(57)【要約】      （修正有）【課題】目標が再出現する時間を考慮し、割当てを行うことができる資源配分装置を得る。【解決手段】火器情報を格納する火器情報ファイル１と、目標航跡情報を格納する目標航跡ファイル２と、センサの性能情報を格納するセンサ情報ファイル３と、遮蔽物情報を格納する遮蔽物データベース４と、遮蔽物情報を入力し、再出現目標に対する射撃有効性を評価し目標価値ベクトルを出力する再出現考慮目標価値ベクトル算出器５と、火器情報と、目標航跡情報を入力し、各火器から各目標に対する撃墜確率を算出し出力する撃墜確率計算器６と、撃墜確率と、目標価値ベクトルを入力し、割当て情報を算出し出力する火器対目標割当て器７と、割当て情報を格納する割当て情報ファイル８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火器情報を格納する火器情報ファイルと、
目標航跡情報を格納する目標航跡情報ファイルと、
センサの性能情報を格納するセンサ情報ファイルと、
遮蔽物情報を格納する遮蔽物データベースと、
前記遮蔽物データベースからの遮蔽物情報を入力し、当該遮蔽物情報に基づいて再出現目標に対する射撃有効性を評価し、目標価値ベクトルを出力する再出現考慮目標価値ベクトル算出器と、
前記火器情報ファイルからの火器情報と、前記目標航跡ファイルからの目標航跡情報を入力し、各火器から各目標に対する撃墜確率を算出し出力する撃墜確率計算器と、
前記撃墜確率計算器からの撃墜確率と、前記再出現考慮目標価値ベクトル算出器からの目標価値ベクトルを入力し、割当て情報を算出し出力する火器対目標割当て器と、
を備えた資源配分装置。
【請求項２】
再出現考慮目標価値ベクトル算出器は、
前記目標航跡ファイルからの目標航跡情報と、前記センサ情報ファイルからのセンサの性能情報と、前記遮蔽物データベースからの遮蔽物情報を入力し、目標の出現位置を予測し出力する目標出現位置予測器と、
前記目標出現位置予測器の予測した目標の出現位置を入力し、再出現目標に対する射撃有効性を判定し出力する射撃有効性算出器と、
前記射撃有効性算出器からの射撃有効性と、前記火器情報ファイルからの火器情報と、前記目標航跡情報ファイルからの目標航跡情報を入力し、目標価値ベクトルに変換し前記火器対目標割当て器に出力する目標価値ベクトル変換器と、
を備えた請求項１記載の資源配分装置。
【請求項３】
前記目標出現位置予測器は、前記センサの性能情報と、前記遮蔽物情報を入力し、各センサの覆域を算出し、前記遮蔽物情報とともに出力する各センサ覆域計算器と、
前記各センサ覆域計算器からのセンサの覆域と、前記遮蔽物データベースからの遮蔽物情報と、前記目標航跡情報ファイルからの目標航跡情報を入力し、目標の直線予測を行い、目標の出現位置を算出する直線予測器と、
を備えた請求項２記載の資源配分装置。
【請求項４】
前記目標出現位置予測器は、前記センサの性能情報と、前記遮蔽物情報を入力し、各センサの覆域を算出し、前記遮蔽物情報とともに出力する各センサ覆域計算器と、
前記各センサ覆域計算器からのセンサの覆域と、前記遮蔽物データベースからの遮蔽物情報と、前記目標航跡情報ファイルからの目標航跡情報を入力し、遮蔽物を考慮しつつ見通し外地域における目標位置の予測を行い、目標の出現位置を算出する遮蔽物考慮目標位置予測器と、
を備えた請求項２記載の資源配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多数の対象目標に対して、多数の資源供給源から資源を最適に配分するための資源配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の資源配分装置として、多数の目標に対して多数の火器をそれぞれ資源として割り当てる火力配分装置が知られている。図７は、例えば特許文献１に示す従来の火力配分装置の構成を示した図であり、従来の火力配分装置は、見通し外領域考慮目標価値ベクトル計算器１０５と、撃墜確率計算器１０６と、火器対目標割当て器１０７と、目標価値ベクトル変換器１１２と、火器情報ファイル１０１、目標航跡ファイル１０２、センサ情報ファイル１０３、遮蔽物データベース１０４、割当て情報ファイル１０８を備えている。見通し外領域考慮目標価値ベクトル計算器１０５は、火器情報ファイル１０１、目標航跡ファイル１０２、センサ情報ファイル１０３、遮蔽物データベース１０４に接続される。
【０００３】
