JP2022059581A - アクティブ防護システム、及びアクティブ防護システムを動作させる方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォールス・アラーム・レートを低減するアクティブ防護システムと、アクティブ防護システムの監視及び指令及び制御システムへの統合を提供すること。【解決手段】アクティブ防護システムは、監視カメラ・ユニット１０と、検出及び対抗策ユニット２０と、中央処理ユニット３０とを備える。監視カメラ・ユニット１０は、全方位ビューと関心領域の画像データとを与えるように構成される。検出及び対抗策ユニット２０は、潜在的脅威を検出し、確認後に、少なくとも脅威を緩和するために好適な対抗策を活動化するように構成される。中央処理ユニット３０は、監視カメラ・ユニット１０の画像データに基づいて、検出された潜在的脅威を確認し、確認された脅威を示すデータを与えるように構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、アクティブ防護システム、及びアクティブ防護システムを動作させるための方法に関する。特に、フォールス・アラーム・レートを低減する、監視及び指令及び制御システムへのアクティブ防護システムの統合が提供される。

脅威を無力化するために使用され得る従来のアクティブ防護システム（ＡＰＳ：ａｃｔｉｖｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、地上車両、航空機、ヘリコプター又は船上の陸上アプリケーション、空中アプリケーション又は海軍アプリケーションのために利用可能である。たとえば、誘導ミサイルはすべての種類の車両に対する脅威である。他の脅威は、携帯式（ｍａｎ－ｐｏｒｔａｂｌｅ）地対空防衛（ａｉｒ－ｄｅｆｅｎｓｅ）システム、又は照準光学系（ｓｉｇｈｔｉｎｇ ｏｐｔｉｃ）をもつシステムなど、地対空（ｓｕｒｆａｃｅ ｔｏ ａｉｒ）ミサイルから来得る。対応する目標捕捉は、対抗策（ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ）によってできる限り防がれるべき脅威を構成する。

これを達成するために、アクティブ防護システムは以下の構成要素、すなわち、
－ 潜在的脅威を検出するための警告センサー、
－ 最終的に、脅威確認ユニット、及び脅威を追跡するための高精度追跡センサー、
－ 対抗策ユニット（たとえばジャマー（ｊａｍｍｅｒ）又はハードキル（ｈａｒｄ－ｋｉｌｌ）デバイス）、
－ １つ又は複数の中央処理ユニット
を含み得る。

ＡＰＳは、潜在的脅威を監督しないために、極めて高い申告レート（ｄｅｃｌａｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ）を与える極めて有効な警告センサーを必要とする。同時に、しかしながら、フォールス・アラーム・レートは、（ｉ）乗務員作業負荷を低く保つために、（ｉｉ）消耗する対抗策を浪費しないために、（ｉｉｉ）対抗策を活動化することによって自身の位置をハイライトしないために、及び（ｉｖ）消耗する対抗策を使い切らないために、極めて低くあるべきである。従来のアクティブ防護システムは、依然として、高いフォールス・アラーム・レートを有し、これらのニーズをかろうじて満たしているにすぎない。

従来のＡＰＳは、完全な又は半分の半球形防護を与える自身のセンサー・システムと、中央コンピュータと、エフェクタとから構築され、モード選択（自動、半自動及び手動）と手動の対抗策活動化とのためのヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ：ｈｕｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）をもつ自身の脅威ディスプレイを提供する。その上、それらは自身の指令及び制御デバイスと、脅威ディスプレイとを有する。さらに、従来のＡＰＳの確認及び追跡センサーは脅威検出及び確認のためのアクティブ・レーダーベース・センサーである。これらのアクティブ・センサーは遠距離から検出可能であるので、それらは問題である。

最後に、従来のアクティブ防護システムは、プラットフォーム上に別個に統合された対抗策を含む。しかしながら、これらの対抗策は、いかなる障害もない、方位角（ａｚｉｍｕｔｈ）における３６０°ビューと、仰角（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）における高い角度カバレージとを必要とするであろう。したがって、様々なシステムの最良の統合位置についての競合がある。したがって、従来のシステムの別の問題は、対抗策エフェクタが任意の方向において動作することができ、最も魅力的な設置位置を有することを保証するために、対抗策エフェクタの適切な位置を見つけることである。

したがって、述べられた問題のうちの少なくともいくつかを克服するためにアクティブ防護システムを改善することが求められている。

上述の問題のうちの少なくともいくつかは、請求項１に記載のアクティブ防護システムと、請求項１１に記載の対応する方法とによって解決される。従属クレームは独立クレームの主題についてのさらなる有利な実現に関する。

本発明は、監視カメラ・ユニットと、検出及び対抗策ユニットと、中央処理ユニットとをもつアクティブ防護システムに関する。監視カメラ・ユニットは、全方位（ａｌｌ－ｒｏｕｎｄ）ビューと、関心領域（ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の画像データとを与えるように構成される。検出及び対抗策ユニットは、潜在的脅威を検出し、確認後に、脅威を少なくとも緩和又は無力化するために好適な対抗策を活動化するように構成される。中央処理ユニットは、監視カメラ・ユニットの画像データに基づいて、検出された潜在的脅威を確認し、確認された脅威を示すデータを与えるように構成される。

