(57)【要約】  移動オブジェクトの位置を特定して追跡するためのシステム及び方法が提供される。本方法は、無人航空機からのマルチラテレーションに基づいてノードの初期位置を決定する（９１５）ことを含む。また、本方法は、マルチラテレーションに基づいてノードに関連する速度ベクトルを決定する（９２０）ことを含む。また、本方法は、ノードがいつ旋回するかを検出する（９２５）ことを含む。また、本方法は、旋回及び速度ベクトルに基づいてノードの不均一な速度に対処するために、適応アパーチャを適用する（９３０）。【選択図】図９
2021528654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動オブジェクトの位置を特定して追跡するための方法であって、
少なくとも１台の無人航空機からのマルチラテレーションに基づいて少なくとも１つのノードの初期位置を決定する（９１５）ことと、
マルチラテレーションに基づいて少なくとも１つのノードに関連する速度ベクトルを決定する（９２０）ことと、
少なくとも１つのノードの旋回を検出する（９２５）ことと、
少なくとも１つのノードの旋回及び速度ベクトルに基づいて、少なくとも１つのノードの不均一な速度に対処するために、適応アパーチャを適用する（９３０）ことと、
を有する、方法。
【請求項２】
前記適応アパーチャを適用することが、少なくとも１つのノードの旋回が検出されたときに、全ての履歴を除去し、位置の推定を再開することをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つのオブジェクトの位置に関連するディスプレイを用いた可視化を提供することをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのノードの初期位置を決定することが、慣性センサからの入力と共に超広帯域信号伝送に基づいて前記初期位置を決定することをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
関連する地上車両に配置された少なくも１つの無線周波数ビーコンに基づいて、少なくとも１つの無人航空機の絶対位置フィックスを決定することをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの無人航空機が複数の無人航空機を含み、
複数の無人航空機を建物の異なるセクションにそれぞれ配置することをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのノードが複数のノードを含み、
前記少なくとも１つの無人航空機からの前記複数のノードのそれぞれの到達可能性に基づいてマルチホップ位置特定プロセスを適用することをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記マルチホップ位置特定プロセスが、
複数のノードによって、少なくとも１つの隣接ノードからの少なくとも１つのオーバーヒアリングレンジングメッセージに基づいて、前記複数のノードのそれぞれのホップステータスを動的に推定することをさらに有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
複数のノードが、特定のホップにおけるノードと、後続のホップにおけるノードを含み、
後続のホップにおけるノードの位置を特定するためのビーコンとして機能する、前記特定のホップにおけるノードを実装することをさらに有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
各ホップ内のレンジング測定を並列化することと、
冗長なメッセージ送信を除去することと、
をさらに有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの無人航空機によって、少なくとも１つのノードからレンジング情報を収集することをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
移動オブジェクトの位置を特定して追跡するためのコンピュータシステムであって、
少なくとも１台の無人航空機からのマルチラテレーションに基づいて少なくとも１つのノードの初期位置を決定し（９１５）、
マルチラテレーションに基づいて少なくとも１つのノードに関連する速度ベクトルを決定し（９２０）、
少なくとも１つのノードの旋回を検出し（９２５）、
少なくとも１つのノードの旋回及び速度ベクトルに基づいて、少なくとも１つのノードの不均一な速度に対処するために、適応アパーチャを適用（９３０）するように構成された、メモリ装置と動作可能に接続されたプロセッサ装置を有する、システム。
【請求項１３】
前記適応アパーチャを適用するとき、前記プロセッサ装置が、
少なくとも１つのノードの旋回が検出されたときに、全ての履歴を除去し、位置の推定を再開するようにさらに構成された、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記プロセッサ装置が、
少なくとも１つのオブジェクトの位置に関連するディスプレイを用いた可視化を提供するようにさらに構成された、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも１つのノードの初期位置を決定するとき、
前記プロセッサ装置が、
慣性センサからの入力と共に超広帯域信号伝送に基づいて前記初期位置を決定するようにさらに構成された、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記プロセッサ装置が、
関連する地上車両に配置された少なくも１つの無線周波数ビーコンに基づいて、少なくとも１つの無人航空機の絶対位置フィックスを決定するようにさらに構成された、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの無人航空機が複数の無人航空機を含み、
前記プロセッサ装置が、
複数の無人航空機を建物の異なるセクションにそれぞれ配置するようにさらに構成された、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのノードが複数のノードを含み、
前記プロセッサ装置が、
前記少なくとも１つの無人航空機からの前記複数のノードのそれぞれの到達可能性に基づいてマルチホップ位置特定プロセスを適用するようにさらに構成された、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記マルチホップ位置特定プロセスを適用するとき、
前記プロセッサ装置が、
複数のノードによって、少なくとも１つの隣接ノードからの少なくとも１つのオーバーヒアリングレンジングメッセージに基づいて、前記複数のノードのそれぞれのホップステータスを動的に推定するようにさらに構成された、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
移動オブジェクトの位置を特定して追跡するためのコンピュータプログラム製品であって、
前記コンピュータプログラム製品は、プログラム命令が実装された非一時的にコンピュータで読み取り可能な記憶媒体を有し、前記プログラム命令はコンピュータによって実行可能であり、
プロセッサに、
少なくとも１台の無人航空機からのマルチラテレーションに基づいて少なくとも１つのノードの初期位置を決定する（９１５）ことと、
マルチラテレーションに基づいて少なくとも１つのノードに関連する速度ベクトルを決定する（９２０）ことと、
少なくとも１つのノードの旋回を検出する（９２５）ことと、
少なくとも１つのノードの旋回及び速度ベクトルに基づいて、少なくとも１つのノードの不均一な速度に対処するために、適応アパーチャを適用する（９３０）ことと、
を有する方法を前記コンピュータに実行させる、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１８年９月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／７３３，６７０号及び２０１９年９月１２日に出願された米国特許出願第１６／５６８，７４７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【０００２】
本発明は、オブジェクト追跡に関し、特に無人航空機を用いたオブジェクト追跡に関する。
【背景技術】
【０００３】
無人航空機（ＵＡＶ：unmanned aerial vehicle）は、機内に人がパイロットとして搭乗しない航空機である。ＵＡＶは、地上ベースの制御装置を無人航空機システムに含めることができる。ＵＡＶ及び地上ベースの制御装置は、無線通信システムと通信できる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一態様によれば、移動するオブジェクトの位置を特定して追跡する方法を提供する。本方法は、無人航空機からのマルチラテレーションに基づいてノードの初期位置を決定することと、マルチラテレーションに基づいてノードに関連する速度ベクトルを決定することを含む。また、本方法は、ノードがいつ旋回するかを検出することを含む。旋回及び速度ベクトルに基づいてノードの不均一な速度に対処するためにアダプティブアパーチャを適用する。
【０００５】
