(57)【要約】【課題】  広範囲のエリアから目標を精度よく探知して追尾することができる目標追尾装置を得ることを目的とする。【解決手段】  衛星画像データ受信部２により受信された画像データを分析して、赤外線画像に含まれている目標を検出する画像データ分析部３と、受信信号処理部５より出力されたレーダ受信データから目標を検出する目標検出部６と、その画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果との相関を求め、相関関係が強い目標を統合するセンサ情報統合部７とを設け、そのセンサ情報統合部７により統合された目標に応じて電波送受信部４のビーム方向を制御する。【選択図】        図１
2006258758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望のエリアを監視する衛星により撮像された画像を収集する衛星画像収集手段と、上記衛星画像収集手段により収集された画像を分析して、その画像に含まれている目標を検出する第１の目標検出手段と、目標に向けて電波を送信して、その目標に反射された電波を受信する電波送受信手段と、上記電波送受信手段により受信された電波から目標を検出する第２の目標検出手段と、上記第１の目標検出手段により検出された目標と上記第２の目標検出手段により検出された目標を統合する目標統合手段と、上記目標統合手段により統合された目標を表示する目標表示手段と、上記目標統合手段により統合された目標に応じて上記電波送受信手段のビーム方向を制御するビーム方向制御手段とを備えた目標追尾装置。
【請求項２】
所望のエリアを監視する衛星により撮像された画像を収集する衛星画像収集手段と、上記衛星画像収集手段により収集された画像を分析して、その画像に含まれている目標を検出する第１の目標検出手段と、上記衛星から送信されたのち、目標に反射された電波を受信する電波受信手段と、上記電波受信手段により受信された電波から目標を検出する第２の目標検出手段と、上記第１の目標検出手段により検出された目標と上記第２の目標検出手段により検出された目標を統合する目標統合手段と、上記目標統合手段により統合された目標を表示する目標表示手段と、上記目標統合手段により統合された目標に応じて上記電波受信手段のビーム方向を制御するビーム方向制御手段とを備えた目標追尾装置。
【請求項３】
第１の目標検出手段は、衛星画像収集手段により収集された画像が赤外線画像である場合、その赤外線画像における赤外線量を設定値と比較して目標を検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の目標追尾装置。
【請求項４】
第１の目標検出手段により検出された目標の時間的変化を分析する時間的変化分析手段を設け、ビーム方向制御手段が上記時間的変化分析手段の分析結果を考慮して電波送受信手段又は電波受信手段のビーム方向を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の目標追尾装置。
【請求項５】
第１の目標検出手段により検出された目標の時間的変化を分析する第１の時間的変化分析手段と、第２の目標検出手段により検出された目標の時間的変化を分析する第２の時間的変化分析手段とを設け、目標統合手段が上記第１の時間的変化分析手段の分析結果と上記第２の時間的変化分析手段の分析結果を統合し、ビーム方向制御手段が上記目標統合手段により統合された分析結果を考慮して電波送受信手段又は電波受信手段のビーム方向を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の目標追尾装置。
【請求項６】
衛星画像収集手段、第１の目標検出手段と、電波送受信手段又は電波受信手段と、第２の目標検出手段、目標表示手段及びビーム方向制御手段が車両に搭載されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の目標追尾装置。
【請求項７】
衛星画像収集手段、第１の目標検出手段と、電波送受信手段又は電波受信手段と、第２の目標検出手段、目標表示手段及びビーム方向制御手段が艦船に搭載されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の目標追尾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軌道目標を探知して、その軌道目標を追尾する目標追尾装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、レーダを用いて、ロケットやＴＢＭなどの軌道目標を追尾することについては、既に多くの論文や特許等の公知文献で取り挙げられており、その装置および方法については、様々な提案がなされていることは周知のところである。
