(57)【要約】  本発明の実施の形態は、小型無人飛行機（ＵＡＶ）の捕捉から発射までの間でこのＵＡＶを制御し管理するためのシステムに関する。このシステムは、組立られた及び／または部分的に分解された複数のＵＡＶのために環境的保護及び隔離をもたらす格納庫を備える。このＵＡＶの制御及び管理には、捕捉されたＵＡＶの着陸ホストプラットフォームからの再配置及び格納庫への安全な引渡し、汚染除去、燃料抜取り、格納庫への搬入、任務ペイロードのダウンロード、ＵＡＶの分解、保管、ＵＡＶの取り出し及び再組立、任務のアップロード、ＵＡＶの格納庫からの搬出、燃料供給、エンジン試験、ならびに発射準備を含む。典型的なシステムは、上述の機能を自律的に実行するための複合ロボット制御器によって制御される２つ以上のロボットを有する。モジュラー式小型携帯用自律システムがＵＡＶ制御及び管理を行う。
2008542085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型無人飛行機（ＵＡＶ）の捕捉から発射までの間で前記ＵＡＶを自律的に制御し管理するシステムであって、
格納庫（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）と、
ａ）捕捉されたＵＡＶにアクセスする手段と、
ｂ）前記捕捉されたＵＡＶの前記格納庫への搬入手段と、
ｃ）ｉ）前記格納庫の中で前記ＵＡＶを分解すること、ｉｉ）前記格納庫の中に前記ＵＡＶを保管すること、ｉｉｉ）前記格納庫の中における保管状態から前記ＵＡＶを取り出すことのうちの少なくとも１つのための手段と、
ｄ）前記ＵＡＶの前記格納庫の中からの搬出手段と
ｅ）発射のために前記ＵＡＶを準備する手段と、
を備えるシステム。
【請求項２】
単独の制御点から手段（ａからｅ）である少なくとも２つのロボット構成部品を制御する少なくとも１つの複合ロボット制御手段をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＵＡＶを分解する手段が前記ＵＡＶを少なくとも部分的に分解する手段を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記格納庫の中で前記ＵＡＶを保管する手段がＵＡＶの分解された部品を保管する手段を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記格納庫の中から前記ＵＡＶを取り出す手段が前記ＵＡＶを再組立する手段を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記捕捉されたＵＡＶの汚染除去または燃料抜取りのうちの少なくとも１つのための手段をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記汚染除去手段または前記燃料抜取り手段のうちの少なくとも１つが前記格納庫の外部にある、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記捕捉されたＵＡＶからペイロードをダウンロードする手段をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＵＡＶの発射前に前記ＵＡＶのための任務指示をアップロードする手段をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＵＡＶの発射前に、前記ＵＡＶへの燃料供給及び前記ＵＡＶのエンジン試験の実行のうちの少なくとも１つのための手段をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記格納庫が複数の前記分解されたＵＡＶを保管するための空間を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記空間が５０機以上の分解されたＵＡＶを収容することができる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
