(57)【要約】【課題】航跡転送周期内の探知データについて、その圧縮時間を状況に応じて制御することにより、探知データ圧縮誤差を低減した追尾装置を得ることを目的とする。【解決手段】本追尾装置は、センサ１から入力された探知データと目標航跡との相関をとる相関手段３と、相関手段３により相関付けされた探知データを入力し、追尾航跡を生成する追尾フィルタ手段４と、目標航跡と追尾航跡とを管理するトラックファイル１００と、探知状況に応じて航跡転送周期内で圧縮時間を制御すると共に、相関付けされた探知データを圧縮時間単位で圧縮して航跡情報として転送する探知データ圧縮手段５とを備えている。【選択図】図１
2007240382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから入力された探知データと目標航跡との相関をとる相関手段と、
前記相関手段により目標航跡と相関付けされた探知データを入力し、平滑及び予測処理を行い、追尾航跡を生成する追尾フィルタ手段と、
前記目標航跡と前記追尾フィルタ手段により生成された追尾航跡とを管理する航跡ファイルと、
探知状況に応じて航跡転送周期内で圧縮時間を制御すると共に、前記相関付けされた探知データを前記圧縮時間単位で圧縮して航跡情報として転送する探知データ圧縮手段とを備えたことを特徴とする追尾装置。
【請求項２】
前記探知データ圧縮手段は、前記相関付けされた探知データを線形最小自乗法にて線分近似する評価関数値を算出し、前記評価関数値の閾値判定に従って前記圧縮時間を制御することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項３】
前記探知データ圧縮手段は、前記追尾航跡と前記相関付けされた探知データとを比較して追尾誤差を算出し、前記追尾誤差の閾値判定に従って前記圧縮時間を制御することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項４】
前記探知データ圧縮手段は、最小自乗法にて前記相関付けされた探知データが近似される線分と該探知データとの雑音抑圧比を算出し、前記雑音抑圧比の閾値判定に従って前記圧縮時間を制御することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項５】
前記センサの位置情報を管理すると共に、前記探知データ圧縮手段から転送された前記航跡情報と前記センサの位置情報とから目標が前記センサの覆域内に存在するかを判定し、目標が前記センサの覆域内に存在すると判定した場合には航跡転送要求を送信する航跡管理局を備え、
前記探知データ圧縮手段は、前記航跡転送要求を受信して前記圧縮時間を制御することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項６】
前記相関手段は、ＭＨＴ（Multiple Hypothesis Tracking）に基づいてセンサから入力された探知データと目標航跡との相関付けを行い、
前記探知データ圧縮手段は、ＭＨＴによって生成される相関仮説のうち、最も信頼度の高い相関仮説が示す相関付けされた探知データを前記圧縮時間単位で圧縮して航跡情報として転送することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【請求項７】
前記探知データ圧縮手段は、ＭＨＴによって生成される相関仮説のうち、信頼度が高い複数の相関仮説が示す複数の相関付けされた探知データを前記圧縮時間単位で圧縮して航跡情報として転送することを特徴とする請求項６記載の追尾装置。
【請求項８】
前記探知データ圧縮手段は、ＭＨＴによって生成される相関仮説のうち、信頼度が高い複数の相関仮説を１つの仮説に統合し、該統合仮説が示す相関付けされた探知データを前記圧縮時間単位で圧縮して航跡情報として転送することを特徴とする請求項６記載の追尾装置。
【請求項９】
前記探知データ圧縮手段は、複数の前記相関付けされた探知データをそれぞれ圧縮する複数の探知データ圧縮部を備え、
前記複数の探知データ圧縮部から出力された複数の圧縮済み探知データを線形最小自乗法にて線分近似する評価関数値を算出し、前記評価関数値の閾値判定に従って前記複数の圧縮済み探知データを更に圧縮して航跡情報として転送することを特徴とする請求項１記載の追尾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のローカルセンサから航跡管理局（Fusion Center）へ航跡または探知データを転送する追尾装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の追尾装置は、ローカルセンサにおいて、航跡管理局（Fusion Center）への航跡転送周期で、相関付けされた探知データを線形最小自乗法によって圧縮し、最小自乗近似した線分を航跡管理局へ転送していた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、非特許文献１記載の追尾装置では、航跡転送周期単位で、航跡と相関のあった探知データを線形最小自乗法に従って線分近似し、航跡転送時間において線分近似値（航跡転送時刻における線分値と線分の傾き）を航跡管理局に転送している。
【０００４】
【非特許文献１】S.S. Blackman著，“Design and Analysis of Modern Tracking Systems,” Use of Equivalent Measurements, ch.10, pp.684-685, Artech House, 1999