センサとしてレーダを使用し、そのレーダにより得られる軌道目標の観測値を追尾フィルタに入力することにより、軌道目標の追尾計算を実施して、その追尾誤差を低減する目標追尾装置が、例えば非特許文献１に開示されている。
また、下記の特許文献１には、複数の空中線が目標より放射される電波を受信し、各々の受信波の振幅値差に基づいて目標の方位を算出する目標追尾装置が開示されている。
【０００３】
【非特許文献１】亀田、藤井、松崎、辻道、小菅、“複数追尾フィルタによる軌道目標追尾”，信学論Ｂ，ｖｏｌ．Ｊ８４−Ｂ，Ｎｏ．１２，ｐｐ．２３８２−２３９１，２００１年１２月
【特許文献１】特開平１０−１１１３５０号公報（第３頁から第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の目標追尾装置は以上のように構成されているので、レーダにより得られる軌道目標の観測値を追尾フィルタに入力することにより、軌道目標の追尾計算を実施して、その追尾誤差を低減することができる。しかし、レーダを用いて軌道目標を探知する場合、レーダにより受信される電波の状況によって追尾誤差が大きくなることがあり、また、軌道目標を広範囲に探知して追尾することが困難であるなどの課題があった。
【０００５】
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、広範囲のエリアから目標を精度よく探知して追尾することができる目標追尾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】
【０００６】
この発明に係る目標追尾装置は、衛星画像収集手段により収集された画像を分析して、その画像に含まれている目標を検出する第１の目標検出手段と、電波送受信手段により受信された電波から目標を検出する第２の目標検出手段と、第１の目標検出手段により検出された目標と第２の目標検出手段により検出された目標を統合する目標統合手段とを設け、その目標統合手段により統合された目標に応じて電波送受信手段のビーム方向を制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、衛星画像収集手段により収集された画像を分析して、その画像に含まれている目標を検出する第１の目標検出手段と、電波送受信手段により受信された電波から目標を検出する第２の目標検出手段と、第１の目標検出手段により検出された目標と第２の目標検出手段により検出された目標を統合する目標統合手段とを設け、その目標統合手段により統合された目標に応じて電波送受信手段のビーム方向を制御するように構成したので、広範囲のエリアから目標を精度よく探知して追尾することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による目標追尾装置を示す構成図である。図１の例では、所望の監視エリアにｍ個の目標（１）〜目標（ｍ）が存在するものとする。
図において、衛星１は所望の監視エリアの上空を継続的に監視し、その監視エリアの赤外線画像を示す画像データをリアルタイムに配信する機能を備えている。
なお、衛星１は所望の監視エリアを継続的に監視できるような軌道上に配置されているものとする。あるいは、所望の監視エリアを継続的に監視できるようにするため、複数個の衛星１が配置されているものとする。
【０００９】
衛星画像データ受信部２は衛星１から配信される画像データを受信する機能を備えている。なお、衛星画像データ受信部２は衛星画像収集手段を構成している。
画像データ分析部３は衛星画像データ受信部２により受信された画像データを分析して、赤外線画像に含まれている目標を検出する処理を実施する。なお、画像データ分析部３は第１の目標検出手段を構成している。
【００１０】
電波送受信部４はＲＦ信号の生成機能、ビーム形成機能、ビーム指向機能、電波放射機能及び電波受信機能などを有し、送受信ビーム制御部９の指示の下、所望の監視エリアに存在する目標に向けてレーダ電波を送信して、その目標に反射されたレーダ電波を受信する処理を実施する。
受信信号処理部５は電波送受信部４により受信されたレーダ電波をディジタル信号に変換し、そのディジタル信号をレーダ受信データとして目標検出部６に出力する処理を実施する。
なお、電波送受信部４及び受信信号処理部５から電波送受信手段が構成されている。
目標検出部６は受信信号処理部５より出力されたレーダ受信データから目標を検出する処理を実施する。なお、目標検出部６は第２の目標検出手段を構成している。
【００１１】
センサ情報統合部７は画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果との相関を求め、相関関係が強い目標を統合する処理を実施する。なお、センサ情報統合部７は目標統合手段を構成している。
表示指示部８はセンサ情報統合部７により統合された目標をディスプレイに表示するとともに、追尾目標の指定を受け付ける機能などを備えている。なお、表示指示部８は目標表示手段を構成している。
