(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部から第２の端部に延び、１つまたは複数の発射レールを含むレールアセンブリであって、内部通路を含むレールアセンブリと、
担体アセンブリと、
を含む無人航空システム（ＵＡＳ）発射装置であって、前記担体アセンブリは、
前記レールアセンブリの前記第１の端部に隣接した発射準備完了位置と、前記レールアセンブリの前記第２の端部に隣接した発射位置との間で、前記レールアセンブリの内部通路内を並進するように構成されたベース部と、
ＵＡＳを支持するように構成された受け台と、
前記ベース部より上で前記受け台を支持するように構成されたブラケットと、を含み、前記ＵＡＳ発射装置は、
前記レールアセンブリに固定され、前記担体アセンブリを解放するように命令する発射信号を受け取るまで、前記担体アセンブリを前記発射準備完了位置に固定するように構成された発射制御システムと、
前記担体アセンブリと係合するように構成された第１の端部と、前記レールアセンブリと係合するように構成された第２の端部とを有する１つまたは複数の弾性部材であって、前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置まで並進した後、前記担体アセンブリに引っ張り力を加え、前記発射制御システムが前記担体アセンブリを解放することで、引っ張りによって生じた力が前記担体アセンブリを前記発射位置に向かって推進することが可能になる、１つまたは複数の弾性部材とをさらに含み、
前記担体アセンブリは、前記１つまたは複数の弾性部材が、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される前に、前記発射準備完了位置まで並進するように構成され、前記１つまたは複数の弾性部材は、前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置に固定された後、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される、ＵＡＳ発射装置。
【請求項２】
前記レールアセンブリは２つ以上の発射レールを含み、前記２つ以上の発射レールは、前記２つ以上の発射レールの外面と係合するように構成されたクランプによって結合される、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３】
各前記１つまたは複数の発射レールは、押出材からなる形材を含む、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項４】
前記レールアセンブリは、底部側と、前記底部側から延びる第１および第２の側部側とでほぼ閉鎖され、上部側で部分的に閉鎖されており、前記上部側はスロットを画定し、前記スロットは、前記アセンブリが前記内部通路内を並進するときに、前記ブラケットが前記担体アセンブリの前記ベース部と前記受け台との間で前記スロットを貫通するのを可能にするように構成される、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項５】
前記レールアセンブリは、前記内部通路内における前記担体アセンブリの移動を前記発射準備完了位置と前記発射位置との間に制限するために、前記レールアセンブリの前記第１の端部に隣接した少なくとも１つの第１のストッパと、前記レールアセンブリの前記第２の端部に隣接した少なくとも第２のストッパとを含む、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項６】
前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置に達したときに、前記担体アセンブリを減速させるように構成された第１のショックアブソーバをさらに含む、請求項５に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項７】
前記担体アセンブリが前記発射位置に達したときに、前記担体アセンブリを減速させるように構成された第２のショックアブソーバをさらに含む、請求項５に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項８】
前記担体アセンブリの前記ベース部は、直角方向に、前記レールアセンブリの前記内部通路と回転可能に係合するように構成された複数の転がり部材を含む、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項９】
前記担体アセンブリが、前記レールアセンブリの前記内部通路内を並進するときに、前記レールアセンブリの前記底部側の第１の内面と回転可能に係合するように構成された、下側に面した転がり部材と、前記レールアセンブリの側部側の第２の内面と回転可能に係合するように構成された、側面に面した転がり部材とを含む、複数の転がり部材を更に備える、請求項４に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１０】
前記担体アセンブリが、前記レールアセンブリの前記内部通路内を並進するときに、前記レールアセンブリの前記上部側の第３の内面と回転可能に係合するように構成された、上側に面した転がり部材をさらに含む、請求項９に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１１】
前記発射制御システムは、前記発射信号を受け取ったことに呼応して、前記担体アセンブリを解放するように構成された担体解放機構を含む、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１２】
前記発射制御システムは、機械的な力を加えることでもたらされる機械信号の形態の発射信号を受け取るように構成される、請求項１１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１３】
前記担体解放機構には、電気機械解放機構が含まれ、前記発射信号には、電気発射信号が含まれる、請求項１１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１４】
前記電気機械解放機構はソレノイドを含む、請求項１３に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１５】
前記電気機械解放機構は、有線接続を介して前記電気発射信号を受け取るように構成される、請求項１３に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１６】
前記有線接続には、イーサネットを通じて前記電気発射信号を受け取るように構成されたイーサネット接続が含まれる、請求項１５に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１７】
前記電気機械解放機構は、無線接続を介して前記電気発射信号を受け取るように構成される、請求項１３に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１８】
前記無線接続には、無線インターネット接続を通じて前記電気発射信号を受け取るように構成されたインターネットプロトコル対応の受信機が含まれる、請求項１７に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項１９】
意図しない発射を防止するように構成された１つまたは複数の安全機構をさらに含む、請求項１１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２０】
前記１つまたは複数の安全機構は、発射レール安全ピンを含み、前記発射レール安全ピンは、前記レールアセンブリの少なくとも１つに受け入れられて、前記担体解放機構が前記担体アセンブリを解放するときに、前記発射レール安全ピンが前記レールアセンブリの前記少なくとも１つから取り外されるまで、前記担体アセンブリが前記レールアセンブリに対して並進するのを阻止するように構成される、請求項１９に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２１】
前記１つまたは複数の安全機構は、前記担体解放アセンブリに受け入れられるように構成された担体解放安全ピンを含む担体解放安全機構であって、前記担体解放安全ピンが前記担体アセンブリから取り外されるまで、前記担体解放アセンブリが、前記発射信号を受け取ったことに呼応して、前記担体アセンブリを解放するのを阻止する担体解放安全機構を含む、請求項１９に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２２】
前記担体アセンブリは、前記１つまたは複数の弾性部材の前記第１の端部と係合するように構成された少なくとも１つの第１のブラケットを含み、前記レールアセンブリは、前記１つまたは複数の弾性部材の前記第２の端部と係合する、前記レールシステムの前記第２の端部に隣接した少なくとも１つの第２のブラケットを含む、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２３】
前記レールアセンブリの前記第２の端部に隣接して、前記レールアセンブリに連結されるように構成された垂直支持アセンブリをさらに含み、前記垂直支持アセンブリは、地面よりも高い位置で、前記レールアセンブリの前記第２の端部を支持するように構成される、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２４】
前記垂直支持アセンブリは、前記レールアセンブリの外面と係合するように構成された１つまたは複数の支材を含む、請求項２３に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２５】
前記発射レールアセンブリの前記外面に回転可能に取り付けられて、収納位置と展開位置との間を回転することができる、１つまたは複数の支材を更に備える、請求項２３に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２６】
前記垂直支持アセンブリは、前記地面よりも上で、前記レールアセンブリの前記第２の端部を支持する高さの調整を可能にするために調整されるように構成される、請求項２３に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２７】
前記レールアセンブリの前記第１の端部に隣接して、前記レールアセンブリに連結されるように構成されたアンカーアセンブリをさらに含む、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２８】
前記アンカーアセンブリは、前記レールアセンブリを地面に固定するアンカーを受け入れるように構成される、請求項２７に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項２９】
回転可能な取付システムをさらに含み、前記回転可能な取付システムは、
地面と係合するように構成された取付台と、
前記取付台に固定され、前記レールアセンブリと回転可能に係合するように構成された連結器であって、前記レールアセンブリは、前記地面に対して回転することができる、連結器と、
を含む、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３０】
前記取付台は三脚を含む、請求項２９に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３１】
前記回転可能な取付システムは、前記第１の端部に隣接して、前記レールアセンブリに固定されるように構成された風向計をさらに含み、前記風向計は、卓越風によって風下に押しやられ、前記レールアセンブリの前記第１の端部を風下の方向に向け、それにより、前記レールアセンブリの前記第２の端部を風上の方向に向けるように構成され、前記レールアセンブリの前記第２の端部は自動的に回転して前記卓越風に対向する、請求項２９に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３２】
前記回転可能な取付システムは、重量が２５ポンド（１１．４ｋｇ）以下の第２の携帯式装置を構成する、請求項２９に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３３】
前記ＵＡＳの１つまたは複数のシステムを選択的に作動させるように構成されたＵＡＳ制御システムをさらに含む、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３４】
