(57)【要約】【課題】観測の初期段階から、観測誤差の少ない速度情報や加速度情報を得て、安定した目標機及び妨害機の追尾を行うことができる追尾装置を提供する。【解決手段】入力された観測値に基づいて目標機及び妨害機の追尾処理を行う追尾装置であって、観測値が目標機と妨害機とのいずれに関する観測値であるかを判別する選択部２１と、目標機が到達すると予測される位置を示す予測値と観測値とに基づき平滑値を算出して相関のある目標機に対する航跡情報を生成するフィルタリング処理部２４ａと、目標機の相関を判断する相関処理部２５と、相関のある妨害機に対する航跡情報を生成するフィルタリング処理部２４ｂと、妨害機の相関を判断する相関処理部２２ｂと、相関のある目標機の航跡情報を観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定する初期化処理部２５とを備える。【選択図】図１
2008209290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された観測値に基づいて目標機及び妨害機の追尾処理を行う追尾装置であって、
前記観測値が目標機に関する観測値である場合に、目標機の過去の航跡情報に基づき目標機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、前記観測値と前記予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある目標機に対する航跡情報を生成する第１フィルタリング処理部と、
前記第１フィルタリング処理部により算出された予測値と入力された観測値とに基づき目標機の相関を判断する第１相関処理部と、
前記観測値が妨害機に関する観測値である場合に、妨害機の過去の航跡情報に基づき妨害機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、前記観測値と前記予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある妨害機に対する航跡情報を生成する第２フィルタリング処理部と、
前記第２フィルタリング処理部により算出された予測値と入力された観測値とに基づき妨害機の相関を判断する第２相関処理部と、
前記観測値が妨害機に関する観測値であり、且つ前記第２相関処理部により前記観測値がいずれの妨害機にも相関がないと判断された場合に、第１フィルタリング処理部により生成された相関のある目標機に対する航跡情報に基づき相関のある前記目標機の航跡情報を前記観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定する初期化処理部とを備えることを特徴とする追尾装置。
【請求項２】
前記第２フィルタリング処理部は、前記観測値が妨害機に関する観測値であるとともに、前記第２相関処理部により前記観測値がいずれの妨害機にも相関がないと判断され、且つ前記初期化処理部により相関のある前記目標機の航跡情報を前記観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定された場合に、前記観測値が前記目標機と相関がないと仮定して前記観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報と、前記観測値が前記目標機と相関があると仮定して前記観測値と前記観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値とに基づいた第２航跡仮説情報とを生成し、
所定の条件に基づき第１航跡仮説情報と第２航跡仮説情報との一方を選択するとともに、他方の情報を削除する判断部を備えることを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項３】
前記第２フィルタリング処理部は、前記観測値が妨害機に関する観測値であるとともに、前記第２相関処理部により前記観測値がいずれの妨害機にも相関がないと判断され、且つ前記初期化処理部により相関のある複数の前記目標機の航跡情報の各々を前記観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定された場合に、前記観測値が複数の前記目標機の各々と相関があると仮定して前記観測値と前記観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値とに基づいた複数の第２航跡仮説情報とを生成し、
所定の条件に基づき複数の第２航跡仮説情報のうち１つを選択するとともに、その他の情報を削除する判断部を備えることを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項４】
前記第２フィルタリング処理部は、前記観測値が妨害機に関する観測値であるとともに、前記第２相関処理部により前記観測値がいずれの妨害機にも相関がないと判断され、且つ前記初期化処理部により相関のある複数の前記目標機の航跡情報の各々を前記観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定された場合に、前記観測値が複数の前記目標機のいずれとも相関がないと仮定して前記観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報と、前記観測値が複数の前記目標機の各々と相関があると仮定して前記観測値と前記観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値とに基づいた複数の第２航跡仮説情報とを生成し、
所定の条件に基づき第１航跡仮説情報及び複数の第２航跡仮説情報のうち１つを選択するとともに、その他の情報を削除する判断部を備えることを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項５】
入力された観測値に基づいて目標機及び妨害機の追尾処理を行う追尾装置であって、
前記観測値が目標機に関する観測値である場合に、目標機の過去の航跡情報に基づき目標機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、前記観測値と前記予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある目標機に対する航跡情報を生成する第１フィルタリング処理部と、
前記第１フィルタリング処理部により算出された予測値と入力された観測値とに基づき目標機の相関を判断する第１相関処理部と、
前記観測値が妨害機に関する観測値である場合に、妨害機の過去の航跡情報に基づき妨害機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、前記観測値と前記予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある妨害機に対する航跡情報を生成する第２フィルタリング処理部と、
前記第２フィルタリング処理部により算出された予測値と入力された観測値とに基づき妨害機の相関を判断する第２相関処理部と、
前記観測値が目標機に関する観測値であり、且つ前記第１相関処理部により前記観測値がいずれの目標機にも相関がないと判断された場合に、第２フィルタリング処理部により生成された相関のある妨害機に対する航跡情報に基づき相関のある前記妨害機の航跡情報を前記観測値に対する目標機の航跡情報の初期値に設定する初期化処理部とを備えることを特徴とする追尾装置。
【請求項６】
前記第１フィルタリング処理部は、前記観測値が目標機に関する観測値であるとともに、前記第１相関処理部により前記観測値がいずれの目標機にも相関がないと判断され、且つ前記初期化処理部により相関のある前記妨害機の航跡情報を前記観測値に対する目標機の航跡情報の初期値に設定された場合に、前記観測値が前記妨害機と相関がないと仮定して前記観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報と、前記観測値が前記妨害機と相関があると仮定して前記観測値と前記観測値に対する目標機の航跡情報の初期値とに基づいた第２航跡仮説情報とを生成し、