随意に、中央処理ユニットは、監視カメラ・ユニットによって与えられた画像中の物体を識別するための物体認識と、拡張現実表現として、識別された物体を表すシンボルと一緒に関心領域の画像を重ね合わせた合成画像とのうちの少なくとも１つを与えるように構成された画像処理モジュールを含む。

随意に、システムはヒューマンマシン・インターフェース（ＨＭＩ）をさらに備える。
ＨＭＩは、拡張現実重ね合わせ画像として、識別された物体を表すグラフィカル・シンボルと一緒に関心領域の画像を表示するためのディスプレイ・デバイスを含み得る。

随意に、ＨＭＩは、監視カメラ・ユニット及び／又は検出及び対抗策ユニットを制御するための入力部をさらに備える。ＨＭＩは、監視カメラ・システムから取得された画像と、検出及び対抗策ユニットによって検出された物体の両方を可視化するための共通インターフェースであり得る。

随意に、中央処理ユニットは、検出及び対抗策ユニットを制御するための制御モジュールを含む。制御モジュールは、
－ 検出された潜在的脅威に関連する脅威情報を与えること、
－ 適切な対抗策を選択し、及び／又は活動化すること、
－ アクティブ防護システムの近傍にある他のプラットフォームに情報を与えること
のうちの少なくとも１つのために構成され得る。

随意に、光学、視覚、聴覚、触覚などであり得る、アラーム又はアラートがユーザのために与えられ得る。

随意に、検出及び対抗策ユニットは１つ又は複数のセンサー及び／又は１つ又は複数の対抗策デバイスを含む。１つ又は複数のセンサーは、ミサイル警報器、レーザー警報器、レーダー警報器、敵砲撃（ｈｏｓｔｉｌｅ ｆｉｒｅ）インジケータ、少なくとも１つの紫外スペクトル域のための放射センサー、飛行物体の軌跡を追跡するか、又は検出された脅威についての時間における（たとえば、明るさ変動など、信号の特性における）変化をキャプチャするように適応された追跡センサーのうちの少なくとも１つを含み得る。１つ又は複数の対抗策デバイスは、対抗策として、レーザー・ダズラー（ｄａｚｚｌｅｒ）、スモーク・ディスペンサー、車両ハードキル・デバイスのうちの少なくとも１つのデバイスを含み得る。

随意に、監視カメラ・ユニットは３６０°ビューのための４つのカメラ・モジュールを含む。各カメラ・モジュール又はカメラ・モジュールのうちの少なくとも１つは、
－ 可視域（ＶＩＳ：ｖｉｓｕａｌ ｒａｎｇｅ）、
－ 近赤外（ＮＩＲ：ｎｅａｒ ｉｎｆｒａｒｅｄ，）、
－ 短波赤外（ＳＷＩＲ：ｓｈｏｒｔ ｗａｖｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ）、
－ 中赤外（ＭＩＲ：ｍｉｄ ｉｎｆｒａｒｅｄ）、
－ 長波赤外（ＬＷＩＲ：ｌｏｎｇ ｗａｖｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ）
のスペクトル域のうちの少なくとも１つをカバーするように構成され得る。

随意に、画像処理モジュールと制御モジュールとは、同じハードウェアを共有する１つのユニットに統合される。それらは、１つのハウジングに収容されることがあり、機能的に、分離可能でない（すなわちアグリゲートされない）ことがあるが、統合されることがある。たとえば、それらは共通の中央処理ユニットを共有し得る。同様に、ＨＭＩは、両方の機能、すなわち監視と対抗策の提供とのための共通の（たとえば、ただ１つの）ディスプレイを与え得る。

随意に、中央処理ユニットは、
－ 制御モジュールによって、１つ又は複数のセンサーからのセンサー・データを受信するステップ、
－ 制御モジュールによって、センサー・データ中の潜在的脅威を検出するステップ、
－ 制御モジュールによって、検出された潜在的脅威についての仰角及び方位角を決定するステップ、
－ 決定された仰角及び方位角を含む脅威アラームを画像処理モジュールに送るステップ、
－ 画像処理モジュールによって、潜在的脅威の決定された仰角及び方位角の周りの領域についての監視カメラ・ユニットからの画像データを受信するステップ、
－ 画像処理モジュールによって、受信された画像データ中の脅威を検出し、それに基づいて、脅威の確認を制御モジュールに送るステップ、
－ 述べられた脅威の到来角（ＡｏＡ：Ａｎｇｌｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）の解像度を更新し、及び／又は高めるステップ、
－ 制御モジュールによって、少なくとも１つの対抗策を選択するステップ、
－ 制御モジュールによって、選択された対抗策を自動的に又は手動活動化時に活動化するステップ
のうちの１つ又は複数のステップを行うように構成される。