始動制御システムおよび前記発射制御システムが、共通制御装置によって作動するように構成される、請求項３３に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３５】
第１の端部から第２の端部に延び、１つまたは複数の発射レールを含むレールアセンブリと、
無人航空システム（ＵＡＳ）を支持し、前記レールアセンブリの前記第１の端部に隣接した発射準備完了位置と、前記レールアセンブリの前記第２の端部に隣接した発射位置との間で、前記レールアセンブリに沿って前記ＵＡＳを並進させるように構成された担体アセンブリと、
前記担体アセンブリと係合するように構成された第１の端部と、前記レールアセンブリと係合するように構成された第２の端部とを有する１つまたは複数の弾性部材であって、前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置まで並進した後、前記担体アセンブリに引っ張り力を加え、前記発射制御システムが前記担体アセンブリを解放することで、引っ張りよって生じた力が前記担体アセンブリを前記発射位置に向かって推進するのが可能になり、前記担体アセンブリは、前記１つまたは複数の弾性部材が、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される前に、前記発射準備完了位置まで並進するように構成され、前記１つまたは複数の弾性部材は、前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置に固定された後、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される、１つまたは複数の弾性部材と、
前記レールアセンブリに固定され、前記担体アセンブリを解放するように命令する発射信号を受け取るまで、前記担体アセンブリを前記発射準備完了位置に固定するように構成された発射制御システムと、
回転可能な取付システムと、
を含む無人航空システム（ＵＡＳ）発射装置であって、前記回転可能な取付システムは、    地面と係合するように構成された取付台と、
前記取付台に固定され、前記レールアセンブリと回転可能に係合するように構成された連結器であって、前記レールアセンブリは、前記地面に対して回転することができる、連結器と、
前記第１の端部に隣接して、前記レールアセンブリに固定されるように構成された風向計であって、卓越風によって風下に押しやられて、前記レールアセンブリの前記第１の端部を風下の方向に向け、それにより、前記レールアセンブリの前記第２の端部を風上の方向に向けるように構成された風向計と、
を含み、
前記レールアセンブリの前記第２の端部は、自動的に回転して前記卓越風に対向する、ＵＡＳ発射装置。
【請求項３６】
前記取付台は三脚を含む、請求項３５に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３７】
重量が５０ポンド（２２．７ｋｇ）以下である携帯式装置を含む、請求項３５に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３８】
前記レールアセンブリは、前記担体アセンブリの一部が、内部通路を並進することができるように構成された内部通路を含む、請求項３５に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項３９】
前記発射制御システムは、前記発射信号を電気信号として受け取るように構成された電気機械解放機構を含む、請求項３５に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項４０】
前記電気機械解放機構は、有線接続および無線接続の少なくとも一方から前記電気信号を受け取るように構成される、請求項３９に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項４１】
第１の端部から第２の端部に延び、１つまたは複数の発射レールを含むレールアセンブリと、
無人航空システム（ＵＡＳ）を支持し、前記レールアセンブリの前記第１の端部に隣接した発射準備完了位置と、前記レールアセンブリの前記第２の端部に隣接した発射位置との間で、前記レールアセンブリに沿って前記ＵＡＳを並進させるように構成された担体アセンブリと、
前記担体アセンブリと係合するように構成された第１の端部と、前記レールアセンブリと係合するように構成された第２の端部とを有する１つまたは複数の弾性部材であって、前記担体アセンブリが、前記発射準備完了位置まで並進した後、前記担体アセンブリに引っ張り力を加え、前記担体アセンブリを解放することで、引っ張りによって生じた力が、前記担体アセンブリを前記発射位置に向かって推進するのが可能になり、前記担体アセンブリは、前記１つまたは複数の弾性部材が、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される前に、前記発射準備完了位置まで並進するように構成され、前記１つまたは複数の弾性部材は、前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置に固定された後、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される、１つまたは複数の弾性部材と、
前記レールアセンブリに固定され、前記担体アセンブリを解放して発射するための発射信号を受け取るまで、前記担体アセンブリを前記発射準備完了位置に固定するように構成された多モード発射制御システムであって、
機械入力、
有線電気入力、
無線電気入力、
のいずれかから前記発射信号を受け取ったことに呼応して、前記担体アセンブリを解放するように構成された多モード発射制御システムと、
を含む無人航空システム（ＵＡＳ）発射装置。
【請求項４２】
前記多モード発射制御システムは、前記機械入力に対応した機械解放機構を含み、前記機械入力には、機械的な力を加えることが含まれる、請求項４１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項４３】
前記多モード発射制御システムは、有線接続または無線接続を介して受信された電気発射信号に呼応するように構成された電気機械解放機構を含む、請求項４１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項４４】
前記電気機械解放機構はソレノイドを含む、請求項４３に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項４５】
前記多モード発射制御システムは、イーサネット接続による前記有線接続を介して前記電気発射信号を受信するように構成される、請求項４１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項４６】
前記多モード発射制御システムは、インターネットプロトコル対応受信機による無線接続を介して、前記電気発射信号を受信するように構成される、請求項４１に記載のＵＡＳ発射装置。
【請求項４７】
現場特有の風の状態に応じて、無人航空システム（ＵＡＳ）の発射の準備をする方法であって、
レールアセンブリの第１の端部に隣接した発射準備完了位置と、前記レールアセンブリの第２の端部に隣接した発射位置との間で、担体アセンブリを前記レールアセンブリに対して並進させることにより、ＵＡＳを発射するように構成されたＵＡＳ発射装置を用意することであって、前記ＵＡＳ発射装置は、前記担体アセンブリと係合するように構成された第１の端部と、前記レールアセンブリと係合するように構成された第２の端部とを有する１つまたは複数の弾性部材を備え、前記担体アセンブリは、前記１つまたは複数の弾性部材が、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される前に、前記発射準備完了位置まで並進するように構成され、前記１つまたは複数の弾性部材は、前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置に固定された後、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される、ことと、
現場特有の風の状態が、前記ＵＡＳの発射を混乱させる可能性があると判断されない場合に、前記レールアセンブリを地面に直接固定することと、
前記現場特有の風の状態が、前記ＵＡＳの前記発射を混乱させる可能性があると判断された場合に、
前記レールアセンブリを取付台に回転可能に固定し、
前記発射位置に隣接した前記レールアセンブリの前記第２の端部が風上を向くように、前記レールアセンブリを前記現場特有の風の状態に応じて、前記取付台内で自動的に回転するように構成することと、
を含む方法。
【請求項４８】
前記発射位置に隣接した前記レールアセンブリの前記第２の端部が風上を向くように、前記レールアセンブリを前記現場特有の風の状態に応じて、前記取付台内で自動的に回転するように構成することには、風向計を前記レールアセンブリの前記第１の端部に隣接して、前記レールアセンブリに連結することが含まれ、卓越風が前記風向計に当たって、前記レールアセンブリの前記第１の端部を風下を向くように自動的に誘導し、そのため、前記発射位置に隣接した前記レールアセンブリの前記第２の端部が風上を向く、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
無人航空システム（ＵＡＳ）の発射の準備をする方法であって、
機械発射信号と、
有線接続を介して供給される電気発射信号と、
無線接続を介して供給される電気発射信号と、
を含む複数の形態のいずれかで供給された発射信号を受け取ったことに呼応して、担体アセンブリをレールアセンブリに対して並進させることで、ＵＡＳを発射するように構成されたＵＡＳ発射装置を用意することと、
供給される前記発射信号の形態を現場特有の状況に基づいて前記複数の形態の中から選択することであって、前記ＵＡＳ発射装置は、前記担体アセンブリと係合するように構成された第１の端部と、前記レールアセンブリと係合するように構成された第２の端部とを有する１つまたは複数の弾性部材を備え、前記担体アセンブリは、前記１つまたは複数の弾性部材が、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される前に、発射準備完了位置まで並進するように構成され、前記１つまたは複数の弾性部材は、前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置に固定された後、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される、ことと、
を含む方法。
【請求項５０】
前記有線接続には、イーサネット接続が含まれる、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記無線接続には、インターネットプロトコル対応の無線接続が含まれる、請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記現場特有の状況には、前記機械発射信号、前記有線接続を介して供給される前記電気発射信号、および前記無線接続を介して供給される前記電気発射信号の少なくとも１つの使用を妨げる可能性のある状況が含まれる、請求項４９に記載の方法。
【請求項５３】
前記現場特有の状況には、発射現場に近接して人を配置することができないようにする安全状況が含まれる、請求項４９に記載の方法。
【請求項５４】
発射時の状況に応じて、無人航空システム（ＵＡＳ）を発射する方法であって、
機械信号と、
有線接続を介して供給される電気信号と、
無線接続を介して供給される電気信号と、
を含む複数の形態のいずれかの発射信号に呼応して、担体アセンブリをレールアセンブリに対して並進させることで、ＵＡＳを発射するように構成されたＵＡＳ発射装置を用意し、発射制御システムは、前記複数の形態の前記発射信号のいずれかに呼応するように構成されることと、
発射時の状況に基づいて、供給される前記発射信号の形態を前記複数の形態の１つから選択することであって、前記ＵＡＳ発射装置は、前記担体アセンブリと係合するように構成された第１の端部と、前記レールアセンブリと係合するように構成された第２の端部とを有する１つまたは複数の弾性部材を備え、前記担体アセンブリは、前記１つまたは複数の弾性部材が、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される前に、発射準備完了位置まで並進するように構成され、前記１つまたは複数の弾性部材は、前記担体アセンブリが前記発射準備完了位置に固定された後、前記担体アセンブリおよび前記レールアセンブリと係合するように連結される、ことと、
