(57)【要約】【課題】飛行標的を追跡する方法に関し、改良された方法を提案すること、および、この方法を実施するための標的追跡システムを提供する。【解決手段】探査センサ（１２）が第１クロックレート（２π／ΔＴ１）で探査空間を探査し、標的（２）の飛行した軌跡（４）に関する標的情報を明らかにする。明らかとなった標的に関する情報から、計算手段（１６）が予想飛行経路（６）を補外し、予想飛行経路（８）を記載している飛行経路データを、追跡空間（１５）をカバーしている追跡センサ（１４）に提供し、第１クロックレート（２π／ΔＴ１）よりも高速な第２クロックレート（２π／ΔＴ２）でこのデータを提供する。標的が追跡空間に到達すると、追跡センサが与えられた飛行経路データを基づく予想飛行経路に向けられて追跡センサによって可能な限り迅速に標的を検出し、追跡センサは自律的に標的を追跡する。【選択図】図１
2004020185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空域を移動する標的（２）を追跡する方法であって、
−　　第１クロックレート（２π／ΔＴ１）の間に探査センサ（１２）の複数回の通過によって探査空間が探査され、そして、標的（２）の飛行した軌跡（４）を記述する標的情報を確立し、
−　　少なくとも２回の通過から確立された標的情報より、計算手段（１６）を用いて予想飛行経路（６）を補外し、予想飛行経路（８）を記述している飛行経路データが追跡空間（１５）をカバーしている追跡センサ（１４）に提供され、
−　　補外された予想飛行経路（８）を記述している飛行経路データは送信手段（１８）によって、第１クロックレート（２π／ΔＴ１）よりも高い第２クロックレート（２π／ΔＴ２）にて追跡センサ（１４）に送信され、
標的（２）が追跡空間（１５）に到達すると、
−　　標的（２）の検出可能性とは無関係に、送信された飛行経路データに基づき、照準手段を用いて、追跡センサ（１４）を予想される飛行経路（６）に向け、
−　　追跡センサ（１４）が検出可能になればすぐに、検出手段を用いて標的（２）を検出し、そして、
−　　追跡センサ（１４）が追跡手段を用いて自律的に標的を追跡する、空域を移動する標的（２）を追跡する方法。
【請求項２】
探査センサ（１２）および追跡センサ（１４）が異なる探査特性を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
−　　追跡センサ（１４）が、探査センサ（１２）に対する既知の相対位置で、探査センサ（１２）と空間的に離れて配置され、
−　　探査センサ（１２）に対する追跡センサ（１４）の既知の相対位置を考慮に入れて、飛行経路データの計算が実行される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
データ処理が、探査センサ（１２）に割り当てられた計算ユニット（１６．１）、または、追跡センサ（１４）に割り当てられた計算手段（１６）の計算ユニット（１６．２）によって少なくとも部分的に行われる、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
追跡センサ（１４）の探査センサ（１２）に対する相対位置が、探査センサ（１２）および／または追跡センサ（１４）に割り当てられた探査手段を用いて決定される、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
−　　別の追跡センサ（１１４）のための、別の飛行経路データが計算手段（１６）を用いて計算され、そして、
−　　前記の別の飛行経路データが、送信手段を用いて前記の別の追跡センサ（１１４）に送信される、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
飛行経路データ、または、飛行経路データに基づくデータが通信手段（２８、１２８）を用いて補助システム（３０、３１；１３０、１３１）に送信される、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
探査センサ（１２）を用いて探査空間で第２標的（１０２）を探査し、そうして第２標的の飛行した第２軌跡（１０４）を記述している第２標的情報を確立し、
−　　少なくとも１つの追跡センサ（１１４）および少なくとも１つの補助システム（１３０、１３１）で使用するための、予想飛行経路データ（１０６）が、計算手段（１６）を用いて提供される、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
追跡センサ（１４）のフィルタ手段が、飛行経路データを考慮して予め設定されている、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
飛行経路データが、システムの引き起こす時間遅延を考慮して計算される、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
空域を移動する標的（２）を追跡するための標的追跡システム（１０）であって、