随意に、監視カメラ・ユニットは、ソフトキル（ｓｏｆｔ－ｋｉｌｌ）対抗策として採用可能である、レーザー又はＬＥＤデバイスなど、光学対抗策デバイスをさらに含む。それらは、すでに存在する利用可能な光学系又は他の構成要素を使用し得る。この統合は、防護及び監視システム全体のＳＷａＰ（Ｓｉｚｅ，Ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ）アーキテクチャを向上させるためにコマンダー・ビューに向けて実行され得る。

実施例はまた、アクティブ防護システムを動作させるための方法に関する。本方法は、
監視カメラ・ユニットによって、全方位ビューと関心領域の画像データとを与えるステップと、
検出及び対抗策ユニットによって、潜在的脅威を検出するステップと、
中央処理ユニットによって、監視カメラ・ユニットの画像データに基づいて、検出された潜在的脅威を確認するステップと、
確認後に、少なくとも脅威を緩和するために好適な対抗策を活動化するステップと、
確認された脅威を示すデータを与えるステップと
を含む。

随意に、検出又は確認後、ＡｏＡの解像度の更新及び／又は増加が実行され得る。

本システムに関して説明するすべての機能は、さらなる随意の方法ステップとして実装され得ることを理解されたい。

実施例は、ＡＰＳを監視及び指令及び制御（Ｃ２：ｃｏｍｍａｎｄ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ）システムに統合することによって上述の問題のうちの少なくともいくつかを解決し、そのことは以下の相乗効果を与える。
（ａ）最新の監視システムは、ＶＩＳ、ＮＩＲ、ＳＷＩＲ、ＭＩＲ及びＬＷＩＲなど、異なるスペクトル域をカバーする様々な高解像度カメラに基づく。これらのシステムは、異なるスペクトル域の画像のインテリジェントな重ね合わせによって合成全方位ビューを与える。その上、カメラは、極めて明るい物体が表示されるときでも、異なる画像背景（昼間視、暗視）との高いコントラストを与えるために、高いダイナミック・レンジと高いフレーム・レートとを提供する。
（ｂ）これらの最新の監視及びＣ２システムは、乗務員のニーズと知覚力（ｐｅｒｃｅｐｔｉｖｅｎｅｓｓ）とに適応された状況認識情報を与える。
（ｃ）これらのシステムは、上位状況脅威ピクチャを生成するためのプラットフォーム相互運用性を提供する。アクティブ防護プラットフォームの相互運用性は、たとえば、監視及び制御システムを介した管理を可能にする。

したがって、アクティブ防護システムのフォールス・アラーム・レートの低減の目的のために、並びに対抗策キューとアクティブ防護システムの活動化とのために、監視カメラ・システムによって受動的脅威確認が可能になる。

実施例は、アクティブ防護システムのより高いシステム統合、したがって、組み合わせられたシステムのＳＷａＰ（サイズ、重量及び電力）の低減を達成する。より高いシステム統合は、たとえば、アクティブ防護システムの対抗策デバイスの指向性レーザー及び／又は発光ダイオードをコマンダー・サイトに統合することによって達成される。有利なことに、監視システムは、アクティブ防護システムの脅威ディスプレイと指令及び制御とを引き継ぐことができる。

以下で、ただ例として、添付の図面を参照しながら、本発明の様々な実施例について説明する。

一実施例による、アクティブ防護システムを示す図である。 実施例による、アクティブ防護システムのさらなる詳細を示す図である。 実施例による、例示的な攻撃シナリオと、アクティブ防護システムによる応答とを示す図である。 実施例による、アクティブ防護システムを動作させるための方法のための概略フロー・チャートを示す図である。

次に、いくつかの実例が示されている添付の図面を参照しながら、様々な実例についてより十分に説明する。

したがって、実例は様々な改変及び代替形態が可能であるが、図における例示的な実例について本明細書で詳細に説明する。しかしながら、実例を開示された特定の形態に限定する意図はなく、反対に、実例は、本開示の範囲内に入るすべての改変、等価物、及び代替をカバーするものであることを理解されたい。図の説明全体にわたって同じ番号は同じ又は類似の要素を指す。

別段に定義されていない限り、本明細書で使用される（技術用語及び科学用語を含む）すべての用語は、実例が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。さらに、用語、たとえば、一般的に使用されている辞書において定義されている用語は、関連技術のコンテキストにおけるそれらの意味に一致する意味を有するとして解釈されるべきであり、本明細書で明確にそのように定義されない限り、理想化された又は過度に形式的な意味において解釈されるべきではないことが理解されよう。

