(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導弾薬と、前記誘導弾薬に搭載されているセンサと、を備えた誘導弾薬システムであって、
前記誘導弾薬は、事前にプログラムされたルートに沿って或るエリアへ進行する発射台によって前記エリアへ送達可能であり、前記誘導弾薬が、はじめは、前記エリアを通る第１の飛行経路に沿って進行するように、そして前記第１の飛行経路上を進行しているときに軸上の標的を示す入力信号を受信しなかったことに応答して、第１の飛行経路に対して軸上位置に位置している標的がないということを決定し、前記決定に応答して前記エリアを通る第２の飛行経路へ移行するように構成されており、前記第２の飛行経路が前記第１の飛行経路とは異なり、前記誘導弾薬が、前記第１の飛行経路に対する軸外の標的を位置特定するように構成されており、
前記センサが、前記誘導弾薬に対して配置されており、前記誘導弾薬が前記第２の飛行経路に沿って移動している際に、前記軸上の標的を示す入力信号を検知するためのものである、誘導弾薬システム。
【請求項２】
前記標的に照射するための信号を送信するための信号生成器をさらに備え、それによって前記信号が、前記標的から反射され、前記誘導弾薬の前記センサによって受信される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサが、３０度と４０度との間の視野を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２の飛行経路が、実質的にＵ字型の飛行経路を通るように前記誘導弾薬を誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記誘導弾薬が、スイッチを含み、前記スイッチが、前記標的に対応する前記センサによって受信された信号を識別するための信号識別子を前記誘導弾薬内に入力するためのものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２の飛行経路が、らせん状のまたはコークスクリュー状の飛行経路を通るように前記誘導弾薬を誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記発射台をさらに備え、ここにおいて、前記発射台は自律無人航空機であり、前記自律無人航空機が、事前にプログラムされたルートに沿って移動する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記誘導弾薬が、ミサイルであり、前記ミサイルに搭載されている前記センサが、前記ミサイルに対して固定されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
エリア内の事前にプログラムされたルートに沿って進行する発射台からミサイルが発射された後に前記ミサイルを標的へ航行させるための方法であって、
前記エリア内の第１の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることと、
前記標的の存在を識別する信号を受信しなかったことに応答して、前記標的が前記第１の飛行経路に対して軸外にあることを決定し、前記決定に応答して前記第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることと、ここで、前記第２の飛行経路が、前記ミサイルに搭載されている固定されたセンサを、前記第１の飛行経路に対する軸外ロケーションを見るように位置付けるためのものであり、
前記第２の飛行経路に沿って進行している間に前記固定されたセンサを介して前記信号を受信することと、ここで、前記信号が、前記標的の存在を識別するものであり、
前記受信された信号に基づいて前記ミサイルを前記エリア内の前記標的へ導くために前記第２の飛行経路を調整することと、を備える方法。
【請求項１０】
前記受信された信号に基づいて前記標的を識別することをさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記標的を識別することが、前記受信された信号の信号識別子を、前記ミサイル上に格納されている標的情報と比較することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記ミサイルが標的を検知することなく前記第１の飛行経路に沿って前記エリアを通って事前に定義された距離を進行したことに応答して開始される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記事前に定義された距離が、少なくとも２キロメートルである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記ミサイルが標的を検知することなく時間の事前に定義された期間にわたって前記エリアを通って進行したことに応答して開始される、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
時間の前記事前に定義された期間が、少なくとも５秒である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記第２の飛行経路の開始の前に前記発射台が前記エリアを去ることを可能にするための分離基準が達成された後に開始される、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、ミサイルをエリア内の標的へ航行させるためのプロセスが遂行されるようにする複数の命令を符号化している１つまたは複数の非一時的なマシン可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プロセスが、
前記エリア内の第１の飛行経路を通る前記ミサイルの航行をもたらすことと、
前記標的の存在を識別する信号を受信しなかったことに応答して、前記標的が前記第１の飛行経路に対して軸外にあることを決定し、前記決定に応答して前記第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路に沿った前記ミサイルの航行をもたらすことと、ここで、前記第２の飛行経路が、前記ミサイルに搭載されている固定されたセンサを、前記第１の飛行経路に対する軸外ロケーションを見るように位置付けるためのものであり、
前記第２の飛行経路に沿って進行している間に前記固定されたセンサを介して前記信号を受信することと、ここで、前記信号が、前記標的の存在を識別するものであり、
前記受信された信号に基づいて前記ミサイルを前記エリア内の前記標的へ導くための前記第２の飛行経路の調整をもたらすことと、を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記受信された信号に基づいて前記標的を識別することをさらに備える、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記第２の飛行経路に沿った前記ミサイルの航行をもたらすことが、前記ミサイルが事前に定義された期間および事前に定義された距離のうちの少なくとも１つにわたって前記第１の飛行経路に沿って前記エリアを通って進行したことに応答して開始される、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記第２の飛行経路を通る前記ミサイルの航行をもたらすことが、発射台が前記エリアを去ることを可能にするための分離基準が達成された後に生じる、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
前記第２の飛行経路が、Ｕ字型のまたはらせん状のまたはコークスクリュー状の飛行経路を通るように前記ミサイルを誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、請求項１７に記載の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】
