(57)【要約】      （修正有）【課題】再帰反射体を測定点に設置することなく測定点の測定が可能な測定システムを提供する。【解決手段】遠隔操縦可能な飛行装置２と、測距、測角、追尾が可能な位置測定装置３と、飛行体の飛行を制御し飛行装置２及び位置測定装置３と無線通信可能な遠隔操縦機４とを有する測定システム１であって、飛行装置２は、任意の方向に傾斜自在に支持されたシャフト５と、シャフト５の下端に設けられた再帰反射体と、再帰反射体と同軸に設けられた飛行体カメラ９とを具備し、位置測定装置３は再帰反射体を追尾し、遠隔操縦機４は、飛行体カメラ画像と位置測定装置３の測定結果を表示する表示部と、端末演算処理部とを具備し、端末演算処理部は飛行体を飛行体カメラ画像中に所望の測定点が検出される迄飛行させ、再帰反射体の測定結果と、飛行体カメラ画像中での飛行体カメラの光軸と測定点との位置関係に基づき測定点の３次元座標を演算する。【選択図】図１
2019219206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔操縦可能な飛行装置と、測距、測角、追尾が可能であり、既知の３次元座標を有する位置に設置された位置測定装置と、飛行体の飛行を制御し、前記飛行装置及び前記位置測定装置と無線通信可能な遠隔操縦機とを有する測定システムであって、前記飛行装置は、前記飛行体にジンバルを介して任意の方向に傾斜自在に支持されたシャフトと、該シャフトの下端に設けられた再帰反射体と、該再帰反射体と同軸に設けられた飛行体カメラと、飛行制御装置とを具備し、前記位置測定装置は前記再帰反射体を追尾し、測距、測角を行う様構成され、前記遠隔操縦機は、前記飛行体カメラで撮影された飛行体カメラ画像と前記位置測定装置の測定結果を表示する表示部と、前記飛行体を操縦する為の操作部と、前記表示部と前記操作部を制御する端末演算処理部とを具備し、該端末演算処理部は前記飛行体を前記飛行体カメラ画像中に所望の測定点が検出される迄飛行させ、前記再帰反射体の測定結果と、前記飛行体カメラ画像中での前記飛行体カメラの光軸と前記測定点との位置関係に基づき該測定点の３次元座標を演算する様構成された測定システム。
【請求項２】
前記飛行装置は、前記シャフトの下端に設けられたＸ−Ｙステージと、前記再帰反射体に対して既知の位置に設けられた着陸用脚部とを更に具備し、前記Ｘ−Ｙステージは前記再帰反射体と前記飛行体カメラの光軸を、前記シャフトの軸心と直交する２方向に変位可能であり、前記飛行制御装置は、前記飛行体を前記測定点上に着陸させ、前記端末演算処理部は前記飛行体カメラの光軸と前記測定点とが一致する様前記Ｘ−Ｙステージを駆動させ、前記端末演算処理部は前記位置測定装置の測定結果と、前記Ｘ−Ｙステージの駆動量に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する様構成された請求項１に記載の測定システム。
【請求項３】
前記端末演算処理部は、前記飛行体カメラ画像中に前記Ｘ−Ｙステージの駆動範囲を示す枠を表示させ、前記測定点が前記枠内に存在しない場合に、前記測定点が前記枠内に位置する様に前記飛行体を再度飛行させる様構成された請求項２に記載の測定システム。
【請求項４】
前記飛行装置は、前記シャフトの鉛直に対する２方向の傾斜を検出する傾斜センサを更に具備し、前記端末演算処理部は、前記位置測定装置の測定結果と、前記Ｘ−Ｙステージの駆動量と、前記傾斜センサの検出結果に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する様構成された請求項２又は請求項３に記載の測定システム。
【請求項５】
前記端末演算処理部は、前記傾斜センサの検出結果に基づき、前記飛行体カメラの光軸の位置を示す視標と、前記シャフトが鉛直であった場合の前記視標の位置を示す鉛直視標とを前記飛行体カメラ画像に表示させ、前記視標と前記鉛直視標とが合致した時のみ前記位置測定装置に測定を行わせる様構成された請求項４に記載の測定システム。
【請求項６】
前記飛行装置は、前記飛行体カメラの光軸と平行な光軸を有する光波距離計を更に具備し、前記端末演算処理部は、前記再帰反射体の測定結果と、前記飛行体カメラ画像中での前記飛行体カメラの光軸と前記測定点との位置関係と、前記光波距離計の測定結果に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する様構成された請求項１に記載の測定システム。
【請求項７】
前記位置測定装置は、前記飛行体を視準する為の望遠カメラと、該望遠カメラよりも画角の広い広角カメラとを更に具備し、前記端末演算処理部は、前記望遠カメラで取得された望遠カメラ画像と、前記広角カメラで取得された広角カメラ画像と、前記飛行体カメラ画像とを同時に前記表示部に表示させる様構成された請求項１〜請求項６のうちいずれか１項に記載の測定システム。
【請求項８】
前記端末演算処理部は、前記飛行体カメラ画像と、前記望遠カメラ画像と、前記広角カメラ画像の大きさと表示位置とを変更可能に構成された請求項７に記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業者が移動することなく所望の位置のプリズム測定が可能な測定システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
所望の測定点の測量を行なう際には、一般的に再帰反射性を有するプリズム等を用いて測量が行われる。
【０００３】
通常、プリズムを用いた測量では、三脚やポールの下端から既知の位置に設けられたプリズムを、作業者が直接測定点迄運ぶ必要がある。その後、作業者が三脚やポールを測定点上に設置し、気泡管を用いてプリズムが測定点の鉛直上に位置する様調整した後、プリズムを測定している。
【０００４】
従って、測量を行うべき測定点が広範囲に散在していた場合には、測定点の測量を行う毎に作業者が次の測定点迄移動する必要があり、その為多大な時間を要していた。又、測定点が山間部等、作業者の立ち入りが困難な場所にあった場合には、測定点の測量自体が困難となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１６７４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、作業者が再帰反射体を測定点に設置することなく測定点の測定が可能な測定システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、遠隔操縦可能な飛行装置と、測距、測角、追尾が可能であり、既知の３次元座標を有する位置に設置された位置測定装置と、飛行体の飛行を制御し、前記飛行装置及び前記位置測定装置と無線通信可能な遠隔操縦機とを有する測定システムであって、前記飛行装置は、前記飛行体にジンバルを介して任意の方向に傾斜自在に支持されたシャフトと、該シャフトの下端に設けられた再帰反射体と、該再帰反射体と同軸に設けられた飛行体カメラと、飛行制御装置とを具備し、前記位置測定装置は前記再帰反射体を追尾し、測距、測角を行う様構成され、前記遠隔操縦機は、前記飛行体カメラで撮影された飛行体カメラ画像と前記位置測定装置の測定結果を表示する表示部と、前記飛行体を操縦する為の操作部と、前記表示部と前記操作部を制御する端末演算処理部とを具備し、該端末演算処理部は前記飛行体を前記飛行体カメラ画像中に所望の測定点が検出される迄飛行させ、前記再帰反射体の測定結果と、前記飛行体カメラ画像中での前記飛行体カメラの光軸と前記測定点との位置関係に基づき該測定点の３次元座標を演算する様構成された測定システムに係るものである。
