JP2001518627A - 無線周波干渉計およびレーザ距離計／指示装置をベースとするターゲティング・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 レーザ測距器および地形データベース・システムを援用したデュアル無線周波干渉計は、２つの直線アレイのＲＦＩセンサを利用して、ＲＦエネルギー源の位置を決定する。デュアルＲＦＩシステムは、受動システムであり、位置決定動作を実行している間もその他のセンサまたはシステムによって検知される可能性がないので、非常に魅力的である。さらに、２つの直線アレイのセンサを使用することで、無線周波干渉計に固有の円錐効果を解消することが可能となる。２つの直線アレイは、それらが同一の共通幾何平面内にある限りビークル上のどこにでも配置することができ、飛行中の機構は、その飛行中のプラットフォームの座標から局地測地座標に座標系を変換するようになっている。これにより、位置決めおよび源の識別がもたらされ、これはそのシステムだけでなくその区域内のその他のシステムにとっても有用である。２つの直線アレイを用いることで、見通し線ベクトルを決定することができ、この情報をその他のシステムに提供して、さらに詳細な源の位置をもたらすことができる。ポインティング・ベクトルが決定された後で、この情報をその他のアクティブなシステムとともに使用して、ＲＦ信号源の精密な距離および位置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景） 航空機、特に軍用機では、能動レーダ兵器システムに関連する無線周波（ＲＦ
）信号源はミッションの達成および航空機の生き残りに対する直接の脅威となる
ので、これらの信号源の位置を決定することはしばしば有益である。このような
ＲＦ信号源の最も一般的な例はレーダ施設であるが、ターゲティング（targetin
g）・システムも含めたその他のＲＦ信号源もこれに当てはまることがある。

【０００２】 航空機の近辺にある脅威または対象物をターゲティングおよび識別するのに有
用なデバイスは、レーザ距離計（ＬＲＦ：laser range finder）である。このデ
バイスは、目標に向けてレーザ信号を発振し、戻ってきた信号を解読することに
よって、目標までの距離を決定することができる。戻ってきた信号の特性に基づ
いて、目標までの正確な距離を決定することができる。ＬＲＦの欠点は、目標ま
での見通し距離（line-of-sight range）などの有用な情報を決定するために、 信号を伝送する必要がある点である。また、信号が伝送されるので、その区域内
のその他のデバイスまたは航空機がその伝送信号を傍受して、ＬＲＦの存在を検
知する可能性もある。多くの適用業務では、これは望ましくないことである。

【０００３】 無線周波信号源を受動的に検知するために、単軸無線周波干渉計が使用されて
いる。この干渉計は、センサの直線アレイ上でＲＦ信号を受信し、その後、アレ
イのセンサとＲＦエネルギー源の間の角度の関係を算出する。さらに詳細には、
センサのアレイは直線状に配列され、無線周波信号に感応する。その後、検知し
た信号を互いに比較し、検知した信号中の位相差で、検知したＲＦ信号の到来角
を示すことができる。単軸ＲＦＩは一般に既知の方法で機体に取り付けられ、し
たがって機体座標と関係するようにＲＦ信号に対する到来角を決定することがで
きる。

【０００４】 単軸ＲＦＩには、その設計に固有の望ましくない特性がいくつかある。最も重
要なことは、単軸ＲＦＩが単軸の動作に限定されることであり、したがって到来
角は単にＲＦ信号源が存在する可能性がある平面を規定するだけとなる。この情
報は、操縦士にとってある程度は有益であるが、依然としてこのようなＲＦ信号
源のさらなる通常処理および探索が必要である。操縦士は、特に悪条件の環境で
は、航空機の操縦で非常に忙しい状態に保たれるので、操縦士が必要以上の作業
を行う必要があることは望ましくない。したがって操縦士によるこのような広範
囲の探索と対話は望ましくない。

【０００５】 単軸システムに固有のもう１つの問題は、「円錐効果（ｃｏｎｉｃ ｅｆｆｅ
ｃｔ）」と呼ばれる現象が発生することである。円錐効果は、ＲＦ信号源がセン
サ・アレイの軸に対して垂直な平面の上または下にあるときに、単軸ＲＦＩの確
度に悪影響を及ぼす。ＲＦ信号源がアレイに対して垂直な平面の上または下にあ
るときには、ＲＦＩセンサは、ＲＦ源を実際より垂直に近い角度にあるものとし
て検知する。この円錐効果は、検知したＲＦ信号の到来角の歪みおよび不正確さ
を生じさせる。したがって、単軸ＲＦＩを使用してＲＦ信号源の位置を決定する
ことは必ずしも正確でなく、また信頼性も低く、操縦士がさらに何度も対話して
、補正係数を推定する必要がある。

【０００６】 単軸ＲＦＩシステムを使用してＲＦ信号源のコース位置および距離を生成する
ことができるもう１つの方法は、三角測量を使用することによるものである。航
空機の既知の機首方位および位置に関連する２つ以上の「角度」を蓄積すること
により、三角測量を使用して、ＲＦ信号源の位置を算出することができる。この
ＲＦ信号源の算出方法は、非常に緩慢かつ複雑なプロセスである。２つ以上のデ
ータ・ポイントを蓄積する必要があり、これにかなりの時間を要する。さらに、
ＲＦ信号源の位置を決定するために、きわめて複雑かつ時間のかかる数値計算が
必要である。最後に、単軸ＲＦＩには円錐効果があるので、これが三角測量プロ
セスの確度に悪影響を及ぼすことになる。したがって、この三角測量プロセスを
使用してＲＦエネルギー源の正確な位置を決定することは、緩慢であり、不正確
であり、かつ信頼性も低い。

【０００７】 単軸ＲＦＩまたはその他の位置決定システムを使用することで、量の制限され
た情報が提供される。多くの状況では、ＲＦ信号源の実際の位置および地理的特
徴を操縦士が知っていれば、より有用なはずである。ＲＦ源の位置を操縦士が視
覚で突きとめ、推定できることもあるが、このようなＲＦ信号源が山などの地理
的障害物の後ろにあることもある。この山または地理的障害物の存在を知らない
操縦士は、ＲＦ信号源の実際の位置に関して不正確な情報を有することになる。

【０００８】 最後に、単軸ＲＦＩシステムで受信される情報はある程度制限されるので、こ
の情報は、単軸ＲＦＩを利用したプラットフォームとともに動作するその他のプ
ラットフォームではほとんど役に立たない。

【０００９】 （発明の概要） 本明細書に記載するのは、移動しているビークルから、無線周波（ＲＦ）信号
源を検知し、位置決定するための装置である。この装置は、完全に受動的に、ま
たはレーザ距離計などの能動センサを組み込んだ半能動モードで動作することが
できる。

【００１０】 本発明のＲＦ源検知装置は航空機の飛行中にＲＦ源の位置を受動的に検知し、
正確に決定するようになっている。本発明の装置はまた、ＲＦ源までの大凡の距
離も決定する。最初に、源からの無線周波放出を、共通の幾何平面内に配設され
た２つの直線無線周波干渉計（ＲＦＩ）アレイを使用して受信する。各直線ＲＦ
Ｉアレイは、その特定のアレイに対するＲＦ信号の到来角を示す信号を生成する
。ＲＦ源検知装置は、直線ＲＦＩアレイからの信号を利用して、緯度、経度、お
よびＲＦ源までの距離（水平方向）の点からＲＦ源の位置を表す信号を出力する
。

【００１１】 本発明は、以前に算出したＲＦ源の位置を使用するデジタル地形標高データベ
ース（digital terrain elevation database）（ＤＴＥＤ）を利用することによ
って、見通し距離の決定を行うこともできる。ＤＴＥＤと本発明のデュアル・セ
ンサＲＦＩセンサの連係により、より正確かつ精密なＲＦ源の識別が可能となる
。ＲＦ源の位置は、特定の回転楕円航法（spheroid navigation）データとして 精密に決定することができ、したがって、その他の多くのシステムがこの情報を
使用することが可能となる。ＤＴＥＤは、飛行している航空機の下方の地形に関
する詳細な情報を含み、したがって、これと見通し線ベクトルとを組み合わせる
ことにより、局地的な地形に相関してＲＦ源の位置を決定することができる。こ
の情報は、その他のプラットフォームに通信することも、その航空機に搭載され
たその他のシステムと連係させることもできる。

【００１２】 本発明の一実施態様では、ターゲティング・システムの洗練フェーズまたは武
器システムの追跡フェーズ中に、上述の受動ターゲティング・システムをレーザ
距離計／指示装置（ＬＲＤ）とともに使用する。目標が受動的に位置決定された
後で、ＬＲＤはＲＦ信号源に向けてレーザ・ビームを送り、反射ビームを分析し
た後で、その脅威までの精密な距離を算出する。レーザ距離を使用して、目標位
置と計算した見通し距離とをさらに相関させ、高精度な目標位置を生成する。Ｒ
Ｆ源の精密な位置および距離は、搭載された武器システムによって使用されるか
、または共同ミッションで使用されるその他のプラットフォームに伝送される。

【００１３】 （好ましい実施形態の説明） 図１に開示するのは、ＲＦＩおよびレーザ距離計／指示装置をベースとするタ
ーゲティング・システムのシステム図である。本発明のこの実施形態では、ター
ゲティング・システムは、ビークル用のビークル管理システム１０中に組み込ま
れる。このビークル・ミッション管理システムは、当技術分野でそれぞれ既知の
制御システム、表示システム、およびデータ処理システムの組合せである。この
アセンブリのハードウェア要素は、デジタル・データを処理し、バス入出力の処
理し、およびアナログ信号の入出力を処理する。ビークル・ミッション管理シス
テムは、電子戦や兵器制御、通信、航法など、ミッション機器の制御、管理、お
よびデータ処理を行う。ビークル・ミッション管理システム１０は、ビークルの
様々なシステムおよびセンサから様々な入力を受信し、次いで出力信号を提供し
、この信号が、操縦士に対して表示されるか、兵器システムに伝送されるか、ま
たはデータリンクを介してその他のビークルに提供される。