本発明の別の態様によれば、移動するオブジェクトの位置を特定して追跡するためのシステムを提供する。本システムは、メモリ装置と動作可能に接続されたプロセッサデバイスを含む。プロセッサデバイスは、無人航空機からのマルチラテレーションに基づいてノードの初期位置を決定し、マルチラテレーションに基づいてノードに関連する速度ベクトルを決定する。プロセッサデバイスには、ノードが旋回したときの検出も含まれる。旋回及び速度ベクトルに基づいてノードの不均一な速度に対処するためにアダプティブアパーチャを適用する。
【０００６】
これら及び他の特徴並びに利点は、以下の典型的な実施形態の詳細な説明を添付の図面と併せて読むことで明らかになるであろう。
【０００７】
本開示では、後述するように、以下の図面を参照しながら好ましい実施形態について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による、無人航空機（ＵＡＶ）からの位置の特定及び追跡のための高レベルシステムを示すブロック図である。
【０００９】
【図２】図２は、本発明の一実施形態による、ＵＡＶからの屋内オブジェクトを追跡するシステムを実施するためのシナリオを示すブロック／フロー図である。
【００１０】
【図３】図３は、本発明の一実施形態による、様々なアーキテクチャ要素に加えて動作時における位置特定及び追跡システムのシナリオを示すブロック／フロー図である。
【００１１】
【図４】図４は、本発明の一実施形態による、マスタノード及びロケーションソルバの要素を示すブロック／フロー図である。
【００１２】
【図５】図５は、本発明の一実施形態による、位置特定精度の低下を制限するためにアパーチャをリセットするシナリオを示すブロック／フロー図である。
【００１３】
【図６】図６は、本発明の一実施形態による、拡張カバレージのためのマルチホップ追跡のシナリオを示すブロック／フロー図である。
【００１４】
【図７】図７は、本発明の一実施形態による、ＵＡＶによって構築されて、ＦＩＮＡＬメッセージで送信されるビットマップを示すブロック図である。
【００１５】
【図８】図８は、本発明の一実施形態による、位置特定及び追跡システムのためのコントローラを示すブロック図である。
【００１６】
【図９】図９は、本発明の一実施形態による、オブジェクトの位置を特定及び追跡するための方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態によれば、（例えば、大きな）屋内環境（例えば、建物、構造物等）において、リアルタイムで移動するオブジェクト（例えば、人、レスポンダ等）の位置を（正確に）特定し追跡するためのシステム及び方法が提供される。このシステム及び方法は、超広帯域（ＵＷＢ）のような無線技術（例えば、ＲＦ（radio frequency）通信技術）を備える、無人航空機（ＵＡＶ）によって提供される移動仮想インフラストラクチャを活用する。それは、いかなる屋内インフラストラクチャに対するアクセスに依存することなく、外部からオブジェクトの位置を直接特定して追跡する、バランスのとれた普及性及び精度のトレードオフを提供する。
【００１８】
本システムの実施例は、屋内環境、例えば奥行きがある屋内環境（例えば、建物の周囲から屋内が４０〜５０メートルを超える）の外側で動作する単一のＵＡＶから、リアルタイムで、所定の（例えば、約１〜２メートルの範囲内の）精度の範囲で、移動レスポンダの位置を特定して追跡できるＵＡＶ−ＵＷＢベースのシステムを含む。システムが複数のＵＡＶを含む場合、該システムは、同時カバレージのために、より広い構造物（例えば、建物、オブジェクト等）の異なるセクションにＵＡＶを配備できる。例示的な実施形態において、該システムは、軌道追跡、マルチホップ位置特定パラダイム、同時レンジングプロトコル及び逆検索位置特定を含む、位置の特定及び追跡要素を組み込む。
【００１９】
本明細書に記載する実施形態は、ハードウェアで実現してもよく、ソフトウェアで実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアの両方の要素を含んでいてもよい。好ましい実施形態において、本発明は、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含むが、これらに限定されないソフトウェアでも実現可能である。
【００２０】
本明細書で記載する実施形態は、全てハードウェアで実現してもよく、全てソフトウェアで実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアの両方の要素を含んでいてもよい。好ましい実施形態において、本発明は、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含むが、これらに限定されないソフトウェアでも実現可能である。
【００２１】
実施形態には、コンピュータもしくは任意の命令実行システムによって使用される、または関連して使用されるプログラムコードを提供する、コンピュータで使用可能な、またはコンピュータで読み取り可能な媒体からアクセスできる、コンピュータプログラム製品を含んでもいてよい。コンピュータで使用可能な、またはコンピュータで読み取り可能な媒体には、命令実行システム、機器、もしくは装置によって使用される、または関連して使用されるプログラムを格納、伝達、伝搬または転送する任意の機器を含んでいてもよい。該媒体は、磁気媒体、光学媒体、電子媒体、電磁気媒体、赤外線媒体または半導体システム（または機器もしくは装置）、あるいは伝搬媒体であってもよい。該媒体には、半導体または固体メモリ、磁気テープ、取り外し可能なコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、リジッド磁気ディスク及び光ディスク等のコンピュータで読み取り可能な媒体を含んでいてもよい。
【００２２】
各コンピュータプログラムは、汎用または特別な目的を持つプログラム可能なコンピュータで読み取ることができる、機械で読み取り可能なストレージメディアまたは装置（例えば、プログラムメモリまたは磁気ディスク）に格納される。該コンピュータプログラムは、ストレージメディアまたは装置から本明細書に記載された手順を実行するコンピュータで読み出される、該コンピュータの設定及び制御動作のためのものである。本発明のシステムには、本明細書に記載した機能を実行する、特定の及び事前に定義された方法をコンピュータに動作させるように構成されたコンピュータプログラムを含む、コンピュータで読み取り可能なストレージメディアも考慮される。
【００２３】
プログラムコードを記憶及び／または実行するのに適したデータ処理システムは、システムバスを介してメモリ要素に直接または間接的に接続された少なくとも１つのプロセッサを備えていてもよい。このメモリ要素には、処理の実行中にバルク記憶装置からコードが検索される回数を減らすために、プログラムコードの実際の実行中に用いられるローカルメモリ、バルク記憶装置及び少なくともいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリを備えていてもよい。入出力またはＩ／Ｏ装置（限定されるものではないが、キーボード、ディスプレイ、ポインティング装置等を含む）は、直接またはＩ／Ｏコントローラを介してシステムに接続されてもよい。
【００２４】
ネットワークアダプタは、データ処理システムが、プライベートネットワークまたは公衆ネットワークを介して、他のデータ処理システムまたは遠隔プリンタもしくは記憶装置に接続されることを可能にするために、上記システムと接続されていてもよい。モデム、ケーブルモデム及びイーサネット（登録商標）カードは、現在利用可能なタイプのネットワークアダプタのほんの一例である。
【００２５】
ここで、同じ数字が同一または同様の要素を表す図面、まず図１を詳細に参照すると、図１には、例示的な位置特定及び追跡システム１００が示されている。位置特定及び追跡システム１００は、無線周波数位置特定マスタノード装置（ＲＦＬ  ＭＮ）１２５と、ＲＦＬクライアントノード装置（ＣＮ）１３０（例えば、レスポンダ用のＵＷＢヘルメット）を有する（例えば、移動）ノード１３２（例えば、レスポンダ）と、地上局１５０とを含む、無人航空機（ＵＡＶ）１０２を含む。
【００２６】
一実施形態によれば、ＵＡＶ１０２は、推進システム１０６を含む。推進システム１０６には、ＵＡＶ１０２を飛行させるためのプロペラまたはその他のエンジンを含むことができる。別の実施形態において、推進システム１０６は、ジェットエンジンまたはホバリング技術を含んでいてもよい。推進システム１０６は、内燃機関、電気モータ等を含む、１つまたは複数のモータ１０８を含むことができる。
【００２７】
ＵＡＶ１０２は、動力源１２０を含んでもよい。動力源１２０は、１つ以上の電池、液体燃料（例えば、ガソリン、アルコール、ディーゼル等)、または他のエネルギー源を含んでいてもよく、または使用してもよい。別の実施形態において、動力源１２０は、１つまたは複数の太陽電池または１つまたは複数の燃料電池を含むことができる。別の実施形態において、動力源１２０は、燃焼性ガス（例えば、水素）を含むことができる。
【００２８】
ＵＡＶ１０２は、計算機能及び制御機能を備えることができる。ＵＡＶ１０２は、プロセッサ１１４を含むことができる。ＵＡＶ１０２は、トランシーバ１１６を含むことができる。一実施形態において、トランシーバ１１６は、グローバルポジションシステム（ＧＰＳ）１１８と接続されて、他の車両及び共通座標システムに対するＵＡＶ１０２の位置を生成及び警告できる。トランシーバ１１６は、セルラーネットワークシステムと通信するように装備されてもよい。このようにして、ＵＡＶ１０２の位置は、シグナルの強さ等に基づくセルタワー間の三角測量方式に基づいて計算できる。トランシーバ１１６は、Ｗｉ−Ｆｉまたは同等の無線システムを含むことができる。
