JP2006322883A - イベント捕捉およびフィルタリングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 関心イベントを決定するために検出されたイベントをフィルタリングするシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】 検出されたイベントを識別し、センサデータを評価して各イベントに関連する少なくとも１つの特性を決定し、複数の検出されたイベントとそれらの関連する特性とを報告する。少なくとも１つの関連イベント発生部が、少なくとも１つの関連イベントを生成し少なくとも１つのイベント報告を生成するように動作可能である。所与のイベント報告は、関連イベントに関連する少なくとも１つの特性を提供する。イベントフィルタリングシステムが、少なくとも１つのイベント報告を検出されたイベントと比較することにより、複数の検出されたイベントの中の少なくとも１つの関連イベントを識別する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、概括的には情報システムに関し、特にイベントキャプチャ（捕捉）およびフィルタリングシステムに関する。

センサ技術の進歩により、センサは関心領域に関するかなりの量の情報を提供することが可能となった。たとえば、領域の包括的な視野を提供するために、高高度の飛行機または軌道衛星に広域センサを取り付けることができる。これらのセンサは、関心領域内で発生するイベントを連続的に監視することを可能にするが、一般に、いずれのイベントが関心のあるものであるかを識別することが常に容易とは限らないほど多くのイベントを観察するか、または関連ソースからもたらされるイベントを容易に識別する。適用によっては、所与のイベントをさらに調査するために、移動式短距離センサ、焦点領域センサまたは人間の調査者を利用することができるが、一般に所与の領域内で非常に多くのイベントが検出されるため、これらのリソース（資源）を有効に割り付けること、またはそれによって適当な識別を提供することが困難になる可能性がある。

当該技術分野の従来の状態下では、センサデータから有用な意思決定情報を抽出することは困難なプロセスである可能性がある。さまざまなセンサが他の入手可能な情報から独立して作用し、意思決定者が既知のイベントから関心イベントを（著しい人間の介入なしに）区別することを困難にする。この介入により、データを収集する費用が加算され、人為的なミスの可能性がもたらされ、より重要なことには、収集されたデータの解釈および拡張が大幅に遅延する。イベントの発生直後でさえも、イベントの原因が明らかでない可能性があるため、迅速かつ決定的にイベントの重要性を認識し、所望の情報を入手可能である間に収集することが重要である。

従来においてこれらの状況を扱う場合、提供されるセンサデータから意味を決定することは、人間のオペレータの義務であった。センサ読み値は、個々の人員により、関心領域の利用可能な知識に鑑みて分析され、センサ資源は、場当たり的にさらにイベントを調査するために割り付けられる。他の問題もあるが特に、意思決定員は、センサ資源の関心イベントへの割付けを最適化するという問題に直面する。任意の所与の時刻に関心領域内で発生するイベントの数は、一般に、利用可能なセンサ資源を超過するため、一般に望ましいレベルのセンサ資源を検出されたすべてのイベントに向けることができない。センサシステムおよび検出されるイベントの数が増大するに従い、かかる判断はますます困難となる。

本発明は、関心イベントを決定するために検出されたイベントをフィルタリングするシステムおよび方法に関する。本発明の一態様によれば、イベント捕捉およびフィルタリングシステムを提供する。センサデータ分析システムが、提供されるセンサデータから複数の検出されたイベントを識別し、センサデータを評価して各イベントに関連する少なくとも１つの特性を決定する。センサデータ分析システムは、複数の検出されたイベントとそれらの関連する特性とを報告する。少なくとも１つの関連イベント発生部が、少なくとも１つの関連イベントを生成し少なくとも１つのイベント報告を生成するように動作可能である。所与のイベント報告は、関連イベントに関連する少なくとも１つの特性を提供する。イベントフィルタリングシステムが、少なくとも１つのイベント報告を検出されたイベントと比較することにより、複数の検出されたイベントの中の少なくとも１つの関連イベントを識別する。

本発明の別の態様によれば、定義された領域内における関心イベントを識別する方法を提供する。定義された領域における複数の検出されたイベントを表す生センサデータを収集する。収集されたデータを分析することにより、各検出されたイベントに対し少なくとも１つの関連する特性を決定する。システムに関連するそれぞれのイベントを表す少なくとも１つのイベント報告を生成する。所与のイベント報告は、システムに関連するイベントの少なくとも１つの関連する特性を含む。生成された少なくとも１つのイベント報告を検出されたイベントと整合（比較）することにより、検出されたイベントのいずれがシステムに関連するかを判断する。検出されたイベントをフィルタリングすることにより、少なくとも１つの関心イベントを識別するように、システムに関連するイベントを除去する。本発明のこの態様では、システムに関連しないイベントが主に関心が持たれるものであり、さらに評価し識別するために最良の候補である、と想定する。

