(57)【要約】【課題】  弾道軌道目標に対する追尾性能を向上させる。【解決手段】  目標類別・センサ制御処理部８０は、ＲＣＳ算出処理部６０からのＲＣＳがついた航跡諸元と統合航跡諸元の中から、ＲＣＳのしきい値よりも大きいＲＣＳを持つ航跡諸元と統合航跡諸元を抽出し、抽出したＲＣＳの大きい航跡諸元と統合航跡諸元に関連するレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を用いて、目標の進行方向がレンジ方向のセンサの観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力し、目標の速度ベクトルにより弾頭とブースターを類別し、弾頭に観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力する。【選択図】        図１
2006258555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ群の各センサにより算出された観測諸元及び航跡諸元を入力し、目標番号及びセンサ番号により航跡諸元を整理し、整理された各センサ毎の航跡諸元と、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元とを出力する入力処理部と、
各センサ毎の航跡諸元又は観測諸元を用いて各センサ毎の統合航跡諸元を算出する追尾処理部と、
各センサ毎の統合航跡諸元と各センサ毎の航跡諸元とセンサ諸元データベースが保有している各センサのレーダ方程式のパラメータとを用いて、各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳ（Radar Cross Section)と各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳを算出するＲＣＳ算出処理部と、
上記センサ群により出力された各センサの配置情報を用いて、各センサ毎の統合航跡諸元又は各センサ毎の航跡諸元からレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を算出するレンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部と、
上記ＲＣＳ算出処理部により算出されたＲＣＳがついた航跡諸元とＲＣＳがついた統合航跡諸元の中から、事前に設定したＲＣＳのしきい値よりも大きいＲＣＳを持つ航跡諸元と統合航跡諸元を抽出し、抽出したＲＣＳの大きい航跡諸元と統合航跡諸元に関連するレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を用いて、目標の進行方向がレンジ方向に相当するセンサの観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号を上記センサ群に出力すると共に、ＲＣＳの大きい航跡諸元が持つ目標の速度ベクトルにより弾頭とブースターを類別し、ブースターに比べて弾頭に観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号を上記センサ群に出力する目標類別・センサ制御処理部とを備えた追尾装置。
【請求項２】
入力処理部は、予め設定されたセンサ以外の、各センサ毎の航跡諸元と、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元とを出力することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項３】
追尾処理部は、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元を用いて、探知データ統合方式により各センサ毎の統合航跡諸元を算出することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項４】
追尾処理部は、各センサ毎の航跡諸元を用いて、航跡統合方式により各センサ毎の統合航跡諸元を算出することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項５】
センサ群に新しいセンサが追加された場合に、ＲＣＳ算出処理部はセンサ諸元データベースが追加したセンサのレーダ方程式のパラメータを用いて、追加したセンサの航跡諸元のＲＣＳと追加したセンサの統合航跡諸元のＲＣＳを算出することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項６】
目標類別・センサ制御処理部は、追尾計算の初期時に、ある事前に決めた基準時間、又は、ある事前に決めた航跡諸元の精度より航跡諸元の精度が小さくなるまで、ＲＣＳがついた航跡諸元の中から、事前に設定したＲＣＳのしきい値よりも大きいＲＣＳを持つ航跡諸元を抽出し、抽出したＲＣＳの大きい航跡諸元に関連するレンジ方向、クロスレンジ方向のセンサ配置情報を用いて、センサ制御信号をセンサ群に出力することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項７】
