(57)【要約】【課題】  類識別応答が得られない目標に対して、オペレータによる類識別判断を支援するための、目標危険度情報を得る。【解決手段】  類識別質問の結果、類識別応答を得られなかった目標に対し、レーダから得られる目標の位置、速度、加速度及び広域情報入力装置１２から得られる空域、航空路を用いて、目標危険度を導出する目標危険度判定装置１１を設け、オペレータに危険度を提供することで、オペレータによる類識別判断を支援することができる。【選択図】      図１
2012194082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサによって得られる目標の諸元情報を入力する目標情報入力処理装置と、
上記目標情報入力処理装置から入力される目標の諸元情報を目標番号に対応付けて格納する目標管理データベースと、
上記目標管理データベースの格納情報から、類識別を行う目標番号を選定する類識別質問指示装置と、
上記類識別質問指示装置により選定された目標番号の目標に類識別質問を送信する類識別質問発信装置と、
上記類識別質問発信装置からの類識別質問に応じた類識別応答を受信し、当該類識別応答の有無及び類識別の応答結果を出力する類識別応答受信装置と、
空域及び航空路及び危険領域を含む広域情報から、所定エリアの情報を抽出する広域情報入力装置と、上記類識別応答受信装置から類識別応答無しが入力された場合、上記広域情報入力装置により抽出された所定エリアの情報、及び上記類識別質問指示装置により選定された目標番号に対応する目標の諸元情報に基づいて、目標の危険度の度合い示す目標危険度を導出する目標危険度判定装置と、
上記類識別応答有無及び類識別応答結果及び上記目標危険度判定装置により導出された目標危険度を表示する類識別結果表示装置と、
を備えたことを特徴とする統合類識別処理装置。
【請求項２】
上記目標危険度判定装置は、所定エリアの情報として与えられる空域、航空路及び危険領域及び目標の位置から導出するエリア危険度と、目標の諸元情報として与えられる目標の位置、速度、加速度から導出する行動危険度に基づいて、上記目標危険度を導出することを特徴とする請求項１記載の目標危険度判定装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダシステムで探知した目標の類識別及びその危険度を判別する統合類識別処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対空目標の類識別は類識別処理装置にて行われている。類識別処理装置は、レーダで捉えた目標に対して暗号化された類識別質問を送信し、目標から送信された類識別応答を受信することで類識別を行い、オペレータに表示する装置である。類識別応答を受信した場合、目標は僚友機または民間航空機であることを判別することが可能である（例えば、特許文献１参照）。この類識別処理装置では、目標からの類識別応答を受信しなかった場合は目標の類識別の判定ができない。その場合、オペレータが提供される広域情報及び目標行動から目標の危険度を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４７１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の類識別処理装置は、送信した類識別質問に対する目標からの類識別応答を受信しなかった場合、類識別処理装置がオペレータに提供する情報は、目標からの応答無しという情報のみであった。
【０００５】
したがって、目標の危険度は事前に得られている広域情報や例えばレーダのようなセンサシステムから送信されてくる目標諸元を基に、オペレータが目標の類識別を判定する必要があった。
