CN111417952B - 具有网络连接瞄准镜以允许多个装置同时跟踪目标的装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一个跟随镜网络，包括一个或多个前导镜和一个或多个跟随镜，以允许各个跟随镜的跟随镜操作员跟踪相同的假定目标。前导镜定位目标，并将假定目标的目标位置数据传送到跟随镜。跟随镜使用目标位置数据及其自身的位置数据来电子生成指示符，以用于提示跟随镜的操作员进行位置移动，以便将跟随镜从其当前目标位置重新定位，以向由从前导镜接收的目标位置数据定义的目标位置移动。

Description

具有网络连接瞄准镜以允许多个装置同时跟踪目标的装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年8月11日提交的美国专利申请62/544,124和2018年8月7日提交的美国专利申请16/057,247的权益，其全部公开内容通过引用合并于此。
背景技术
包括透镜以放大图像或在不放大的情况下简单地通过光的瞄准器或光学观察器，也称为“瞄准镜”，是基于光学折射望远镜或其他光学观察装置的瞄准装置。它包括某种形式的图形图像图案(标线或十字准线)，安装在其光学系统中的光学适当位置上，以提供精确的瞄准点。望远镜瞄准器用于需要精确瞄准的所有类型的系统，但最常见于枪支，特别是步枪上。望远镜瞄准器可以包括集成的测距仪(通常是激光测距仪)，用于测量从观察者的瞄准装置到目标的距离。
罗盘是一种用于导航和定向的仪器，可显示相对于地理“基本方向”或“点”的方向。“罗盘玫瑰”图以罗盘上标记的缩写首字母表示北、南、东和西方向。使用罗盘时，玫瑰可以与相应的地理方向对齐，因此，例如玫瑰上的“N”标记实际上指向北方。除了玫瑰或有时代替玫瑰之外，罗盘上还可以显示以度为单位的角度标记。北对应零度，并且角度沿顺时针方向增加，因此东为90度，南为180，西为270。这些数字使罗盘可以显示方位角或方位，这通常在此符号中说明。
GPS数据通常提供三维位置(纬度，经度和海拔高度(海拔))。例如，费城某个位置的示例GPS如下：
纬度：39.90130859
经度：-75.15197754
相对于海平面的海拔高度(海拔)：5m
已知的小型化GPS装置包括用于提供GPS定位数据的GPS接收机和用于提供姿态数据的方向传感器。方向传感器可以从加速度计和地磁场传感器，或传感器的另一组合中获取其数据。适用于本发明的一种这样的小型化GPS装置是可以从位于犹他州塞勒姆的惯性感应有限责任公司(Inertial Sense，LLC)商购的装置。该装置的市场名称为“μINS”和“μINS-2”。(“INS”是“惯性导航系统”的行业缩写。)μINS”和μINS-2是GPS辅助惯性导航系统(GPS/INS)。GPS/INS使用GPS卫星信号来校正或校准惯性导航系统(INS)的解决方案。
适用于本发明的另一种已知的微型GPS/INS是可以从位于得克萨斯州达拉斯的VectorNav技术有限责任公司(VectorNav Technologies，LLC)商购的装置。该装置的市场名称为“VN-300”，是一种双天线GPS/INS。VN-300的双天线特征使其能够提供精确的罗盘数据。
网络技术在本领域中是众所周知的。网络中的每个装置通常被称为节点，并且可以使用包括集线器、分支和网格在内的各种网络拓扑将节点形成网络。在基于蜂窝的通信系统中，节点通过一个或多个基站通信，而这些基站又直接或间接地连接到移动交换中心(MSC)。MSC是根据行业标准互连的，行业标准使蜂窝网络中的节点能够与连接到不同基站的其他节点通信。有许多蜂窝标准，例如GSM、LTE和CDMA，并且蜂窝网络的共同特征是允许节点连接到互联网。
宽带卫星通信系统使用组成星座的一个或多个通信卫星。有许多商用卫星系统，包括由全球星公司(Globalstar)、铱星公司(Iridium)和国际海事卫星组织(Inmarsat)运营的系统。像蜂窝网络一样，宽带卫星通信系统允许节点连接到互联网。用蜂窝术语来说，星座中的每个卫星都充当基站，并且系统中的节点连接到在可及范围内的卫星。卫星系统的优势之一是在偏远地区的覆盖范围有时更好。
无线局域网(WLAN)技术允许节点建立网络。常见的WLAN标准包括802.11a、b、g和n。802.11s是基于WIFI的网状网络标准。是用于连接网络中节点的另一种标准，并且蓝牙特殊兴趣小组最近已将网状网络功能添加到蓝牙LE标准中。因此，通过各种标准，可以实现点对点，点对多点和网状WLAN，所有这些都适用于本发明。
网状网络拓扑结构对移动装置具有显著的优势，特别是在蜂窝服务有限的偏远地区，因为每个节点都可以连接到多个其他节点，并且从网络中的任何节点到任何其他节点都不需要路径。网状网络的另一个优点是，只要网状网络中的任何一个节点都可以访问互联网，例如通过蜂窝或卫星连接，网状网络中的所有节点都可以访问。
适用于本发明的代表性的无线网状网络芯片组是RC17xx(HP)TM(TinymeshTMRF收发器模块)，其可以从都位于挪威的Radiocrafts AS和Tinymesh购得。该芯片组包含Tinymesh应用程序，用于创建网状网络。用于本发明的理想的网状网络芯片组小，并且具有高功率和长距离，并且应该在无许可的频谱中操作。
发明内容
提供了一个瞄准镜网络，包括一个或多个前导镜和一个或多个跟随镜，以允许各个瞄准镜的瞄准镜操作员跟踪相同的假定目标。前导镜定位目标，并将假定目标的目标位置数据传送到跟随镜。跟随镜使用目标位置数据及其自身的位置数据来电子生成指示符，用于提示跟随镜的操作员进行位置移动，以便将跟随镜从其当前目标位置重新定位，以移向从前导镜接收的目标位置数据定义的目标位置。
附图说明
当结合附图阅读时，将更好地理解本发明的优选实施例的前述概述以及以下详细描述。为了说明本发明，附图示出了当前的优选实施例。然而，本发明不限于所示的精确布置和手段。在附图中：
图1A、1B、2和3是根据本发明优选实施例的系统组件的示意图。
图4A-4C是根据本发明的优选实施例的光学瞄准器。
图5示出了根据本发明的一个优选实施例的可以显示在瞄准镜显示器上的示例预设列表。
图6-8示出了根据本发明的优选实施例的流程图。
具体实施方式
本文使用某些术语仅为方便起见，不应被视为对本发明的限制。
本发明的优选实施例提供了具有网络连接瞄准镜的装置，这些装置被设计成瞄准同一目标，该目标可以是静止或运动的目标。在涉及两个瞄准镜的第一实施例中，“前导镜”识别目标，并将关于该目标的位置数据传送到“跟随镜”，该跟随镜使用来自所述前导镜的位置数据及其自身的位置和方向数据瞄准所述目标。在两个瞄准镜配置中，前导镜和跟随镜通过任何可用的无线数据通信技术，包括蜂窝、卫星或一种或多种WLAN技术进行通信。
在涉及多个瞄准镜的第二实施例中，第一瞄准镜识别目标，并将关于该目标的位置数据传送到多个其他瞄准镜，这些其他瞄准镜使用来自所述第一瞄准镜的位置数据以及它们各自的位置和方向数据瞄准所述目标。在本实施例中，当额外的瞄准镜定位所述目标时，它们将关于所述目标的位置数据传送到网络服务器，该网络服务器合并从识别所述目标的每个瞄准镜累积的位置数据，以依次定义所述目标的更精确的位置数据(即，更多的数据点可提高定位的精度)，然后将其传送到尚未定位所述目标的瞄准镜。先前已经报告了所述目标位置的瞄准镜也可以接收所述目标的最新位置数据，以帮助跟踪所述目标。可以使用任何可用的WLAN技术来连接本实施例中的瞄准镜，但是在优选实施例中，使用网状网络技术来使多个瞄准镜能够彼此通信。应当理解，在其中一个瞄准镜与WLAN失去连接的情况下，任何一个瞄准镜都可以执行所述网络服务器的功能，或者所述网络服务器的功能可以分布在多个瞄准镜之间以实现冗余。理想地，至少一个瞄准镜连接到互联网，因此网络中的其他瞄准镜能够通过网状网络通过所述连接的瞄准镜访问互联网。
