TOP > 国内特許検索 > 目標信号検出方法及び装置

目標信号検出方法及び装置

国内特許コード P05A008054
整理番号 1786
掲載日 2005年12月2日
出願番号 特願平09-208937
公開番号 特開平11-052046
登録番号 特許第3049260号
出願日 平成9年8月4日(1997.8.4)
公開日 平成11年2月26日(1999.2.26)
登録日 平成12年3月31日(2000.3.31)
発明者
  • 高橋 智
  • 菊池 達夫
  • 金田 章
出願人
  • 防衛装備庁長官
  • 日本電気株式会社
発明の名称 目標信号検出方法及び装置
発明の概要 【課題】 目標のアスペクトに左右されず常に安定した目標検出精度を確保すること。
【解決手段】 信号処理部2は目標からの受信信号を受けて受信信号が備える複数の要素に着目して抽出した複数の時系列信号および受信信号の方位を出力する。信号検出部3は複数の時系列信号の各々からその信号のレベル及びその持続時間に基づいて目標らしき信号区間を抽出してその区間の信号を目標信号とし、その信号区間における目標信号の目標情報及びその目標の方位、距離、及びアスペクトを算出する。目標検出部4は複数の時系列信号毎に抽出された目標信号を統合して目標の位置を算出する。目標類別部は算出された目標情報に対して目標アスペクト毎に重み付けを行って重み付けが行われた目標情報に基づいて統合された目標信号の目標らしさの程度を示す確信度を算出する。
従来技術、競合技術の概要


一般に、この種の目標信号検出装置は、操作員の経験や勘により行っていた目標信号の検出作業を支援する際に用いられる。つまり、目標信号検出装置は、操作員が表示器の出力画像を目視により確認したり、反響音を直接耳で聞いて、目標信号の検出作業を行う際の支援として用いられる。
従来の目標信号検出装置は、送受波器、信号処理部、信号検出部、目標検出部、目標類別部、重みづけテーブル、及び表示部を備えており、送受波器は、複数の電気音響変換素子を備えてこれら電気音響変換素子は所定の配列に配置されている。そして、送受波器は水中に音波を発信するとともに、目標からの反響音を受信する。
信号処理部は、送受波器によって受信された受信信号を入力して、S/N比の向上を行うとともに受信信号が有する複数の特徴を強調して、振幅系信号(振幅、方位)、位相誤差分散系信号(位相誤差分散値、方位)、及びドップラー分析系信号(スペクトル)を出力する。
信号検出部は、信号処理部から出力される3系統の時系列信号からそれぞれの系統ごとに目標らしき信号を抽出して目標信号とし、さらに、抽出した目標信号の区間からその信号が有する特徴素の特徴量を算出する。
目標検出部は、信号検出部によって抽出された各3系統ごとの目標信号を各系統で算出された位置に基づいて統合して統合された位置を算出して、その位置および統合された各系統の目標信号の特徴素を出力する。
目標類別部は、目標検出部から出力される統合された各系統の特徴素の特徴量の各々に対して、予め作成された重みづけテーブルを参照して重み付けを行い、さらに、重み付けされた各特徴素から確信度を算出して、この確信度に基づいて受信信号が目標からの信号か否かを判定し、目標信号の位置等を表示部に出力する。
上述のようにして、目標信号の位置等を表示することによって、目標の検出率の向上を図っている。

