(57)【要約】【課題】様々なコンフィグレーションで観測を行うことができるとともに、精度よく天体の輝度を算出することができるようにする。【解決手段】位置誤差算出部２３により算出された位置誤差が解消するように、電波望遠鏡１１，１２を移動する指示をトラック制御部１５，１６に送信し、トラック１３，１４により電波望遠鏡１１，１２が移動された後、電波望遠鏡１１の観測電波Ｅ1（ｔ）と電波望遠鏡１２の電波Ｅ2（ｔ）との移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を算出する移動観測点相互相関値算出部２４を設け、固定観測点相互相関値算出部１７により算出された固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）と移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を積算する。【選択図】図１
2014163685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天体から到来する電波を観測する第１の電波望遠鏡と、
天体から到来する電波を観測する第２の電波望遠鏡と、
時間の経過に伴って変化する電波望遠鏡の設置位置を示す基線長ベクトルを入力し、現在時刻に対応する上記基線長ベクトルの始点の位置まで上記第１の電波望遠鏡を搬送するとともに、上記基線長ベクトルの終点の位置まで上記第２の電波望遠鏡を搬送する望遠鏡搬送手段と、
上記望遠鏡搬送手段により第１及び第２の電波望遠鏡が搬送された後、上記第１の電波望遠鏡の観測電波と上記第２の電波望遠鏡の観測電波間の相互相関値を算出する第１の相互相関値算出手段と、
衛星から発信される信号を受信して、上記第１及び第２の電波望遠鏡の設置位置を特定し、上記第１及び第２の電波望遠鏡の設置位置と、現在時刻に対応する上記基線長ベクトルの始点及び終点の位置との誤差を算出する位置誤差算出手段と、
上記位置誤差算出手段により算出された位置誤差が解消するように、上記第１及び第２の電波望遠鏡を移動する指示を上記望遠鏡搬送手段に出力し、移動後の上記第１の電波望遠鏡の観測電波と上記第２の電波望遠鏡の観測電波間の相互相関値を算出する第２の相互相関値算出手段と、
上記第１の相互相関値算出手段により算出された相互相関値と上記第２の相互相関値算出手段により算出された相互相関値を積算し、積算後の相互相関値である観測データを出力する観測データ出力手段と、
上記観測データ出力手段から出力された観測データから天体の輝度を算出する天体輝度算出手段と
を備えた天体輝度算出装置。
【請求項２】
観測データ出力手段は、
観測データの観測精度を算出し、上記観測精度が所定の精度以上であれば、上記観測データを天体輝度算出手段に出力する一方、
上記観測精度が所定の精度に満たなければ、位置誤差の再算出を行う指令を位置誤差算出手段に出力して、第２の相互相関値算出手段により再度算出された相互相関値を上記観測データに積算することを特徴とする請求項１記載の天体輝度算出装置。
【請求項３】
観測データ出力手段は、
第１の相互相関値算出手段により算出された相互相関値と第２の相互相関値算出手段により再度算出された相互相関値との相関強度を算出し、上記相関強度が所定の強度以上であれば、上記第２の相互相関値算出手段により再度算出された相互相関値を観測データに積算する一方、
上記相関強度が所定の強度に満たなければ、位置誤差の再算出を行う指令を位置誤差算出手段に出力して、上記第２の相互相関値算出手段による相互相関値の算出処理を繰り返し実施させることを特徴とする請求項２記載の天体輝度算出装置。
【請求項４】
複数の基線長ベクトルが与えられる場合、第１及び第２の電波望遠鏡、望遠鏡搬送手段、第１及び第２の相互相関値算出手段、位置誤差算出手段及び観測データ出力手段を複数用意し、各々の基線長ベクトルについて、上記第１及び第２の電波望遠鏡、上記望遠鏡搬送手段、上記第１及び第２の相互相関値算出手段、上記位置誤差算出手段及び上記観測データ出力手段が並列に処理を実施することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の天体輝度算出装置。
【請求項５】
望遠鏡搬送手段が、時間の経過に伴って変化する電波望遠鏡の設置位置を示す基線長ベクトルを入力し、現在時刻に対応する上記基線長ベクトルの始点の位置まで第１の電波望遠鏡を搬送するとともに、上記基線長ベクトルの終点の位置まで第２の電波望遠鏡を搬送する望遠鏡搬送工程と、
第１の相互相関値算出手段が、上記望遠鏡搬送工程で第１及び第２の電波望遠鏡が搬送された後、上記第１の電波望遠鏡の観測電波と上記第２の電波望遠鏡の観測電波間の相互相関値を算出する第１の相互相関値算出工程と、
位置誤差算出手段が、衛星から発信される信号を受信して、上記第１及び第２の電波望遠鏡の設置位置を特定し、上記第１及び第２の電波望遠鏡の設置位置と、現在時刻に対応する上記基線長ベクトルの始点及び終点の位置との誤差を算出する位置誤差算出工程と、
第２の相互相関値算出手段が、上記位置誤差算出工程で算出された位置誤差が解消するように、上記第１及び第２の電波望遠鏡を移動する指示を上記望遠鏡搬送手段に出力し、移動後の上記第１の電波望遠鏡の観測電波と上記第２の電波望遠鏡の観測電波間の相互相関値を算出する第２の相互相関値算出工程と、
観測データ出力手段が、上記第１の相互相関値算出工程で算出された相互相関値と上記第２の相互相関値算出工程で算出された相互相関値を積算し、積算後の相互相関値である観測データを出力する観測データ出力工程と、
天体輝度算出手段が、上記観測データ出力工程で出力された観測データから天体の輝度を算出する天体輝度算出工程と
を備えた天体輝度算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、天体から到来する電波を観測して、天体の輝度を算出する天体輝度算出装置及び天体輝度算出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電波天文学は、例えば、恒星、星間ガス、高エネルギー天体周辺のプラズマなどから放射される電波の振る舞いを観測することで、天体の性質を調査する研究分野である。
電波天文観測には電波望遠鏡が用いられ、電波望遠鏡を構成するアンテナ素子には、開口面アンテナが最も多く用いられる。
アンテナを用いる電波観測の方法は、単一鏡観測と干渉計観測の２種類に大きく分けられる。
【０００３】
単一鏡観測に良く用いられている電波望遠鏡の例としては、以下の非特許文献1に記載されている口径４５ｍの開口面アンテナを用いる電波望遠鏡が挙げられる。この望遠鏡は、周波数１〜１５０ＧＨｚまでの電波観測が可能であり、特に高周波の輝線観測で、多くの成果を残している。
また、以下の非特許文献２に記載されている口径６４ｍの開口面アンテナを用いる電波望遠鏡では、パルサーと呼ばれる高エネルギー天体が数多く発見されている。
上記の２例のように、単一鏡観測では、天体の輝線観測やパルサー観測に適している。しかしながら、単一鏡観測では、望遠鏡を構成するアンテナの空間分解能の問題から、天体の詳細な構造を観測して、画像化する用途にはあまり用いられない。
【０００４】
天体の詳細な構造を観測する際には、通常、単一鏡観測は行われず、２台以上の望遠鏡をフーリエ合成する干渉計観測が行われる。
干渉計の空間分解能は、構成する素子間の距離と方向関係を表す基線長ベクトルに依存する。ある１つの基線長ベクトルの観測によって得られる情報は、１つの空間周波数の情報に対応する。
電波画像を取得するには、様々な空間周波数の情報が必要となる。したがって、様々な基線長ベクトルの始点と終点に電波望遠鏡を設置して観測を行う必要がある。望遠鏡の素子数を増やせば、同時に得られる基線長ベクトルの観測データ数が増えるため、一度の観測で同時に得られる各空間周波数の観測データの数が増える。
