(57)【要約】【課題】任意のタイミングで、高精度、かつ、軌道が滑らかな航空機情報を表示する技術を提供する。【解決手段】最適位置算出装置２０は、複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報を記憶する航空機情報記憶部２１０と、前記複数のセンサのうち２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部２００と、航空機の表示位置の更新タイミングにおいて、前記優先センサ情報に基づいて、複数の前記航空機情報のなかから、前記優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出するセンサ選択部２４０（航空機情報抽出部）と、抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部２５０と、前記最適位置を出力する表示部２６０（出力部）とを備える。【選択図】図１
2011075300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を記憶する航空機情報記憶部と、
前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、
航空機の表示位置の予め定められた更新タイミングにおいて、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて、前記航空機情報記憶部に記憶されている複数の前記航空機情報のなかから、前記優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出部と、
前記航空機情報抽出部によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、
前記最適位置算出部によって算出された前記最適位置を出力する出力部と
を備えることを特徴とする最適位置算出装置。
【請求項２】
固有の観測タイミングを有する複数のセンサのうち一の観測領域において当該センサによって観測される観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、
前記複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得するとともに、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて前記優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報を取得したか否かを判断する航空機情報判断部と、
前記航空機情報判断部によって前記優先センサによって観測された観測データに基づく前記航空機情報を取得したと判断された場合に、当該航空機情報の取得時における航空機の最適位置を算出するとともに、航空機の表示位置の予め定められた更新タイミングにおいて、前記取得時において算出した航空機の最適位置に基づいて前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、
前記最適位置算出部によって算出された前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を出力する出力部と
を備えることを特徴とする最適位置算出装置。
【請求項３】
前記最適位置算出部は、
カルマンフィルタを適用し、前記最適位置を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の最適位置算出装置。
【請求項４】
固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得手段と、
航空機の表示位置の予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得手段によって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出手段と、
前記航空機情報抽出手段によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出手段と、
前記最適位置算出手段によって算出された前記最適位置を出力する出力手段と
を有することを特徴とする最適位置算出方法。
【請求項５】
航空機の最適位置を出力する最適位置算出装置のコンピュータに、
固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得ステップと、
航空機の表示位置の予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得ステップによって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出ステップと、
前記航空機情報抽出ステップによって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出ステップと、
前記最適位置算出ステップによって算出された前記最適位置を出力する出力ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最適位置算出装置、最適位置算出方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機を監視するシステムである、ＲＤＰシステム（Radar Data Processing system／航空路レーダー情報処理システム）において、マルチセンサによって目標物である航空機を追尾する技術が知られている。マルチセンサによる航空機の観測では、図１５に示すように、航空機１機を複数のセンサによって観測する。
【０００３】
このようなマルチセンサを適用したＲＤＰシステムは、図１６に示すように、複数のセンサ（レーダー、レーダーサイトとも称する）、複数のＴＣＵ（Tracking Control Unit／追尾制御装置）、ＣＰＵ（Central Processing Unit／中央処理装置）、複数のＤＣＵ（Display Control Unit／表示制御装置）を備える。
【０００４】
各センサは、所定の周期で観測データを各ＴＣＵに供給する。観測データは、航空機の追尾前の生の情報であって、航空機の識別情報（各航空機が発する識別情報、以下、「航空機識別情報」という）、航空機の位置を含む情報である。各センサは、対応する各ＴＣＵに観測データを供給する。
【０００５】
各ＴＣＵは、各航空機を追尾する機能を有する。具体的には、各ＴＣＵは、各センサから入力された観測データをＲＤＰシステム座標に変換し、αβ追尾方式により、航空機の追尾を行う。即ち、各ＴＣＵは、各センサから観測データを取得する都度、航空機情報を生成し、ＣＰＵに供給する。航空機情報は、航空機の追尾結果に係る情報であって、航空機識別情報、航空機の位置を含む情報である。航空機の位置は、例えば、前回の観測位置、今回の観測位置である。
【０００６】
ＣＰＵは、各ＴＣＵから航空機情報を取得する。例えば、ある航空機について、複数のＴＣＵから航空機情報を取得する。ＣＰＵは、航空機情報に含まれる航空機の位置に基づいて、最も観測精度の良いセンサを選択し、選択した最も観測精度の良いセンサによって観測された観測データに基づく航空機情報を各ＤＣＵへ供給する。各ＤＣＵは、ＣＰＵで選択された航空機情報を表示装置へ表示する。
【０００７】
現在、各ＴＣＵがＣＰＵに航空機情報を供給する周期は全て１０秒周期であるが、各ＴＣＵがＣＰＵへ航空機情報を供給するタイミングは各ＴＣＵに対応する各センサに依存しているため、ＣＰＵが各ＴＣＵから航空機情報を取得するタイミングは一致しない。ＣＰＵは、複数のＴＣＵから取得した航空機情報を用いて同一機判定を行うが、上述の如く各ＴＣＵから航空機情報を取得するタイミングが一致しないため、ある一定期間に取得した航空機情報を用いて同一機判定を行っている。
【０００８】
具体的には、ＣＰＵは、図１７に示すように、観測精度が最も高いとされるセンサ（以下、「優先センサ」という）による観測データの取得を契機として、換言すれば、優先センサに対応するＴＣＵからの航空機情報の取得を契機とし、各ＴＣＵから当該期間内に取得している航空機情報を用いて、終了時刻における位置を予測する（以下、当該処理を「外挿」という）。ＣＰＵは、外挿した位置を用いて、半径５ＮＭ（ノーティカルマイル）の距離内に存在する予測位置の集合を同一機に係る予測位置の集合であると認識する。例えば、図１７の例において、ＣＰＵは、ＴＣＵ１から取得した航空機情報を用いて予測した位置と、ＴＣＵ３から取得した航空機情報を用いて予測した位置とを同一機に係る予測位置の集合であると認識する。
【０００９】