本発明は、１つまたは複数の関心イベントを決定するために検出されたイベントをフィルタリングするシステムおよび方法に関する。監視システムは、イベントの発生を検出するために関心領域をモニタする１つまたは複数のセンサを有することができる。これらの検出されたイベントに関するセンサデータを解釈して、イベントのリストを狭め（絞る）かつ検出されたイベントのさまざまな特性に関するデータを提供することができる。同時に、本システムに関連するイベント発生部は、システムの他のコンポーネントに対し、センサのうちの１つまたは複数によって識別可能であると予測されるイベントの発生を報告することができる。たとえば、自国の支配下にある武器が発火する場合があり、その武器に統合されたイベント発生部が、そのイベントをイベントフィルタリングシステムに報告する。センサがこの特定の武器発火を検出すると、武器発火イベント（イベント発生部によって報告された）を時間、空間およびシグネチャにおいてセンサ検出と関連付ける（コンピュータが自動的に実行可能）ことにより、検知された事象の指示的または決定的解釈を、すべての関連する意思決定者に対して略リアルタイムに入手可能とすることができ、この検知されたイベントを、自国の武器のうちの１つの発火として記述することができる。関連／生成イベントの報告を、他のイベント発生部に、中央制御領域（コマンドステーション等）に、またイベントフィルタリングシステムに提供することができる。これらのイベント報告には、イベントに関連する複数の特性を含めることができる。イベントフィルタリングシステムは、関連イベントの特性を検出されたイベントのすべての特性を比較することにより、検出されたイベントのいずれが本システムに関連するかと、いずれが本システムに関連しないかと、を判断することができる。この情報を使用して、本システムに関連するユニットによって開始されるイベントに対し資源を無駄にすることなく、センサ資源および／または人資源を、非関連イベントを調査するために割り当てることができる。

図１は、本発明の一態様によるイベント捕捉システム１０を示す。システム１０は、監視領域に関連するデータを検知し記録する１つまたは複数のリモートセンサシステム１２を有する。たとえば、センサシステム１２は、監視領域内のさまざまな地理的位置における検知された属性の強度を示すマップを定期的に提供することができる。リモートセンサシステム１２は、可視、赤外線または他のスペクトルでの撮像、赤外線（ＩＲ）、無線周波数（ＲＦ）または他のスペクトルデータを収集する非撮像センサ、移動目標指示器（ＭＴＩ）レーダ、合成開口レーダ、受動無線周波数放射モニタリング（たとえば、信号諜報等）、音波検知または同様の方法等の１つまたは複数の種々の現象論的方法を採用することにより、生データを収集することができる。センサシステム１２は、固定であってもよく、または地上車、飛行機および宇宙船等の可動プラットフォームに取り付けられてもよい。

センサによって収集される生データは、センサに関連するデータ分析システム１４に提供される。データ分析システム１４は、所定期間にわたりセンサから提供される生データを検討することにより、モニタ領域内のイベントを識別することができる。イベントは、１つまたは複数のセンサのうちの関連する１つにおいて検出可能な観察対象を提供する、関心事象の定義されたクラスの中の１つの事象である。たとえば、イベントは、閾値持続時間、強度および地理的領域のうちの１つまたは複数を満足する事象であってもよい。データ分析システム１４は、センサデータから、検出されたイベントに関連する地理的位置および期間を、任意の他の入手可能な観察対象および関心情報とともに記録することができる。例示的な一実施態様では、データ分析システム１４は、センサデータから既知のイベントタイプを識別する１つまたは複数のエキスパートシステムを有することができる。たとえば、データ分析システム１４は、期間を表すセンサデータの複数フレームからイベントシグネチャを抽出し、それをセンサに関連するイベントの既知のクラスと比較することができる。

システム１０はまた、複数の関連イベント発生部１６から入力を受け取る。関連イベント発生部１６は、リモートセンサ１２において識別可能なイベントデータを生成するように動作することができる、システム１０に関連するデバイスまたは人員である。関連イベント発生部１６によって生成されるイベントにより、システム１０外部のイベントから識別することが困難であるかまたは不可能であり得るセンサ読み値が生成される。イベント発生部が、検出可能なイベントを生成することが予期されるように動作する場合、時間、地理的位置および生成されたイベントのタイプを詳述するイベント報告を生成することができる。これらのイベント報告を、オペレータによって提供してもよく、または関連イベントをもたらすデバイスによりまたは関連イベントを生成する能動要素に直接関連するデバイスにより自動的に生成してもよい。イベント報告を、関連イベント発生部１６間で通信することにより、オペレータに対し、関連イベントの事象が発生した場合にそれを通知してもよい。

イベント報告はまた、イベントフィルタリングシステム１８にも提供される。イベントフィルタリングシステム１８はまた、データ分析システム１４からセンサイベントデータも受け取る。イベントフィルタリングシステム１８は、データ分析システム１４からのイベント情報を関連イベント発生部１６から提供されるイベントデータと整合することにより、検出されたイベントから関連イベントをフィルタリングし、システム１０に関連しないセンサデータ内の任意のイベントを識別する。イベントフィルタリングシステム１８は、時間、位置、特定の観察対象およびイベントのタイプ等、イベント報告に記録されたイベント特性をセンサ１２によって収集された対応するデータと比較することにより、関連イベントをその関連するセンサデータと整合する。これを、たとえば、１つまたは複数のエキスパートシステムによりまたは統計的相関プロセスを介して達成することができる。センサシステム１２からの任意の一致しないイベントは、システム１０に関連しないものと考えられ、さらに調査するために関心イベントのリストに蓄積することができる。そして、このイベントのフィルタリングされたリストを、センサシステム１２、関連イベント発生部１６またはシステム２０に関連する他のエンティティのうちの１つまたは複数に提供することができる。たとえば、イベントのフィルタリングされたリストを、非関連イベントをさらに調査するためにセンサ資源または人資源に割り付けるセンサ制御部（図示せず）に提供してもよい。

