(57)【要約】      （修正有）【課題】目標体の位置および速度の推定誤差を小さくする目標運動解析システムおよび目標運動解析方法を提供すること。【解決手段】受波センサアレイ１０ａからの受波信号に整相処理を施した結果を用いて目標体の位置及び速度を推定する目標運動解析システム。目標運動解析システムは、整相処理の結果である整相データに基づくＢＴＲ表示を行う表示部９１と、方位データの方位方向の整相データを周波数分析して分析データを生成する周波数分析部４２と、ＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻及び方位の情報を用いて目標体の位置及び速度を示す位置速度ベクトルを求める目標諸元計算部８０と、を有する。【選択図】図１
2019132729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標体から放射される信号を観測体で逐次受信した受波信号に整相処理を施した整相データを用いて前記目標体の位置及び速度を推定する目標運動解析システムであって、
前記整相データに基づくＢＴＲ表示を行う表示部と、
前記目標体の方位を示す方位データを取得し、前記方位データの方位方向の前記整相データを周波数分析して分析データを生成する周波数分析部と、
前記ＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻及び方位の情報、及び前記目標体の状態を示す目標状態情報を用いて前記目標体の位置及び速度を示す位置速度ベクトルを求める目標諸元計算部と、を有する、目標運動解析システム。
【請求項２】
前記整相データのエネルギーのピークを検出し、検出したピークビームから前記方位データを算出する方位データ算出部をさらに有する、請求項１に記載の目標運動解析システム。
【請求項３】
前記目標諸元計算部において求められた位置速度ベクトルと、前記観測体の位置および速度の情報とを用いた予測演算により、前記方位データを求める目標方位予測部をさらに有する、請求項１に記載の目標運動解析システム。
【請求項４】
前記表示部の前記ＢＴＲ表示上に、時刻指定用の時刻カーソルと方位指定用の方位カーソルとを表示させる方位指定処理部をさらに有し、
前記方位指定処理部は、
前記時刻カーソル及び前記方位カーソルを移動させて、前記複数組の時刻及び方位を指定する操作を受け付けるものである、請求項１〜３の何れか一項に記載の目標運動解析システム。
【請求項５】
前記目標諸元計算部において求められた位置速度ベクトルと、前記観測体の位置および速度の情報とを用いた予測演算により、前記目標体の方位の経時的な予測データである予測目標方位を求める目標方位予測部と、
前記表示部の前記ＢＴＲ表示上に、表示中の全時刻にわたって前記予測目標方位を重畳表示させる方位指定処理部と、を有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の目標運動解析システム。
【請求項６】
前記方位指定処理部は、
前記表示部の前記ＢＴＲ表示上に、前記予測目標方位の重畳表示として、表示中の全時刻にわたる前記予測目標方位を示す線と、前記ＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻に対応する前記予測目標方位を示す点と、を出力させるものである、請求項５に記載の目標運動解析システム。
【請求項７】
前記目標諸元計算部において求められた位置速度ベクトルと、前記目標体の固有周波数とを用いた予測演算により、前記目標体から放射される信号の周波数の経時的な予測データである予測周波数を求める周波数予測部と、
前記分析データに基づくＬＯＦＡＲ表示を前記表示部に行わせると共に、前記ＬＯＦＡＲ表示上に、表示中の全時刻にわたって前記予測周波数を重畳表示させる周波数指定処理部と、をさらに有する、請求項５又は６に記載の目標運動解析システム。
【請求項８】
前記分析データに基づくＬＯＦＡＲ表示を前記表示部に行わせる周波数指定処理部をさらに有し、
前記周波数指定処理部は、
前記ＬＯＦＡＲ表示を通じて指定され、前記ＢＴＲ表示を通じて指定された各時刻のそれぞれに対応する周波数の情報を前記目標状態情報として取得するものである、請求項１〜６の何れか一項に記載の目標運動解析システム。
【請求項９】
前記周波数指定処理部は、
前記表示部の前記ＬＯＦＡＲ表示上に、前記ＢＴＲ表示を通じて指定された各時刻のそれぞれに対応する固定時刻カーソルと、周波数指定用の周波数カーソルと、を表示させ、
前記周波数カーソルを移動させて、前記ＢＴＲ表示を通じて指定された各時刻のそれぞれに対応する周波数を指定する操作を受け付けるものである、請求項７又は８に記載の目標運動解析システム。
【請求項１０】
前記目標体の針路である目標針路と、前記目標体の速力である目標速力と、前記ＢＴＲ表示を通じて指定された時刻における前記観測体から前記目標体までの距離である目標距離とのうちの少なくとも１つを、前記目標状態情報として取得する代替情報指定処理部をさらに有する、請求項１〜９の何れか一項に記載の目標運動解析システム。
【請求項１１】
前記複数組の時刻及び方位の情報と、前記観測体の位置および速度の情報とを用いて、前記目標針路と前記目標速力と前記目標距離との関係を示す表示用データを算出する表示用データ算出部をさらに有し、
前記代替情報指定処理部は、
前記目標針路、前記目標速力、および前記目標距離を指定させる指定用画像を前記表示部に表示させ、前記指定用画像上において抽出点が指定されたとき、前記抽出点の位置に応じた前記目標針路、前記目標速力、および前記目標距離を前記目標状態情報として取得するものである、請求項１０に記載の目標運動解析システム。
【請求項１２】
前記指定用画像では、データが存在し得ない不存在領域とデータが存在し得る存在領域とが区別されており、
前記代替情報指定処理部は、
前記指定用画像として、針路軸と速力軸とを持つ針路速力指定画像、針路軸と距離軸とを持つ針路距離指定画像、および速力軸と距離軸とを持つ速力距離指定画像のうちの少なくとも１つを前記表示部に表示させるものであり、
前記針路速力指定画像の前記存在領域には、前記目標針路と前記目標速力とに対応する前記目標距離の情報が表示され、
前記針路距離指定画像の前記存在領域には、前記目標針路と前記目標距離とに対応する前記目標速力の情報が表示され、
前記速力距離指定画像の前記存在領域には、前記目標速力と前記目標距離とに対応する前記目標針路の情報が表示される、請求項１１に記載の目標運動解析システム。
【請求項１３】
前記目標諸元計算部は、
前記目標状態情報としての各情報の中から選択した２つの情報を用いて前記位置速度ベクトルを求めるものである、請求項１０〜１２の何れか一項に記載の目標運動解析システム。
【請求項１４】
目標体から放射される信号を観測体で逐次受信した受波信号に整相処理を施した整相データを用いて前記目標体の位置及び速度を推定する目標運動解析方法であって、
前記整相データに基づくＢＴＲ表示を表示部に行わせるＢＴＲ表示ステップと、
前記目標体の方位を示す方位データを取得し、前記方位データの方位方向の前記整相データを周波数分析して分析データを生成する周波数分析ステップと、
前記ＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻及び方位の情報、及び前記目標体の状態を示す目標状態情報を用いて前記目標体の位置及び速度を示す位置速度ベクトルを求める目標諸元算出ステップと、を有する、目標運動解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する目標体の運動を解析する目標運動解析システムおよび目標運動解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、移動する目標体の運動を解析する目標運動解析システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の目標運動解析システムは、受波センサアレイで受信した信号から、目標体の方位角およびドップラ周波数を観測するようになっている。ここで、ドップラ周波数とは、目標体の放射する信号の周波数である固有周波数が目標体と観測体の運動によってドップラシフトした周波数である。そして、特許文献１の目標運動解析システムは、観測した方位角とドップラ周波数の観測時系列から、目標体が等速直線運動を行っていると仮定して、目標体の位置および速度を推定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６２５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の目標運動解析システムは、整相処理後のデータからピークを検出して目標方位の観測値およびその誤差分散を算出する処理を行う。加えて、特許文献１の目標運動解析システムは、整相処理後のデータに対する周波数分析の結果からピークを検出して目標信号周波数の観測値およびその誤差分散を算出する処理を行う。これらのピークの検出は、一般に、雑音に埋もれた中で行われ、Ｓ／Ｎ比が小さい場合には、雑音の影響によって目標方位の観測値および目標信号周波数の観測値の誤差が大きくなる。すなわち、特許文献１の目標運動解析システムには、目標体の位置および速度の推定に使用される観測値に、誤差の大きな目標方位の観測値と誤差の大きな目標信号周波数の観測値とが混入するため、推定誤差が大きくなるという課題がある。よって、目標体の位置および速度の推定誤差が小さい目標運動解析システムおよび目標運動解析方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る目標運動解析システムは、目標体から放射される信号を観測体で逐次受信した受波信号に整相処理を施した整相データを用いて目標体の位置及び速度を推定する目標運動解析システムであって、整相データに基づくＢＴＲ表示を行う表示部と、目標体の方位を示す方位データを取得し、方位データの方位方向の整相データを周波数分析して分析データを生成する周波数分析部と、ＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻及び方位の情報、及び目標体の状態を示す目標状態情報を用いて目標体の位置及び速度を示す位置速度ベクトルを求める目標諸元計算部と、を有するものである。
【０００６】
本発明に係る目標運動解析方法は、目標体から放射される信号を観測体で逐次受信した受波信号に整相処理を施した整相データを用いて目標体の位置及び速度を推定する目標運動解析方法であって、整相データに基づくＢＴＲ表示を表示部に行わせるＢＴＲ表示ステップと、目標体の方位を示す方位データを取得し、方位データの方位方向の整相データを周波数分析して分析データを生成する周波数分析ステップと、ＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻及び方位の情報、及び目標体の状態を示す目標状態情報を用いて目標体の位置及び速度を示す位置速度ベクトルを求める目標諸元算出ステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、整相処理の結果である整相データに基づくＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻および方位を用いて位置速度ベクトルを求めることから、演算中に、誤差の大きな情報の混入を抑制することができる。そのため、目標体の位置および速度の推定誤差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の観測体に設けられた受波センサアレイと、受波センサアレイによる観測対象である目標体との位置関係を示す観測系および運動系の幾何学的説明図である。
【図３】図１の表示部でのＢＴＲ表示の一例を示す説明図である。
【図４】図１の表示部でのＢＴＲ表示において、時刻および方位を指定する様子を例示した説明図である。
【図５】図１の表示部でのＬＯＦＡＲ表示の一例を示す説明図である。
【図６】図１の表示部でのＬＯＦＡＲ表示において、周波数を指定する様子を例示した説明図である。
【図７】図１の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。
【図９】図８の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】整相データのピークの検出が一時的に困難な状態にある時刻を含む場合におけるＢＴＲ表示およびＬＯＦＡＲ表示の比較例を示す図である。
【図１２】整相データのピークの検出が一時的に困難な状態にある時刻を含む場合において、図１０の表示部に表示されるＢＴＲ表示およびＬＯＦＡＲ表示を例示した図である。
【図１３】図１０の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４の表示部において、ＢＴＲ表示に予測目標方位が表示され、ＬＯＦＡＲ表示に予測周波数が表示されている様子を示す図である。
【図１６】図１４の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態５に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７の表示部に表示される代替情報指定用の各表示を示す図である。
【図１９】図１７の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。
【図２０】指定用画像に含まれる距離、速力、および針路の情報の他の例を示す説明図である。
【図２１】指定用画像のその他の例を示す説明図である。