所定の条件に基づき第１航跡仮説情報と第２航跡仮説情報との一方を選択するとともに、他方の情報を削除する判断部を備えることを特徴とする請求項５記載の追尾装置。
【請求項７】
前記第１フィルタリング処理部は、前記観測値が目標機に関する観測値であるとともに、前記第１相関処理部により前記観測値がいずれの目標機にも相関がないと判断され、且つ前記初期化処理部により相関のある複数の前記妨害機の航跡情報の各々を前記観測値に対する目標機の航跡情報の初期値に設定された場合に、前記観測値が複数の前記妨害機の各々と相関があると仮定して前記観測値と前記観測値に対する目標機の航跡情報の初期値とに基づいた複数の第２航跡仮説情報とを生成し、
所定の条件に基づき複数の第２航跡仮説情報のうち１つを選択するとともに、その他の情報を削除する判断部を備えることを特徴とする請求項５記載の追尾装置。
【請求項８】
前記第１フィルタリング処理部は、前記観測値が目標機に関する観測値であるとともに、前記第１相関処理部により前記観測値がいずれの目標機にも相関がないと判断され、且つ前記初期化処理部により相関のある複数の前記妨害機の航跡情報の各々を前記観測値に対する目標機の航跡情報の初期値に設定された場合に、前記観測値が複数の前記妨害機のいずれとも相関がないと仮定して前記観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報と、前記観測値が複数の前記妨害機の各々と相関があると仮定して前記観測値と前記観測値に対する目標機の航跡情報の初期値とに基づいた複数の第２航跡仮説情報とを生成し、
所定の条件に基づき第１航跡仮説情報及び複数の第２航跡仮説情報のうち１つを選択するとともに、その他の情報を削除する判断部を備えることを特徴とする請求項５記載の追尾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標を追尾する追尾装置に関し、特に目標機や妨害機等の多目標を追尾する追尾装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、移動している目標を検出して追尾する追尾装置が知られている。図５は、従来の追尾装置の構成を示すブロック図である。図５に示すように、従来の追尾装置は、選択部１、相関処理部２ａ、トラックファイルメンテナンス部３ａ、フィルタリング処理部４ａ、トラックファイル１１ａ、相関処理部２ｂ、トラックファイルメンテナンス部３ｂ、フィルタリング処理部４ｂ、及びトラックファイル１１ｂで構成される。ここで、相関処理部２ａ、トラックファイルメンテナンス部３ａ、フィルタリング処理部４ａ、及びトラックファイル１１ａは、目標機を追尾する際に用いられる。また、相関処理部２ｂ、トラックファイルメンテナンス部３ｂ、フィルタリング処理部４ｂ、及びトラックファイル１１ｂは、妨害機を追尾する際に用いられる。妨害機とは、妨害波を送信する移動体を指す。したがって、追尾装置は、妨害波の到来方向を観測して妨害機の方角を知ることはできるが、距離を観測することはできない。
【０００３】
選択部１は、観測値が目標機と妨害機とのいずれの観測値であるかにより、観測値の出力先を切り替える。
【０００４】
相関処理部２ａは、フィルタリング処理部４ａにより算出された予測値と入力された観測値とに基づき目標機の相関を判断する。具体的な相関の判断方法については、後述する。
【０００５】
フィルタリング処理部４ａは、選択部１により観測値が目標機に関する観測値であると判別された場合に、目標機の過去の航跡情報に基づき目標機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、観測値と予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある目標機に対する航跡情報を生成する。なお、観測値が新規に発見された目標機である場合、目標機の過去の航跡情報は存在しないため、観測値のみに基づき平滑値を算出する。具体的な算出方法は、後述する。
【０００６】
トラックファイル１１ａは、フィルタリング処理部４ａにより生成された航跡情報を記憶する。
【０００７】
トラックファイルメンテナンス部３ａは、トラックファイル１１ａに記憶された航跡情報を管理する。具体的な管理方法については後述する。
【０００８】
相関処理部２ｂ、トラックファイルメンテナンス部３ｂ、フィルタリング処理部４ｂ、及びトラックファイル１１ｂは、目標機ではなく妨害機を追尾する際に用いるという点を除き、基本的に相関処理部２ａ、トラックファイルメンテナンス部３ａ、フィルタリング処理部４ａ、及びトラックファイル１１ａと同様の機能を有する。
【０００９】
具体的には、フィルタリング処理部４ｂは、選択部１により観測値が妨害機に関する観測値であると判別された場合に、妨害機の過去の航跡情報に基づき妨害機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、観測値と予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある妨害機に対する航跡情報を生成する。
【００１０】
相関処理部２ｂは、フィルタリング処理部４ｂにより算出された予測値と入力された観測値とに基づき妨害機の相関を判断する。
【００１１】
次に、上述のように構成された従来の追尾装置の作用を説明する。図６は、従来の追尾装置の処理の流れを示すフローチャート図である。
【００１２】
最初に、観測値が追尾装置に入力される（ステップＳ１０１ａ）。選択部１は、入力された観測値が目標機と妨害機とのいずれに関する観測値であるかを判別する（ステップＳ１０３ａ）。ここでは、観測値が目標機に関する観測値であったと仮定する。選択部１は、観測値を相関処理部２ａに出力する。
【００１３】
フィルタリング処理部４ａは、目標機の過去の航跡情報に基づき目標機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出する（ステップＳ１０５ａ）。目標機の過去の航跡情報は、トラックファイル１１ａに目標機ごとに記憶されている。ここで、フィルタリング処理にαβフィルタを用いた場合、フィルタリング処理部４ａは、ｋ回目の目標機の観測値に対応する予測値（予測位置ｘａ（ｋ｜ｋ−１））を以下の式により算出する。
【数１】
2008209290.tif 000003
【００１４】
ここで、ｘａ（ｋ−１｜ｋ−１）は、ｋ−１回目の目標機の平滑位置である。また、ｖａ（ｋ−１｜ｋ−１）は、ｋ−１回目の目標機の平滑速度である。さらにＴａは、目標機の観測時間間隔である。
【００１５】
次に、相関処理部２ａは、フィルタリング処理部４ａにより算出された予測値と入力された観測値とに基づき目標機の相関を判断する。具体的には、相関処理部２ａは、フィルタリング処理部４ａから出力された予測値を中心にゲートを開き、観測値がゲート内にあるか否かを判定するゲーティング処理を行う（ステップＳ１０７ａ）。なお、ゲートは、目標機が到達すると予測される範囲を示すものであるため、ゲートの範囲や形状は、追尾装置に観測値を入力するレーダ装置等の観測精度に左右される。一般的には、角度方向の観測精度よりも距離方向の観測精度が高いため、ゲートの形状は楕円形状になる場合が多い。
【００１６】
さらに、相関処理部２ａは、ゲート内の観測値とゲートを一対一に対応させる連結処理を行う（ステップＳ１０９ａ）。これにより、過去の目標機の航跡情報と連続した値であるか否かを判断し、判断結果をトラックファイルメンテナンス部３ａに出力する。
【００１７】