を含む方法。
【請求項５５】
前記状況には、前記機械信号、前記有線接続を介して供給される前記電気信号、および前記無線接続を介して供給される前記電気信号の少なくとも１つの使用を妨げる状況が含まれる、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記状況には、発射現場に近接して人を配置することができないようにする安全状況が含まれる、請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
前記状況には、前記無線接続を介して供給される前記電気信号の使用を妨げる安全状況が含まれる、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
前記レールアセンブリ、前記担体アセンブリ、前記発射制御システム、および前記１つまたは複数の弾性部材は、重量が２５ポンド（１１．４ｋｇ）以下の携帯式装置を構成する、請求項１に記載のＵＡＳ発射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
[0001]本開示は、無人航空システム（ＵＡＳ）の発射に関する。より具体的には、本開示は、発射に影響を及ぼす可能性のある発射現場の特徴および環境に応じて、ＵＡＳを準備し発射するための様々なモードの有効化に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
[0002]無人航空システム（ＵＡＳ）は、偵察を行う、ペイロードを送達する、または他の空挺作戦を実行するために使用できる任意の数量の無人遠隔操作式または自律式航空機を含むことができる。そのような航空機には、滑走路から離着陸する大型の航空機がある。他のかかる航空機には、トレーラ搭載式または他の車両搭載式の発射装置から発射されるのに適した中型航空機がある。他のタイプのかかる航空機には、小型ＵＡＳ、すなわち「ＳＵＡＳ（small UAS）」があり、ＳＵＡＳには、人がＵＡＳを空中に発射することで「手動発射」することができる小型軽量の航空機があり得る。小型ＵＡＳは、滑走路が利用できず、発射現場が、トレーラ搭載式または車両搭載式の発射装置を送達する自動車両にとって出入り不可能である場所から、またはそのような出入り不可能な状況で発射することができるという利点をもたらす。例えば、小型ＵＡＳは、小型ボート、遠くて起伏の激しい地域、または屋上に搬送し、それらから発射することができる。
【０００３】
[0003]残念なことに、ＵＡＳの手動発射は、ＵＡＳを発射するのに信頼性のある方法ではあり得ない。ＵＡＳを適切に手動発射するのに、閾値量の強度および技術が必要とされることがある。さらに、熟達した個人でさえ、ＳＵＡＳを常に適切に手動発射することはできない。単一の不適当な手動発射を行うことで、任務が未達に終わり、ＵＡＳを損傷または消失するか、周囲物を損傷するか、または人を傷つけることがある。発射する人が熟達しており、きわめて注意を払う場合でさえ、手動発射は、集中不足、足場の安定不足、または発射の妨げとなり得るいくつもの過渡事象によって中断されることがある。
【０００４】
[0004]さらに、ＵＡＳは、車両で到達できない発射現場にＵＡＳを搬送できるように、１人または複数人が持ち運べるほど重量が十分に軽いこともあるが、手動で発射するにはかさばりすぎる、または重すぎることがある。特に、高い高度を高速で動作するか、長い飛行距離を移動するか、またはかなりのペイロードを担持するように設計されたＵＡＳの場合、単に、手動で発射するのに大きすぎるか、または重すぎることがある。
【０００５】
[0005]既存のＵＡＳ発射システムにはいくつかの欠点がある。前述のように、ほとんどの発射システムは、トレーラ搭載式または車両搭載式であり、したがって、多くの所望する発射場所で使用することができない。さらに、大型の発射システムは、使用する度に、移動させ、設置し、操作し、維持し、修理し、再配置するのにかなりの労力を必要とすることがある。大型発射システムの別の欠点は、大型発射システムが、敵軍の進撃または卓越風の変化などの状況の変化に対応して、容易に、または迅速に移動することができないことである。そのようなシステムはまた、オペレータが直接付き添うことなしに、ＵＡＳを発射する能力に欠けていることがあり、これは、オペレータを危険にさらしたり、または不利な状況に直面した際に、ＵＡＳの発射を妨げたりする恐れがある。
【０００６】
[0006]最後に、カタパルトタイプの発射システムは、ＵＡＳを発射位置まで並進させる外部レールおよび内部弾性／スプリング機構を用いて設計される。外部レールは、通常の移送および操作で、ならびに環境にさらすことで損傷を受けることがある。さらに、内部の弾性／スプリング機構の構造は、担体アセンブリを引っ張って発射準備完了位置まで並進させる巻き上げ機構、クランキング機構、またはプーリ機構を必要とする。これは、発射装置の操作および製造を大幅に複雑にし、担体が完全に格納されるまで担体をロックすることができないという点で、発射準備完了位置への担体の並進中に危険をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0007]したがって、不利な、または変化した状況下で、ＵＡＳを容易にかつ適応自在に配備し、再配置し、発射する、信頼性のある携帯式ＵＡＳ発射システムおよび方法を提供することは、ＵＡＳ発射システムの技術分野における大きな進歩であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
概要
[0008]本開示の実施形態は、不利な、または変化した状況下で、ＵＡＳの発射に適応性を付与する、ＵＡＳの発射準備および発射に適した無人航空システム（ＵＡＳ）発射装置および方法を提供する。
【０００９】
[0009]携帯式ＵＡＳ発射装置の実施形態は、携帯式ＵＡＳを発射するための頑丈かつ信頼できるシステムを提供する、重量が２５ポンド（１１．４ｋｇ）以下の携帯式システムを含むことができる。実施形態は、担体アセンブリを受ける内部通路を有するレールアセンブリを含み、担体アセンブリは、内部通路内で発射準備完了位置と発射位置との間を並進する。内部通路を使用することで、レールアセンブリの外面の損傷、またはレールアセンブリの外面に付着した異物の影響を受けない担体アセンブリの並進が可能になる。担体アセンブリが発射制御システムによって解放されると同時に、１つまたは複数の弾性部材は、担体アセンブリをレールアセンブリの内部通路に沿って、発射準備完了位置から、ＵＡＳを発射する発射位置まで推進する。ＵＡＳ発射装置は、人が持ち運び可能であるので、遠隔もしくは起伏の激しい地域、屋上、または小型ボートなどの、トレーラ搭載式または他の車両搭載式のＵＡＳ発射装置が到達できない場所に運んで使用することができる。
【００１０】
[0010]ＵＡＳ発射装置の別の実施形態は、レールアセンブリと回転可能に係合するように構成された連結器を支持する取付台を含む回転可能な取付システムを含むことができる。風向計は、レールアセンブリの、ＵＡＳが発射される端部とは反対側の端部に隣接して、レールアセンブリに固定することができる。風向計は、卓越風が当たる場合に、風下方向に押しやられるように構成することができ、それにより、ＵＡＳが発射される反対側の端部を卓越風中で風上に向ける。したがって、レールアセンブリの第２の端部は、発射されるＵＡＳを卓越風に自動的に向けるように、ＵＡＳ発射装置を自動的に回転させる。
【００１１】
[0011]ＵＡＳ発射装置の別の実施形態は、多モード発射制御システムを有する発射装置を含む。多モード発射制御システムは、レールアセンブリに固定され、担体アセンブリの解放を命令する信号を受け取るまで、担体アセンブリを発射準備完了位置に固定するように構成することができる。多モード発射制御システムは、機械入力、有線電気入力、および無線電気入力に呼応して、担体アセンブリを解放するように構成される。したがって、発射現場の状況および他の考慮事項に応じて、ＵＡＳは、機械装置または電気装置を使用して現場で発射するか、またはコンピュータシステムもしくは無線通信装置から信号を送ることで、遠隔で発射することができる。
【００１２】
[0012]ＵＡＳの発射の準備をする方法の実施形態は、レールアセンブリの第１の端部に隣接した発射準備完了位置とレールアセンブリの第２の端部に隣接した発射位置との間で、担体アセンブリをレールアセンブリに対して並進させることにより、ＵＡＳを発射するように構成されたＵＡＳ発射装置を用意することを含む。レールアセンブリは、現場特有の風の状態が、ＵＡＳの発射を混乱させる可能性があると判断されない限り、地面に直接固定される。現場特有の風の状態が、ＵＡＳの発射を混乱させる可能性があると判断された場合、レールアセンブリは、取付台に回転可能に固定される。レールアセンブリは、現場特有の風の状態に応じて取付台内で回転するように構成されて、発射位置が風上を向くように、レールアセンブリの第２の端部が自動的に回転する。
【００１３】
[0013]ＵＡＳの発射の準備をする方法の別の実施形態は、発射信号を受け取ったことに呼応して、担体アセンブリをレールアセンブリに対して並進させることにより、ＵＡＳを発射するように構成されたＵＡＳ発射装置を用意することを含む。発射信号は、機械発射信号と、有線接続によって供給される電気発射信号と、無線接続によって供給される電気発射信号とを含む複数の形態のいずれかで供給することができる。供給される発射信号の形態は、現場特有の状況に基づいて、複数の形態から選択される。
【００１４】
[0014]ＵＡＳを発射する方法の実施形態は状況に基づいたものとされる。ＵＡＳ発射装置は、発射信号に呼応して、担体アセンブリをレールアセンブリに対して並進させることでＵＡＳを発射するために用意される。発射信号は、機械信号と、有線接続によって供給される電気信号と、無線接続によって供給される電気信号とを含む複数の形態のいずれかで供給することができる。供給される発射信号の形態は、発射時点での状況に基づいて、複数の形態から選択される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】レールアセンブリおよび担体アセンブリを含む無人航空システム（ＵＡＳ）発射装置の実施形態の斜視図である。
【図２】図１のＵＡＳ発射装置の担体アセンブリの斜視図である。
【図３】レールアセンブリの内部通路と係合した担体アセンブリのベース部と、発射するために担体アセンブリを解放するように構成されたトリガレバーとの断面図である。
【図４Ａ】担体アセンブリが発射準備未完位置から誘導されて、レールアセンブリに沿って発射準備完了位置に並進し、弾性部材が担体アセンブリおよびレールアセンブリに連結され、次いで、担体アセンブリを発射位置まで推進することを可能にするために、担体アセンブリが解放されることを示す上面図である。
【図４Ｂ】担体アセンブリが発射準備未完位置から誘導されて、レールアセンブリに沿って発射準備完了位置に並進し、弾性部材が担体アセンブリおよびレールアセンブリに連結され、次いで、担体アセンブリを発射位置まで推進することを可能にするために、担体アセンブリが解放されることを示す上面図である。
【図４Ｃ】担体アセンブリが発射準備未完位置から誘導されて、レールアセンブリに沿って発射準備完了位置に並進し、弾性部材が担体アセンブリおよびレールアセンブリに連結され、次いで、担体アセンブリを発射位置まで推進することを可能にするために、担体アセンブリが解放されることを示す上面図である。
【図４Ｄ】担体アセンブリが発射準備未完位置から誘導されて、レールアセンブリに沿って発射準備完了位置に並進し、弾性部材が担体アセンブリおよびレールアセンブリに連結され、次いで、担体アセンブリを発射位置まで推進することを可能にするために、担体アセンブリが解放されることを示す上面図である。
【図５】代替の取付台アセンブリを使用したＵＡＳ発射装置の斜視図であり、この取付台アセンブリは、ＵＡＳ発射装置を自動的に再配置して、ＵＡＳを現時点での卓越風中で風上に向かって発射するために、回転可能な取付台および風翼を採用している。
【図６Ａ】回転可能に取り付けられたレールアセンブリが、卓越風の方向の変化に応じて自動的に回転する、図５のＵＡＳ発射装置の実施形態の上面図である。
【図６Ｂ】回転可能に取り付けられたレールアセンブリが、卓越風の方向の変化に応じて自動的に回転する、図５のＵＡＳ発射装置の実施形態の上面図である。
