(57)【要約】  データ取得の方法は、航空機において複数のセンサを使用する。この方法は、（ａ）関心対象領域（ＲＯＩ）上の第１回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するためにＤＩＡＬセンサを起動するステップであって、ここにおいて、関心対象目標は、ガスまたはオイルのパイプラインからの漏れであるステップと、（ｂ）ＤＩＡＬセンサを使用して関心対象目標を検出するステップと、（ｃ）検出された目標の位置を、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に格納するステップと、（ｄ）ＲＯＩ上の第２回目飛行パスの間に、ＬＵＴに格納された位置において、またはほぼその位置において、別のセンサを起動するようにトリガーするステップを含む。この方法はまた、（ｅ）両者のオン状態のセンサを使用して、関心対象目標の存在を確認するステップを含む。必要であれば、ＲＯＩ上の第３回目飛行パスが行われ、ＬＵＴに格納された位置において、またはほぼその位置において、更に別のセンサが起動するようにトリガーされる。関心対象目標の存在は、３つすべてのオン状態のセンサを使用して確認される。
2009505099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは２つ以上の輸送手段において統合された複数のセンサを使用してデータを取得する方法であって、前記方法は、
（ａ）予め計画された経路上の第１回目パスの間に、１つまたは２つ以上の関心対象目標を検出するためにＤＩＡＬセンサを起動するステップであって、ここにおいて前記目標は、関心対象領域（ＲＯＩ）に位置するガスまたはオイル漏れを含むステップと、
（ｂ）前記ＲＯＩの前記検出された目標の位置を、コンピュータのルックアップテーブル（ＬＵＴ）に格納するステップと、
（ｃ）前記ＲＯＩ上の第２回目パスの間、前記ＬＵＴに格納された前記位置において、またはほぼその位置において別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、
（ｄ）前記別のセンサと、前記ＤＩＡＬセンサの両者を使用して、前記検出された目標の存在を確認するステップと、
（ｅ）前記第１回目および第２回目パスの間に取得されたデータを使用して、前記検出された目標の量を決定するステップと、
（ｆ）前記ＲＯＩの前記検出された目標の決定量と関連付けられた位置の対応関係を定義するステップと、
（ｇ）前記ＲＯＩの前記検出された目標の前記決定量と関連付けられた位置を、マップ画像としてコンピュータに格納するステップと、
（ｈ）前記マップ画像を表示するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記ＤＩＡＬセンサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも２つのオンラインレーザー光源と、１つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインＤＩＡＬセンサである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記別のセンサは、前記マルチラインＤＩＡＬセンサからのトリガーにより起動されるマルチスペクトルカメラである請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＤＩＡＬセンサを起動後、前記ＲＯＩ上の前記第１回目および第２回目パスの間に、前記ＤＩＡＬセンサを使用してデータを取得し、
前記別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記ＬＵＴに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第２回目パスの間のみ、前記別のセンサを使用してデータを取得する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記別のセンサを使用して、目標の前記確認が、エンドユーザーの精度の要求を満たしているかを判断するステップと、
満たされていない場合は、前記ＬＵＴに、前記別のセンサにより検出された前記目標の別の位置を格納するステップと、
前記ＲＯＩ上の第３回目パスの間、前記ＬＵＴに格納された前記別の位置において、またはほぼその位置において更に別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、
３つのセンサ、つまり、前記ＤＩＡＬセンサと、別のセンサの両者を使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＤＩＡＬセンサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも２つのオンラインレーザー光源と、１つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインＤＩＡＬセンサであり、
前記別のセンサは、前記マルチラインＤＩＡＬセンサからのトリガーにより起動されるマルチスペクトルカメラであり、
前記更に別のセンサは、前記マルチラインＤＩＡＬセンサまたは前記マルチスペクトルカメラのいずれかにより起動するようにトリガーされる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＤＩＡＬセンサを起動後、前記ＲＯＩ上の前記第１回目、第２回目、および第３回目パスの間に、前記ＤＩＡＬセンサを使用してデータを取得し、
前記別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記ＬＵＴに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第２回目および第３回目パスの間のみ、前記別のセンサを使用してデータを取得し、
前記更に別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記ＬＵＴに格納された前記新しい位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第３回目パスの間のみ、前記更に別のセンサを使用してデータを取得する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
航空機において、複数のセンサを使用してデータを取得する方法であって、前記方法は、
（ａ）関心対象領域（ＲＯＩ）上の第１回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するためにマルチスペクトルカメラを起動するステップであって、ここにおいて前記関心対象目標は、ガスまたはオイルのパイプラインの漏れであるステップと、
（ｂ）前記マルチスペクトルカメラを使用して、前記関心対象目標を検出するステップと、
（ｃ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に、前記検出された目標の位置を格納するステップと、
（ｄ）前記ＲＯＩ上の第２回目飛行パスの間に、前記ＬＵＴに格納された前記位置において、またはほぼその位置において別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、