由于所述目标可以是移动的物体，因此已经识别出所述目标的瞄准镜的目标位置数据连续地流到尚未定位所述目标的瞄准镜。或者，只有当所述前导镜激活指定目标的开关时才发送所述目标的位置。在系统的更高级版本中，当所述目标移动时，所述瞄准镜和/或所述网络服务器将使用已知技术假设所述目标在相同方向上继续移动来预测所述目标的未来位置。
一、定义
提供以下定义以促进对本发明的理解。
装置–所述装置是瞄准镜集成到的对象。这种装置的例子包括步枪、枪支、双筒望远镜、智能眼镜或护目镜、头盔护目镜和无人机。某些类型的装置本身就是“瞄准镜”，例如双筒望远镜、望远镜和瞄准镜。该装置可以是手持式的，或者也可以安装在陆地、空中或水上车辆上。
目标–所述目标是感兴趣的对象。它可以是人、动物或物体，可以是静止的或移动的。
前导镜–所述前导镜是识别目标的第一瞄准镜。在第一实施例中，只有一个前导镜。在第二实施例中，所述前导镜仅是定位所述目标的第一瞄准镜。识别所述目标的后续瞄准镜在本文中简称为“瞄准镜”。在一个优选的实施例中，网络中的任何瞄准镜都可以作为前导镜。
跟随镜–所述跟随镜是试图瞄准所述前导镜所识别的同一目标的瞄准镜。在第一实施例中，可以有一个或多个跟随镜。在第二实施例中，所述跟随镜包括尚未瞄准所述目标的所有瞄准镜，所述目标是先前的瞄准镜集合(包括前导镜)已识别的。在一个优选实施例中，网络中的任何瞄准镜都可以充当作为跟随镜。
二、详细说明
下面的描述假定每个装置的瞄准镜具有类似的功能，并且可以充当前导或跟随镜。然而，在替代实施例中，某些瞄准镜可以专用于前导或跟随角色，并且某些瞄准镜可以具有比其他瞄准镜更多或更少的功能。
具有瞄准镜的装置包括以下每个测量装置(或其等效装置)：
1.GPS/INS装置(提供装置的位置数据)(可以实施为两个或多个不同的装置，例如GPS接收器、陀螺仪和加速度计)
2.测距仪(提供从装置的瞄准镜到目标的距离)。在优选实施例中，测距仪使用激光技术来检测距离，但是也可以使用其他技术，例如光学距离测量。光学距离测量系统的一个例子使用一系列的透镜和反射镜来产生双重图像，并调整具有距离标记的刻度盘或其他控制器以使两个图像对齐。
3.罗盘(提供目标相对于瞄准镜位置的方向(北，南，东和西))。所述罗盘可以是独立装置，也可以合并到GPS/INS中并使用GPS罗盘确定方向。GPS罗盘通常有两个天线，如果所述装置是双筒望远镜，一个选择是在每个镜筒上放置一个天线。可以通过增加GPS罗盘使用的天线的间距来提高精度，例如通过使用一个或多个折叠臂、吊杆、比气球轻的或其他机械方式来获得间距，或者通过射频或光学连接第二个天线。
4.方向传感器(提供姿态数据，即所述装置相对于固定水平面的指向角(例如，如果指向正前方则为零度，如果指向天空中的鸟或飞机则为30度，或者如果指向山谷则为–10度)
5.海拔传感器(可选)(提供高于海平面或其他参考点的绝对海拔)。这通常是一个气压传感器，它将补充由在某些情况下不是特别精确的GPS/INS确定的海拔精度。或者，如果GPS/INS通过网络连接的瞄准镜并入或能够访问地形图，则可以使用超声波或其他接近传感器来确定到地面的距离。例如，如果GPS位置对应于地形图上海拔500英尺的位置，并且接近传感器确定从瞄准镜到地面的距离为5英尺，则瞄准镜可以知道505英尺的精确海拔。
来自这些测量装置的数据用于计算目标的位置，所述目标的位置可以用GPS坐标等表示。
如下面详细讨论的，对于每个上述识别的测量装置，都有不同程度的精度和预期的误差范围。随着与测量装置相关的技术的改进，将有可能通过使用更精确的测量装置来改进所述瞄准镜的操作并提供更精确的目标位置预测。
A.第一实施例的示例步骤
1.包含前导镜的装置的操作员识别假定目标。
2.所述装置的操作员将十字准线或其他目标标记居中于所述目标中心，或者使用定点装置(例如触摸板或眼睛跟踪传感器)使十字准线移动到所述目标中心
3.所述操作员有选择地按下按钮以指定目标。
4.如果不是根据所述十字准线的位置连续运行，则测距仪将被激活，并将来自所述测量装置的数据存储在存储器中。
5.所述前导镜根据存储的方向和范围测量数据计算所述目标的本地AER(方位角、海拔、范围)位置。然后使用存储的位置测量数据进行计算，以将本地AER位置转换为全局位置。在优选实施例中，全局位置被指定为GPS坐标。在某些情况下，与所述目标位置相关的精度或估计误差也由所述前导镜确定。获得相同结果的替代实现方式涉及存储的测量数据的无线传输，而不是将位置数据传输到跟随镜或连接到网络的其他装置(例如网络服务器)。在该替代实施例中，跟随镜或网络服务器根据测量数据计算所述目标位置，并在某些情况下计算估计误差或精度。确定的位置数据和误差或精度数据(如果已收集或确定)，或者所述测量数据将发送到跟随镜。通过上述操作，一个或多个跟随镜将无线接收所述位置数据或根据接收到的由所述前导镜发送的测量数据计算所述位置数据。
6.如果系统包括网络服务器，并且所述网络服务器从由所述前导镜发送的测量装置接收原始数据，则它将计算所述目标位置并存储数据。如果所述网络服务器收到计算出的目标位置，它将存储该数据并将其转发到其他瞄准镜。应当理解，所述系统可以在没有网络服务器的情况下运行，并且描述为由网络服务器执行的特征可以由网络中的任何瞄准镜或装置执行，或者由瞄准镜通过互联网连接到的远程网络服务器执行。
7.另一装置上的跟随镜从前导镜或从网络服务器无线接收由所述前导镜计算出的目标位置。
8.包含跟随镜的装置还包括同一组测量装置(或其等效装置)。所述跟随镜使用其自身的位置数据和所述目标位置来计算所述跟随镜应瞄准的方位和姿态，以便指向与所述前导镜相同的目标位置。作为替代，所述跟随镜可以包括减少的一组测量装置并且以减少的功能运行。例如，如果测距仪未包含在所述跟随镜内，则其作为前导镜的功能将受到限制。
9.视觉(引导)指示符显示在跟随镜的装置上，用于指导(引导)跟随镜的操作员关于将所述瞄准镜移动到什么位置以便锁定在所述目标位置上。例如，跟随镜的目镜可以包括视觉指示符。或者，装置或安装在瞄准镜上的显示器可以提供视觉指示符。视觉指示符可以是方向箭头、LED灯、文本消息(例如，向左移动、向上移动)等。也可以使用音频指示符。
10.如果所述前导镜移动其物理位置或瞄准位置并指示所述目标已被重新定位，则计算将自动重新运行并发送到所述跟随镜，以便所述跟随镜可以继续搜索所述目标。同样，如果所述跟随镜从其初始位置移动，即使没有改变所述前导镜的物理位置或瞄准位置，也必须重做从跟随镜到所述目标的矢量计算，以便更新所述跟随镜内的引导指示符显示。
在替代实施例中，仅来自所述前导镜的原始测量数据被传递到所述网络服务器或其他瞄准镜，并且每个跟随镜使用来自所述前导镜的原始测量数据来计算所述前导镜的目标位置。也就是说，如果所述跟随镜接收到所述原始测量数据，则它必须先执行所述前导镜的目标位置计算，然后才能确定其自身装置与所述目标的相对位置。
附加选项包括前导镜使用并入或附件在所述瞄准镜上的数字图像传感器捕获所述目标的数字图像，并将所述数字图像传输到所述跟随镜的能力，以便所述跟随镜的操作员知道它在寻找什么。所述跟随镜的另一种选择是将其看到所述目标的信号传回到所述前导镜，并传送其看到的所述目标的数字图像。捕获所述目标的数字图像可能在军事和执法中具有独特的应用。例如，如果至少一个瞄准镜连接到互联网，并且所述数字图像是人脸，则所述数字图像可以通过互联网传输到数据库，该数据库将尝试使用面部识别来匹配人脸。如果识别出匹配项，则可以向每个所述瞄准镜提供有关所述目标的附加信息。作为常规人脸识别的替代方法，可以捕获和传输其他生物特征测量，例如步态和面部血管图案，当与热像仪一起使用时，这些图案可以形成人脸的数字指纹。