トラックファイルメンテナンス部３ａは、相関処理部２ａにより入力された判断結果に基づき、トラックファイル１１ａに記憶された航跡情報を管理、すなわちトラックファイルメンテナンス処理を行う（ステップＳ１１１ａ）。まず、トラックファイルメンテナンス部３ａは、いずれのゲートにも対応しない観測値があった場合、新しい目標が発生したと判断して、その目標に対応する航跡情報を新たにトラックファイル１１ａに作成する。
【００１８】
またトラックファイルメンテナンス部３ａは、過去の航跡情報がトラックファイル１１ａに記憶されているにもかかわらず、ゲート内に観測値が入らず、且つその状態が連続した場合に、目標が失われたとしてトラックファイル１１ａにより記憶された該当する目標機に対する航跡情報を削除する。
【００１９】
ステップＳ１１１ａにおいて、新たな目標が観測され、その目標に対応する航跡情報がトラックファイル１１ａに作成された場合、フィルタリング処理部４ａは、初期化済みか否かを判断し（ステップＳ１１２ａ）、初期化済みでなければ初期化処理を行う（ステップＳ１１３ａ）。ここで、フィルタリング処理部４ａは、１回目の目標機の平滑値（平滑位置ｘａ（１｜１）及び平滑速度ｖａ（１｜１））と２回目の目標機の平滑値（平滑位置ｘａ（２｜２）及び平滑速度ｖａ（２｜２））に対して、以下の式に基づき初期化を行う。
【数２】
2008209290.tif 000004
【００２０】
なお、ｘａｍ（１）とｘａｍ（２）は、１回目と２回目の目標機の観測値である。
【００２１】
初期化済みであれば、フィルタリング処理部４ａは、ステップＳ１０９ａにおいて、相関処理部２ａにより連結が取れた観測値（過去の目標機の航跡情報と連続した値であると判断された観測値）と予測値を用いて、平滑値を算出する（ステップＳ１１５ａ）。また、フィルタリング処理部４ａは、算出された平滑値をトラックファイル１１ａに出力する。ここで、ｋ回目（ｋ；３以上）の目標機の平滑値（平滑位置ｘａ（ｋ｜ｋ）と平滑速度ｖａ（ｋ｜ｋ））は、以下の式により算出する。
【数３】
2008209290.tif 000005
【００２２】
上記の式において、ｘａｍ（ｋ）は、ｋ回目の目標機の観測値である。また、αａ，βａは、目標機のフィルタゲインである。
【００２３】
また、トラックファイル１１ａは、フィルタリング処理部４ａにより生成された航跡情報を記憶する。ここで、航跡情報は、追尾している目標に関する情報データを示し、位置、速度等の情報の他、観測回数やフィルタリング処理のフィルタゲインに関する情報等を含む。
【００２４】
ステップＳ１０１ａにおいて、妨害機の観測値が入力された場合、選択部１は、観測値を相関処理部２ｂに出力する。以降の処理は、相関処理部２ｂ、トラックファイルメンテナンス部３ｂ、フィルタリング処理部４ｂ、及びトラックファイル１１ｂを用いてステップＳ１１７ａからステップ１２７ａにおいて、目標機を追尾する場合と同じ処理が行われるため、重複した説明を省略する。
【００２５】
なお、目標機に対する（１）〜（７）式は、妨害機に対しては、以下の（８）〜（１４）式のようになる。
【００２６】
ｋ回目の妨害機の観測値に対応する予測値（予測位置ｘｂ（ｋ｜ｋ−１））を以下の式により算出する。
【数４】
2008209290.tif 000006
【００２７】
ここで、ｘｂ（ｋ−１｜ｋ−１）は、ｋ−１回目の妨害機の平滑位置である。また、ｖｂ（ｋ−１｜ｋ−１）は、ｋ−１回目の妨害機の平滑速度である。また、Ｔｂは、妨害機の観測時間間隔である。
【００２８】
フィルタリング処理部４ｂは、１回目の妨害機の平滑値（平滑位置ｘｂ（１｜１）及び平滑速度ｖｂ（１｜１））と２回目の妨害機の平滑値（平滑位置ｘｂ（２｜２）及び平滑速度ｖｂ（２｜２））に対して、以下の式に基づき初期化する。
【数５】
2008209290.tif 000007
【００２９】
ここで、ｘｂｍ（１）は、１回目の妨害機の観測値である。また、ｘｂｍ（２）は、２回目の妨害機の観測値である。
【００３０】
また、フィルタリング処理部４ｂは、ｋ回目（ｋ；３以上）の妨害機の平滑値（平滑位置ｘｂ（ｋ｜ｋ）と平滑速度ｖｂ（ｋ｜ｋ））を以下の式に基づき算出する。
【数６】
2008209290.tif 000008
【００３１】
ここで、ｘｂｍ（ｋ）は、ｋ回目の妨害機の観測値である。また、αｂ，βｂは、妨害機のフィルタゲインである。
【００３２】
ただし、追尾装置は、上述したように、妨害波の到来方向を観測して妨害機の方角を知ることはできるが、距離を観測することはできない。したがって、妨害機に対する航跡情報は、主に角度情報となる。
【００３３】
図７は、従来の追尾装置におけるデータの流れの１例を示す図である。図６で説明したように、観測値が目標機に関する観測値であり、且つその観測値がいずれのゲートにも対応しない場合、ステップＳ１１１ａにおいて、トラックファイルメンテナンス部３ａは、新しい目標が発生したと判断して、その目標に対応する航跡情報を新たにトラックファイル１１ａに作成する。また上述したように、フィルタリング処理部４ａは、初期化処理を行う。
【００３４】
従来の追尾装置は、追尾処理を周期的に行う。図７において、２回目及び３回目の観測値も、目標機に関する観測値である。したがって、相関処理部２ａにより相関があると判断され、連結処理が行われた場合には、トラックファイル１１ａは、フィルタリング処理部４ａにより生成された平滑値等の航跡情報を記憶する。
【００３５】
ところが図７において、４回目の観測値は、妨害機に関する観測値である。ここで、目標機に関する観測値は、入力されなかったものとする。トラックファイルメンテナンス部３ｂは、新しい妨害機が観測されたと判断して、その妨害機に対応する航跡情報を新たにトラックファイル１１ｂに作成する。またフィルタリング処理部４ｂは、初期化処理を行う。
【００３６】
さらに図７において、５回目の観測値も妨害機に関する観測値であり、目標機に関する観測値は、入力されなかったものとする。したがって、相関処理部２ｂにより相関があると判断され、連結処理が行われた場合には、トラックファイル１１ｂは、フィルタリング処理部４ｂにより生成された方角や角速度等の航跡情報を記憶する。
【００３７】
一方トラックファイルメンテナンス部３ａは、過去の航跡情報がトラックファイル１１ａに記憶されているにもかかわらず、ゲート内に観測値が入らず、且つその状態が連続しているため、目標が失われたとしてトラックファイル１１ａにより記憶された該当する目標機に対する航跡情報を削除する。
【００３８】
あとは同様に、６回目の観測値も妨害機に関する観測値であるため、航跡情報がトラックファイル１１ｂに記憶されるが、７回目の観測値は、再び目標機に関する観測値であるため、トラックファイルメンテナンス部３ａにより、新たな航跡情報がトラックファイル１１ａに作成される。
【００３９】
その後、８回目の観測値が目標機に関する観測値であるため、トラックファイルメンテナンス部３ｂは、妨害機に対する過去の航跡情報がトラックファイル１１ｂに記憶されているにもかかわらず、ゲート内に観測値が入らず、且つその状態が連続しているため、目標が失われたとしてトラックファイル１１ｂにより記憶された該当する妨害機に対する航跡情報を削除する。
【００４０】
図７における９回目の観測値は、目標機に関する観測値である。したがって、ゲーティング処理や連結処理等が行われた後、フィルタリング処理部４ａは、平滑値等の航跡情報を生成して、トラックファイル１１ａに記憶させる。
【００４１】
また、特許文献１には、移動目標を見失った場合に、移動目標の存在範囲を算出し、移動目標の捜索を短時間で行う誘導方法を取り入れて移動目標への誘導をする飛しょう体誘導装置が記載されている。この飛しょう体誘導装置によれば、飛しょう体の位置・速度情報と、移動目標の追尾情報である相対速度・相対距離をもとにして、移動目標から妨害を受けて移動目標を見失ったとしても、移動目標の存在範囲を算出することで、短時間に移動目標を再発見することができる。
【特許文献１】特開２００３−１１４０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４２】