（ｅ）前記別のセンサと、前記マルチスペクトルカメラの両者を使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む方法。
【請求項９】
前記別のセンサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも２つのオンラインレーザー光源と、１つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインＤＩＡＬセンサである請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記マルチスペクトルカメラは、前記マルチラインＤＩＡＬセンサを起動するためにトリガーする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記マルチスペクトルカメラを起動後、前記ＲＯＩ上の前記第１回目および第２回目飛行パスの間に、前記マルチスペクトルカメラを使用してデータを取得し、
前記別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記ＬＵＴに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第２回目飛行パスの間のみ、前記別のセンサを使用してデータを取得する請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記別のセンサを使用して、前記関心対象目標の前記確認が、エンドユーザーの精度の要求を満たしているかを判断するステップと、
満たされていない場合は、前記ＬＵＴに、前記別のセンサにより検出された前記関心対象目標の別の位置を格納するステップと、
前記ＲＯＩ上の第３回目パスの間、前記ＬＵＴに格納された前記別の位置において、またはほぼその位置において更に別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、
前記更に別のセンサを使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記別のセンサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも２つのオンラインレーザー光源と、１つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインＤＩＡＬセンサであり、
前記マルチスペクトルカメラは、前記マルチラインＤＩＡＬセンサを起動するようにトリガーし、
前記更に別のセンサは、前記マルチラインＤＩＡＬセンサまたは前記マルチスペクトルカメラのいずれかにより起動するようにトリガーされる請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記マルチスペクトルカメラを起動後、前記ＲＯＩ上の前記第１回目、第２回目、および第３回目飛行パスの間に、前記マルチスペクトルカメラを使用してデータを取得し、
前記マルチラインＤＩＡＬセンサを起動するようにトリガーした後、前記ＬＵＴに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第２回目および第３回目飛行パスの間のみ、前記マルチラインＤＩＡＬセンサを使用してデータを取得し、
前記更に別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記ＬＵＴに格納された前記新しい位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第３回目飛行パスの間のみ、前記更に別のセンサを使用してデータを取得する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
航空機において、複数のセンサを使用してデータを取得する方法であって、前記方法は、
（ａ）関心対象領域（ＲＯＩ）上の第１回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するために第１センサを起動するステップと、
（ｂ）前記第１センサを使用して、前記関心対象目標を検出するステップと、
（ｃ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に、前記検出された目標の位置を格納するステップと、
（ｄ）前記ＲＯＩ上の第２回目飛行パスの間に、前記ＬＵＴに格納された前記位置において、またはほぼその位置において別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、
（ｅ）前記第１および第２センサの両者を使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む方法。
【請求項１６】
前記第１センサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも１つのオンラインレーザー光源と、１つのオフラインレーザー光源を有するＤＩＡＬセンサである請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２センサは、前記ＤＩＡＬセンサからのトリガーにより起動されるマルチスペクトルカメラである請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＤＩＡＬセンサを起動後、前記ＲＯＩ上の前記第１回目および第２回目飛行パスの間に、前記ＤＩＡＬセンサを使用してデータを取得し、
前記第２センサを起動するようにトリガーした後、前記ＬＵＴに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第２回目飛行パスの間のみ、前記第２センサを使用してデータを取得する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２センサを使用して、前記関心対象目標の前記確認が、エンドユーザーの精度要求を満たしているかを判断するステップと、
満たされていない場合は、前記ＬＵＴに、前記第２センサにより検出された前記関心対象目標の別の位置を格納するステップと、
前記ＲＯＩ上の第３回目飛行パスの間、前記ＬＵＴに格納された前記別の位置において、またはほぼその位置において第３センサを起動するようにトリガーするステップと、
３つのセンサ、つまり、前記第１、第２、および第３センサを使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１センサは、波長の第１セットに調整されたＤＩＡＬセンサであり、
前記第２センサは、マルチスペクトルカメラであり、
前記第３センサは、波長の別のセットに調整された合成開口レーダー（ＳＡＲ）センサ、ＬＩＤＡＲセンサ、またはＤＩＡＬセンサである請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、遠隔目標検出および認識の分野に関する。より具体的には、本発明は、マルチセンサからのリアルタイムデータと、差分吸収ＬＩＤＡＲ（ＤＩＡＬ）システムからのリアルタイムデータを効率よく、かつ強固に融合することによる、遠隔目標の検出と認識に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔センサの現在の最先端技術においては、データは、遠隔センサのそれぞれから別々に取得され、格納装置に別々に格納される。そしてデータは、遠隔目標の認識を改良するために処理されて分析される。
【０００３】