センサ群の各センサにより算出された観測諸元及び航跡諸元を用いて追尾処理を行う追尾装置における目標へのセンサ割り当て方法において、
各センサ毎の航跡諸元又は観測諸元を用いて各センサ毎の統合航跡諸元を算出する第１のステップと、
各センサ毎の統合航跡諸元と各センサ毎の航跡諸元と事前に用意した各センサのレーダ方程式のパラメータとを用いて、各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳを算出する第２のステップと、
上記センサ群により出力された各センサの配置情報を用いて、各センサ毎の統合航跡諸元又は各センサ毎の航跡諸元からレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を算出する第３のステップと、
上記第２のステップで算出したＲＣＳがついた航跡諸元とＲＣＳがついた統合航跡諸元の中から、事前に設定したＲＣＳのしきい値よりも大きいＲＣＳを持つ航跡諸元と統合航跡諸元を抽出する第４のステップと、
ＲＣＳの大きい航跡諸元と統合航跡諸元に関連するレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を用いて、目標の進行方向がレンジ方向に相当するセンサの観測ビームを集中的に割り当てる第５のステップと、
ＲＣＳの大きい航跡諸元が持つ目標の速度ベクトルにより弾頭とブースターを類別し、ブースターに比べて弾頭に観測ビームを集中的に割り当てる第６のステップとを備えたことを特徴とする目標へのセンサ割り当て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は弾道軌道目標に対して複数のセンサを用いて追尾を行う追尾装置及び目標へのセンサ割り当て方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、複数のセンサを用いて目標を追尾することについては、すでに多くの論文、特許等の公知文献で取り挙げられており、その追尾装置及び目標へのセンサ割り当て方法については様々な提案がなされている。このような装置の一例として、センサとしてレーダを使用した場合、複数のレーダからの観測値を使用して追尾フィルタにより追尾を行い、その追尾誤差を低減する従来技術が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に示すセンサ群管理装置は、センサ群からの観測情報を目標毎に選別する入力装置と、この入力装置の出力に応じて目標を追尾する追尾フィルタ群と、入力装置と追尾フィルタ群の出力により予測誤差のバイアス成分を評価するバイアス誤差評価器と、追尾フィルタ群の出力より予測誤差のランダム成分を評価するランダム誤差評価器と、バイアス誤差評価器とランダム誤差評価器の出力に基づいて各目標毎の観測必要性を評価する観測必要性評価器と、各センサから目標への割り当てを仮想的に決定する仮想割り当て器と、追尾フィルタ群及び仮想割り当て器の出力を受けてセンサと目標との各組み合わせに対して評価値を決定する観測効果判定器と、追尾フィルタ群からの追尾情報、及び観測必要性評価器と観測効果判定器からの評価値に基づいて、各センサと各目標との割り当てを決定する割り当て器とを備え、追尾がはずれそうになっている目標を検出し、その目標に対して優先的にセンサを割り当てている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７５０２３号公報（段落番号００３２，００３３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の追尾装置としての上記特許文献１では、複数の目標（例えば、航空機目標で、推定する制御学における状態ベクトルは位置、速度の推定）を複数のセンサで追尾する際、各センサの各目標への割り当てを旋回中の目標に対してより優先的に行うことにより、目標の追尾性能を高めている。しかしながら、ＴＢＭ（Theater Ballistic Missiles）のような弾道軌道目標は、一般的に、航空機目標よりも加速度が大きいため、上記従来特許文献１のような位置、速度の推定だけでは、追尾性能の劣化が想定されるという課題があった。
【０００６】
また、弾道軌道目標は加速度を持ちながら分離して複数の目標となるため、分離目標に対する追尾性能の劣化が想定されるという課題があった。
【０００７】
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、複数センサからの観測諸元及び航跡諸元、そしてその諸元から算出したＲＣＳ（レーダ技術におけるＲＣＳ（Radar Cross Section)）が算出可能な場合に、ＲＣＳの情報を利用して目標を抽出し、ＴＢＭ（Theater Ballistic Missiles）のような弾道軌道目標に対し、集中的に観測リソースの割り当てを行うことにより、弾道軌道目標に対する追尾性能を向上させることができる追尾装置及び目標へのセンサ割り当て方法を得ることを目的とする。
【０００８】
