(57)【要約】  外部合図型航空機警報及び防御のための方法、コンピュータ読取可能媒体及びシステムが開示される。監視システムはセンサフィールドまたはセンサアレイを備えることができ、センサアレイによって受信される音響信号を含む信号を処理するプロセッサシステムを備えることができる。音響信号を含む信号は、携帯可能防空システムを含む既知の地対空ミサイルの、音響特性を含む表象の存在を判定するために処理される。そのような地対空ミサイルの存在が示されると、チャフ、伸張式デコイ及びフレアなどの１つまたはそれより多くの対応手段を備える１つまたはそれより多くの対応手段システムに合図信号が送信される。対応手段システムは地上配備型のシステムまたは航空機搭載型のシステムとすることができる。対応手段は合図信号に応答して展開される。この結果、地対空ミサイルを回避することができる。
2007527496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたはそれより多くの対応手段システムに外部から合図し、１つまたはそれより多くの対応手段を展開するための方法において、
１基またはそれより多くの監視システムから信号を収集する段階、
前記信号から脅威を識別する段階、
対応手段を有する対応手段システムに合図信号を送信する段階、及び
前記対応手段を展開する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
信号を収集する前記段階が、レーダー信号を収集する段階、音響信号を収集する段階、磁気信号を収集する段階、震動信号を収集する段階、赤外線信号を収集する段階及び可視光信号を収集する段階からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
地対空ミサイルの航空機への命中を阻止する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
飛行中の脅威を回避する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
飛行中の脅威を回避する前記段階が地対空ミサイルを回避する段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
警報信号を送信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
空港近辺の地域に監視システムを配備する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
配備する前記段階が空港の１本またはそれより多くの滑走路の近辺に監視システムを配備する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
脅威を識別する前記段階がアナログ信号をデジタル信号に変換する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記デジタル信号を周波数ドメインに変換する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記デジタル信号を周波数ドメインに変換する前記段階が、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実施する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記デジタル信号を周波数ドメインに変換する前記段階が、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実施する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
脅威を識別する前記段階が音響信号を既知の地対空ミサイルの既知の音響特性と比較する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
比較する前記段階が前記音響信号をフィルタリングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
フィルタリングする前記段階が既知の１つまたはそれより多くの地対空ミサイルに対応する整合フィルタを使用する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
フィルタリングする前記段階がデジタルフィルタを使用する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
デジタルフィルタを使用する前記段階が、無限インパルス応答（ＩＩＲ）デジタルフィルタまたは有限インパルス応答（ＦＩＲ）デジタルフィルタを使用する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
デジタルフィルタを使用する前記段階が、矩形窓関数、三角形窓関数、バートレット窓関数、ハニング窓関数、ハミング窓関数、ブラックマン窓関数、カイザー窓関数及びチェビシェフ窓関数からなる群から選ばれる窓関数を用いる段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
音源に対する位置情報を判断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
位置情報を判断する前記段階が到着時間差計算を使用する段階を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記位置情報が距離または方位を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
対応手段を展開する前記段階が航空機搭載型の対応手段を展開する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
対応手段を展開する前記段階が、フレアを展開する段階、チャフを展開する段階及び赤外線デコイを展開する段階からなる群から選ばれることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
対応手段を展開する前記段階が地上配備型の対応手段を展開する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
対応手段を展開する前記段階が赤外線デコイを展開する段階を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
コンピュータ読取可能媒体において、
１つまたはそれより多くのセンサから信号を収集する段階、
前記信号から脅威を識別する段階、及び
対応手段システムに合図信号を送信する段階であって、前記合図信号に応答して前記対応手段システムが対応手段を展開する、段階、
を実施するためのコンピュータ実行可能命令が格納されていることを特徴とするコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２７】
前記信号が、レーダー信号、音響信号、磁気信号、震動信号、赤外線信号及び可視光信号からなる群から選ばれることを特徴とする請求項２６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２８】
前記信号が音響信号であることを特徴とする請求項２７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２９】
脅威を識別する前記段階が前記信号をデジタル化してデジタル信号を生成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３０】
脅威を識別する前記段階が前記デジタル信号に離散フーリエ変換を施す段階を含むことを特徴とする請求項２９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３１】