しかしながら、上述した従来の追尾装置は、新規に観測された目標機又は妨害機を追尾する際、１回目の観測値から目標機又は妨害機の速度情報や加速度情報を得ることができない。したがって、（３）式又は（１０）式に示したように、１回目の観測時における速度は０であるといった初期値を代入することになる。
【００４３】
また従来の追尾装置は、観測２回目においても、目標機又は妨害機の加速度情報を得ることはできない。さらに得られた目標機又は妨害機の速度情報は、（５）式又は（１２）式に示すように観測誤差の影響により誤差を有する。観測誤差による影響は、観測回数が増加するにつれて減少して行くが、観測回数の少ない追尾の初期段階では、追尾が不安定であると言う問題がある。
【００４４】
さらに従来の追尾装置は、妨害機を追尾する場合、方向の観測値は得られるが、距離の観測値を得ることができないため、当該妨害機に対する角速度や角加速度の拘束条件を設定できず、目標機を追尾する場合よりも、追尾が不安定になると言う問題がある。特に図７で説明したように、目標機と妨害機に相関があったとしても、両者は独立して処理されるため、作成した航跡情報が無駄に失われる可能性がある。
【００４５】
また、上記の事情は特許文献１に記載された飛しょう体誘導装置を用いた場合にも該当する。この飛しょう体誘導装置は、移動目標から妨害を受けた場合に、移動目標の存在範囲を算出することで、短時間に移動目標を再発見することができるが、見失ってから再発見するまでにタイムラグが存在し、また、再発見直後には、上述した理由により追尾が不安定になる。
【００４６】
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するもので、観測の初期段階から、観測誤差の少ない速度情報や加速度情報を得て、安定した目標機及び妨害機の追尾を行うことができる追尾装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
本発明に係る追尾装置は、上記課題を解決するために、第１の発明は、入力された観測値に基づいて目標機及び妨害機の追尾処理を行う追尾装置であって、前記観測値が目標機に関する観測値である場合に、目標機の過去の航跡情報に基づき目標機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、前記観測値と前記予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある目標機に対する航跡情報を生成する第１フィルタリング処理部と、前記第１フィルタリング処理部により算出された予測値と入力された観測値とに基づき目標機の相関を判断する第１相関処理部と、前記観測値が妨害機に関する観測値である場合に、妨害機の過去の航跡情報に基づき妨害機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、前記観測値と前記予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある妨害機に対する航跡情報を生成する第２フィルタリング処理部と、前記第２フィルタリング処理部により算出された予測値と入力された観測値とに基づき妨害機の相関を判断する第２相関処理部と、前記観測値が妨害機に関する観測値であり、且つ前記第２相関処理部により前記観測値がいずれの妨害機にも相関がないと判断された場合に、第１フィルタリング処理部により生成された相関のある目標機に対する航跡情報に基づき相関のある前記目標機の航跡情報を前記観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定する初期化処理部とを備えることを特徴とする。
【００４８】
第２の発明は、入力された観測値に基づいて目標機及び妨害機の追尾処理を行う追尾装置であって、前記観測値が目標機に関する観測値である場合に、目標機の過去の航跡情報に基づき目標機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、前記観測値と前記予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある目標機に対する航跡情報を生成する第１フィルタリング処理部と、前記第１フィルタリング処理部により算出された予測値と入力された観測値とに基づき目標機の相関を判断する第１相関処理部と、前記観測値が妨害機に関する観測値である場合に、妨害機の過去の航跡情報に基づき妨害機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出するとともに、前記観測値と前記予測値とに基づき平滑値を算出して相関のある妨害機に対する航跡情報を生成する第２フィルタリング処理部と、前記第２フィルタリング処理部により算出された予測値と入力された観測値とに基づき妨害機の相関を判断する第２相関処理部と、前記観測値が目標機に関する観測値であり、且つ前記第１相関処理部により前記観測値がいずれの目標機にも相関がないと判断された場合に、第２フィルタリング処理部により生成された相関のある妨害機に対する航跡情報に基づき相関のある前記妨害機の航跡情報を前記観測値に対する目標機の航跡情報の初期値に設定する初期化処理部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の第１の発明によれば、妨害機の追尾を開始する際、観測の初期段階から、観測誤差の影響の少ない速度情報や加速度情報を用いて、安定した妨害機追尾を行うことができる。
【００５０】
本発明の第２の発明によれば、目標機の追尾を開始する際、観測の初期段階から、観測誤差の影響の少ない速度情報や加速度情報を用いて、安定した目標機追尾を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の追尾装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００５２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施例１の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、入力された観測値に基づいて目標機及び妨害機の追尾処理を周期的に行う。図１に示すように、従来の追尾装置と異なる点は、初期化処理部２５を備えている点である。その他の構成は、図５に示したように、従来の追尾装置と同様である。
【００５３】
相関処理部２２ａ、トラックファイルメンテナンス部２３ａ、フィルタリング処理部２４ａ、及びトラックファイル２７ａは、目標機を追尾する際に用いられる。また、相関処理部２２ｂ、トラックファイルメンテナンス部２３ｂ、フィルタリング処理部２４ｂ、及びトラックファイル２７ｂは、妨害機を追尾する際に用いられる。
【００５４】
選択部２１は、図５における選択部１と同様の機能を有する。
【００５５】
相関処理部２２ａは、本発明の第１相関部に対応し、図５における相関処理部２ａと同様の機能を有する。
【００５６】
フィルタリング処理部２４ａは、本発明の第１フィルタリング処理部に対応し、図５におけるフィルタリング処理部４ａと同様の機能を有する。
【００５７】
トラックファイル２７ａは、図５におけるトラックファイル１１ａと同様の機能を有する。
【００５８】
トラックファイルメンテナンス部２３ａは、図５におけるトラックファイルメンテナンス部３ａと同様の機能を有する。
【００５９】
相関処理部２２ｂ、トラックファイルメンテナンス部２３ｂ、フィルタリング処理部２４ｂ、及びトラックファイル２７ｂは、目標機ではなく妨害機を追尾する際に用いるという点を除き、基本的に相関処理部２２ａ、トラックファイルメンテナンス部２３ａ、フィルタリング処理部２４ａ、及びトラックファイル２７ａと同様の機能を有する。また、相関処理部２２ｂは、本発明の第２相関処理部に対応する。フィルタリング処理部２４ｂは、本発明の第２フィルタリング処理部に対応する。