同一機判定の結果、ＣＰＵは、同一機に係る予測位置の集合内に複数の航空機情報が存在した場合、つまり、複数の航空機情報を同一機に係る航空機情報であると認識した場合、予め定義した優先センサに係る情報に基づいて、オフライン評価上、最も精度の良いＴＣＵ（優先センサに対応するＴＣＵ）を選択し、選択したＴＣＵからの航空機情報を最も精度が良い航空機情報として採用する。但し、ＣＰＵは、優先センサに対応するＴＣＵから航空機情報を取得していない場合には、２番目に精度が良いセンサである準優先サイトに対応するＴＣＵを選択し、選択したＴＣＵからの航空機情報を採用する。例えば、図１８の例において、Ａを優先レーダーサイト、Ｂを準優先レーダーサイトとした場合、Ａに対応するＴＣＵから航空機情報を取得したときはＡに対応するＴＣＵを選択し、Ａに対応するＴＣＵから航空機情報を取得していないときはＢに対応するＴＣＵを選択する。なお、オフライン評価とは、位置が既知である目標物をセンサに観測させることによって、センサの観測精度を評価する評価方法である。
【００１０】
また、上記以外にも、ＲＤＰシステムでは、センサ毎に航空機との距離や位置関係、センサ固有の問題により誤差が生じるため、目標の追尾性能や航跡の補正を行う手法も存在している。例えば、目標物毎に、各センサの精度を算出し、それぞれ追尾するセンサを割り当てるものなどが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−９１２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の技術では、表示装置における航空機情報の更新周期は、ＣＰＵにて選択されたセンサ（通常、優先センサ）がＴＣＵに観測データを供給する周期、つまり、ＣＰＵに選択されたセンサに対応するＴＣＵがＣＰＵに航空機情報を供給する周期に依存するため、航空機情報を任意のタイミングで表示することができないという問題がある。例えば、単純に、外挿処理を利用して、任意の時刻における位置を予測することは可能であるが、それは観測位置を基点として直線状の予測位置に過ぎず、航空機が旋回などをしている場合には、本来の航空機の位置とは掛け離れた位置に航空機情報が表示される。更に、選択されるセンサが切り替わるタイミングにおいて、切り替え前のセンサの観測誤差と切り替え後のセンサの観測誤差の相違に起因し、航空機の軌道が滑らかにならないという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、任意のタイミングで、高精度、かつ、軌道が滑らかな航空機の位置情報を表示する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題を解決するために、本発明の一態様である最適位置算出装置は、固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を記憶する航空機情報記憶部と、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、航空機の表示位置の予め定められた更新タイミングにおいて、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて、前記航空機情報記憶部に記憶されている複数の前記航空機情報のなかから、前記優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出部と、前記航空機情報抽出部によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、前記最適位置算出部によって算出された前記最適位置を出力する出力部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記最適位置算出装置において、前記最適位置算出部は、カルマンフィルタを適用し、前記最適位置を算出するようにしてもよい。
【００１６】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である最適位置算出装置は、固有の観測タイミングを有する複数のセンサのうち一の観測領域において当該センサによって観測される観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、前記複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得するとともに、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて前記優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報を取得したか否かを判断する航空機情報判断部と、前記航空機情報判断部によって前記優先センサによって観測された観測データに基づく前記航空機情報を取得したと判断された場合に、当該航空機情報の取得時における航空機の最適位置を算出するとともに、航空機の表示位置の予め定められた更新タイミングにおいて、前記取得時において算出した航空機の最適位置に基づいて前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、前記最適位置算出部によって算出された前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を出力する出力部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
上記最適位置算出装置において、前記最適位置算出部は、カルマンフィルタを適用し、前記最適位置を算出するようにしてもよい。
【００１８】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である最適位置算出方法は、固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得手段と、航空機の表示位置の予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得手段によって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出手段と、前記航空機情報抽出手段によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出手段と、前記最適位置算出手段によって算出された前記最適位置を出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様であるプログラムは、航空機の最適位置を出力する最適位置算出装置のコンピュータに、固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得ステップと、航空機の表示位置の予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得ステップによって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出ステップと、前記航空機情報抽出ステップによって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出ステップと、前記最適位置算出ステップによって算出された前記最適位置を出力する出力ステップと
を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、任意のタイミングで、高精度、かつ、軌道が滑らかな航空機情報を表示することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態１による航空機追尾システム１の機能ブロック図である。
【図２】航空機情報記憶部２１０に記憶された航空機情報の一例である。
【図３】優先センサ情報記憶部２００に記憶された優先センサ情報の一例である。
【図４】最適位置情報記憶部２２０に記憶された最適位置情報の一例である。
【図５】航空機追尾システム１の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】航空機追尾システム１の動作を説明するための説明図である。
【図７】航空機追尾システム１の動作を説明するための説明図である。
【図８】航空機追尾システム１の動作を説明するための説明図である。
【図９】航空機追尾システム１の動作を説明するための説明図である。
【図１０】航空機追尾システム１の動作を説明するための説明図である。
【図１１】本実施形態の最適位置の算出に関する概念図である。
【図１２】本発明の実施形態２による航空機追尾システム２の機能ブロック図である。
【図１３】航空機追尾システム２の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】航空機追尾システム２の動作を説明するための説明図である。
【図１５】一般的なマルチセンサによる航空機の観測の概念図である。
【図１６】一般的なＲＤＰシステムの構成図である。
【図１７】一般的な同一機判定の概念図である。
【図１８】一般的な優先センサを説明するため概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施形態１）  
以下、本発明の実施形態１について図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態１に係る航空機追尾システム１は、図１に示すように、航空機観測装置１０および最適位置算出装置２０を備える。
【００２３】