在以上描述中，假设使用常规的光学系统来捕获图像。但是，也可以使用夜视和前视红外等替代方法。
B.第二实施例的示例步骤
第二实施例的步骤与第一实施例的步骤类似，除了网络服务器(如上所述，可以是网络中的一个或多个瞄准镜)执行如上所述的附加计算以合并从识别所述目标的每个瞄准镜所累积的估计位置数据以连续定义所述目标的更精确的位置数据(即，更多的数据点可以提高定位精度)，然后将其传达给尚未定位所述目标的瞄准镜。此外，所述网络服务器可以存储多个目标(例如来自多个前导镜的目标)，并将这些目标传达给网络中的每个跟随镜。
C.网络连接瞄准镜的使用示例
连接的步枪瞄准镜：两个猎人在狩猎。一个猎人发现一个猎物，并向另一个猎人发出信号，以将他们的瞄准镜锁定在同一个猎物上。如果瞄准镜配备有图像捕获和显示装置，则猎物的图像可以从第一个猎人发送到第二个猎人，第二个猎人可以使用连接的瞄准镜向第一个猎人发送信号，表明它已经看到了目标，并可能将它看到的图像发送回第一个猎人。如果第一个猎人丢失了目标，则第二个猎人将成为前导镜，并将目标的位置(或原始测量数据)发送回第一个猎人，第一个猎人将尝试重新获取目标。
连接的双筒望远镜：两个观鸟者正在观鸟。一个观鸟者发现一只鸟，并向另一个观鸟者发出信号，以将他们的双筒望远镜锁定在这只鸟上。
连接的无人机和步枪瞄准镜：由执法机构操作的无人机识别野外可疑射手的位置。配备有连接的步枪瞄准镜的警察将直接获取可疑射手的位置数据，这些位置数据最初由无人机确定，并通过从警察那里收集的后续位置数据进一步细化，警察随后在其连接的步枪瞄准镜中识别所述射手。
D.系统架构
图1A示出了系统视图，其中多个装置10(装置1-装置n)和非装置/非瞄准镜节点12(节点1-节点n)通过无线通信和电子网络18与网络服务器16通信。电子网络18由将装置10连接到网络服务器16的实线表示。电子网络18可以通过任何适当类型的无线电子网络(例如，局域网、广域网(互联网))来实现。下面将描述一个或多个非装置/非瞄准镜节点12((节点1-节点n)的功能。在图1A中，至少网络服务器16连接到互联网20。
图1B示出了适用于在本发明的优选实施例中使用的网状网络22的拓扑。优选地，多个装置10和网络服务器16是网状网络22中的节点24，因此这些元件在图1A中被标记为节点24。以这种方式，每个节点24能够通过网状网络22彼此通信。在这种配置中，网络服务器16成为网状网络22中的另一个节点24，或者不存在网络服务器16，或者一个或多个装置瞄准镜执行本文中描述为由网络服务器16执行的功能。在图1B中，至少一个节点24连接到互联网20。此外，可能有一个或多个节点26位于网状网络22之外，但是可以通过互联网20与网状网络22中的节点24通信。
本发明的瞄准镜包括其他类型的网络拓扑，并且不限于在服务器处具有服务器的集线器和分支网络架构。装置/节点之间可以直接无线连接(例如，通过也可以是自组织网络的点对点连接)。每个装置/节点可以具有蜂窝或卫星连接，并通过云(即，互联网)互相连接。每个装置/节点可以通过无线路由器互相连接，该无线路由器可以是陆基的或空中的，例如在系绳的热气球或被编程为停留在固定的空中位置的无人机中。
此外，在第二实施例中，装置/节点可以不同的方式连接到网络。例如，在六节点网络中，五个节点可以在网状网络22的范围内。然而，第六节点可以在范围之外，并且通过蜂窝或网络信号通过互联网20连接到网络。
图2示出了样本装置10的元件，其可以包括(或者可以是)前导镜或跟随镜。装置10包括连接到至少以下元件的处理器30：
1.GPS/INS 32
2.罗盘34(可以独立使用，也可以集成到GPS/INS中)
3.测距仪36
4.方向传感器38(姿态)
5.用于提高精度的海拔传感器40(可选)
6.瞄准镜42(瞄准镜的结构将取决于装置的类型)
7.视听显示装置44(可以是独立的，也可以集成到瞄准镜中)
8.与有线或无线通信收发器48通信的网络接口46
9.存储器50
视听显示设备44是向用户提供提示/消息和指示符的元件。在跟随镜中，由视听显示设备44提供的信息帮助用户瞄准目标。取决于装置10的类型和装置10的使用环境，视听显示设备44可能只提供视频、只提供音频或者既提供音频又提供视频。
图3示出了网络服务器16的元件，包括：处理器52、存储器54、可以使用人工智能软件实现的图像分析和操作软件(IAMS)56，以及与有线或无线通信收发器60通信的网络接口58。
各个装置10和网络服务器16的处理器功能取决于系统架构和计算功能的分布。如本文所述，这些功能中的一些可以在处理器30或52处执行，而其他功能可以由网络服务器的处理器52执行。
图4A-4C均示出了具有集成的视听显示装置的步枪的光学瞄准器(瞄准镜)。在图4A中，显示装置位于零度位置，并且当前显示为“向左移动”。在图4B中，显示装置具有四个分开的区域，分别位于零度、90度、180度和270度。图4B中的显示装置当前指示向左移动(实线指示270度处的左箭头为“开”，而虚线指示向上、向右和向下的其他三个箭头为“关”)。图4C与图4A相似，不同之处在于它包括一个附加的显示元件，该显示元件显示用户应尝试定位的图像。这些图中的方向提示指示该步枪目前正在充当以下瞄准镜。
三、其他注意事项
A.目标位置加权
当根据GPS数据和其他测量装置计算假定的目标位置时，存在由前导镜和跟随镜引入的已知的、可量化的误差，这些误差可以用离散值(例如+/-20cm)表示。根据测量装置的固有限制，某些类型的误差在不同瞄准镜内是一致的。其他类型的误差可能取决于信号强度，例如GPS信号强度或用于计算前导镜位置的卫星数量。对于每个计算的目标位置，前导镜、跟随镜和/或网络服务器识别误差值。当合并和累积来自多个瞄准镜的目标位置以计算更新的目标位置时，可以使用误差值对赋予每个目标位置的强度进行加权。
可以使用各种算法来处理目标位置。例如，具有最低误差值的目标位置可能会得到更高的加权。或者，可以从计算中删除与其他目标位置误差值相比具有非常高的误差值的目标位置。使用附加数据更准确地预测目标位置的一种方法是将表示每个估计目标位置的点放置在三维网格上，并估计表示估计目标的数据的中心点或平均位置。所述中心点可以基于如上所述的加权进行调整。
除了将误差值用于目标位置加权之外，还可以使用时间因子。例如，最近观察到的目标位置可以被赋予更大的权重。在从观察时间开始经过预定时间段之后，可以从加权中完全消除某些目标位置。
对于其中通过IAMS和/或通过瞄准镜确定目标的类型(例如，汽车、人、鹿)的实施例，时间因子也可能受到目标性质的影响。与慢速移动的目标相比，时间因子对于快速移动的目标可能更为重要。因此，对于快速移动的目标(例如，汽车)，最近观察到的目标位置可以被赋予明显更大的权重，并且与较慢移动的目标相比，较早的目标位置可以更快地从权重中消除。
由于通常快速移动的目标可能实际上并未移动(例如，静止的汽车)，而通常慢速移动的目标可能实际上在快速移动(例如，奔跑的人或鹿)，因此IAMS也可以使用各种算法来确定目标是否实际上正在移动，如果实际上正在移动，以什么速度移动。然后可以将该计算用于时间因子。例如，如果目标看起来是静止的，则不会将时间因子应用于加权。该算法可以查看多个观察到的目标位置，并且如果在考虑了它们各自的误差值后它们相对相似，并且在明显不同的时间间隔(即，时间上不是很接近)被观察到，则可以得出结论目标是静止的。相反，如果将多个观察到的目标位置在考虑了它们各自的误差值后明显不同，并且观察到的时间非常接近，则可以得出结论目标正在移动，并且应该在加权中使用时间因子。