【００２９】
ＵＡＶ１０２は、異なる測定を行うための１つまたは複数のセンサ１１２を含むことができる。測定には、圧力、温度、風速、風向、速度、加速度等を含めることができる。センサ１１２は、光センサ、赤外線（ＩＲ）センサまたはカメラを含むことができる。センサ１１２は、加速度計または他の運動センサを含むことができる。ＵＡＶ１０２の複数の異なるシステムは、遠隔測定または他の技術を使用する、地上からのＵＡＶ１０２の位置特定またはＵＡＶ１０２の制御に必要な異なる測定を行うために、または得るために、組み合わせて使用してもよいことを理解されたい。
【００３０】
ＵＡＶ１０２は、メモリ記憶装置１１０を含むことができる。メモリ記憶装置１１０は、ソリッドステートまたはソフト記憶装置を含むことができ、データを記録し、アルゴリズムまたはプログラムを実行し、機体を制御する等のために、ＵＡＶ１０２上の他のシステムと連携して動作できる。メモリ記憶装置１１０には、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または本アプリケーションに有用な他の任意のタイプのメモリを含むことができる。ＵＡＶ１０２は、建物内のクライアントノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０）からレンジ情報を収集するＲＦＬ  ＭＮ１２５（例えば、ＵＷＢマスタノード）を含むことができる。ＵＡＶ１０２内のモジュールは、ＲＦＬ  ＭＮ１２５としてプログラムすることが可能であり、ＲＦＬ  ＣＮ１３０からレンジ測定値を収集する役割を担う。ＲＦＬ  ＭＮ１２５は、（例えば、約６Ｈｚで）ＲＦＬ  ＣＮ１３０のレンジを連続的に測定し、シリアルポートを介して情報を転送できる。例示的な実施形態によれば、ＵＡＶ１０２は、超広帯域（ＵＷＢ）のような無線周波数（ＲＦ）通信技術を用いる。このことは、ＲＦＬ  ＣＮ１３０の位置を特定するための、バランスのとれた普及性及び精度のトレードオフの無線技術を提供する。
【００３１】
ＵＡＶ１０２は、遠隔制御が可能である。遠隔制御される場合、ＵＡＶ１０２は、無線チャネル１４０を介して遠隔制御デバイスによって制御される。これにより、ユーザは、必要に応じてＵＡＶ１０２を動的に位置決めできる。ＵＡＶ１０２は、ＲＦＬ  ＣＮ装置１３０に対して位置決めできる。
【００３２】
ＲＦＬ  ＣＮ１３０は、超広帯域技術に基づく（例えば、シングルチップ、マルチチップ）無線トランシーバと、マルチホップレンジングプロトコルでプログラムされたＲＩＳＣ（reduced instruction set computing）アーキテクチャに基づくマイクロコントローラとを含むことができる。ＲＦＬ  ＣＮ１３０内のコントローラは、ＣＰＵ（central processing unit）を有するＳｏＣ（system on a chip）と、ポートから（例えば、ＵＳＢ（universal serial bus）を介して）読み出し、その情報（レンジ測定値を含む）をＷｉ−Ｆｉインターフェースを介して地上局１５０に転送するオンチップＧＰＵ（graphics preprocess unit）とを含むことができる。ＲＦＬ  ＣＮ１３０は、それらの対応するホップメンバーシップを検出することが可能であり、ＲＦＬ  ＭＮ１２５（ホップ１）または他のＲＦＬ  ＣＮ１３０（ホップ１ノード（ホップ２））のいずれかのレンジを直接検出できる。一実施形態によれば、ＲＦＬ  ＣＮ１３０は、レスポンダが着用するヘルメットに取り付けることができる。
【００３３】
地上局１５０は、プロセッサ１５２と、トランシーバ１５４と、記憶装置１５６と、遠隔制御ソフトウェア（ＳＷ）／ハードウェア（ＨＷ）１５８と、追跡機構１６０と、位置決め機構１６２とを含むことができる。トランシーバ１５４は、ＵＡＶ１０２と通信できる（１４５）。一実施形態において、トランシーバ１５４は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、携帯電話システム、Ｗｉ−Ｆｉシステム等と通信できる。位置決め機構１６２は、接続部１４５を介して地上局１５０から軸方向調整コマンドを受信できる。軸方向コマンドと共に垂直方向及び水平方向の移動は、ＵＡＶ１０２が移動するときに、位置決め機構１６２が追跡または追従することを可能にする。一実施形態において、位置決め機構１６２は、地上局１５０がオブジェクトを垂直及び／または水平に追跡することを可能にする、軸方向コマンドを提供する追跡機構１６０を有していてもよい。
【００３４】
地上局１５０は、複数のサービスを提供できる。地上局１５０は、地上局１５０が備えるＲＦクライアントノード（例えば、４つのＵＷＢクライアントノード）の助けを借りて、ＵＡＶ１０２の位置を連続して特定できる。ノード間の距離は、固定であり、予め既知である。１つ以上のノードは、時間と共に非常に正確な固定の推定値を提供する、ＧＰＳ受信機を備える。地上局１５０は、レスポンダまたはクライアントノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０）の一の特定を担当する。
【００３５】
ＲＦＬ  ＣＮ１３０は、屋内環境内で追跡されるオブジェクト（例えば、要員、レスポンダ等）に搭載（または他の方法で配置）できる。例示的な実施形態によれば、ＲＦＬ  ＣＮ１３０は、ＲＦＬ  ＭＮ１２５と通信するためのＵＷＢ送信機（及び／または受信機）を含む。
【００３６】
一実施形態において、追跡機構１４２は、レーザ追跡器を含んでいてもよい。追跡機構１４２は、ユーザにＵＡＶ１０２を飛行させることを可能にし、位置決め機構１６２は、位置情報及び光学データの追跡及び収集を自律して処理できる。一実施形態において、位置決め機構１６２は、テレメトリデータを地上局１５０に送信できる。テレメトリデータには、ＵＡＶ１０２の位置を含むことができる。テレメトリデータには、媒体１０２が位置決め機構１６２とどのような位置関係にあり、移動したＵＡＶ１０２が地面からどれだけ高いかを示す、ＵＡＶ１０２の３軸位置を含むことができる。テレメトリデータは、ＵＡＶ１０２が位置する場所のマップを作成する際に使用できる。
【００３７】
遠隔制御ソフトウェア及びハードウェア１５８は、ＵＡＶ１０２に対する無線接続のためのワイヤまたはアンテナと、該接続に沿った信号として出力コマンドを変調するソフトウェアとを含むことができる。一実施形態において、地上局１５０を用いたユーザ入力によってＵＡＶ１０２を導くために、遠隔制御ソフトウェア及びハードウェア１５８を使用できる。別の実施形態において、遠隔制御ソフトウェア及びハードウェア１５８は、（例えば、レスポンダのヘルメット１３２に取り付けられた）ＲＦＬ  ＣＮ装置１３０から所定の距離内にＵＡＶ１０２を位置決めするために、予めプログラムされたコマンドをＵＡＶ１０２に送信できる。別の実施形態において、遠隔制御ソフトウェア及びハードウェア１５８は、アンテナ構成において他のＵＡＶ１０２の位置から所定の距離を維持するために、予めプログラムされたコマンドを送信できる。
【００３８】
図２は、例示的な実施形態による、ＵＡＶからの屋内オブジェクト追跡のシナリオを、その様々なアーキテクチャ要素と共に動作中の位置特定及び追跡システム１００を用いて示している。
【００３９】
図２で示すように、シナリオ２００は、ＵＡＶ１０２が外側（屋外２０４）に配備された建物２０２を含む。外側を飛行する（例えば、ＵＷＢ  ＭＮ  １２５を運ぶ）ＵＡＶ１０２は、例として、移動可能であり、及び／または建物２０２（例えば、１つ以上の壁／床／屋根／等により封鎖された場所において奥行きがある）内における、（ＵＷＢ  ＣＮ１３０を運ぶ）レスポンダの位置をリアルタイムで正確に特定して追跡できる。ＵＡＶ１０２は、ＵＡＶ１０２がＵＷＢを用いて各屋内ノード（ノード１〜７で示されるＵＷＢ  ＣＮ１３０）に分布する、マルチラテレーションを通してＵＷＢ  ＣＮ１３０の以降の位置の特定を可能にするアンカーポイントの合成アパーチャを生成するために、建物２０２の外側で飛行（またはホバリング、またはその他の方法で自身の位置を特定）できる。図２で示すように、ノードは、ＵＡＶ１０２の屋内２０８レンジ内の直接ノードまたはワンホップノード（ＵＷＢ  ＣＮ１３０−１）として、または他のノード（例えば、ノード２及びＵＷＢ  ＣＮ１３０−２は、ノード１及びＵＷＢ  ＣＮ１３０−１を介してＵＡＶ１０２に送信する）からの送信を通してダイレクトレンジ２０８を超えて到達できるマルチホップノード（ＵＷＢ  ＣＮ１３０−２）の間接ノードとして機能する。
【００４０】
建物の２０２外周の外側を飛行するＵＡＶ１０２は、建物２０２内部のＵＷＢ  ＣＮ１３０からレンジ情報を収集するＵＷＢ  ＭＮ１２５を備える。ＵＷＢ  ＣＮ１３０は、場合によっては位置特定及び追跡システム１００を介して追跡される人員（例えば、消防士、軍隊、緊急対応者等）に着用される。（ＵＡＶ１０２の）ＲＦＬ  ＭＮ１２５から直接到達可能なＵＷＢ  ＣＮ１３０は、ホップ１ノード（ＵＷＢ  ＣＮ１３０−１）として指定され、追加のノードは、後続して到達する可能性に基づいて、ホップ２ノード（ＵＷＢ  ＣＮ１３０−２）、ホップ３ノード（図２では図示せず）等と呼ばれる。ＵＡＶ１０２からのレンジ情報が利用可能な場合、ＵＡＶ１０２の位置は、マルチラテレーションによって計算できる。ＵＡＶの位置は、残りのレンジ情報と共に、クライアントノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０）の位置を特定する位置ソルバ２２０に入力できる。