しかし、予備知識なしでの目標の認識は、干し草の山から針を検索して認識することに類似している。複数のセンサから収集されたデータに基づいて目標を認識することは、非常にコストがかかり非能率的である。更に、マルチセンサデータの現在の融合に基づく目標認識の強固さも疑問である。
【０００４】
典型的な関心対象目標は、センサにより検索される合計領域の５％より小さいと思われる領域をカバーする。そのため、格納装置に収集かつ格納されたデータのほとんどは役に立たず、典型的には、データが格納装置から検索され、処理され、分析された後は破棄される。
【０００５】
下記に記述されるように、本発明は、リアルタイムマルチセンサ画像取得と、関心対象目標領域にのみ関連する取得データの融合に基づく、目標の効率的かつリアルタイムかつ強固な認識を提供する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の、および他のニーズに応えるために、そしてその目的を考慮して、本発明は、１つまたは２つ以上の輸送手段において統合された複数のセンサを使用してデータを取得する方法を提供する。本方法は、（ａ）予め計画された経路上の第１回目パスの間に、1つまたは2つ以上の関心対象目標を検出するためにＤＩＡＬセンサを起動するステップであって、ここにおいて目標は、関心対象領域（ＲＯＩ）に位置するガスまたはオイルのパイプラインからの洩れを含むステップと、（ｂ）コンピュータルックアップテーブル（ＬＵＴ）に、ＲＯＩの検出された目標の位置を格納するステップと、（ｃ）ＲＯＩ上の第２回目パスの間に、ＬＵＴに格納されている位置において、またはほぼその位置において別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、（ｄ）その別のセンサとＤＩＡＬセンサの両者を使用して、検出された目標の存在を確認するステップを含む。本方法はまた、（ｅ）第１回目および第２回目パスの間に取得されたデータを使用して、検出された目標の量を決定するステップと、（ｆ）その決定量と、ＲＯＩの検出された目標の関連する位置の関数対応を定義するステップと、（ｇ）その決定量と、ＲＯＩの検出された目標の関連する位置をマップ画像としてコンピュータに格納するステップと、（ｈ）そのマップ画像を表示するステップも含む。
【０００７】
ＤＩＡＬセンサは、目標の同時照明のために、少なくとも２つのオンラインレーザー光源および１つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインＤＩＡＬセンサであってよい。該別のセンサは、マルチラインＤＩＡＬセンサからのトリガーにより起動される、マルチスペクトルカメラであってよい。
【０００８】
ＤＩＡＬセンサの起動後は、本方法は、ＲＯＩ上の第１回目および第２回目パスの間に、ＤＩＡＬセンサを使用してデータを取得し、該別のセンサを起動するようにトリガーした後は、本方法は、第２回目パスの間だけ、そして、ＬＵＴに格納された位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、該別のセンサを使用してデータを取得する。
【０００９】
本発明の別の実施の形態は、航空機において、複数のセンサを使用してデータを取得する方法を含む。本方法は、（ａ）関心対象領域（ＲＯＩ）上の第１回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するためにマルチスペクトルカメラを起動するステップであって、ここにおいて関心対象目標は、ガスまたはオイルのパイプラインからの洩れであるステップと、（ｂ）マルチスペクトルカメラを使用して、関心対象目標を検出するステップと、（ｃ）検出された目標の位置をルックアップテーブル（ＬＵＴ）に格納するステップと、（ｄ）ＲＯＩ上の第２回目飛行パスの間に、ＬＵＴに格納された位置において、またはほぼその位置において、別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、（ｅ）該別のセンサとマルチスペクトルカメラの両者を使用して、関心対象目標の存在を確認するステップを含む。
【００１０】
本発明の更に別の実施の形態は、航空機において複数のセンサを使用してデータを取得する方法を含む。本方法は、（ａ）関心対象領域（ＲＯＩ）上の第１回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するために第１センサを起動するステップと、（ｂ）第１センサを使用して関心対象目標を検出するステップと、（ｃ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に検出された目標の位置を格納するステップと、（ｄ）ＲＯＩ上の第２回目飛行パスの間に、ＬＵＴに格納された位置において、またはほぼその位置において、第２センサを起動するようにトリガーするステップと、（ｅ）第１および第２センサの両者を使用して、関心対象目標の存在を確認するステップを含む。
【００１１】
上記の一般的な説明および下記の詳細な説明は例であって、本発明を制限するものではないことは理解されよう。
【００１２】
本発明は、下記の詳細な説明を、付随する図面と関連して読むことにより最も良く理解される。図面に含まれる図面の簡単な説明の通りである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、遠隔的に目標を検出して認識しようと試みるときに、格納し、処理し、分析する必要のあるデータ量を削減する方法を提供する。本発明は、リアルタイムなマルチセンサ目標取得およびデータの融合に基づく、目標の効率的かつリアルタイムかつ強固な認識を提供する。
【００１４】
１つの例としての実施の形態においては、本発明は、自動ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて、マルチセンサシステムの操作を開始する。ＬＵＴは、目標の予めの情報と、環境状況についての予めの情報に基づいてプログラムできる。ＬＵＴに格納された情報に基づいて１つまたは２つ以上のセンサを自動的に起動できる。次に、起動されたセンサのリアルタイム処理に基づいて、関心対象領域を特定できる。
【００１５】
関心対象領域が特定された後、１つまたは２つ以上のセンサの別のセットを起動して、関心対象領域に関するデータの処理を開始するように自動的にトリガーすることができる。関心対象領域上をパスした後、これらのセンサを、再びオフにすることができる。この例としての実施の形態においては、通常はオフ状態にある１つまたは２つ以上のセンサを、適時に選択的に起動して、同時にインテリジェント画像の取得および強固な目標認識を行うことができる。
【００１６】
図１を参照すると、全体として１００として指定されている、マルチセンサ目標取得および検出システムが示されている。図示のように、複数のセンサがシステムに含まれており、例えば、センサ１、センサ２、センサＩなど、およびセンサＮがある。更なる例として、センサ１０４は、合成開口レーダー（ＳＡＲ）であり、センサ１０６は、マルチラインダイアル（差分吸収ＬＩＤＡＲ）センサであり、センサ１０８は、マルチスペクトルカメラであって、そしてセンサ１１０は、ＬＩＤＡＲ（light detection and ranging）センサであってよい。各センサは、全体として１０２と指定されている、集中データ取得コントローラ（ＤＡＣＣ）により起動またはオフにすることができる。これもまた図示されているように、システム１００は、領域１１２を検索して、関心対象領域（ＲＯＩ）の１つまたは２つ以上を特定する任務が課せられている。１つのＲＯＩが図１に示されており、目標１１４として指定されている。ＲＯＩは、２つ以上の目標を含むことができる。