また、目標の航跡諸元のレンジ及び速度ベクトルの大小、並びに速度ベクトルの離角で分離目標を類別することにより、分離する弾道軌道目標に対する追尾性能及び分離する目標の類別性能を向上させることができる追尾装置及び目標へのセンサ割り当て方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る追尾装置は、センサ群の各センサにより算出された観測諸元及び航跡諸元を入力し、目標番号及びセンサ番号により航跡諸元を整理し、整理された各センサ毎の航跡諸元と、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元とを出力する入力処理部と、各センサ毎の航跡諸元又は観測諸元を用いて各センサ毎の統合航跡諸元を算出する追尾処理部と、各センサ毎の統合航跡諸元と各センサ毎の航跡諸元とセンサ諸元データベースが保有している各センサのレーダ方程式のパラメータとを用いて、各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳを算出するＲＣＳ算出処理部と、上記センサ群により出力された各センサの配置情報を用いて、各センサ毎の統合航跡諸元又は各センサ毎の航跡諸元からレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を算出するレンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部と、上記ＲＣＳ算出処理部により算出されたＲＣＳがついた航跡諸元とＲＣＳがついた統合航跡諸元の中から、事前に設定したＲＣＳのしきい値よりも大きいＲＣＳを持つ航跡諸元と統合航跡諸元を抽出し、抽出したＲＣＳの大きい航跡諸元と統合航跡諸元に関連するレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を用いて、目標の進行方向がレンジ方向に相当するセンサの観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号を上記センサ群に出力すると共に、ＲＣＳの大きい航跡諸元が持つ目標の速度ベクトルにより弾頭とブースターを類別し、ブースターに比べて弾頭に観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号を上記センサ群に出力する目標類別・センサ制御処理部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明により、弾道軌道目標に対する追尾性能を向上させることができると共に、分離する弾道軌道目標に対する追尾性能及び分離目標の類別性能を向上させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による追尾装置の構成を示すブロック図である。この追尾装置は、センサ群２０、入力処理部３０、追尾処理部４０、センサ諸元データベース５０、ＲＣＳ（Radar Cross Section ，レーダ反射断面積）算出処理部６０、レンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部７０、目標類別・センサ制御処理部８０、目標類別・センサ制御パラメータ設定処理部９０及び表示部１００を備えている。目標群１０はセンサ群２０により観測される弾道軌道目標であり、ここではｎ目標あるとしｎは１以上の整数である。
【００１２】
センサ群２０は、複数（ｍ個、ｍは１以上の整数）のセンサを備えており、目標群１０を観測して、目標群１０の観測諸元及び航跡諸元を算出する。ここで、観測諸元とは、各センサ毎に観測した目標の観測位置、観測精度、Ｓ／Ｎ、探知確率である。また、航跡諸元とは、観測諸元を元にして、追尾の計算を実施した結果である目標の推定ベクトル及び推定ベクトルの誤差共分散行列である。なお、目標の推定ベクトルとは、目標の推定位置、速度、加速度、目標の属性情報からなるベクトルである。
【００１３】
センサ群２０には、目標類別・センサ制御処理部８０から、目標の識別子とＲＣＳがついた航跡諸元と統合航跡諸元、目標類別情報とセンサ制御情報とが入力される。そして、センサ群２０は、入力される航跡諸元及び統合航跡諸元を用いて追尾の計算を行うことを各センサに指示し、入力される目標類別情報を用いて、航跡精度、目標類別精度が良くなるセンサを選択し、入力されるセンサ制御情報を用いて各センサを制御する。各センサは観測ビームを目標群１０に照射して目標の観測諸元を計算するための情報を得て観測諸元及び航跡諸元を算出する。センサ群２０は、各センサで算出した観測諸元及び航跡諸元を入力処理部３０に出力し、各センサの配置情報をレンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部７０に出力する。
【００１４】
入力処理部３０は、センサ群２０の各センサにより算出された観測諸元及び航跡諸元を入力し、目標番号及びセンサ番号により航跡諸元を整理し、目標番号及びセンサ番号がついた各センサ毎の航跡諸元と、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元とを追尾処理部４０に出力する。
【００１５】