図１は、監視カメラ・ユニット１０と、検出及び対抗策ユニット２０と、中央処理ユニット３０とを備える、一実施例によるアクティブ防護システムを示す。監視カメラ・ユニット１０は、全方位ビューを与えるように、及び関心領域の画像データを与えるように構成される。検出及び対抗策ユニット２０は、潜在的脅威を検出し、確認後に、脅威を少なくとも緩和又は無力化するために好適な対抗策を活動化するように構成される。中央処理ユニット３０は、監視カメラ・ユニット１０の画像データに基づいて、検出された潜在的脅威を確認し、確認された脅威を示す情報を与えるように構成される。

アクティブ防護システムは、ディスプレイ・デバイス４１０と（たとえば動作パネルとして）１つ又は複数の入力部４２０とをもつヒューマン・マシン・インターフェース４０をさらに含む。ディスプレイ・デバイス４１０は、検出された物体又は検出された物体を表すグラフィカル・シンボルの随意の重ね合わせとともに、監視カメラ・ユニット１０によってキャプチャされた画像を示すように中央処理ユニット３０によって制御される。風景は、したがって、ハイライトされた脅威を示す拡張現実画像として可視化され得る。したがって、検出及び対抗策ユニット２０によって検出された潜在的脅威についての視覚画像がユーザに対してハイライトされ得る。入力部４２０は、監視カメラ・ユニット１０のための及び／又は対抗策ユニット２０のための制御を与えるように構成される。

さらなる実施例によれば、ヒューマン・マシン・インターフェース４０は、ディスプレイ・デバイス４１０と一緒に、監視カメラ・ユニット１０と対抗策ユニット２０の両方のためのユーザのための単一のインターフェースとして構成される。同様に、中央処理ユニット３０は、両方のユニットが単一の制御及び処理ユニット３０によって制御され得るように、監視カメラ・ユニット１０だけでなく検出及び対抗策ユニット２０をも制御するように構成された、プロセッサ、メモリ及び記憶デバイスなど、様々なハードウェア構成要素をもつ統合デバイスであり得る。随意の指令及び制御システムが同様に中央処理ユニット３０に統合され得る。

対抗策ユニット２０は１つ又は複数のセンサー２１０と１つ又は複数の対抗策デバイス２２０とを含む。１つ又は複数のセンサー２１０は、アクティブ防護システムの周囲における潜在的脅威を検出するように構成される。さらに、対応する警告センサー及び／又は（精密）追跡センサーが、潜在的脅威を検出するだけでなく追跡するために与えられ、検出された潜在的脅威の軌跡及び／又は特性に基づいて追加の脅威確認をもたらし得る（変化する強度は発砲又はミサイル発射を示すことができる）。

確認後に、対抗策デバイス２２０のうちの１つ又は複数に係合するために活動化信号が発行され得る。随意に、対抗策デバイス２２０は、適応的な形でセンサー２１０によって検出された脅威を無力化するか又は少なくとも緩和するための異なる種類のデバイスを含む。

中央処理ユニット３０は、画像処理モジュール３１０と制御モジュール３２０とを含み得、画像処理モジュール３１０は、監視カメラ・ユニット１０によってキャプチャされた画像を受信し、検出及び対抗策ユニット２０によって検出された物体（たとえば戦車、発射パッド、航空機、ヘリコプターなど）を検証するための物体認識を含み得る、画像処理を行うように構成される。制御モジュール３２０は、検出及び対抗策ユニット２０を制御し、センサー２１０によって検出された潜在的脅威の指示を受信するように構成される。制御モジュール３２０は、さらに、異なる種類の対抗策を開始又はトリガするように構成される。システム統合の特定の利点はまた、監視カメラ・ユニット１０並びに検出及び対抗策ユニット２０が、それの動作のために最も好適である位置に配置され得ることである。たとえば、車両上の最良の場所については、競合がない。

実施例によれば、監視カメラ・ユニット１０は、アクティブ防護システムの位置の周りの周囲ビューを与えるように構成される。これのために、監視カメラ・ユニット１０は４つのカメラ・モジュール１１０を含み得、カメラ・モジュール１１０の各々は、可視スペクトル域中の画像、並びに赤外スペクトル域のうちの１つ又は複数中の画像をキャプチャするためのカメラ又はセンサーなど、異なる種類の光学デバイスを含み得る。さらに、監視カメラ・ユニット１０は、ユーザが昼夜にわたって視覚画像を取得することを可能にする、昼間視及び／又は暗視デバイスを与える。カメラ・モジュール１１０は、特に、カメラ・モジュール１１０によってキャプチャされた画像中の遠くの物体についてさえ物体検出を可能にするための、高い解像度をもつカメラである。たとえば、カメラ・モジュール１１０は、高い程度まで状況認識を可能にするために、距離が３００ｍさらには数キロメートルでも詳細な画像を与えるように構成される。さらに、監視カメラ・ユニット１０は、ユーザによる光学検査も可能にするための照準光学系（たとえばコマンダー・サイト）を含み得る。