前記離散フーリエ変換が高速フーリエ変換（ＦＦＴ）であることを特徴とする請求項３０に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３２】
脅威を識別する前記段階が前記デジタル信号をフィルタリングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３３】
フィルタリングする前記段階が１つまたはそれより多くの既知の地対空ミサイルの音響特性に対応する整合フィルタを使用する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３４】
外部合図型航空機警報及び防衛システムにおいて、
１つまたはそれより多くの信号を検出し、合図信号を送信するように動作できる監視システム、及び
前記監視システムからの前記合図信号を受信し、前記合図信号に応答して１つまたはそれより多くの対応手段を起動するように動作できる対応手段システム、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項３５】
前記監視システムがセンサアレイを備えることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記センサアレイが、レーダー受信機、音響センサ、震動センサ、磁気センサ及び光検出器からなる群から選ばれる１つまたはそれより多くのセンサを有することを特徴とする請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
前記センサが音響センサであることを特徴とする請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記センサが光検出器であることを特徴とする請求項３６に記載のシステム。
【請求項３９】
前記光検出器が赤外線検出器を含むことを特徴とする請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記赤外線検出器が前方監視赤外線アレイ（ＦＬＩＲ）を含むことを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記監視システムが前記センサアレイによって収集された音響信号を処理するように動作できる信号プロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４２】
前記信号プロセッサが整合フィルタをさらに有し、前記信号プロセッサが前記センサアレイによって受信された音響信号を処理し、前記航空機への１つまたはそれより多くの脅威の存在を識別するように動作できることを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記信号プロセッサがデジタル信号プロセッサを含むことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４４】
前記監視システムが滑走路近くにあらかじめ配置されたセンサアレイのセンサフィールドを備えることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４５】
前記対応手段が航空機搭載型のレーダージャマーを含むことを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記システムが既知の地対空ミサイルの１つまたはそれより多くの音響特性を識別するためのコンピュータ実行可能な命令が格納されているコンピュータ読取可能媒体を備えることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４７】
前記コンピュータ読取可能媒体が請求項３３に記載の前記コンピュータ読取可能媒体を含むことを特徴とする請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記監視システムが前記コンピュータ読取可能媒体を備えることを特徴とする請求項４６に記載のシステム。
【請求項４９】
前記対応手段システムが航空機搭載型の対応手段システムであることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項５０】
前記１つまたはそれより多くの対応手段が、フレア、赤外線デコイ及びチャフからなる群から選ばれることを特徴とする請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記対応手段システムが地上配備型の対応手段システムであることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項５２】
前記１つまたはそれより多くの対応手段が赤外線デコイを含むことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から合図が出される航空機に警報を出してこの航空機を防衛するための方法、コンピュータ読取可能媒体及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯可能防空システム、すなわち「ＭＡＮＰＡＤＳ」、として知られるいくつかのタイプをはじめとする地対空ミサイルは、当該ミサイルの有効射程内の航空機に脅威を与え得る。例えば、スティンガー及びＳＡシリーズミサイルなど、いくつかの携帯可能防衛システムは、高度範囲１５０００フィート（約４.６ｋｍ）、水平射距離すなわち直距離４マイル（約６.４ｋｍ）に達する。したがって、そのようなミサイルは上記範囲内にいる地上または飛行中の航空機に脅威を与え得る。地対空ミサイルは、一般にある与えられた着陸設備すなわち滑走路施設から水平距離５０マイル（約８０ｋｍ）までの範囲で、着陸前及び離陸後のいわゆる離着陸回廊を高度１５０００フィート以下で飛行している航空機にも脅威となり得る。
【０００３】
いくつかの赤外線逆探知装置（ＩＲＣＭ）が知られており、完全独立型の航空機防衛システムとして航空機に実装されている。しかし、これらのシステムは一般に能動的赤外線探知器アレイ並びに付帯する機械システム及び電気光学システムを用い、したがって比較的高価である。そのため、民間航空機をはじめとする航空機をそのような地対空ミサイルから防衛するための効果的かつ安価な方法、コンピュータ読取可能媒体及びシステムが必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、外部から合図が出される航空機に警報を出してこの航空機を防衛するための方法、コンピュータ読取可能媒体及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の実施形態は、地対空ミサイルに対して航空機を防護するために、１つまたはそれより多くの対応手段システムに外部から合図を出し、１つまたはそれより多くの対応手段を展開するための方法を含むことができる。１基またはそれより多くの監視システムから信号を収集することができ、それらの信号から航空機への脅威を識別することができる。１つまたはそれより多くの対応手段を有する１つまたはそれより多くの対応手段システムに合図信号を送信することができ、次いで対応手段を展開することができる。
【０００６】
レーダー信号、音響信号、磁気信号、震動信号、赤外線信号及び可視光信号を含む信号を１基またはそれより多くの監視システムによって収集することができる。監視システムは空港近辺に配備することができる。監視システムによって受信された信号はデジタル化することができ、周波数ドメインに変換することができる。信号は、高速フーリエ変換（ＴＦＴ）を含む離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いることによって周波数ドメインに変換することができる。信号はフィルタリングすることができ、地対空ミサイルの音響特性を識別するために整合フィルタを用いることができる。デジタルフィルタを用いることができる。何らかの種類の脅威が探知されたときに警報信号を送信することができる。
【０００７】