【図６Ｃ】回転可能に取り付けられたレールアセンブリが、卓越風の方向の変化に応じて自動的に回転する、図５のＵＡＳ発射装置の実施形態の上面図である。
【図７】図１のレールアセンブリの第１の端部に取り付けられ、機械入力、有線電気入力、および無線電気入力によってＵＡＳの発射を開始するために使用できる多モード発射制御システムのブロック図である。
【図８】現場特有の風の状態に応じて、ＵＡＳの発射の準備をする方法の実施形態の流れ図である。
【図９】現場特有の状況に基づいて選択された所定の形態の発射信号を使用して、ＵＡＳの発射の準備をする方法の実施形態の流れ図である。
【図１０】発射時点の状況に基づいて選択された所定の形態の発射信号を使用して、ＵＡＳを発射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】
【００１６】
詳細な説明
[0025]本開示の無人航空システム（ＵＡＳ）発射装置および方法は、不利な、または変化する状況下で、ＵＡＳの適応性のある配備、再配置、および発射を可能にする。ＵＡＳ発射装置の実施形態には、携帯式ＵＡＳ発射装置と、卓越風の方向の変化に対して自動的に調整するように構成されたＵＡＳ発射装置と、複数の形態の発射信号のいずれかに呼応してＵＡＳを発射するための多モード発射制御システムを含むＵＡＳ発射装置とがある。ＵＡＳの発射の準備をする方法は、ＵＡＳ発射装置を所定の向きに選択的に取り付けること、または現場特有の風の状態に従った向きにする場合に、卓越風の方向に対応するために、ＵＡＳ発射装置を回転可能に取り付けることを含む。ＵＡＳの発射の準備をする方法はまた、現場特有の状況に基づいて、発射信号の形態を選択することを含む。ＵＡＳを発射する方法は、発射時点の状況に基づく所定の形態の発射信号を含む。
【００１７】
[0026]図１は、ＵＡＳ発射装置１００の実施形態を示している。ＵＡＳ発射装置１００は、レールアセンブリ１１０、担体アセンブリ２００、および発射制御システム７００からなる３つの主要なアセンブリを含む。各アセンブリは、下記にさらに詳細に説明される。レールアセンブリ１１０は、第１の端部１０２および第２の端部１０６を含む。下記にさらに説明するように、担体アセンブリ２００は、レールアセンブリの第１の端部１０２に隣接した発射準備完了位置と、レールアセンブリの第２の端部１０６に隣接した発射位置との間でレールアセンブリ１１０に対して並進する。
【００１８】
[0027]担体アセンブリ２００が発射準備完了位置まで並進することで、担体アセンブリ２００の発射の準備が整う。図４Ａ〜４Ｄを参照して下記にさらに説明するように、一実施形態では、１つまたは複数の弾性部材（図１には示していない）が、レールアセンブリ１１０および担体アセンブリ２００の両方と係合する。特定の実施形態では、担体アセンブリ２００は、発射準備完了位置まで並進し、次いで、弾性部材が、レールアセンブリ１１０および担体アセンブリ２００に連結される。担体アセンブリ２００が、発射制御システム７００を使用して発射準備完了位置にロックされた後、下記にさらに説明するように、弾性部材をレールアセンブリ１１０および担体アセンブリ２００に１つずつ、または同時に連結することができる。弾性部材を取り付けることで、担体アセンブリ１１０との間で担体アセンブリ２００に引っ張り力が加えられ、発射するために、この引っ張り力を解放してＵＡＳを空中に推進する。
【００１９】
[0028]図４Ａ〜４Ｄを参照して下記にさらに説明するように、担体アセンブリ２００が発射準備完了位置に固定された後に弾性部材を取り付けることで、担体アセンブリ２００が発射準備完了位置に移動中に、弾性部材が担体アセンブリ２００に加える引っ張り力がなくなる。このように、担体アセンブリ２００の発射位置への移動中に、弾性部材の引っ張り力が担体アセンブリに作用するのを回避することで、担体アセンブリ２００が弾性部材の引っ張り力を受ける場合に、担体アセンブリ２００を発射準備完了位置に並進させるのに望ましい巻き上げシステム、クランキングシステム、またはプーリシステムの必要性が低くなるか、またはなくなる。担体アセンブリ２００が発射準備位置に固定され、弾性部材が、レールアセンブリ１１０および担体アセンブリ２００に取り付けられた後、（例えば、発射制御システム７００により）担体アセンブリ２００を発射準備完了位置から解放することで、担体アセンブリ２００が発射位置に向かって推進されて、ＵＡＳが空中に発射される。
【００２０】
[0029]レールアセンブリ１１０は、１つまたは複数の発射レールを含む。図１の実施形態に示すように、レールアセンブリ１１０は、第１の発射レール１２０および第２の発射レール１６０を含む。あるいは、レールアセンブリ１１０は、単一のレールアセンブリを含むか、または３つ以上の発射レールを含むことができる。数量または発射レールは、ＵＡＳ発射装置の任意の構成要素の望ましい長さ制限、レールアセンブリ１１０の望ましい剛性、および他の要因に応じた設計上の選択として決められる。図１の実施形態では、第１の発射レール１２０および第２の発射レール１６０は、クランプ１９０によって互いに連結されている。クランプ１９０は、第１の発射レール１２０に固定可能に結合され、第１の発射レール１２０を第２の発射レール１６０に結合するために、第２の発射レール１６０をクランプ１９０内に強制的に固定するように締め付けることができる複数の締め付けボルト１９２を含む。特定の実施形態では、クランプ１９０はまた、クランプおよびレールを正しい位置に案内し、レールアセンブリの迅速な組み立ておよび分解を容易にするための複数のだぼおよび／またはスプリングを含むことができる。クランプ１９０および締め付けボルト１９２は、発射レール１２０、１６０のそれぞれ外面１２２、１６２と係合する。図３を参照して下記にさらに説明するように、担体アセンブリ２００は、レールアセンブリ１００内の内部通路と係合し、担体アセンブリ２００の一部は、レールアセンブリ１１０の上側面のスロット１５０を貫通する。このため、クランプ１９０および締め付けボルト１９２は、内部通路に侵入しないように、発射レール１２０、１６０のそれぞれ外面１２２、１６２のみと係合する。
【００２１】
[0030]図１のＵＡＳ発射装置１００の実施形態の利点は、担体アセンブリ２００が、レールアセンブリの外面と係合するのではなくて、レールアセンブリ１１０の内部通路と係合することである。具体的には、通路が外面で囲まれているために、内部通路は、損傷または異物の蓄積をある程度防止される。これは、移送されるときに手荒く扱われることがある携帯式装置において特に有効であり得る。結果として、レールアセンブリ１１０の外面の損傷または外面に付着した異物が、レールアセンブリ１１０の内部通路に沿った担体アセンブリ２００の並進を妨害することはあり得ない。
【００２２】
[0031]第１の発射レール１２０は、複数のアセンブリを支持する。特定の実施形態では、１つまたは複数のアセンブリは、ＵＡＳ発射装置１１０のその後の組み立てを簡単にするために、第１の発射レール１２０に固定可能に連結することができる。図１の実施形態では、クランプ１９０に加えて、第１の発射レール１２０は、アンカーアセンブリ１２４、ＵＡＳ支持アセンブリ１３０、および発射制御システム７００を含む。
【００２３】
[0032]アンカーアセンブリ１２４は、レールアセンブリの第１の端部１０２に隣接して、第１の発射レール１２０に取り外し可能に取り付けることができる。アンカーアセンブリ１２４は、レールアセンブリの第１の端部１０２に隣接して、第１の発射レール１２０の端部内にスライド可能に受け入れられる。アンカーアセンブリ１２４は、締結ねじ１２６を用いて第１の発射レール１２０に固定することができる。アンカーアセンブリ１２４は、アンカーアセンブリ１２４をレールアセンブリの第１の端部１０２に隣接した地面に固定するように構成されたアンカーピン（図１には示していない）を受け入れ、これと係合するように構成されたアンカー開口１２８を含む。アンカーピンには、ＵＡＳ発射装置１１０が取り付けられる地面の範囲内に取付台を固定するように構成されたピンを含めることができる。あるいは、アンカーピンは、地面に打ち込まれるように構成された杭の形態をとることができる。アンカーアセンブリ１２４およびアンカーピンは、このようにレールアセンブリ１１０を地面に固定して、レールアセンブリ１１０が、横風、偶発的な衝突、またはＵＡＳ発射装置１００からのＵＡＳの発射で生じる反力によってひっくり返るのを防止する。図５を参照して下記にさらに説明するように、アンカーアセンブリ１２４は、代替の取付システムで用いる風向計と交換するために取り外すことができる。あるいは、図５を参照してさらに説明するように、風向計は、最初にアンカーアセンブリ１２４を取り外すことなく、アンカーアセンブリ１２４に取り付けることができる。
【００２４】
[0033]ＵＡＳ支持アセンブリ１３０は、第１の発射レール１２０に取り外し可能に、かつ固定可能に連結されるものの１つである。特定の実施形態では、ＵＡＳ支持アセンブリは、発射の前に担体アセンブリ２００上のＵＡＳを安定させるために、ＵＡＳの翼の裏面を支持する。ＵＡＳ支持アセンブリ１３０は、担体アセンブリ２００のうちのレールアセンブリ１１０の上部側で、スロット１５０を貫通する部分の並進を妨げないように、第１の発射レール１２０の裏面に連結された横材１３２を含む。特定の実施形態では、横材１３２は、多数のタイプおよび版のＵＡＳに対処するために回転可能である。直立支持部材１３４は、横材１３２の両端から延びている。直立支持部材１３４の上側端部は、ＵＡＳ支持緩衝器１３６をかぶせられている。直立支持部材１３４は、ＵＡＳを支持するための剛体とすることができ、ＵＡＳ支持緩衝器１３６は、ＵＡＳを剛性の直立支持部材１３４と接触させることで起こり得る損傷からＵＡＳを保護するために圧縮性とされる。特定の実施形態では、直立支持部材１３４の高さは、多数のタイプおよび版のＵＡＳに対処するために調整可能である。
【００２５】
[0034]発射制御システム７００は、第１の発射レール１２０に連結されている。発射制御システム７００は、制御モジュール７１０および担体解放機構７２０を含む。制御モジュール７１０は、レールアセンブリ１１０の上部側に沿った担体アセンブリ２００の並進を妨げないように、第１の発射レール１２０の裏面に連結することができる。制御モジュール７１０は、レールアセンブリ１１０の第１の端部に隣接し、レールアセンブリ１１０の上部側にあるスロット１５０の端部で、担体解放機構７２０に動作可能に連結されている。担体解放機構７２０は、発射するためにＵＡＳが解放されるまで、担体アセンブリ２００を発射準備完了位置に保持するために、担体アセンブリ２００のソケットと係合するように構成されたトリガレバー７２２を含む。ＵＡＳの発射時、トリガレバー７２２が解放されて、すなわち、担体アセンブリ２００から外れて、担体アセンブリ２００が、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６にある発射位置に向かって並進するのを可能にする。図７を参照してさらに説明するように、制御モジュール７１０は、機械式制御装置、有線電気式制御装置、および無線電気式制御装置の少なくとも１つに動作可能につなげられており、ＵＡＳの発射を開始するための解放信号をそれらの制御装置から受け取ることができる。解放信号を受け取ると、制御モジュール７１０は、トリガレバー７２２を担体アセンブリ２００から外すために、担体解放機構７２０と係合する。
【００２６】
[0035]発射が偶発的に起こる危険を軽減するために、ＵＡＳ発射装置１００は、担体アセンブリ２００が意図せずに解放されるのを防止するための１つまたは複数の安全機構を含むことができる。発射前の条件のすべてが満たされる前に、担体アセンブリ２００が偶発的に解放されることで、損傷するか、負傷するか、または任務に失敗することがある。例えば、ＵＡＳのエンジンが作動する前に、担体アセンブリ２００が解放された場合、ＵＡＳが墜落することがあり、結果として、ＵＡＳが喪失するか、または損傷する。同様に、人がまだＵＡＳの発射の準備をしているときに、担体アセンブリ２００が偶発的に解放された場合、ＵＡＳがその人にぶつかる恐れがある。その人は重傷を負う可能性があり、ＵＡＳが衝突によりどんな損傷を受け得るかについては言うまでもない。さらに、ＵＡＳが単に予定より早く発射されただけの場合、ＵＡＳの任務の目的を果たせないことがある。これらは、ＵＡＳの偶発的な発射により起こり得る多数のタイプの損害のほんのわずかな例である。したがって、そのような意図しない発射を防止する安全機構を含むことが望ましい。
【００２７】