−　　第１クロックレート（２π／ΔＴ１）を用い、複数回の通過にて探査空間を探査することを目的としてデザインされている探査センサ（１２）、および、
−　　追跡空間（１５）において標的を追跡することを目的としてデザインされている追跡センサ（１４）を有し、
探査センサ（１２）が、
−　　少なくとも数回の通過の間に、標的（２）の飛行した軌跡（４）を記述する標的情報を検出することを目的として実施される第１検出手段を有し、
追跡システム（１０）が、
−　　標的（２）の予想される飛行経路（６）を補外すること、および、標的情報から、予想される飛行経路（６）を記述する飛行経路データを計算することを目的として実施される計算手段（１６、１６．１、１６．２）、ならびに、
−　　第１クロックレート（２π／ΔＴ１）よりも高い第２クロックレート（２π／ΔＴ２）にて、飛行経路データを追跡センサに提供するために、少なくとも標的情報を含んでいるデータを計算手段（１６、１６．１、１６．２）に、少なくとも補外された飛行経路を記述している飛行経路データを追跡センサ（１４）に送信することを目的として実施される送信手段を有し、
追跡センサ（１２）が、
−　　提供された飛行経路データに基づき、そして、標的（２）の検出可能性に関係なく、予想される飛行経路（６）に追跡センサ（１２）を向けることを目的として実施される照準手段、
−　　標的（２）が追跡空間（１５）に到達し、検出可能となるとすぐに標的（２）を検出することを目的として実施される第２検出手段、および、
−　　検出手段によって標的（２）が検出されるとすぐに、検出された標的（２）を自律的に追跡センサ（１２）に追跡させることを目的として実施される追跡手段を有する、空域を移動する標的（２）を追跡するための標的追跡システム（１０）。
【請求項１２】
探査センサ（１２）および追跡センサ（１４）が異なる探査特性を有する、請求項１１に記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項１３】
探査センサ（１２）が追跡センサ（１４）よりも大きな領域を有する探査特性を有する、請求項１１または１２に記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項１４】
探査センサ（１２）が、追跡センサ（１４）の追跡空間（１５）よりも広い探査空間を有する探査特性を備えている、請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項１５】
探査センサ（１２）が複数の探査ユニットを有する、請求項１１ないし１４のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項１６】
探査センサ（１２）が少なくとも１つのレーダーセンサを有する、請求項１１ないし１５のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項１７】
探査センサ（１２）の検出手段が、標的情報から空間内における標的（２）の軌跡を検出することを目的として実施されている、請求項１１ないし１６のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項１８】
追跡センサ（１４）が赤外線センサであり、好ましくはＦＬＩＲセンサである、請求項１１ないし１７のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項１９】
追跡センサ（１４）が、標的（２）の自動検出とは無関係に、照準手段により、自律的に予想される飛行経路（６）を向くように実施されている、請求項１１ないし１８のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２０】
追跡センサ（１４）の自律的な追跡のための追跡手段が、追跡センサ（１４）の手動、および／または、自動追跡のために実施されている、請求項１１ないし１９のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２１】
追跡センサ（１４）が固定されていない、請求項１１ないし２０のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２２】
−　　追跡センサ（１４）が、探査センサ（１２）とは空間的に離れて、探査センサ（１２）と既知の相対位置に配され、かつ、
−　　計算手段（１６）が、前記相対位置を考慮して、飛行経路データを計算することを目的として実施されている、請求項１１ないし２１のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２３】
探査センサ（１２）、および／または、追跡センサ（１４）が、追跡センサ（１４）の探査センサ（１２）に対する相対位置を明らかにするための探査手段を有する、請求項１１ないし２２のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２４】
計算手段（１６）の少なくとも一部が、探査センサ（１２）、または、追跡センサ（１４）に割り当てられた計算ユニット（１６．１、１６．２）を形成する、請求項１１ないし２３のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２５】