【００１４】 ビークルの操縦室内で、操縦士は、操縦室制御パネル１４、操縦士制御グリッ
プ１６、およびコマンドを入力できるようにするためのキーボード・ユニット１
８を介して、ビークル管理システム１０に入力を与えることができる。ビークル
管理システム１０は、大容量データ・ユニット１２にも直接接続される。データ
・ユニットは、デジタル地形標高データベース（ＤＴＥＤ）も含めて、ターゲテ
ィング・システムが必要とする様々な情報を記憶する。ＤＴＥＤは、ビークルが
その上を飛行または走行する地理をデジタル的に再構成したものである。データ
・ユニットには、既知の目標の位置および戦場の図も含まれる。

【００１５】 ターゲティング・システムは、ビークル全体にわたって通信バスを介してその
他のシステムに接続される。本発明の好ましい実施形態では、ビークルは航空機
であり、アビオニクス・バス２１を介して接続されるシステムは、通常は航空機
のシステムである。ターゲティング・システムの第１の目的は、アクティブな信
号を最初に放出することなく、潜在する目標をミッション中に操縦士が識別し、
位置決定することができるようにすることである。目標までの精密な距離が望ま
れる場合には、搭載したテレビジョン／熱撮像システムをレーザ距離計／指示装
置（ＬＲＤ）とともに使用して、これを決定することができる。目標を精密に位
置決定した後で、この情報は、メモリに記憶することも、その他の航空機に渡し
てそれらが兵器をターゲティングできるようにすることも、搭載した兵器システ
ムをターゲティングするために使用することもできる。好ましい実施形態では、
ターゲティング・システムは、航空機のビークル管理システム中のファームウェ
アで実装される。

【００１６】 アビオニクス・バス２１を介して、ターゲティング・システムは様々なビーク
ル・センサおよび表示システムとインタフェースをとられる。組込み式の全世界
測位システム（ＧＰＳ）／慣性航法システム（ＩＮＳ）２０は、航空機の現在の
位置、高度、機首方位、および速度についての特定の情報を既知の参照フレーム
で提供する。レーダ高度計２２は、航空機の精密な高度の測定値および垂直速度
を提供する。エア・データ・センサ・ユニット２４は、航空機についての圧力、
高度、および気流速度を提供する。最後に、操縦室内に取り付けられた多機能デ
ィスプレイは、操縦士に、水平方向および垂直方向の状況表示、ならびにターゲ
ティング・システムが生成する当該のミッションに関係する全ての情報を提供す
る。

【００１７】 受動センサおよび能動センサのアレイ、ならびに兵器システム制御装置は、ミ
ッション・バス２５を介してターゲティング・システム１０に接続する。２つの
受動センサは、無線周波干渉計（ＲＦＩ）アレイ１システム２６、およびＲＦＩ
アレイ２システム２８である。２つのＲＦＩアレイは、ビークル外部に取り付け
られ、ＲＦ信号の放出を検知する。これらのアレイで受信したＲＦ信号を分析す
ることにより、到来角および各アレイの中心から源までの距離を受動的に計算す
ることができる。ＲＦＩアレイについては、以下でより詳細に論じる。

【００１８】 ＬＲＤ３０は、ビークルから目標までの精密な距離の測定値を提供するレーザ
・センサである。レーザを所望の目標に向け、反射ビームの測定値に基づいて、
目標までの距離を精密に算出することができる。最後に、目標検知追尾装置およ
びターゲティング・システムからのスレーブ・コマンドを備えた兵器制御／イン
タフェース・システム３２は、適切な目標に対応する特定の方位角および仰角に
兵器を向け、コマンドに応じて発射する。

【００１９】 本発明は３つの異なるモードで動作することができる。第１のモードでは、受
動センサのみを使用して、ＲＦ信号を放出している目標位置を検知し、次いでこ
れを位置決定する。第２のモードでは、受動センサとともにＬＲＤを使用して、
目標の精密な位置を提供する。このモードでは、ＲＦセンサがＲＦ源の位置を提
供し、操縦士がビークル上のテレビジョン／熱撮像システムを使用して目標を視
認し、次いでレーザ・センサをＲＦ源に向け、精密な距離を算出する。第１のモ
ードで受動センサを用いて動作することの利点は、ＲＦ信号やレーザ・ビームな
どの検知される可能性のある信号を放出することなく、目標を識別し、位置決定
することができる点である。特定の兵器システムをサポートする、またはその他
のビークルに目標位置を提供するために、高精度な目標の位置が必要である場合
には、レーザを短いバーストで活性化し、このビームを目標で反射させ、次いで
正確な距離を算出する。

【００２０】 第３のモードでは、２つのＲＦＩアレイの一方が動作不能である状況となるこ
とがある。この場合には、単一のＲＦＩアレイを使用して、ＲＦ信号の出所の方
向を識別することができる。この状況では、テレビジョン／熱撮像システムを使
用して目標を視認し、次いでレーザを使用して精密な距離を得る。

【００２１】 図４の流れ図は、ターゲティング・システムがどのモードで動作するかを決定
するプロセスを示している。流れ図中の判断ブロックに従って、このシステムは
、ＲＦＩアレイの動作やＤＴＥＤなど、搭載センサの妥当性を評価し、これによ
りどのモードでシステムが動作すべきかが自動的に決定される。ステップ３４で
、第１および第２のアレイならびにデジタル地形標高データベースが両方とも動
作可能であるかどうかを問い合せる。それらが動作可能である場合には、ステッ
プ３６で、レーザ・センサが動作可能であり、発射されているかどうかを問い合
わせる。操縦士は、ステップ３６で、レーザ・センサを使用することにするか否
かを決定する。操縦士が能動センサを使用しない場合には、受動目標位置決定モ
ード（第１のモード）がアクティブにセットされる。ステップ３６で、受動セン
サに加えてレーザを使用すると決定した場合には、ステップ４０で、レーザ測距
を援用した目標位置決定モード（第２のモード）をアクティブにセットする。ス
テップ３４で、アレイのうちの一方がアクティブでないと判定された場合には、
ステップ４２で、どちらのアレイがアクティブでないか、またはどちらもアクテ
ィブでないかどうかを判定する。アレイの一方がアクティブであることが分かっ
た場合には、ステップ４４で、レーザを援用した単一ＲＦＩの目標位置決定モー
ド（第３のモード）をアクティブにセットする。どちらのアレイもアクティブで
ない場合には、ステップ４６で、目標位置決定モードを非アクティブにセットす
る。

【００２２】 モードが決定された後で、システムは現在の動作モードに入り、目標の位置お
よび距離のデータの処理を開始する。図５の流れ図は、このシステムの動作を示
している。ステップ６０で、ＲＦＩデータ、ＬＲＤデータ、および地形データを
読み取る。ステップ６２で、アレイのどちらかが動作可能であるかどうかを問い
合わせる。それらが動作可能である場合には、ステップ６４で、ＲＦＩの目標デ
ータの処理を相関させ、周波数範囲、信号振幅、信号レベル感度、および到来角
に基づいて、目標データベースが更新されているかどうか、すなわち検知された
新しい目標があるかどうかを判定する。ステップ６６で、ターゲティング・シス
テムのモードを決定する。ステップ６８で、どのモードがアクティブであるかを
問い合わせる。この流れ図は、このシステムの動作の概略的な全体像を与えるも
のであり、各サブシステムについては以下でより詳細に述べる。

【００２３】 受動目標モードがアクティブであると判定された場合には、次いでステップ７
０で、受動センサを介して収集されたデータを処理する。ステップ７２で、その
データを、古い目標と新しい目標という観点からリスト中の以前の目標と相関さ
せ、一意的な目標をセットする。検知し、位置決定した目標について、テレビジ
ョン／熱撮像システムを向ける航空機の機体軸に対する方位角および仰角を含む
スレーブ・コマンドを計算する。これらのシステムから得られた情報に基づいて
、その後操縦士は、能動センサを目標に照準することを選択することができる。

【００２４】 ステップ７６で、レーザ測距を援用した目標位置決定モードがアクティブであ
る場合には、レーザを活性化し、測距データを収集し、次いでステップ７８でこ
れを処理する。ステップ７２で、このデータを相関させ、目標リストを更新する
。受動位置決定データの場合と同様に、これを使用して、テレビジョン／熱撮像
システムおよび兵器システムの両方のためのスレーブ・コマンドを算出する。最
後にステップ８０で、レーザを援用した目標位置決定モードがアクティブである
かどうかを問い合わせる。これがアクティブである場合には、センサを介して収
集されたデータをステップ８２で処理し、ステップ７２でこのデータを使用して
目標リストを相関させ、更新する。もう一度このデータを使用して、テレビジョ
ン／熱撮像システムおよび兵器システムの両方のためのスレーブ・コマンドを計
算する。各モードにおけるシステムの詳細な動作については、以下でより詳細に
述べる。

【００２５】 本発明の好ましい実施形態では、ＲＦＩアレイは、目標の位置を検知するため
の受動センサとして使用される。ここで、本発明のこの態様を図示した図２を参
照する。この図から分かるように、デュアル無線周波干渉計センサ５０は、セン
サ要素ｈ１〜ｈｎからなる第１の直線アレイ５４と、要素ｖ１〜ｖｎを含むセン
サの第２の直線アレイとを含む。各要素は、それぞれのＲＦ源までの相対距離に
より、様々な時点で信号を受信する。信号中の位相ずれにより、到来角を決定す
ることができる。好ましい実施形態では、直線アレイは互いに既知の角度で配列
され、同一の幾何平面５２内に位置する。

