標統合処理装置からセンサに対して目標情報の出力時刻を指示するすることによって複数のセンサからの目標情報入力時刻を目標統合処理装置の目標統合処理時刻に同期させ、目標統合処理時刻とセンサからの目標情報入力時刻の不整合によって生じる目標情報入力から目標統合処理までの待機時間を局限することにより、処理遅延時間を短縮して目標情報の即時性を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の処理遅延時間短縮システムは、各センサと目標統合処理装置に各々のシステム時刻の同期を図る時刻同期手段を、目標統合処理装置に複数センサからの目標情報の統合一元化を行う目標統合処理手段と、センサと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間を算定する伝送遅延時間算定手段と、前記伝送遅延時間算定手段で算定された伝送遅延時間と前記目標統合処理手段の次回目標統合処理時刻に基づいてセンサが目標情報を出力すべき時刻を算定する目標情報出力時刻算定手段と、前記目標情報出力時刻算定手段で算定された目標情報出力時刻をセンサに対して指示する目標情報出力時刻指示手段を、センサに目標統合処理装置から送信される情報を受信する情報受信手段と前記情報受信手段で受信した目標情報出力時刻に従い、センサにおける目標情報の入手時刻を計画する目標情報入手時刻計画・実行手段と、目標情報等を目標統合処理装置に送信する情報送信手段をそれぞれ設け、処理遅延時間の短縮を可能とするものである。
【００１０】
時刻同期手段では、基準時間に合わせて各センサと目標統合処理装置のシステム時刻を同期させ、統一された時刻に基づいた目標統合処理装置から各センサへの統制を可能とする。目標統合処理装置では、伝送遅延時間算定手段は目標統合処理装置のセンサに対する統制を行うに先立ち、センサと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間を算定し、目標情報出力時刻算定手段に出力する。目標情報出力時刻算定手段は、上記伝送遅延時間算定手段から入力された伝送遅延時間と目標統合処理手段の次回目標統合処理時刻に基づいてセンサが目標情報を目標統合処理装置に対して出力すべき時刻を算定し、目標情報出力時刻指示手段に出力する。目標情報出力時刻指示手段は、上記目標情報出力時刻算定手段から入力された目標情報出力時刻をセンサ側の情報受信手段に対して指示し、各センサからの目標情報入力時刻を目標統合処理装置の目標統合処理時刻に同期させる。センサにおいて、情報受信手段は上記目標情報出力時刻指示手段から入力される目標情報出力時刻を受信し、目標情報入手時刻計画・実行手段へ出力する。目標情報入手時刻計画・実行手段は上記情報受信手段から入力された目標情報出力時刻に従い、センサ内で所要の処理を行った上で指定時刻に最新の目標情報を出力可能な様に目標情報の入手時刻を計画し、目標情報の入手を実行する。情報送信手段は上記目標情報入手時刻計画・実行手段で計画されたタイミングに基づいて入手・処理された目標情報を上記目標情報出力時刻指示手段から指示された時刻に目標統合処理装置へ送信する。
【００１１】
これにより、目標統合処理時刻とセンサからの目標情報入力時刻の不整合によって生じる目標情報入力から目標統合処理までの待機時間を局限することが可能となり、処理遅延時間の短縮が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（発明の第１の実施の形態）
次に、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態を示す。
【００１４】
時刻同期手段１は、ＧＰＳ信号を利用して各センサ２０１と目標統合処理装置１０１のシステム時刻を同期させる。
【００１５】
目標統合処理装置１０１において、伝送遅延時間算定手段２は、各センサの目標情報出力時刻を統制するに先立ち、各センサの情報受信手段６に対して各センサで折り返されるテストメッセージを送信し、その所要時間からセンサと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間を各々算定し、目標情報出力時刻算定手段３に対して出力する。
【００１６】
