JP2020502465A - 軸外標的を検知するための誘導弾薬システム - Google Patents
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Abstract
Description
[0020]ドローンなどのUAVは、ミッションを達成する目的で、飛行経路などのルートに沿って位置している脅威を識別して交戦するために偵察および監視を効果的に実行することが可能である。1つの例においては、これらの輸送手段は、遠くから発射され、事前にプログラムされたルートを実行するように搭載コンピュータを使用して誘導される。いくつかの場合においては、UAVは、誘導ミサイルおよびロケットなどの誘導弾薬を使用して、識別された脅威と交戦する。一例として、誘導ミサイルは、飛行経路に沿って位置している標的へUAVによって送達されることが可能である。例示的な目的のために、本明細書における例は、ミサイルを使用することになるが、いかなる誘導弾薬も同等とみなされるということが理解される。標的から反射されたまたはその他の形で放射された信号、たとえば、レーザー、無線周波数、またはレーダー信号が、標的に向かってミサイルを正確に誘導するためにミサイルによって検知される。信号は、ミサイル上に配置されているセンサの視野(FOV)内にその信号がある場合に検知される。ミサイルの前に位置している標的(それによって、標的から反射された信号がセンサのFOV内で受信される標的)が、軸上標的である。したがって、ミサイルに対する軸上標的の位置は、ミサイルが標的を検知して交戦することを可能にする。ミサイルの横におよび/または後ろに位置している標的などの軸外標的は、センサのFOVの外側に信号を反射し、したがって誘導弾薬システムにとって難題を提示する。たとえば、固定されたまたはその他の形で回転不可能なセンサを有するミサイルは、標的を識別する信号が、ミサイルに基づくセンサのFOV内で受信されることが可能になるように標的に対して発射台を位置付けるべくその台が自らの飛行経路を調整することを必要とする。事前にプログラムされたルートを実行する自律ドローンなどの自己誘導式の発射台に関しては、そのような位置調整が行われることは不可能であり、ひいては軸外標的が交戦されることは不可能である。ジンバルに取り付けられているセンサなどの回転可能なセンサを有するミサイルは、コスト効率がよくなく、そしてまたミサイルに関する潜在的な適用を限定する。たとえば、回転可能なセンサは、しばしばミサイルのサイズおよび重量を増大させ、ひいては、ミサイルを発射することができる台を限定する。加えて、回転可能なセンサは、センサの適切な機能および精度を確実にするために必要とされるさらなるコンポーネントの数に起因して、固定されたセンサよりも複雑および高価である。
[0026]図1Aは、本開示の一実施形態による、標的80の周囲のエリア10(このエリアは、一般に発射台30と信号生成器90とを含む)の斜視図である。エリア10は、標的と交戦するために誘導ロケットまたはミサイルなどの弾薬が配備されることが可能である、標的の周囲の(たとえば、標的のすぐ近くの場所内の)地域および空域である。いくつかの実施形態においては、エリア10は、地域におけるバリエーション(たとえば、川、小川、丘、もしくは山)、および/または標的を収容しているもしくはその他の形で保護している建物を含むことが可能である。例示的な実施形態においては、エリア10は、標的80のロケーションを含む20平方マイルのエリアである。エリア10は、本明細書においてさらに記述されているように、弾薬が標的80と交戦することを可能にするように調整されることまたはその他の形で修正されることが可能である。さらに理解されることが可能であるように、信号92が、信号生成器90から標的80に(その標的に照射するために)提供され、その照射信号92の反射されたバージョンがさらに、標的80から、ミサイル35が探索を行っているエリア10へと提供される。
[0032]図2Aは、本開示の一実施形態によるミサイル35の側面図である。エリア内の潜在的な脅威と交戦して破壊するために、誘導ミサイル、ロケット、および投射物などの弾薬が使用される。理解されることが可能であるように、ミサイル35は、本体210および制御表面220を含む。本体210は、ミサイル35を操作するための内部コンポーネントを収納するように、およびミサイルが飛行経路に沿って進行することを可能にするための空気力学的形状を提供するように構成されている。