【０００５】
このような多素子電波干渉計の例としては、以下の非特許文献３に記載されているＶＬＡ（Ｖｅｒｙ  Ｌａｒｇｅ  Ａｒｒａｙ）と呼ばれる電波干渉計が挙げられる。
この干渉計は、口径２５ｍの電波望遠鏡２７機から構成されており、各電波望遠鏡が、一辺の長さが２１ｋｍにも及ぶレール上を移動して、様々な基線長ベクトルの観測を行うことで、多くの空間周波数の観測データを同時に得ることができる。
ＶＬＡのような多素子電波干渉計の一般的な運用方法としては、レール上に定められたポイント（コンフィグレーション）に各電波望遠鏡を設置して観測を行う方法が用いられる。コンフィグレーションによって観測対象は異なる。
【０００６】
さらに、長い基線長ベクトルの観測を行う手段としては、以下の非特許文献４に記載されているＶＬＢＡ（Ｖｅｒｙ  Ｌｏｎｇ  Ｂａｓｅｌｉｎｅ  Ａｒｒａｙ）を始めとする超長基線電波干渉法（ＶＬＢＩ：Ｖｅｒｙ  Ｌｏｎｇ  Ｂａｓｅｌｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）が挙げられる。
この方法は、数百ｋｍ以上離れた位置に設置された２台以上の電波望遠鏡の時間と周波数のタイミングを合わせて、１つの天体を観測することで、超高分解能の電波観測を得る手法である。
以下の非特許文献５には、衛星に搭載された電波望遠鏡と地上の電波望遠鏡で干渉計を形成しているスペースＶＬＢＩシステムが開示されている。
【０００７】
また、どこにでも設置することが可能な電波望遠鏡として、以下の非特許文献６に記載されている可搬型望遠鏡の「ＣＡＲＡＶＡＮ  ２４００」がある。
「ＣＡＲＡＶＡＮ  ２４００」に用いられる開口面アンテナは非常に小型であるため、集光力は低い。しかしながら、大型電波望遠鏡の近辺に設置して、干渉計を形成すれば、集光力を補うとともに、今まで単一鏡として運用されていた大型電波望遠鏡を干渉計化することもできる。
【０００８】
以下、非特許文献７に記載されている方法を参考にして、ＶＬＡ等の移動可能な２素子の望遠鏡を用いて、天体画像を取得する観測アルゴリズムの従来例を説明する。
まず、観測する天体の電波画像を得るために必要な基線長ベクトルと、その基線長ベクトルの両端を表す地球上の位置を算出して、２台の電波望遠鏡を移動する。
２台の電波望遠鏡を設置したのち、２台の電波望遠鏡が天体から到来する電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）を受信して、その電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）に比例する電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を出力する。２台の電波望遠鏡間で位相差が無い場合は、Ｅ1（ｔ）＝Ｅ2（ｔ）になる。
【０００９】
２台の電波望遠鏡が電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）に比例する電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を出力すると、下記の式（１）に示すように、その電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を用いて、電波Ｅ1（ｔ）と電波Ｅ2（ｔ）の相互相関値Ｃ（τ）を算出する。
2014163685.tif 000003
式（１）において、τは位相差である。
位相差τは、下記の式（２）で与えられる。
2014163685.tif 000004
式（２）において、ｋは波数、Ｄλは基線長ベクトル、ｃは自由空間の光速度である。
【００１０】
一定時間、同一の基線長ベクトルで観測を行い、相互相関値Ｃ（τ）を時間積分することで高精度な観測データを生成する。
そして、次の基線長ベクトルの始点及び終点の位置に電波望遠鏡を配置し、上記の観測を再び行う。
そして、必要な基線長ベクトルの数だけ観測を実施すると、それぞれの相互相関値Ｃ（τ）が時間積分された観測データをフーリエ変換して、下記の式（３）で表されるビジビリティーｖ（ω）を算出する。
2014163685.tif 000005
式（３）において、ＡNはアンテナパターン、Ｉνは天体の輝度、（ξ，η）は天球上の位置、（ｕ，ｖ）はある基線長ベクトルが示す２次元の空間周波数を表している。
【００１１】
様々な基線長ベクトルの観測を行うことで、下記の式（４）より、天体の空間的な輝度分布Ｉν（ξ，η）を算出する。
2014163685.tif 000006
電波望遠鏡が複数台ある場合は、同時に観測できる基線長ベクトルの数も増える。例えば、全部でＮ台の望遠鏡が存在するならば、Ｎ（Ｎ−１）／２通りの基線長ベクトルを同時に観測することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】K. Kawaguchi，Y. Kasai，S. Ishikawa，and N. Kaifu,“A spectral-Line Survey Observation of IRC +10216 between 28 and 50 GHz”，Publ. Astron. Soc. Japan，vol 47，pp. 853-876 (1995)
【非特許文献２】R. N. Manchester，A．G．Lyne，F．Camilo，J. F. Bell，V．M. kaspi，N. D’Amico，N. P. F. McKay，F. Crawford，I. H. Stairs，A. Possenti，M. Kramer，and D. C. Sheppard，“The Parkes multi-beam pulsar survey - I. Observing and data analysis systems，discovery and timing of 100 pulsars”，Mon. Not. R. Astron. Soc.，vol. 328，pp.17-35 (2001)
【非特許文献３】J. J. Condon, W. D. Cotton，E. W. Greisen，and Q. F. Yin, R. A. Perley AND G. B. Taylor，AND J. J. Broderick，“The NRAO VLA Sky Survey”，The Astronomical Journal，vol. 115，pp. 1693-1716 (1998)
【非特許文献４】M. L. Lister，H. D. Aller，M. F. Aller，M. H. Cohen，D. C. Homan, M. Kadler，K. I. Kellermann，Y. Y. Kovalev，E. Ros, T. Savolainen, J. A. Zensus, and R. C. Vermeulen，“MOJAVE: Monitoring of Jets in Active Galactic Nuclei with VLBA Experiments. VI. Kinematics Analysis of a Complete Sample of Blazar Jets”，The Astronomical Journal，vol. 137，pp. 3718-3729 (2009)
【非特許文献５】H. Hirabayashi，et al.，“The VLBI Space Observatory Programme and the Radio-Astronomical Satellite HALCA”，Publi. Astron. Soc. Japan，vol. 52，pp. 955-965 (2000)
【非特許文献６】石井敦利，小山泰弘，市川隆一，久保木裕充，高島和宏，藤咲淳一，“CARAVAN 2400 小型電波望遠鏡によるVLBI観測”，2005年度 VLBI技術による宇宙研究シンポジウム・第5回 IVS技術開発センターシンポジウム資料
