(57)【要約】      （修正有）【課題】結像のアーチファクトを除去して真の広視野立体リソグラフィを可能にする。【解決手段】航空機２０に動作可能に結合されてセンサ出力をもたらす複数の空中センサを利用する方法であって、複数のセンサ１４、および空間に相対的ナビゲーショングリッド２４、２６を投影するグリッド発生器１２を有するセンサシステム１０と、航空機２０に動作可能に結合された複数の空中センサを利用し、これら複数の空中センサの求められた空間位置に基づいて、空中センサからのセンサ出力を調整する方法と、複数の空中センサを利用する方法。【選択図】図１
2014049128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサを有するセンサシステムであって、
空間に相対的ナビゲーショングリッドを投影するグリッド発生器と、
前記相対的ナビゲーショングリッドの内部に配置され、センサ出力をもたらす複数のセンサと、
前記相対的ナビゲーショングリッドに対する前記複数のセンサのそれぞれの位置を検出するように構成され、対応する位置出力をもたらす位置検知器と、
前記位置出力に基づいて前記センサ出力を調整し、調整されたセンサ出力を生成する調整エンジンとを備えるセンサシステム。
【請求項２】
前記位置検出器が、前記センサのそれぞれについて位置センサを備え、各位置センサが、前記相対的ナビゲーショングリッドの内部の前記センサの位置を表す位置信号を出力する請求項１記載のシステム。
【請求項３】
記憶装置と、前記位置出力に基づいて前記複数のセンサの位置を求めるように前記記憶装置に与えられた１組の実行可能命令とを有するコントローラをさらに備える請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記複数のセンサが、ＥＯ／ＩＲ、ＳＷＩＲ、ＭＷＩＲ、Ｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ、Ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ、ＳＡＲ、ＳＩＧＩＮＴ、ＳＯＮＡＲ、およびＲａｄｉｏのタイプのうちの少なくとも１つである請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記複数のセンサが結合されている少なくとも１つの航空機をさらに備える請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記グリッド発生器および前記位置検出器が、前記少なくとも１つの航空機および前記複数のセンサのうち少なくとも１つに取り付けられる請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記グリッド発生器が、前記少なくとも１つの航空機および前記複数のセンサの一方に取り付けられ、前記位置検出器が、前記少なくとも１つの航空機および前記複数のセンサの他方に取り付けられる請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記複数のセンサが、前記少なくとも１つの航空機に対して位置決め可能である請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記複数のセンサのそれぞれが、テザーによって前記少なくとも１つの航空機に動作可能に結合される請求項５記載のシステム。
【請求項１０】
前記テザーに結合された少なくとも１つのドロウグをさらに備え、前記複数のセンサのうち少なくとも１つが前記ドロウグに動作可能に結合される請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記複数のセンサが、前記少なくとも１つの航空機から遠方にある請求項５記載のシステム。
【請求項１２】
少なくとも１つの航空機に動作可能に結合されてセンサ出力をもたらす複数の空中センサを利用する方法であって、
前記少なくとも１つの航空機および空中センサのうちの１つから相対的ナビゲーショングリッドを投影するステップと、
前記相対的ナビゲーショングリッドの内部の前記複数のセンサの空間位置を求めるステップと、
前記複数のセンサの前記求められた空間位置に基づいて、前記空中センサからの前記センサ出力を調整するステップとを含む方法。
【請求項１３】
