(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビークルを船から配備するためのシステムであって、前記システムは、
複数の輸送コンテナであって、前記複数の輸送コンテナは、前記ビークルとコントローラとを格納する、複数の輸送コンテナと、
前記ビークルを発進させ、回収するように構成された発進および回収システムと
を備え、
前記船は、前記複数の輸送コンテナと前記発進および回収システムとを運搬するように構成されており、
前記コントローラは、
前記発進および回収システムの動作を制御することと、
前記ビークルからデータを受信することと
を行うように構成されており、
前記コントローラと前記ビークルとは、それらのそれぞれの輸送コンテナから配備され、
前記発進および回収システムは、移動可能な発進および回収システムであり、前記移動可能な発進および回収システムは、前記ビークルを発進および回収するために前記複数の輸送コンテナにアクセスするように構成されており、前記移動可能な発進および回収システムは、前記複数の輸送コンテナによって形成されている通廊内に移動可能に配列されている、システム。
【請求項２】
前記発進および回収システムは、クレーン、ナックルブーム、または、Ａ−フレームのうちの１つを使用して、前記複数の輸送コンテナの１つ以上の列にアクセスすることができる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
ビークルを船から配備するためのシステムであって、前記システムは、
複数の輸送コンテナであって、前記複数の輸送コンテナは、前記ビークルとコントローラとを格納する、複数の輸送コンテナと、
前記ビークルを発進させ、回収するように構成された発進および回収システムと
を備え、
前記船は、前記複数の輸送コンテナと前記発進および回収システムとを運搬するように構成されており、
前記コントローラは、
前記発進および回収システムの動作を制御することと、
前記ビークルからデータを受信することと
を行うように構成されており、
前記コントローラと前記ビークルとは、それらのそれぞれの輸送コンテナから配備され、
前記複数の輸送コンテナは、前記船の上で複数の層に積み重ねられ、前記ビークルは、前記複数の輸送コンテナのうち、第２のまたはより高い層にある１つの輸送コンテナの中に格納されている、システム。
【請求項４】
輸送コンテナの一端が他の輸送コンテナの一端に対面するという態様で前記複数の輸送コンテナが整列されることにより、通廊を形成し、前記発進および回収システムは、前記通廊の出口に位置している、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
モジュール式電力発生ユニットとモジュール式処理およびデータセンターとをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ビークルは、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）、遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）、飛行艇、無人航空機（ＵＡＶ）、自律型無人水上艇、探索ロボットから成る群のうちの１つである、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記船は、給油船、石油供給船、または、漁船のうちの１つである、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
ビークルを船から配備するためのシステムであって、前記システムは、
複数の輸送コンテナであって、前記複数の輸送コンテナは、前記ビークルとコントローラとを格納する、複数の輸送コンテナと、
前記ビークルを発進させ、回収するように構成された発進および回収システムと
を備え、
前記船は、前記複数の輸送コンテナと前記発進および回収システムとを運搬するように構成されており、
前記コントローラは、
前記発進および回収システムの動作を制御することと、
前記ビークルからデータを受信することと
を行うように構成されており、
前記コントローラと前記ビークルとは、それらのそれぞれの輸送コンテナから配備され、
前記船は、少なくとも１つの追加の発進および回収システムをさらに含み、
輸送コンテナの一端が他の輸送コンテナの一端に対面するという態様で前記輸送コンテナが整列されることにより、複数の通廊を形成し、
前記複数の通廊は、前記少なくとも１つの追加の発進および回収システムより数が多い、システム。
【請求項９】
前記船は、前記ビークルを前記船の周囲に移動させるための運搬システムをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記運搬システムは、前記ビークルを輸送コンテナの通廊を通して移動させるように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記運搬システムは、レールシステム、ローラシステム、水平配置替えシステム、カートシステムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ビークルから受信されたデータを記憶するためのデータベースをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
ビークルを船から配備する方法であって、前記方法は、
ビークルとコントローラとを複数の輸送コンテナの中に格納することであって、前記コントローラは、発進および回収システムの動作を制御することと、前記船からデータを受信することとを行うように構成されている、ことと、
前記複数の輸送コンテナを船上に配列することと、
前記ビークルを前記複数の輸送コンテナのうちの１つから取り出すことと、
前記ビークルと前記コントローラとを、それらのそれぞれの輸送コンテナから配備することと、
前記発進および回収システムを使用して、前記船から水域に前記ビークルを配備することと
を含み、
前記発進および回収システムは、移動可能な発進および回収システムであり、前記移動可能な発進および回収システムは、前記ビークルを発進および回収するために前記複数の輸送コンテナにアクセスするように構成されており、前記移動可能な発進および回収システムは、前記複数の輸送コンテナによって形成されている通廊内に移動可能に配列されている、方法。
【請求項１４】
前記発進および回収システムは、クレーン、ナックルブーム、または、Ａ−フレームのうちの１つを使用して、前記複数の輸送コンテナの１つ以上の列にアクセスすることができる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ビークルを船から配備する方法であって、前記方法は、
ビークルとコントローラとを複数の輸送コンテナの中に格納することであって、前記コントローラは、発進および回収システムの動作を制御することと、前記船からデータを受信することとを行うように構成されている、ことと、
前記複数の輸送コンテナを船上に配列することと、
前記ビークルを前記複数の輸送コンテナのうちの１つから取り出すことと、
前記ビークルと前記コントローラとを、それらのそれぞれの輸送コンテナから配備することと、
前記発進および回収システムを使用して、前記船から水域に前記ビークルを配備することと
を含み、
前記複数の輸送コンテナは、前記船の上で複数の層に積み重ねられ、前記複数の輸送コンテナのうちの１つの輸送コンテナを第２のまたはより高い層に設置することによって、前記ビークルは、前記複数の輸送コンテナのうち、前記第２のまたはより高い層にある前記１つの輸送コンテナの中に格納される、方法。
【請求項１６】
輸送コンテナの一端が他の輸送コンテナの一端に対面するという態様で前記複数の輸送コンテナが整列されることにより、通廊を形成し、前記発進および回収システムは、前記通廊の出口に位置している、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
モジュール式電力発生ユニットを使用して、前記ビークルまたは船に電力を提供することと、
