(57)【要約】【課題】誤目標の抑圧や目標信号の検出を早期に行うことができるレーダ信号処理装置を得る。【解決手段】入力したレーダ受信信号と仮検出閾値とを比較し、仮検出閾値を越えた信号を仮検出目標として出力する仮検出手段１と、仮検出手段１で得られた仮検出目標と既存航跡の相関をとり、相関があった仮検出目標を用いて航跡を平滑処理し、航跡と相関がない仮検出目標を新たな航跡として保存する航跡作成手段２と、平滑処理された航跡を保存し、前記新たな航跡を保存する航跡蓄積手段３と、過去のレーダ受信信号を保存するデータ蓄積手段５と、過去に目標が存在したと思われる領域のレーダ受信信号をデータ蓄積手段５から入力し、該信号と前記仮検出閾値よりも低い再検出閾値とを比較し、再検出閾値を越えた信号を航跡として航跡蓄積手段３に保存する再検出手段６と、航跡信頼度に基き航跡を目標であると判定する検出判定手段４とを設けた。【選択図】図１
2005331498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ受信信号を入力し、前記レーダ受信信号と予め定められた仮検出閾値とを比較して、前記仮検出閾値を越えた前記レーダ受信信号を仮検出目標として出力する仮検出手段と、
前記仮検出手段により得られた仮検出目標と既存の航跡の相関をとり、相関があった仮検出目標を用いて航跡を平滑処理し、航跡と相関がなかった仮検出目標を新たな航跡として保存する航跡作成手段と、
平滑処理された航跡を保存するとともに、前記新たな航跡を保存する航跡蓄積手段と、
過去のレーダ受信信号を保存するデータ蓄積手段と、
前記仮検出目標より過去に目標が存在したと思われる領域のレーダ受信信号を前記データ蓄積手段から入力し、前記データ蓄積手段から入力したレーダ受信信号と予め定められた前記仮検出閾値よりも低い再検出閾値とを比較して、前記再検出閾値を越えた前記レーダ受信信号を航跡として前記航跡蓄積手段に保存する再検出手段と、
前記航跡蓄積手段に保存された航跡が目標の時系列である確からしさを表す航跡信頼度に基づいて航跡を目標であると判定する検出判定手段と
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記航跡作成手段は、
次スキャン時、本航跡の予測処理を行う第１の前向き予測部と、
次スキャン時、仮航跡の予測処理を行う第２の前向き予測部と、
前記仮検出手段により得られた仮検出目標と、前記第１の前向き予測部により得られた本航跡又は前記第２の前向き予測部により得られた仮航跡の相関をとる相関部と、
前記相関部により相関があった仮検出目標を用いて仮航跡、本航跡それぞれを平滑処理する平滑部と、
仮航跡、本航跡と相関がなかった仮検出目標を新たな仮航跡として保存する新規仮目標登録部とを有し、
前記航跡蓄積手段は、
前記平滑部により平滑処理された仮航跡を保存するとともに、前記新規仮目標登録部からの仮航跡を保存する仮航跡蓄積部と、
前記平滑部により平滑処理された本航跡を保存する本航跡蓄積部とを有し、
前記検出判定手段は、
前記仮航跡蓄積部に保存された仮航跡が目標の時系列である確からしさを表す航跡信頼度を算出する航跡信頼度算出部と、
前記航跡信頼度算出部により算出された航跡信頼度が大きい仮航跡を目標であると判定し本航跡として本航跡蓄積部に保存する検出判定部とを有し、
前記データ蓄積手段は、過去のレーダ受信信号を保存するデータ蓄積部であり、
前記再検出手段は、前記仮検出目標より過去に目標が存在したと思われる領域のレーダ受信信号を前記データ蓄積部から入力し、前記データ蓄積部から入力したレーダ受信信号と予め定められた前記仮検出閾値よりも低い再検出閾値とを比較して、前記再検出閾値を越えた前記レーダ受信信号を仮航跡として前記仮航跡蓄積部に保存する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記航跡作成手段は、
前記相関部に代えた、前記仮検出手段により得られた仮検出目標と仮航跡、本航跡との相関に関して複数の仮説を作成する相関仮説作成部と、
前記相関仮説作成部により作成した仮説を保存する仮説蓄積部と、
前記仮説蓄積部に保存された仮説の確からしさを表す仮説信頼度を算出する仮説信頼度算出部とをさらに有し、
前記航跡信頼度算出部は、前記仮説信頼度算出部により算出した仮説信頼度をもとに、前記仮航跡蓄積部に保存された仮航跡の航跡信頼度を算出する
ことを特徴とする請求項２記載のレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記再検出手段は、
前記仮航跡蓄積部で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部と、
前記航跡選択部により選択された仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部と、
再検出用の再検出閾値を設定する再検出閾値設定部と、
前記再検出閾値設定部により設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部と、
前記再検出領域設定部により設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を前記データ蓄積部から入力し、前記再検出閾値設定部により設定した再検出閾値で再検出し、再検出された仮航跡を前記仮航跡蓄積部に保存する再検出部とを有する
ことを特徴とする請求項２又は３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項５】
前記再検出手段は、
前記再検出部により得られた再検出目標と仮航跡との相関をとる相関処理部と、
前記仮航跡と相関のあった再検出目標を利用して仮航跡を平滑し、前記仮航跡蓄積部に保存する平滑部とをさらに有する
ことを特徴とする請求項４記載のレーダ信号処理装置。
【請求項６】
前記航跡信頼度算出部は、
仮航跡がつないできた仮検出目標又は再検出目標のＳ／Ｎを抽出するＳ／Ｎ抽出部と、
仮航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部と、
仮航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部と、
前記Ｓ／Ｎ抽出部、前記残差算出部、及び前記探知抜け回数算出部からの前記Ｓ／Ｎ、前記残差、及び前記探知抜けした回数に基づいて航跡信頼度を算出する航跡信頼度計算部とを含む
ことを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれかに記載のレーダ信号処理装置。
【請求項７】
前記航跡選択部は、
仮航跡がつないできた仮検出目標又は再検出目標のＳ／Ｎを抽出するＳ／Ｎ抽出部と、
仮航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部と、
仮航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部と、
前記Ｓ／Ｎ抽出部、前記残差算出部、及び前記探知抜け回数算出部からの前記Ｓ／Ｎ、前記残差、及び前記探知抜けした回数に基づいて再検出を行う仮航跡を選択する再検出用航跡選択部とを含む
ことを特徴とする請求項４又は５記載のレーダ信号処理装置。
【請求項８】
前記再検出閾値設定部は、
仮航跡がつないできた仮検出目標又は再検出目標のＳ／Ｎを抽出するＳ／Ｎ抽出部と、
仮航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部と、
仮航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部と、
前記Ｓ／Ｎ抽出部、前記残差算出部、及び前記探知抜け回数算出部からの前記Ｓ／Ｎ、前記残差、及び前記探知抜けした回数に基づいて再検出用の再検出閾値を算出する再検出閾値算出部とを含む
ことを特徴とする請求項４又は５記載のレーダ信号処理装置。
【請求項９】
航跡の目標が存在すると予測される領域の仮検出閾値を制御する仮検出閾値設定手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１０】
前記仮検出閾値設定手段は、
前記仮航跡蓄積部により保存されている仮航跡、及び前記本航跡蓄積部により保存されている本航跡の中から、次スキャンにおける仮検出閾値制御を行う航跡を選択する航跡選択部と、
前記航跡選択部により選択された航跡を入力し、航跡の目標が次スキャンに存在すると思われる領域を予測する第３の前向き予測部と、
前記第３の前向き予測部により算出した、目標が次スキャンに存在すると思われる領域の仮検出閾値を設定する仮検出閾値設定部と、
前記第３の前向き予測部で算出した、目標が次スキャンに存在すると思われる領域を算出する仮検出領域設定部とを有する
ことを特徴とする請求項９記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１１】
前記航跡選択部は、
仮航跡又は本航跡がつないできた仮検出目標又は再検出目標のＳ／Ｎを抽出するＳ／Ｎ抽出部と、
仮航跡の予測値、本航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部と、
仮航跡又は本航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部と、
前記Ｓ／Ｎ抽出部、前記残差算出部、及び前記探知抜け回数算出部からの前記Ｓ／Ｎ、前記残差、及び前記探知抜けした回数に基づいて仮検出閾値の設定を行う仮航跡又は本航跡を選択する仮検出用航跡選択部とを含む
ことを特徴とする請求項１０記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１２】
前記仮検出閾値設定部は、
仮航跡又は本航跡がつないできた仮検出目標又は再検出目標のＳ／Ｎを抽出するＳ／Ｎ抽出部と、
仮航跡の予測値、本航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部と、
仮航跡又は本航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部と、
前記Ｓ／Ｎ抽出部、前記残差算出部、及び前記探知抜け回数算出部からの前記Ｓ／Ｎ、前記残差、及び前記探知抜けした回数に基づいて仮検出閾値を算出する仮検出閾値算出部とを含む
ことを特徴とする請求項１０記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１３】
前記再検出手段は、
前記仮航跡蓄積部で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部と、
前記航跡選択部により選択された仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部と、
再検出用の再検出閾値を設定する再検出閾値設定部と、
前記再検出閾値設定部により設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部と、
前記再検出領域設定部により設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を前記データ蓄積部から入力し、前記再検出閾値設定部により設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部と、
再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、誤目標である仮説を作成する相関仮説作成部と、
前記相関仮説作成部で作成した仮説の信頼度を求める仮説信頼度算出部と、
複数の仮説のうち仮説信頼度がもっとも大きい仮説を選択する仮説選択部と、
前記仮説選択部で選択された仮説に基づいて仮航跡を平滑し、前記仮航跡蓄積部に保存する平滑部とを有する
ことを特徴とする請求項２又は３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１４】
前記再検出手段は、
前記仮航跡蓄積部で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部と、
前記航跡選択部により選択された仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部と、
再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部と、
前記再検出閾値設定部で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部と、
前記再検出領域設定部で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を前記データ蓄積部から入力し、前記再検出閾値設定部で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部と、
再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、本航跡と相関する仮説、誤目標である仮説、新目標である仮説を作成する相関仮説作成部と、
前記相関仮説作成部で作成した仮説の信頼度を求める仮説信頼度算出部と、
複数の仮説のうち仮説信頼度がもっとも大きい仮説を選択する仮説選択部と、
前記仮説選択部で選択された仮説に基づいて仮航跡、本航跡を平滑する平滑部とを有し、
前記航跡蓄積手段の前記本航跡蓄積部は、再検出を実施する過去数スキャン分にわたり、各スキャンにおける前記再検出手段の前記平滑部の平滑処理後の本航跡を蓄積するとともに、
前記航跡蓄積手段の前記仮航跡蓄積部は、再検出を実施する過去数スキャン分にわたり、各スキャンにおける前記再検出手段の前記平滑部の平滑処理後の仮航跡を蓄積する
ことを特徴とする請求項２又は３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１５】
前記航跡作成手段は、
前記相関部に代えた、前記仮検出手段で得られた仮検出目標が仮航跡と相関する仮説、本航跡と相関する仮説、誤目標である仮説、新目標である仮説を作成する相関仮説作成部と、
前記相関仮説作成部で作成した仮説を蓄積する仮説蓄積部と、
前記再検出手段を適用した航跡を含まない仮説を、再検出で得られた再検出目標を誤目標とみなした仮説に変更して前記仮説蓄積部に蓄積する仮説変更部と、
前記仮説蓄積部に蓄積された仮説の確からしさを表す仮説信頼度を算出する仮説信頼度算出部とをさらに有し、
前記再検出手段は、
前記仮航跡蓄積部で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部と、
前記航跡選択部により選択された仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部と、
再検出用の再検出閾値を設定する再検出閾値設定部と、
前記再検出閾値設定部により設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部と、
前記再検出領域設定部により設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を前記データ蓄積部から入力し、前記再検出閾値設定部により設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部と、
再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、誤目標である仮説を作成する相関仮説作成部と、
仮航跡と相関のあった再検出目標を利用して、仮航跡を平滑する平滑部とを有する
ことを特徴とする請求項２記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１６】
前記航跡作成手段の前記仮説信頼度算出部は、前記再検出手段適用後、仮説信頼度を再計算し直す