【００２６】 図３に、ビークル上へのＲＦＩアレイの取付けを示す。好ましい実施形態では
、アレイは両翼に取り付けられる。上述のように、アレイは同一の幾何平面内に
あり、航空機の機体座標に対するアレイの角度は、ＲＦＩアレイを設置した時点
で既知の値である。次いで組込み式のＧＰＳ／ＩＮＳシステムを使用して、慣性
空間中の航空機の位置および向きを決定する。センサ要素を直線状に向きし、ア
レイで受信した信号を監視することにより、ＲＦ信号源に対する到来角を決定す
ることができる。各センサ要素はＲＦ信号を知覚し、この感知したＲＦ信号を示
す電気信号を生成する。次いで、アレイが生成した全ての信号の位相角を互いに
比較し、そこから到来角を決定する。前述のように、単一のアレイで決定した到
来角は、ＲＦ信号源９６がその中に存在する、直線アレイに対する平面を識別す
る。

【００２７】 本発明を実施する際には、第１の直線アレイ５４を使用してＲＦ信号の第１の
到来角を決定し、第２の直線アレイ５６を使用して第２の到来角を決定する。こ
れにより、本発明によれば、デュアル・アレイは、ＲＦ源に向かう正確な指向性
ベクトルを決定することができる。アレイ５４および５６は完全に受動的であり
（すなわち信号を放出しない）、したがってＲＦ信号源または脅威は、識別され
、位置決定されていることに気づかない。このシステムは、以下で説明するよう
に、瞬間的な位置、および航空機から信号源または脅威までの見通し線ベクトル
を提供する。さらに、制御信号を生成して、その脅威に向くようにその他のセン
サに指示し、操縦士にフライト・ディレクタ・キュー（flight director cue） を提供し、目標をテレビジョン／熱撮像システムの視野に入れることができるよ
うに航空機を向ける。与えられたキューを利用して、その後操縦士は、ＲＦ信号
源に向かって、またはそこから離れるように操縦することも、あるいは交戦を開
始する前に兵器システムの何らかの最終調整を行うこともできる。

【００２８】 図６の流れ図は、ＲＦ信号を放出している目標のビークルに対する相対的な位
置を算出するために追跡システムが使用するプロセスを詳細に説明したものであ
る。このプロセスは、アレイが信号を検知した後で開始する。ステップ１００で
、図５で述べたように、目標データをアレイからダウンロードし、これを動作周
波数、信号振幅、信号感度レベルについて相関させ、各目標からの到来角の対を
突き合わせる。ステップ１０２で、ＲＦ信号の到来角を、航空機の機体のｘ軸（
緯度方向）に対するアンテナのスキュー角について調節する。次いでステップ１
０４で、２つのＲＦＩアレイの中心の間の既知の距離、および各アレイに対する
調節済みの到来角に基づいて、目標からセンサ位置までの距離を算出する。ステ
ップ１０６で、オフセット・レバー・アーム補正（offset lever arm correctio
n）の点から航空機に対するＲＦＩアレイの慣性位置を算出し、次いで目標まで の距離および各ＲＦＩアレイの中心から目標に向かう方角を用いて、緯度および
経度の点から、到来角の各対に関連する測地位置を計算する。

【００２９】 この時点で、ステップ１０８で、真北（ＴＮ）に対してＲＦ信号の到来角を算
出する。到来角を算出した後で、目標までの方角および距離との直接の測地関係
（ｄｉｒｅｃｔ ｇｅｏｄｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎ）、ならびに航空機の現
在位置を使用して、測地座標中での目標の位置を算出する。目標が測地座標中で
緯度および経度で位置決定されると、大容量データ・ユニット中の数値地形デー
タベースにアクセスすることによって、３次元慣性空間を決定することができる
。ステップ１１２で、目標の２次元位置をこの数値地形上に転移させ、その最も
近くに近接する諸標高地位（elevation posts）の直線補間を使用して、その前 に計算した目標の位置に対応する標高を識別する。ステップ１１４で、航空機の
位置および機首方位ならびに目標の位置を使用して、目標の方位角および仰角な
らびに目標までの距離を計算する。ステップ１１６で、ＲＦＩデュアル・アレイ
で受信した無線信号の最後の対が処理されたかどうかを問い合わせる。

【００３０】 脅威が複数存在する環境中で動作するときには、デュアルＲＦＩアレイは、異
なる多くのＲＦ源から放出された、信号特性に様々な多くの変動がある無線信号
のリストを受信し、処理する。識別および位置決定すべき目標が複数存在するの
で、アレイ１で受信した同じ無線信号をアレイ２で受信した同じ無線信号と比較
し、突き合わせた到来角の対を与えることが重要である。図７の流れ図は、各無
線信号に関連する到来角を適切に対にするための相関プロセスを示している。

【００３１】 図７のステップ１１８で、アレイ１およびアレイ２が両方とも動作可能である
かどうかを問い合わせる。それらが動作可能である場合には、ステップ１１９お
よびステップ１２０で、それぞれのアレイからトラック・ファイル（track file
）を受信する。ステップ１２１で、第１のＲＦＩアレイのトラック・ファイル中
の、あるＲＦ源の時間タグ、周波数、信号振幅、および信号間度などの情報と、
第２のＲＦＩアレイのトラック・ファイルに含まれるもう１つのＲＦ源の情報と
を比較し、そのデータが同一のＲＦ源からのものであるかどうかを判定する。ス
テップ１２２で、それらのＲＦ源に相関があるかどうかを問い合わせる。相関が
ある場合には、そのＲＦ信号についてトラック・ファイルをセットアップし、各
ＲＦ源についての到来角の対および関連するデータを含めるようにする。ステッ
プ１２４で、トラック・ファイル中のあらゆる源について相関が行われたかどう
かを問い合わせる。

【００３２】 ステップ１２２で、選択した２つのＲＦ源の間に相関がない場合には、ステッ
プ１２４で、全てのトラック・ファイルが分析されたかどうかをさらに問い合わ
せる。全てが分析されていない場合には、プロセスはステップ１２１に戻り、ト
ラック・ファイル中の次のＲＦ源を選択し、相関を行う。ステップ１２５で、時
間的相関を行い、識別および位置決定されたＲＦ源に属する古いデータを除去す
る。次いで、新しいＲＦ源のデータでトラック・ファイルを更新する。

【００３３】 ステップ１１８で、アレイのどちらかまたは両方が動作可能でないことが分か
った場合には、ステップ１２６で、どのアレイが動作可能であるかを決定する。
両方とも動作可能でない場合には、プロセスは終了する。アレイの一方が動作可
能である場合には、ステップ１２７で、その動作可能なアレイについてのトラッ
ク・ファイルからＲＦ信号を取り出し、ステップ１２５で時間的相関を行い、３
つのモードの１つで目標の位置を処理する際に使用するために最後のトラック・
ファイルを更新する。プロセスが完了すると、両アレイまたは単一のアレイから
の全てのトラック・ファイルは相関しており、次いでＲＦ源の位置を決定するこ
とができる。

【００３４】 本明細書に記載の受動測距方法には固有のエラーがある程度あるので、検知し
た目標のより高精度な位置を提供するためには、調節を洗練するための視認およ
びレーザ測距を組み合せることが必要である。図８は、ＲＦ信号の到来角を算出
するときに生じることがある、起こりうるエラーを示している。ダイアモンド型
の区域１３０は、目標位置が存在する可能性が最も高い潜在区域である。図９の
流れ図は、受動センサおよび能動センサ（レーザ）を使用して、検知した目標の
位置を提供するプロセスを説明する図である。

【００３５】 図９に示すプロセスを開始する前に、受動センサに関連して図６で説明したよ
うに、受動センサを使用して目標の精密な位置を算出する。次いで、数値地形デ
ータベースを使用して、目標位置をさらに洗練する。受動センサから提供された
情報を用いて、操縦士は、テレビジョン／熱撮像システムを使用して目標を視認
し、次いでレーザを発振して精密な距離を得る。この情報が現在のミッションで
、または将来的にその他の航空機にとって有用となるように、検知した目標は、
デジタル地形標高データベース中の位置と精密に相関させなければならない。こ
れを行うために、まず最初に、航空機の位置から受動センサによって決定された
目標の位置までの見通し距離を算出しなければならない。図１０は、どのように
して見通し線を算出するかを示す図である。目標から放出されたＲＦ信号を受動
センサが検知したときに、目標の位置を決定する計算が行われる。次いで、ＤＴ
ＥＤを使用して、計算した目標位置の近傍にある諸地形点の標高を使用して、計
算した目標位置の標高を抽出する。上述のように、これは目標を位置決定するた
めの走査および探索プロセスである。図９に示すプロセスにより、受動センサの
確度はさらに向上する。

【００３６】 位置が受動的に算出された後で、ステップ１４７で、テレビジョン／熱撮像シ
ステムを使用して目標を視認する。ステップ１４８で、目標までの精密な距離を
レーザで決定した後で、相関プロセスを実行し、検知した目標とデータベースに
記憶された目標とを突き合わせる。ステップ１５０で、検知した目標の方位角お
よび仰角をレーザ・プラットフォームと比較し、それらが指定しきい値内にある
かどうかを判定する。これらの条件を満たさない場合には、プロセスは終了する
。