追尾処理部４０は、入力処理部３０からの目標番号及びセンサ番号がついた各センサ毎の航跡諸元と、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元とを入力し、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元を用いて、探知データ統合方式により各センサ毎の統合航跡諸元を算出し、算出した各センサ毎の統合航跡諸元と、目標番号及びセンサ番号がついた各センサ毎の航跡諸元とを、ＲＣＳ算出処理部６０とレンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部７０に出力する。
【００１６】
図２は追尾処理部４０が統合航跡諸元を算出する際の探知データ統合方式の概念図である。探知データ統合方式では、複数のセンサから得られる観測諸元を用いて、１つの追尾フィルタにおける探知データ統合による追尾処理により、探知データ統合後の各センサ毎の統合航跡諸元を算出する。追尾フィルタにおける探知データ統合方式では、例えば、以下の文献に示すような方式を用いる。
小菅義夫、辻道信吾、立花康夫、“航跡型多重仮説相関方式を用いた多目標追尾”、電子情報通信学会論文集Ｂ−ＩＩ，ｎｏ．１０，ｐ６７７−６８５，Ｏｃｔ．１９９６．
【００１７】
事前に用意したセンサ諸元データベース５０は、ＲＣＳ算出処理部６０が、各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳを算出するための各センサのレーダ方程式のパラメータを保有している。
【００１８】
ＲＣＳ算出処理部６０は、追尾処理部４０により出力された各センサ毎の統合航跡諸元と各センサ毎の航跡諸元とセンサ諸元データベース５０が保有している各センサのレーダ方程式のパラメータとを用いて、各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳを算出し、算出した各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと、算出した各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳと、ＲＣＳがついた各センサ毎の航跡諸元と、ＲＣＳがついた統合航跡諸元とを目標類別・センサ制御処理部８０に出力する。
【００１９】
レンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部７０は、センサ群２０により出力された各センサの配置情報を用いて、追尾処理部４０により出力された各センサ毎の統合航跡諸元又は各センサ毎の航跡諸元からレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を算出して目標類別・センサ制御処理部８０に出力する。
【００２０】
目標類別・センサ制御処理部８０は、ＲＣＳ算出処理部６０により出力された各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと、各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳと、ＲＣＳがついた各センサ毎の航跡諸元と、ＲＣＳがついた統合航跡諸元とを入力し、レンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部７０により算出されたレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を入力し、目標類別・センサ制御パラメータ設定処理部９０により出力されたセンサ制御方法選択パラメータを入力する。
【００２１】
また、目標類別・センサ制御処理部８０は、ＲＣＳ算出処理部６０により出力された各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと、各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳと、ＲＣＳがついた各センサ毎の航跡諸元と、ＲＣＳがついた統合航跡諸元とを用いて、事前に設定したＲＣＳのしきい値より大きいＲＣＳを持つ航跡諸元と統合航跡諸元を抽出する。
【００２２】
図３は目標の速度ベクトルと各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳの大小関係を説明する図である。図３に示すように、ＲＣＳの大小は航跡諸元の持つ速度ベクトルに依存する。目標の速度ベクトルと直交する方向のセンサＡのＲＣＳは、目標の進行方向とほぼ等価な航跡諸元の速度ベクトル方向のセンサＢのＲＣＳと比べて大きい傾向がある。そこで、目標類別・センサ制御処理部８０は、その傾向を利用して、ＲＣＳ算出処理部６０から入力されるＲＣＳがついた航跡諸元とＲＣＳがついた統合航跡諸元の中から、事前に設定したＲＣＳのしきい値よりも大きいＲＣＳを持つ航跡諸元と統合航跡諸元を抽出する。
【００２３】