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の追尾装置は、以上のように構成されていたので、航跡転送周期内で相関付けされた探知データを１本の線分として近似（フィッティング）し、探知データを一つに圧縮する。従って、航跡転送周期が長い場合や高機動な目標（以下、高機動目標）を追尾する場合には、線分近似した結果と実際の探知データとの誤差が大きくなる可能性がある。即ち、探知データの分布状況や目標の追尾状況（探知状況）に応じて、探知データ圧縮誤差が大きくなるという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、航跡転送周期内の探知データについて、その圧縮時間を状況に応じて制御することにより、探知データ圧縮誤差を低減した追尾装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る追尾装置は、センサから入力された探知データと目標航跡との相関をとる相関手段と、前記相関手段により目標航跡と相関付けされた探知データを入力し、平滑及び予測処理を行い、追尾航跡を生成する追尾フィルタ手段と、前記目標航跡と前記追尾フィルタ手段により生成された追尾航跡とを管理する航跡ファイルと、探知状況に応じて航跡転送周期内で圧縮時間を制御すると共に、前記相関付けされた探知データを前記圧縮時間単位で圧縮して航跡情報として転送する探知データ圧縮手段とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、航跡転送周期内で圧縮時間を探知状況に応じて制御し、相関付けされた探知データを圧縮しているので、圧縮前の探知データとの誤差を抑え、航跡管理局の航跡情報の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る追尾装置の構成図である。本追尾装置は、センサ１、信号処理手段２、相関手段３、追尾フィルタ手段４、トラックファイル１００、探知データ圧縮手段５を備えている。更に、探知データ圧縮手段５は、第１のバッファ５１と、評価関数演算部５２と、圧縮レート制御部５３と、探知データ圧縮５４と、第２のバッファ５５を備えている。
なお、実施の形態１は、信号処理後の処理に特徴を有するので、センサ１及び信号処理手段２における信号処理の説明は省略する。また、本追尾装置の処理結果は航跡管理局（Fusion Center）２００に転送される。
【００１０】
図１において、センサ１は目標を探知して探知信号を出力する。
信号処理手段２は、センサ１から出力された探知信号に対して所定の信号処理を行い、信号処理結果（以下、探知データ）を出力する。
【００１１】
相関手段３は、信号処理手段２から出力された探知データを入力し、当該探知データがトラックファイル１００にて管理されている目標航跡のものであるかどうか（目標航跡と相関するかどうか）を判定する（以下、相関判定処理）。そして、目標航跡と相関すると判定された探知データに対して、当該目標航跡と関連付けて出力する（以下、相関付け）。相関判定処理は、信号処理手段２から探知データが出力される毎に行われる。また、相関判定処理は、探知データとして得られる位置情報が、トラックファイル１００に含まれる予測値ベクトルと予測誤差共分散行列から算出される範囲内にあるかどうかで、探知データと目標航跡との相関の有無を判定する。
【００１２】
追尾フィルタ手段４は、相関手段３から出力される、目標航跡と相関付けされた探知データを入力し、平滑、予測処理を実施する。追尾フィルタ手段４は、相関手段３の出力を入力し、目標の位置や速度等の運動諸元（以下、状態変数）を推定するものであり、平滑処理により平滑値または平滑誤差共分散行列を出力し、予測処理により予測値または予測誤差共分散行列を出力する。
【００１３】
ここで、「平滑値」とは、探知データが得られた時刻における目標の状態変数の推定値である。また、「平滑誤差共分散行列」とは、平滑値ベクトルの目標真値に対する誤差共分散行列である。また、「予測値」とは、１信号処理周期先の探知データが得られる以前の目標の状態変数の推定値である。更に、「予測誤差共分散行列」とは、予測値ベクトルの目標真値に対する誤差共分散行列である。
【００１４】
トラックファイル１００は、追尾フィルタ手段４からの出力を入力し、目標航跡毎に番号（以下、目標番号）付けして管理する。具体的には、追尾フィルタ手段４から出力された、探知データに対する平滑処理結果、予測処理結果を入力し、目標番号に対応する平滑値または平滑誤差共分散行列、予測値または予測誤差共分散行列を更新する。なお、「トラックファイル」とは、時系列の平滑値ベクトル、または予測値ベクトルの集まりを意味する。
【００１５】
探知データ圧縮手段５は、相関手段３から出力される、目標航跡と相関付けされた探知データを入力し、線形最小自乗法によって線分近似して圧縮する。特に、線形最小自乗法の評価関数値に基づいて圧縮周期（圧縮時間）を制御し、制御された圧縮周期に従って探知データを圧縮する。そして、探知データ圧縮手段５は、圧縮周期毎に圧縮された探知データ（以下、圧縮探知データ）を、航跡転送周期でまとめて航跡管理局２００に転送する。
【００１６】
次に、動作について説明する。図２は、図１中の相関手段の出力である探知データと、航跡転送周期との関係を示した図である。
図２において、ローカルセンサから航跡管理局２００への航跡転送周期をTと表す。「航跡転送周期T」とは、ローカルセンサで処理される追尾フィルタ手段４の出力を転送する周期を意味する。なお、「ローカルセンサ」とは、図１中で航跡管理局２００以外の全ての構成要素を含むものとする。