ことを特徴とする請求項１５記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１７】
前記航跡作成手段は、
前記相関部に代えた、前記仮検出手段で得られた仮検出目標が仮航跡と相関する仮説、本航跡と相関する仮説、誤目標である仮説、新目標である仮説を作成する相関仮説作成部と、
前記相関仮説作成部により作成した仮説を蓄積する仮説蓄積部と、
前記仮説蓄積部に蓄積された仮説の確からしさを表す仮説信頼度を算出する仮説信頼度算出部とをさらに有し、
前記再検出手段は、
前記仮航跡蓄積部で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部と、
前記航跡選択部により選択された仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部と、
再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部と、
前記再検出閾値設定部で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部と、
前記再検出領域設定部で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を前記データ蓄積部から入力し、前記再検出閾値設定部で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部と、
再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、本航跡と相関する仮説、誤目標である仮説、新目標である仮説を作成する相関仮説作成部と、
航跡と相関のあった再検出目標を利用して、仮航跡、本航跡を平滑する平滑部とを有し、
前記航跡蓄積手段の前記本航跡蓄積部は、再検出を実施する過去数スキャン分にわたり、各スキャンにおける前記再検出手段の前記平滑部の平滑処理後の本航跡を蓄積するとともに、
前記航跡蓄積手段の前記仮航跡蓄積部は、再検出を実施する過去数スキャン分にわたり、各スキャンにおける前記再検出手段の前記平滑部の平滑処理後の仮航跡を蓄積する
ことを特徴とする請求項２記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１８】
前記再検出手段は、
前記仮航跡蓄積部で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部と、
前記航跡選択部により選択された仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部と、
再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部と、
前記再検出閾値設定部で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部と、
前記再検出領域設定部で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を前記データ蓄積部から入力し、前記再検出閾値設定部で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部と、
再検出領域内に得られた再検出目標の個数を数える再検出目標カウント部と、
再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、誤目標である仮説を作成する相関仮説作成部と、
再検出目標の個数に応じて前記相関仮説作成部で作成した仮説の信頼度を求める仮説信頼度算出部と、
複数の仮説のうち仮説信頼度がもっとも大きい仮説を選択する仮説選択部と、
前記仮説選択部で選択された仮説に基づいて仮航跡を平滑し、前記仮航跡蓄積部に保存する平滑部とを有する
ことを特徴とする請求項２又は３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１９】
前記仮説信頼度算出部は、
再検出目標のＳ／Ｎを抽出するＳ／Ｎ抽出部と、
仮航跡の予測値と再検出目標との残差を算出する残差算出部と、
前記Ｓ／Ｎ抽出部、及び前記残差算出部の情報をもとに仮説信頼度を算出する仮説を選択し、選択されなかった仮説を破棄する仮説破棄部と、
選択された仮説の仮説信頼度を計算する仮説信頼度計算部とを含む
ことを特徴とする請求項１８記載のレーダ信号処理装置。
【請求項２０】
前記再検出閾値設定部は、
仮航跡の予測速度からドップラ周波数を算出するドップラ周波数算出部と、
ドップラ周波数ごとに再検出閾値を求める再検出閾値算出部とを含む
ことを特徴とする請求項４から請求項７まで、及び請求項１３から請求項１９までのいずれかに記載のレーダ信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダ信号処理装置に関し、特に、センサによるＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が低い環境下で目標検出に有効であるレーダ信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の目標検出装置は、目標と誤警報の誤相関の頻度を低減させるために、従来の位置情報による相関に加えて、検出信号のドップラ周波数情報を相関に利用して、誤相関の発生を抑えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の目標追尾装置は、航跡相関行列と既存の仮説から新しい仮説を作成する仮説更新部が、仮説の信頼度計算に目標観測装置からのそれぞれの観測ベクトル毎に得られる情報を利用している（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２７８４３５号公報（第２１頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−９８７５５号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の装置は、低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）の環境下で、十分な目標検出確率を得るために信号検出の閾値を低く設定すると、多数の誤目標が信号検出の閾値を越える。このような状況では、相関処理において、誤目標との誤相関が頻発する可能性があり、目標なのか誤目標であるかの判定がつきにくくなるため、たびたび判定保留扱いになる。そのため、目標の検出を行うのに多数のスキャンが必要で、目標信号の検出が遅いという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、目標信号の検出を早めるために、追尾の結果を検出にフィードバックし、過去に目標が存在したと思われる領域の検出閾値をさらに下げた上で目標の再検出を行い、再検出で得られた検出信号も目標判定に利用することで、誤目標の抑圧や目標信号の検出を早期に行うことができるレーダ信号処理装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、レーダ受信信号を入力し、前記レーダ受信信号と予め定められた仮検出閾値とを比較して、前記仮検出閾値を越えた前記レーダ受信信号を仮検出目標として出力する仮検出手段と、前記仮検出手段により得られた仮検出目標と既存の航跡の相関をとり、相関があった仮検出目標を用いて航跡を平滑処理し、航跡と相関がなかった仮検出目標を新たな航跡として保存する航跡作成手段と、平滑処理された航跡を保存するとともに、前記新たな航跡を保存する航跡蓄積手段と、過去のレーダ受信信号を保存するデータ蓄積手段と、前記仮検出目標より過去に目標が存在したと思われる領域のレーダ受信信号を前記データ蓄積手段から入力し、前記データ蓄積手段から入力したレーダ受信信号と予め定められた前記仮検出閾値よりも低い再検出閾値とを比較して、前記再検出閾値を越えた前記レーダ受信信号を航跡として前記航跡蓄積手段に保存する再検出手段と、前記航跡蓄積手段に保存された航跡が目標の時系列である確からしさを表す航跡信頼度に基づいて航跡を目標であると判定する検出判定手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、誤目標の抑圧や目標信号の検出を早期に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置について図１から図４までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１０】
図１において、この実施の形態１に係るレーダ信号処理装置は、レーダの受信信号を入力し、信号検出の閾値を越えた信号を仮検出目標として出力する仮検出手段１と、仮検出目標と航跡との相関をとり、追尾フィルタによって航跡の運動諸元を更新する一方で、航跡と相関のなかった仮検出目標を新たな航跡として登録する航跡作成手段２と、航跡作成手段２で作成した航跡を蓄積する航跡蓄積手段３と、航跡としての確からしさによって目標検出判定する検出判定手段４と、レーダの受信信号を蓄積するデータ蓄積手段５と、過去に目標が存在したと思われる領域の検出閾値をさらに下げた上で目標の再検出を行う再検出手段６とが設けられている。
【００１１】
つぎに、この実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図２は、この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。また、図３は、この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の「従来の目標検出閾値」と、「仮検出閾値」と、「再検出閾値」の関係を表す説明図である。さらに、図４は、この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の後向き予測の原理を表す説明図である。
【００１３】
ステップＳ１０１において、仮検出手段１は、レーダ受信信号を入力し、入力された受信信号と予め定められた所定の信号検出のための閾値とを比較して、閾値を越えた信号を仮検出目標として出力する。特に、低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）を想定した場合、図３の各スキャンの上段のように、従来の信号検出の閾値（破線）では閾値を越える信号がほとんど存在せず、目標検出が極めて困難となる。そこで、従来の目標検出閾値よりも低めに仮検出閾値（実線）を設定することで、信号検出を容易にする。ただし、雑音による誤目標も閾値を越えてくる。
【００１４】
ステップＳ１０２において、航跡作成手段２は、仮検出手段１の出力である仮検出目標と登録済みである航跡との相関の有無を判定する。ここで、各スキャンで得られた仮検出目標の中から高々１個を選んで作成した時系列を航跡と呼ぶ。さらに、相関とは、航跡の仮検出目標が得られると思われる予測領域内に仮検出目標が得られたかを判定する処理である。この予測領域を相関ゲートと呼ぶ。
【００１５】
仮検出目標が航跡と相関があった場合、その仮検出目標は、該当する航跡の状態を追尾フィルタにより更新する。追尾フィルタでは仮検出目標を入力し、平滑処理、予測処理を行う。そして、更新された航跡は、航跡蓄積手段３で保存される。
【００１６】
一方、どの航跡とも相関のない仮検出目標は新規航跡の可能性があるものとし、新規の航跡として航跡蓄積手段３に登録される。
【００１７】
ステップＳ１０３において、仮検出目標と相関があった航跡に対して、再検出手段６は、再検出を行う。再検出手段６は、まず、図４に示すように航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって後向きに予測する。このとき、図３の（ｋ＋１）スキャンに示すように、目標信号の電力が弱く仮検出閾値（実線）以下であったため、航跡と相関のある仮検出目標が得られなかった、つまり探知抜けとなったスキャンにおいて予測を行う。そして、目標が過去に存在したと思われる領域、そのスキャンのレーダ受信信号をデータ蓄積手段５から入力し再検出を行う。探知抜けしたスキャンにおいては、目標信号の電力は仮検出閾値以下であったと考えられるため、図３の（ｋ＋１）スキャンの下段に示すように、再検出閾値（一点鎖線）は仮検出閾値（実線）より低く設定する。これにより、目標の電力が再検出閾値を越え、航跡の目標が検出される可能性がある。
【００１８】
ただし、再検出時、再検出閾値を仮検出閾値よりさらに低く設定していることで、雑音による誤目標も閾値を越えてくる可能性がある。しかし、低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）を想定しても目標信号の電力は平均雑音電力より大きいこと、予測によって再検出を行う領域を絞っていることで、誤目標が得られる可能性より目標が得られる可能性の方が高い。また、誤目標から作成した航跡に対する再検出により誤目標が得られたとしても、そのような航跡の航跡信頼度は低く、目標として判定されにくい。
【００１９】
こうして再検出が行われた航跡は航跡蓄積手段３で保存される。
【００２０】
ステップＳ１０４において、検出判定手段４は、航跡蓄積手段３で蓄積した航跡を入力し、航跡信頼度により目標であるか判定を行う。航跡信頼度は、航跡が目標の時系列である確からしさを表す。航跡信頼度が大きい航跡は目標であると判定される。
【００２１】
これで処理終了となるが、処理終了でない場合には、上述のステップＳ１０１へ戻り、以上の処理を繰り返す。
【００２２】
以上のように、この実施の形態１に係るレーダ信号処理装置によれば、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。一方、誤目標に対しては、再検出しても検出信号が得られる可能性は高くなく、検出信号が得られたとしても目標である確からしさは低いことから誤目標の抑圧も可能である。
【００２３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置について図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。なお、この実施の形態２に係るレーダ信号処理装置は、上記実施の形態１の航跡作成手段２と、航跡蓄積手段３と、検出判定手段４と、データ蓄積手段５とを詳細にしたものである。
【００２４】
図５において、航跡作成手段２は、仮検出目標と仮航跡または本航跡との相関をとる相関部２１と、相関のあった仮検出目標を用いて仮航跡、本航跡それぞれを平滑処理する平滑部２２と、次スキャン時、本航跡の予測処理を行う前向き予測部２３と、次スキャン時、仮航跡の予測処理を行う前向き予測部２４と、仮航跡、本航跡と相関のなかった仮検出目標を新たな仮航跡として登録する新規仮目標登録部２５とから構成される。
【００２５】
また、航跡蓄積手段３は、仮航跡を保存する仮航跡蓄積部３１と、本航跡を保存する本航跡蓄積部３２とから構成される。
【００２６】
さらに、検出判定手段４は、仮航跡について航跡の確からしさを算出する航跡信頼度算出部４１と、この航跡信頼度算出部４１で算出した航跡信頼度をもとに仮航跡が目標であるか判定する検出判定部４２とから構成される。
【００２７】
また、データ蓄積手段５は、過去のレーダ受信信号を保存するデータ蓄積部５１から構成される。
【００２８】
つぎに、この実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図６は、この発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【００３０】