モジュール式処理およびデータセンターを使用して、前記ビークルから受信されたデータを処理することと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記ビークルは、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）、遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）、飛行艇、無人航空機（ＵＡＶ）、自律型無人水上艇、探索ロボットから成る群のうちの１つである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記船は、給油船、石油供給船、または、漁船のうちの１つである、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
配備することは、前記コントローラからの命令に応答している、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
空輸貨物飛行機、レール、列車、船舶、トラックから成る群からの少なくとも１つを使用して、前記複数の輸送コンテナを前記船に送達することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国仮出願第６１／７９２，７０８号（２０１３年３月１５日出願）の利益を主張し、上記出願の内容は、その全体が参照により本明細書に引用される。
【背景技術】
【０００２】
船舶コストは、海洋科学の大きな割合を占める。科学船舶は、規模の経済を伴わない、高度に特殊化された船であるため、高価である。標準的４０フィート輸送コンテナの使用を通してＡＵＶのための配備システムをモジュール化することによって、任意の通常の低コスト補給船が、数時間で、調査船に変換され得る。これは、格好の利用可能な船舶のプールを増加させ、船舶あたりの可能性なＡＵＶの数を増加させ、海洋科学のコストを削減するであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本願発明のシステムは、ビークルを船から配備するためのシステムであって、前記システムは、複数の輸送コンテナであって、前記複数の輸送コンテナは、前記ビークルとコントローラとを格納する、複数の輸送コンテナと、前記ビークルを発進させ、回収するように構成された発進および回収システムとを備え、前記船は、前記複数の輸送コンテナと前記発進および回収システムとを運搬するように構成されており、前記コントローラは、前記発進および回収システムの動作を制御することと、前記ビークルからデータを受信することとを行うように構成されており、前記コントローラと前記ビークルとは、それらのそれぞれの輸送コンテナから配備される。
本願発明のシステムの実施形態では、前記発進および回収システムは、クレーン、ナックルブーム、または、Ａ−フレームのうちの１つを使用して、前記複数の輸送コンテナの１つ以上の列にアクセスすることができる。
本願発明のシステムの実施形態では、前記複数の輸送コンテナは、前記船の上で複数の層に積み重ねられ、前記ビークルは、前記複数の輸送コンテナのうち、第２のまたはより高い層にある１つの輸送コンテナの中に格納されている。
本願発明のシステムの実施形態では、輸送コンテナの一端が他の輸送コンテナの一端に対面するという態様で前記複数の輸送コンテナが整列されることにより、通廊を形成し、前記発進および回収システムは、前記通廊の出口に位置している。
本願発明のシステムの実施形態では、モジュール式電力発生ユニットとモジュール式処理およびデータセンターとをさらに備えている。
本願発明のシステムの実施形態では、前記ビークルは、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）、遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）、飛行艇、無人航空機（ＵＡＶ）、自律型無人水上艇、探索ロボットから成る群のうちの１つである。
本願発明のシステムの実施形態では、前記船は、給油船、石油供給船、または、漁船のうちの１つである。
本願発明のシステムの実施形態では、前記船は、少なくとも１つの追加の発進および回収システムをさらに含み、輸送コンテナの一端が他の輸送コンテナの一端に対面するという態様で前記輸送コンテナが整列されることにより、複数の通廊を形成し、前記複数の通廊は、前記少なくとも１つの追加の発進および回収システムより数が多い。
本願発明のシステムの実施形態では、前記船は、前記ビークルを前記船の周囲に移動させるための運搬システムをさらに備えている。
本願発明のシステムの実施形態では、前記運搬システムは、前記ビークルを輸送コンテナの通廊を通して移動させるように構成されている。
本願発明のシステムの実施形態では、前記運搬システムは、レールシステム、ローラシステム、水平配置替えシステム、カートシステムのうちの少なくとも１つを備えている。
本願発明のシステムの実施形態では、前記ビークルから受信されたデータを記憶するためのデータベースをさらに備えている。
本願発明の方法は、ビークルを船から配備する方法であって、前記方法は、ビークルとコントローラとを複数の輸送コンテナの中に格納することであって、前記コントローラは、発進および回収システムの動作を制御することと、前記船からデータを受信することとを行うように構成されている、ことと、前記複数の輸送コンテナを船上に配列することと、前記ビークルを前記複数の輸送コンテナのうちの１つから取り出すことと、前記ビークルと前記コントローラとを、それらのそれぞれの輸送コンテナから配備することと、前記発進および回収システムを使用して、前記船から水域に前記ビークルを配備することとを含む。
本願発明の方法の実施形態では、前記発進および回収システムは、クレーン、ナックルブーム、または、Ａ−フレームのうちの１つを使用して、前記複数の輸送コンテナの１つ以上の列にアクセスすることができる。
本願発明の方法の実施形態では、前記複数の輸送コンテナは、前記船の上で複数の層に積み重ねられ、前記複数の輸送コンテナのうちの１つの輸送コンテナを第２のまたはより高い層に設置することによって、前記ビークルは、前記複数の輸送コンテナのうち、前記第２のまたはより高い層にある前記１つの輸送コンテナの中に格納される。
本願発明の方法の実施形態では、輸送コンテナの一端が他の輸送コンテナの一端に対面するという態様で前記複数の輸送コンテナが整列されることにより、通廊を形成し、前記発進および回収システムは、前記通廊の出口に位置している。
本願発明の方法の実施形態では、モジュール式電力発生ユニットを使用して、前記ビークルまたは船に電力を提供することと、モジュール式処理およびデータセンターを使用して、前記ビークルから受信されたデータを処理することとをさらに含む。
本願発明の方法の実施形態では、前記ビークルは、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）、遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）、飛行艇、無人航空機（ＵＡＶ）、自律型無人水上艇、探索ロボットから成る群のうちの１つである。
本願発明の方法の実施形態では、前記船は、給油船、石油供給船、または、漁船のうちの１つである。
本願発明の方法の実施形態では、配備することは、前記コントローラからの命令に応答している。
本願発明の方法の実施形態では、空輸貨物飛行機、レール、列車、船舶、トラックから成る群からの少なくとも１つを使用して、前記複数の輸送コンテナを前記船に送達することをさらに含む。
本願発明のシステムの実施形態では、前記発進および回収システムは、移動可能な発進および回収システムであり、前記移動可能な発進および回収システムは、前記ビークルを発進および回収するために前記複数の輸送コンテナにアクセスするように構成されており、前記移動可能な発進および回収システムは、前記複数の輸送コンテナによって形成されている通廊内に移動可能に配列されている。
本願発明の方法の実施形態では、前記発進および回収システムは、移動可能な発進および回収システムであり、前記移動可能な発進および回収システムは、前記ビークルを発進および回収するために前記複数の輸送コンテナにアクセスするように構成されており、前記移動可能な発進および回収システムは、前記複数の輸送コンテナによって形成されている通廊内に移動可能に配列されている。
【０００４】
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【０００８】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、添付の図面と関連して検討される、以下の発明を実施するための形態の検証に応じて、明白となるであろう。
例えば本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