また、ローカルセンサでの信号処理周期をaと表記する。「信号処理周期a」は、信号処理手段２から探知データが出力される周期を表しており、追尾フィルタ手段４の処理周期でもある。信号処理周期ａは、航跡転送周期Tに比べて短いものとする。
更に、探知データの圧縮調整周期をΔとして表す。「探知データの圧縮調整周期Δ」とは、探知データを線形最小自乗法によってフィッティング（統合）する際の、圧縮の最小単位である。
【００１７】
相関手段３の出力である探知データをZk,ijと表す。ここで、kは、ローカルセンサから航跡管理局２００への転送時刻tkを表す。また、iは同転送時刻tk内のi番目の探知データであることを表している。更に、jは相関手段３による相関判定処理の結果、探知データZk,iが、トラックファイル１００で管理されている目標番号jで示される目標航跡と相関がとれたことを表している。
【００１８】
先ず、相関手段３では、信号処理手段２から出力された探知データZk,iを入力し、トラックファイル１００で管理されている目標の予測値と予測誤差共分散行列から、目標航跡との相関判定処理を行う。そして、目標番号jで示される目標航跡と相関付けされた探知データZk,ijを出力する。
【００１９】
追尾フィルタ手段４は、相関手段３の出力である探知データZk,ij（観測値ベクトル）を入力し、目標毎に平滑、予測処理を実施する。追尾フィルタ手段４による処理結果は、トラックファイル１００に目標番号毎に管理される。
【００２０】
探知データ圧縮手段５では、相関手段３の出力である探知データZk,ijを入力する。以下、探知データ圧縮手段５内部の動作について数式１を用いて説明する。
先ず、第１のバッファ５１は、航跡転送周期T内において入力された探知データZk,ijを記憶する。
評価関数演算部５２は、探知データZk,ijの圧縮調整周期Δ単位で調整周期内の探知データを入力し、線形最小自乗法の評価関数値（数式１中の（１））を算出する。算出された評価関数値は圧縮レート制御部５３に入力される。
圧縮レート制御部５３は、評価関数演算部５２から出力された評価関数値と、予め設定された、評価関数値に関する閾値とを比較する。
【００２１】
評価関数値が閾値を超えない場合は、圧縮レート制御部５３は、圧縮周期をΔ分増加する指示（圧縮周期の増加指示）を、評価関数演算部５２に対して出力する。
評価関数演算部５２は、圧縮レート制御部５３からの圧縮周期の増加指示が入力されると、更にΔ分の探知データを追加入力する。即ち、初期の圧縮周期Δに増分のΔ（圧縮調整周期）を追加して、圧縮周期2Δとして評価関数値を再度評価（閾値判定）する。
【００２２】
一方、評価関数値が閾値を超えた場合は、圧縮レート制御部５３は、評価関数演算部５２に対して圧縮指示と圧縮周期を出力する。
評価関数演算部５２は、圧縮レート制御部５３からの圧縮指示と圧縮周期が入力されると、評価関数値の算出に用いた探知データを探知データ圧縮部５４に出力する。
【００２３】
探知データ圧縮部５４は、評価関数演算部５２から出力された探知データを入力し、数式１中の（２）に従って探知データを圧縮する。そして、圧縮探知データを第２のバッファ５５に蓄積する。
【００２４】
【数１】
2007240382.tif 000003
E：単位行列
Ak,i:観測値ベクトルZk,iの観測誤差共分散行列
Δvk,i:観測値ベクトルZk,iの雑音ベクトル
Vk：追尾フィルタによる平滑速度ベクトル
x，y，z：直交座標系の各軸成分
「観測誤差共分散行列」とは、観測値ベクトルのモデルを、真値に雑音ベクトルが付加したものと想定した場合に、その雑音ベクトルの共分散行列を意味する。
「追尾フィルタによる平滑速度ベクトル」とは、平滑値として得られる状態変数ベクトルの推定値のうち、速度分だけ取り出したベクトルを意味する。
【００２５】
以上の第１のバッファ５１〜第２のバッファ５５までの処理を、航跡転送周期T内の探知データZk,ijがなくなるまで行う。
探知データ圧縮手段５は、航跡転送周期Tとなると、第２のバッファ５５から圧縮探知データを取り出し、航跡管理局２００へまとめて送信する。
【００２６】
従来技術では、航跡転送周期T内の全ての探知データに対して線形最小自乗法によりフィッティングし、そのフィッティング値を航跡管理局に転送する。
それに対して、本発明の実施の形態１では、航跡転送周期T内の探知データのうち、先ず圧縮調整周期Δ単位で線形最小自乗法によってフィッティングする。そして、線形最小自乗法の評価関数値が閾値以下の場合には、圧縮周期をΔ分だけ広げた2Δとして線形最小自乗法により再度フィッティングする。この処理を繰り返すことで圧縮周期を圧縮調整周期Δ単位で制御する。そして、そのフィッティング値を航跡管理局２００へ転送する。
【００２７】
図３は、この発明の実施の形態１に係る追尾装置と従来の追尾装置との処理結果の相違を示した図である。図３（ａ）は、従来の追尾装置から航跡管理局へ転送されたフィッティング値（圧縮探知データ）を示し、図３（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係る追尾装置から航跡管理局２００へ転送されたフィッティング値（圧縮探知データ）を示している。
図３（ａ）と図３（ｂ）とを比較すると、図３（ｂ）の方が探知データの圧縮による誤差が低減されていることが分かる。
【００２８】
以上のように、この実施の形態１によれば、線形最小自乗法による評価関数値を参照し、その評価関数値の閾値判定により探知データの圧縮周期を制御しているので、探知データの圧縮による誤差が航跡管理局における航跡情報の精度に与える影響を低減することができる。