【０００８】
又本発明は、前記飛行装置は、前記シャフトの下端に設けられたＸ−Ｙステージと、前記再帰反射体に対して既知の位置に設けられた着陸用脚部とを更に具備し、前記Ｘ−Ｙステージは前記再帰反射体と前記飛行体カメラの光軸を、前記シャフトの軸心と直交する２方向に変位可能であり、前記飛行制御装置は、前記飛行体を前記測定点上に着陸させ、前記端末演算処理部は前記飛行体カメラの光軸と前記測定点とが一致する様前記Ｘ−Ｙステージを駆動させ、前記端末演算処理部は前記位置測定装置の測定結果と、前記Ｘ−Ｙステージの駆動量に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する様構成された測定システムに係るものである。
【０００９】
又本発明は、前記端末演算処理部は、前記飛行体カメラ画像中に前記Ｘ−Ｙステージの駆動範囲を示す枠を表示させ、前記測定点が前記枠内に存在しない場合に、前記測定点が前記枠内に位置する様に前記飛行体を再度飛行させる様構成された測定システムに係るものである。
【００１０】
又本発明は、前記飛行装置は、前記シャフトの鉛直に対する２方向の傾斜を検出する傾斜センサを更に具備し、前記端末演算処理部は、前記位置測定装置の測定結果と、前記Ｘ−Ｙステージの駆動量と、前記傾斜センサの検出結果に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する様構成された測定システムに係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記端末演算処理部は、前記傾斜センサの検出結果に基づき、前記飛行体カメラの光軸の位置を示す視標と、前記シャフトが鉛直であった場合の前記視標の位置を示す鉛直視標とを前記飛行体カメラ画像に表示させ、前記視標と前記鉛直視標とが合致した時のみ前記位置測定装置に測定を行わせる様構成された測定システムに係るものである。
【００１２】
又本発明は、前記飛行装置は、前記飛行体カメラの光軸と平行な光軸を有する光波距離計を更に具備し、前記端末演算処理部は、前記再帰反射体の測定結果と、前記飛行体カメラ画像中での前記飛行体カメラの光軸と前記測定点との位置関係と、前記光波距離計の測定結果に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する様構成された測定システムに係るものである。
【００１３】
又本発明は、前記位置測定装置は、前記飛行体を視準する為の望遠カメラと、該望遠カメラよりも画角の広い広角カメラとを更に具備し、前記端末演算処理部は、前記望遠カメラで取得された望遠カメラ画像と、前記広角カメラで取得された広角カメラ画像と、前記飛行体カメラ画像とを同時に前記表示部に表示させる様構成された測定システムに係るものである。
【００１４】
更に又本発明は、前記端末演算処理部は、前記飛行体カメラ画像と、前記望遠カメラ画像と、前記広角カメラ画像の大きさと表示位置とを変更可能に構成された測定システムに係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、遠隔操縦可能な飛行装置と、測距、測角、追尾が可能であり、既知の３次元座標を有する位置に設置された位置測定装置と、飛行体の飛行を制御し、前記飛行装置及び前記位置測定装置と無線通信可能な遠隔操縦機とを有する測定システムであって、前記飛行装置は、前記飛行体にジンバルを介して任意の方向に傾斜自在に支持されたシャフトと、該シャフトの下端に設けられた再帰反射体と、該再帰反射体と同軸に設けられた飛行体カメラと、飛行制御装置とを具備し、前記位置測定装置は前記再帰反射体を追尾し、測距、測角を行う様構成され、前記遠隔操縦機は、前記飛行体カメラで撮影された飛行体カメラ画像と前記位置測定装置の測定結果を表示する表示部と、前記飛行体を操縦する為の操作部と、前記表示部と前記操作部を制御する端末演算処理部とを具備し、該端末演算処理部は前記飛行体を前記飛行体カメラ画像中に所望の測定点が検出される迄飛行させ、前記再帰反射体の測定結果と、前記飛行体カメラ画像中での前記飛行体カメラの光軸と前記測定点との位置関係に基づき該測定点の３次元座標を演算する様構成されたので、作業者が測定点迄前記再帰反射体を運ぶ必要がなく、容易に前記測定点迄前記再帰反射体を移動させ、前記測定点の３次元座標を求めることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例に係る測定システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る飛行装置を示す断面図である。
【図３】該飛行装置を示す斜視図である。
【図４】該飛行装置の制御系を示す構成図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る位置測定装置の制御系を示す構成図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る遠隔操縦機の概略構成、及び飛行装置、位置測定装置、遠隔操縦機の関連を示す構成図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る測定点の測定を説明するフローチャートである。
【図８】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第１の実施例に係る表示部の表示画面の一例を示す説明図である。
【図９】（Ａ）は測定点が枠内に位置する飛行体カメラ画像を示す説明図であり、（Ｂ）は測定点が枠内に存在しない飛行体カメラ画像を示す説明図であり、（Ｃ）は視標と測定点とを合致させた状態の飛行体カメラ画像を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に係る遠隔操縦機の概略構成、及び飛行装置、位置測定装置、遠隔操縦機の関連を示す構成図である。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第２の実施例に係る飛行体カメラ画像の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の第３の実施例に係る飛行装置を示す断面図である。