【図２２】従来の目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。図２は、図１の観測体に設けられた受波センサアレイと、受波センサアレイによる観測対象である目標体との位置関係を示す観測系および運動系の幾何学的説明図である。図３は、図１の表示部でのＢＴＲ表示の一例を示す説明図である。図４は、図１の表示部でのＢＴＲ表示において、時刻および方位を指定する様子を例示した説明図である。図５は、図１の表示部でのＬＯＦＡＲ表示の一例を示す説明図である。図６は、図１の表示部でのＬＯＦＡＲ表示において、周波数を指定する様子を例示した説明図である。図１〜図６を参照して、本実施の形態１の目標運動解析システム１００の構成を説明する。
【００１０】
図１に示すように、目標運動解析システム１００は、観測体１０と、目標運動解析装置２０と、表示処理装置９０と、を有している。観測体１０は、移動可能に構成されており、受波センサアレイ（受波器アレイ）１０ａが設けられている。受波センサアレイ１０ａは、移動する目標体５００から放射される目標信号を含む受波信号を逐次受信し、受波信号を目標運動解析装置２０へ出力する。ここで、目標体５００から放射される目標信号は、音響信号又は電磁波信号であり、目標体５００の位置および速度などの状態が現れる。
【００１１】
表示処理装置９０は、表示部９１と、操作部９２と、制御部９３と、記憶部９４と、を有している。表示処理装置９０としては、デスクトップ型ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ノートＰＣ、又はタブレットＰＣなどを用いることができる。
【００１２】
表示部９１は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）からなり、種々のデータを表示する。例えば、表示部９１は、ＢＴＲ（Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｔｉｍｅ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）表示、およびＬＯＦＡＲ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）表示を行うことができる。ＢＴＲ表示は、横軸を方位とし、縦軸を時刻として、信号強度を濃淡で示すものである。よって、ＢＴＲ表示には、方位毎の信号強度の経時変化が表れる。ＢＴＲ表示では、表示される色が濃いほど、信号の強度が大きいことを示す。ＬＯＦＡＲ表示は、横軸を周波数とし、縦軸を時刻として、信号強度を濃淡で示すものである。よって、ＬＯＦＡＲ表示には、周波数毎の信号強度の経時変化が表れる。
【００１３】
操作部９２は、操作員などのユーザによる入力操作を受け付ける。操作部９２は、例えば、後述する時刻カーソルＴおよび方位カーソルＤを移動させて複数組の時刻および方位を指定する操作を受け付ける。操作部９２は、マウス又はトラックボールなどのポインティングデバイスと、複数の物理ボタンを含むキーボードなどにより構成される。例えば、操作部９２は、ＢＴＲ表示上で時刻および方位を指定する操作、およびＬＯＦＡＲ表示上で周波数を指定する操作を受け付ける。
【００１４】
制御部９３は、目標運動解析装置２０から出力される制御信号に基づき、表示部９１にＢＴＲ表示およびＬＯＦＡＲ表示などを行わせる。制御部９３は、操作部９２への入力操作の内容に応じた情報を目標運動解析装置２０へ出力する。制御部９３は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各種機能を実現させるソフトウェアとによって構成することができる。
【００１５】
記憶部９４には、制御部９３によって種々のデータが記憶される。また、記憶部９４には、制御部９３を目標運動解析装置２０と連携して動作させるための制御プログラムが予めインストールされている。記憶部９４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等のＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等により構成することができる。
【００１６】
ところで、操作部９２は、ユーザによってタッチされた位置を検出し、検出した位置の情報を制御部９３へ出力するタッチパネルであってもよい。この場合、表示部９１と操作部９２とは、積層されて一体的に形成される。もっとも、表示処理装置９０は、タッチパネルと共に、マウス又はトラックボールなどのポインティングデバイスを有していてもよい。この場合、タッチパネルおよびポインティングデバイスが操作部９２として機能する。
【００１７】
ここで、図２を参照して、観測体１０および目標体５００のそれぞれの位置および速度について定義する。図２において、（Ｘ，Ｙ）は原点ｏの固定座標系であり、この固定座標系に観測体１０と目標体５００とが存在するものとする。時刻ｔにおける観測体１０の位置を示す観測体位置ベクトルｘＯ（ｔ）は下記の式（１）のように表され、時刻ｔにおける観測体１０の速度を示す観測体速度ベクトルｖＯ（ｔ）は下記の式（２）のように表される。時刻ｔにおける目標体５００の位置を示す目標体位置ベクトルｘＴ（ｔ）は下記の式（３）のように表され、時刻ｔにおける目標体５００の速度を示す目標体速度ベクトルｖＴは下記の式（４）のように表される。方位角θ（ｔ）は、時刻ｔにおけるＹ軸を基準とした観測体１０に対する目標体５００の方位を示す。なお、式（１）〜式（４）では、ベクトルを表す記号として矢印を用いている。後述する各数式においても同様である。
【００１８】
【数１】
2019132729.tif 000003
【００１９】
【数２】
2019132729.tif 000004
【００２０】
【数３】
2019132729.tif 000005
【００２１】
【数４】
2019132729.tif 000006
【００２２】
目標体５００の運動解析の基準とする時刻を「ｔｒ」としたとき、目標運動解析装置２０による目標運動解析方法の原理は以下の通りである。すなわち、時刻ｔｒにおける目標体５００の位置のｘ座標をｘＴ（ｔｒ）、ｙ座標をｙＴ（ｔｒ）とし、目標体５００の速度のｘ成分をｖｘＴ、ｙ成分をｖｙＴとする。そして、時刻ｔｒにおける目標体５００の位置および速度を示す位置速度ベクトルＸＴ（ｔｒ）を、下記の式（５）で表す。ここで、Ｔはベクトルの転置を表す記号である。
【００２３】
【数５】
2019132729.tif 000007
【００２４】
すると、時刻ｔｋにおける目標体５００の位置速度ベクトルＸＴ（ｔｋ）は、位置速度ベクトルＸＴ（ｔｒ）を用いて下記の式（６）で表される。
【００２５】
【数６】
2019132729.tif 000008
【００２６】
一方、時刻ｔｋにおける観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（ｔｋ）およびｙ座標ｙＯ（ｔｋ）と、観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（ｔｋ）およびｙ成分ｖｙＯ（ｔｋ）とは、既知であるものとする。
【００２７】
時刻ｔｋにおいて、観測体１０から見た目標体５００の方位θ（ｔｋ）は、下記の式（７）で表される。
【００２８】
【数７】
2019132729.tif 000009
【００２９】
また、目標体５００から放射される目標信号の周波数である固有周波数をｆ０とした場合に、時刻ｔｋにおいて、観測体１０で受信されるドップラ周波数ν（ｔｋ）は、下記の式（８）で表される。ここで、ｃは信号の伝搬速度である。
【００３０】
【数８】
2019132729.tif 000010
【００３１】
図１に示すように、目標運動解析装置２０は、整相処理部３０と、方位データ算出部４１と、周波数分析部４２と、方位指定処理部５１と、周波数指定処理部５２と、目標諸元計算部８０と、記憶部２６と、を有している。また、目標運動解析装置２０は、信号入力端子２１と、表示出力端子２２と、指定入力端子２３と、観測体情報入力端子２４と、目標諸元出力端子２５と、を有している。
【００３２】
信号入力端子２１は、受波センサアレイ１０ａから出力される受波信号が入力される端子である。受波センサアレイ１０ａで受信される受波信号は、信号入力端子２１を介して整相処理部３０に送られる。表示出力端子２２は、方位指定処理部５１および周波数指定処理部５２から表示処理装置９０に出力されるデータを中継する端子である。
【００３３】
指定入力端子２３は、操作部９２への入力操作の内容に応じた情報を入力し、方位指定処理部５１、周波数指定処理部５２、又は目標諸元計算部８０に受け渡す端子である。例えば、操作部９２において、音源である目標体５００の固有周波数ｆ０が指定されると、制御部９３は、指定された固有周波数ｆ０の情報を、指定入力端子２３を介して目標諸元計算部８０に出力する。
【００３４】
観測体情報入力端子２４は、例えば、観測体１０を監視するＧＰＳ装置又は慣性航法装置などから、各時刻Ｔｉ（ｉ＝１，…）の観測体１０の位置および速度（針路および速力）の情報を入力する端子である。目標諸元出力端子２５は、目標諸元計算部８０によって求められた目標諸元の計算結果を外部の機器等に出力する端子である。
【００３５】
整相処理部３０は、受波信号に対して整相を行うものである。すなわち、整相処理部３０は、時刻ｔｋにおいて、信号入力端子２１を介して取得する受波信号に対し、ｎ＝１〜ＮのＮ方位のビームを形成するように整相する。そして、整相処理部３０は、整相処理の結果である整相データＳθ（ｋ，ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）を、方位データ算出部４１、周波数分析部４２、および方位指定処理部５１に送出する。
【００３６】
方位データ算出部４１は、整相処理部３０から送出される整相データＳθ（ｋ，ｎ）から目標信号を検出し、目標体５００の方位の情報を算出する。より具体的に、方位データ算出部４１は、整相データＳθ（ｋ，ｎ）のエネルギーのピークを検出し、検出したピークビームから目標体５００の方位を示す方位データを算出する。ここで、方位データ算出部４１による算出結果である方位データを目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）とする。方位データ算出部４１は、算出した目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）を周波数分析部４２に送出する。
【００３７】
周波数分析部４２は、整相処理部３０から送出される整相データＳθ（ｋ，ｎ）の周波数分析を行う。つまり、周波数分析部４２は、方位データ算出部４１から方位データを取得し、方位データの方位方向の整相データＳθ（ｋ，ｎ）を周波数分析して分析データＳｆ（ｋ，ｌ）（ｌ＝１〜Ｌ）を生成する。本実施の形態１において、周波数分析部４２は、θｍ（ｔｋ）方向の整相データＳθ（ｋ，ｎ）を用いて１＝１〜ＬのＬビンに周波数分析し、周波数分析の結果である分析データＳｆ（ｋ，ｌ）を周波数指定処理部５２に送出する。
【００３８】
方位指定処理部５１は、整相処理部３０から送出される整相データＳθ（ｋ，ｎ）に基づくＢＴＲ表示、すなわち図３に示すような時刻および方位ごとの信号強度の濃淡表示を表示部９１に行わせる。また、方位指定処理部５１は、表示部９１のＢＴＲ表示を通じて時刻および方位を指定する操作を受け付ける。
【００３９】
すなわち、方位指定処理部５１は、整相データＳθ（ｋ，ｎ）を表示部９１にＢＴＲ表示する際、ＢＴＲ表示上において時刻および方位を指定できるよう、制御部９３との連携制御を行う。本実施の形態１において、方位指定処理部５１は、図４に示すように、時刻指定用の時刻カーソルＴと、方位指定用の方位カーソルＤとを、表示部９１のＢＴＲ表示上に表示させる。そして、方位指定処理部５１は、ユーザに対し、２組の時刻および方位の指定を要求する。
【００４０】
ユーザは、ＢＴＲ表示上で任意の２時刻について、図４に示すように、信号強度の大きい方位に各カーソルを合わせて時刻および方位を指定する。つまり、ユーザは、時刻カーソルＴと方位カーソルＤとが、信号強度の大きい箇所、つまり表示される色が濃い箇所で交差するように、時刻カーソルＴおよび方位カーソルＤの位置を調整する。そして、ユーザは、操作部９２を操作し、２組の時刻および方位を指定する。
【００４１】
方位指定処理部５１は、操作部９２を介して２組の時刻および方位の指定を受け付けると、受け付けた２組の時刻および方位の情報を目標諸元計算部８０に送出する。ここで、ユーザにより指定された２時刻は時刻Ｔ１および時刻Ｔ２であり、この２時刻に対応する２組の時刻および方位の情報を｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝とする。
【００４２】
周波数指定処理部５２は、周波数分析部４２から送出される分析データＳｆ（ｋ，ｌ）に基づくＬＯＦＡＲ表示、すなわち図５に示すような時刻および周波数ごとの信号強度の濃淡表示を表示部９１に行わせる。また、周波数指定処理部５２は、表示部９１のＬＯＦＡＲ表示を通じて周波数を指定する操作を受け付ける。そして、周波数指定処理部５２は、ＬＯＦＡＲ表示を通じて指定され、ＢＴＲ表示上で指定された各時刻のそれぞれに対応する周波数の情報を取得する。
【００４３】
すなわち、周波数指定処理部５２は、分析データＳｆ（ｋ，ｌ）を表示部９１にＬＯＦＡＲ表示する際、ＬＯＦＡＲ表示上において、ＢＴＲ表示上で指定された各時刻に対応づけて周波数を指定できるよう、制御部９３との連携制御を行う。本実施の形態１において、周波数指定処理部５２は、図６に示すように、ＢＴＲ表示上で方位と共に指定された時刻を示す時刻カーソルＴと、周波数指定用の周波数カーソルＦと、をＬＯＦＡＲ表示上に表示させる。そして、周波数指定処理部５２は、ユーザに対し、２時刻のそれぞれに対応する周波数の指定を要求する。
【００４４】
ユーザは、時刻Ｔ１および時刻Ｔ２について、図６に示すように、ＬＯＦＡＲ表示上で、信号強度の大きい周波数に周波数カーソルＦを合わせて、目標信号の周波数を指定する。より具体的に、ユーザは、信号強度の大きい箇所、つまり表示される色が濃い箇所と、時刻カーソルＴとが交差する位置に、周波数カーソルＦを合わせる。そして、ユーザは、操作部９２を操作し、時刻Ｔ１および時刻Ｔ２のそれぞれに対応する周波数を指定する。