【００４１】
図２において、ＵＡＶ１０２は、ホップ１（ＵＷＢ  ＣＮ１３０−１）における複数のノードに直接到達し、順番にホップ２内のノードに到達し、ＵＡＶ１０２に戻る情報を中継する。ＵＡＶ１０２は、全てのクライアントノード（ＵＷＢ  ＣＮ１３０）の位置を（位置ソルバ２２０を用いて）（例えば、実質的に）同時に解くことができる地上制御局１５０にレンジ情報を送信できる。さらに、位置特定及び追跡システム１００は、マップ上の（ＣＮ１３０の）追跡情報を（例えば、サブ秒の待ち時間で）可視化するために使用できる可視化コンポーネント２２５（例えば、移動用途）を提供できる。例示的な実施形態において、マップは、二次ソースから受信した図またはマップに基づいてＵＡＶ１０２で判定されたものを含む、レスポンダが位置する建物（例えば、壁、ドア、窓等）のアーキテクチャの詳細を含むことができる。
【００４２】
（同期を必要とし、所定の屋内ノードに対するアクセスを保証しない）外部の固定基地局（ＢＳ）／アクセスポイント（ＡＰ）として効果的に働くように複数のＵＡＶを配備するのとは対照的に、本明細書で説明する位置特定及び追跡システム１００は、固定ＡＰ／ＢＳとして働くのではなく、建物の異なるセクション内のレスポンダを同時にカバー（位置を特定）するようにＵＡＶ１０２を効果的に配備できる。位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶの主要な自由度（例えば、可動性）を用いて、単一のＵＡＶ１０２によって屋内レスポンダをリアルタイムで位置を特定して追跡する。
【００４３】
（例えば、地上局１５０を介した）位置特定及び追跡システム１００は、レスポンダの可動性に関するアカウンティング（及び／または調整、補償等）、屋内カバレージの提供、リアルタイム追跡の実行、及び／または絶対位置フィックス（fix）を提供することを含む、ＲＦＬ  ＣＮ１３０の追跡及び位置特定を容易にするために、複数の機能を実行する（及び／または複数の能力を提供する）ために使用できる。実施例において、位置特定及び追跡システム１００は、奥行きがある屋内環境を含むリアルタイムで建物２０２の外部に配置された単一のＵＡＶ１０２から所定の精度（例えば、１〜２ｍの精度内）で移動レスポンダの位置を特定及び追跡できるＵＡＶ−ＵＷＢベースのシステムを含むことができる。複数のＵＡＶ１０２が利用可能である場合、位置特定及び追跡システム１００は、より広い同時カバレージのために、建物２０２の異なるセクションに複数のＵＡＶ１０２を配備できる。
【００４４】
ＵＡＶ１０２の可動性は、時間の経過と共に合成アパーチャを生成するために使用することができる。これは、マルチラテレーションを通して屋内ノード（例えば、ＲＦＬ  ＣＮ１３０）の位置を特定するための基準点を提供する役割を果たすことができる。時間依存性のこれらの例では、屋内ノード（例えば、ＲＦＬ  ＣＮ１３０）も移動可能である場合に、マルチラテレーションアプローチは限られた精度（例えば、約／おおよそ１０メートルの範囲の精度）しか得られない。ＵＡＶ１０２の速度がＲＦＬ  ＣＮ１３０（例えば、レスポンダ）の可動性（レスポンダの可動性の影響を軽減するために）と比較して大きい場合、位置特定及び追跡システム１００は、レンジングエラーが増加した、より少ない数の測定値を判定する。レスポンダの可動性の影響を軽減する代わりに、システムは、ＲＦＬ  ＣＮ１３０の単なる位置ではなく、移動するレスポンダ（例えば、ＲＦＬ  ＣＮ１３０）の軌道を直接推定する。
【００４５】
位置特定及び追跡システム１００（例えば、地上局１５０を介して）は、レスポンダの可動性を示す軌道追跡を提供する。位置特定及び追跡システム１００は、ＲＦＬ  ＣＮ１３０の位置及びＲＦＬ  ＣＮ１３０の速度（及び方向）を推定するマルチラテレーションフォーミュレーションを分析的に計装できる。位置特定及び追跡システム１００は、不均一な速度（例えば、それらの旋回コーナー等）を有するレスポンダに対処するため、合成アパーチャ（位置特定のために使用されるアンカーポイント）のサイズ及び選択を適応的に変化させるための機構を組み込む。
【００４６】
屋内カバレッジに関して、位置特定及び追跡システム１００は、ＲＦＬ  ＣＮ１３０のマルチホップ位置特定を実行する。位置特定及び追跡システム１００は、拡張された屋内カバレージのためのマルチホップ位置特定を実施し、ＵＡＶ１０２（ホップ１１３０−１）によって直接到達可能なＲＦＬ  ＣＮ１３０（例えば、人員、レスポンダ等）の位置を最初に特定する。ホップ１ノードは、ホップ１ノードによって到達可能であるが、ＵＡＶ１０２によって直接到達できない追加ノード（例えば、レスポンダ（ホップ２１３０−２））の位置を特定するためのアンカー／リレーとして働くように使用できる。ＲＦＬ  ＣＮ１３０は、ＵＡＶ１０２に対する到達可能性及び／または近隣ＲＦＬ  ＣＮ１３０からのオーバーヒアードレンジングメッセージ等の要因に基づいて、自身のホップステータスを動的に推定できる。位置特定及び追跡システム１００は、下流のＲＦＬ  ＣＮ１３０（例えば、レスポンダ、人等）のアンカーとして、正確な位置推定値（例えば、所定の最小信頼度で）を有する上流のレスポンダを分析的に（例えば、単に）選択することで、（反復の位置特定による）数ホップにわたる精度の低下を考慮する（または補償する、軽減する等）ことができる。位置特定及び追跡システム１００は、高信頼度（静的または均一速度）または低信頼度（不均一速度、旋回等）でレスポンダの位置推定値を特定するのを助ける位置決め機構に基づいて、この選択プロセスを実行する。これにより、位置特定及び追跡システム１００は、ミリ波よりも優れているが、数十メートルに制限されており、全てのノードに対する到達可能性を保証できないＵＷＢの進入能力の制限を補償できる。それによって、位置特定及び追跡システム１００は、カバレージ問題を軽減するために建物の異なるセクションの外側に複数のＵＡＶを配備することなく、建物の内側深くのそれらへの到達可能性を保証できる。位置特定及び追跡システム１００は、それによって屋内環境（例えば、建物２０２）全体をカバーできる。
【００４７】
位置特定及び追跡システム１００は、ＲＦＬ  ＣＮ１３０のリアルタイム追跡のための（例えば、ＵＷＢ）プロトコルを実装できる。ＵＷＢプロトコルは、２つのピア（peer）ＵＷＢノード（ここでは、ＵＡＶ１０２及びレスポンダ）間の双方向レンジングのフレームワークを提供する。位置特定及び追跡システム１００は、大規模ネットワークにおけるリアルタイム追跡において、ＵＡＶ１０２から全てのＲＦＬ  ＣＮ１３０（例えば、ＵＷＢノード）に対する十分なレンジング測定値を収集するための時分割多元接続（ＴＤＭＡ：time division multiple access）動作構造のスケーラビリティの欠如（または制限）を補償できる。位置特定及び追跡システム１００は、（例えば、垂直及び／または水平方向に大きい建物全体に分散された）レスポンダの（例えば、大きく拡散された等の）マルチホップネットワークのリアルタイム追跡を可能とするために、同時レンジングプロトコルを実装する。位置特定及び追跡システム１００は、ＵＷＢのシーケンシャルレンジングプロトコルを効率的な並列プロトコルに変換できる。位置特定及び追跡システム１００は、無線媒体のブロードキャストの性質を活用して、各ホップ内のレンジング測定値を並列化し、及び／またはＲＦＬ  ＣＮ１３０がアップストリームメッセージにアクセス可能にすることでホップ間のレンジング測定値を効率的に多重化し、同時に冗長なメッセージ送信も排除できる。これにより、位置特定及び追跡システム１００は、速度の増加（例えば、３時間（３Ｘ）の範囲内）を達成することが可能であり、その結果、リアルタイム追跡（例えば、６Ｈｚ以上の周波数）を可能にする位置更新頻度をもたらす。
【００４８】
位置特定及び追跡システム１００は、ＲＦＬ  ＣＮ１３０の絶対位置フィックス（fix）を決定できる。ＵＡＶ１０２は、自身の位置に対するＲＦＬ  ＣＮ１３０の位置を特定するため、位置特定及び追跡システム１００は、ＲＦＬ  ＣＮ１３０の絶対位置フィックスを得るために、ＵＡＶ１０２の位置を判定する（例えば、正確に推定する）。位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２が可動体であるときに、ＵＡＶ１０２の位置を（例えば、メータ内で）推定するために（例えば、正確に）逆位置探索を実施する。一実施形態によれば、位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２をアンカーとして用いずにＵＷＢを利用することで、ＵＡＶ１０２の位置をそれ自体で推定する。より具体的には、位置特定及び追跡システム１００は、例えばレスポンダサービス車両２５０の屋根の隅に配備された（例えば、４つの）静的ＲＦＬ（例えば、ＵＷＢ）ビーコン２５２をアンカーとして使用できる。また、ＲＦＬビーコン２５２の１つ以上には、その時間にわたる定常推定値が高精度である）ＧＰＳ（global positioning system）受信機を装着できる。位置特定及び追跡システム１００は、アンカー間の距離が既知のビーコンと結合されたＧＰＳ情報を用いて、ＵＡＶ１０２の正確な位置を特定できる。したがって、位置特定及び追跡システム１００は、いくつかの例示的な実施形態において、単一のＧＰＳ受信機を備えたＵＡＶ１０２によって実現され、それによって、（例えば、位置精度を提供するために複数のＧＰＳ受信機及び／または慣性センサの融合なしに）実装コストを低減する。例えば、位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２の可動性及びその結果もたらされる（ある場所における）限定された測定値のために、約２〜３メートルに制限された精度を提供する単一のＧＰＳ受信機を備えた、最下端のＵＡＶ１０２を使用できる。