【図１３】前記飛行装置のカメラボックスを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１８】
先ず、図１により、本発明の第１の実施例に係る測定システム１について説明する。
【００１９】
該測定システム１は、主に飛行装置２、トータルステーション（ＴＳ）等の位置測定装置３、遠隔操縦機４から構成される。
【００２０】
前記飛行装置２は、主に飛行体（後述）にジンバル機構を介して鉛直に支持された支持部材としてのシャフト５と、該シャフト５の上端に設けられたＧＮＳＳ装置６と、前記シャフト５の下端に設けられた位置合せ機構としてのＸ−Ｙステージ７と、該Ｘ−Ｙステージ７の下面に設けられた再帰反射体としての全周プリズム８と、該全周プリズム８の下面に設けられた飛行体カメラ９と、該飛行体カメラ９の光軸と既知の関係で設けられた方位センサ１０（後述）と、前記遠隔操縦機４との間で通信を行う飛行体通信部１１と、前記飛行装置２を着陸させる為の脚１２とを具備している。該脚１２は、例えば４本の棒状部材から構成され、衝撃を吸収する弾性体であってもよい。着陸面が水平である場合には、該脚１２の中心に前記全周プリズム８が位置する。又、前記脚１２の下端と前記シャフト５の揺動中心との位置関係は既知であり、該シャフト５の揺動中心と前記全周プリズム８との間の距離も既知となっている。
【００２１】
尚、前記シャフト５と前記Ｘ−Ｙステージ７と前記全周プリズム８と前記飛行体カメラ９とは、それぞれ一体化されている。前記Ｘ−Ｙステージ７を基準位置とした状態では、前記全周プリズム８の光軸は、前記シャフト５の軸心と合致している。或は、前記全周プリズム８の光軸は、前記シャフト５の軸心と平行で既知の位置関係を有している。同様に、前記Ｘ−Ｙステージ７を基準位置とした状態では、前記飛行体カメラ９の光軸は、前記シャフト５の軸心と合致している。或は、前記飛行体カメラ９の光軸は、前記シャフト５の軸心と平行で既知の位置関係を有している。
【００２２】
更に、前記飛行装置２には、基準位置が設定され、該基準位置と前記ＧＮＳＳ装置６、前記全周プリズム８、前記飛行体カメラ９との関係は既知となっている。尚、前記飛行装置２の基準位置としては、例えば前記飛行体カメラ９の画像素子（図示せず）の中心位置等とする。
【００２３】
従って、前記Ｘ−Ｙステージ７の中心は前記シャフト５の軸心上に位置し、前記全周プリズム８の光軸、前記飛行体カメラ９の光軸は、ジンバル機構を介して常に鉛直となる様に設定されている。又、前記飛行装置２の飛行中、前記Ｘ−Ｙステージ７は基準位置に設定される。
【００２４】
前記ＧＮＳＳ装置６が測定する位置は、前記シャフト５の軸心上に存在する。更に、前記ＧＮＳＳ装置６が測定する位置は、前記飛行体カメラ９に対して既知の位置となっている。
【００２５】
前記Ｘ−Ｙステージ７は、Ｘステージ（Ｘ軸モータ）、Ｙステージ（Ｙ軸モータ）を有し（後述）、それぞれ独立してＸ方向、Ｙ方向に移動可能である。従って、前記Ｘ−Ｙステージ７は、前記シャフト５の軸心と直交する２方向に（水平２軸方向に）移動可能となっている。前記Ｘ−Ｙステージ７を基準位置から変位させることで、前記飛行体カメラ９の光軸が前記シャフト５の軸心に対して２方向に変位する様になっている。又、前記Ｘステージ、前記Ｙステージは、それぞれ変位量を検出可能となっている。
【００２６】
前記全周プリズム８は、該全周プリズム８の下方全範囲から入射される光を再帰反射する光学特性を有している。又、前記全周プリズム８に代えて、反射シールを全周に貼設した部材を前記Ｘ−Ｙステージ７の下方に設けてもよい。
【００２７】
前記位置測定装置３は既知の３次元座標を有する点に設けられている。該位置測定装置３は、追尾機能を有し、前記全周プリズム８を追尾しつつ、該全周プリズム８の３次元座標を測定する。前記位置測定装置３は、前記遠隔操縦機４と無線通信が可能であり、前記位置測定装置３が測定した３次元座標は座標データとして前記遠隔操縦機４に入力される。
【００２８】
前記遠隔操縦機４は、例えばスマートフォンやタブレット等の携帯端末、或は該携帯端末に入力装置が接続又は一体化された装置となっている。前記遠隔操縦機４は、演算機能を有する演算装置、データ、プログラムを格納する記憶部、更に端末通信部１３（図６参照）を有している。前記遠隔操縦機４は、前記端末通信部１３と前記飛行体通信部１１との間で前記飛行装置２との無線通信が可能であり、又前記端末通信部１３と前記位置測定装置３の通信部との間で該位置測定装置３との無線通信が可能となっている。更に、前記遠隔操縦機４は、前記飛行装置２の飛行を遠隔操作し、前記飛行体カメラ９のシャッタを遠隔操作可能となっている。
【００２９】
次に、図２、図３に於いて、前記飛行装置２について説明する。
【００３０】
飛行体１４は、放射状に延出する複数で且つ偶数のプロペラフレーム１５を有し、該プロペラフレーム１５の先端にプロペラユニットが設けられる。該プロペラユニットは、前記プロペラフレーム１５の先端に取付けられたプロペラモータ１６と、該プロペラモータ１６の出力軸に取付けられたプロペラ１７（図示では１７ａ〜１７ｈ）により構成される。前記プロペラモータ１６により、前記プロペラ１７が回転され、前記飛行体１４が飛行する様になっている。
【００３１】
前記飛行体１４は中心に、中空円筒状の主フレーム１８を有している。該主フレーム１８の上端には外方に向って延出する外フランジ１９が設けられ、前記主フレーム１８の下端には中心に向って延出する内フランジ２１が形成される。該内フランジ２１の中心部には、円形の孔２２が形成される。又、前記主フレーム１８からは、例えば４本の前記脚１２が水平に延出し、更に斜め下方に延出している。
【００３２】
前記プロペラフレーム１５は棒状であり、前記主フレーム１８の軸心と直交する平面内に配設されている。又、前記プロペラフレーム１５は、水平方向に所定角度で所定数（少なくとも４本、好ましくは８本、図示では８本（１５ａ〜１５ｈ）を示している）設けられている。前記プロペラフレーム１５の内端部は、前記主フレーム１８を貫通すると共に、前記外フランジ１９に固着されている。
【００３３】
前記主フレーム１８を上下に貫通する様に前記シャフト５が設けられ、該シャフト５はジンバル２３により鉛直になる様に支持されている。該ジンバル２３は、防振部材２４を介して前記内フランジ２１に設けられている。
【００３４】
前記ジンバル２３は直交する２方向の揺動軸２５ａ，２５ｂを有している。該揺動軸２５ａ，２５ｂは直交点、即ち揺動中心を中心に前記シャフト５を直交する２方向に揺動自在に支持する。前記防振部材２４は、前記プロペラモータ１６、前記プロペラ１７が回転した際の振動を吸収し、振動が前記シャフト５に伝達されない様にしている。