図２は、本発明の一態様による生成したイベントの報告を提供する例示的な関連デバイス３０の機能ブロック図を示す。関連デバイス３０は、センサ可視イベントを生成するように動作するとともに、１つまたは複数の入力デバイス３２を通してイベント報告のためのイベント情報を収集し、イベント報告を生成する。イベント報告を、イベントと同時に、イベントの後に、またはイベントを予期して生成することができる、ということが理解されよう。たとえば、入力デバイス３２は、訓練されたオペレータが、関連する開始時刻、位置、持続時間およびタイプ等、イベントの特性を入力する、コンピュータキーボードまたはタッチスクリーンを備えてもよい。入力デバイス３２はまた、デバイスに関連するイベントの発生を記録することができる関連デバイス３０内の自動化システムを備えてもよい。たとえば、イベントの開始時のデバイス内の全地球測位システム（ＧＰＳ）からの時刻および場所データである。

１つまたは複数の入力デバイス３２からのデータは、データベース３８に提供される。データベース３８は、先に記録されたイベントに関する情報、関心領域に関する地理的情報およびイベントデータを解釈するための他の関連情報を含む。たとえば、軍事用途では、他の関連情報には、味方軍および敵軍の位置、既知の敵の意図の概要、戦域司令官からの指示および同様の情報を含むことができる。データベースからの情報を、そのデータベースに動作可能に結合されたディスプレイ３９に表示してもよい。ディスプレイ３９は、タッチスクリーンディスプレイ、または情報を表示しまたは情報にアクセスする代替デバイス（図示せず）であってもよい。たとえば、報告されたイベントを、それらの関連する特性とともにディスプレイ３９に示してもよい。データベースは、入出力デバイス４２において受信される伝送を通して定期的に更新される。

１つまたは複数の入力デバイスからのデータはまた、報告フォーマッタ４０にも提供される。報告フォーマッタ４０は、入力データを収集して、イベント捕捉システムの他のコンポーネントと互換性のあるフォーマットにし、それに一意の報告ＩＤを割り当てることによりイベント報告を形成する。一意のＩＤはまた、ローカルデータベース３８に格納される。イベント報告は、送受信機（トランシーバ）４２に提供され、イベントフィルタリングシステムにブロードキャストされる。例示的な一実施態様では、イベント報告はさらに、イベント捕捉システムの１つまたは複数の他のコンポーネント（たとえば、他のイベント発生部および他のシステムエンティティ）に対するマルチキャスト更新を含む。

図３は、本発明の一態様による例示的なセンサデータ分析システム５０の機能ブロック図を示す。データ分析システム５０は、入力デバイス５２において１つまたは複数のセンサから生データを受け取る。１つまたは複数のセンサは、可視、赤外線、紫外線およびＲＦスペクトルで撮像する長距離カメラ、または可視、赤外線、紫外線またはＲＦスペクトルでの非撮像センサ、音波センサ、さまざまな電波検出器および同様のデバイスを含む、種々のセンサタイプのうちの任意のものであってもよい。図示する例では、各センサからのデータを、期間を表す一続き（一連）の２次元画像フレームとして提示してもよく、その場合、所与の画像フレーム内の各画素は、対応する地理的位置における撮像媒体（たとえば、赤外線）の強度を表す。画像フレームは、センサにより規則的な間隔で取得され、それにより一連の中の各フレームは、表された期間内の特定の時刻を表す。

センサデータは、センサデータ分析デバイス５４に提供される。センサデータ分析デバイス５４は、一連のセンサデータフレームを評価することにより、センサの範囲内のイベントを表す可能性のある部分を決定する。たとえば、強度値が閾値より高い１つまたは複数の隣接する画素のグループの位置を特定することにより、候補イベントを選択することができる。センサデータ分析デバイス５４はまた、観察されたイベントを特徴づける（たとえば、強度、強度対時刻、関連するプラットフォーム特性等）ことにより、イベントの追加の識別特性を生成してもよい。各候補イベントは、候補選択プロセス中に一定の識別情報が割り当てられる。その情報には、関連する開始時刻、持続時間、地理的位置（複数可）または領域および一意の識別番号のうちの１つまたは複数を含めることができる。

センサデータ分析デバイス５４からの候補イベントは、イベント識別部５６に提供される。イベント識別部５６は、候補イベントを分析することにより、いずれが撮像領域内における実際のイベントを表すかと、いずれがセンサアーティファクトおよび関心がもたれない他の読み値等の偽イベントを表すかと、を判断する。上述した識別情報とともに、センサデータ分析デバイス５４はまた、識別プロセスを容易にするために候補イベントに関連する追加のセンサデータを提供することができる。イベント識別部５６は、１つまたは複数のエキスパートシステムを利用することにより、実際のイベントと共通する偽イベントとを識別して、生の（たとえば、フィルタリングされていない）イベントリストを生成してもよい。例示的な実施形態では、イベント識別部５６は、候補イベントを、複数の既知のイベントクラスまたは未知のイベントクラスのうちの１つに分類するように試みる、パターン認識分類器を有することができる。生イベントリストに、各イベントに対する割り当てられた情報とともに各イベントに対するクラス指定を提供することができる。