【００４９】
位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ位置フィックスのための逆探索を実装できる。ＵＡＶ１０２の正確なＧＰＳ位置を取得することは、システム１００のエンド間の精度を特定及び追跡するために重要である。正確なＵＡＶ位置推定が不可能な場合、位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２の位置を特定するためにＵＷＢを利用する。上述したように、位置特定及び追跡システム１００は、地上における既知の位置にアンカーとしての固定ＵＷＢノードを含むことができる。これらのアンカーの１つにＧＰＳ受信機を取り付けることができる。後者のＧＰＳ測定は、アンカー間の既知の正確なペアワイズ距離と共に、位置特定及び追跡システム１００による、これらの固定アンカーのＧＰＳ座標を正確に決定することを可能にする。これらの固定アンカーは、ＵＡＶ自身の正確な位置特定を可能にする。例示的な実施形態において、これらのアンカーは、サービス車両の４つのコーナーに（例えば、垂直方向の多様性を提供するために異なる高さに）取り外し不能に搭載できる。
【００５０】
図３は、例示的な実施形態による、様々なアーキテクチャ要素に加えて動作時における位置特定及び追跡システム１００のシナリオを示している。
【００５１】
図３で示すように、複数のＵＡＶ１０２（例として、２つ以上有るＵＡＶ１０２−１及びＵＡＶ１０２−２）は、より広い同時カバレージのために、建物１０２の異なるセクション及び／または同じセクション（例えば、高い建物）の異なる高度に配置される。各ＵＡＶ１０２は、他のＵＡＶ１０２と）並列に位置特定及び追跡を実行できる。単一のＵＡＶ１０２の動作に関する以下の議論は、並列に動作する複数のＵＡＶ１０２に適用できるまた、説明を容易にするために、議論はその高度を適切に固定することで、単一のフロア（水平面）における（例えば、レスポンダのヘルメット１３２上の）ＲＦＬ  ＣＮ１３０の位置を特定するＵＡＶ１０２に向けられる。ＵＡＶ１０２は、図４に関して以下に説明するように、フロアをスキャンし、適切な高度を識別できる。
【００５２】
多くの場合、移動ノード（例えば、ＲＦＬ  ＣＮ１３０）は、ＵＡＶ１０２によって測定された＜位置，レンジ＞タプルは、単一の位置に一意にマッピングされず、マルチラテレーションソルバの位置特定精度が悪化する。可動性の影響を軽減する代わりに、位置特定及び追跡システム１００は、ＲＦＬ  ＣＮ１３０の位置だけでなく、移動ノードの軌道（速度及び方位）を直接推定する。
これを達成するため、位置特定及び追跡システム１００は、初期位置（ｘ，ｙ）並びに速度ベクトル
【数１】
2021528654.tif 000003
の両方を推定するために、マルチラテレーションフォーミュレーションを分析的に計装する。ここで、
【数２】
2021528654.tif 000004
及び
【数３】
2021528654.tif 000005
は、ノードの正のＸ軸及びＹ軸にそれぞれ沿った単位ベクトルである。これらを用いることで、位置特定及び追跡システム１００は、ノードのトラバース経路を追跡できる。位置特定及び追跡システム１００は、人の可動性がＵＡＶ１０２の合成アパーチャの短い時間スケール（例えば、数秒）内で十分に均一な速度で近似されるという仮定で動作できる。また、位置特定及び追跡システム１００は、不均一な可動性（例えば、コーナーで曲がる等）を考慮する（または補償する、計算する等）。
【００５３】
一実施形態において、位置特定及び追跡システム１００は、ｎ個の連続するＵＡＶ１０２の位置からのレンジング測定値を受信する。この場合、ｎは、アパーチャサイズと呼ばれる、ｎ個の履歴測定値の移動ウィンドウである。任意の時刻Ｔｉ（ｉ＝［１．．．ｎ］）に関して、ＵＡＶ１０２は、マッピング＜（位置，レンジｉ＞）を記録する。ここで、位置は、ＵＡＶ１０２の３次元（３Ｄ）位置であり、レンジｉは、ＵＡＶからの移動ノードのレンジ推定値である。移動ノードは、未知の場所（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）に位置する。位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２  ３Ｄ位置を（Ｃｘｉ；Ｃｙｉ，Ｃｚｉ）に拡張できる。測定されるレンジは、以下によって与えられる。
【数４】
2021528654.tif 000006
【００５４】
式（１）
【００５５】
ＲＦＬ  ＣＮ１３０（例えば、レスポンダ）が現在位置する建物の床（例えば、水平面）である例では、垂直座標ｚｉについて推定できる。結果として得られる式は、ノードの速度を通して関連する２つの未知数を含む。ノードが一定の速度で移動していると仮定すると、ｘ軸及びｙ軸（ｘｌ，ｙｌ，Ｖｘ，Ｖｙ）における位置及び速度は、本質的に４つの未知数しかない。５つのレンジ推定値が与えられると、位置特定及び追跡システム１００は、４つの未知数について解くことができる。
【００５６】
位置特定及び追跡システム１００は、効果的に、誤差関数を最小化する、最良な適合位置及び速度を見つけるための最小化を決定できる。
【数５】
2021528654.tif 000007
【００５７】
式（２）
【００５８】
位置特定及び追跡システム１００は、運動方程式に基づいて、初期（ｘｌ，ｙｌ）及び初期速度（Ｖｘ，Ｖｙ）から種々の（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）座標を得ることができる。
【００５９】
【数６】
2021528654.tif 000008
式（３）
【００６０】
【数７】
2021528654.tif 000009
式（４）
【００６１】
ここで、ΔＴｉは測定間の時間を示し、ｉ＝［２…ｎ］である。
【００６２】
（ｘｉ，ｙｉ）は、式（２）を最小化することにより、初期位置（ｘ１，ｙ１）及び初期速度ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）に基づいて生成されるため、位置特定及び追跡システム１００は、位置及び速度ベクトルの両方に最も近い近似値を得ることができる。このソルバからの第１の出力は、ｎ個の測定値（例えば、数秒分のデータ）が記録された後にのみ得られ、その後、レンジ測定値のラウンド毎に更新した位置が得られることに留意されたい。システム１００の定常状態の更新レートは、システム１００が全てのノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０）からレンジ測定値を取得するのに要する時間に依存し、アパーチャサイズには依存しない。
【００６３】
ここで図４を参照すると、図４には、例示的な実施形態による、マスタノード１２５及びロケーションソルバ２２０の構成要素が例示的に示されている。
【００６４】
図４で示すように、ＲＦＬ  ＭＮ１２５は、ドローン位置４０５、ホップ１レンジ４１０及びホップ２レンジ４１５を含むことができる。位置ソルバ２２０は、速度ベースソルバ４２０と瞬時ソルバ４５０とを含む。
【００６５】
速度ベースソルバ４２０は、ノード毎のアパーチャ４２５と、高信頼度ホップ−１位置４４５または低信頼度ホップ１−ノードを生成するＮＬ−ＬＳ（non-linear least squares）ソルバ４３０とを含む。ＮＬ−ＬＳソルバ４３０が低信頼度ノードを識別する場合、リセットアパーチャコマンド４４０がノードアパーチャ４２５毎に供給される。
【００６６】
瞬間ソルバ４５０は、ノードが旋回する瞬間（例えば、数秒）の位置を判定する。瞬間ソルバ４５０は、ホップ２位置４６０を判定するＮＳ−ＬＳソルバ４５５を含む。ホップ２位置４６０は、旋回ホップ１ノード４６５を再フィックスするために使用される。
【００６７】
ＵＡＶ１０２が建物の１つのセクション（例えば、図３に関して説明された建物２０１）で発進すると、地上の固定ＵＷＢ（例えば、地上局１５０）アンカーは、ＵＡＶ１０２の（例えば、正確な）位置推定値を決定するために、ＵＡＶ１０２の位置の特定を開始する。ＵＡＶ１０２は、飛行軌道を実行し、それによって合成アパーチャ（例えば、それぞれ４秒等の所定の持続時間）の連続する移動ウィンドウを生成する。各アパーチャウィンドウ内で、ＵＡＶ１０２は以下を実行する。
ＵＡＶ１０２は、（位置特定及び追跡システム１００を介して）同時レンジングプロトコルを実行し、ＵＡＶ１０２からの各ホップの到達可能性に基づいて、ノード（例えば、ＲＦＬ  ＣＮ１３０）を種々のホップに分類する（例えば、支援、判定等）。次に、位置特定及び追跡システム１００は、最初に、ホップ１ノードの位置及び速度の両方を推定する速度ベースソルバ４２０を用いてホップ１ノードの位置を特定する。ＵＡＶ１０２は、速度ベースソルバ４２０（特に、ＮＬ−ＬＳソルバ４３０の）の誤差残差を用いて、（瞬間ソルバ４５０を介した）ホップ２ノードの位置を特定するためのアンカーとして、高信頼度（均一速度）ホップ１ノード４４５のみを採用する。ホップ２ノードの位置を特定するために、位置特定及び追跡システム１００は、ホップノード４６０の位置を取得するマルチレイテーションソルバ（ＮＬ−ＬＳソルバ４５５）を採用する。最後に、位置特定及び追跡システム１００（旋回するホップ１ノード４６５の再フィックスを介して）は、不均一な速度（または方向）を有するホップ１ノードの位置推定値を改良するために、ホップ２ノード（アンカー）の空間アパーチャを、ＵＡＶ１０２からの適応（時間）アパーチャと共に使用する。