ステップＳ２０１において、仮検出手段１は、レーダ受信信号を入力し、入力された受信信号と予め定められた所定の信号検出のための閾値とを比較して、閾値を越えた信号を仮検出目標として出力する。特に、低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）を想定した場合、図３の各スキャンの上段のように、従来の信号検出の閾値では閾値を越える信号がほとんど存在せず、目標検出が極めて困難となる。そこで、従来の目標検出閾値（破線）よりも低めに仮検出閾値（実線）を設定することで、信号検出を容易にする。ただし、雑音による誤目標も閾値を越えてくる。
【００３１】
ステップＳ２０２において、相関部２１は、仮検出手段１により得られた仮検出目標と前向き予測部２３、２４より得られた本航跡、仮航跡との相関をとる。ここで、各スキャンで得られた仮検出目標の中から高々１個を選んで作成した時系列を航跡と呼び、目標であると判定された航跡を本航跡、判定保留中の航跡を仮航跡と呼ぶ。さらに、相関とは、航跡の仮検出目標が得られると思われる予測領域内に仮検出目標が得られたかを判定する処理である。この予測領域を相関ゲートと呼ぶ。
【００３２】
ステップＳ２０３において、仮検出目標が仮航跡と相関があった場合、追尾フィルタにより、該当する仮航跡の運動諸元を更新する。なお、運動諸元とは、目標の位置、速度などを表す。追尾フィルタでは仮検出目標を入力し、平滑部２２で平滑処理を行い、更新された仮航跡は仮航跡蓄積部３１に保存される。そして、次スキャンにおける仮航跡の運動諸元を前向き予測部２４で予測する。
【００３３】
ステップＳ２０６において、仮検出目標が本航跡と相関があった場合、追尾フィルタにより、該当する本航跡の運動諸元を更新する。追尾フィルタでは仮検出目標を入力し、平滑部２２で平滑処理を行い、本航跡は本航跡蓄積部３２に保存される。そして、次スキャンにおける本航跡の運動諸元を前向き予測部２３で予測する。
【００３４】
ステップＳ２０７において、いずれの仮航跡、本航跡ともに相関のない仮検出目標は新規航跡の可能性があるものとし、新規仮目標登録部２５へ入力され、新規の仮航跡として仮航跡蓄積部３１に登録される。
【００３５】
ステップＳ２０４において、仮検出目標と相関があった仮航跡に対して再検出手段６が再検出を行う。再検出手段６は、まず、図４に示すように仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって後向きに予測する。このとき、図３の（ｋ＋１）スキャンに示すように、目標信号の電力が弱く仮検出閾値（実線）以下であったため、仮航跡と相関のある仮検出目標が得られなかった、つまり探知抜けとなったスキャンにおいて予測を行う。そして、目標が過去に存在したと思われる領域、そのスキャンのレーダ受信信号をデータ蓄積部５１から入力し再検出を行う。探知抜けしたスキャンにおいては、目標信号の電力は仮検出閾値以下であったと考えられるため、図３の（ｋ＋１）スキャンの下段に示すように、再検出閾値（一点鎖線）は仮検出閾値（実線）より低く設定する。これにより、目標信号の電力が再検出閾値を越え、仮航跡の目標が検出される可能性がある。こうして再検出が行われた仮航跡は仮航跡蓄積部３１で保存される。
【００３６】
ステップＳ２０５において、検出判定部４２は、仮航跡蓄積部３１から仮航跡を入力し、仮航跡の航跡信頼度により目標であるか判定を行う。この航跡信頼度は、仮航跡が目標の時系列である確からしさを表し、航跡信頼度算出部４１で計算される。そして、検出判定部４２において、航跡信頼度が大きい仮航跡は目標であると判定し、本航跡として本航跡蓄積部３２に登録する。なお、検出判定法については、例えば、特許第３２７８４３５号公報に記されているＳＰＲＴ（Sequential Probability Ratio Test）法を用いることができる。つまり、航跡信頼度を、仮検出目標が仮航跡と相関がとれた回数に比例する関数Ｓ（ｋ）とする。この比例係数は信号検出の閾値によって決まる。ｋは仮検出目標が新規仮目標として登録されてからのスキャン数を表す。また、ＴＵ（ｋ）、ＴＬ（ｋ）はそれぞれ目標であると判定される閾値、誤目標であると判定される閾値を表す。Ｓ（ｋ）がＴＵ（ｋ）を上回った場合、その仮検出目標は目標検出と判定される。一方、Ｓ（ｋ）がＴＬ（ｋ）を下回った場合、その仮検出は誤目標と判定される。また、Ｓ（ｋ）がＴＵ（ｋ）とＴＬ（ｋ）で挟まれる区間に存在する場合は、判定保留扱いとなり、判定を次サンプル以降に持ち越す。
【００３７】
これで処理終了となるが、処理終了でない場合には、上述のステップＳ２０１へ戻り、以上の処理を繰り返す。
【００３８】
以上のように、この実施の形態２に係るレーダ信号処理装置によれば、上記の実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。
【００３９】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置について図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。なお、図５と同一符号をつけてあるものについては、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略する。
【００４０】
上記の実施形態２では、航跡作成手段２が仮検出目標と仮航跡、本航跡との相関を逐次的に決定していたのに対し、この実施の形態３では、航跡作成手段２が仮検出目標と仮航跡、本航跡との相関に関して、それぞれの仮検出目標が仮航跡、本航跡と相関する可能性、新規目標である可能性、誤目標である可能性を考慮し、複数の仮説を維持しつつ、延期決定する。
【００４１】
図７において、航跡作成手段２は、仮検出手段１で得られた仮検出目標と仮航跡、本航跡との相関に関して複数の仮説を作成する相関仮説作成部２１Ａと、相関仮説作成部２１Ａで作成した仮説を蓄積する仮説蓄積部２６と、仮説の確からしさを算出する仮説信頼度算出部２７と、相関のあった仮検出目標を用いて仮航跡、本航跡それぞれを平滑処理する平滑部２２と、次スキャン時、本航跡の予測処理を行う前向き予測部２３と、次スキャン時、仮航跡の予測処理を行う前向き予測部２４と、仮航跡、本航跡と相関のなかった仮検出目標を新たな仮航跡として登録する新規仮目標登録部２５とから構成される。
【００４２】
また、検出判定手段４は、仮説信頼度をもとに仮航跡の信頼度を算出する航跡信頼度算出４１Ａと、航跡信頼度算出部４１Ａで算出した航跡信頼度をもとに仮航跡が目標であるかを判定する検出判定部４２とから構成される。
【００４３】
つぎに、この実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４４】
図８は、この発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。なお、図６と同一説明をつけてあるステップ（例えば、ステップＳ３０１の「仮検出」）については、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略している箇所がある。
【００４５】
ステップＳ３０２において、相関仮説作成部２１Ａは、仮検出手段１により得られた仮検出目標と前向き予測部２３、２４より得られた本航跡、仮航跡との相関に関して、前スキャンで作成された仮説ごとに、それぞれの仮検出目標が仮航跡、本航跡と相関する可能性、新規目標である可能性、誤目標である可能性を考慮しつつ、複数の仮説を作成する。
【００４６】
仮検出目標は、仮航跡と相関があるのか、本航跡と相関があるのか、新規目標なのか、誤目標なのか仮説ごとに異なるため、各仮説で保有している仮航跡、本航跡は異なる。各仮説は、仮航跡蓄積部３１、本航跡蓄積部３２で保存されている仮航跡、本航跡と対応付けられた上で、仮説蓄積部２６で保存される。
【００４７】
ステップＳ３０３では、仮説信頼度算出部２７は、保存されている各仮説の信頼度を算出する。なお、仮説の信頼度はそれぞれの仮説が現実的なものであるかどうかを判断するための評価尺度となるものである。なお、仮説信頼度については、特開２００２−９８７５５号公報等に説明されており、「D.B.Reid：”An Algorithm for Tracking Multiple Targets”, IEEE Transactions on Automatic control, AC-24, p842-854, 1979」に示された下記の式などが利用できる。
【００４８】
【数１】
2005331498.tif 000003
【００４９】
ステップＳ３０４において、相関仮説作成部２１Ａにおいて、仮検出目標と仮航跡、もしくは仮検出目標と本航跡との相関があるという仮説が作成されると、相関のあった仮検出目標と仮航跡、相関のあった仮検出目標と本航跡はそれぞれ平滑部２２へ入力される。そして、ステップＳ３０５、ステップＳ３０８で、平滑部２２が追尾フィルタにより、該当する本航跡、仮航跡の運動諸元を更新する。更新された仮航跡、本航跡はそれぞれ仮航跡蓄積部３１、本航跡蓄積部３２に保存される。そして、次スキャンにおける仮航跡、本航跡の運動諸元を前向き予測部２３、２４で予測する。
【００５０】
ステップＳ３０９において、相関仮説作成部２１Ａにおいて、仮検出目標は新規目標であるという仮説が作成されると、その仮検出目標は新規仮目標登録部２５へ入力され、新規の仮航跡として仮航跡蓄積部３１に登録される。
【００５１】
ステップＳ３０７において、航跡信頼度算出部４１Ａは、仮説信頼度算出部２７で算出した仮説信頼度をもとに、仮航跡の信頼度を算出する。そして、検出判定部４２において、航跡信頼度が大きい仮航跡は目標であると判定し、本航跡として本航跡蓄積部３２に登録する。なお、この実施の形態３において、航跡信頼度は、当該仮航跡を保有している仮説の信頼度の和で表される。
【００５２】
以上のように、この実施の形態３に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。さらに、複数の仮説を維持しつつ延期決定で目標検出判定を行うため、上記実施の形態２より目標の確からしさを正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【００５３】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置について図９及び図１０を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。なお、図５と同一符号をつけてあるものについては、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略する。
【００５４】
この実施の形態４では、上記の実施の形態２及び実施の形態３で、再検出手段６を詳細にしたものである。
【００５５】
図９において、再検出手段６は、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部６１と、仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部６２と、再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部６３と、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部６４と、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を入力し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部６５とから構成される。
【００５６】
つぎに、この実施の形態４に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５７】
図１０は、この発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。なお、図６と同一説明をつけてあるステップ（例えば、ステップＳ４０１の「仮検出」）については、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略している箇所がある。
【００５８】
ステップＳ４０４において、航跡選択部６１は、仮航跡蓄積部３１で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択し、選択された仮航跡のみを後向き予測部６２へ出力する。
【００５９】
ステップＳ４０５において、後向き予測部６２は、航跡選択部６１で選択された仮航跡を入力し、図４に示すように、仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する。このとき、図３の（ｋ＋１）スキャンの中段に示すように、目標信号の電力が弱く仮検出閾値（実線）以下であったため、仮航跡と相関のある仮検出目標が得られなかった、つまり探知抜けとなったスキャンにおいて予測を行う。
【００６０】
ステップＳ４０６において、再検出閾値設定部６３は、後向き予測部６２で算出した、目標が過去に存在したと思われる領域の仮検出閾値をもとに、再検出用の検出閾値を設定する。探知抜けしたスキャンにおいては、目標信号の電力は仮検出閾値以下であったと考えられるため、図３の（ｋ＋１）スキャンの下段に示すように、再検出閾値（一点鎖線）は仮検出閾値（実線）より低く設定する。これにより、目標の電力が再検出閾値を越え、仮航跡の目標が検出される可能性がある。
【００６１】
再検出領域設定部６４は、後向き予測部６２で算出した、目標が仮検出目標より過去に存在したと思われる領域を、再検出する領域に設定する。
【００６２】
そして、再検出部６５は、再検出を行うスキャンのレーダ受信信号をデータ蓄積部５１から入力し、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域に対し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う。再検出により、仮航跡の目標が検出される可能性がある。ただし、検出閾値をさらに低く設定していることで、雑音による誤目標も閾値を越えてくる可能性がある。しかし、低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）を想定しても目標信号の電力は平均雑音電力より大きいこと、後向き予測によって再検出を行う領域を絞っていることで、誤目標が得られる可能性より目標が得られる可能性の方が高い。また、誤目標から作成した仮航跡に対する再検出により誤目標が得られたとしても、そのような仮航跡の航跡信頼度は低く、目標として判定されにくい。
【００６３】
こうして再検出が行われた仮航跡は仮航跡蓄積部３１に保存される。
【００６４】
ステップＳ４０７において、航跡選択部６１は、仮航跡蓄積部３１で保存されている仮航跡の中から、他にも再検出を行う仮航跡がないか選択し、再検出を行う仮航跡がある場合はステップＳ４０５に戻る。
【００６５】
以上のように、この実施の形態４に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。
【００６６】
さらに、上記実施の形態３と同様に複数の仮説を維持しつつ延期決定で目標検出判定を行う構成にすることで、目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【００６７】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るレーダ信号処理装置について図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１１は、この発明の実施の形態５に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。なお、図５と同一符号をつけてあるものについては、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略する。
【００６８】
この実施の形態５では、上記の実施形態２で、上記の実施の形態４とは異なる構成で、再検出手段６を詳細にしたものである。