B.误差指示符
在一优选实施例中，视觉指示符以对装置操作员有用的形式在视觉上传达误差信息。例如，如果假定的目标位置由装置显示屏上的一个点表示，则可能会在该点周围叠加一个误差框，以便装置操作员知道目标可能位于误差框内的任何区域中，并且不一定是该点显示出的确切位置。在第二实施例中，随着更多目标位置被一系列跟随镜识别，误差框可能变小。
传达误差信息的确切方式取决于在跟随装置上如何显示假定目标位置。
测量传感器，特别是GPS技术的进步，将提高精度并减少误差。在某些时候，误差可能足够小，以至于误差指示符不会增强用户体验。
C.图像显示和模拟
在一个实施例中，目标由显示屏上的一维对象(例如点)表示。在替代实施例中，目标由显示屏上的模拟二维或三维图像表示。如果捕获并发送了数字图像，则目标的实际图像可能会显示在屏幕上。使用可以使用人工智能(AI)技术(例如神经网络)实现的图像分析和操纵软件(IAMS)，模拟过程允许目标旋转，使其看起来相对于跟随镜正确定位。考虑以下示例：
1.前导镜识别四分之一英里之外且正对装置的鹿(目标)。
2.瞄准镜捕获鹿的目标位置和鹿的物理图像，并将其传达给网络服务器。
3.网络服务器中的IAMS或通过互联网远程访问的IAMS识别图像中的关键视觉特征，并将这些特征与已知对象进行比较，以将目标分类为鹿的正视图，并从其数据库中检索鹿的模拟图像。
4.跟随镜接收有关鹿的目标位置数据，并确定跟随镜也距鹿约四分之一英里，但与前导镜相比相差90度。然后，IAMS可以将模拟的鹿旋转90度，并传达鹿的侧视图以显示在跟随镜上，以便跟随镜知道鹿可能是什么样子。
5.从多个瞄准镜捕获物理图像数据后，IAMS可以构建目标的3D图像，从而使目标的更真实视图能够显示在仍在寻找目标的跟随镜上。IAMS必须知道前导镜和跟随镜的位置才能执行渲染，因为这两个位置都是了解如何旋转目标的3D图像所必需的。如果捕获了实际图像，则IAMS的一种选择是合并实际图像数据而不是模拟图像。
6.在执法应用中，IAMS可以尝试使用面部识别或其他生物识别技术将目标图像与人匹配。如果存在匹配项，则可以将有关目标的信息返回到瞄准镜。
7.合并到瞄准镜中的图像显示系统的另一种应用是，跟随镜能够检索高分辨率航拍图像或地形图，并将所述航拍图像或地图与目标的大致位置的一些标记一起显示在跟随镜的显示器上。如果知道误差信息，则可以在航拍图像或地形图上显示一个框，显示目标可能位于的区域。通过组合以下特征：将瞄准镜指向目标，提供如前导镜所见的目标图像，提供包括目标的大致位置以及误差框的航怕图或地形图，寻找目标的过程大大加快了。
在第三实施例中，当目标出现在瞄准镜的视野中时，目标由显示器上的边框或突出显示的图像段表示。如果捕获到目标的数字图像，则IAMS可用于识别图像中的关键视觉特征，从而允许在将来收集的图像中识别目标对象。当跟随镜的视野接近目标时，IAMS将处理跟随镜视野的数字图像缓冲区，以确定先前识别目标的关键视觉特征与当前视野内的特征之间是否存在图案匹配。一旦找到目标图像特征，就在视觉上指示目标。如果跟随镜具有光学显示器，则一个实施例包括透明显示叠加，该透明显示叠加被激活以突出显示特定颜色的目标或在目标周围绘制框。如果跟随镜具有视觉显示器，则如上所述指定匹配的目标。考虑以下示例：
1.前导镜识别四分之一英里之外且正对装置的鹿(目标)。
2.瞄准镜捕获鹿的目标位置和鹿的物理图像，并将其传达给网络服务器。
3.网络服务器中的IAMS或通过互联网远程访问的IAMS使用计算机视觉技术对图像进行分割，从而将目标与背景图像分开。
4.IAMS在图像段内生成一组关键可识别特征，例如鹿角上的点和侧面上的白色斑块。
5.跟随镜接收有关鹿的目标位置数据，并确定跟随镜也距鹿约四分之一英里，但与前导镜相比相差45度。然后，IAMS可以将与目标相对应的视觉特征集旋转45度，以便跟随镜知道在跟随镜的视野中应显示哪些特征。
6.跟随镜瞄准目标的一般方向，并由关于目标位置的指令引导。当跟随镜移动进行处理时，跟随镜的当前视野的图像将发送到IAMS。
7.IAMS对传入的跟随镜图像执行图案匹配，将图像内的关键特征与从目标瞄准镜生成并针对跟随镜的视角进行调整的目标特征集进行比较。如果发生图案匹配，则目标的位置，在跟随镜的视野内，被传输到跟随镜。
8.跟随镜显示一个边界框叠加，以突出显示目标在显示中的位置。
9.从多个瞄准镜捕获物理图像数据之后，IAMS可以从多个角度构建较大的一组关键识别特征。
D.目标位置计算
根据测量数据的目标位置的计算可以通过依赖于GPS数据的任何已知技术来执行。通过引用并入本文的美国专利第5,568,152号(Janky等人)公开了一种方法，该方法用于由与目标间隔开并且正在通过观察器/测距仪观察目标的观察者确定目标的位置。同样通过引用并入本文的美国专利第4,949,089号(Ruszkowski,Jr.)也公开了类似的方法。任何这样的方法都可以用于计算目标位置。
为了计算跟随镜相对于目标的位置，必须有效地执行前导镜计算的相反过程。跟随镜知道其GPS坐标，并且已从前导镜或网络服务器接收到目标的近似GPS坐标(或基于直接或间接地从前导镜无线接收原始测量数据来计算目标位置。利用此信息，跟随镜(或网络服务器或网络中的另一个节点)计算两个GPS坐标之间的路线。与仅确定A点到B点的二维方向的车辆路线不同，跟随镜还确定从其位置到目标位置的精确矢量和范围。由于跟随镜还具有GPS/INS装置，因此它使用关于计算出的矢量到目标的信息，以指导用户将跟随镜与矢量对准，指向目标。
考虑以下示例：假定跟随镜确定装置用户当前正在水平面上向正西(270度)看，并且到目标的矢量是正北(0度)。跟随镜将显示向右箭头，或者以其他方式指示需要进行顺时针旋转，并且将在用户指向0度时停止用户(通过显示或语音提示)。在这一点上，跟随镜将确定垂直平面上的矢量。例如，如果跟随镜是水平的，但是到目标的矢量低了10度，则跟随镜将指导用户降低跟随镜的角度，直到它在垂直平面上与到目标的矢量匹配。上面的示例假定用户将首先在水平面上被指向目标，然后在垂直平面上被指向目标。然而，通过同时显示向右箭头和向下箭头，可以在水平面和垂直平面上同时指导跟随镜。并且，由于具有GPS/INS装置，跟随镜使用GPS罗盘始终可以知道其方位和方向。
E.红外传感器/热信号
除了上述常规光学模式实施例外，瞄准镜的替代实施例还包含前视红外传感器，用于检测目标的热特征。使用测距仪，系统检测与所选热特征相对应的目标位置，然后除了或代替传输感兴趣目标的图像，系统还传输热特征。
F.非视觉显示
尽管优选实施例将图像和/或热特征传输到系统中的其他设备，但是至少一部分装置可能没有视觉显示。在那种情况下，跟随镜可以简单地依赖于方向箭头或其他标记将跟随镜的用户指向目标。
G.音频提示
代替定向箭头或其他标记来指导跟随镜，可以使用跟随镜和一对耳机之间的连接(有线或无线连接，例如通过蓝牙)，该连接指导移动装置(例如，上、下、左、右)的使用。
H.范围信息的直接使用
在上述实施例中，来自测距仪的范围信息不用于在跟随镜识别目标。由于光学瞄准镜和双筒望远镜聚焦于可变距离，因此目标信息的引导也可能包含标记，以允许用户知道要观察或聚焦的正确距离。在音频实施例中，可以提供命令以更近或更远地聚焦，更近地观察等。换句话说，用户已经在沿着基于已知目标位置和跟随镜的已知位置计算的矢量进行观察。测距仪可以用于了解你离目标太远还是太近。例如，目标可能在1英里外，但用户当前正在观察1.5英里外。