イベント識別部５６は、候補イベントが実際のイベントを表すか否かを判断する際に、関連するデータベース５８からの情報を利用することができる。データベース５８は、先に記録されたイベントに関する情報、関心領域に関する地理的情報、およびイベントデータを解釈するための他の関連情報を含む。たとえば軍事用途では、他の関連情報には、味方軍および敵軍の既知の位置、既知の敵の意図の概要、戦域司令官からの指示および同様の情報を含むことができる。たとえば、イベント識別部５６はまた、一般的なイベントクラスのうちの１つまたは複数をイベントに割り当てるように試みてもよい。たとえば、イベント識別部５６は、データベース５８における、さまざまな一般的なイベントのタイプに対する強度対時刻プロファイルに関する基準データを使用して、ＩＲ検出イベントを砲口閃光、ロケット発射および爆発にソートするように試みてもよい。データベースは、受信機５２によって受信される通信を通して定期的に更新される。イベントが識別された後、それらは、出力デバイス６０に提供され、検出されたイベントの生リストとしてイベントフィルタリングシステムに送信される。

図４は、本発明の一態様による例示的なイベントフィルタリングシステム７０の機能ブロック図を示す。イベントフィルタリングシステム７０は、入力デバイス７２において、関連システムから生イベントリストと１つまたは複数のイベント報告とを受け取る。受け取られた情報は、イベント整合部７４に提供される。イベント整合部７４は、検出されたイベントのいずれが本システムに関連するユニットによって生成されたかを判断する。イベント整合部７４は、イベント報告を整合するイベントに関連付ける１つまたは複数のエキスパートシステムもしくは統計的またはファジー分析ルーチンを有することができる。たとえば、イベント整合部７４は、開始時刻、持続時間、地理的位置、他のイベント観察対象およびイベントタイプ等、それらの関連する特性に従って、イベント報告を検出されたイベントと整合する統計的相関ルーチンを実行することができる。別法として、所与の検出されたイベントの関連付けられた特性と関連するイベント報告とを、特性が一致を示すように十分に類似しているか否かを判断しその判断に対する信頼値を生成する、サポートベクトルマシン等のパターン認識分類器に対する入力として提供してもよい。

イベントフィルタ７６は、生イベントリストを決定された関連イベントと比較することにより、非関連イベントのみから構成されるフィルタリングされたイベントリストを生成する。各関連イベントの原因が提供されたイベント報告を介して提供されているため、これらのイベントのそれ以上の調査は不要であり、それらはフィルタリングされたリストから削除される。そして、フィルタリングされたイベントリストは、本システムの１つまたは複数の関連ユニットに提供されるように出力デバイス７８に提供される。たとえば、フィルタリングされたイベントリストを、センサ制御部に提供することにより、センサ資源のより効率的な割付を可能にしてもよい。フィルタリングされたリストを使用して、本来関連デバイスおよび人員によって開始されたイベントを調査するために費やされた可能性のあるセンサ資源を、代りに、フィルタリングされたイベントリストによって識別される不明のイベントに割り付けることができる。フィルタリングされたイベントリストを、関連するデータベース７９に対する更新として提供してもよい。

例示的な実施形態では、イベント選択部８０が、フィルタリングされたイベントリストを検討することにより、特に関心がもたれる非関連イベントを決定することができる。イベント選択部８０は、イベントをさらに調査することが望ましい可能性があるということを示す特性を有するイベントを選択する自動化システムおよび／または人間のオペレータを有することができる。イベント選択部８０は、識別された非関連イベントが特に関心がもたれるものである可能性があるか否かを判断する際に、関連するデータベース７９からの情報を利用してもよい。データベース７９は、図２に示すイベント発生部と図３に示すセンサデータ分析システムとに関連するデータベースに実質的に同一の情報を含む。たとえば軍事用途では、味方軍および敵軍の既知の位置と味方部隊の計画された動きとを利用して、特に関心がもたれるイベントを決定することができる。それは、味方部隊またはそれらの計画されたルートに近接する未知のイベントが特に重要であるためである。所与の適用に対する選択基準の他の例は、当業者には明らかとなろう。データベースを、入力デバイス７２において受信される通信を通して定期的に更新することができる。関心イベントが選択された後、それらを出力デバイス７８に提供し、センサ資源の割付けをさらに案内するセンサ制御部に送信することができる。

図５乃至図８は、本発明の例示的な一実施態様によるイベント捕捉システムによって提供されるデータに対する、例示的なセンサ制御システムの応答を説明するために、時間の進行においてのさまざまな時点における関心領域を表す複数のマップを示す。図５乃至図８は、説明および例示の目的でのみ提供されており、それらは、イベント捕捉プロセスおよび関連するセンサシステムの極めて簡略化したものを表す、ということが理解されよう。図５乃至図８は、時間を通しての連続的な経過を表し、図５は、関心領域の最初の状態を表し、図８は、関心領域の最後の状態を表す。

図５は、関心領域内で発生する複数のイベント１１１〜１１９を示す、第１の時刻における関心領域のマップ１１０を示す。図５によって表される時刻では、６つのイベント１１１〜１１６がセンサに関連する走査範囲１２０内にあり、センサによって検出されることが可能である。上述したように、センサデータから所与のイベントの原因を特定することは困難である可能性があるため、イベント１１１〜１１６の各々は、図５によって表される時刻では未知の原因によるものと考えられる。センサデータを、センサ制御部または遠隔地にあるイベントフィルタリングシステムに提供してもよい。