第２の実施形態は、１つまたはそれより多くのセンサから信号を収集する段階、信号から脅威を識別する段階及び対応手段システムに合図信号を送信する段階を実施するためのコンピュータ実行可能命令が格納されたコンピュータ読取可能媒体を含むことができる。対応手段システムは合図信号に応答して対応手段を展開することができる。
【０００８】
センサからの信号は、レーダー信号、音響信号、磁気信号、震動信号、赤外線信号及び可視光信号などであってもよい。コンピュータ読取可能媒体は、この信号をデジタル化してデジタル信号を生成する段階を実施するための命令を有することができる。この命令は、信号を高速フーリエ変換（ＴＦＴ）を含む離散フーリエ変換（ＤＦＴ）によって周波数ドメインに変換する段階をさらに含むことができる。この命令は、整合フィルタを含むデジタルフィルタによってデジタル信号をフィルタリングする段階を含むこともできる。既知の地対空ミサイルの音響特性に対応する整合フィルタを用いることができる。
【０００９】
第３の実施形態は外部合図型航空機警報及び防衛システムを含むことができる。このシステムは、１つまたはそれより多くの信号の探知し且つ対応手段システムへ合図信号を送信するように動作できる監視システムを備えることができる。このシステムは、監視システムからの合図信号を受信し且つ合図信号に応答して１つまたはそれより多くの対応手段を起動するように動作できる対応手段システムも備えることができる。
【００１０】
監視システムはセンサアレイを備えることができる。センサアレイは、レーダー受信機、音響センサ、震動センサ、磁気センサ及び光検出器を含む、１つまたはそれより多くのセンサを有することができる。光検出器は１つまたはそれより多くの前方監視赤外線アレイ（ＦＬＩＲ）を含む赤外線検出器を備えることができる。監視システムは、センサアレイによって収集される、音響信号を含む信号の処理するように動作できる信号プロセッサを備えることができる。信号プロセッサは整合フィルタを有することができ、センサアレイで受信される音響信号の処理し且つ航空機に対する１つまたはそれより多くの脅威の存在を識別するように動作できる。信号プロセッサにはデジタル信号プロセッサを含めることができる。
【００１１】
１つまたはそれより多くの対応手段システムは、フレア、赤外線デコイ及び／またはチャフを含む対応手段を備える航空機搭載型の対応手段システムとすることができる。１つまたはそれより多くの対応手段システムは、赤外線デコイ及びフレアを含む対応手段を備える地上配備型の対応手段システムとすることができる。
【００１２】
本発明の上記及びその他の特徴、態様及び利点は、以下の説明、添付される特許請求の範囲及び添付図面によって、さらに深く理解されるであろう。図面は必ずしも比例尺で描かれておらず、代りに、本発明の原理を示す場合には強調されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態は携帯可能防空システム（ＭＡＮＰＡＤＳ）を含むいくつかのタイプの地対空ミサイル（ＳＡＭ）に対する航空機の外部合図型防護に関するものである。そのような地対空ミサイルの例として、限定的ではないが、米国製スティンガーミサイル及びＵＳＳＲ製ＳＡシリーズミサイルなどが掲げられる。
【００１４】
ここで、図１を参照して外部合図型航空機警報及び防衛システム１００を説明する。システム１００は監視システム１１０及び１つまたはそれより多くの対応手段システム１４１，１５０備えることができる。監視システム１１０は、滑走路１１８の近辺地域または空港のその他の地域または飛行機が離着陸する地域を監視するように配備することができる。監視システム１１０は、地上、建物またはその他の構造体、車輌あるいはいずれかのタイプの監視ステーションに配備することができる。
【００１５】
監視システム１１０は、送信機１１２，センサノードまたはセンサ１１４ａ〜１１４ｃのセンサフィールドまたはセンサアレイ１１４及びプロセッサシステムまたは信号プロセッサ１１６を有する通信システムを備えることができる。通信システムは、１つまたはそれより多くの対応手段システム１４１，１５０を起動する、すなわち外部から合図を出すために、これらの対応手段システム１４１，１５０に合図信号１２０を送るかまたは送信するように動作できる。適する対応手段システムとして、地上配備型の対応手段システム及び／または航空機搭載型の対応手段システムを掲げることができるが、これらには限定されない。
【００１６】
例えば、図１には航空機搭載型の対応手段システム１４１が航空機１４０上に配備されるとして示され、地上配備型の対応手段システム１５０が滑走路１１８の近辺に示されている。対応手段システム１４１には、チャフ、伸張式アクティブデコイすなわち「ジャマー」デコイ及び／またはフレアのような、誘導ミサイル対応手段１４６を格納する１つまたはそれより多くのディスペンサーすなわちポッド１４４ａ〜１４４ｂを含めることができるが、これには限定されない。対応手段システム１４１は、レーダー誘導ミサイルの誘導システムを破るかまたは妨害するために、例えばミリ波帯またはＫａ帯において、レーダー妨害信号を発するように動作できるレーダージャマーを備えることができる。適するレーダージャマーは特定の地対空ミサイルについて既知の脅威周波数に基づいてレーダー妨害信号を送り出すことができる。対応手段システム１４１は送信機１１２からの受信機１４２ａ，１４２ｂによって受信される合図信号に応答して起動することができる。例えば、受信機１４２によって受信される送信機１１２からの合図信号１２０に応答してポッド１１４ａ〜１１４ｂを開いて、対応手段１４６を展開することができる。ポッド１１４ａ〜１１４ｂは、地対空ミサイル１３０に対する最適な防護を与えるために、航空機１４０の胴体の周りの複数の位置に合理的に配置することができる。一例として、地上配備型の対応手段１５０は赤外線ジャマーデコイとすることができる。
【００１７】
図１を続けて参照すれば、センサのアレイ１１４は特定の大きさまたは構成に限定されない。例えば、アレイ１１４は、信号プロセッサ１１６を有する一体型ユニットの一部としてもよいし、散開させて、信号プロセッサ１１６への適する（１つまたは複数の）通信リンクによってリンクさせてもよい。通信システムは無線通信システムとすることができ、１つまたはそれより多くの航空機１４０上に配置され、１つまたはそれより多くの航空機搭載型の対応手段システム１４１にリンクされる受信機１４２ａを有することができる。航空機１４０は、システム１００が配備されている場所の近くの滑走路１１８で離着陸できる。いくつかの実施形態において、受信機１４２ｂを地上配備型の対応手段システム１５０にリンクさせることができる。
【００１８】
いずれかの（１つまたは複数の）関連センサフィールドまたはセンサアレイを含む監視システム１１０は選択された地域を監視して、ＭＡＮＰＡＤＳを含む地対空ミサイル、ロケット推進擲弾（ＲＰＧ）、狙撃者の発砲、不審人物等の脅威がないことを探知または保証することができる。そのような脅威がないことをもってして、監視地域が安全または「クリーン」であること及び近くにいる航空機が着陸または離陸を続行し得ることを示すものとすることもできる。
【００１９】
いくつかの実施形態において、１基またはそれより多くの監視システム１１０を、ある空港の特定の滑走路近くのセンサフィールドとしてあらかじめ設置するかまたはあらかじめ配置することができる。例えば、いくつかの実施形態において、１基またはそれより多くの監視システム１１０を特定の滑走路または着陸回廊から１０ｋｍすなわち６マイル（約９.６ｋｍ）までの距離にあらかじめ配置できる。そのような監視システム１１０は、滑走路で離着陸する航空機であれば、どのような航空機の飛行経路も（１基またはそれより多くの）監視システム１１０を通じて所望の態様で場所を定めるか誘導するように配置できる。いずれかの関連センサフィールドまたはセンサアレイをともなう監視システム１１０は、付帯する対応手段、例えばフレア１４６、が滑走路を使用している航空機から展開されたときに、周辺地域に与える付随的影響を最小限に抑えるように滑走路に対して配置することができる。
【００２０】