【００６８】
ＵＡＶ１０２は、高度を考慮して調整することもできる。上述したように、ＵＡＶ１０２による決定の議論は、水平面に焦点を当て、位置特定及び追跡システム１００がノードの高度を認識していると仮定している。しかしながら、位置特定及び追跡システム１００がノード（例えば、サービス要員）の現在位置として特定された水平面（例えば、フロア）に関する情報を有していない場合、（垂直座標の変動を考慮しない場合）水平位置の特定の誤差が（この場合、位置特定及び追跡システム１００が、信号が移動するべき追加の垂直オフセットを考慮しないため）大きな影響を与える可能性がある。位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２のマイトゲーティング操作によって適切な高度（したがって床）を検出することで、そのような状況を軽減できる。位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２を、ターゲットフロアに広がる垂直距離（例えば、短い、制限された）の間で上下に移動させることができる。この移動中、ＵＡＶ１０２がノード１３０の水平面に近づくにつれて、ノード１３０までのレンジ推定値が減少し、ＵＡＶ１０２が水平面上にあるときに最小値に到達し、ＵＡＶ１０２が該平面から離れると増加する。位置特定及び追跡システム１００は、高度を、最小レンジ推定値に対応する値として記録し、関心のあるフロアを判定できる。位置特定及び追跡システム１００は、ターゲットフロア上のＲＦＬ  ＣＮ１３０の位置特定プロセスを実行するために、この高度を使用できる。
【００６９】
図５は、例示的な実施形態による、位置特定精度における低下を制限するためにアパーチャをリセットするシナリオ５００を示している。
【００７０】
位置特定及び追跡システム１００は、シンプルな多重ラテレーションにわたって速度ベクトルを組み込むことで達成される位置特定精度の改善を解析できる。
【００７１】
速度ベクトルに関する解は、ナイーブマルチラテレーションと比較して移動ノードの位置特定性能を１桁改善するが、そのアプローチはノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０）が１つのアパーチャウィンドウ（例えば、４秒）を進行する間、速度（速度及び／または方向）を変えないと仮定している。この仮定は、ノードが旋回、加速、減速または停止する場合に不正確（例えば、故障、破損）である。例示的な実施形態において、速度におけるこの変動は、ノードの位置の高次微分（例えば、加速度、ジャーク）を、発明者らの位置ソルバで採用した運動方程式に加えることで解くことができる。しかしながら、このアプローチ（高次微分を加える）は、速度ベースソルバ４２０をオーバーフィッティングし易くし、レンジエラーを極端に敏感にする。さらに、アパーチャウィンドウの短い時間スケールが与えられた場合、均一な速度の近似は、加速中及び停止中は性能が発揮されないが、旋回中は重大な誤差を誘発する。このような誤差は、不均一な速度を推測するために推定位置に対するソルバの信頼性を利用すること、並びに検出された場合は古い測定値を避けることで救済（または補正、救済の試み等）することで、位置特定及び追跡システム１００が説明できる。
【００７２】
図５は、適応アパーチャ（点線５４０）（キー５１５参照）を使用する場合と比較して、適応アパーチャ（直線５３０）が無いノードに関して、時間（ｘ軸５１０、秒単位で測定される）の経過における位置特定誤差（ｙ軸５０５）に対する突然の旋回の影響を示している。図５は、直線状に移動し、次いで９０°旋回し（旋回時点５２０）、再び直線状に移動するノードの測定値を示している。現在のノード位置を推定するために、所定のアパーチャ（例えば、４秒のアパーチャ）、ＵＡＶ１０２の位置及び過去のアパーチャの対応するレンジ（例えば、４秒）を用いることができる。適応アパーチャ（直線５３０）が無い位置特定誤差は、アパーチャの先頭が旋回位置（第１の破線垂直線５２０）を横切る点から増加し始め、アパーチャの後部が旋回位置（第２の破線垂直線５２５）を横切った後に、旋回する前の値に戻る。
【００７３】
位置特定及び追跡システム１００は、旋回に対処する適応アパーチャを実装できる。位置特定及び追跡システム１００が旋回を検出した場合、位置特定及び追跡システム１００は、旋回に先立って発生した古い測定値を削除し、アパーチャの構築を再開できる。位置特定及び追跡システム１００は、旋回時に全ての履歴を削除し、短い履歴が蓄積された後に位置の推定を再開する。履歴をリセットした直後、位置特定誤差は高くなる可能性があるが（図５の点線５４０）、一旦、アパーチャが旋回後に関連する測定値で満たされると、迅速に回復して許容可能になる。適応アパーチャがない場合と比較して、旋回の影響は、アパーチャの全持続時間（直線５３０）で継続する。
【００７４】
位置特定及び追跡システム１００は、旋回を検出する機構に基づいて適応アパーチャを始動できる。旋回中に位置特定誤差が悪化する主な理由は、速度ベースソルバ４２０が、単一の速度推定値では全ての測定値を表すことができないため、十分な答えを提供できないことである。これは、本質的に、式（２）を解いた後に、より大きな残差を生じさせる。残差は、位置特定誤差と高い相関がある。したがって、残差の突然の増加は、旋回のような不均一な速度状況を識別するのに役に立つ。位置特定及び追跡システム１００は、低いソルバ信頼度を識別するために、残差に対してガウス混合モデルを実装できる。位置特定及び追跡システム１００は、より高いソルバ誤差をより低いソルバ誤差から区別できる任意の教師無しクラスタリング機構を使用できる。
【００７５】
要約すると、位置特定及び追跡システム１００は、ジョイント位置及び速度解法の組み合わせを通して、並びにアパーチャサイズを適応的にリセットすることで、不均一な速度を有するものを含む移動ノードの位置を特定できる。任意の所定の瞬間に、トポロジにおける異なるノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０）は、異なるアパーチャサイズを利用することが可能であり、したがって、ｎはノード毎に固有の値となる。
【００７６】
図６は、例示的な実施形態による、拡張カバレージのためのマルチホップ追跡のシナリオ６００を示している。
【００７７】
図６で示すように、図の左側は、ネットワーク内のノード間の通信（６０５〜６５０）を表す。図６の右側は、距離が縮尺通りに描かれておらず、ノード間のレンジングの制限を示すのに役立つ、ノードの位置決めの図を提供する。図６の太い破線６６０は、ノード間のレンジングを示している。
【００７８】
位置特定及び追跡システム１００は、拡張カバレージのためのマルチホップ追跡を実装できる。位置特定及び追跡システム１００は、いくつかのノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０及びさらなるノード）がＵＡＶ１０２から直接到達できない状況に適応できるフレームワークを含む。位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２へ順に到達する及び／または既に位置特定された近傍の他のノード（例えば、ＲＦＬ  ＣＮ１３０−１）でレンジすることで、そのような到達できないノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０−２）がＵＡＶ１０２に到達することを可能にする（または容易にする）。したがって、マルチホップトポロジーは、（ＵＡＶ１０２からの）その到達可能性の特性に基づいて、異なるホップに属するノードで動的に作成される。ＵＡＶ１０２の合成アパーチャは、位置ソルバ２２０を用いて、（直接到達可能な）第１のホップノード（図６の１、７、５等のＲＦＬ  ＣＮ１３０−１）の位置を特定する。第１のホップノードのこれらの位置推定とホップ１ノードとホップ２ノードとの間の距離測定値は、第２のホップ（ホップ２）ノードの位置を特定するために使用される。位置ソルバ２２０は、この処理を複数のホップにわたって（例えば、ホップ３ノードまたはホップ４ノード等に対して）繰り返すことができる。位置特定及び追跡システム１００は、移動ノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０）が（複数のホップにわたることを含めて）正確な位置を特定することを確保するために、いくつかの機構のうちの１つまたは複数を実装してもよい。
【００７９】
ＲＦＬ  ＣＮ１３０は、ホップメンバーシップの動的推定を実行できる。ＵＡＶ１０２（例えば、ＵＷＢ）の通信範囲内にあるノード（ＲＦＬ  ＣＮ１３０）は、ＵＡＶ１０２によって開始されたレンジングメッセージを直接受信し、自身をホップ１ノードとして分類できる。ＵＡＶ１０２からメッセージを受信しないが、ホップ１ノードが送信したレスポンスメッセージのいくつかを受信したノードは、自身をホップ２ノード等に分類する。したがって、各ノードは、それらの位置及びメッセージ受信特性に基づいて、ホップ間を動的に切り替えることができる。
【００８０】