図６は、関連イベント（たとえば、１１１〜１１３）に関するデータがセンサ制御システムに提供されたときの、第２の時刻における関心領域のマップ１３０を示す。たとえば、センサ制御部に関連するイベントフィルタリングシステムに対し、センサシステムに関連するかまたはセンサシステムに関連しないものとしてさまざまな検出されたイベントを指定することに関する情報を提供してもよい。例示の目的で、３つのイベント１１１〜１１３はセンサシステムに関連するものと判断され、３つのイベント１１４〜１１６は関連しないものと判断される、と想定する。

図７は、センサ制御システムが、非関連イベントの位置に従ってセンサ資源を割り付けたときの、第３の時刻における関心領域のマップ１４０を示す。センサの走査範囲１２０は、既知の関連イベント１１１〜１１３を無視して、非関連イベント１１４〜１１６と包囲する領域とに焦点を合わせるように調整された。検出するセンサの走査範囲を調整することに加えて、決定された非関連イベント１１４〜１１６に対する他の応答が入手可能であることが理解されよう。たとえば、非関連イベントを調査するために、解像度がより高く走査領域が小さい他のスキャナかまたは人間の調査員を割り当てることができる。センサシステムの走査範囲１２０をシフトさせた結果、センサによってさらに２つのイベント１１７および１１８が検出される。これらの検出されたイベントを、イベントフィルタリングシステムに提供することができ、イベントフィルタリングシステムは、検出されたイベントのいずれがセンサシステムに関連するかに関する情報によって応答する。提供された関連イベント情報を使用して、１つのイベント１１８が、センサシステムに関連するものとして指定され、１つのイベント１１７が、関連しないものとして指定される。

図８は、非関連イベントの位置にしたがって、センサ制御システムに再びセンサ資源が割り付けられたときの、第４の時刻における関心領域のマップ１５０を示す。センサの走査範囲１２０が、既知の関連イベント１１１〜１１３および１１８を無視して、非関連イベント１１４〜１１７と包囲する領域とに焦点を合わせるように調整されている。走査範囲をシフトさせた結果、センサにより別のイベント１１９の位置が特定される。新たに検出されたイベントを、イベントフィルタリングシステムにおいて分析することができ、イベントフィルタリングシステムは、それがシステムに関連しないと判断し、この情報をセンサ制御部に返す。センサ制御部は、１つまたは複数の追加の非関連イベントが検出され、入手可能なセンサ資源の再割付けが望ましくなるまで、走査範囲１２０を図示する位置のままにしてもよい。

図９は、本発明の一態様による例示的なイベント捕捉システム２００を示す。システム２００を、作戦戦域における戦場通信システムの一部として示し、少なくとも１つの戦域センサ２１０が関心領域の赤外線画像形成を提供する。本発明のイベント捕捉システムは、軍事用途に限定されず、たとえば、国民の捜索および救出作業、国内治安の用途および電気通信システムに使用することができる、ということが理解されよう。

図示する例は、説明の目的で単一センサシステムに限定されているが、本発明のイベント捕捉システム内で種々のタイプの複数のリモートセンサシステムを使用することができる、ということが理解されよう。たとえば、データを収集するために、可視、赤外線または他のスペクトルでの撮像、可視、赤外線、ＲＦまたは他のスペクトルでの非撮像センサ、移動目標指示器（ＭＴＩ）レーダ、合成開口レーダ、受動無線周波数放射モニタリング（たとえば、信号諜報）、音波検知または同様の方法等、種々の現象論的方法を表す複数のセンサを利用してもよい。リモートセンサはまた、配備の方法が異なってもよい。

例示的な用途では、リモートセンサシステムに対する３つの基本的な配備プラットフォームが可能である。宇宙船に配備されるもの等、長距離リモートセンサシステムは、関心領域の上方の比較的高い高度に配置される。これらのデバイスは、比較的広い追跡範囲を有するが、一般に少なくとも他のセンサプラットフォームに比較して高い解像度を提供することができない。中間リモートセンサシステムは、関心領域の上方の中間高度に配置される。これらのデバイスは、最初のタイプより狭い範囲を有するが、一般により小さい領域全体をより高い解像度でカバーする。中間リモートセンサシステムの現行の例には、ＪＳＴＡＲシステム、Northrop Grumman Corporationによって製造される機上レーダシステム、および同じくNorthrop Grumman Corporationによって製造されるＧｕａｒｄＲａｉｌ、すなわち機上信号諜報システムがある。現在、他の多くの例があり、かつ将来に計画されている。図示する例では、リモートセンサ２１０は中間範囲リモートセンサシステムの一部である。最後に、短距離リモートセンサシステムは、地上に配置されるか、または地上の上方の比較的短距離に配置される。これらのリモートセンサシステムは、すべての中でもっとも短距離であるが、優れた解像度を有することができる。短距離リモートセンサ／追跡システムの例には、Northrop Grumman Corporationによって製造されるＨｕｎｔｅｒ ＵＡＶ等の無人航空機および地上偵察部隊がある。他の短距離センサには、固定であるが、多数のかかる分散された部隊を使用して領域を網羅することができる、無人地上センサ等のデバイスを含むことが可能である。