【００６０】
初期化処理部２５は、選択部２１により観測値が妨害機に関する観測値であると判別され、且つ相関処理部２２ｂにより観測値がいずれの妨害機にも相関がないと判断された場合に、フィルタリング処理部２４ａにより生成された相関のある目標機に対する航跡情報に基づき相関のある目標機の航跡情報を観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定する。
【００６１】
また初期化処理部２５は、選択部２１により観測値が目標機に関する観測値であると判別され、且つ相関処理部２２ａにより観測値がいずれの目標機にも相関がないと判断された場合に、フィルタリング処理部２４ｂにより生成された相関のある妨害機に対する航跡情報に基づき相関のある妨害機の航跡情報を観測値に対する目標機の航跡情報の初期値に設定する。
【００６２】
次に、上述のように構成された本実施の形態の追尾装置の作用を説明する。図２は、本実施例の形態の追尾装置の処理の流れを示すフローチャート図である。基本的には、図６で説明した従来の追尾装置の処理の流れと同様である。ただし、ステップＳ１１３ｂとステップＳ１２５ｂにおける初期化処理が異なる。それに伴い、ステップＳ１１５ｂとステップＳ１２７ｂにおけるフィルタリング処理の際の平滑値の算出に違いが出る。
【００６３】
ステップＳ１１１ｂにおいて、新たな目標が観測され、その目標に対応する航跡情報がトラックファイル２７ａに作成された場合、フィルタリング処理部２４ａは、初期化処理を行う（ステップＳ１１３ｂ）。
【００６４】
ここで、初期化処理部２５は、フィルタリング処理部２４ｂにより生成され。トラックファイル２７ｂにより記憶された相関のある妨害機に対する航跡情報に基づき、観測値が航跡情報を有する妨害機のいずれかと相関があるか否かを判断し、相関がある場合に相関のある妨害機の航跡情報を観測値に対する目標機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ａに記憶させる。
【００６５】
具体的には、初期化処理部２５は、相関の有無の判断時に、まずトラックファイル２７ｂにより記憶された妨害機の過去の航跡情報（平滑位置や平滑速度等）に基づき妨害機が到達すると予測される位置を示す予測値を算出する。次に、初期化処理部２５は、算出された予測値と入力された目標機に関する観測値とに基づき相関を判断する。すなわち、初期化処理部２５は、算出された予測値を中心にゲートを開き、観測値がゲート内にあるか否かを判定するゲーティング処理を行う。さらに、初期化処理部２５は、ゲート内の観測値とゲートを一対一に対応させる連結処理を行う。
【００６６】
上述した処理により、過去の妨害機の航跡情報と今回観測された目標機に関する観測値とが連続した値であると判断された場合に、初期化処理部２５は、相関のある妨害機の航跡情報を観測値に対する目標機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ａに記憶させる。
【００６７】
フィルタリング処理部２４ａは、ステップＳ１０９ｂ又はステップＳ１１３ｂにおいて、連結が取れた観測値とトラックファイル２７ａに記憶された航跡情報に基づく予測値とを用いて、平滑値を算出する（ステップＳ１１５ｂ）。ここで、ステップＳ１１３ｂにおいて、初期化処理部２５により過去の妨害機の航跡情報と今回観測された目標機に関する観測値とが連続した値でない（相関がない）と判断された場合に、フィルタリング処理部２４ａは、１回目の目標機の平滑値（平滑位置ｘａ（１｜１）及び平滑速度ｖａ（１｜１））と２回目の目標機の平滑値（平滑位置ｘａ（２｜２）及び平滑速度ｖａ（２｜２））に対して、従来技術と同様に（２）式乃至（５）式に基づき初期化する。同様に、フィルタリング処理部２４ａは、ｋ回目（ｋ；３以上）の目標機の平滑値（平滑位置ｘａ（ｋ｜ｋ）と平滑速度ｖａ（ｋ｜ｋ））を、（６）式及び（７）式に基づき算出する。
【００６８】
また、ステップＳ１１３ｂにおいて、初期化処理部２５により過去の妨害機の航跡情報と今回観測された目標機に関する観測値とが連続した値である（相関がある）と判断された場合に、相関のある妨害機の航跡情報は、今回観測された観測値に対する目標機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ａに記憶されている。したがって、フィルタリング処理部２４ａは、目標機に対する観測１回目の平滑値（平滑位置ｘａ（１｜１）及び平滑速度ｖａ（１｜１））を以下の式により初期化する。
【数７】
2008209290.tif 000009
【００６９】
ここで、ｘｂ（１｜０）とｖｂ（０｜０）は、今回観測された目標機に関する観測値と相関のある妨害機の航跡情報に基づく予測位置と平滑速度である。またαｂ，βｂは、今回観測された目標機に関する観測値と相関のある妨害機の航跡情報に基づくフィルタゲインである。さらに、Ｔｂａは、前回観測された妨害機の観測値から今回観測された目標機の観測値までの観測時間間隔である。
【００７０】
よって、上述した（１５）式及び（１６）式を用いる場合、フィルタリング処理部２４ａは、今回観測された目標機に関する観測値と相関のある妨害機の航跡情報に基づく予測値、当該妨害機の平滑速度、及びフィルタゲインを用いて平滑値の算出を行う。しかしながら、今回観測された目標機に関する観測値と相関のある妨害機の平滑速度のみを用いて平滑値を算出する方法もある。その場合、フィルタリング処理部２４ａは、目標機に対する観測１回目の平滑値（平滑位置ｘａ（１｜１）及び平滑速度ｖａ（１｜１））を以下の式により初期化する。
【数８】
2008209290.tif 000010
【００７１】
同様に、フィルタリング処理部２４ａは、（１５）、（１６）式又は（１７）、（１８）式による初期化を実施した場合、ｋ回目（ｋ；２以上）の目標機の平滑値（平滑位置ｘａ（ｋ｜ｋ）と平滑速度ｖａ（ｋ｜ｋ））を（６）、（７）式に基づき算出する。
【００７２】
なお、目標機に対する（１５）式乃至（１８）式は、妨害機に対しては、以下の（１９）式乃至（２２）式のようになる。
【数９】
2008209290.tif 000011
【００７３】
ここで、ｘａ（１｜０）とｖａ（０｜０）は、今回観測された妨害機に関する観測値と相関のある目標機の航跡情報に基づく予測位置と平滑速度である。またαａ，βａは、今回観測された妨害機に関する観測値と相関のある目標機の航跡情報に基づくフィルタゲインである。さらに、Ｔａｂは、前回観測された目標機の観測値から今回観測された妨害機の観測値までの観測時間間隔である。
【数１０】
2008209290.tif 000012
【００７４】
なお、本実施例においてフィルタリング処理部２４ａは、フィルタリング処理にαβフィルタを用いているが、αβγフィルタ、カルマンフィルタ等を用いることもできる。また、初期化に用いる情報は、フィルタリング処理に用いるフィルタに応じて、位置や速度の他にも、加速度、ジャーク（加速度の微分成分）等、高次の時間微分情報を用いることができる。また、平滑値を算出する式として示した（１５）式乃至（２２）式は、１例であり、これらの式に限定するものではない。
【００７５】
なお、目標機を追尾する場合と妨害機を追尾する場合の座標系が、直交座標と極座標のように異なる場合には、初期化処理部２５は、座標変換機能を備えることもできる。
【００７６】
ステップＳ１０１ｂにおいて、妨害機の観測値が入力された場合、選択部２１は、観測値を相関処理部２２ｂに出力する。以降の処理は、相関処理部２２ｂ、トラックファイルメンテナンス部２３ｂ、フィルタリング処理部２４ｂ、初期化処理部２５、及びトラックファイル２７ｂを用いてステップＳ１１７ｂからステップ１２７ｂにおいて、目標機を追尾する場合と同じ処理が行われるため、重複した説明を省略する。この場合の初期化処理を簡単に説明すると、以下のようになる。