ＵＡＶの発射または飛行中のＵＡＶの捕捉のうちの少なくとも１つのための手段をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記手段（ａからｅ）が完全に自動化されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記手段（ａからｅ）の作業を調整するようにプログラムされる共通のコントローラを備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記システムがモジュラー式システムである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記システムが携帯用システムである、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記システムが２分以下のサイクル時間を伴う発射サイクル及び捕捉サイクルのうちの少なくとも１つを実現する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記格納庫が環境的に密封可能な出入口を内蔵する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記システムが艦船用のホストプラットフォーム（host platform）上での作業に適合されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記システムが陸上ホストプラットフォーム上での作業に適合されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記システムが自己推進式の陸上ホストプラットフォームである、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
小型無人飛行機（ＵＡＶ）の捕捉から発射までの間で前記ＵＡＶを自律的に制御し管理するシステムであって、
格納庫と、
前記格納庫に機能上結合された少なくとも第１のロボット及び第２のロボットであって、ｉ）捕捉されたＵＡＶへのアクセス、ｉｉ）前記アクセスされたＵＡＶの前記格納庫の中への取り入れ、ｉｉｉ）前記格納庫の中での前記ＵＡＶの分解、ｉｖ）前記格納庫の中での前記ＵＡＶの保管、ｖ）前記格納庫の中における保管状態からの前記ＵＡＶの取り出し、ｖｉ）発射のための前記ＵＡＶの準備の少なくとも２つを実行するようにプログラムされ制御される第１のロボット及び第２のロボットと、
単独の制御点から前記少なくとも第１のロボット及び第２のロボットを制御するようプログラムされる少なくとも１つの複合ロボット制御器と
を備えるシステム。
【請求項２４】
前記少なくとも第１及び第２のロボットのうちの少なくとも１つが、前記格納庫の中で前記ＵＡＶを部分的に分解するようにプログラムされる、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記少なくとも第１及び第２のロボットのうちの少なくとも１つが、前記ＵＡＶの前記分解された部品を保管するようにプログラムされる、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
前記格納庫が、複数の分解されたＵＡＶの収容のための複数のモジュラー式区画を有する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
前記少なくとも第１及び第２のロボットのうちの少なくとも１つが、前記ＵＡＶの前記分解された部品を再組立するようにプログラムされる、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２８】
前記捕捉されたＵＡＶの汚染除去及び燃料抜取りのうちの少なくとも１つのための手段をさらに有する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２９】
ＵＡＶ洗浄ステーションを備える、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
ＵＡＶ燃料供給ステーションを備える、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記汚染除去手段または前記燃料抜取り手段のうちの少なくとも１つが前記格納庫の外部にある、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３２】
前記捕捉されたＵＡＶからペイロードをダウンロードする手段をさらに有する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３３】
前記ＵＡＶの発射の前に前記ＵＡＶのための任務指示をアップロードする手段をさらに有する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３４】
前記ＵＡＶの発射前に、前記ＵＡＶへの燃料供給及び前記ＵＡＶのエンジン試験の実行のうちの少なくとも１つのための手段をさらに有する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記格納庫が複数の前記分解されたＵＡＶを保管するための空間を有する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３６】