イベント捕捉システム２００は、遠隔の標的２２４に砲弾を発砲する味方の戦車の形態の関連イベント発生部２２２を示す。砲弾の最初の発射とその結果としての爆発とはともに、リモートセンサ２１０において赤外線走査中にイベントとして検出される。関連イベント発生部２２２は、発砲時の戦車の位置、発砲の時刻、発砲された砲弾のタイプ、標的２２４の位置、イベントタイプ（たとえば、砲弾発砲および影響）および砲弾が標的に達する予測されたまたは観察された時刻を含む、２つのイベントを詳述するイベント報告を作成する。提供された標的の位置は、標的２２４の位置の推定値であってもよく、または関連イベント発生部２２２内の自動化システムに提供される目標データを反映してもよい。例示的な一実施態様では、関連イベント発生部２２２内の自動化システムを介して、その現在位置を与える関連する全地球測位システム（ＧＰＳ）と、イベント発生部の位置に対する標的の位置を与える標的指示システムとを参照することにより、報告全体を生成することができる。

関連イベント発生部２２２は、ＦＢＣＢ２（Force 21 Battle Command, Brigade-and-Below）の一部として地理的データならびに味方軍、イベントおよび敵軍の既知の位置を含むデータベース、または同様の後継の状況認識／戦場自動化および通信システムを有することができる。イベント報告には一意の識別番号が割り当てられ、イベント報告は、接続されたデータベースと互換性があるようにフォーマットされる。イベント報告からの情報は、データベースに追加され、関連イベント発生部２２２に関連する送受信機により無線信号としてマルチキャストされる。開始時刻、持続時間およびその関連イベントタイプ等、イベントの判定された特性を含むイベント情報に、データベースに関連するディスプレイにおいてアクセスすることができる。

イベント報告は、関心領域における他の部隊（図示せず）によって受け取られる。これらの他の部隊は、各々、関連イベント発生部２２２のものとおおよそ同一であるデータベースを所有する。各部隊の部隊コントローラ（たとえばマイクロプロセッサ）は、イベント報告を受け取ると、新たなイベントの位置、時刻、持続時間および性質を記録するようにデータベースを更新する。そして、イベント報告は他の部隊に再度ブロードキャストされ、関心領域にわたりかつそれを越えて味方軍にイベント報告が有効に広がる。これらのマルチキャストを使用することにより、各部隊のデータベースは、作戦戦域にわたって共通のデータベースのシステムを保持するようにおおよそ同一に維持される。これらの共通データベースは、各戦闘および支援部隊で、かつ司令部２３０（たとえば、戦域司令部または国家司令部）および関心領域内またはその近くのすべての味方軍（図示せず）にあることになる。このように、各部隊は、適当かつ同一の一意の識別キーの下でそのコンピュータおよびデータベースにファイルされた各関連イベントに関する情報を有することになり、それらは任意の特定のイベントに関して効率的に通信することができる。

イベント報告は、最終的に司令部２３０または同様の戦闘司令所で受け取られる。司令部２３０は、作戦領域内の主なコマンドエリアである。司令部２３０は、戦場部隊のものとおおよそ同一であるデータベースを有する。データベースは、新たなイベント報告がある度にそれを反映するようにリアルタイムで（作戦戦域全体にわたるデータベースの各々と同様に）自動的に更新される。司令部は、或る期間にわたり複数の個々のイベント報告を受け取り、それらは各々一意の識別タグを有する。

図示する実施態様では、リモートセンサ２１０は、その領域の一連の赤外線画像を提供するように定期的に関心領域をモニタする。その一連の中の各画像は、所与の時刻における領域を表す。これらの画像は、分析のためのセンサ制御部２３５に提供される。地上局２３５は、リモートセンサ２１０のための制御コンポーネントを提供し、センサ出力を解釈するデータ分析システムを収容する。データ分析システムは、関連するパターンセグメンテーションルーチンに従って一連の赤外線画像における１つまたは複数の可能性のあるイベントを識別する。たとえば、セグメンテーションルーチンは、或る期間、第１の閾値を越えるかまたは第２の閾値を上回ったままである領域に関連する強度値があるか、一連の画像を探索することができる。各高強度領域の周囲に、候補イベントプロファイルを確立してもよい。適当な候補イベントプロファイルを確立するように、画像内の持続時間、強度および強度の勾配（たとえば、強度の増大／低減の割合）を使用して、より複雑なセグメンテーションルーチンを実施してもよい。

そして、候補イベントプロファイルは、実際のイベントと、センサアーティファクトおよび関心がもたれない既知の赤外線シグネチャ等の偽イベントと、を識別するように試みる１つまたは複数のエキスパートシステムに提供される。エキスパートシステムは、たとえば、ニューラルネットワーク分類器、サポートベクトルマシン、統計的相関器、ファジーロジック相関器および同様のシステム等、ルールベースシステム、事例ベース推論システム、およびパターン認識分類器を含むことができる。イベントのサイズ、持続時間および位置を、これらのエキスパートにおいて評価することにより、それが実際のイベントを表すか否かを判断することができる。例示的な実施形態では、１つまたは複数のエキスパートシステムは、イベントの関連する性質を決定しようと試みるパターン認識分類器を有してもよい。候補イベントプロファイルの持続時間、領域および形状を、既知のイベントプロファイルと比較することにより、そのイベントの１つまたは複数のあり得るクラスを選択することができる。たとえば、クラスは、さまざまなタイプの砲弾およびミサイルの発射および影響、大規模な火災（たとえば、森林火災および油田火災）ならびにかなりの赤外線をもたらす同様の一般的な戦場イベントに対するクラスに対応してもよい。イベントを、複数のかかるクラスのうちの任意のものに、またはイベントプロファイルが既知のイベントクラスに一致しない場合は未知のクラスに割り当ててもよい。

