用于从雷达跟踪数据选择目标的方法和装置

摘要

根据本发明的各个方面的从雷达数据选择目标的方法和装置，与实时数据源和对抗措施系统联合操作。实时数据源为至少一个潜在目标提供跟踪信息，对抗措施系统可从所述至少一个潜在目标中选择符合预定阈值要求的与一个目标关联的导引轨迹以交战。

权利要求

1.一种用于从实时跟踪数据选择目标的计算机实现的方法，包括：从实时数据源接收对于至少一个潜在目标的实时跟踪数据；

将对于所述至少一个潜在目标中的每一个的所述实时跟踪数据与对于所述至少一个潜在目标之中任何另外的潜在目标的实时跟踪数据进行比较；

相对于对抗措施系统的预定性能能力，评估对于所述至少一个潜在目标中的每一个的实时跟踪数据；

确定所述对抗措施系统能否成功地拦截所述至少一个潜在目标中的每一个；

通过将能被所述对抗措施系统成功地拦截的所述至少一个潜在目标的实时跟踪数据与已知威胁特征数据比较而从能被所述对抗措施系统成功地拦截的所述至少一个潜在目标中的任何目标中选择导引轨迹，其中所述导引轨迹包括与已知威胁的一组参数边界对应的预定阈值内的可拦截威胁。

2.根据权利要求1的选择目标的计算机实现的方法，其中比较所述实时跟踪数据进一步包括：辨别所述至少一个潜在目标中的每一个的相对速度和方向；以及分析一段时间上所述至少一个潜在目标中的每一个的相对速度和方向。

3.根据权利要求1的选择目标的计算机实现的方法，其中通过将所述实时跟踪数据与预定威胁的已知的一组特性进行比较来确定所述导引轨迹。

4.根据权利要求1的选择目标的计算机实现的方法，进一步包括将所述导引轨迹转发给发射控制系统。

5.一种用于从实时跟踪数据选择目标的计算机系统，其中所述计算机系统包括：实时数据源，为至少一个潜在目标从实时数据源接收实时跟踪数据；

辨别系统，被配置为：

将对于所述至少一个潜在目标中的每一个的所述实时跟踪数据与对于所述至少一个潜在目标之中任何另外的潜在目标的实时跟踪数据进行比较；

相对于对抗措施系统的预定性能能力，评估对于所述至少一个潜在目标中的每一个的实时跟踪数据；

确定所述对抗措施系统能否成功地拦截所述至少一个潜在目标中的每一个；

通过将能被所述对抗措施系统成功地拦截的所述至少一个潜在目标的实时跟踪数据与由威肋特征系统向辨别系统提供的已知威肋特征数据比较而从能被所述对抗措施系统成功地拦截的所述至少一个潜在目标中的任何目标中选择导引轨迹，其中所述导引轨迹包括与已知威胁的一组参数边界对应的预定阈值内的可拦截威胁。

6.根据权利要求5的选择目标的计算机系统，其中，所述辨别系统还被配置为：辨别所述至少一个潜在目标中的每一个的相对速度和方向；以及分析一段时间上所述至少一个潜在目标中的每一个的相对速度和方向。

7.根据权利要求5的选择目标的计算机系统，其中，所述辨别系统还被配置为通过将所述实时跟踪数据与预定威胁的已知的一组特性进行比较来确定所述导引轨迹。

8.根据权利要求5的选择目标的计算机系统，其中，所述辨别系统还被配置为将所述导引轨迹转发给发射控制系统。

说明书

用于从雷达跟踪数据选择目标的方法和装置

[0001] 在作为专利合作条约(PCT)的受理局的美国专利商标局中

[0002] 题目：用于从雷达跟踪数据选择目标的方法和装置

[0003] 发明人：Partric M.McGuire(Prosper，Texas)

[0004] 相关申请的交叉引用

[0005] 本申请要求2007年5月14日提交的美国临时专利申请第60/917782号的权益，并通过引用并入该申请的公开内容。

背景技术

[0006] 目标获取系统可以通过各种方法(包括雷达信号，热信号和红外信号)锁定目标。锁定目标的处理可以根据应用和环境或者手动地或者自动地开始。在受限空间中或者在要求少于一秒的获取时间的环境下操作的目标获取系统，可能无法于要求的窗口内在感兴趣的目标和错误的目标之间进行辨别，以成功地与目标交战(engage)而不潜在地向无威胁目标射击。

发明内容

[0007] 根据本发明的各个方面的从雷达数据选择目标的方法和装置，与实时数据源和对抗措施(countermeasure)系统联合操作。实时数据源为至少一个潜在目标提供跟踪信息，对抗措施系统可从所述至少一个潜在目标中选择符合预定阈值要求的与一个目标相关联的导引轨迹以交战。