−　　計算手段（１６）が、少なくとも１つの、別の追跡センサ（１１４）のための別の飛行経路データを計算することを目的として実施されており、かつ、
−　　送信手段が、前記別の飛行経路データを前記別の追跡センサ（１１４）に送信することを目的として実施されている、請求項１１ないし２４のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２６】
追跡センサ（１４、１１４）が、飛行経路データを少なくとも１つの補助システム（３０、３１；１３０、１３１）に送信可能にする通信手段（２８；１２８）を含んでおり、
−　　前記少なくとも１つの補助システム（３０、３１；１３０、１３１）の探査センサ（１２）、または、追跡センサ（１４）に対する相対位置が既知であり、かつ、
−　　計算手段（１６）が、少なくとも１つの補助システム（３０、３１；１３０、１３１）による分析のための飛行経路データを計算することを目的として実施されている、請求項１１ないし２５のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２７】
補助システム（３０、３１；１３０、１３１）が、少なくとも１つの可動式武器キャリアを有する、請求項２６に記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２８】
前記可動式武器キャリアが銃、または、ロケットランチャである、請求項２７に記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項２９】
探査センサ（１２）が、第２標的（１０２）を探査空間で探査し、第２標的情報を確立することを目的として実施されている、請求項１１ないし２８のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項３０】
追跡センサ（１４）が、予め飛行経路データを考慮して設定されているフィルタ手段を有する、請求項１１ないし２９のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【請求項３１】
計算ユニット（１６）が、追跡センサ（１４）の追跡の間の時間遅延を補償するために、飛行経路データの計算においてシステムが引き起こす時間遅延を盛り込むことを目的として実施される、請求項１１ないし３０のいずれか１つに記載の標的追跡システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は標的を追跡する方法、および、標的追跡システムに関する。
【０００２】
本発明は特に、排他的にではないが、戦闘状態にある飛行標的を追跡する状況において実施される。
【０００３】
【従来の技術】
一般に上記目的のため、探査センサ、および、追跡センサが用いられる。探査空間をカバーする探査センサは特に、探査空間に存在する標的を探査し、そして、少なくとも標的の運動、および／または、それ以前における標的の軌跡を描写するような標的に関する情報を割り出すことを目的としている。標的情報には一般に、標的に関する別のデータ、特に標的の種類に関するデータが含まれる。一般論として、大領域および広角領域にて動作、換言すれば、広い探査空間で動作し、かつ、詳細な標的情報を提供するように探査センサをデザインすることが得策である。探査センサは一般に比較的低い探査クロックレートで動作する。探査センサが割り出したデータに基づき、以後に予想される標的の運動を描写している補外飛行経路データが定まる。この飛行経路データは、追跡センサを粗に配置することを目的として用いられている。追跡センサはしばしば探査センサの探査空間よりも狭い追跡空間をカバーするようにデザインされている。探査センサから標的を受け継いだ後、その動作の開始段階において再度標的を探査しなければならず、その後追跡センサは標的を検出し、標的に方向を向けて、標的を追跡する。
【０００４】
この一般的な方法における主要な不利点は、追跡センサに標的を引き継ぐところに問題を抱えていることである。前記問題は特に、探査センサよりも追跡センサの視覚的特性が悪く、および／または、視野が極めて小さく、および／または、範囲が異なるような場合に深刻である。さらに別の不利点には、本方法のシーケンスを少なくとも部分的に決定し、また、標的である航空機のデータを追跡センサに提供することに用いている、センサの探査クロックレートが比較的低いことであり、この探査クロックレートは容認できるようなコストで向上できないかもしれないことがある。
【０００５】
特許文献１は手動で照準を定める兵器の発火制御システムのための方法およびシステムを開示している。この場合では、レーダー装置およびＦＬＩＲカメラの形態を有する電子−光学認知システムを有するセンサシステムが供されている。この方法およびシステムはその構成において比較的複雑だが、それをもって得られる結果は未だ満足のいくものではない。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５３７９６７６号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、本発明は、関連技術による不利点を回避し、