図示する例では、リモートセンサ２１０は、４つのイベント、すなわち関連イベント発生部２２２からの砲弾の発砲と、標的２２４における砲弾の影響と、敵のイベント発生部２４２からの砲弾の発射と、敵の衝突場所２４４における砲弾の影響と、を検出する。これらのイベントの各々は、リモートセンサ２１０から記録され、地上局２３５においてあり得る砲弾関連イベントとして識別される。決定されたイベントは、図示する例では司令部２３０に位置するイベントフィルタリングシステムに渡される。しかしながら、イベントフィルタリングシステムを、種々の方法、すなわち別の場所における（たとえば、国家司令部または諜報センター（図示せず）における）別個のシステムとして、戦術的な諜報、監視および偵察（Intelligence, Surveillance and Reconnaissance）（ＩＳＲ）ノードもしくはＧＣＣＳ、ＪＣ２、ＦＢＣＢ２または同様のものもしくは後継システム等の指揮統制（Command and Control）（Ｃ２）ノードと同じ場所に配置される別個のシステムとして、もしくはＩＳＲまたはＣ２（たとえばＦＢＣＢ２）または同様のものもしくは後継システム内に組み込まれるソフトウェア機能として、物理的にパッケージ化してもよい。本発明の他の要素（たとえば、データ分析システム）もまた、種々の異なる方法でかつさまざまな場所でパッケージ化してもよい、ということを理解しなければならない。

イベントフィルタリングシステムは、リモートセンサ２１０からの決定されたイベントを、関連イベント発生部２２２からのイベント報告と比較する。これを、イベント報告からの時刻、持続時間、位置およびイベントタイプをリモートセンサ２１０から提供されるデータと合わせるエキスパートシステムまたは統計的相関分析を介して達成してもよい。図示する例では、イベントフィルタリングシステムは、イベント報告を、開始時刻、持続時間および地理的距離において閾値間隔内にある決定されたイベントと比較する。各々所定係数のセットによって重み付けされた、イベントの開始時刻、イベントの持続時間および地理的位置における計算された差分から相似値を決定する相関式に従って、一致を決定する。記録されたイベントタイプとデータ分析システムにおいて決定されたイベントタイプとの間の一致を反映する式に、定数を含めてもよい。例示的な一実施態様では、関連イベント報告に一致することができないイベントを、あり得る敵軍およびあり得る敵対行為としてのイベントの位置として報告してもよい。

フィルタリングされたイベント報告を、関心領域におけるさまざまな味方軍にそれらの関連するデータベースに対する更新として提供してもよい（たとえば、マルチキャストによって）。また、イベント報告を、センサ制御部２３５に戻すことにより、任意の利用可能なセンサ資源を未知のイベントに割り当てることができるようにしてもよい。例示的な一実施態様では、フィルタリングされたイベント報告を、司令部内の選択システムによって分析することにより、未知の標的のうちの任意のものが特に関心がもたれるか否かを判断してもよい。位置報告は、個々の関心イベントを選択するのを支援するように前処理される。個々の関心イベントの選択は、完全に自動化されてもよくまたは完全に手動であってもよいが、一般に、１人または複数の人間のオペレータとデータ処理システムとの間の機能の分割を必要とする。このように、位置報告の処理に、人間のオペレータに対して表示するためにデータをフォーマットすること、事前に定義されたパラメータ（たとえば、味方軍からのイベントの距離、威嚇的でないイベントのクラス）に基づいて明らかに関心がもたれない標的を除去すること、および位置報告に提供される情報を、エキスパートシステムで使用するために一連の数値パラメータに翻訳すること、のうちの１つまたは複数を含んでもよい。決定された関心イベントを、センサ制御部２３５に提供することにより、利用可能なセンサ資源を関心イベントに割り付けてもよい。

上述した上記構造的および機能的特徴を鑑みて、本発明のさまざまな態様による方法は、図１０を参照してより理解されよう。説明を簡単にするために、図１０の方法を、逐次実行するものとして示し説明するが、本発明は図示する順序に限定されないということが理解されかつ認識されるべきである。それは、態様によっては、本発明により、本明細書において示し説明したものとは異なる順序でかつ／または他の態様と同時に発生する可能性があるためである。さらに、本発明の一態様による方法を実施するために、図示する特徴のすべてが必要でない場合もある。

図１０は、本発明によるイベント捕捉およびフィルタリングの例示的な方法３００を示す。方法３００は３０２で開始し、そこでは、複数のイベントを表す生センサデータを検出する。センサデータを、種々の既知の検知方法のうちの１つまたは複数に従って生成してもよい。３０４において、生センサデータを分析して、検出されたイベントの１つまたは複数の特性を決定する。たとえば、各イベントに対し、開始時刻、持続時間および地理的位置を決定してもよい。センサデータを、１つまたは複数の自動化エキスパートシステムによりまたは人間のオペレータにより解釈してもよい、ということが理解されよう。

３０６において、システムに関連するイベントを反映する１つまたは複数のイベント報告を生成する。関連イベントは、システムに関連するデバイスまたはオペレータの動作によってもたらされる、システムによって検出可能な任意の現象を反映してもよい。イベント報告は、検出されたイベントに対して決定されたものに対応する生成されたイベントの特性（たとえば、各関連イベントの開始時刻、持続時間および地理的位置）を含む。３０８において、イベント報告を検出されたイベントと合わせる（比較する）ことにより、検出されたイベントのいずれがシステムに関連するデバイスまたはオペレータによって生成された関連イベントであったかを判断する。イベントを、それらの関連する特性に従って突き合わせてもよい。突き合わせは、たとえば、提供されたデータの統計的相関、それらの関連する特性によって定義される特徴空間における閾値間隔下のイベントのペア化、または適当な種々の自動化知的（インテリジェント）分析プロセスのうちの任意のものに従って達成してもよい。