さらに、目標類別・センサ制御処理部８０は、抽出したＲＣＳの大きい航跡諸元と統合航跡諸元に関連するレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を用いて、目標位置、速度等からなる航跡諸元の推定精度を向上させるために、目標の進行方向がセンサに対してレンジ方向となるセンサの観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力する。
【００２４】
このように、レンジ方向となるセンサに対して観測ビームを集中的に割り当てるのは、クロスレンジ方向の誤差がレンジ方向の誤差よりも大きいために、目標がセンサから見てクロスレンジ方向に飛翔している場合、目標の運動の誤差がクロスレンジ方向の誤差に埋もれてしまうが、目標がセンサから見てレンジ方向に飛翔している場合には、目標の運動の誤差はレンジ方向の誤差よりも大きいと考えられるため、センサとしては、なるべく目標をレンジ方向から観測した方が、クロスレンジ方向から観測するより目標の運動の観測が正確になるからである。すなわち、複数の目標が存在する場合、クロスレンジ方向のセンサから見た複数の目標は、実際の目標の数よりも少なく観測されることが想定されるが、レンジ方向から見た複数の目標は、クロスレンジ方向から見た場合と比べ、実際の目標の数とほぼ同数で観測されることが期待される。
【００２５】
さらに、目標類別・センサ制御処理部８０は、レンジ方向で分離できた複数の航跡諸元に対し、航跡諸元の持つ速度ベクトルの大小及び速度ベクトルの離角により、複数の航跡諸元が、弾道軌道目標における弾頭（本体）又はブースターであるか否かの類別判定を行い、ブースターに比べて弾頭（本体）に観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力し、その判別結果である目標類別情報をセンサ群２０に出力する。
【００２６】
図４は目標類別・センサ制御処理部８０における目標の速度ベクトルによる目標の分離判定を説明する図である。図４において、弾頭（本体、図４における目標Ｔ１）はブースター（図４における目標Ｔ２）に比べて速度ベクトルが大きい傾向にある。また、弾頭（本体）の速度ベクトルとブースターの速度ベクトルの離角は、図４における目標Ｔ１の速度ベクトルと目標Ｔ２の速度ベクトルがわかれば、速度ベクトル同士の内積を取ることによって、その離角を求めることができる。
【００２７】
したがって、目標類別・センサ制御処理部８０は、航跡諸元から推定される弾頭（本体）とブースターの離角が、事前に決めた弾頭（本体）とブースターの離角のしきい値よりも大きいこと、かつ、目標の速度ベクトルの絶対値（大きさ）が大きいこと、かつ、分離目標の内のある１つの速度ベクトルが他の速度ベクトルよりも上方にある場合、その目標を弾頭（本体）と類別し、そして、分離目標の内のある１つの速度ベクトルが他の速度ベクトルよりも下方にある場合、その目標をブースターと類別する。
【００２８】
さらに、目標類別・センサ制御処理部８０は、弾頭（本体）であるかの識別子やブースターの識別子とＲＣＳがついた航跡諸元、弾頭（本体）であるかの識別子やブースターの識別子とＲＣＳがついた統合航跡諸元をセンサ群２０に出力する。
【００２９】
図５は目標類別・センサ制御処理部８０におけるレンジ方向の分離の方法を示す図である。図５において、誤差楕円は制御理論におけるカルマンフィルタの誤差共分散行列を表している。図５では、センサＡ又はセンサＢを用いて目標の分離判定をする際に、誤差の大きいクロスレンジ方向に比べて、誤差の少ないレンジ方向となるセンサＡで目標の分離判定をした方が追尾性能が向上することを表している。
【００３０】
目標類別・センサ制御パラメータ設定処理部９０は、目標類別・センサ制御処理部８０で、図５に示すように目標の分離判定をする際に、レンジ・クロスレンジの情報を使用するよう指示するセンサ制御方法選択パラメータを出力する。また、目標類別・センサ制御パラメータ設定処理部９０は、目標類別・センサ制御処理部８０で、図４に示すように目標が弾頭（本体）又はブースターかの目標の類別判定をする際に、航跡諸元が持つ速度ベクトルの情報を使用するよう指示するセンサ制御方法選択パラメータを出力する。
【００３１】
表示部１００は、追尾処理部４０から入力される、各センサの航跡諸元、各センサの航跡諸元と対応の取れた観測諸元、及び統合航跡諸元の内、オペレータが見やすいような目標情報及び観測情報を選択して出力する。また、表示部１００は、オペレータに予測航跡範囲、予測航跡から想定される着弾範囲及び発射範囲を事前に用意した弾道軌道モデルを用いて出力する。
【００３２】
次に動作について説明する。
図６はこの発明の実施の形態１による追尾装置の処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳＴ１において、まず、処理が開始されると、センサ群２０中の各センサは、目標群１０に観測ビームを照射して目標群１０の観測諸元を算出し、その観測諸元に基づき、各センサの追尾フィルタにより航跡諸元を計算する。
【００３３】
ステップＳＴ２において、入力処理部３０はセンサ群２０の複数のセンサから得られた航跡諸元及び観測諸元に対し、目標番号及びセンサ番号がついた各センサの航跡諸元と、各センサの航跡諸元と対応のとれた観測諸元となるように整理して追尾処理部４０に出力する。
【００３４】