前記複数のセンサの前記求められた空間位置に基づいて、前記複数のセンサのうち少なくとも１つの位置を変更するステップをさらに含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のセンサのうち少なくとも１つの前記位置を変更するステップが、前記複数のセンサのうち前記少なくとも１つに対して働く操舵力を用いるステップを含む請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記相対的ナビゲーショングリッドの内部の前記複数のセンサの空間位置を求める前記ステップが、位置検出器から、前記相対的ナビゲーショングリッドの内部の前記センサの前記位置を表す位置信号を受け取るステップを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記相対的ナビゲーショングリッドの内部の前記複数のセンサの空間位置を求める前記ステップが、コントローラが前記位置信号に基づいて前記複数のセンサの前記位置を求めるための１組の実行可能命令を実行するステップを含む請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサを有するセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空中センサシステムは、３次元画像およびトポグラフィなどのデータおよび情報を得るために使用することができる。このようなシステムは、時間同期データまたは画像を収集することができ、次いで、画像などの個別データ要素は、つなぎ合わせられ、２Ｄデータを３Ｄデータに変換するため、および／または３Ｄデータの品質を改善するために、位置および方位のシステム（position and orientation system）に結合することができる。現代の空中センサシステムは、現行のカメラシステムが、画像集合から寸法のアーチファクトを抽出することができるように、画像ノイズの大幅な低減を必要とするので、カメラシステムの近接性により、３次元フィーチャの抽出において制限がある。カメラシステムを分離すると、システムの能力が維持される一方で、画質が低下する。これらのシステムから得られる情報の正確さは、望まれるものよりかなり低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０１５３２０５号明細書
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態では、本発明は、複数のセンサを有するセンサシステムであって、空間に相対的ナビゲーショングリッドを投影するグリッド発生器と、相対的ナビゲーショングリッドの内部に配置され、センサ出力をもたらす複数のセンサと、ナビゲーショングリッドに対する複数のセンサのそれぞれの位置を検出するように構成され、対応する位置出力をもたらす位置検知器と、位置出力に基づいてセンサ出力を調整し、調整されたセンサ出力を生成する調整エンジンとを有するセンサシステムに関する。
【０００５】
別の実施形態では、本発明は、航空機に動作可能に結合されてセンサ出力をもたらす複数の空中センサを利用する方法であって、航空機および空中センサのうちの１つから相対的ナビゲーショングリッドを投影するステップと、相対的ナビゲーショングリッドの内部の複数のセンサの空間位置を求めるステップと、複数のセンサの求められた空間位置に基づいて、空中センサからのセンサ出力を調整するステップとを含む方法に関する。
【０００６】
図面で、
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態によるセンサシステムの斜視図である。
【図２】図１のセンサシステムの第２の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による、複数の空中センサを利用する方法の実施形態の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態は、センサシステムと、複数の空中センサを利用する方法とに関する。図１は、グリッド発生器１２、複数のセンサ１４、位置検知器１６、および航空機２０と動作可能に結合された調整エンジン１８を含むセンサシステム１０の一実施形態を示す。より具体的には、航空機２０は、伝送範囲２２内の空間に、複数の交差する線などの相対的ナビゲーショングリッドを投影し得るグリッド発生器１２を装備してよい。相対的ナビゲーショングリッドを投影するやり方の全般的な詳細は当技術分野で既知であり、２０１０年３月２３日に公布されたＯｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｒｅｆｕｅｌｉｎｇという名称の米国特許第７，６８１，８３９号、および２０１１年６月２３日に公開されたＲｅｌａｔｉｖｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍという名称の米国特許出願公開第２０１１／０１５３２０５号の開示を含み、これらはどちらも参照によって組み込まれる。したがって、本出願では、グリッド生成の特定の詳細を完全に説明するのではなく、本発明の実施形態を説明するために十分な概要のみを提供することになる。