【００６９】
図１１において、再検出手段６は、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部６１と、仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部６２と、再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部６３と、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部６４と、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を入力し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部６５と、再検出で得られた再検出目標と仮航跡との相関をとる相関処理部６６と、仮航跡と相関のあった再検出目標を利用して、仮航跡を平滑する平滑部６７とから構成される。
【００７０】
つぎに、この実施の形態５に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００７１】
図１２は、この発明の実施の形態５に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。なお、図６と同一説明をつけてあるステップ（例えば、ステップＳ５０１の「仮検出」）については、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略している箇所がある。
【００７２】
ステップＳ５０４において、航跡選択部６１は、仮航跡蓄積部３１で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択し、選択された仮航跡のみを後向き予測部６２へ出力する。
【００７３】
ステップＳ５０５において、後向き予測部６２は、航跡選択部６１で選択された仮航跡を入力し、図４に示すように、仮航跡の目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する。このとき、図３の（ｋ＋１）スキャンの中段に示すように、目標信号の電力が弱く仮検出閾値以下であったため、仮航跡と相関のある仮検出目標が得られなかった、つまり探知抜けとなったスキャンにおいて予測を行う。
【００７４】
ステップＳ５０６において、再検出閾値設定部６３は、後向き予測部６２で算出した、目標が過去に存在したと思われる領域の仮検出閾値をもとに、再検出用の検出閾値を設定する。探知抜けしたスキャンにおいては、目標信号の電力は仮検出閾値以下であったと考えられるため、図３の（ｋ＋１）スキャンの下段に示すように、再検出閾値（一点鎖線）は仮検出閾値（実線）より低く設定する。これにより、目標の電力が再検出閾値を越え、仮航跡の目標が検出される可能性がある。
【００７５】
再検出領域設定部６４は、後向き予測部６２で算出した、目標が過去に存在したと思われる領域を、再検出する領域に設定する。
【００７６】
そして、再検出部６５は、再検出を行うスキャンのレーダ受信信号をデータ蓄積部５１から入力し、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域に対し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う。再検出により、仮航跡の目標が検出される可能性がある。ただし、検出閾値をさらに低く設定していることで、雑音による誤目標も閾値を越えてくる可能性がある。しかし、低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）を想定しても目標信号の電力は平均雑音電力より大きいこと、後向き予測によって再検出を行う領域を絞っていることで、誤目標が得られる可能性より目標が得られる可能性の方が高い。また、誤目標から作成した仮航跡に対する再検出により誤目標が得られたとしても、そのような仮航跡の航跡信頼度は低く、目標として判定されにくい。
【００７７】
ステップＳ５０７において、再検出により再検出目標が得られた場合、相関処理部６６により仮航跡と相関処理を行う。相関処理を行うことで、複数の仮航跡の相関ゲートが再検出目標を共有する場合も、仮航跡と再検出目標との割当てを決定することができる。相関があった仮航跡と再検出目標とは、平滑部６７にて平滑処理が行われる。そして、平滑処理が施された仮航跡は仮航跡蓄積部３１に保存される。
【００７８】
ステップＳＴ５０８において、航跡選択部６１は、仮航跡蓄積部３１で保存されている仮航跡の中から、他にも再検出を行う仮航跡がないか選択し、再検出を行う仮航跡がある場合はステップＳ５０５に戻る。
【００７９】
以上のように、この実施の形態５に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。さらに、複数の仮航跡の相関ゲートが再検出目標を共有する場合も、仮航跡と再検出目標との割当てを決定することができるので、目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【００８０】
さらに、上記実施の形態３と同様に複数の仮説を維持しつつ延期決定で目標検出判定を行う構成にすることで、目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【００８１】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係るレーダ信号処理装置について図１３を参照しながら説明する。図１３は、この発明の実施の形態６に係るレーダ信号処理装置の検出判定手段の航跡信頼度算出部の構成を示す図である。
【００８２】
この実施の形態６では、上記の実施形態２から実施の形態５までにおいて、航跡信頼度を算出する際に、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や、残差や、探知抜けした回数を利用するものである。
【００８３】
図１３において、航跡信頼度算出部４１は、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）を抽出するＳ／Ｎ抽出部４１１と、仮航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部４１２と、仮航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部４１３と、Ｓ／Ｎ抽出部４１１と残差算出部４１２と探知抜け回数算出部４１３の情報をもとに航跡信頼度を算出する航跡信頼度計算部４１４とから構成される。
【００８４】
つぎに、この実施の形態６に係るレーダ信号処理装置の検出判定手段の航跡信頼度算出部の動作について図面を参照しながら説明する。
【００８５】
低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）を想定しても目標信号の電力は平均雑音電力より大きいことから、目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）は誤目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）より大きい可能性が高い。よって、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）を航跡信頼度の計算に活用することで、より確度よく航跡信頼度を算出できる。
【００８６】
仮検出目標と前向き予測部２３、２４より得られた仮航跡、本航跡との相関をとる際、航跡の仮検出目標が得られると思われる予測領域内に仮検出目標が得られたかを判定する。この際、航跡の予測した位置と仮検出目標との距離が短いほど、仮検出目標は航跡の目標である可能性が高いと考えられる。航跡の予測した位置と仮検出目標との距離を残差という。この残差を航跡信頼度の計算に活用することで、より確度よく航跡信頼度を算出できる。
【００８７】
探知抜け回数が多いということは、仮検出閾値を越えるだけの電力を有していないことが多いということであり、そのような仮航跡は誤目標と考えられる。よって、探知抜けした回数を航跡信頼度の計算に活用することで、より確度よく航跡信頼度を算出できる。
【００８８】
以上のように、この実施の形態６に係るレーダ信号処理装置によれば、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や残差や探知抜けした回数を航跡信頼度の計算に活用することで、より確度よく航跡信頼度を算出できる。そのため、誤目標を目標であると誤った判定をすることを防ぐことができ、その結果、誤目標を抑圧することができる。
【００８９】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係るレーダ信号処理装置について図１４を参照しながら説明する。図１４は、この発明の実施の形態７に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の航跡選択部の構成を示す図である。
【００９０】
この実施の形態７では、上記の実施の形態４、実施の形態５で、航跡選択部６１において、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や、残差や、探知抜けした回数を、再検出を行う仮航跡を選択する判定基準として利用するものである。
【００９１】
図１４において、航跡選択部６１は、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）を抽出するＳ／Ｎ抽出部６１１と、仮航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部６１２と、仮航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部６１３と、Ｓ／Ｎ抽出部６１１と残差算出部６１２と探知抜け回数算出部６１３の情報をもとに再検出を行う仮航跡を選択する再検出用航跡選択部６１４とから構成される。
【００９２】
つぎに、この実施の形態７に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の航跡選択部の動作について図面を参照しながら説明する。
【００９３】
低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）を想定しても目標信号の電力は平均雑音電力より大きいことから、目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）は誤目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）より大きい可能性が高い。よって、Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）が低い仮航跡は誤目標と考え、再検出を行わない。これにより、再検出を効率よく行うことができる。
【００９４】
また、残差が大きいということは、仮検出目標は航跡の目標である可能性が低いと考えられる。よって、残差が大きい仮航跡は誤目標と考え、再検出を行わない。これにより、再検出を効率よく行うことができる。
【００９５】
さらに、探知抜け回数が多いということは、仮検出閾値を越えるだけの電力を有していないことが多いということであり、そのような仮航跡は誤目標と考え、再検出を行わない。これにより、再検出を効率よく行うことができる。
【００９６】
以上のように、この実施の形態７に係るレーダ信号処理装置によれば、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や残差や探知抜けした回数を、再検出を行う仮航跡を選択する判定基準として利用することで、誤目標である可能性が高い仮航跡に対しては再検出を行わないようになり、再検出を効率よく行うことができる。これにより、上記実施の形態４、実施の形態５の処理負荷を軽減できる。また、誤目標である可能性が高い仮航跡に対し、再検出を行った結果、目標であると誤判定する可能性を低くすることが可能である。
【００９７】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８に係るレーダ信号処理装置について図１５を参照しながら説明する。図１５は、この発明の実施の形態８に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の再検出閾値設定部の構成を示す図である。
【００９８】
この実施の形態８では、上記の実施の形態４、実施の形態５で、再検出閾値設定部６３において、再検出用の検出閾値を設定する際に、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や残差や探知抜けした回数を利用するものである。
【００９９】
図１５において、再検出閾値設定部６３は、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）を抽出するＳ／Ｎ抽出部６３１と、仮航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部６３２と、仮航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部６３３と、Ｓ／Ｎ抽出部６３１と残差算出部６３２と探知抜け回数算出部６３３の情報をもとに再検出用の検出閾値を算出する再検出閾値算出部６３４とから構成される。
【０１００】
つぎに、この実施の形態８に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の再検出閾値設定部の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１０１】
仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が小さい場合、探知抜けしたスキャンにおける目標信号のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）も小さいと考えられるため、再検出閾値は仮検出閾値より十分低く設定する必要がある。逆に、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が大きい場合、探知抜けしたスキャンにおける目標信号のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）は仮検出閾値以下であるものの、あまり小さくないと考えられるため、再検出閾値は仮検出閾値より少し低く設定する程度でよい。
【０１０２】
残差が大きいということは、仮検出目標は航跡の目標である可能性が低いと考えられる一方で、もし、その仮検出目標が航跡の目標であるならば、仮検出目標の観測誤差が大きいとも考えられる。観測誤差が大きいということは、仮検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が小さいということであるため、探知抜けしたスキャンにおける目標信号のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）も小さいと考えられる。よって、再検出閾値は仮検出閾値より十分低く設定する必要がある。
【０１０３】
探知抜け回数が多いということは、仮検出閾値を越えるだけの電力を有していないことが多いということであり、再検出閾値は仮検出閾値より十分低く設定する必要がある。逆に、探知抜け回数が少ないときは、再検出閾値は仮検出閾値より少し低く設定する程度でよい。
【０１０４】