航空機観測装置１０は、複数のセンサ１００（図１においては、センサ１００−１、センサ１００−２、センサ１００−３、…と表記）、複数のＴＣＵ１１０（図１においては、ＴＣＵ１１０−１、ＴＣＵ１１０−２、ＴＣＵ１１０−３、…と表記）を備える。航空機観測装置１０は、各センサの更新周期（後述する固有の観測タイミング）に従って、目標物である航空機の観測データを取得し、航空機情報を最適位置算出装置２０に供給するが、詳細は後述する。
【００２４】
最適位置算出装置２０は、優先センサ情報記憶部２００、航空機情報記憶部２１０、最適位置情報記憶部２２０、更新制御部２３０、センサ選択部２４０（本願の「航空機情報抽出部」に相当する）、最適位置算出部２５０および表示部２６０（本願の「出力部」に相当する）を備える。最適位置算出装置２０は、航空機観測装置１０から取得した航空機情報を元に、表示部２６０に表示する航空機の位置として最適であると推定する最適位置を算出して表示するが、詳細は後述する。
【００２５】
航空機観測装置１０内の各センサ１００は、センサ毎に予め定められた固有の観測タイミングを有するレーダーであって、各観測タイミングにおいて周辺の空域を走査し、飛行中の各航空機が発する航空機識別情報および各航空機の位置を観測する。各センサは、各観測タイミングにおいて観測した観測データを各ＴＣＵに供給する。なお、観測データは、航空機の追尾前の生の情報であって、航空機識別情報、航空機の位置情報（観測位置）を含む情報である。
【００２６】
航空機観測装置１０内の各ＴＣＵ１１０は、各センサから取得した観測データをＲＤＰシステム座標に変換し、αβ追尾方式によって航空機を追尾する。つまり、各ＴＣＵ１１０は、各航空機が発する航空機識別情報毎に、航空機を特定（追尾）する。追尾にあたっては、例えば、当該観測タイミング前の観測タイミングにおいて取得した位置情報を参照し、速度、方向などを算出し、当該観測タイミングの予測位置と観測位置とを比較し、所定の距離の範囲にある位置情報を同一の航空機に係る位置情報と判断する。なお、追尾方式は、特にαβ追尾方式に限定する必要は無く、航空機の位置および速度が求まる他の既知の追尾方式を用いてもよい。
【００２７】
また、各ＴＣＵ１１０は、航空機を追尾したときは、航空機情報を最適位置算出装置２０に供給する。航空機情報は、観測データに基づく航空機の追尾結果に係る情報であって、センサの識別情報（以下、「センサ識別情報」という）、航空機識別情報、航空機の位置情報（観測位置）、観測データの取得時刻（観測時刻）、速度を含む情報である。
【００２８】
最適位置算出装置２０内の航空機情報記憶部２１０は、航空機観測装置１０内の各ＴＣＵ１１０から取得した航空機情報を記憶する。例えば、航空機情報記憶部２１０は、図２に示すように、航空機情報として、センサ毎にセンサ識別情報とともに、航空機識別情報、取得時刻、観測位置のＸ座標、観測位置のＹ座標、および、速度を記憶する。
【００２９】
最適位置算出装置２０内の優先センサ情報記憶部２００は、複数のセンサ１００のうち一の観測領域において観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する。例えば、優先センサ情報記憶部２００は、図３に示すように、観測領域を識別する情報に対応付けて、優先センサを識別するセンサ識別情報および領域定義情報を記憶する。ここでいう観測領域とは、航空機追尾システム１の監視対象領域を複数に分割した小領域である。また、領域定義情報は、例えば、図３に示すように、各観測領域の四隅を示す座標である。即ち、各センサの位置関係、過去の観測結果などに基づいて、観測領域毎に、精度が高いと思われるセンサを優先センサとして、優先センサ情報記憶部２００に複数定義しておく。なお、図３の例では、各観測領域の優先センサ数は２であるが、優先センサ数は３以上であってもよい。また、優先センサ情報記憶部２００は、複数の優先センサ内の優先順序を記憶するようにしてもよい。
【００３０】
最適位置算出装置２０内の更新制御部２３０は、表示位置の更新タイミング、即ち、最適位置の算出タイミングを制御する。具体的には、更新制御部２３０は、センサ選択部２４０に表示位置の更新タイミングを通知する。なお、表示位置の更新タイミングは、最適位置算出装置２０において予め定められたタイミングである。また、本実施形態（後述する実施形態２も同様）では、表示の更新のタイミングで最適位置の更新を行うこととしているが、必ずしもある段階での最適位置の算出タイミングと、表示の更新タイミングが一致する必要はない。例えば、何らかの必要性により、所定の更新タイミングで航空機の位置を取得しなければならない場合は、本実施形態と同様の構成にて、所定の周期で最適位置の更新を行ってもよい。
【００３１】
最適位置算出装置２０内のセンサ選択部２４０は、更新制御部２３０から通知された表示位置の更新タイミングにおいて、優先センサ情報記憶部２００に記憶されている優先センサ情報に基づいて、航空機情報記憶部２１０に記憶されている複数の航空機情報のなかから、優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報（以下、「優先センサに係る航空機情報」という）のうち最新の観測データに基づく航空機情報、具体的には、最適位置算出に未適用の優先センサに係る航空機情報、換言すれば、最適位置の算出に未適用の航空機情報のうち各優先センサについて最新のもの（以下、「優先センサに係る最新の航空機情報」ともいう）を抽出する。具体的には、センサ選択部２４０は、航空機情報記憶部２１０に記憶されている航空機の最新の位置情報と優先センサ情報記憶部２００に記憶されている領域定義情報とから優先センサを選択し、航空機情報記憶部２１０に記憶されている複数の航空機情報のなかから優先センサに係る最新の航空機情報を抽出する。センサ選択部２４０は、抽出した優先センサに係る最新の航空機情報を最適位置算出部２５０に供給する。
【００３２】
最適位置算出装置２０内の最適位置算出部２５０は、センサ選択部２４０によって抽出された航空機情報に基づいて、表示位置の更新タイミングにおける航空機毎の最適位置を算出し、算出した最適位置を示す最適位置情報を最適位置情報記憶部２２０に記憶する。
なお、最適位置算出部２５０は、カルマンフィルタを適用し、航空機の最適位置を算出するが、詳細は後述する。
【００３３】
最適位置算出装置２０内の最適位置情報記憶部２２０は、最適位置算出部２５０によって算出された各航空機の最適位置情報を記憶する。例えば、最適位置情報記憶部２２０は、図４に示すように、最適位置情報として、航空機毎に、航空機識別情報とともに、時刻、Ｘ座標、Ｙ座標を記憶する。
【００３４】
最適位置算出装置２０内の表示部２６０は、最適位置算出部２５０によって算出された最適位置を表示する。具体的には、例えば、表示部２６０は、最適位置情報記憶部２２０に記憶されている最適位置情報を読み出して、例えば、図６に示すように、各航空機の最適位置を表示する。なお、表示部２６０は、最適位置に加えて、航空機識別情報、または、航空機識別情報に応じた各航空機を示すシンボルマークを表示してもよい。また、表示部２６０は、最適位置の表示に代えてまたは加えて、最適位置に応じた表示画面上の位置に上記シンボルマールを表示してもよい。
【００３５】
続いて、図５を用いて航空機追尾システム１の動作を説明する。図５（ａ）は航空機観測装置１０の一のセンサ１００（例えば、センサ１００−１）および当該センサ１００に対応するＴＣＵ１１０（例えば、ＴＣＵ１１０−１）の動作、図５（ｂ）は最適位置算出装置２０の動作である。
【００３６】
図５（ａ）において、センサ１００−１は、観測タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１００）。センサ１００−１は、観測タイミングでないと判断した場合（ステップＳ１００：Ｎｏ）、観測タイミングであると判断する迄、待機する。一方、センサ１００−１は、観測タイミングであると判断した場合（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、各航空機を観測する（ステップＳ１１０）。具体的には、センサ１００−１は、各航空機が発する航空機識別情報および各航空機の位置を観測し、観測データをＴＣＵ１１０−１に供給する。
【００３７】
ＴＣＵ１１０−１は、センサ１００−１から取得した観測データに基づいて、航空機情報を生成し、最適位置算出装置２０に供給する（ステップＳ１１０）。そして、本フローチャートは終了する。これにより、航空機情報記憶部２１０には、ＴＣＵ１１０−１から供給された航空機情報が記憶される。
【００３８】
なお、センサ１００−１と異なる他のセンサ１００およびＴＣＵ１１０−１と異なる他のＴＣＵ１１０についても同様である。つまり、各センサ１００は、各センサの観測タイミング（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）において、上記ステップＳ１１０およびＳ１２０の処理を並行して実行し、航空機情報を最適位置算出装置２０に供給する。
【００３９】