【０００９】
図示のように、投影された相対的ナビゲーショングリッドは、交差する線を備える。これらの交差する線は、グリッド発生器１２からいくらかの距離だけ離れて、空間のグリッドとして観測され、相対的ナビゲーショングリッドのサイズは、グリッド発生器１２から離れると増加する。説明のために、グリッド発生器１２は、交差する線を、座標系の実質的にｙ方向に投影するものと考えられ得る。ｘ−ｚ平面において、グリッド発生器１２からいくらかの距離Ｒ2だけ離れた交差する線の投影を観測すると、第１の相対的ナビゲーショングリッド２４を観測することになる。ｘ−ｚ平面において、第１の距離Ｒ2より大きな距離Ｒ3で、交差する線の同一の投影を観測すると、第１の相対的ナビゲーショングリッド２４より相対的に大きく見える第２の相対的ナビゲーショングリッド２６を観測することになる。
【００１０】
グリッド発生器１２から距離Ｒ2だけ離れた第１の相対的ナビゲーショングリッド２４は、第１の垂直線２８および第２の垂直線３０により、水平方向において空間的に境界づけられる。空間的かつ時間的に、第１の垂直線２８と第２の垂直線３０の間に生成された複数の垂直線が存在する。グリッド発生器１２から距離Ｒ2だけ離れた第１の相対的ナビゲーショングリッド２４は、第１の水平線３２および第２の水平線３４により、垂直方向において空間的に境界づけられる。空間的かつ時間的に、第１の水平線３２と第２の水平線３４の間に生成された複数の水平線が存在する。距離Ｒ2は、相対的ナビゲーショングリッド２４とグリッド発生器１２の間の任意の距離であり得る。
【００１１】
グリッド発生器１２から距離Ｒ3だけ離れている第２の相対的ナビゲーショングリッド２６は、実際上は、第１の相対的ナビゲーショングリッド２４と同じであるが、第１の相対的ナビゲーショングリッド２４よりグリッド発生器１２から遠くにある。相対的ナビゲーショングリッド２６は、第２の相対的ナビゲーショングリッド２６の第１の垂直線３６および第２の垂直線３８により、水平方向において空間的に境界づけられる。空間的かつ時間的に、第２の相対的ナビゲーショングリッド２６の第１の垂直線３６と第２の垂直線３８の間に生成された複数の垂直線が存在する。グリッド発生器１２から距離Ｒ3だけ離れた第２の相対的ナビゲーショングリッド２６は、第２の相対的ナビゲーショングリッド２６の第１の水平線４０および第２の水平線４２により、垂直方向において空間的に境界づけられる。空間的かつ時間的に、第２の相対的ナビゲーショングリッド２６の第１の水平線４０と第２の水平線４２の間に生成された複数の水平線が存在する。
【００１２】
相対的ナビゲーショングリッド２４と２６の類似性は、投影されたグリッド線の場合に明らかになり、相対的ナビゲーショングリッド２６が、グリッド発生器１２からより遠い距離で観察され、相対的ナビゲーショングリッド２４より大きく見えることを除けば、相対的ナビゲーショングリッド２６は、相対的ナビゲーショングリッド２４を形成するものと同一の線によって形成される。この意味で、相対的ナビゲーショングリッド２６は、グリッド発生器１２によって距離Ｒ3に生成されたグリッド線の出現であり、相対的ナビゲーショングリッド２４は、距離Ｒ2におけるグリッド線の出現である。
【００１３】
相対的ナビゲーショングリッド２４および２６は、任意数の線でよい。図示のように、相対的ナビゲーショングリッド２４および２６は、１０本の水平線×１０本の垂直線から成る。より多くの交差する線から成る相対的ナビゲーショングリッドは、より少ない数の交差する線から成る相対的ナビゲーショングリッドより、一定の伝送範囲２２および位置検知器１６からの距離に対して、改善された検出をもたらし得る。相対的ナビゲーショングリッド２４および２６は、四角形に示されているが、これは必要条件ではない。相対的ナビゲーショングリッドは、矩形、楕円形、または円形を含む任意の形状であり得る。さらに、相対的ナビゲーショングリッド２４および２６の交差する線は、直交して示されているが、これは必要条件ではない。交差する線間の角度は、相対的ナビゲーショングリッドの様々な部分で、直角、鋭角、または鈍角でよい。
【００１４】