[0036]１つのかかる安全機構として、発射レール安全ピン１９９があり得る。発射レール安全ピン１９９は、第１の発射レール１２０の発射レールソケット１９８に受け入れられるように構成されている。特定の実施形態では、発射レール安全ピン１９９は、図４Ａ〜４Ｄを参照してさらに説明するように、担体アセンブリ２００が発射準備完了位置に固定された後、発射レールソケット１９８に挿入される。発射レールソケット１９８および発射レール安全ピン１９９は、発射レール安全ピン１９９の一部が、レールアセンブリ１１０の内部通路３１０（図３）を少なくとも部分的に横切って延びるように構成されている。発射レール安全ピン１９９は、担体アセンブリ２００が発射準備完了位置に収まったときに、担体アセンブリ２００のベース部２１０の発射対向面２１１（図２）のすぐ前の通路に受け入れることができる。したがって、担体アセンブリ２００が時期尚早に解放された場合に、発射レール安全ピン１９９は、担体アセンブリ２００のベース部２１０の発射対向面２１１にぶつかることができる。その結果、発射レール安全ピン１９９は、担体アセンブリ２００が発射位置に進むのを阻止することができ、それにより、負傷、損傷、または任務目的の未達を潜在的に防止する。
【００２８】
[0037]あるいは、発射レールソケット１９８および発射レール安全ピン１９９は、発射レール安全ピン１９９が、レールアセンブリ１１０および担体アセンブリ２００のいくつかの他の部分と係合するように構成することができる。例えば、発射レール安全ピン１９９は、受け台２５０（図２）の一部、または受け台２５０を支持するブラケット２６０もしくはブラケット２７０（図２）の一方で担体アセンブリ２００と係合するように構成することができる。相応して、発射レールソケット１９８は、発射レール安全ピン１９９が、担体アセンブリ２１０の選択された部分と係合するように受けられる部分に隣接した位置で、発射レール安全ピン１９９を受け入れるように、レールアセンブリ１１０のどこか別の部分に形成することができる。
【００２９】
[0038]特定の実施形態では、発射レール安全ピン１９９は、押しボタン解放機構を備えたスプリングボールピンなどのクイックリリースタイプのピンを含むことができる。そのようなピンは、発射レールソケット１９８に挿入することができ、発射レール安全ピン１９９および発射レールソケット１９８は、発射レール安全ピン１９９が意図的に解放され、発射レールアセンブリ１１０から取り外されるまで、発射レール安全ピン１９９が発射レールソケット１９８内に固定されるように大きさを決められる、あるいは構成される。
【００３０】
[0039]発射レール安全ピン１９９に加えて、またはそれに代えて、他のタイプの安全機構を使用することができる。例えば、図７を参照して説明するように、トリガ解放装置安全ピンを使用して、トリガ解放装置が担体アセンブリを解放するように移動するのを防止することができる。
【００３１】
[0040]１つまたは複数の安全機構が取り外されると、担体アセンブリ２００は、レールアセンブリ１１０によって画定されたスロット１５０内を移動することができるようになる。スロット１５０は、レールアセンブリ１１０の第１の端部１０２に隣接した、スロット１５０の端部の第１のストッパ１５２と、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６に隣接した、スロット１５０の端部の第２のストッパ１５４とを含む。第１のストッパ１５２および第２のストッパ１５４は、スロット１５０内での担体アセンブリ２００の移動を、レールアセンブリ１１０の第１の端部１０２に隣接した発射準備完了位置と、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６に隣接した発射位置との間に制限する。担体アセンブリ２００が発射準備完了位置および発射位置に達したときに担体アセンブリ２００を減速させるために、それぞれ第１のショックアブソーバ１５６を第１のストッパ１５２に隣接して配置することができ、第２のショックアブソーバ１５８を第２のストッパ１５４に隣接して配置することができる。
【００３２】
[0041]第２の発射レール１６０は、レールアセンブリの第２の端部１０６に隣接して第２の発射レール１６０に連結された、少なくとも１つの他のさらなるアセンブリである垂直支持アセンブリ１７０を支持することができる。垂直支持アセンブリ１７０は、発射時にＵＡＳを上向きの角度で推進するために、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６に隣接して、レールアセンブリ１１０が上方に傾斜するのを可能にする。垂直支持アセンブリ１７０は、地面より上の高さで、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６を支持するように構成されている。図１の実施形態では、垂直支持アセンブリ１７０は、第２の発射レール１６０の外面１６２と係合するように構成された１つまたは複数の支材１７２、１７４を含む。１つまたは複数の支材１７２、１７４は、第２の発射レール１６０の外面１６２に回転可能に取り付けることができて、第２の発射レール１６０の長さ方向に平行な収納位置と、第２の発射レール１６０に対して角度をなす展開位置との間を回転することができる。垂直支持アセンブリ１７０の１つまたは複数の支材１７２、１７４は、垂直支持アセンブリ１７０が、地面より上でレールアセンブリ１１０の第２の端部１０６を支持する高さの調整を可能にするために、長さを調整されるように構成することができる。
【００３３】
[0042]第２の発射レール１６０はまた、図４Ａおよび図４Ｂを参照してさらに説明される１つまたは複数の弾性部材の第２の端部と係合するように構成されたヒッチ１８０を支持することができる。担体アセンブリ２００は、１つまたは複数の弾性部材の第１の端部と係合するように構成されたもう片方のヒッチ２８０を支持する。１つまたは複数の弾性部材が、ヒッチ１８０、２８０間に固定され、担体アセンブリ２００が、発射制御システム７００のトリガレバー７２２によって固定されると、１つまたは複数の弾性部材は引っ張り位置まで伸ばされる。次にトリガレバー７２２を外すことで、１つまたは複数の弾性部材が、歪み緩和位置まで収縮するのが可能になる。１つまたは複数の弾性部材の収縮により、担体アセンブリ２００が、レールアセンブリの第２の端部１０６に隣接した発射位置に向かって移動して、ＵＡＳをＵＡＳ発射装置１００から推進する。
【００３４】
[0043]特定の実施形態では、動力付き車両では到達できない場所に、１人または複数の人が、ＵＡＳ発射装置を搬送することができるようにするために、ＵＡＳ発射装置１００は携帯式であるのが望ましい。このため、特定の実施形態では、ＵＡＳ発射装置１００の構成要素は、総計で約２５ポンド（１１．４ｋｇ）以下の重量であるように構成することができる。そのような比較的軽い重量で、ＵＡＳ発射装置１００の構成要素は、１つまたは複数の輸送用容器に詰め込むことができ、収容されたＵＡＳ発射装置１００は、それでもなお、動力付き車両を用いることなく容易に運ぶことができる。
【００３５】
[0044]図２は、担体アセンブリ２００の実施形態を示している。図２の実施形態では、担体アセンブリは、３つの主要なアセンブリ、すなわち、レールアセンブリ１１０の内部通路内を並進するように構成されたベース部２１０と、発射されるＵＡＳを支持するように構成された受け台２５０と、ベース２１０より上で受け台２５０を支持するように構成された１つまたは複数のブラケット２６０、２７０とを含む。図１を参照してすでに説明したように、担体アセンブリ２００のベース部２１０は、レールアセンブリ１１０の内部通路内を移動する。ブラケット２６０、２７０は、レールアセンブリ１１０より上で受け台２５０を支持するために、レールアセンブリ１１０のスロット１５０を貫通する。図１を参照してすでに説明したように、担体アセンブリ２００は、１つまたは複数の弾性部材（図２には示していない）の第１の端部と係合するように構成されたヒッチ２８０を含む。特に、ヒッチ２８０は、図１に示すように、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６に対向する担体アセンブリの端部にあるブラケット２７０に固定されている。好ましい実施形態では、ヒッチ２８０は、１つまたは複数の弾性部材（図２には示していない）の第１の端部がヒッチ２８０から外れて、打撃の危険をもたらすか、または担体アセンブリが並進して発射準備完了位置に戻ることができるようにするのを防止するために、湾曲した端部および狭い開口を用いて設計される。
【００３６】
[0045]図３を参照してさらに説明するように、担体アセンブリ２００のベース部２１０は、レールアセンブリ１１０の内部通路内を移動するように構成されている。レールアセンブリ１１０の内部通路内でのベース部２１０の並進を容易にするために、ベース部２１０は、レールアセンブリ１１０の内部通路の内面と係合するように構成された複数の転がり部材２２２、２２４、２２６を含む。転がり部材２２２、２２４、２２６は、直角方向に、レールアセンブリ１１０の内部通路の内面と回転可能に係合するように構成されている。
【００３７】
[0046]具体的には、下側に面した転がり部材２２２は、ベース部２１０の下側面２１２を貫通して、内部通路の底部側の第１の内面と係合するように構成されている。側面に面した転がり部材２２４は、ベース部２１０の側面２１４を貫通して、内部通路の側部の第２の内面と係合するように構成されている。少なくとも、内部通路の底部側の第１の内面と係合する、下側に面した転がり部材２２２を有することで、ベース部２１０は、ベース部２１０と内部通路の底部側の第１の内面との間の摩擦が低減された状態で、内部通路に対して並進することができる。内部通路の側部側の第２の内面と係合する、側面に面した転がり部材２２４を有する場合、ベース部２１０は、ベース部２１０と内部通路の第２の内面との間の摩擦が低減された状態で、内部通路に対して並進することができる。ベース部２１０の上側面２１６を貫通して、内部通路の上部側の第３の内面と係合するように構成された、上側に面した転がり部材２２６をさらに含むことで、ベース部２１０は、ベース部２１０と内部通路の各側の内面のいずれかとの間の摩擦が低減された状態で、内部通路に対して並進することができる。
【００３８】
[0047]図１を参照して説明したように、担体アセンブリ２００はまた、発射制御システム７００のトリガレバー７２２と係合するように構成されたソケット２３０を含む。ソケット２３０と係合するトリガレバー７２２は、担体アセンブリ２００を所定の位置に保持する。特定の実施形態では、トリガレバー７２２は、担体アセンブリが所定の位置にロックされた後、弾性部材を発射装置に取り付けることができるように、担体アセンブリ２００を発射準備完了位置に固定し、それにより、圧力が１つまたは複数の弾性部材によってヒッチ２８０に加えられる前に、担体アセンブリ２００が発射位置に置かれるのを可能にする。図２の実施形態に示すように、ソケット２３０は、ソケット取付台２３２によって支持することができ、ソケット取付台２３２は、ベース部２１０およびブラケット２６０の１つの一方または両方からソケット２３０を支持する。
【００３９】
[0048]図３は、レールアセンブリ１１０の内部通路３１０と係合する担体アセンブリ２００のベース部２１０およびトリガレバー７２２の断面図である。特定の実施形態では、発射レール１２０、１６０（図３には具体的に示していない）は、内部通路３１０を画定する所望の断面を有する部材が得られるように形成された押出材３０９によって形成することができる。構造を高剛性にし、重量を軽くして、部材の携帯性を高めるために、材料として、例えば、アルミニウムがあり得る。アルミニウムはまた、押出成形によって部材を形成するのに適するとして公知である。しかし、他の金属および他の材料を使用して、内部通路３１０を画定する部材を形成することもできる。さらに、押出成形によって部材を形成する代わりに、内部通路３１０の各側が別々に形成され、溶接または各側を結合する別の接合プロセスによって結合されて、内部通路３１０を画定することができる。
【００４０】
[0049]図２を参照して説明したように、ベース部２１０の下側面２１２を貫通した、下側に面した転がり部材２２２は、レールアセンブリ１１０の内部通路３１０の底部側３１２の第１の内面３２２と係合するように構成されている。ベース部２１０の側面２１４を貫通した、側面に面した転がり部材２２４は、レールアセンブリ１１０の内部通路３１０の側部側３１４の第２の内面３２４と係合するように構成されている。ベース部２１０の上側面２１６を貫通した、上側に面した転がり部材２２６は、レールアセンブリ１１０の内部通路３１０の上部側３１６の第３の内面３２６と係合するように構成されている。
