JP2023064936A - 脅威対処システムおよび脅威対処方法 - Google Patents

Abstract

【課題】飛来する脅威をレーザ照射に効率的に対処する脅威対処システムおよび脅威対処方法を提供する。【解決手段】脅威対処システム（１）は、対処装置（５）と、阻害装置（６）と、決定装置（５０）とを備える。対処装置（５）は、飛来する脅威（４）を検知して脅威（４）をレーザ照射により対処する。阻害装置（６）は、脅威（４）が、レーザ照射の威力が所定の閾値より低いと推測される阻害領域（２０）を通過して防護対象（３）に近接することを阻むように設置されている。決定装置（５０）は、阻害装置（６）の上端の位置を、阻害領域（２０）の上端に基づいて決定する。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は脅威対処システムおよび脅威対処方法に関し、例えば、飛来する脅威への対処に好適に利用できるものである。

近年、ドローンなどのＵＡＶ（Unmanned Aerial Vehicle：無人航空機）に係る技術が進歩しており、防護対象を防衛する上での脅威となっている。このような脅威に対して、高出力のレーザ光を大気中に伝搬させて脅威に照射することによって、遠隔で目標を破壊する脅威対処システムが考えられている。電気で駆動する高出力のレーザ光は、電源を確保できる限り脅威に対処し続けることができ、かつ、そのコストは砲弾や飛しょう体などを使用する場合と比較して低い。

その一方で、ドローンなどの経空脅威は、レーダなどから発見されにくいように、地面付近の低空を飛行することが考えられる。ここで、一般的に、地面付近の空気では、より高い高度の上空と比較して、大気揺らぎの度合いが大きい。特に、晴天時に地面が強い日射を受けるとき、地面付近の空気の大気揺らぎの度合いが大きくなる。大気揺らぎの度合いを測る指標の一つとして、屈折率構造定数Ｃｎ^２（単位はｍ^－２／３）がある。屈折率構造定数Ｃｎ^２が大きければ大きいほど、大気揺らぎの度合いは大きい。

そして、大気揺らぎの度合いが大きいとき、レーザ光を集束させることが困難となり、目標に対するレーザ光の威力が低下する。その結果、経空脅威が地面付近の低空を飛行するとき、上空を飛行する場合と比較して、経空脅威に対するレーザ光の威力は低下する可能性がある。

上記に関連して、特許文献１（特許第５９６０９３４号公報）には、防護建造物に係る発明が開示されている。特許文献１の防護建造物は、その内側の防護対象を、その外側の上空からの攻撃から物理的に防護する手段であって、レーザ照射による対処や、低空における大気揺らぎによる影響などを考慮していない。

また、特許文献２（特許第６４１３０５７号公報）には、無人航空機および移動体補足システムに係る発明が開示されている。特許文献２の無人航空機および移動体補足システムは、無人航空機から射出した拘束網で対象を拘束する手段であって、レーザ照射による対処や、低空における大気揺らぎによる影響などを考慮していない。

また、特許文献３（特開２０１９－６０５８９号公報）には、航空防衛システムが開示されている。特許文献３の航空防衛システムは、味方の航空機に搭載された標的中立化デバイスからレーザ光などを発射して相手の航空機を中立化させる手段であって、低空における大気揺らぎによる影響などを考慮していない。

また、特許文献４（特表２０２０－５１９８４３号公報）には、無人航空機を迎撃する方法が開示されている。特許文献４の方法は、味方の航空機からネットなどを発射して標的を捕捉する手段であって、レーザ照射による対処や、低空における大気揺らぎによる影響などを考慮していない。

また、特許文献５（特開２０２１－０１４９５８号公報）には、脅威対処システムが開示されている。特許文献５の脅威対処システムは、レーザ光を照射して脅威への対処を行うが、大気揺らぎによってレーザ光が影響されることや、低空を脅威が飛行することを阻害することなどを考慮していない。

特許第５９６０９３４号公報 特許第６４１３０５７号公報 特開２０１９－６０５８９号公報 特表２０２０－５１９８４３号公報 特開２０２１－０１４９５８号公報

上記状況に鑑み、本開示は、飛来する脅威をレーザ照射に効率的に対処する脅威対処システムおよび脅威対処方法を提供することを目的の１つとする。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

一実施の形態によれば、脅威対処システム（１）は、対処装置（５）と、阻害装置（６）と、決定装置（５０）とを備える。対処装置（５）は、飛来する脅威（４）を検知して脅威（４）をレーザ照射により対処する。阻害装置（６）は、脅威（４）が、レーザ照射の威力が所定の閾値より低いと推測される阻害領域（２０）を通過して防護対象（３）に近接することを阻むように設置されている。決定装置（５０）は、阻害装置（６）の上端の位置を、阻害領域（２０）の上端に基づいて決定する。

一実施の形態によれば、脅威対処方法は、レーザ照射の威力が所定の閾値より低いと推測される阻害領域（２０）の上端に基づいて、阻害装置（６）の上端の位置を決定すること（Ｓ１）と、飛来する脅威（４）が、阻害領域（２０）を通過して防護対象（３）に近接することを阻むように阻害装置（６）を設置すること（Ｓ２）と、脅威（４）を検知して脅威（４）をレーザ照射により対処すること（Ｓ４）とを含む。