【０００６】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、従来オペレータにより行われていた広域情報及び目標行動による目標危険度判定を、支援する情報を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による統合類識別処理装置は、センサによって得られる目標の諸元情報を入力する目標情報入力処理装置と、上記目標情報入力処理装置から入力される目標の諸元情報を目標番号に対応付けて格納する目標管理データベースと、上記目標管理データベースの格納情報から、類識別を行う目標番号を選定する類識別質問指示装置と、上記類識別質問指示装置により選定された目標番号の目標に類識別質問を送信する類識別質問発信装置と、上記類識別質問発信装置からの類識別質問に応じた類識別応答を受信し、当該類識別応答の有無及び類識別の応答結果を出力する類識別応答受信装置と、空域及び航空路及び危険領域を含む広域情報から、所定エリアの情報を抽出する広域情報入力装置と、上記類識別応答受信装置から類識別応答無しが入力された場合、上記広域情報入力装置により抽出された所定エリアの情報、及び上記類識別質問指示装置により選定された目標番号に対応する目標の諸元情報に基づいて、目標の危険度の度合い示す目標危険度を導出する目標危険度判定装置と、上記類識別応答有無及び類識別応答結果及び上記目標危険度判定装置により導出された目標危険度を表示する類識別結果表示装置と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、類識別質問の結果、類識別応答を得られなかった目標に対して、センサから得られる目標の諸元情報と、広域情報入力装置から得られる空域、航空路を用いて、目標危険度を導出する目標危険度判定装置を設けているので、オペレータに広域情報及び目標行動による目標の危険度を示す情報を提供し、オペレータによる類識別判断を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による統合類識別処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による目標危険度判定装置の動作の説明をするフローチャートである。
【図３】図２のエリア危険度導出処理における処理の流れを説明するフローチャートである。
【図４】図２の行動危険度導出処理において用いる座標及び値の定義について説明する図である。
【図５】図２の行動危険度導出処理における処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】図２のエリア危険度導出処理の処理例を説明する図である。
【図７】図２のエリア危険度導出処理における危険度の事前設定値の例を示した表である。
【図８】図２のエリア危険度導出処理におけるエリア危険度導出処理結果の例を示した表である。
【図９】図２の行動危険度導出処理における行動の基準値及び危険度の事前設定の例を示した表である。
【図１０】図２の行動危険度導出処理に用いる各目標の目標諸元の例を示した表である。
【図１１】図２の行動危険度導出処理における行動危険度導出処理結果の例を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１による統合類識別処理装置の構成を示す図である。図１において、レーダシステム１は目標を探知する。レーダシステム１は探知した目標の目標諸元を得て、得られた目標緒元を統合類識別処理装置５に周期的に送信する。統合類識別処理装置５は、入力された目標諸元の中から選定された目標２に対し、類識別質問を送信する。目標２は、類識別質問に対する類識別応答を、統合類識別処理装置５に対して出力する。
【００１１】
また、広域情報処理装置４は、複数の異なる場所に配置されたセンサや、移動体によって収集された情報や、ネットワークを通じて収集される既知の情報などを、広域情報として所有している。統合類識別処理装置５には、広域情報処理装置４から広域情報が入力される。統合類識別処理装置５は、類識別応答、目標諸元及び広域情報から得られる類識別結果を、本装置の使用者であるオペレータ３に対して表示出力する。
【００１２】
次に、統合類識別処理装置５の内部構成について説明する。統合類識別処理装置５は、目標情報入力処理装置６と、目標管理ＤＢ（データベース）７ａ、７ｂと、類識別質問指示装置８と、類識別質問発信装置９と、類識別応答受信装置１０と、目標危険度判定装置１１と、広域情報入力装置１２と、類識別結果表示装置１３とを備えている。なお、目標管理ＤＢ７ａ、７ｂは一体的に構成されていても良く、また同一のものであっても良いが、ここでは説明の都合上分けて説明する。
【００１３】