【００７７】
ステップＳ１２３ａにおいて、新たな妨害機が観測され、その妨害機に対応する航跡情報がトラックファイル２７ｂに作成された場合、フィルタリング処理部２４ｂは、初期化処理を行う（ステップＳ１２５ｂ）。
【００７８】
ここで、初期化処理部２５は、フィルタリング処理部２４ａにより生成され。トラックファイル２７ａにより記憶された相関のある目標機に対する航跡情報に基づき、観測値が航跡情報を有する目標機のいずれかと相関があるか否かを判断し、相関がある場合に相関のある目標機の航跡情報を観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ｂに記憶させる。
【００７９】
フィルタリング処理部２４ｂは、ステップＳ１２１ｂ又はステップＳ１２５ｂにおいて、連結が取れた観測値とトラックファイル２７ｂに記憶された航跡情報に基づく予測値とを用いて、平滑値を算出する（ステップＳ１２７ｂ）。
【００８０】
図３は、本実施例の形態に係る追尾装置におけるデータの流れの１例を示す図である。図２で説明したように、観測値が目標機に関する観測値であり、且つその観測値がいずれのゲートにも対応しない場合、ステップＳ１１１ｂにおいて、トラックファイルメンテナンス部２３ａは、新しい目標が発生したと判断して、その目標に対応する航跡情報を新たにトラックファイル２７ａに作成する。また上述したように、フィルタリング処理部２４ａは、初期化処理を行う。
【００８１】
ここで、初期化処理部２５により過去の妨害機の航跡情報と今回観測された目標機に関する観測値とが連続した値でない（相関がない）と判断された場合に、フィルタリング処理部２４ａは、目標機に対する観測１回目の平滑値を上述した（２）式及び（３）式により算出する。
【００８２】
図３において、２回目及び３回目の観測値も、目標機に関する観測値である。したがって、相関処理部２２ａにより相関があると判断され、連結処理が行われた場合には、トラックファイル２７ａは、フィルタリング処理部２４ａにより生成された平滑値等の航跡情報を記憶する。
【００８３】
ところが図３において、４回目の観測値は、妨害機に関する観測値である。ここで、目標機に関する観測値は、入力されなかったものとする。トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、新しい妨害機が観測されたと判断して、その妨害機に対応する航跡情報を新たにトラックファイル１１ｂに作成する。またフィルタリング処理部２４ｂは、初期化処理を行う。
【００８４】
ここで、初期化処理部２５は、過去の目標機の航跡情報と今回観測された妨害機に関する観測値とが連続した値である（相関がある）と判断した場合に、相関のある目標機の航跡情報を、今回観測された観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ｂに記憶させる。したがって、フィルタリング処理部２４ｂは、妨害機に対する観測１回目の平滑値を上述した（１９）式及び（２０）式により算出する。この際、（１９）式及び（２０）式の代わりに（２１）式及び（２２）式を用いてもよい。
【００８５】
さらに図３において、５回目の観測値も妨害機に関する観測値であり、目標機に関する観測値は、入力されなかったものとする。したがって、相関処理部２２ｂにより相関があると判断され、連結処理が行われた場合には、トラックファイル２７ｂは、フィルタリング処理部２４ｂにより（１３）式及び（１４）式を用いて生成された方角や角速度等の航跡情報を記憶する。
【００８６】
一方トラックファイルメンテナンス部２３ａは、過去の航跡情報がトラックファイル２７ａに記憶されているにもかかわらず、ゲート内に観測値が入らず、且つその状態が連続しているため、目標が失われたとしてトラックファイル２７ａにより記憶された該当する目標機に対する航跡情報を削除する。
【００８７】
あとは同様に、６回目の観測値も妨害機に関する観測値であるため、航跡情報がトラックファイル２７ｂに記憶されるが、７回目の観測値は、再び目標機に関する観測値であるため、トラックファイルメンテナンス部２３ａにより、新たな航跡情報がトラックファイル２７ａに作成される。
【００８８】
ここでも同様に、フィルタリング処理部２４ａは、初期化処理を行う。ここで、初期化処理部２５は、過去の妨害機の航跡情報と今回観測された目標機に関する観測値とが連続した値である（相関がある）と判断した場合に、相関のある妨害機の航跡情報を、今回観測された観測値に対する目標機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ａに記憶させる。したがって、フィルタリング処理部２４ａは、目標機に対する観測１回目の平滑値を上述した（１５）式及び（１６）式により算出する。この際、（１５）式及び（１６）式の代わりに（１７）式及び（１８）式を用いてもよい。
【００８９】
その後、８回目の観測値が目標機に関する観測値であるため、トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、妨害機に対する過去の航跡情報がトラックファイル２７ｂに記憶されているにもかかわらず、ゲート内に観測値が入らず、且つその状態が連続しているため、妨害機を見失ったとしてトラックファイル２７ｂにより記憶された該当する妨害機に対する航跡情報を削除する。なお、目標機に関しては、相関処理部２２ａにより相関があると判断され、連結処理が行われた場合には、トラックファイル２７ａは、フィルタリング処理部２４ａにより（６）式及び（７）式を用いて生成された方角や角速度等の航跡情報を記憶する。
【００９０】
図３における９回目の観測値は、目標機に関する観測値である。したがって、ゲーティング処理や連結処理等が行われた後、フィルタリング処理部２４ａは、平滑値等の航跡情報を生成して、トラックファイル２７ａに記憶させる。
【００９１】
上述のとおり、本発明の実施例１の形態に係る追尾装置によれば、新規に観測された妨害機を追尾する際、それまでに蓄積された目標機に関する航跡情報を用いて相関があると判断された場合には、新規に観測された妨害機と、相関のある目標機とは同一機であるものとし、当該目標機の航跡情報を妨害機の航跡情報の初期値に設定するので、観測の初期段階から、観測誤差の影響の少ない速度情報や加速度情報を用いて、安定した妨害機追尾を行うことができる。
【００９２】
基本的に妨害機を追尾する場合、方向の観測値しか得られないが、本実施例の形態による追尾装置によれば、距離が判明している目標機の航跡情報を初期値に用いるので、妨害機の方角のみならず距離がわかり、安定した妨害機追尾を行うことができる。
【００９３】
また、本発明の実施例１の形態に係る追尾装置によれば、新規に観測された目標機を追尾する際も同様に、それまでに蓄積された妨害機に関する航跡情報を用いて相関があると判断された場合には、新規に観測された目標機と、相関のある妨害機とは同一機であるものとし、当該妨害機の航跡情報を目標機の航跡情報の初期値に設定するので、観測の初期段階から、観測誤差の影響の少ない速度情報や加速度情報を用いて、安定した目標機追尾を行うことができる。
【００９４】
なお、本実施例において、新目標に対して相関のある航跡情報が複数存在する場合、後述するような複数の航跡仮説情報は生成されず、初期化処理部２５は、最も予測誤差の小さい航跡情報のみを用いて初期化を行うように構成することができる。新目標に対して相関のある航跡情報が複数存在し、複数の航跡仮説情報が生成される場合（実施例２）の詳細は、後述する。
【実施例２】
【００９５】
次に実施例２の追尾装置について説明する。本実施例の形態に係る追尾装置の構成は、図１に示した実施例１の追尾装置の構成と同じであり、重複した説明を省略する。
【００９６】