図５（ｂ）において、センサ選択部２４０は、表示位置の更新タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２００）。具体的には、センサ選択部２４０は、更新制御部２３０から表示位置の更新タイミングが通知された場合に、表示位置の更新タイミングであると判断する。センサ選択部２４０は、表示位置の更新タイミングでないと判断した場合（ステップＳ２００：Ｎｏ）、表示位置の更新タイミングであると判断する迄、待機する。一方、センサ選択部２４０は、表示位置の更新タイミングであると判断した場合（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、表示位置を更新する一の航空機を選択する（ステップＳ２１０）。例えば、センサ選択部２４０は、全航空機（航空機追尾システム１の監視対象領域を飛行中の全航空機）のなかから、順次、航空機を選択する。
【００４０】
航空機を選択したセンサ選択部２４０は、優先センサ情報記憶部２００に記憶されている優先センサ情報に基づいて、航空機情報記憶部２１０に記憶されている複数の航空機情報のなかから優先センサに係る最新の航空機情報を抽出する（Ｓ２２０）。具体的には、センサ選択部２４０は、複数の優先センサに係る最適位置算出に未適用の優先センサに係るすべての航空機情報を抽出する。航空機を選択したセンサ選択部２４０は、抽出した最新の航空機情報を最適位置算出部２５０に供給する。
【００４１】
センサ選択部２４０から優先センサに係る最新の航空機情報、つまり、最適位置算出に未適用の優先センサに係るすべての航空機情報を取得した最適位置算出部２５０は、当該最適位置算出に未適用の優先センサに係るすべての航空機情報に基づいて、カルマンフィルタを適用し、当該表示位置の更新タイミングにおける当該航空機の最適位置を算出する（ステップＳ２３０）。次いで、最適位置算出部２５０は、当該航空機の航空機識別情報および当該最適位置を示す最適位置情報を最適位置情報記憶部２２０に記憶する。次いで、表示部２６０は、最適位置情報記憶部２２０を参照し、当該航空機の最適位置の表示を更新する（ステップＳ２４０）。
【００４２】
ステップＳ２４０に続いてセンサ選択部２４０は、当該更新タイミングのステップＳ２００において全航空機を選択したか否かを判断する（ステップＳ２５０）。即ち、センサ選択部２４０は、ステップＳ２１０〜ステップＳ２４０の処理が行われていない航空機があるか否かを判断する。センサ選択部２４０は、当該更新タイミングのステップＳ２００において全航空機を選択していないと判断した場合（ステップＳ２５０：Ｎｏ）、ステップＳ２１０に戻る。そして、当該更新タイミングにおいて選択されていない他の航空機を選択し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２２０〜ステップＳ２４０を繰り返す。一方、センサ選択部２４０は、当該更新タイミングのステップＳ２００において全航空機を選択したと判断した場合（ステップＳ２５０：Ｙｅｓ）、本フローチャートは終了する。
【００４３】
続いて、具体例を用いて、航空機追尾システム１の処理を更に説明する。ここでは、航空機追尾システム１が、図６に示すように、表示位置の更新タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３において、航空機Ｖ、Ｗの最適位置を算出する場合について説明する。図６において、Ｘ方向は、例えば東西方向、Ｙ方向は例えば南北方向である。また、航空機Ｖ、Ｗは、図６に示すように、時間的推移と共に矢印方向に飛行しているものとする。また、図６において、Ｖｔ１、Ｖｔ２、Ｖｔ３、Ｗｔ１、Ｗｔ２、Ｗｔ３は、最適位置の例であって、Ｖｔ１は更新タイミングｔ1における航空機Ｖの最適位置、Ｖｔ２は更新タイミングｔ２における航空機Ｖの最適位置、Ｖｔ３は更新タイミングｔ３における航空機Ｖの最適位置である。Ｗｔ１、Ｗｔ２、Ｗｔ３についても同様である。
【００４４】
また、航空機Ｖ、Ｗは、３台のセンサａ、ｂ、ｃによって観測され、優先センサ情報記憶部２００には、図７に模式的に示す内容が記憶されているものとする。例えば、エリアＡ１における第１の優先センサはセンサａ、第２の優先センサはセンサｃである旨が優先センサ情報記憶部２００に優先センサ情報として記憶されているものとする。
【００４５】
まず、航空機観測装置１０において、各センサ１００が各観測タイミングにおいて航空機Ｖ、Ｗを観測した場合、航空機情報記憶部２１０には、図８に示す観測位置が記憶される（図５（ａ）のステップＳ１００〜Ｓ１２０）。なお、図８において、Ｓｖａ１、Ｓｖａ２、Ｓｖａ３は、センサａが各観測タイミングにおいて航空機Ｖを観測した場合の航空機Ｖに係る各航空機情報のうち観測位置を表したものである。また、Ｓｗａ１、Ｓｗａ２、Ｓｗａ３は、センサａが各観測タイミングにおいて航空機Ｗを観測した場合の航空機Ｗに係る各航空機情報のうち観測位置を表したものである。センサｂ、ｃについても同様である。
【００４６】
図９は、各センサの観測タイミングと表示位置の更新タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３の関係を示したものである。更新制御部２３０は、更新タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３をセンサ選択部２４０に通知する。換言すれば、更新制御部２３０は、更新タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３において、優先センサに係る最新の航空機情報、つまり、最適位置算出に未適用の優先センサに係るすべての航空機情報の抽出をセンタ選択部２４０に指示する。
【００４７】
センタ選択部２４０は、航空機情報記憶部２１０を参照し、航空機Ｖに係る最新の航空機情報を読み出す。航空機Ｖに係る最新の航空機情報を読み出したセンタ選択部２４０は、読み出した航空機情報における観測位置と、優先センサ情報記憶部２００とを参照し、当該観測位置を含む観測領域における優先センサを特定し、読み出した航空機情報のなかから優先センサに係る航空機情報を選択し、最適位置算出部２５０に供給する。航空機Ｗについても同様である。
【００４８】
図９に示す例では、センタ選択部２４０は、更新タイミングｔ２では、航空機Ｖに対する航空機情報として、更新タイミングｔ１〜更新タイミングｔ２間にセンサｃによって観測された観測位置Ｓｖｃ１を含む航空機情報を読み出すこととなる。図８によればＳｖｃ１はエリアＡ１に存在し、図７によればエリアＡ１の優先センサはセンサa、センサｃである。従って、センタ選択部２４０は、Ｓｖｃ１を含む航空機情報を最適位置算出部２５０に供給する。なお、当該場合、最適位置算出部２５０は、Ｓｖｃ１を含む航空機情報を用いて、更新タイミングｔ２における航空機Ｖの最適位置を算出する。
【００４９】
また、例えば、センタ選択部２４０は、更新タイミングｔ３では、航空機Ｖに対する航空機情報として、更新タイミングｔ２〜更新タイミングｔ３間にセンサａによって観測された観測位置Ｓｖa２を含む航空機情報、同時間にセンサｂによって観測された観測位置Ｓｖｂ２を含む航空機情報、および、同時間にセンサｃによって観測された観測位置Ｓｖｃ２を含む航空機情報を読み出すこととなる。図８によればＳｖａ２、Ｓｖｂ２、Ｓｖｃ２は何れもエリアＡ１に存在し、図７によればエリアＡ１の優先センサはセンサa、センサｃである。従って、センタ選択部２４０は、Ｓｖａ２を含む航空機情報およびＳｖｃ２を含む航空機情報を最適位置算出部２５０に供給する。なお、当該場合、最適位置算出部２５０は、Ｓｖａ２を含む航空機情報およびＳｖｃ２を含む航空機情報を用いて、更新タイミングｔ３における航空機Ｖの最適位置を算出する。例えば、最適位置算出部２５０は、まず、第１優先に係るＳｖａ２を含む航空機情報を用いて航空機Ｖの最適位置を算出し、続いて第２優先に係るＳｖｃ２を含む航空機情報を用いて航空機Ｖの最適位置を算出してもよい。
【００５０】
また、例えば、センタ選択部２４０は、更新タイミングｔ４（非図示）では、航空機Ｗに対する航空機情報として、更新タイミングｔ３〜更新タイミングｔ４間にセンサｂによって観測された観測位置Ｓｗｂ３を含む航空機情報、および、同時間にセンサｃによって観測された観測位置Ｓｗｃ３を含む航空機情報を読み出すこととなる。図８によればＳｗｂ３、Ｓｗｃ３は何れもエリアＢ２に存在し、図７によればエリアＢ２の優先センサはセンサa、センサｃである。従って、センタ選択部２４０は、Ｓｗｃ３を含む航空機情報を最適位置算出部２５０に供給する。なお、当該場合、最適位置算出部２５０は、Ｓｗｃ３を含む航空機情報を用いて、更新タイミングｔ４における航空機Ｗの最適位置を算出する。つまり、Ｓｗｂ３は、優先センサでないセンサｂによって観測された観測位置であるため、最適位置の算出に用いない。また、Ｓｗａ３は、何からの原因により観測されていないため、センサａの最新の観測位置は更新タイミングｔ１〜更新タイミングｔ２間に観測されたＳｗａ２となるが、Ｓｗａ２は更新タイミングｔ２において最適位置の算出に用いられているため、今回の更新タイミングｔ４においては用いない。
【００５１】