前記システムが携帯用システムである、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３７】
前記システムが２分以下のサイクル時間を伴う発射サイクル及び捕捉サイクルのうちの少なくとも１つを実現する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３８】
前記格納庫が環境的に密封可能な出入口を内蔵する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３９】
前記システムが艦船用のホストプラットフォーム上での作業に適合されている、請求項２３に記載のシステム。
【請求項４０】
前記システムが陸上ホストプラットフォーム上での作業に適合されている、請求項２３に記載のシステム。
【請求項４１】
前記システムが自己推進式の陸上ホストプラットフォームである、請求項２３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、環境制御システムに関し、特に、自律ロボット補助システム及び小型無人飛行機（ＵＡＶ）の捕捉から発射までの間でＵＡＶを取り扱う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、その開示内容が全体として最大限の許容可能な範囲で参照されて本明細書に含まれる、２００５年５月４日に本出願と同時に出願された米国特許出願第１０／９０８２５５号、名称「ロボットによって補助された無人飛行機の発射／捕捉プラットフォーム（ｒｏｂｏｔｉｃａｌｌｙ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｌａｕｎｃｈ／ｃａｐｔｕｒｅ  ｐｌａｔｆｏｒｍ  ｆｏｒ  ａｎ  ｕｎｍａｎｎｅｄ  ａｉｒ  ｖｅｈｉｃｌｅ）」に関する。
【０００３】
遠隔の及び／または敵性環境であるいは危険な状態の下での監視または他のペイロード特務飛行でＵＡＶを使用することには多くの利点がある。それら利点の最も明白なものは、これら環境へ人間を出向かせないことである。他の利点は、人間の介入なしに広いデータ収集区域にわたる多量のデータまたは物理的に危険なデータを収集可能なデータ収集機器及びセンサをＵＡＶに装備可能であることに由来する。
【０００４】
最も一般的な小型ＵＡＶに関する２つの任務のシナリオは、例えばトラックまたはトレーラなど可動式の陸上ホストプラットフォーム、及び深海域及び浅海域用船舶を含む艦船ホストプラットフォームを必要とする。艦船任務ホストプラットフォームはより過酷な環境の中にある。船舶ホストプラットフォームは、船舶自体の前方への動きだけでなく、船舶の横揺れ、縦揺れ、船首揺れ、三角波水域での船舶の他の予測不可能な動きにより極めて不安定である。さらに、およそ１０から３００ポンドの小型固定翼ＵＡＶは、船舶の上部構造からの空気伴流の乱気流及び卓越風に極めて脆弱であることがあり、ＵＡＶは込み入った甲板上の極限られた場所の中で捕捉され固定される必要がある場合がある。さらに、海上ホストプラットフォーム（及び極偶に、陸上ホストプラットフォーム）の環境条件は、塩水、風、雪、砂、及び様々な不利な気象条件に恒常的に暴露されるために極めて厳しい場合がある。
【０００５】
戦略的には、小型ＵＡＶ、例えば、重量が約１０から３００ポンドの間で名目上約１００ポンドの無人飛行機の性能及び長所の行使は、究極的には、特に最低限の人間の介入しか必要としないか、又は全く必要としない多数の無人飛行機を効率的に管理する能力によって運用される。この種の管理には捕捉から発射までの間におけるＵＡＶに関する全ての取り扱いが含まれる。また、この種の管理には、以下のものを１つ以上含んでもよい。すなわち、捕捉されたＵＡＶの再配置及び走査、燃料抜取り、汚染除去、危険なペイロードのアンロード、環境的隔離（海上の船舶などの厳しい環境のホストプラットフォームシナリオにおける）、データのダウンロード、複数のＵＡＶの保管（分解をも含む）、発射準備のための取り出し（組立をも含む）、任務のプログラミング、環境的隔離からの搬出、燃料供給、エンジン試験、発射準備、及び当業者が認識している他の作業である。
【０００６】