【００２９】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る追尾装置の構成図である。実施の形態２に係る追尾装置は、実施の形態１に係る追尾装置と比較して、主として探知データ圧縮部６（特に追尾誤差評価部６２）が相違するものである。以下では、実施の形態１と相違する部分についてのみ説明する。
【００３０】
図４において、探知データ圧縮手段６は、相関手段３から出力される、目標航跡と相関付けされた探知データを入力し、目標毎に最小自乗法に基づいて探知データを圧縮する。但し、追尾フィルタ手段４において生成されたローカル航跡（追尾航跡）と、相関手段３から出力される探知データとを比較して両者の誤差から圧縮周期を制御し、制御された圧縮周期に従って探知データを圧縮する。圧縮周期単位の圧縮探知データは、航跡転送周期Tでまとめて航跡管理局２００に転送される。
ここで、「ローカル航跡（追尾航跡）」とは、追尾フィルタ手段４の追尾フィルタ処理によって得られた推定値の集まりであり、トラックファイル１００（目標航跡）のことを指す。
【００３１】
次に、動作について説明する。
探知データ圧縮手段６では、相関手段３の出力である探知データZk,ijを入力する。以下、探知データ圧縮手段６内部の動作について説明する。
先ず、第１のバッファ６１は、航跡転送周期T内において入力された探知データZk,ijを記憶する。
追尾誤差評価部６２は、探知データZk,ijと追尾航跡との追尾誤差を評価し、得られた追尾誤差は圧縮レート制御部６３に出力される。
圧縮レート制御部６３は、追尾誤差評価部６２による追尾誤差と、予め設定された、追尾誤差に関する閾値とを比較する。そして、追尾誤差に関する閾値と追尾誤差との関係（閾値判定）に従って、探知データの圧縮周期を複数区間設定する。
【００３２】
図５は、この発明の実施の形態２に係る追尾装置と従来の追尾装置との追尾航跡の相違を示した図である。図５では、旋回する目標（以下、旋回目標）を追尾した場合の、探知データ（目標の真航跡）とその追尾航跡の例を示す。
図５（ａ）が示すように、従来の追尾装置では、旋回目標の探知データに対して、追尾航跡は遅れを持つ。
それに対して、図５（ｂ）に示すように、実施の形態２に係る追尾装置では、追尾誤差が大きくならない範囲（閾値以下）で圧縮周期を区切る。この例では、航跡転送周期Tに対して、探知データの圧縮は３区間に分けられている。
【００３３】
図６は、図４中の追尾誤差評価部６２が出力した、図５に示す旋回目標の追尾誤差の、時間的な変化を示した図である。
図６に示すように、目標の旋回に伴って、追尾誤差は航跡転送周期Tの中間付近で最も大きくなる。これは、図５（ａ）に示した追尾航跡の遅れに起因するものである。
【００３４】
圧縮レート制御部６３は、追尾誤差評価部６２から出力された図６に示す追尾誤差を評価する。具体的には、予め設定した追尾誤差に関する閾値と、追尾誤差との関係（比較）により、探知データの圧縮周期を定める。
図６では、航跡転送周期Tに対して、探知データの圧縮をｔ１〜ｔ３の3区間に分けている。即ち、閾値を超える範囲をｔ２とし、その前後の閾値以下の範囲をｔ１，ｔ３としたものである。
圧縮レート制御部６３は、閾値判定に基づいて設定した圧縮周期（ｔ１〜ｔ３）を、追尾誤差評価部６２に出力する。
【００３５】
追尾誤差評価部６２は、圧縮レート制御部６３から出力された圧縮周期が入力されると、圧縮周期毎に各区間内の探知データを探知データ圧縮部６４に出力する。
探知データ圧縮部６４は、数式１中の（２）に従って圧縮周期毎に探知データを圧縮し、圧縮探知データを第２のバッファ６５に蓄積する。
【００３６】
以上の第１のバッファ６１〜第２のバッファ６５までの処理を、航跡転送周期T内の探知データZk,ijがなくなるまで行う。
探知データ圧縮手段６は、航跡転送周期Tとなると、第２のバッファ６５から圧縮探知データを取り出し、航跡管理局２００へまとめて送信する。
【００３７】
以上のように、この実施の形態２によれば、探知データと追尾航跡との追尾誤差を参照し、追尾誤差の閾値判定により探知データの圧縮周期を制御しているので、追尾対象が高機動目標であっても、探知データの圧縮による誤差が航跡管理局における航跡情報へ与える影響を低減することができる。
【００３８】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３について説明する。図７は、この発明の実施の形態３に係る追尾装置の構成図である。実施の形態２に係る追尾装置は、実施の形態１に係る追尾装置と比較して、主として探知データ圧縮手段７（特に雑音抑圧比評価部７２）が相違するものである。以下では、実施の形態１と相違する部分についてのみ説明する。
【００３９】
図７において、探知データ圧縮手段７は、相関手段３から出力される、目標航跡と相関付けされた探知データを入力し、目標毎に最小自乗法に基づいて探知データを圧縮する。実施の形態２で説明したように、圧縮周期が長い場合、高機動目標に対する追尾誤差が大きくなるため、圧縮後の探知データを利用すると追尾誤差の影響が大きくなり、結果として航跡管理局２００における航跡が大きな誤差を持つ。
そこで探知データ圧縮手段７では、最小自乗法による線分近似（フィッティング）後の雑音抑圧比を評価指標とし、雑音抑圧比が、雑音抑圧比に関する閾値を満足する時間単位で圧縮周期を区切るように制御する。そして、制御された圧縮周期単位で探知データを圧縮する。圧縮周期単位の圧縮探知データは、航跡転送周期でまとめて航跡管理局２００に転送される。