図１０は、図６乃至図９の例における、観測タイミング、最適位置の算出タイミング、最適位置などの関係である。航空機追尾システム１では、図１０に示すように、表示位置の更新タイミングを任意に設定することができる。例えば、更新タイミングｔ１が、時刻Ｎｏ５と時刻Ｎｏ６との間となった場合、航空機Ｖの更新タイミングｔ1の最適位置Ｖｔ１は、センサａが観測タイミングＮｏ２において航空機Ｖを観測した観測位置Ｓｖａ１を用いて算出され、航空機Ｗの更新タイミングｔ1の最適位置Ｗｔ１は、センサａが観測タイミングＮｏ１において航空機Ｗを観測した観測位置Ｓｗａ１およびセンサｃが観測タイミングＮｏ５において航空機Ｗを観測した観測位置Ｓｗｃ１を用いて算出される。つまり、任意の更新タイミングにおいて、優先センサに係る最新の航空機情報、つまり、最適位置算出に未適用の優先センサに係るすべての航空機情報を抽出し、最適位置を算出することができる。なお、図１０において、網掛部は優先センサに係る観測位置、太字は更新された観測位置である。
【００５２】
（マルチセンサ追尾アルゴリズム（定常カルマンフィルタ））
続いて、最適位置算出部２５０による最適位置の算出処理、つまりカルマンフィルタを利用したマルチセンサ追尾アルゴリズムによる最適位置の推定処理について説明する。
【００５３】
一般に、センサ１００の観測データは、観測誤差を含む。当該観測誤差の確率的な性質を考慮し、当該観測誤差の除去にフィルタを用いる方法が知られている。このフィルタとは、ある入力に対して何らかの変換を行って結果を出力する、ソフトウェアによって実現されるアルゴリズムである。具体例としては、確率システム理論に基づくカルマンフィルタがある。航空機追尾システム１（後述の航空機追尾システム２も同様）では、代表的なカルマンフィルタのひとつである定常カルマンフィルタを使用し、センサ１００が観測データをＴＣＵ１１０に供給する周期、つまり、各センサの更新周期に依存しない航空機のマルチセンサ追尾を実現する。
【００５４】
但し、単純に、全てのセンサ１００を入力源としてカルマンフィルタを適用したのでは、結果的に、誤差の大きいセンサ１００の情報を適用してしまうことになり、良好な追尾結果を得られない（ふらついてしまう）。そこで、エリア毎に観測精度の良いセンサ、つまり、優先センサを入力源として選択してカルマンフィルタを適用することで、安定した追尾結果を得ている。
【００５５】
システムパラメータが時間に依存しない場合、観測時間が十分経過した後では、カルマンフィルタは定係数のフィルタに収束する。従って、定常状態における状態推移では、定常カルマンゲインを求めれば、実時間でカルマンゲインを求め続ける必要はない。ＲＤＰシステムにおいては、入力情報は、各センサの精度は安定しており、時間に依存しないため、定常カルマンフィルタを適用できる。
【００５６】
【数１】
2011075300.tif 000003
【００５７】
【数２】
2011075300.tif 000004
【００５８】
【数３】
2011075300.tif 000005
【００５９】
【数４】
2011075300.tif 000006
【００６０】
【数５】
2011075300.tif 000007
【００６１】
カルマンフィルタは、逐次推定アルゴリズムであり、観測値が入った場合の推定を観測更新、観測値が入らない場合の推定（予測）を時間更新という。得られた観測結果の位置、時刻、速度情報を利用して、上記式（４）を解くことで最適と推定される位置を算出する。なお、上記式（５）を規定するカルマンゲインは、上記式（９）で表される定常カルマンゲインとして、航空機追尾システム１（後述する航空機追尾システム２も同様）に所定の値として予め求めておくものを利用する。また、ｗｔ、ｖｔ、Ｆ、Ｇ、Ｈはシステム固有の定数である。
【００６２】
表示部２６０に表示する航空機の位置として最適であると推定する位置、つまり最適位置を算出した最適位置算出部２５０は、航空機識別情報に対応付けて最適位置情報記憶部２２０に最適位置情報を記憶する。
【００６３】
以上、定常カルマンフィルタを用いた航空機追尾システム１は、図１１に示すように、前回入力時の追尾位置と観測位置の誤差にシステム固有のゲイン、つまり重みを掛けることによって、今回の追尾位置を繰り返し算出している。なお、上記ゲインは、ＲＤＰを基準にデータの入力の際に位置誤差を少なくするよう事前に計算されたものである。
【００６４】
（実施形態２）  
実施形態１では、各観測タイミングにおいて航空機の観測し、表示位置の更新タイミングにおいてカルマンフィルタを適用し更新タイミングにおける最適位置を算出する態様であったが、各観測タイミング、より正確には優先センサに係る最新の航空機情報、具体的には、最適位置算出に未適用の優先センサに係る航空機情報を取得する都度、最適位置を算出し、表示位置の更新タイミングにおいて各観測タイミングにおいて算出した最適位置に対しカルマンフィルタを適用し更新タイミングにおける最適位置を算出する態様であってもよい。
【００６５】
以下、本発明の実施形態２について図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態２に係る航空機追尾システム２は、図１２に示すように、航空機観測装置３０および最適位置算出装置４０を備える。航空機観測装置３０は、複数のセンサ３００（図１２においては、センサ３００−１、センサ３００−２、センサ３００−３、…と表記）、複数のＴＣＵ３１０（図１２においては、ＴＣＵ３１０−１、ＴＣＵ３１０−２、ＴＣＵ３１０−３、…と表記）を備える。航空機観測装置３０は、各センサの更新周期（後述する固有の観測タイミング）に従って航空機の観測データを取得し、航空機情報を最適位置算出装置４０に供給するが、実施形態１に係る航空機観測装置１０と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６６】
最適位置算出装置４０は、優先センサ情報記憶部４００、最適位置情報記憶部４２０、更新制御部４３０、センサ選択部４４０（本願の「航空機情報判断部」に相当する）、最適位置算出部４５０および表示部４６０（本願の「出力部」に相当する）を備える。最適位置算出装置４０は、航空機観測装置３０から取得した航空機情報を元に、最適位置を算出して表示する。
【００６７】
最適位置算出装置４０内の優先センサ情報記憶部４００は、実施形態１に係る最適位置算出装置２０内の優先センサ情報記憶部２００と同様、優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する。
【００６８】
最適位置算出装置４０内の更新制御部４３０は、表示位置の更新タイミング、即ち、最適位置の算出タイミングを制御する。具体的には、更新制御部４３０は、最適位置算出部４５０に表示位置の更新タイミングを通知する。なお、表示位置の更新タイミングは、最適位置算出装置４０において予め定められたタイミングである。
【００６９】
最適位置算出装置４０内のセンサ選択部４４０は、航空機観測装置３０内の各ＴＣＵ３１０から航空機情報を取得するとともに、優先センサ情報記憶部４００に記憶されている優先センサ情報に基づいて優先センサに係る最新の航空機情報、つまり、最適位置算出に未適用の優先センサに係る航空機情報を取得したか否かを判断する。つまり、センサ選択部４４０は、優先センサ情報記憶部４００を参照し、ＴＣＵ３１０から取得した航空機情報が、優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報であるか否かを判断する。センサ選択部４４０は、優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報を取得したと判断した場合、当該航空機情報を最適位置算出部４５０に供給する。
【００７０】
最適位置算出装置４０内の最適位置算出部４５０は、センサ選択部４４０によって優先センサに係る最新の航空機情報を取得したと判断された場合、つまりセンサ選択部４４０から優先センサに係る最新の航空機情報を取得した場合、優先センサに係る最新の航空機情報の取得時、即ち、航空機の観測タイミングにおける航空機の最適位置を算出する。具体的には、最適位置算出部４５０は、最適位置情報記憶部４２０を参照し、過去に算出した最適位置に基づいて、当該観測タイミングにおける最適位置を算出する。航空機の最適位置を算出した最適位置算出部４５０は、算出した最適位置を示す最適位置情報を最適位置情報記憶部４２０に記憶する。
【００７１】
更に、最適位置算出部４５０は、更新制御部４３０から通知された表示位置の更新タイミングにおいて、最適位置情報記憶部４２０に記憶されている最適位置情報に基づいて表示位置の更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する。具体的には、最適位置算出部４５０は、最適位置情報記憶部４２０を参照し、各観測タイミングにおける各最適位置に基づいて、更新タイミングにおける最適位置を算出する。なお、最適位置算出部４５０は、最適位置算出装置２０内の最適位置算出部２５０と同様、カルマンフィルタを適用し、航空機の最適位置を算出する。
【００７２】
最適位置算出装置４０内の最適位置情報記憶部４２０は、航空機の観測タイミング、および、表示位置の更新タイミングにおいて最適位置算出部４５０によって算出された最適位置情報を記憶する。なお、最適位置情報記憶部４２０に記憶される最適位置情報は、最適位置情報記憶部２２０に記憶される最適位置情報と同様、例えば、航空機識別情報、時刻、Ｘ座標、Ｙ座標から構成される。
【００７３】
