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公開番号2024094358
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-09
出願番号2024064398,2022500175
出願日2024-04-12,2020-02-14
発明の名称学習装置、学習方法、プログラム、及び、レーダ装置
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 13/66 20060101AFI20240702BHJP(測定;試験)
要約【課題】追尾精度と追従性とを両立した追尾処理を実行可能なレーダ装置を提供する。
【解決手段】学習装置は、レーダ装置に使用される追尾モデルを学習する。第1取得部は、受信波に基づいて検出された目標の位置を示す目標検出情報と、目標検出情報に基づいて算出された前記目標の航跡とをレーダ装置から取得する。第2取得部は、目標の位置を示す目標位置情報を取得する。学習データ生成部は、目標検出情報と、航跡と、目標位置情報とを用いて、学習データを生成する。学習処理部は、学習データを用いて、目標検出情報に基づいて目標の追尾処理を行う追尾モデルを学習する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
レーダ装置からの送信波の送信に応じて受信した受信波に基づいて検出された航空機の位置を示す目標検出情報と、前記目標検出情報に基づいて算出された前記航空機の航跡とを前記レーダ装置から取得する第１取得手段と、
前記航空機の位置を示す目標位置情報を取得する第２取得手段と、
前記目標検出情報と、前記航跡と、前記目標位置情報とを用いて、学習データを生成する学習データ生成手段と、
前記目標検出情報と、前記目標検出情報に対するラベルと、を含む模擬データをシミュレーションにより生成する模擬データ生成手段と、
前記学習データ及び前記模擬データを用いて、前記目標検出情報に基づいて前記航空機の追尾処理を行う追尾モデルを学習する学習処理手段と、
前記航空機を追尾するための第１送信波と、前記学習データの生成に不足している条件に対応するデータを収集するための第２送信波と、のうちのいずれかを前記送信波として選択的に送信させるための制御を前記レーダ装置に対して行うレーダ制御手段と、
を備える学習装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記学習データ生成手段は、前記目標位置情報に基づいて、前記目標検出情報が示す航空機が真目標であるか誤目標であるかを示す教師ラベルを生成する請求項１に記載の学習装置。
【請求項３】
前記学習データ生成手段は、前記目標位置情報及び前記航跡に基づいて、前記目標検出情報が示す航空機の位置、速度、及び、加速度を含む教師ラベルを生成する請求項１又は２に記載の学習装置。
【請求項４】
前記目標検出情報は、前記レーダ装置の１次レーダにより生成される１次レーダプロットであり、
前記目標位置情報は、２次レーダにより生成される２次レーダプロットである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の学習装置。
【請求項５】
前記目標位置情報は、前記航空機からの受信信号に含まれる、当該航空機の自己位置情報である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の学習装置。
【請求項６】
前記レーダ制御手段は、前記第２送信波を前記送信波として送信させるための制御を前記レーダ装置に対して行った際に、前記条件に対応する前記目標検出情報を生成させるための制御を前記レーダ装置に対してさらに行う請求項１乃至５のいずれか一項に記載の学習装置。
【請求項７】
前記レーダ装置は移動体に搭載され、
前記移動体の位置及び移動情報を含む移動体情報を取得する第３取得手段を備え、
前記学習データ生成手段は、前記移動体情報を用いて前記学習データを生成する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の学習装置。
【請求項８】
前記レーダ装置は、前記追尾モデルを用いて前記目標検出情報及び前記航跡を生成する２つのデータ処理手段と、当該２つのデータ処理手段のうちの一方をアクティブ状態にしつつ他方をスタンバイ状態に切り替えることが可能な切替手段と、を有し、
前記第１取得手段は、前記２つのデータ処理手段のうちの前記アクティブ状態に切り替えられた一方のデータ処理手段から前記目標検出情報及び前記航跡を取得し、
前記一方のデータ処理手段から得られた前記目標検出情報及び前記航跡に対応する前記学習データを用いて学習が行われた前記追尾モデルを、前記２つのデータ処理手段のうちの前記スタンバイ状態に切り替えられた他方のデータ処理手段に対して適用する学習結果適用手段をさらに有する請求項１に記載の学習装置。
【請求項９】
前記レーダ装置は、前記追尾モデルを用いずに前記目標検出情報及び前記航跡を生成することにより第１処理結果を取得する第１データ処理手段と、前記追尾モデルを用いて前記目標検出情報及び前記航跡を生成することにより第２処理結果を取得する第２データ処理手段と、当該第１処理結果及び当該第２処理結果を比較することにより前記追尾モデルの学習に係る妥当性を判定する妥当性評価手段と、を有する請求項１に記載の学習装置。
【請求項１０】
前記レーダ装置は、時間的に前に学習された前記追尾モデルを用いて前記目標検出情報及び前記航跡を生成することにより第１処理結果を取得する第１データ処理手段と、時間的に後に学習された前記追尾モデルを用いて前記目標検出情報及び前記航跡を生成することにより第２処理結果を取得する第２データ処理手段と、当該第１処理結果及び当該第２処理結果を統合することにより第３処理結果を取得する統合手段と、を有し、