ビークルを船から配備するためのシステムであって、
複数の輸送コンテナであって、ビークルが、前記複数の輸送コンテナのうちの少なくとも１つの中に格納されている、複数の輸送コンテナと、
前記複数の輸送コンテナを運搬するように構成されている船であって、前記船は、前記ビークルを発進させ、かつ回収するように構成されている発進および回収システムを含む、船と、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
前記発進および回収システムの動作を制御することと、
データを前記ビークルから受信することと
を行うように構成されている、システム。
（項目２）
前記ビークルは、そのそれぞれの輸送コンテナから配備される、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記発進および回収システムと前記コントローラとは、前記複数の輸送コンテナのうちの少なくとも１つの中に格納されている、項目１に記載のシステム。
（項目４）
前記発進および回収システムと前記コントローラとは、それらのそれぞれの輸送コンテナから配備される、項目３に記載のシステム。
（項目５）
前記発進および回収システムは、クレーン、ナックルブーム、またはＡ−フレームのうちの１つを使用して、前記複数の輸送コンテナの１つ以上の列にアクセスすることができる、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記複数の輸送コンテナは、前記船の上で層に積み重ねられ、前記ビークルは、第２のまたはより高い層における前記複数の輸送コンテナのうちの１つの中に格納されている、項目１に記載のシステム。
（項目７）
前記複数の輸送コンテナは、端々で整列され、通廊を形成し、前記発進および回収システムは、前記通廊の出口に位置している、項目１に記載のシステム。
（項目８）
モジュール式電力発生ユニットとモジュール式処理およびデータセンターとをさらに備えている、項目１に記載のシステム。
（項目９）
前記ビークルは、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）、遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）、ブイ、飛行艇、無人航空機（ＵＡＶ）、自律型無人水上艇、曳航そり、曳航アレイ、および探索ロボットから成る群のうちの１つである、項目１に記載のシステム。
（項目１０）
前記船は、給油船、石油供給船、または漁船のうちの１つである、項目１に記載のシステム。
（項目１１）
前記船は、少なくとも１つの追加の発進および回収システムをさらに含み、
前記輸送コンテナは、複数の通廊に端々で整列され、
前記複数の通廊は、前記少なくとも１つの追加の発進および回収システムより数が多い、項目１に記載のシステム。
（項目１２）
前記船は、前記ビークルを前記船の方々に移動させるための運搬システムをさらに備えている、項目１に記載のシステム。
（項目１３）
前記運搬システムは、前記ビークルを輸送コンテナの通廊を通して移動させるように構成されている、項目１２に記載のシステム。
（項目１４）
前記運搬システムは、レールシステム、ローラシステム、水平配置替えシステム、およびカートシステムのうちの少なくとも１つを備えている、項目１２に記載のシステム。
（項目１５）
前記ビークルから受信されたデータを記憶するためのデータベースをさらに備えている、項目１に記載のシステム。
（項目１６）
ビークルを船から配備する方法であって、
ビークルを複数の輸送コンテナのうちの１つの中に格納することと、
前記複数の輸送コンテナを船上に配列することと、
前記ビークルを前記複数の輸送コンテナのうちの１つから取り出すことと、
前記発進および回収システムを使用して、前記船から水域に前記ビークルを配備することと
を含む、方法。
（項目１７）
前記ビークルは、そのそれぞれの輸送コンテナから配備される、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記発進および回収システムは、前記複数の輸送コンテナのうちの少なくとも１つの中に格納されている、項目１６に記載の方法。
（項目１９）
前記発進および回収システムは、前記複数の輸送コンテナのうちの１つから配備される、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
前記発進および回収システムは、クレーン、ナックルブーム、またはＡ−フレームのうちの１つを使用して、前記複数の輸送コンテナの１つ以上の列にアクセスすることができる、項目１６に記載の方法。
（項目２１）
前記複数の輸送コンテナは、前記船の上で層に積み重ねられ、前記ビークルは、第２のまたはより高い層における前記複数の輸送コンテナのうちの１つの中に格納されている、項目１６に記載の方法。
（項目２２）
前記複数の輸送コンテナは、端々で整列され、通廊を形成し、前記発進および回収システムは、前記通廊の出口に位置している、項目１６に記載の方法。
（項目２３）
モジュール式電力発生ユニットを使用して、電力を前記ビークルまたは船に提供することと、
モジュール式処理およびデータセンターを使用して、前記ビークルから受信されたデータを処理することと
をさらに含む、項目１６に記載の方法。
（項目２４）
前記ビークルは、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）、遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）、ブイ、飛行艇、無人航空機（ＵＡＶ）、自律型無人水上艇、曳航そり、曳航アレイ、および探索ロボットから成る群のうちの１つである、項目１６に記載の方法。
（項目２５）
前記船は、給油船、石油供給船、または漁船のうちの１つである、項目１６に記載の方法。
（項目２６）
配備することは、コントローラからの命令に応答している、項目１６に記載の方法。
（項目２７）
空輸貨物飛行機、レール、列車、船舶、およびトラックから成る群からの少なくとも１つを使用して、前記複数の輸送コンテナを前記船に送達することをさらに含む、項目１６に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本明細書に説明されるシステムおよび方法は、添付の請求項に記載される。しかしながら、説明の目的のために、いくつかの例証的実施形態は、以下の図に記載される。
【図１】図１は、本開示の例証的実施形態による、例証的遠隔操作ビークルを描写する、ブロック図である。
【図２】図２は、本開示で説明されるシステムおよび方法の少なくとも一部分を実装するための例示的なコンピュータシステムのブロック図である。
【図３】図３は、輸送コンテナベースの配備システムを含む、船の例証的実施例の側面図を描写する。
【図４】図４は、輸送コンテナベースの配備システムを含む、船の例証的実施例の上面図を描写する。
【図５】図５は、輸送コンテナベースの配備システムを使用して、船からビークルを配備するためのプロセスを描写する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の全体的な理解を提供するために、ある例証的実施形態を説明する。しかしながら、本明細書で説明されるシステムおよび方法は、他の好適な用途のために適合および修正され得、そのような他の追加および修正は、その範囲から逸脱しないであろうことが、当業者によって理解されるであろう。
【００１１】
本願は、より低いコストの海洋調査を可能にするために、船上の多数のビークル（ｖｅｈｉｃｌｅ）を発進させ、回収し、取り扱う、システムおよび方法を含む。一側面では、本システムは、沿岸補給船等の好適な船を取得し、標準的４０フィート輸送コンテナをその後甲板上に設置し、次いで、ＡＵＶを配備し、動作させ、および／または回収するためのプロセスおよびシステムを含む。これは、有利には、マッピングのための平方キロメートルあたりのコストを約＄２８０から約＄５０に削減しながら、２〜１５のビークルまたはそれを上回る規模の動作を可能にする。一事例では、船舶または船は、約＄４〜６百万のコストがかかると予期され、改修されないであろう。
【００１２】
沿岸補給船は、平台型のトラックの航海用均等物である。油田掘削装置への任意の機器を送達するために設計されているため、沿岸補給船は、船尾の周囲に構造物を伴わない大型平坦後甲板を特徴とする。一実施形態では、船は、２０２フィート×５６フィートである、後甲板を有する。給油船、石油供給船、漁船、軍用船、または科学船を含む、輸送コンテナを運搬するために任意の好適な船が、使用され得る。