最適位置算出装置４０内の表示部４６０は、最適位置算出部４５０によって算出された表示位置の更新タイミングにおける最適位置を表示する。具体的には、例えば、表示部４６０は、最適位置情報記憶部４２０に記憶されている、表示位置の更新タイミングにおいて記憶された最適位置情報を読み出して、各航空機の最適位置を表示する。
【００７４】
続いて、図１３を用いて航空機追尾システム２の動作を説明する。図１３（ａ）は航空機観測装置３０の一のセンサ３００（例えば、センサ３００−１）および当該センサ１００に対応するＴＣＵ３１０（例えば、ＴＣＵ３１０−１）の動作、図１３（ｂ）は最適位置算出装置４０の動作である。なお、図１３（ａ）に示す各動作（ステップＳ３００、Ｓ３１０、Ｓ３２０）は、図５（ａ）に示す航空機観測装置１０の各動作（ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０）と同様であるため、説明を省略する。
【００７５】
図１３（ｂ）において、センサ選択部４４０は、優先センサに係る最新の航空機情報、つまり、最適位置算出に未適用の優先センサに係る航空機情報を取得したか否かを判断する（ステップＳ４００）。具体的には、センサ選択部４４０は、優先センサ情報記憶部４００を参照し、観測された航空機の最新の観測位置に基づいて、ＴＣＵ３１０から取得した航空機情報が、当該エリアの優先センサによって得られたものであるか否かを判定する。
【００７６】
センサ選択部４４０は、優先センサに係る最新の航空機情報を取得したと判断した場合（ステップＳ４００：Ｙｅｓ）、当該航空機情報を最適位置算出部４５０に供給し、最適位置算出部４５０は、カルマンフィルタを適用し、当該航空機情報の取得時、つまり航空機の観測タイミングおける航空機の最適位置を算出する（ステップＳ４１０）。具体的には、最適位置算出部４５０は、センサ選択部４４０から優先センサに係る最新の航空機情報を取得した場合には、当該航空機情報、および、それまでに同様に観測され、最適位置を算出され、最適位置情報記憶部４２０に記憶された各航空機の過去の最適位置情報を利用して、カルマンフィルタ処理を適用し、新たな最適位置を算出する。最適位置を算出した最適位置算出部４５０は、当該航空機の航空機識別情報および当該最適位置を示す最適位置情報を最適位置情報記憶部４２０に記憶する。
【００７７】
一方、センサ選択部４４０は、優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報を取得していないと判断した場合（ステップＳ４００：Ｎｏ）、ステップＳ４１０を飛ばしてステップＳ４２０に進む。
【００７８】
ステップＳ４００（Ｎｏ）またはステップＳ４１０に続いて、最適位置算出部４５０は、表示位置の更新タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ４２０）。表示位置の更新タイミングでないと判断した場合（ステップＳ４２０：Ｎｏ）、ステップＳ４００に戻る。
【００７９】
一方、最適位置算出部４５０は、表示位置の更新タイミングであると判断した場合（ステップＳ４２０：Ｙｅｓ）、表示位置を更新する一の航空機を選択する（ステップＳ４３０）。ステップＳ４３０に続いて、最適位置算出部４５０は、カルマンフィルタを適用し、当該表示位置の更新タイミングにおける最適位置を算出する（ステップＳ４４０）。つまり、最適位置算出部４５０は、最適位置情報記憶部４２０に記憶されている各航空機の観測タイミングにおける最適位置を利用して、最適位置の算出を行い、更新タイミングにおける最適位置を算出する。最適位置を算出した最適位置算出部４５０は、当該航空機の航空機識別情報および当該最適位置を示す最適位置情報を最適位置情報記憶部４２０に記憶する。次いで、表示部４６０は、最適位置情報記憶部４２０を参照し、当該更新タイミングにおける当該航空機の最適位置の表示を更新する（ステップＳ４５０）。
【００８０】
ステップＳ４５０に続いて最適位置算出部４５０は、当該更新タイミングのステップＳ４３０において全航空機を選択したか否かを判断する（ステップＳ４６０）。最適位置算出部４５０は、当該更新タイミングのステップＳ４３０において全航空機を選択していないと判断した場合（ステップＳ４６０：Ｎｏ）、ステップＳ４３０に戻る。そして、当該更新タイミングにおいて選択されていない他の航空機を選択し（ステップＳ４３０）、ステップＳ４４０〜ステップＳ４６０を繰り返す。一方、最適位置算出部４５０は、当該更新タイミングのステップＳ４３０において全航空機を選択したと判断した場合（ステップＳ４６０：Ｙｅｓ）、本フローチャートは終了する。
【００８１】
図１４は、実施形態２の場合の、図６乃至図９の例における、観測タイミング、最適位置の算出タイミング、最適位置などの関係である。図１４に示すように、実施形態２の場合も表示位置の更新タイミングを任意とすることができる。なお、実施形態２の場合、優先センサに係る最新の航空機情報、つまり、最適位置算出に未適用の優先センサに係る航空機情報の取得タイミングにおいて最適位置が算出される。例えば、センサａが観測タイミングＮｏ１において航空機Ｗを観測した場合、当該観測タイミングｔ１において観測位置Ｓｗａ１を用いて最適位置が算出される。
【００８２】
以上、実施形態２では、航空機の観測時に取得する航空機情報が最適位置算出に未適用の優先センサに係る航空機情報である場合、最適位置を算出する。つまり、優先センサによる観測タイミングで、最適位置を算出する。従って、表示位置の更新タイミングにおける処理を軽減することができる。さらに、優先センサが航空機を観測する都度、最適位置を算出するため、表示位置の更新タイミングにおいてもずれが少なくなるという効果が期待できる。
【００８３】
なお、実施形態２では、優先センサによる観測タイミングにおける最適位置の算出と表示位置の更新タイミングにおける最適位置の算出の何れも最適位置算出部４５０が行うが、優先センサによる航空機の観測タイミングにおける最適位置の算出を行う最適位置算出部と、更新タイミングにおける最適位置の算出を行う最適位置算出部とを別個に設けてもよい。
【００８４】
以上、最適位置算出装置２０を備える航空機追尾システム１または最適位置算出装置４０を備える航空機追尾システム２によれば、センサによる観測タイミングとは別に、更新制御部２３０、４３０において表示位置の更新タイミングを制御しているため、例えばセンサの観測周期よりも短い周期など任意のタイミングで、航空機の位置情報を提供することができるようになる。また、異周期センサに対応した航空機追尾が可能になるため、短周期のセンサからの情報を活用できるようになり、旋回などの航空機を早く捉えることが可能になる。更に、優先センサを入力源として選択してカルマンフィルタを適用し、ゲインを調整することによって入力の際に位置誤差を少なくすることができるため、センサが切り替わるタイミングにおいて航空機の軌道が滑らかになる。これらにより、航空機同士の間隔（縦方向、横方向）の確保並びに維持を行うための航空機に対する管制指示の精度が向上し、航空機のより効果的、かつ、安全な運航につながることが期待できる。
【００８５】
なお、本発明の各実施形態による航空機追尾システム１、２の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の各実施形態による航空機追尾システム１、２に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００８６】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００８７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８８】
１、２…航空機追尾システム
１０、３０…航空機観測装置
２０、４０…最適位置算出装置
１００、３００…センサ
１１０、３１０…ＴＣＵ
２００、４００…優先センサ情報記憶部
２１０…航空機情報記憶部
２２０、４２０…最適位置情報記憶部
２３０、４３０…更新制御部
２４０…センサ選択部（航空機情報抽出部）
２５０、４５０…最適位置算出部
２６０、４６０…表示部（出力部）
４４０…センサ選択部（航空機情報判断部）
【図１】
2011075300.tif 000008
【図２】
2011075300.tif 000009
【図３】
2011075300.tif 000010
【図４】
2011075300.tif 000011
【図５】
2011075300.tif 000012
【図６】
2011075300.tif 000013
【図７】
2011075300.tif 000014
【図８】
2011075300.tif 000015
【図９】
2011075300.tif 000016
【図１０】
2011075300.tif 000017
【図１１】
2011075300.tif 000018
【図１２】
2011075300.tif 000019
【図１３】
2011075300.tif 000020
【図１４】
2011075300.tif 000021
【図１５】
2011075300.tif 000022
【図１６】
2011075300.tif 000023
【図１７】
2011075300.tif 000024
【図１８】