【００３７】 それらがこの指定しきい値内にある場合、これは、そのレーザ距離が、位置決
定された目標のうちの１つに関連することを意味する。次いでステップ１５２で
、変換カウンタを初期化し、誤差範囲のマージン内の点の走査を分析できるよう
にする。ステップ１５４で、計算した航空機から目標位置までの見通し距離とレ
ーザ・センサによって測定された距離（レーザ距離）とが互いに５メートル以内
に収まるかどうかを問い合わせる。それらが５メートル以内でない場合には、ス
テップ１５６で、その目標の近傍にある次の可能な目標位置を識別する。次いで
ステップ１５８で、この新しい可能な目標について見通し線を算出する。これは
数回行われるだけであるので、ステップ１６０で、変換カウンタが２４を超える
かどうかを問い合わせる。２４を超える場合には、プロセスは終了し、最も位置
の近い点が提供され、目標位置の標高および確度指標とともに大容量データ・ユ
ニットに記憶される。ステップ１５４で見通し距離がレーザ・センサの測定値の
５メートル以内である場合には、正確な突合せが行われており、この情報が大容
量データ・ユニットに記憶される。

【００３８】 ターゲティング・システムが動作する最後のモードは、レーザ・センサを援用
した単一ＲＦＩアレイのモードである。この動作モードを図１２に詳細に示す。
ステップ１７０で、単一のＲＦＩアレイのみが使用されるので、ただ１つのＲＦ
信号の到来角を検知することができる。この角度が検知された後で、ステップ１
７２で、操縦士は、視覚キュー（visual cue）を使用してこの角度に沿って実際
の地形上を走査し、目標を視認する。次いでステップ１７４で、レーザ・センサ
を使用して、目標までの精密な距離を算出する。視覚で検知した目標と数値デー
タベースとを突き合わせるために、ステップ１７４で、到来角に沿った可能な目
標位置のセットを識別する。ステップ１７６で、これらの潜在的な目標の標高を
算出する。次いでステップ１７８で、航空機から可能な目標位置までの見通し線
を算出する。このプロセスは、図１１を見ればよりよく理解することができる。
図１１は、単一のＲＦＩで検知した到来角に沿った地形の断面図である。視覚で
識別した後は、目標までのレーザ距離（Ｒ₁）は明確に識別される。次いで、タ ーゲティング・システムは、所定の間隔でこの地形に沿った一連の可能な目標位
置を識別する。

【００３９】 引き続き図１２の流れ図を参照すると、次いでステップ１８０で、算出した各
見通し線と、レーザ・センサによって決定された値とを比較する。２つの値がほ
ぼ等しくない場合には、ステップ１８４で、見通し線の測定値がレーザの測定値
未満であるかどうかを問い合わせる。見通し線の測定値がレーザの測定値未満で
ある場合には、ステップ１８８でこれをメモリに記憶し、ステップ１９０で、こ
の断面に沿った次の目標位置を選択する。ステップ１８４で、見通し線がレーザ
の値より大きい場合には、その目標の位置が、現在の目標位置とその前の見通し
線の目標位置の間にあるものと決定する。次いでステップ１８６で、直線補間を
使用して、レーザ・センサによって行われた測定に対応する、これら２つの見通
し線の値の間の目標位置を算出する。この位置が決定された後で、大容量データ
・ユニット中の目標リストを更新し、この情報をその他の航空機に提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＲＦＩ／ＬＲＤベースのターゲティング・システムを示すブロック図である。

【図２】 共通平面内に整列したＲＦＩの直線アレイを有するアンテナを示す図である。

【図３】 航空機の翼に取り付けられたＲＦＩ、およびどのようにして無線信号が目標か
ら受信されるかを示す図である。

【図４】 システムの動作モードを確立する流れ図である。

【図５】 ターゲティング・システムの動作の概要を示すブロック図である。

【図６】 ターゲティング・システムが受動モードにあるときの目標情報の処理を説明す
る流れ図である。

【図７】 ＲＦＩアレイで受信された目標の無線信号を対にする処理を説明する流れ図で
ある。

【図８】 レーザ測距を援用した目標位置決定モード中に目標が位置している可能性があ
る区域を示す図である。

【図９】 受動センサを補助するレーザ測距を示す流れ図である。

【図１０】 航空機から目標までの見通し距離の識別を示す図である。

【図１１】 単一のＲＦＩアレイのみが動作可能であるときの、このシステムのレーザ測距
の援用を示す図である。

【図１２】 単一のＲＦＩアレイの、レーザ測距の援用を示す流れ図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年３月３０日（２０００．３．３０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 無線周波干渉計およびレーザ距離計／指示装置をベースとする
ターゲティング・システム

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景） 航空機、特に軍用機では、能動レーダ兵器システムに関連する無線周波（ＲＦ
）信号源はミッションの達成および航空機の生き残りに対する直接の脅威となる
ので、これらの信号源の位置を決定することはしばしば有益である。このような
ＲＦ信号源の最も一般的な例はレーダ施設であるが、ターゲティング（targetin
g）・システムも含めたその他のＲＦ信号源もこれに当てはまることがある。

【０００２】 航空機の近辺にある脅威または対象物をターゲティングおよび識別するのに有
用なデバイスは、レーザ距離計（ＬＲＦ：laser range finder）である。このデ
バイスは、目標に向けてレーザ信号を発振し、戻ってきた信号を解読することに
よって、目標までの距離を決定することができる。戻ってきた信号の特性に基づ
いて、目標までの正確な距離を決定することができる。ＬＲＦの欠点は、目標ま
での見通し距離（line-of-sight range）などの有用な情報を決定するために、 信号を伝送する必要がある点である。また、信号が伝送されるので、その区域内
のその他のデバイスまたは航空機がその伝送信号を傍受して、ＬＲＦの存在を検
知する可能性もある。多くの適用業務では、これは望ましくないことである。

【０００３】 無線周波信号源を受動的に検知するために、単軸無線周波干渉計が使用されて
いる。この干渉計は、センサの直線アレイ上でＲＦ信号を受信し、その後、アレ
イのセンサとＲＦエネルギー源の間の角度の関係を算出する。さらに詳細には、
センサのアレイは直線状に配列され、無線周波信号に感応する。その後、検知し
た信号を互いに比較し、検知した信号中の位相差で、検知したＲＦ信号の到来角
を示すことができる。単軸ＲＦＩは一般に既知の方法で機体に取り付けられ、し
たがって機体座標と関係するようにＲＦ信号に対する到来角を決定することがで
きる。

【０００４】 単軸ＲＦＩには、その設計に固有の望ましくない特性がいくつかある。最も重
要なことは、単軸ＲＦＩが単軸の動作に限定されることであり、したがって到来
角は単にＲＦ信号源が存在する可能性がある平面を規定するだけとなる。この情
報は、操縦士にとってある程度は有益であるが、依然としてこのようなＲＦ信号
源のさらなる通常処理および探索が必要である。操縦士は、特に悪条件の環境で
は、航空機の操縦で非常に忙しい状態に保たれるので、操縦士が必要以上の作業
を行う必要があることは望ましくない。したがって操縦士によるこのような広範
囲の探索と対話は望ましくない。

【０００５】 単軸システムに固有のもう１つの問題は、「円錐効果（ｃｏｎｉｃ ｅｆｆｅ
ｃｔ）」と呼ばれる現象が発生することである。円錐効果は、ＲＦ信号源がセン
サ・アレイの軸に対して垂直な平面の上または下にあるときに、単軸ＲＦＩの確
度に悪影響を及ぼす。ＲＦ信号源がアレイに対して垂直な平面の上または下にあ
るときには、ＲＦＩセンサは、ＲＦ源を実際より垂直に近い角度にあるものとし
て検知する。この円錐効果は、検知したＲＦ信号の到来角の歪みおよび不正確さ
を生じさせる。したがって、単軸ＲＦＩを使用してＲＦ信号源の位置を決定する
ことは必ずしも正確でなく、また信頼性も低く、操縦士がさらに何度も対話して
、補正係数を推定する必要がある。

【０００６】 単軸ＲＦＩシステムを使用してＲＦ信号源のコース位置および距離を生成する
ことができるもう１つの方法は、三角測量を使用することによるものである。航
空機の既知の機首方位および位置に関連する２つ以上の「角度」を蓄積すること
により、三角測量を使用して、ＲＦ信号源の位置を算出することができる。この
ＲＦ信号源の算出方法は、非常に緩慢かつ複雑なプロセスである。２つ以上のデ
ータ・ポイントを蓄積する必要があり、これにかなりの時間を要する。さらに、
ＲＦ信号源の位置を決定するために、きわめて複雑かつ時間のかかる数値計算が
必要である。最後に、単軸ＲＦＩには円錐効果があるので、これが三角測量プロ
セスの確度に悪影響を及ぼすことになる。したがって、この三角測量プロセスを
使用してＲＦエネルギー源の正確な位置を決定することは、緩慢であり、不正確
であり、かつ信頼性も低い。

【０００７】 単軸ＲＦＩまたはその他の位置決定システムを使用することで、量の制限され
た情報が提供される。多くの状況では、ＲＦ信号源の実際の位置および地理的特
徴を操縦士が知っていれば、より有用なはずである。ＲＦ源の位置を操縦士が視
覚で突きとめ、推定できることもあるが、このようなＲＦ信号源が山などの地理
的障害物の後ろにあることもある。この山または地理的障害物の存在を知らない
操縦士は、ＲＦ信号源の実際の位置に関して不正確な情報を有することになる。

【０００８】 単軸ＲＦＩシステムで受信される情報はある程度制限されるので、この情報は
、単軸ＲＦＩを利用したプラットフォームとともに動作するその他のプラットフ
ォームではほとんど役に立たない。

【０００９】 １９９５年１０月１０日に発行された米国特許第Ａ５４５７４６６号（出願人
：ＲＯＳＥ、ＣＯＮＲＡＤ Ｍ．）に、正確な到来角を決定する方法が開示され
ている。この発明は、単一の直線アレイを使用してセンサ座標中のみで到来角の
測定を行い、観察する航空機から放出源の方向の発見を実行する方法を提供する
ものである。