【００３５】
傾斜センサ２６は前記シャフト５の下端に設けられ、前記飛行体１４の加速度の変化により生じる急なジンバル２３の傾きを検出する。又、前記傾斜センサ２６は、前記シャフト５が鉛直に対して傾斜した場合、鉛直線と前記シャフト５の軸心との２軸の角度を検出するものである。前記傾斜センサ２６の検出結果は、後述する飛行制御装置２７（図４参照）に送出される。
【００３６】
前記方位センサ１０は前記主フレーム１８の所要位置に設けられる。前記方位センサ１０は、前記飛行体１４の向きを検出する。該飛行体１４の向きとしては、例えば、前記Ｘ−Ｙステージ７のＸ軸方向を前後方向、該Ｘ−Ｙステージ７のＹ軸方向を左右方向とする。
【００３７】
前記シャフト５の下端には制御ボックス２８が設けられる。該制御ボックス２８の内部には、前記飛行制御装置２７及びＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）：慣性計測装置）４１（図４参照）が収納されている。前記制御ボックス２８の下面には前記Ｘ−Ｙステージ７が設けられ、該Ｘ−Ｙステージ７の下面には前記全周プリズム８が設けられ、該全周プリズム８の下面には前記飛行体カメラ９が設けられている。
【００３８】
前記シャフト５の上端には、前記ＧＮＳＳ装置６が設けられている。該ＧＮＳＳ装置６の中心（該ＧＮＳＳ装置６の基準位置）は前記シャフト５の軸心と一致している。又、前記Ｘ−Ｙステージ７の中心が基準位置にある状態では、前記ＧＮＳＳ装置６の中心と前記全周プリズム８の光軸とは、共に前記シャフト５の軸心上に位置する。
【００３９】
前記制御ボックス２８、前記Ｘ−Ｙステージ７、前記全周プリズム８、前記飛行体カメラ９等は、バランスウェイトとして機能する。前記シャフト５に外力が作用しない状態では、即ち、フリーの状態では、前記シャフト５は鉛直な状態となる様に前記制御ボックス２８、前記Ｘ−Ｙステージ７、前記全周プリズム８、前記飛行体カメラ９の重量バランスが設定されている。
【００４０】
前記シャフト５を鉛直に充分保持できる場合は、前記制御ボックス２８、前記Ｘ−Ｙステージ７、前記全周プリズム８、前記飛行体カメラ９等のみのバランスウェイト機構だけでよい。一方で、前記シャフト５を鉛直姿勢に安定して保持する為、バランス補助部材を設けてもよい。該バランス補助部材を設けることで、前記シャフト５が急激に傾斜した場合（前記飛行体１４の姿勢が急激に変化した場合）であっても、前記シャフトを迅速に鉛直状態に復帰させることができる。
【００４１】
以下の例では、バランス補助部材として、ダンパバネ２９を設けた場合を説明する。
【００４２】
前記プロペラフレーム１５と前記シャフト５との間には、前記ダンパバネ２９が掛渡される。該ダンパバネ２９は少なくとも３本、好ましくは４本設けられる。前記ダンパバネ２９は、前記揺動軸２５ａ，２５ｂと平行に延出する前記プロペラフレーム１５と前記シャフト５との間に設けられることが好ましい。
【００４３】
又、４本の前記ダンパバネ２９は、それぞれ前記シャフト５と前記プロペラフレーム１５間に張力を作用させており、前記飛行体１４が水平姿勢（前記プロペラフレーム１５が水平な状態）で、張力のバランスにより前記シャフト５が鉛直状態を保つ様に設定されている。又、前記ダンパバネ２９の張力、バネ定数は小さく設定されており、前記飛行体１４が傾いた場合に、重力の作用で前記シャフト５が鉛直方向に向く様になっている。
【００４４】
前記ダンパバネ２９は、前記シャフト５を鉛直な状態に付勢する付勢手段であり、前記シャフト５が揺動、振動した場合に、迅速に鉛直状態に復帰させるものであり、揺動を減衰させるものである。又、付勢手段としては、上記したダンパバネ２９の他に、前記ジンバル２３の前記揺動軸２５ａ，２５ｂが回転した場合に、復帰方向に回転させる捩りコイルバネを用いてもよい。
【００４５】
次に、図４を参照して、前記飛行装置２の制御系について説明する。
【００４６】
前記制御ボックス２８の内部に、前記飛行制御装置２７や前記ＩＭＵ４１等が収納される。前記飛行制御装置２７は、主に演算制御部３１、クロック信号発生部３２、記憶部３３、撮像制御部３４、前記方位センサ１０、飛行制御部３５、ジャイロユニット３６、プロペラモータドライバ部３７、Ｘ−Ｙ駆動制御部３８、ステージモータドライバ部３９、前記飛行体通信部１１とを具備している。
【００４７】
前記飛行体カメラ９の撮影は、前記撮像制御部３４によって制御される。又、前記飛行体カメラ９によって撮影された画像は、画像データとして前記撮像制御部３４に入力される。
【００４８】
前記飛行体カメラ９としてはデジタルカメラが設けられ、静止画像が撮影できると共に、動画像も撮影できる様になっている。又、撮像素子として、画素の集合体であるＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等が設けられ、各画素は撮像素子内での位置が特定できる様になっている。例えば、前記飛行体カメラ９の光軸が撮像素子を通過する点を原点とする直交座標によって、各画素の位置が特定される。
【００４９】
前記記憶部３３には、プログラム格納部とデータ格納部とが形成される。該プログラム格納部には、前記飛行体カメラ９の撮影を制御する為の撮影プログラム、前記プロペラモータ１６を駆動制御する為の飛行制御プログラム、前記ＩＭＵ４１の検出結果を基に前記飛行装置２の位置をリアルタイムで演算する飛行装置位置演算プログラム、前記飛行体カメラ９の光軸が測定点と一致したかどうかを判断する判断プログラム、取得したデータを前記遠隔操縦機４に送信し、又該遠隔操縦機４からの飛行指令や撮像指令等を受信する為の通信プログラム、前記Ｘ−Ｙステージ７を駆動させるモータ（図示せず）を駆動制御する為のＸ−Ｙ制御プログラム、前記飛行体カメラ９で取得したデータを処理して格納する為のデータ処理プログラム等のプログラムが格納されている。
【００５０】
前記データ格納部には、前記飛行体カメラ９で取得した静止画像データ、動画像データ、飛行中に測定された前記飛行装置２の位置データ、前記遠隔操縦機４から送信された前記位置測定装置３で測定した前記飛行装置２の位置データ、前記ＩＭＵ４１により測定された移動距離データ、更に前記静止画像データ、前記動画像データを取得した時の時間、位置データ等が格納される。
【００５１】
前記撮像制御部３４は、前記演算制御部３１から発せられる制御信号に基づき前記飛行体カメラ９の撮像に関する制御を行う。制御の態様としては、動画像の撮像中に所定時間間隔で静止画像を取得する制御等である。又、前記飛行体カメラ９は、前記クロック信号発生部３２から発せられるクロック信号に基づき前記撮像制御部３４によって撮影時期が制御され、或は同期制御される。
【００５２】