−　冒頭にて言及した種類の、改良された方法を提案すること、および、
−　この方法を実施するための標的追跡システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明より、
−　方法は請求項１に記載の方法、
空域を移動する標的（２）を追跡する方法であって、
−　　第１クロックレート（２π／ΔＴ１）の間に探査センサ（１２）の複数回の通過によって探査空間が探査され、そして、標的（２）の飛行した軌跡（４）を記述する標的情報を確立し、
−　　少なくとも２回の通過から確立された標的情報より、計算手段（１６）を用いて予想飛行経路（６）を補外し、予想飛行経路（８）を記述している飛行経路データが追跡空間（１５）をカバーしている追跡センサ（１４）に提供され、
−　　補外された予想飛行経路（８）を記述している飛行経路データは送信手段（１８）によって、第１クロックレート（２π／ΔＴ１）よりも高い第２クロックレート（２π／ΔＴ２）にて追跡センサ（１４）に送信され、
標的（２）が追跡空間（１５）に到達すると、
−　　標的（２）の検出可能性とは無関係に、送信された飛行経路データに基づき、照準手段を用いて、追跡センサ（１４）を予想される飛行経路（６）に向け、
−　　追跡センサ（１４）が検出可能になればすぐに、検出手段を用いて標的（２）を検出し、そして、
−　　追跡センサ（１４）が追跡手段を用いて自律的に標的を追跡する、空域を移動する標的（２）を追跡する方法の特徴により、ならびに、
−　標的追跡システムは請求項１１に記載のシステム、
空域を移動する標的（２）を追跡するための標的追跡システム（１０）であって、
−　　第１クロックレート（２π／ΔＴ１）を用い、複数回の通過にて探査空間を探査することを目的としてデザインされている探査センサ（１２）、および、
−　　追跡空間（１５）において標的を追跡することを目的としてデザインされている追跡センサ（１４）を有し、
探査センサ（１２）が、
−　　少なくとも数回の通過の間に、標的（２）の飛行した軌跡（４）を記述する標的情報を検出することを目的として実施される第１検出手段を有し、
追跡システム（１０）が、
−　　標的（２）の予想される飛行経路（６）を補外すること、および、標的情報から、予想される飛行経路（６）を記述する飛行経路データを計算することを目的として実施される計算手段（１６、１６．１、１６．２）、ならびに、
−　　第１クロックレート（２π／ΔＴ１）よりも高い第２クロックレート（２π／ΔＴ２）にて、飛行経路データを追跡センサに提供するために、少なくとも標的情報を含んでいるデータを計算手段（１６、１６．１、１６．２）に、少なくとも補外された飛行経路を記述している飛行経路データを追跡センサ（１４）に送信することを目的として実施される送信手段を有し、
追跡センサ（１２）が、
−　　提供された飛行経路データに基づき、そして、標的（２）の検出可能性に関係なく、予想される飛行経路（６）に追跡センサ（１２）を向けることを目的として実施される照準手段、
−　　標的（２）が追跡空間（１５）に到達し、検出可能となるとすぐに標的（２）を検出することを目的として実施される第２検出手段、および、
−　　検出手段によって標的（２）が検出されるとすぐに、検出された標的（２）を自律的に追跡センサ（１２）に追跡させることを目的として実施される追跡手段を有する、空域を移動する標的（２）を追跡するための標的追跡システム（１０）の特徴により、本目的が達成される。
【０００９】
本発明の好適な改良は請求項２ないし請求項１０、および、請求項１２ないし請求項３１により、それぞれ規定される。
【００１０】
この新規な方法は以下のように実施される。一般的方法と同様に探査センサがその探査空間において標的を探査する。この場合、探査空間は第１クロックレートおよび／または複数回の探査が通過する探査クロックレートで探査される。この目的のためには、探査クロックレートは正確に一定である必要は無い。探査センサは画像のシーケンスをそれぞれの視角から決定し、画像シーケンスの画像の時間間隔は第１クロックレート、および／または、探査クロックレートから決定される。この文脈においては、デジタル画像も画像と解される。回転するセンサに関し、第１クロックレートおよび／または探査クロックレートは一般に、探査センサが単位時間に回転する回数と対応している。標的が探査スペース内に存在すれば、探査センサはその探査クロックレートにおける標的情報を、複数の連続した探査が通過する間、および／または、探査センサが回転している間に確立する。標的情報には、場合によっては補間を用いながら、標的がこれまでに飛行した軌跡が記載される。標的の情報は標的に関するさらに詳細を、例えば標的の種類、または、検知された標的は戦闘状態にある標的、つまり実際の敵か、もしくは、友好的な航空機かを識別する味方／敵クエリーの結果を含んでもよい。複数回にわたる探査による標的情報に関する知識を用いて、場合によっては敵方標的に関する標的情報のみを用いて、今後標的が辿ると予想される飛行経路を記述する予想飛行経路および／または飛行経路データが、補外によって導かれる。