【非特許文献７】国立天文台編，“干渉計サマースクール2005教科書”，2005年度干渉計サマースクール資料
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の天体輝度算出装置は以上のように構成されているので、小型の可搬型望遠鏡を用いれば、広大なスペースを確保することなく、天体の空間的な輝度分布を算出することができる。しかし、可搬型望遠鏡は、備え付けの望遠鏡と比べて、位置精度が悪いため、設置可能な場所が、地球上での位置が正確に測定されている場所の近傍に限られる制約がある。この制約により、様々なコンフィグレーションでの観測を行うことが困難であり、位置誤差の大きな状態で観測をしても、得られる観測データの相関性が下がってしまうため、正確な輝度分布を算出することができない課題があった。
【００１４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、様々なコンフィグレーションで観測を行うことができるとともに、精度よく天体の輝度を算出することができる天体輝度算出装置及び天体輝度算出方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係る天体輝度算出装置は、天体から到来する電波を観測する第１の電波望遠鏡と、天体から到来する電波を観測する第２の電波望遠鏡と、時間の経過に伴って変化する電波望遠鏡の設置位置を示す基線長ベクトルを入力し、現在時刻に対応する基線長ベクトルの始点の位置まで第１の電波望遠鏡を搬送するとともに、その基線長ベクトルの終点の位置まで第２の電波望遠鏡を搬送する望遠鏡搬送手段と、望遠鏡搬送手段により第１及び第２の電波望遠鏡が搬送された後、第１の電波望遠鏡の観測電波と第２の電波望遠鏡の観測電波間の相互相関値を算出する第１の相互相関値算出手段と、衛星から発信される信号を受信して、第１及び第２の電波望遠鏡の設置位置を特定し、第１及び第２の電波望遠鏡の設置位置と、現在時刻に対応する基線長ベクトルの始点及び終点の位置との誤差を算出する位置誤差算出手段と、位置誤差算出手段により算出された位置誤差が解消するように、第１及び第２の電波望遠鏡を移動する指示を望遠鏡搬送手段に出力し、移動後の第１の電波望遠鏡の観測電波と第２の電波望遠鏡の観測電波間の相互相関値を算出する第２の相互相関値算出手段と、第１の相互相関値算出手段により算出された相互相関値と第２の相互相関値算出手段により算出された相互相関値を積算し、積算後の相互相関値である観測データを出力する観測データ出力手段とを設け、天体輝度算出手段が、観測データ出力手段から出力された観測データから天体の輝度を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、望遠鏡搬送手段により第１及び第２の電波望遠鏡が搬送された後、第１の電波望遠鏡の観測電波と第２の電波望遠鏡の観測電波間の相互相関値を算出する第１の相互相関値算出手段と、第１及び第２の電波望遠鏡の設置位置と、現在時刻に対応する基線長ベクトルの始点及び終点の位置との誤差を算出する位置誤差算出手段と、位置誤差算出手段により算出された位置誤差が解消するように、第１及び第２の電波望遠鏡を移動する指示を望遠鏡搬送手段に出力し、移動後の第１の電波望遠鏡の観測電波と第２の電波望遠鏡の観測電波間の相互相関値を算出する第２の相互相関値算出手段とを設け、観測データ出力手段が、第１の相互相関値算出手段により算出された相互相関値と第２の相互相関値算出手段により算出された相互相関値を積算し、積算後の相互相関値である観測データを天体輝度算出手段に出力するように構成したので、様々なコンフィグレーションで観測を行うことができるとともに、精度よく天体の輝度を算出することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１による天体輝度算出装置を示す構成図である。
【図２Ａ】この発明の実施の形態１による天体輝度算出装置の処理内容（天体輝度算出方法）を示すフローチャートである。
【図２Ｂ】この発明の実施の形態１による天体輝度算出装置の処理内容（天体輝度算出方法）を示すフローチャートである。
【図３】ドリフトトラッキング観測のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による天体輝度算出装置の並列処理を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による天体輝度算出装置を示す構成図である。
図１において、基線長ベクトル算出部１は天体２の輝度を算出する際に、電波望遠鏡を設置する位置を示す基線長ベクトルｍ（時間の経過に伴って、天体２に対する電波望遠鏡１１，１２の相対的な設置位置が変化するため、基線長ベクトルｍは時間の経過に伴って変化する）を算出し、その基線長ベクトルｍを無線等で天体輝度算出装置３に送信する処理を実施する。必要な基線長ベクトルｍの数がＭ個であれば、Ｍ個の基線長ベクトルｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）を算出する。
この実施の形態１では、基線長ベクトル算出部１が天体輝度算出装置３の外部のコンピュータ等で構成され、外部のコンピュータ等から基線長ベクトルｍが天体輝度算出装置３に与えられるものを想定しているが、天体輝度算出装置３が基線長ベクトル算出部１を実装していてもよい。
【００１９】
電波望遠鏡１１はトラック１３の荷台等に搭載されて観測位置が移動され、天体２から到来する電波Ｅ1（ｔ）を観測して、その電波Ｅ1（ｔ）の観測結果を無線等で送信する処理を実施する。なお、電波望遠鏡１１は第１の電波望遠鏡を構成している。
電波望遠鏡１２はトラック１４の荷台等に搭載されて観測位置が移動され、天体２から到来する電波Ｅ2（ｔ）を観測して、その電波Ｅ2（ｔ）の観測結果を無線等で送信する処理を実施する。なお、電波望遠鏡１２は第２の電波望遠鏡を構成している。
ここでは、電波望遠鏡１１，１２が電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）の観測結果を送信する例を示しているが、図示せぬ無線機等が、電波望遠鏡１１，１２による電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）の観測結果を送信するようにしてもよい。
【００２０】
トラック制御部１５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍを受信し、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置まで電波望遠鏡１１を搬送するように、トラック１３を制御する処理を実施する。
トラック制御部１６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍを受信し、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置まで電波望遠鏡１２を搬送するように、トラック１４を制御する処理を実施する。
トラック制御部１５，１６がトラック１３，１４を制御する際、トラック１３，１４の位置を測位する必要があるが、その測位方法としては、例えば、ＧＰＳ信号による測位や、三角測量等による測位などが考えられる。
なお、トラック１３，１４及びトラック制御部１５，１６から望遠鏡搬送手段が構成されている。
【００２１】