１本または数本の滑走路の近くで監視システム１１０を使用することにより、システム１００のコストを削減することができ、それでも、航空機を防護し地対空ミサイルの回避に成功できる性能を提供することができる。１本または数本の滑走路でのそのような使用は、国家安全保障が高められた期間中を含む状況において適用することができる。例えば、国防省が特定の脅威状況、例えば高度危機状態を国家安全保障諮問機関の下で発令した場合に、特定の空港にいる航空機を（１基またはそれより多くの）監視システム１１０によって近くに配備されている滑走路に誘導することができる。
【００２１】
監視システム１１０の信号プロセッサ１１６は、１つまたはそれより多くのマイクロコントローラ、アナログ−デジタル（Ａ/Ｄ）コンバータ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＰＳ）または中央処理装置（ＣＰＵ）を有することができる。信号プロセッサ１１６は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び基本入出力システム（ＢＩＯＳ）機能も有することができる。適するＤＰＳとして、１２ビット、１６ビット、２０ビット及び３２ビットのＤＰＳを掲げることができるが、これらには限定されない。
【００２２】
センサ１１４ａ〜１１４ｃとして、限定されるものではないが、音響検出器、レーダー探知器、震動検出器、磁気検出器及び光検出器が掲げられる。光検出器はどのような種類のものでもよく、限定されるものではないが、能動的赤外線探知器、受動的赤外線探知器、及び光すなわち可視光探知器などが掲げられる。いくつかの実施形態では、適するセンサとして前方監視赤外線アレイ（ＦＬＩＲ）を用いることができる。センサ１１４ａ〜１１４ｃには、近傍にいる航空機、例えば航空機１４０に脅威を与える地対空ミサイル１３０の音響特性を検出するためのマイクロフォンのような音響センサを含めることができる。いくつかの実施形態では、センサ１１４ａ〜１１４ｃは無人地上センサ（ＵＧＳ）システムの一部とすることができる。
【００２３】
センサ１１４ａ〜１１４ｃは監視システム１１０の近傍内のソースからの信号を検出するかまたはデータを収集することができ、対応する信号を信号プロセッサ１１６に送ることができる。信号プロセッサは対応する信号内の航空機１４０に対する１つまたはそれより多くの脅威の表象を検出することができ、したがってこれらの脅威の存在を検出することができる。
【００２４】
例えば、監視システム１１０は監視システム１１０の有効範囲内の音響信号を検出することができ、対応する信号を、例えばアナログ−デジタル変換後に、信号プロセッサ１１６で受け取ることができる。信号プロセッサ１１６は信号処理手法によって音響信号またはその他の信号のソースの位置の探知及び／または識別を行うことができる。信号プロセッサ１１６は音響信号またはその他の信号を既知の手法及びアルゴリズムによって周波数ドメインに変換することができる。信号プロセッサ１１６は音響信号またはその他の信号の得られた周波数成分を既知の地対空ミサイルの既知のテンプレート、例えば音響特性と比較することもできる。したがって、監視システム１１０は、地対空ミサイルの、そのようなミサイルが空中に上がる前の、発射時の音響特性またはその他の特徴の検出及び地対空ミサイルに対して航空機１４０を防護するために対応手段システムを起動させるための合図信号１２０の対応手段システム１４１，１５０への送信を可能にすることができる。
【００２５】
信号プロセッサ１１６はセンサから受け取った信号と、既知の脅威の特徴的表象、信号またはデータとを比較できる。いくつかの実施形態において、適する整合フィルタリングまたは相互相関アルゴリズムを比較に用いることができるが、比較は特定の方法に限定されず、画像探知手法の使用を含むことができる。いくつかの実施形態では、ＭＡＮＰＡＤＳの音響特性を検出することができる。音響信号認識に関するさらなる詳細については、２００１年１月９日にルッソ（Russo）に発行された、名称を「音響特性認識及び識別（Acoustic Signature Recognition and Identification）」とする米国特許第６１７３０７４号の明細書を参照されたい。この明細書の内容は本明細書に参照として含まれる。
【００２６】
信号プロセッサ１１６は受け取った信号、例えば音響信号を、フーリエ変換、ラプラス変換及びＺ変換手法並びに関連するアルゴリズムなど、既知の手法及びアルゴリズムによって周波数ドメインに変換することができる。例えば、信号プロセッサ１１６はアナログ−デジタル変換を実施し、次いで離散フーリエ変換（ＤＦＴ）または高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実施することができる。限定するものではないが、時間デシメーション（ＤＩＴ）アルゴリズム及び周波数デシメーション（ＤＩＦ）アルゴリズムをはじめとする、適するタイプのＤＦＴまたはＦＦＴアルゴリズム及びＤＦＴアルゴリズムのゲーツェル変形であれば、いずれを用いることもできる。ピーク検出アルゴリズムを用いることもできる。ある実施形態では、アセンブリ言語または機械コードで２０４８点ＦＦＴを実施する、テキサス・インスツルメンツ（Texas Instruments）ＴＭＳ３２０Ｃ３３デジタル信号プロセッサを信号プロセッサ１１６に含めることができる。
【００２７】
信号プロセッサ１１６は、既知の地対空ミサイルの表象、例えば音響特性に特有のデジタルフィルタを含む、デジタルフィルタを有することができる。信号プロセッサ１１６は、無限インパルス応答（ＩＩＲ）関数または有限インパルス応答（ＦＩＲ）関数を有するデジタルフィルタを有することもできる。そのようなデジタルフィルタは、限定するものではないが、矩形窓関数、三角形窓関数、バートレット窓関数、ハニング窓関数、ハミング窓関数、ブラックマン窓関数、カイザー窓関数及びチェビシェフ窓関数をはじめとする、適する窓関数を有することができる。
【００２８】
様々な部類の携帯可能防空システムを含む、レーダー誘導ミサイル及び赤外線ホーミングミサイルを混乱させるかまたは回避することができるのであれば、どのような対応手段１４６，１５０を用いてもよい。いくつかの実施形態では、そのような対応手段として、ジャミング信号、チャフ、伸張式デコイ及びフレアを掲げることができるが、これらには限定されない。いくつかの実施形態において、例えばマグネシウムでつくられ、放出されると、ミサイルの探知スペクトル内の光を発してミサイルの赤外線追尾機構を混乱させて破る赤外線フレアを対応手段として用いることができる。
【００２９】
いくつかの実施形態において、レーダー誘導ミサイルに対して囮としてはたらくような対応手段１４６としてチャフを用いることができる。チャフは一般にアルミニウム被覆が施されたケイ酸塩ガラスファイバからなる。チャフがディスペンサーまたはポッド、例えばポッド１４４ａから射出されて、航空機後流内に入った後に、チャフのキャニスターが割開してチャフ回廊と呼ばれるレーダー反射雲を形成する。それぞれのチャフキャニスターは航空機に見せかけるように設計することができ、チャフを備えるいくつかの航空機は、ミサイル上のレーダー誘導機構を混乱させる数千の偽のターゲットからなる、チャフカーテンをつくりだすことができ、よってレーダー誘導機構はチャフ雲またはチャフ回廊内の真のターゲットを探知することができず、したがって航空機との衝突に失敗する。
【００３０】
チャフファイバは一般にほぼ６０重量％のガラスファイバとほぼ４０重量％のアルミニウムからなる。ファイバは電気ダイポールとしてはたらく小さなアルミホイルストリップとすることができる。そのようなファイバは誘導ミサイルのミサイルレーダーシステムの様々な波長に整合する長さに切断することができる。そのような半波長ダイポールは有効なレーダー反射器であり、既知の地対空ミサイルによって用いられると思われるレーダーのタイプにしたがって設計することができる。例えば、１０ＧＨｚレーダーに対して用いられるべきチャフファイバの寸法は、長さ０.６インチ（約１５.２ｍｍ）、幅０.０１インチ（約０.２５ｍｍ）、厚さ０.００１インチ（約２５μｍ）である。比較的軽い重量のチャフで航空機を有効に防護できる。例えば、大型民間ジェット機の大きさに等しいレーダーエコーを生じさせるには０.１ポンド（約４５ｇ）しか要しない。