【００１３】
典型的海洋学調査船は、１日あたり約＄５０，０００コストがかかり得る。輸送コンテナベースの配備システムを採用する補給船は、１日あたり約＄３０，０００コストがかかり得る。典型的調査船は、最大２つのＡＵＶを搬送することができる。２つのビークルの場合、ロボット日あたりの調査船の船舶コストは、約＄２５，０００である。１５ビークルを伴う補給船舶は、ロボット日あたり＄２０００に近い船舶コストを有するであろう。
【００１４】
【表１】
0006698516.tif 000002
【００１５】
一実施形態では、船舶または船は、最初に、２つのビークルを装備されるであろうが、構築されたままの状態で、最大１５のビークルまで増やす潜在性を有する。いくつかの実施形態では、輸出管理規制を最小化するために、船は、米国籍船であり、米国船員が配置され得る。ジョーンズ法関税を回避するために、ある実施形態は、船舶または船を特定の方法で修正することを回避するであろう。任意の所望の追加のシステムおよび空間は、後甲板上に追加の適切に装備された輸送コンテナを積み重ねることによって、対処され得る。船舶は、短い耐用年数（５年）を有し、次いで、売却または廃棄され得る。例示的船および２つの代替船に関する例証的仕様は、以下の表２に見られ得る。
【００１６】
【表２】
0006698516.tif 000003
【００１７】
ビークルは、輸送コンテナ内に格納されるであろう。ビークルは、２０または４０フィートの輸送コンテナから配備されることができるブイを備え得る。潜水艇、ＲＯＶ、飛行艇、および他の遠隔または有人ビークルが、輸送コンテナ内に格納され、そこから配備され得る。コンテナは、端々で整列され得るか、または互の上部に積み重ねられ得る。ビークルは、直接、ローラ上で輸送コンテナを通して転がされ得る。間隙とともに、端々で設置された３つの４０フィート輸送コンテナは、約１３０フィートの通廊を生成し得る。輸送コンテナ間の間隙は、ドアの開放を含む、輸送コンテナの各々へのアクセスを可能にするための所定の距離であり得る。発進および回収システムは、通廊の出口に設置され得る。発進および回収システムは、クレーン、複数のクレーン、船尾ランプ、射出機、走路、魚雷ベースのシステム、大砲、ロケットベースの発進システム、あるいは任意の他の好適な発進および回収システムまたはそれらの組み合わせを備え得る。ビークルは、レールシステムを使用して、輸送コンテナの通廊を通してコンテナから、発進および回収システム上に転がされ、配備され得る。レールシステムは、典型的レールシステムを備え得、運搬カートを含み得る。回収は、配備と逆プロセスを備え得るか、あるいはクレーン捕捉またはネット捕捉システム等の任意の他の好適な回収システムを備え得る。
【００１８】
いくつかの実施形態では、船は、１つ以上の輸送コンテナにアクセスするためのクレーン、Ａ−フレーム、または任意の他の好適な運搬システムを備え得る。運搬システムは、１つ以上の積み重ねられた輸送コンテナにアクセス可能であり得る。いくつかの実施形態では、運搬システムは、複数の輸送コンテナを２つ以上の発進および回収システムと接続し得る。いくつかの実施形態では、輸送コンテナは、通廊へと端々で配列され得、通廊の数は、発進および回収システムの数より数が多くてもよい。そのような実施形態では、運搬システムは、各発進および回収システムを異なる輸送コンテナの通廊の各々と接続するように構成されている配置替え機構を提供し得る。例えば、レールシステムを備えている、運搬システムは、各発進および回収システムを特定の輸送コンテナの通廊と接続し得、各レールは、船の甲板上をスライドし、各発進および回収システムを異なる輸送コンテナの通廊に切り替えることが可能であり得る。運搬システムはまた、船舶の甲板にわたって自由に移動することができる可動クレーン等の可動システムを含み得る。いくつかの実施形態では、運搬システムは、発進および回収システムの一部を備え得る。例えば、船は、発進および回収システムおよび運搬システムの両方としての役割を果たすことができる単一クレーンを含み得る。
【００１９】
いくつかの実施形態では、船は、バッテリ充電ステーション、操作用バン、モジュール式電力発生ユニット、モジュール式処理およびデータセンター、ビークルから受信されたデータを記憶するためのデータベース、ならびに科学者のための住居用輸送コンテナを含み得る。これらのシステムは全て、輸送コンテナから配備され得、全て、別の船に容易に移動させられ得る。バッテリ充電ステーションは、リチウム−イオンバッテリ、リチウム−ポリマーバッテリ、リチウム-硫黄バッテリ、ニッケル金属水素化物バッテリ、銀−亜
鉛、または任意の他の好適な化学的性質等、船舶上の複数のビークルのための充電バッテリのために好適なシステムを備え得る。バッテリ充電ステーションは、ビークルのいずれか上の故障電池から切り替えられ得る、追加のバックアップ電池を含み得る。バッテリ充電ステーションは、母船の電力発生ユニットにつなげられ得る。バッテリ充電ステーションは、随意に、船のエンジンまたは燃料電池のための燃料補充ステーションを含み得る。同様に、モジュール式電力発生ユニットは、船の電力システムを増強させるために使用され得る。モジュール式電力発生ユニットは、化石燃料ベースのシステム、核電力発生器、ソーラーパネル、ガスタービン、または任意の他の好適な電力発生システムを備え得る。ビークルから受信されたデータを記憶するためのデータベースは、ビークルからのデータを処理するために、典型的コンピュータシステムまたは特殊データベースを備え得る。データベースは、モジュール式処理およびデータセンターの一部として、またはそれとは別個に配備され得る。例証的実施形態として、データベースおよび／またはモジュール式処理データセンターは、ビークルから受信されたデータを分析するために、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムまたは任意の他の好適なオペレーティングシステムを起動させる典型的コンピューティングシステムを備え得る。
【００２０】
このように、複数の輸送コンテナは、レール、トラック、コンテナ船舶、貨物飛行機、または任意の他の送達方法によって、好適な甲板空間を伴う任意の船舶または船に輸送され得る、調査「キット」を備え得る。したがって、給油船または漁船等の通常の輸送船が、数時間で、調査船に変換され得る。
【００２１】
図１は、本開示の例証的実施形態による、例証的遠隔操作ビークルを描写する、ブロック図である。システム１００は、ソナー信号を送信および受信するためのソナーユニット１１０と、受信（または反射）信号を調節するためのプリプロセッサ１２０と、パルス圧縮およびビーム形成を行うための整合フィルタ１３０とを含む。システム１００は、高周波数（約１００ｋＨｚよりも大きい）ソナー信号を使用して、ナビゲートすることを可能にするように構成される。そのようなＨＦ航行を可能にするために、システム１００は、見通し角誤差を補償するため、および位相誤差を補正するための信号補正器１４０を含む。システム１００はまた、受信された画像を地図とコヒーレントに相関させるための信号検出器１５０も含む。いくつかの実施形態では、システム１００は、搭載された航行コントローラ１７０、モータコントローラ１８０、およびセンサコントローラ１９０を含む。航行コントローラ１７０は、ＧＰＳ／ＲＦリンク１７２（利用可能であるとき）、加速度計１７４、ジャイロスコープ、およびコンパス１７６から航行パラメータを受信するように構成され得る。モータコントローラ１８０は、ビークルを操縦するための複数のモータ１８２、１８４、および１８６を制御するように構成され得る。センサコントローラ１９０は、バッテリモニタ１７２、温度センサ１９４、および圧力センサ１９６から測定値を受信し得る。システム１００はさらに、ソナー測定値ならびに他の航行およびセンサパラメータに基づいて航行パラメータを決定するため、およびビークルの移動を制御するためにハブとしての機能を果たし得る、中央制御ユニット（ＣＣＵ）１６０を含む。
【００２２】