このセットアップの結果として、オペレーション中に、ユーザは、高解像度の光学画像及び／又は赤外画像を与える監視カメラ・ユニット１０によってキャプチャされたライブ画像を受信する。拡張現実を使用することによって、これらのライブ画像は、潜在的脅威（たとえば戦車又はミサイル発射プラットフォーム）をハイライトするために、物体又は検出された物体を表すシンボルによって重ね合わせられ得る。さらに、監視カメラ・ユニット１０によって与えられた高解像度の画像結果に依拠することによってフォールス・アラーム・レートが低減され得るように、画像処理モジュール３１０の画像処理能力は、検出及び対抗策ユニット２０によって検出された物体を識別又は確認するために使用され得る。

図２は、実施例によるアクティブ防護システムのさらなる詳細を示す。監視カメラ・ユニット１０は、４つのカメラ・モジュール１１０と、第１のカメラ・モジュール１１１と、第２のカメラ・モジュール１１２と、第３のカメラ・モジュール１１３と、第４のカメラ・モジュール１１４とを含み、それらの各々は、３６０°恒常的観測が可能になるように、異なる方向における画像をキャプチャするように構成され得る。特に、カメラ・モジュール１１１、１１２、…の各々は昼光及び終夜灯観測を行うことが可能であり、それのために、赤外線カメラ／センサーが設置され得る。このことのために、カメラ・モジュール１１０の各々は異なる構成要素を含み得、たとえば、あるカメラは可視スペクトル域（ＶＩＳ）のためのものであり、他のカメラは、近赤外（ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）、中赤外（ＭＩＲ）、長波赤外（ＬＷＩＲ）など、赤外における異なるスペクトル域をカバーするためのものである。

したがって、実施例によれば、監視カメラ・ユニット１０は、全方位ビューにおいて画像をキャプチャすることが可能である複数のカメラ・モジュール１１０を使用することによって周囲のマルチスペクトル・カバレージを与える。カメラ・モジュール１１０は、一般に、３００ｍ又は５００ｍ超の距離においてさえ、９０％超の信頼性レベルをもつ物体認識プロセスによって人間が検出され得るように、高いフレーム・レートをもつ高いピクセル解像度を有する。

中央制御ユニット３０は画像処理モジュール３１０と制御モジュール３２０とを含む。画像処理モジュール３１０は、特に画像処理を行い、また、問題を解決し、（軍事）ミッションを達成するための人的リソースと物理的リソースと情報リソースとを使用するための制御及び指令システム（Ｃ２システム）として構成され得る。制御モジュール３２０は、検出及び対抗策ユニット２０によって受信された結果を制御し、処理するための中央ユニットとして構成され得る。

対抗策ユニット２０は、この実施例では、たとえば、恒久的３６０°レーザー警告及び／又は紫外（ＵＶ）検出を行うことが可能である４つのセンサーと、第１のセンサー２１１と、第２のセンサー２１２と、第３のセンサー２１３と、第４のセンサー２１４とを含む。この場合も、センサーの各々は、全方位監視が可能であるように異なる方向に向けられ得る。センサーの各々は、レーザー誘導ミサイル又は他の兵器によって照射されるレーザー光の検出のための、異なる種類のセンサー要素を含み得る。ＵＶ検出器及び／又はＩＲ検出器は、ミサイルの発射時又は銃発砲時に放出された放射を検出し得る。

検出及び対抗策ユニット２０は、たとえば４つの対抗策デバイス２２１、２２２、…をさらに含む。対抗策デバイス２２１、２２２、…は、たとえば、第１の車両ハードキル対抗策２２１（たとえばミサイル発射パッド）、（たとえば銃発砲を可能にする）第２の車両ハードキル対抗策２２２、第１のソフトキル対抗策２２３（たとえばレーザー・ジャマー）及び第２のソフトキル対抗策２２４（たとえばスモーク・ディスペンサー）を含む。対抗策デバイス２２１、２２２、…は、センサー２１１、２１２、…によって検出された確認された脅威を攻撃するように制御モジュール３２０によって制御される。

図３は、実施例による、例示的な攻撃シナリオとアクティブ防護システムの応答とを示す。たとえば、初期時間Ｔ０において、検出及び対抗策ユニット２０のセンサー２１０は、潜在的脅威を示し得るＵＶソース又はレーザー照射の画像をキャプチャする。この画像は制御モジュール３２０に送られる。初期時間Ｔ０と第１の時間Ｔ１との間に、制御モジュール３２０は画像を処理し、結果が潜在的脅威を示した場合、潜在的脅威についての仰角及び方位角が決定される。

第２の時間Ｔ２において、制御モジュール３２０は、決定された仰角及び方位角と一緒に、潜在的脅威をアラーム信号として画像処理ユニット３１０に送る。受信された画像に応答して、画像処理ユニット３１０は、潜在的脅威が検出された領域の別の画像（視覚又はＩＲ）をキャプチャし得る。代替的に、画像処理ユニット３１０は、この画像が時間Ｔ０の前にキャプチャされていない場合（たとえば、画像が連続的にキャプチャされる場合）、前にキャプチャされた画像を検査し得る。