2011075300.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を記憶する航空機情報記憶部と、
前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、
航空機の表示位置を更新するために予め定められた更新タイミングにおいて、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて、前記航空機情報記憶部に記憶されている複数の前記航空機情報のなかから、前記優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出部と、
前記航空機情報抽出部によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、
前記最適位置算出部によって算出された前記最適位置を出力する出力部と
を備えることを特徴とする最適位置算出装置。
【請求項２】
それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのうち一の観測領域において当該センサによって観測される観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、
前記複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得するとともに、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて前記優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報を取得したか否かを判断する航空機情報判断部と、
前記航空機情報判断部によって前記優先センサによって観測された観測データに基づく前記航空機情報を取得したと判断された場合に、当該航空機情報の取得時における航空機の最適位置を算出するとともに、航空機の表示位置を更新するために予め定められた更新タイミングにおいて、前記取得時において算出した航空機の最適位置に基づいて前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、
前記最適位置算出部によって算出された前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を出力する出力部と
を備えることを特徴とする最適位置算出装置。
【請求項３】
前記最適位置算出部は、
カルマンフィルタを適用し、前記最適位置を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の最適位置算出装置。
【請求項４】
それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得手段と、
航空機の表示位置を更新するために予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得手段によって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出手段と、
前記航空機情報抽出手段によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出手段と、
前記最適位置算出手段によって算出された前記最適位置を出力する出力手段と
を有することを特徴とする最適位置算出方法。
【請求項５】
航空機の最適位置を出力する最適位置算出装置のコンピュータに、
それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得ステップと、
航空機の表示位置を更新するために予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得ステップによって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出ステップと、
前記航空機情報抽出ステップによって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出ステップと、
前記最適位置算出ステップによって算出された前記最適位置を出力する出力ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記問題を解決するために、本発明の一態様である最適位置算出装置は、それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を記憶する航空機情報記憶部と、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、航空機の表示位置を更新するために予め定められた更新タイミングにおいて、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて、前記航空機情報記憶部に記憶されている複数の前記航空機情報のなかから、前記優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出部と、前記航空機情報抽出部によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、前記最適位置算出部によって算出された前記最適位置を出力する出力部とを備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である最適位置算出装置は、それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得手段と、航空機の表示位置を更新するために予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得手段によって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出手段と、前記航空機情報抽出手段によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出手段と、前記最適位置算出手段によって算出された前記最適位置を出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である最適位置算出方法は、それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得手段と、航空機の表示位置を更新するために予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得手段によって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出手段と、前記航空機情報抽出手段によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出手段と、前記最適位置算出手段によって算出された前記最適位置を出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様であるプログラムは、航空機の最適位置を出力する最適位置算出装置のコンピュータに、それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得ステップと、航空機の表示位置を更新するために予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得ステップによって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最新の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出ステップと、前記航空機情報抽出ステップによって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出ステップと、前記最適位置算出ステップによって算出された前記最適位置を出力する出力ステップとを実行させることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月2日(2011.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を記憶する航空機情報記憶部と、
前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、
航空機の表示位置を更新するためのタイミングであって、前記複数のセンサのそれぞれの前記観測タイミングの周期よりも短い周期に予め定められた更新タイミングにおいて、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて、前記航空機情報記憶部に記憶されている複数の前記航空機情報のなかから、２以上の前記優先センサによって観測された最適位置算出に未適用の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出部と、
前記航空機情報抽出部によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、