以上のように、この実施の形態８に係るレーダ信号処理装置によれば、再検出用の検出閾値を設定する際に、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や残差や探知抜けした回数を利用することで、状況に応じて再検出閾値を設定することができる。これにより、再検出を行う際、再検出閾値を下げすぎて誤目標が再検出され、その結果、目標であると誤判定する可能性を低くすることが可能である。また、低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）の目標は、再検出で目標信号が得られやすくなる。
【０１０５】
実施の形態９．
この発明の実施の形態９に係るレーダ信号処理装置について図１６及び図１７を参照しながら説明する。図１６は、この発明の実施の形態９に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。なお、図５と同一符号をつけてあるものについては、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略する。
【０１０６】
上記の実施の形態１から実施の形態８までにおいて、仮検出を行う際に予め設定された仮検出閾値を用いていたが、この実施の形態９では、仮航跡、本航跡の目標が存在すると予測される領域の仮検出閾値を制御するものである。
【０１０７】
図１６において、この発明の実施の形態９に係るレーダ信号処理装置は、図５に示した構成に、仮航跡、本航跡の目標が存在すると予測される領域の仮検出閾値を制御する仮検出閾値設定手段７を付加した構成となる。
【０１０８】
つぎに、この実施の形態９に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１０９】
図１７は、この発明の実施の形態９に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。なお、図６と同一説明をつけてあるステップ（例えば、ステップＳ９０３）については、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略している箇所がある。
【０１１０】
ステップＳ９０１において、仮検出閾値設定手段７は、次スキャン時に仮航跡、本航跡の目標が存在すると予測される領域の仮検出閾値を制御する。
【０１１１】
ステップＳ９０２において、仮検出手段１は、レーダ受信信号を入力するとともに、仮検出閾値設定手段７で設定した仮検出閾値を入力し、閾値を越えた受信信号を仮検出目標として出力する。
【０１１２】
以上のように、この実施の形態９に係るレーダ信号処理装置によれば、仮検出閾値設定手段７を設けることで、状況に応じて仮検出閾値を制御することができる。これにより、目標の電力が低く検出信号がなかなか得られないと想定される場合は、低めに仮検出閾値を設定するように制御することで、信号検出を容易にする。逆に、目標の電力が高く検出信号が得られると想定される場合は、高めに仮検出閾値を設定するように制御することで、雑音による誤目標の頻発を防ぐことができる。
【０１１３】
ここでは、上記実施の形態２をもとに、本実施の形態９を説明したが、上記実施の形態１、ならびに実施の形態３から実施の形態８までにおいても、仮検出閾値設定手段７を設けることができる。
【０１１４】
実施の形態１０．
この発明の実施の形態１０に係るレーダ信号処理装置について図１８を参照しながら説明する。図１８は、この発明の実施の形態１０に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。なお、図５と同一符号をつけてあるものについては、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略する。
【０１１５】
この実施の形態１０では、上記の実施の形態９において、仮検出閾値制御手段７を詳細にしたものである。
【０１１６】
図１８において、仮検出閾値設定手段７は、次スキャンにおける仮検出閾値制御を行う航跡を選択する航跡選択部７１と、航跡選択部７１で選択された航跡を入力し、航跡の目標が次スキャンに存在すると思われる領域を予測する前向き予測部７２と、前向き予測部７２で算出した、目標が次スキャンに存在すると思われる領域の仮検出閾値を設定する仮検出閾値設定部７３と、前向き予測部７２で算出した、目標が次スキャンに存在すると思われる領域を算出する仮検出領域設定部７４とから構成される。
【０１１７】
つぎに、この実施の形態１０に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１１８】
この実施の形態９に係るレーダ信号処理装置の動作は、上記実施の形態９のフローチャートと同様である。なお、図６と同一説明をつけてあるステップ（例えば、ステップＳ９０３）については、実施の形態２と同じ機能を有するため説明を省略している箇所がある。
【０１１９】
ステップＳ９０１において、まず、航跡選択部７１は、仮航跡蓄積部３１で保存されている仮航跡や本航跡蓄積部３２で保存されている本航跡の中から、次スキャンにおける仮検出閾値制御を行う航跡を選択し、選択された航跡のみを前向き予測部７２へ出力する。
【０１２０】
前向き予測部７２は、航跡選択部７１で選択された航跡を入力し、航跡の目標が次スキャンに存在すると思われる領域を予測する。
【０１２１】
次に、仮検出閾値設定部７３は、前向き予測部７２で算出した、目標が次スキャンに存在すると思われる領域の仮検出閾値を設定する。
【０１２２】
仮検出領域設定部７４は、前向き予測部７２で算出した、目標が次スキャンに存在すると思われる領域を、仮検出閾値設定部７３で設定した仮検出閾値で仮検出する領域に設定する。
【０１２３】
ステップＳ９０２において、仮検出手段１は、レーダ受信信号を入力するとともに、仮検出領域設定部７４で設定された領域に対しては、仮検出閾値設定部７３で設定した仮検出閾値を入力し、閾値を越えた受信信号を仮検出目標として出力する。仮検出領域設定部７４で設定された領域以外の領域に対しては、予め設定された仮検出閾値を入力し、閾値を越えた信号を仮検出目標として出力する。
【０１２４】
以上のように、この実施の形態１０に係るレーダ信号処理装置によれば、仮検出閾値設定手段７を設けることで、状況に応じて仮検出閾値を制御することができる。これにより、目標の電力が低く検出信号がなかなか得られないと想定される場合は、低めに仮検出閾値を設定するように制御することで、信号検出を容易にする。逆に、目標の電力が高く検出信号が得られると想定される場合は、高めに仮検出閾値を設定するように制御することで、雑音による誤目標の頻発を防ぐことができる。
【０１２５】
ここでは、上記実施の形態２をもとに、本実施の形態１０を説明したが、上記実施の形態１、ならびに実施の形態３から実施の形態８までにおいても、仮検出閾値設定手段７を設けることができる。
【０１２６】
実施の形態１１．
この発明の実施の形態１１に係るレーダ信号処理装置について図１９を参照しながら説明する。図１９は、この発明の実施の形態１１に係るレーダ信号処理装置の仮検出閾値設定手段の航跡選択部の構成を示す図である。
【０１２７】
この実施の形態１１では、上記の実施形態１０の航跡選択部７１において、仮航跡や本航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や、残差や、探知抜けした回数を、仮検出閾値を設定する仮航跡や本航跡を選択する判定基準として利用するものである。
【０１２８】
図１９において、航跡選択部７１は、仮航跡や本航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）を抽出するＳ／Ｎ抽出部７１１と、仮航跡の予測値、本航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部７１２と、仮航跡や本航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部７１３と、Ｓ／Ｎ抽出部７１１と残差算出部７１２と探知抜け回数算出部７１３の情報をもとに仮検出閾値の設定を行う仮航跡や本航跡を選択する仮検出用航跡選択部７１４とから構成される。
【０１２９】
つぎに、この実施の形態１１に係るレーダ信号処理装置の仮検出閾値設定手段の航跡選択部の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１３０】
仮航跡や本航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が小さい場合、次スキャンにおける目標信号のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）も小さいと考えられるため、仮検出閾値は低く設定する必要がある。逆に、仮航跡や本航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が大きい場合、次スキャンにおける目標信号のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）はあまり小さくないと考えられるため、仮検出閾値は高く設定してもよいと考えられる。
【０１３１】
残差が大きいということは、仮検出目標は航跡の目標である可能性が低いと考えられる一方で、もし、その仮検出目標が航跡の目標であるならば、仮検出目標の観測誤差が大きいとも考えられる。観測誤差が大きいということは、仮検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が小さいということであるため、仮検出閾値は十分低く設定する必要がある。
【０１３２】
探知抜け回数が多いということは、仮検出閾値を越えるだけの電力を有していないことが多いということであり、仮検出閾値は低く設定する必要がある。
【０１３３】
以上のように、この実施の形態１１に係るレーダ信号処理装置によれば、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や残差や探知抜けした回数を、仮検出閾値を設定する仮航跡や本航跡を選択する判定基準として利用することで、状況に応じて仮検出閾値を制御することができる。これにより、目標の電力が低く検出信号がなかなか得られないと想定される場合は、低めに仮検出閾値を設定するように制御することで、信号検出を容易にする。逆に、目標の電力が高く検出信号が得られると想定される場合は、高めに仮検出閾値を設定するように制御することで、雑音による誤目標の頻発を防ぐことができる。
【０１３４】
実施の形態１２．
この発明の実施の形態１２に係るレーダ信号処理装置について図２０を参照しながら説明する。図２０は、この発明の実施の形態１２に係るレーダ信号処理装置の仮検出閾値設定手段の仮検出閾値設定部の構成を示す図である。
【０１３５】
この実施の形態１２では、上記の実施形態１０の仮検出閾値設定部７３において、仮検出用の検出閾値を算出する際に、仮航跡や本航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や、残差や、探知抜けした回数を利用するものである。
【０１３６】
図２０において、仮検出閾値設定部７３は、仮航跡や本航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）を抽出するＳ／Ｎ抽出部７３１と、仮航跡の予測値、本航跡の予測値と仮検出目標との残差を算出する残差算出部７３２と、仮航跡や本航跡が現スキャンまでに探知抜けした回数を算出する探知抜け回数算出部７３３と、Ｓ／Ｎ抽出部７３１と残差算出部７３２と探知抜け回数算出部７３３の情報をもとに仮検出閾値を算出する仮検出閾値算出部７３４とから構成される。
【０１３７】
つぎに、この実施の形態１２に係るレーダ信号処理装置の仮検出閾値設定手段の仮検出閾値設定部の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１３８】
仮航跡や本航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が小さい場合、次スキャンにおける目標信号のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）も小さいと考えられるため、仮検出閾値は低く設定する必要がある。逆に、仮航跡や本航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が大きい場合、次スキャンにおける目標信号のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）はあまり小さくないと考えられるため、仮検出閾値は高く設定してもよいと考えられる。
【０１３９】
残差が大きいということは、仮検出目標は航跡の目標である可能性が低いと考えられる一方で、もし、その仮検出目標が航跡の目標であるならば、仮検出目標の観測誤差が大きいとも考えられる。観測誤差が大きいということは、仮検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）が小さいということであるため、仮検出閾値は十分低く設定する必要がある。
【０１４０】
探知抜け回数が多いということは、仮検出閾値を越えるだけの電力を有していないことが多いということであり、仮検出閾値は低く設定する必要がある。
【０１４１】
以上のように、この実施の形態１２に係るレーダ信号処理装置によれば、仮航跡がつないできた仮検出目標や再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や残差や探知抜けした回数をもとに、仮検出用の検出閾値を算出することで、状況に応じて仮検出閾値を制御することができる。これにより、目標の電力が低く検出信号がなかなか得られないと想定される場合は、低めに仮検出閾値を設定するように制御することで、信号検出を容易にする。逆に、目標の電力が高く検出信号が得られると想定される場合は、高めに仮検出閾値を設定するように制御することで、雑音による誤目標の頻発を防ぐことができる。
【０１４２】
実施の形態１３．
この発明の実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置について図面を参照しながら説明する。図２１は、この発明の実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【０１４３】
この実施の形態１３では、上記の実施の形態２で、上記の実施の形態５とは異なる構成で、再検出手段を詳細にしたものである。上記の実施の形態５では、再検出により再検出目標が得られた場合、再検出目標は仮航跡と相関するとみなしていたのに対し、この実施の形態１３では、再検出により再検出目標が得られた場合、再検出目標が仮航跡と相関する可能性、誤目標である可能性を考え、より確からしい方を選択する。
【０１４４】
図２１において、再検出手段６は、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部６１と、目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部６２と、再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部６３と、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部６４と、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を入力し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部６５と、再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、誤目標である仮説を作成する相関仮説作成部６ａと、相関仮説作成部６ａで作成した仮説の信頼度を求める仮説信頼度算出部６ｂと、複数の仮説のうち仮説信頼度がもっとも大きい仮説を選択する仮説選択部６ｃと、仮説選択部６ｃで選択された仮説に基づいて仮航跡を平滑する平滑部６７とから構成される。