第３の時間Ｔ３と第４の時間Ｔ４との間に、画像処理モジュールは、特に、制御モジュール３２０によって転送された仰角及び方位角において、キャプチャされた画像データ中の潜在的脅威の検出を実行し得る。この検出が、制御モジュール３２０によって検出された潜在的脅威を確認した場合、画像処理モジュール３１０は、第５の時間Ｔ５において、随意に確認された仰角及び方位角と一緒に、脅威アラームの確認を制御モジュール３２０に送る。この場合も、検出可能性を改善するために、その仰角及び方位角をもつ方向についてのカメラ・ユニット１０の少なくとも１つのカメラの解像度が高められ得る。

第６の時間Ｔ６と第７の時間Ｔ７との間に、制御モジュール３２０は、事前決定された基準に基づいて、仰角及び方位角において確認された脅威を攻撃するために最も効率的であると見なされた対抗策を選択する。最後に、制御モジュール３２０は、時間Ｔ８…Ｔ１１において、選択された対抗策をトリガ又はリリースし得る。たとえば、制御モジュール３２０は、第８の時間Ｔ８において第４の対抗策デバイス２２４を制御し、第９の時間Ｔ９において第３の対抗策デバイス２２３を制御し、第１０の時間Ｔ１０において第２の対抗策デバイス２２２を制御し、又は第１１の時間Ｔ１１において第１の対抗策デバイス２２１を制御し得る。

すべての対抗策がリリースされなければならないとは限らないことは明らかである。随意に、対抗策のうちのただ１つ又はいくつかは、具体的な状況に応じて同じ時間に又は異なる時間にリリースされる。対抗策のリリース中に、制御モジュール３２０は、確認された仰角及び方位角と一緒に、対応する信号をそれぞれの対抗策デバイスに送る。さらに、対抗策のリリースはユーザによる確認の対象であることもあり、対象でないこともある。

したがって、実施例によれば、カメラ・モジュール１１０によってキャプチャされた画像は、ミサイル、レーザー誘導兵器及び／又は敵ファイル脅威など、潜在的脅威の確認を可能にするために使用される。説明したように、画像は、検出及び対抗策ユニット２０によって到来角として報告された方向においてキャプチャされ、十分な半径／角度範囲が関心領域と考えられる。確認は監視システム１０、３２０の利用可能な画像処理能力に基づく。カメラ・モジュール１１０の高い解像度により、確認は、検出及び対抗策ユニット２０によって与えられる結果よりも良い、到来角の解像度を与え得る。

図４は、実施例による、アクティブ防護システムを動作させるための方法のための概略フロー・チャートを示す。本方法は、
－ 監視カメラ・ユニット１０によって、全方位ビューと関心領域の画像データとを与えることＳ１０と、
－ 検出及び対抗策ユニット２０によって、潜在的脅威を検出することＳ２０と、
－ 中央処理ユニット３０によって、監視カメラ・ユニット１０の画像データに基づいて、検出された潜在的脅威を確認することＳ３０と、
－ 確認後に、少なくとも脅威を緩和するために好適な対抗策を活動化することＳ４０と、
－ 確認された脅威を示すデータを与えることＳ５０と
を含む。

さらなる実施例によれば、図３を用いて説明されたすべてのステップはさらなる随意の方法ステップとして実装され得る。

さらなる実施例によれば、アクティブ防護システムは、それ自体のソリューションを有する代わりに、プラットフォーム相互運用性特徴（たとえば、ユニット１０、２０、３０の様々なインターフェースを使用すること）を使用する。

実施例は以下の利点を与える。
実施例の特定の利点の１つは、監視システム１０、３１０と対抗策システム２０、３２０とによって使用される共有ハードウェアに依拠することである。したがって、中央コンピュータ（中央処理ユニット３０）、並びに、ディスプレイ４１０、指令及び制御入力部４２０など、共通のヒューマン・マシン・インターフェース４０が共有され得る。この統合は、構成要素を共通のハウジング中に収容することによって達成され得る。さらに、誘導可能なレーザー及び／又は発光ダイオードベースの対抗策２２３は、それの一意の統合位置を共有するためにコマンダー・サイトに統合され得る。さらに、光学部品が共有され得ることも可能である。すなわち、カメラは高精度追跡センサーとして使用され得、測距検出器も一般に使用され得る。

ハードウェア・モジュール及び／又はソフトウェア・モジュールを一般に使用することによって高いシステム統合が可能になるので、アクティブ防護システムは、したがって、低いＳＷａＰ（ＳＷａＰ＝サイズ、重量及び電力）を用いて設計され得る。それは、各個のシステムの機能の合計よりも多い機能を与える。

たとえば、コマンダー・サイトはすでにレーザー測距器（ＬＲＦ）と１．５μｍの波長とを含み得る。したがって、約２．１μｍの波長においてレーザー測距器を使用するレーザーベースの対抗策が、両方の目的のためにレーザー・システムを共有することによってコマンダー・サイトに統合され得る。そのようなレーザーは標準のレーザー警告システムによって検出又は局在化され得ない。