産業上の利用分野


本発明は、水中に音波を発信し、その反響音を受信して目標からの反響音を自動的に探知類別する目標信号検出方法及び目標信号検出装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水中に音波を発信し、目標からの反響音を受信して得られる受信信号を検出する目標信号検出方法において、前記受信信号を受け該受信信号から前記受信信号の振幅値及び方位を表す時系列信号と、前記受信信号の位相誤差分散値及び方位を表す時系列信号と、前記受信信号のスペクトル及び方位を表す時系列信号とを抽出して出力する時系列信号抽出ステップとを備え、さらに、前記受信信号の振幅値及び方位を表す時系列信号を入力して前記振幅値が予め設定された第1の閾値を越える信号を第1の目標らしき信号として検出する第1のステップと、前記第1の目標らしき信号の時系列的の連続性に応じて前記第1の目標らしき信号の信号長を第1の信号長として算出し該第1の信号長が予め定められた範囲内であると前記第1の目標らしき信号を第1の目標信号として検出する第2のステップと、前記第1の目標信号区間の時系列の振幅及び方位に基づいて前記第1の目標信号区間の振幅の時系列-方位座標の分布に対して任意の直線を当てはめ各振幅の座標点での振幅値を質点の質量と見なして前記直線に加わる各振幅のモーメント又は回転モーメントがゼロとなる直線の傾きを求めて該傾きを前記目標の相対的な向きを表す目標アスペクトとして算出する第3のステップと、前記第1の目標信号の方位及び距離で示される目標検出位置及び前記振幅値の最大値を算出する第4のステップとを備える振幅系信号検出ステップと、前記受信信号の位相誤差分散値及び方位を表す時系列信号を入力して前記位相誤差分散値が予め設定された第2の閾値を下回る信号を第2の目標らしき信号として検出する第5のステップと、前記第2の目標らしき信号の時系列的の連続性に応じて前記第2の目標らしき信号の信号長を第2の信号長として算出し該第2の信号長が予め定められた範囲内であると前記第2の目標らしき信号を第2の目標信号として検出する第6のステップと、該第2の目標信号の方位及び距離で示される目標検出位置及び前記位相誤差分散値の最小値を算出する第7のステップとを備える位相誤差分散系信号検出ステップと、前記受信信号のスペクトル及び受信信号の方位を表す時系列信号を入力して該受信信号のスペクトルから残響信号を除去する第8のステップと、前記受信信号のスペクトルにおける同時刻のスペクトル群の中で最大のスペクトル値を抽出する第9のステップと、前記最大のスペクトル値が予め設定された第3の閾値を越える信号を第3の目標らしき信号として検出する第10のステップと、前記第3の目標らしき信号の時系列的な連続性及び周波数的な連続性に基づいて前記第3の目標らしき信号の信号長を第3の信号長として算出し該第3の信号長が予め定められた範囲内であると前記第3の目標らしき信号を第3の目標信号として検出する第11のステップと、前記第3の目標信号の方位及び距離で示される目標検出位置及び前記スペクトルの最大値及び該最大値を示すスペクトルに対応した周波数を算出する第12のステップとを備えるドップラー分析系信号検出ステップと、前記第1乃至前記第3の目標信号を統合して目標の位置を算出して目標情報とする目標情報算出ステップと、前記目標情報に対して目標の相対的な向きに基づいて重み付けを行って重み付け目標情報として該目標情報に基づいて前記統合された目標信号の目標らしさの程度を示す確信度を算出する確信度算出ステップとを有することを特徴とする目標信号検出方法。

【請求項2】
請求項1に記載された目標信号検出方法において、前記確信度算出ステップは、前記目標信号の目標情報に対して予め目標位置毎に目標のアスペクトに対応した重み付け係数が登録されている重み付けテーブルを参照して重み付けを行い重み付け目標情報とする第1のサブステップと、MYCIN OR演算を用いて前記重み付け目標情報から前記統合された目標信号の目標らしさの程度を示す確信度を算出する第2のサブステップとを有することを特徴とする目標信号検出方法。

【請求項3】
水中に音波を発信し、目標からの反響音を受信して得られる受信信号を検出する目標信号検出装置において、前記音波を発信するとともに前記受信信号を受信する送受波器と、前記受信信号に応じて振幅及び方位を示す振幅系信号、位相誤差分散値及び方位を示す位相誤差分散系信号、及び前記受信信号のスペクトルを示すドップラー分析系信号を出力する信号処理部と、前記振幅系信号、前記位相誤差分散系信号、及び前記ドップラー分析系信号に応じて系統毎に目標らしき信号を抽出してそれぞれ第1乃至第3の目標信号とし該第1乃至第3の目標信号の区間から特徴素の特徴量を算出し出力するとともに振幅系において検出された目標の区間に相当する振幅及び方位の時系列データを出力する信号検出部と、前記第1乃至前記第3の目標信号を各系統で算出された位置に基づいて統合して統合された位置を算出するとともに目標の区間に相当する振幅及び方位の時系列データから目標のアスペクトを算出して、各系統の位置、目標アスペクト、及び統合された各系統の目標信号の特徴素を出力する目標検出部と、前記統合された各系統の特徴素の特徴量の各々に対して前記目標アスペクトに基づいて予め定められた目標のアスペクト毎の重み付けテーブルを参照して重み付けを行い重み付けされた各特徴素から確信度を算出して該確信度に基づいて受信信号を目標からの信号か否かを判定して目標信号の位置を表示部に出力する目標類別部とを有し、前記目標検出部は、前記目標のアスペクトを算出する際、前記第1の目標信号区間の時系列の振幅及び方位に基づいて前記第1の目標信号区間の振幅の時系列-方位座標の分布に対して任意の直線を当てはめ各振幅の座標点での振幅値を質点の質量と見なして前記直線に加わる各振幅のモーメント又は回転モーメントがゼロとなる直線の傾きを求めて該傾きを前記目標の相対的な向きを表す目標アスペクトとして算出するようにしたことを特徴とする目標信号検出装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP1997208937thum.jpg
出願権利状態 登録
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、問合せボタンを押してください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close