前記方位センサ１０は、前記飛行体１４の向きを検出し、検出結果を前記演算制御部３１に入力する。前記ジャイロユニット３６は、前記飛行体１４の飛行状態での水平に対する姿勢を検出し、検出結果を前記演算制御部３１に入力する。
【００５３】
前記飛行体通信部１１は、前記遠隔操縦機４で前記飛行体１４の飛行が遠隔操作される場合に、前記遠隔操縦機４からの操縦信号を受信し、該操縦信号を前記演算制御部３１に入力する。或は、前記飛行体カメラ９で撮影した画像データを、撮影した時刻と位置と共に前記遠隔操縦機４に送信する等の機能を有する。
【００５４】
前記演算制御部３１は、前記記憶部３３に格納された各種プログラムに基づき、測定点のプリズム測量を行う為の各種制御を実行する。又、前記演算制御部３１は、前記操縦信号や前記ジャイロユニット３６の検出結果に基づき、飛行に関する制御信号を演算し、前記飛行制御部３５に出力する。又、前記演算制御部３１は、前記操縦信号に基づき、前記Ｘ−Ｙステージ７に関する調整信号を演算し、前記Ｘ−Ｙ駆動制御部３８に出力する。
【００５５】
前記飛行制御部３５は、飛行に関する制御信号に基づき、前記プロペラモータドライバ部３７を介して前記プロペラモータ１６を所要の状態に駆動する。
【００５６】
又、前記Ｘ−Ｙ駆動制御部３８は、前記Ｘ−Ｙステージ７に関する制御信号に基づき、前記ステージモータドライバ部３９を介して前記Ｘ−Ｙステージ７をＸ軸方向に駆動させるＸ軸モータ４２と、前記Ｘ−Ｙステージ７をＹ軸方向に駆動させるＹ軸モータ４３とを所要の状態に駆動する。尚、前記Ｘ軸モータ４２と前記Ｙ軸モータ４３の駆動量は、即ちＸ方向の移動量とＹ方向の移動量は、エンコーダ等（図示せず）によって検出され、それぞれ前記演算制御部３１にフィードバックされる。該演算制御部３１は、フィードバックされた駆動量に基づき、前記シャフト５の軸心に対する前記全周プリズム８と前記飛行体カメラ９の光軸の変位量を演算する。
【００５７】
次に、図５を参照して、前記位置測定装置３について説明する。
【００５８】
該位置測定装置３は、主に測定制御装置４４、望遠鏡部４５（図１参照）、測距部４６、水平角検出器４７、鉛直角検出器４８、水平回転駆動部４９、鉛直回転駆動部５１、広角カメラ５２、望遠カメラ５３等を具備している。
【００５９】
前記望遠鏡部４５は、測定対象物を視準するものである。前記測距部４６は、前記望遠鏡部４５を介して測距光を射出し、更に前記望遠鏡部４５を介して前記測定対象物からの反射光を受光し、測距を行うものであり、光波距離計としての機能を有する。又、前記望遠鏡部４５は、前記広角カメラ５２と望遠カメラ５３とを内蔵している。前記広角カメラ５２は広画角、例えば３０°を有し、前記望遠カメラ５３は前記広角カメラ５２よりも狭い画角、例えば５°を有している。尚、前記広角カメラ５２の光軸と前記望遠カメラ５３の光軸は、それぞれ前記測距光の光軸と平行であり、各光軸間の距離は既知となっている。又は、前記広角カメラ５２の光軸、前記望遠カメラ５３の光軸、測距光の光軸はそれぞれ合致している。
【００６０】
更に、前記測距部４６は、プリズム測定を実行しつつ前記測定対象物（前記全周プリズム８）の追尾が可能である。該測定対象物の追尾を行なう際には、前記望遠鏡部４５を介して、前記測距光と同軸で追尾光が射出される。或は、前記広角カメラ５２と前記望遠カメラ５３のうちいずれかにて前記測定対象物を捉え、該測定対象物が常に前記カメラの画像中心に位置する様、前記水平回転駆動部４９と前記鉛直回転駆動部５１を制御してもよい。
【００６１】
前記水平角検出器４７は、前記望遠鏡部４５の視準方向の内、水平角を検出する。又、前記鉛直角検出器４８は、前記望遠鏡部４５の視準方向の内、鉛直角を検出する。前記水平角検出器４７、前記鉛直角検出器４８の検出結果は、前記測定制御装置４４に入力される。
【００６２】
前記測定制御装置４４は、主に測距制御部５４、測定演算処理部５５、測定機記憶部５６、測定機通信部５７、モータ駆動制御部５８、撮像制御部５９等を有する。
【００６３】
前記測距制御部５４は、前記測定演算処理部５５からの制御信号に基づき、前記測距部４６による前記全周プリズム８の測距動作を制御する。又、前記測定機記憶部５６には、前記全周プリズム８の測距を行う為の測定プログラム、該全周プリズム８の追尾を行う為の追尾プログラム、前記広角カメラ５２と前記望遠カメラ５３の撮像を行う為の撮像プログラム、前記飛行装置２及び前記遠隔操縦機４と通信を行う為の通信プログラム等のプログラムが格納されている。又、前記測定機記憶部５６には、前記全周プリズム８の測定結果（測距結果、測角結果）が格納される。
【００６４】
前記測定機通信部５７は、前記全周プリズム８を測定した結果（該全周プリズム８の斜距離、水平角、鉛直角）をリアルタイムで前記遠隔操縦機４に送信する。
【００６５】
前記モータ駆動制御部５８は、前記全周プリズム８に前記望遠鏡部４５を視準させる為に、或は前記全周プリズム８を追尾させる為に、前記水平回転駆動部４９、前記鉛直回転駆動部５１を制御し、前記望遠鏡部４５を水平方向に、或は鉛直方向に回転させる。
【００６６】
前記撮像制御部５９は、前記広角カメラ５２と前記望遠カメラ５３の撮像を制御する。尚、前記位置測定装置３が前記全周プリズム８を追尾している状態では、前記飛行体１４は常に前記広角カメラ５２と前記望遠カメラ５３で取得される画像内に位置する様になっている。
【００６７】
前記位置測定装置３は、前記全周プリズム８を追尾しつつ測距し、測距結果と前記水平角検出器４７、前記鉛直角検出器４８の検出結果に基づき、前記全周プリズム８の３次元座標をリアルタイムで測定する。
【００６８】
図６は、前記遠隔操縦機４の概略構成、及び前記飛行装置２と前記位置測定装置３と前記遠隔操縦機４の関連を示す図である。
【００６９】
前記遠隔操縦機４は、演算機能を有する端末演算処理部６１、端末記憶部６２、前記端末通信部１３、操作部６３、表示部６４を有している。
【００７０】
前記端末演算処理部６１は、クロック信号発生部を有し、前記飛行装置２から受信した画像データ、シャッタ時刻データ、座標データ等をそれぞれクロック信号に関連付ける。又、前記端末演算処理部６１は、受信した各種データを前記クロック信号に基づき時系列のデータとして処理し、前記端末記憶部６２に保存する。
【００７１】
該端末記憶部６２には、前記飛行装置２や前記位置測定装置３と通信を行う為の通信プログラム、前記位置測定装置３の設置位置の３次元座標に基づき、前記全周プリズム８の３次元座標を演算する為のプログラム、該全周プリズム８の３次元座標や前記飛行装置２から受信したデータ等に基づき測定点の３次元座標を演算する為のプログラム、前記位置測定装置３の測定結果をＧＮＳＳ座標に変換する為のプログラム、操作画面や測定結果、各カメラで取得された画像等を表示する為の表示プログラム、タッチパネル等を介して指示を入力する為の操作プログラム等のプログラムが格納される。