実施例によれば、ミサイル警告器、レーザー警告器、レーダー警告器、敵砲撃インジケータなど、警告センサーはＡＰＳの中央処理ユニット３０に脅威アラートを与える。これらのアラートは、一般的な及び／又は特定の脅威情報と、関係する到来角（ＡｏＡ）とを提供する。脅威情報及びＡｏＡは、
－ 乗務員に十分な脅威情報を与えること、
－ 要求された時間内で必要とされる方向への適切な対抗策を選択し、活動化すること、
－ 極近傍に位置し、結果的に、同じ攻撃よって脅かされる協調プラットフォーム、又はより高い戦闘管理システムに情報を与えること
のために使用される。

ＡＰＳの実施例は、潜在的脅威を監督するために、極めて高い申告レートを与える極めて効果的な警告センサーを有する。同時に、フォールス・アラーム・レートは、
－ 乗務員作業負荷を低く保つこと、
－ 消耗する対抗策を浪費しないこと、
－ 対抗策を活動化することによって自身の位置をハイライトしないこと、及び
－ 対抗策を使い切らない消耗品をブロックしないこと
のために極めて低い。しかしながら、従来のアクティブ防護システムは、依然として、高いフォールス・アラーム・レートを有する。

実施例によれば、脅威分類又は脅威識別をサポートするためのさらなる脅威情報を与える確認と、よりターゲットを絞った対抗策活動化のためのより良いＡｏＡ推定値とを使用することによって、極めて高い申告レートと極めて低いフォールス・アラーム・レートの両方の要件が実現される。

実施例は以下のさらなる利益を与える。すなわち、
－ 監視カメラ・ユニット１０は、閲覧円の十分な半径、すなわち±２°又は±５°又は±１０°又は±２０°の角度領域（レーザーはより高い角度領域を使用し得る）をもつ到来角の周りの関心領域（ＲＯＩ）を検討することによって、脅威の方向への画像処理を実行することによって、任意の種類の脅威の受動的確認を与えることが可能である。その結果、理想的には、より多くの脅威情報をもち、より正確なＡｏＡ推定値をもつ確認が得られる。
－ アクティブ防護システムは、レイテンシを低減し、ＳＷａＰ最適化システム・アーキテクチャを与えるために、中央コンピュータのような共通のハードウェアを共有する。
－ 監視ユニット１０及び対抗策ユニット２０は、ＨＭＩ、すなわち、ディスプレイと指令及び制御システムとを共有し、したがって、乗務員の作業負荷を低く保つための情報の協調的表現を提供する。
－ 監視とＣ２システムとのプラットフォーム相互運用性機能が利用される。
－ レーザー又はＬＥＤベースのソフトキル対抗策は、システム全体のＳＷａＰアーキテクチャを向上させるためにコマンダー・ビュー（たとえば監視カメラ・ユニット１０）に統合され得る。

説明及び図面は本開示の原理を示しているにすぎない。したがって、当業者は、本明細書に明示的に説明又は図示されていないが、本開示の原理を実施し、本開示の範囲内に含まれる、様々な構成を考案することが可能であることが諒解されよう。

さらに、各実施例は別個の実例として単独で存立し得るが、他の実施例では、定義された特徴は異なる形で組み合わせられ得る、すなわち、ある実施例において説明された特定の特徴は他の実施例においても実現され得ることに留意されたい。そのような組合せは、特定の組合せが意図されないことが述べられていない限り、本明細書の開示によってカバーされる。

１０ 監視カメラ・ユニット
２０ 検出及び対抗策ユニット
３０ 中央処理ユニット
４０ ヒューマン・マシン・インターフェース
１１０、１１１、… カメラ・モジュール
２１０、２１１、… １つ又は複数のセンサー
２２０、２２１、… １つ又は複数の対抗策デバイス
３１０ 画像処理モジュール
３２０ 制御モジュール
４１０ ディスプレイ・デバイス
４２０ 入力部

Claims (11)