撃墜確率計算器１０６は、火器情報ファイル１０１、目標航跡ファイル１０２、火器対目標割当て器１０７に接続される。火器対目標割当て器１０７は、割当て情報ファイル１０８および目標価値ベクトル変換器１１２に接続される。目標価値ベクトル変換器１１２は、火器情報ファイル１０１、目標航跡ファイル１０２に接続される。また、見通し外領域考慮目標価値ベクトル計算器１０５は、各センサ覆域計算器１０９と、見通し外領域考慮会合時間計算器１１０と、見通し外領域考慮射撃有効性判定器１１１から構成されている。見通し外領域考慮会合時間計算器１１０は、火器情報ファイル１０１、目標航跡ファイル１０２、見通し外領域考慮射撃有効性判定器１１１に接続される。見通し外領域考慮射撃有効性判定器１１１は目標価値ベクトル変換器１１２に接続される。センサ覆域計算器１０９は、センサ情報ファイル１０３、遮蔽物データベース１０４、見通し外領域考慮射撃有効性判定器１１１に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０００２０号公報
【０００５】
次に、従来の火力配分装置の動作について説明する。
火器情報ファイル１０１はあらかじめ火器情報を格納しておく。目標航跡ファイル１０２はあらかじめ目標航跡情報を格納しておく。センサ情報ファイル１０３はあらかじめセンサの探知範囲を記録したセンサの性能情報を格納しておく。遮蔽物データベース１０４はあらかじめ守備地点周辺の標高を示す遮蔽物情報を格納しておく。
【０００６】
見通し外領域考慮目標価値ベクトル計算器１０５は、火器情報ファイル１０１の火器情報と、目標航跡ファイル１０２の目標航跡情報と、センサ情報ファイル１０３のセンサの性能情報と、遮蔽物データベース１０４の遮蔽物情報とを入力し、目標が各センサから見通し外領域に存在する時間を考慮し、各目標に対する射撃優先度を示す目標価値ベクトルを算出する。ここで、各センサ覆域計算器１０９は、前記センサの性能情報と前記遮蔽物情報を入力とし、これらの情報からセンサの探知範囲を示すセンサ覆域を算出する。これらのセンサ覆域は、前記センサの性能により変化する。算出されたセンサ覆域は、前記遮蔽物情報とともに見通し外領域考慮射撃有効性判定器１１１に出力される。見通し外領域考慮会合時間計算器１１０は、前記火器情報と前記目標航跡情報と前記遮蔽物情報を入力とし、これらの入力に基づき、火器と各目標との会合予測位置を算出する。
【０００７】
さらに見通し外領域考慮会合時間計算器１１０は、該会合予測位置を利用し、各目標との会合時間を算出し、見通し外領域考慮射撃有効性判定器１１１に出力する。見通し外領域考慮射撃有効性判定器１１１は、前記会合時間と、前記火器情報と、前記目標航跡情報と、前記センサ覆域と、前記遮蔽物情報を入力し、各目標がセンサの見通し外領域に存在する見通し外存在時間を算出する。目標価値ベクトル変換器１１２は、前記見通し外存在時間と、前記火器情報と、前記目標航跡情報を入力し、各目標に対する脅威の指針となる目標の価値を求め、求めた結果をベクトルとして火器対目標割当て器１０７に出力する。撃墜確率計算器１０６は、前記火器情報と前記目標情報を入力し、各目標に対する射撃成功可能性を示す撃墜確率を算出し、火器対目標割当て器１０７に出力する。火器対目標割当て器１０７は、前記撃墜確率と、前記目標価値ベクトルとを入力し、目標価値管理行列を作成する。さらに、どの目標にどの火器を割当てるかを決定し、この決定結果を割当て情報として出力する。目標価値管理行列は、例えば特許文献１に記載される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の資源配分装置は、見通し外領域に入った後に、再度見通し内領域に出現する目標について考慮しておらず、これらの目標に対して効果のある火力配分を行うことができないという問題があった。
【０００９】
この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、目標が再出現する時間を考慮し、再出現した目標に資源の割当てを行うことができる資源配分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】
【００１０】