垂直線および水平線は、グリッド発生器１２によって任意の適切なやり方で形成されてよい。例えば、線のすべてが、順次にまたは同時に形成されてよい。垂直線または水平線のいずれかが、他方に先行して形成されてもよい。グリッド発生器１２は、垂直線と水平線を交番させてもよい。グリッド発生器１２が、相対的ナビゲーショングリッドを形成するのに走査レーザを使用するのであれば、レーザは、垂直線と水平線の一方のすべてを順次に形成し、続いて他方を形成することになる。各線が順次に形成される速度が非常に高いため、実際上は、あたかもグリッド線がすべて同時に形成されるかのようである。複数の投影線用の放射源は、コヒーレント放射源または非コヒーレント放射源でよい。例えば、放射源がコヒーレント源であるとき、近紫外線の範囲の波長で放射を発する固体レーザであり得る。付加的に、放射の周波数および／または強度は、光フィルタを使用して選択されてよく、または減衰されてよい。交差する投影線のグリッドは、線のそれぞれをラスタ走査することにより、または細長い放射ビームを投影し、かつ走査することにより、生成されてよい。交差する線を生成するための任意の適切な方法および装置が使用され得る。
【００１５】
示された実例はデカルト座標を用いているが、極座標系、円筒座標系、または球座標系を含む任意の適切な座標系が、グリッド生成およびグリッド検出の両方に用いられ得る。例えば、極座標表現に適用可能なグリッドを形成するために、グリッド発生器によって、一連の同心円およびそれらの中心から外に放射する線が空間に投影されてよい。
【００１６】
グリッドデータは、相対的ナビゲーショングリッドの１つまたは複数の位置で符号化されてよい。グリッドデータは、相対的ナビゲーショングリッドの構造または特性が、位置検知器１６によって読み取られ得る、または検出され得るデータまたは情報をもたらすことを意味する。一実施形態では、交差する線のグリッドの内部の領域を示すために、一連の交差する投影線を備える投影線が、相対的ナビゲーショングリッドの別々の領域の別々のグリッドデータを用いてさらに符号化される。グリッドデータを符号化するやり方の１つには、相対的ナビゲーショングリッドを形成するのにレーザが用いられるとき、ビームを変調することによるものがある。変調は、ビームの強度を変化させること、および／または何らかの周期性を伴ってビームをブロック化することによって達成される。このようなグリッドデータは番号を含んでよく、グリッド線のそれぞれが、位置検知器１６に対するグリッド線を識別する番号を含み得るように企図される。例えば、相対的ナビゲーショングリッドは、グリッド発生器１２に対するそのポイントの相対的位置を定義する相対的ナビゲーショングリッドの内部の正確な位置を示すデータを用いて符号化されてよい。相対的ナビゲーショングリッドの各走査ビームまたは各部分は、グリッド発生器１２に対して定義された固定基準位置を有する。
【００１７】
グリッド発生器１２は、図示のものより大きな伝送範囲を有する相対的ナビゲーショングリッドを生成し得ることが理解されよう。グリッド発生器１２は、様々な形状およびサイズを生成するように構成され得ることが企図されている。例えば、グリッド発生器１２は、相対的ナビゲーショングリッドが半球の特定のセクタに発せられ得るように伝送範囲を生成するように構成されてよい。総体として伝送範囲を形成する相対的ナビゲーショングリッドを伝送するように構成された複数のグリッド発生器が使用され得るようにも企図されている。複数のグリッド発生器は、対向する半球または基本的に航空機を取り巻く球面を生成してよい。上記の実施形態のあらゆるものに関して、生成される相対的ナビゲーショングリッドのサイズおよび範囲が、あらゆる特定の目的に関するセンサシステム１０のあらゆる特定の必要条件に適合し得るように企図されている。
【００１８】
グリッド発生器１２によって空間に投影された相対的ナビゲーショングリッド２４の内部に、複数のセンサ１４が配置されてよい。複数のセンサ１４のグリッド発生器１２からの距離は一様ではないが、説明の容易さために、複数のセンサ１４は、相対的ナビゲーショングリッド２４の内部に配置されていると説明されることになる。図２で、複数のセンサ１４がより明瞭に理解されよう。複数のセンサ１４は、それらのまわりの環境を評価するために使用される任意のタイプのセンサでよい。限定的でない実例として、複数のセンサは、ＥＯ／ＩＲ、ＳＷＩＲ、ＭＷＩＲ、Ｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ、Ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ、ＳＡＲ、ＳＩＧＩＮＴ、ＳＯＮＡＲ、およびＲａｄｉｏのタイプのセンサのうち少なくとも１つでよい。複数のセンサ１４用に使用されるセンサのタイプに依拠して、複数のセンサ１４は、任意数の別々のセンサ出力をもたらし得る。
【００１９】
複数のセンサ１４のそれぞれが、テザー５０によって航空機２０に動作可能に結合されるものとして示されている。テザー５０は、航空機２０と複数のセンサ１４の間の連絡のためのリンクをもたらし得るように、電力線および通信線を含んでよい。このように、センサ出力は、テザー５０によって航空機２０に中継され得る。さらに、複数のセンサ１４のそれぞれの位置が、テザー５０によって制御されてよい。