固定観測点相互相関値算出部１７は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、トラック１３，１４により電波望遠鏡１１，１２が搬送された後、電波望遠鏡１１，１２から電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）の観測結果を受信し、その電波Ｅ1（ｔ）と電波Ｅ2（ｔ）の相互相関値である固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）を算出する処理を実施する。なお、固定観測点相互相関値算出部１７は第１の相互相関値算出手段を構成している。
【００２２】
人工衛星１８は位置情報及び時間情報・周波数基準情報などを含む信号を発信する衛星であり、例えば、ＧＰＳ信号を発信するＧＰＳ衛星などが該当する。
人工衛星１９は位置補正情報などを含む信号を発信する衛星であり、例えば、ＬＥＸ信号を発信する準天頂衛星などが該当する。
衛星信号受信機２０，２１は人工衛星１８，１９から発信された信号を受信する処理を実施する。
【００２３】
位置時刻特定部２２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、衛星信号受信機２０により受信された人工衛星１８の信号から電波望遠鏡１１，１２の設置位置を測位するとともに、現在時刻を特定する処理を実施する。
また、位置時刻特定部２２は人工衛星１８の信号だけでは、天文観測を行うための位置精度に到達しないため、人工衛星１９の信号を用いて、衛星位置・速度誤差、クロック誤差、電離層遅延、対流圏遅延の影響などを補正して、電波望遠鏡１１，１２の位置、現在時刻・周波数標準精度を向上させる。
【００２４】
位置誤差算出部２３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍを受信し、位置時刻特定部２２により測位された電波望遠鏡１１，１２の設置位置と、位置時刻特定部２２により特定された現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点及び終点の位置との誤差を算出する処理を実施する。
なお、衛星信号受信機２０，２１、位置時刻特定部２２及び位置誤差算出部２３から位置誤差算出手段が構成されている。
【００２５】
移動観測点相互相関値算出部２４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、位置誤差算出部２３により算出された位置誤差が解消するように、電波望遠鏡１１，１２を移動する指示を無線等でトラック制御部１５，１６に送信し、トラック１３，１４により電波望遠鏡１１，１２が移動された後、電波望遠鏡１１，１２から電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）の観測結果を受信し、その電波Ｅ1（ｔ）と電波Ｅ2（ｔ）の相互相関値である移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を算出する処理を実施する。なお、移動観測点相互相関値算出部２４は第２の相互相関値算出手段を構成している。
【００２６】
相互相関値積算部２５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、固定観測点相互相関値算出部１７により算出された固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）と移動観測点相互相関値算出部２４により算出された移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を積算する処理を実施する。
観測精度判定部２６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、相互相関値積算部２５により積算された相互相関値である観測データＥの観測精度を算出し、その観測精度が所定の精度以上であれば、その観測データＥを天体輝度算出部２８に出力する一方、その観測精度が所定の精度に満たなければ、位置誤差の再算出を行う指令を位置時刻特定部２２に出力して、移動観測点相互相関値算出部２４により再度算出された移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を観測データＥに積算する指令を相互相関値積算部２５に出力する処理を実施する。
【００２７】
相関強度判定部２７は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、固定観測点相互相関値算出部１７により算出された固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）と、移動観測点相互相関値算出部２４により再度算出された移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）との相関強度Ｒを算出し、その相関強度Ｒが所定の強度以上であれば、移動観測点相互相関値算出部２４により再度算出された移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を観測データＥに積算する指令を相互相関値積算部２５に出力する一方、その相関強度Ｒが所定の強度に満たなければ、位置誤差の再算出を行う指令を位置時刻特定部２２に出力して、移動観測点相互相関値算出部２４による移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）の算出処理を繰り返し実施させる。
なお、相互相関値積算部２５、観測精度判定部２６及び相関強度判定部２７から観測データ出力手段が構成されている。
【００２８】
天体輝度算出部２８は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、観測精度判定部２６から出力された観測データＥからビジビリティーｖ（ω）を算出するとともに、天体２の空間的な輝度分布Ｉν（ξ，η）を算出する処理を実施する。なお、天体輝度算出部２８は天体輝度算出手段を構成している。
【００２９】
図１の例では、天体輝度算出装置３の構成要素である電波望遠鏡１１，１２、トラック１３，１４、トラック制御部１５，１６、固定観測点相互相関値算出部１７、衛星信号受信機２０，２１、位置時刻特定部２２、位置誤差算出部２３、移動観測点相互相関値算出部２４、相互相関値積算部２５、観測精度判定部２６、相関強度判定部２７及び天体輝度算出部２８のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、天体輝度算出装置の一部がコンピュータで構成されていてもよい。
例えば、天体輝度算出装置３の一部である固定観測点相互相関値算出部１７、位置時刻特定部２２、位置誤差算出部２３、移動観測点相互相関値算出部２４、相互相関値積算部２５、観測精度判定部２６、相関強度判定部２７及び天体輝度算出部２８がコンピュータで構成される場合、固定観測点相互相関値算出部１７、位置時刻特定部２２、位置誤差算出部２３、移動観測点相互相関値算出部２４、相互相関値積算部２５、観測精度判定部２６、相関強度判定部２７及び天体輝度算出部２８の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図２（図２Ａ，図２Ｂ）はこの発明の実施の形態１による天体輝度算出装置３の処理内容（天体輝度算出方法）を示すフローチャートである。
【００３０】
次に動作について説明する。
基線長ベクトル算出部１は、天体２の輝度を算出する際に、電波望遠鏡を設置する位置を示す基線長ベクトルｍ（時間の経過に伴って、天体２に対する電波望遠鏡１１，１２の相対的な設置位置が変化するため、基線長ベクトルｍは時間の経過に伴って変化する）を算出し、その基線長ベクトルｍを無線等で送信する（図２のステップＳＴ１）。
天体２の電波画像を生成する上で、必要な基線長ベクトルｍの数がＭ個であれば、Ｍ個の基線長ベクトルｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）を算出する。