[0001]本開示は、誘導弾薬システムに関し、より詳細には、軸外標的捕捉のための誘導弾薬システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]標的捕捉システムは、標的に対してミサイルまたは投射物などの弾薬を配備する目的のためにエリア内の標的を検知、識別、および位置特定するように構成されている。レーダーシステムなど、いくつかの標的捕捉システムはさらに、潜在的な標的の動きを追跡把握するように構成されている。標的のロケーションは、いったん識別されると、意図されている標的に向かってミサイルを誘導するためにミサイルまたは発射台によって使用されることが可能である。標的捕捉システムは、標的から反射されたまたはその他の形で受信された電波または赤外線信号などの入力に基づいて標的のロケーションを決定することが可能である。ミサイル上に配置されている標的捕捉システムに関しては、ミサイルは、入力を受信するためにエリア内の標的の近くへ発射されるかまたはその他の形で送達される。入力は、いったん受信されると、標的に向かってミサイルを誘導するために使用される。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]本開示の１つの例示的な実施形態は、事前にプログラムされたルートに沿ってエリアへ進行する発射台によってエリアへ送達可能な誘導弾薬と、誘導弾薬が、はじめは、エリアを通る第１の飛行経路に沿って進行するように、そして第１の飛行経路上を進行しているときに軸上標的を識別しなかったことに応答して、エリアを通る第２の飛行経路へ移行するように構成されており、第２の飛行経路が第１の飛行経路とは異なっており、誘導弾薬が、第１の飛行経路に対する軸外標的を位置特定するように構成されている、誘導弾薬に搭載されているセンサと、センサが、誘導弾薬に対して配置されており、誘導弾薬が第２の飛行経路に沿って移動している際に、軸上標的を示す入力信号を検知するためのものである、を含む誘導弾薬システムを提供する。いくつかのケースにおいては、この誘導弾薬システムはさらに、標的に照射するための信号を送信するための信号生成器を含み、それによって信号は、標的から反射され、誘導弾薬のセンサによって受信される。その他のケースにおいては、センサは、３０度と４０度との間の視野を有する。いくつかのその他のケースにおいては、第２の飛行経路は、実質的にＵ字型の飛行経路を通るように誘導弾薬を誘導する事前にプログラムされた飛行経路である。さらに他のケースにおいては、誘導弾薬は、スイッチを含み、スイッチは、標的に対応するセンサによって受信された信号を識別するための信号識別子を誘導弾薬内に入力するためのものである。その他のケースにおいては、第２の飛行経路は、らせん状のまたはコークスクリュー状の飛行経路を通るように誘導弾薬を誘導する事前にプログラムされた飛行経路である。いくつかのその他のケースにおいては、誘導弾薬システムはさらに、発射台を含み、ここにおいて、発射台は、自律無人航空機であり、その自律無人航空機は、事前にプログラムされたルートに沿って移動するためのものである。その他のケースにおいては、誘導弾薬は、ミサイルであり、ミサイルに搭載されているセンサは、ミサイルに対して固定されている。
【０００４】
[0004]本開示の別の例示的な実施形態は、エリア内の事前にプログラムされたルートに沿って進行する発射台からミサイルが発射された後にミサイルを標的へ航行させるための方法を提供し、この方法は、エリア内の第１の飛行経路に沿ってミサイルを航行させることと、標的が第１の飛行経路に対して軸外にあることを決定したことに応答して、第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路に沿ってミサイルを航行させることと、第２の飛行経路が、ミサイルに搭載されている固定されたセンサを、第１の飛行経路に対する軸外ロケーションを見るように位置付けるためのものである、第２の飛行経路に沿って進行している間に、固定されたセンサを介して信号を受信することと、信号が、標的の存在を識別する、受信された信号に基づいてミサイルをエリア内の標的へ導くために第２の飛行経路を調整することとを含む。いくつかの場合においては、この方法はさらに、受信された信号に基づいて標的を識別することを含む。いくつかのそのような場合においては、標的を識別することは、受信された信号の信号識別子を、ミサイル上に格納されている標的情報と比較することを含む。さらに他の場合においては、第２の飛行経路に沿ってミサイルを航行させることは、ミサイルが標的を検知することなく第１の飛行経路に沿ってエリアを通って事前に定義された距離を進行したことに応答して開始する。いくつかのそのような場合においては、事前に定義された距離は、少なくとも２キロメートルである。その他の場合においては、第２の飛行経路に沿ってミサイルを航行させることは、ミサイルが標的を検知することなく時間の事前に定義された期間にわたってエリアを通って進行したことに応答して開始する。いくつかのそのような場合においては、時間の事前に定義された期間は、少なくとも５秒である。その他のいくつかの場合においては、第２の飛行経路に沿ってミサイルを航行させることは、第２の飛行経路の開始の前に発射台がエリアを去ることを可能にするための分離基準が達成された後に開始する。
【０００５】
[0005]本開示の別の例示的な実施形態は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、ミサイルをエリア内の標的へ航行させるためのプロセスが遂行されるようにする複数の命令を符号化している１つまたは複数の非一時的なマシン可読媒体を含むコンピュータ可読媒体を提供し、そのプロセスは、エリア内の第１の飛行経路を通るミサイルの航行をもたらすことと、標的が第１の飛行経路に対して軸外にあることを決定したことに応答して、第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路に沿ったミサイルの航行をもたらすことと、第２の飛行経路が、ミサイルに搭載されている固定されたセンサを、第１の飛行経路に対する軸外ロケーションを見るように位置付けるためのものである、第２の飛行経路に沿って進行している間に、固定されたセンサを介して信号を受信することと、信号が、標的の存在を識別する、受信された信号に基づいてミサイルをエリア内の標的へ導くための第２の飛行経路の調整をもたらすこととを含む。いくつかのケースにおいては、プロセスは、受信された信号に基づいて標的を識別することをさらに含む。その他のケースにおいては、第２の飛行経路に沿ったミサイルの航行をもたらすことは、ミサイルが時間の事前に定義された期間および事前に定義された距離のうちの少なくとも１つにわたって第１の飛行経路に沿ってエリアを通って進行したことに応答して開始する。さらに他のいくつかのケースにおいては、第２の飛行経路を通るミサイルの航行をもたらすことは、発射台がエリアを去ることを可能にするための分離基準が達成された後に生じる。その他のケースにおいては、第２の飛行経路は、Ｕ字型のまたはらせん状のまたはコークスクリュー状の飛行経路を通るようにミサイルを誘導する事前にプログラムされた飛行経路である。
【０００６】
[0006]本明細書において記述されている特徴および利点は、すべてを網羅したものではなく、とりわけ、図面、明細書、および特許請求の範囲を考慮すれば、当技術分野における標準的な技術者にとっては、多くのさらなる特徴および利点が明らかになるであろう。その上、本明細書において使用されている言葉は、主として読みやすさおよび教示上の目的のために選択されており、本発明の主題の範囲を限定するために選択されているのではないということに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】[0007]本開示の一実施形態による、発射台と、その発射台から遠くに配置されている信号生成器とを含む、標的の周囲のエリアの斜視図。
【図１Ｂ】[0008]本開示の一実施形態による、発射台と信号生成器とを含む、標的の周囲のエリアの上面図。
【図２Ａ】[0009]本開示の一実施形態によるミサイルの側面図。
【図２Ｂ】[0010]本開示の一実施形態に従って構成されているミサイルのブロック図。
【図３】[0011]本開示の実施形態による、ミサイルを標的へ航行させるための例示的な方法のフローチャート。
【図４Ａ】[0012]本開示の一実施形態による、台からのミサイルの発射を示す、エリアの上面図。
【図４Ｂ】[0013]本開示の一実施形態による、ミサイルの第１の経路に対して軸外位置にある標的を識別する信号を示す、エリアの上面図。
【図４Ｃ】[0014]本開示の一実施形態による、エリア内のミサイルのための第２の飛行経路を示す、エリアの上面図。
【図４Ｄ】[0015]本開示の別の実施形態による、エリア内のミサイルのための第２の飛行経路を示す、エリアの側面図。
【図４Ｅ】[0016]本開示の一実施形態による、第２の飛行経路を進行している際に標的を捕捉するミサイルを示す、エリアの上面図。
【図４Ｆ】[0017]本開示の一実施形態による、第２の経路を進行している際に標的を捕捉するミサイルを示す、エリアの側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0018]本明細書に記載されている図とともに以下の詳細な説明を読むことによって、本発明の実施形態のこれらおよびその他の特徴が、よりよく理解されるであろう。添付の図面は、縮尺どおりに描かれることを意図されていない。明確さの目的のために、あらゆる図面においてあらゆるコンポーネントがラベル付けされているとは限らない場合がある。
【０００９】