送受信ビーム制御部９はセンサ情報統合部７により統合された目標のうち、表示指示部８により指定が受け付けられた目標を追尾するため、その目標に応じて電波送受信部４のビーム方向を制御する処理を実施する。なお、送受信ビーム制御部９はビーム方向制御手段を構成している。
【００１２】
次に動作について説明する。
衛星１は、所望の監視エリアを継続的に監視できるような軌道上に配置されており、その監視エリアを赤外線工学的に監視して、赤外線画像を撮像する。
衛星１は、監視エリアの赤外線画像を撮像すると、その赤外線画像を示す画像データを地上にリアルタイムに配信する。
なお、所望の監視エリアを継続的に監視できるようにするために、複数個の衛星１が配置される場合には、複数個の衛星１が赤外線画像を示す画像データをリアルタイムに配信する。
【００１３】
地上に設置されている衛星画像データ受信部２は、衛星１から配信される画像データを受信すると、その画像データを例えば内部メモリに記録するとともに、その画像データを画像データ分析部３に出力する。
画像データ分析部３は、衛星画像データ受信部２から画像データを受けると、その画像データを分析して、赤外線画像に含まれている軌道目標の検出処理を実施する。
具体的には、下記のようにして、軌道目標を検出する。
【００１４】
例えば、軌道目標がロケットなどの高発熱物体である場合、その目標が存在している領域の赤外線強度（赤外線量）が、他の領域の赤外線強度より高くなる。
そこで、画像データ分析部３は、赤外線画像における各領域の赤外線強度を予め設定された閾値（ロケットにおける高熱部分の赤外線強度より低い強度を示す設定値）と比較し、その閾値を上回る赤外線強度を有する領域を検出する。
ただし、閾値を上回る赤外線強度を有する領域が存在する場合でも、ロケットにおける高熱部分の大きさは限られているので、閾値を上回る赤外線強度を有する領域が大きすぎる場合には、軌道目標以外の高発熱物体である可能性が高い。
そのため、画像データ分析部３は、閾値を上回る赤外線強度を有する領域が存在する場合でも、その領域が予め設定された範囲内の大きさである場合に限り、その領域に目標が存在するものと判断する。
画像データ分析部３は、上記のようにして軌道目標を検出すると、その検出結果をセンサ情報統合部７及び表示指示部８に出力する。
【００１５】
一方、電波送受信部４は、ＲＦ信号の生成機能、ビーム形成機能、ビーム指向機能、電波放射機能及び電波受信機能などを有し、送受信ビーム制御部９の指示の下、所望の監視エリアに存在する目標に向けてレーダ電波を送信する。
電波送受信部４から送信されたレーダ電波は、監視エリアに存在するｍ個の目標（１）〜目標（ｍ）のうち、後述する表示指示部８により指定された目標に反射され、その反射波が電波送受信部４に戻ってくる。
電波送受信部４は、目標に反射されたレーダ電波を受信すると、そのレーダ電波を受信信号処理部５に伝送する。
【００１６】
受信信号処理部５は、電波送受信部４からレーダ電波を受けると、そのレーダ電波をディジタル信号に変換し、そのディジタル信号をレーダ受信データとして目標検出部６に出力する処理を実施する。
【００１７】
目標検出部６は、受信信号処理部５からレーダ受信データを受けると、そのレーダ受信データから目標を検出する処理を実施する。
例えば、電波送受信部４からレーダ電波が送信された時刻と、その電波送受信部４によりレーダ電波が受信された時刻との時刻差から、その電波送受信部４と目標間の距離を演算するとともに、電波送受信部４により送受信されたレーダ電波のビーム方向から目標が存在する方位を演算する。
これにより、目標を検出することができるが、上記の非特許文献１と同様に、そのレーダ受信データを追尾フィルタに入力することにより、その目標の追尾計算を実施して、その追尾誤差を低減するようにしてもよい。
目標検出部６は、上記のようにして軌道目標を検出すると、その検出結果をセンサ情報統合部７に出力する。
【００１８】
センサ情報統合部７は、画像データ分析部３の検出結果を受け、かつ、目標検出部６の検出結果を受けると、それらの検出結果の相関を求め、相関関係が強い目標を統合する処理を実施する。
具体的には、下記のようにして、相関関係が強い目標を探知する。
即ち、目標検出部６の検出結果のみから目標を特定する場合、例えば、電波送受信部４により送受信されるレーダ電波の状況によっては、その検出結果に大きな誤差が含まれ、目標を誤検出するおそれがある。
一方、画像データ分析部３の検出結果のみから目標を特定する場合、目標の３次元的な観測が困難であるため、着弾点の予測等が困難である。
【００１９】
そこで、センサ情報統合部７は、目標の探知精度を高める観点から、画像データ分析部３の検出結果と、目標検出部６の検出結果とが、同一の目標を指し示すものであるか否かを判定するため、画像データ分析部３の検出結果と、目標検出部６の検出結果との相関を求める処理を実施する。