【０１４５】
つぎに、この実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。図２２は、この発明の実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。図１２に示した実施の形態５に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートと同じ動作のステップについては説明を省く。
【０１４６】
ステップＳ１３０４の「再検出実施？」において、航跡選択部６１は、仮航跡蓄積部３１で保存されている仮航跡の中から、再検出を行う仮航跡を選択し、選択された仮航跡のみを後向き予測部６２へ出力する。
【０１４７】
ステップＳ１３０５の「後向き予測」において、後向き予測部６２は、航跡選択部６１で選択された仮航跡を入力し、図４に示すように、目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する。このとき、図３の（ｋ＋１）スキャンの中段に示すように、目標信号の電力が弱く仮検出閾値以下であったため、仮航跡と相関のある仮検出目標が得られなかった、つまり探知抜けとなったスキャンにおいて予測を行う。
【０１４８】
ステップＳ１３０６の「再検出」において、再検出閾値設定部６３は、後向き予測部６２で算出した、目標が過去に存在したと思われる領域の仮検出閾値をもとに、再検出用の検出閾値を設定する。探知抜けしたスキャンにおいては、目標信号の電力は仮検出閾値以下であったと考えられるため、図３の（ｋ＋１）スキャンの下段に示すように、再検出閾値（一点鎖線）は仮検出閾値（実線）より低く設定する。これにより、目標信号の電力が再検出閾値を越え、目標信号が検出される可能性がある。
【０１４９】
再検出領域設定部６４は、後向き予測部６２で算出した、目標が過去に存在したと思われる領域を、再検出する領域に設定する。
【０１５０】
そして、再検出部６５は、再検出を行うスキャンのレーダ受信信号をデータ蓄積部５１から入力し、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域に対し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う。再検出により、目標信号が検出される可能性がある。ただし、検出閾値をさらに低く設定していることで、雑音による誤目標も閾値を越えてくる可能性がある。
【０１５１】
ステップＳ１３０７の「相関仮説作成」において、再検出により再検出目標が得られた場合、相関仮説作成部６ａは、得られた再検出目標が仮航跡と相関する可能性、誤目標である可能性を考慮しつつ、複数の仮説を作成する。
【０１５２】
この状況を図面を用いて説明する。図２３は、上記実施の形態５における再検出手段適用前後の航跡の状況の一例である。図２４は、この実施の形態１３における再検出手段適用前後の航跡の状況の一例である。
【０１５３】
上記実施の形態５では、再検出により再検出目標が得られた場合、再検出目標は仮航跡と相関するとみなす。図２３で説明すると、再検出手段適用前において、（Ｎ−２）スキャン、（Ｎ−１）スキャン、Ｎスキャン時、仮検出目標がそれぞれ２個、１個、３個得られ、（１）〜（３）（明細書では都合により丸数字の代りに括弧数字を使用します。）のように航跡が作成されていたとする。このような状況において、（１）の航跡に再検出手段６が適用され、（Ｎ−１）スキャンで再検出目標が得られたとする。この場合、得られた再検出目標は航跡（１）と相関があるとみなされ、平滑処理により航跡（４）としていた。
【０１５４】
一方、この実施の形態１３では、再検出により再検出目標が得られた場合、再検出目標は仮航跡と相関する可能性、誤目標である可能性を考える。図２４で説明すると、再検出手段適用前、図２３と同じ状況であったとする。このような状況において、（１）の航跡に再検出手段６が適用され、（Ｎ−１）スキャンで再検出目標が得られたとする。この場合、得られた再検出目標は航跡（１）と相関があるとみなされ、平滑処理により航跡（４）となる仮説１と、得られた再検出目標は誤目標であるという仮説２が作成される。
【０１５５】
ステップＳ１３０８の「仮説信頼度算出」において、相関仮説作成部６ａが作成した複数の仮説について、仮説信頼度算出部６ｂが各仮説の信頼度を算出する。なお、仮説の信頼度はそれぞれの仮説が現実的なものであるかどうかを判断するための評価尺度となるものである。なお、仮説信頼度については、特開２００２−９８７５５号公報等に説明されており、「D.B.Reid：”An Algorithm for Tracking Multiple Targets”, IEEE Transactions on Automatic control, AC-24, p842-854, 1979」に示された式などが利用できる。
【０１５６】
ステップＳ１３０９の「仮説選択」において、仮説選択部６ｃがもっとも大きい信頼度を有する仮説を選択する。図２４で説明すると、再検出目標は航跡（１）と相関があるとみなされ、平滑処理により航跡（４）となる仮説１と、得られた再検出目標は誤目標であるという仮説２のどちらかが選択される。
【０１５７】
ステップＳ１３１０の「平滑」において、仮航跡と再検出目標とが相関するという仮説が選択された場合、平滑部６７にて平滑処理が行われる。そして、平滑処理が施された仮航跡は仮航跡蓄積部３１に保存される。
【０１５８】
ステップＳ１３１１の「再検出実施？」において、航跡選択部６１は、仮航跡蓄積部３１で保存されている仮航跡の中から、他にも再検出を行う仮航跡がないか選択し、再検出を行う仮航跡がある場合はステップＳ１３０５の「後向き予測」に戻る。
【０１５９】
以上のように、この実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。さらに、再検出目標が誤目標である可能性についても考慮するので、誤目標を目標と誤判断する可能性を減らすことができる。
【０１６０】
さらに、上記実施の形態３と同様に複数の仮説を維持しつつ延期決定で目標検出判定を行う構成にすることで、目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【０１６１】
なお、上記実施の形態６〜１２においても、この実施の形態１３と同様の構成にすることもできる。
【０１６２】
実施の形態１４．
この発明の実施の形態１４に係るレーダ信号処理装置について図面を参照しながら説明する。図２５は、この発明の実施の形態１４に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【０１６３】
この実施の形態１４では、上記の実施の形態２とは異なる構成で、航跡蓄積作成手段３を詳細にしたものであり、かつ、上記の実施の形態５とは異なる構成で、再検出手段６を詳細にしたものである。上記の実施の形態１３では、再検出により再検出目標が得られた場合、再検出目標は仮航跡と相関する可能性、誤目標である可能性を考えていたのに対し、この実施の形態１４では、再検出により再検出目標が得られた場合、再検出目標は、仮航跡と相関する可能性、本航跡と相関する可能性、誤目標である可能性、新目標である可能性を考える。
【０１６４】
図２５において、再検出手段６は、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部６１と、目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部６２と、再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部６３と、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部６４と、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を入力し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部６５と、再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、本航跡と相関する仮説、誤目標である仮説、新目標である仮説を作成する相関仮説作成部６ａと、相関仮説作成部６ａで作成した仮説の信頼度を求める仮説信頼度算出部６ｂと、複数の仮説のうち仮説信頼度がもっとも大きい仮説を選択する仮説選択部６ｃと、仮説選択部６ｃで選択された仮説に基づいて仮航跡、本航跡を平滑する平滑部６７とから構成される。
【０１６５】
また、航跡蓄積手段３は、再検出を実施する過去数スキャン分にわたり、各スキャンにおける平滑処理後の本航跡を蓄積する本航跡蓄積部３２と、再検出を実施する過去数スキャン分にわたり、各スキャンにおける平滑処理後の仮航跡を蓄積する仮航跡蓄積部３１から構成される。
【０１６６】
つぎに、この実施の形態１４に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。図２６は、この発明の実施の形態１４に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１４０７の「仮説再構築」を除き、上記の実施の形態１３と同じフローチャートであるため、ステップＳ１４０７の「仮説再構築」のみ説明する。
【０１６７】
ステップＳ１４０６の「再検出」において、再検出により再検出目標が得られた場合、ステップＳ１４０７の「仮説再構築」において、相関仮説作成部６ａは、得られた再検出目標が仮航跡と相関する可能性、本航跡と相関する可能性、誤目標である可能性、新目標である可能性を考慮しつつ、複数の仮説を作成する。
【０１６８】
この状況について図２７を用いて説明する。図２７は、この実施の形態１４における再検出手段適用前後の航跡の状況の一例である。
【０１６９】
再検出手段適用前において、（Ｎ−２）スキャン、（Ｎ−１）スキャン、Ｎスキャン時、仮検出目標がそれぞれ２個、１個、３個得られ、（１）〜（３）のように航跡が存在していたとする。航跡（１）、（２）は仮航跡、航跡（３）は本航跡とする。このような状況において、（１）の仮航跡に再検出手段６が適用され、（Ｎ−１）スキャンで再検出目標が得られたとする。
【０１７０】
この場合、再検出目標が得られたスキャンから現時刻のＮスキャンまで、航跡と仮検出目標あるいは再検出目標との相関を考え直し、複数の仮説を再構築する。具体的に説明すると、まず、再検出目標が得られたスキャンに戻る。航跡蓄積手段３が蓄積していた、その１つ前のスキャンにおける本航跡、仮航跡をもとに、前向き予測部２３、２４が、再検出目標が得られたスキャンにおいて、本航跡、仮航跡の仮検出目標が得られると思われる予測領域を航跡ごとに求める。そして、相関仮説作成部６ａは、その予測領域内に、仮検出目標あるいは再検出目標が存在しているか判定する。予測領域内に、仮検出目標あるいは再検出目標が存在している場合、当該航跡と仮検出目標あるいは再検出目標とは相関があるという仮説が作成される。他にも、仮検出目標、再検出目標が新目標あるいは誤目標であるという仮説も作成される。
【０１７１】
例えば、図２７では、相関について以下の４つの仮説を作成したとする。
仮説１：得られた再検出目標は仮航跡（１）と相関があるとみなされ、平滑処理により航跡（４）となる。
仮説２：得られた再検出目標は誤目標である。
仮説３：得られた再検出目標は新目標であり、航跡（１）の代わりに航跡（５）が作成される。
仮説４：得られた再検出目標は本航跡（３）と相関があるとみなされ、平滑処理により航跡（６）となる。
【０１７２】
そして、ステップＳ１４０９の「仮説選択」において、仮説選択部６ｃがもっとも大きい信頼度を有する仮説を選択する。
【０１７３】
ステップＳ１４１０の「平滑」において、仮航跡と仮検出目標あるいは再検出目標とが相関するという仮説が選択された場合、平滑部６７にて平滑処理が行われる。または、本航跡と仮検出目標あるいは再検出目標とが相関するという仮説が選択された場合、平滑部６７にて平滑処理が行われる。そして、平滑処理が施された仮航跡は仮航跡蓄積部３１に、本航跡は本航跡蓄積部３２に保存される。
【０１７４】
以上のように、この実施の形態１４に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。さらに、再検出目標が得られたスキャンまで戻って、再検出目標が仮航跡と相関する可能性、本航跡と相関する可能性、誤目標である可能性、新目標である可能性を考慮しつつ、複数の仮説を作成し直すことにより、目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【０１７５】
さらに、上記実施の形態３と同様に複数の仮説を維持しつつ延期決定で目標検出判定を行う構成にすることで、目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【０１７６】
なお、上記実施の形態６〜１２においても、この実施の形態１４と同様の構成にすることもできる。
【０１７７】
実施の形態１５．
この発明の実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置について図面を参照しながら説明する。図２８は、この発明の実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【０１７８】
この実施の形態１５では、上記の実施の形態３とは異なる構成で、航跡作成手段２を詳細にしたものであり、かつ、上記の実施の形態５とは異なる構成で、再検出手段６を詳細にしたものである。上記の実施の形態１３では、再検出手段６において、再検出目標が仮航跡と相関する仮説や、誤目標とする仮説のうち、どれがもっともらしいかを逐次的に決定していたのに対し、この実施の形態１５では、それらの複数の仮説を維持しつつ、延期決定する。
【０１７９】
図２８において、航跡作成手段２は、仮検出手段１で得られた仮検出目標が仮航跡と相関する仮説、本航跡と相関する仮説、誤目標である仮説、新目標である仮説を作成する相関仮説作成部２１Ａと、相関仮説作成部２１Ａで作成した仮説を蓄積する仮説蓄積部２６と、再検出手段６を適用した航跡を含まない仮説を変更する仮説変更部２８と、仮説の確からしさを算出する仮説信頼度算出部２７と、相関のあった仮検出目標を用いて仮航跡、本航跡それぞれを平滑処理する平滑部２２と、次スキャン時、本航跡の予測処理を行う前向き予測部２３と、次スキャン時、仮航跡の予測処理を行う前向き予測部２４と、仮航跡、本航跡と相関のなかった仮検出目標を新たな仮航跡として登録する新規仮目標登録部２５とから構成される。
【０１８０】
また、再検出手段６は、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部６１と、目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部６２と、再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部６３と、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部６４と、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を入力し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部６５と、再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、誤目標である仮説を作成する相関仮説作成部６ａと、仮航跡と相関のあった再検出目標を利用して、仮航跡を平滑する平滑部６７とから構成される。
【０１８１】