一実施の形態によれば、飛来する脅威をレーザ照射で効率的に対処することが出来る。

図１は、関連技術による脅威対処システムの一構成例を示す図である。 図２Ａは、一実施の形態による脅威対処システムの一構成例を示す図である。 図２Ｂは、一実施の形態による対処装置の一構成例を示す図である。 図２Ｃは、一実施の形態による決定装置の一構成例を示す図である。 図３は、一実施の形態による脅威対処方法の一構成例を示すフローチャートである。 図４は、一実施の形態による脅威対処システムの一動作例を示す図である。 図５Ａは、一実施の形態による脅威対処システムの一変形例を説明するための図である。 図５Ｂは、一実施の形態による脅威対処システムの一変形例を説明するための図である。 図６Ａは、一実施の形態による脅威対処システムの一変形例を説明するための図である。 図６Ｂは、一実施の形態による脅威対処システムの一変形例を説明するための図である。 図７は、一実施の形態による脅威対処システムの一変形例を示す図である。 図８は、一実施の形態による脅威対処システムの一構成例を示す図である。 図９は、一実施の形態による脅威対処システムの一構成例を示す図である。 図１０は、一実施の形態による脅威対処システムの一構成例を示す図である。 図１１は、一実施の形態による脅威対処システムの一構成例を示す図である。

添付図面を参照して、本開示による脅威対処システムおよび脅威対処方法を実施するための形態を以下に説明する。

（関連技術）
課題のより良い理解のために、関連技術による脅威対処システムについて先に説明する。図１に示すように、関連技術による脅威対処システム１０１は、地面１０２に設置された対処装置１０５を備える。対処装置１０５は、防護対象１０３を防衛するために、飛来する脅威１０４Ａ、１０４Ｂをレーザ照射で対処する。このとき、比較的高い高度の経路１０７Ａを通過する脅威１０４Ａに照射されるレーザ光は十分な精度で集束し、脅威１０４Ａを対処する。一例として、脅威１０４Ａが複数の回転翼を備えるマルチコプター型のドローンである場合、脅威１０４Ａが備える回転翼や、脅威１０４Ａを制御するコンピュータ回路などが、集束したレーザ光のエネルギーによって加熱されて機能不全や構造破壊に陥るように、対処装置１０５は対処する。

その一方で、地面１０２に比較的近い空間の空気は、地面１０２によって加熱されるなどして陽炎などの大気揺らぎが発生しやすく、大気揺らぎの度合いが大きければ大きいほどレーザ光は集光しにくくなる。そのため、高度が比較的低い経路１０７Ｂを通過する脅威１０４Ｂをレーザ照射によって対処しようとしても、脅威１０４Ｂを照射するレーザ光の威力が不十分となる場合がある。言い換えれば、脅威１０４Ｂを機能不全や構造破壊に陥らせるためにはレーザ光の威力が所定の閾値に達する必要があり、大気揺らぎなどの影響で十分に集束しなかったレーザ光の威力がこの閾値より低い場合は、脅威１０４Ｂにレーザ照射で対処することが困難である。

大気揺らぎの度合いは、例えば、屈折率構造定数Ｃｎ^２として表すことができる。屈折率構造定数Ｃｎ^２が大きければ大きいほど、大気揺らぎの度合いは大きく、レーザ光の集束の度合いは低く、脅威１０４Ｂに対するレーザ光の威力は小さい。レーザ光の威力が脅威１０４Ｂを対処するために十分となる第１の閾値に対応して、屈折率構造定数Ｃｎ^２に第２の閾値が定義される。第１の閾値が与えられたときに、レーザ光の威力を計算することで、第２の閾値を求めて定義することができる。このレーザ光の威力の計算において、レーザ光のパワー、波長、発散角、脅威対処システム１の照準精度等といった脅威対処システム１の特性と脅威の距離と、大気透過率等を用いてもよい。また、第２の閾値は、レーザ光の威力に関する試験結果等から経験的に定めてもよい。

（第１の実施の形態）
図２Ａに示すように、一実施の形態による脅威対処システム１は、対処装置５と、阻害装置６と、決定装置５０とを備える。対処装置５は、飛来する脅威４Ａ、４Ｂを検知して、阻害装置６を越える経路７０Ａに沿って飛行する脅威４Ａをレーザ照射により対処する。阻害装置６は、脅威４Ａ、４Ｂが、レーザ照射の威力が所定の閾値より低いと推測される阻害領域２０を通過して防護対象３に接近することを阻む位置に設置される。例えば、阻害装置６の上端より下の経路７０Ｂに沿って飛行する４Ｂの通過を阻害する。脅威４Ａは、阻害装置６を迂回して移動することで、結果として、阻害領域２０の外側で、かつ、対処装置５の射程範囲の内側の空間を通過する。決定装置５０は、阻害装置６の上端の位置を、阻害領域２０の上端に基づいて決定する。ここでは、阻害領域２０を地面２に投影した面積が比較的広く、そのために阻害装置６を地面２に投影した長さが脅威４Ｂの飛来方向に直交する方向において阻害装置６の高さに対して比較的長く、したがって脅威４Ｂが阻害装置６を迂回するために阻害装置６を上から越えると推測される場合を例に挙げて説明する。以降、脅威４Ａ、４Ｂを区別しないとき、これらを脅威４と総称する。