ただし、相関処理自体は、公知の方法を利用すれば足りるため、詳細な説明は省略するが、例えば、画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果を所定の相関関数に代入して、相関値を求める。
センサ情報統合部７は、その相関値が所定の基準値を上回れば、画像データ分析部３の検出結果が示す目標と、目標検出部６の検出結果が示す目標とが、同一の目標であると判断し、それらの検出結果を統合する。
一方、その相関値が所定の基準値を下回る場合、画像データ分析部３の検出結果が示す目標と、目標検出部６の検出結果が示す目標とが、異なる目標であると判断して、それらの検出結果を廃棄する。
【００２０】
表示指示部８は、センサ情報統合部７から統合された検出結果を受けると、その検出結果にしたがって軌道目標をディスプレイに表示する。
また、表示指示部８は、例えば、マウスやキーボードなどのマンマシンインタフェースを備えており、ｍ個の目標（１）〜目標（ｍ）の中から、追尾目標の指定を受け付ける処理を実施する。
【００２１】
送受信ビーム制御部９は、センサ情報統合部７により統合された目標のうち、表示指示部８により指定が受け付けられた目標を追尾するため、センサ情報統合部７により統合された検出結果を参照して、電波送受信部４のビーム方向が当該目標を向くように、電波送受信部４を制御する。
これにより、電波送受信部４からレーダ電波が当該目標に向けて送信され、その目標の追尾が可能になる。
【００２２】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、衛星画像データ受信部２により受信された画像データを分析して、赤外線画像に含まれている目標を検出する画像データ分析部３と、受信信号処理部５より出力されたレーダ受信データ（電波送受信部４により受信されたレーダ電波に係るディジタル信号）から目標を検出する目標検出部６と、その画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果との相関を求め、相関関係が強い目標を統合するセンサ情報統合部７とを設け、そのセンサ情報統合部７により統合された目標に応じて電波送受信部４のビーム方向を制御するように構成したので、広範囲のエリアから目標を精度よく探知して追尾することができる効果を奏する。
【００２３】
また、この実施の形態１によれば、衛星画像データ受信部２により受信された画像データが赤外線画像を示す場合、その赤外線画像における各領域の赤外線強度を予め設定された閾値と比較して目標を検出するように構成したので、目標がロケットなどの高発熱物体であれば、精度よく目標を検出することができる効果を奏する。
【００２４】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による目標追尾装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
ｎ個の衛星１１は所望の監視エリアを継続的に監視できるような軌道上に配置されており、所望の監視エリアの上空を継続的に監視し、その監視エリアの赤外線画像を示す画像データをリアルタイムに配信するとともに、所望の監視エリアに存在する目標に向けてレーダ電波を送信する機能を備えている。
電波受信部１２はビーム形成機能、ビーム指向機能及び電波受信機能などを有し、受信ビーム制御部１６の指示の下、衛星１１から送信されたのち、目標に反射されたレーザ電波のバイスタティック受信を実施する。なお、電波受信部１２は電波受信手段を構成している。
【００２５】
信号レベルデータベース１３は衛星１１から送信されるレーザ電波の送信レベル及び周波数や、衛星１１の位置などを示す情報を保持しているメモリである。
受信信号レベル検定部１４は電波受信部１２により受信されたレーザ電波をディジタル信号に変換する一方、信号レベルデータベース１３に保持されている情報を参照して、電波受信部１２により受信されたレーザ電波が、ｎ個の衛星１１から送信されたのち目標に反射されたレーザ電波であるか否かを検定し、ｎ個の衛星１１から直接送信されたレーザ電波（直接波）や目標以外の物体に反射されたレーザ電波を除去する処理を実施する。
目標検出部１５は受信信号レベル検定部１４から出力されたｎ個のディジタル信号（ｎ個の衛星１１から送信されたのち目標に反射されたレーザ電波に係るディジタル信号）に対する相関処理を実施して、目標を検出する処理を実施する。
なお、信号レベルデータベース１３、受信信号レベル検定部１４及び目標検出部１５から第２の目標検出手段が構成されている。
【００２６】
受信ビーム制御部１６はセンサ情報統合部７により統合された目標のうち、表示指示部８により指定が受け付けられた目標を追尾するため、その目標に応じて電波受信部１２のビーム方向を制御する処理を実施する。なお、受信ビーム制御部１６はビーム方向制御手段を構成している。