[0019]ミサイル、無人航空機（ＵＡＶ）、ロケット、またはその他の投射物などの誘導弾薬を標的へ航行させるように構成されている誘導弾薬システムのための技術およびアーキテクチャーが開示される。誘導弾薬、たとえば誘導ミサイルは、標的を識別する信号を検知するように構成されていてミサイル上に配置されている固定されたセンサを含む。このシステムは、エリア内にミサイルを送達および発射するために、事前にプログラムされたルートを進行するように構成されている発射台を含む。ミサイルは、発射後に、ミサイルに対する軸上標的を検知するために、エリアを通る第１の飛行経路（たとえば、最初の飛行経路）を進行する。軸上標的とは、第１の飛行経路上でミサイルの前に位置しているまたはミサイルにとってその他の形で「見える」標的であり、それによって、その標的を識別する信号は、センサの視野（ＦＯＶ）内で受信されるかまたはその他の形で検知される。第１の飛行経路上で標的が検知されない場合には、ミサイルは、第１の飛行経路に対する軸外標的を位置特定するために、第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路を進行する。軸外標的とは、標的がミサイルの第１の飛行経路に対してミサイルの横におよび／または後ろにある場合、またはその他の場合など、ミサイルが第１の飛行経路上にあるときにセンサのＦＯＶの外側に位置している標的である。いくつかの実施形態によれば、第２の飛行経路は、らせんまたはコークスクリューまたはＵ字型など、標的が位置特定されると思われるエリアのより大きな部分にミサイルセンサをさらすように成形されているかまたはその他の形で構成されている。ミサイルが第２の飛行経路に沿って移動した結果として、センサは、第１の飛行経路に対する軸外位置に位置している標的を識別する信号を受信する。ミサイルは、信号を受信したことに応答して、受信された信号を使用して、ミサイルを標的へ導くように第２の飛行経路を調整する。
【００１０】
全般的な概要
[0020]ドローンなどのＵＡＶは、ミッションを達成する目的で、飛行経路などのルートに沿って位置している脅威を識別して交戦するために偵察および監視を効果的に実行することが可能である。１つの例においては、これらの輸送手段は、遠くから発射され、事前にプログラムされたルートを実行するように搭載コンピュータを使用して誘導される。いくつかの場合においては、ＵＡＶは、誘導ミサイルおよびロケットなどの誘導弾薬を使用して、識別された脅威と交戦する。一例として、誘導ミサイルは、飛行経路に沿って位置している標的へＵＡＶによって送達されることが可能である。例示的な目的のために、本明細書における例は、ミサイルを使用することになるが、いかなる誘導弾薬も同等とみなされるということが理解される。標的から反射されたまたはその他の形で放射された信号、たとえば、レーザー、無線周波数、またはレーダー信号が、標的に向かってミサイルを正確に誘導するためにミサイルによって検知される。信号は、ミサイル上に配置されているセンサの視野（ＦＯＶ）内にその信号がある場合に検知される。ミサイルの前に位置している標的（それによって、標的から反射された信号がセンサのＦＯＶ内で受信される標的）が、軸上標的である。したがって、ミサイルに対する軸上標的の位置は、ミサイルが標的を検知して交戦することを可能にする。ミサイルの横におよび／または後ろに位置している標的などの軸外標的は、センサのＦＯＶの外側に信号を反射し、したがって誘導弾薬システムにとって難題を提示する。たとえば、固定されたまたはその他の形で回転不可能なセンサを有するミサイルは、標的を識別する信号が、ミサイルに基づくセンサのＦＯＶ内で受信されることが可能になるように標的に対して発射台を位置付けるべくその台が自らの飛行経路を調整することを必要とする。事前にプログラムされたルートを実行する自律ドローンなどの自己誘導式の発射台に関しては、そのような位置調整が行われることは不可能であり、ひいては軸外標的が交戦されることは不可能である。ジンバルに取り付けられているセンサなどの回転可能なセンサを有するミサイルは、コスト効率がよくなく、そしてまたミサイルに関する潜在的な適用を限定する。たとえば、回転可能なセンサは、しばしばミサイルのサイズおよび重量を増大させ、ひいては、ミサイルを発射することができる台を限定する。加えて、回転可能なセンサは、センサの適切な機能および精度を確実にするために必要とされるさらなるコンポーネントの数に起因して、固定されたセンサよりも複雑および高価である。
【００１１】
[0021]この目的で、ミサイル、ロケット、または投射物などの誘導弾薬を標的へ航行させるように構成されている誘導弾薬システムのための技術およびアーキテクチャーが開示される。誘導弾薬、たとえば誘導ミサイルは、標的を識別する信号を検知するように構成されている固定された搭載センサを含む。信号は、たとえば、標的へ導かれた照射信号の反射されたバージョン、または代替として、標的そのものから放射する信号であることが可能である。そのようないずれのケースにおいても、ミサイルに基づくセンサにおいて受信された信号は、標的と交戦するために使用されることが可能である。固定されたセンサは、ミサイルに対して動かない（たとえば、ジンバルに取り付けられているセンサではない）センサである。例示的な実施形態においては、固定されたセンサは、３０度〜４０度の間のＦＯＶを有するセミアクティブレーザーシーカーである。センサは、エリア内で標的から反射されたまたはその他の形で発する信号（たとえば、レーザー、無線周波数、またはレーダー信号）を自らのＦＯＶ内で検知するかまたはその他の形で受信するように構成されている。加えて、ミサイルはまた、いったんミサイルが発射台から放たれたらそのミサイルを操作して、そのミサイルを飛行経路に沿って標的に向かって誘導するために、飛行制御、誘導、および標的捕捉システムなどの１つまたは複数の搭載コンピューティングシステムを含む。飛行経路は、エリア内でミサイルが進行する実際のまたは計画されたコースである。飛行制御および／または誘導システムは、ミサイルの飛行経路を標的へのライン上に保つように必要に応じて調整するためにミサイルの１つまたは複数の制御表面を操作するためのコマンドまたは命令を生成するように構成されている。標的捕捉システムは、固定されたセンサのＦＯＶにおいて受信された信号に基づいて標的を識別するように構成されている。
【００１２】
[0022]ミサイルは、発射台を使用してエリアへ送達される。発射台は、エリア内にミサイルを送達および発射するために、事前にプログラムされたルートに沿って進行するように構成されている。１つの例示的な実施形態においては、発射台は、所望のミッション目的を達成するために特定のルートを進行するように事前にプログラムされているドローンなどの自律ＵＡＶである。発射台は、結果として、標的と交戦するために自らの飛行経路を変更するかまたはその他の形で修正することが不可能である。遠くのロケーションから、発射台が発射されること、そしてその後に、標的を含むエリアへ、およびそのエリアを通るように操作されることが可能である。
【００１３】
[0023]発射台は、いったんエリア内に入ると、ミサイルをエリアへ発射またはその他の形で送達する。ミサイルは、発射後に、エリアを通って第１の飛行経路に沿って進行するように構成されている。第１の飛行経路は一般に、エリア内で標的を検知する可能性が見込まれる任意の経路であることが可能であり、いくつかの実施形態においては、エリアを通る直線状のまたは円弧状の経路である。いずれのケースにおいても、ミサイルは、軸上標的を検知するかまたはその他の形で識別するために第１の飛行経路に沿って進行する。前に説明されているように、軸上標的とは、所与の飛行経路に関してミサイルのＦＯＶ内に位置している標的である。ミサイルは、加速度計などの搭載センサからの入力を使用してミサイルを操作するように構成されている飛行制御および誘導システムなどの搭載コンピューティングシステムを使用して第１の飛行経路に沿って進行するように構成されている。ミサイルを制御するために、発射台または通信ステーションからの遠隔通信信号などの遠隔通信信号が使用されることはない。ミサイルは、エリア内の標的を識別する信号を探索して第１の飛行経路に沿って進行する。いくつかの実施形態によれば、エリア内に存在する信号生成器によって生成された信号などの信号が、標的へ送信され（標的に照射することとしても知られている）、標的の周囲のエリアへと反射される。その他の実施形態においては、信号は、標的そのものによって生成され、そこから発する。いずれのケースにおいても、標的を示す信号がセンサのＦＯＶ内で受信された場合には、ミサイルは、標的を識別して交戦するように構成されている。いくつかのそのような実施形態においては、ミサイルは、時間のある期間（たとえば、５秒など、３〜１０秒）にわたって第１の飛行経路を進行するように構成されている。その他の実施形態においては、ミサイルは、第２の飛行経路を実行する前に、標的の検知がない状態で、指定された距離（たとえば、２キロメートルなど、１〜４キロメートル）を進行するように構成されている。
【００１４】