図２Ｂに示すように、一実施の形態による対処装置５は、脅威検知部５１と、制御部５２と、レーザ照射部５３とを備える。脅威検知部５１は、脅威４を検知して、脅威４の位置を表す検知信号を生成して出力する。制御部５２は、この検知信号に基づいてレーザ照射部５３を制御する。レーザ照射部５３は、制御部５２の制御下で脅威４をレーザ照射により対処する。

図２Ｃに示すように、一実施の形態による決定装置５０は、取得部５０１と、決定部５０２と、出力部５０３とを備える。決定装置５０は、例えば、演算装置がプログラムを実行することによって所望の処理を実現する、いわゆるコンピュータとして構成されてもよい。取得部５０１は、対処装置５の周辺の環境に係るパラメータ群を取得し、取得したパラメータ群を表すパラメータ情報を決定部５０２に送信する。決定部５０２は、このパラメータ群に基づいて、阻害装置６を設置する位置を決定する。出力部５０３は、阻害装置６を設置する位置を表す設置位置情報を、阻害装置６を設置する作業者に伝達するように出力する。決定装置５０は、図２Ａの例のように対処装置５から分かれていてもよいし、対処装置５に一体化されていてもよい。

図３のフローチャートを参照して、一実施の形態による脅威対処方法の一構成例について説明する。言い換えれば、図３のフローチャートを参照して、一実施の形態による脅威対処システム１の一動作例について説明する。

図３のフローチャートの処理が開始すると、ステップＳ１が実行される。ステップＳ１において、決定装置５０が、阻害装置６を設置する位置を決定する。

まず、決定装置５０の取得部５０１が、対処装置５の周辺の環境に係るパラメータ群を取得する。このパラメータ群には、例えば、対処装置５が照射するレーザ光が脅威４まで伝搬する射程範囲空間における大気揺らぎの度合いを示す屈折率構造定数Ｃｎ^２が含まれる。取得部５０１は、例えば、このパラメータ群を測定する測定装置群を備えてもよいし、外部の測定装置群が測定したパラメータ群を表す信号を外部から受信する通信装置を備えてもよい。取得部５０１は、取得したパラメータ群を表すパラメータ情報を決定部５０２に送信する。

次に、決定装置５０の決定部５０２は、受信したパラメータ情報が表すパラメータ群に基づいて、脅威４による領域の通過を阻害装置６によって阻害する阻害領域２０の位置および範囲を特定する。阻害領域２０は、例えば、その領域の大気が持つ屈折率構造定数Ｃｎ^２が所定の閾値より大きくなると推定される領域として決定されてもよく、すなわち照射したレーザ光が大気揺らぎの影響によって十分に集束しないなどの理由でレーザ光の威力が所定の閾値より低いと推測される領域であってもよいし、この領域を含んでもよい。阻害領域２０を決める際に、屈折率構造定数Ｃｎ^２が時間や気象条件等で変わることを考慮してもよい。例えば、屈折率構造定数Ｃｎ^２が最大となる時間や気象条件等を考慮して阻害領域２０を決めてもよいし、統計やシミュレーションに基づき屈折率構造定数Ｃｎ^２の出現確率を考慮して阻害領域２０を決めてもよい。決定部５０２は、さらに、この阻害領域２０の上端に基づいて、阻害装置６を設置する位置を決定する。阻害装置６の位置には、阻害装置６の上端の位置が含まれる。阻害装置６の上端の位置の高度は、例えば、阻害領域２０の上端と同じ高度であってもよいし、阻害領域２０の上端より所定の距離だけ高い高度であってもよい。阻害装置６の下端は、地面２に接してもよいし、脅威４が阻害装置６の下をくぐって通過することを阻害する程度に地面２から離れていてもよい。阻害装置６の位置は、レーザ照射部５３から脅威４までの距離を考慮して決めてもよい。屈折率構造定数Ｃｎ^２が大きい場合でも、レーザ照射部５３から脅威４までの距離が短い場合は、脅威４への対処に十分な威力を維持する場合があり、阻害装置６で脅威４を阻害する必要が生じない場合もある。

次に、決定装置５０の出力部５０３は、阻害装置６を設置する位置を表す設置位置情報を、阻害装置６を設置する作業者に伝達するように出力する。出力部５０３は、例えば、表示装置を備えていて、表示装置で設置位置情報を表示してもよいし、通信装置を備えていて、作業者が有する通信端末に設置位置情報を送信してもよい。

ステップＳ１の後、ステップＳ２が実行される。ステップＳ２において、作業者が、ステップＳ１で決定された位置に阻害装置６を設置する。阻害装置６は、脅威４による阻害領域２０の通過を阻害するように構成されている。一例として、脅威４がドローンであるとき、阻害装置６は空中に設置されたネットであってもよい。このネットの網の目は、脅威４としてのドローンが通過できないように、十分に狭いことが好ましい。また、このネットは、対処装置５のレーザ照射による損傷を抑制するために、レーザ光に対する透過率が十分に高い材料で構成されてもよい。阻害装置６は、ネットを空中に設置するための柱などを備えてもよい。