【００２０】
より具体的には、図示の実例では、テザー５０にドロウグ５２が結合され、複数のセンサ１４のうち１つが、ドロウグ５２に動作可能に結合される。複数のセンサ１４の数を増やすため、ならびに複数のセンサ１４がデータを収集する領域を増大するために、単一のテザー５０に複数のドロウグ５２が結合され得るように、また、単一のドロウグ５２に複数のセンサ１４が結合され得るように企図されている。センサシステム１０にドロウグ５２を含むことで、ドロウグ５２は、ポッドまたは航空機２０のフレームに取り付けられて航空機２０上に格納され得ることが企図されている。ドロウグ５２が配置されるとき、ドロウグ５２は、テザー５０によって輸送手段との接続を保ってよい。さらに、テザー５０は、配置および格納のために、またドロウグ５２の航空機２０からの距離の制御のために使用されてよい。ドロウグ５２は、ドロウグ５２自体の位置を維持するために相対的ナビゲーショングリッド２４を使用してもよい。ドロウグ５２は、データの相関および処理のために、複数のセンサ１４のうち少なくとも１つの測位を求めるための様々な配向センサを有してもよい。
【００２１】
複数のセンサ１４は、航空機２０に動作可能に結合するものとして示されているが、これは必要なことではなく、複数のセンサ１４を、航空機２０に結合せずに相対的ナビゲーショングリッド２４の内部に配置してもよい。これは、複数のセンサ１４の１つまたは複数が、任意の数およびタイプの他の航空機に動作可能に結合され得ることを含む、任意数の適切なやり方で行なわれてよい。このような例では、複数のセンサ１４を、他の航空機にテザーでつなぐ必要はなく、他のこのような航空機に対して、任意の適切なやり方で動作可能に結合してよいことが理解されよう。この点において、本発明の実施形態は、例えば、限定されることなく、固定翼、回転翼、ロケット、個人の航空機、軍用機、気球、および無人飛行機といった、任意のタイプの航空機に対して使用してよいことも理解されよう。さらに、複数のセンサ１４のそれぞれを、同一の航空機または同一のタイプの航空機に動作可能に結合する必要はない。限定的でない実例として、複数のセンサ１４のうちの１つを無人飛行機に取り付けてよく、複数のセンサ１４のうち別のものを航空機２０に動作可能に結合してもよい。
【００２２】
複数のセンサ１４が、航空機２０に動作可能に結合される、かつ／または代替航空機に動作可能に結合されるかどうかにかかわらず、複数のセンサ１４が航空機２０から遠方にあってよいことが理解されよう。センサ５４など、複数のセンサ１４の１つまたは複数が、航空機２０に取り付けられてよく、航空機２０から遠方でなくてもよいことも企図されている。センサ５４は、引き続きグリッド発生器１２の伝送範囲２２の内部に配置されてよい。さらに、複数のセンサ１４を、航空機２０にテザーでつなぐ、または代替航空機に動作可能に結合するかどうかにかかわらず、複数のセンサ１４が航空機２０に対して位置決め可能であり得ることが理解されよう。複数のセンサ１４を、任意の適切なやり方で位置決めしてよく、限定的でない実例として、操舵翼および操舵スラスタなど、自らの位置を維持する技術を用いてよい。
【００２３】
グリッド発生器１２が生成した相対的ナビゲーショングリッド２４は、位置検出器１６によって検出され、かつ読み取られてよい。より具体的には、位置検出器１６は、相対的ナビゲーショングリッド２４に対する複数のセンサ１４のそれぞれの位置を検出するように構成されてよく、対応する位置出力をもたらし得る。位置検出器１６は、複数のセンサ１４のそれぞれについての位置センサを含んでよく、各位置センサが、相対的ナビゲーショングリッド２４の内部の複数のセンサ１４のそれぞれの位置を表す位置信号を出力する。
【００２４】
図示の実例では、航空機２０には位置検出器１６も配置されているが、これは必要なことではない。グリッド発生器１２および位置検出器１６は、航空機２０、複数のセンサ１４、あるいは複数のセンサ１４またはグリッド発生器１２もしくは位置検出器１６のみが取り付けられ得るさらなる航空機のうち少なくとも１つに取り付けられてよい。例えば、航空機２０または複数のセンサ１４の一方にグリッド発生器１２が取り付けられてよく、他方には位置検出器１６が取り付けられてよい。センサシステム１０は、グリッド発生器１２、複数のセンサ１４、および位置検出器１６のすべてが、別の航空機上に配置され得る形態、または、すべてが航空機２０などの単一の航空機に動作可能に結合される得る形態を含む、様々な代替形態をとってよいことが理解されよう。位置検出器１６が別の航空機に含まれている場合には、位置検出器１６がグリッド発生器１２の伝送範囲２２の内部にあり得て、相対的ナビゲーショングリッド２４から位置検出器１６が「見える」ことが理解されよう。