【００１０】 １９９４年６月２２日に広告されたヨーロッパ特許出願第ＥＰ−Ａ−０６０３
００３号（出願人：ＴＥＸＡＳ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ＩＮＣ．）には、各
システムに共通の構成要素を使用し、ＦＬＩＲシステムの目標検知能力およびＬ
ＡＤＡＲシステムの目標分類能力を提供する、ＬＡＤＡＲ／ＦＬＩＲセンサ・シ
ステムが開示されている。光景は、動眼視野（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｒｅｇａｒｄ
）の一縁部に検知器アレイが配置された、対象物面走査式ＦＬＩＲ（前方監視赤
外線）システムで観察される。ＦＬＩＲプロセッサは、潜在的な目標について受
信したＦＬＩＲ信号の分析を直ちに開始する。潜在的な目標が存在するものと決
定されると、ＦＬＩＲプロセッサはＬＡＤＡＲシステムに動作を開始させ、そこ
から潜在的な目標が存在している局所領域に向けてレーザ・ビームを送る。シス
テムはＦＬＩＲ信号を受信し続け、その視野から来るこれらの信号を、反射した
レーザ信号の経路を迂回させて、直接ＦＬＩＲ検知器まで進ませる。反射したレ
ーザ信号は光学系を通って戻り、局部発振器からのビームと混合される。次いで
合成ビームは、観察している潜在的な目標を分類するために目標分類装置ととも
に動作するレーザまたはＬＡＤＡＲ検知器に進む。

【００１１】 ＧＬＩＣＫＳＴＥＩＮ ＩＲＡおよびＣＨＥＮ ＭＩＣＨＡＥＬによる「ＡＩ
／Ｅｘｐｅｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓｅｎｓｏｒ
Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」ＩＥＥＥ／ＡＩＡＡ ＳＥＶＥＮＴＨ ＤＩＧＩＴＡ
Ｌ ＡＶＩＯＮＩＣＳ ＳＹＳＴＥＭＳ ＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ、１９８６年１
０月１３〜１６日発表、３８２ページ〜３８８ページ、ＸＰ００２０９６３７２
、テキサスには、センサおよびプリプロセッサ資源をより良好に管理し、かつ自
動目標認識（ＡＴＲ）プロセスの品質および頑強さを改善するために、高度な自
動化および人工知能（ＡＩ）の技術を使用した、より高レベルな後処理が開示さ
れている。複数のセンサからの情報と補助データ資源のシステム・レベルの融合
であるセンサ開発は、そのために知識型「エキスパート」システムを現在開発し
ている重要な機能である。インテリジェント航空機搭載（ａｉｒｂｏｒｎｅ）シ
ステムの特殊な要件が論じられ、システム・レベルの処理の状況（ｏｐｐｏｒｔ
ｕｎｉｔｙ）について概説されている。

【００１２】 （発明の概要） 本明細書に記載するのは、移動しているビークルから、無線周波（ＲＦ）信号
源を検知し、位置決定するための装置である。この装置は、完全に受動的に、ま
たはレーザ距離計などの能動センサを組み込んだ半能動モードで動作することが
できる。

【００１３】 本発明のＲＦ源検知装置は、航空機の飛行中にＲＦ源の位置を受動的に検知し
、正確に決定するようになっている。本発明の装置はまた、ＲＦ源までの大凡の
距離も決定する。最初に、源からの無線周波放出を、共通の幾何平面内に配設さ
れた２つの直線無線周波干渉計（ＲＦＩ）アレイを使用して受信する。各直線Ｒ
ＦＩアレイは、その特定のアレイに対するＲＦ信号の到来角を示す信号を生成す
る。ＲＦ源検知装置は、直線ＲＦＩアレイからの信号を利用して、緯度、経度、
およびＲＦ源までの距離（水平方向）の点からＲＦ源の位置を表す信号を出力す
る。

【００１４】 本発明は、以前に算出したＲＦ源の位置を使用するデジタル地形標高データベ
ース（digital terrain elevation database）（ＤＴＥＤ）を利用することによ
って、見通し距離の決定を行うこともできる。ＤＴＥＤと本発明のデュアル・セ
ンサＲＦＩセンサの連係により、より正確かつ精密なＲＦ源の識別が可能となる
。ＲＦ源の位置は、特定の回転楕円航法（spheroid navigation）データとして 精密に決定することができ、したがって、その他の多くのシステムがこの情報を
使用することが可能となる。ＤＴＥＤは、飛行している航空機の下方の地形に関
する詳細な情報を含み、したがって、これと見通し線ベクトルとを組み合わせる
ことにより、局地的な地形に相関してＲＦ源の位置を決定することができる。こ
の情報は、その他のプラットフォームに通信することも、その航空機に搭載され
たその他のシステムと連係させることもできる。

【００１５】 本発明の一実施態様では、ターゲティング・システムの洗練フェーズまたは武
器システムの追跡フェーズ中に、上述の受動ターゲティング・システムをレーザ
距離計／指示装置（ＬＲＤ）とともに使用する。目標が受動的に位置決定された
後で、ＬＲＤはＲＦ信号源に向けてレーザ・ビームを送り、反射ビームを分析し
た後で、その脅威までの精密な距離を算出する。レーザ距離を使用して、目標位 置と計算した見通し距離とをさらに相関させ、高精度な目標位置を生成する。Ｒ
Ｆ源の精密な位置および距離は、搭載された武器システムによって使用されるか
、または共同ミッションで使用されるその他のプラットフォームに伝送される。

【００１６】 （好ましい実施形態の説明） 図１に開示するのは、ＲＦＩおよびレーザ距離計／指示装置をベースとするタ
ーゲティング・システムのシステム図である。本発明のこの実施形態では、ター
ゲティング・システムは、ビークル用のビークル管理システム１０中に組み込ま
れる。このビークル・ミッション管理システムは、当技術分野でそれぞれ既知の
制御システム、表示システム、およびデータ処理システムの組合せである。この
アセンブリのハードウェア要素は、デジタル・データを処理し、バス入出力の処
理し、およびアナログ信号の入出力を処理する。ビークル・ミッション管理シス
テムは、電子戦や兵器制御、通信、航法など、ミッション機器の制御、管理、お
よびデータ処理を行う。ビークル・ミッション管理システム１０は、ビークルの
様々なシステムおよびセンサから様々な入力を受信し、次いで出力信号を提供し
、この信号が、操縦士に対して表示されるか、兵器システムに伝送されるか、ま
たはデータリンクを介してその他のビークルに提供される。

【００１７】 ビークルの操縦室内で、操縦士は、操縦室制御パネル１４、操縦士制御グリッ
プ１６、およびコマンドを入力できるようにするためのキーボード・ユニット１
８を介して、ビークル管理システム１０に入力を与えることができる。ビークル
管理システム１０は、大容量データ・ユニット１２にも直接接続される。データ
・ユニットは、デジタル地形標高データベース（ＤＴＥＤ）も含めて、ターゲテ
ィング・システムが必要とする様々な情報を記憶する。ＤＴＥＤは、ビークルが
その上を飛行または走行する地理をデジタル的に再構成したものである。データ
・ユニットには、既知の目標の位置および戦場の図も含まれる。

【００１８】 ターゲティング・システムは、ビークル全体にわたって通信バスを介してその
他のシステムに接続される。本発明の好ましい実施形態では、ビークルは航空機
であり、アビオニクス・バス２１を介して接続されるシステムは、通常は航空機
のシステムである。ターゲティング・システムの第１の目的は、アクティブな信
号を最初に放出することなく、潜在する目標をミッション中に操縦士が識別し、
位置決定することができるようにすることである。目標までの精密な距離が望ま
れる場合には、搭載したテレビジョン／熱撮像システムをレーザ距離計／指示装
置（ＬＲＤ）とともに使用して、これを決定することができる。目標を精密に位
置決定した後で、この情報は、メモリに記憶することも、その他の航空機に渡し
てそれらが兵器をターゲティングできるようにすることも、搭載した兵器システ
ムをターゲティングするために使用することもできる。好ましい実施形態では、
ターゲティング・システムは、航空機のビークル管理システム中のファームウェ
アで実装される。

【００１９】 アビオニクス・バス２１を介して、ターゲティング・システムは様々なビーク
ル・センサおよび表示システムとインタフェースをとられる。組込み式の全世界
測位システム（ＧＰＳ）／慣性航法システム（ＩＮＳ）２０は、航空機の現在の
位置、高度、機首方位、および速度についての特定の情報を既知の参照フレーム
で提供する。レーダ高度計２２は、航空機の精密な高度の測定値および垂直速度
を提供する。エア・データ・センサ・ユニット２４は、航空機についての圧力、
高度、および気流速度を提供する。最後に、操縦室内に取り付けられた多機能デ
ィスプレイは、操縦士に、水平方向および垂直方向の状況表示、ならびにターゲ
ティング・システムが生成する当該のミッションに関係する全ての情報を提供す
る。

【００２０】 受動センサおよび能動センサのアレイ、ならびに兵器システム制御装置は、ミ
ッション・バス２５を介してターゲティング・システム１０に接続する。２つの
受動センサは、無線周波干渉計（ＲＦＩ）アレイ１システム２６、およびＲＦＩ
アレイ２システム２８である。２つのＲＦＩアレイは、ビークル外部に取り付け
られ、ＲＦ信号の放出を検知する。これらのアレイで受信したＲＦ信号を分析す
ることにより、到来角および各アレイの中心から源までの距離を受動的に計算す
ることができる。ＲＦＩアレイについては、以下でより詳細に論じる。

【００２１】 ＬＲＤ３０は、ビークルから目標までの精密な距離の測定値を提供するレーザ
・センサである。レーザを所望の目標に向け、反射ビームの測定値に基づいて、
目標までの距離を精密に算出することができる。最後に、目標検知追尾装置およ
びターゲティング・システムからのスレーブ・コマンドを備えた兵器制御／イン
タフェース・システム３２は、適切な目標に対応する特定の方位角および仰角に
兵器を向け、コマンドに応じて発射する。