ステップＳ２の後、ステップＳ３が実行される。ステップＳ３において、対処装置５の脅威検知部５１が、脅威４を検知したか否かを判定する。その後、脅威検知部５１は、判定の結果を表す検知信号を制御部５２に送信する。脅威検知部５１が脅威４を検知した場合（Ｙｅｓ）、検知信号には脅威４の位置を表す脅威位置情報が含まれており、処理はステップＳ４へ進む。反対に、脅威検知部５１が脅威４を検知しなかった場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ３を繰り返す。言い換えれば、ステップＳ３は、脅威検知部５１が脅威４を検知するまで繰り返される。

図４に示すように、防護対象３に接近するために飛来する脅威４は、当初は高度が比較的低い経路７１Ａに沿って移動する。その理由として、高度が高い場所と比較して、高度が低い場所を飛行すると、脅威４はレーダなどによって検知されにくいことが挙げられる。さらに、地面２から遠い場所と比較して、地面２に近い場所は、大気揺らぎの度合いが高いためレーザ光が集束しにくく、すなわちレーザ照射の威力が高くなりにくく、結果的に脅威４がレーザ照射により対処されにくいことも挙げられる。

しかし、当初は高度が比較的低い経路７１Ａに沿って飛来する脅威４は、阻害装置６を迂回するために経路７１Ｂに沿って高度を上げると推測される。また、その後、脅威４は経路７１Ｃに沿って阻害装置６を越えて、経路７１Ｄに沿って高度を下げ、高度が比較的低い経路７１Ｅに沿って防護対象３への接近を試みると推測される。このように、一実施の形態による脅威対処方法によれば、阻害装置６を適切な位置に設置することによって、脅威４の高度を阻害装置６の上端より上に上げさせて、経路７１Ｃを含む、大気揺らぎの度合いが低い領域に誘導することができる。

図３のフローチャートのステップＳ４において、対処装置５のレーザ照射部５３が、レーザ光を照射することによって脅威４に対処する。ここで、まず、制御部５２が脅威位置情報を含む制御信号をレーザ照射部５３に送信する。次に、レーザ照射部５３が、制御信号に応じてレーザ光を脅威４に照射する。このとき、レーザ照射部５３が、レーザ光を照射する光軸方向を脅威４に向ける動作と、レーザ光を脅威４の位置に集束させる動作とは、制御信号に応じて自動的に行われてもよい。また、レーザ照射部５３が実際にレーザ光を出射する動作は、作業者の制御下で行われてもよい。

図４に示すように、脅威４が経路７１Ｃに沿って飛行するとき、脅威４は大気揺らぎの度合いが比較的高い阻害領域２０の外側にいるので、レーザ照射部５３は、レーザ光が十分な精度で集束することによって所定の閾値より高い威力を有するレーザ照射で脅威４に対処して無力化することができる。

その他、脅威４が経路７１Ｄ、７１Ｅに沿って飛行するとき、脅威４が阻害領域２０の中にいたとしても、レーザ照射部５３から脅威４までの距離が比較的短いので、レーザ照射部５３は威力が十分に高いレーザ照射で脅威４に対処することができる。このとき、レーザ光の一部が阻害装置６を照射する可能性があるが、阻害装置６を構成する材料のレーザ光に対する透過率が十分に高ければ、レーザ照射による阻害装置６の損傷は抑制される。この場合、図３のフローチャートのステップＳ１において、阻害装置６を設置する位置を、対処装置５からの距離にさらに基づいて、対処装置５のレーザ照射部５３が照射するレーザ光の威力が阻害領域２０の内側で所定の閾値より大きくなるように決定してもよい。この閾値は、例えば、阻害領域２０の内側にある脅威４をレーザ光が無力化すると推測される威力である。言い換えれば、阻害領域２０におけるレーザ光の威力が閾値を超える位置を、対処装置５から阻害装置６までの相対距離の限界として設定してもよい。

さらに、脅威４が経路７１Ａ、７１Ｂに沿って飛行するとき、レーザ照射部５３は脅威４へのレーザ照射による対処を行ってもよい。このとき、脅威４は阻害領域２０の中におり、レーザ照射部５３から脅威４までの距離は比較的長く、かつ、レーザ照射部５３と脅威４の間に阻害装置６が設置されているため、脅威４が経路７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅに沿って飛行する場合と比較して、レーザ照射の威力が低い可能性がある。それでも、脅威４が防護対象３に接近するために飛行する時間が長ければ長いほど、レーザ照射による脅威４へのダメージが蓄積する。

図３のフローチャートのステップＳ４の後、別の脅威４を検知して対処するために、処理はステップＳ３に戻る。

このように、一実施の形態による脅威対処システム１および脅威対処方法は、飛来する脅威４をレーザ照射で効率的に対処することができる。

（変形例、その１）
上記の第１の実施の形態では、脅威４が阻害領域２０を通過することを阻害するように阻害装置６を設置する構成について説明した。この構成の変形例として、対処装置５から見て障害物の後ろに隠れた空間を飛行する脅威４に対処するために阻害装置６を設置する構成について、図５Ａおよび図５Ｂの例を参照して説明する。このとき、阻害領域２０は、例えば、対処装置５から見て障害物の後ろにある死角に含まれる空間を含む。