[0024]ミサイルは、第１の飛行経路に対する軸外標的を位置特定するために、第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路を通って進行するように構成されている。ミサイルは、第１の飛行経路に関連付けられている所与のタイミングまたは距離に基づく探索基準内で第１の飛行経路に沿ってミサイルが標的を検知しなかったことに応答して第２の飛行経路に沿って進行するように構成されている。例示的な実施形態においては、たとえば、第２の飛行経路は、ミサイルの第１の飛行経路に対して異なる方向にセンサを配置する、エリアを通る事前にプログラムされた飛行経路である。事前にプログラムされた飛行経路は、ミサイルの動きを制御するための命令および／またはコマンドのセットであり、ミサイルを発射する前にミサイルにアップロードされるかまたは格納搭載されるかまたはその他の形でアクセス可能である。第２の飛行経路は、ミサイルがミサイルの第１の飛行経路に対する軸外標的を検知することを可能にする。前に説明されているように、軸外標的は、第１の飛行経路に対してセンサのＦＯＶの外側に位置している標的である。ミサイルが第２の飛行経路を進行するにつれて、センサのＦＯＶ内のエリアは変わり、それによってセンサは、第１の飛行経路に対して軸外にある標的を識別するためにエリアのさまざまな部分をスキャンするかまたはその他の形で探索する。第２の飛行経路は、いくつかの実施形態においては、Ｕ字型またはコークスクリュー状またはらせん状の飛行経路である。ミサイルは、第２の飛行経路に沿って移動している間に、ミッションパラメータ（たとえば、関心のあるエリアのサイズ、最初のミサイル高度およびサイズ、ならびに意図されている標的の形状シグネチャ）に応じて一定のまたは変わり得る速度で降下する可能性がある。
【００１５】
[0025]第２の飛行経路に沿って標的信号を受信したことに応答して、ミサイルは、受信された信号を使用して、ミサイルを標的へ導くように第２の飛行経路を調整する。例示的な実施形態においては、ミサイルは、受信された信号をセンサのＦＯＶ内に保持するように第２の飛行経路を調整するように構成されている。受信された信号を使用して、ミサイルの誘導および飛行制御システムは、標的に向かってミサイルを誘導するようにミサイルの制御表面を操作するための命令およびコマンドを生成および／または送信するように構成されている。ミサイルが標的と衝突するかまたはその他の形で交戦するまで、ミサイルは、信号をセンサのＦＯＶ内に保持するように自らの飛行経路を調整し続ける。
【００１６】
例示的な軸外標的捕捉用途
[0026]図１Ａは、本開示の一実施形態による、標的８０の周囲のエリア１０（このエリアは、一般に発射台３０と信号生成器９０とを含む）の斜視図である。エリア１０は、標的と交戦するために誘導ロケットまたはミサイルなどの弾薬が配備されることが可能である、標的の周囲の（たとえば、標的のすぐ近くの場所内の）地域および空域である。いくつかの実施形態においては、エリア１０は、地域におけるバリエーション（たとえば、川、小川、丘、もしくは山）、および／または標的を収容しているもしくはその他の形で保護している建物を含むことが可能である。例示的な実施形態においては、エリア１０は、標的８０のロケーションを含む２０平方マイルのエリアである。エリア１０は、本明細書においてさらに記述されているように、弾薬が標的８０と交戦することを可能にするように調整されることまたはその他の形で修正されることが可能である。さらに理解されることが可能であるように、信号９２が、信号生成器９０から標的８０に（その標的に照射するために）提供され、その照射信号９２の反射されたバージョンがさらに、標的８０から、ミサイル３５が探索を行っているエリア１０へと提供される。
【００１７】
[0027]発射台３０は、ミサイル３５を移送し、ミサイル３５を標的８０の周囲のエリア１０へ送達する。例示的な実施形態においては、発射台３０は、ミッション目的を達成するために、事前にプログラムされたルートを実行するように構成されている搭載コンピューティングシステムおよびセンサを含む自律ＵＡＶなどの計装計測輸送手段である。ＵＡＶとは、人間のパイロットが搭乗していない状態で航行するように構成されているドローンなどの航空機である。自律ＵＡＶとは、事前にプログラムされたルートに沿ってこの輸送手段を操作するためにアビオニクスを制御するフライトコンピュータを含んでいて、発射台および／または通信ステーションからの通信信号を使用して遠隔制御される必要がないＵＡＶである。事前にプログラムされたルートとは、いくつかの実施形態による、ファームウェアまたはソフトウェアを使用して台３０内に提供されるかまたはその他の形でプログラムされる飛行経路である。台３０は、いったん発射されると、典型的には、たとえば本明細書においてさらに記述されているように軸外標的と交戦するために自らの事前にプログラムされたルートから逸脱することはない。発射台３０は、上下、横から横、前後、ヨー、ロール、およびピッチという、台３０（たとえば、台の中心軸または中点）に対する方向のうちのいずれか１つにおける測定値を提供するように構成されているセンサ（たとえば、ジャイロスコープおよび加速度計など）を含むことが可能である。それらのセンサ測定値は、次いで、台３０の向きを判定するために使用されることが可能である。そのような情報はさらに、ミサイル発射の時点での台からミサイルへの制御の引き渡しを容易にすることが可能である。
【００１８】
[0028]所望のミッション目的を達成するために、発射台３０は、エリア１０内でミサイル３５を発射するように構成されている。発射台３０にとってのミッション目的は、エリア１０内の事前にプログラムされたルートに沿って位置している脅威（たとえば、標的８０）を識別して交戦するための偵察および監視を含むことが可能である。発射台３０は、識別された標的を破壊するために誘導ミサイル３５（以降では、ミサイル３５と呼ばれる）などの誘導弾薬を発射することによってその標的と交戦するように構成されている。誘導弾薬とは、特定の標的と正確に交戦するように構成されているミサイル、ＵＡＶ、ロケット、または投射物などの武器である。例示的な実施形態においては、ミサイル３５は、本明細書においてさらに記述されているように、標的からの（たとえば、標的から反射されてきた）信号を検知するかまたはその他の形で受信するように構成されているセミアクティブレーザーシーカー、光検知器、または熱イメージセンサ（たとえば、冷却または非冷却熱イメージングセンサ）などの固定されたセンサを含む。ミサイル３５は、信号を受信したことに応答して、標的８０を識別してミサイル３５を標的８０へ誘導するために、受信された信号を処理するように構成されている。ミサイル３５は、発射台３０を使用して配備されることが可能である任意の誘導ミサイル、ロケット、または投射物であることが可能である。弾薬は、その他のいくつかの実施形態においては、ミサイルよりもむしろ、ＵＡＶなどの発射台３０である。そのような実施形態においては、発射台３０は、弾頭を搭載し、ＵＡＶを標的８０内へまたは標的８０に対してその他の形で十分に近くへ操作することによって標的８０と交戦するように構成されている。
【００１９】
[0029]エリア１０内には、標的８０がある。標的８０は、本明細書においてさらに記述されているように、受信された信号に基づいて、認識可能な脅威としてミサイル３５によって識別される任意の物理的な物体または人であることが可能である。標的８０は、いくつかの場合においては、建物または仮設構造物などの固定された標的である。その他の場合においては、標的８０は、図１Ａにおいて示されている戦車など、可動性を有する標的である。標的８０は、そのタイプを問わず、ミサイル３５上のセンサによって受信されることが可能である信号９２を使用して識別され、そしてミサイル３５は、受信された信号９２を使用してエリア１０内の標的８０と交戦するように構成されている。
【００２０】
[0030]ミサイル３５は、エリア１０内に位置している信号生成器９０から作成された信号９２を使用して標的８０を識別するように構成されている。たとえば、ミサイル３５は、信号９２を使用してミサイル３５を標的８０に向かって導くように構成されている誘導システムを含むことが可能である。信号９２は、標的情報を送信することが可能な無線、レーダー、およびレーザー信号などの任意の通信またはデータ信号であることが可能である。標的情報とは、エリア内の、および／またはミサイル３５に対する標的の位置、距離、スピード、および高度を判定するために使用されることが可能である情報である。例示的な実施形態においては、信号生成器９０は、標的検知の目的のために標的８０に照射するために信号９２を生成して標的８０へ送信するように構成されている標的照準器である。理解されることが可能であるように、信号生成器９０は、標的８０の周囲のエリア１０内に配置されることが可能である。信号生成器９０は、その他のいくつかの実施形態においては、発射台３０に搭載されて搬送されることが可能である。次いで信号９２は、標的８０から反射され、標的８０の周囲のエリア１０へと送信され、そこで信号９２は、ミサイル３５上に配置されているセンサによって受信されることが可能である。反射された信号９２は、その信号９２がミサイル３５上のセンサの視野（ＦＯＶ）内にある場合に検知される。反射された信号９２は、いったん受信されると、処理されて、ミサイル３５を標的８０へ航行させるために使用される。