【００２７】
次に動作について説明する。
ｎ個の衛星１１が所望の監視エリアを継続的に監視できるような軌道上に配置されており、ｎ個の衛星１１は、所望の監視エリアを赤外線工学的に監視して、赤外線画像を撮像する。
ｎ個の衛星１１は、監視エリアの赤外線画像を撮像すると、その赤外線画像を示す画像データを地上にリアルタイムに配信する。
また、ｎ個の衛星１１は、所望の監視エリアに存在する目標に向けてレーダ電波を送信する。
【００２８】
地上に設置されている衛星画像データ受信部２は、衛星１１から配信される画像データを受信すると、上記実施の形態１と同様に、その画像データを例えば内部メモリに記録するとともに、その画像データを画像データ分析部３に出力する。
画像データ分析部３は、衛星画像データ受信部２から画像データを受けると、上記実施の形態１と同様に、その画像データを分析して、赤外線画像に含まれている軌道目標の検出処理を実施する。
画像データ分析部３は、上記のようにして軌道目標を検出すると、その検出結果をセンサ情報統合部７及び表示指示部８に出力する。
【００２９】
一方、電波受信部１２は、ビーム形成機能、ビーム指向機能及び電波受信機能などを有し、受信ビーム制御部１６の指示の下、ｎ個の衛星１１から送信されたのち、目標に反射されたレーザ電波のバイスタティック受信を実施する。
ただし、電波受信部１２は、衛星１１から送信されたのち、目標に反射されたレーザ電波のほかに、衛星１１から直接送信されたレーザ電波（直接波）や目標以外の物体に反射されたレーザ電波を受信することがある。
【００３０】
受信信号レベル検定部１４は、電波受信部１２がレーザ電波を受信すると、そのレーザ電波をディジタル信号に変換する処理を実施する。
また、受信信号レベル検定部１４は、電波受信部１２により受信されたレーザ電波のうち、衛星１１からの直接波や目標以外の物体に反射されたレーザ電波を除去する処理を実施する。
【００３１】
即ち、受信信号レベル検定部１４は、信号レベルデータベース１３に保持されている情報（衛星１１から送信されるレーザ電波の送信レベル及び周波数や衛星１１の位置などの情報）に基づいて、目標に反射されたレーザ電波の上限レベルと下限レベルを設定する。
例えば、レーザ電波の送信レベルが高いほど、レーザ電波の上限レベル及び下限レベルを高めに設定し、また、衛星１１の位置が遠いほど、レーザ電波の上限レベル及び下限レベルを低めに設定する。
受信信号レベル検定部１４は、電波受信部１２により受信されたレーザ電波の信号レベルが上限レベルを上回っていれば、そのレーザ電波が衛星１１からの直接波であると判断して廃棄する。
また、電波受信部１２により受信されたレーザ電波の信号レベルが下限レベルを下回っていれば、そのレーザ電波が目標以外の物体に反射されたレーザ電波であると判断して廃棄する。
したがって、電波受信部１２により受信されたレーザ電波の信号レベルが下限レベル以上で、かつ、上限レベル以下である場合に限り、そのレーザ電波に係るディジタル信号を目標検出部１５に出力する。
【００３２】
目標検出部１５は、受信信号レベル検定部１４からｎ個のディジタル信号（ｎ個の衛星１１から送信されたのち目標に反射されたレーザ電波に係るディジタル信号）を受けると、ｎ個のディジタル信号に対する相関処理を実施して、目標を検出する処理を実施する。
例えば、ｎ個のディジタル信号を相関関数に代入して相関値を求め、その相関値が所定の基準値を上回っていれば、真の目標に反射されたレーザ電波に係るディジタル信号と判断し、図１の目標検出部６と同様にして、そのディジタル信号から目標を検出する。
目標検出部１５は、上記のようにして目標を検出すると、その検出結果をセンサ情報統合部７に出力する。
【００３３】
センサ情報統合部７は、画像データ分析部３の検出結果を受け、かつ、目標検出部１５の検出結果を受けると、上記実施の形態１と同様に、それらの検出結果の相関を求め、相関関係が強い目標を統合する処理を実施する。
表示指示部８は、センサ情報統合部７から統合された検出結果を受けると、上記実施の形態１と同様に、その検出結果にしたがって軌道目標をディスプレイに表示する。
また、表示指示部８は、例えば、マウスやキーボードなどのマンマシンインタフェースを備えており、ｍ個の目標（１）〜目標（ｍ）の中から、追尾目標の指定を受け付ける処理を実施する。
【００３４】
受信ビーム制御部１６は、センサ情報統合部７により統合された目標のうち、表示指示部８により指定が受け付けられた目標を追尾するため、センサ情報統合部７により統合された検出結果を参照して、電波受信部１２のビーム方向が当該目標を向くように、電波受信部１２を制御する。
これにより、電波受信部１２が当該目標に反射されたレーダ電波を受信することができるようになり、その目標の追尾が可能になる。