水面または水中ビークルとの関連で、ＣＣＵ１６０は、位置（緯度および経度）、速度（任意の方向）、方角、機首方位、加速度、および高度等の航行パラメータを決定し得る。ＣＣＵ１６０は、航跡に沿った方向（前方および後方）、航跡を横断する方向（左舷および右舷）、および垂直方向（上および下）に沿った運動を制御するために、これらの航行パラメータを使用し得る。ＣＣＵ１６０は、ビークルの向きを変える（ｙａｗ）、ビークルを傾ける（ピッチ）、ビークルを転がす（ｒｏｌｌ）、または別様にビークルを回転させる（ｒｏｔａｔｅ）ように運動を制御するために、これらの航行パラメータを使用し得る。水中動作中、ＡＵＶ等のビークルは、ソナーユニット１１０において高周波数実開口ソナー画像または信号を受信し得、次いで、画像または信号は、地形の合成開口ソナー（ＳＡＳ）地図に対して処理され、フィルタにかけられ、補正され、相関させられ得る。相関を使用して、次いで、ＣＣＵは、地形をナビゲートすることを支援するために、高精度および他の航行パラメータを用いてＡＵＶの位置を決定し得る。精度は、ＳＡＳ地図および／または獲得されたソナー画像の信号および空間帯域幅によって決定され得る。ある実施形態では、正方画素を伴う事前ＳＡＳ地図とのソナー画像の少なくともほぼ完璧な重複があると仮定し、類似要素サイズおよび帯域幅を有する単一のチャネルを用いて再取得が行われたと仮定し、かつ見通し角補償の損失がほとんどまたは全くないと仮定すると、エンベロープは、要素サイズの約２分の１であろう。その結果として、ある実施形態では、エンベロープのピークは、波長の約１／１００までを含む高精度で識別され得る。例えば、分解能は、レンジ方向において、２．５ｃｍ未満、または１ｃｍ未満、あるいは約０．１ｍｍ未満および約０．１ｍｍであり得る。
【００２３】
概して、長波長（低周波数）センサを使用する地形認識は、物体シグネチャの側面依存性により困難であり得る。ソナーまたはレーダ画像は、ソナーおよび物体側面の両方とともに変化し、インコヒーレント画像相関を極端に困難にする、スペックルによって支配され得る。コヒーレントに、重複周波数帯を有しない信号を伴う任意の相関演算は、ゼロという解答をもたらすであろう（相関が周波数ドメインでの乗算であるため）。２つのソナー画像が相関するためには、それらの空間周波数が重複することは十分ではなく、２つの画像内の同一の点が重複周波数において表されなければならない。一般的な実開口ソナーに対して、複雑な光景の同一のシグネチャは、典型的には、元の観測位置および向きを再訪し、同一の周波数を使用することのみによって、再観測することができる。その結果として、一般に、２つの複雑なソナーまたはレーダ画像をコヒーレントに相関させることは、測度ゼロ発生であり、予期される相互相関が、ゼロに接近していることを証明することができる。インコヒーレント航行は、独特な地形がある場合に（すなわち、エンベロープのみを使用して）可能であるが、均一な底面（干潟、砂利場、海底等）に対して、これは通常可能ではない。
【００２４】
例えば、ＡＵＶ上で実装されるシステムを使用する、地形のホログラフィック航行は、実開口画像のうちの少なくとも１つを合成開口画像と置換することによって、この問題を解決する。合成開口画像は、一種のホログラム（または準ホログラム）であるため、周波数および角度の何らかの範囲にわたって、全ての可能な実開口画像を含む。その結果として、合成開口画像に対して実開口画像を相関させ、ゼロではない予期される相互相関を有することが可能であり得る。しかしながら、閉鎖／開放開口の定理によれば、合成開口が平面合成開口であることが要求され得、それが２次元で完全にデータ投入され、ナイキストサンプリングされていることを意味する。この種類の集団およびサンプリング周波数は、一般に非実用的である。
【００２５】
地形が表面上に埋め込み散乱体を伴う多様体であると仮定し、臨界角を上回るサブボトムプロファイル／動作を回避することによって、またはＳＮＲが低い場合、臨界角を下回って動作することによって、周波数を変更することができるならば、平面開口は、輪郭開口と置換されることができることを示すことが可能である。例えば、アクティブソナーまたはレーダ、および平底上のレンジにおいて５センチメートル離間した２つの散乱体を考慮されたい。地面から散乱体を見るソナーまたはレーダの視点から、２つのエコーの進行距離は、１０ｃｍ異なる（行き、および戻り）。代わりに、観測者が、水平より上側の４５度の角度で見下ろしている場合、差異は、４５度（半分）の余弦によって７．０７ｃｍに短縮される。よって、水平で、１０ｃｍ波長は、正確に１サイクル位相がずれ（建設的に干渉する）、２０センチメートル波長は、正確に半サイクル位相がずれるであろう（破壊的に干渉する）。４５度で、同じことが７．０７ｃｍ波長および１４．１４ｃｍ波長に当てはまるであろう。両方の波長は、同一量だけ拡大縮小される（反比例であることを除き同様に、周波数も拡大縮小される）。より一般的に、高度角の変化が、全ての周波数を偏移させ、角度の余弦によって信号長を変化させる。これは、周波数の倍増が１オクターブのピッチの変化に対応する、ピッチの変化ほど大きい周波数の偏移ではない。よって、水平から６０度で見下ろすことへ観測角を変化させることによって、予期される帰還は、半分短縮され、ピッチを１オクターブ増加させる。これが機能するために、第１の観測に対して適切に拡大縮小された周波数で第２の観測が行われることが必要であり、非常に狭い帯域のシステムに対して、見通し角の過剰な変化は、単に、既知のシグネチャが帯域外になることにつながる。
【００２６】
本明細書で説明されるシステムおよび方法の見通し角補償および事前合成開口画像を使用する、いくつかの実施形態では、単一要素ソナーまたはレーダを使用して、地形に対してナビゲートすることが可能である。合成開口システムは極めて高価であるが、単一要素システムは、概して、非常に安価である。これは、非常に高価なマッピングシステムが、最小限の慣性航行とともに、安価な自律システムの広範な使用を可能にできることを意味する。しかしながら、現在までの成功したホログラフィック航行実装が全て、低周波数ソナー（すなわち、５０ｋＨｚ未満）を使用している一方で、より高い周波数のシステムは機能していない。これは、より低い周波数の伝送機が、一般に、より大型、より高電力、およびより高価であるため、不利である。したがって、高周波数単一要素ホログラフィック航行システムを有することが望ましい。ホログラフィック航行システムおよび方法のさらなる例証的実施形態が、米国特許出願第１２／８０２，４５３号、第１２／４５４，４８６号、第１２／４５４，４８４号、および第１２／４５４，８８５号で開示され、その各々の内容は、それらの全体で参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００２７】
上述のように、システム１００は、音響信号を伝送および受信するためのソナーユニット１１０を含む。ソナーユニットは、一列に配列される、１つ以上の伝送要素またはプロジェクタと複数の受信要素とを有するトランスデューサアレイ１１２を含む。ある実施形態では、トランスデューサアレイ１１２は、別個のプロジェクタおよび受信機を含む。トランスデューサアレイ１１２は、ＳＡＳモード（進路要図またはスポットライトモードのいずれか）で、または実開口モードで動作するように構成され得る。ある実施形態では、トランスデューサアレイ１１２は、マルチビーム音波発信機、サイドスキャンソナー、またはセクタスキャンソナーとして動作するように構成される。伝送要素および受信要素は、所望に応じて、サイズ決定および成形され得、本開示の範囲から逸脱することなく、所望に応じて、任意の構成で、および任意の間隔を用いて配列され得る。トランスデューサアレイ１１２の数、サイズ、配列、および動作は、地形に高周波の音波を当て、地形または物体の高分解能画像を生成するように選択および制御され得る。アレイ１１２の一実施例は、１２３/４インチビークルに搭載された５ｃｍ要素を伴う１６チャネルアレイを含
む。
【００２８】
ソナーユニット１１０はさらに、トランスデューサから受信される電気信号を受信および処理するための受信機１１４と、電気信号をトランスデューサに送信するための伝送機１１６とを含む。ソナーユニット１１０はさらに、開始および終了を含む伝送機の動作、およびピングの周波数を制御するための伝送機コントローラ１１８を含む。
【００２９】
受信機１１４によって受信される信号は、調節および補償のためにプリプロセッサに送信される。特に、プリプロセッサ１２０は、異常値を排除するため、およびハイドロホン変動を推定して補償するためのフィルタ調節器１２２を含む。プリプロセッサはさらに、ビークルの運動を推定、および補償するためのドップラ補償器１２４を含む。前処理された信号は、整合フィルタ１３０に送信される。
【００３０】
整合フィルタ１３０は、レンジ内で整合フィルタリングを行うためのパルス圧縮器１３２と、方位角において整合フィルタリングを行い、それにより、方向推定を行うためのビームフォーマ１３４とを含む。
【００３１】