ステップＳＴ３において、追尾処理部４０は、各センサの航跡諸元と対応のとれた観測諸元を用いて、探知データ統合方式により追尾計算を行って各センサ毎の統合航跡諸元を計算する。
【００３５】
ステップＳＴ４において、ＲＣＳ算出処理部６０は、追尾処理部４０から出力された各センサ毎の航跡諸元と各センサ毎の統合航跡諸元と事前に用意したセンサ諸元データベース５０からの各センサのレーダ方程式のパラメータとを用いて、各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳを算出し、算出した各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと、算出した各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳと、ＲＣＳがついた各センサ毎の航跡諸元と、ＲＣＳがついた統合航跡諸元とを目標類別・センサ制御処理部８０に出力する。
【００３６】
ステップＳＴ５において、レンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部７０は、センサ群２０により出力される各センサの配置情報を用いて、追尾処理部４０により出力された各センサ毎の航跡諸元又は各センサ毎の統合航跡諸元からレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を算出する。
【００３７】
ステップＳＴ６において、目標類別・センサ制御処理部８０は、ＲＣＳ算出処理部６０から出力されるＲＣＳがついた各センサ毎の航跡諸元とＲＣＳがついた各センサ毎の統合航跡諸元の中から、ＲＣＳ算出処理部６０から出力される各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳと各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳについて、事前に設定したＲＣＳのしきい値よりも大きいＲＣＳを持つ各センサ毎の航跡諸元と各センサ毎の統合航跡諸元を抽出する。
【００３８】
ステップＳＴ７において、目標類別・センサ制御パラメータ設定部９０は、目標類別・センサ制御処理部８０に、目標の分離判定をする際には、レンジ・クロスレンジの情報を使用するよう指示するセンサ制御方法選択パラメータを出力し、目標が弾頭（本体）又はブースターかの目標の類別判定をする際には、航跡諸元が持つ速度ベクトルの情報を使用するよう指示するセンサ制御方法選択パラメータを出力する。
【００３９】
ステップＳＴ８において、目標類別・センサ制御処理部８０は、目標の分離判定をする際に、目標類別・センサ制御パラメータ設定部９０からのレンジ・クロスレンジの情報を使用するよう指示するセンサ制御方法選択パラメータに基づき、抽出したＲＣＳの大きい各センサ毎の航跡諸元と各センサ毎の統合航跡諸元に関連するレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を用いて、目標の進行方向がレンジ方向に相当するセンサの観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力する。
【００４０】
ステップＳＴ９において、目標類別・センサ制御処理部８０は、目標が弾頭（本体）又はブースターかの目標の類別判定をする際に、目標類別・センサ制御パラメータ設定部９０からの航跡諸元が持つ速度ベクトルの情報を使用するよう指示するセンサ制御方法選択パラメータに基づき、弾頭又は本体とブースターの離角がある事前に決めたしきい値よりも大きいこと、かつ、目標の速度ベクトルが大きいこと、かつ、分離目標の内のある１つの速度ベクトルが他の速度ベクトルよりも上方にある場合、その目標を弾頭（本体）と類別し、そして、分離目標の内のある１つの速度ベクトルが他の速度ベクトルよりも下方にある場合、その目標をブースターと類別し、ブースターに比べて弾頭（本体）に観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力する。
【００４１】
ステップＳＴ１０において、表示部１００は、追尾処理部４０から入力される、各センサの航跡諸元、各センサの航跡諸元と対応の取れた観測諸元、及び統合航跡諸元の内、オペレータが見やすいような目標情報及び観測情報を選択して出力する。また、オペレータに予測航跡範囲、予測航跡から想定される発射範囲及び着弾範囲を事前に用意した弾道軌道モデルを用いて出力する。
【００４２】
ステップＳＴ１１において、サンプリング間隔のカウンタの値ｋが終了の値ｋｅｎｄか否かを判定して、終了と判定された場合に処理を終了とし、終了でないと判断された場合に、ステップＳＴ１２において、カウンタの値ｋを１つ足して、ステップＳＴ１に戻り次のサンプリング間隔の処理を行う。
【００４３】