これらの課題に対処するための現行の解決法では、付随的な遅れや危険を伴う労働集約的な作業を必要とし、これらは、地上及び海上の両方における大規模な多数の配備下や移動可能な作業環境下ではおそらく受け入れられないであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、上述の機能のいくつかまたは全てを自律的に管理し実行するためのシステム及びそれに関連する方法の必要性が認められる。この種のシステムは、高度に自動化され統合され、比較的小型で、容易な後付け及び可搬性のためにモジュール化され、定常的に厳しい環境条件の下で物理的及び機械的な生存性を最大化させるように設計され構築されることから利点がある。このシステムはまた、ＵＡＶの発射及び捕捉機能と機能的に統合されるとさらに利点を有するであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施の形態は、小型無人飛行機（ＵＡＶ）の捕捉から発射までの間でこのＵＡＶを制御し管理するためのシステムに関する。このシステムは、組立られた及び／または部分的に分解された複数のＵＡＶのために環境的保護及び隔離をもたらす格納庫（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）を備える。ある態様では、この格納庫はＵＡＶのための環境的に密封可能な出入口を有する。この格納庫は、様々な構成部品のための保護された空間、ならびに／または任務から戻り捕捉されたＵＡＶを受け入れるために必要な全ての機能を自律的に実行し、新しい任務への発射のために捕捉されたＵＡＶ（または別のＵＡＶ）を用意するためのホストプラットフォームだけでなく複数のＵＡＶのための保管空間をさらに有する。上記機能には、次のいくつかまたは全てが含まれる。すなわち、捕捉されたＵＡＶの着陸ホストプラットフォームからの再配置及び着陸ホストプラットフォームから格納庫への安全な引渡し、ＵＡＶのエンジンの試験及び運転停止、汚染除去、ＵＡＶの燃料抜取り、ＵＡＶの格納庫への搬入、ＵＡＶの任務ペイロードのダウンロードまたはアンロード及び／またはテスト、ＵＡＶの部分的または完全な分解、格納庫の中でのＵＡＶの保管、保管され再組立されたＵＡＶの取り出し、任務のアップロード、ＵＡＶの格納庫からの搬出、燃料供給、発射前エンジン試験、ならびに発射準備である。このシステムは、上述の機能を自律的に実行するために機能上統合された構成部品またはホストプラットフォームをさらに有する。また、ある態様では、ホストプラットフォームのこれら構成部品またはホストプラットフォームは、２つ以上のロボットマニピュレータ（以下ロボットと呼ぶ）を備え、これらロボットは、単独の制御点から、例えば複合ロボット制御器によって最大限可能な範囲で制御される。ある態様では、このシステムは、１つ以上の複合ロボット制御器を備える。したがって、共通に制御される２つ以上のロボットが、任務から戻りすぐに捕捉されてから新しい任務への発射までの間におけるＵＡＶに施される様々の作業のいくつかまたは全てを処理するためにプログラムされ、制御される。共通に制御されるロボットを備える格納庫には、「ジグ無し固定（ｊｉｇｌｅｓｓ  ｆｉｘｔｕｒｉｎｇ）」または「フレキシブル固定（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｆｉｘｔｕｒｉｎｇ）」あるいは「適合型ロボット（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｒｏｂｏｔｉｃ）」タイプのエンバイロメントと最近呼ばれるものが該当し、これらの用語は当技術分野で理解されている（例えば、Ｈａｒｄｉｎ著、「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｉｘｔｕｒｉｎｇ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｒｉｓｅ」、Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  Ｏｎｌｉｎｅ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｏｂｏｔｉｃｓｏｎｌｉｎｅ．ｃｏｍ参照）。この実施の形態の様々な態様によれば、このシステム（格納庫及びその中に含まれるホストプラットフォームの構造的及び機能的特徴／特性を含む）は、モジュラー化され、内蔵式で可搬性であり、艦船ホストプラットフォーム及び陸上ホストプラットフォーム（固定または可動式）での使用に適合しており、自己推進的に遠隔プログラムが可能である。具体的な態様では、このシステムはＵＡＶの発射及び／または飛行中のＵＡＶの捕捉が可能である。これは��その開示内容が全体として最大限の許容可能な範囲で参照されて本明細書に含まれる、２００５年５月５日に出願された同時係属中の関連米国特許出願第１０／９０８２７８号、名称「ロボットによって補助された無人飛行機の発射／捕捉プラットフォーム（ｒｏｂｏｔｉｃａｌｌｙ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｌａｕｎｃｈ／ｃａｐｔｕｒｅ  ｐｌａｔｆｏｒｍ  ｆｏｒ  ａｎ  ｕｎｍａｎｎｅｄ  ａｉｒ  ｖｅｈｉｃｌｅ）」に記載されるような発射／捕捉プラットフォームにシステムを結合することによって達成することができる。