【００２２】 本発明は３つの異なるモードで動作することができる。第１のモードでは、受
動センサのみを使用して、ＲＦ信号を放出している目標位置を検知し、次いでこ
れを位置決定する。第２のモードでは、受動センサとともにＬＲＤを使用して、
目標の精密な位置を提供する。このモードでは、ＲＦセンサがＲＦ源の位置を提
供し、操縦士がビークル上のテレビジョン／熱撮像システムを使用して目標を視
認し、次いでレーザ・センサをＲＦ源に向け、精密な距離を算出する。第１のモ
ードで受動センサを用いて動作することの利点は、ＲＦ信号やレーザ・ビームな
どの検知される可能性のある信号を放出することなく、目標を識別し、位置決定
することができる点である。特定の兵器システムをサポートする、またはその他
のビークルに目標位置を提供するために、高精度な目標の位置が必要である場合
には、レーザを短いバーストで活性化し、このビームを目標で反射させ、次いで
正確な距離を算出する。

【００２３】 第３のモードでは、２つのＲＦＩアレイの一方が動作不能である状況となるこ
とがある。この場合には、単一のＲＦＩアレイを使用して、ＲＦ信号の出所の方
向を識別することができる。この状況では、テレビジョン／熱撮像システムを使
用して目標を視認し、次いでレーザを使用して精密な距離を得る。

【００２４】 図４の流れ図は、ターゲティング・システムがどのモードで動作するかを決定
するプロセスを示している。流れ図中の判断ブロックに従って、このシステムは
、ＲＦＩアレイの動作やＤＴＥＤなど、搭載センサの妥当性を評価し、これによ
りどのモードでシステムが動作すべきかが自動的に決定される。ステップ３４で
、第１および第２のアレイならびにデジタル地形標高データベースが両方とも動
作可能であるかどうかを問い合せる。それらが動作可能である場合には、ステッ
プ３６で、レーザ・センサが動作可能であり、発射されているかどうかを問い合
わせる。操縦士は、ステップ３６で、レーザ・センサを使用することにするか否
かを決定する。操縦士が能動センサを使用しない場合には、受動目標位置決定モ
ード（第１のモード）がアクティブにセットされる。ステップ３６で、受動セン
サに加えてレーザを使用すると決定した場合には、ステップ４０で、レーザ測距
を援用した目標位置決定モード（第２のモード）をアクティブにセットする。ス
テップ３４で、アレイのうちの一方がアクティブでないと判定された場合には、
ステップ４２で、どちらのアレイがアクティブでないか、またはどちらもアクテ
ィブでないかどうかを判定する。アレイの一方がアクティブであることが分かっ
た場合には、ステップ４４で、レーザを援用した単一ＲＦＩの目標位置決定モー
ド（第３のモード）をアクティブにセットする。どちらのアレイもアクティブで
ない場合には、ステップ４６で、目標位置決定モードを非アクティブにセットす
る。

【００２５】 モードが決定された後で、システムは現在の動作モードに入り、目標の位置お
よび距離のデータの処理を開始する。図５の流れ図は、このシステムの動作を示
している。ステップ６０で、ＲＦＩデータ、ＬＲＤデータ、および地形データを
読み取る。ステップ６２で、アレイのどちらかが動作可能であるかどうかを問い
合わせる。それらが動作可能である場合には、ステップ６４で、ＲＦＩの目標デ
ータの処理を相関させ、周波数範囲、信号振幅、信号レベル感度、および到来角
に基づいて、目標データベースが更新されているかどうか、すなわち検知された
新しい目標があるかどうかを判定する。ステップ６６で、ターゲティング・シス
テムのモードを決定する。ステップ６８で、どのモードがアクティブであるかを
問い合わせる。この流れ図は、このシステムの動作の概略的な全体像を与えるも
のであり、各サブシステムについては以下でより詳細に述べる。

【００２６】 受動目標モードがアクティブであると判定された場合には、次いでステップ７
０で、受動センサを介して収集されたデータを処理する。ステップ７２で、その
データを、古い目標と新しい目標という観点からリスト中の以前の目標と相関さ
せ、一意的な目標をセットする。検知し、位置決定した目標について、テレビジ
ョン／熱撮像システムを向ける航空機の機体軸に対する方位角および仰角を含む
スレーブ・コマンドを計算する。これらのシステムから得られた情報に基づいて
、その後操縦士は、能動センサを目標に照準することを選択することができる。

【００２７】 ステップ７６で、レーザ測距を援用した目標位置決定モードがアクティブであ
る場合には、レーザを活性化し、測距データを収集し、次いでステップ７８でこ
れを処理する。ステップ７２で、このデータを相関させ、目標リストを更新する
。受動位置決定データの場合と同様に、これを使用して、テレビジョン／熱撮像
システムおよび兵器システムの両方のためのスレーブ・コマンドを算出する。最
後にステップ８０で、レーザを援用した目標位置決定モードがアクティブである
かどうかを問い合わせる。これがアクティブである場合には、センサを介して収
集されたデータをステップ８２で処理し、ステップ７２でこのデータを使用して
目標リストを相関させ、更新する。もう一度このデータを使用して、テレビジョ
ン／熱撮像システムおよび兵器システムの両方のためのスレーブ・コマンドを計
算する。各モードにおけるシステムの詳細な動作については、以下でより詳細に
述べる。

【００２８】 本発明の好ましい実施形態では、ＲＦＩアレイは、目標の位置を検知するため
の受動センサとして使用される。ここで、本発明のこの態様を図示した図２を参
照する。この図から分かるように、デュアル無線周波干渉計センサ５０は、セン
サ要素ｈ１〜ｈｎからなる第１の直線アレイ５４と、要素ｖ１〜ｖｎを含むセン
サの第２の直線アレイとを含む。各要素は、それぞれのＲＦ源までの相対距離に
より、様々な時点で信号を受信する。信号中の位相ずれにより、到来角を決定す
ることができる。好ましい実施形態では、直線アレイは互いに既知の角度で配列
され、同一の幾何平面５２内に位置する。

【００２９】 図３に、ビークル上へのＲＦＩアレイの取付けを示す。好ましい実施形態では
、アレイは両翼に取り付けられる。上述のように、アレイは同一の幾何平面内に
あり、航空機の機体座標に対するアレイの角度は、ＲＦＩアレイを設置した時点
で既知の値である。次いで組込み式のＧＰＳ／ＩＮＳシステムを使用して、慣性
空間中の航空機の位置および向きを決定する。センサ要素を直線状に向きし、ア
レイで受信した信号を監視することにより、ＲＦ信号源に対する到来角を決定す
ることができる。各センサ要素はＲＦ信号を知覚し、この感知したＲＦ信号を示
す電気信号を生成する。次いで、アレイが生成した全ての信号の位相角を互いに
比較し、そこから到来角を決定する。前述のように、単一のアレイで決定した到
来角は、ＲＦ信号源９６がその中に存在する、直線アレイに対する平面を識別す
る。

【００３０】 本発明を実施する際には、第１の直線アレイ５４を使用してＲＦ信号の第１の
到来角を決定し、第２の直線アレイ５６を使用して第２の到来角を決定する。こ
れにより、本発明によれば、デュアル・アレイは、ＲＦ源に向かう正確な指向性
ベクトルを決定することができる。アレイ５４および５６は完全に受動的であり
（すなわち信号を放出しない）、したがってＲＦ信号源または脅威は、識別され
、位置決定されていることに気づかない。このシステムは、以下で説明するよう
に、瞬間的な位置、および航空機から信号源または脅威までの見通し線ベクトル
を提供する。さらに、制御信号を生成して、その脅威に向くようにその他のセン
サに指示し、操縦士にフライト・ディレクタ・キュー（flight director cue） を提供し、目標をテレビジョン／熱撮像システムの視野に入れることができるよ
うに航空機を向ける。与えられたキューを利用して、その後操縦士は、ＲＦ信号
源に向かって、またはそこから離れるように操縦することも、あるいは交戦を開
始する前に兵器システムの何らかの最終調整を行うこともできる。

【００３１】 図６の流れ図は、ＲＦ信号を放出している目標のビークルに対する相対的な位
置を算出するために追跡システムが使用するプロセスを詳細に説明したものであ
る。このプロセスは、アレイが信号を検知した後で開始する。ステップ１００で
、図５で述べたように、目標データをアレイからダウンロードし、これを動作周
波数、信号振幅、信号感度レベルについて相関させ、各目標からの到来角の対を
突き合わせる。ステップ１０２で、ＲＦ信号の到来角を、航空機の機体のｘ軸（
緯度方向）に対するアンテナのスキュー角について調節する。次いでステップ１
０４で、２つのＲＦＩアレイの中心の間の既知の距離、および各アレイに対する
調節済みの到来角に基づいて、目標からセンサ位置までの距離を算出する。ステ
ップ１０６で、オフセット・レバー・アーム補正（offset lever arm correctio
n）の点から航空機に対するＲＦＩアレイの慣性位置を算出し、次いで目標まで の距離および各ＲＦＩアレイの中心から目標に向かう方角を用いて、緯度および
経度の点から、到来角の各対に関連する測地位置を計算する。