以上のように、この実施の形態１によれば、複数センサからの観測諸元及び航跡諸元、そしてその諸元から算出したＲＣＳの情報を利用して目標を抽出し、ＴＢＭのような弾道軌道目標に対し、集中的に観測リソースの割り当てを行うことにより、弾道軌道目標に対する追尾性能を向上させることができるという効果が得られる。また、目標の航跡諸元のレンジ及び速度ベクトルの大小並びに、速度ベクトルの離角で、分離目標を類別することにより、分離する弾道軌道目標に対する追尾性能及び分離目標の類別性能を向上させることができるという効果が得られる。つまり、分離する弾道軌道目標に対する追尾性能の向上及び類別性能の向上をさせるような複数のセンサの制御を行うことが可能となる。
【００４４】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２による追尾装置の構成を示すブロック図である。この追尾装置は、上記実施の形態１の図１に示す入力処理部３０を入力処理部３１に置き換えたもので、その他の構成は図１と同じであり、図７及び図１において、同一符号は同一又は相当部分を表す。
【００４５】
図７において、入力処理部３１は、センサ群２０の各センサにより算出された観測諸元及び航跡諸元を入力し、目標番号及びセンサ番号により航跡諸元を整理し、事前に送付不要と決めたセンサ以外の、目標番号及びセンサ番号がついた各センサ毎の航跡諸元と、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元とを追尾処理部４０に出力する。ここで、事前に送付不要と決めたセンサは、例えば、観測精度の悪いセンサや故障しているセンサ等である。
【００４６】
以上のように、この実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果が得られると共に、入力処理部３１が事前に送付不要と決めたセンサ以外の航跡諸元と、航跡諸元と対応のとれた観測諸元のみを追尾処理部４０に出力することにより、追尾処理部４０の追尾計算の負荷が軽減されるという効果が得られる。
【００４７】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３による追尾装置の構成を示すブロック図である。この追尾装置は、上記実施の形態１の図１に示す追尾処理部４０を追尾処理部４１に置き換えたもので、その他の構成は図１と同じであり、図８及び図１において、同一符号は同一又は相当部分を表す。
【００４８】
図８において、追尾処理部４１は、入力処理部３０からの目標番号及びセンサ番号がついた各センサ毎の航跡諸元と、各センサ毎の航跡諸元と対応のとれた観測諸元とを入力して、各センサ毎の航跡諸元を用いて航跡統合方式により各センサ毎の統合航跡諸元を算出し、算出した各センサ毎の統合航跡諸元と、目標番号及びセンサ番号がついた各センサ毎の航跡諸元とを、ＲＣＳ算出処理部６０とレンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部７０に出力する。
【００４９】
図９は追尾処理部４１が統合航跡諸元を算出する際の航跡統合方式の概念図である。この航跡統合方式では、センサ群２０から得られる航跡諸元を入力し、航跡統合による追尾処理により航跡を平均化し各センサ毎の統合航跡諸元を算出する。この航跡統合方式は、図２に示す探知データ統合方式に比べ、各センサの観測モデルを考慮せずに航跡を平均化しているため、航跡誤差は大きくなるが追尾処理の演算負荷を軽減することができる。
【００５０】
以上のように、この実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果が得られると共に、追尾処理部４１が、航跡諸元を用いて航跡統合による追尾処理により統合航跡諸元を算出することにより、上記実施の形態１の追尾処理部４０の探知データ統合方式に比べて、追尾処理の演算負荷を軽減することができるという効果が得られる。
【００５１】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４による追尾装置の構成を示すブロック図である。この追尾装置は、上記実施の形態１の図１に示すセンサ諸元データベース５０をセンサ諸元データベース５１に置き換えたもので、その他の構成は図１と同じであり、図１０及び図１において、同一符号は同一又は相当部分を表す。
【００５２】
図１０において、センサ諸元データベース５１はネットワークセンサシステムに接続されており、新しいセンサがそのネットワークセンサシステムに接続されたことで、センサ諸元データベース５１は、センサ群２０で新しいセンサが加わったことを知り、新しいセンサの航跡諸元のＲＣＳと各センサ毎の統合航跡諸元のＲＣＳを算出するための新しいセンサのレーダ方程式のパラメータを格納し、これまでのセンサに加えてＲＣＳ算出処理部６０に出力する。
【００５３】
センサ諸元データベース５１が新しいセンサのレーダ方程式のパラメータを格納する方法としては、ネットワークセンサシステムから新しいセンサのレーダ方程式のパラメータを入手しても良いし、センサ諸元データベース５１がセンサの機種に対応するレーダ方程式のパラメータを事前に保持し、ネットワークセンサシステムから新しいセンサの機種名を入手するようにしても良い。
【００５４】
以上のように、この実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果が得られると共に、センサ諸元データベース５１により、新しいセンサが加わった場合でも、新しいセンサに関するＲＣＳを計算することが可能となり、システム全体としての追尾性能を向上させることができるという効果が得られる。