Ｍ個の基線長ベクトルｍが算出された場合、天体輝度算出装置３は、ステップＳＴ１〜ＳＴ２３の処理をＭ回繰り返し実施することになる。
なお、基線長ベクトルｍの算出処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
【００３１】
トラック制御部１５は、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍを受信し、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置まで電波望遠鏡１１を搬送するように、トラック１３を制御する（ステップＳＴ２）。
即ち、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍには、時刻ｔ0に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置、時刻ｔ1に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置、時刻ｔ2に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置・・・が記録されているので、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置を特定し、トラック１３の位置が基線長ベクトルｍの始点の位置と一致するようにトラック１３を制御する。実際には、基線長ベクトルｍの始点の位置に至る経路をトラック１３のナビゲーション装置で案内するなどの制御が考えられる。
【００３２】
トラック制御部１６は、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍを受信し、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置まで電波望遠鏡１１を搬送するように、トラック１４を制御する（ステップＳＴ２）。
即ち、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍには、時刻ｔ0に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置、時刻ｔ1に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置、時刻ｔ2に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置・・・が記録されているので、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置を特定し、トラック１３の位置が基線長ベクトルｍの終点の位置と一致するようにトラック１４を制御する。実際には、基線長ベクトルｍの終点の位置に至る経路をトラック１４のナビゲーション装置で案内するなどの制御が考えられる。
ここでは、トラック１３，１４が電波望遠鏡１１，１２を搬送している例を示しているが、電波望遠鏡１１，１２の搬送手段はトラック１３，１４に限るものではなく、例えば、貨車やトロッコでもよいし、船舶などでもよい。
【００３３】
電波望遠鏡１１は、トラック１３により現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置まで搬送されると、天体２から到来する電波Ｅ1（ｔ）を観測し、その電波Ｅ1（ｔ）に比例する電圧ａ1Ｅ1（ｔ）を示す信号を送信する。
電波望遠鏡１２は、トラック１４により現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置まで搬送されると、天体２から到来する電波Ｅ2（ｔ）を観測し、その電波Ｅ2（ｔ）に比例する電圧ａ2Ｅ2（ｔ）を示す信号を送信する。
ここでは、電波望遠鏡１１，１２が電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）に比例する電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を示す信号を送信している例を示しているが、図示せぬ無線機等が、電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を示す信号を送信するようにしてもよい。
【００３４】
固定観測点相互相関値算出部１７は、電波望遠鏡１１，１２から送信された電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）に比例する電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を受信すると、下記の式（５）に示すように、その電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を用いて、電波Ｅ1（ｔ）と電波Ｅ2（ｔ）の相互相関値である固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）を算出する（ステップＳＴ３）。
2014163685.tif 000007
式（５）において、τは位相差である。
位相差τは、下記の式（６）で与えられる。
2014163685.tif 000008
式（６）において、ｋは波数、Ｄλは基線長ベクトルｍ、ｃは自由空間の光速度である。
【００３５】
衛星信号受信機２０，２１は、人工衛星１８から発信された信号（例えば、ＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ信号など、位置情報及び時間情報・周波数基準情報などを含む信号）を受信する。
また、衛星信号受信機２０，２１は、人工衛星１９から発信された信号（例えば、準天頂衛星から発信されたＬＥＸ信号など、位置補正情報などを含む信号）を受信する。
位置時刻特定部２２は、衛星信号受信機２０，２１が人工衛星１８の信号を受信すると、その受信信号から電波望遠鏡１１，１２の設置位置を測位するとともに、現在時刻を特定する（ステップＳＴ４）。
ただし、人工衛星１８の信号だけでは、天文観測を行うための位置精度に到達しないため、人工衛星１９の信号を用いて、衛星位置・速度誤差、クロック誤差、電離層遅延、対流圏遅延の影響などを補正して、電波望遠鏡１１の位置、現在時刻・周波数標準精度を向上させる。
【００３６】
位置誤差算出部２３は、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍを受信するとともに、位置時刻特定部２２により測位された電波望遠鏡１１，１２の設置位置と現在時刻を取得する。
位置誤差算出部２３は、電波望遠鏡１１の設置位置と現在時刻を取得すると、電波望遠鏡１１の設置位置と、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置との誤差を算出する（ステップＳＴ５）。
即ち、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍには、時刻ｔ0に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置、時刻ｔ1に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置、時刻ｔ2に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置・・・が記録されているので、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置を特定し、その基線長ベクトルｍの始点の位置と電波望遠鏡１１の設置位置との誤差（例えば、緯度・経度の誤差）を算出する。