【００４５】
周波数指定処理部５２は、操作部９２を介して２組の周波数の指定を受け付けると、受け付けた２組の時刻および周波数の情報を目標諸元計算部８０に送出する。ここで、ユーザにより指定された２組の時刻および周波数の情報を｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝とする。２組の時刻および周波数の情報は、目標体５００の状態を示す目標状態情報に相当する。
【００４６】
目標諸元計算部８０は、ＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻および方位を用いて目標体５００の時刻Ｔ１における位置および速度を示す位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。つまり、目標諸元計算部８０は、入力された各時刻Ｔｉ（ｉ＝１，…）に対応する方位の情報および周波数の情報を用いて、目標体５００の時刻Ｔ１における速度および位置を計算する。
【００４７】
より具体的に、目標諸元計算部８０は、観測体情報入力端子２４を介して、時刻Ｔ１における、観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（Ｔ１）およびｙ座標をｙＯ（Ｔ１）と、観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（Ｔ１）およびｙ成分ｖｙＯ（Ｔ１）と、を取得する。目標諸元計算部８０は、観測体情報入力端子２４を介して、時刻Ｔ２における観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（Ｔ２）およびｙ座標ｙＯ（Ｔ２）と、時刻Ｔ２における観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（Ｔ２）およびｙ成分ｖｙＯ（Ｔ２）と、を取得する。目標諸元計算部８０は、指定入力端子２３を介して、目標体５００の固有周波数ｆ０を取得する。目標諸元計算部８０は、方位指定処理部５１から２組の時刻および方位の情報である｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝を取得する。目標諸元計算部８０は、周波数指定処理部５２から、２組の時刻および周波数の情報である｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝を目標状態情報として取得する。
【００４８】
そして、目標諸元計算部８０は、取得した上記の各情報をもとに、式（７）および式（８）の関係を用い、下記の式（９）で表される連立方程式を解いて、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。また、目標諸元計算部８０は、求めた位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を、目標諸元出力端子２５を介して外部の機器等に出力する。外部の機器等は、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）をもとに、目標体５００の位置、針路、および速力、ならびにそれらの変化を把握することができる。
【００４９】
【数９】
2019132729.tif 000011
【００５０】
ここで、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を、下記の式（１０）で定義する。
【００５１】
【数１０】
2019132729.tif 000012
【００５２】
記憶部２６には、目標運動解析装置２０に上記の各機能を実現させるための動作プログラムが格納されている。また、記憶部２６は、目標運動解析装置２０の各構成部材が種々の情報を記憶し、演算を行う領域として利用される。ところで、目標運動解析装置２０は、マイコンなどの演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各機能を実現させるソフトウェアとによって構成することができる。もっとも、目標運動解析装置２０は、上記の各機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアにより構成してもよい。
【００５３】
図７は、図１の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。図７を参照して、本実施の形態１における目標運動解析方法について説明する。
【００５４】
整相処理部３０は、信号入力端子２１を介して受波信号を取得する（ステップＳ１０１）。そして、整相処理部３０は、取得した受波信号に対して整相処理を施し、整相処理の結果である整相データＳθ（ｋ，ｎ）を、方位データ算出部４１、周波数分析部４２、および方位指定処理部５１に送出する（ステップＳ１０２）。
【００５５】
方位データ算出部４１は、整相処理部３０から送出された整相データＳθ（ｋ，ｎ）から目標信号を検出し、方位データとしての目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）を求める。そして、方位データ算出部４１は、求めた目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）を周波数分析部４２に送出する（ステップＳ１０３）。
【００５６】
周波数分析部４２は、整相処理部３０から送出された整相データＳθ（ｋ，ｎ）の周波数分析を行うことにより、分析データＳｆ（ｋ，ｌ）を求め、求めた分析データＳｆ（ｋ，ｌ）を周波数指定処理部５２に送出する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
方位指定処理部５１は、表示部９１に、整相処理部３０から送出された整相データＳθ（ｋ，ｎ）に基づくＢＴＲ表示を行わせる（ステップＳ１０５）。そして、方位指定処理部５１は、２組の時刻および方位が指定されるまで待機する（ステップＳ１０６／Ｎｏ）。このとき、方位指定処理部５１は、ユーザの操作に応じて、図４に示すように、表示部９１のＢＴＲ表示上に時刻カーソルＴと方位カーソルＤとを表示させる。そして、方位指定処理部５１は、ユーザによるマウスの操作などに応じて、時刻カーソルＴと方位カーソルＤとを移動させる。
【００５８】
方位指定処理部５１は、ユーザによるキーボードの操作などにより、２組の時刻および方位が指定されると（ステップＳ１０６／Ｙｅｓ）、指定された２組の時刻および方位の情報を目標諸元計算部８０に送出する（ステップＳ１０７）。
【００５９】
周波数指定処理部５２は、表示部９１に、周波数分析部４２から送出された分析データＳｆ（ｋ，ｌ）に基づくＬＯＦＡＲ表示を行わせる（ステップＳ１０８）。そして、周波数指定処理部５２は、２時刻のそれぞれに対応する周波数が指定されるまで待機する（ステップＳ１０９／Ｎｏ）。このとき、周波数指定処理部５２は、ユーザの操作に応じて、図６に示すように、表示部９１のＬＯＦＡＲ表示上に、固定の時刻カーソルＴと、移動可能な周波数カーソルＦとを表示させる。ＬＯＦＡＲ表示上に表示させる時刻カーソルＴは「固定時刻カーソル」に相当する。そして、周波数指定処理部５２は、ユーザによるマウスの操作などに応じて周波数カーソルＦを移動させる。
【００６０】
周波数指定処理部５２は、ユーザによるキーボードの操作などにより、２つの周波数が指定されると（ステップＳ１０９／Ｙｅｓ）、２組の時刻および周波数の情報を目標諸元計算部８０に送出する（ステップＳ１１０）。
【００６１】
目標諸元計算部８０は、指定入力端子２３および観測体情報入力端子２４を介して取得した各データと、ユーザにより指定された２時刻に対応する方位の情報および周波数の情報とを用いて、式（９）により、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。そして、目標諸元計算部８０は、求めた位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を、目標諸元出力端子２５を介して外部に出力する（ステップＳ１１１）。なお、ステップＳ１０３およびＳ１０４の処理と、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理とは、並行して行うことができる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態１では、整相データＳθ（ｋ，ｎ）に基づくＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻および方位を用いて位置速度ベクトルを求める。よって、目標運動解析装置が位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める際に用いるデータに、誤差の大きなデータが混入することを抑制できるため、目標体５００の位置および速度の推定誤差を小さくすることができる。
【００６３】
また、目標運動解析装置２０は、分析データＳｆ（ｋ，ｌ）に基づくＬＯＦＡＲ表示を表示部９１に行わせる周波数指定処理部５２を有し、目標諸元計算部８０は、ＬＯＦＡＲ表示を通じて指定された周波数を用いて位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。よって、周波数分析の結果からのピーク検出による誤差の混入を防ぐことができるため、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）の演算を精度よく行うことができる。
【００６４】
さらに、方位指定処理部５１は、表示部９１のＢＴＲ表示上に、時刻カーソルＴと方位カーソルＤとを表示させる。そして、操作部９２は、時刻カーソルＴおよび方位カーソルＤを移動させて、複数組の時刻および方位を指定する操作を受け付ける。よって、ユーザは、ＢＴＲ表示上での複数組の時刻および方位の指定を容易に行うことができる。また、周波数指定処理部５２は、ＬＯＦＡＲ表示上に、ＢＴＲ表示を通じて指定された各時刻に対応する時刻カーソルＴと、周波数カーソルＦと、を表示させる。そして、操作部９２は、周波数カーソルＦを移動させて、ＢＴＲ表示を通じて指定された各時刻のそれぞれに対応する周波数を指定する操作を受け付ける。よって、ユーザは、ＬＯＦＡＲ表示上での周波数の指定を容易に行うことができる。
【００６５】
もっとも、方位指定処理部５１は、表示部９１のＢＴＲ表示上に、時刻カーソルＴおよび方位カーソルＤを表示させなくてもよい。例えば、表示部９１のＢＴＲ表示上で複数の点を指定できるようにし、方位指定処理部５１は、ユーザにより指定されたＢＴＲ表示上の点の位置から、時刻および方位の情報を抽出するようにしてもよい。同様に、周波数指定処理部５２は、ユーザにより指定されたＬＯＦＡＲ表示上の点の位置から、時刻および周波数の情報を抽出するようにしてもよい。
【００６６】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。図８に示すように、本実施の形態２の目標運動解析システム１００Ａを構成する目標運動解析装置２０Ａは、代替情報指定処理部６０を有する点で、実施の形態１の目標運動解析装置２０とは異なる。前述した実施の形態１と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【００６７】
本実施の形態２において、操作部９２は、目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝、および目標距離｛Ｔ２，Ｒ（Ｔ２）｝を指定する操作を受け付ける。すなわち、ユーザは、事前情報又は自身の推定に基づいて操作部９２を操作し、目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝、および時刻Ｔ２の目標距離｛Ｔ２，Ｒ（Ｔ２）｝を指定する。
【００６８】
ここで、目標針路ＣＴは、目標体５００の針路である。目標速力ＶＴは、目標体５００の速力である。目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝は、時刻Ｔ１における観測体１０から目標体５００までの距離である。目標距離｛Ｔ２，Ｒ（Ｔ２）｝は、時刻Ｔ２における観測体１０から目標体５００までの距離である。以降では、目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝、および目標距離｛Ｔ２，Ｒ（Ｔ２）｝を代替情報ともいう。本実施の形態２において、代替情報は、２組の時刻および周波数の情報である｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝と共に、目標体５００の状態を示す目標状態情報を構成する。制御部９３は、操作部９２を介して指定された代替情報を代替情報指定処理部６０へ出力する。
【００６９】
代替情報指定処理部６０は、制御部９３を介して表示部９１に、代替情報の入力を要求する画面などを表示させ、ユーザに代替情報の入力を要求する。そして、代替情報指定処理部６０は、ユーザによる操作部９２の操作に応じて制御部９３から出力される代替情報を目標諸元計算部８０Ａに送出する。
【００７０】
目標諸元計算部８０Ａは、代替情報指定処理部６０から代替情報を取得する。また、目標諸元計算部８０Ａは、目標諸元計算部８０と同様、ｘＯ（Ｔ１）、ｙＯ（Ｔ１）、ｖｘＯ（Ｔ１）、ｖｙＯ（Ｔ１）、ｘＯ（Ｔ２）、ｙＯ（Ｔ２）、ｖｘＯ（Ｔ２）、ｖｙＯ（Ｔ２）、および目標体５００の固有周波数ｆ０を取得する。目標諸元計算部８０Ａは、方位指定処理部５１から２組の時刻および方位の情報を取得し、周波数指定処理部５２から、２組の時刻および周波数の情報を取得する。