この発明による資源配分装置は、火器情報を格納する火器情報ファイルと、目標航跡情報を格納する目標航跡情報ファイルと、センサの性能情報を格納するセンサ情報ファイルと、遮蔽物情報を格納する遮蔽物データベースと、前記遮蔽物データベースからの遮蔽物情報を入力し、当該遮蔽物情報に基づいて再出現目標に対する射撃有効性を評価し、目標価値ベクトルを出力する再出現考慮目標価値ベクトル算出器と、前記火器情報ファイルからの火器情報と、前記目標航跡ファイルからの目標航跡情報を入力し、各火器から各目標に対する撃墜確率を算出し出力する撃墜確率計算器と、前記撃墜確率計算器からの撃墜確率と、前記再出現考慮目標価値ベクトル算出器からの目標価値ベクトルを入力し、割当て情報を算出し出力する火器対目標割当て器と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、見通し外から見通し内に入り、再出現した目標についてより迅速に資源の割当てを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１による資源配分装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１によるセンサ覆域ならびに目標の再出現位置を示す図である。
【図３】実施の形態１による射撃優先度の決定方法を示す図である。
【図４】実施の形態１による目標価値管理行列を示す図である。
【図５】実施の形態２による資源配分装置の構成を示す図である。
【図６】実施の形態２による遮蔽物考慮目標位置予測器の動作を示す図である。
【図７】従来の火力配分装置の構成を示す図である。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による資源配分装置の構成を示す図である。図１において、資源配分装置は、再出現考慮目標価値ベクトル計算器５と、撃墜確率計算器６と、火器対目標割当て器７と、火器情報ファイル１と、目標航跡情報ファイル２と、センサ情報ファイル３と、遮蔽物データベース４と、割当て情報ファイル８を備えて構成される。再出現考慮目標価値ベクトル計算器５は、目標出現位置予測器９と、射撃有効性算出器１０と、目標価値ベクトル変換器１１とから構成している。また、目標出現位置予測器９は、各センサ覆域計算器１２と、直線予測器１３から構成している。
【００１４】
再出現考慮目標価値ベクトル計算器５は、火器情報ファイル１と、目標航跡情報ファイル２と、センサ情報ファイル３と、遮蔽物データベース４と、火器対目標割当て器ｖ７に接続される。撃墜確率計算器６は、再出現考慮目標価値ベクトル計算器５と火器対目標割当て器７に接続される。火器対目標割当て器７は、割当て情報ファイル８に接続される。
【００１５】
次に、実施の形態１による資源配分装置の動作について説明する。
火器情報ファイル１はあらかじめ火器情報を格納しておく。目標航跡ファイル２はあらかじめ目標航跡情報を格納しておく。センサ情報ファイル３はあらかじめセンサの探知範囲を記録したセンサの性能情報を格納しておく。遮蔽物データベース４はあらかじめ守備地点周辺の標高を示す遮蔽物情報を格納しておく。
【００１６】
見通し外領域考慮目標価値ベクトル計算器５は、火器情報ファイル１の火器情報と、目標航跡ファイル２の目標航跡情報と、センサ情報ファイル３のセンサの性能情報と、遮蔽物データベース４の遮蔽物情報とを入力し、目標が各センサから見通し外領域に存在する時間を考慮し、各目標に対する射撃優先度を示す目標価値ベクトルを算出する。再出現考慮目標価値ベクトル算出器５は、火器情報ファイル１の火器情報と、目標航跡ファイル２の目標航跡と、センサ情報ファイル３のセンサの性能情報と、遮蔽物データベース４の遮蔽物情報を入力し、目標が一度見通し外領域に突入した後、再度見通し内領域に出現する可能性がある場合、これを考慮して再出現目標に対する射撃有効性を評価し、各目標に対する射撃優先度を示す目標価値ベクトルを算出する。以下、この再出現考慮目標価値ベクトル算出器５の詳細な動作について説明する。
【００１７】
目標出現位置予測器９は、前記目標航跡情報と前記センサの性能情報と前記遮蔽物情報を入力し、前記目標航跡情報に基づき、見通し外領域に突入し、かつその後再出現する可能性が高い目標の出現位置を予測する。該出現位置を、射撃有効性算出器１０に対して出力する。図１において、目標出現位置予測器９は、各センサ覆域計算器１２と、直線予測器１３により構成している。各センサ覆域計算器１２は、前記センサの性能情報と前記遮蔽物情報を入力し、これらの情報からセンサの探知範囲を示すセンサ覆域を算出する。これらのセンサ覆域は、前記センサの性能により変化する。図２にセンサ覆域の例を示す。図２において、複数の点で塗りつぶされた部分がセンサ覆域である。
【００１８】
図２に示すように、遮蔽物情報により山のような標高が高い領域が存在するような場合には、該領域はセンサの探知範囲外となり、覆域とならないことがある。これらのセンサ覆域は、例えば座標のスカラー値の範囲で指定される。算出されたセンサ覆域は、前記遮蔽物情報とともに射撃有効性算出器１０に対して出力される。直線予測器１３は、前記センサ覆域と前記目標航跡情報と前記遮蔽物情報に基づき、目標の運動方向を直線予測し、目標が見通し内領域に再出現すると予測される位置（目標の出現位置）を算出する。図２において、目標１、目標２がセンサの見通し内、見通し外で運動している場合をそれぞれ実線と点線で示す。すなわち目標１においては、再出現位置はＰ1、目標２においては、同じくＰ2となる。