ここで、「雑音抑圧比」とは、線形最小自乗法によってフィッティングした直線と、フィッティング対象である探知データとのばらつき具合を定量化したものである。雑音抑圧比を小さくするようにフィッティングすることにより、探知データのばらつきを抑圧することができる。
【００４０】
次に、動作について説明する。探知データ圧縮手段７は、相関手段３の出力である探知データZk,ijを入力する。以下、探知データ圧縮手段７内部の動作について、数式２を用いて説明する。
先ず、第１のバッファ７１は、航跡転送周期T内において入力された探知データZk,ijを記憶する。
雑音抑圧比評価部７２は、第１のバッファ７１に蓄積された探知データZk,ijを入力し、雑音抑圧比（数式２中の（１））を算出する。
【００４１】
圧縮レート制御部７３では、雑音抑圧比評価部７２から出力された雑音抑圧比と、予め設定された、雑音抑圧比に関する閾値とを比較する。閾値を超えない範囲は１つの圧縮周期内とする。一方、閾値を超えた場合は、超えた時点までを一つのデータ圧縮周期とみなす。そして、圧縮レート制御部７３は、圧縮周期を雑音抑圧比評価部７２に出力する。
【００４２】
図８は、図７中の雑音抑圧比評価部が出力する雑音抑圧比の時間的な変化を示した図である。通常、圧縮周期が長いほど（サンプル数が多いほど）雑音抑圧比が大きくなる。そこで図８に示すように、雑音抑圧比が閾値を超えた時点で探知データの圧縮周期を区切り、航跡転送周期Tを複数のデータ圧縮周期に分ける。
図８の例の場合、航跡転送周期Tに対し、探知データの圧縮はｔ１〜ｔ４の4区間に分けられ、各区間で最小自乗法によって線分近似される。
【００４３】
雑音抑圧比評価部７２は、圧縮レート制御部７３から出力された圧縮周期毎に各区間内の探知データを探知データ圧縮部７４に出力する。
探知データ圧縮部７４は数式２中の（２）に従って探知データを圧縮し、結果を第２のバッファ７５に蓄積する。
航跡転送周期となると、第２のバッファ７５から圧縮探知データを取り出し、航跡管理局２００へまとめて送信する。
【００４４】
【数２】
2007240382.tif 000004
Ak,i:観測値ベクトルZk,iの観測誤差共分散行列
Vk:追尾フィルタによる平滑速度ベクトル
【００４５】
以上のように、この実施の形態３によれば、探知データと同データをフィッティングした直線との雑音抑圧比を参照し、閾値判定により探知データの圧縮周期を制御しているので、雑音抑圧比を維持しつつ、追尾対象が高機動目標であっても、探知データの圧縮による誤差が航跡管理局における航跡情報へ与える影響を低減することができる。
【００４６】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４について説明する。図９は、この発明の実施の形態４に係る追尾装置の構成図である。実施の形態４に係る追尾装置は、実施の形態１に係る追尾装置と比較して、主として航跡管理局３００が相違するものである。なお、探知データ圧縮手段８の構成は、探知データ圧縮手段５〜７（実施の形態１〜３）のうち、いずれの構成を用いてもよい。以下では、実施の形態１と相違する部分についてのみ説明する。
【００４７】
図９において、探知データ圧縮手段８は、相関手段３から出力される、目標航跡と相関付けされた探知データを入力し、目標毎に最小自乗法に基づいて探知データを圧縮する。但し、航跡管理局３００において、ローカルセンサから詳細に航跡情報が必要と判断し、航跡転送要求があった場合は、探知データ圧縮手段８は転送可能な最小の圧縮調整周期Δ単位で探知データ圧縮周期を細分し、圧縮周期毎の圧縮探知データを航跡管理局へ送信する。一方、航跡転送要求がない場合は、実施の形態１〜３で説明したように、ローカルセンサにて探知データの圧縮周期を制御し、探知データの圧縮を行う。
【００４８】
次に、動作について説明する。航跡管理局３００において、ローカルセンサ位置情報３０４は、ローカルセンサの位置情報を管理している。また、Globalトラックファイル３０３は、Global航跡（航跡管理局で生成される航跡）を管理している。
ここで、「Global航跡」とは、ローカルセンサから転送された航跡情報を、相関・統合部３０１で相関判定及び統合して生成された航跡である。
センサ制御部３０２は、ローカルセンサの位置情報とGlobal航跡とを入力し、目標がローカルセンサの覆域内に存在するか否かの判定を実施する。
【００４９】
センサ制御部３０２は、目標がローカルセンサの覆域内に存在すると判断した場合には、ローカルセンサに対して航跡転送要求を送信する。その際に、航跡管理局３００は、ローカルセンサに対して、圧縮レート（圧縮時間）を指示（送信）してもよい。
探知データ圧縮手段８では、航跡管理局３００から航跡転送要求を受信した場合、相関手段３の出力である探知データZk,ijを、最小の圧縮調整周期Δ単位で最小自乗法によって線分近似し、第２のバッファ８５に出力する。そして、航跡転送周期Tになると第２のバッファ８５から圧縮探知データを取り出し、航跡管理局３００へまとめて出力する。
【００５０】
一方、探知データ圧縮手段８は、航跡管理局３００から航跡転送要求を受信しない場合には、実施の形態１〜３で説明したように探知データの圧縮周期を制御し、圧縮周期単位で圧縮した探知データを航跡管理局へ転送する。
【００５１】
以上のように、この実施の形態４によれば、航跡管理局３００において目標がローカルセンサの覆域内に存在するかどうか判定し、覆域内に存在している場合（より精度を求める場合）には、航跡管理局３００からの航跡転送要求に応じて探知データの圧縮周期をより細かく制御しているので、探知データの圧縮による誤差が航跡管理局３００における航跡情報へ与える影響を必要に応じて低減することができる。