前記第１取得手段は、前記第３処理結果に対応する前記目標検出情報及び前記航跡を前記レーダ装置から取得する請求項１に記載の学習装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダを用いた監視技術に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
レーダを用いて航空機などの移動体を監視する手法が知られている。特許文献１は、レーダ装置により航空機や車両などの移動目標を監視する手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１５１４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
追尾機能を有するレーダ装置において、急峻な旋回などを行う高機動目標を追尾するには追尾精度と追従性とを両立した追尾フィルタを用いる必要があるが、実際にそのような追尾フィルタを実現することは難しい。また、目標を追尾する際には目標とプロットとを対応付ける相関処理を行うが、クラッタが多い領域では、誤検出したクラッタを目標に対応付けてしまう恐れがあり、追尾精度が低下してしまう。
【０００５】
本発明の１つの目的は、追尾精度と追従性とを両立した追尾処理を実行可能なレーダ装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの観点では、学習装置は、
レーダ装置からの送信波の送信に応じて受信した受信波に基づいて検出された航空機の位置を示す目標検出情報と、前記目標検出情報に基づいて算出された前記航空機の航跡とを前記レーダ装置から取得する第１取得手段と、
前記航空機の位置を示す目標位置情報を取得する第２取得手段と、
前記目標検出情報と、前記航跡と、前記目標位置情報とを用いて、学習データを生成する学習データ生成手段と、
前記目標検出情報と、前記目標検出情報に対するラベルと、を含む模擬データをシミュレーションにより生成する模擬データ生成手段と、
前記学習データ及び前記模擬データを用いて、前記目標検出情報に基づいて前記航空機の追尾処理を行う追尾モデルを学習する学習処理手段と、
前記航空機を追尾するための第１送信波と、前記学習データの生成に不足している条件に対応するデータを収集するための第２送信波と、のうちのいずれかを前記送信波として選択的に送信させるための制御を前記レーダ装置に対して行うレーダ制御手段と、を備える。
【０００７】
本発明の他の観点では、学習方法は、
レーダ装置からの送信波の送信に応じて受信した受信波に基づいて検出された航空機の位置を示す目標検出情報と、前記目標検出情報に基づいて算出された前記航空機の航跡とを前記レーダ装置から取得し、
前記航空機の位置を示す目標位置情報を取得し、
前記目標検出情報と、前記航跡と、前記目標位置情報とを用いて、学習データを生成し、
前記目標検出情報と、前記目標検出情報に対するラベルと、を含む模擬データをシミュレーションにより生成し、
前記学習データ及び前記模擬データを用いて、前記目標検出情報に基づいて前記航空機の追尾処理を行う追尾モデルを学習し、
前記航空機を追尾するための第１送信波と、前記学習データの生成に不足している条件に対応するデータを収集するための第２送信波と、のうちのいずれかを前記送信波として選択的に送信させるための制御を前記レーダ装置に対して行う。
【０００８】
本発明の他の観点では、プログラムは、
レーダ装置からの送信波の送信に応じて受信した受信波に基づいて検出された航空機の位置を示す目標検出情報と、前記目標検出情報に基づいて算出された前記航空機の航跡とを前記レーダ装置から取得し、
前記航空機の位置を示す目標位置情報を取得し、
前記目標検出情報と、前記航跡と、前記目標位置情報とを用いて、学習データを生成し、
前記目標検出情報と、前記目標検出情報に対するラベルと、を含む模擬データをシミュレーションにより生成し、
前記学習データ及び前記模擬データを用いて、前記目標検出情報に基づいて前記航空機の追尾処理を行う追尾モデルを学習し、
前記航空機を追尾するための第１送信波と、前記学習データの生成に不足している条件に対応するデータを収集するための第２送信波と、のうちのいずれかを前記送信波として選択的に送信させるための制御を前記レーダ装置に対して行う処理をコンピュータに実行させる。
【０００９】
本発明の他の観点では、レーダ装置は、
送信波を送信し、当該送信波に対応する受信波に基づいて、航空機の位置を示す目標検出情報を生成する目標検出手段と、
前記目標検出情報と、前記目標検出情報に基づいて算出された前記航空機の航跡と、前記航空機の位置を示す目標位置情報とに基づいて生成された学習データ、及び、前記目標検出情報と、前記目標検出情報に対するラベルと、を含むデータを生成するためのシミュレーションにより得られた模擬データを用いて学習済みの追尾モデルを用いて、前記目標検出情報に基づいて前記航空機の追尾処理を行う追尾処理手段と、
前記航空機を追尾するための第１送信波と、前記学習データの生成に不足している条件に対応するデータを収集するための第２送信波と、のうちのいずれかを前記送信波として選択的に送信させるための制御を行うレーダ制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、追尾精度と追従性とを両立した追尾処理を実行可能なレーダ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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