信号補正器１４０は、見通し角の差異を補償するようにソナー画像を調整するための見通し角補償器１４２を含む。典型的には、ソナーが点散乱体の集合を撮像する場合、画像は観測角とともに変化する。例えば、固定高度および機首方位で動作し、海底経路を観測するＳＡＳシステムは、異なるレンジで異なる画像を生成するであろう。同様に、固定水平レンジで作製されるＳＡＳ画像は、高度が変化させられた場合に変化するであろう。そのような場合において、画像の変化は、見通し角の変化によるものであろう。見通し角補償器１４２は、見通し角不変画像を生成するように構成される。１つのそのような見通し角補償器が、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｇｒａｚｉｎｇ  Ａｎｇｌｅ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」と題された米国特許出願第１２／８０２，４５４号で説明され、その内容は、それらの全体で参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００３２】
信号補正器１４０は、レンジ変動位相誤差を補正するための位相誤差補正器１４４を含む。概して、位相誤差補正器１４４は、画像をより小さい断片に分け、各断片は、実質的に一定の位相誤差を有する。次いで、位相誤差が、より小さい断片の各々について推定および補正され得る。
【００３３】
システム１００はさらに、信号相関器１５２および記憶装置１５４を有する、信号検出器１５０を含む。信号検出器１５０は、潜在的な標的を検出し、検出された物体の位置および速度を推定し、標的またはパターン認識を行うように構成され得る。一実施形態では、記憶装置１５４は、１つ以上の以前に取得されたＳＡＳ画像、実開口画像、または任意の他の好適なソナー画像を含み得る、地図記憶部を含み得る。信号相関器１５２は、信号補正器１４０から取得される受信および処理された画像を、地図記憶部１５４からの１つ以上の事前画像と比較するように構成され得る。
【００３４】
システム１００は、本開示から逸脱することなく、図示されていない他の構成要素を含み得る。例えば、システム１００は、データロギングおよび記憶エンジンを含み得る。ある実施形態では、データロギングおよび記憶エンジンは、科学的データを記憶するために使用され得、次いで、データは、航行システムを支援するための後処理で使用され得る。システム１００は、システム１００の１つ以上の特徴へのアクセスを制御するため、および１つ以上の特徴の使用を認可するためのセキュリティエンジンを含み得る。セキュリティエンジンは、アクセスを制御するための好適な暗号化プロトコルおよび／またはセキュリティキーおよび／またはドングルを伴って構成され得る。例えば、セキュリティエンジンは、地図記憶部１５４に記憶された１つ以上の地図を保護するために使用され得る。地図記憶部１５４の中の１つ以上の地図へのアクセスは、適切なライセンス、権限、または許可を有する、ある個人または実体に限定され得る。セキュリティエンジンは、これらの個人または実体が権限を与えられたことを確認すると、これらの個人または実体に１つ以上の地図へのアクセスを選択的に許可し得る。セキュリティエンジンは、限定されないが、航行コントローラ１７０、モータコントローラ１８０、センサコントローラ１９０、伝送機コントローラ１１８、およびＣＣＵ１６０を含む、システム１００の他の構成要素へのアクセスを制御するように構成され得る。
【００３５】
概して、トランスデューサ１１２を除いて、システム１００の種々の構成要素が、図２のコンピュータシステム２００等のコンピュータシステムで実装され得る。より具体的には、図２は、本開示の例証的実施形態による、ネットワークにアクセスする汎用コンピュータの機能ブロック図である。本願で説明されるホログラフィック航行システムおよび方法は、図２のシステム２００を使用して実装され得る。特定の構成において、本明細書で説明される発進および回収システムの動作の制御は、システム２００のようなコンピュータシステムを使用して実装され得る。システム２００は、発進させられた船またはビークル（例えば、ビークル４１４）からのデータを受信し、そのデータを処理する。システム２００は、ビークルからの受信したデータを格納し、および／または処理されたデータを格納するデータベースとインターフェースし得る。システム２００は、発進および回収要素を制御するコントローラに含まれ得る。システム２００は、発進および回収を行う船の上にローカルに配置され得るか、例えば、地上ベース基地において、船から遠隔に配置され得、地上ベース基地は、指示を送信し、船からのデータを受信し得る。データベースは、船上にローカルに配置され得るか、例えば、地上ベース基地において、船から遠隔に配置され得る。コントローラは、限定ではなく、船位置情報、発進させられたビークルからの情報、ユーザからの手動指示、および他のデータを受信し得る。
【００３６】
例示的なシステム２００は、プロセッサ２０２と、メモリ２０８と、相互接続バス２１８とを含む。プロセッサ２０２は、マルチプロセッサシステムとしてコンピュータシステム２００を構成するための単一のマイクロプロセッサまたは複数のマイクロプロセッサを含み得る。メモリ２０８は、例証的に、メインメモリおよび読み取り専用メモリを含む。システム２００はまた、例えば、種々のディスクドライブ、テープドライブ等を有する、大容量記憶デバイス２１０も含む。メインメモリ２０８はまた、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）および高速キャッシュメモリも含む。動作および使用中、メインメモリ２０８は、メインメモリ２０８に記憶されたデータ（例えば、地形のモデル）を処理するときにプロセッサ２０２による実行のための命令の少なくとも複数部分を記憶する。
【００３７】
いくつかの実施形態では、システム２００はまた、ネットワーク２１６を介したデータ通信のためのインターフェース２１２として、一例として示される、通信のための１つ以上の入出力インターフェースを含み得る。データインターフェース２１２は、モデム、イーサネット（登録商標）カード、または任意の他の好適なデータ通信デバイスであり得る。データインターフェース２１２は、直接的に、または別の外部インターフェースを通してのいずれかで、イントラネット、インターネット、またはＩｎｔｅｒｎｅｔ等のネットワーク２１６への比較的高速のリンクを提供し得る。ネットワーク２１６への通信リンクは、例えば、光学、有線、または無線（例えば、衛星または８０２．１１Ｗｉ−Ｆｉまたはセルラーネットワークを介した）リンク等の任意の好適なリンクであり得る。いくつかの実施形態では、通信は、音響モデムを介して起こり得る。例えば、ＡＵＶに対して、通信は、そのようなモデムを介して起こり得る。代替として、システム２００は、ネットワーク２１６を介したウェブベースの通信が可能なメインフレームまたは他の種類のホストコンピュータシステムを含み得る。
【００３８】
いくつかの実施形態では、システム２００はまた、好適な入出力ポートも含み、または、プログラミングおよび／またはデータ入力、読み出し、または操作目的でローカルユーザインターフェースとしての機能を果たす、ローカルディスプレイ２０４およびユーザインターフェース２０６（例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーン）等と相互接続するための相互接続バス２１８を使用し得る。代替として、サーバ運営人員が、ネットワーク２１６を介して、遠隔端末デバイス（図に示されていない）からシステム２００を制御および／またはプログラムするために本システムと相互作用し得る。
【００３９】
いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上のコヒーレントセンサ（例えば、ソナー、レーダ、光学アンテナ等）２１４に連結される、航行コントローラ１７０等のプロセッサを必要とする。地形のモデルに対応するデータおよび／またはそのモデルに関連付けられるホログラフィック地図に対応するデータは、メモリ２０８または大容量記憶装置２１０に記憶され得、かつプロセッサ２０２によって読み出され得る。プロセッサ２０２は、本願で説明される方法のうちのいずれか、例えば、見通し角補償または高周波数ホログラフィック航行を行うように、これらのメモリデバイスに記憶された命令を実行し得る。
【００４０】