【００５２】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５について説明する。図１０は、この発明の実施の形態５に係る追尾装置の構成図である。実施の形態５に係る追尾装置は、実施の形態１に係る追尾装置と比較して、主として相関手段２０及び探知データ圧縮手段９（特に最良仮説抽出部９６）が相違するものである。以下では、実施の形態１と相違する部分についてのみ説明する。
【００５３】
次に、動作について説明する。図１１は、図１０中の相関手段にて生成された相関仮説及びその確率に対して、最良仮説抽出部にて最も確率の高い相関仮説を抽出する様子を示した図である。
【００５４】
相関手段２０は、目標航跡と信号処理手段２の出力である探知データとの相関付けを行う。相関付けアルゴリズムとして航跡型ＭＨＴ（Multiple Hypothesis Tracking）を適用する。図１１に示すように、ＭＨＴでは、目標航跡と探知データとの相関付けに関して複数の仮説（以下、相関仮説）を立て、仮説毎の確率を算出する。そして、探知データ圧縮手段９に対して相関仮説とその確率との組み合わせを出力する。
ここで、「仮説毎の確率」とは、その仮説が正しいとされる信頼度を表すものである。
【００５５】
探知データ圧縮手段９では、相関手段２０の出力である探知データZk,ij、相関仮説及びその確率を入力する。以下、探知データ圧縮手段９内部の動作について説明する。
先ず、第１のバッファ９１は、航跡転送周期T内において相関付けされた探知データを記憶する。
次に、最良仮説抽出部９６は、相関手段２０から出力された相関仮説とその確率を入力し、確率が最も高い相関仮説（以下、最上位仮説）を抽出する。図１１では、入力されたＮ個の相関仮説の中から最上位仮説（相関仮説２）を抽出している。
【００５６】
探知データ圧縮手段９の以降の処理では、最上位仮説が示す相関付けに基づいて、目標航跡と相関付けされた探知データを、目標毎に線形最小自乗法によって圧縮する。そして、圧縮探知データ全てを航跡管理局２００へ転送する。また、航跡転送周期T内で探知データの圧縮周期を制御する。なお、探知データの圧縮と圧縮周期の制御は、実施の形態１〜４のいずれを用いてもよい。
【００５７】
以上のように、この実施の形態５によれば、ローカルセンサにおいて相関アルゴリズムとしてＭＨＴを採用し、ＭＨＴによる相関仮説のうち最上位仮説に基づいて探知データを圧縮すると共に、探知データの圧縮周期を制御しているので、探知データの圧縮による誤差が航跡管理局２００における航跡情報へ与える影響を必要に応じて少なくすることができる。
【００５８】
実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６について説明する。図１２は、この発明の実施の形態６に係る追尾装置の構成図である。実施の形態６に係る追尾装置は、実施の形態５に係る追尾装置と比較して、主として探知データ圧縮手段１０（特に仮説抽出部１０６）が相違するものである。以下では、実施の形態５と相違する部分についてのみ説明する。
【００５９】
次に、動作について説明する。図１３は、図１２中の相関手段から出力された相関仮説とその確率に対して、仮説抽出部にて確率が高い順に複数の相関仮説を抽出する様子を示した図である。
【００６０】
相関手段２０は、目標航跡と信号処理手段２の出力である探知データとの相関付けを行う。相関付けアルゴリズムとしてＭＨＴを適用する。図１３に示すように、ＭＨＴでは、目標航跡と探知データとの相関付けに関して複数の相関仮説を立て、仮説毎の確率を算出する。そして、探知データ圧縮手段１０に対して相関仮説とその確率との組み合わせを出力する。
【００６１】
探知データ圧縮手段１０では、相関手段２０の出力である探知データZk,ij、相関仮説及びその確率を入力する。以下、探知データ圧縮手段１０内部の動作について説明する。
先ず、第１のバッファ１０１は、航跡転送周期T内において相関付けされた探知データを記憶する。
次に、仮説抽出部１０６は、相関手段２０で得られた相関仮説とその確率を入力し、確率が高いものから順に複数の相関仮説を抽出する。図１３では、確率が上位Ｎ個の相関仮説を抽出しているので、目標航跡と探知データとの相関の組み合わせは最大Ｎ通り存在することとなる。
【００６２】
探知データ圧縮手段１０の以降の処理では、Ｎ通りの目標航跡と探知データとの組み合わせに従って、目標航跡と相関付けされた探知データを、目標毎に線形最小自乗法によって圧縮する。そして、圧縮探知データ全てを航跡管理局２００へ転送する。また、航跡転送周期T内で探知データの圧縮周期を制御する。なお、探知データの圧縮と圧縮周期の制御は、実施の形態１〜４のいずれを用いてもよい。
【００６３】
以上のように、この実施の形態６によれば、ローカルセンサにおいて相関アルゴリズムとしてＭＨＴを採用し、ＭＨＴによる相関仮説のうち、確率が高い複数の相関仮説に基づいて探知データを圧縮すると共に、探知データの圧縮周期を制御しているので、探知データの圧縮による誤差が航跡管理局２００における航跡情報へ与える影響を必要に応じて少なくすることができる。
【００６４】
実施の形態７．
以下、この発明の実施の形態７について説明する。図１４は、この発明の実施の形態７に係る追尾装置の構成図である。実施の形態７に係る追尾装置は、実施の形態５に係る追尾装置と比較して、主として探知データ圧縮手段１１（特に仮説統合部１１６）が相違するものである。以下では、実施の形態５と相違する部分についてのみ説明する。
【００６５】