附图说明

[0008] 通过在结合考虑下面的说明性附图的情况下参考详细的描述和权利要求，可以获得对本发明的更完整的理解。在下面的所有附图中，相似的附图标记指类似的要素或者步骤。

[0009] 图1代表性地示出根据本发明的示例性实施例的对抗措施系统；和

[0010] 图2是对目标的选择处理的框图。

[0011] 为了简单和清楚而示出图中的要素和步骤，但不必然是根据任何特定的顺序呈现所述要素和步骤。例如，在附图中示出了可以并行地或者以不同的顺序执行的步骤，以帮助改进对本发明的实施例的理解。

具体实施方式

[0012] 可按照功能模块组件和各种处理步骤描述本发明。可以通过被配置为执行具体功能并达到各种结果的任意数量的硬件或软件组件来实现这样的功能模块。例如，本发明可以采用可执行各种功能的各种计算机、网络、服务器、数据库等等。另外，可以联合任意数量的网络、存储介质或者实时数据源实施本发明，并且所描述的系统仅仅是本发明的示例性应用。此外，本发明可以采用任何数量的常规技术来传输数据、计算信息、呈现信息、存储信息，等等。

[0013] 参考图1，根据本发明的各个方面的用于选择目标的方法和装置，与对抗措施系统100联合操作，对抗措施系统与实时数据源104(诸如雷达系统)连接。对抗措施系统100可以被配置为响应从给定区域内各种其他识别的潜在目标102之中识别的威胁，并与所述威胁交战。例如，根据本发明的各个方面的威胁辨别系统106与实时数据源104联合操作，实时数据源104可以被配置为为一组潜在目标102提供实时跟踪数据110。威胁分类系统
108可以向威胁辨别系统106提供威胁特征数据112，威胁辨别系统106结合该信息与实时跟踪数据110，以选择导引轨迹116以交战。然后，导引轨迹116和相关的跟踪数据可被发送到利用对抗措施选择地与目标交战的发射控制系统114。

[0014] 潜在目标102包括给定区域或空间内的至少一个对象。例如，潜在目标102可以包括各种移动目标，诸如车辆、飞机、鸟以及发射的投射体(projectile)。潜在目标102可以被引导，也可以不被引导，并且可以包括任何合适的材料(诸如，铅，钢或者爆炸性要素)。潜在目标102也可以以任何方式移动(诸如，沿弹道，沿线性目标轨迹，或者沿不规则的未标记的路径)。

[0015] 导引轨迹116是由对抗措施系统100选择用于交战的单个目标。导引轨迹116可在被实时数据源110跟踪的潜在目标102之中。在一个示例性实施例中，导引轨迹102包括火箭推进榴弹(RPG)。

[0016] 实时数据源104产生与潜在目标102的运动相关的实时跟踪数据110。实时数据源104可以包括用于收集实时数据的任何系统(诸如，雷达系统，红外跟踪系统，激光跟踪系统，等等)。实时数据源104可以包括用于收集实时跟踪数据110的任何单个或多个方法。例如，在一实施例中，实时数据源104可以包括被配置为对于每一个潜在目标102产生独立的跟踪数据的被集成到对抗措施系统100中的雷达系统。

[0017] 实时跟踪数据110涉及潜在目标102的速度参数和方向运动。实时跟踪数据110可以包括能够定义潜在目标的运动的任何信息，诸如，运动路径、速度、加速度和未来给定时间点的估计位置。实时跟踪数据可以被进一步分解为矢量分量或者包括部分或全部诸如速度的总体值(global value)的其他合适的数据形式。实时跟踪数据110可以任何合适的方式配置，并且可包括未处理的雷达成像数据或者已经经历处理步骤(诸如，图像或单个轨道辨别)的数据。实时跟踪数据110可包括模拟或者数字数据。

[0018] 实时跟踪数据110可以由任何合适的方法或者过程产生。例如，在约1/2平方公里的区域内，实时数据可由各种移动中的目标(诸如，车辆、飞机、鸟和发射的投射体)产生。在一实施例中，可以从固定位置朝对抗措施系统100发射RPG，并且在RPG从其原始点朝对抗措施系统100行进时，实时数据源104产生实时跟踪数据110。由实时数据源104提供的实时跟踪数据110可包括诸如何时发射的RPG、所有潜在目标102的速度和加速度、所有潜在目标102相对于实时数据源104的方向分量、从RPG发射所经过的时间的量，以及对碰撞的时间或者拦截的潜在点的估计之类的信息。