【００７１】
そして、目標諸元計算部８０Ａは、取得した上記の各情報をもとに、式（７）および式（８）の関係を用い、式（９）および下記の式（１１）〜式（１５）のうちの何れかで表される連立方程式を解いて、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。また、目標諸元計算部８０Ａは、求めた位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を、目標諸元出力端子２５を介して外部に出力する。
【００７２】
目標諸元計算部８０Ａは、周波数指定処理部５２から取得する｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝と、代替情報指定処理部６０から取得する目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝、および目標距離｛Ｔ２，Ｒ（Ｔ２）｝のうちから、何れか２つの情報のみを選択して位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）の演算に用いる。
【００７３】
例えば、ＬＯＦＡＲ表示で目標信号の周波数を確認することができ、かつ固有周波数ｆ０が既知であるような場合は、｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝と｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝とを指定すればよい。一方、ＬＯＦＡＲ表示で周波数情報が得られないような場合は、代替情報の中から、何れか２つの情報を指定すればよい。ここで、ＬＯＦＡＲ表示で周波数情報が得られないような場合としては、目標体５００が放射する目標信号が広帯域信号である場合、又は受波信号のＳ／Ｎ比が極めて小さい場合などが考えられる。
【００７４】
目標諸元計算部８０Ａによる情報の選択については、ユーザが代替情報を入力する際に、操作部９２を介して目標諸元計算部８０Ａに選択する２つの情報を指示するようにしてもよい。もっとも、ユーザは、実施の形態１と同様、目標状態情報として、２組の時刻および周波数の情報を用いる場合、代替情報の入力を省略することができる。加えて、ユーザは、代替情報のうちの３つ以下の情報を入力し、残りの情報の入力を省略することもできる。また、目標諸元計算部８０Ａによる情報の選択については、目標状態情報としての６つの情報に予め優先順位を設定しておいてもよい。この場合、目標諸元計算部８０Ａが、優先順位をもとに２つの情報を選択するとよい。
【００７５】
より具体的に、指定された情報が｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝、および｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝である場合を考える。この場合、目標諸元計算部８０Ａは、実施の形態１と同様、式（９）により、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。
【００７６】
指定された情報が｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝、および｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝の場合、目標諸元計算部８０Ａは、式（１１）により、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。
【００７７】
【数１１】
2019132729.tif 000013
【００７８】
指定された情報が｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝、およびＣＴの場合、目標諸元計算部８０Ａは、式（１２）により、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。指定された情報が｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝、およびＶＴの場合も、目標諸元計算部８０Ａは、式（１２）により、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。
【００７９】
【数１２】
2019132729.tif 000014
【００８０】
指定された情報が｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝、およびＣＴの場合、目標諸元計算部８０Ａは、式（１３）により、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。指定された情報が｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝、およびＶＴの場合も、目標諸元計算部８０Ａは、式（１３）により、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。
【００８１】
【数１３】
2019132729.tif 000015
【００８２】
指定された情報が｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝、および｛Ｔ２，Ｒ（Ｔ２）｝の場合、目標諸元計算部８０Ａは、式（１４）により、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。
【００８３】
【数１４】
2019132729.tif 000016
【００８４】
指定された情報が｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、ＣＴ、およびＶＴの場合、目標諸元計算部８０Ａは、式（１５）により、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。
【００８５】
【数１５】
2019132729.tif 000017
【００８６】
ここで、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）は、実施の形態１と同様、上述した式（１０）で定義する。なお、指定された情報に周波数の情報、つまり｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝のうちの少なくとも１つが含まれる場合は、固有周波数ｆ０の指定が必須である。一方、指定された情報に周波数の情報が含まれない場合は、固有周波数ｆ０の指定を省略することができる。
【００８７】
ところで、上記の説明では、目標諸元計算部８０Ａが、目標状態情報としての６つの情報の中から２つの情報を選択する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、代替情報指定処理部６０が、代替情報の中から予め設定された１つ又は２つの情報を目標諸元計算部８０Ａの送出するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記の説明では、代替情報指定処理部６０が代替情報のうちの全ての情報の入力を要求する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、代替情報指定処理部６０は、事前の設定内容に応じて、代替情報のうちの少なくとも１つの入力を要求するようにしてもよい。
【００８９】
図９は、図８の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。図９を参照して、本実施の形態２における目標運動解析方法について説明する。図７と同様の工程については同一の番号を用いて説明は省略する。
【００９０】
目標運動解析装置２０Ａは、ステップＳ１０１〜Ｓ１１０の処理を図７の場合と同様に実行する。また、代替情報指定処理部６０は、表示部９１を介して、ユーザに代替情報の入力を要求する（ステップＳ２０１）。そして、代替情報指定処理部６０は、ユーザの入力操作に応じて表示処理装置９０から出力される代替情報を取得し、目標諸元計算部８０Ａに送出する（ステップＳ２０２）。なお、ステップＳ１０３、Ｓ１０４、およびＳ１０８〜Ｓ１１０の処理と、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理と、ステップＳ２０１およびＳ２０２の処理とは、並行して行うことができる。
【００９１】
目標諸元計算部８０Ａは、目標状態情報としての６つの情報の中から２つの情報を選択する。そして、選択した２つの情報に対応する式（９）および式（１１）〜式（１５）のうちの何れか１つを用いて、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。そして、目標諸元計算部８０Ａは、求めた位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を、目標諸元出力端子２５を介して外部に出力する（ステップＳ２０３）。
【００９２】
以上のように、本実施の形態２によっても、前述した実施の形態１と同様、演算用のデータに誤差の大きなデータが混入することを抑制できるため、目標体５００の位置および速度の推定誤差を小さくすることができる。また、目標諸元計算部８０Ａは、ユーザに代替情報の指定を促す代替情報指定処理部６０を有している。したがって、ユーザは、目標針路、目標速力、および目標距離の少なくとも１つを想定できるような場合に情報入力を行うことができる。そして、目標運動解析装置２０Ａは、代替情報のうちの少なくとも１つを使用することができる。したがって、ＬＯＦＡＲ表示で目標信号の周波数が確認できないような場合でも、目標体５００の運動諸元を示す位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を精度よく算出することができる。他の効果については、実施の形態１と同様である。
【００９３】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態３の目標運動解析システム１００Ｂを構成する目標運動解析装置２０Ｂは、図１０に示すように、実施の形態２の目標運動解析装置２０Ａとは異なり、方位データ算出部４１の代わりに目標方位予測部７１を有している。上述した実施の形態１および２と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【００９４】
本実施の形態３の整相処理部３０は、整相データＳθ（ｋ，ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）を、周波数分析部４２Ｂおよび方位指定処理部５１に送出する。目標諸元計算部８０Ｂは、実施の形態２の目標諸元計算部８０Ａと同様に位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求め、目標諸元出力端子２５を介して外部に出力すると共に、目標方位予測部７１に送出する。
【００９５】
目標方位予測部７１は、目標諸元計算部８０Ｂにおいて求められた位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）と、観測体１０の位置および速度の情報とを用いた予測演算により、目標体５００の方位を示す方位データを求める。目標方位予測部７１は、目標諸元計算部８０Ｂから送出される位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）から、ＢＴＲ表示およびＬＯＦＡＲ表示を行っている全時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）の目標方位を予測する。
【００９６】
より具体的に、目標方位予測部７１は、目標諸元計算部８０Ｂから位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を取得する。また、目標方位予測部７１は、観測体情報入力端子２４を介して、各時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）における、観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（ｔｋ）およびｙ座標をｙＯ（ｔｋ）と、観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（ｔｋ）およびｙ成分ｖｙＯ（ｔ１）と、を取得する。そして、目標方位予測部７１は、取得した各データを用いて、下記の式（１６）により、各時刻ｔｋのそれぞれの予測目標方位θｐ（ｔｋ）を求める。そして、目標方位予測部７１は、経時的なデータである予測目標方位θｐ（ｔｋ）を周波数分析部４２Ｂに送出する。
【００９７】
【数１６】
2019132729.tif 000018
【００９８】
周波数分析部４２Ｂは、目標方位予測部７１から送出される予測目標方位θｐ（ｔｋ）を方位データとして取得する。そして、周波数分析部４２Ｂは、θｐ（ｔｋ）方向の整相データＳθ（ｋ，ｎ）を用いてｌ＝１〜ＬのＬビンに周波数分析して分析データＳｆ（ｋ，ｌ）を生成し、周波数指定処理部５２に送出する。
【００９９】
ここで、目標方位予測部７１から周波数分析部４２Ｂに予測目標方位θｐ（ｔｋ）が送られていない場合、周波数分析部４２Ｂは、分析データＳｆ（ｋ，ｌ）（ｌ＝１〜Ｌ）を求めることができない。すると、周波数指定処理部５２は、分析データＳｆ（ｋ，ｌ）に基づくＬＯＦＡＲ表示を行うことができない。よって、この場合、目標諸元計算部８０Ｂは、代替情報である目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝、および目標距離｛Ｔ２，Ｒ（Ｔ２）｝のうちの何れか２つを用いて位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）の計算を行う。もっとも、目標方位予測部７１から周波数分析部４２Ｂに予測目標方位θｐ（ｔｋ）が送られていない場合、周波数分析部４２Ｂは、予め設定されたデフォルトの予測目標方位θｐ（ｔｋ）を用いるようにしてもよい。