【００７２】
前記端末通信部１３は、前記飛行装置２との間、前記位置測定装置３との間で通信を行う。又、前記操作部６３は前記表示部６４と一体に設けられたコントローラのボタン等を介して各種指示を入力する。
【００７３】
前記表示部６４は、前記飛行体カメラ９で取得された飛行体カメラ画像６５（図８参照）、前記広角カメラ５２で取得された広角カメラ画像６６（図８参照）、前記望遠カメラ５３で取得された望遠カメラ画像６７（図８参照）、前記位置測定装置３で取得された測定結果を示す測定結果画面７１（図８参照）等が表示される。
【００７４】
尚、前記表示部６４の全てをタッチパネルとしてもよい。該表示部６４が全てタッチパネルである場合には、前記操作部６３を省略してもよい。この場合、前記表示部６４には前記飛行体１４を操作する為の操作パネル６９が設けられる。該操作パネル６９は、前記飛行体１４を前進及び後退させる為の進退操作部６９ａ（図８参照）、前記飛行体１４を旋回させる為の旋回操作部６９ｂ（図８参照）、前記Ｘ−Ｙステージ７を駆動させる為のステージ操作部６９ｃ（図８参照）等を有している。
【００７５】
次に、図７のフローチャートを参照して、前記測定システム１を用いた測定点の測定について説明する。
【００７６】
ＳＴＥＰ：０１  先ず、前記位置測定装置３を既知の３次元座標を有する点に設置し、前記操作部６３より前記飛行装置２の追尾開始の指示を入力する。前記測定演算処理部５５は、追尾開始の指示に基づき、前記全周プリズム８の追尾を開始する。尚、前記位置測定装置３を一旦未知点に設置し、少なくとも２点の既知点を測定することで前記位置測定装置３の位置を決定することもできる。
【００７７】
尚、前記位置測定装置３を設置する際には、図示しない整準部により、前記位置測定装置３の水平整準が行われる。
【００７８】
ＳＴＥＰ：０２  追尾の開始後、前記操作部６３より離陸の指示を入力する。前記演算制御部３１は、プロペラモータ１６ａ〜１６ｈを駆動させ、前記飛行体１４を離陸させる。
【００７９】
この時、前記Ｘ−Ｙステージ７の中心は基準位置となっており、前記シャフト５の軸心と、前記Ｘ−Ｙステージ７の中心と、前記全周プリズム８の光軸と、前記飛行体カメラ９の光軸とはそれぞれ合致している。
【００８０】
又、前記飛行体カメラ９、前記広角カメラ５２、前記望遠カメラ５３がそれぞれ駆動され、前記飛行体カメラ画像６５、前記広角カメラ画像６６、前記望遠カメラ画像６７がそれぞれ前記表示部６４に表示される。尚、前記飛行体カメラ画像６５、前記広角カメラ画像６６、前記望遠カメラ画像６７は前記表示部６４を分割して表示してもよく、前記操作部６３により選択して表示してもよい。
【００８１】
図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、前記表示部６４に示される表示画面を示している。該表示部６４には、前記飛行体カメラ画像６５、前記広角カメラ画像６６、前記望遠カメラ画像６７が表示されると共に、前記飛行体１４の操縦や、前記Ｘ−Ｙステージ７の操作を行う為の前記操作パネル６９、前記測定結果画面７１等が表示されている。
【００８２】
本実施例では、作業者が前記表示部６４に表示されている各画像を指で触れることで、前記端末演算処理部６１が各画像を拡大及び縮小する様になっている。又、作業者が前記表示部６４中の各画像に指で触れた状態で、指をスライドさせることで、スライド方向に基づき前記端末演算処理部６１が各画像の位置を変更する様になっている。尚、各画像がそれぞれ重なって前記表示部６４に表示される場合には、所要の操作により各画像の表示順序を変更できる様にしてもよい。
【００８３】
ＳＴＥＰ：０３  作業者は、例えば前記進退操作部６９ａ及び前記旋回操作部６９ｂを操作する。前記遠隔操縦機４からの操作指示が前記飛行装置２へと送信されると、前記演算制御部３１は、指示に基づき所定の測定点７２が前記飛行体カメラ画像６５内で検出される様、前記飛行体１４を前記測定点７２の上方へと移動させる。この時、該飛行体１４のおおよその誘導は、前記広角カメラ画像６６と目視により実行される。前記飛行体１４が前記測定点７２上迄誘導されたかどうかの判断は、該測定点７２が前記飛行体カメラ画像６５内に位置するかどうかにより行われる。
【００８４】
尚、前記飛行体１４の誘導中、障害物等により前記飛行装置２と前記遠隔操縦機４との通信が途切れる虞れ、或は障害物により前記位置測定装置３の追尾が途切れる虞れがある。この場合、前記演算制御部３１は、前記遠隔操縦機４と通信可能な位置、或は前記位置測定装置３が追尾可能な位置迄前記飛行体１４が自動で戻る様、該飛行体１４を制御してもよい。尚、該飛行体１４が自動で戻る為の情報は、前記ＩＭＵ４１の検出結果を用いてもよいし、或は前記ＧＮＳＳ装置６で測定された３次元座標を用いてもよい。
【００８５】
ＳＴＥＰ：０４  前記飛行体カメラ画像６５内で前記測定点７２が検出されると、作業者は、前記操作パネル６９を操作し、前記端末演算処理部６１より着陸指示が送信される。受信した着陸指示に基づき、前記演算制御部３１は前記飛行体１４を着陸させる。この時、作業者が前記表示部６４をタッチし、前記飛行体カメラ画像６５と前記広角カメラ画像６６の位置と大きさを変更する様操作してもよい。前記飛行体１４を着陸させる際には、前記測定点７２が前記飛行体カメラ画像６５内に検出された状態が維持される。
【００８６】
尚、前記測定点７２が前記飛行体カメラ画像６５内で検出されると、前記端末演算処理部６１が、前記表示部６４に表示される前記飛行体カメラ画像６５と前記広角カメラ画像６６の位置と大きさを自動で変更する様にしてもよい（図８（Ａ）、図８（Ｂ）参照）。
【００８７】
ＳＴＥＰ：０５  前記飛行体１４を着陸させた後、前記測定点７２が前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動範囲内に位置するかどうかが判断される。該判断は、前記演算制御部３１が自動で行ってもよいし、前記端末演算処理部６１が自動で行ってもよい。或は、前記飛行体カメラ画像６５内に前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動範囲を示す枠７３を表示させ、該枠７３内に前記測定点７２が位置しているかどうかにより、作業者が前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動範囲内に前記測定点７２が位置するかどうかを判断してもよい。更に、前記飛行体カメラ画像６５内に前記枠７３を表示させつつ、前記演算制御部３１や前記端末演算処理部６１が自動で判断を行ってもよい。
【００８８】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、矩形の前記枠７３と、中心に位置する視標７４とが画像中に表示された前記飛行体カメラ画像６５を示している。前記視標７４は、十字状のマークを有し、十字の中心は前記飛行体カメラ９の光軸の位置を示すものである。又、前記十字の中心は、前記全周プリズム８の光軸と合致している。