３１０において、検出されたイベントをフィルタリングして、任意の関連イベントを除去し、システムに関連しないイベントのリストを残す。非関連イベントは、システムが、関連するデバイスおよびオペレータの行為から説明することができないイベントを表す。３１２において、システムに関連するセンサ資源を、非関連イベントの記録された位置に従って割り付ける。これにより、システムは、関連関係者の行為によって生成されるイベントを無視する一方で、ほとんどまたはまったく知識のないイベントに対しそのセンサ資源を集中させることができる。そして、本方法は終了する。

上述したことは、本発明の例示的な実施態様を含む。当然ながら、本発明を説明する目的で構成要素または方法のすべての考えられる組合せを説明することは不可能であるが、当業者は、本発明のさらなる多くの組合せおよび交換が可能であることを理解するであろう。たとえば、非関連イベントを、関連デバイスからの出力の終了に相関させてもよい。これは、敵対イベントがデバイスまたはデバイスを有していたプラットフォームに損害を与えたことを示す場合がある。したがって、本発明は、特許請求の範囲の精神およびその範囲内にあるかかるすべての改変、変更および変形を包含することが意図されている。

本発明の一態様によるイベント捕捉システムの機能ブロック図である。 本発明の一態様による生成したイベントの報告を提供する例示的な関連デバイスの機能ブロック図である。 本発明の一態様による例示的なセンサデータ分析システムの機能ブロック図である。 本発明の一態様による例示的なイベントフィルタリングシステム７０の機能ブロック図である。 本発明の一態様による例示的なイベント捕捉システムの１回目の応答を示す関心領域のマップを示す図である。 本発明の一態様による例示的なイベント捕捉システムの２回目の応答を示す関心領域のマップを示す図である。 本発明の一態様による例示的なイベント捕捉システムの３回目の応答を示す関心領域のマップを示す図である。 本発明の一態様による例示的なイベント捕捉システムの４回目の応答を示す関心領域のマップを示す図である。 本発明の一態様による例示的なイベント捕捉システムを示す図である。 本発明の一態様によるイベント捕捉およびフィルタリングの例示的な方法を示す図である。

Claims (10)

1. 提供されるセンサデータから複数の検出されたイベントを識別し、該センサデータを評価して各イベントに関連する少なくとも１つの特性を決定し、前記複数の検出されたイベントとそれらの関連する特性とを報告するセンサデータ分析システムと、
   少なくとも１つの関連イベントを生成し少なくとも１つのイベント報告を生成するように動作可能な少なくとも１つの関連イベント発生部であって、所与のイベント報告が、関連イベントに関連する少なくとも１つの特性を含む、関連イベント発生部と、
   前記少なくとも１つのイベント報告を前記複数の検出されたイベントと比較して該複数の検出されたイベントの中の少なくとも１つの関連イベントを識別し、前記複数の検出されたイベントから該識別された関連イベントをフィルタリングすることにより少なくとも１つの非関連イベントを決定するイベントフィルタリングシステムと、
   前記決定された少なくとも１つの非関連イベントの前記関連する特性に従って、利用可能なセンサ資源を割り付けるセンサ制御部と、
   を備えたイベント捕捉およびフィルタリングシステム。
2. 前記フィルタリングシステムは、前記少なくとも１つの非関連イベントを複数の共通データベースに報告し、少なくとも１つのデータベースが前記センサ制御部に位置する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記少なくとも１つの関連イベント発生部は、前記複数の共通データベースからのそれぞれの関連するデータベースを有する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記複数の共通データベースのうちの少なくとも１つに結合されたディスプレイをさらに具備し、該ディスプレイは、前記少なくとも１つの非関連イベントと該少なくとも１つの非関連イベントのそれぞれの決定された特性とのグラフィカル表現を提供する、請求項２に記載のシステム。
5. 前記センサデータ分析システムにおいて決定される前記少なくとも１つの特性は、検出されたイベントに関連する地理的位置と、検出されたイベントに関連する開始時刻と、検出されたイベントに関連する持続時間と、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記センサデータ分析システムは、所与のイベントに関連するイベントクラスを決定するパターン認識分類装置を備える、請求項１に記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つの関連イベント発生部は、前記少なくとも１つのイベント報告を無線周波数ブロードキャストとして送信し、それが該イベントフィルタリングシステムにより、そして該システムに関連する少なくとも１つの他のエンティティにより受信されるようにする出力デバイスを備える、請求項１に記載のシステム。
8. 所与の関連イベントに関連する前記提供される少なくとも１つの特性を、前記複数の検出されたイベントのうちの少なくとも１つの対応する特性のうちの少なくとも１つと比較するインテリジェント決定システムを具備する、請求項１に記載のシステム。
9. 前記インテリジェント決定システムは、前記複数の検出されたイベントのうちの少なくとも１つの対応する特性のうちの少なくとも１つに対する、前記関連イベントに関連する前記提供される少なくとも１つの特性の相関分析を実行する、請求項８に記載のシステム。
10. パターン認識分類装置を具備する請求項８に記載のシステム。

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