目標情報入力処理装置６は、レーダシステム１から周期的に入力される目標諸元から位置、速度、加速度を抽出し、抽出した目標諸元及び位置、速度、加速度を、目標管理ＤＢ７ａに周期的に送信する。
【００１４】
目標管理ＤＢ７ａは、目標情報入力処理装置６から周期的に入力される目標諸元及び位置、速度、加速度を、目標番号とともに格納する。また、目標管理ＤＢ７ａに格納された情報は、目標管理ＤＢ７ｂにも同様にして格納される。
類識別質問指示装置８は、目標管理ＤＢ７ａに格納されている目標の中から、事前に設定した条件（例えば、予め設定された目標の位置の条件など）と照合し、類識別を行う目標番号を選定して、類識別質問発信装置９に対して選定した目標番号（以下、指定目標番号）を出力する。
類識別質問発信装置９は、類識別質問指示装置８から入力された指定目標番号で指定された目標２に対し、指定目標番号の目標に類識別質問を送信するとともに、類識別応答受信装置１０に指定目標番号を送信する。なお、類識別質問は、指定目標番号の目標について何らかのコード変換や変調処理を行った信号となる。
【００１５】
類識別応答受信装置１０は、目標２からの類識別応答を受信する装置であり、目標２からの類識別応答を受信し、受信信号の復調処理を行い、受信信号を解析する。類識別応答受信装置１０は、受信信号の解析結果から、指定目標番号に応じた類識別応答が予め設定された正規の類識別応答であるか否かの類識別応答結果を確認する。類識別応答受信装置１０は、目標２からの類識別応答有無及び類識別応答結果を、目標管理ＤＢ７ｂに出力する。
また、類識別応答受信装置１０は、目標２からの類識別応答有無を目標危険度判定装置１１に出力する。
なお、類識別応答受信装置１０は、例えば類識別質問発信装置９から類識別質問が送信されてから、一定時間以内に類識別応答を受信した場合には類識別応答有りとし、受信しない場合には類識別応答無しとして、類識別質問発信装置９から送出された指定目標番号毎に、当該目標番号を対応付けて類識別応答有無の出力を行う。
【００１６】
広域情報入力装置１２は、広域情報処理装置４から入力された広域情報の中から、空域及び航空路及び危険領域を抽出し、目標危険度判定装置１１に出力する。
目標危険度判定装置１１では、類識別応答受信装置１０から類識別応答有無が入力されると、類識別応答無しの場合、類識別応答無しの目標番号に対応した目標に対し、目標が自己に与える危険性の程度を示す値である目標危険度を導出し、目標管理ＤＢ７ｂに出力する。
【００１７】
類識別応答有りが入力された場合は処理を行わない。目標危険度は目標管理ＤＢ７ｂから取得される位置、速度、加速度及び広域情報入力装置１２から入力される空域、航空路から導出される。
類識別結果表示装置１３は目標管理ＤＢ７ｂから類識別応答有無、類識別応答結果、目標危険度を取得し、オペレータ３に類識別結果を表示する。
【００１８】
図２は、実施の形態１による目標危度判定装置１１の動作を説明するフローチャートである。
ＳＴ１−１において、目標危険度判定装置１１に入力された類識別応答有無を判別し、類識別応答有りの場合は目標危険度判定処理フローを終了させ、類識別応答無しの場合は次処理へ進むよう分岐制御する。
ＳＴ１−２はＳＴ１−１にて類識別応答無しと判別された場合に実行され、目標の位置及び広域情報より得られる空域、航空路、危険領域を入力とし、目標が該当エリアに存在するときに自己に与える危険性の程度を示す値であるエリア危険度を導出する。
ＳＴ１−３はＳＴ１−２終了後に実行され、目標の位置、速度、加速度を入力とし、目標行動によって自己に与えられる危険性の程度を示す値である行動危険度を導出する。
ＳＴ１−４はＳＴ１−２の導出結果であるエリア危険度とＳＴ１−３の導出結果である行動危険度を加算し、目標危険度を導出する。
【００１９】
図３は、図２のエリア危険度導出処理における処理の流れを説明するフローチャートである。
ＳＴ２−１ではＳＴ２−２の処理を繰り返し実施する回数を制御する。繰り返し回数は広域情報より得られた空域、航空路及び危険領域の総数である。
ＳＴ２−２は目標の位置が当該空域、航空路又は危険領域の中に含まれるか否かを判別し、含まれる場合はＳＴ２−３に進み、含まれない場合はＳＴ２−４に進むよう分岐制御する。