【０１００】
図１１は、整相データのピークの検出が一時的に困難な状態にある時刻を含む場合におけるＢＴＲ表示およびＬＯＦＡＲ表示の比較例を示す図である。図１２は、整相データのピークの検出が一時的に困難な状態にある時刻を含む場合において、図１０の表示部に表示されるＢＴＲ表示およびＬＯＦＡＲ表示を例示した図である。図１１および図１２を参照して、本実施の形態３で改善されるポイントについて説明する。
【０１０１】
図１１に示すように、整相データＳθ（ｋ，ｎ）のピークの検出が困難になっている時刻を含む場合、ＢＴＲ表示で方位が不明瞭となり、かつ、ＬＯＦＡＲ表示で信号が不明瞭となる。しかし、本実施の形態３では、目標方位予測部７１によって予測目標方位θｐ（ｔｋ）を求めることができる。そのため、周波数指定処理部５２は、周波数分析部４２Ｂが生成した分析データＳｆ（ｋ，ｌ）を用いて、図１２のような明瞭なＬＯＦＡＲ表示を表示部９１に行わせることができる。
【０１０２】
図１３は、図１０の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。図１３を参照して、本実施の形態３における目標運動解析方法について説明する。図７および図９と同様の工程については同一の番号を用いて説明は省略する。
【０１０３】
整相処理部３０は、信号入力端子２１を介して受波信号を取得し（ステップＳ１０１）、取得した受波信号に整相処理を施して整相データＳθ（ｋ，ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）を生成する。そして、整相処理部３０は、生成した整相データＳθ（ｋ，ｎ）を、周波数分析部４２および方位指定処理部５１に送出する（ステップＳ１０２）。
【０１０４】
次いで、周波数分析部４２Ｂは、目標方位予測部７１から予測目標方位θｐ（ｔｋ）を方位データとして取得する（ステップＳ３０１）。周波数分析部４２Ｂは、予測目標方位θｐ（ｔｋ）を用いて整相データＳθ（ｋ，ｎ）の周波数分析を行い、分析データＳｆ（ｋ，ｌ）（ｌ＝１〜Ｌ）を求める。そして、周波数分析部４２Ｂは、求めた分析データＳｆ（ｋ，ｌ）を周波数指定処理部５２に送出する（ステップＳ３０２）。また、目標運動解析装置２０Ｂは、ステップＳ１０５〜Ｓ１１０、Ｓ２０１〜Ｓ２０３の処理を図９の場合と同様に実行する。
【０１０５】
次いで、目標諸元計算部８０Ｂから位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）が送出されると、目標方位予測部７１は、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）などを用い、式（１６）により、各時刻ｔｋのそれぞれの予測目標方位θｐ（ｔｋ）を求める。そして、目標方位予測部７１は、求めた予測目標方位θｐ（ｔｋ）を周波数分析部４２Ｂへ送出する（ステップＳ３０３）。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態３によっても、上述した実施の形態１および２と同様、演算用のデータに誤差の大きなデータが混入することを抑制できるため、目標体５００の位置および速度の推定誤差を小さくすることができる。加えて、本実施の形態３の目標運動解析装置２０Ｂは、本実施の形態３では必要であった方位データ算出部４１を設けずに構成することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態３の目標運動解析システム１００Ｂは、図１１に示すように、Ｓ／Ｎ比が小さく、整相データＳθ（ｋ，ｎ）のピークの検出が困難な時刻が含まれるような場合であっても、図１２に示すように、予測目標方位θｐ（ｔｋ）を用いてＬＯＦＡＲ表示を作成することができる。すなわち、目標運動解析システム１００Ｂによれば、各表示に対応する時刻に、Ｓ／Ｎ比が小さい時刻が含まれるような場合であっても、周波数の情報を使用した位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）の算出を行うことができる。
【０１０８】
実施の形態４．
図１４は、本発明の実施の形態４に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。図１５は、図１４の表示部において、ＢＴＲ表示に予測目標方位が表示され、ＬＯＦＡＲ表示に予測周波数が表示されている様子を示す図である。本実施の形態４の目標運動解析システム１００Ｃを構成する目標運動解析装置２０Ｃは、図１４に示すように、目標方位予測部７１Ｃおよび周波数予測部７２を有している点に特徴がある。また、目標運動解析装置２０Ｃは、方位指定処理部５１Ｃと周波数指定処理部５２Ｃとを有している。上述した実施の形態１〜３と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【０１０９】
目標諸元計算部８０Ｃは、実施の形態２の目標諸元計算部８０Ａと同様に位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。そして、目標諸元計算部８０Ｃは、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を、目標諸元出力端子２５を介して外部に出力すると共に、目標方位予測部７１Ｃおよび周波数予測部７２に送出する。
【０１１０】
目標方位予測部７１Ｃは、実施の形態３の目標方位予測部７１と同様、取得した各データを用いて、式（１６）により、各時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）のそれぞれの予測目標方位θｐ（ｔｋ）を求める。予測目標方位θｐ（ｔｋ）は、目標体５００の方位の経時的な予測データである。そして、目標方位予測部７１Ｃは、予測目標方位θｐ（ｔｋ）を方位指定処理部５１Ｃに送出する。
【０１１１】
方位指定処理部５１Ｃは、上述した方位指定処理部５１と同様、整相処理部３０から送出される整相データＳθ（ｋ，ｎ）に基づくＢＴＲ表示を表示部９１に行わせる。また、目標方位予測部７１Ｃから予測目標方位θｐ（ｔｋ）が送られると、方位指定処理部５１Ｃは、図１５に示すように、表示部９１のＢＴＲ表示上に、表示中の全時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）にわたって予測目標方位θｐ（ｔｋ）を重畳表示する。つまり、方位指定処理部５１Ｃは、予測目標方位θｐ（ｔｋ）の重畳表示として、表示中の全時刻にわたる予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線と、ＢＴＲ表示を通じて指定された複数組の時刻に対応する予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す点と、を出力させる。
【０１１２】
ここで、図１５（ａ）のように、ＢＴＲ表示上に重畳表示された予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線が、信号強度の大きい方位からずれていることを想定する。この場合、ユーザは、予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線が、ＢＴＲ表示において信号強度の大きい方位と合致するよう、図１５（ｂ）のように、予測目標方位θｐ（ｔｋ）の線の位置を調整することができる。これにより、後述するＬＯＦＡＲ表示上の予測周波数νｐ（ｔｋ）を示す線は、図１５（ａ）のように信号強度の大きい周波数からずれている状態から、図１５（ｂ）のように信号強度の大きい周波数と重なる状態に移動する。
【０１１３】
図１５（ａ）のように、既に指定されている２時刻に対応する２組の時刻および方位を示す点を点Ｄ１、点Ｄ２とする。点Ｄ１および点Ｄ２は、ＢＴＲ表示を通じて指定された２組の時刻に対応する予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す点に相当し、予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線の調整用に用いられる。すなわち、ユーザは、例えば操作部９２としてのマウスを移動し、表示部９１上のカーソルを点Ｄ１又は点Ｄ２に重ねてマウスをクリックし、その状態でカーソルを移動させることにより、２時刻に対応する２組の時刻および方位のうちの一方の指定を変更する。このようにして、ユーザは、予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線を移動させる。ここで、点Ｄ１には時刻Ｔ１が対応し、点Ｄ２には時刻Ｔ２が対応しているものとする。つまり、本実施の形態４においても、２時刻に対応する２組の時刻および方位の情報を｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝とする。
【０１１４】
周波数予測部７２は、目標諸元計算部８０Ｃから送出される位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）および固有周波数ｆ０などを用いて、目標信号の周波数を予測する。すなわち、周波数予測部７２は、目標諸元計算部８０Ｃから位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）が送られると、下記の各データを取得する。つまり、周波数予測部７２は、観測体情報入力端子２４を介して、各時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）における、観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（ｔｋ）およびｙ座標をｙＯ（ｔｋ）と、観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（ｔｋ）およびｙ成分ｖｙＯ（ｔ１）と、を取得する。また、周波数予測部７２は、指定入力端子２３を介して、ユーザにより指定された固有周波数ｆ０を取得する。
【０１１５】
そして、周波数予測部７２は、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）と共に取得した上記の各データを用いて、下記の式（１７）により、各時刻ｔｋのそれぞれの予測周波数νｐ（ｔｋ）を求める。予測周波数νｐ（ｔｋ）は、目標体５００から放射される目標信号の周波数の経時的な予測データである。そして、周波数予測部７２は、予測周波数νｐ（ｔｋ）を周波数指定処理部５２Ｃに送出する。ここで、ｃは信号の伝搬速度である。また、θｐ（ｔｋ）は上記の式（１６）で得られる予測目標方位である。
【０１１６】
【数１７】
2019132729.tif 000019
【０１１７】
周波数指定処理部５２Ｃは、上述した周波数指定処理部５２と同様、周波数分析部４２から送出される分析データＳｆ（ｋ，ｌ）に基づくＬＯＦＡＲ表示を表示部９１に行わせる。また、周波数指定処理部５２Ｃは、周波数予測部７２から予測周波数νｐ（ｔｋ）が送られると、図１５に示すように、ＬＯＦＡＲ表示上に、表示中の全時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）にわたって予測周波数νｐ（ｔｋ）を重畳表示する。ＬＯＦＡＲ表示上の予測周波数νｐ（ｔｋ）を示す線は、ＢＴＲ表示上の予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線に連動して動作する。
【０１１８】
図１６は、図１４の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。図１６を参照して、本実施の形態４における目標運動解析方法について説明する。図７、図９、および図１３と同様の工程については同一の番号を用いて説明は省略する。
【０１１９】
目標運動解析装置２０Ｃは、図９の場合と同様、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を実行する。そして、ユーザによるキーボードの操作などにより、２組の時刻および方位が指定される（ステップＳ１０６／Ｙｅｓ）。すると、方位指定処理部５１Ｃは、図１５に示すように、表示部９１のＢＴＲ表示上に、全時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）にわたって、目標方位予測部７１Ｃから送られた予測目標方位θｐ（ｔｋ）を重畳表示させる。その際、方位指定処理部５１Ｃは、指定された２時刻に対応する２組の時刻および方位を示す点を、図１５（ａ）の点Ｄ１、点Ｄ２のように表示させる（ステップＳ４０１）。また、方位指定処理部５１Ｃは、指定された２組の時刻および方位の情報を目標諸元計算部８０Ｃに送出する（ステップＳ１０７）。
【０１２０】
周波数指定処理部５２Ｃは、周波数分析部４２から送出された分析データＳｆ（ｋ，ｌ）に基づくＬＯＦＡＲ表示を表示部９１に行わせる（ステップＳ１０８）。また、周波数予測部７２から予測周波数νｐ（ｔｋ）が送られると、周波数指定処理部５２Ｃは、図１５に示すように、ＬＯＦＡＲ表示上に、全時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）にわたって予測周波数νｐ（ｔｋ）を重畳表示させる（ステップＳ４０２）。そして、周波数指定処理部５２Ｃは、指定された２時刻に対応する２組の時刻および周波数の情報を目標諸元計算部８０Ｃに送出する（ステップＳ１１０）。