【００３２】 この時点で、ステップ１０８で、真北（ＴＮ）に対してＲＦ信号の到来角を算
出する。到来角を算出した後で、目標までの方角および距離との直接の測地関係
（ｄｉｒｅｃｔ ｇｅｏｄｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎ）、ならびに航空機の現
在位置を使用して、測地座標中での目標の位置を算出する。目標が測地座標中で
緯度および経度で位置決定されると、大容量データ・ユニット中の数値地形デー
タベースにアクセスすることによって、３次元慣性空間を決定することができる
。ステップ１１２で、目標の２次元位置をこの数値地形上に転移させ、その最も
近くに近接する諸標高地位（elevation posts）の直線補間を使用して、その前 に計算した目標の位置に対応する標高を識別する。ステップ１１４で、航空機の
位置および機首方位ならびに目標の位置を使用して、目標の方位角および仰角な
らびに目標までの距離を計算する。ステップ１１６で、ＲＦＩデュアル・アレイ
で受信した無線信号の最後の対が処理されたかどうかを問い合わせる。

【００３３】 脅威が複数存在する環境中で動作するときには、デュアルＲＦＩアレイは、異
なる多くのＲＦ源から放出された、信号特性に様々な多くの変動がある無線信号
のリストを受信し、処理する。識別および位置決定すべき目標が複数存在するの
で、アレイ１で受信した同じ無線信号をアレイ２で受信した同じ無線信号と比較
し、突き合わせた到来角の対を与えることが重要である。図７の流れ図は、各無
線信号に関連する到来角を適切に対にするための相関プロセスを示している。

【００３４】 図７のステップ１１８で、アレイ１およびアレイ２が両方とも動作可能である
かどうかを問い合わせる。それらが動作可能である場合には、ステップ１１９お
よびステップ１２０で、それぞれのアレイからトラック・ファイル（track file
）を受信する。ステップ１２１で、第１のＲＦＩアレイのトラック・ファイル中
の、あるＲＦ源の時間タグ、周波数、信号振幅、および信号間度などの情報と、
第２のＲＦＩアレイのトラック・ファイルに含まれるもう１つのＲＦ源の情報と
を比較し、そのデータが同一のＲＦ源からのものであるかどうかを判定する。ス
テップ１２２で、それらのＲＦ源に相関があるかどうかを問い合わせる。相関が
ある場合には、そのＲＦ信号についてトラック・ファイルをセットアップし、各
ＲＦ源についての到来角の対および関連するデータを含めるようにする。ステッ
プ１２４で、トラック・ファイル中のあらゆる源について相関が行われたかどう
かを問い合わせる。

【００３５】 ステップ１２２で、選択した２つのＲＦ源の間に相関がない場合には、ステッ
プ１２４で、全てのトラック・ファイルが分析されたかどうかをさらに問い合わ
せる。全てが分析されていない場合には、プロセスはステップ１２１に戻り、ト
ラック・ファイル中の次のＲＦ源を選択し、相関を行う。ステップ１２５で、時
間的相関を行い、識別および位置決定されたＲＦ源に属する古いデータを除去す
る。次いで、新しいＲＦ源のデータでトラック・ファイルを更新する。

【００３６】 ステップ１１８で、アレイのどちらかまたは両方が動作可能でないことが分か
った場合には、ステップ１２６で、どのアレイが動作可能であるかを決定する。
両方とも動作可能でない場合には、プロセスは終了する。アレイの一方が動作可
能である場合には、ステップ１２７で、その動作可能なアレイについてのトラッ
ク・ファイルからＲＦ信号を取り出し、ステップ１２５で時間的相関を行い、３
つのモードの１つで目標の位置を処理する際に使用するために最後のトラック・
ファイルを更新する。プロセスが完了すると、両アレイまたは単一のアレイから
の全てのトラック・ファイルは相関しており、次いでＲＦ源の位置を決定するこ
とができる。

【００３７】 本明細書に記載の受動測距方法には固有のエラーがある程度あるので、検知し
た目標のより高精度な位置を提供するためには、調節を洗練するための視認およ
びレーザ測距を組み合せることが必要である。図８は、ＲＦ信号の到来角を算出
するときに生じることがある、起こりうるエラーを示している。ダイアモンド型
の区域１３０は、目標位置が存在する可能性が最も高い潜在区域である。図９の
流れ図は、受動センサおよび能動センサ（レーザ）を使用して、検知した目標の
位置を提供するプロセスを説明する図である。

【００３８】 図９に示すプロセスを開始する前に、受動センサに関連して図６で説明したよ
うに、受動センサを使用して目標の精密な位置を算出する。次いで、数値地形デ
ータベースを使用して、目標位置をさらに洗練する。受動センサから提供された
情報を用いて、操縦士は、テレビジョン／熱撮像システムを使用して目標を視認
し、次いでレーザを発振して精密な距離を得る。この情報が現在のミッションで
、または将来的にその他の航空機にとって有用となるように、検知した目標は、
デジタル地形標高データベース中の位置と精密に相関させなければならない。こ
れを行うために、まず最初に、航空機の位置から受動センサによって決定された
目標の位置までの見通し距離を算出しなければならない。図１０は、どのように
して見通し線を算出するかを示す図である。目標から放出されたＲＦ信号を受動
センサが検知したときに、目標の位置を決定する計算が行われる。次いで、ＤＴ
ＥＤを使用して、計算した目標位置の近傍にある諸地形点の標高を使用して、計
算した目標位置の標高を抽出する。上述のように、これは目標を位置決定するた
めの走査および探索プロセスである。図９に示すプロセスにより、受動センサの
確度はさらに向上する。

【００３９】 位置が受動的に算出された後で、ステップ１４７で、テレビジョン／熱撮像シ
ステムを使用して目標を視認する。ステップ１４８で、目標までの精密な距離を
レーザで決定した後で、相関プロセスを実行し、検知した目標とデータベースに
記憶された目標とを突き合わせる。ステップ１５０で、検知した目標の方位角お
よび仰角をレーザ・プラットフォームと比較し、それらが指定しきい値内にある
かどうかを判定する。これらの条件を満たさない場合には、プロセスは終了する
。

【００４０】 それらがこの指定しきい値内にある場合、これは、そのレーザ距離が、位置決
定された目標のうちの１つに関連することを意味する。次いでステップ１５２で
、変換カウンタを初期化し、誤差範囲のマージン内の点の走査を分析できるよう
にする。ステップ１５４で、計算した航空機から目標位置までの見通し距離とレ
ーザ・センサによって測定された距離（レーザ距離）とが互いに５メートル以内
に収まるかどうかを問い合わせる。それらが５メートル以内でない場合には、ス
テップ１５６で、その目標の近傍にある次の可能な目標位置を識別する。次いで
ステップ１５８で、この新しい可能な目標について見通し線を算出する。これは
数回行われるだけであるので、ステップ１６０で、変換カウンタが２４を超える
かどうかを問い合わせる。２４を超える場合には、プロセスは終了し、最も位置
の近い点が提供され、目標位置の標高および確度指標とともに大容量データ・ユ
ニットに記憶される。ステップ１５４で見通し距離がレーザ・センサの測定値の
５メートル以内である場合には、正確な突合せが行われており、この情報が大容
量データ・ユニットに記憶される。

【００４１】 ターゲティング・システムが動作する最後のモードは、レーザ・センサを援用
した単一ＲＦＩアレイのモードである。この動作モードを図１２に詳細に示す。
ステップ１７０で、単一のＲＦＩアレイのみが使用されるので、ただ１つのＲＦ
信号の到来角を検知することができる。この角度が検知された後で、ステップ１
７２で、操縦士は、視覚キュー（visual cue）を使用してこの角度に沿って実際
の地形上を走査し、目標を視認する。次いでステップ１７４で、レーザ・センサ
を使用して、目標までの精密な距離を算出する。視覚で検知した目標と数値デー
タベースとを突き合わせるために、ステップ１７４で、到来角に沿った可能な目
標位置のセットを識別する。ステップ１７６で、これらの潜在的な目標の標高を
算出する。次いでステップ１７８で、航空機から可能な目標位置までの見通し線
を算出する。このプロセスは、図１１を見ればよりよく理解することができる。
図１１は、単一のＲＦＩで検知した到来角に沿った地形の断面図である。視覚で
識別した後は、目標までのレーザ距離（Ｒ₁）は明確に識別される。次いで、タ ーゲティング・システムは、所定の間隔でこの地形に沿った一連の可能な目標位
置を識別する。

【００４２】 引き続き図１２の流れ図を参照すると、次いでステップ１８０で、算出した各
見通し線と、レーザ・センサによって決定された値とを比較する。２つの値がほ
ぼ等しくない場合には、ステップ１８４で、見通し線の測定値がレーザの測定値
未満であるかどうかを問い合わせる。見通し線の測定値がレーザの測定値未満で
ある場合には、ステップ１８８でこれをメモリに記憶し、ステップ１９０で、こ
の断面に沿った次の目標位置を選択する。ステップ１８４で、見通し線がレーザ
の値より大きい場合には、その目標の位置が、現在の目標位置とその前の見通し
線の目標位置の間にあるものと決定する。次いでステップ１８６で、直線補間を
使用して、レーザ・センサによって行われた測定に対応する、これら２つの見通
し線の値の間の目標位置を算出する。この位置が決定された後で、大容量データ
・ユニット中の目標リストを更新し、この情報をその他の航空機に提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＲＦＩ／ＬＲＤベースのターゲティング・システムを示すブロック図である。