【００４１】
[0050]担体アセンブリ２００のベース部２１０は、レールアセンブリの内部通路３１０に内包され、ブラケット２６０、２７０は、ベース部２１０から、レールアセンブリ１１０の上部側３１６によって画定されたスロット１５０を貫通している。ＵＡＳ発射装置の特定の実施形態では、ベース部２１０は、第１の発射レール１２０および第２の発射レール１６０がクランプ１９０によって結合される前に、レールアセンブリ１１０の内部通路３１０内に受け入れられる。ベース部２１０は、発射レール１２０、１６０のいずれか、または両方に挿入することができ、ブラケット２６０、２７０は、スロット１５０を通って取り付けられる。担体アセンブリ２１０が所定の位置をとると、発射レール１２０、１６０は、図１を参照して説明したように、クランプ１９０を使用して互いに固定することができる。
【００４２】
[0051]担体アセンブリ２００が発射準備完了位置に移動すると、トリガレバー７２２を使用して、担体アセンブリ２００を所定の位置に固定することができる。トリガレバー７２２は、図２を参照してすでに説明したように、ベース部２１０および／または担体アセンブリ２００のブラケット２６０もしくはブラケット２７０の一方に取り付けられたソケット２３０と係合する。担体アセンブリに取り付けられたＵＡＳが発射されるときに、発射制御システム７００（図３には示していない）は、トリガレバー７２２をソケット２３０から引き出す。一実施形態では、トリガレバー７２２は、担体解放機構７２０が、トリガレバー７２２を方向３９０に並進させた結果として、ソケット２３０から引き出すことができて、担体アセンブリ２００を解放する。別の実施形態では、トリガレバー７２２が、図３に示すように、下方向３９０に並進する代わりに、トリガレバー７２２は、図７を参照して下記に説明するように、担体解放機構７２０内に回転可能に取り付けることができて、下向きでソケット２３０から離れる方向に回転して、ソケット２３０から外れる。
【００４３】
[0052]図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、および図４Ｄは、レールアセンブリ１１０に沿って発射準備完了位置４０２まで並進するように誘導され、次いで、解放されて、発射位置４０３まで推進されるのが可能になる担体アセンブリ２００の上面図である。担体アセンブリ２００の並進の図解において、アンカーアセンブリ１２４、ＵＡＳ支持アセンブリ１３０、およびいくつかの他の構成要素を含むレールアセンブリ１１０の一部の要素は、図を簡略化するために図４Ａ〜４Ｄから削除されている。すでに説明したように、特定の実施形態では、担体アセンブリ２００は、図４Ａ〜４Ｂに示すように、発射準備未完位置から発射準備完了位置に移動する。図４Ｃは、すでに説明したように、担体アセンブリ２００を推進する推進力を付与してＵＡＳを発射するために、担体アセンブリ２００とレールアセンブリ１１０との間に連結された１つまたは複数の弾性部材４１０を示している。１つまたは複数の弾性部材４１０は、下記にさらに説明するように、担体アセンブリ２００およびレールアセンブリ１１０が様々な相対位置にある結果として、１つまたは複数の弾性部材４１０に付与される引っ張り力を図示するために分割線で示されている。図４Ｄは、ＵＡＳが発射された後、発射位置にあるＵＡＳ発射装置を示している。
【００４４】
[0053]図４Ａは、スロット１５０の全長に沿った中間点において、例示的な初期位置４０１にある担体アセンブリ２００を示している。特定の実施形態では、担体アセンブリ２００が発射準備完了位置４０２（図４Ｂ）に移動されるよりも前においては、弾性部材は、レールアセンブリ１１０にも担体アセンブリ２００にも取り付けられていない。レールアセンブリ１１０および／または担体アセンブリ２００に弾性部材が取り付けられていない場合、担体アセンブリ２００は、弾性部材によって生じ得る引っ張り力に打ち勝つことなく、発射準備完了位置４０２に並進することができる。特定の実施形態では、レールアセンブリ１１０は、図１を参照して説明したように、ＵＡＳの偶発的な発射を防止するために、発射レール安全ピン（図４Ａには示さず）を受け入れるように構成された発射レールソケット１９８を含む。担体アセンブリ２００は、発射準備完了位置に固定されていないので、ＵＡＳの偶発的な発射を防止するための発射レール安全ピン１９９は取り付けられていない。
【００４５】
[0054]図４Ｂは、発射準備完了位置４０２まで並進した担体アセンブリ２００を示している。図４Ｂには示していないが、担体アセンブリ２００が発射準備完了位置４０２に達すると、図３を参照してすでに説明したように、担体アセンブリ２００は、担体アセンブリ２００に取り付けられたソケット２３０と係合する発射制御システム７００のトリガレバー７２２によって、所定の位置に固定することができる。担体アセンブリ２００が発射準備完了位置に固定されているが、１つまたは複数の弾性部材２１０（図４Ｃ〜Ｅ）をレールアセンブリ１１０および担体アセンブリ２００に連結するよりも前に、１つまたは複数の安全機構を使用して、ＵＡＳ発射装置１００を偶発的な発射から保護することができる。例えば、図１を参照してすでに説明したように、発射レール安全ソケット１９８に発射レール安全ピン１９９を受け入れることができる。すでに説明したように、発射レール安全ピン１９９を使用することに加えて、またはそれに代えて、図７を参照して下記に説明する担体解放安全機構（図４Ａ〜４Ｄには示していない）を使用して、ＵＡＳの意図しない発射を防止することができる。
【００４６】
[0055]図４Ｃは、ＵＡＳの発射の準備を整えるために、レールアセンブリ１１０および担体アセンブリ２００に連結された弾性部材４１０を示している。１つまたは複数の弾性部材４１０の第１の端部４１２において、１つまたは複数の弾性部材４１０は、担体アセンブリ２００に取り付けられたヒッチ２８０に連結されている。１つまたは複数の弾性部材４１０の第２のアンド４１４において、１つまたは複数の弾性部材４１０は、レールアセンブリ１１０の第２のアンド１０６に隣接して、レールアセンブリ１１０に固定されたヒッチ１８０に連結されている。図４Ｃに示すように、発射レール安全ピン１９９は、１つまたは複数の弾性部材４１０によって、ＵＡＳ発射装置１００に引っ張り力が加えられた状態で、ＵＡＳが偶発的に発射するのを防止するために、発射レールソケット１９８内の所定の位置に留まることができる。
【００４７】
[0056]特定の実施形態では、担体アセンブリ２００が発射準備完了位置４０２に移動した状態で、１つまたは複数の弾性部材４１０は、ヒッチ１８０、２８０間に１つずつ連結される。当然のことながら、各１つまたは複数の弾性部材４１０をヒッチ１８０、２８０間に１つずつ取り付けるのは、担体アセンブリ２００が発射準備完了位置４０２に固定される前に、ヒッチ１８０、２８０間に複数の弾性部材を取り付けるよりもかなり小さい力で済ますことができる。図４Ｃで、１つまたは複数の細長い部材を表す分割線は、複数の長いダッシュを含む。長いダッシュは、発射に備えて引っ張り位置まで伸ばされた１つまたは複数の弾性部材４１０を図示するために使用されている。１つまたは複数の細長い弾性部材４１０の引っ張り力は、担体アセンブリ２００をレールアセンブリ１１０に沿って、レールアセンブリの第２の端部１０６の方に推進して、ＵＡＳを発射するために使用される。発射の前に、担体アセンブリ２００が、ＵＡＳをレールアセンブリ１１０に沿って推進するのを可能にするために、発射レール安全ピン１９９（および、偶発的な発射を防止する他の任意の安全機構）が、（すでに説明したように）レールアセンブリ１１０から取り外されるか、または（下記にさらに説明するように）トリガアセンブリから取り外される。
【００４８】
[0057]図４Ｄは、レールアセンブリ１１０の第２のアンド１０６の近くの発射位置４０３まで推進された担体アセンブリ２００を示している。トリガレバー７２２（図４Ｄには示していない）を外すと同時に、１つまたは複数の弾性部材４１０のステインにより、担体アセンブリ２００が、レールアセンブリの第２の端部１０６の近くの発射位置４０３まで推進される。１つまたは複数の弾性部材４１０内の歪みによって生じた（レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６を向いた矢印４２３で示す）力４２３により、担体センブリ２００は、スロット１５０に沿って、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６に隣接する発射位置４０３の方に移動しながら加速する。担体アセンブリ２００を加速することで、担体アセンブリ２００に受け入れられたＵＡＳ（図４Ｄには示していない）が加速して発射される。歪み緩和位置まで収縮した１つまたは複数の弾性部材４１０が、図４Ｄに丸くなった点線で示されている。
【００４９】
[0058]特定の実施形態では、ヒッチ１８０、２８０は、１つまたは複数の弾性部材４１０が固定される狭い開口（図示せず）を形成するために端部で湾曲している。狭い開口を含むことで、担体アセンブリ２００が解放されて発射位置４０３に移動した後、１つまたは複数の弾性部材４１０が所定の位置に保持される。発射中および発射後に１つまたは複数の弾性部材４１０を所定の位置に固定することで、担体アセンブリが発射位置に向かって並進し、次いで減速し、それによって、打撃の危険が生じたときに、弾性部材がヒッチ１８０、２８０から外れるのを防止することができる。１つまたは複数の弾性部材４１０を所定の位置に維持することで、ＵＡＳが発射した後、担体アセンブリ２００に作用するある程度の引っ張り力を維持して、ＵＡＳが発射した後、担体アセンブリ２００が、発射準備完了位置４０２と発射位置４０３との間で前後に跳ね返るのを防止することもでき、それにより、担体アセンブリ２００が、発射１１０後にレールアセンブリに沿って前後に跳ね返ることが可能な場合に生じ得る、レールアセンブリ１１０、担体アセンブリ２００、または近くの人もしくは物の摩耗、衝撃による損傷、または負傷の可能性をなくすようにする。
【００５０】
[0059]要約すると、図１〜４Ｃに示すＵＡＳ発射装置１００の実施形態によれば、ＵＡＳ発射装置１００は地面に置かれ、この場合に、レールアセンブリ１１０は、レールアセンブリ１１０の第１の端部１０２に隣接したアンカーアセンブリ１２４を介して地面に係止される。レールアセンブリ１１０は、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６に隣接した垂直支持アセンブリ１７０によって地面より上に支持される。担体アセンブリ２００が引っ張られることなく発射準備完了位置４０２に並進した後、１つまたは複数の弾性部材４１０が、引っ張りが生じるように連結され、この引っ張りにより、結果として、力４２３が担体アセンブリ２００に加えられる。担体アセンブリ２００が、発射するために発射制御システム７００によって解放されると、１つまたは複数の弾性部材４１０によって加えられた力４２３は、発射位置４０３に向かって担体アセンブリ２００を推進する。結果として、担体アセンブリ２００に受け入れられたＵＡＳは、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６の方向に発射される。
【００５１】
[0060]卓越風が、ＵＡＳの揚力面全体にわたって通過することで生じる空気の運動により、ＵＡＳ発射装置１００が、ＵＡＳを加速することで生じた揚力に追加され得るさらなる揚力が発生するように、ＵＡＳを風上方向に発射するのが望ましいと当業者には分かるであろう。結果として、ＵＡＳ発射装置の第２の端部１０６が卓越風に向けられ、レールアセンブリの第１の端部１０２にあるアンカーアセンブリ１２４が、卓越風の風下方向に係止された状態で、ＵＡＳ発射装置１００を設置するのが望ましい。
【００５２】
[0061]しかし、卓越風の方向は大きく変化することがある。例えば、気象条件により、風向きが突然かつ何度も変わることがある。さらに、予定した発射が遅れたために、または発射のかなり前にＵＡＳ発射装置を設置することに兵站上の理由があるために、ＵＡＳ発射装置が発射のかなり前に設置された場合に、風向きが、設置と発射との間で大きく変わることがある。風向きの変化は、発射の成功を妨げることがある。例えば、横風は、ＵＡＳを墜落させて、ＵＡＳの当該任務を終わらせ、場合によっては、ＵＡＳのかなりの損傷、または完全な喪失をもたらす。
【００５３】