ただし、フィルタリング処理部２４ｂは、選択部２１により観測値が妨害機に関する観測値であると判別されるとともに、相関処理部２２ｂにより観測値がいずれの妨害機にも相関がないと判断され、且つ初期化処理部２５により相関のある目標機の航跡情報を観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定された場合に、観測値が目標機と相関がないと仮定して観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報と、観測値が目標機と相関があると仮定して観測値と観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値とに基づいた第２航跡仮説情報とを生成する。
【００９７】
また、観測値に対して相関のある航跡情報が複数存在する場合には以下のようになる。フィルタリング処理部２４ｂは、観測値が妨害機に関する観測値であるとともに、相関処理部２２ｂにより観測値がいずれの妨害機にも相関がないと判断され、且つ初期化処理部２５により相関のある複数の目標機の航跡情報の各々を観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値に設定された場合に、観測値が複数の目標機の各々と相関があると仮定して観測値と観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値とに基づいた複数の第２航跡仮説情報とを生成する。もちろんこの場合にも、観測値が目標機と相関がないと仮定して観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報も生成することができる。
【００９８】
生成された第１航跡仮説情報と１以上の第２航跡仮説情報とは、トラックファイル２７ｂにより記憶される。ただし、フィルタリング処理部２４ｂは、第１航跡仮説情報を生成せず、第２航跡仮説情報のみを生成する構成でもよい。
【００９９】
トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、本発明の判断部に対応し、実施例１で説明した機能に加え、所定の条件に基づき第１航跡仮説情報と第２航跡仮説情報との一方を選択するとともに、他方の情報をトラックファイル２７ｂから削除する。また、観測値に対して相関のある航跡情報が複数存在する場合、トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、所定の条件に基づき第１航跡仮説情報（第１航跡仮説情報が無い場合もある）及び複数の第２航跡仮説情報のうち１つを選択するとともに、その他の情報を削除する。
【０１００】
ここで、所定の条件とは、操作人が自由に設定することができる。例えば、第１航跡仮説情報は、観測値が目標機と相関がないと仮定しているので、フィルタリング処理部２４ｂは、（９）式及び（１０）式を用いて第１航跡仮説情報の平滑値を算出したとする。また同時に、第２航跡仮説情報は、観測値が目標機と相関があると仮定しているので、フィルタリング処理部２４ｂは、（１９）式及び（２０）式を用いて第２航跡仮説情報の平滑値を算出する。
【０１０１】
その後、観測値が入力されるたびに、フィルタリング処理部２４ｂは、（１）式を用いて予測値、さらに（１３）式及び（１４）式を用いて平滑値を算出する。もしも観測値が目標機と相関が実際にあるならば、第２航跡仮説情報に用いた初期値は正しいので、フィルタリング処理部２４ｂの算出する予測値と実際の観測値は近い値になると予想される。逆に、観測値が目標機との相関が実際には無い場合、第２航跡仮説情報に用いた初期値は誤りであるため、フィルタリング処理部２４ｂの算出する予測値と実際の観測値との間に大きな差があると予想される。
【０１０２】
したがって、１例として操作人は、所定回数の観測の後、フィルタリング処理部２４ｂの算出する予測値が観測値に近い航跡仮説情報を選択し、他方の航跡仮説情報を削除する、といった条件を設定することができる。もちろん、最初からトラックファイルメンテナンス部２３ｂに設定されているとしてもよい。さらに、複数の第２航跡仮説情報が生成された場合にも、トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、予測値が観測値に近い第２航跡仮説情報を選択し、その他の情報を削除することができる。第１航跡仮説情報と複数の第２航跡仮説情報が存在する場合には、全体の情報の中から最も予測値が観測値に近い情報を選択する。
【０１０３】
以下に目標機と妨害機に相関が無い場合の１例を示す。妨害機に関しては、上述したように、方位のみしか知ることができないため、今まで観測していた目標機と同方向から妨害波を受信した場合に、初期化処理部２５は、目標機と妨害機は相関があると判断する可能性が高い。しかしながら、目標機と妨害機とが実際には別の機体であり、目標機と比較して妨害機の距離が追尾装置から相当離れている場合には、フィルタリング処理部２４ｂの予測する予測値と比較して、妨害機の角速度は遅いため、予測値と観測値との間には開きが発生する。したがって、トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、相関が無いと仮定した第１航跡仮説情報を選択し、第２航跡仮説情報を削除する。
【０１０４】
なお、トラックファイルメンテナンス部２３ｂの代わりに、フィルタリング処理部２４ｂが、所定の条件（例えば予測誤差から算出した尤度）に基づき第１航跡仮説情報と第２航跡仮説情報との一方を選択するとともに、他方の情報をトラックファイル２７ｂから削除することもできる。その場合には、フィルタリング処理部２４ｂが本発明の判断部に対応する。また、観測値に対して相関のある航跡情報が複数存在する場合、フィルタリング処理部２４ｂは、所定の条件に基づき第１航跡仮説情報（第１航跡仮説情報が無い場合もある）及び複数の第２航跡仮説情報のうち１つを選択するとともに、その他の情報を削除する。
【０１０５】
またフィルタリング処理部２４ａは、選択部２１により観測値が目標機に関する観測値であると判別されるとともに、相関処理部２２ａにより観測値がいずれの目標機にも相関がないと判断され、且つ初期化処理部２５により相関のある妨害機の航跡情報を観測値に対する目標機の航跡情報の初期値に設定された場合に、観測値が妨害機と相関がないと仮定して観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報と、観測値が妨害機と相関があると仮定して観測値と観測値に対する目標機の航跡情報の初期値とに基づいた第２航跡仮説情報とを生成する。
【０１０６】
さらに、新目標に対して相関のある航跡情報が複数存在する場合、フィルタリング処理部２４ａは、観測値が目標機に関する観測値であるとともに、相関処理部２２ａにより観測値がいずれの目標機にも相関がないと判断され、且つ初期化処理部２５により相関のある複数の妨害機の航跡情報の各々を観測値に対する目標機の航跡情報の初期値に設定された場合に、観測値が複数の妨害機の各々と相関があると仮定して観測値と観測値に対する目標機の航跡情報の初期値とに基づいた複数の第２航跡仮説情報とを生成する。もちろんこの場合にも、観測値が妨害機と相関がないと仮定して観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報も生成することができる。
【０１０７】
この場合、生成された第１航跡仮説情報と１以上の第２航跡仮説情報とは、トラックファイル２７ａにより記憶される。
【０１０８】
トラックファイルメンテナンス部２３ａは、本発明の判断部に対応し、実施例１で説明した機能に加え、所定の条件に基づき第１航跡仮説情報と第２航跡仮説情報との一方を選択するとともに、他方の情報をトラックファイル２７ａから削除する。所定の条件に関しては、上述したように、操作人が自由に設定することができる。もちろん、最初からトラックファイルメンテナンス部２３ａに設定されているとしてもよい。さらに、複数の第２航跡仮説情報が生成された場合にも、トラックファイルメンテナンス部２３ａは、トラックファイルメンテナンス部２３ｂと同様、所定の条件に基づき第１航跡仮説情報（第１航跡仮説情報が無い場合もある）及び複数の第２航跡仮説情報のうち１つを選択するとともに、その他の情報を削除する。