【００３５】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、衛星画像データ受信部２により受信された画像データを分析して、赤外線画像に含まれている目標を検出する画像データ分析部３と、受信信号レベル検定部１４から出力されたｎ個のディジタル信号（ｎ個の衛星１１から送信されたのち目標に反射されたレーザ電波に係るディジタル信号）に対する相関処理を実施して、目標を検出する目標検出部１５と、その画像データ分析部３の検出結果と目標検出部１５の検出結果との相関を求め、相関関係が強い目標を統合するセンサ情報統合部７とを設け、そのセンサ情報統合部７により統合された目標に応じて電波受信部１２のビーム方向を制御するように構成したので、広範囲のエリアから目標を精度よく探知して追尾することができる効果を奏する。
【００３６】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３による目標追尾装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
時系列画像評価部２１は画像データ分析部３により検出された目標の画像を一定時間蓄積して、その目標画像の時間的変化を分析することにより、真の目標である高発熱物体と目標以外の高発熱物体を区別し、その目標画像が所望の高発熱物体の画像であれば、検出結果の統合指令をセンサ情報統合部２２に出力する。また、その目標に対する追尾指令を追尾処理部２３に出力する。なお、時系列画像評価部２１は時間的変化分析手段を構成している。
【００３７】
センサ情報統合部２２は時系列画像評価部２１から検出結果の統合指令を受けると、画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果との相関を求め、相関関係が強い目標を統合する処理を実施する。なお、センサ情報統合部２２は目標統合手段を構成している。
追尾処理部２３は時系列画像評価部２１から真の目標に対する追尾指令受けると、センサ情報統合部２２により統合された検出結果を参照して、電波送受信部４のビーム方向が真の目標に向かうように、送受信ビーム制御部９を制御する。
なお、送受信ビーム制御部９及び追尾処理部２３からビーム方向制御手段が構成されている。
【００３８】
次に動作について説明する。
時系列画像評価部２１は、上記実施の形態１と同様にして、画像データ分析部３が赤外線画像に含まれている目標を検出すると、その目標の画像を一定時間蓄積する。
時系列画像評価部２１は、目標画像を一定時間蓄積すると、その目標画像の時間的変化を分析することにより、真の目標である高発熱物体と目標以外の高発熱物体を区別する。
例えば、軌道目標がロケットなどの高発熱物体である場合、ロケットのモータが噴射を完了と同時に、そのモータから出射される発熱量が低下するので、目標画像の時間的変化を分析し、その目標画像の赤外線強度が時間的に低下することが確認されれば、真の目標の画像であると判断する。一方、その目標画像の赤外線強度が時間的に低下することが確認されない場合、目標以外の高発熱物体の画像であると判断する。
時系列画像評価部２１は、真の目標の画像であると判断すると、検出結果の統合指令をセンサ情報統合部２２に出力するとともに、その目標に対する追尾指令を追尾処理部２３に出力する。
【００３９】
センサ情報統合部２２は、時系列画像評価部２１から検出結果の統合指令を受けると、上記実施の形態１と同様に、画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果との相関を求め、相関関係が強い目標を統合する処理を実施する。
なお、時系列画像評価部２１から検出結果の統合指令を受けなければ、目標以外の高発熱物体を検出している可能性が高いので、画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果との相関を求めることなく、それらの検出結果を廃棄する。
【００４０】
追尾処理部２３は、時系列画像評価部２１から真の目標に対する追尾指令受けると、センサ情報統合部２２により統合された検出結果を参照して、電波送受信部４のビーム方向が真の目標に向かうように、送受信ビーム制御部９を制御する。
送受信ビーム制御部９は、追尾処理部２３の指示の下、電波送受信部４のビーム方向が真の目標に向かうように、電波送受信部４を制御する。
これにより、電波送受信部４からレーダ電波が真の目標に向けて送信され、その目標の追尾が可能になる。
【００４１】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、画像データ分析部３により検出された目標の画像の時間的変化を分析することにより、真の目標である高発熱物体と目標以外の高発熱物体を区別し、電波送受信部４のビーム方向が真の目標である高発熱物体に向かうように制御するので、目標以外の高発熱物体にはレーダ電波が放射されなくなり、レーダ電波の送受信を効果的に実施することができる効果を奏する。