【０００９】
本発明の目的及び利点だけでなく当技術分野の現状での不利点、欠点及び課題も、以下の詳細な説明及び図面を参照して以下に説明する本発明の実施の形態、及び添付される特許請求の範囲で定義される本発明の実施の形態によって対処され解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態は、小型無人飛行機（ＵＡＶ）が捕捉されて該捕捉されたＵＡＶの再発射または別のＵＡＶの発射までにＵＡＶを自律的に制御し管理するためのシステムに関する。図１は、ＵＡＶ５０００を受け入れ、このＵＡＶを保管し、同一または別のＵＡＶを発射準備状態にさせるための格納庫５００を他のものとともに備えるシステム１０１０の正面を概略的に示す。図１で示すように、ロボットマニピュレータ２００は、格納庫５００の外部に結合され、捕捉されたＵＡＶ５０００とともに示される発射／捕捉プラットフォーム１０００を有する。図１に示すシステム１０１０は外部に取り付けられた発射／捕捉プラットフォームを備えるが、本発明の実施の形態は、ＵＡＶが任務から帰還して捕捉されてから任務のためにＵＡＶを発射するまでの間にＵＡＶへ施される必要な作業や任意の作業を実行するための格納庫５００及び様々な構成部品、ならびにプロセス（以下でより詳細に説明される）に主として関連する。図１におけるロボットアーム２００及びホストプラットフォーム１０００によって示される発射／捕捉システムについての詳細は、その開示内容が全体として最大限の許容可能な範囲で参照されて本明細書に含まれる、同時係属中の米国特許出願第１０／９０８２７８号、名称「ロボットによって補助された無人飛行機の発射／捕捉プラットフォーム（ｒｏｂｏｔｉｃａｌｌｙ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｌａｕｎｃｈ／ｃａｐｔｕｒｅ  ｐｌａｔｆｏｒｍ  ｆｏｒ  ａｎ  ｕｎｍａｎｎｅｄ  ａｉｒ  ｖｅｈｉｃｌｅ）」に見出すことができる。
【００１１】
本発明の実施の形態に係るシステム１０１０の位置に関する限定されないシナリオには、海上の船舶や沿海水域の小型船の甲板、固定または可動式の陸上ホストプラットフォームへの載置、あるいは内蔵型可動式のホストプラットフォーム（図示せず）への載置が含まれる。このホストプラットフォームが例えば深海用海軍艦艇である場合、このシステムを取り囲む環境条件が極端に厳しい場合があることが理解されよう。したがって、格納庫５００の目的は、捕捉から発射までの間にＵＡＶのために環境的に隔離された場所を提供することである。隔離を維持するためには、可能な限り早く効率的にＵＡＶを搬入及び搬出させ、最大限可能な限りで外部環境条件から格納庫の内部領域を隔離するのがよい。図１に示すような格納庫５００の典型的な実施の形態では、自動制御スライディングドア５０２がＵＡＶの搬入及び搬出のための開口部５０１を形成する。しかしながら、例えば格納庫の内外で並進させる回転扉プラットフォーム、例えば物理的またはガス状カーテンなど他の配置物、及び密封可能な搬出入方法をもたらす他の技術や構造を含めた様々な他のドア構成は、本発明の範囲の中に充分含まれる。この他に、例えば複数の発射と取出しとを実現するために格納庫５００の各側面に２つ以上のドアを設けてもよい。
【００１２】
ＵＡＶを取り扱うためのシステム構成部品の説明を行う前に、外部に取り付けられたロボットアーム２００が、発射／捕捉プラットフォーム１０００とともにＵＡＶ５０００を開口部５０１の近傍で格納庫５００に渡すように設計されてプログラムされ、捕捉されたＵＡＶ５０００がホストプラットフォーム１０００から格納庫へ進入するために該ＵＡＶ５０００へアクセスするように格納庫（以下で説明する）内に手段が備えられることを理解すべきである。同様に、同一の手段が、発射準備のできているＵＡＶを発射のために格納庫の中からホストプラットフォーム１０００へ引き渡すことができる。したがって、図１の中の線２０２及び矢印２０３は、ロボットアーム２００及び制御可能なホストプラットフォーム連結装置（図示せず）によるＵＡＶ及びホストプラットフォームの移動、回転、再配置及びその他の動きを表す。
【００１３】
システム１０１０及び格納庫５００の残りの構成部品及び特徴構成物は格納庫の外面に連結するかまたは格納庫の中に含まれるので、システム１０１０は、統合され、モジュラー化され、構成部品の比較的簡素な後装、簡潔さ、可搬性を実現する。