位置特定及び追跡システム１００は、反復位置特定のためのアンカーをインテリジェントに選択できる。ホップｍノードの位置特定誤差には、（ａ）ホップｍ−１ノードに関するホップｍノードの相対的な位置特定誤差と、（ｂ）ホップｍ−１ノードの位置特定誤差の２つの要素が寄与する。一般性を失うことなく、ホップｍ−１ノードは、ＵＡＶ１０２によって形成される合成アパーチャと比べて、遠く離間していると仮定できる。このアンカー間の間隔の増加は、（ＵＡＶ１０２に関して）ホップ１ノードのそれと比べて、ホップｍ−１ノードに関するホップｍノードのより良い位置特定を可能にする。しかしながら、ホップｍ−１ノードの位置特定誤差とその上流の複数のホップノードの再帰的誤差は、ホップｍノードの誤差の累積に寄与する。
【００８１】
したがって、ホップｍ−１におけるアンカーの選択は、下流のホップノード（ホップ数＞ｍ）の位置特定精度にカスケードインパクトを与える。ホップｍ−１において均一な速度を経験するノードは、不均一な速度を有するノードと比べて、本質的に、より良好な位置特定精度を有する。そのため、位置特定及び追跡システム１００は、ホップｍノードの位置を特定するためのアンカーとして、不均一な速度を有するノードを避けることで、（その位置推定における）低信頼度のノードを識別する位置ソルバ２２０の能力を利用する。これにより、位置特定及び追跡システム１００は、複数のホップにわたる位置特定エラーのカスケードを低減できる。
【００８２】
位置特定及び追跡システム１００は、複数のホップにわたるより良好な可動性追跡のために、ＵＡＶ１０２からノードをデカップルすることができる。ＵＡＶ１０２の動きによって作成された時間的アパーチャを通して位置特定される第１のホップノードとは対照的に、ホップｍ（ｍ＞１）ノードは、ホップｍ−１ノードの多様な配置から形成される空間的アパーチャを通して位置を特定できる。この（ＵＡＶ１０２の可動性からの）デカップリングは、先に取得したホップｍ−１ノードの位置からホップｍノードの瞬間的な位置特定を可能にする。このような位置特定の時間スケールは、ノードが無視できる距離だけ移動するミリ秒とすることができる。使用する空間アパーチャの結果として、ホップｍ（ｍ＞１）ノードは、それらが可動性である場合を含む従来のマルチラテレーションアプローチを（速度ベクトルを必要とせずに）使用できる。
【００８３】
位置特定及び追跡システム１００は、下流の空間アパーチャを用いて不均一な速度のホップ１ノードに対処できる。ホップ１ノードとは異なり、可動性はホップｍ（ｍ＞１）ノードには無関係である。何故なら、これらのノードは、高信頼ホップｍ−１ノードから形成される空間的アパーチャを用いて瞬間的に（例えば１秒内に）位置を特定できるからである。したがって、ホップ２ノードは、今度が現在不均一な速度（低信頼度）であるホップ１ノードの位置を補正（または判定）するために使用できる空間アパーチャ（例えば、アンカーとして働く）を形成できる。位置特定及び追跡システム１００は、ホップ１ノードの不均一な速度の影響の大部分を除去できる（例えば、著しく低減する）。
【００８４】
位置特定及び追跡システム１００は、十分なホップ２ノードが存在するか否かに基づいて、機に乗ずる方法で下流空間アパーチャ技術を実施できることに留意されたい。対照的に、ＵＡＶ１０２の適応（時間的）アパーチャの機構は、トポロジに他のホップ２ノードが存在しない場合であっても利益を提供する。したがって、位置特定及び追跡システム１００は、ホップノードの不均一な速度に対処するために、これら両方の技法を組み込む。
【００８５】
位置特定及び追跡システム１００は、複数のＵＡＶ１０２対複数のホップを活用できる。マルチホップ位置特定は、単一のＵＡＶ１０２を用いることは大きな建物のカバレージも可能にするが、その下流のホップノード（例えば、ｍ＞２）の位置特定エラーが増大し、場合によってはターゲットの信頼度レベル（例えば、１〜２ｍのターゲット）を満たさないことがある。そのため、位置特定及び追跡システム１００は、（複数のＵＡＶ１０２であっても支援できない）建物の奥深く内部へ主として到達するために、マルチホップパラダイムを活用することが可能であり、大きな建物に対して重複しない周辺カバレージを提供するために複数のＵＡＶ１０２を用いる。したがって、複数のＵＡＶ１０２及びマルチホップの組み合わせを用いることで、位置特定及び追跡システム１００は、２ホップを有する（例えば、さらに大きな）建物をカバーする。
【００８６】
図６で示すように、位置特定及び追跡システム１００は、リアルタイムで追跡する同時レンジングを実施できる。位置特定及び追跡システム１００は、リアルタイムな位置特定システムを実現するために高速かつ信頼度の高いレンジングプロトコルを使用する。ＵＷＢ（８０２．１５．４）のレンジングプロトコルは一対のノード間のレンジングのために設計されているため、ＵＷＢ（８０２．１５．４）のレンジングプロトコルは、メッセージをブロードキャストしない。これは、特にマルチホップネットワークにおいて、リアルタイム操作のためにスケーラブルではない、ホップ内の全てのノードのペアの連続的なレンジングをもたらす。位置特定及び追跡システム１００は、単一の送信を用いて複数のノードと通信して同時にレンジングするために、ワイヤレス信号のブロードキャストの性質を活用する。位置特定及び追跡システム１００は、同時レンジングスキームを含む、図６で示すようなプロトコルを実装できる。図６及びその説明は、最初の２つのホップに関してなされているが、この手順は他のホップについても同様である。
【００８７】
例示的な実施形態によれば、位置特定及び追跡システム１００は、ホップ１内で同時レンジングを実行する。ＵＡＶ１０２は、ＰＯＬＬ６０５をブロードキャストすることで、全ての到達可能なホップ１ノードとのレンジングを同時に開始する。このメッセージを受信する各ノードは（例えば、ノードのハードコードされたノード識別子（ＮｏｄｅＩＤ）に基づいて）順番に応答（ＲＥＳＰ）６１０メッセージを送信する。全てのＲＥＳＰ６１０を収集したタイミングの後、ＵＡＶ１０２は、全てのホップ１ノードに関する情報を含む単一のＦＩＮＡＬメッセージ６１５を送信する。プロトコルにおけるこの時点で、全てのホップ１ノードは、ＵＡＶ１０２からの距離を計算するのに十分な情報を有する。各ノードは、再び順番に、それらの距離の推定値をＵＡＶ１０２に送信する（ＤＩＳＴ  ＥＳＴメッセージ６２０）。
【００８８】
位置特定及び追跡システム１００は、ホップ２内で同時レンジングを実行することができる。ホップ２ノードは、ホップ１ノードと同様の方法でチャンネルをリスニングし続ける。しかしながら、ホップ２は、ＵＡＶ１０２と直接通信できるレンジにないため、ホップ２ノードはＰＯＬＬメッセージ６０５を受信することができない。代わりに、ホップ２ノードは、ＵＡＶ１０２のＰＯＬＬに応じて近くのホップ１ノードによって送信されたメッセージのみを受信する。全てのホップ１ノードがＤＩＳＴ  ＥＳＴメッセージの送信を完了すると、ホップ２ノードは、近傍の全てのホップ１ノードと同時にＰＯＬＬ−ＲＥＳＰ−ＦＩＮＡＬ（６２５−６３０−６３５）の完全なシーケンスを順番に開始する。いくつかの例示的な実施形態において、ノードは、オーバーヘッドを低減するために１つの重要な違いを有するＵＡＶ１０２と同じプロトコルに従う。ホップ１ノードは、ホップ２ノードにから戻る距離推定値の通信を行わない（ＤＩＳＴ  ＥＳＴを送らない）。ホップ１ノードは、レンジングを開始した全てのホップ２ノードとのホップ１からホップ２までの距離を計算し、ローカルに保存する。これらの距離は、（距離情報の収集のタイミングとは無関係に送信される）ＵＡＶ１０２に送信される次のＤＩＳＴ  ＥＳＴメッセージの追加データ（例えば、ピギーバックされた）として含まれる。これは、ネットワークの不必要なオーバーヘッドを省いて、レンジ推定値の収集を高速にする。
【００８９】
図７は、例示的な実施形態による、ＵＡＶによって構築されて、ＦＩＮＡＬメッセージで送信されるビットマップ７００を示している。
【００９０】
位置特定及び追跡システム１００は、ホップ間のレンジングの効率的な多重化を実現できる。ＵＡＶ１０２がＰＯＬＬメッセージを開始すると、ＵＡＶ１０２はトポロジを認識しない。そのため、ＵＡＶ１０２は、ネットワーク内の全てのノードがＲＥＳＰを送信するのを待つ。ＵＡＶ１０２が最後のＲＥＳＰを受信すると（例えば、タイムアウト後）、ＵＡＶ１０２は、どれが応答したかに基づいて、どのノードがホップ１（ビットを１に設定する)であるとみなされるかを示すビットマップ７００を作成する。ＵＡＶ１０２は、このビットマップをＦＩＮＡＬメッセージで送信する。異なるノードに対応するノードＩＤ７１０（例えば、７から１）と、対応するビット７２０（０または１）とが含まれるビットマップの一例が図７に示されている。あるノードがＵＡＶ１０２のＰＯＬＬ６０５に応答したが、受信したビットマップで自身のビットがクリアされていることを検出した場合（ノード６、１３０−２等）、該ノードは、自身をホップ２ノードとして記録し、ＤＩＳＴ  ＥＳＴを送信しない。ＵＡＶ１０２によってホップ１と見なされた全てのノード（対応するビットがビットマップで設定されている、例えばノード１、５、７ １３０−１）は、ＵＡＶ１０２からの距離を計算し、同じビットマップのコピーを含むＤＩＳＴ  ＥＳＴメッセージを送信する。このようなＤＩＳＴ  ＥＳＴ、すなわちビットマップを１つでも受信するが、ＵＡＶ１０２からＰＯＬＬ６０５を受信しないノードは、そのビットをクリアしてホップ２に所属することを知る。また、ノードは、ノードＩＤがホップ１と予想されることを知る。このようにして、ノードは、最後のホップ１ノードがそのＤＩＳＴ  ＥＳＴの送信を完了する正確な時刻を計算できる。また、ビットマップは、ホップ２ノードの順序付けを暗黙のうちに決定する。これにより、ホップ２ノードは、互いに通信可能な範囲にない場合でも、コリジョン無しで効率的に送信を変化させることができる。ビットマップは、ＵＡＶ１０２がそのＦＩＮＡＬメッセージを送信する前に、ラウンド毎に動的に生成される。それゆえ、このプロトコルは、変化が速いトポロジを取り扱うことが可能であり、ホップ１とホップ２とでノードを動的に移動することを可能にする。