図５Ａの例に示すように、対処装置５と脅威４との間に障害物３１が存在するとき、対処装置５が脅威４にレーザ照射で対処することは困難である。図５Ａの例では、脅威４は、高度が比較的低い経路７２Ａに沿って飛行し、障害物３１を迂回するために経路７２Ｂに沿って高度を上げ、経路７２Ｃに沿って障害物３１を超える。脅威４が経路７２Ａ、７２Ｂに沿って飛行する間、脅威４は対処装置５から見て障害物３１の死角にいるため、対処装置５は脅威４にレーザ照射で対処することが困難である。言い換えれば、対処装置５が障害物３１の死角にいる脅威４をレーザ照射で対処しようとしたとしても、レーザ照射の脅威４に対する威力は不十分またはゼロである。その一方で、対処装置５は、脅威４が障害物３１を超えたときにレーザ照射で脅威４に対処することができるが、このときには対処装置５から脅威４までの距離が比較的短いため、脅威４への対処が間に合うとは限らない。

そこで、本変形例では、図５Ｂの例に示すように、障害物３１と脅威４との間に阻害装置６を設置する。こうすることによって、脅威４は、高度が比較的低い経路７３Ａに沿って飛行し、阻害装置６を迂回するために経路７３Ｂに沿って高度を上げ、経路７３Ｃに沿って阻害装置６を越える。このとき、経路７３Ｃに沿って飛行する脅威４は、対処装置５から見て障害物３１の死角におらず、かつ、対処装置５から脅威４までの距離は比較的長いため、脅威４への対処が間に合う。言い換えれば、本変形例では、脅威４が阻害装置６を越えるときに対処装置５が所定の高さを越える威力を有するレーザ照射で脅威４に対処できるように、阻害装置６の位置を決定して阻害装置６を設置する。

（変形例、その２）
上記の変形例では、対処装置５と脅威４との間に障害物３１が存在する構成について説明した。第１の実施の形態の、この変形例とは別の変形例として、対処装置５から見て脅威４の後ろの空間に障害物３２が存在するときに、対処装置５が脅威４に対処するために阻害装置６を設置する構成について、図６Ａおよび図６Ｂの例を参照して説明する。

図６Ａの例に示すように、対処装置５から見て脅威４の後ろの空間に障害物３２が存在し、かつ、この障害物３２にレーザ光を照射することが好ましくないとき、対処装置５が脅威４にレーザ照射で対処することは困難である。ここで、脅威４が障害物３２と対処装置５の間にある経路７４Ａに沿って対処装置５に向かって移動するとき、対処装置５が脅威４にレーザ照射で対処しようとすると、障害物３２にレーザ光が照射される可能性が高いままである。言い換えれば、脅威４が対処装置５と障害物３２との間にいる限り、すなわち対処装置５が障害物３２にレーザ光を照射しないように脅威４へのレーザ照射を忌避する限り、対処装置５によるレーザ照射の脅威４に対する威力はゼロである。

そこで、本変形例では、図６Ｂの例に示すように、対処装置５と脅威４との間に阻害装置６を設置する。こうすることによって、脅威４は、高度が比較的低い経路７５Ａに沿って飛行し、阻害装置６を迂回するために経路７５Ｂに沿って高度を上げ、経路７５Ｃに沿って阻害装置６を越える。その後、脅威４は経路７５Ｄに沿って高度を下げ、高度が比較的低い経路７５Ｅに沿って対処装置５に接近する。このとき、対処装置５から見て、経路７５Ｃに沿って飛行する脅威４の後ろの空間には障害物３２が無いので、対処装置５は障害物３２にレーザ光を照射することなく脅威４にレーザ照射で対処することができる。言い換えれば、本変形例では、脅威４が阻害装置６を越えるときに対処装置５が所定の高さを越える威力を有するレーザ照射で脅威４に対処できるように、阻害装置６の位置を決定して阻害装置６を設置する。

（変形例、その３）
上記の実施の形態では、阻害領域２０を地面２に投影した面積が比較的広く、阻害装置６を地面２に投影した長さが比較的長く、したがって脅威４が阻害装置６を上から越えて迂回することを前提に、阻害装置６を設置する位置を決定する構成について説明した。この構成の変形例として、脅威４が阻害装置６を横から迂回し得ることを前提に、阻害装置６を設置する位置を決定する構成について、図７の例を参照して説明する。

図７の例に示すように、防護対象３と脅威４との間に存在する阻害領域２０の規模が比較的小さく、阻害領域２０を地面２に投影した面積が比較的狭いとき、阻害装置６を地面２に投影した長さは比較的短くて済む。言い換えれば、阻害装置６を設置して維持するコストを、阻害領域２０の規模に応じて抑制することができる。

ただし、このような場合には、阻害装置６を地面２に投影した長さが比較的長い場合と比較して、飛来する脅威４が阻害装置６を迂回するために、阻害装置６を横から迂回することがより容易となる。このとき、図７の例に示すように、経路７６Ａに沿って阻害装置６を横から迂回した脅威４に対処装置５がレーザ照射で対処するとき、レーザ光が阻害領域２０を通過しないように、阻害装置６の横方向の端部の位置を決定して阻害装置６を設置する。

（変形例、その４）
上記の実施の形態および変形例では、阻害装置６が、レーザ光に対して比較的高い透過率を有する材料で構成されたネットである構成について説明した。この構成の変形例として、阻害装置６として別の構成を用いる場合について説明する。