一般的方法のように直接的に引き継ぎ、この時点で再度最初から標的を探査し、そして、自律的に追跡する代わりに、この新規な方法においては、追跡センサは自律的にセンサを追跡することはなく、外部から制御されている。外部制御は追跡センサに提供された飛行経路データに基づいて、第１クロックレートおよび／または探査クロックレートよりも高い第２クロックレートで実施される。移行段階において、外部から制御された追跡センサは予想飛行経路の方向に向けられ、標的が追跡空間にあっても、追跡センサが感知できなくともよい。標的が感知されるとすぐに、追跡センサが検知し、それにより移行段階および／または追跡センサの外部制御が終了する。今後、追跡センサは自律的に標的を追跡させられ、および／または、標的を自律的に追跡する。移行段階の間、標的は直接的に感知されなくともよいが、それでも追跡センサは「ブラインド」と称される方法で標的を、例えば補外法で決定されている少なくともおよそ可能な精度の範囲内で追跡する。今回は追跡センサによって再度標的を探査することは必要ではない。直接的に標的を感知するその瞬間に、追跡センサは既に標的の方向を向いている。実際には、追跡センサが向いている標的点、および、標的点周囲はディスプレイユニット（例えばモニタ形態）を用いて表示されており、その構成は標的点がモニタの中心を占めるような構成が選択される。この新規な方法においては、標的は直接的に追跡センサによって感知される場合、標的は標的点の極めて近傍に（またはモニタに表示されるゲートの内側に）現われ、実際の飛行経路が補外された飛行経路と一致し、他の補償されていない誤差が顕著でなければ、標的は標的点の極めて近くに現われる。この新規な方法に関連し、利用されるデータのシステム内の転送に関し、この標的追跡システムは標準的で適切な転送手段を有する。さらに、当然のことであるが特定のデータは連続的に、または、時間刻みでアップデートされ、特定の最新の標的情報が考慮される。
【００１１】
本発明を用いることで達成される有利点は本質的には以下のものである。追跡センサのモニタ上に標的が現われない限り、追跡センサの操作者は手動探査動作を実施することも、自動探査動作を開始させる必要も無い。標的が現われないことの理由には以下の可能性がある。標的は未だ追跡空間に存在せず、かつ／または、非常に小さい。標的は追跡空間に存在するが、標的が見た目上、大気による吸収のために覆われているか、または、認識できない。遅くとも標的が追跡空間に到達すれば、外部制御の支援を受けて追跡センサが作動し、標的は「ブラインド標的」であるが、標的を検知可能である場合と同様に動作する。場合によっては、追跡センサは、標的が追跡空間に到達する前に標的、および／または、推測される飛行経路に向けられてもよい。いずれにせよ、標的の検出は常に、探査センサが標的を発見すれば、確実になされる。それ故、操作者は移行段階の終了を待ち、そして、標的のモニタ上への出現を待つことに集中し、続いて光学／手動的、または、自動的な追跡センサによる標的の追跡をすればよい。長い「ブラインド」標的追跡の後でさえ、追跡センサによって直接的に感知されるかもしれない標的を、低い第１クロックレートおよび／または探査クロックレートでしか与えられない飛行経路データを一般的な方法で使用するよりも、いかなる場合においても極めて迅速に追跡し、そして、場合によっては攻撃することができる。
【００１２】
完璧でありかつ効率的なこの新規な方法の実施のために、探査センサおよび追跡センサが、同一な探査特性または一方に合わせた特定の探査特性を有する必要はない。このことは、例えば、ことなる武器システムの異なるセンサを接続して効率的な動作をするセンサコンポジットとして使用可能であって、そうすることで各センサの戦闘標的に対する価値が増加する。この点は特に有利である。なぜならば追跡センサはしばしば既に武器システムに存在する構成要素であって、その効率が探査センサと共に動作することで向上するかもしれないからである。
【００１３】
とりわけ、探査センサおよび追跡センサは異なる領域、および／または、異なる角度の空間をカバーしてもよく、探査センサは一般により大きな領域を有し、たいていはより広い角度の空間を探査することができる。
【００１４】
ある場合においては、複数の異なる性能を有する探査センサユニットを備えた探査センサを配することは有利であるかもしれない。例えば、探査センサユニットは、それでもなお容易に重複する探査空間の異なる部分に対して責任を負えばよく、または、同一の探査空間に対して責任を負っているが、ことなる監視および／または検出の関係性を備えていてもよい。これらには、センサと標的の間の空間に異なる条件を含んでいるのみならず、異なる検出結果を導く異なる標的の特性を含んでいる。
【００１５】
例えば、しばしば、レーダーセンサは探査センサとして利用され、赤外線センサ、好ましくは、ＦＬＩＲセンサ、または、ＴＶカメラもしくは視界に関する光学的回線が追跡センサとして用いられる。
【００１６】