【０１２１】
方位指定処理部５１Ｃは、方位の指定が変更されるまで待機する（ステップＳ４０３／Ｎｏ）。このとき、ユーザは、操作部９２を操作して、既に指定されているＢＴＲ表示上の２組の時刻および方位のうちの一方を移動させ、方位の指定を変更する。例えば図１５の場合、ユーザは、マウスのカーソルを点Ｄ１又は点Ｄ２に重ね、マウスをクリックした状態で点Ｄ１又は点Ｄ２を移動させる。その際、ユーザの操作に応じて、方位指定処理部５１Ｃは、予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線を移動させ、周波数指定処理部５２Ｃは、予測周波数νｐ（ｔｋ）を示す線を移動させる。
【０１２２】
方位指定処理部５１Ｃは、２組の時刻および方位のうちの一方の指定が変更されると（ステップＳ４０３／Ｙｅｓ）、変更された時刻および方位の情報と、変更されていない時刻および方位の情報とを、２組の時刻および方位の情報として目標諸元計算部８０Ｃに送出する。例えば図１５の場合、ユーザが点Ｄ１又は点Ｄ２の移動を停止し、マウスをクリックした状態を解除することにより、２組の時刻および方位のうちの一方の指定が変更される。もっとも、時刻および方位の指定変更は、マウスをクリックした状態を解除する操作に限定されない。例えば、方位指定処理部５１Ｃは、ユーザがマウスをクリックした状態を解除した後、移動させた点Ｄ１又は点Ｄ２上で再度マウスをクリックする等の操作を別途行ったときに、時刻および方位の指定変更を受け付けるようにしてもよい（ステップＳ４０４）。周波数指定処理部５２Ｃは、方位が変更された時刻に対応する時刻および周波数の情報と、方位が変更されていない時刻に対応する時刻および周波数の情報とを、２組の時刻および周波数の情報として目標諸元計算部８０Ｃに送出する（ステップＳ４０５）。
【０１２３】
目標運動解析装置２０Ｃは、図９の場合と同様に、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を実行する。すなわち、目標諸元計算部８０Ｃは、方位指定処理部５１Ｃから送出される２組の時刻および方位の情報（ステップＳ１０７又はＳ４０４）、および周波数指定処理部５２Ｃから送出される２組の時刻および周波数の情報（ステップＳ１１０又はＳ４０５）などを用いて、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。
【０１２４】
目標方位予測部７１Ｃは、目標諸元計算部８０Ｃから送出される位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）などを用い、式（１６）により、各時刻ｔｋのそれぞれの予測目標方位θｐ（ｔｋ）を求める。そして、目標方位予測部７１は、求めた予測目標方位θｐ（ｔｋ）を方位指定処理部５１Ｃへ送出する（ステップＳ４０６）。
【０１２５】
また、周波数予測部７２は、目標諸元計算部８０Ｃから送出される位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）および固有周波数ｆ０などを用いて、式（１７）により、各時刻ｔｋのそれぞれの予測周波数νｐ（ｔｋ）を求める。そして、周波数予測部７２は、求めた予測周波数νｐ（ｔｋ）を周波数指定処理部５２Ｃへ送出する（ステップＳ４０７）。
【０１２６】
以上のように、本実施の形態４によっても、上述した実施の形態１〜３と同様、演算用のデータに誤差の大きなデータが混入することを抑制できるため、目標体５００の位置および速度の推定誤差を小さくすることができる。加えて、本実施の形態４の目標運動解析装置２０Ｃは、実施の形態２では必要であった方位データ算出部４１を設けずに構成することができる。
【０１２７】
また、目標運動解析装置２０Ｃは、計算した位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を用いて予測目標方位θｐ（ｔｋ）を求め、求めた予測目標方位θｐ（ｔｋ）をＢＴＲ表示に重畳表示する。さらに、目標運動解析装置２０Ｃは、計算した位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を用いて予測周波数νｐ（ｔｋ）を求め、計算した予測周波数νｐ（ｔｋ）をＬＯＦＡＲ表示に重畳表示する。よって、ユーザは、信号強度の大きい方位に対する予測目標方位θｐ（ｔｋ）の位置、又は信号強度の大きい方位に対する予測周波数νｐ（ｔｋ）の位置を視認することにより、目標運動諸元としての位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）の良否の判断を容易に行うことができる。そして、ユーザは、図１５に示すように、予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線がＢＴＲ表示の信号強度が大きい方位と合致するように調整することにより、方位、周波数、目標距離、針路、速力の指定値を調整することができる。よって、理想的なデータをフィードバックさせることができるため、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）の算出精度を向上させることができる。
【０１２８】
ここで、上記の説明では、ＢＴＲ表示上の予測目標方位θｐ（ｔｋ）を示す線を移動させる場合を例示したが、ＬＯＦＡＲ表示上の予測周波数νｐ（ｔｋ）を示す線を移動できるようにしてもよい。このようにすれば、ＬＯＦＡＲ表示の信号強度が大きい周波数と重なるように、予測周波数νｐ（ｔｋ）を示す線の微調整等を行うことができるため、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）の算出精度をさらに高めることができる。
【０１２９】
ところで、予測目標方位θｐ（ｔｋ）がＢＴＲ表示の信号強度が大きい方位と一致し、かつ予測周波数νｐ（ｔｋ）がＬＯＦＡＲ表示の信号強度が大きい周波数と一致している場合は、目標体５００の針路および速力に変化はない。一方、予測目標方位θｐ（ｔｋ）および予測周波数νｐ（ｔｋ）が信号強度の大きい位置から外れ始めると、目標体５００の針路または速力が変化したことになる。よって、ユーザは、予測目標方位θｐ（ｔｋ）および予測周波数νｐ（ｔｋ）と信号強度の大きい位置との位置関係を監視することにより、目標の針路、速力の変化の兆候を把握することができる。さらに、ユーザは、目標体５００の針路、速力の変化の兆候を把握した場合、方位および周波数を指定する２時刻を、目標体５００の針路、速力の変化時刻の前のみ、あるいは変化時刻の後のみにすることで、目標体５００の針路、速力の変化に追従可能となる。
【０１３０】
実施の形態５．
図１７は、本発明の実施の形態５に係る目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。図１８は、図１７の表示部に表示される代替情報指定用の各表示を示す図である。図１７に示すように、本実施の形態５の目標運動解析システム１００Ｄを構成する目標運動解析装置２０Ｄは、実施の形態２の目標運動解析装置２０Ａは異なり、表示用データ算出部６１を有している。そして、目標運動解析装置２０Ｄは、代替情報指定処理部６０の代わりに、代替情報指定処理部６０Ｄを有している。上述した実施の形態１〜４と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【０１３１】
方位指定処理部５１Ｄは、操作部９２を介して２組の時刻および方位の指定を受け付けると、受け付けた２組の時刻および方位の情報を、目標諸元計算部８０と共に、表示用データ算出部６１へ送出する。方位指定処理部５１Ｄの他の機能は、実施の形態２の方位指定処理部５１と同様である。
【０１３２】
表示用データ算出部６１は、ユーザにより指定された２組の時刻および方位の情報と、観測体情報入力端子２４を介して入力される観測体１０の位置および速度の情報とを用いて、表示用データを算出する。表示用データとは、目標針路ＣＴと目標速力ＶＴと目標距離Ｒ（Ｔ１）との関係を示す情報である。
【０１３３】
より具体的に、表示用データ算出部６１は、２組の時刻および方位の情報である｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝が送られると、観測体情報入力端子２４を介して、時刻Ｔ１における観測体１０の位置および速度の情報を取得する。つまり、表示用データ算出部６１は、時刻Ｔ１における観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（Ｔ１）およびｙ座標をｙＯ（Ｔ１）と、時刻Ｔ２における観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（Ｔ２）およびｙ成分ｖｙＯ（Ｔ２）と、を取得する。
【０１３４】
そして、表示用データ算出部６１は、２組の時刻および方位の情報と、時刻Ｔ１における観測体１０の位置および速度の情報とを用いて、表示用データを求め、代替情報指定処理部６０Ｄへ送出する。ここで、表示用データ算出部６１が求める。表示用データは、下記の３つの方法で算出することができる。
【０１３５】
（針路−速力指定表示のための目標距離を算出する場合）
図１８（ａ）のような針路−速力指定表示のための表示用データを求める場合、表示用データ算出部６１は、複数の目標針路ＣＴを下記の式（１８）により求め、複数の目標速力ＶＴを下記の式（２０）により求める。式（１８）において、ΔＣＴは予め決めた目標針路間隔であり、Ｉは下記の式（１９）のように定義される。式（２０）において、ΔＶＴは予め決めた目標速力間隔であり、Ｊは下記の式（２１）のように定義される。式（２１）のＶＭＡＸは予め決めた目標速力ＶＴの最大値である。
【０１３６】
【数１８】
2019132729.tif 000020
【０１３７】
【数１９】
2019132729.tif 000021
【０１３８】
【数２０】
2019132729.tif 000022
【０１３９】
【数２１】
2019132729.tif 000023
【０１４０】
表示用データ算出部６１は、式（１８）〜式（２１）により求めた目標針路ＣＴ［ｉ］および目標速力ＶＴ［ｊ］を用いて上述した式（１５）を解き、複数の目標距離Ｒ（Ｔ１）である目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｉ，ｊ］を求める。そして、表示用データ算出部６１は、求めた目標針路ＣＴと目標速力ＶＴと目標距離Ｒ（Ｔ１）との組｛ＣＴ［ｉ］，ＶＴ［ｊ］，Ｒ（Ｔ１）［ｉ，ｊ］｝（ｉ＝１〜Ｉ，ｊ＝１〜Ｊ）を、表示用データとして代替情報指定処理部６０Ｄへ送出する。
【０１４１】
（針路−距離指定表示のための目標速力を算出する場合）
図１８（ｂ）のように、針路−距離指定表示のための表示用データを求める場合、表示用データ算出部６１は、複数の目標針路ＣＴを式（１８）により求め、複数の目標距離Ｒ（Ｔ１）を下記の式（２２）により求める。式（２２）において、ΔＲは予め決めた目標距離間隔であり、ＫＫは下記の式（２３）により定義される。式（２３）において、ＲＭＡＸは予め決めた目標距離の最大値である。
【０１４２】
【数２２】
2019132729.tif 000024
【０１４３】
【数２３】
2019132729.tif 000025
【０１４４】
表示用データ算出部６１は、式（１８）、式（１９）、式（２２）、および式（２３）により求めた目標針路ＣＴ［ｉ］および目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］を用いて上述した式（１３）を解き、複数の目標速力ＶＴである目標速力ＶＴ［ｉ，ｋｋ］を求める。そして、表示用データ算出部６１は、求めた目標針路ＣＴ［ｉ］と目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］と目標速力ＶＴ［ｉ，ｋｋ］との組｛ＣＴ［ｉ］，Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］，ＶＴ［ｉ，ｋｋ］｝（ｉ＝１〜Ｉ，ｋｋ＝１〜ＫＫ）を、表示用データとして代替情報指定処理部６０Ｄへ送出する。
【０１４５】
（速力−距離指定表示のための目標針路を算出する場合）
図１８（ｃ）および図１８（ｄ）のような速力−距離指定表示のための表示用データを求める場合、表示用データ算出部６１は、複数の目標速力ＶＴを式（２０）により求め、複数の目標距離Ｒ（Ｔ１）を式（２２）により求める。
【０１４６】
そして、表示用データ算出部６１は、式（２０）〜式（２３）により求めた目標速力ＶＴ［ｉ］および目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］を用いて式（１３）を解き、複数の目標針路ＣＴである目標針路ＣＴ［ｊ，ｋｋ］を求める。そして、表示用データ算出部６１は、求めた目標速力ＶＴ［ｉ］と目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］と目標針路ＣＴ［ｊ，ｋｋ］との組｛ＶＴ［ｉ］，Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］，ＣＴ［ｊ，ｋｋ］｝（ｊ＝１〜Ｊ，ｋｋ＝１〜ＫＫ）を、表示用データとして代替情報指定処理部６０Ｄへ送出する。
【０１４７】
なお、式（１３）を解いた場合、目標針路ＣＴ［ｊ，ｋｋ］として２種類の解が存在する。そのため、一方を近距離の解をＣＴ_ｎｅａｒ［ｊ，ｋｋ］とし、他方を遠距離の解をＣＴ_ｆａｒ［ｊ，ｋｋ］として区別する。
【０１４８】