つぎに、この実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。図２９は、この発明の実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。図８に示した実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャート、ならびに、図１２に示した実施の形態５に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートと同じ動作のステップについては説明を省く。
【０１８２】
ステップＳ１５０９の「相関仮説作成」において、再検出により再検出目標が得られた場合、相関仮説作成部６ａは、得られた再検出目標が仮航跡と相関する可能性、誤目標である可能性を考慮しつつ、複数の仮説を作成し、仮説蓄積部２６に仮説を蓄積する。
【０１８３】
この状況について図３０を用いて説明する。図３０は、この実施の形態１５における再検出手段適用前後の航跡の状況の一例である。
【０１８４】
再検出手段適用前において、（Ｎ−２）スキャン、（Ｎ−１）スキャン、Ｎスキャン時、仮検出目標がそれぞれ２個、１個、３個得られ、現時刻Ｎスキャンにおいて、２つの仮説が蓄積されていたとする。仮説１は（１）〜（３）のような航跡が作成されていたとする。仮説２は航跡（３）、（７）のような航跡が作成されていたとする。なお、仮説１、仮説２に含まれる航跡（３）は同じものである。このような状況において、航跡（１）に再検出手段６が適用され、（Ｎ−１）スキャンで再検出目標が得られたとする。この場合、得られた再検出目標は航跡（１）と相関があるとみなされ、平滑処理により航跡（４）となる仮説１’と、得られた再検出目標は誤目標であるという仮説１”が作成される。一方、再検出手段６が適用された航跡（１）を含まない仮説２に対する処理は、ステップＳ１５１２の「仮説変更」で説明する。
【０１８５】
ステップＳ１５１０の「平滑」において、相関があった仮航跡と再検出目標とは、平滑部６７にて平滑処理が行われる。そして、平滑処理が施された仮航跡は仮航跡蓄積部３１に保存される。
【０１８６】
ステップＳ１５１１の「再検出実施？」において、航跡選択部６１は、仮航跡蓄積部３１で保存されている仮航跡の中から、他にも再検出を行う仮航跡がないか選択し、再検出を行う仮航跡がある場合はステップＳ１５０７の「後向き予測」に戻る。
【０１８７】
ステップＳ１５１２の「仮説変更」において、仮説変更部２８は、再検出手段６を適用した航跡を含まない仮説を、ステップＳ１５０８の「再検出」で得られた再検出目標を誤目標とみなした仮説に変更し、仮説蓄積部２６に仮説を蓄積する。
【０１８８】
この状況について図３０を用いて説明する。再検出手段適用前において、仮説２は航跡（３）、（７）のような航跡が存在していたとする。航跡（１）に再検出手段６が適用され、（Ｎ−１）スキャンで再検出目標が得られたが、仮説２は航跡（１）を含んでいない。そこで、仮説２を、再検出目標を誤目標とした仮説２'に変更する。
【０１８９】
ステップＳ１５１３の「航跡信頼度による目標検出判定」において、航跡信頼度算出部４１は、仮説信頼度算出部２７で算出した仮説信頼度をもとに、仮航跡の信頼度を算出する。そして、検出判定部４２において、航跡信頼度が大きい仮航跡は目標であると判定し、本航跡として本航跡蓄積部３２に登録する。なお、この実施の形態１５において、航跡信頼度は、当該仮航跡を保有している仮説の信頼度の和で表される。
【０１９０】
以上のように、この実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。さらに、再検出目標が誤目標である可能性についても考慮して、延期決定で目標検出判定を行うので、誤目標を目標と誤判断する可能性を減らすことができる。
【０１９１】
なお、上記実施の形態６〜１２においても、この実施の形態１５と同様の構成にすることもできる。
【０１９２】
実施の形態１６．
この発明の実施の形態１６に係るレーダ信号処理装置について図面を参照しながら説明する。
【０１９３】
この実施の形態１６では、上記の実施の形態１５と同じ構成で、実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置とは異なる動作にしたものである。上記の実施の形態１５では、再検出手段適用前後で、仮説信頼度を変更していなかったのに対し、この実施の形態１６では、再検出手段適用後に、仮説信頼度を再計算し直す。
【０１９４】
この実施の形態１６に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。図３１は、この発明の実施の形態１６に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。図２９に示した実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートと同じ動作のステップについては説明を省く。
【０１９５】
ステップＳ１６１３の「仮説信頼度再計算」において、仮説信頼度算出部２７は再検出手段適用後に更新された仮説の信頼度を計算しなおす。
【０１９６】
この状況について図３０を用いて説明する。上記の実施の形態１５と同様に、再検出手段６により仮説１は仮説１’ならびに仮説１”、仮説２は仮説２’に更新される。仮説信頼度算出部２７は、これら更新された仮説の信頼度を再計算する。
【０１９７】
以上のように、この実施の形態１６に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。さらに、再検出目標が誤目標である可能性についても考慮して、延期決定で目標検出判定を行うので、誤目標を目標と誤判断する可能性を減らすことができる。
【０１９８】
さらに、再検出後に仮説の信頼度を再計算するため、再検出後の目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【０１９９】
なお、上記実施の形態６〜１２においても、この実施の形態１６と同様の構成にすることもできる。
【０２００】
実施の形態１７．
この発明の実施の形態１７に係るレーダ信号処理装置について図面を参照しながら説明する。図３２は、この発明の実施の形態１７に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【０２０１】
この実施の形態１７では、上記の実施の形態３とは異なる構成で、航跡作成手段２を詳細にしたものであり、かつ、上記の実施の形態５とは異なる構成で、再検出手段６を詳細にしたものである。上記の実施の形態１５では、再検出により再検出目標が得られた場合、再検出目標は仮航跡と相関する可能性、誤目標である可能性を考えていたのに対し、この実施の形態１７では、再検出により再検出目標が得られた場合、再検出目標は、仮航跡と相関する可能性、本航跡と相関する可能性、誤目標である可能性、新目標である可能性を考え、それらの複数の仮説を維持しつつ、延期決定する。
【０２０２】
図３２において、航跡作成手段２は、仮検出手段１で得られた仮検出目標が仮航跡と相関する仮説、本航跡と相関する仮説、誤目標である仮説、新目標である仮説を作成する相関仮説作成部２１Ａと、相関仮説作成部２１Ａで作成した仮説を蓄積する仮説蓄積部２６と、仮説の確からしさを算出する仮説信頼度算出部２７と、相関のあった仮検出目標を用いて仮航跡、本航跡それぞれを平滑処理する平滑部２２と、次スキャン時、本航跡の予測処理を行う前向き予測部２３と、次スキャン時、仮航跡の予測処理を行う前向き予測部２４と、仮航跡、本航跡と相関のなかった仮検出目標を新たな仮航跡として登録する新規仮目標登録部２５とから構成される。
【０２０３】
また、再検出手段６は、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部６１と、目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部６２と、再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部６３と、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部６４と、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を入力し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部６５と、再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、本航跡と相関する仮説、誤目標である仮説、新目標である仮説を作成する相関仮説作成部６ａと、航跡と相関のあった再検出目標を利用して、仮航跡、本航跡を平滑する平滑部６７とから構成される。
【０２０４】
また、航跡蓄積手段３は、再検出を実施する過去数スキャン分にわたり、各スキャンにおける平滑処理後の本航跡を蓄積する本航跡蓄積部３２と、再検出を実施する過去数スキャン分にわたり、各スキャンにおける平滑処理後の仮航跡を蓄積する仮航跡蓄積部３１から構成される。
【０２０５】
つぎに、この実施の形態１７に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。図３３は、この発明の実施の形態１７に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。図２９に示した実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートと同じ動作のステップについては説明を省く。
【０２０６】
ステップＳ１７０８の「再検出」において、再検出により再検出目標が得られた場合、ステップＳ１７０９の「仮説再構築」において、相関仮説作成部６ａは、得られた再検出目標が仮航跡と相関する可能性、本航跡と相関する可能性、誤目標である可能性、新目標である可能性を考慮しつつ、複数の仮説を作成し、仮説蓄積部２６に仮説を蓄積する。
【０２０７】
再検出目標が得られたスキャンから現時刻まで、航跡と仮検出目標あるいは再検出目標との相関を考え直し、複数の仮説を再構築する。具体的に説明すると、まず、再検出目標が得られたスキャンに戻る。航跡蓄積手段３が蓄積していた、その１つ前のスキャンにおける本航跡、仮航跡をもとに、前向き予測部２３、２４が、再検出目標が得られたスキャンにおいて、本航跡、仮航跡の仮検出目標が得られると思われる予測領域を航跡ごとに求める。そして、相関仮説作成部６ａは、その予測領域内に、仮検出目標あるいは再検出目標が存在しているか判定する。予測領域内に、仮検出目標あるいは再検出目標が存在している場合、当該航跡と仮検出目標あるいは再検出目標とは相関があるという仮説が作成される。他にも、仮検出目標、再検出目標が新目標あるいは誤目標であるという仮説も作成される。作成された仮説は仮説蓄積部２６に蓄積される。
【０２０８】
ステップＳ１７１０の「平滑」において、仮航跡と仮検出目標あるいは再検出目標とが相関するという仮説が作成された場合、平滑部６７にて平滑処理が行われる。また、本航跡と仮検出目標あるいは再検出目標とが相関するという仮説が作成された場合、平滑部６７にて平滑処理が行われる。そして、平滑処理が施された仮航跡は仮航跡蓄積部３１に、本航跡は本航跡蓄積部３２に保存される。
【０２０９】
ステップＳ１７１２の「仮説信頼度再計算」において、仮説信頼度算出部２７は再検出手段適用後に更新された仮説の信頼度を計算しなおす。
【０２１０】
以上のように、この実施の形態１７に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。さらに、再検出目標が得られたスキャンまで戻って、再検出目標が仮航跡と相関する可能性、本航跡と相関する可能性、誤目標である可能性、新目標である可能性を考慮しつつ、複数の仮説を作成し直し、延期決定で目標検出判定を行うので、目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【０２１１】
なお、上記実施の形態６〜１２においても、この実施の形態１７と同様の構成にすることもできる。
【０２１２】
実施の形態１８．
この発明の実施の形態１８に係るレーダ信号処理装置について図面を参照しながら説明する。図３４は、この発明の実施の形態１８に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【０２１３】
この実施の形態１８では、上記の実施の形態２で、上記の実施の形態１３とは異なる構成で、再検出手段６を詳細にしたものである。この実施の形態１８では、再検出領域内に再検出目標が複数得られた場合、処理を簡略化し、処理負荷を軽減する。
【０２１４】
図３４において、再検出手段６は、再検出を行う仮航跡を選択する航跡選択部６１と、目標が過去に存在したと思われる領域を過去にさかのぼって予測する後向き予測部６２と、再検出用の検出閾値を設定する再検出閾値設定部６３と、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う領域を設定する再検出領域設定部６４と、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域における、過去のレーダ受信信号を入力し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う再検出部６５と、再検出領域内に得られた再検出目標の個数を数える再検出目標カウント部６ｄと、再検出で得られた再検出目標が仮航跡と相関する仮説、誤目標である仮説を作成する相関仮説作成部６ａと、再検出目標の個数に応じて相関仮説作成部６ａで作成した仮説の信頼度を求める仮説信頼度算出部６ｂと、複数の仮説のうち仮説信頼度がもっとも大きい仮説を選択する仮説選択部６ｃと、仮説選択部６ｃで選択された仮説に基づいて仮航跡を平滑する平滑部６７とから構成される。
【０２１５】
つぎに、この実施の形態１８に係るレーダ信号処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。図３５は、この発明の実施の形態１８に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。図２２に示した実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートと同じ動作のステップについては説明を省く。
【０２１６】
ステップＳ１８０６の「再検出、再検出目標数カウント」において、再検出閾値設定部６３は、後向き予測部６２で算出した、目標が過去に存在したと思われる領域の仮検出閾値をもとに、再検出用の検出閾値を設定する。探知抜けしたスキャンにおいては、目標信号の電力は仮検出閾値以下であったと考えられるため、図３の（ｋ＋１）スキャンの下段に示すように、再検出閾値（一点鎖線）は仮検出閾値（実線）より低く設定する。これにより、目標信号の電力が再検出閾値を越え、目標信号が検出される可能性がある。
【０２１７】
再検出領域設定部６４は、後向き予測部６２で算出した、目標が過去に存在したと思われる領域を、再検出する領域に設定する。
【０２１８】
そして、再検出部６５は、再検出を行うスキャンのレーダ受信信号をデータ蓄積部５１から入力し、再検出領域設定部６４で設定した再検出領域に対し、再検出閾値設定部６３で設定した再検出閾値で再検出を行う。再検出により、目標信号が検出される可能性がある。ただし、検出閾値をさらに低く設定していることで、雑音による誤目標も閾値を越えてくる可能性がある。さらに、再検出目標カウント部６ｄは、再検出領域内で再検出閾値を越えた再検出目標を数える。
【０２１９】
ステップＳ１８０７の「相関仮説作成」において、再検出により再検出目標が得られた場合、相関仮説作成部６ａは、得られた再検出目標が仮航跡と相関する可能性、誤目標である可能性を考慮しつつ、複数の仮説を作成する。
【０２２０】