追跡センサは、場合によって追跡センサが感知可能な空間内に標的がまだ無い場合であっても、センサ自身の直接的標的検出能とは完全に独立して標的に向けることが可能なように実施されることが好ましい。
【００１７】
追跡センサの追跡手段は追跡センサの手動または自動追跡が実施される。自動的および手動的に追跡する追跡センサが有利である。そうすることで、自動追跡システムの誤動作により追跡センサ全体の機能不全を生じることがなくなる。
【００１８】
この新しい方法は、追跡センサが探査センサから空間的に離れて配されいるが、当然のことながら探査センサからの相対的位置は判っているような場合に特に適している。より精度の高い結果を得るには、この場合、計算にその相対的位置を含める必要がある。必ずという訳ではないが、しばしば、探査センサは固定され、追跡センサは可動式である。探査センサは複合的固定式早期警戒システムの構成要素を形成しても良く、その一方で追跡センサは発火制御装置または武器システムの武器キャリアの構成要素を形成してもよい。そして前記の発火制御装置や武器システムの武器キャリアはしばしば固定されていない。
【００１９】
探査センサ、および／または、追跡センサは特定の相対位置を確立するために、適当な探査手段に備えつけられてもよい。
【００２０】
個々の計算ユニットは、本方法の実施と関連して必要な計算手段を形成すれば良い。これら計算ユニットは探査センサおよび追跡センサの両方に割り当てられてよい。一般に、探査センサおよび追跡センサ、ならびに、しばしば武器キャリアのような補助システムは、特別に実施される計算ユニットを有する。
【００２１】
多くの場合、標的追跡システムはただ１つの探査センサおよび１以上の追跡センサを有している。別の追跡センサが、探査センサとの相対位置に関し、前記の第１の追跡センサとは異なるならば、別の追跡センサの異なる相対位置を考慮に入れた別の飛行経路データを、別の追跡センサに提供することになる。
【００２２】
飛行経路データ、または、本方法に必須の別のデータは、通信手段を用いて、特に補助システムへ送信されてもよい。補助システムとは例えば、武器キャリア、特に、銃、または、ロケットランチャであってよい。武器キャリアは可動式でもよい。銃の砲身、および／または、対応するサーボはしばしば追跡センサを用いて制御される。これに関連し、武器とも称される武器キャリアは標的に命中させる発射体をしばしば断片として発射する。データは武器キャリアと追跡センサとの相対的位置を考慮に入れておかねばならず、この目的のために、誘導計算が砲身の制御を実施するために必要であり、これには特に飛行の挙動、および／または、発射体の弾道を考慮している。
【００２３】
特に優位な実施形態においては、探査センサは単一ではなく、複数の標的に関する標的情報を確立するように、実施されてもよい。そして、異なる標的に関する標的情報は、この目的のため特定の知能を有する計算手段を用いて解析されて、ことなる追跡センサに提供される。
【００２４】
追跡センサは標準としてフィルタ手段を有し、そのようなフィルタに前もって飛行経路データを考慮してよいことが、本発明の特別な優位性である。
【００２５】
実際には、この新しい標的追跡システムは、この新しい方法が実施される際にシステムに時間遅れが生じるような実施が不可避である。このような時間遅れによって起こる誤差を回避するために、時間遅れを考慮して計算を実行し、より正確に追跡センサが追跡を行えるように補正を加えることが望ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明のさらなる詳細および有利点を実施の形態および図面を参照して以下に説明する。
【００２７】
図１において、空域を移動する標的２が、時刻Ｔ５において位置Ｚ５に示されている。ここまで標的２は軌跡４を飛行してきている。軌跡４に基づく補外に基づき、標的２点線でしめされている飛行経路６をさらに飛行すると予想される。
【００２８】
本発明による標的追跡システム１０を用いて標的２を追跡する。標的追跡システム１０は探査センサ１２、追跡センサ１４、計算手段１６、および、送信手段１８を有する。探査センサ１２は広い探査空間をカバーしており、その限界の図示はしていない。追跡センサ１４は追跡空間１５をカバーする。
【００２９】
探査レーダーを有し、そして、この場合回転している探査センサ１２は、時間間隔ΔＴ１で続く複数回の通過および／または回転で探査空間を探査しており、このΔＴ１は一定である必要は無く、これは第１および／または探査クロックレート２π／ΔＴ１に対応しており、またこれらも一定である必要は無い。
【００３０】
追跡センサ１４は探査センサ１２とは距離ｄだけ空間的に離れて配置されている。探査センサ１２からの追跡センサ１４の方向性を有する距離ｄ、従って追跡センサ１４の探査センサ１２に対する相対的位置が判っている。探査センサ１２には視覚化ユニット２２が配され、追跡センサには視覚化ユニット２４が配されている。
【００３１】
計算手段１６には、探査センサ１２に配されている第１計算ユニット１６．１、および、追跡センサ１４に配されている第２計算ユニット１６．２が含まれている。
【００３２】