【００３１】
ここで図２を参照すれば、３本の一般的な滑走路２０２ａ〜２０２ｃをもつ空港の一部の平面図が示され、滑走路２０２ｃに航空機がいる。複数の、図１の監視システムと同様の、監視システム２１０ａ〜２１０ｊが３本の一般的な滑走路２０２ａ〜２０２ｃの近辺に配置されている。監視システム２１０ａ〜２１０ｊは、地対空ミサイル２３０または航空機２２０に対するその他の脅威の存在を示す信号、例えば、光信号、震動信号、音響信号、レーダー信号、磁気信号等の処理を容易にするため、滑走路２０２ａ〜２０２ｃまたは付随する着陸回廊の近くの場所に配置することができる。
【００３２】
いくつかの実施形態において、１基またはそれより多くの監視システム、例えば監視システム２１０ａ〜２１０ｊに用いられる音響センサの間隔は１０００フィート（約３００ｍ）程度ないしそれ以下とすることができる。そのような距離により、本発明の範囲内で用いられる航空機搭載型の対応手段を展開するための安全余裕を大きくすることができる。音は秒速約１０００フィートで進むから、携帯可能防空システム（ＭＡＮＰＡＤＳ）の発射音の検出のための時間は、最近接音響センサに対するＭＡＮＰＡＤＳ発射位置に基づいて、１０００フィート間隔の音響センサでは１〜２秒となり得る。代表的なＭＡＮＰＡＤＳの飛行時間の推定値は３.５〜５秒程度である。本発明の範囲内であるが、１０００フィートをこえる距離では、地対空ミサイル、例えばＭＡＮＰＡＤＳの音響特性を検出し、合図信号を送信して航空機搭載型の対応手段を展開するに必要な時間を長くすることができる。
【００３３】
ここで図３を参照すれば、外部合図型航空機防衛システム３００の一実施形態の機能的構成要素または機能ブロックの略図が示される。センサノードまたはセンサ３１０ａ〜３１０ｆのアレイ３１０を、図１の実施形態と同様に、アナログ−デジタル（Ａ/Ｄ）コンバータ３１２を有する前段ブロックに接続することができる。センサ３１０ａ〜３１０ｆはセンサ３１０ａ〜３１０ｆの有効範囲内の環境から信号を受信する。センサアレイ３１０は信号３１０'をデジタル信号３１２'に変換するために信号をアナログ−デジタル（Ａ/Ｄ）コンバータ３１２に送る。
【００３４】
アナログ−デジタル（Ａ/Ｄ）コンバータ３１２によってつくられたデジタル信号３１２'は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズム、その他の離散フーリエ変換アルゴリズムまたはＺ変換アルゴリズムの実施によって周波数ドメインに変換することができる。例えば、ＦＦＴ３１４を実施するためにデジタル信号プロセッサを利用することができる。デジタル信号が周波数成分３１４'に変換されると、既知の地対空ミサイルに特徴的な周波数成分を含む表象に対して、例えば、ＭＡＮＰＡＤＳを含む既知の地対空ミサイルの音響信号についてデジタル信号を探索することができ、例えば、ＭＡＮＰＡＤＳを含む既知の地対空ミサイルの音響特性について探索することができる。
【００３５】
音響センサを用いる場合、周波数成分３１４'を選別器３１６によって既知の地対空ミサイル及びその他の脅威の１つまたはそれより多くの音響特性ライブラリと比較することができ、この比較は例えば図１の信号プロセッサ１１６のようなプロセッサで実施することができる。選別器３１６には整合フィルタまたは相互相関の使用のような既知の方法及び／または地対空ミサイルの音響特性の存在を判定するためのその他の信号検出方法及びアルゴリズムを用いることができる。このようにすれば、選別器３１６は既知の脅威、例えばＭＡＮＰＡＤＳの音響信号の存在を判定することができる。
【００３６】
選別器３１６はヘリコプターを含む航空機及び、戦車、トラック、乗用車及びオートバイ等を含む地上車輌のようなその他の脅威の音響特性を識別することもできる。そのようなその他の脅威が識別されると、近くに配備することができる保安部隊に警報信号（図示せず）を送信することができる。
【００３７】
地対空ミサイルの音響特性が見いだされると、脅威判断論理ブロック３１８が１つまたはそれより多くの対応手段システム３２２，例えば近くの航空機に搭載されているかまたは地上配備の対応手段システムへの起動信号すなわち合図信号３２０を送信させることができる。対応手段システム３２２は合図信号３２０の受信に応答して、チャフ、ジャミング信号、伸張式デコイ及びフレアのような対応手段を展開することができる。「敵性」音響特性が見いだされなければ、合図信号は対応手段システム３２２に送信されない。システム３００は、敵性音響特性が検出されるか否かにかかわらず、システムのセンサが配備されている滑走路またはその他の地域を間断なく監視することができる。
【００３８】
図３を続けて参照すれば、いくつかの実施形態において、破線で示されるように、アレイ３１０から受け取られた音響信号は時間ドメインにおいて処理して、音響信号源すなわち音源に関する位置情報を検出及び判定することができる。アレイ３１０のセンサは、例えば衛星航法システム（図示せず）からの信号によって、時間的に同期させることができる。センサアレイ３１０のセンサ３１０ａ〜３１０ｆからの音響信号は、アナログ−デジタルコンバータ３１２によるデジタル化後、インパルス検出器３１５に送ることができる。センサは時間同期化させることができるから、インパルス検出器３１５は、音源に対する個々のセンサ３１０ａ〜３１０ｆの位置に依存する個々別々の時刻において、音源によって発生されるインパルスを検出することができる。
【００３９】
到着時間差アルゴリズムまたはシステム３１７を作動させて、インパルス検出器３１５によって検出される複数のインパルス信号から到着時間差情報を計算できる。位置探知器アルゴリズムまたはシステム３１９が到着時間差情報３１７'に基づいて音源の位置を処理及び計算できる。音源の位置は、システム３００のいずれかの要素の物理的位置に関して、または航空機搭載対応手段システム３２２に関して、計算することができる。脅威判断論理ブロック３１８は近くの対応手段システム３２２に合図信号３２０を送信するべきか否かの判定における要素として音源の位置を用いることができる。
【００４０】
到着時間差に関するさらなる背景情報については、ティモシー（Timothy）等の、名称を「到着時間差による航空機の探知（Location of Aircraft with Time Difference of Arrival）」とする、米国特許第６３３６２４０号の明細書を参照されたい。この明細書の内容は本明細書に参照として含まれる。ブランドスタイン（Brandstein）等への、名称を「マイクロフォンアレイ時間遅延推定値から音源位置を推定するための方法及び装置（Methods and Apparatus for Source Location Estimation from Microphone-Array Time-Delay Estimates）」とする、米国特許第６２３４４７１号の明細書も参照されたい。この明細書の内容も本明細書に参照として含まれる。
【００４１】
いくつかの実施形態において、ＦＦＴ３１４からのスペクトル情報に基づいて音源の方位を判断するために、破線で示される、連合アルゴリズムまたは方位推定器３２１を適するハードウエアまたはソフトウエアで実施することができる。方位推定器３２１は、例えば、アレイ３１０の１つのセンサからのアレイ３１０の別のセンサに対する信号の周波数成分３１４'のオフセットまたはシフトの方向に基づいて、音源の方位を推定することができる。方位は、１つまたはそれより多くの音源の位置探知を容易にするために、位置探知器３１９で用いることができる。いくつかの実施形態において、位置探知器３１９は、音源に関する追加の到着時間差（ＴＤＯＡ）及び方位情報のために追加のセンサまたはアレイからのデータ３２３を処理することができる。
【００４２】