ＳＴ２−３はＳＴ２−２にて目標の位置が当該空域、航空路又は危険領域の中に含まれると判別された場合に実行され、当該エリアに事前に設定されている危険度を、エリア危険度に加算する。
ＳＴ２−４はＳＴ２−２の処理が実行された回数が広域情報より得られた空域、航空路及び危険エリアの総数に達しない場合、ＳＴ２−１の処理を実行させ、達した場合は繰り返しを終了させる。
【００２０】
図４は、図２における行動危険度導出処理に用いる数値を、x軸、y軸、z軸を有する３次元座標系にて説明する図である。目標の位置はベクトルRで表され、ベクトルR のx軸方向成分がRx、y軸方向成分がRy、z軸方向成分がRzである。目標の速度はベクトルVで表され、ベクトルVのx軸方向成分がVx、y軸方向成分がVy、z軸方向成分がVzである。ベクトルVの大きさは絶対値|V|である。目標の加速度はベクトルAで表され、ベクトルAのx軸方向成分がAx、y軸方向成分がAy、z軸方向成分がAzである。ベクトルAの大きさは絶対値|A|である。
【００２１】
図５は、図２の行動危険度導出処理における処理の流れを説明するフローチャートである。行動危険度導出処理では、低空判定、高速判定、急加速判定、急上昇判定、急降下判定を行う。
ＳＴ３−１ではＳＴ３−２の処理を繰り返し実施する回数を制御する。繰り返し回数は行動の判別を行う項目数（低空判定、高速判定、急加速判定、急上昇判定、急降下判定）の５とする。
ＳＴ３−２は目標の位置、速度、加速度から得られる行動危険度導出処理を行うための数値を用いて、低空判定、高速判定、急加速判定、急上昇判定、急降下判定を繰り返し回数に応じて実施する。
【００２２】
例えば、低空判定では事前に設定する低空基準値Haと目標の位置ベクトルRのz軸方向成分Rzの関係がRz<Haの関係を満たした場合、低空と判別する。
また、高速判定では事前に設定する高速基準値Vaと目標の速度ベクトルVの大きさ|V|が|V|>Vaの関係を満たした場合、高速と判別する。
また、急加速判定では事前に設定する急加速基準値Aaと目標の加速度ベクトルAの大きさ|A|が|A|>Aaの関係を満たした場合、急加速と判別する。
また、急上昇判定では目標の速度ベクトルVのz軸方向成分Vzと急上昇基準値VzcaがVz>Vzcaの関係を満たした場合、急上昇と判別する。
また、急降下判定では目標の速度ベクトルVのz軸方向成分Vzと急降下基準値VzdaがVz<Vzdaの関係を満たした場合、急降下と判別する。
【００２３】
各判定において、低空、高速、急加速、急上昇、急降下と判別された場合はＳＴ３−３に進み、判別されなかった場合はＳＴ３−４に進むよう分岐制御する。
ＳＴ３−３はＳＴ３−２にて目標の行動が低空、高速、急加速、急上昇、急降下に該当すると判別された場合に実行され、当該行動に事前に設定されている危険度を行動危険度に加算する。
ＳＴ３−４はＳＴ３−２の処理が実行された回数が行動の判別を行う項目の総数に達しない場合、ＳＴ２−１の処理を実行させ、達した場合は繰り返しを終了させる。
【００２４】
次に、実施の形態１による統合類識別処理装置５の処理するエリア危険度及び行動危険度について、より具体的な例を説明する。
【００２５】
まず、図２で示したエリア危険度導出処理の処理例を説明する。
図６は、地図上にエリアとして、空域１、空域２、航空路１、航空路２、危険領域１、目標１、目標２、目標３をそれぞれ示した図である。ここでは２次元図で表記しているが、実際のエリア危険度導出処理では、空域、航空路、危険領域は３次元空間として扱う。
【００２６】
また、図７はエリア毎に事前に設定しているエリア危険度の設定値の例を示す図である。図７において、空域１の危険度は３、空域２の危険度は０、航空路外の危険度は４、航空路１の危険度は２、航空路２の危険度は０、危険領域１の危険度は５である。
このとき、エリア危険度導出処理では、まず目標の位置が各エリアの中に含まれるか否かを判別する。図中の目標の例では、目標１が含まれるエリアは空域１、航空路外であり、目標２が含まれるエリアは空域１、航空路２、航空路３であり、目標３が含まれるエリアは空域２、航危険領域１となる。
【００２７】
次に、目標の位置が含まれるエリアの危険度を合算し、エリア危険度を導出する。図８は、本例での各目標におけるエリア危険度の導出結果であり、目標１のエリア危険度は７、目標２のエリア危険度は５、目標３のエリア危険度は９となる。