【００１４】
図２は、捕捉後から発射前までのサイクルの間にＵＡＶ上に施される様々な必要なプロセスステップ及び任意のプロセスステップのフローチャート１００を説明する。ＵＡＶがホストプラットフォーム１０００上に捕捉され固定された時点から始まり、システム１０１０はステップ１１０に示すように捕捉されたＵＡＶに必ずアクセスする。次いで、このＵＡＶはステップ１２０で説明するように格納庫の中に搬入されるか、またはいくつかの任意のステップを最初に行う。例えば、ステップ１０２で示すように、このＵＡＶの動作が停止され、飛行後試験が行われ、汚染除去され及び／または燃料が抜き取られる。図３に関して開示される典型的な態様では、アクセスされたＵＡＶ５０００は、下記でより詳細に説明する手段によって格納庫の外側で保持され、格納庫５００の外側に貫いて突出するノズル４１０から分配される水、アセトンあるいは同様の溶剤または洗浄剤で洗浄されて汚染除去される。汚染除去のプロセスは、ほこりや塩残留物から有害な生化学的または放射性の汚染物までに及ぶ汚染物の性質によって決定されるのがよい。汚染除去部品４１０は、典型的な洗浄システムのみが示されており、本発明の態様に関して限定的であるものとして解釈すべきではない。任務シーケンスに応じたＵＡＶの燃料抜取り及び燃料供給のためのサブシステム４２０も図３に示されている。サブシステム４２０は、格納式の燃料供給管及びドレイン管ならびに関連する機構を備えてもよく、これによってＵＡＶに燃料を供給し、且つＵＡＶから燃料を抜き取る。このＵＡＶが格納庫の中へ実際に収容される前にまず洗浄され、燃料が抜き取られ、汚染除去されるなら、ペイロードを含むＵＡＶ構成部品の分解及び繰り返しの使用に重要な安全及び清浄度基準が維持され得る。
【００１５】
格納庫の外部で実行され得る別のＵＡＶ作業は、ステップ１０４で説明するように任務ペイロードのダウンロード及び／または試験である。これらも、ペイロードが物理的データ、化学的データ、光学的データ、電子データ、または格納庫の内側よりむしろ外側でＵＡＶからより適切にダウンロードされ、その逆もそうである環境的または任務パラメータデータの他の形態を含むため、任務パラメータによって決定される。ペイロードを含むＵＡＶ構成部品の飛行後試験は、構成部品の在庫状況及び最終的な再使用に関して重要である。次いで、このＵＡＶはステップ１２０で示すように格納庫５００の中に搬入される。上述したように、任務ペイロードの性質により、ＵＡＶが安全に格納庫へ搬入された後にいくらかのまたは全ての任務データをダウンロードするとされてもよい。
【００１６】
本実施の形態によれば、小型ＵＡＶの性能及び長所は、多数のＵＡＶを効率的に管理する能力によって運用されるので、格納庫は複数のＵＡＶのための空間を備える。典型的な態様では、格納庫５００はおよそ５０機のＵＡＶを収容するが、しかしながら、正確な数は格納庫の寸法及びホストプラットフォームの制約によっておおよそ決定される。したがって、ＵＡＶを少なくとも部分的に分解し、各ＵＡＶまたは様々なその分解された部品を図４の中で１、２、３からｎとして示すモジュラー式区画３２６の中に収容できることが必要であるかまたは望ましい場合がある。１機以上のＵＡＶが分解されて収容される限り、ペイロードを有するかペイロードを有しない（モジュラー式に分かれている場合）に係わらず、各ＵＡＶは、次いで発射準備のために再組立される必要がある。場所３３６、３４６は、格納庫５００の中における追加のモジュラー式作業空間を示す。２つの場所３３６、３４６の挿絵は、格納庫の中における作業空間の数、サイズ、配置、構成または機能性を制限するものではない。
【００１７】
次の一連のステップはＵＡＶの発射準備に関する。このプロセスは、ステップ１３０で説明するようにＵＡＶの再組立から始まる。この時点で、プロセスシーケンスとしては、ステップ１１２で示すＵＡＶへの任務指示のアップロード及びステップ１１４で示すに発射及び任務制御のためのＵＡＶの特定の内部構成部品の準備も選択されうる。任務指示及び準備は、ＵＡＶへの直接の電気的または光学的リンクで実行され得、またはＲＦ通信リンク及び衛星通信リンクなどを介して送信され得る。
【００１８】
次に、適切に組み立てられ準備されたＵＡＶが、ステップ１４０で説明するように格納庫から搬出される。さらに、このＵＡＶは燃料供給され、ステップ１２２で示すようにエンジン始動及び診断を含むエンジン試験を実行することが望ましい。さらに、ステップ１２４で示すように、ステップ１１２またはそれ続くステップの代わりに、ペイロードがアップロードされ、設定され、かつ試験されてもよい。次いで、このＵＡＶは、ステップ１５０で発射準備され、例えば図１で示すように発射ホストプラットフォーム１０００に引き渡される。