音源の位置は、合図信号３２０を航空機搭載型の対応手段システム３２２に送信するべきか否かの判断に対する追加要因として脅威判断論理モジュール３１８によって用いることができる。例えば、音源の位置が保安されているかまたは地対空ミサイルがないことが知られている地域または場所に対応する場合、脅威判断論理モジュール３１８は対応手段システム３２２への合図信号３２０の送信を止めることができる。
【００４３】
当業者であれば、図３の機能ブロックで表される機能がいずれかの特定のハードウエアまたはソフトウエアに限定されないことを理解するであろう。例えば、当業者であれば、そのような機能が、コンピュータ読取可能媒体を含む、及び／またはソフトウエアの実行が可能な、ハードウエアを含むが、これには限定されない、共用ハードウエアまたは専用ハードウエアの使用によって与えられ得ることを理解するはずである。例えば、単一の共用デジタル信号プロセッサで図３のブロック３１２及び３１４または３１５及び３１７の機能を提供することができる。さらに、図３の機能ブロック３１２〜３１８を単一のコンピュータまたはプロセッサシステム、例えば図１の信号プロセッサ１１６によって実施できることは当然である。
【００４４】
次に図４を参照すれば、航空機搭載型の対応手段を展開する方法４００についてのフローチャートが示される。ここでは音響センサを用いる方法の一例を図４を用いて説明する。飛行場、空港、着陸回廊及び／または滑走路の近くに配備されたセンサからデータ収集システムによって音響信号が収集される（段階４０２）。飛行場、空港、着陸回廊または滑走路に着陸中、飛行場、空港、着陸回廊または滑走路を離陸中、あるいはそれらの近くを飛行中の飛行機に対する脅威の存在を識別するために音響信号が解析または処理される（段階４０４）。脅威が検出されると、１つまたはそれより多くの対応手段を備える航空機搭載型の対応手段システムに合図信号が送信される（段階４０６）。次いで航空機搭載型の対応手段システムが１つまたはそれより多くの対応手段を展開する（段階４０８）。方法１００の追加段階４１０として、対応手段が空中飛行中の脅威、例えば地対空ミサイルの回避に成功することができる（段階４１０）。
【００４５】
次に図５を参照すれば、方法４００における脅威識別段階４０４に含めることができる信号処理方法５００が示される。１つまたはそれより多くのセンサから、例えば図４の段階４０２におけるように、信号またはデータを収集し、例えば既知のアナログ−デジタル（Ａ/Ｄ）コンバータの使用によって、デジタル信号に変換する、すなわちデジタル化することができる（段階５０２）。デジタル信号は、周波数ドメインに変換し（段階５０４）、フィルタリングする（段階５０６）ことができる。デジタル信号の周波数成分を、ＭＡＮＰＡＤＳを含む既知の地対空ミサイル及びその他の脅威の表象、例えば周波数成分または音響特性と、デジタル信号が１つまたはそれより多くの既知の脅威のそのような表象を含むかまたはそのような表象に一致するか否かを判定するために、比較することができる（段階５０８）。例えば、図４の段階４０４と同様に、デジタル信号が既知の敵性音響特性と一致すれば、脅威が識別される（段階５１０）。そのような場合、図４の段階４０６におけるように、航空機搭載型の対応手段システムに合図信号を送信することができる（段階５２０）。センサから収集される信号は、段階５０８の比較の結果にかかわらず間断なく監視することができる。
【００４６】
周波数成分比較段階５０８は相互相関または整合フィルタリングを含むことができるが、これらには限定されない。いくつかの実施形態において、周波数成分比較段階５０８はフィルタリング段階５０６に先行することができる。いくつかの実施形態において周波数成分比較段階５０８はフィルタリング段階５０６に含めることができる。図４の段階４０４の一例として、方法５００は、例えば空港または滑走路の近くに配置することができる（１つまたは複数の）センサの有効範囲内にある地対空ミサイルの存在を識別する（段階５１０）ことによって航空機を防護するために用いることができる。
【００４７】
図５に破線で示される、追加の段階は、監視システムの有効範囲内の音源に関する位置情報を判断するために時間ドメインにおいて音響信号について実施することができる。アナログ−デジタル変換すなわちデジタル化段階５０２後に、いくつかの実施形態は監視システムによって受信される信号内の音響インパルスを検出する段階５１２を含むことができる。次いで音響インパルスの到着時間差情報を計算する（段階５１４）ことができ、インパルスの音源、例えば地対空ミサイルの場所または位置を判断する（段階５１６）ことができる。いくつかの実施形態において、音源の方位を推定する（段階５１２）ために、受信した信号に関する周波数ドメイン情報を用いることができ、そのような方位を音源の位置を判断する段階５１６における追加要因として用いることができる。
【００４８】
音源の場所は保安されているかまたは安全な既知の地域と比較することができる（段階５１８）。音源がそのような安全であるかまたは保安されている既知の地域内になければ、脅威が識別され（段階５１０）、航空機搭載型の対応手段システムに合図信号を送信する（段階５２０）ことができる。音源が保安地域または安全地域にあると判定されると、脅威は識別されない。比較段階５１８の結果にかかわらず、段階５０２に再帰することができ、センサからの信号を間断なく監視することができる。
【００４９】
周波数成分の比較（段階５０８）により脅威の音響特性が検出された後、位置情報を安全であるかまたは脅威がないことが知られている地域と比較する（段階５１８）ことができる。検出された音響特性が既知の安全地域内にあれば、実際上脅威は存在せず、例えば段階４０６におけるように、対応手段システムに合図信号が送信されることはなく、方法は段階５０２に戻ってセンサからの信号を間断なく監視することができる。検出された音響特性が既知の地対空ミサイルの音響特性に一致し、対応する音源の位置が安全地域の外にあると判定されると、脅威が識別され（段階５１０）、航空機搭載型の対応手段システムに合図信号を送信することができる。必要に応じる、音源の位置を判定する段階５１６及び既知の安全地域と比較する段階５１８により、偽警報がおこる率を低くすることができる。方法５００は、監視システムのセンサによって受信される信号を間断なく処理するために、図示されるように反復することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態において、検出された音源について方位及び距離のような位置情報を計算することができ、「類似音」源すなわち地対空ミサイルと同様の音響特性を有する音源による偽警報を排除または低減するために有益に用いることができる。センサアレイで検出された音源の場所を判定し、そのような音源が保安地域、すなわち安全であるかまたは脅威がないことが知られている地域にあることを知ることによって、そのような音源は脅威判断論理モジュールにより潜在的脅威としては除外することができる。
【００５１】
図１〜５を参照して、本発明の実施形態の使用を次に説明する。１基またはそれより多くの監視システム、例えばシステム１００を、空港、飛行場、着陸回廊または滑走路の近辺に配備することができる。例えば、滑走路または空港の周辺に沿ってあらかじめ定められた距離でセンサシステムを配置することができる。そのような空港近くの、建物上または地上、あるいは着陸回廊内またはその近くに、さらに監視システムを配備することもできる。
【００５２】
監視システムは、震動センサ及び圧電センサを含めることができる、音響センサを備える。監視システムは、磁気センサ、受動的及び能動的赤外線センサ並びにカメラのような、別のタイプのセンサも備えることができる。監視システムのプロセッサシステムがセンサによって受信される音響信号を監視する。地対空ミサイル、例えばＳＡ−７のようなＭＡＮＰＡＤＳの音響特性が示され、いずれの脅威判断論理モジュールによっても除外されなければ、近くの滑走路で離着陸中の航空機上の航空機搭載型の対応手段システムに合図信号が送信される。合図信号に応答して、（１つまたは複数の）地対空ミサイルを回避するために、対応手段システムが、チャフ、ジャミング信号、伸張式デコイ及び／またはフレアなどの対応手段を展開する。
【００５３】