【００１７】
下記に説明されるように、システム１００は航空機内に設置してもよく、複数の関心対象領域を特定する任務が課せられている。例えば、検索領域上の第１回目飛行パスの間に、ＤＩＡＬセンサ１０６のような、１つのセンサのみを起動することができる。ＤＩＡＬセンサ１０６が関心対象領域を特定すると、その関心対象領域の地理的な位置を、メモリまたは格納装置（図１には図示せず）に格納できる。第１回目飛行パスの間に見出された関心対象領域をより良好に特定するために、ＤＡＣＣ１０２は、同じ検索領域上の第２回目飛行パスを予期して、またはより具体的には、同じ関心対象領域上の第２回目飛行パスを予期して、センサ１０８を起動するように指令できる。
【００１８】
従って、マルチスペクトルカメラ１０８は起動されて、第２回目飛行パスの間に、目標１１４を観測およびより完全に特定する。マルチスペクトルカメラ１０８は、関心対象領域に接近したときに、ＤＡＣＣ１０２により指令された後にだけ起動するので、取得され、処理され、分析され、融合されるデータ量は最小限に抑えられる。複数データには、関心対象領域の特徴にのみ関連する情報が含まれる。
【００１９】
ＤＩＡＬセンサ１０６は、２ラインＤＩＡＬ遠隔レーザーセンサ、または３ラインＤＩＡＬ遠隔レーザーセンサ、またはマルチラインＤＩＡＬ遠隔レーザーセンサであってもよいことは理解されるであろう。ＤＩＡＬセンサは、飛行経路に沿って大気のサンプリングを行い、大気中の微量ガスのほとんどを検出できる。ＤＩＡＬセンサは、地中のパイプラインから漏洩する自然ガスまたはオイルの微小濃度の監視に有効である。
【００２０】
例として、ＤＩＡＬセンサ（システムとも称される）は、メタンおよびエタン検出用の、３ライン調整可能差分吸収ＬＩＤＡＲを含むことができる。メタンおよびエタンは、ＤＩＡＬシステムを、２つのオンライン波長を含むように調整することで検出できる。オンライン波長は、大気中の他のガスからの干渉が最小な、目標ガス光学吸収線のピークに近いように選択される。オフライン波長は、他のガスからの干渉が最小で、地表反射率が高い、目標ガス光学吸収線のウィング（脇）近くに選択される。オンライン波長選択に対する基準は、吸収波長がメタンとエタンにより影響されるだけと予想されることであり、オフライン波長選択に対する基準は、吸収波長がメタン、エタン、または他の大気粒子に影響されないと予想されることである。
【００２１】
ＤＩＡＬシステムはまた、Ｎライン調整可能レーザー光学システムであってもよい。Ｎライン調整可能レーザーＤＩＡＬシステムにおいては、複数のレーザー源を異なるオンライン波長に調整し、複数のレーザー源をオフライン波長に調整することができる。波長の選択は、システム１００が検出および特定するように任務を課せられた関心対象領域に依存してもよい。
【００２２】
航空機において、他のセンサと共にデータ融合に使用できるセンサの別の例は、マルチスペクトルカメラである。マルチスペクトルカメラ１０８は、画像取得のために、例えば２つの可視光チャネルと、１つの短波ＩＲチャネルを含むことができる。別の例としては、センサ１０８は、簡単なモノクロまたはカラーカメラを含んでもよく、または特別な適用のために、特別に構成されたカメラであってもよい。
【００２３】
リアルタイムな画像取得において作動するマルチスペクトルカメラまたはモノクロカメラは、膨大な画像格納容量を必要とする。従って、本発明は、関心対象領域のみの、インテリジェントかつ選択的画像取得と、取得された画像の、例えば、マルチラインレーザーシステムとの融合を提供する。本発明は、例えば、パイプラインのオイルまたはガス漏れを検出するために使用されるときは、任務を帯びた飛行の間、ＤＩＡＬシステム１０６を起動し、または立ち上げるが、マルチスペクトルカメラ１０８は、ＤＩＡＬシステム１０６により関心対象領域が特定された後のみ起動することができる。このようにして、データ取得、データ処理、データ分析、およびデータ融合は有利に最小化される。
【００２４】
別の例として、システム１００は、検索領域１１２上の第１回目飛行パスの間に、第１作動ＤＩＡＬシステム１０６によるオイルまたはガスのパイプラインからの漏洩を検出するために利用できる。関心対象領域が、例えば、目標１１４の近く、またはほぼその近くで検出された場合は、ＤＩＡＬシステムの検出を確認するためにマルチスペクトルカメラ１０８を起動でき、それにより、オイルまたはガスのパイプラインからの漏洩を検出した確率を高めることができる。目標上の第２回目飛行パスの間は、合成開口レ−ダー（ＳＡＲ）のようなセンサ１０４を起動して、関心対象領域の地形的データを取得できる。しかし、関心対象領域が平坦な地形を有する領域にあることが知られていれば、ＳＡＲは起動しなくてもよい。そのような状況においては、本発明は、目標１１４を取り囲む地形を特定するために、ＬＩＤＡＲシステムであってよいセンサ１１０のみを起動するように構成できる。関心対象領域において見出されると予想される作動環境を特定する、ＬＵＴに格納されたデータに基づいてセンサを必要に応じてオンオフすることにより、本発明は、効果的に、データ取得、データ処理、データ格納、およびデータ分析を最小に維持する。
【００２５】
例としてのマルチラインＤＩＡＬレーザーシステム（またはセンサ）が、全体として２００と指定されて、図２に示されている。図示のように、全体として２００と指定されているマルチライン調整可能ＤＩＡＬレーザーシステムは、Ｎ個のレーザーを含み、そのうちのＭ個はオンラインレーザーであり、Ｌ個は、オフラインレーザーである（Ｎ＝Ｍ＋Ｌ）。
【００２６】
例えば、第１ラインレーザー２２０は、第１目標微量ガス用に使用されるオンラインレーザー、第２ラインレーザー２９５は、第２目標微量ガス用に使用される第２オンラインレーザー、などのようであってもよい。１つの実施の形態において、Ｎ番目のラインレーザー２１２は、目標の背景を特定するために使用されるオフラインレーザーであってもよい。オンラインレーザーとオフラインレーザーの他の組合せを、図２に示されているＮ個のラインレーザーにおいて使用することもできる。Ｎ個のラインレーザーは、それぞれ、ラインロック増幅器２１０、２６５など、および２１１により、Ｎ個の異なる波長にロックできる。
【００２７】
２つ以上のオフラインレーザーを使用して、システムパラメータの異なる変化性を除去できる。例えば、より簡単な、かつ信頼できるマルチラインＤＩＡＬ方程式を得るために、表面を覆うタイプ（背景）の反射率の変化性を除去できる。
【００２８】
レーザーに加えて、他の光学源のタイプも使用できるということは、本発明の範囲内である。更に、オンライン波長を、目標ガス光学吸収特性のピークに近いように選択でき、また、オフライン波長を、目標ガス光学吸収波長のウィング（脇）近くに選択できる。
【００２９】
複数のオンラインおよびオフラインレーザービームはそれぞれ、結合器２４０により組み合わされて、結合レーザービーム２３０を形成する。結合レーザービームは、ミラー２５０により光学機器２０２内に反射されて、出力レーザービーム２０４を形成する。
【００３０】