【００１９】
射撃有効性算出器１０は、前記火器情報と前記目標の出現位置を入力し、前記目標の出現位置に対する射撃有効性を算出する。射撃有効性算出器１０は、まず、前記目標の出現位置、出現時刻に基づき、目標の射撃優先度を決定する。射撃優先度の決定例を図３に示す。図３において、ある時刻ｔにおける目標１および目標２の位置をそれぞれＰ1t、Ｐ2tとする。ここで、目標１の距離の方が火力配分により守備すべき地点ＶＡに近いことから、従来の資源配分装置は目標１の優先度を高くする。
【００２０】
しかしながら実施の形態１による資源配分装置の射撃有効性算出器１０は、見通し外領域に入っている目標１は射撃可能性が低いと判定し、見通し内目標である目標２を優先して射撃するように射撃優先度を決定する。さらに射撃有効性算出器１０は、決定された射撃優先度に基づき、目標ごとに利用可能な火器を抽出する。射撃有効性算出器１０は、抽出した各火器が、各目標に対してどれほど迅速に対処できるかという観点から射撃有効性を決定する。
【００２１】
目標価値ベクトル変換器１１は、前記射撃有効性と前記火器情報と前記目標航跡情報を入力し、射撃時点で、再出現する目標を含む、見通し内領域に存在する目標について、例えば「数１」を利用して各目標に対する脅威の指針となる目標の価値を算出する。また、射撃時点で見通し外領域に存在する目標については、目標の価値を例えば０とする。該算出結果を目標価値ベクトルとして、火器対目標割当て器７に出力する。
【００２２】
【数１】
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但し、Ｖａは目標価値、Ｃは定数、θは目標の進行方向と、目標と火力配分により守備すべき地点の中心とを結ぶ線分がなす角度、Ｒ２は目標と守備すべき地点の距離。
【００２３】
撃墜確率計算器６は、前記火器情報と前記目標情報を入力し、各目標に対する射撃成功可能性を示す撃墜確率を算出し、火器対目標割当て器７に出力する。火器対目標割当て器７は、前記撃墜確率と、前記目標価値ベクトルを入力し、図４のような目標価値管理行列を作成する。さらにどの目標にどの火器を割当てるかを決定し、この決定結果を割当て情報として割当て情報ファイル８に出力する。これらの動作は、従来技術で開示されている撃墜確率計算器１０６ならびに火器対目標割当て器１０７と同様である。
【００２４】
以上説明した通り、この実施の形態１による資源配分装置は、火器情報を格納する火器情報ファイル１と、目標航跡情報を格納する目標航跡情報ファイル２と、センサの性能情報を格納するセンサ情報ファイル３と、遮蔽物情報を格納する遮蔽物データベース４と、前記遮蔽物データベース４からの遮蔽物情報を入力し、当該遮蔽物情報に基づいて再出現目標に対する射撃有効性を評価し、目標価値ベクトルを出力する再出現考慮目標価値ベクトル算出器５と、前記火器情報ファイル１からの火器情報と、前記目標航跡ファイル２からの目標航跡情報を入力し、各火器から各目標に対する撃墜確率を算出し出力する撃墜確率計算器６と、前記撃墜確率計算器６からの撃墜確率と、前記再出現考慮目標価値ベクトル算出器５からの目標価値ベクトルを入力し、割当て情報を算出し出力する火器対目標割当て器７とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、再出現考慮目標価値ベクトル算出器５は、前記目標航跡ファイル２からの目標航跡情報と、前記センサ情報ファイル３からのセンサの性能情報と、前記遮蔽物データベース４からの遮蔽物情報を入力し、目標の出現位置を予測し出力する目標出現位置予測器９と、前記目標出現位置予測器９の予測した目標の出現位置を入力し、再出現目標に対する射撃有効性を判定し出力する射撃有効性算出器１０と、前記射撃有効性算出器１０からの射撃有効性と、前記火器情報ファイル１からの火器情報と、前記目標航跡情報ファイル２からの目標航跡情報を入力し、目標価値ベクトルに変換し前記火器対目標割当て器７に出力する目標価値ベクトル変換器８を備えたことを特徴とする。
【００２６】
また、前記目標出現位置予測器９は、前記センサの性能情報と、前記遮蔽物情報を入力し、各センサの覆域を算出し、前記遮蔽物情報とともに出力する各センサ覆域計算器１２と、前記各センサ覆域計算器１２からのセンサの覆域と、前記遮蔽物データベース４からの遮蔽物情報と、前記目標航跡情報ファイル２からの目標航跡情報を入力し、目標の直線予測を行い、目標の出現位置を算出する直線予測器１３とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