【００２１】
[0031]図１Ｂは、本開示の一実施形態による、発射台３０と信号生成器９０とを含む、標的８０の周囲のエリア１０の上面図である。発射台３０がエリア１０に入ったときに、標的８０は、発射台３０に対するいくつかのロケーションのうちの１つに位置している可能性がある。たとえば、標的８０が、発射台３０の前に、ひいてはミサイル３５の前に直接に位置している場合には、その標的は、前述されているように軸上標的である。しかしながら、軸上標的を識別することは、ほとんどの場合においてありそうもない。なぜなら、標的８０が発射台３０の事前にプログラムされたルートに沿って位置していること、そしてそれによって、標的８０を識別する信号が、ミサイル３５上に配置されているセンサのＦＯＶ内にあることはまれだからである。より頻繁には、標的８０は、発射台３０の前に位置しておらず、ひいては標的８０は、センサのＦＯＶの外側にあり、軸外標的である。これは、図１Ｂにおいて示されており、図１Ｂにおいては、発射台３０は、標的８０が台３０の後ろにおよび横に位置するようにエリア１０内に配置されている。理解されることが可能であるように、信号生成器９０によって送信された信号９２は、標的８０から反射され、台３０およびミサイル３５の後ろに投射される。したがって、ミサイル３５上に配置されている固定されたセンサは、信号９２を受信するようには配置されていない。したがって、台３０が自らの事前にプログラムされたルートから逸脱することを必要とせずにミサイル３５が標的８０と交戦するために、ミサイル３５は、標的８０を探し出すように構成されている。
【００２２】
システムアーキテクチャーおよびオペレーション
[0032]図２Ａは、本開示の一実施形態によるミサイル３５の側面図である。エリア内の潜在的な脅威と交戦して破壊するために、誘導ミサイル、ロケット、および投射物などの弾薬が使用される。理解されることが可能であるように、ミサイル３５は、本体２１０および制御表面２２０を含む。本体２１０は、ミサイル３５を操作するための内部コンポーネントを収納するように、およびミサイルが飛行経路に沿って進行することを可能にするための空気力学的形状を提供するように構成されている。
【００２３】
[0033]本体２１０に取り付けられているのは、制御表面２２０である。制御表面２２０は、ミサイル３５を標的に向かっておよび／またはミサイル軌道に沿って制御するかまたはその他の形で誘導するように構成されているエアフォイル、方向舵、垂直安定板、翼、昇降舵、および補助翼などの可動表面である。ミサイル３５は、ミサイル３５の用途に応じて、本体２１０に沿って配置されている任意の数の制御表面２２０を有することが可能である。例示的な実施形態においては、ミサイル３５は、後部に配置されている尾部垂直安定板と、本体２１０の中央に配置されている翼とを有する。本開示に照らせば、その他の多くの構成が明らかになるであろう。
【００２４】
[0034]図２Ｂは、本開示の一実施形態に従って構成されているミサイル３５のブロック図である。ミサイル３５の本体２１０内には、飛行制御システム２３０、誘導システム２６０、および標的捕捉システム２８０がある。例示的な実施形態においては、飛行制御システム２３０は、ミサイルを標的に向かって航行させるために、事前にプログラムされた飛行経路に沿ってミサイル３５の動きを制御するように構成されている。飛行制御システム２３０は、プロセッサ２３５、メモリ２４０、およびスイッチ２５０を含む。
【００２５】
[0035]プロセッサ２３５は、命令およびデータをコンパイルして配布するようにプログラムされているかまたはその他の形で構成されている。たとえば、いくつかの実施形態においては、プロセッサ２３５は、誘導システムの１つまたは複数のセンサからの信号を使用してミサイル３５のための事前にプログラムされた飛行経路を実行するように構成されている。外部ソース（たとえば、標的）からの受信された信号は、標的と交戦させるようにミサイルの飛行経路を調整するためにプロセッサ２３５によって分析される。ミサイルの飛行経路を調整するために、プロセッサ２３５は、標的の周囲のエリアの表面（たとえば、地面）に対するミサイルの向きを決定する（たとえば、ミサイルが上下逆さまであるかどうかを決定する）ように構成されている。ミサイルの向きは、ミサイル上に作用する磁力および／または重力を測定するための磁力計、速度センサ、および加速度計などのセンサを使用して複数の方法で決定されることが可能である。イメージホライゾン検知などのその他の方法が、ミサイルの向きを決定するためにプロセッサ２３５によって実施されることも可能である。プロセッサ２３５は、ミサイル３５の制御表面２２０を操作するために電気機械アクチュエータなどの制御メカニズムに対する命令および／またはコマンドを生成して送信することによってミサイル３５の飛行経路に対する変更または調整を開始する。プロセッサ２３５によって生成された命令および／またはコマンドは、センサ入力を分析してミサイル制御表面２２０のための調整を決定するルーチンおよびサブルーチンなどのファームウェアおよび／またはソフトウェアを使用して実行されることが可能である。プロセッサ２３５は、飛行経路データ（たとえば、命令および／またはコマンド）をメモリ２４０へ転送するように構成されており、メモリ２４０では、そのようなデータは、システムによる今後の使用（たとえば、さらなる飛行経路調整）のために保持されることが可能である。
【００２６】
[0036]理解されることが可能であるように、メモリ２４０は、プロセッサ２３５と通信状態にあり、および／またはプロセッサ２３５によってその他の形でアクセス可能である。例示的な実施形態においては、プロセッサ２３５によって作成および／または管理されるデータは、ミサイル３５のさまざまなオペレーションをサポートするためにメモリ２４０内に格納される。イメージ、地図、センサ測定値、信号識別子、およびルックアップテーブルなどのデータが、ミサイル３５のための飛行経路を決定するためにメモリ２４０を介してプロセッサ２３５にとってアクセス可能にされる。メモリ２４０は、任意の適切なタイプ（たとえば、ＲＡＭおよび／もしくはＲＯＭ、またはその他の適切なメモリ）ならびにサイズのものであることが可能であり、いくつかのケースにおいては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはそれらの組合せを用いて実装されることが可能である。メモリ２４０は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときにプロセスに従った電子デバイスのオペレーションを容易にする複数の命令を符号化している１つまたは複数の非一時的なマシン可読媒体を含むコンピュータプログラム製品など、非一時的なデータ格納が可能な任意の物理的なデバイスであることも可能である。
【００２７】
[0037]スイッチ２５０は、プロセッサ２３５に接続されているかまたはプロセッサ２３５とその他の形で通信状態にあり、データを飛行制御システム２３０内にプログラムするように構成されている。例示的な実施形態においては、スイッチ２５０は、レーザーコードスイッチアセンブリ（ＬＳＡ）スイッチグループなどのスイッチグループの一部である。ＬＳＡスイッチグループは、選択されたレーザーコードのレーザー信号を捕捉するようにミサイルを手動で構成するために使用される。いくつかの実施形態においては、スイッチ２５０は、信号識別子を入力するように構成されているトグルまたはロータリースイッチである。信号識別子は、標的からの信号を識別するためにプロセッサ２３５によって使用される一意の指定子である。プロセッサ２３５は、受信された信号が標的に対応しているかどうかを決定するために、受信された信号の信号識別子を、スイッチ２５０の設定に基づく信号識別子と比較するように構成されている。
【００２８】
[0038]飛行制御システム２３０は、誘導システム２６０に動作可能に結合されているかまたは誘導システム２６０とその他の形で通信状態にある。誘導システム２６０は、ミサイル３５をその飛行経路に沿って航行させるように構成されている。例示的な実施形態においては、誘導システム２６０は、セミアクティブ誘導システムである。セミアクティブ誘導システムは、アクティブ誘導システムによって行われるように信号を生成するよりもむしろ、ミサイルを標的へ誘導するための信号（たとえば、標的を識別する信号）を受信する。信号生成器などのその他のデバイスによって生成された信号が、標的に向かって送信されること（標的に照射することとしても知られている）が可能であり、そして標的から標的の周囲の空間へと反射されるかまたはその他の形で送信される。結果として、エリア内を進行しているミサイル３５は、反射された信号を検知するかまたはその他の形で受信し、次いで標的と交戦することへ進むことが可能である。
【００２９】