関心対象領域に対しては、地上近くの大気中の微量ガスは、光学機器２０２により順に走査される。出力レーザービーム２０４は散乱され、または透過され、および／または反射されて戻されて、戻り光２７０を形成する。戻り光２７０は、フィルタ２９０のセットに到達する前に、ビームスプリッタ２８０のセットを通過する。これらのフィルタのセットはそれぞれ調整され、複数のオンラインおよびオフライン波長を通過させる。複数の検出器２０５は、フィルタ処理された光のそれぞれを、電子信号に変換する。電子信号は増幅器２１５により増幅されて、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２５のセットにより、デジタル信号に変換される。デジタル化された信号はコンピュータ２３５により処理および分析されて、関心対象目標の1つまたは2つ以上を特定および量的に測定する。これらの目標は、オペレータにより選択されたスペクトル吸収特性と、オペレータにより選択された目標背景のスペクトル非吸収特性に基づいて検出される。
【００３１】
マルチラインＤＩＡＬ調整可能レーザーシステム２００は、Ｍ個のオンラインレーザー出力と、Ｌ個のオフラインレーザー出力を含むことができる。Ｍ個のオンラインレーザーは、第１オンラインレーザー、第２オンラインレーザー、第３オンラインレーザーなど、および第Ｍオンラインレーザーを含むことができる。Ｍ個のオンラインレーザーは、第１オンライン・レーザー・ライン・ロック、第２オンライン・レーザー・ライン・ロック、第３オンライン・レーザー・ライン・ロックなど、および第Ｍオンライン・レーザー・ライン・ロックそれぞれにより、Ｍ個の異なる波長にロックされる。
【００３２】
システム２００はまた、Ｌ個のオフラインレーザーも含むことができる。例えば、システム２００は、第１オフラインレーザー、第２オフラインレーザーなど、および第Ｌオフラインレーザーを含むことができる。Ｌ個のオフラインレーザーのそれぞれは、第１オフライン・レーザー・ライン・ロック、第２オフライン・レーザー・ライン・ロックなど、および第Ｌオフライン・レーザー・ライン・ロックそれぞれにより、Ｌ個の異なる波長にロックされる。Ｍ個のオンラインレーザーとＬ個のオフラインレーザーの組合せは、合計Ｎラインレーザーとなり、それらは、システム２００に組み込まれる。
【００３３】
マルチライン調整可能レーザーシステムの更なる詳細説明は、本発明者である、Hooshmand M.Kalayeh（フーシュマンドＭカレイヤ）により、２００５年５月２４日に出願された、出願番号第１１／１３５，７６８号に記載されており、この出願は、その全体を参考文献として本明細書に組み込まれる。
【００３４】
次に図３を参照すると、マルチスペクトルカメラセンサ１０８（図１）が、センサシステム３００として、より詳細に例示されている。センサシステム３００は、ＤＡＣＣ１０２（図１）により起動が指令された後、画像の捕捉に採用できる。センサシステム３００は検索領域のまたは、道路、パイプライン、電力線などの構造物を含む地上レベルでの関心対象領域のみの画像を取得できる。連続画像をデジタル形式で捕捉でき、航空機のような空中プラットフォームに格納、またはラジアルリンクを通して制御地上局に送信することにより、地上に拠点を置くプラットフォームに格納できる。
【００３５】
図示されているように、捕捉装置３０４は、典型的にはＣＣＤまたはＣＭＯＳ撮像アレイであって、撮像光学機器３０２と共に、目標１１４（図１）の画像を電子形式で捕捉できる電子センサを含むことができる。撮像光学機器３０２は、画像格納の前に、種々の光波長をフィルタ処理するための、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ検出器の入力に取り付けられた特別光学フィルタを含むことができる。
【００３６】
システム３００は、捕捉装置３０４の操作ステップを順番に行う、画像捕捉制御回路３０６を含む。画像捕捉制御回路３０６は、位置／方位格納回路３０８から、位置および方位情報を取得しながら、捕捉装置３０４を制御する。空間座標の形式での位置情報を、関心対象目標の位置を特定するために提供できる。空間座標としてのそのような位置情報もまた、位置／方位格納回路３０８に格納できる。
【００３７】
図３に示されている種々の要素の操作は、コンピュータ３１０の制御のもとにある。制御コンピュータ３１０は、画像データを、画像格納装置３１２に格納させることができる。制御コンピュータ３１２はまた、画像処理回路３１４を使用して、目標の特徴を特定することもできる。処理の順番も、制御コンピュータ３１０により指示することができる。
【００３８】
図３に示されている、例えば、制御コンピュータ３１０、画像格納装置３１２、または位置／方位格納回路３０８のような要素の多くは、センサ３００内で、ソフトウェアまたはファームウェアにより実現できるということ、またはＤＡＣＣ１０２（図１に示されている）内で部分的にまたは完全に実現でき、他の残りの部分は、センサシステム３００内で実現できるということは理解されよう。
【００３９】
メモリ３１２に格納される種々の画像は、画像が記録されるときに、正射偏歪修正（ortho-rectified）オルソ整形、つまり、画像は位置および角度におけるバラツキが補正できる。この処理は、目標場面または画像の種々の要素の、正確なピクセル毎の比較を可能にするために実行できる。
【００４０】
本発明の実施の形態において、センサ３００は、マルチラインＤＩＡＬレーザートリガー（ＭＤＬＴ）として指定される、制御またはトリガー信号によりトリガーされて起動する。このトリガー信号は、図４を参照して後述する。
【００４１】
ここで図４を参照すると、システム１００の例としての実施の形態が示されており、そこにおいて、ＤＩＡＬセンサ１０６とマルチスペクトルカメラ１０８は、関心対象目標の位置を突き止め、特定し、確認するために使用される。図４に示されているように、４３５として指定されている３ラインＤＩＡＬパルスレーザーシステムは、マルチスペクトルカメラ４３２と統合されている。この例としてのシステムは、３つのパルスレーザー源４００、４０２、および４０４を含む。この例としてのシステムは、１つまたは２つ以上のオンラインパルスレーザー源と、１つまたは２つ以上のオフラインパルスレーザー源を含むことができる。
【００４２】
レーザー源４００から送信されたパルスエネルギーは、好ましくは、光学センサ４１２に導かれた各パルスの小さい部分から決定される。この光学センサは、これもまた光学センサ４１４と４１６を含む光学センサのアレイの一部を形成し、レーザー源４０２と４０４からの透過パルスエネルギーの検出に使用できる。光学センサ４１２により検出されたレーザーパルスエネルギーの小さい部分は、図４に示されているように、ビームスプリッタ４０６を使用して分離できる。
【００４３】
レーザー源４００と同様に、レーザー源４０２と４０４の透過パルスエネルギーは、好ましくは、光学センサ４１４と４１６にそれぞれ導かれた各パルスの小さい部分から決定される。レーザー源４０２からのレーザーエネルギーの小さい部分は、第１二色性ビームスプリッタ４０８を使用して分離でき、好ましくは、レーザー源４００から提供される波長を有するすべての光を実質的に透過する。同様に、レーザー源４０４からのレーザーエネルギーの小さい部分は、第２二色性ビームスプリッタ４１０を使用して分離でき、好ましくは、レーザー源４０４から提供される波長を有する光の実質的にほとんどを反射し、レーザー源４００と４０２から提供される波長を有する実質的にすべての光を透過させる。
【００４４】