代替情報指定処理部６０Ｄは、表示用データ算出部６１から送出される表示用データを用いて、図１８に示すように、目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、および時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝を指定させる指定用画像を表示部９１に表示させる。本実施の形態５において、代替情報指定処理部６０Ｄは、指定用画像として、図１８（ａ）のような針路−速力指定画像、図１８（ｂ）のような針路−距離指定画像、および図１８（ｃ）（ｄ）のような速力−距離指定画像のうちの少なくとも１つを表示部９１に表示させる。針路−速力指定画像は、針路軸と速力軸とを持ち、針路−距離指定画像は針路軸と距離軸とを持ち、速力−距離指定画像は速力軸と距離軸とを持つ。
【０１４９】
指定用画像では、データが存在し得ない不存在領域と、データが存在し得る存在領域とが区別されている。針路−速力指定画像の存在領域には、目標針路ＣＴと目標速力ＶＴとに対応する目標距離Ｒ（Ｔ１）の情報が表示される。針路−距離指定画像の存在領域には、目標針路ＣＴと目標距離Ｒ（Ｔ１）とに対応する目標速力ＶＴの情報が表示される。速力−距離指定画像の存在領域には、目標速力ＶＴと目標距離Ｒ（Ｔ１）とに対応する目標針路ＣＴの情報が表示される。
【０１５０】
より具体的に、代替情報指定処理部６０Ｄは、目標針路ＣＴと目標速力ＶＴと目標距離Ｒ（Ｔ１）との組を用いて、図１８（ａ）のように、針路−速力指定画像上に等距離線ＤＬを表示する。代替情報指定処理部６０Ｄは、目標針路ＣＴ［ｉ］と目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］と目標速力ＶＴ［ｉ，ｋｋ］との組を用いて、図１８（ｂ）のように、針路−距離指定表示上に等速力線ＳＬを表示する。代替情報指定処理部６０Ｄは、目標速力ＶＴ［ｉ］と目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］と目標針路ＣＴ_ｎｅａｒ［ｊ，ｋｋ］との組を用いて、図１８（ｃ）のように、針路−距離指定表示（遠距離）上に等針路線ＣＬを表示する。代替情報指定処理部６０Ｄは、目標速力ＶＴ［ｉ］と目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］と目標針路ＣＴ_ｆａｒ［ｊ，ｋｋ］との組を用いて、図１８（ｄ）のように、針路−距離指定表示（遠距離）上に等針路線ＣＬを表示する。
【０１５１】
また、代替情報指定処理部６０Ｄは、目標針路ＣＴと目標速力ＶＴと目標距離Ｒ（Ｔ１）との組で、物理的にとり得ない針路と速力との領域Ｅｄに対しては、図１８（ａ）のように、等距離線ＤＬの代わりに灰色表示する等の区別を行う。代替情報指定処理部６０Ｄは、目標針路ＣＴ［ｉ］と目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］と目標速力ＶＴ［ｉ，ｋｋ］との組で、物理的にとり得ない針路と距離との領域Ｅｓに対しては、図１８（ｂ）のように、等速力線ＳＬの代わりに灰色表示する等の区別を行う。代替情報指定処理部６０Ｄは、目標速力ＶＴ［ｉ］と目標距離Ｒ（Ｔ１）［ｋｋ］と目標針路ＣＴ［ｊ，ｋｋ］との組で、物理的にとり得ない速力および目標距離の領域Ｅｃに対しては、図１８（ｃ）（ｄ）に示すように、等針路線ＣＬの代わりに灰色表示する等の区別を行う。領域Ｅｄ、領域Ｅｓ、および領域Ｅｃは、前述した不存在領域に相当する。
【０１５２】
代替情報指定処理部６０Ｄは、ユーザによって指定用画像上の１点である抽出点が指定されると、指定された抽出点の位置に応じた目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝を取得する。すなわち、代替情報指定処理部６０Ｄは、指定された抽出点に対応する目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝の情報を抽出して、目標諸元計算部８０Ｄへ送出する。
【０１５３】
本実施の形態５において、目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝の情報は、代替情報に相当する。そして、代替情報は、２組の時刻および周波数の情報である｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝と共に、目標体５００の状態を示す目標状態情報を構成する。
【０１５４】
目標諸元計算部８０Ｄは、入力された各時刻Ｔｉ（ｉ＝１，…）の方位および周波数の情報と、代替情報指定処理部６２から送られる代替情報とから、位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。ここで、目標諸元計算部８０Ｄには、２組の時刻および周波数の情報である｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，Ｎｍ（Ｔ２）｝と共に、代替情報指定処理部６０Ｄから、代替情報としての目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、および時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝が入力される。目標諸元計算部８０Ｄは、実施の形態２の目標諸元計算部８０Ａと同様、目標状態情報を構成する上記５つの情報の中から、何れか２つの情報のみを選択して位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）の演算に用いる。
【０１５５】
すなわち、目標諸元計算部８０Ｄは、観測体情報入力端子２４を介して、時刻Ｔ１における観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（Ｔ１）およびｙ座標をｙＯ（Ｔ１）と、時刻Ｔ１における観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（Ｔ１）およびｙ成分ｖｙＯ（Ｔ１）と、を取得する。目標諸元計算部８０は、観測体情報入力端子２４を介して、時刻Ｔ２における観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（Ｔ２）およびｙ座標ｙＯ（Ｔ２）と、時刻Ｔ２における観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（Ｔ２）およびｙ成分ｖｙＯ（Ｔ２）と、を取得する。目標諸元計算部８０Ｄは、指定入力端子２３を介して、目標体５００の固有周波数ｆ０を取得する。目標諸元計算部８０Ｄは、方位指定処理部５１から２組の時刻および方位の情報である｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝および｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝を取得する。目標諸元計算部８０Ｄは、目標状態情報を構成する上記５つの情報の中から、何れか２つの情報を選択する。
【０１５６】
目標諸元計算部８０Ｄは、取得した上記の各情報をもとに、式（７）および式（８）の関係を用い、式（９）、式（１１）〜式（１３）、および式（１５）のうちの何れかで表される連立方程式を解いて、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。また、目標諸元計算部８０Ｄは、求めた位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を、目標諸元出力端子２５を介して外部に出力する。ここで、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）は、上記の各実施の形態と同様に式（１０）で定義する。なお、指定された情報に周波数の情報が含まれない場合には、固有周波数ｆ０の指定は不要となる。
【０１５７】
図１９は、図１７の目標運動解析装置の動作を例示したフローチャートである。図１９を参照して、本実施の形態５における目標運動解析方法について説明する。図７、図９、図１３、および図１６と同様の工程については同一の番号を用いて説明は省略する。
【０１５８】
目標運動解析装置２０Ｄは、ステップＳ１０１〜Ｓ１１０の処理を図７の場合と同様に実行する。また、表示用データ算出部６１は、２組の時刻および方位の情報と、観測体１０の位置および速度の情報とを用いて表示用データを求め、代替情報指定処理部６０Ｄに送出する（ステップＳ５０１）。
【０１５９】
次いで、代替情報指定処理部６０Ｄは、表示用データ算出部６１から取得した表示用データを用いて、図１８に示すような指定用画像を表示部９１に表示させる（ステップＳ５０１）。そして、代替情報指定処理部６０Ｄは、ユーザにより、抽出点が指定されるまで待機する（ステップＳ５０３／Ｎｏ）。このとき、ユーザは、代替情報指定処理部６０Ｄによって指定用画像に表示された等距離線ＤＬ、等速力線ＳＬ、等針路線ＣＬを参考にし、指定用画像上の１点である抽出点を指定する。すなわち、ユーザは、針路−速力指定画像、針路−距離指定画像、および速力−距離指定画像のうちの何れかにおいて抽出点を指定する。
【０１６０】
代替情報指定処理部６０Ｄは、ユーザにより抽出点が指定されると（ステップＳ５０３／Ｙｅｓ）、指定された抽出点に対応する目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝を代替情報として抽出する。そして、代替情報指定処理部６０Ｄは、抽出した代替情報を目標諸元計算部８０Ｄへ送出する（ステップＳ５０４）。
【０１６１】
目標諸元計算部８０Ｄは、目標状態情報としての５つの情報の中から２つの情報を選択する。そして、選択した２つの情報に対応する式（９）、式（１１）〜式（１３）、および式（１５）のうちの何れか１つを用いて、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求める。そして、目標諸元計算部８０Ｄは、求めた位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を、目標諸元出力端子２５を介して外部に出力する（ステップＳ５０５）。
【０１６２】
以上のように、本実施の形態５によっても、上述した実施の形態１〜４と同様、演算用のデータに誤差の大きなデータが混入することを抑制できるため、目標体５００の位置および速度の推定誤差を小さくすることができる。また、本実施の形態５では、表示部９１に、指定用画像として、針路―速力指定画像、針路−距離指定画像、および速力−距離指定画像を表示させ、これらの画像表示上の１点である抽出点を指定できるようになっている。よって、ユーザは、指定用画像上の１点を指定するという簡易な操作により、目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、および時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝を指定することができる。
【０１６３】
また、針路−速力指定画像には等距離線ＤＬ、針路−距離指定画像には等速力線ＳＬ、速力−距離指定画像には等針路線ＣＬを表示するようになっている。よって、ユーザは、等距離線ＤＬ、等速力線ＳＬ、および等針路線ＣＬを参考にして、目標針路ＣＴ、目標速力ＶＴ、および時刻Ｔ１の目標距離｛Ｔ１，Ｒ（Ｔ１）｝を指定することができる。そのため、上述した実施の形態１〜４の場合よりも、ユーザによる指定操作が容易となることから、ユーザによる調整作業に要する時間が短縮され、ユーザビリティーの向上を図ることができる。
【０１６４】
ここで、従来の構成を参照して、上記各実施の形態の目標運動解析システムおよび目標運動解析方法によって得られる効果を詳細に説明する。まず、従来の目標運動解析方法の原理について説明する。観測体１０および目標体５００のそれぞれの位置および速度は、図２の場合と同様に定義される。
【０１６５】
時刻ｔｒにおける目標体５００の位置速度ベクトルＸＴ（ｔｒ）は、上記の式（５）で表される。よって、時刻ｔｋにおける目標体５００の位置速度ベクトルＸＴ（ｔｋ）は、位置速度ベクトルＸＴ（ｔｒ）を用いて上記の式（６）で表される。そして、時刻ｔｋにおいて、観測体１０から見た目標体５００の方位θ（ｔｋ）は、上記の式（７）で表される。また、目標体５００から放射される目標信号の周波数である固有周波数をｆ０とした場合に、時刻ｔｋにおいて、観測体１０で受信されるドップラ周波数ν（ｔｋ）は、上記の式（８）で表される。
【０１６６】
ただし、実際に観測される方位は真値に観測誤差が加わったものであり、実際に観測される方位θｍ（ｔｋ）およびドップラ周波数νｍ（ｔｋ）は、下記の式（２４）および式（２５）のように表される。
【０１６７】
【数２４】
2019132729.tif 000026
【０１６８】
【数２５】
2019132729.tif 000027
【０１６９】
ここで、ｎθ（ｔｋ）は、時刻ｔｋにおける平均０、分散σθ２（ｔｋ）の方位の観測誤差である。また、ｎν（ｔｋ）は、時刻ｔｋにおける平均０、分散σν２（ｔｋ）のドップラ周波数の観測誤差である。また、時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）の時系列を用いて目標運動解析を行うものとする。
【０１７０】
そして、式（７）、式（８）、式（２６）、および式（２７）を用いて、下記の式（２８）〜式（３１）で表されるベクトルを定義する。
【０１７１】
【数２６】
2019132729.tif 000028
【０１７２】
【数２７】
2019132729.tif 000029
【０１７３】
【数２８】
2019132729.tif 000030
【０１７４】
【数２９】
2019132729.tif 000031
【０１７５】
ここで、式（２６）および式（２８）において変数とされ、位置速度ベクトルＸＴ（ｔｒ）を含むベクトルを、下記の式（３０）のように目標状態量ベクトルと定義する。
【０１７６】
【数３０】
2019132729.tif 000032
【０１７７】