[0042]図3は、本開示の一実施形態による、エリア内の事前にプログラムされたルートに沿って進行している発射台からミサイルが発射された後にそのミサイルを標的へ航行させるための例示的な方法300のフローチャートである。方法300は、発射台からミサイルを発射すること304を含み、そのミサイルは、固定されたセンサを含む。例示的な実施形態においては、発射台は、ドローンなどの自律UAVであり、その自律UAVは、エリアへ進行するように、および標的と交戦するためにそのエリア内でミサイルを発射するようにプログラムされている。これは、図4Aにおいて示されており、図4Aにおいては、発射台30は、事前にプログラムされたルートに沿ってエリア10へミサイル35を移送する。ミサイル35は、エリア10の上のある距離で発射台30から発射される。ミサイル35は、いったん発射されると、エリア10内の標的80を識別するためにエリア10内の第1の飛行経路404に沿って進行する。標的80は、標的80から反射された信号が、ミサイル35上に配置されている固定されたセンサのFOV内で受信されたときに識別される。
[0052]本開示に照らせば、その他の多くの構成が明らかになるであろう。たとえば、本明細書において前述されているように、ミサイルは、ミサイルの第1の飛行経路に対して位置する軸上標的からの信号を受信していないことに応答して第2の飛行経路を遂行するように構成されている。ミサイルは、いくつかの実施形態においては、発射台からの信号を検知したことに応答して第1の飛行経路に対して特定の方向において第2の飛行経路を遂行するように構成されている。より詳細には、台は、ミサイルが第1の飛行経路に沿って進行するにつれて、レーザー信号などの信号を生成して、ミサイルの周囲の空域内に(たとえば、ミサイルの左または右に)送信するように構成されている。ミサイルの周囲の空域内の微粒子が、信号の少なくともいくらかの部分を、ミサイル上に配置されているセンサのFOVに向けて反射する。信号のこの部分は、後方散乱と呼ばれる。それに応答して、ミサイルは、反射された信号(後方散乱)を検知して、検知された信号の方向において第2の飛行経路を遂行するように構成されている。
Claims (21)
- 誘導弾薬と、前記誘導弾薬に搭載されているセンサと、を備えた誘導弾薬システムであって、
前記誘導弾薬は、事前にプログラムされたルートに沿って或るエリアへ進行する発射台によって前記エリアへ送達可能であり、前記誘導弾薬が、はじめは、前記エリアを通る第1の飛行経路に沿って進行するように、そして前記第1の飛行経路上を進行しているときに軸上の標的を識別しなかったことに応答して、前記エリアを通る第2の飛行経路へ移行するように構成されており、前記第2の飛行経路が前記第1の飛行経路とは異なり、前記誘導弾薬が、前記第1の飛行経路に対する軸外の標的を位置特定するように構成されており、
前記センサが、前記誘導弾薬に対して配置されており、前記誘導弾薬が前記第2の飛行経路に沿って移動している際に、前記軸上の標的を示す入力信号を検知するためのものである、誘導弾薬システム。 - 前記標的に照射するための信号を送信するための信号生成器をさらに備え、それによって前記信号が、前記標的から反射され、前記誘導弾薬の前記センサによって受信される、請求項1に記載のシステム。
- 前記センサが、30度と40度との間の視野を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第2の飛行経路が、実質的にU字型の飛行経路を通るように前記誘導弾薬を誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、請求項1に記載のシステム。
- 前記誘導弾薬が、スイッチを含み、前記スイッチが、前記標的に対応する前記センサによって受信された信号を識別するための信号識別子を前記誘導弾薬内に入力するためのものである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第2の飛行経路が、らせん状のまたはコークスクリュー状の飛行経路を通るように前記誘導弾薬を誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、請求項1に記載のシステム。
- 前記発射台をさらに備え、ここにおいて、前記発射台は自律無人航空機であり、前記自律無人航空機が、事前にプログラムされたルートに沿って移動する、請求項1に記載のシステム。
- 前記誘導弾薬が、ミサイルであり、前記ミサイルに搭載されている前記センサが、前記ミサイルに対して固定されている、請求項1に記載のシステム。
- エリア内の事前にプログラムされたルートに沿って進行する発射台からミサイルが発射された後に前記ミサイルを標的へ航行させるための方法であって、
前記エリア内の第1の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることと、