このように、ビームスプリッタ４０６、４０８、および４１０は、レーザー源４００、４０２、および４０４からの各ビームの部分を分離するように作用し、光学センサ４１２、４１４、および４１６それぞれのアレイにより監視する。光学センサ４１２、４１４、および４１６のアレイはモジュール４２８に結合され、３つのレーザー源からの透過パルスエネルギーに比例する信号を提供する。モジュール４２８は、ログアンプと、関心対象目標の集中経路長（ＣＰＬ）を計算する比計算機を含む。
【００４５】
３つのレーザービームは、異なる波長を有するが、目標または関心対象目標に送信される。例としての実施の形態においては、関心対象目標は、地面４２０の上方に位置する雲状の塊（plume）４１８である。図４に示されているように、光学機器、つまり、ミラー４０７、４０９、および４１１の第２セットは、ピーク波長により収集および分離し、地面４２０および雲状の塊４１８から反射および／または回折した３つのレーザービームの反射部分を、光学センサ４２２、４２４、および４２６の第２アレイに向けて導く。光学センサの第２アレイは、３つのレーザービームの戻り部分を、モジュール４２８に向けて導く。
【００４６】
モジュール４２８は、透過エネルギーそれぞれのログ、および戻りかつ反射されたエネルギーそれぞれのログを計算できるということは理解されよう。各波長のピークにおいて戻りかつ反射されたエネルギーは、各透過波長の対応するピークに対して正規化される。このようにして、ログ正規化オフラインエネルギーと、ログ正規化オンラインエネルギーの比が計算できる。
【００４７】
本発明の実施の形態によれば、モジュール４２８がコンピュータ４３０と組み合わされて、雲状の塊４１８が関心対象目標として存在すると判断した後に、モジュール４２８はトリガー信号ＭＤＬＴを、マルチスペクトルカメラ４３２に提供する。マルチスペクトルカメラ４３２がＭＤＬＴトリガーを受け取った後、カメラは起動されて雲状の塊４１８の撮像を開始する。メモリ４３７に常駐するＬＵＴ内に格納されている地理的位置に到達すると、トリガー信号が、雲状の塊４１８上の第２回目飛行パスの間に提供される。そしてコンピュータ４３０は、マルチスペクトルカメラ４３２により提供される画像に基づいて、雲状の塊４１８の存在を確認する。
【００４８】
本発明の別の実施の形態においては、マルチラインＤＩＡＬセンサにより始動できるトリガー信号ＭＤＬＴは、コンピュータ４３０に直接送られる。そして、コンピュータは、ナビゲーションシステム（図示せず）から、目標の地理的位置を取得できる。目標の地理的位置は、個々にメモリ４３７に格納される。次の飛行パスの間、ＲＯＩにおいて、またはほぼその位置で、または目標において、またはほぼその位置で、トリガーがコンピュータ４３０から提供され、ＭＣ４３２のような、次のセンサを起動する。従って、コンピュータ４３０は、トリガーを提供して、それぞれのセンサを、適切な時間に、ＬＵＴに格納されている目標の地理的位置に基づいて起動する。
【００４９】
本発明の別の実施の形態を、図５を参照して説明する。図示されているように、マルチセンサ目標検出システム５００は、全体として５０２と指定されている、データ取得コントローラおよびコ−ディネータと、コンピュータ５１０と、複数のセンサ５１６、５２０、５２４などと、５２８を含む。データ取得コントローラおよびコ−ディネータ５０２とコンピュータ５１０は、データバス５１４により、複数のセンサと連絡している。
【００５０】
図５に更に示されているように、全体として５１８、５２２、５２６などと、５３０として指定されている複数の目標検出器はそれぞれが、その対応するセンサと連絡している。目標検出器５１８−５３０は、複数のセンサ５１６−５２８から分離して示されているが、各目標検出器とその対応するセンサは、単一のユニットまたはモジュールに統合できるということは理解されよう。
【００５１】
コンピュータ５１０は、メモリ５０８に常駐するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を含む。コンピュータ５１０は、地理的位置モジュール５０４と状況モジュール５０６からの入力データも含む。地理的位置モジュールは、緯度と経度のような位置データ、および／または相対位置データと方位データをコンピュータ５１０に提供する。関心対象領域（ＲＯＩ）信号が１つまたは２つ以上のセンサ５１６−５２８から送られるときに、コンピュータ５１０を、検出されたＲＯＩの地理的または相対位置をＬＵＴに格納するように構成できる。
【００５２】
コンピュータ５１０は更に、図１に示されている、検索領域１１２のような検索領域上の飛行パスの複数の地理的座標を格納するようにも構成できる。更に、状況モジュール５０６は、検索領域１１２に関連する環境状況を提供できる。そのような状況には、検索領域で予測される天気、検索領域で予測される地形、および予測される関心対象目標の特定が含まれる。これらの環境状況もまた、ＬＵＴ５０８内に格納でき、ＬＵＴに格納されている位置と関連付けることができる。
【００５３】
入力データを、ユーザー５１２により操作されるキーボードまたはマウスによりコンピュータ５１０に提供できる。
【００５４】
操作において、航空機が検索領域上をパスするときに、データ取得コントローラおよびコ−ディネータ５０２は、例えばセンサ１を起動し、一方、残りのセンサはオフ状態に維持するように指令を出す。検索領域上の第１回目飛行パスの間、センサ５１６はデータを取得し、取得したデータを目標検出器５１８に送る。関心対象目標が検出されると、センサ５１６は、データバス５１４により、ＲＯＩ信号をコンピュータ５１０に提供する。検出された関心対象目標の位置もまた、地理的位置モジュール５０４により判断されるように、ＬＵＴ５０８に格納できる。
【００５５】
関心対象目標上の第２回目飛行パスの間、地理的位置モジュール５０４により地理的に判断されるように、コンピュータ５１０は、データ取得コントローラおよびコ−ディネータ５０２と組み合わされて、追加の１つまたは２つ以上のセンサを起動するように指令することができる。新たに起動されたセンサ（または複数のセンサ）は、関心対象目標上で、またはその近辺でデータの取得を開始する。新たに起動されたセンサに対応する目標検出器はまた、そのＲＯＩ信号をコンピュータ５１０に送ることにより、関心対象目標の存在を確認できる。ＲＯＩ信号が到達すると、コンピュータ５１０が、ＲＯＩ信号が到達した時点での航空機の位置座標をＬＵＴに格納するようにトリガーされる。
【００５６】
更なる確認が必要な場合は、関心対象目標上の第３回目飛行パスを行うことができる。そのような状況においては、システム５００は、更に別のセンサを起動させる。新たに起動されたセンサによる目標検出は、関心対象目標の存在をより良好に確認する。
【００５７】
本発明は、システム５００における各センサのオンおよびオフ状態を最適に制御するということは理解されよう。１つのセンサ（または２つ以上のセンサ）が、検出領域において見出されると予測される関心対象目標に基づいて、および検索領域において見出されると予測される環境状況に基づいて起動される。関心対象目標が第１センサ（または２つ以上のセンサ）によりいったん検出されると、その検出された関心対象目標の位置は、ＬＵＴに格納される。関心対象目標上の第２回目飛行パスの間に、第２センサおよび／または第３センサを、関心対象目標の存在の更なる確認のために起動することができる。
【００５８】
このようにして、本発明は、データ取得要求を有利に最小化し、データ格納要求を有利に最小化する。本発明はまた、大量の情報の取得および格納に関連する複雑さとコストも削減する。操作においては、従来のシステムを使用するときは、膨大な量のデータが取得され格納される。このデータのほとんど、典型的には９５％以上は、単に破棄される。