【００１９】
本発明の実施の形態によれば、各手段が、自動化された自律したシステムによって全ての必要な機能、及び望まれるレベルで任意の機能を実行するために設けられている。典型的な実施例では、図２の中でステップ１１０から１５０として列挙した機能のうちの少なくとも２つを実行するための手段が、少なくとも２つのロボットマニュピレータ（「ロボット」）によって実行され、これらロボットマニュピレータは、格納庫にその内側で機能上結合され、最小限の数（少なくとも１つ）の複合ロボット制御器によって制御され、これら複合ロボット制御器は単独の制御点から複数のロボットを制御することで知られている。本明細書で参照されるロボットならびに複合ロボット制御器は、Ｍｏｔｏｍａｎ  Ｃａｍｐａｎｙ（ＵＳＡ、オハイオ州、カロルトン）で製造され、市販されている。典型的な態様では、ロボットはＭｏｔｏｍａｎ  ＵＰ１６５ロボットであり、Ｍｏｔｏｍａｎ  ＮＸ１００複合ロボット制御器に結合される。
【００２０】
図４は、本発明の典型的な実施の形態に係る格納庫５００の内部の上面図である。図示するように関節でつながった多軸マニュピレータアームを有する少なくとも第１のロボット３０２及び第２のロボット３０４が、格納庫５００の中に機能的に取り付けられ、複合ロボット制御器４００に結合されている。ロボット３０２は、ＵＡＶ５０００へのアクセス及びＵＡＶ５０００の取り扱いを容易にするために、格納庫の密閉可能な開口部５１１近接し且つ離間するように移動可能な軌道３０９に配置され得る。同様に、ロボット３０４は軌道３１１に沿って移動することができる。この軌道は一直線または直線状である必要がないが、ロボットが図２で示すいくつかまたは全ての機能を実行することが可能になるように適切に設定され得る。第３のロボット３０６及び第４のロボット３０８がそれぞれ存在し、やはり複合ロボット制御器４００に結合され得る。上述のＮＸ１００複合ロボット制御器は、単独の制御点から最大で４つのロボットの制御が可能である。しかしながら、本発明の実施の形態は特定の数のロボットまたは複合ロボット制御器に限定されることはなく、むしろ典型的な態様では、最小数のロボット（少なくとも２つ）及び最小数の複合ロボット制御器の（少なくとも１つ）が、捕捉、固定及び発射の状態の間で特定の任務に関連する１機以上のＵＡＶにアクセスし、操作し、その他の取り扱いを行うことを目的とする。
【００２１】
共通のロボットコントローラ４００によって制御され、通信リンク、データリンク及び外部のコマンドセンターと接続されたロボット３０２、３０４（必要に応じて他のもの）を実装することにより、格納庫５００においてジグ無し固定エンバイロメントが実現可能になる。この種の構成により、捕捉ホストプラットフォームからのアクセス、ＵＡＶの汚染除去、格納庫への搬入、ＵＡＶの分解、ＵＡＶの収容、任務ペイロードのアップロード及びダウンロード、収容状態からの取り出し、ＵＡＶの再組立、ＵＡＶの格納庫からの搬出、ＵＡＶの燃料供給／燃料抜取り、ＵＡＶの発射のための準備を含む、ＵＡＶの適合作業が可能になる。ここでは、ほぼ２分のサイクル時間以内で、捕捉されたＵＡＶが、搬入され、上述したように取り扱われ、（同一または別のＵＡＶが）発射準備されることが目論まれる。全ての作業は自動化され自律的に実行されるので、戦略的ＵＡＶの任務ホストプラットフォームを活用する極めて効率的で安全な手段をもたらす。
【００２２】
本発明の実施の形態の上述説明は、解説及び説明のためになされた。本発明は開示された形態のみに包括的または限定的であるとされるものではない。多くの修正例及び変形例が上述教示に照らして可能である。本発明の保護範囲は、この詳細な説明ではなく、添付された特許請求の範囲によって限定される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る発射／捕捉プラットフォームに結合された統合システムの概略正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るシステムによって実行される様々の必要な機能及び任意の機能を示すブロックプロセス図である。
【図３】汚染除去及び燃料供給／燃料抜取りステーションを示す典型的なの格納庫の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る格納庫の上面図である。
【図１】
2008542085.tif 000003
【図２】
2008542085.tif 000004
【図３】
2008542085.tif 000005
【図４】
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