この状況について図３６を用いて説明する。図３６は、この実施の形態１８における再検出手段適用前後の航跡の状況の一例である。
【０２２１】
再検出手段適用前において、（Ｎ−２）スキャン、（Ｎ−１）スキャン、Ｎスキャン時、仮検出目標がそれぞれ２個、１個、３個得られ、（１）〜（３）のように航跡が存在していたとする。このような状況において、（１）の航跡に再検出手段６が適用され、（Ｎ−１）スキャンで再検出目標が２個得られたとする。この場合、得られた再検出目標のうちの１つが航跡（１）と相関があるとみなされ、平滑処理により航跡（４）となる仮説１と、得られた再検出目標のうちのもう１つが航跡（１）と相関があるとみなされ、平滑処理により航跡（８）となる仮説２と、得られた再検出目標２つとも誤目標であるという仮説３が作成される。
【０２２２】
ステップＳ１８０８の「仮説信頼度算出」において、相関仮説作成部６ａが作成した複数の仮説について、仮説信頼度算出部６ｂが各仮説の信頼度を算出する。なお、仮説の信頼度はそれぞれの仮説が現実的なものであるかどうかを判断するための評価尺度となるものである。なお、仮説信頼度については、特開２００２−９８７５５号公報等に説明されており、「D.B.Reid：”An Algorithm for Tracking Multiple Targets”, IEEE Transactions on Automatic control, AC-24, p842-854, 1979」に示された式などが利用できる。
【０２２３】
ここで、処理負荷を軽減するために、相関仮説作成部６ａが作成した複数の仮説すべてに対して仮説信頼度を算出するのではなく、得られた再検出目標のうちの１つが航跡と相関があるとみなされた仮説と、得られた再検出目標はすべて誤目標であるという仮説のみ仮説信頼度を算出し、それ以外の仮説は破棄する。
【０２２４】
図３６で説明すると、仮説１、仮説２は得られた再検出目標のうちの１つが航跡（１）と相関があるという点で似ているため、どちらか１つの仮説のみ仮説信頼度を算出し、もう一方の仮説は破棄する。
【０２２５】
以上のように、この実施の形態１８に係るレーダ信号処理装置によれば、上記実施の形態１と同様、再検出手段６を付加し過去にさかのぼって信号の再検出を行うことで、目標に対しては、従来より少ないスキャン数で多くの検出信号を得ることができる可能性がある。そのため、目標である確からしさを少ないスキャン数でより確度よく算出できるので、目標の検出を早めることができる。さらに、再検出目標が誤目標である可能性についても考慮するので、誤目標を目標と誤判断する可能性を減らすことができる。
【０２２６】
さらに、再検出目標が複数得られたときには、相関仮説作成部６ａが作成した複数の仮説のうち、仮説信頼度を算出するのは一部の仮説に限るため、処理負荷を軽減することができる。
【０２２７】
さらに、上記実施の形態３と同様に複数の仮説を維持しつつ延期決定で目標検出判定を行う構成にすることで、目標の確からしさをより正確に求めることができ、目標の検出をより正確に行うとともに、誤目標をより抑圧できる。
【０２２８】
なお、上記実施の形態６〜１２においても、この実施の形態１８と同様の構成にすることもできる。
【０２２９】
実施の形態１９．
この発明の実施の形態１９に係るレーダ信号処理装置について図面を参照しながら説明する。図３７は、この発明の実施の形態１９に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の仮説信頼度算出部の構成を示す図である。
【０２３０】
この実施の形態１９では、上記の実施の形態１８で、仮説信頼度算出部６ｂにおいて、再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や、残差を、仮説信頼度を算出する仮説を選択する判定基準として利用するものである。
【０２３１】
図３７において、仮説信頼度算出部６ｂは、再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）を抽出するＳ／Ｎ抽出部６ｂ１と、仮航跡の予測値と再検出目標との残差を算出する残差算出部６ｂ２と、Ｓ／Ｎ抽出部６ｂ１と残差算出部６ｂ２の情報をもとに仮説信頼度を算出する仮説を選択し、選択されなかった仮説を破棄する仮説破棄部６ｂ３と、選択された仮説の仮説信頼度を計算する仮説信頼度計算部６ｂ４から構成される。
【０２３２】
つぎに、この実施の形態１９に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の仮説信頼度算出部の動作について説明する。
【０２３３】
低Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）を想定しても目標信号の電力は平均雑音電力より大きいことから、目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）は誤目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）より大きい可能性が高い。よって、再検出目標が複数得られたとき、Ｓ／Ｎ（信号対雑音電力比）が低いほうの再検出目標がより誤目標らしいと考え、その再検出目標と仮航跡とが相関する仮説は破棄する。これにより、仮説信頼度を算出する仮説数を減らすことができ、仮説信頼度の算出を効率よく行うことができる。
【０２３４】
また、残差が大きいということは、再検出目標は航跡の目標である可能性が低いと考えられる。よって、残差が大きいほうの再検出目標は誤目標と考え、その再検出目標と仮航跡とが相関する仮説は破棄する。これにより、仮説信頼度を算出する仮説数を減らすことができ、仮説信頼度の算出を効率よく行うことができる。
【０２３５】
以上のように、この実施の形態１９に係るレーダ信号処理装置によれば、再検出目標のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）や残差を、仮説信頼度を算出する仮説を選択する判定基準として利用することで、誤目標である可能性が高い再検出目標と仮航跡との相関を考えた仮説を破棄する。これにより、相関仮説作成部６ａが作成した複数の仮説のうち、仮説信頼度を算出するのは一部の仮説に限るため、処理負荷を軽減できる。また、誤目標である可能性が高い再検出目標に対し、目標であると誤判定する可能性を低くすることが可能である。
【０２３６】
実施の形態２０．
この発明の実施の形態２０に係るレーダ信号処理装置について図面を参照しながら説明する。図３８は、この発明の実施の形態２０に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の再検出閾値設定部の構成を示す図である。
【０２３７】
この実施の形態２０では、上記の実施の形態４、実施の形態５で、再検出閾値設定部において、ドップラ周波数ごとに再検出閾値を設定するものである。
【０２３８】
図３８において、再検出閾値設定部６３は、仮航跡の予測速度からドップラ周波数を算出するドップラ周波数算出部６３５と、ドップラ周波数ごとに再検出閾値を算出する再検出閾値算出部６３６から構成される。
【０２３９】
つぎに、この実施の形態２０に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の再検出閾値設定部の動作について図面を参照しながら説明する。図３９は、積分処理後のレーダの受信信号の状況を表す図である。
【０２４０】
受信電力の弱い目標信号を高感度に検出するため、レーダはパルスを複数送信し、それらのパルスを積分処理する。そして、積分処理後の信号を受信信号として、閾値判定する。この積分処理は距離ごとに行われ、フーリエ変換などの処理により各パルスの成分はドップラ周波数方向に分解できる。例えば、パルスをｎ個送信した場合、ドップラ周波数方向にはｎ個に分解することができる。
【０２４１】
目標の速度をｖ、レーダの送信周波数をｆ、光速をｃとすると、目標のドップラ周波数ｆｄは次式で表される。
【０２４２】
ｆｄ＝２ｆ×ｖ／ｃ
【０２４３】
仮航跡を後向き予測する際、目標の予測速度を求め、この予測速度を目標の速度とみなすことで、目標のドップラ周波数を予測することができる。このドップラ周波数の周辺に目標信号が存在していた可能性が高いと考えられるため、このドップラ周波数の周辺のみ再検出閾値を低くすることで、再検出時、目標信号が得られやすくなると考えられる。また、他のドップラ周波数では、再検出閾値を低くしないことで、再検出時、誤目標が得られにくくなると考えられる。
【０２４４】
以上のように、この実施の形態２０に係るレーダ信号処理装置によれば、ドップラ周波数ごとに再検出閾値を設定することで、再検出時、目標信号は得られやすくなり、誤目標が得られにくくなるので、再検出手段６を用いた目標信号の検出をより正確に行うとともに、誤目標を目標と誤判断する可能性を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０２４５】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の「従来の目標検出閾値」と、「仮検出閾値」と、「再検出閾値」の関係を表す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の後向き予測の原理を表す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態５に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態５に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態６に係るレーダ信号処理装置の検出判定手段の航跡信頼度算出部の構成を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態７に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の航跡選択部の構成を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態８に係るレーダ信号処理装置の再検出手段の再検出閾値設定部の構成を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態９に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態９に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態１０に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態１１に係るレーダ信号処理装置の仮検出閾値設定手段の航跡選択部の構成を示す図である。
【図２０】この発明の実施の形態１２に係るレーダ信号処理装置の仮検出閾値設定手段の仮検出閾値設定部の構成を示す図である。
【図２１】この発明の実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図２２】この発明の実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２３】この発明の実施の形態５に係るレーダ信号処理装置における再検出手段適用前後の航跡の状況を表す説明図である。
【図２４】この発明の実施の形態１３に係るレーダ信号処理装置における再検出手段適用前後の航跡の状況を表す説明図である。
【図２５】この発明の実施の形態１４に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図２６】この発明の実施の形態１４に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２７】この発明の実施の形態１４に係るレーダ信号処理装置における再検出手段適用前後の航跡の状況を表す説明図である。
【図２８】この発明の実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図２９】この発明の実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３０】この発明の実施の形態１５に係るレーダ信号処理装置における再検出手段適用前後の航跡の状況を表す説明図である。
【図３１】この発明の実施の形態１６に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３２】この発明の実施の形態１７に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図３３】この発明の実施の形態１７に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３４】この発明の実施の形態１８に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図３５】この発明の実施の形態１８に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３６】この発明の実施の形態１８に係るレーダ信号処理装置における再検出手段適用前後の航跡の状況を表す説明図である。
【図３７】この発明の実施の形態１９に係るレーダ信号処理装置の仮説信頼度算出部の構成を示す図である。
【図３８】この発明の実施の形態２０に係るレーダ信号処理装置の再検出閾値設定部の構成を示す図である。
【図３９】この発明の実施の形態２０に係るレーダ信号処理装置の積分処理後のレーダの受信信号の状況を表す説明図である。
【符号の説明】
【０２４６】
１  仮検出手段、２  航跡作成手段、３  航跡蓄積手段、４  検出判定手段、５  データ蓄積手段、６  再検出手段、７  仮検出閾値設定手段、２１  相関部、２１Ａ  相関仮説作成部、２２  平滑部、２３  前向き予測部、２４  前向き予測部、２５  新規仮目標登録部、２６  仮説蓄積部、２７  仮説信頼度算出部、２８  仮説変更部、３１  仮航跡蓄積部、３２  本航跡蓄積部、４１、４１Ａ  航跡信頼度算出部、４２  検出判定部、５１  データ蓄積部、６１  航跡選択部、６２  後向き予測部、６３  再検出閾値設定部、６４  再検出領域設定部、６５  再検出部、６６  相関処理部、６７  平滑部、６ａ  相関仮説作成部、６ｂ  仮説信頼度算出部、６ｃ  仮説選択部、６ｄ  再検出目標カウント部、７１  航跡選択部、７２  前向き予測部、７３  仮検出閾値設定部、７４  仮検出領域設定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005331498.tif 000007
【図５】
2005331498.tif 000008
【図６】
2005331498.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005331498.tif 000013
【図１１】
2005331498.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2005331498.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2005331498.tif 000023
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2005331498.tif 000030
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2005331498.tif 000034
【図３２】
2005331498.tif 000035
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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