空港または着陸場を使用する民間ジェット機などの飛行機は、それぞれの胴体に配置された１つまたはそれより多くのディスペンサーまたはポッドを備える対応手段システムを有することができる。ポッドは、チャフ、レーダージャマー、デコイまたはフレアなどの対応手段を収めることができ、これらの対応手段は１基またはそれより多くの監視システムからの合図信号の受信に応答して、放出するか、展開するかまたは起動することができる。
【００５４】
したがって、本発明は、防護されるべきそれぞれの飛行機に高価な完全自律型システムを搭載する必要なしに、航空機のための地対空ミサイル防御を提供する。特定の飛行場、滑走路または空港に配備される１つまたはそれより多くのセンサシステムはそのような施設を使用する航空機のための防護を提供することができる。比較的安価な対応手段をそのような航空機上に搭載することができ、センサシステムによって自動的に起動することができる。
【００５５】
例示的実施形態において、ＴＲＲＲＡＩＮ ＣＯＭＭＡＮＤＥＲ監視システムという商標で販売される監視システムを、用いられる監視システムに含めることができる。ＴＲＲＲＡＩＮ ＣＯＭＭＡＮＤＥＲは、米国マサチューセッツ州ウィルミントン（Wilmington）ローウエルストリート（Lowell Street）２０１のテクストロン・システムズ・コーポレーション（Textron Systems Corporation）がもつ商標である。ＴＲＲＲＡＩＮ ＣＯＭＭＡＮＤＥＲ監視システムは、実地展開型光−音響衛星通信（サットコム）統合センサ（ＯＡＳＩＳ）を備える。
【００５６】
ＴＲＲＲＡＩＮ ＣＯＭＭＡＮＤＥＲ監視システムは携帯可能であり、したがって、空港、滑走路、着陸回廊または飛行場の周辺の場所に隠すかまたは偽装することができる。ＴＲＲＲＡＩＮ ＣＯＭＭＡＮＤＥＲは既知のＭＡＮＰＡＤＳの音響特性を識別及び弁別できるデジタル信号処理性能を有する。ＴＲＲＲＡＩＮ ＣＯＭＭＡＮＤＥＲ監視システムは９０日までの電池寿命を有し、音響センサに加えて震動センサ、磁気センサ、圧電センサ及び受動的赤外線センサを利用できる性能を有する。
【００５７】
ＴＲＲＲＡＩＮ ＣＯＭＭＡＮＤＥＲ監視システムは、軽トラックに対しての５００ｍ，戦車に対しての２５００ｍ，ヘリコプターに対しての１００００ｍを含む音響検出範囲の性能を有する。ＴＲＲＲＡＩＮ ＣＯＭＭＡＮＤＥＲ監視システムは、人間に対しての１５０ｍ及び地上車輌に対しての５００ｍを含む電気−光学認識範囲の性能を有する。
【００５８】
いくつかの実施形態において、対応手段ディスペンサーまたはポッドはＢＡＥシステムズ・インテグレーテッド・ディフェンス・ソリューションズ（DAE Systems Integrated Defense Solutions）でつくられたＡＮ/ＡＬＥ−４７対応手段ディスペンサーとすることができる。ＡＬＥ−４７は、チャフ、伸張式デコイ及び赤外線フレアを展開できる、再プログラム可能なコンピュータ制御システムである。いくつかの実施形態において、アロイ・サーフェース社（Alloy Surface Company Inc.）により開発されたＭＪＵ−５０/Ｂ赤外線対応手段フレアも適するフレアとして用いることができる。
【００５９】
いくつかの実施形態において、適するデジタル信号プロセッサには、テキサス・インスツルメンツ社（Texas Instruments Inc.）によってつくられたか、またはライセンスを与えられた、ＴＭＳ３２０Ｃ２０００，ＴＭＳ３２０Ｃ５０００及びＴＭＳ３２０Ｃ６０００デジタル信号プロセッサ（ＤＰＳ）プラットフォームを含む、ＴＭＳ３２０ＤＰＳを含めることができる。その他の適するＤＳＰには、アナログ・デバイシーズ社（Analog Devices, Inc.）によってつくられたかまたはライセンスが与えられたＡＤＳＰ２１ＸＸＤＳＰプラットフォームがあるが、これには限定されない。ここで「ＸＸ」は特定のプラットフォームのモデル番号におけるいずれかの桁の１０進数を示す。適するＤＳＰには、アナログ・デバイシーズ社でつくられたＤＳＰのモデルＡＤＳＰ２１０６１及びモデルＡＤＳＰ２１０６５を含めることができる。いくつかの実施形態において、適するアナログ−デジタル（Ａ/Ｄ）コンバータとして、アナログ・デバイシーズ社によってつくられたかまたはライセンスが与えられたＡＤ１８７１，ＡＤ１８７７及びＡＤ１８７０Ａ/Ｄコンバータ、及び／またはテキサス・インスツルメンツ社によってつくられたかまたはライセンスが与えられたＡＤＳ１２ＸＸ及びＡＤＳ８３ＸＸコンバータプラットフォームを掲げることができるが、これらには限定されない。
【００６０】
本発明の実施形態の説明は全般的に、ＭＡＮＰＡＤＳを含む地対空ミサイルの特徴的音響信号の検出後の航空機搭載型の対応手段の合図出しに向けられているが、本発明の範囲はその他の構成を含む。例えば、センサアレイは空対空ミサイル、例えばヘリコプターから発射されるミサイルの特徴的音響信号を検出することもできる。
【００６１】
さらに、本明細書で説明される方法の各段階はハードウエア及び／またはソフトウエアあるいはコンピュータ読取可能媒体などのファームウエアで実施することができる。例えば、アナログ−デジタル変換、すなわちデジタル化及び整合フィルタリングを含むフィルタリングは、中央処理装置（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）及び／またはスタンドアローンコンピュータで実施することができる。
【００６２】
本発明の範囲内において、実施形態は、マイクロプロセッサ及び／またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウエア、本明細書で説明された動作または機能を実施するソフトウエアを格納するためのリードオンリメモリ（ＲＯＭ）及び結果を格納するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有することができる。本発明の範囲内において、機能ブロックにより説明される機能を実施するために、大規模集積回路（ＶＬＳＩ）ハードウエア実施形態も、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）も、利用することができる。
【００６３】
当業者であれば、本発明が上述から明らかであろうように多くの態様で変えられ得ることを理解するであろう。したがって、本発明は添付される特許請求の範囲で要求される範囲にしか限定されるべきではない。
【００６４】
読者の注意は、本明細書と同時に提出され、本明細書とともに公衆の便覧に付される、全ての論文及び文書に向けられ、全てのそのような論文及び文書の内容は本明細書に参照として含まれる。添付される特許請求の範囲、要約及び図面のいずれをも含む、本明細書に開示される特徴の全ては、別に明白に述べられていない限り、同じか、等価であるかまたは同様の目的を果たす別の特徴で置き換えることができる。したがって、別に明白に述べられていない限り、開示される特徴のそれぞれは等価または同様の特徴の包括的な群の内の一例に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】外部合図型航空機警報及び防衛システムの概念図である
【図２】一般的な滑走路の近辺に配置された複数の監視システムの平面図である
【図３】外部合図型航空機警報及び防衛システムの一実施形態の機能的構成要素またはブロックの概念図である
【図４】航空機搭載型の対応手段を展開する方法についてのフローチャートである
【図５】図４の脅威を識別する段階に含めることができる補助段階の方法のフローチャートである
【符号の説明】
【００６６】
１００    外部合図型航空機警報及び防衛システム
１１０    監視システム
１１２    送信機
１１４    センサアレイ
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ    センサ
１１６    信号プロセッサ
１１８    滑走路
１２０    合図信号
１３０    地対空ミサイル
１４０    航空機