[0039]例示的な実施形態においては、誘導システム２６０は、慣性航法システムである。慣性誘導システムは、ミサイルの向きおよび速度を決定するように構成されているファームウェアおよび／またはソフトウェアならびにセンサ（たとえば、加速度計２６５、回転センサ２７０、および速度センサ２７５）を含むコンピューティングシステムである。加速度計２６５は、ミサイルの加速を測定するように構成されている。ジャイロスコープまたはヨー速度センサなどの速度センサ２７０は、ミサイルの軸に対するミサイルの動きの変化の角速度を測定するように構成されている。慣性航法システムは、外部の航行基準（たとえば、リモートトラッキングステーションからの通信信号）の使用を伴わずにミサイルの位置、向き、および速度を決定することが可能である。その他のいくつかの実施形態においては、慣性誘導システムは、エリア内におけるミサイルの前の位置の推定に基づいてエリア内におけるミサイルの位置を決定するように構成されている。
【００３０】
[0040]誘導システム２６０は、エリアを通っておよび／またはエリア内に位置している識別された標的へミサイルを誘導するためのいくつかのモードのうちの１つで動作することが可能である。例示的な実施形態においては、誘導システム２６０は、（１）ロール速度の制御、（２）ロール姿勢制御ならびにピッチおよびヨー速度／姿勢制御、（３）信号捕捉済みおよび追跡誘導、（４）サステインＦＯＶセーバー、ならびに（５）比例航法〜標的迎撃という操作モードを使用してミサイル３５を航行させる。ミサイルは、発射後に、はじめはミサイルを安定化するためにロール速度制御モードで操作されることが可能であり、それによって、（ミサイルが上下逆さまの向きに回転するのを防止するために）所望のミサイルの向きが保持されることが可能である。ミサイル３５は、いったん安定化されると、エリアを通るようにミサイル３５を航行させるためにロール姿勢制御ならびにピッチおよびヨー速度／姿勢制御モードで動作するように構成されている。ミサイル３５は、信号を捕捉すると、検知された標的へ向かうようにミサイル３５の軌道を調整するために信号捕捉済みおよび追跡誘導モードで動作するように構成されている。ミサイル３５が標的と交戦することを確実にするために、ミサイル３５は、サステインＦＯＶセーバーモードおよび比例航法〜標的迎撃モードで動作するように構成されている。
【００３１】
[0041]理解されることが可能であるように、飛行制御システム２３０はまた、標的捕捉システム２８０とインターフェース接続している。標的捕捉システム２８０は、ミサイル３５が標的と効果的に交戦することができるように十分な精度を伴って標的を検知、識別、および位置特定するように構成されているシステムである。標的捕捉システム２８０は、センサ２８５を含む。例示的な実施形態においては、センサ２８５は、分散開口型セミアクティブレーザーシーカーなどのセミアクティブレーザーシーカーである。センサ２８５は、その他の実施形態においては、光検知器、レーダー検知器、熱イメージ、および／またはビデオセンサであることが可能である。センサ２８５は、ジンバルに取り付けられているセンサとは異なり、固定されたまたはその他の形で回転不可能なセンサであり、それによってセンサ２８５は、ミサイル３５に対して動かない。センサ２８５は、ミサイル３５の前部にまたは前部付近に配置されること、ならびに標的からの信号（たとえば、可視光および不可視光、熱エネルギー、または無線周波数波）を検知するように構成されることが可能である。信号は、その信号がセンサ２８５のＦＯＶに入ったときに検知される。センサ２８５のＦＯＶは、３０度と４０度との間など、標的からの信号を検知するための十分な範囲を提供することが可能な任意のサイズであることが可能である。
【００３２】
軸外標的を位置特定するための例示的な方法
[0042]図３は、本開示の一実施形態による、エリア内の事前にプログラムされたルートに沿って進行している発射台からミサイルが発射された後にそのミサイルを標的へ航行させるための例示的な方法３００のフローチャートである。方法３００は、発射台からミサイルを発射すること３０４を含み、そのミサイルは、固定されたセンサを含む。例示的な実施形態においては、発射台は、ドローンなどの自律ＵＡＶであり、その自律ＵＡＶは、エリアへ進行するように、および標的と交戦するためにそのエリア内でミサイルを発射するようにプログラムされている。これは、図４Ａにおいて示されており、図４Ａにおいては、発射台３０は、事前にプログラムされたルートに沿ってエリア１０へミサイル３５を移送する。ミサイル３５は、エリア１０の上のある距離で発射台３０から発射される。ミサイル３５は、いったん発射されると、エリア１０内の標的８０を識別するためにエリア１０内の第１の飛行経路４０４に沿って進行する。標的８０は、標的８０から反射された信号が、ミサイル３５上に配置されている固定されたセンサのＦＯＶ内で受信されたときに識別される。
【００３３】
[0043]方法３００はさらに、標的が第１の飛行経路に対して軸外にあるということを決定すること３０８を含む。例示的な実施形態においては、ミサイルは、ミサイル上に配置されているセンサのＦＯＶ内で標的を識別する信号を受信していないことに応答して、ミサイルの第１の飛行経路に対して軸上位置に位置している標的がないということを決定するように構成されている。これは、図４Ｂにおいて示されており、図４Ｂにおいては、ミサイル３５は、ミサイル３５上のセンサのＦＯＶ４０８内に位置している標的（たとえば、ミサイル３５の前に位置している軸上標的）を捕捉するかまたはその他の形で識別するために第１の飛行経路４０４に沿って移動する。理解されることが可能であるように、標的８０は、センサのＦＯＶ４０８の外側に位置している。結果として、信号生成器９０によって送信されて標的８０から反射された信号９２は、センサのＦＯＶ４０８の外側に位置している。信号９２は、したがって、ミサイル３５上のセンサによって受信されない。それに応答して、ミサイル３５は、ミサイル３５の第１の飛行経路４０４に対して軸上位置に位置している標的がないということを決定するように構成されている。それに応答して、ミサイル３５は、標的８０がミサイル３５の第１の飛行経路４０４に対して軸外位置にあるということを決定する。
【００３４】
[0044]いくつかの場合においては、標的の周囲のエリアは、通信信号など、標的に関連付けられていない信号を含む可能性があり、それらの信号が、ミサイル上のセンサによって受信される可能性がある。標的を識別する信号と、非標的信号との間を区別するために、ミサイルは、信号識別子を使用して、センサによって受信されたそれぞれの信号を分析するように構成されている。信号識別子とは、標的から信号を識別するためにプロセッサによって使用される一意の指定子（たとえば、信号周波数）である。信号識別子は、本明細書において前述されているように、ミサイル上に配置されている１つまたは複数のスイッチを使用してミサイル内にプログラムされるかまたはその他の形で入力される。ミサイルが第１の飛行経路に沿って進行するにつれて、ミサイルは、あらゆる受信された信号を、その信号が軸上標的に対応するかどうかを決定するために分析するように構成されている。受信された信号のうちのいずれも軸上標的を示していない場合には、ミサイルは、ミサイルの第１の飛行経路に対して軸外位置に位置している標的を探索するように構成されている。
【００３５】
[0045]方法３００はさらに、エリア内の第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路を通るようにミサイルを航行させること３１２を含む。第２の飛行経路は、ミサイル上に配置されている固定されたセンサをエリア内の異なるロケーションに位置付ける。結果として、センサのＦＯＶ内の物体は、ミサイルが第２の飛行経路に沿って進行することに応答して変わる。したがってミサイルは、第１の飛行経路（たとえば、最初の飛行経路）に対する軸外標的を識別して交戦することが可能である。これは、図４Ｃおよび図４Ｄの例示的な実施形態において示されており、図４Ｃおよび図４Ｄにおいては、第２の飛行経路４１２は、Ｕ字型のまたはコークスクリュー状のまたはらせん状の飛行経路である。いくつかのそのような実施形態においては、第２の飛行経路は、縦に降下しており、その一方で同時に、ミサイル３５の固定されたセンサをエリア１０の３６０度の視界に効果的にさらしている。したがって、固定されたセンサがミサイル３５の機首前方エリアにあると想定すると、Ｕ字型の、らせん型の、またはコークスクリュー型の第２の飛行経路の１つまたは複数の実質的に完全な旋回をミサイル３５が進行するにつれて、ミサイル３５は、エリア１０のほとんどまたはすべてを効果的に「見る」ことが可能である。発射台３０は、エリア１０を去っており（これは、隠線を用いて示されている台によって示されている）、ひいてはミサイル３５は、第２の飛行経路４１２を遂行するためにエリア１０の周囲の空間を自由に航行することが可能であるということに留意されたい。第２の飛行経路４１２の始まりは、隠線で示されているミサイル３５によって示されている。ミサイル３５が第２の飛行経路４１２に沿って移動するにつれて、ミサイル３５上に配置されているセンサは、エリア１０のさまざまな部分に位置している標的からの信号を検知することが可能である。第２の飛行経路４１２を遂行するために、飛行制御システムは、ミサイルの飛行経路を調整するためにミサイルの１つまたは複数の制御表面（たとえば、翼、エアフォイル、および方向舵）を作動させるかまたはその他の形で操作するように構成されている。