目標情報出力時刻算定手段３は、伝送遅延時間算定手段２から入力される各センサ２０１と目標統合処理装置１０１との間の伝送遅延時間と、目標統合処理手段５から入力される次回目標統合処理時刻に基づき、各センサから入力される目標情報の入力時刻が目標統合処理手段５の統合処理時刻に同期するために、各センサが目標情報を出力すべき時刻を算定する。算定された目標情報出力時刻は目標情報出力時刻指示手段４に対して出力する。
【００１７】
目標情報出力時刻指示手段４は、目標情報出力時刻算定手段３から入力された各センサ毎の目標情報出力時刻を各センサに逐次送信して各センサの目標情報出力時刻を指定することにより、各センサからの目標情報入力時刻と目標統合処理手段５の統合処理時刻との同期を図る。
【００１８】
目標統合処理手段５は目標情報出力時刻指示手段４の指示に従って目標統合処理の時刻に同期して各センサから入力される目標情報の同一性の判定を行い、目標の統合一元化を行う。
【００１９】
各センサ２０１において、情報受信手段６は、目標統合処理装置の伝送遅延時間算定手段２からのテストメッセージ及び目標情報出力時刻指示手段４からの目標情報出力時刻の受信処理を行う。
【００２０】
目標情報入手時刻計画・実行手段７は上記情報受信手段６を介して入力される目標情報出力時刻に従い、センサにおける目標情報の入手時刻を計画し、目標情報の入手を実行する。
【００２１】
情報送信手段８はテストメッセージの折り返し送信及び目標情報送信の処理を行う。
【００２２】
次に、本発明の第１の実施の形態の動作について詳細に説明する。
【００２３】
時刻同期手段１は、定期的にＧＰＳ信号から時刻情報を抽出し、各センサ２０１と目標統合処理装置１０１のシステム時刻として設定することにより、各センサ２０１と目標統合処理装置１０１のシステム時刻を同期させる。
【００２４】
目標統合処理装置１０１において、伝送遅延時間算定手段２は、各センサの目標情報出力時刻を統制するに先立ち、各センサの情報受信手段６に対して各々伝送遅延時間算定のためのテストメッセージを送信する。当該メッセージはセンサ２０１の情報送信手段８から各々送信時刻を付与されて折り返され、伝送遅延時間算定手段２における受信時刻とセンサ２０１からの送信時刻を比較することによりセンサ２０１と目標統合処理装置１０１との間の伝送遅延時間を各々算定する。各センサ２０１と目標統合処理装置１０１との間の伝送遅延時間ＴｎＬは次式で与えられ、伝送遅延時間ＴｎＬは目標情報出力時刻算定手段３に対して出力される。
【００２５】
ＴｎＬ  ＝  （ｔｎｒ−ｔｎｔ）・Ｋ
ＴｎＬ ：センサｎと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間
ｔｎｔ ：センサｎがテストメッセージを折り返し送信した時刻
ｔｎｒ ：センサｎからの折り返しメッセージを受信した時刻
Ｋ ：伝送路の状況による伝送遅延時間の変動を補正する係数
目標情報出力時刻算定手段３は、上記伝送遅延時間算定手段２から入力される各センサ２０１と目標統合処理装置１０１との間の各々の伝送遅延時間｛ＴｎＬ｝と、目標統合処理手段５から入力される次回目標統合処理時刻ｔｐに基づき、各センサ２０１から入力される目標情報の入力時刻が目標統合処理手段５の目標統合処理時刻と同期するために必要な各センサ２０１が目標情報を出力すべき時刻ｔｎを算定する。目標情報出力時刻ｔｎは次式で与えられ、算定された目標情報出力時刻ｔｎは目標情報出力時刻指示手段４に対して出力される。
【００２６】
ｔｎ  ＝  ｔｐ−ＴｎＬ
ｔｎ  ：センサｎが目標情報を出力する時刻
ｔｐ  ：目標統合処理手段の次回処理時刻
ＴｎＬ ：センサｎと目標統合処理装置との間の伝送遅延時間
目標情報出力時刻指示手段４は、目標情報出力時刻算定手段３から入力された各センサの目標情報出力時刻ｔｎを各々逐次センサ２０１の情報受信手段６に対して送信し、これにより、各センサ２０１から入力される目標情報の入力時刻と目標統合処理手段５の目標統合処理時刻との同期を図る。図２は各センサ２０１の目標情報出力から目標統合処理が行われるまでの流れを示す。図２に示すように、各センサ２０１毎に異なる伝送遅延時間を考慮して目標情報の出力時刻を統制することにより、目標統合処理手段５に目標情報が入力される時刻を同期させる。
【００２７】
目標統合処理手段５は目標情報出力時刻指示手段４の指示に従って目標統合処理の時刻に同期して入力される各センサ２０１からの目標情報について同一性の判定を行い、目標の統合一元化を行う。