【００９１】
最後に、ホップノードによって送信されたＤＩＳＴ  ＥＳＴは、先のラウンドで得られた全てのホップ２ノードからの距離を、それらのレンジ推定値と共にＵＡＶ１０２にピギーバックする。ＤＩＳＴ  ＥＳＴメッセージは、余分なオーバーヘッドを招くことなく、任意の数の距離推定値を収容する可変サイズである。ＵＡＶ１０２は、受信した全てのＤＩＳＴ  ＥＳＴメッセージに含まれる情報から隣接行列を作成する。ＵＡＶ１０２は、このマトリクスをさらなる処理を行うために地上制御センター（地上局１５０等）に転送する。
【００９２】
図８を参照すると、地上局１５０（図１）を示す典型的な制御システム８００が示されている。制御システム８００は、システムバス８０２を介して他の構成要素が動作可能に接続された、少なくとも１つの処理装置（ＣＰＵ）１４を含む。システムバス８０２には、キャッシュ８０６、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）８０８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ８２０、サウンドアダプタ８３０、ネットワークアダプタ８４０、ユーザインタフェースアダプタ８５０及びディスプレイアダプタ８６０が動作可能に接続されている。
【００９３】
第１の記憶装置８２２及び第２の記憶装置８２４は、Ｉ／Ｏアダプタ８２０によってシステムバス８０２に動作可能に接続されている。記憶装置８２２及び８２４は、ディスク記憶装置（例えば、磁気または光ディスク記憶装置）、固体磁気装置等のうちのいずれであってもよい。記憶装置８２２及び８２４は、同じタイプの記憶装置であってもよく、異なるタイプの記憶装置であってもよい。一実施形態において、第１の記憶装置８２２または第２の記憶装置８２４にはＵＡＶを制御するための遠隔制御ソフトウェア８２３を含んでいてもよい。遠隔制御ソフトウェア８２３は、ユーザ入力を取得し、ジョイスティックまたはアンテナのような遠隔制御媒体に制御コマンドを出力するのに必要なハードウェアへアクセスできる。遠隔制御ソフトウェア８２３は、ジョイスティックのような入力装置からユーザ入力を取得し、ユーザによるジョイスティックの移動によって意図する方向へ遠隔制御媒体の移動を制御するためのコマンドを出力できる。
【００９４】
別の実施形態において、第１の記憶装置８２２または第２の記憶装置８２４は、マップ生成プログラム８２５を含んでいてもよい。マップ生成プログラム８２５は、３次元軸にプロットしてマップを形成するために、ＧＰＳ情報、テレメトリ情報または経路情報を取得できる。マップ生成プログラム８２５は、生成されたマップを既存の衛星または地形マップ上にオーバーレイして、物理的な世界に関するデータを収集して移動した位置を示すことができる。
【００９５】
さらに別の実施形態において、第１の記憶装置８２２または第２の記憶装置８２４は、位置特定及び追跡プログラムを含んでいてもよい。位置特定及び追跡プログラムは、位置特定のための無線技術を用いて無人航空機（ＵＡＶ）から提供されるモバイル仮想インフラストラクチャを活用することで、モバイルオブジェクト（例えば、人、レスポンダ等）をリアルタイムに（例えば、広い）屋内環境（例えば、建物、構造物等）で位置を特定及び追跡できる。
【００９６】
スピーカ８３２は、サウンドアダプタ８３０によってシステムバス８０２に動作可能に接続されている。スピーカ８３２は、低燃料または低電力の聴覚的な警告をユーザに提供するために使用されてもよい。トランシーバ１１６は、ネットワークアダプタ８４０によってシステムバス８０２に動作可能に接続されている。ディスプレイ装置８６２は、ディスプレイアダプタ８６０によってシステムバス８０２に動作可能に接続されている。
【００９７】
第１のユーザ入力装置８５２、第２のユーザ入力装置８５４及び第３のユーザ入力装置８５６は、ユーザインタフェースアダプタ８５０によってシステムバス８０２に動作可能に接続されている。ユーザ入力装置８５２、８５４及び８５６は、キーボード、マウス、キーパッド、イメージキャプチャ装置、モーション感知装置、マイクロホン、あるいはこれらの装置のうちの少なくとも２つの装置の機能を組み込んだ装置等のいずれであってもよい。本原理の主旨を維持する限りにおいて、他のタイプの入力装置を使用することも可能である。もちろん、本発明の原理の主旨を維持しながら、他のタイプの入力装置を使用することもできる。ユーザ入力装置８５２、８５４及び８５６は、同じタイプのユーザ入力装置であってもよく、異なるタイプのユーザ入力装置であってもよい。ユーザ入力装置８５２、８５４及び８５６は、システム８００に情報を入力し、システム８００から情報を出力するために使用される。
【００９８】
もちろん、制御システム８００は、当業者であれば容易に思いつくような他の要素（図示せず）を含んでもよく、特定の要素を省略することも可能である。例えば、当業者であれば容易に理解できるが、処理システム６００には、その詳細な実装に応じて他の様々なタイプの入力装置及び／または出力装置を含むことができる。例えば、無線及び／または有線による様々な入力装置及び／または出力装置を使用できる。さらに、当業者であれば容易に理解できるが、様々な構成の追加プロセッサ、コントローラ、メモリ等を使用することも可能である。制御システム８００の上記及び他の変形例は、本明細書で提供される本原理の教示によって当業者であれば容易に考えられるであろう。
【００９９】
図９は本発明による、オブジェクトの位置を特定及び追跡する方法９００を示すフロー図である。
【０１００】
ブロック９１０において、位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２を用いてオブジェクト（例えば、第１のレスポンダ等の人に対応するノードＲＦＬ  ＣＮ１３０）の軌道追跡を実行する。位置特定及び追跡システム１００は、ＲＦＬ  ＣＮ１３０の位置及び速度を推定するために、マルチラテレーションフォーミュレーションを分析的に計装する。一実施形態によれば、位置特定及び追跡システム１００は、また不均一な速度のＲＦＬ  ＣＮ１３０に対処するため、合成アパーチャのサイズ及び選択を適応的に変化させる。
【０１０１】
ブロック９１５において、例示的な実施形態によれば、位置特定及び追跡システム１００は、マルチラテレーションに基づいてＲＦＬ  ＣＮ１３０の初期位置を決定する。
【０１０２】
ブロック９２０において、位置特定及び追跡システム１００は、マルチラテレーションに基づいてＲＦＬ  ＣＮ１３０に関連する速度ベクトルを決定し、（ブロック９２５において）ＲＦＬ  ＣＮ１３０の旋回を検出する。位置特定及び追跡システム１００は、慣性センサからの入力と共に、超広帯域信号伝送に基づいて、初期位置を決定してもよい。また、位置特定及び追跡システム１００は、（ブロック９３０において）ＲＦＬ  ＣＮ１３０の旋回及び速度ベクトルに基づいてＲＦＬ  ＣＮ１３０の位置を決定するために適応アパーチャを適用する。
【０１０３】
ブロック９３５において、位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２によって直接到達可能なＲＦＬ  ＣＮ１３０を最初に位置特定するマルチホップ位置特定プロセスを実行する。ＲＦＬ  ＣＮ１３０は、ＵＡＶからの到達可能性と、隣接するＲＦＬ  ＣＮ１３０からのオーバーヒアリングされたレンジングメッセージとに基づいて、それらのホップステータスを動的に推定する。
【０１０４】
ブロック９４０において、位置特定及び追跡システム１００は、各ホップ内のレンジング測定値を並列化し、レスポンダによる上流のメッセージへのアクセスを可能にすることでホップ間のレンジング測定値を効率的に多重化し、同時に冗長なメッセージの送信も排除する。
【０１０５】
ブロック９４５において、位置特定及び追跡システム１００は、ＵＡＶ１０２の位置を推定するために逆位置探索を実行する。
【０１０６】
上記は、あらゆる観点において説明的（illustrative）かつ典型的（exemplary）であって限定的でないものと理解されるべきであり、本明細書で開示する本発明の範囲は、詳細な説明から決定されるべきではなく、特許法で認められた最大限の広さに基づいて解釈される特許請求の範囲から決定されるべきである。本明細書中に図示及び記載されている実施形態は、本発明の原理を説明するものにすぎず、本発明の範囲及び主旨から逸脱することなく当業者は様々な変更を実施することができることを理解されたい。当業者は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な他の特徴の組み合わせを実施できる。以上、本発明の態様について、特許法で要求される細部及び詳細な事項と共に説明したが、特許証で保護されることを要求する特許請求の範囲は、添付の特許請求の範囲に示されている。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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