前記標的が前記第1の飛行経路に対して軸外にあることを決定したことに応答して、前記第1の飛行経路とは異なる第2の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることと、ここで、前記第2の飛行経路が、前記ミサイルに搭載されている固定されたセンサを、前記第1の飛行経路に対する軸外ロケーションを見るように位置付けるためのものであり、
前記第2の飛行経路に沿って進行している間に前記固定されたセンサを介して信号を受信することと、ここで、前記信号が、前記標的の存在を識別するものであり、
前記受信された信号に基づいて前記ミサイルを前記エリア内の前記標的へ導くために前記第2の飛行経路を調整することと、を備える方法。 - 前記受信された信号に基づいて前記標的を識別することをさらに備える、請求項9に記載の方法。
- 前記標的を識別することが、前記受信された信号の信号識別子を、前記ミサイル上に格納されている標的情報と比較することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第2の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記ミサイルが標的を検知することなく前記第1の飛行経路に沿って前記エリアを通って事前に定義された距離を進行したことに応答して開始される、請求項9に記載の方法。
- 前記事前に定義された距離が、少なくとも2キロメートルである、請求項12に記載の方法。
- 前記第2の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記ミサイルが標的を検知することなく時間の事前に定義された期間にわたって前記エリアを通って進行したことに応答して開始される、請求項9に記載の方法。
- 時間の前記事前に定義された期間が、少なくとも5秒である、請求項14に記載の方法。
- 前記第2の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記第2の飛行経路の開始の前に前記発射台が前記エリアを去ることを可能にするための分離基準が達成された後に開始される、請求項9に記載の方法。
- 1つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、ミサイルをエリア内の標的へ航行させるためのプロセスが遂行されるようにする複数の命令を符号化している1つまたは複数の非一時的なマシン可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プロセスが、
前記エリア内の第1の飛行経路を通る前記ミサイルの航行をもたらすことと、
前記標的が前記第1の飛行経路に対して軸外にあることを決定したことに応答して、前記第1の飛行経路とは異なる第2の飛行経路に沿った前記ミサイルの航行をもたらすことと、ここで、前記第2の飛行経路が、前記ミサイルに搭載されている固定されたセンサを、前記第1の飛行経路に対する軸外ロケーションを見るように位置付けるためのものであり、
前記第2の飛行経路に沿って進行している間に前記固定されたセンサを介して信号を受信することと、ここで、前記信号が、前記標的の存在を識別するものであり、
前記受信された信号に基づいて前記ミサイルを前記エリア内の前記標的へ導くための前記第2の飛行経路の調整をもたらすことと、を備える、コンピュータプログラム製品。 - 前記受信された信号に基づいて前記標的を識別することをさらに備える、請求項17に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記第2の飛行経路に沿った前記ミサイルの航行をもたらすことが、前記ミサイルが事前に定義された期間および事前に定義された距離のうちの少なくとも1つにわたって前記第1の飛行経路に沿って前記エリアを通って進行したことに応答して開始される、請求項17に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記第2の飛行経路を通る前記ミサイルの航行をもたらすことが、発射台が前記エリアを去ることを可能にするための分離基準が達成された後に生じる、請求項17に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記第2の飛行経路が、U字型のまたはらせん状のまたはコークスクリュー状の飛行経路を通るように前記ミサイルを誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、請求項17に記載のコンピュータプログラム製品。
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