送信手段１８はシステム内のデータ送信に用いられ、特に、探査センサ１２、計算手段１６の計算ユニット１６．１、１６．２、および、追跡センサ１４の間のデータ送信で用いられる。送信手段にはワイヤ接続された送信ユニット、および／または、ワイヤレス送信ユニットが含まれてよい。
【００３３】
探査センサ１２と軌跡４との間の破線、および、追跡センサ１４と飛行経路６との間の破線は、標的２のセンシングを表し、また、追跡センサ１４と飛行経路６との間の一点破線は移行段階における追跡センサ１４の外部からの制御による特別な位置合わせを表している。
【００３４】
瞬間Ｔ１において、探査センサ１２は位置Ｚ１における標的２の位置特定をしている。標的２は瞬間Ｔ２においてＺ２において位置を特定され、瞬間Ｔ３においてはＺ３に、そして、瞬間Ｚ４においてＴ４にて位置を特定されている。瞬間Ｔ５において、既に説明したように、標的２はＺ５にて位置を特定されている。各瞬間Ｚ１ないしＺ５にて、探査センサ１２が標的情報を決定する。この標的情報は基本的には軌跡４を描写しており、より正確には補間している。確立された標的情報から、計算手段１６は予想される飛行経路６を補外し、かつ／または、このＺ５とＺ６との間の領域における予想飛行経路６を記述する飛行経路データを提供する。
【００３５】
飛行経路６の補外は計算手段１６によって実行され、対応する飛行経路データは通信手段１８を用いて追跡センサ１４に送信および／または提供される。
【００３６】
飛行経路６の補外は計算ユニット１６．１、または、計算ユニット１６．２を用いて実行されてよい。飛行経路６が先ず計算ユニット１６．２によって補外されると、探査クロックレート２π／ΔＴ１と同じクロックレートで送信手段１８によってデータが送信され、そのようにして、送信手段１８には探査クロックレート２π／ΔＴ１よりも高い第２クロックレート２π／ΔＴ２におけるデータ送信の間よりも僅かな間にロードされ、その間に、本発明による追跡センサ１４に飛行経路データが与えられる。
【００３７】
高いクロックレートは時間間隔ΔＴ２に対応しており、ΔＴ２は時間間隔ΔＴ１のほんの僅かにすぎない。図１に示されている図において、時間間隔の比ΔＴ１／ΔＴ２は４である。この時間間隔の比、および、従ってクロックレートの逆比は図を明解にするために選択されたに過ぎない。
【００３８】
飛行経路６は瞬間Ｔ５後に予想される標的の運動を示している。瞬間Ｔ５と瞬間Ｔ６との間の時間間隔において、標的はＺ５から出発しておそらくＺ６に移動し、そして瞬間Ｔａ、Ｔｂ、および、Ｔｃにおいてそれぞれ、少なくともおよそＺａ、Ｚｂ、および、Ｚｃであろうと予想される。移行段階は瞬間Ｔ５において開始する。標的２は追跡センサ１４によってカバーされる追跡空間１５に到達しているが、まだ追跡センサ１４によって感知、および／または、検出は成されていないかもしれない。従って、追跡センサ１４が自律的に標的２上を探知すること、および／または、標的２を自律的に追跡することは不可能である。
【００３９】
標的２が疑い無く追跡空間１５に存在しても、標的追跡センサ１４が標的２を検出できないことには多くの理由がある。例えば、標的２は非常に小さいか、例示のみを目的として図１に雲Ｃとして描かれている障害物に覆われているか、もしくは、光や大気の状態によって標的２を追跡センサ１４が感知できないかもしれない。追跡センサ１４は、飛行経路データを用い、本発明による移行段階の間、外部から制御され、標的２が位置すると想定される特定の位置に照準手段によって照準を合わせられる。このようにして、追跡センサ１４はある程度、「ブラインドで」標的２を追跡する能力を有する。瞬間Ｔａおよび瞬間Ｔｂにおいて、標的２が雲Ｃに覆われて追跡センサ１４には見えなくとも、追跡センサは、標的２が位置する点ＺａおよびＺｂをそれぞれ指示する。瞬間Ｔｃにおいて、標的２は点Ｚｃに存在し、雲Ｃはもはや追跡センサ１４および標的２の間の障害物を構成していない。標的２が時刻Ｔ＊において位置Ｚ＊に到達するやいなや、追跡センサ１４（もしくは標的２も可）が外部から制御されていた移行段階が終了する。今度は、標的２は追跡センサ１４の検出手段により検出され、追跡手段により追跡センサ１４が標的２を追跡する、換言すれば、今度は追跡センサ１４が標的２を自律的に追跡する。
【００４０】
瞬間Ｔ＊において、標的２は、より精確には標的２の像２’は、追跡センサ１４の視覚化ユニット２４上、座標系の原点に形成されている標的点に現われる。しかしこの場合は、標的２が瞬間Ｔ５の後、実際に飛行した軌跡が補外した飛行経路と一致し、本方法が総体として理想的に実行または起こり得る誤差が補償されていることを仮定している。瞬間Ｔ＊以降追跡センサ１４の追跡が理想的に実行されれば、標的２の像２’は常に標的点、および／または、座標径の原点に留まる。瞬間Ｔ＊以降追跡センサ１４が標的２を追跡しなければ、図１に示すように、標的２の像２’は飛行経路６の像６’に沿って移動する。架空の標的２像、および／または、標的マークを重ね合わせることが可能であり、これは瞬間Ｔ５における標的２の実際の位置Ｚ５、ならびに、瞬間ＴａおよびＴｂにおける標的２の予想位置ＺａおよびＺｂを再現している。しかし、これら標的マークＹ５、Ｙａ、および、Ｙｂは像２’および／または標的２の画像ではなく、作り物である。