[0019] 辨别系统106从潜在目标102的组中选择导引轨迹116来交战。辨别系统106可以包括用于分析实时跟踪数据110并识别潜在威胁的任何合适的系统。例如，辨别系统106可以包括能够分析与每一个潜在目标102关联的实时跟踪数据110的常规的计算机和/或集成电路卡组件。例如，辨别系统106可包括专用处理器和存储模块，或者辨别系统106可被集成到预先存在的系统或计算机(诸如，跟踪计算机或者实时数据源104)中。辨别系统106可进一步完全地或部分地通过存储于存储器中并被处理器执行的软件实施，和/或完全地或部分地经由硬件实施。

[0020] 现参考图2，在一实施例中，辨别系统106可被配置为处理实时跟踪数据110，并识别每一个潜在目标102。可以通过任何合适的标准(诸如，接近、相对方向速度、大小、形状、红外信号)识别潜在目标102，或者它们可以包括实时数据源104所观测的所有对象。一旦辩别系统106已识别出潜在目标102，则可以分析每一个独立的潜在目标102的关联的实时跟踪数据110，并将该实时跟踪数据110与所有其他潜在目标102进行比较。

[0021] 也可基于对抗措施系统100在潜在目标102的当前位置和对抗措施系统100之间的某点处成功拦截潜在目标102的能力，评估每一个潜在目标102。例如，如果其中一个潜在目标102朝离开对抗措施系统100的方向行进，那么辨别系统106就从拦截考虑中放弃那个实体。相反地，如果其中一个潜在目标102被沿着指向或者接近对抗措施系统100的轨迹发射，则辨别系统106可将发射轨迹与对抗措施的预定性能能力进行比较。如果对抗措施系统100确定能够拦截那个潜在目标102，这可以对那个潜在目标102进行额外的分析或与已知威胁进行比较。

[0022] 拦截能力窗口(the window of interceptablility)内的潜在目标102可进一步与威胁特征系统108比较。威胁特征系统108为已知类型的威胁提供轮廓(profile)信息。威胁特征系统108可包括用于向辨别系统106提供威胁特征的任何合适的系统。例如，威胁特征系统108可包括在可记录介质中被存储为表格、阵列、矩阵或以其他的一些其他形式被存储的已知威胁的参数数据。然后，可通过任何合适的方法(诸如，经由高速数据连接、无线数据连接或通过集成电路)将此数据提供给辨别系统106。

[0023] 在一实施例中，威胁特征系统108可包括RPG的速度分量信息。此信息可包括诸如已知RPG的最小和最大速度范围以及RPG的飞行特征的数据。在另一实施例中，威胁特征系统108可包括描绘速度的阈值，低于此阈值，对抗措施系统100可以不响应。例如，辨别系统106可忽视具有鸟的已知飞行速度范围内的速度分量的潜在目标102。在再一实施例中，如果发现潜在目标102具有与RPG关联的已知参数边界内的速度，那么所述潜在目标102可被识别为导引轨迹116，并被选择以交战，而排除剩余的潜在目标102。然后，辨别系统106可将对导引轨迹116的实时跟踪数据110转发给发射控制系统114。

[0024] 发射控制系统114监视导引轨迹116，并在导引轨迹116处于对抗措施的发射窗口内时发出发射命令。发射控制系统114可以包括用于控制对抗措施的发射的任何系统或者系统的组合。发射控制系统114可与实时数据源104、对抗措施系统100集成，或者它可被配置为单独的系统。

[0025] 在前述说明中，已经参照具体的示例性实施例描述了本发明。可以做出各种修改或者改变，而不脱离权利要求中所阐述的本发明的范围。说明和图是示意性的，而不是限制性的，并且修改要被包括在本发明的范围内。因此，本发明的范围应当由权利要求以及它们的法律等同物而非仅由描述的例子确定。

[0026] 例如，可以以任何合适的顺序执行任何方法或过程权利要求中记载的各个步骤，而不限于权利要求中所呈现的具体顺序。另外，任何装置权利要求中记载的组件和/或要素可以进行组合，或者通过各种置换进行操作配置，并且因此不限于说明书中记载的以及图中示出的具体的配置。

[0027] 上面关于特定的实施例已经描述了益处、优点和问题解决方案。任何益处、优点、问题解决方案，或者可导致任何特定的益处、优点或解决方案发生或者变得更显著的任何要素不应被解释为任何或所有权利要求的关键的、需要的或者本质的特征或组件。

[0028] 此说明书中使用的术语“包括”、“具有”、“包含”或其任何变形，都意谓指非排他性的包括，以使包括一系列要素的过程、方法、物品、构成或者装置不仅包括那些被记载的要素，而且也可以包括没有显式列出的或者这样的过程、方法、物品、构成或装置固有的其他要素。除了那些没有具体记载的，其他用于本发明的实施中的上述结构、布置、应用、比例、要素、材料或组件的其他组合和/或修改，可被改变或者要么特别适配于具体环境、制造规格、设计参数或其他操作要求，而不脱离本发明的一般原理。