1. 全方位ビューと関心領域の画像データとを与えるように構成された、監視カメラ・ユニット（１０）と、
   潜在的脅威を検出し、確認後に、少なくとも前記脅威を緩和するために好適な対抗策を活動化するように構成された、検出及び対抗策ユニット（２０）と、
   前記監視カメラ・ユニット（１０）の前記画像データに基づいて、前記検出された潜在的脅威を確認し、前記確認された脅威を示すデータを与えるように構成された、中央処理ユニット（３０）と
   を備えるアクティブ防護システム。
2. 前記中央処理ユニット（３０）が、
   － 前記監視カメラ・ユニット（１０）によって与えられた画像中の物体を識別するための物体認識と、
   － 拡張現実表現として、識別された物体を表すシンボルと一緒に前記関心領域の画像を重ね合わせた合成画像と
   のうちの少なくとも１つを与えるように構成された画像処理モジュール（３１０）を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 拡張現実重ね合わせ画像として、識別された物体を表すグラフィカル・シンボルと一緒に前記関心領域の画像を表示するためのディスプレイ・デバイス（４１０）を含む、ヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ）（４０）をさらに備える、請求項２に記載のシステム。
4. 前記ＨＭＩ（４０）が、前記監視カメラ・ユニット（１０）及び／又は前記検出及び対抗策ユニット（２０）を制御するための入力部（４２０）をさらに備え、
   前記ＨＭＩ（４０）が、前記監視カメラ・システム（１０）から取得された画像と、前記検出及び対抗策ユニット（２０）によって検出された物体の両方を可視化するための共通インターフェースである、請求項３に記載のシステム。
5. 前記中央処理ユニット（３０）が、前記検出及び対抗策ユニット（２０）を制御するための制御モジュール（３２０）を含み、前記制御モジュール（３２０）が、
   － 前記検出された潜在的脅威に関連する脅威情報を与えること、
   － 適切な対抗策を選択する、及び／又は活動化すること、
   － 前記アクティブ防護システムの近傍にある他のプラットフォームに情報を与えること
   のうちの少なくとも１つのために構成された、請求項１から４までのいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記検出及び対抗策ユニット（２０）が、１つ又は複数のセンサー（２１０）と１つ又は複数の対抗策デバイス（２２０）とを含み、
   前記１つ又は複数のセンサー（２１０）が、ミサイル警報器（２１１）、レーザー警報器（２１２）、レーダー警報器（２１３）、敵砲撃インジケータ（２１４）、少なくとも１つの紫外スペクトル域のための放射センサー、飛行物体の軌跡を追跡するか、又は前記検出された脅威についての時間における変化をキャプチャするように適応された追跡センサーのうちの少なくとも１つを含み、
   前記１つ又は複数の対抗策デバイス（２２０）が、対抗策として、レーザー・ダズラー（２２３）、スモーク・ディスペンサー（２２４）、車両ハードキル・デバイス（２２１、２２２）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から５までのいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記監視カメラ・ユニット（１０）が、３６０°ビューのための４つのカメラ・モジュール（１１０）を含み、各カメラ・モジュール（１１０）が、
   － 可視域（ＶＩＳ）、
   － 近赤外（ＮＩＲ）、
   － 短波赤外（ＳＷＩＲ）、
   － 中赤外（ＭＩＲ）、
   － 長波赤外（ＬＷＩＲ）
   のスペクトル域のうちの少なくとも１つをカバーするように構成された、請求項１から６までのいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記画像処理モジュール（３１０）と前記制御モジュール（３２０）とが、同じハードウェアを共有する１つのユニットに統合されている、請求項２及び請求項５に戻って参照する限りにおいて請求項１から７までのいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記中央処理ユニット（３０）が、
   － 前記制御モジュール（３２０）によって、前記１つ又は複数のセンサー（２１０）からのセンサー・データを受信するステップ、
   － 前記制御モジュール（３２０）によって、前記センサー・データ中の潜在的脅威を検出するステップ、
   － 前記制御モジュール（３２０）によって、前記検出された潜在的脅威についての仰角及び方位角を決定するステップ、
   － 前記決定された仰角及び方位角を含む脅威アラームを前記画像処理モジュール（３１０）に送るステップ、
   － 前記画像処理モジュール（３１０）によって、前記潜在的脅威の前記決定された仰角及び方位角の周りの領域についての前記監視カメラ・ユニット（１０）からの画像データを受信するステップ、
   － 前記画像処理モジュール（３１０）によって、前記受信された画像データ中の前記脅威を検出し、それに基づいて、前記潜在的脅威の到着の角度領域について他の方向よりも高い解像度で前記脅威の確認を前記制御モジュール（３２０）に送るステップ、
   － 前記制御モジュール（３２０）によって、少なくとも１つの対抗策を選択するステップ、
   － 前記制御モジュール（３２０）によって、前記選択された対抗策を自動的に又は手動活動化時に活動化するステップ
   のうちの１つ又は複数を行うように構成された、請求項２、請求項５及び請求項６に戻って参照する限りにおいて請求項１から８までのいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記監視カメラ・ユニット（１０）がさらなる光学対抗策デバイスを含む、請求項１から９までのいずれか一項に記載のシステム。
11. 監視カメラ・ユニット（１０）によって、全方位ビューと関心領域の画像データとを与えること（Ｓ１０）と、
    検出及び対抗策ユニット（２０）によって、潜在的脅威を検出すること（Ｓ２０）と、
    中央処理ユニット（３０）によって、前記監視カメラ・ユニット（１０）の前記画像データに基づいて、前記検出された潜在的脅威を確認すること（Ｓ３０）と、
    確認後に、少なくとも前記脅威を緩和するために好適な対抗策を活動化すること（Ｓ４０）と、
    前記確認された脅威を示すデータを与えること（Ｓ５０）と
    を含む、アクティブ防護システムを動作させるための方法。

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