【００２８】
各センサにおいて、情報受信手段６は、目標統合処理装置１０１からの情報の受信処理を行い、伝送遅延時間算定手段２からテストメッセージを受信した場合は当該メッセージを情報送信手段８に対して出力し、目標情報出力時刻指示手段４から目標情報出力時刻を受信した場合は、目標情報入手時刻計画・実行手段７へ出力する。
【００２９】
目標情報入手時刻計画・実行手段７は上記情報受信手段６から入力された目標情報出力時刻に従い、センサ内で所要の処理を行った上で指定時刻に最新の目標情報を出力可能なようにセンサにおける目標情報の入手時刻を計画し、目標情報の入手を実行する。
【００３０】
情報送信手段８は上記情報受信手段６からテストメッセージが入力された場合、送信時刻を付与して目標統合処理装置１０１の伝送遅延時間算定手段２に対して送信する。また、上記目標情報入手時刻計画・実行手段７にて計画された時刻に入手し、所要の処理がなされた目標情報を目標統合処理装置１０１の目標統合処理手段５へ送信する。
【００３１】
（発明の第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態は、図３に示す構成のように、各センサ２０２と目標統合処理装置１０２との間の伝送遅延時間を算定するに当たり、センサ２０２からの目標情報出力時刻と当該目標情報の目標統合処理装置１０２における受信時刻から、その差分をとって伝送遅延時間とし、過去の目標情報入手の際の伝送遅延時間の最大値をもって伝送遅延時間として使用することも可能である。また、伝送路の負荷が一定で比較的伝送遅延時間が定常的である場合は、過去の目標情報入手の際の伝送遅延時間の平均値をもって伝送遅延時間として使用することも可能である。
【００３３】
また、本発明の第１の実施形態は目標統合処理手段５の処理タイミングが任意の場合、固定かつ周期的な場合の双方に適用可能であるが、目標統合処理手段５の処理タイミングが固定かつ周期的な場合は、各センサの目標情報出力時刻を統制するにあたり、統制を開始する初回に目標情報出力時刻と出力周期を指定することで、逐次目標情報の出力時刻を指示することなく、同様の効果を得ることが可能である。この場合、第１の実施の形態に比較して伝送路の負荷を軽減する効果もある。
【００３４】
（発明の第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００３５】
本発明の第３の実施の形態は、図４に示す構成の様に、各センサ２０２と目標統合処理装置１０３との間の伝送遅延時間が既知の場合、伝送遅延時間を手動入力し、これをもって目標情報出力時刻とすることも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明には以下の効果がある。
【００３７】
その効果は、目標統合処理時刻とセンサからの目標情報入力時刻の不整合によって生じる目標情報入力から目標統合処理までの待機時間を局限し、目標統合処理の遅延時間を短縮可能なことである。
【００３８】
その理由は、目標統合処理装置からセンサに対して目標情報の出力時刻を指示することによって複数のセンサからの目標情報入力時刻を目標統合処理装置の目標統合処理時刻に同期させ、目標統合処理時刻とセンサからの目標情報入力時刻の不整合によって生じる目標情報入力から目標統合処理までの待機時間を局限することが可能であるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における目標統合処理が行われるまでの流れを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、３１    時刻同期手段
２、２２    伝送遅延時間算定手段
３    目標情報入手時刻算定手段
４、２４    目標情報出力時刻指示手段
５    目標統合処理手段
６    情報受信手段
７    目標情報入手時刻計画・実行手段
８、２８    情報送信手段
１０１、１０２，１０３    目標統合処理装置
２０１、２０２    センサ
【図１】
0003541888.tif 000002
【図２】
0003541888.tif 000003
【図３】
0003541888.tif 000004
【図４】
0003541888.tif 000005