I.目标标记
前导镜可以结合十字准线或其他目标选择标记(例如标线)来标记目标。标记后，测距仪将检测到目标的距离，系统会确定目标的坐标，并如上所述将目标位置通知跟随镜，或者与可用的网络服务器通信以存储目标的坐标。
J.触发开关
在步枪或枪支应用中，前导镜可以将开关合并到触发器上或触发器附近的传感器中，以将信息发送到跟随镜。
K.叠加显示
更复杂的跟随镜可以包括更高分辨率的显示器，并利用增强现实技术将从前导镜接收到的视觉信息和将跟随镜指向目标的标记叠加到跟随镜的光学视野中。可以通过平视显示器或等效显示器或通过切换到完整的数字显示器来实现叠加。
L.目标图像捕获
目标的图像可以以与数字相机中使用的各种技术基本相同的方式捕获。例如，在前导镜用户指定目标的时间点，反射镜可以向下折叠并将图像指导到图像传感器，类似于数字SLR的操作。前导镜也可以类似于不使用反光镜的无反光镜或紧凑型相机操作。
M.手部移动的调整
由于用户对装置(例如步枪/枪支、双筒望远镜)的手部移动而导致的前导镜的位置移动可能会导致系统不稳定。为了解决这个问题，触摸板或其他定点装置可以安装在装置上，并用于将十字准线或其他目标标记移动到目标上。一旦标记了目标，就使用测距仪根据到十字准线中心的范围确定范围。在某些情况下，并且取决于所使用的测距技术，可能有必要使用线性或其他无声马达将测距仪机械地重定向到指向目标的位置，这将使噪音降至最低。一旦确定了范围，就执行目标位置计算并针对前导镜的方向和基于十字准线已偏离中心的量确定的方向之间的偏移进行调整。
N.地形障碍
在某些情况下，地形特征(例如山丘，山脉)可能位于跟随镜与目标之间的矢量路径上。例如，如果前导镜在目标正北1英里，跟随镜在正南2英里，则跟随镜与目标之间可能有一座山丘。详细的地形图和导航工具随时可用。例如，例如可从子公司MyTopoTM(蒙大拿州Billings)商购的Terrain Navigator Pro等软件产品提供了整个美国和加拿大的详细地形图，并结合了不同比例的美国地质勘测图。使用本领域技术人员已知的常规GPS路由技术，前导镜中的计算机或连接瞄准镜网络中的智能节点中的计算机都可以将跟随镜和目标之间的矢量叠加到该区域的地形图上，并确定矢量是否通过使跟随镜镜无法看到目标的地形特征。如果存在障碍物，则可以向跟随镜的用户显示目标被挡住的标记。在一些实施例中，使用来自地形图的数据以及目标和跟随镜的位置，跟随镜可以指导用户移动到另一个位置，最好是最近的位置，在该位置它将具有对目标的无遮挡视野。
当确定矢量通过了会阻止第二瞄准镜查看假定目标的地形特征时，前导镜中的计算机或连接瞄准镜网络中的智能节点中的计算机输出这些信息项中的至少一个(即，由第二瞄准镜显示的表明假定目标被遮挡在视野之外的标记，以及供第二瞄准镜使用以提示第二瞄准镜的操作员移动到另一个位置以允许对假定目标的无遮挡视野的电子生成的指示符)。
O.充当前导镜的多个瞄准镜
在第二实施例中，可能存在多个瞄准镜同时发送目标的情况。在第二实施例中，每个瞄准镜都具有在任何给定时间成为前导镜或跟随镜的能力，从而产生多个瞄准镜可能同时发送与不同目标相关联的位置信息的可能性。在瞄准镜可以接收由前导镜发送的目标图像的实施例中，可以在列表中显示多个目标图像，并且使用选择器按钮、定点装置，或者通过跟踪眼睛和确定焦点，跟随镜可以选择感兴趣的目标，随后跟随镜将被指向目标，如前所述。如果跟随镜没有能力显示从多个前导镜接收到的目标图像，则将为跟随镜的用户提供可用目标和相关注释信息的列表，例如到目标的距离、创建时间或起始瞄准镜，并能够通过使用选择器按钮、定位装置或眼睛跟踪来选择感兴趣的目标。如果跟随镜没有能力向用户显示目标列表，则处理器将基于预定标准或使用各种因素选择最佳目标的算法来选择目标。这些因素可能包括最近的目标、错误率最低的目标、IAMS与优选的目标类型(例如通过面部识别识别的特定动物或人)匹配的目标。
在瞄准镜可以显示数字叠加的实施例中，跟随镜可以支持同时跟踪多个感兴趣的目标。跟随镜的用户将能够切换显示或隐藏的每个可用目标，而不是从可用目标列表中选择单个感兴趣的目标。如果将可用目标设置为显示，则标记将添加到跟随镜叠加中，并带有标签注释表明它所指向的感兴趣的目标。
在一些实施例中，可能不清楚瞄准镜是否正在发送确认信息，确认它已经识别并指向了前导镜先前选择的目标，或是否正在充当前导镜并发送新目标。为了消除这个问题，可以包括用户界面，以允许瞄准镜的用户指示它是在发送与新目标关联的位置信息，还是在发送确认它已看到先前由不同目标指定的目标的确认信息。或者，如果图像与位置数据一起发送并且系统包括IAMS，则IAMS可以比较目标的图像并确定是否将接收到的位置数据视为与先前指定的目标或新目标相关联。
还有一种可能是，瞄准镜的用户也有可能犯错，并在瞄准镜实际上指定了不同目标时，错误地指示它已选择了由前导镜先前指定的目标。这可能由于多种原因而发生，其中一个示例是误差框内包含相同类型的动物。理想情况下，当目标由瞄准镜指定时，而另一个目标先前由前导镜指定时，IAMS将具有比较两个图像并确定目标图像是同一目标的可能性低的能力，并确定该瞄准镜充当前导镜并发送与新目标相关联的数据。
P.游戏模式
网络连接的瞄准镜可以用来玩游戏，而得分由任一瞄准镜或网络服务器维护。游戏可以在固定的时间间隔内运行。在一个实施例中，前导镜设置目标，并且每个跟随镜搜索目标。根据跟随镜识别目标的顺序和/或跟随镜找到目标所花费的时间，来授予积分。为跟随镜提供了找到目标的最长时间，在这一时间点上回合结束。然后顺序地或随机地指定新的前导镜来找到目标并进行下一回合。游戏的获胜者是在游戏预设时间结束时得分最高的瞄准镜。或者，当达到目标得分并且根据玩家的得分对玩家进行排名时，游戏结束。
Q.自动目标检测
IAMS可用于通过对象分类识别当前视野内的潜在目标，从而支持前导镜的操作员。现有技术存在来分析图像帧并识别图像帧中的对象的过程。例如，VisionAPI提供了图像分析功能，该功能允许应用程序查看和理解图像内的内容。该服务使客户能够从日常对象(例如，“帆船”、“狮子”、“艾菲尔铁塔”)到人脸和产品标识来检测图像内的广泛的实体。这种类型的软件应用可以用于通过对象分类识别当前视野内的潜在目标。
使用具有对象分类功能的支持IAMS的前导镜，操作员可以从预设列表(例如，汽车、人、鹿)中选择他们要寻找的目标类型，此时从前导镜捕获图像，并且IAMS突出显示视图内与指定对象类型匹配的任何对象，例如带有边框或突出显示的图像段。然后可以将前导镜指向突出显示的潜在目标之一并激活以指定目标。
在替代实施例中，图像处理可以是连续的，使得随着前导镜的移动，发现与指定对象类型匹配的任何对象都被突出显示。
在另一实施例中，使用上述C节的图像模拟和显示中描述的特征将自动目标检测扩展到一个或多个跟随镜。考虑以下示例：
1.如上所述，使用前导镜执行自动目标检测。
2.使用上文C节中所述的过程，IAMS基于特定跟随镜相对于前导镜的位置计算目标图像应如何显示。角度(例如，相同角度(正对)，旋转+/-90度(左侧或右侧视图)，旋转180度(对接视图))和距离(例如，相同、更大或更小的尺寸，取决于到目标的距离)中的外观因素。
3.从跟随镜的视野中捕获图像，并执行自动图案识别，以确定来自前导镜的预期目标图像(因为它是由跟随镜计算出现的)是否实际在跟随镜的视野中。例如，如果假定鹿看起来旋转了+90度，则如根据自动图案识别所确定的，正对着跟随镜的鹿不可能是正确的目标。然而，如果假定鹿看起来旋转了+90度，并且确定鹿在跟随镜的视野中，并且也确定被旋转了+90度，则如根据自动图案识别所确定的，这只鹿很可能是正确的目标。