ステップＳＴ２の処理で、電波望遠鏡１１が基線長ベクトルｍの始点の位置に設置されても、基線長ベクトルｍは時間の経過に伴って変化するため、基線長ベクトルｍの始点の位置と電波望遠鏡１１の設置位置との間に誤差が生じる。
【００３７】
また、位置誤差算出部２３は、電波望遠鏡１２の設置位置と現在時刻を取得すると、電波望遠鏡１２の設置位置と、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置との誤差を算出する（ステップＳＴ５）。
即ち、基線長ベクトル算出部１から送信された基線長ベクトルｍには、時刻ｔ0に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置、時刻ｔ1に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置、時刻ｔ2に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置・・・が記録されているので、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置を特定し、その基線長ベクトルｍの終点の位置と電波望遠鏡１２の設置位置との誤差（例えば、緯度・経度の誤差）を算出する。
ステップＳＴ２の処理で、電波望遠鏡１２が基線長ベクトルｍの終点の位置に設置されても、基線長ベクトルｍは時間の経過に伴って変化するため、基線長ベクトルｍの終点の位置と電波望遠鏡１２の設置位置との間に誤差が生じる。
【００３８】
移動観測点相互相関値算出部２４は、位置誤差算出部２３が電波望遠鏡１１の設置位置と、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置との誤差を算出すると、その位置誤差が解消するように、電波望遠鏡１１を移動する指示を無線等でトラック制御部１５に送信する（ステップＳＴ６）。
これにより、トラック制御部１５は、その位置誤差が解消する方向にトラック１３を移動させることで、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置まで電波望遠鏡１１を搬送する（ステップＳＴ７）。
【００３９】
また、移動観測点相互相関値算出部２４は、位置誤差算出部２３が電波望遠鏡１２の設置位置と、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置との誤差を算出すると、その位置誤差が解消するように、電波望遠鏡１２を移動する指示を無線等でトラック制御部１６に送信する（ステップＳＴ６）。
これにより、トラック制御部１６は、その位置誤差が解消する方向にトラック１４を移動させることで、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置まで電波望遠鏡１２を搬送する（ステップＳＴ７）。
【００４０】
電波望遠鏡１１は、トラック１３により現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点の位置まで搬送されると、天体２から到来する電波Ｅ1（ｔ）を観測し、その電波Ｅ1（ｔ）に比例する電圧ａ1Ｅ1（ｔ）を示す信号を送信する。
電波望遠鏡１２は、トラック１４により現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの終点の位置まで搬送されると、天体２から到来する電波Ｅ2（ｔ）を観測し、その電波Ｅ2（ｔ）に比例する電圧ａ2Ｅ2（ｔ）を示す信号を送信する。
【００４１】
移動観測点相互相関値算出部２４は、電波望遠鏡１１，１２から送信された電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）に比例する電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を受信すると、下記の式（７）に示すように、その電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を用いて、電波Ｅ1（ｔ）と電波Ｅ2（ｔ）の相互相関値である移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を算出する（ステップＳＴ８）。
2014163685.tif 000009
なお、電波望遠鏡１１，１２を移動してから、電波望遠鏡１１，１２が天体２から到来する電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）を観測しているが、この観測は、常に移動し続けるトラッキング観測であってもよいし、移動、停止、観測を繰り返すドリフトトラッキング観測のどちらであってもよい。
【００４２】
相互相関値積算部２５は、固定観測点相互相関値算出部１７が固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）を算出し、移動観測点相互相関値算出部２４が移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を算出すると、下記の式（８）に示すように、その固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）と移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を積算し、その積算結果である観測データＥを観測精度判定部２６に出力する（ステップＳＴ９）。
Ｅ＝Ｃ0（τ）＋Ｃ1（τ）                                (8)
【００４３】
観測精度判定部２６は、相互相関値積算部２５から観測データＥを受けると、その観測データＥの観測精度を算出する。
即ち、観測精度判定部２６は、その観測データＥの観測精度を示す指標として、その観測データＥの信号対雑音比ＳＮを算出する（ステップＳＴ１０）。
具体的には、相互相関値積算部２５から出力された観測データＥを時刻ｔのクロスパワースペクトルｘ（ｔ）として、このクロスパワースペクトルｘ（ｔ）をフーリエ変換し、その変換結果であるＸ（ｋ）を下記の式（９）に代入することで、その観測データＥの信号対雑音比ＳＮを算出する。
【００４４】
2014163685.tif 000010
ここで、ｋは時刻ｔにおけるフーリエ周波数を表し、ある天体２を観測した際に得られる相互相関値の振動周期（フリンジ周期）は赤緯によって一定であるから、周期成分は常に１つのフーリエ周波数に集中するため、信号対雑音比ＳＮは、上記の式（９）で定義することができる。
この実施の形態１では、信号対雑音比ＳＮを式（９）で定義しているが、信号強度と雑音強度の関係性を表せる指標であれば、式（９）に限るものではない。
【００４５】
観測精度判定部２６は、その観測データＥの観測精度を示す指標として、その観測データＥの信号対雑音比ＳＮを算出すると、その信号対雑音比ＳＮと所定のスレッショルドレベルＴ1を比較する（ステップＳＴ１１）。
観測精度判定部２６は、その信号対雑音比ＳＮがスレッショルドレベルＴ1より高ければ（ＳＮ≧Ｔ1）、その観測データＥの観測精度は十分高いので、その観測データＥを天体輝度算出部２８に出力する。
一方、その信号対雑音比ＳＮがスレッショルドレベルＴ1より低ければ（ＳＮ＜Ｔ1）、その観測データＥは必要な精度に達していないので、位置誤差の再算出を行う指令を位置時刻特定部２２に出力する（ステップＳＴ１２）。
【００４６】
位置時刻特定部２２は、観測精度判定部２６から位置誤差の再算出を行う指令を受けると、ステップＳＴ４の処理と同様に、人工衛星１８，１９の信号から電波望遠鏡１１，１２の設置位置を測位するとともに、現在時刻を特定する（ステップＳＴ１３）。
位置誤差算出部２３は、位置時刻特定部２２が電波望遠鏡１１，１２の設置位置と現在時刻を特定すると、ステップＳＴ５の処理と同様に、電波望遠鏡１１の設置位置と、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点及び終点の位置との誤差を算出する（ステップＳＴ１４）。