【００２８】
次に、図２に示した行動危険度導出処理の処理例を説明する。
図９は、行動毎に事前に設定している行動の基準値及び危険度の例を示す図である。図９において、低空の基準値は1000m、危険度は４、高速の基準値は340m/s、危険度は２、急加速の基準値は30m/s2、危険度は２、急上昇の基準値は100m/s、危険度は３、急降下の基準値は-100m/s、危険度は４である。
【００２９】
図１０は目標１、目標２、目標３の行動における目標緒元の例である。このとき、行動危険度導出処理では、まず低空判定、高速判定、急加速判定、急上昇判定、急降下判定を行い、判別条件を満たしているか否かを判別する。
本例の場合、目標１は低空、高速、目標２は急加速、目標３は急降下と判別される。次に行動危険度導出処理では、目標が該当する行動の危険度を合算し、行動危険度を導出する。図１１は本例での各目標における行動危険度の導出結果であり、目標１の行動危険度は６、目標２の行動危険度は２、目標３の行動危険度は４となる。
【００３０】
以上説明した通り、実施の形態１による統合類識別処理装置は、レーダシステム１（センサ）によって得られる目標の諸元情報を入力する目標情報入力処理装置６と、上記目標情報入力処理装置６から入力される目標の諸元情報を目標番号に対応付けて格納する目標管理ＤＢ（７ａ、７ｂ）と、上記目標管理ＤＢ（７ａ、７ｂ）の格納情報から、類識別を行う目標番号を選定する類識別質問指示装置８と、上記類識別質問指示装置８により選定された目標番号の目標に類識別質問を送信する類識別質問発信装置９と、上記類識別質問発信装置９からの類識別質問に応じた類識別応答を受信し、当該類識別応答の有無及び類識別の応答結果を出力する類識別応答受信装置１０と、空域及び航空路及び危険領域を含む広域情報から、所定エリアの情報を抽出する広域情報入力装置１２と、上記類識別応答受信装置１０から類識別応答無しが入力された場合、上記広域情報入力装置１２により抽出された所定エリアの情報、及び上記類識別質問指示装置８により選定された目標番号に対応する目標の諸元情報に基づいて、目標の危険度の度合い示す目標危険度を導出する目標危険度判定装置１１と、上記類識別応答有無及び類識別応答結果及び上記目標危険度判定装置により導出された目標危険度を表示する類識別結果表示装置１３と、を備えたことを特徴とする。また、目標危険度判定装置１１は、所定エリアの情報として与えられる空域、航空路及び目標の位置から導出するエリア危険度と、目標の諸元情報として与えられる目標の位置、速度、加速度から導出する行動危険度に基づいて、上記目標危険度を導出する。
【００３１】
このように、類識別質問の結果、類識別応答を得られなかった目標に対し、レーダシステム１から得られる目標の諸元情報（位置、速度、加速度）と、広域情報入力装置１２から得られる空域、航空路及び危険領域を用いて、目標危険度を導出する目標危険度判定装置１１を設けることで、オペレータに広域情報及び目標行動による目標の危険度を示す情報を提供し、オペレータによる類識別判断を支援することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  レーダシステム、２  目標、３  オペレータ、４  広域情報処理装置、５  統合類識別処理装置、６  目標情報入力処理装置、７ａ、７ｂ  目標管理ＤＢ、８  類識別質問指示装置、９  類識別質問発信装置、１０  類識別応答受信装置、１１  目標危険度判定装置、１２  広域情報入力装置、１３  類識別結果表示装置。
【図１】
2012194082.tif 000003
【図２】
2012194082.tif 000004
【図３】
2012194082.tif 000005
【図４】
2012194082.tif 000006
【図５】
2012194082.tif 000007
【図６】
2012194082.tif 000008
【図７】
2012194082.tif 000009
【図８】
2012194082.tif 000010
【図９】
2012194082.tif 000011
【図１０】
2012194082.tif 000012
【図１１】
2012194082.tif 000013