4.如果预期目标图像在跟随镜的视野中，则在跟随镜中会出现类似类型的边界框或突出显示的图像段，并且会向跟随镜的操作员提供适当的提示，以便将跟随镜从其当前目标位置重新定位到边界框或突出显示的图像段中的目标图像。
图5显示了可能在瞄准镜显示器上显示的示例预设列表。在此示例中，列出的对象包括人、鹿和车辆。瞄准镜的操作员已选择“鹿”。假设为了对象检测，对瞄准镜的视野进行了分析，并且出现在视野中的唯一对象是大约在1:00钟位置的一只鹿。这将导致类似于图4C所示的视野，并带有相应的指令，以提示瞄准镜的操作员将瞄准镜从其当前目标位置移动到鹿的目标位置。
R.瞄准镜的焦距
在上述实施例中，假定瞄准镜都具有相似的焦距。然而，如果瞄准镜具有不同的焦距，则IAMS在确定视野中正在分析的对象的尺寸以及在跟随镜中显示为图像的对象的尺寸时必须进行适当的调整。优选地，IAMS接收关于各个瞄准镜的焦距的数据，从而可以进行任何这样的调整。
本发明的优选实施例可以被实现为已经提供了示例的方法。作为方法的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，可以构造这样的实施例，其中以与所示出的顺序不同的顺序来执行动作，其中可以包括同时执行一些动作，即使这样的动作在说明性实施例中被示出为是顺序执行的。
S.流程图
图6是用于通过第一瞄准镜和第二瞄准镜跟踪单个假定目标的过程的流程图，第一瞄准镜和第二瞄准镜彼此远离并由单独的瞄准镜操作员移动，其中每个瞄准镜包括被配置为提供当前目标位置数据的多个测量装置。在一优选实施例中，该过程至少通过以下步骤实现：
600：使用第一瞄准镜中的多个测量装置，识别关于由第一瞄准镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据。
602：第一瞄准镜将关于由第一瞄准镜的操作员识别的假定目标的当前目标位置数据电子传送到第二瞄准镜。
604：第二瞄准镜使用其多个测量装置识别第二瞄准镜的当前目标位置的当前目标位置数据。
606：在第二瞄准镜的处理器中，使用其当前目标位置数据和从第一瞄准镜接收的当前目标位置数据，计算将第二瞄准镜从其当前目标位置移动到由第一瞄准镜识别的假定目标的目标位置所需的位置移动。
608：第二瞄准镜的处理器输出电子生成的供第二瞄准镜使用的指示符，以提示第二瞄准镜的操作员进行位置移动。第二瞄准镜的操作员使用指示符将瞄准镜从其当前目标位置重新定位，以便向由从第一瞄准镜接收的当前目标位置数据定义的目标位置移动。
图7是用于通过多个瞄准镜跟踪单个假定目标的过程的流程图，多个瞄准镜彼此远离并由单独的瞄准镜操作员移动，其中，每个瞄准镜包括被配置为提供当前目标位置数据的多个测量装置，并且每个瞄准镜都与网络服务器进行电子通信，并且当前目标位置数据具有误差值。在一优选实施例中，该过程至少通过以下步骤实现：
700：使用第一瞄准镜中的多个测量装置，识别关于由第一瞄准镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据。
702：第一瞄准镜将关于由第一瞄准镜的操作员识别的假定目标的当前目标位置数据电子传送到网络服务器。
704.网络服务器将关于由第一瞄准镜的操作员识别的假定目标的当前目标位置数据传送到其余瞄准镜。
706：每个其余瞄准镜都使用关于由第一瞄准镜的操作员识别的假定目标的当前目标位置数据来定位假定目标。
708：在定位假定目标之后，每个其余瞄准镜将关于假定目标的当前目标位置数据电子传送到网络服务器，当前目标位置数据由各自的其余瞄准镜使用各自的其余瞄准镜中的多个测量装置进行识别。
710：在接收来自任何一个其余瞄准镜的当前目标位置数据之后，网络服务器通过合并来自定位假定目标的每个瞄准镜的当前目标位置数据，计算更新的当前目标位置数据，该更新的当前目标位置数据与仅由第一瞄准镜识别的当前目标位置数据的误差值相比，具有减小的误差值。
712：网络服务器将关于假定目标的更新的当前目标位置数据电子传送到尚未定位假定目标的其余瞄准镜。
714：尚未定位假定目标的其余瞄准镜使用更新的当前目标位置数据，而不是任何先前接收的当前目标位置数据，来定位假定目标。
图8是用于通过多个前导镜和一个或多个跟随镜跟踪多个假定目标的过程的流程图，多个前导镜和一个或多个跟随镜彼此远离并由单独的瞄准镜操作员移动，其中，每个瞄准镜包括多个被配置为提供当前目标位置数据的测量装置，并且每个瞄准镜都与网络服务器进行电子通信。在一优选实施例中，该过程至少通过以下步骤实现：
800：多个前导镜使用各自的前导镜中的多个测量装置来识别关于由各自的前导镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据。
802：多个前导镜向网络服务器电子传送(ⅰ)关于由各自的前导镜的操作员识别的假定目标的当前目标位置数据，以及(ⅱ)关于每个假定目标的信息。
804：网络服务器向一个或多个跟随镜传送(ⅰ)关于由多个前导镜的操作员各自识别的假定目标的当前目标位置数据，以及(ⅱ)关于每个假定目标的信息。
806：一个或多个跟随镜中的每一个都使用关于每个假定目标的信息，来电子地选择多个前导镜各自的假定目标之一。
808：一个或多个跟随镜中的每一个通过以下方式定位选择的假定目标：(ⅰ)使用其多个测量装置识别其当前目标位置的当前目标位置数据，(ⅱ)使用其当前目标位置数据和选择的假定目标位置的当前目标位置数据，计算将跟随镜从其当前目标位置移动到选择的假定目标的目标位置所需的移动，以及(ⅲ)输出电子生成的供跟随镜使用的指示符，以提示跟随镜的操作员进行位置移动。跟随镜的操作员使用指示符将跟随镜从其当前目标位置重新定位，以便向由选择的假定目标的当前目标位置数据定义的目标位置移动。
本领域技术人员将理解，可以在不脱离本发明的广泛发明构思的情况下对上述实施例进行改变。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，而是旨在涵盖在本发明的精神和范围内的修改。

Claims (21)

1.一种用于通过第一瞄准镜和第二瞄准镜跟踪单个假定目标的方法，所述第一瞄准镜和第二瞄准镜彼此远离并由单独的瞄准镜操作员移动，每个所述瞄准镜包括被配置为提供当前目标位置数据的多个测量装置，所述方法包括：
(a)识别关于由所述第一瞄准镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据，该当前目标位置数据是使用所述第一瞄准镜中的多个测量装置来识别的；
(b)所述第一瞄准镜通过电子网络将关于由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的当前目标位置数据电子传送到所述第二瞄准镜；
(c)所述第二瞄准镜使用其多个测量装置识别所述第二瞄准镜的当前目标位置的当前目标位置数据；
(d)在所述第二瞄准镜的处理器中，使用其当前目标位置数据和从所述第一瞄准镜接收的当前目标位置数据，计算将所述第二瞄准镜从其当前目标位置移动到由所述第一瞄准镜识别的所述假定目标的目标位置所需的位置移动；以及
(e)所述第二瞄准镜的处理器输出电子生成的供所述第二瞄准镜使用的指示符，以提示所述第二瞄准镜的操作员进行位置移动，
其中，所述第二瞄准镜的操作员使用所述指示符将所述第二瞄准镜从其当前目标位置重新定位，以便向由从所述第一瞄准镜接收的当前目标位置数据定义的目标位置移动；
(f)使用数字图像传感器捕获由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的数字图像；