[0062]現場特有の状況または他の環境によっては、発射前に風上を向くようにＵＡＳ発射装置を再配置することが厄介であったり、または不可能であったりすることがある。例えば、兵員が、所望する発射の前に、ＵＡＳ発射装置を再配置するのに応じる暇がないことがあったり、または応じる暇がある兵員が、現場近くに敵対する兵員が存在するために、ＵＡＳ発射現場に到達できないことがあったりする。したがって、ＵＡＳ発射装置を誘導して、現在の卓越風の中で風上に向けることができるように、ＵＡＳ発射装置がそれ自体を自動で再配置するのを可能にする機構を設けることが望ましい。
【００５４】
[0063]図５は、代替の取付台アセンブリ５１０を使用するＵＡＳ発射装置５００の斜視図であり、この代替の取付台アセンブリは、ＵＡＳ発射装置を自動的に再配置して、現時点での卓越風中に風上に向かってＵＡＳを発射するために風翼を採用している。代替の取付台アセンブリ５１０は、ベースアセンブリ５１２と、風翼がＵＡＳ発射装置５００の向きを自動で合わせ直すのを可能にするために使用される風向計５４０とを含む。代替の取付台アセンブリ５１０は、レールアセンブリ１１０と、担体アセンブリ２００と、レールアセンブリ１１０に取り付けられた、または固定された他の構成要素とが、代替の取付台アセンブリ５１０を支持する地面より上で自由に回転するのを可能にする。風向計５４０は卓越風に当たり、結果として、レールアセンブリ１１０の第１の端部１０２を風下に向けさせる反力が生じ、それにより、ＵＡＳが発射されるレールアセンブリ１１０の第２の端部１０６が卓越風の中で風上を向く。
【００５５】
[0064]ＵＡＳ発射装置５００は、図１〜４Ｃを参照してすでに説明したのと同じレールアセンブリ１１０を含み、レールアセンブリ１１０についての説明は、参照により本章に援用される。図５に示すように、レールアセンブリ１１０は、図１に示す垂直支持アセンブリ１７０など、レールアセンブリ１１０の要素をすべて含んでいない。しかし、垂直支持アセンブリ１７０は、図５のＵＡＳ発射装置５００のレールアセンブリ１１０に連結されたままとすることができる。垂直支持アセンブリ１７０は、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６から延びることができるが、垂直支持アセンブリ１７０およびレールアセンブリ１１０の残りの部分が、代替の取付台アセンブリ５１０によって地面より上に支持されるために、ＵＡＳ発射装置５００の下の地面と係合しない。さらに、図１を参照して説明したように、垂直支持アセンブリ１７０は、使用しない場合に、回転して収納位置に収まるのを可能にするために、レールアセンブリ１１０に回転可能に固定することができる。
【００５６】
[0065]図５の実施形態では、ベースアセンブリ５１２は、脚部５１４、５１６、５１８で構成された三脚を含む。ベースアセンブリ５１２は、レールアセンブリ１１０に固定される構成の回転ポスト５３０と回転可能に係合するように構成された連結器５２０を支持している。特定の実施形態では、回転ポスト５３０は、レールアセンブリ１１０およびＵＡＳ（図示せず）の質量の、ある程度均等な配分を可能にするために、レールアセンブリの中間点の近くに連結することができる。回転ポスト５３０の位置における質量のある程度均等な配分は、回転ポスト５３０と連結器５２０との間で摩擦を発生させ得る、回転ポスト５３０と連結器５２０との間のトルクを軽減するのに寄与することができる。回転ポストと連結器との間の摩擦は、連結器５２０内での回転ポスト５３０の自由回転を妨害することがある。特定の実施形態では、例えば、回転ポスト５３０は、図１を参照して説明したように、レールアセンブリ１１０の発射レールを互いに固定するのに使用されるクランプ１９０の裏面に、固定可能に、または取り外し可能に連結することができる。
【００５７】
[0066]さらに、回転ポスト５３０は、回転ポスト５３０と共に回転するパレット５３２を支持することができる。したがって、レールアセンブリの残りの部分とともに回転することが望ましい発射制御システム７００の任意の補機または他の構成要素がある場合に、これらの補機または構成要素をパレット５３２に取り付けることができる。例えば、外部信号受信機またはバッテリパック（図５には示していない）などの構成要素が、発射制御システム７００で使用され、１つまたは複数のケーブルを介して発射制御システムに接続される場合、これらの構成要素をパレット５３２に置くことで、レールアセンブリ１１０がベースアセンブリ５１２に対して回転したときに、１つまたは複数のケーブルがもつれる、ねじれる、または損傷することなく、構成要素が発射制御システム７００およびレールアセンブリ１１０の残りの部分とともに回転するのが可能になる。
【００５８】
[0067]すでに説明したように、風向計５４０は、アンカーアセンブリ１２４を介して、またはアンカーアセンブリ１２４に代えて、レールアセンブリ１１０に連結される。風向計５４０は、卓越風に当たるように構成されている。それにより、風向計５４０は、レールアセンブリ１１０全体を回転させて、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６が、卓越風の中で自動的に風上を向くのを可能にする。
【００５９】
[0068]特定の実施形態では、風向計５４０の取付ポスト５５０は、アンカーアセンブリ１２４のスロットまたは通路（図示せず）に受け入れられる。あるいは、アンカーアセンブリ１２４は、第１の発射レール１２０から取り外すことができ、風向計５４０で置き換えることができる。この第２の実施形態では、アンカーアセンブリ１２４が、締結ねじ１２６で所定の位置に固定されたのと同様に、風向計５４０の取付ポスト５５０は、締結ねじ１２６（図１を参照のこと、図５には示していない）で第１の発射レール１２０に取り外し可能に固定することができる。
【００６０】
[0069]特定の実施形態では、１人または複数の人が動力付き車両では到達できない場所にＵＡＳ発射装置を搬送することができるように、代替の取付台アセンブリ５１０を組み込んだＵＡＳ発射装置５００は携帯式であるのが望ましい。このため、特定の実施形態では、ＵＡＳ発射装置５００の構成要素は、総計で約５０ポンド（２２．７ｋｇ）以下の重量であるように構成することができる。図１のＵＡＳ発射装置１００に関連してすでに説明したように、代替の取付台アセンブリ５１０を除いたＵＡＳ発射装置５００の構成要素は、総計で約２５ポンド（１１．４ｋｇ）以下の重量であるように構成することができる。したがって、代替の取付台アセンブリ５１０の実施形態は、２５ポンド（１１．４ｋｇ）以下の重量であるように構成することができる。
【００６１】
[0070]図６Ａ〜６Ｃは、レールアセンブリ１１０が、卓越風の変化に応じて、代替の取付台アセンブリ５１０に対して自動的に回転する、図５のＵＡＳ発射装置５００の上面図である。各図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃにおいて、卓越風の方向は矢印６１０、６２０で示されている。
【００６２】
[0071]図６Ａは、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６が、卓越風６１０の方向に風上を向くように、代替の取付台アセンブリ５１０上を回転するレールアセンブリ１１０を示している。卓越風６１０は、風向計５４０に当たって風向計５４０に力を加え、それにより、風向計５４０は、卓越風６１０の方向と一致して風下を向く。風向計５４０の動作により、レールアセンブリ１１０の第１の端部１０２が風下を向く。その結果、レールアセンブリ１１０の反対側の第２の端部１０６は、卓越風６１０の方向で風上に向きを変える。
【００６３】
[0072]図６Ｂは、卓越風６２０の方向が変わったときに、第２の端部１０６が、前の卓越風６１０（図６Ａ）の方向で風上を向いているレールアセンブリ１１０を示している。卓越風が風向計に当たることで、風向計５４０に作用する力が生じ、その結果として、トルク６２２が、代替の取付台アセンブリ５１０を中心として、レールアセンブリ１１０にかかる。図６Ｃに示すように、卓越風で生じたトルク６２２により、レールアセンブリ１１０が、代替の取付台アセンブリ５１０に対して回転する。レールアセンブリ１１０は、レールアセンブリ１１０の第１の端部１０２にある風向計５４０が、卓越風６２０の方向に一致して風下を向くまで、代替の取付台アセンブリ５１０に対して回転する。その結果、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６は、直ちに卓越風６２０の方向で風上を向く。したがって、代替の取付台アセンブリ５１０の上に取り付けられたレールアセンブリ１１０は、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６を自動的に誘導して風上に向けるように構成されている。自動的に、レールアセンブリ１１０の第２の端部１０６が、常に風上を向くように回転するのを可能にすることで、ＵＡＳを発射するための揚力を増強し、一方で、横風によって起こり得る、ＵＡＳが損傷する危険性を低くすることもできる。
【００６４】
[0073]ＵＡＳ発射装置の実施形態は携帯式とすることができ、卓説風の方向の変化に対して自動で調整することができ、さらに、機械信号、またはＵＡＳ発射の遠隔制御を可能にする有線接続、もしくは無線接続のいずれかを介して受信した電気信号に呼応して、ＵＡＳを発射することができる。ＵＡＳの発射開始に関して、複数のモードをもたせたＵＡＳ発射装置の実施形態では、状況が許す場合に、例えば、敵軍が近くに存在することによる、現場の兵員への危険または危険の兆しが全くない場合に、ＵＡＳが現場から発射されるのが可能になる。あるいは、安全上、兵站上、または他の理由から、発車の時点で兵員が現場にいないことが望ましい場合、複数の発射モードに対応したＵＡＳ発射装置は、ＵＡＳが遠距離から発射されるのを可能にする。例えば、ＵＡＳは、有線接続、または無線接続によるコンピュータネットワークを介して、コンピュータから遠隔で発射することができる。複数のモードの発射開始に対応したＵＡＳ発射装置は、このように、様々な環境下でのＵＡＳの発射において幅広い適応性を示す。
【００６５】
[0074]図７は、機械発射信号、有線接続を介して受信した電気発射信号、および無線接続を介して受信した電気発射信号のいずれかに呼応して、ＵＡＳの発射を開始するために使用できる多モード発射制御システム７３０のブロック図である。制御モジュール７１０、担体解放機構７２０、およびトリガレバー７２２を含む図１の発射制御システム７００は、図７の多モード発射制御システム７３０を含むことができる。制御モジュール７１０は、図１〜４Ｃを参照してすでに説明したように、発射信号を受け取ったことを受けて、発射のために、トリガレバー７２２を外して担体アセンブリ２００を解放するように、担体解放機構７２０に命令する構成とされている。
【００６６】
[0075]特定の実施形態では、制御モジュール７１０は、ソレノイド７４１などのアクチュエータを組み込むことができる。発射信号を受け取ったのを受けて、制御モジュール７１０は、トリガレバー７２２の解放を開始するために、ソレノイド７４１を作動させて、例えば、リンク機構７５１を点線７５３で示す方向に移動させる。特定の実施形態では、ソレノイド７４１は、担体解放機構７２０内に回転可能に取り付けられたトリガレバー７２２と回転可能に係合している。したがって、ソレノイド７４１が作動すると、リンク機構７５１は、点線７５３で示す方向に引っ張られて、トリガレバー７２２を破線７５５で示す方向に回転させる。トリガレバー７２２が回転すると、トリガレバー７２２の上側端部７２３は下方に、担体アセンブリ２００のソケット２３０（図３）から離れる方向に回転し、それにより、発射するために担体アセンブリ２００を解放する。点線７５３で示すリンク機構７５１の移動量、およびその結果得られる、破線７５５で示すトリガレバー７２２の回転量は、トリガレバー７２２の解放モードを明瞭に示すために誇張されていることに留意されたい。
【００６７】
[0076]図１を参照してすでに説明したように、ＵＡＳ発射装置１００は、意図しない発射を防止するために、担体アセンブリ２００の意図しない解放を回避する１つまたは複数の安全機構を含むことができる。図１を参照して説明した発射レール安全ピン１９９に加えて、またはそれに代えて、担体解放安全機構７５６を使用することができる。図７は、トリガレバー安全ピン７５９が、トリガアセンブリ７２０の側部で、トリガアセンブリソケット７５８に受け入れられるように構成された担体解放安全機構７５６の実施形態を示している。トリガレバー安全ピン７５９は、トリガアセンブリ７２０の幅にわたって少なくとも部分的に延びるようにさらに構成されて、トリガアセンブリ７２０に取り付けられた場合に、トリガレバー７２２の回転を機械的に阻止する。このように、ソレノイド７４１が始動しても、トリガレバー７２２の回転は、トリガレバー安全ピン７５９によって阻止されるので、トリガレバー７２２は、ソケット２３０（図３）内で固定されたままであり、担体アセンブリ２００は、ソレノイド７４１の作動によって解放されない。