【図２】 共通平面内に整列したＲＦＩの直線アレイを有するアンテナを示す図である。

【図３】 航空機の翼に取り付けられたＲＦＩ、およびどのようにして無線信号が目標か ら受信されるかを示す図である。

【図４】 システムの動作モードを確立する流れ図である。

【図５】 ターゲティング・システムの動作の概要を示すブロック図である。

【図６】 ターゲティング・システムが受動モードにあるときの目標情報の処理を説明す
る流れ図である。

【図７】 ＲＦＩアレイで受信された目標の無線信号を対にする処理を説明する流れ図で
ある。

【図８】 レーザ測距を援用した目標位置決定モード中に目標が位置している可能性があ
る区域を示す図である。

【図９】 受動センサを補助するレーザ測距を示す流れ図である。

【図１０】 航空機から目標までの見通し距離の識別を示す図である。

【図１１】 単一のＲＦＩアレイのみが動作可能であるときの、このシステムのレーザ測距
の援用を示す図である。

【図１２】 単一のＲＦＩアレイの、レーザ測距の援用を示す流れ図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ラスキンスキ，ジョン・イー アメリカ合衆国・87122・ニューメキシコ 州・アルバカーキ・レッド オークス ル ープ・1042 (72)発明者 バーミンガム，ポール・エム アメリカ合衆国・87047・ニューメキシコ 州・サンディア パーク・ケリー リン・ 40 Ｆターム(参考） 5J062 AA01 BB03 CC07 FF01 FF02 5J070 AA02 AC02 AC13 AD08 AE01 AE02 AE04 AF06 AH04 AH34 AK13 AK22 AK36 BB14 BD06 BD08 5J084 AA05 AB01 AB02 AB03 AC04 BA03 CA22 DA07 EA23 FA03 【要約の続き】 の情報をその他のアクティブなシステムとともに使用し て、ＲＦ信号源の精密な距離および位置を提供すること ができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ビークル用の脅威検知および兵器ターゲティング・システム
   であって、 無線信号を受信する、前記ビークル上で基準座標系の第１の軸に対して既知の
   角度となるように位置決めされた第１の直線アレイ、 無線信号を受信する、前記ビークル上に第１のアレイと同じ幾何平面内で基準
   座標系の第２の軸に対してある角度で位置決めされた第２の直線アレイ、 前記第１および第２の直線アレイに接続された、検知した無線信号を受信する
   第１および第２の平面を決定する手段、ならびに 基準座標系に対する第１および第２の直線アレイの向きと、基準座標系に対す
   るビークルの向きとを考慮に入れて、第１および第２の平面をビークルに対する
   指向性ベクトルに変換する手段 を含むシステム。 【請求項３】 慣性座標系に対する機体位置を示す位置信号、および前記慣
   性座標系に対する機体の動力学を示す飛行動力学信号を提供する航空機航法シス
   テムと、 前記位置信号、前記飛行動力学信号、および前記見通し線ベクトルを受信し、
   前記位置信号、前記飛行動力学信号、および前記見通しベクトルに応答して、前
   記慣性座標系内で前記機体から無線周波信号源まで延びるポインティング・ベク
   トルを生成する座標変換システムと をさらに含む、請求項１に記載の受動脅威検知システム。 【請求項５】 前記第１の直線アレイが、ほぼ直線構成で配列された第１の
   複数の干渉計センサを含み、前記第２のアレイが、ほぼ直線構成で配列された第
   ２の複数の干渉計を含み、前記干渉計がそれぞれ無線周波信号に応答する、請求
   項１に記載の受動脅威検知システム。 【請求項６】 前記第１の複数の干渉計センサが、前記第１の指向性信号を
   生成し、前記第２の複数の干渉計センサが、前記第２の指向性信号を生成する、
   請求項５に記載の受動脅威検知システム。 【請求項７】 前記位置信号を受信し、前記機体位置に最も近い地形の標高
   を示す複数の標高信号を生成する地形標高データベースと、 前記ポインティング・ベクトルおよび前記複数の標高信号を受信し、前記慣性
   座標系に対する無線周波エネルギー源の位置を示す慣性位置信号を生成する慣性
   位置決めシステムと をさらに含む、請求項６に記載の受動脅威検知システム。 【請求項８】 ポインティング・ベクトルおよび前記位置信号を受信し、さ
   らに機体からＲＦエネルギー源までの距離を示す距離信号を生成する距離決定シ
   ステムをさらに含む、請求項７に記載の受動脅威検知システム。 【請求項９】 前記第１の複数の干渉計センサが、前記第１の指向性信号を
   生成し、前記第２の複数の干渉計センサが、前記第２の指向性信号を生成する、
   請求項８に記載の受動脅威検知システム。 【請求項１０】 鉛直角および水平角を受動センサから受信し、地形に関係
   して目標を識別し、ビークルおよびビークル・システムを目標に向けるための指
   向性信号を生成する処理手段と、 指向性信号に応答して目標に向けて旋回される能動センサであって、目標で反
   射されて能動センサに戻る信号（そこで精密な距離の計算が行われ、これが処理
   手段に提供され、そこからビークルの操縦士および兵器システムに伝送される）
   を放出する能動センサと をさらに含む、請求項１に記載の受動脅威検知システム。 【請求項１１】 能動センサが、兵器システムの照準のために目標までのき
   わめて正確な測距を実現するレーザである、請求項１０に記載のビークル用の目
   標検知および兵器ターゲティング・システム。 【請求項１２】 処理が、目標の方向についてのキューをビークルの操縦士
   に与える、請求項１０に記載のビークル用の目標検知および兵器ターゲティング
   ・システム。 【請求項１３】 操縦士が、処理手段からのキューに応答して、レーザのポ
   インティングを手動で制御する、請求項１１に記載のビークル用の目標検知およ
   び兵器ターゲティング・システム。 【請求項１４】 データリンクが、処理手段とともに、その他のプラットフ
   ォーム、衛星、および地上局に目標情報を提供する、請求項１０に記載のビーク
   ル用の目標検知および兵器ターゲティング・システム。 【請求項１６】 ビークルの操縦士が、能動センサを目標に向けて手動で旋
   回させる、請求項１０に記載のビークル用の目標検知および兵器ターゲティング
   ・システム。 【請求項１７】 ビークル用の脅威検知および兵器ターゲティング・システ
   ムであって、 目標からの放出を検知し、ビークルから目標までの鉛直角および水平角を決定
   する受動センサと、 鉛直角および水平角を受動センサから受信し、地形に関係して目標を識別し、
   ビークルおよびビークル・システムを目標に向けるための指向性信号を生成する
   処理手段と、 指向性信号に応答して目標に向けて旋回される能動センサであって、目標で反
   射されて能動センサに戻る信号（そこで精密な距離の計算が行われ、これが処理
   手段に提供され、そこからビークルの操縦士および兵器システムに伝送される）
   を放出する能動センサと を含むシステム。 【請求項１８】 受動センサが無線周波信号源を検知し、前記受動センサが
   、 無線周波を感知し、その第１の干渉計アレイに対する無線周波信号の受信方向
   を示す第１の指向性信号を出力する第１のセンサ・アレイと、無線周波を感知し
   、前記第２の干渉計アレイに対する無線周波信号の受信方向を示す第２の指向性
   信号を出力する第２のセンサ・アレイとを有する２軸無線周波センサ、ならびに 前記第１の指向性信号および前記第２の指向性信号を受信し、機体に対する、
   前記２軸無線周波センサによる無線周波信号の受信方向を示す見通し線ベクトル
   信号を生成する指向性プロセッサ を含む、請求項１７に記載のビークル用の目標検知および兵器ターゲティング・
   システム。 【請求項１９】 無線干渉計が、互いに対して９０度以外の角度で位置決め
   された２つのアンテナである、請求項１８に記載のビークル用の目標検知および
   兵器ターゲティング・システム。 【請求項２０】 無線干渉計が目標までの距離を決定する、請求項１９に記
   載のビークル用の目標検知および兵器ターゲティング・システム。 【請求項２１】 能動センサが、兵器システムの照準のために目標までのき
   わめて正確な測距を実現するレーザである、請求項１７に記載のビークル用の目
   標検知および兵器ターゲティング・システム。 【請求項２２】 処理が、目標の方向についてのキューをビークルの操縦士
   に与える、請求項１７に記載のビークル用の目標検知および兵器ターゲティング
   ・システム。 【請求項２３】 操縦士が、処理手段からのキューに応答して、レーザのポ
   インティングを手動で制御する、請求項２１に記載のビークル用の目標検知およ
   び兵器ターゲティング・システム。 【請求項２４】 データリンクが、処理手段とともに、その他のプラットフ
   ォーム、衛星、および地上局に目標情報を提供する、請求項１７に記載のビーク
   ル用の目標検知および兵器ターゲティング・システム。 【請求項２５】 目標情報が、データリンクを介してビークルからその他の
   プラットフォームまたは地上局に伝送される、請求項１７に記載のビークル用の
   目標検知および兵器ターゲティング・システム。 【請求項２６】 ビークルの操縦士が、能動センサを目標に向けて手動で旋
   回させる、請求項１７に記載のビークル用の目標検知および兵器ターゲティング
   ・システム。 【請求項２７】 ビークル用の脅威検知および兵器ターゲティング・システ
   ムであって、 無線信号を受信する、前記ビークル上で基準座標系の第１の軸に対して既知の
   角度となるように位置決めされた第１の直線アレイ、 無線信号を受信する、前記ビークル上に第１のアレイと同じ幾何平面内で基準
   座標系の第２の軸に対してある角度で位置決めされた第２の直線アレイ、 前記第１および第２の直線アレイに接続された、検知した無線信号を受信する
   第１および第２の平面を決定する手段、 基準座標系に対する第１および第２の直線アレイの向きと、基準座標系に対す
   るビークルの向きとを考慮に入れて、第１および第２の平面をビークルに対する
   指向性ベクトルに変換する手段、 鉛直角および水平角を受動センサから受信し、地形に関係して目標を識別し、
   ビークルおよびビークル・システムを目標に向けるための指向性信号を生成する
   処理手段、ならびに 指向性信号に応答して目標に向けて旋回される能動センサであり、目標で反射
   されて能動センサに戻る信号（そこで精密な距離の計算が行われ、これが処理手
   段に提供され、そこからビークルの操縦士および兵器システムに伝送される）を
   放出する能動センサ を含むシステム。