【００５５】
実施の形態５．
図１１はこの発明の実施の形態５による追尾装置の構成を示すブロック図である。この追尾装置は、上記実施の形態１の図１に示す目標類別・センサ制御処理部８０を目標類別・センサ制御処理部８１に置き換えたもので、その他の構成は図１と同じであり、図１１及び図１において、同一符号は同一又は相当部分を表す。
【００５６】
図１１において、目標類別・及びセンサ制御処理部８１は、追尾計算の初期計算では、その追尾計算誤差が大きいため、ある事前に決めた基準時間、又は、ある事前に決めた航跡諸元の精度より航跡諸元の精度が小さくなるまで、各センサ毎の統合航跡諸元による目標の類別処理及びセンサ制御を行わなず、各センサ毎の航跡諸元により目標の類別処理を行い、センサ制御信号をセンサ群２０に出力する。すなわち、目標類別・及びセンサ制御処理部８１は、抽出したＲＣＳの大きい航跡諸元に関連するレンジ方向及びクロスレンジ方向のセンサ配置情報を用いて、目標の進行方向がレンジ方向に相当するセンサの観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力すると共に、ＲＣＳの大きい航跡諸元に含まれる目標の速度ベクトルにより弾頭とブースターを類別し、ブースターに比べて弾頭に観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力する
【００５７】
上記実施の形態１のステップＳＴ８において、目標類別・センサ制御処理部８０は、弾頭（本体）とブースターとを類別し、ブースタに比べて弾頭（本体）に、観測ビームを集中的に割り当てるセンサ制御信号をセンサ群２０に出力しているが、この実施の形態５では、目標類別・センサ制御処理部８１は、ある事前に決めた基準時間、又は、ある事前に決めた航跡諸元の精度より航跡諸元の精度が小さくなるまで、弾頭（本体）やブースタの識別子をつけず、例えば弾頭（本体）の識別子、又は類別判定保留の識別子をつけて、センサ制御信号をセンサ群２０に出力する。
【００５８】
以上のように、この実施の形態５によれば、上記実施の形態１と同様の効果が得られると共に、目標類別・及びセンサ制御処理部８１が追尾計算の初期時に、ある事前に決めた基準時間、又は、ある事前に決めた航跡諸元の精度より航跡諸元の精度が小さくなるまで、統合航跡諸元による目標の類別処理及びセンサ制御を行なわず、各センサの航跡諸元により目標の類別処理及びセンサ制御を行うことで、追尾計算初期時の追尾性能及び類別性能が向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態１による追尾装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による追尾装置の追尾処理部が統合航跡諸元を算出する際の探知データ統合方式の概念図である。
【図３】この発明の実施の形態１による追尾装置における目標の速度ベクトルと各センサ毎の航跡諸元のＲＣＳの大小関係を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態１による追尾装置の目標類別・センサ制御処理部における目標の速度ベクトルによる目標の分離判定を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１による追尾装置の目標類別・センサ制御処理部におけるレンジ方向の分離の方法を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１による追尾装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２による追尾装置の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３による追尾装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３による追尾装置の追尾処理部が統合航跡諸元を算出する際の航跡統合方式の概念図である。
【図１０】この発明の実施の形態４による追尾装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態５による追尾装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  目標群、２０  センサ群、３０  入力処理部、３１  入力処理部、４０  追尾処理部、４１  追尾処理部、５０  センサ諸元データベース、５１  センサ諸元データベース、６０  ＲＣＳ算出処理部、７０  レンジ・クロスレンジ・センサ割当処理部、８０  目標類別・センサ制御処理部、８１  目標類別・センサ制御処理部、９０  目標類別・センサ制御パラメータ設定処理部、１００  表示部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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