本システムは、情報を表示するためのディスプレイ２０４と、前述のデータの少なくとも一部分を記憶するためのメモリ２０８（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ等）と、前述のデータの少なくとも一部分を記憶するための大容量記憶デバイス２１０（例えば、ソリッドステートドライブ）とを含み得る。任意の一式の前述の構成要素が、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２１２を介してネットワーク２１６に連結され得る。前述の構成要素の各々は、相互接続バス２１８を介して通信し得る。
【００４１】
いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上のコヒーレントセンサ（例えば、ソナー、レーダ、光学アンテナ等）２１４に連結される、プロセッサを要求する。ソナーアレイ２１４は、他の構成要素の中でもとりわけ、伝送機、受信アレイ、受信要素、および／または関連位相中心／仮想要素を伴う仮想アレイを含み得る。
【００４２】
地形のモデルに対応するデータ、モデルに関連付けられたホログラフィック地図に対応するデータ、および見通し角補償のためのプロセスは、プロセッサ２０２によって行われ得る。本システムは、情報を表示するためのディスプレイ２０４と、前述のデータの少なくとも一部分を記憶するためのメモリ２０８（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ等）と、前述のデータの少なくとも一部分を記憶するための大容量記憶デバイス２１０（例えば、ソリッドステートドライブ）とを含み得る。任意の一式の前述の構成要素が、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２１２を介してネットワーク２１６に連結され得る。前述の構成要素の各々は、相互接続バス２１８を介して通信し得る。
【００４３】
動作中、プロセッサ２０２は、センサ２１４に対する位置推定、センサ２１４からの波形または画像、および地形、例えば、海底のモデルに対応するデータを受信する。いくつかの実施形態では、そのような位置推定は、受信されなくてもよく、プロセッサ２０２によって行われるプロセスは、この情報なしで継続する。随意に、プロセッサ２０２は、航行情報および／または高度情報を受信し得、プロセッサ２０２は、コヒーレント画像回転アルゴリズムを行い得る。システムプロセッサ２０２からの出力は、ビークルが移動する必要がある位置を含む。
【００４４】
システム２００に含まれる構成要素は、典型的には、サーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、ネットワーク端末、携帯用デバイス、および同等物等として使用される汎用コンピュータシステムで見出される。実際、これらの構成要素は、当技術分野で周知である、そのようなコンピュータ構成要素の広いカテゴリを表すことを目的としている。
【００４５】
本発明のシステムおよび方法に関与する方法は、不揮発性コンピュータ使用可能および／または読み取り可能な媒体を含む、コンピュータプログラム製品で具現化され得ることが、当業者に明白であろう。例えば、そのようなコンピュータ使用可能媒体は、その上に記憶されたコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有する、ＣＤ  ＲＯＭディスク、従来のＲＯＭデバイス、またはランダムアクセスメモリ、ハードドライブデバイスまたはコンピュータディスケット、フラッシュメモリ、ＤＶＤ、または任意の類似デジタルメモリ媒体等の読み取り専用メモリデバイスから成り得る。
【００４６】
随意に、本システムは、慣性航行システム、ドップラセンサ、高度計、ホログラフィック地図のデータ投入部分上にセンサを固定するギンブリングシステム、全地球測位システム（ＧＰＳ）、長基線（ＬＢＬ）航行システム、超短基線（ＵＳＢＬ）航行、または任意の他の好適な航行システムを含み得る。
【００４７】
図３は、輸送コンテナベースの配備システムを含む、船３００の例証的実施例の側面図を描写する。船３００は、甲板３０２と、複数の輸送コンテナ３０４および３０６（輸送コンテナ３０６は、１つ以上の他の輸送コンテナ３０４の上部に積み重ねられ得る）と、運搬システム３０８と、データ処理センター３１０と、発進および回収システム３１２と、ビークル３１４とを含む。
【００４８】
輸送コンテナ３０４および３０６は、標準的２０または４０フィートの輸送コンテナ等の任意の好適な貯蔵コンテナを備え得る。図３に示される輸送コンテナ３０４および３０６は、甲板３０２の片側に列として配列されるが、輸送コンテナ３０４および３０６は、任意の好適な配列で配列され得る。輸送コンテナ３０６は、複数の輸送コンテナ３０４のうちの１つ以上のもの上に設置され得る。
【００４９】
輸送コンテナ３０４および３０６は、端々で整列され、通廊を形成し得る。運搬システム３０８は、レール、カートシステム、あるいは類似運搬システムまたは任意のそれらの組み合わせを備え得る。運搬システム３０８は、１つ以上の輸送コンテナの通廊を通して伸び、通廊を発進および回収システム３１２に接続する。運搬システム３０８および／または発進および回収システム３１２は、クレーン、ナックルブーム、Ａ−フレーム、または任意の他の好適な運搬システムを使用して、複数の輸送コンテナ３０４および３０６の１つ以上の列にアクセス可能であり得る。ビークル３１４は、発進および回収システム３１２に到達するために、輸送コンテナの列を通して転がされ得る。
【００５０】
データ処理センター３１０は、ビークル３１４から受信されたデータを記憶するためのデータベースを含み得る。データ処理センター３１０は、図２のコンピュータシステム２００、あるいはビークルから受信されたデータを分析するために、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムまたは任意の他の好適なオペレーティングシステムを起動する、１つ以上のパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムを備え得る。データ処理センター３１０は、１つ以上の輸送コンテナ内に完全に含まれるか、またはそこから配備可能であり得る。データ処理センター３１０を含む、１つ以上の輸送コンテナは、輸送コンテナ３０４および３０６とともに含まれ得る。いくつかの構成では、データ処理センター３１０は、船３００上の発進および回収システム３１２と連続または周期的に通信しながら、船３００から遠隔に位置し得る。
【００５１】
発進および回収システム３１２は、クレーン、ナックルブーム、Ａ−フレーム、または任意の好適な運搬システムを使用して、複数の輸送コンテナ３０４および３０６の１つ以上の列にアクセス可能であり得る。発進および回収システム３１２は、運搬システム３０８内に含まれるか、またはそれを備え得る。発進および回収システム３１２は、輸送コンテナ３０４および３０６のうちの１つ以上のもの内に格納され、そこから配備され得る。発進および回収システム３１２は、クレーン、複数のクレーン、射出機、走路、魚雷ベースのシステム、大砲、ロケットベースの発進システム、あるいは任意の他の好適な発進および回収システムまたはそれらの組み合わせを備え得る。回収は、配備と逆プロセス、あるいは、そのようなクレーン捕捉またはネット捕捉システム等の任意の他の好適な回収システムを備え得る。
【００５２】
ある構成では、データ処理センター３１０は、発進および回収システム３１２の動作を制御するように配列される、コントローラを含む。コントローラは、ビークル３１４の自動配備および回収を可能にするためのプログラミングを含み得る。コントローラは地球上の場所情報（例えば、ＧＰＳ、慣性航法、および同等物）を受信し、船の場所に基づいて、船３００からの１つ以上のビークル３１４の配備を制御し得る。コントローラは、場所のプログラムされたテーブルまたはグリッドに基づいて、複数のビークルを配備し、水域のある区域の調査に影響を及ぼし得る。コントローラは、周期的に、ビークルを配備および／または撤収するように配列され得る。コントローラは、ユーザからの手動入力に応答して、ビークルを配備および／または撤収するように配列され得る。コントローラプログラミングは、遠隔プログラミングソースとの通信インターフェースを介して、自動的にまたは手動で更新され得る。故に、コントローラのソフトウェアおよび／またはプログラミングは、必要に応じて、ビークルの配備および／または撤収スケジュールを更新するように更新され得る。
【００５３】