【００５９】
コンピュータ５１０を、ナビゲーションシステムに追加して、飛行制御システムに接続できるということも更に理解されよう。ナビゲーションシステムは、航空機が飛んだ、飛行ルートまたはパスに関しての位置を取得するために使用できる。更に、コンピュータ５１０は、高度、姿勢、進路方向などの航空機操縦データを、センサ目標検出を、航空機の飛行パラメータと関連付けるために取得できる。更に、コンピュータ５１０は、図５に示されているように、目標認識の精度を足たすために、複数のセンサの目標捕捉パラメータを変更するように構成でき、または、データ取得コントローラおよびコ−ディネータ５０２により、直接または間接的に、飛行パラメータにおける変更を指令するように構成できる。そのような変更には、収集されている目標の品質を増大するために、低空飛行、センサパラメータにおける変更、飛行ルートにおける変更、センサに関しての太陽の角度の変更が含まれる。
【００６０】
いずれの場合においても、本発明の方法および装置は、スタンドアロンであっても、レイヤシステムソリューションの構成要素であってもよい。更に、人間のインタフェースが同じ航空機に存在してもよく、または異なる物理的位置に存在してもよい。異なる位置の場合は、異なる位置と航空機の間に、種々の通信技術を提供できる。本発明の上記の開示と矛盾しない場合には、本発明の方法は完全に自動化されてもよく、ユーザー入力を有してもよく（完全に手動または部分的に手動で）、および結果を容認または拒絶するかについてのユーザーの意見を有してもよい。
【００６１】
ここで使用される「センサ」という用語は、広い意味を有し、任意のタイプのカメラや、画像捕捉装置の他の種類のような、任意のタイプのセンサを含む。センサは、電磁放射の１つまたは２つ以上の帯域の捕捉に関連して、ここで一般的に検討されるが、例えば、粒子ビーム変調または空間的に局在化された分光器のような、他の撮像モダリティを使用することもできる。「センサ」という用語はまた、マルチスペクトル撮像器や、同一の、または異なる画像捕捉装置のグループまたはアレイも含む。センサは、一連の２次元または３次元アレイにおいて情報を捕捉できる。センサは能動的および受動的カメラの両者を含むことができる。ＬＩＤＡＲ撮像システムは能動カメラの例であり、スペクトルの可視部において映像を撮影するパノラマ式カメラは、受動カメラの例である。
【００６２】
「航空機」という用語もまた広い意味で使用され、関心対象目標に関しての位置のセットを通してセンサを移動させる任意の手段を含む。「航空機」という用語は、宇宙船および地上の車両を含むすべてのタイプの輸送手段を含み、人間の操縦者がいても、ロボットでも、他の機械的な制御システムを有していてもよい。これらの輸送手段は、人間が介在してもしていなくてもよく、遠隔操作できても、自律型であってもよい。
【００６３】
「飛行パス」という用語は、提案された、または実際の目標捕捉作業により定義される、視野の集合を意味するルートを示している。各視野は、それぞれの捕捉作業間の、それぞれのセンサの視野角に対応する。時間的に連続する視野は、お互いに等間隔に配置することも、重ねることも、連続させることもできる。ルート（または飛行パス）は、例えば、連続する可視光画像に対する露出回数のような、別々の捕捉作業の回数を定義できる。ルートは、捕捉作業間のセンサの移動を定義できてもできなくてもよい。例えば、軍事用無人航空機（ＵＡＶ）は、捕捉作業間に、逃避操作に従事できる。同様に、ルートは、視野のセットを、順番を定義することなく定義できる。そのような場合は、捕捉作業は、センサが適切に位置し、起動されたときに行うことができる。例えば、航空機は、コンピュータ５１０により決定されたように、適切な地理的位置に到達した場合、および／またはメモリにおけるＬＵＴ５０８に格納されたときはいつでも、関心対象領域に飛行して、スペクトルデータと画像データを収集できる。
【００６４】
「関心対象領域」という用語は、画像または目標情報が所望されるより大きな部分の一部である。関心対象領域は、地球表面の一部や、地上に位置する雲状の塊のような領域であってよい。関心対象領域は、マルチセンサシステム５００において起動された適切なセンサにより感知できる空間的に異なる特性を有している、または有してもよい。
【００６５】
選択された領域は、航空機の飛行限界により定義できる。選択された領域は、輸送手段、機構などの走行における予備または余裕を維持するように実践することを考慮でき、それにより、測定の不正確さおよび予測できない必要性に対処できる。本発明は、大きな対象物または検索領域が、感知システムの走行の限界内に多数の可能な関心対象領域を含むときに特に有利である。これらの領域は、排他的であっても、非排他的であってもよい。関心対象領域の選択の方法は、人間の判断によっても、または自律型または半自動システムの適切なプログラミングによってもよい。例えば、遠隔操縦された輸送手段に、既に収集された衛星画像に基づいて、関心対象特別な領域への飛行任務を課することできる。他方、航空機は、１つまたは２つ以上の関心対象目標の位置を突き止める期待を伴って、より長い検索領域上を飛行させる任務を課することもできる。
【００６６】
計画されたルートまたは飛行パスは、センサにより課せられた制約およびデータ収集の要求を考慮して、直接人間の判断により、または適切なプログラミングによって決定することもできる。例えば、航空機のためのプロットされたルート、または飛行パスを制約する収集状況は、収集のための容認できる高度、天気、丘、谷、または高い建物のような、視線を遮る地形的特徴、および、検索領域内の対空設置物のような、敵の設置物の存在を含む可能性がある。センサの制約は、鮮明度、感度、ダイナミックレンジ、空間的およびスペクトル解像度、およびシステムノイズを含む可能性がある。これらの要因は、所与のデータ収集ゾーンにおいては、または単一画像内の異なる位置においては均一ではない。
【００６７】
関心対象領域に適用できる目標検出および認識要求は、同様に、特別なユーザーの要求に基づく人間の判断であってもよく、また、ユーザーにより、または適切なプログラミング技術により設定してもよい。目標検出と認識は、関心対象領域に適用可能な値または値の範囲を定義する、単一画像品質計量を含んでもよい。または、関心対象領域の複数のサブ領域もまた、関心対象領域と同じように定義することもできる。その場合は、目標検出と認識要求は、それぞれのサブ領域に整合された複数の品質計量であってよい。ユーザーにより要求された目標特定および認識の程度のよって、ユーザーにより要求された検出および認識レベルを提供するために、１つまたは２つ以上の飛行パスを、検出された関心対象目標上で飛行することもできる。
【００６８】
マルチセンサシステム５００の使用法の例として、飛行計画サポートは、航空機が検索領域に沿ってオイル漏れ（関心対象目標）を特定することを要求すると仮定する。検索領域に対するルートは、ＬＵＴ５０８に格納できる。本発明は、例えば、検索領域における飛行パスまたはルートに沿ってのデータ取得およびオイル漏れの目標検出のためのマルチラインＤＩＡＬシステムのような適切なセンサを起動する。他のセンサは起動しない。この状況は、他のセンサがオフ状態にあり、１つのセンサのみがオン状態にあるので、大量のデータ収集を有効に防止する。
【００６９】
システム５００がマルチラインＤＩＡＬセンサを使用してデータを取得しているときに、例えば、関心対象目標１１４が検出できる。目標１１４を検出すると、ＲＯＩ信号のようなトリガー信号がコンピュータ５１０に送られる。そしてコンピュータ５１０は、関心対象目標の地理的位置をＬＵＴ５０８に格納する。これで可能性あるオイルまたはガス漏れが検出された。