前記最適位置算出部によって算出された前記最適位置を出力する出力部と
を備えることを特徴とする最適位置算出装置。
【請求項２】
それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのうち一の観測領域において当該センサによって観測される観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、
前記複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得するとともに、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて、２以上の前記優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報を取得したか否かを判断する航空機情報判断部と、
前記航空機情報判断部によって２以上の前記優先センサによって観測された観測データに基づく前記航空機情報を取得したと判断された場合に、当該航空機情報の取得時における航空機の最適位置を算出するとともに、航空機の表示位置を更新するためのタイミングであって、前記複数のセンサのそれぞれの前記観測タイミングの周期よりも短い周期に予め定められた更新タイミングにおいて、前記取得時において算出した航空機の最適位置に基づいて前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、
前記最適位置算出部によって算出された前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を出力する出力部と
を備えることを特徴とする最適位置算出装置。
【請求項３】
前記最適位置算出部は、
カルマンフィルタを適用し、前記最適位置を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の最適位置算出装置。
【請求項４】
それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得手段と、
航空機の表示位置を更新するためのタイミングであって、前記複数のセンサのそれぞれの前記観測タイミングの周期よりも短い周期に予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得手段によって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最適位置算出に未適用の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出手段と、
前記航空機情報抽出手段によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出手段と、
前記最適位置算出手段によって算出された前記最適位置を出力する出力手段と
を有することを特徴とする最適位置算出方法。
【請求項５】
航空機の最適位置を出力する最適位置算出装置のコンピュータに、
それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得ステップと、
航空機の表示位置を更新するためのタイミングであって、前記複数のセンサのそれぞれの前記観測タイミングの周期よりも短い周期に予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得ステップによって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最適位置算出に未適用の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出ステップと、
前記航空機情報抽出ステップによって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出ステップと、
前記最適位置算出ステップによって算出された前記最適位置を出力する出力ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記問題を解決するために、本発明の一態様である最適位置算出装置は、それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を記憶する航空機情報記憶部と、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、航空機の表示位置を更新するためのタイミングであって、前記複数のセンサのそれぞれの前記観測タイミングの周期よりも短い周期に予め定められた更新タイミングにおいて、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて、前記航空機情報記憶部に記憶されている複数の前記航空機情報のなかから、２以上の前記優先センサによって観測された最適位置算出に未適用の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出部と、前記航空機情報抽出部によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、前記最適位置算出部によって算出された前記最適位置を出力する出力部とを備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である最適位置算出装置は、それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのうち一の観測領域において当該センサによって観測される観測データの使用を優先する２以上のセンサを優先センサとして特定するための優先センサ情報を各観測領域に対応付けて記憶する優先センサ情報記憶部と、前記複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得するとともに、前記優先センサ情報記憶部に記憶されている前記優先センサ情報に基づいて、２以上の前記優先センサによって観測された観測データに基づく航空機情報を取得したか否かを判断する航空機情報判断部と、前記航空機情報判断部によって２以上の前記優先センサによって観測された観測データに基づく前記航空機情報を取得したと判断された場合に、当該航空機情報の取得時における航空機の最適位置を算出するとともに、航空機の表示位置を更新するためのタイミングであって、前記複数のセンサのそれぞれの前記観測タイミングの周期よりも短い周期に予め定められた更新タイミングにおいて、前記取得時において算出した航空機の最適位置に基づいて前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出部と、前記最適位置算出部によって算出された前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を出力する出力部とを備えることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である最適位置算出方法は、それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得手段と、航空機の表示位置を更新するためのタイミングであって、前記複数のセンサのそれぞれの前記観測タイミングの周期よりも短い周期に予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得手段によって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最適位置算出に未適用の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出手段と、前記航空機情報抽出手段によって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出手段と、前記最適位置算出手段によって算出された前記最適位置を出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様であるプログラムは、航空機の最適位置を出力する最適位置算出装置のコンピュータに、それぞれ異なる固有の観測タイミングを有する複数のセンサのそれぞれによって観測された観測データに基づく航空機情報であって、センサを識別する識別情報、観測時刻および観測位置を含む航空機情報を取得する航空機情報取得ステップと、航空機の表示位置を更新するためのタイミングであって、前記複数のセンサのそれぞれの前記観測タイミングの周期よりも短い周期に予め定められた更新タイミングにおいて、前記航空機情報取得ステップによって取得された複数の前記航空機情報のなかから、前記複数のセンサのうち一の観測領域において前記観測データの使用を優先する２以上の優先センサによって観測された最適位置算出に未適用の観測データに基づく前記航空機情報を抽出する航空機情報抽出ステップと、前記航空機情報抽出ステップによって抽出された前記航空機情報に基づいて、前記更新タイミングにおける航空機の最適位置を算出する最適位置算出ステップと、前記最適位置算出ステップによって算出された前記最適位置を出力する出力ステップとを実行させることを特徴とする。