移動観測点相互相関値算出部２４は、位置誤差算出部２３が位置誤差を算出すると、ステップＳＴ６の処理と同様に、その位置誤差が解消するように、電波望遠鏡１１，１２を移動する指示を無線等でトラック制御部１５，１６に送信する（ステップＳＴ１５）。
これにより、トラック制御部１５，１６は、ステップＳＴ７の処理と同様に、その位置誤差が解消する方向にトラック１３，１４を移動させることで、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点及び終点の位置まで電波望遠鏡１１，１２を搬送する（ステップＳＴ１６）。
【００４７】
移動観測点相互相関値算出部２４は、電波望遠鏡１１，１２が基線長ベクトルｍの始点及び終点の位置まで搬送されたのち、電波望遠鏡１１，１２から送信された電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）に比例する電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を受信すると、ステップＳＴ８の処理と同様に、その電圧ａ1Ｅ1（ｔ），ａ2Ｅ2（ｔ）を用いて、電波Ｅ1（ｔ）と電波Ｅ2（ｔ）の相互相関値である移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を再度算出する（ステップＳＴ１７）。
【００４８】
相関強度判定部２７は、移動観測点相互相関値算出部２４が移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を再度算出すると、下記の式（１０）に示すように、固定観測点相互相関値算出部１７により算出された固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）と、その移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）との相関強度Ｒを算出する（ステップＳＴ１８）。
2014163685.tif 000011
固定観測点相互相関値算出部１７により算出された固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）が最も正確な観測値であり、移動精度の問題から移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）が正確に算出されていないと、相関強度Ｒが低下する。
【００４９】
相関強度判定部２７は、固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）と移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）との相関強度Ｒを算出すると、その相関強度Ｒと所定のスレッショルドレベルＴ2を比較する（ステップＳＴ１９）。
相関強度判定部２７は、その相関強度ＲがスレッショルドレベルＴ2以上であれば（Ｒ≧Ｔ2）、その移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）は十分正確に算出されているので、その移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を観測データＥに積算する指令を相互相関値積算部２５に出力する（ステップＳＴ２０）。
これにより、相互相関値積算部２５は、下記の式（１１）に示すように、その移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を観測データＥに積算し、その積算結果である観測データＥを観測精度判定部２６に出力する（ステップＳＴ２１）。
Ｅ＝Ｅ＋Ｃ1（τ）                                      (11)
【００５０】
その後、ステップＳＴ１０の処理に戻り、観測データＥの信号対雑音比ＳＮが算出されて、その信号対雑音比ＳＮと所定のスレッショルドレベルＴ1が比較される（ステップＳＴ１１）。
その信号対雑音比ＳＮがスレッショルドレベルＴ1以上であれば（ＳＮ≧Ｔ1）、上述したように、その観測データＥが天体輝度算出部２８に出力されるが、その信号対雑音比ＳＮがスレッショルドレベルＴ1より低ければ（ＳＮ＜Ｔ1）、再度、位置誤差の再算出を行う指令が位置時刻特定部２２に出力される（ステップＳＴ１２）。
【００５１】
相関強度判定部２７は、その相関強度ＲがスレッショルドレベルＴ2より低ければ（Ｒ＜Ｔ2）、その移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）は正確に算出されていないので、位置誤差の再算出を行う指令を位置時刻特定部２２に出力する。
これにより、ステップＳＴ１２〜ＳＴ１９の処理が繰り返し実施される。
【００５２】
天体輝度算出部２８は、観測精度判定部２６から観測精度が高い観測データＥを受けると、その観測データＥをフーリエ変換して、下記の式（１２）で表されるビジビリティーｖ（ω）を算出する（ステップＳＴ２２）。
2014163685.tif 000012
式（１２）において、ＡNはアンテナパターン、Ｉνは天体の輝度、（ξ，η）は天球上の位置、（ｕ，ｖ）はある基線長ベクトルｍが示す２次元の空間周波数を表している。
【００５３】
天体輝度算出部２８は、ビジビリティーｖ（ω）を算出すると、下記の式（１３）に示すように、そのビジビリティーｖ（ω）から天体２の空間的な輝度分布Ｉν（ξ，η）を算出する（ステップＳＴ２３）。
2014163685.tif 000013
基線長ベクトルｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）の個数Ｍ分だけ、ステップＳＴ１〜ＳＴ２３の処理を繰り返し実施することで、天体２の構造を詳細に捉えることができる。
【００５４】
ここで、本願の出願人は、位置誤差を補償することで、信号対雑音比ＳＮがどの程度改善されるかを把握するために、シミュレーションを実施している。
図３はドリフトトラッキング観測のシミュレーション結果を示す説明図である。
図３の縦軸は、式（９）で定義される積分データＥの信号対雑音比ＳＮを示しており、横軸は位置誤差の補正が行われない場合、位置誤差の補正が行われた場合、位置誤差がない場合とを表している。
このシミュレーションでは、観測時の基線長が１ｋｍ、波長が２０ｃｍ、観測赤緯が３７°、観測データに与えられるノイズが「Ｎｏｒｍａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｎ（０，Σ２）に従うガウス雑音、フリンジの振幅が１σであるとしている。
赤経１次元方向のドリフトトラッキング観測の場合、フリンジ周期Ｔは、下記の式（１４）で表される。
2014163685.tif 000014
式（１４）において、Ｄは一次元方向の基線長、λは観測波長、Ωは地球の回転角速度（２π／８６１６４）、δは観測赤緯を表している。
【００５５】
通常のＧＰＳによる測定精度は約１０ｍ程度である。測定精度を１０ｍと仮定した場合、フリンジ周期の誤差は約０．０３４秒である。位置誤差の補正が行われない場合、移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）は、この程度の誤差をランダムに包含すると考えられる。
位置誤差の補正が行われない状態で、移動観測によって、１０セットの移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）が得られたとすると、式（９）で定義される積分データＥの信号対雑音比ＳＮは約１０．９ｄＢになる。