【００４１】
探査センサ１２の視覚化ユニット２２は標的２の過去の飛行経路および予想される飛行経路を表示する。
【００４２】
図２は本発明による第２標的追跡システム１０を示しており、これには標的２のみならず、第２標的１０２から、標的情報を確立する目的で実施されている探査センサ１２が備えられている。標的２および１０２はそれぞれ、軌跡４および１０４上に描かれている。計算ユニット１６．１は、さらなる追跡のために標的２および１０２を割り当てることを目的として実施されており、このユニットが標的２を追跡センサ１４に、標的１０２を別の追跡センサ１１４に割り当てる。第２標的が存在しなければ、単一の標的２が両追跡センサ１４、１１４に割り当てられる。標的追跡システム１０は、計算ユニット１６．２に加えて、それとは別の計算ユニット１１６．２を備えており、これにさらなる追跡センサ１１４が割り当てられている。追跡センサ１４は追跡領域１５を有し、追跡センサ１１４は追跡領域１１５を有しており、これらは互いに部分的に重なり合っている。２つの補助システム３０、３１は通信手段２８を介して追跡センサ１４と接続し、同様に補助システム１３０、１３１は通信手段１２８を介して追跡センサ１１４と接続されている。補助システムは一般的に武器キャリアであり、その武器および／または発射体Ｐが標的２、１０２を攻撃することになる。追跡センサ１４および１１４は、それらに関係付けられている補助システム３０、３１、および、１３０、１３１のそれぞれと共に、それぞれ２つの武器システム１および１００を形成する。
【００４３】
以下の記載は、図１、図２と関連して記述された本発明の方法およびシステム仕様の詳細の簡略な要約である。
【００４４】
標的２は追跡センサ１４に割り当てられており、瞬間Ｔ５において追跡空間１５に到達している。瞬間Ｔ＊までの移行段階においては、標的２が追跡センサによってＺ＊に感知されるまで追跡センサ１４は標的２を外部からの制御により、「ブラインド」方式で追跡し、また、自律的にも追跡可能である。瞬間Ｔ７において、標的２は位置Ｚ７に到達し、そして、標的を攻撃するのに有利な空間である。瞬間Ｔ８において、標的２は位置Ｚ８に到達する。標的２を攻撃する意図を有する発射体Ｐが、瞬間Ｐ７において、標準的な誘導計算に基づき、位置Ｐ７ではなく位置Ｐ８に向けて発射される。位置Ｐ８は、瞬間Ｔ８において標的２が発射体Ｐ遭遇する位置である。従って、飛行経路６はＺ８において終了している。
【００４５】
第２標的１０２は追跡センサ１１４に割り当てられており、瞬間Ｔ１０５において追跡空間１１５に到達する。瞬間Ｔ＊＊までの移行段階においては、第２標的１０２が追跡センサ１１４によって感知されるまで、追跡センサ１１４は標的１０２を外部からの制御により、「ブラインド」方式で追跡し、また、自律的にも追跡可能である。そして、第２標的１０２は標的２と同様に、しかし、補助システム１３０、１３１によって攻撃される。飛行経路１０６はＺ１０８にて終了する。
【００４６】
【発明の効果】
本発明を用いることで達成される有利点は本質的には以下のものである。追跡センサのモニタ上に標的が現われない限り、追跡センサの操作者は手動探査動作を実施することも、自動探査動作を開始させる必要も無い。標的が現われないことの理由には以下の可能性がある。標的は未だ追跡空間に存在せず、かつ／または、非常に小さい。標的は追跡空間に存在するが、標的が見た目上、大気による吸収のために覆われているか、または、認識できない。遅くとも標的が追跡空間に到達すれば、外部制御の支援を受けて追跡センサが作動し、標的は「ブラインド標的」であるが、標的を検知可能である場合と同様に動作する。場合によっては、追跡センサは、標的が追跡空間に到達する前に標的、および／または、推測される飛行経路に向けられてもよい。いずれにせよ、標的の検出は常に、探査センサが標的を発見すれば、確実になされる。それ故、操作者は移行段階の終了を待ち、そして、標的のモニタ上への出現を待つことに集中し、続いて光学／手動的、または、自動的な追跡センサによる標的の追跡をすればよい。長い「ブラインド」標的追跡の後でさえ、追跡センサによって直接的に感知されるかもしれない標的を、低い第１クロックレートおよび／または探査クロックレートでしか与えられない飛行経路データを一般的な方法で使用するよりも、いかなる場合においても極めて迅速に追跡し、そして、場合によっては攻撃することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１標的追跡システムの概略図であり、また本発明の方法の実施も示している。
【図２】本発明の第２標的追跡システムの図であり、補助システムが接続されている。
【符号の説明】
２　・・　標的　　　　　　　　　　４　・・　軌跡
６　・・　予想飛行経路　　　　　１０　・・　標的追跡システム
１２　・・　探査センサ　　　　　　１４　・・　追跡センサ
１５　・・　追跡空間　　　　　　　１６　・・　計算手段
１８　・・　送信手段　　　　　　　２２　・・　視覚化ユニット
２４　・・　視覚化ユニット
【図１】
2004020185.tif 000003
【図２】
2004020185.tif 000004