【００８９】
例えば、図９（Ａ）の場合、前記測定点７２は前記枠７３内に位置するので、前記測定点７２が前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動範囲内に位置すると判断することができる。又、図９（Ｂ）の場合、前記測定点７２は前記枠７３の外に位置するので、前記測定点７２が前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動範囲外に位置すると判断することができる。
【００９０】
前記測定点７２が前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動範囲外に位置すると判断されると、作業者は再度前記飛行体１４を離陸させ、該飛行体１４を前記測定点７２上に誘導し、該飛行体１４を着陸させる。その後、前記測定点７２が前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動範囲内に存在するかどうかを再度判断する（ＳＴＥＰ：０２〜ＳＴＥＰ：０５）。
【００９１】
ＳＴＥＰ：０６  前記測定点７２が前記枠７３内に位置し、前記測定点７２が前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動範囲内に位置すると判断されると、次に前記視標７４の位置調整が行われる。作業者は、前記ステージ操作部６９ｃを操作し、前記端末演算処理部６１より駆動指示を送信し、前記Ｘ−Ｙステージ７を駆動させる。前記演算制御部３１は、前記操作パネル６９からの操縦信号に基づき、前記Ｘ軸モータ４２と前記Ｙ軸モータ４３とを駆動させ、図９（Ｃ）に示される様に、前記視標７４の十字の中心と前記測定点７２とを一致させる。
【００９２】
尚、前記視標７４と前記測定点７２とが一致したことを、作業者が容易に認識できる様にしてもよい。例えば、前記視標７４と前記測定点７２とが一致した際に、前記視標７４の色を変更する、或は前記遠隔操縦機４を介して作業者にアラームを通知する等である。
【００９３】
ＳＴＥＰ：０７  前記測定点７２と前記視標７４とが一致すると、作業者は前記操作パネル６９を介して測定指示を送信する。前記測定演算処理部５５は、測定指示に基づき前記全周プリズム８を測定する。尚、前記位置測定装置３の測定開始から測定終了迄の間（例えば、０．１秒程度）に、前記視標７４が前記測定点７２からずれた場合には、再度前記視標７４と前記測定点７２とを合致させ、前記位置測定装置３に前記全周プリズム８を測定させる。
【００９４】
尚、前記位置測定装置３は、前記飛行体１４を着陸させた後も追尾を続行しているので、即座に前記全周プリズム８の測定が可能となる。
【００９５】
前記端末演算処理部６１は、前記全周プリズム８の測定結果と、前記脚１２の下端と前記全周プリズム８との位置関係（前記脚１２の下端と前記シャフト５の揺動中心との位置関係、及び該揺動中心から前記全周プリズム８迄の距離）と、前記Ｘ−Ｙステージ７の駆動量と、前記傾斜センサ２６が検出した前記シャフト５の鉛直に対する傾きに基づき、前記測定点７２の３次元座標を演算する。
【００９６】
測定を行う測定点が他にも存在する場合には、前記飛行体１４を再度離陸させ、次の測定点迄誘導する。測定を行う測定点が存在しない場合には、前記測定点７２の測量処理を終了する。
【００９７】
上述の様に、第１の実施例では、前記飛行体１４に前記全周プリズム８を設け、前記飛行体１４を操作して前記全周プリズム８を前記測定点７２上迄移動させた後、前記位置測定装置３で前記全周プリズム８を測定している。
【００９８】
従って、作業者が該測定点７２迄前記全周プリズム８を運ぶ必要がないので、広範囲に複数の測定点が散らばっている場合、或は山間等作業者が立入るのが困難な位置に測定点が存在する場合であっても、容易に前記全周プリズム８を前記測定点７２迄移動させ、該測定点７２の３次元座標を求めることができる。
【００９９】
又、該測定点７２上から前記飛行体１４を着陸させた後、前記全周プリズム８の測定を行っている。従って、前記飛行体１４の姿勢を安定させた状態で、前記全周プリズム８の測定が可能となるので、該全周プリズム８の測定精度を向上させることができる。
【０１００】
又、第１の実施例では、前記ジンバル２３に支持された前記シャフト５の下端に、前記Ｘ−Ｙステージ７と前記全周プリズム８と前記飛行体カメラ９とを設けている。又、前記Ｘ−Ｙステージ７の中心の位置に拘わらず、前記全周プリズム８の光軸と、前記飛行体カメラ９の光軸とが合致している。
【０１０１】
従って、前記飛行体１４の向きに拘わらず、前記全周プリズム８を測定することで、前記飛行体カメラ９の光軸上に位置する点を測定することができるので、前記測定点７２の３次元座標を演算する際に、水平２方向の補正の必要がない。
【０１０２】
又、前記Ｘ−Ｙステージ７を設け、前記全周プリズム８及び前記飛行体カメラ９の光軸の位置を調整可能としている。従って、空中での前記測定点７２と前記視標７４との位置合せは概略でよいので、作業時間の短縮、作業性の向上を図ることができる。
【０１０３】
次に、図１０、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図１０、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）中、図６中、図９中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【０１０４】
第２の実施例に於いて、遠隔操縦機４は画像処理部７６を更に具備している。又、前記遠隔操縦機４には、飛行装置２から傾斜センサ２６（図２参照）の検出結果がリアルタイムで受信される。
【０１０５】
該傾斜センサ２６は、ジンバル２３（図２参照）の水平に対する傾斜角を検出する。即ち、シャフト５（図２参照）の鉛直に対する２軸の傾斜角を検出する。
【０１０６】
端末演算処理部６１は、前記傾斜センサ２６の検出結果に基づき、前記シャフト５が鉛直であると仮定した場合の視標７４（以下鉛直視標７７）の、飛行体カメラ画像６５中での位置を演算する。
【０１０７】
前記画像処理部７６は、演算された位置に基づき、前記飛行体カメラ画像６５中に前記鉛直視標７７を表示させる（図１１（Ａ）参照）。この時、前記傾斜センサ２６が傾斜を検出しなかった場合、即ち前記シャフト５が鉛直であった場合には、前記視標７４と前記鉛直視標７７は一致する。尚、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）中では、該鉛直視標７７を破線としているが、前記視標７４とは異なった色とする等、該視標７４と区別可能であればよい。