【００７０】
ユーザーの認識精度の要求によっては、関心対象目標上の別の飛行パスを実行しても、しなくてもよい。追加の飛行パスが要求されたと仮定すると、コンピュータ５１０は、第２センサの起動を指令する。そのような追加的センサは、図４でトリガーされて示されているマルチスペクトルカメラであってよい。そしてマルチスペクトルカメラは、関心対象目標に接近した、あるいは、ほぼ接近した航空機に基づいて適切に起動される。起動後、マルチスペクトルカメラは関心対象目標の撮像を開始し、オイルまたはガス漏れの存在をより正確に確認するために、目標のデータの累積を開始する。このとき、第２飛行パスの間、２つのセンサはオン状態であり、他のセンサは、オフ状態である。これで両者のセンサは、関心対象目標においてオイルまたはガス漏れが存在するかをより正確に判断できる。
【００７１】
従って、本発明は、データを取得して収集するために同時に起動されるセンサの数を有利に最小化する。データを取得して収集するために既に起動されている別のセンサによる目標検出のような、先行する作業の発生により、センサを起動することも、起動しないこともできる。このように、既に起動されたセンサによる目標検出により起動するようにトリガーされた結果として、センサは起動される。起動指令のタイミングは、既に起動されたセンサにより検出された目標に航空機が接近、あるいはほぼ接近する適切なタイミングになるまで遅延できる。このようにして、本発明は、収集して格納する必要のあるデータ量を最小化する。
【００７２】
このように、本発明は、任務を帯びた飛行計画、データ収集、および遠隔感知データの利用に対する効率を増大する。本発明により、データが要求された時間に、および要求された認識精度のレベルで収集され、システムの作業に高価なコストがかからず、またはユーザーの要求に合致する、またはしないデータの収集というリスクを冒すことなく、より良好な任務を帯びた飛行の遂行が可能になる。本発明は更に、システム５００におけるセンサのいくつかを、データ収集のために起動しなくてはならないという必要性を除去する。
【００７３】
ここで図６を参照すると、図５に示されているシステムを参照して、方法６００が説明される。ステップ６０１において、本発明の方法は、１つまたは２つ以上センサを起動する。例として、図５のセンサＩが起動されてもよい。ステップ６０２において、（例えば）センサＩが可能性のあるＲＯＩを検出すると、方法はステップ６１０と６１１に移る。ステップ６１０においては、コンピュータ５１０は、センサＩにより検出された、可能性のあるＲＯＩの地理的位置を格納することにより、ＬＵＴ５０８を更新するように構成されている。ステップ６１１において、コンピュータ５１０は、次の飛行パスに対してどのセンサを起動するかを選択し、これらの選択されたセンサを起動する時間を決定する。そのような決定は、ＬＵＴ５０８に格納されているＲＯＩのタイプと、その位置と環境に基づくことができる。例としての実施の形態においては、例えば、そのようなセンサは、センサ１とセンサＩであってよい。両者は、可能性のあるＲＯＩにおいて、またはほぼその位置において起動される。
【００７４】
本方法はステップ６０３に移り、ＲＯＩの地理的位置に航空機が接近したときに、（例えば）センサ１とセンサＩを起動する。飛行のこの段階において、センサＩとセンサ１の両者は起動される。システム５００における残りのセンサは、オフ状態のままである。
【００７５】
ステップ６０４において、センサＩは同じＲＯＩを再び検出する。更に、今回はセンサ１もまた同じＲＯＩを検出でき、それによりセンサＩによる検出を確認できる。
【００７６】
次に決定ステップ６０７に移る。本方法は、所定の信頼レベルのユーザーによる要求が、２つのセンサ（Ｉと１）のみによるＲＯＩの確認により満たされたかどうかを判断する。要求が満たされれば、本方法はステップ６０９へ分岐して、処理は終了する。要求が満たされない場合は、本方法はステップ６０８へ分岐して、追加の確認のためにステップ６０１に戻る。
【００７７】
ステップ６０１に戻って、本方法は、１つまたは２つ以上のセンサ（例えば、センサＩ）を起動する。ステップ６０５において、可能性のあるＲＯＩが検出されないときは、本方法はステップ６０６に移る。センサＩからのＲＯＩ信号が存在しないときは、本方法は、現在オン状態にあるすべてのセンサがオフ状態になるように指令する。この指令により、システム５００のすべてのセンサはオフになる。
【００７８】
ユーザーの要求が満たされれば、検索領域上の更なる飛行は行われない。しかし、ユーザーの要求が満たされない場合は、検索領域１１２上への別の飛行パスが行われ、再び、関心対象目標を見出そうと試みる。方法６００は、ＬＵＴに格納されたデータに基づいて、およびエンドユーザーの要求に基づいて、順番に、他のセンサを体系的にオンおよび／オフすることによりこの処理を継続できる。
【００７９】
本発明の本方法は、１回の飛行パスの間に２つ以上のＲＯＩを検出して確認できるということは理解されよう。例えば、複数の、可能性あるＲＯＩは、１回の飛行パスの間に、（例えば）マルチセンサＤＩＡＬシステムにより検出される。これらの複数のＲＯＩは、これらのＲＯＩの位置と一緒に、ＬＵＴに格納できる。第２回目飛行パスの間に、（例えば）マルチセンサＤＩＡＬシステムと、マルチスペクトルカメラの両者を、適切な時間に、各可能性のあるＲＯＩに位置において、あるいはその位置の近くで、起動するようにシステムに指令することができる。これにより、マルチセンサＤＩＡＬシステムと、マルチスペクトルカメラの両者は、格納されたＲＯＩのそれぞれの存在を確認できる。このようにして、収集する必要のあるデータの量は、本発明により有利に最小化される。
【００８０】
本発明は、ここで具体的な実施の形態を参照して例示し、説明してきたが、本発明は、示された詳細に制限されるものではなく、本発明から逸脱することなく、その範囲において、および請求項と等価な範囲において、その詳細の種々の変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に従う、マルチセンサ目標取得および検出システムである。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に従って使用される、マルチラインＤＩＡＬレーザーシステムである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態において使用される、マルチスペクトルカメラセンサである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に従う、関心対象目標の位置を突き止め、特定し、確認するために使用されるＤＩＡＬセンサおよびマルチスペクトルカメラを表わしている。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に従う、データ取得コントローラ、コーディネータ、および汎用コンピュータにより制御されるマルチセンサ目標検出システムを示している。
【図６】図６は、図１のマルチセンサシステムを使用するときの、本発明の例としての方法のフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2009505099.tif 000010
2009505099.tif 000011