【０１０９】
次に、上述のように構成された本実施の形態の追尾装置の作用を説明する。基本的には、図２に示した実施例１の形態の追尾装置の処理の流れを示すフローチャート図と同様である。ただし、ステップＳ１１３ｂとステップＳ１２５ｂにおいて、フィルタリング処理部２４ａ又はフィルタリング処理部２４ｂは、上述したように第１航跡仮説情報と１以上の第２航跡仮説情報とを生成する。
【０１１０】
また、ステップＳ１１１ｂとステップＳ１２３ｂにおいて、トラックファイルメンテナンス部２３ａ又はトラックファイルメンテナンス部２３ｂは、上述したように、所定の条件にしたがって不要な航跡仮説情報を削除する。
【０１１１】
図４は、本実施の形態に係る追尾装置におけるデータの流れの１例を示す図である。基本的には実施例１で説明した図３における流れと同様である。図３と異なる点を以下に示す。
【０１１２】
図４において、４回目の観測値は、妨害機に関する観測値である。ここで、目標機に関する観測値は、入力されなかったものとする。トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、新しい妨害機が観測されたと判断して、その妨害機に対応する航跡情報を新たにトラックファイル１１ｂに作成する。またフィルタリング処理部２４ｂは、初期化処理を行う。
【０１１３】
ここで、初期化処理部２５は、過去の目標機の航跡情報と今回観測された妨害機に関する観測値とが連続した値である（相関がある）と判断した場合に、相関のある目標機の航跡情報を、今回観測された観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ｂに記憶させる。フィルタリング処理部２４ｂは、観測値が目標機と相関がないと仮定して観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報と、観測値が目標機と相関があると仮定して観測値と観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値とに基づいた第２航跡仮説情報とを生成する。したがって、フィルタリング処理部２４ｂは、第２航跡仮説情報を生成する際にのみ、トラックファイル２７ｂに記憶された今回観測された観測値に対する妨害機の航跡情報の初期値を用いる。
【０１１４】
以上より、フィルタリング処理部２４ｂは、（９）式及び（１０）式を用いて第１航跡仮説情報の平滑値を算出する。また同時に、第２航跡仮説情報は、観測値が目標機と相関があると仮定しているので、フィルタリング処理部２４ｂは、（１９）式及び（２０）式を用いて第２航跡仮説情報の平滑値を算出する。この際、（１９）式及び（２０）式の代わりに（２１）式及び（２２）式を用いてもよい。
【０１１５】
図４において、７回目の観測値は、再び目標機に関する観測値であるため、トラックファイルメンテナンス部２３ａにより、新たな航跡情報がトラックファイル２７ａに作成される。
【０１１６】
ここでも同様に、フィルタリング処理部２４ａは、初期化処理を行う。ここで、初期化処理部２５は、過去の妨害機の航跡情報と今回観測された目標機に関する観測値とが連続した値である（相関がある）と判断した場合に、相関のある妨害機の航跡情報を、今回観測された観測値に対する目標機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ａに記憶させる。この場合、初期化処理部２５は、第１航跡仮説情報と第２航跡仮説情報のいずれに対しても、今回観測された目標機に関する観測値が相関があるか否かを判断する。図４においては、第２航跡仮説情報と相関があったため、初期化処理部２５は、第２航跡仮説情報を、今回観測された観測値に対する目標機の航跡情報の初期値としてトラックファイル２７ａに記憶させる。
【０１１７】
なお、図４には記載されていないが、７回目の観測の際、フィルタリング処理部２４ａは、観測値が妨害機と相関がないと仮定して観測値のみに基づいた第１航跡仮説情報と、観測値が妨害機と相関があると仮定して観測値と観測値に対する目標機の航跡情報の初期値とに基づいた第２航跡仮説情報とを生成してもよい。
【０１１８】
その後、８回目の観測値が目標機に関する観測値であるため、トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、妨害機に対する過去の航跡情報がトラックファイル２７ｂに記憶されているにもかかわらず、ゲート内に観測値が入らず、且つその状態が連続しているため、妨害機を見失ったとしてトラックファイル２７ｂにより記憶された該当する妨害機に対する第１航跡仮説情報と第２航跡仮説情報とを削除する。なお、図４に示す例においては、妨害機が観測された時間が短いため、トラックファイルメンテナンス部２３ｂは、所定の条件に基づき第１航跡仮説情報と第２航跡仮説情報との一方を選択するとともに、他方の情報をトラックファイル２７ａから削除するといった動作を行っていない。したがって、仮にトラックファイルメンテナンス部２３ｂが一方の航跡仮説情報を正しいと判断して選択した場合には、妨害機を見失うまでもなく他方の航跡仮説情報は削除される。
【０１１９】
上述のとおり、本発明の実施例２の形態に係る追尾装置によれば、実施例１の効果に加え、新規に観測された目標機又は妨害機を追尾する際に、過去の航跡情報によらず生成された第１航跡仮説情報と、それまでに蓄積された目標機又は妨害機に関する航跡情報を用いて相関があると仮定して生成された第２航跡仮説情報に基づき追尾を行うので、ゲーティング処理や連結処理において相関の有無の判断に誤りがあったとしても、安定した目標機追尾を行うことができる。
【０１２０】
また、不要な航跡仮説情報は削除されるため、無駄に記憶領域を必要とせず、効率よく必要な情報のみ残すことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明に係る追尾装置は、レーダセンサーやソナーセンサー等の追尾装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施例１の形態の追尾装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の形態の追尾装置の動作を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の実施例１の形態の追尾装置におけるデータの流れの１例を示す図である。
【図４】本発明の実施例２の形態の追尾装置におけるデータの流れの１例を示す図である。
【図５】従来の形態の追尾装置の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の形態の追尾装置の動作を示すフローチャート図である。
【図７】従来の形態の追尾装置におけるデータの流れの１例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１      選択部
２ａ、２ｂ  相関処理部
３ａ、３ｂ  トラックファイルメンテナンス部
４ａ、４ｂ  フィルタリング処理部
１１ａ、１１ｂ  トラックファイル
２１    選択部
２２ａ、２２ｂ  相関処理部
２３ａ、２３ｂ  トラックファイルメンテナンス部
２４ａ、２４ｂ  フィルタリング処理部
２５    初期化処理部
２７ａ、２７ｂ  トラックファイル
【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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