次に、動作について説明する。図１５は、図１４中の相関手段から出力された相関仮説とその確率に対して、仮説統合部にて確率が高い順に複数の相関仮説を抽出して統合する様子を示した図である。
【００６６】
相関手段２０は、目標航跡と信号処理手段２の出力である探知データとの相関付けを行う。相関付けアルゴリズムとしてＭＨＴを適用する。図１５に示すように、ＭＨＴでは、目標航跡と探知データとの相関付けに関して複数の相関仮説を立て、仮説毎の確率を算出する。そして、探知データ圧縮手段９に対して相関仮説とその確率との組み合わせを出力する。
【００６７】
探知データ圧縮手段１１では、相関手段２０の出力である探知データZk,ij、相関仮説及びその確率を入力する。以下、探知データ圧縮手段１１内部の動作について説明する。
先ず、第１のバッファ１１１は、航跡転送周期T内において相関付けされた探知データを記憶する。
次に、仮説統合部１１１は、相関手段２０で得られた相関仮説とその確率を入力し、確率が高いものから順に複数の相関仮説を抽出する。図１５では、確率が上位Ｎ個の相関仮説を抽出している。そして、抽出した複数の相関関数とそれらの確率に従って、抽出した相関仮説を１つに統合する。
【００６８】
探知データ圧縮手段１１の以降の処理では、統合後の相関仮説が示す相関付けに従って、目標航跡と相関付けされた探知データを、目標毎に線形最小自乗法によって圧縮する。そして、圧縮探知データ全てを航跡管理局２００へ転送する。また、航跡転送周期T内で探知データの圧縮周期を制御する。なお、探知データの圧縮と圧縮周期の制御は、実施の形態１〜４のいずれを用いてもよい。
【００６９】
以上のように、この実施の形態７によれば、ローカルセンサにおいて相関アルゴリズムとしてＭＨＴを採用し、ＭＨＴによる相関仮説のうち、確率が高い複数の相関仮説を統合し、その統合した相関仮説に基づいて探知データを圧縮すると共に、探知データの圧縮周期を制御しているので、探知データの圧縮による誤差が航跡管理局２００における航跡情報へ与える影響を必要に応じて少なくすることができる。
【００７０】
実施の形態８．
以下、この発明の実施の形態８について説明する。図１６は、この発明の実施の形態８に係る追尾装置の構成図である。実施の形態８に係る追尾装置は、実施の形態１に係る追尾装置と比較して、主として探知データ圧縮手段１２（特に探知データ圧縮部１２６〜１３０、データバス１２Ａ，１２Ｂ）が相違するものである。以下では、実施の形態１と相違する部分についてのみ説明する。
【００７１】
図１６において、探知データ圧縮手段１２は、相関手段３から出力される、目標航跡と相関付けされた探知データを入力し、目標毎に最小自乗法に基づいて探知データを圧縮する。但し、最小の圧縮調整周期Δ単位で航跡転送周期T内の相関付けされた探知データを分割し、探知データ圧縮部１２６〜１３０によって探知データの圧縮を事前に実施する。並列構成の探知データ圧縮部１２６〜１３０は、入力側がデータバス１２Ａを介して第１のバッファ１２１と接続され、出力側はデータバス１２Ｂを介して評価関数演算部１２２及び探知データ圧縮部１２４に接続されている。なお、データ圧縮部１２６〜１３０の数（並列数）は任意である。
【００７２】
評価関数演算部１２２では、探知データ圧縮部１２６〜１３０の出力を入力し、最小自乗法による評価関数値を算出する。
圧縮レート制御部１２３は、評価関数演算部１２２の評価関数値を入力し、データ圧縮部１２６〜１３０から出力される圧縮探知データが更に圧縮可能であるか否かの判定を行う。
探知データ圧縮部１２４は、圧縮レート制御部１２３により出力される圧縮周期を入力し、判定結果に応じて探知データ圧縮部１２６〜１３０の出力を統合（圧縮）する。
【００７３】
次に、動作について説明する。図１７は、図１６の追尾装置の処理の流れを示す説明図である。
探知データ圧縮手段１２は、相関手段３の出力である探知データZk,ijを入力する。以下、探知データ圧縮手段５内部の動作について数式３を用いて説明する。
相関付けされた探知データは第１のバッファ１２１に蓄えられ、最小圧縮周期（圧縮調整周期）Δ毎に相関付けされた探知データを探知データ圧縮部１２６〜１３０に対して、図１７に示すように順次出力される。
【００７４】
探知データ圧縮手段１２６〜１３０は、相関付けされた探知データを入力し、数式３中の（２）に従って探知データを圧縮する。
【００７５】
また評価関数演算部１２２では、探知データ圧縮部１２６〜１３０それぞれが出力する圧縮探知データを入力し、数式３中の（１）で示される評価関数値を算出する。
圧縮レート制御部１２３は、評価関数演算部１２２が出力した評価関数値と、予め設定された、評価関数値に関する閾値とを比較する。
【００７６】
評価関数値が閾値を超えない場合は、圧縮レート制御部１２３は、ブロック毎の圧縮データを更に圧縮する圧縮指示を探知データ圧縮部１２４に対して出力する。
探知データ圧縮部１２４は、数式３中の（４）を用いて、ブロック毎の圧縮データを更に圧縮（統合）する。そして、第２のバッファ１２５に出力する。「ブロック」とは、探知データ圧縮部１２６〜１３０のことである。
【００７７】
一方、評価関数値が閾値を超えた場合は、圧縮レート制御部１２３は、ブロック毎の圧縮データを未圧縮のままとする未圧縮指示を探知データ圧縮部１２４に対して出力する。
探知データ圧縮部１２４は、ブロック毎の圧縮データを未圧縮のまま、第２のバッファ１２５に出力する。
【００７８】
【数３】
2007240382.tif 000005
Ak,i:観測値ベクトルZk,iの観測誤差共分散行列
Vk:追尾フィルタによる平滑速度ベクトル
M:圧縮レート制御部により統合可能と判定されたブロック数