一例として、レーザ光に対して比較的高い透過率を有する板状の物体を、脅威４による通過を阻害するように地面２に設置して、阻害装置６として使用してもよい。このとき、板状の物体を支持するために、１本以上の柱を用いてもよい。同様に、レーザ光に対して比較的高い透過率を有する複数の柱状の物体を、脅威４による通過を阻害するような間隔で地面２に設置して、阻害装置６として使用してもよい。

別の一例として、レーザ光を照射されても損傷が比較的少ない材料で構成されたネット、板状の物体または柱状の物体を、脅威４による通過を阻害するように地面２に設置して、阻害装置６として使用してもよい。具体例として、有刺鉄線を阻害装置６として使用してもよい。また、レーザ光が照射されても燃え難い難燃性の材料で構成されたネット、板状の物体または柱状の物体を、脅威４による通過を阻害するように地面２に設置して、阻害装置６として使用してもよい。難燃性の材料は、例えば、塩化ビニルを含む。

さらに別の一例として、動き続けることによって脅威４による通過を阻害する阻害装置６を使用してもよい。具体的には、風を起こすことによって脅威４の飛行を阻害するように、エアカーテン発生装置やファンなどを阻害装置６として設置してもよい。また、別の具体例として、脅威４による通過を阻害したい範囲を部分的に封鎖するシャッターやファンなどを阻害装置６として用いてもよい。このとき、シャッターまたはファンは、脅威４による通過を阻害したい範囲の全体を時分割で封鎖するように移動する。また、シャッターまたはファンのブレードの移動速度は、脅威４の飛行速度に応じて、シャッターまたはファンのブレードが存在しない範囲を脅威４が通過する前にシャッターまたはファンのブレードがその範囲に到着して脅威４の通過を阻害するように設定される。

（第２の実施の形態）
上記の実施の形態では、阻害装置６を地面２に固定するように設置した。本実施の形態では、阻害装置６の一部または全体を上空から吊り下げた状態で設置する構成について、図８および図９の例を参照して説明する。

図８の例に示す本実施の形態による脅威対処システム１は、図２Ａに示した第１の実施の形態による脅威対処システム１に以下の変更を加えることで得られる。すなわち、阻害装置６は欠陥部分６０を含んでおり、脅威対処システム１は、この欠陥部分６０を塞ぐ別の阻害装置６２と、この阻害装置６２を上空から吊り下げた状態で支持するドローン６１とをさらに備える。ドローン６１は、複数であってもよい。

本実施の形態では、阻害装置６の欠陥部分６０の規模が、脅威４が欠陥部分６０の内側を通過できる程度に大きいとき、脅威４がこの欠陥部分６０を通過して防護対象３に接近することを阻害するために、阻害装置６とは別の阻害装置６２をさらに設置する。阻害装置６２は、欠陥部分６０の付近で、ホバリング状態で待機するドローン６１によって吊り下げられてもよい。

一例として、阻害装置６の欠陥部分６０の存在および位置は、決定装置５０の取得部５０１によって検知される。このとき、決定装置５０の決定部５０２は、欠陥部分６０を阻害装置６２で塞ぐことを決定してもよく、決定装置５０の出力部５０３は阻害装置６２を吊り下げた状態のドローン６１を制御して欠陥部分６０の位置まで誘導してもよい。

図８の例においても、脅威４は阻害装置６の欠陥部分６０を通過することができないので、経路７７Ａに沿って阻害装置６を上から越える。このとき、対処装置５はレーザ照射で脅威４に対処することができる。

このように、本実施の形態による脅威対処システム１では、阻害装置６が部分的に損傷したとき、欠陥部分６０を別の阻害装置６２で塞ぐことによって、阻害装置６を交換または修理することなく、脅威４が欠陥部分６０を通過することを阻害することができる。

図９の例に示す本実施の形態による脅威対処システム１では、阻害装置６の全体が、ドローン６１によって空中に設置されている。ドローン６１は、複数であってもよい。このような構成は、図９の例のように、防護対象３と対処装置５が崖の上の地面２１に位置しており、脅威４が崖の下の地面２２から経路７８Ａに沿って比較的低い高度で飛来する場合など有効である。特に、地面２１において阻害装置６を設置するにはその範囲８が対処装置５から近すぎて、脅威４が地面２１の上空に到達してから対処装置５が脅威４に対処する時間が十分ではない可能性がある。また、阻害装置６を地面２２に設置した場合、阻害装置６の高さ方向の寸法が所望の高さに達しない可能性がある。このような場合でも、阻害装置６の上端が所望の高度に達するように、阻害装置６の全体を空中に設置することができる。

さらに、阻害装置６の全体をドローン６１によって空中に設置することで、阻害装置６を海上などの水面の上空に設置することも可能となる。

このように、本実施の形態による脅威対処システム１および脅威対処方法では、阻害装置６を平地に限らず様々な地形に設置することが可能となる。

（第３の実施の形態）
上記の実施の形態では、飛来する脅威４を、対処装置５の脅威検知部５１が検知する構成について説明した。本実施の形態では、対処装置５から離れた位置に設置されたリモートセンサを用いて脅威４を検知することで、対処装置５がより早く脅威４への対処を開始する構成について、図１０および図１１を参照して説明する。