【００４２】
なお、この実施の形態３では、時系列画像評価部２１、センサ情報統合部２２及び追尾処理部２３を上記実施の形態１における図１の構成に適用するものについて示したが、時系列画像評価部２１、センサ情報統合部２２及び追尾処理部２３を上記実施の形態２における図２の構成に適用するようにしてもよい。この場合も、レーダ電波の送受信を効果的に実施することができる効果を奏する。
【００４３】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４による目標追尾装置を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
時系列画像評価部３１は画像データ分析部３により検出された目標の画像を一定時間蓄積して、その目標画像の時間的変化を分析することにより、真の目標である高発熱物体と目標以外の高発熱物体を区別し、その目標画像が所望の高発熱物体の画像であれば、その目標に対する追尾指令を追尾処理部２３に出力する。なお、時系列画像評価部３１は第１の時間的変化分析手段を構成している。
【００４４】
時系列信号レベル解析部３２は目標検出部６が目標を検出すると、電波送受信部４により受信されたレーダ電波に係るディジタル信号を一定時間蓄積して、そのディジタル信号の信号レベルの時間的変化を分析する。なお、時系列信号レベル解析部３２は第２の時間的変化分析手段を構成している。
センサ情報統合部３３は画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果との相関を求めるとともに、時系列画像評価部３１の分析結果と時系列信号レベル解析部３２の分析結果との相関を求め、相関関係が強い目標を統合する処理を実施する。なお、センサ情報統合部３３は目標統合手段を構成している。
【００４５】
次に動作について説明する。
時系列画像評価部３１は、上記実施の形態１と同様にして、画像データ分析部３が赤外線画像に含まれている目標を検出すると、その目標の画像を一定時間蓄積する。
時系列画像評価部３１は、目標画像を一定時間蓄積すると、図３の時系列画像評価部２１と同様に、その目標画像の時間的変化を分析することにより、真の目標である高発熱物体と目標以外の高発熱物体を区別する。
時系列画像評価部３１は、真の目標の画像であると判断すると、その目標に対する追尾指令を追尾処理部２３に出力する。
【００４６】
時系列信号レベル解析部３２は、上記実施の形態１と同様にして、目標検出部６が目標を検出すると、電波送受信部４により受信されたレーダ電波に係るディジタル信号を一定時間蓄積して、そのディジタル信号の信号レベルの時間的変化を分析する。
例えば、軌道目標がロケットである場合、初期段階においては、ロケットにおけるブースターの噴射の影響で、そのロケットに反射されるレーダ電波の信号レベルが大きくなる。その後、ブースターの噴射が停止されて、そのブースターが分離されると、そのロケットに反射されるレーダ電波の信号レベルが低下する。
したがって、レーダ電波の信号レベルの時間的変化を観測すれば、真の目標と他の目標を区別することができる。
【００４７】
センサ情報統合部３３は、画像データ分析部３の検出結果を受け、かつ、目標検出部６の検出結果を受けると、図１のセンサ情報統合部７と同様にして、それらの検出結果の相関を求める処理を実施する。
例えば、画像データ分析部３の検出結果と目標検出部６の検出結果を所定の相関関数に代入して相関値を求める。
【００４８】
また、センサ情報統合部３３は、時系列画像評価部３１の分析結果を受け、かつ、時系列信号レベル解析部３２の分析結果を受けると、それらの分析結果の相関を求める処理を実施する。
例えば、時系列画像評価部３１の分析結果と時系列信号レベル解析部３２の分析結果を所定の相関関数に代入して相関値を求める。なお、時系列画像評価部３１及び時系列信号レベル解析部３２の分析結果は、ともに真の目標と他の目標を区別する指標であるので、それらの分析結果の相関値が高いほど、真の目標である可能性が高いと判断することができる。
【００４９】
センサ情報統合部３３は、上記のようにして、検出結果の相関処理と、分析結果の相関処理とを実施すると、その検出結果の相関値と、その分析結果の相関値とが、ともに所定の基準値を上回れば、画像データ分析部３の検出結果が示す目標と、目標検出部６の検出結果が示す目標とが、同一の目標であると判断し、それらの検出結果を統合する。
一方、その検出結果の相関値と、その分析結果の相関値の少なくとも一方が所定の基準値を下回る場合、画像データ分析部３の検出結果が示す目標と、目標検出部６の検出結果が示す目標とが、異なる目標であると判断して、それらの検出結果を廃棄する。
【００５０】