(g)将由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的数字图像内的视觉特征与已知对象的视觉特征进行电子比较，以及从已知对象的数据库中检索由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的模拟图像，该模拟图像对应于由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的数字图像的视觉特征；
(h)所述第一瞄准镜通过所述电子网络将由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的所述模拟图像电子传送到所述第二瞄准镜；以及
(i)在所述第二瞄准镜的显示器上显示由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的所述模拟图像，
其中，显示的假定目标被所述第二瞄准镜的操作员用来协助向由从所述第一瞄准镜接收的当前目标位置数据定义的目标位置移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(h)中，所述第一瞄准镜通过所述电子网络将由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的模拟图像电子传送到所述第二瞄准镜，并且其中在步骤(i)中，所述第二瞄准镜的显示器显示由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的模拟图像，所述方法还包括：
(j)使用图像分析和模拟软件根据所述第二瞄准镜的当前目标位置数据计算所述假定目标相对于所述第二瞄准镜的可能视角；以及
(k)电子旋转由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的模拟图像以匹配所述可能视角，其中所述假定目标的模拟图像的显示反映了所述电子旋转。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标位置数据是(ⅰ)所述目标的三维位置数据，或者(ⅱ)足以计算所述目标的三维位置数据的原始测量数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，关于由所述第一瞄准镜的操作员定位的所述假定目标的当前目标位置数据识别所述假定目标的中心。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一瞄准镜通过以下方式将关于由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的当前目标位置数据电子传送到所述第二瞄准镜：
(ⅰ)所述第一瞄准镜通过所述电子网络将当前目标位置数据电子传送到网络服务器，以及
(ⅱ)所述网络服务器存储当前目标位置数据，并通过所述电子网络将所述当前目标位置数据转发到所述第二瞄准镜。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一瞄准镜和所述第二瞄准镜以及所述网络服务器是网状网络中的节点，所述电子网络是所述网状网络。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
(j)识别关于由所述第一瞄准镜的操作员定位的假定目标的后续新的当前目标位置数据；以及
(k)使用所述后续新的当前目标位置数据执行步骤(b)-(e)，
其中，所述第二瞄准镜的操作员使用所述指示符将所述第二瞄准镜从其当前目标位置重新定位，以便向由从所述第一瞄准镜接收的所述后续新的当前目标位置数据定义的目标位置移动。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
(j)在所述第一瞄准镜的处理器中检测关于由所述第一瞄准镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据的变化；以及
(k)使用变化的当前目标位置数据执行步骤(b)-(e)，
其中，所述第二瞄准镜的操作员使用所述指示符将所述第二瞄准镜从其当前目标位置重新定位，以便向由从所述第一瞄准镜接收的所述变化的当前目标位置数据定义的目标位置移动。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个测量装置包括至少以下装置：
(ⅰ)全球定位系统(GPS)装置或GPS辅助惯性导航系统(GPS/INS)，被配置为提供所述第一瞄准镜或所述第二瞄准镜的纬度、经度和海拔高度，
(ⅱ)罗盘，被配置为提供相对于所述第一或第二瞄准镜的位置的假定目标的方向，以及
(ⅲ)方向传感器，被配置为提供姿态数据。
10.一种用于通过第一瞄准镜和第二瞄准镜跟踪单个假定目标的方法，所述第一瞄准镜和第二瞄准镜彼此远离并由单独的瞄准镜操作员移动，每个所述瞄准镜包括被配置为提供当前目标位置数据的多个测量装置，所述方法包括：
(a)识别关于由所述第一瞄准镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据，该当前目标位置数据是使用所述第一瞄准镜中的多个测量装置来识别的；
(b)所述第一瞄准镜通过电子网络将关于由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的当前目标位置数据电子传送到所述第二瞄准镜；
(c)所述第二瞄准镜使用其多个测量装置识别所述第二瞄准镜的当前目标位置的当前目标位置数据；
(d)在所述第二瞄准镜的处理器中，使用其当前目标位置数据和从所述第一瞄准镜接收的当前目标位置数据，计算将所述第二瞄准镜从其当前目标位置移动到由所述第一瞄准镜识别的所述假定目标的目标位置所需的位置移动；以及
(e)所述第二瞄准镜的处理器输出电子生成的供所述第二瞄准镜使用的指示符，以提示所述第二瞄准镜的操作员进行位置移动，
其中，所述第二瞄准镜的操作员使用所述指示符将所述第二瞄准镜从其当前目标位置重新定位，以便向由从所述第一瞄准镜接收的当前目标位置数据定义的目标位置移动；
(f)在计算机中，将所述第二瞄准镜的当前位置和由从所述第一瞄准镜接收的当前目标位置数据定义的目标位置之间的矢量电子叠加到包含所述第二瞄准镜和所述目标位置的区域的地形图上；
(g)在计算机中根据所述矢量和所述地形图以电子方式确定所述矢量是否通过了地形特征，该地形特征会阻止所述第二瞄准镜查看所述假定目标；以及
(h)当确定所述矢量通过会阻止所述第二瞄准镜查看所述假定目标的地形特征时，所述计算机将输出以下信息项中的至少一项：
(ⅰ)由所述第二瞄准镜显示的标记，该标记表明所述假定目标被遮挡了视野，以及
(ⅱ)电子生成的供所述第二瞄准镜使用的指示符，以提示所述第二瞄准镜的操作员移动到另一个位置，以允许所述假定目标的无遮挡视野。
11.一种用于通过第一瞄准镜和第二瞄准镜跟踪单个假定目标的方法，所述第一瞄准镜和第二瞄准镜彼此远离并由单独的瞄准镜操作员移动，每个所述瞄准镜包括被配置为提供当前目标位置数据的多个测量装置，所述方法包括：
(a)识别关于由所述第一瞄准镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据，该当前目标位置数据是使用所述第一瞄准镜中的多个测量装置来识别的；