【００７９】
探知データ圧縮部１２は、航跡転送周期Tとなると、第２のバッファ１２５に格納された圧縮探知データをまとめて航跡管理局２００へ転送する。
【００８０】
以上のように、この実施の形態８によれば、探知データの入力毎に探知データ圧縮部１２６〜１３０で圧縮の前処理を行っているので、探知データ圧縮部１２４における統合（圧縮）時の計算処理を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る追尾装置の構成図である。
【図２】図１中の相関手段の出力である探知データと、航跡転送周期との関係を示した図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る追尾装置と従来の追尾装置との処理結果の相違を示した図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る追尾装置の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る追尾装置と従来の追尾装置との追尾航跡の相違を示した図である。
【図６】図４中の追尾誤差評価部６２が出力した、図５に示す旋回目標の追尾誤差の、時間的な変化を示した図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る追尾装置の構成図である。
【図８】図７中の雑音抑圧比評価部が出力する雑音抑圧比の時間的な変化を示した図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る追尾装置の構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る追尾装置の構成図である。
【図１１】図１０中の相関手段にて生成された相関仮説及びその確率に対して、最良仮説抽出部にて最も確率の高い相関仮説を抽出する様子を示した図である。
【図１２】この発明の実施の形態６に係る追尾装置の構成図である。
【図１３】図１２中の相関手段から出力された相関仮説とその確率に対して、仮説抽出部にて確率が高い順に複数の相関仮説を抽出する様子を示した図である。
【図１４】この発明の実施の形態７に係る追尾装置の構成図である。
【図１５】図１４中の相関手段から出力された相関仮説とその確率に対して、仮説統合部にて確率が高い順に複数の相関仮説を抽出して統合する様子を示した図である。
【図１６】この発明の実施の形態８に係る追尾装置の構成図である。
【図１７】図１６の追尾装置の処理の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  センサ、２  信号処理手段、３  相関手段、４  追尾フィルタ手段、５  探知データ圧縮手段、６  探知データ圧縮手段、７  探知データ圧縮手段、８  探知データ圧縮手段、９  探知データ圧縮手段、１０  探知データ圧縮手段、１１  探知データ圧縮手段、１２  探知データ圧縮手段、１２Ａ  データバス、１２Ｂ  データバス、５１  第１のバッファ、５２  評価関数演算部、５３  圧縮レート制御部、５４  探知データ圧縮部、５５  第２のバッファ、６１  第１のバッファ、６２  追尾誤差評価部、６３  圧縮レート制御部、６４  探知データ圧縮部、６５  第２のバッファ、７１  第１のバッファ、７２  雑音抑圧比評価部、７３  圧縮レート制御部、７４  探知データ圧縮部、７５  第２のバッファ、８１  第１のバッファ、８２  評価関数演算部、８３  圧縮レート制御部、８４  探知データ圧縮部、８５  第２のバッファ、９１  第１のバッファ、９２  評価関数演算部、９３  圧縮レート制御部、９４  探知データ圧縮部、９５  第２のバッファ、９６  最良仮説抽出部、１００  トラックファイル、１０１  第１のバッファ、１０２  評価関数演算部、１０３  圧縮レート制御部、１０４  探知データ圧縮部、１０５  第２のバッファ、１０６  仮説抽出部、１１１  第１のバッファ、１１２  評価関数演算部、１１３  圧縮レート制御部、１１４  探知データ圧縮部、１１５  第２のバッファ、１１６  仮説統合部、１２１  第１のバッファ、１２２  評価関数演算部、１２３  圧縮レート制御部、１２４  探知データ圧縮部、１２５  第２のバッファ、１２６〜１３０  探知データ圧縮部、２００  航跡管理局、３００  航跡管理局、３０１  相関・統合部、３０２  センサ制御部、３０３  Globalトラックファイル、３０４  ローカルセンサ位置情報。
【図１】
2007240382.tif 000006
【図２】
2007240382.tif 000007
【図３】
2007240382.tif 000008
【図４】
2007240382.tif 000009
【図５】
2007240382.tif 000010
【図６】
2007240382.tif 000011
【図７】
2007240382.tif 000012
【図８】
2007240382.tif 000013
【図９】
2007240382.tif 000014
【図１０】
2007240382.tif 000015
【図１１】
2007240382.tif 000016
【図１２】
2007240382.tif 000017
【図１３】
2007240382.tif 000018
【図１４】
2007240382.tif 000019
【図１５】
2007240382.tif 000020
【図１６】
2007240382.tif 000021
【図１７】
2007240382.tif 000022