【００６８】
[0077]多モード発射制御システム７３０の制御モジュール７４０は、機械入力７６０、有線電気入力７７０、および無線電気入力７８０のいずれかから発射信号を受け取るように構成されている。機械入力７６０は、機械的な力を加えるときに、制御モジュール７４０、またはトリガレバー７２２に直に発射信号を供給する。機械的な力は、トリガレバー７２２に、またはトリガレバー７２２に機械的に連結された制御モジュール内の部材（図示せず）に直接加えることができるし、あるいは機械的な力は、ケーブルまたはケーブル解放装置７６２に加えることもできる。ケーブルまたはケーブル解放装置７６２は、トリガレバー７２２に機械的に連結された、すなわち、トリガレバー７２２自体に直接連結された、制御モジュール７４０内の部材と係合することができる。
【００６９】
[0078]多モード発射制御システム７３０はまた、有線電気装置７７４によって供給された電気信号に対応するように構成された有線電気入力７７０を含む。有線電気装置７７４は、有線接続７７２によって制御ユニット７４０に送られる電気信号を生成する電気スイッチ、または電気インターフェイスを含むことができる。有線電気装置７７４は、制御ユニット７４０に直に電気信号を供給するように構成された足踏みペダル、またはハンドスイッチを含むことができる。電気インターフェイスには、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェイスなどのコンピュータインターフェイス、またはイーサネットインターフェイスなどのコンピュータネットワークインターフェイスがあり得る。したがって、電気信号は、電気スイッチ、または現場に配置されたコンピュータシステムなどの現場の有線電気装置７７４から、有線電気入力７７０を介して供給することができる。あるいは、電気信号は、有線ネットワークを介して有線電気装置７７４に接続された遠隔配置のコンピュータシステム、または他の遠隔配置の電気装置から、有線電気入力７７０を介して供給することができる。
【００７０】
[0079]多モード発射制御システム７３０はまた、無線電気装置７８４によって、無線受信機７８２に供給された電気信号に対応するように構成された無線電気入力７８０を含む。無線電気装置７８４は無線信号７８６を生成し、無線信号７８６は、信号を制御ユニット７４０に供給する無線受信機７８２によって受信される。無線受信機７８２および無線電気装置７８４には、対をなす無線アナログまたはデジタル高周波（ＲＦ）装置、赤外線装置、レーザ装置、超音波装置、あるいは無線電気装置７８４から受信機７８２に無線信号７８６を伝達するように動作する他の通信装置があり得る。したがって、無線電気入力７８０を使用して、発射現場に近接した場所から、または無線受信機７８２および無線電気装置７８４が対応する通信範囲によって限定された距離から、ＵＡＳの発射を開始することができる。
【００７１】
[0080]例えば、赤外線装置を含む無線電気入力７８０は、赤外線通信の限界から比較的狭い見通し内通信範囲に限定されることがある。あるいは、無線受信機７８２は、実用上範囲に制限のない着信無線電話によって供給された入力に対応する電話装置を含むことができる。特に、無線受信機７８２および無線電気装置７８４が衛星型電話システムを含む場合、信号は、無線受信機７８２および無線電気装置７８４がともに、事実上地球全体に広がる電話通信衛星の範囲内であることを条件として、世界中の、または地球を越えた任意の位置間で、無線電気入力７８０を介して供給することができる。
【００７２】
[0081]さらなる代替方法として、無線電気入力７８０は、インターネットなどのコンピュータネットワークを介して、制御ユニット７４０に電気信号を供給することができる。例えば、受信機７８２は、他の任意のインターネット対応装置からのインターネット上の信号を受信するように動作可能なインターネットプロトコル対応無線機を含むことができる。したがって、無線電気入力７８０は、デスクトップコンピュータからスマートフォンに及ぶ任意のインターネット対応装置から制御入力を受け取るように構成することができ、インターネットを活用するインターネット対応装置は、変調することができ、無線インターネット接続を介して、受信機７８２として構成されたインターネットプロトコル対応無線機で受信可能な信号を生成する。
【００７３】
[0082]特定の実施形態では、有線電気装置７７４および無線電気装置７８４などの入力装置はまた、図７に示すように、発射されるＵＡＳの１つまたは複数のシステムを作動させるように構成されたＵＡＳ制御システム７９０と組み合わせることができる。したがって、ＵＡＳの発射を開始するのに使用される装置は、単一の装置として、ＵＡＳの推進システムを起動する、またはＵＡＳの動作を指示する装置と組み合わせることができる。
【００７４】
[0083]ＵＡＳの発射を開始する際に、多モード発射制御システム７３０によってもたらされる適応性は、ＵＡＳを発射するための準備およびＵＡＳの発射の両方において、幅広い適応性を示すことができる。例えば、無線電気入力７８０は、ＵＡＳが遠距離から発射されるのを可能にし、ＵＡＳは、発射時間を設定する兵員が、発射の前に現場を去るのを可能にするように、ＵＡＳが発射される時間よりも前にＵＡＳ発射装置の上に配置することができる。したがって、不利な気象条件を含む、潜在的に不利な現場特有の状況により、または敵対する可能性のある部隊の接近により、兵員が発射現場からＵＡＳを発射できない場合、ＵＡＳ発射装置およびＵＡＳは前もって配置することができ、次いで、安全な距離から望ましい時間に発射することができる。
【００７５】
[0084]図８は、現場特有の風の状態に応じてＵＡＳの発射の準備をする方法８００の実施形態の流れ図である。図１〜４Ｃを参照してすでに説明したように、ＵＡＳ発射装置１００は、ＵＡＳを発射するために、地面に直接取り付けることができる。あるいは、図５および図６Ａ〜６Ｃを参照して説明したように、卓越風中で風上を向くように自動的に回転する、ＵＡＳ発射装置５００などのＵＡＳ発射装置を使用するのが望ましい。ＵＡＳ発射装置１００、５００の実施形態を使用して、ＵＡＳ発射装置の配備を現場特有の風の状態に基づいて選択することができる。
【００７６】
[0085]図８を参照すると、８１０で、方法８００は、レールアセンブリの第１の端部に隣接した発射準備完了位置と、レールアセンブリの第２の端部に隣接した発射位置との間で、担体アセンブリをレールアセンブリに対して並進させることにより、ＵＡＳを発射するように構成されたＵＡＳ発射装置を用意することで始まる。担体アセンブリおよびレールアセンブリのそのような組み合わせの例については、図１および図５を参照して説明している。８２０で、現場特有の風の状態が、ＵＡＳの発射を混乱させる可能性があるかどうかを判断する。８２０で、現場特有の風の状態が、ＵＡＳの発射を混乱させる可能性がないと判断した場合、８３０で、レールアセンブリを地面に直接固定する。例えば、アンカーアセンブリ１２４のユーザを通じてなど、レールアセンブリ１１０を地面に直接固定することについては、図１を参照して説明している。
【００７７】
[0086]一方、８２０で、現場特有の風の状態が、ＵＡＳの発射を混乱させる可能性があると判断した場合、８４０で、レールアセンブリを回転可能な取付台に固定する。例えば、レールアセンブリを回転可能な取付台に固定することについては、図５の代替の取付台アセンブリ５１０に関連して説明しているが、この場合に、代替の取付台アセンブリは、レールアセンブリ１１０のクランプ１９０から延びる回転ポスト５３０を回転可能に受け入れる連結器５２０を支持する。８４０で、レールアセンブリを回転取付台に固定した後、８５０で、レールアセンブリは、現場特有の風の状態に応じて、回転取付台内で回転するように構成される。例えば、風向計５４０の使用により、図６Ａ〜６Ｃを参照して説明したように、卓越風が風向計５４０の表面に当たることで、発射位置に隣接したレールアセンブリ１１０の第２の端部１０６が、卓越風６１０または卓越風６２０の方向で風上を向くように、レールアセンブリ１１０が自動的に回転する。
【００７８】
[0087]図９は、現場特有の状況に基づいて選択された所定の形態の発射信号を使用して、ＵＡＳの発射の準備をする方法の実施形態の流れ図である。図７を参照してすでに説明したように、多モード発射制御システム７３０は、ＵＡＳが複数の形態の発射信号を使用して発射されるのを可能にするので、多モード発射制御システム７３０により、ＵＡＳ発射装置をいつ、どこに配備すべきかの選択における適応性が備わる。
【００７９】
[0088]図９を参照すると、９１０で、方法９００は、複数の形態のいずれかで供給された発射信号を受け取ったことに呼応して、担体アセンブリをレールアセンブリに対して並進させることにより、ＵＡＳを発射するように構成されたＵＡＳ発射装置を用意することで始まる。それぞれがＵＡＳ発射装置によって認識される複数の形態には、機械発射信号、ならびに有線接続を介して供給される電気発射信号および無線接続を介して供給される電気発射信号が含まれる。多モード発射制御システム７３０は、これらの形態のいずれかの発射信号を受け取るように構成される。９２０で、現場特有の状況に基づいて、供給される発射信号の形態を複数の形態の中から選択する。
【００８０】
[0089]例えば、発射現場が、敵対する可能性のある部隊の近くにある場合、発射現場に兵員を配置する必要がある機械信号を使用することは望ましくない。さらに、現場が、有線接続が利用できない遠隔位置にある場合、ＵＡＳの発射の準備をすることは、無線接続を介して供給される電気信号のユーザを選択することを含むことができる。他方で、有線接続が利用できず、無線通信により、敵軍が探知する危険が生じ得る場合、機械発射信号の使用を選択して、ＵＡＳの発射の準備をするのが望ましい。
【００８１】
[0090]図１０は、現場特有の状況に基づいて選択された解放信号を使用して、ＵＡＳを発射する方法１０００の実施形態の流れ図である。図７および図９を参照してすでに説明したように、多モード発射制御システム７３０は、ＵＡＳが複数の形態の発射信号を使用して発射されるのを可能にするので、多モード発射制御システム７３０により、ＵＡＳ発射装置をいつ、どこに配備すべきかの選択における適応性が備わる。
【００８２】
[0091]図１０を参照すると、１０１０で、方法１０００は、複数の形態のいずれかで供給された発射信号を受け取ったことに呼応して、担体アセンブリをレールアセンブリに対して並進させることにより、ＵＡＳを発射するように構成されたＵＡＳ発射装置を用意することで始まる。複数の形態には、機械発射信号、ならびに有線接続を介して供給される電気発射信号および無線接続を介して供給される電気発射信号が含まれる。発射制御システムは、複数の形態の発射信号のいずれかに呼応するように構成されている。１０２０で、発射時に、現場特有の状況に基づいて、供給される発射信号の形態を複数の形態の中から選択する。
【００８３】
[0092]例えば、無線電気通信を使用して、ＵＡＳを発射するための電気発射信号を遠隔地から受け取ることが意図されているときに、激しい雷雨、通信妨害、または単純な装置不具合が遠隔無線信号の受信を妨げることがある。しかし、有線電機接続が利用可能であるか、または兵員が機械信号を供給するために現場にいるならば、ＵＡＳは、それでもなお、望み通りに発射することができる。したがって、多モード発射制御システム７３０は、発射時の変化した状況に対する結果に予備および冗長性をもたせる。
【００８４】
[0093]本開示が、特定の態様、特徴、および例示的実施形態に関連して本明細書で説明されたが、当然のことながら、本開示の実用は、それによって限定されるのではなくて、むしろ、本明細書の説明を基にして、本開示の分野における当業者が思いつくような多数の他の変形形態、修正形態、および代替の実施形態まで広がり、これらを包含する。本明細書に列挙した様々な要素または特徴の任意のものは、そうではないと明記されない限り、本明細書に開示した他の特徴または要素と併用することを企図されている。相応して、添付の請求項で主張される本発明は、そのような変形形態、修正形態、および代替の実施形態のすべてを本発明の趣旨および範囲内に含むとして、幅広く解釈および判断されることを意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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