【００２５】
航空機２０には、コントローラ５６も含まれてよい。調整エンジン１８は、コントローラ５６に含まれ得るように企図されている。コントローラ５６は記憶装置を含んでよく、記憶装置は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、またはディスク、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの携帯用電子式記憶装置の１つまたは複数の別々のタイプ、あるいはこれらのタイプの記憶装置の任意の適切な組合せを含んでよい。位置検出器１６からの位置出力に基づいて複数のセンサ１４の位置を求めるために、記憶装置には１組の実行可能命令が与えられてよい。コントローラ５６はプロセッサも含んでよく、これは任意の適切なプログラムを実行してよく、調整エンジン１８に動作可能に結合されてよい。
【００２６】
動作中に、グリッド発生器１２によって、伝送範囲２２の内部に相対的ナビゲーショングリッドが投影されてよい。その中に複数のセンサ１４が配置されてよく、センサ出力を出力し得る。複数のセンサ１４の空間位置は、相対的ナビゲーショングリッド２４の内部のそれらの位置に基づいて、位置検出器１６によって求められ得る。位置検出器は、それに基づいて位置出力を出力してよく、調整エンジン１８は、位置検出器１６からの位置出力に基づいて複数のセンサ１４からのセンサ出力を調整してよく、それに基づいて、調整されたセンサ出力を生成してよい。コントローラ５６または他のプロセッサは、結像のアーチファクトを除去してよく、調整されたセンサ出力に基づいて、真の広視野立体リソグラフィを可能にする。
【００２７】
動作中に、グリッド発生器１２は、相対的ナビゲーショングリッド投影を繰り返し形成してよく、完全な相対的ナビゲーショングリッドが、１秒間に複数回投影され得て、この相対的ナビゲーショングリッドは、位置検出器１６によって検出されたとき、跳び回る、または小刻みに振動するように見えることが理解されよう。現実には、相対的ナビゲーショングリッドが跳び回るように見えても、通常、実質的に動いていないはずである。グリッド発生器１２のこのような運動を説明し、かつ比較的安定して見える相対的ナビゲーショングリッドをもたらすために、相対的ナビゲーショングリッドを安定化してよい。このような安定化は、２０１１年１１月１日出願の、Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍという名称の米国特許出願第１３／２８６，７１０号に説明されており、これは参照によって組み込まれる。
【００２８】
図３は、センサシステム１０における複数のセンサ１４などの複数の空中センサを利用する方法１００を示す。このような方法は、説明された実施形態と、様々なその代替形態とを含む、前述の実施形態の任意のものに対して用いられてよい。方法１００は、１０２で始まり、相対的ナビゲーショングリッドを投影する。このような相対的ナビゲーショングリッドは、前述のように、グリッド発生器から投影してよい。グリッド発生器は、航空機または複数の空中センサのうちの１つに配置してよい。相対的ナビゲーショングリッドを投影するステップは、複数の空中センサのうち少なくとも１つがあるはずの方向に投影するステップを含んでよい。この方向は、グリッド発生器の位置から、１つの側に対して、前方、後方、上方、下方のうち少なくとも１つでよく、またはいくつかの方向の組合せでもよい。
【００２９】
１０４で、相対的ナビゲーショングリッドの内部の複数のセンサの空間位置を求めてよい。相対的ナビゲーショングリッドの内部の複数のセンサの空間位置を求めるステップは、位置検出器から、相対的ナビゲーショングリッドの内部の複数のセンサの位置を表す位置信号を受け取るステップを含んでよい。コントローラは、位置信号に基づいて複数のセンサの位置を求めるための１組の実行可能命令を実行してよい。１０６で、空中センサからのセンサ出力を、複数のセンサの求められた空間位置に基づいて調整してよい。このような調整は、結像のアーチファクトを除去して真の広視野立体リソグラフィを可能にするのに必要な調整データをもたらすために、グリッド照合システムにおける複数のセンサの正確な位置を用いてよい。
【００３０】