【００３６】
[0046]第２の飛行経路は、ミサイルのいくつかのファクタに基づいて最適化されることが可能である。第２の飛行経路を決定する際に、たとえば、ミサイルのサイズが考慮されることが可能である。大きなミサイルは、たとえば、ミサイル上に配置されているセンサをエリア内の異なるロケーションに位置付けるためにエリアの大きな部分を通って（たとえば、大きな巡回パターンで）移動することが可能である。しかしながら、縮小された範囲の飛行経路を伴うより小さなミサイルは、エリアのより小さな部分を通ってミサイルを移動させることが可能である。ミサイルの形状、速度、および操縦性、ならびにセンサタイプ、ならびにＦＯＶなどのその他のファクタが、ミサイルの第２の飛行経路を決定するために使用されることも可能である。
【００３７】
[0047]第２の飛行経路は、エリアの上の所与の高度からの一定のまたは変わり得る速度での降下でエリアを通ってミサイルを誘導することも可能である。ミサイルは、いくつかの実施形態においては、第２の飛行経路に沿って一定の速度（たとえば、５００フィート／秒）で降下するように構成されている。しかしながら、その他の実施形態においては、降下速度は、第２の飛行経路の全体を通じて均一でなくてもよい。第２の飛行経路は、たとえば、エリアを通じて低い降下速度でミサイルを移動させることが可能であり、それによってミサイルは、高度における変化を徐々に経験する。低い降下速度は、標的を見つけ出すためにエリアを探索するためのさらなる時間をミサイルに与える。しかしながら、ミサイルがエリアの表面（たとえば、地面）に近づくにつれて、ミサイルは、ミサイル検知システムおよび／または対空技術によって見つかることを回避するために、より迅速に降下することが可能である。
【００３８】
[0048]ミサイルは、いくつかの実施形態においては、ミサイルが第２の飛行経路を開始する前に分離基準を達成するように構成されている。分離基準は、ミサイルが第２の飛行経路を通って移動する前に発射台がエリアを去ることを可能にする任意のアクションまたはプロセスであることが可能である。たとえば、時間遅延が分離基準として使用されることが可能であり、それによってミサイルは、３０秒など、時間のある期間がミサイル発射後に経過した後に第２の飛行経路を開始する。その他の分離基準は、発射後にミサイルによって進行される距離（たとえば、１キロメートル）、またはエリアの表面の上のミサイルの高度（たとえば、１，５００メートル）を含むことが可能である。本開示に照らせば、その他の多くの構成が明らかになるであろう。
【００３９】
[0049]ミサイルは、ミサイルの第１の飛行経路に対して軸上位置に位置している標的からの信号を受信していないことに応答して第２の飛行経路を遂行するように構成されている。より詳細には、ミサイルは、いくつかの実施形態においては、５秒など、時間の指定された期間内に標的を識別する信号を受信していないことに応答して第２の飛行経路を遂行するように構成されている。そのような実施形態においては、ミサイルは、エリア内でのミサイル進行中に経過時間を測定するために（たとえば、飛行制御システム内のプロセッサを使用して）タイマーを始動するように構成されている。いくつかの場合においては、タイマーは、発射台からミサイルが発射されたときに始動することが可能である。タイマーは、その他の場合においては、時間遅延機能を含むことが可能であり、時間遅延機能においては、タイマーは、発射台が空間を去ることを可能にするために、３０秒など、発射後に時間のある期間において時間を測定することを開始する。ミサイルは、その他の実施形態においては、２キロメートルなど、ミサイルによって進行された距離に基づいて第２の飛行経路を遂行するように構成されている。より詳細には、ミサイルは、ミサイルの速度を識別するためにマッハ数を決定するように構成されている。マッハ数とは、物体（たとえば、ミサイル）のスピードの、周囲の媒体（たとえば、空気）における音のスピードに対する比率である。マッハ数は、エリア内で第１の位置から第２の位置へ進行するミサイルに関して音のスピードに対するミサイルの速度を測定するために慣性航法システムおよびグローバルポジショニングシステムを使用することを含む複数の方法で推定されることが可能である。加えて、マッハ数は、ミサイル速度を決定するための軸方向加速度および絶対圧力などの測定値を使用して導き出されることも可能である。いずれにしても、マッハ数は、時間のある期間にわたってミサイルによって進行された距離を決定するために使用されることが可能である。決定された距離は、ミサイルの第１の飛行経路中に標的が識別されていない場合に第２の飛行経路を遂行するために使用されることが可能である。
【００４０】
[0050]方法３００はさらに、ミサイルが第２の経路上にある間に、固定されたセンサを介して標的信号を受信すること３１６を含む。例示的な実施形態においては、ミサイルは、標的から反射されたまたは標的にその他の形で対応する信号を受信したことに基づいてエリア内の標的の存在を識別するように構成されている。これは、図４Ｅおよび図４Ｆにおいて示されており、図４Ｅおよび図４Ｆにおいては、ミサイル３５は、標的８０などの標的を識別するためにエリア１０内の進行される経路４１４（たとえば、図４Ｃおよび図４Ｄの第１の飛行経路４０４および第２の飛行経路４１２）に沿って移動する。ミサイル３５は、第２の飛行経路４１２（たとえば、らせん状またはコークスクリュー状またはＵ字型の経路）に沿って移動している間に、エリア１０内で位置変更され、それによって、標的８０から反射された信号９２は、ミサイル３５上に配置されているセンサのＦＯＶ４０８に入る。セミアクティブレーザーシーカーなどのセンサは、ＦＯＶ４０８内で、反射された信号９２を検知したこと（たとえば、レーザー信号からの光子を受信したこと）に応答して標的８０の存在を識別するように構成されている。センサは、いくつかの実施形態においては、前述されているように、信号９２が標的に対応するかどうかを検証するかまたはその他の形で決定するために信号９２をさらに処理する。いったん検証されると、ミサイル３５に搭載されている誘導システムは、ミサイル３５の第２の飛行経路を調整するために飛行制御システムへの命令および／またはコマンドを開始するように構成されている。
【００４１】
[0051]方法３００はさらに、受信された信号に基づいてミサイルをエリア内の標的へ導くようにミサイルの第２の飛行経路を調整すること３２０を含む。いったん標的が識別されると、ミサイルは、標的と交戦するために自らの飛行経路（たとえば、第２の飛行経路）を調整するように構成されている。これは、図４Ｅおよび図４Ｆにおいて示されており、図４Ｅおよび図４Ｆにおいては、ミサイル３５は、進行される経路４１４（たとえば、図４Ｃおよび図４Ｄの第１の飛行経路４０４および第２の飛行経路４１２）に沿って移動している間に、標的８０を識別する信号９２を受信し、次いで標的への経路４１６を決定する。例示的な実施形態においては、経路４１６は、ミサイル３５が、ミサイルが標的８０に向かって移動している間に、受信された信号９２を、ミサイル３５上に配置されている固定されたセンサのＦＯＶ内に保持することを可能にする飛行経路である。本開示に照らせば、その他の多くの実施形態が明らかになるであろう。
【００４２】
さらなる考慮事項
[0052]本開示に照らせば、その他の多くの構成が明らかになるであろう。たとえば、本明細書において前述されているように、ミサイルは、ミサイルの第１の飛行経路に対して位置する軸上標的からの信号を受信していないことに応答して第２の飛行経路を遂行するように構成されている。ミサイルは、いくつかの実施形態においては、発射台からの信号を検知したことに応答して第１の飛行経路に対して特定の方向において第２の飛行経路を遂行するように構成されている。より詳細には、台は、ミサイルが第１の飛行経路に沿って進行するにつれて、レーザー信号などの信号を生成して、ミサイルの周囲の空域内に（たとえば、ミサイルの左または右に）送信するように構成されている。ミサイルの周囲の空域内の微粒子が、信号の少なくともいくらかの部分を、ミサイル上に配置されているセンサのＦＯＶに向けて反射する。信号のこの部分は、後方散乱と呼ばれる。それに応答して、ミサイルは、反射された信号（後方散乱）を検知して、検知された信号の方向において第２の飛行経路を遂行するように構成されている。
【００４３】