ビークル３１４はまた、ＡＵＶ、ＵＡＶ、遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）、ブイ、飛行艇、自律型無人水上艇、探索ロボット、または任意の他の配備可能ビークルであり得る。ビークル３１４は、輸送コンテナ３０４および３０６のうちの１つ以上のもの内に格納され、そこから配備され得る。
【００５４】
ビークル３１４は、例えば、海底のある区域をマップするための調査データを収集するために配備され得る。船３００が水域のある部分を横断するにつれて、複数のビークルを周期的に配備することによって、各ビークル３００は、水域のある区域のマップを形成するように、水域のある区域を効率的に調査することができる。調査データは、データ処理センター３１０によって、例えば、水域の海底のマップに処理され得る。ビークル３１４から読み出された調査データの一部または全部は、さらなる処理のために、データ処理センター３１０から遠隔場所に伝送され得る。調査データの一部または全部は、データ処理センター３１０への伝送に先立って、ビークル３１４上のプロセッサによって処理され得る。
【００５５】
図４は、輸送コンテナベースの配備システムを含む、船の例証的実施例の上面図を描写する。船４００は、甲板４０２と、複数の輸送コンテナ４０４および４０６（輸送コンテナ４０６は、１つ以上の他の輸送コンテナ４０４の上部に積み重ねられ得る）と、運搬システム４０８と、データ処理センター４１０と、モジュール式データ生成ユニット４１１と、発進および回収システム４１２と、ビークル４１４とを含む。
【００５６】
輸送コンテナ４０４および４０６は、標準的２０または４０フィートの輸送コンテナ等の任意の好適な貯蔵コンテナを備え得る。図４に示される輸送コンテナ４０４および４０６は、甲板４０２の片側上に３×３マトリクスとして配列されるが、輸送コンテナ４０４および４０６は、任意の好適な配列で配列され得る。輸送コンテナ４０６は、複数の輸送コンテナ４０４のうちの１つ以上のものの上部に設置され得る。
【００５７】
輸送コンテナ４０４および４０６は、端々で整列され、通廊を形成し得る。運搬システム４０８は、レール、カートシステム、あるいは類似運搬システムまたは任意のそれらの組み合わせを備え得る。運搬システム４０８は、１つ以上の輸送コンテナの通廊を通して伸び、通廊を発進および回収システム４１２に接続し得る。運搬システム１０８および／または発進および回収システム４１２は、クレーン、ナックルブーム、Ａ−フレーム、または任意の他の好適な運搬システムを使用して、複数の輸送コンテナ４０４および４０６の１つ以上の列にアクセス可能であり得る。ビークル４１４は、発進および回収システム４１２に到達するために、輸送コンテナの列を通して転がされ得る。
【００５８】
データ処理センター４１０は、ビークルから受信されたデータを記憶するためのデータベース４１４を含み得る。データ処理センター４１０は、図２のコンピュータシステム２００、あるいはビークルから受信されたデータを分析するために、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムまたは任意の他の好適なオペレーティングシステムを起動する、１つ以上のパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムを備え得る。データ処理センター４１０は、１つ以上の輸送コンテナ内に完全に含まれるか、またはそこから配備可能であり得る。データ処理センター４１０を含む、１つ以上の輸送コンテナは、輸送コンテナ４０４および４０６とともに含まれ得る。
【００５９】
モジュール式電力発生ユニット４１１は、船の電力システムを増強させるために使用され得る。モジュール式電力発生ユニット４１１は、化石燃料ベースのシステム、核電力発生器、ソーラーパネル、ガスタービン、または任意の他の好適な電力発生システムを備え得る。
【００６０】
発進および回収システム４１２は、クレーン、ナックルブーム、Ａ−フレーム、または任意の好適な運搬システムを使用して、複数の輸送コンテナ４０４および４０６の１つ以上の列にアクセス可能であり得る。発進および回収システム４１２は、運搬システム４０８内に含まれるか、またはそれを備え得る。発進および回収システム４１２は、輸送コンテナ４０４および４０６のうちの１つ以上のもの内に格納され、そこから配備される。発進および回収システム４１２は、クレーン、複数のクレーン、射出機、走路、魚雷ベースのシステム、大砲、ロケットベースの発進システム、あるいは任意の他の好適な発進および回収システムまたはそれらの組み合わせを備え得る。回収は、配備と逆プロセス、あるいはクレーン捕捉またはネット捕捉システム等の任意の他の好適な回収システムを備え得る。
【００６１】
ビークル４１４はまた、ＡＵＶ、ＵＡＶ、遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）、ブイ、飛行艇、自律型無人水上艇、探索ロボット、曳航アレイ、曳航そり、または任意の他の配備可能ビークルであり得る。ビークル４１４は、輸送コンテナ４０４および４０６のうちの１つ以上のもの内に格納され、そこから配備され得る。
【００６２】
図５は、輸送コンテナベースの配備システムを使用して、ビークルを船から配備するためのプロセス５００を描写する。プロセス５００は、ステップ５０２において、輸送コンテナを船に運搬し、ステップ５０４において、輸送コンテナを整列および／または積み重ね、ステップ５０６において、発進および回収システムを配備し、ステップ５０８において、運搬システムを配備し、ステップ５１０において、ビークルを１つ以上の輸送コンテナから展開し、ステップ５１２において、ビークルを配備することを含む。
【００６３】
ステップ５０２では、複数の輸送コンテナは、給油船、石油供給船、漁船、軍用船、または科学船等の好適な船に運搬され得る。輸送コンテナのための好適な送達方法は、貨物飛行機、トラック、レール、または船舶を含む。輸送コンテナは、ビークルを船から配備するためのモジュール式システムを含み得る。例えば、輸送コンテナは、１つ以上の配備可能ビークル、発進および回収システム、運搬システム、データ処理センター、バッテリ充電ステーション、またはモジュール式電力発生ユニットを含み得る。
【００６４】
ステップ５０４では、輸送コンテナは、船の甲板上に互の上部に整列および／または積み重ねられ得る。例証的実施例として、輸送コンテナは、図４に示されるように、３×３マトリクスとして整列され得る。輸送コンテナは、輸送コンテナの各々へのアクセスを可能にするための所定の最小間隔を伴って、設置され得る。高頻度にアクセスされる必要がある内容物を伴う輸送コンテナは、甲板の最も近くに格納され得る一方、より低い頻度でアクセスされ得る内容物を伴う輸送コンテナは、第２のまたはより高いレベル上に積み重ねられ得る。例えば、配備可能ビークルが、輸送コンテナのうちの１つ以上のものから展開されると、空の輸送コンテナは、他の輸送コンテナの上部に積み重ねられ得る。
【００６５】
ステップ５０６では、発進および回収システムは、１つ以上の輸送コンテナから配備され得る。発進および回収システムは、船の甲板上で組み立てられ得る、モジュール式システムを備え得る。ステップ５０８では、運搬システムは、輸送コンテナのうちの１つ以上のものから配備され得る。運搬システムは、輸送コンテナのうちの１つ以上のものを発進および回収システムに接続し得る。例証的実施例として、運搬システムは、配備可能ビークルを輸送コンテナから発進および回収システムに移動させるように構成されている、レールおよびカートシステムを備え得る。運搬システムは、船の甲板にわたって、かつ輸送コンテナの列と行との間を自由に移動可能であり得る。
【００６６】
ステップ５１０では、ビークルは、輸送コンテナのうちの１つ以上のものから展開され得る。ステップ５１２では、ビークルは、船舶の甲板上に配備され得る。ビークルを配備することは、船舶の甲板上でビークルを組み立てることを含み得る。ビークルを配備することはまた、発進および回収システムを使用して、ビークルを発進させることを含み得る。
【００６７】
そのような実施形態は、一例として提供されるにすぎないことは、当業者に明白となるであろう。多数の変形例、代替、変更、および代用が、本発明を実践する当業者によって採用され得ることを理解されたい。故に、本発明は、本明細書に開示される実施形態に限定されず、法律の下で許容される限り広範に解釈される、以下の請求項から理解されるべきであることを理解されるであろう。
【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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