追尾処理部２３は、時系列画像評価部３１から真の目標に対する追尾指令受けると、センサ情報統合部３３により統合された検出結果を参照して、電波送受信部４のビーム方向が真の目標に向かうように、送受信ビーム制御部９を制御する。
送受信ビーム制御部９は、追尾処理部２３の指示の下、電波送受信部４のビーム方向が真の目標に向かうように、電波送受信部４を制御する。
これにより、電波送受信部４からレーダ電波が真の目標に向けて送信され、その目標の追尾が可能になる。
【００５１】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、画像データ分析部３により検出された目標の画像の時間的変化を分析する時系列画像評価部３１と、電波送受信部４により受信されたレーダ電波に係るディジタル信号の信号レベルの時間的変化を分析する時系列信号レベル解析部３２とを設け、センサ情報統合部３３が時系列画像評価部３１の分析結果と時系列信号レベル解析部３２の分析結果を統合し、その統合後の分析結果を考慮して電波送受信部４のビーム方向を制御するように構成したので、上記実施の形態１よりも更に高精度に目標を探知して追尾することができる効果を奏する。
【００５２】
なお、この実施の形態４では、追尾処理部２３、時系列画像評価部３１、時系列信号レベル解析部３２及びセンサ情報統合部３３を上記実施の形態１における図１の構成に適用するものについて示したが、追尾処理部２３、時系列画像評価部３１、時系列信号レベル解析部３２及びセンサ情報統合部３３を上記実施の形態２における図２の構成に適用するようにしてもよい。この場合も、目標の探知精度や追尾精度を高めることができる効果を奏する。
【００５３】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、衛星１，１１を除く、目標追尾装置の構成要素（図１の例では、衛星画像データ受信部２、画像データ分析部３、電波送受信部４、受信信号処理部５、目標検出部６、センサ情報統合部７、表示指示部８及び送受信ビーム制御部９）が地上局に実装されていることを想定しているが、衛星１，１１を除く、目標追尾装置の構成要素を移動可能な車両に搭載するようにしてもよい。
これにより、秘匿性が高く、また、軌道目標の発射位置に近い位置での観測が可能な目標追尾装置を構築することができる効果を奏する。
【００５４】
実施の形態６．
上記実施の形態１〜４では、衛星１，１１を除く、目標追尾装置の構成要素（図１の例では、衛星画像データ受信部２、画像データ分析部３、電波送受信部４、受信信号処理部５、目標検出部６、センサ情報統合部７、表示指示部８及び送受信ビーム制御部９）が地上局に実装されていることを想定しているが、衛星１，１１を除く、目標追尾装置の構成要素を移動可能な艦船に搭載するようにしてもよい。
これにより、秘匿性が高く、また、軌道目標の発射位置に近い位置での観測が可能な目標追尾装置を構築することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施の形態１による目標追尾装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２による目標追尾装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３による目標追尾装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態４による目標追尾装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  衛星、２  衛星画像データ受信部（衛星画像収集手段）、３  画像データ分析部（第１の目標検出手段）、４  電波送受信部（電波送受信手段）、５  受信信号処理部（電波送受信手段）、６  目標検出部（第２の目標検出手段）、７  センサ情報統合部（目標統合手段）、８  表示指示部（目標表示手段）、９  送受信ビーム制御部（ビーム方向制御手段）、１１  衛星、１２  電波受信部（電波受信手段）、１３  信号レベルデータベース（第２の目標検出手段）、１４  受信信号レベル検定部（第２の目標検出手段）、１５  目標検出部（第２の目標検出手段）、１６  受信ビーム制御部（ビーム方向制御手段）、２１  時系列画像評価部（時間的変化分析手段）、２２  センサ情報統合部（目標統合手段）、２３  追尾処理部（ビーム方向制御手段）、３１  時系列画像評価部（第１の時間的変化分析手段）、３２  時系列信号レベル解析部（第２の時間的変化分析手段）、３３  センサ情報統合部（目標統合手段）。
【図１】
2006258758.tif 000003
【図２】
2006258758.tif 000004
【図３】
2006258758.tif 000005
【図４】
2006258758.tif 000006