[0053]いくつかの実施形態においては、第１および第２の飛行経路を遂行している間に誘導ミサイルなどの誘導弾薬が進行して通る標的の周囲のエリアは、ミサイルが標的を識別して交戦することを可能にするように調整されるかまたはその他の形で修正されることが可能である。ミサイルは、たとえば、第１および第２の飛行を遂行している際に、エリア内の標的から反射される信号を検知するためにエリアのサイズを（たとえば、２０平方マイルから５０平方マイルへ）増大または減少させるように構成されることが可能である。エリアを調整したことに応答して、ミサイルは、調整されたエリア内で第１および第２の飛行経路を再実施するかまたはその他の形で再び実行するように構成されている。しかしながら、いくつかの場合においては、エリアのサイズにおける調整は、ミサイルの最初の高度および燃料容量などのファクタに基づいて制限される可能性がある。その他のいくつかの場合においては、ミサイルは、標的を捕捉したことに応答して標的の周囲のエリアを調整するように構成されている。そのような場合においては、ミサイルは、識別された標的がエリアの中央内に位置するように、検知された信号を使用してエリアを調整するように構成されている。
【００４４】
［００５４］本開示の実施形態についての前述の説明は、例示および説明の目的のために提示されている。網羅的であること、または本開示を、開示されている厳密な形態に限定することは、意図されていない。本開示に照らせば、多くの修正形態および変形形態が可能である。本開示の範囲は、この詳細な説明によってではなく、むしろ本明細書に添付されている特許請求の範囲によって限定されることが意図されている。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
誘導弾薬と、前記誘導弾薬に搭載されているセンサと、を備えた誘導弾薬システムであって、
前記誘導弾薬は、事前にプログラムされたルートに沿って或るエリアへ進行する発射台によって前記エリアへ送達可能であり、前記誘導弾薬が、はじめは、前記エリアを通る第１の飛行経路に沿って進行するように、そして前記第１の飛行経路上を進行しているときに軸上の標的を識別しなかったことに応答して、前記エリアを通る第２の飛行経路へ移行するように構成されており、前記第２の飛行経路が前記第１の飛行経路とは異なり、前記誘導弾薬が、前記第１の飛行経路に対する軸外の標的を位置特定するように構成されており、
前記センサが、前記誘導弾薬に対して配置されており、前記誘導弾薬が前記第２の飛行経路に沿って移動している際に、前記軸上の標的を示す入力信号を検知するためのものである、誘導弾薬システム。
［２］  前記標的に照射するための信号を送信するための信号生成器をさらに備え、それによって前記信号が、前記標的から反射され、前記誘導弾薬の前記センサによって受信される、［１］に記載のシステム。
［３］  前記センサが、３０度と４０度との間の視野を有する、［１］に記載のシステム。
［４］  前記第２の飛行経路が、実質的にＵ字型の飛行経路を通るように前記誘導弾薬を誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、［１］に記載のシステム。
［５］  前記誘導弾薬が、スイッチを含み、前記スイッチが、前記標的に対応する前記センサによって受信された信号を識別するための信号識別子を前記誘導弾薬内に入力するためのものである、［１］に記載のシステム。
［６］  前記第２の飛行経路が、らせん状のまたはコークスクリュー状の飛行経路を通るように前記誘導弾薬を誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、［１］に記載のシステム。
［７］  前記発射台をさらに備え、ここにおいて、前記発射台は自律無人航空機であり、前記自律無人航空機が、事前にプログラムされたルートに沿って移動する、［１］に記載のシステム。
［８］  前記誘導弾薬が、ミサイルであり、前記ミサイルに搭載されている前記センサが、前記ミサイルに対して固定されている、［１］に記載のシステム。
［９］  エリア内の事前にプログラムされたルートに沿って進行する発射台からミサイルが発射された後に前記ミサイルを標的へ航行させるための方法であって、
前記エリア内の第１の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることと、
前記標的が前記第１の飛行経路に対して軸外にあることを決定したことに応答して、前記第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることと、ここで、前記第２の飛行経路が、前記ミサイルに搭載されている固定されたセンサを、前記第１の飛行経路に対する軸外ロケーションを見るように位置付けるためのものであり、
前記第２の飛行経路に沿って進行している間に前記固定されたセンサを介して信号を受信することと、ここで、前記信号が、前記標的の存在を識別するものであり、
前記受信された信号に基づいて前記ミサイルを前記エリア内の前記標的へ導くために前記第２の飛行経路を調整することと、を備える方法。
［１０］  前記受信された信号に基づいて前記標的を識別することをさらに備える、［９］に記載の方法。
［１１］  前記標的を識別することが、前記受信された信号の信号識別子を、前記ミサイル上に格納されている標的情報と比較することを含む、［１０］に記載の方法。
［１２］  前記第２の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記ミサイルが標的を検知することなく前記第１の飛行経路に沿って前記エリアを通って事前に定義された距離を進行したことに応答して開始される、［９］に記載の方法。
［１３］  前記事前に定義された距離が、少なくとも２キロメートルである、［１２］に記載の方法。
［１４］  前記第２の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記ミサイルが標的を検知することなく時間の事前に定義された期間にわたって前記エリアを通って進行したことに応答して開始される、［９］に記載の方法。
［１５］  時間の前記事前に定義された期間が、少なくとも５秒である、［１４］に記載の方法。
［１６］  前記第２の飛行経路に沿って前記ミサイルを航行させることが、前記第２の飛行経路の開始の前に前記発射台が前記エリアを去ることを可能にするための分離基準が達成された後に開始される、［９］に記載の方法。
［１７］  １つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、ミサイルをエリア内の標的へ航行させるためのプロセスが遂行されるようにする複数の命令を符号化している１つまたは複数の非一時的なマシン可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プロセスが、
前記エリア内の第１の飛行経路を通る前記ミサイルの航行をもたらすことと、
前記標的が前記第１の飛行経路に対して軸外にあることを決定したことに応答して、前記第１の飛行経路とは異なる第２の飛行経路に沿った前記ミサイルの航行をもたらすことと、ここで、前記第２の飛行経路が、前記ミサイルに搭載されている固定されたセンサを、前記第１の飛行経路に対する軸外ロケーションを見るように位置付けるためのものであり、
前記第２の飛行経路に沿って進行している間に前記固定されたセンサを介して信号を受信することと、ここで、前記信号が、前記標的の存在を識別するものであり、
前記受信された信号に基づいて前記ミサイルを前記エリア内の前記標的へ導くための前記第２の飛行経路の調整をもたらすことと、を備える、コンピュータプログラム製品。
［１８］  前記受信された信号に基づいて前記標的を識別することをさらに備える、［１７］に記載のコンピュータプログラム製品。
［１９］  前記第２の飛行経路に沿った前記ミサイルの航行をもたらすことが、前記ミサイルが事前に定義された期間および事前に定義された距離のうちの少なくとも１つにわたって前記第１の飛行経路に沿って前記エリアを通って進行したことに応答して開始される、［１７］に記載のコンピュータプログラム製品。
［２０］  前記第２の飛行経路を通る前記ミサイルの航行をもたらすことが、発射台が前記エリアを去ることを可能にするための分離基準が達成された後に生じる、［１７］に記載のコンピュータプログラム製品。
［２１］  前記第２の飛行経路が、Ｕ字型のまたはらせん状のまたはコークスクリュー状の飛行経路を通るように前記ミサイルを誘導する事前にプログラムされた飛行経路である、［１７］に記載のコンピュータプログラム製品。
【図１Ａ】
0006953532.tif 000002
【図１Ｂ】
0006953532.tif 000003
【図２Ａ】
0006953532.tif 000004
【図２Ｂ】
0006953532.tif 000005
【図３】
0006953532.tif 000006
【図４Ａ】
0006953532.tif 000007
【図４Ｂ】
0006953532.tif 000008
【図４Ｃ】
0006953532.tif 000009
【図４Ｄ】
0006953532.tif 000010
【図４Ｅ】
0006953532.tif 000011
【図４Ｆ】
0006953532.tif 000012