一方、この実施の形態１の方法で、位置誤差の補正が行われた場合、移動時にランダムに発生し得る位置誤差が３ｃｍ程度になると考えられ、フリンジ周期の誤差が約０．０００１秒になる。
したがって、位置誤差の補正が行われた場合、１０セットの移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）の積分データＥの信号対雑音比ＳＮは１２．９ｄＢになり、位置誤差の補正が行われない場合より、信号対雑音比ＳＮが改善される。
また、位置誤差がない場合の信号対雑音比ＳＮ１３．０ｄＢとほぼ同レベルの信号対雑音比ＳＮの観測データＥが得られていることが分かる。
【００５６】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、トラック１３，１４により電波望遠鏡１１，１２が搬送された後、電波望遠鏡１１，１２から電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）の観測結果を受信し、その電波Ｅ1（ｔ）と電波Ｅ2（ｔ）の相互相関値である固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）を算出する固定観測点相互相関値算出部１７と、位置時刻特定部２２により測位された電波望遠鏡１１，１２の設置位置と、現在時刻に対応する基線長ベクトルｍの始点及び終点の位置との誤差を算出する位置誤差算出部２３と、位置誤差算出部２３により算出された位置誤差が解消するように、電波望遠鏡１１，１２を移動する指示を無線等でトラック制御部１５，１６に送信し、トラック１３，１４により電波望遠鏡１１，１２が移動された後、電波望遠鏡１１，１２から電波Ｅ1（ｔ），Ｅ2（ｔ）の観測結果を受信し、その電波Ｅ1（ｔ）と電波Ｅ2（ｔ）の相互相関値である移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を算出する移動観測点相互相関値算出部２４とを設け、相互相関値積算部２５が、固定観測点相互相関値算出部１７により算出された固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）と移動観測点相互相関値算出部２４により算出された移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を積算するように構成したので、様々なコンフィグレーションで観測を行うことができるとともに、精度よく天体の輝度を算出することができる効果を奏する。
即ち、この実施の形態１によれば、長時間の積分が可能になることから、大型の開口面アンテナと比較して集光力が低い小型の開口面アンテナを、電波望遠鏡の素子として使用しても、高精度の観測データＥを取得することができる。また、小型開口面アンテナで実現することが可能であり、設置位置に制限がないため、広大なスペースを必要としないという利点を有する。
【００５７】
また、この実施の形態１によれば、観測精度判定部２６が、相互相関値積算部２５により積算された相互相関値である観測データＥの観測精度を算出し、その観測精度が所定の精度以上であれば、その観測データＥを天体輝度算出部２８に出力する一方、その観測精度が所定の精度に満たなければ、位置誤差の再算出を行う指令を位置時刻特定部２２に出力して、移動観測点相互相関値算出部２４により再度算出された移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を観測データＥに積算する指令を相互相関値積算部２５に出力するように構成したので、観測精度が十分に高い観測データＥが得られるまで積分を行うことができる効果を奏する。
【００５８】
また、この実施の形態１によれば、相関強度判定部２７が、固定観測点相互相関値算出部１７により算出された固定観測点相互相関値Ｃ0（τ）と、移動観測点相互相関値算出部２４により再度算出された移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）との相関強度Ｒを算出し、その相関強度Ｒが所定の強度以上であれば、移動観測点相互相関値算出部２４により再度算出された移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）を観測データＥに積算する指令を相互相関値積算部２５に出力する一方、その相関強度Ｒが所定の強度に満たなければ、位置誤差の再算出を行う指令を位置時刻特定部２２に出力して、移動観測点相互相関値算出部２４による移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）の算出処理を繰り返し実施させるように構成したので、十分正確に算出されている移動観測点相互相関値Ｃ1（τ）だけを観測データＥに積算することができるようになり、観測データＥの観測精度を高めることができる効果を奏する。
【００５９】
なお、この実施の形態１では、位置時刻特定部２２が、衛星信号受信機２０，２１が人工衛星１８の信号を受信すると、その受信信号から電波望遠鏡１１，１２の設置位置の測位や現在時刻の特定を行うものを示したが、現在時刻の情報を周波数標準として、例えば、「Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ」等の電波望遠鏡１１，１２間の同期が必要な装置に送るようにしてもよい。
【００６０】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、２つの電波望遠鏡１１，１２により観測された電波から天体２の空間的な輝度分布Ｉν（ξ，η）を算出するものを示したが、２つの電波望遠鏡１１，１２の組を複数用意して、複数組の電波望遠鏡１１，１２により観測された電波から天体２の空間的な輝度分布Ｉν（ξ，η）を算出するようにしてもよい。例えば、電波望遠鏡１１，１２をＭ組用意する場合、電波望遠鏡の台数は２×Ｍ台になる。
この場合、例えば、天体輝度算出装置３の天体輝度算出部２８を除く、構成要素（電波望遠鏡１１，１２、トラック１３，１４、トラック制御部１５，１６、固定観測点相互相関値算出部１７、衛星信号受信機２０，２１、位置時刻特定部２２、位置誤差算出部２３、移動観測点相互相関値算出部２４、相互相関値積算部２５、観測精度判定部２６、相関強度判定部２７）を基線長ベクトルｍの個数Ｍ分だけ用意し、図４に示すように、Ｎ組の構成要素が並列に処理を行うようにしてもよい（基線長ベクトルｍの個数Ｍ分だけ、図２Ａ，図２ＢのステップＳＴ２〜ＳＴ２１を並列に処理する）。天体輝度算出部２８についても、Ｍ個用意して、Ｍ個の天体輝度算出部２８が並列に処理を行うようにしてもよい。
このように、Ｍ個の基線長ベクトルｍについて、同時に観測を行えば、モザイキング観測時に影響を与える可能性のあるシステムの時間変動要因の影響を抑えることができる効果を奏する。
【００６１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  基線長ベクトル算出部、２  天体、３  天体輝度算出装置、１１  電波望遠鏡（第１の電波望遠鏡）、１２  電波望遠鏡（第２の電波望遠鏡）、１３，１４  トラック、１５，１６  トラック制御部（望遠鏡搬送手段）、１７  固定観測点相互相関値算出部（第１の相互相関値算出手段）、１８，１９  人工衛星、２０，２１  衛星信号受信機（位置誤差算出手段）、２２  位置時刻特定部（位置誤差算出手段）、２３  位置誤差算出部（位置誤差算出手段）、２４  移動観測点相互相関値算出部（第２の相互相関値算出手段）、２５  相互相関値積算部、２６  観測精度判定部、２７  相関強度判定部（観測データ出力手段）、２８  天体輝度算出部（天体輝度算出手段）。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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