すると、基準時刻ｔｒにおける目標の位置速度ベクトルＸＴ（ｔｒ）および固有周波数ｆ０の推定は、下記の式（３１）で定義される式(１１)で定義される評価関数Ｌを最小とする目標状態量ベクトルを求めることになる。
【０１７８】
【数３１】
2019132729.tif 000033
【０１７９】
ここで、Σθは下記の式（３２）で定義され、Σνは下記の式（３３）で定義される。[・]-１は、[・]の逆行列を表す。
【０１８０】
【数３２】
2019132729.tif 000034
【０１８１】
【数３３】
2019132729.tif 000035
【０１８２】
上記の式（３３）で表される評価関数Ｌを最小にする目標状態量ベクトルの推定には、逐次処理の拡張カルマンフィルタ、又はバッチ処理のガウス・ニュートン法などが用いられる。
【０１８３】
図２２は、従来の目標運動解析装置および目標運動解析システムの構成を示すブロック図である。実施の形態１の目標運動解析システム１００と同等の構成については同一の符号を用いて説明は省略する。図２２に示すように、目標運動解析システム１０００は、観測体１０と目標運動解析装置２００とにより構成されている。目標運動解析装置２００は、信号入力端子２１と、整相処理部３０と、方位データ算出部４１０と、周波数分析部４２と、周波数情報算出部５２０と、観測体情報入力端子２４と、目標諸元計算部８００と、目標諸元出力端子２５と、を有している。
【０１８４】
整相処理部３０は、整相処理の結果である整相データＳθ（ｋ，ｎ）を、方位データ算出部４１および周波数分析部４２に送出する。方位データ算出部４１０は、整相データＳθ（ｋ，ｎ）のエネルギーのピークとなるビームを検出し、検出したビームの方位を示す目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）とその誤差分散σθ２（ｔｋ）とを算出する。ここで、目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）の誤差分散σθ２（ｔｋ）の算出方法には、目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）を一定時間蓄積し、その平均値の周りの分散として算出する方法などがある。方位データ算出部４１０は、算出した目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）および誤差分散σθ２（ｔｋ）を目標諸元計算部８００に送出する。また、方位データ算出部４１０は、算出した目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）を周波数分析部４２に送出する。
【０１８５】
周波数情報算出部５２０は、周波数分析部４２から送出される周波数分析処理の結果から目標信号を検出し、周波数情報を算出する。周波数情報算出部５２０は、分析データＳｆ（ｋ，ｌ）のエネルギーのピークとなるビンを検出し、検出したビンから周波数を算出し、算出結果を目標信号周波数の観測値νｍ（ｔｋ）およびその誤差分散σｆ２（ｔｋ）として、目標諸元計算部８００に送出する。ここで、目標信号周波数の観測値νｍ（ｔｋ）の誤差分散σｆ２（ｔｋ）の算出方法には、目標信号周波数の観測値νｍ（ｔｋ）を一定時間蓄積し、その平均値の周りの分散として算出する方法などがある。
【０１８６】
目標諸元計算部８００には、観測体情報入力端子２４を介して、時刻ｔｋにおける観測体１０の位置および速度（針路および速力）を示す位置速度データが入力される。位置速度データは、時刻ｔｋにおける、観測体１０の位置のｘ座標ｘＯ（ｔｋ）およびｙ座標ｙｏ（ｔｋ）と、観測体１０の速度のｘ成分ｖｘＯ（ｔｋ）およびｙ成分ｖｙＯ（ｔｋ）と、により構成される。
【０１８７】
目標諸元計算部８００は、目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）およびその誤差分散σθ２（ｔｋ）と、目標信号周波数の観測値νｍ（ｔｋ）およびその誤差分散σｆ２（ｔｋ）と、位置速度データとが入力されると、入力された時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）の各情報を内部メモリなどに蓄積する。そして、目標諸元計算部８００は、蓄積した各時刻ｔｋ（ｋ＝１〜Ｋ）の情報を用いて、式（３３）の評価関数Ｌを最小とする基準時刻ｔｒにおける目標体５００の位置速度ベクトルＸＴ（ｔｒ）および固有周波数ｆ０を推定する。そして、推定結果を目標諸元出力端子２５を介して外部に出力する。
【０１８８】
上記のとおり、従来の目標運動解析方法は、整相処理の結果からピークを検出して目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）およびその誤差分散σθ２（ｔｋ）を算出する処理が必要となる。また、従来の目標運動解析方法は、周波数分析の結果からピークを検出して目標信号周波数の観測値νｍ（ｔｋ）およびその誤差分散σｆ２（ｔｋ）を算出する処理も必要となる。そして、これらのピークの検出は、雑音に埋もれた中で行われるため、特にＳ／Ｎが小さい場合は、雑音の影響によって目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）および目標信号周波数の観測値νｍ（ｔｋ）の誤差が大きくなる。つまり、従来の目標運動解析方法には、目標諸元の推定に使用される観測値に、誤差の大きな目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）および誤差の大きな目標信号周波数の観測値νｍ（ｔｋ）が混入し、目標諸元の推定誤差が大きくなるという課題がある。
【０１８９】
この点、実施の形態１の目標運動解析装置２０は、方位指定処理部５１を有すると共に、周波数情報算出部５２０ではなく周波数指定処理部５２を有している。そして、目標運動解析装置２０は、目標諸元計算部８０により、式（９）で表される連立方程式を解き、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求めるようになっている。すなわち、実施の形態１の目標運動解析システム１００は、周波数分析結果からピークを検出して目標信号周波数の観測値およびその誤差分散を算出する処理が不要となっている。また、整相処理の結果のピーク方位、周波数分析の結果のピーク周波数を検出して計算に使用する代わりに、ユーザがＢＴＲ表示上およびＬＯＦＡＲ表示上で目標方位の観測値θｍ（ｔｋ）、目標信号周波数の観測値νｍ（ｔｋ）を指定できるようになっている。したがって、Ｓ／Ｎが小さい場合であっても、誤差の大きな観測値が混入することを防ぐことができるため、推定誤差の増大を抑制することができる。実施の形態２〜５の目標運動解析システム１００Ａ〜１００Ｄについても同様である。
【０１９０】
上述した各実施の形態は、目標運動解析システムおよび目標運動解析方法における好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、実施の形態３および４の構成は、実施の形態１の構成にも適用することができる。つまり、実施の形態３および４の目標運動解析システム１００Ｂおよび１００Ｃは、代替情報指定処理部６０を除いて構成してもよい。また、実施の形態２の目標運動解析システム１００Ａは、代替情報を用いることができるため、方位データ算出部４１、周波数分析部４２、および周波数指定処理部５２を設けずに構成してもよい。同様に、実施の形態４の目標運動解析システム１００Ｃは、方位データ算出部４１、周波数分析部４２、周波数指定処理部５２Ｃ、および周波数予測部７２を設けずに構成してもよい。実施の形態５の目標運動解析システム１００Ｄは、方位データ算出部４１、周波数分析部４２、および周波数指定処理部５２を設けずに構成してもよい。
【０１９１】
実施の形態１では、目標諸元計算部８０における連立方程式を式（９）のように構成しているが、これに限定されない。例えば、方位指定処理部５１は、３組の時刻および方位を指定できるように制御し、周波数指定処理部５２は、１組の時刻および方位を指定できるように制御してもよい。そして、目標諸元計算部８０は、下記の式（３４）で構成した連立方程式を解いて、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を計算するようにしてもよい。
【０１９２】
【数３４】
2019132729.tif 000036
【０１９３】
この場合、ユーザによって指定された３つの時刻をＴ１、Ｔ２、Ｔ３とし、３組の時刻および方位の情報を｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、｛Ｔ３，θｍ（Ｔ３）｝とする。方位指定処理部５１は、｛Ｔ１，θｍ（Ｔ１）｝、｛Ｔ２，θｍ（Ｔ２）｝、および｛Ｔ３，θｍ（Ｔ３）｝を目標諸元計算部８０に送出する。また、ユーザによって指定された１組の時刻および周波数の情報を｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝とすると、周波数指定処理部５２は、｛Ｔ１，Ｎｍ（Ｔ１）｝を目標諸元計算部８０に送出する。そして、目標諸元計算部８０は、取得した各データを用いて、式（３４）で構成された連立方程式を解き、時刻Ｔ１における位置速度ベクトルＸＴ（Ｔ１）を求めてもよい。
【０１９４】
実施の形態２〜４では、周波数指定処理部５２（５２Ｃ）および代替情報指定処理部６０を通じて指定される目標状態情報としての６つの情報の中から、何れか２つの情報のみを指定すればよい。また、実施の形態５では、周波数指定処理部５２および代替情報指定処理部６０Ｄを通じて指定される目標状態情報としての５つの情報の中から、何れか２つの情報のみを指定すればよい。ここで、目標状態情報の中から何れか２つの情報が指定された状態で、１つの情報の指定を変更したい場合は、既に指定されている情報のうち、１つの情報の指定を解除する必要がある。そこで、目標状態情報を構成する複数の情報に、解除に関する優先順位を設けておくとよい。このようにすれば、ユーザが追加的に１つの情報を指定したとき、既に指定されている２つの情報のうちで、優先順位の低い情報を自動的に解除することができる。
【０１９５】
実施の形態５では、実施の形態２における代替情報指定処理部６０の代わりに、表示用データ算出部６１と代替情報指定処理部６０Ｄとを設けるようにしているが、この代替構成は、実施の形態３および４にも適用することができる。すなわち、実施の形態３および４においても、代替情報指定処理部６０の代わりに、表示用データ算出部６１と代替情報指定処理部６０Ｄとを設けてもよい。
【０１９６】
図２０は、指定用画像に含まれる距離、速力、および針路の情報の他の例を示す説明図である。実施の形態５では、針路−速力指定画像、針路−距離指定画像、および速力−距離指定画像に表示させる距離、速力、および針路の情報として、等距離線ＤＬ、等速力線ＳＬ、および等針路線ＣＬを例示しているが、これに限定されない。例えば、距離、速力、および針路の情報は、線での表示ではなく、図２０に示すように、等範囲を濃淡もしくは色彩の違いで区別するようにしてもよい。
【０１９７】
図２１は、指定用画像のその他の例を示す説明図である。実施の形態５では、図１８に示す通り、針路−速力指定画像、針路−距離指定画像、および速力−距離指定画像として、直交座標の表示例を示したが、これに限定されない。指定用画像として、図２１に示すように、距離又は速力を原点からの長さに対応づけ、針路を矢印の角度に対応づける極座標画像を採用し、表示部９１に表示させてもよい。
【符号の説明】
【０１９８】
１０  観測体、１０ａ  受波センサアレイ、２０、２０Ａ〜２０Ｄ  目標運動解析装置、２１  信号入力端子、２２  表示出力端子、２３  指定入力端子、２４  観測体情報入力端子、２５  目標諸元出力端子、２６、９４  記憶部、３０  整相処理部、４１、４１０  方位データ算出部、４２、４２Ｂ  周波数分析部、５１、５１Ｃ、５１Ｄ  方位指定処理部、５２、５２Ｃ  周波数指定処理部、６０、６０Ｄ  代替情報指定処理部、６１  表示用データ算出部、６２  代替情報指定処理部、７１、７１Ｃ  目標方位予測部、７２  周波数予測部、８０、８０Ａ〜８０Ｄ  目標諸元計算部、９０  表示処理装置、９１  表示部、９２  操作部、９３  制御部、１００、１００Ａ〜１００Ｄ  目標運動解析システム、２００  目標運動解析装置、５００  目標体、５２０  周波数情報算出部、８００  目標諸元計算部、１０００  目標運動解析システム、Ｄ  方位カーソル、Ｆ  周波数カーソル、Ｔ  時刻カーソル。
【図１】
2019132729.tif 000037
【図２】
2019132729.tif 000038
【図３】
2019132729.tif 000039
【図４】
2019132729.tif 000040
【図５】
2019132729.tif 000041
【図６】
2019132729.tif 000042
【図７】
2019132729.tif 000043
【図８】
2019132729.tif 000044
【図９】
2019132729.tif 000045
【図１０】
2019132729.tif 000046
【図１１】
2019132729.tif 000047
【図１２】
2019132729.tif 000048
【図１３】
2019132729.tif 000049
【図１４】
2019132729.tif 000050
【図１５】
2019132729.tif 000051
【図１６】
2019132729.tif 000052
【図１７】
2019132729.tif 000053
【図１８】
2019132729.tif 000054
【図１９】
2019132729.tif 000055
【図２０】
2019132729.tif 000056
【図２１】
2019132729.tif 000057
【図２２】
2019132729.tif 000058