図１０の例に示す本実施の形態による脅威対処システム１は、図２Ａに示した脅威対処システム１に、障害物３１を追加することで得られる。障害物３１は、図５Ａおよび図５Ｂに示した第１の実施の形態の変形例の場合と同様に、対処装置５から見て障害物３１の死角にある脅威４を対処装置５の脅威検知部５１が検知することを妨害する。このとき、脅威４は、地面２からの高度が比較的低い経路７９Ａに沿って飛行し、阻害装置６を迂回するために経路７９Ｂに沿って高度を上げ、経路７９Ｃに沿って阻害装置６を越える。このとき、対処装置５からみて脅威４は障害物３１の死角にいるため、対処装置５はまだ脅威４に対処することができない可能性がある。その後、脅威４は経路７９Ｄに沿って高度を下げ、地面２からの高度が比較的低い経路７９Ｅに沿って飛行し、障害物３１を迂回するために経路７９Ｆに沿って高度を上げ、経路７９Ｇに沿って障害物３１を越える。このときになって対処装置５の脅威検知部５１が脅威４を検知しても、対処装置５のレーザ照射部５３によるレーザ照射で脅威４への対処が間に合うとは限らない。

そこで、本実施の形態では、図１１の例に示すように、脅威４を検知するリモートセンサ９を、対処装置５から見て阻害装置６の後ろに隠れた空間から飛来する脅威４が障害物３１の死角に入らない場所に設置する。リモートセンサ９は、さらに、対処装置５より阻害装置６に近い場所に設置してもよい。リモートセンサ９は、脅威４を検出すると、脅威４の位置を表すリモート検知信号を対処装置５の脅威検知部５１へ送信する。脅威検知部５１はリモート検知信号を受信する通信装置を備えており、リモート検知信号が表す脅威４の位置を制御部５２に伝達する。こうすることで、脅威４が対処装置５に接近しすぎる前に、例えば経路７９Ｃに沿って阻害装置６を越えた時点で、対処装置５はレーザ照射で脅威４への対処を行うことができる。

このように、本実施の形態による脅威対処システム１および脅威対処方法では、対処装置５から離れた位置から脅威４を検知するリモートセンサ９を備えることによって、対処装置５の脅威検知部５１による検知が困難な場所にある脅威４の存在をより早く検知して脅威４への対処をより効率的に行うことができる。このとき、阻害領域２０は、例えば、対処装置５から見て障害物３１の後ろにある死角に含まれる空間を含む。

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。例えば、第１の実施形態において、第３の実施の形態で用いたリモートセンサ９を導入してもよい。阻害装置６の影響により脅威対処システムの脅威探知能力が低下する場合や、遠距離での脅威探知が不足する場合に、これを補うことができる。

各実施の形態に記載の脅威対処システム１および脅威対処方法は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る脅威対処システム１は、対処装置５と、阻害装置６と、決定装置５０とを備える。対処装置５は、飛来する脅威４を検知して脅威４をレーザ照射により対処する。阻害装置６は、脅威４が、レーザ照射の威力が所定の閾値より低いと推測される阻害領域２０を通過して防護対象３に近接することを阻むように設置されている。決定装置５０は、阻害装置６の上端の位置を、阻害領域２０の上端に基づいて決定する。

第１の態様に係る脅威対処システム１は、阻害装置６によって脅威４を阻害領域２０の外側に誘導してレーザ照射により対処することができる、という効果を奏する。

（２）第２の態様に係る脅威対処システム１は、第１の態様に係る脅威対処システム１であって、阻害領域２０は、屈折率構造定数Ｃｎ^２が所定の閾値より大きい空間を含む。

第２の態様に係る脅威対処システム１は、大気揺らぎの度合いが大きいためにレーザ照射の威力が低下する阻害領域２０の外側に脅威４を誘導することによって、レーザ照射の威力が十分に高い空間において脅威４をレーザ照射で対処することができる、という効果を奏する。

（３）第３の態様に係る脅威対処システム１は、第１の態様に係る脅威対処システム１であって、阻害領域２０は、対処装置５から見て死角に含まれる空間を含む。

第３の態様に係る脅威対処システム１は、対処装置５から見て死角に含まれる阻害領域２０の外側に脅威４を誘導することによって、脅威４をレーザ照射で対処することができる、という効果を奏する。

（４）第４の態様に係る脅威対処システム１は、第１の態様に係る脅威対処システム１であって、阻害領域２０は、対処装置５から見て障害物３２の手前にある。

第４の態様に係る脅威対処システム１は、対処装置５と、レーザ光を照射することが好ましくない障害物３２との間の阻害領域２０の外側に脅威４を誘導することによって、脅威４をレーザ照射で対処することができる、という効果を奏する。

（５）第５の態様に係る脅威対処システム１は、第１～第４の態様に係る脅威対処システム１であって、阻害装置６を吊り下げて支持するドローン６１をさらに備える。

第５の態様に係る脅威対処システム１は、ドローン６１で吊り下げて支持することによって、阻害装置６を平地に限らず様々な地形に設置することができる、という効果を奏する。

（６）第６の態様に係る脅威対処システム１は、第１～第４の態様に係る脅威対処システム１であって、別の阻害装置６２と、ドローン６１とをさらに備える。別の阻害装置６２は、阻害装置６の欠陥部分６０を補うように設置されている。ドローン６１は、別の阻害装置６２を吊り下げて支持する。

第６の態様に係る脅威対処システム１は、ドローン６１で吊り下げた別の阻害装置６２で阻害装置６の欠陥部分６０を補うことによって、阻害装置６の交換または修理することなく、脅威４が欠陥部分６０を通過することを阻害することができる、という効果を奏する。