示された順序は、説明のみを目的としており、方法１００を限定することを意味するものではないことに留意されたい。前述の方法を損なうことなく、この方法の一部分が別の論理順序で進行してよく、さらなる部分または介在する部分が含まれてよく、この方法の説明された部分が、複数の部分に分割されてもよく、この方法の説明された部分が省略されてもよいことが理解されよう。例えば、コントローラは、複数のセンサのうち少なくとも１つの位置が、所定の位置に一致しているかどうか判断することもできるように企図される。この位置が所定の位置に一致していなければ、この位置を、複数のセンサの求められた空間位置に基づいて変更してよい。複数のセンサの少なくとも１つの位置を変更するステップは、このセンサに動作可能に結合された操舵スラスタを使用するステップを含んでよい。飛行中に、複数のセンサをこのような所定の位置に保つために、このような判断および変更が繰り返されてよいことが理解されよう。複数の航空機が使用され、それらが、グリッド投影機、位置検出器、およびセンサの、任意の数および組合せを装備しているとき、この方法はより複雑になる。さらに、この方法は、グリッドの信号または一部分が、反射によって、または直接的に受け取られ得るように、反射器が使用され得るとき、より複雑になるであろう。
【００３１】
前述の実施形態は、輸送手段のサイズの制約によって現在得られるセンサ間の分離より大きな分離を含む、多数の利益をもたらす。これによって、前述の実施形態が、現在必然とされる領域より大きな領域を結像し得るので、画像化するべき領域に対して航空機の通路をより短くすることができる。前述の実施形態は、プラットフォームのセンサ配列の実効サイズを指数関数的に増加することができる。さらに、前述の実施形態は、グリッド照合システムにおける複数のセンサのアクティブな安定化および正確な位置設定の能力をもたらし、このことが、結像のアーチファクトを除去するのに必要な調整データをもたらし、また、真の広視野立体リソグラフィ、３Ｄモデル押出し、信号三角測量、およびアクティブな信号源分離を可能にする。さらに、ドロウグを含む実施形態では、ドロウグは、ｘ平面、ｙ平面、およびｚ平面ばかりでなく、ロール、ピッチ、およびヨーにおいても操縦され得て、ジンバル機構および電子装置の経費を必要とせずにジンバル状の動作を遂行することが可能になる。グリッド照合システムは、センサの、グリッド、他のセンサ、および航空機に対する姿勢／配向の識別をさらにもたらし、このことによって、航空機および各センサの任意のもの間の相対的な位置および姿勢を知ることができる。これにより、現在ジンバル積載質量を含んでいないプラットフォーム、または既存のジンバルシステムに新規のセンサを後付けするためのコストが法外に高いプラットフォームに対するセンサの簡単な後付けが可能になる。特性シグナチュアのアクティブな放射を必要とするセンサを使用するとき、ドロウグの中にセンサを配置すると、輸送手段の残りの部分から信号源を分離することができ、現場に配置するとき、運用上のリスクを低減することができる。この説明の目的ために、グリッドに対するアイテムの相対的位置の決定は、一般的であるように意図されており、別様に明白に限定されなければ、位置のみ、姿勢のみ、または両方を求めることを含むことができる。
【００３２】
ここに書かれた説明は、最善の様式を含めて本発明を開示するために、また、あらゆる当業者が、あらゆる装置またはシステムを製作して使用すること、ならびにあらゆる具体化された方法を実行することを含めて本発明を実施することも可能にするために、実例を用いている。本発明が特許権を受けられる範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に想起される他の実例を含み得る。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない均等な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲に含まれるように意図されている。
【符号の説明】
【００３３】
１０  センサシステム
１２  グリッド生成器
１４  センサ
１６  位置検出器
１８  調整エンジン
２０  航空機
２２  伝送範囲
２４  第１の相対的ナビゲーショングリッド
２６  第２の相対的ナビゲーショングリッド
２８  第１の垂直線
３０  第２の垂直線
３２  第１の水平線
３４  第２の水平線
３６  第１の垂直線
３８  第２の垂直線
４０  第１の水平線
４２  第２の水平線
５０  テザー
５２  ドロウグ
５４  センサ
５６  コントローラ
１００  方法
１０２  投影グリッド
１０４  位置を計算する
１０６  出力を調整する
【図１】
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【図２】
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【図３】
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