(b)所述第一瞄准镜通过电子网络将关于由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的当前目标位置数据电子传送到所述第二瞄准镜；
(c)所述第二瞄准镜使用其多个测量装置识别所述第二瞄准镜的当前目标位置的当前目标位置数据；
(d)在所述第二瞄准镜的处理器中，使用其当前目标位置数据和从所述第一瞄准镜接收的当前目标位置数据，计算将所述第二瞄准镜从其当前目标位置移动到由所述第一瞄准镜识别的所述假定目标的目标位置所需的位置移动；以及
(e)所述第二瞄准镜的处理器输出电子生成的供所述第二瞄准镜使用的指示符，以提示所述第二瞄准镜的操作员进行位置移动，
其中，所述第二瞄准镜的操作员使用所述指示符将所述第二瞄准镜从其当前目标位置重新定位，以便向由从所述第一瞄准镜接收的当前目标位置数据定义的目标位置移动；其中，在步骤(a)之前，所述方法还包括：
(f)所述第一瞄准镜的操作员从所述第一瞄准镜的显示器上的预设列表中选择希望定位的目标类型；
(g)捕获所述第一瞄准镜的视野图像；
(h)使用图像分析和对象分类软件自动将所述第一瞄准镜的操作员选择的目标类型与出现在所述第一瞄准镜的视野中的对象进行比较，并检测视野中与选择的目标类型匹配的任何对象；以及
(i)在所述第一瞄准镜的显示器突出显示检测到的对象，其中检测到的对象之一成为在步骤(a)中识别出的所述假定目标。
12.一种用于通过多个瞄准镜跟踪单个假定目标的方法，所述多个瞄准镜彼此远离并由单独的瞄准镜操作员移动，每个所述瞄准镜包括被配置为提供当前目标位置数据的多个测量装置，每个所述瞄准镜都通过电子网络与网络服务器进行电子通信，所述当前目标位置数据具有误差值，所述方法包括：
(a)识别关于由第一瞄准镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据，该当前目标位置数据是使用所述第一瞄准镜中的多个测量装置来识别的；
(b)所述第一瞄准镜通过所述电子网络将关于由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的当前目标位置数据电子传送到所述网络服务器；
(c)所述网络服务器通过所述电子网络将关于由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的当前目标位置数据传送到其余瞄准镜；
(d)每个所述其余瞄准镜都使用关于由所述第一瞄准镜的操作员识别的所述假定目标的当前目标位置数据来定位所述假定目标；
(e)在定位所述假定目标之后，每个所述其余瞄准镜通过所述电子网络将关于所述假定目标的当前目标位置数据电子传送到所述网络服务器，所述当前目标位置数据是由各自的其余瞄准镜使用各自的其余瞄准镜中的多个测量装置来识别的；
(f)所述网络服务器在接收来自任何一个所述其余瞄准镜的当前目标位置数据后，通过合并来自定位所述假定目标的每个瞄准镜的当前目标位置数据，计算更新的当前目标位置数据，该更新的当前目标位置数据与仅由所述第一瞄准镜识别的当前目标位置数据的误差值相比，具有减小的误差值；以及
(g)所述网络服务器通过所述电子网络将关于所述假定目标的所述更新的当前目标位置数据电子传送到尚未定位所述假定目标的所述其余瞄准镜；以及
(h)尚未定位所述假定目标的所述其余瞄准镜使用所述更新的当前目标位置数据，而不是任何先前接收的当前目标位置数据，来定位所述假定目标。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多个瞄准镜之一还包括所述网络服务器，并且所述其余瞄准镜通过所述电子网络与包括所述网络服务器的所述瞄准镜进行电子通信。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述网络服务器位于每个所述瞄准镜的远程位置。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤(g)还包括：所述网络服务器通过所述电子网络将关于所述假定目标的所述更新的当前目标位置数据电子传送到先前已经定位了所述假定目标的所述瞄准镜和所述第一瞄准镜。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，每当所述网络服务器在步骤(e)中每次从所述其余瞄准镜之一接收假定目标时，都重复步骤(f)-(h)，从而当前目标位置数据被重复更新，并且与上次更新的当前目标位置数据的误差值相比具有不断减小误差值。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多个瞄准镜和所述网络服务器是网状网络中的节点，所述电子网络是所述网状网络。
18.一种用于通过多个前导镜和一个或多个跟随镜跟踪多个假定目标的方法，所述多个前导镜和一个或多个跟随镜跟踪彼此远离并由单独的瞄准镜操作员移动，每个瞄准镜包括多个被配置为提供当前目标位置数据的测量装置，并且每个所述瞄准镜都通过电子网络与网络服务器进行电子通信，所述方法包括：
(a)所述多个前导镜识别关于由各自的前导镜的操作员定位的假定目标的当前目标位置数据，该当前目标位置数据是使用各自的前导镜中的多个测量装置来识别的；
(b)所述多个前导镜通过所述电子网络将下列信息电子传送到所述网络服务器：
(ⅰ)关于由各自的前导镜的操作员识别的所述假定目标的当前目标位置数据，以及
(ⅱ)关于每个所述假定目标的信息；
(c)所述网络服务器通过所述电子网络将下列信息传送到所述一个或多个跟随镜：
(i)关于由所述多个前导镜的操作员各自识别的所述假定目标的当前目标位置数据，以及
(ii)关于每个所述假定目标的信息；
(d)所述一个或多个跟随镜中的每一个都使用关于每个所述假定目标的信息，来电子地选择所述多个前导镜各自的假定目标之一；以及
(e)所述一个或多个跟随镜中的每一个通过以下方式定位选择的假定目标的：
(ⅰ)使用其多个测量装置识别其当前目标位置的当前目标位置数据，
(ⅱ)使用其当前目标位置数据和选择的假定目标位置的当前目标位置数据，在其瞄准镜的处理器中计算将所述跟随镜从其当前目标位置移动到选择的假定目标的目标位置所需的移动，以及
(ⅲ)所述跟随镜的处理器输出电子生成的供所述跟随镜使用的指示符，以提示所述跟随镜的操作员进行位置移动，
其中，所述跟随镜的操作员使用所述指示符将所述跟随镜从其当前目标位置重新定位，以便向由选择的假定目标的当前目标位置数据定义的目标位置移动。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述信息是由各自的前导镜的操作员识别的所述假定目标的数字图像和由各自的前导镜的的数字图像传感器捕获的数字图像，其中，步骤(d)还包括对于每个所述跟随镜：
(ⅰ)在所述跟随镜的显示器上显示所述多个前导镜各自的假定目标的数字图像，以及
(ⅱ)电子地选择所述多个前导镜各自的假定目标的数字图像之一。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤(d)还包括对于每个跟随镜：
(ⅰ)使用关于所述多个前导镜的每个假定目标的信息，在所述跟随镜的显示器上创建可显示的假定目标的选择，以及
(ⅱ)电子地选择所述多个前导镜各自的假定目标之一。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述信息是下列信息之一：到假定目标的距离，创建假定目标的时间，以及识别所述假定目标的前导镜。
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