（７）第７の態様に係る脅威対処システム１は、第１～第６の態様に係る脅威対処システム１であって、対処装置５は、脅威検知部５１と、レーザ照射部５３と、制御部５２とを備える。脅威検知部５１は、脅威４を検知して脅威４の位置を表す検知信号を出力する。レーザ照射部５３は、脅威４をレーザ照射で対処する。制御部５２は、検知信号に基づいてレーザ照射部５３を制御する。

第７の態様に係る脅威対処システム１は、検知した脅威４の位置にレーザ光を照射することによって脅威４に対処することができる、という効果を奏する。

（８）第８の態様に係る脅威対処システム１は、第７の態様に係る脅威対処システム１であって、リモートセンサ９をさらに備える。リモートセンサ９は、対処装置５から離れて設置され、脅威４を検知して脅威４の位置を表すリモート検知信号を出力する。制御部５２は、リモート検知信号にさらに基づいてレーザ照射部５３を制御する。

第８の態様に係る脅威対処システム１は、対処装置５が検知できない位置にある脅威４をリモートセンサ９で検知し、リモートセンサ９が脅威４の位置を制御部５２に伝達することによって、対処装置５は脅威４をより効率的に対処することができる、という効果を奏する。

（９）第９の態様に係る脅威対処方法は、レーザ照射の威力が所定の閾値より低いと推測される阻害領域２０の上端に基づいて、阻害装置６の上端の位置を決定することと、飛来する脅威４が、阻害領域２０を通過して防護対象３に近接することを阻むように阻害装置６を設置することと、脅威４を検知して脅威４をレーザ照射により対処することとを含む。

第９の態様に係る脅威対処方法は、阻害装置６によって脅威４を阻害領域２０の外側に誘導してレーザ照射により対処する、という効果を奏する。

１ 脅威対処システム
２、２１、２２ 地面
２０ 阻害領域
３ 防護対象
３１、３２ 障害物
４、４Ａ、４Ｂ 脅威
５ 対処装置
５０ 決定装置
５１ 脅威検知部
５２ 制御部
５３ レーザ照射部
５０１ 取得部
５０２ 決定部
５０３ 出力部
６ 阻害装置
６０ 欠陥部分
６１ ドローン
６２ 阻害装置（別の阻害装置）
７０Ａ、７０Ｂ 経路
７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ 経路
７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ 経路
７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ 経路
７４Ａ 経路
７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃ、７５Ｄ、７５Ｅ 経路
７６Ａ 経路
７７Ａ 経路
７８Ａ 経路
７９Ａ、７９Ｂ、７９Ｃ、７９Ｄ、７９Ｅ、７９Ｆ、７９Ｇ 経路
８ 範囲
９ リモートセンサ
１０１ 脅威対処システム
１０２ 地面
１０３ 防護対象
１０４Ａ、１０４Ｂ 脅威
１０５ 対処装置
１０７Ａ、１０７Ｂ 経路

Claims (9)

1. 飛来する脅威を検知して前記脅威をレーザ照射により対処する対処装置と、
   前記脅威が、前記レーザ照射の威力が所定の閾値より低いと推測される阻害領域を通過して防護対象に近接することを阻むように設置された阻害装置と、
   前記阻害装置の上端の位置を、前記阻害領域の上端に基づいて決定する決定装置と
   を備える
   脅威対処システム。
2. 請求項１に記載の脅威対処システムにおいて、
   前記阻害領域は、屈折率構造定数が所定の閾値より大きい空間を含む
   脅威対処システム。
3. 請求項１に記載の脅威対処システムにおいて、
   前記阻害領域は、前記対処装置から見て死角に含まれる空間を含む
   脅威対処システム。
4. 請求項１に記載の脅威対処システムにおいて、
   前記阻害領域は、前記対処装置から見て障害物の手前にある
   脅威対処システム。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の脅威対処システムにおいて、
   前記阻害装置を吊り下げて支持するドローン
   をさらに備える
   脅威対処システム。
6. 請求項１～４のいずれか一項に記載の脅威対処システムにおいて、
   前記阻害装置の欠陥部分を補うように設置された別の阻害装置と、
   前記別の阻害装置を吊り下げて支持するドローンと
   をさらに備える
   脅威対処システム。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の脅威対処システムにおいて、
   前記対処装置は、
   前記脅威を検知して前記脅威の位置を表す検知信号を出力する脅威検知部と、
   前記脅威をレーザ照射で対処するレーザ照射部と、
   前記検知信号に基づいて前記レーザ照射部を制御する制御部と
   を備える
   脅威対処システム。
8. 請求項７に記載の脅威対処システムにおいて、
   前記対処装置から離れて設置され、前記脅威を検知して前記脅威の位置を表すリモート検知信号を出力するリモートセンサ
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記リモート検知信号にさらに基づいて前記レーザ照射部を制御する
   脅威対処システム。
9. レーザ照射の威力が所定の閾値より低いと推測される阻害領域の上端に基づいて、阻害装置の上端の位置を決定することと、
   飛来する脅威が、前記阻害領域を通過して防護対象に近接することを阻むように前記阻害装置を設置することと、
   前記脅威を検知して前記脅威を前記レーザ照射により対処することと
   を含む
   脅威対処方法。
   

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