これによって、以下の効果を有する。
（１）再度見通し内領域に入る目標について、火器から目標に射撃割当てを行うことができる。
（２）再度見通し内領域に入る目標について、火器から目標に精度の高い射撃割当てを行うことができる。
（３）迅速に火器から目標への射撃割当てを行うことができる。
【００２８】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による資源配分装置の構成を示す図である。
図５において、実施の形態２による資源配分装置は、再出現考慮目標価値ベクトル計算器５と、撃墜確率計算器６と、火器対目標割当て器７と、火器情報ファイル１と、目標航跡情報ファイル２と、センサ情報ファイル３と、遮蔽物データベース４と、割当て情報ファイル８を備えて構成される。再出現考慮目標価値ベクトル計算器５は、目標出現位置予測器９と、射撃有効性算出器１０と、目標価値ベクトル変換器１１とから構成している。また、目標出現位置予測器９は、各センサ覆域計算器１２と、遮蔽物考慮目標位置予測器１４から構成している。実施の形態１の資源配分装置とは、図１の直線予測器１３が遮蔽物考慮目標位置予測器１４となっている点で異なり、その他の構成については図１と同様である。
【００２９】
次に、実施の形態２による資源配分装置の動作について説明する。
遮蔽物考慮目標位置予測器１４は、目標航跡情報ファイル２からの目標航跡情報と、センサ情報ファイル３からのセンサの覆域と、遮蔽物データベース４からの遮蔽物情報に基づき、前記センサの覆域外となる見通し外領域において目標が運動する方向を予測する。
【００３０】
さらに、遮蔽物考慮目標位置予測器１４は、目標が運動する方向の予測結果に基づき、目標が見通し内領域に再出現すると予測される位置を算出する。図６は予測例を示す。図６において、目標１は見通し外領域を直線的に通過して１方向に進むことを予測している。目標２については標高の関係により、見通し外領域の地点Ｄにおいて目標が２つの方向に分かれて進むことを予測している。
【００３１】
ここで、目標１の進行方向を予測し、地点Ｐ1で目標が再出現すると予測している。射撃有効性算出器１０においては、時刻ｔにおける予測位置Ｐ1tが何れもセンサからの見通し内領域である。目標１がＰ１ｔで出現することを考慮した射撃優先度を設定するとともに、出現箇所Ｐ1tに対して有効な火器を抽出する。
【００３２】
さらに、前記地点Ｄ以降の目標２の進行方向を予測し、地点Ｐ21並びに地点Ｐ22で目標が再出現すると予測している。射撃有効性算出器１０においては、時刻ｔにおける予測位置Ｐ21t並びにＰ22tが何れもセンサからの見通し内領域であるため、目標２が２か所出現することを考慮した射撃優先度を設定するとともに、各出現箇所Ｐ21tおよびＰ22tに対して有効な火器を抽出する。
【００３３】
その他の構成については、図１と同様に動作する。
【００３４】
以上説明した通り、この実施の形態２による資源配分装置は、目標出現位置予測器９は、前記センサの性能情報と、前記遮蔽物情報を入力し、各センサの覆域を算出し、前記遮蔽物情報とともに出力する各センサ覆域計算器１２と、前記各センサ覆域計算器１２からのセンサの覆域と、前記遮蔽物データベース４からの遮蔽物情報と、前記目標航跡情報ファイル２からの目標航跡情報を入力し、遮蔽物を考慮しつつ見通し外地域における目標位置の予測を行い、目標の出現位置を算出する遮蔽物考慮目標位置予測器１４とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
これにより、地形が複雑な状況にある目標の遮蔽物を考慮し、目標が見通し内領域に再突入する時間並びに位置を精度よく予測し、火器から目標への射撃割当てを行うことができる。
【００３６】
１  火器情報ファイル、２  目標航跡情報ファイル、３  センサ情報ファイル、４  遮蔽物データベース、５  再出現考慮目標価値ベクトル計算器、６  撃墜確率計算器、７  火器対目標割当て器、８  割当て情報ファイル、９  目標出現位置予測器、１０  射撃有効性算出器、１１  目標価値ベクトル変換器、１２  各センサ覆域計算器、１３  直線予測器、１４  遮蔽物考慮目標位置予測器。
【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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