１４１    航空機搭載型の対応手段システム
１４２ａ，１４２ｂ    受信機
１４４ａ，１４４ｂ    ポッド
１４６    対応手段
１５０    地上配備型の対応手段システム
【図１】
2007527496.tif 000003
【図２】
2007527496.tif 000004
【図３】
2007527496.tif 000005
【図４】
2007527496.tif 000006
【図５】
2007527496.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月12日(2007.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたはそれより多くの対応手段システムに外部から合図し、１つまたはそれより多くの対応手段を展開するための方法において、
１基またはそれより多くの監視システムから信号を収集する段階、
前記信号から脅威を識別する段階、
対応手段を有する対応手段システムに合図信号を送信する段階、及び
前記対応手段を展開する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
信号を収集する前記段階が、レーダー信号を収集する段階、音響信号を収集する段階、磁気信号を収集する段階、震動信号を収集する段階、赤外線信号を収集する段階及び可視光信号を収集する段階からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記脅威が飛行中の脅威を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記飛行中の脅威が地対空ミサイルを含み、前記対応手段が、前記地対空ミサイルが航空機に命中するのを阻止するのに効果的であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
空港の１本またはそれより多くの滑走路の近辺に監視システムを配備する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
脅威を識別する前記段階が、アナログ信号をデジタル信号に変換する段階、および離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実施することによって、前記デジタル信号を周波数ドメインに変換する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
脅威を識別する前記段階が音響信号を既知の地対空ミサイルの既知の音響特性と比較する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
比較する前記段階が、既知の１つまたはそれより多くの地対空ミサイルに対応する整合フィルタを使用して、前記音響信号をフィルタリングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記フィルタリングする段階が、矩形窓関数、三角形窓関数、バートレット窓関数、ハミング窓関数、ブラックマン窓関数、カイザー窓関数及びチェビシェフ窓関数からなる群から選ばれる窓関数を用いる段階を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
音源に対する位置情報を判断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
位置情報を判断する前記段階が到着時間差計算を使用する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
対応手段を展開する前記段階が航空機搭載型の対応手段を展開する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
対応手段を展開する前記段階が、フレアを展開する段階、チャフを展開する段階及び赤外線デコイを展開する段階からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
対応手段を展開する前記段階が地上配備型の対応手段を展開する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
対応手段を展開する前記段階が赤外線デコイを展開する段階を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
外部合図型航空機警報及び防衛システムにおいて、
１つまたはそれより多くの信号を検出し、合図信号を送信するように動作できる監視システム、及び
前記監視システムからの前記合図信号を受信し、前記合図信号に応答して１つまたはそれより多くの対応手段を起動するように動作できる対応手段システム、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
前記監視システムがセンサアレイを備えることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記センサアレイが、レーダー受信機、音響センサ、震動センサ、磁気センサ及び光検出器からなる群から選ばれる１つまたはそれより多くのセンサを有することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記センサアレイが前方監視赤外線アレイ（ＦＬＩＲ）を含むことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記監視システムが前記センサアレイによって収集された音響信号を処理するように動作できる信号プロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項２１】
前記信号プロセッサが整合フィルタをさらに有し、前記信号プロセッサが前記センサアレイによって受信された音響信号を処理し、前記航空機への１つまたはそれより多くの脅威の存在を識別するように動作できることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記信号プロセッサがデジタル信号プロセッサを含むことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記監視システムが滑走路近くにあらかじめ配置されたセンサアレイのセンサフィールドを備えることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項２４】
前記対応手段が航空機搭載型のレーダージャマーを含むことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項２５】
前記システムが既知の地対空ミサイルの１つまたはそれより多くの音響特性を識別するためのコンピュータ実行可能な命令が格納されているコンピュータ読取可能媒体を備えることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項２６】
前記対応手段システムが航空機搭載型の対応手段システムであることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項２７】
前記１つまたはそれより多くの対応手段が、フレア、赤外線デコイ及びチャフからなる群から選ばれることを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記対応手段システムが地上配備型の対応手段システムであることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項２９】
前記１つまたはそれより多くの対応手段が赤外線デコイを含むことを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【国際調査報告】
2007527496.tif 000008
2007527496.tif 000009
2007527496.tif 000010
2007527496.tif 000011