【０１０８】
測定点７２の３次元座標を演算する際には、前記飛行体１４（図２参照）を着陸させ、Ｘ−Ｙステージ７（図２参照）により前記測定点７２と前記飛行体カメラ９の光軸とを合致させた後、位置測定装置３（図１参照）により全周プリズム８（図２参照）の３次元測量が行われる。更に、前記全周プリズム８の測定結果と、前記傾斜センサ２６の検出結果と、前記脚１２と前記全周プリズム８との位置関係に基づき、前記端末演算処理部６１が前記測定点７２の３次元座標を演算する。
【０１０９】
第２の実施例では、前記表示部６４に前記視標７４と前記鉛直視標７７を表示させ、前記視標７４と前記鉛直視標７７とが合致した時のみ前記全周プリズム８の３次元測量を実行する様にしている。
【０１１０】
従って、前記Ｘ−Ｙステージ７による調整完了後、風等により前記シャフト５が傾斜した場合であっても、傾斜した状態での前記全周プリズム８の測定が防止され、前記測定点７２の測定精度を向上させることができる。
【０１１１】
又、前記視標７４と前記鉛直視標７７とが一致しているかどうかにより、前記シャフト５が鉛直であるかどうか、全周プリズム８（図２参照）及び飛行体カメラ９（図２参照）の光軸が鉛直であるかどうかを作業者が容易に判断することができる。
【０１１２】
尚、前記全周プリズム８の測定は通常通り行い、前記視標７４と前記鉛直視標７７とが合致していない状態で取得された測定結果を、後処理にて削除してもよい。
【０１１３】
又、飛行体カメラ画像６５は動画、静止画いずれの撮影も可能であり、静止画の集合が動画となる。
【０１１４】
尚、第１の実施例及び第２の実施例では、作業者が操作パネル６９を介して前記Ｘ−Ｙステージ７を駆動させ、前記測定点７２と前記飛行体カメラ９の光軸とを合致させている。一方で、前記飛行装置２の演算制御部３１（図４参照）に前記測定点７２を検出させ、該測定点７２と前記飛行体カメラ９の光軸とが合致する様、前記演算制御部３１が自動で前記Ｘ−Ｙステージ７を駆動させてもよい。
【０１１５】
次に、図１２、図１３に於いて、本発明の第３の実施例について説明する。尚、図１２、図１３中、図２中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【０１１６】
第３の実施例では、飛行装置２の全周プリズム８の下面にカメラボックス７８を設けている。又、前記全周プリズム８は制御ボックス２８の下面に設けられており、Ｘ−Ｙステージ７（図２参照）は省略されている。前記カメラボックス７８内には、飛行体カメラ９と、光波距離計７９と、第１ミラー８０と、第２ミラー８１とが収納されている。
【０１１７】
前記飛行体カメラ９は、光軸がシャフト５の軸心と合致する位置に配置されている。又、前記光波距離計７９は、前記飛行体カメラ９に隣接して設けられ、前記光波距離計７９の光軸が前記飛行体カメラ９の光軸と平行となっている。
【０１１８】
前記光波距離計７９からは飛行体測距光が射出される。地表面等の測定対象で反射された飛行体測距光は、前記光波距離計７９に受光され、受光結果は演算制御部３１（図４参照）に送信される。該演算制御部３１は、受光結果に基づき、前記光波距離計７９の基準位置から測定対象迄の距離を演算する。演算された距離は、飛行体通信部１１（図４参照）を介して遠隔操縦機４（図１参照）に送信される。
【０１１９】
前記第１ミラー８０は、前記光波距離計７９の光軸上に設けられている。前記第１ミラー８０は、前記飛行体カメラ９の光軸と交差する様、前記光波距離計７９の光軸を直角に偏向させる。
【０１２０】
前記第２ミラー８１は、例えばハーフミラーであり、前記飛行体カメラ９の光軸と前記光波距離計７９の光軸との交差位置に設けられている。前記第２ミラー８１は、前記光波距離計７９の光軸を直角に偏向し、前記飛行体カメラ９の光軸と合致させる。
【０１２１】
尚、前記飛行体カメラ９の基準位置から前記第２ミラー８１迄の光路長は既知であり、前記光波距離計７９の基準位置から前記第２ミラー８１迄の光路長も既知であり、前記飛行体カメラ９の光軸と前記光波距離計７９の光軸間の距離も既知となっている。
【０１２２】
測定点７２（図９参照）の３次元座標を演算する際には、前記演算制御部３１は飛行体カメラ９で前記測定点７２を捉え、前記シャフト５が鉛直となった状態で、飛行体カメラ画像６５（図９参照）を取得する。
【０１２３】
又、該飛行体カメラ画像６５の取得と同時に、位置測定装置３（図１参照）による前記全周プリズム８の３次元測量と、前記光波距離計７９による距離測定が実行される。
【０１２４】
端末演算処理部６１（図６参照）は、前記飛行体カメラ画像６５内の前記測定点７２の位置に基づき、前記飛行体カメラ９の光軸に対する前記測定点７２の画角を演算する。又、前記端末演算処理部６１は、演算した画角と、前記光波距離計７９の測定結果と、前記飛行体カメラ９の光軸と前記光波距離計７９の光軸間の距離に基づき、前記飛行体カメラ９の光軸と前記測定点７２のＸ方向及びＹ方向のズレ量を演算する。更に、前記端末演算処理部６１は、演算したＸ方向及びＹ方向のズレ量と、前記光波距離計７９の測定結果と、前記飛行体カメラ９の光軸と前記光波距離計７９の光軸間の距離と、前記位置測定装置３の測定結果とに基づき、前記測定点７２の３次元座標を演算する。
【０１２５】
第３の実施例では、飛行体１４は地表に着陸させる必要がない。又、前記測定点７２を前記飛行体カメラ画像６５内に捉えていればよく、前記飛行体カメラ９の光軸と前記測定点７２との位置合せも必要ない。従って、該測定点７２の測定の為の処理を簡略化でき、作業時間の短縮を図ることができる。
【０１２６】
尚、前記測定点７２とその周辺との高さの差が無視できる程小さい場合には、前記第１ミラー８０と前記第２ミラー８１を省略してもよい。この場合、前記光波距離計７９の光軸に沿って得られた測定結果は、前記飛行体カメラ９の光軸に沿って得られた測定結果として用いられる。
【０１２７】
又、前記測定点７２が既知の長さを有する物体上の点である場合、或は前記飛行体カメラ画像６５内に既知の長さを有する物体が存在する場合には、前記光波距離計７９、前記第１ミラー８０、前記第２ミラー８１は省略してもよい。この場合、前記飛行体カメラ画像６５内での物体の長さに基づき、前記測定点７２に対する前記飛行体カメラ９の高さを演算することができる。従って、前記端末演算処理部６１は、演算したＸ方向及びＹ方向のズレ量と、演算した高さと、前記位置測定装置３の測定結果とに基づき、前記測定点７２の３次元座標を演算することができる。
【０１２８】
又、第３の実施例では、前記シャフト５が鉛直である場合について説明したが、該シャフト５は傾斜していてもよい。この場合、前記光波距離計７９の測定結果と、傾斜センサ２６の検出結果に基づき、前記測定点７２に対する前記飛行体カメラ９の高さを演算することができる。従って、演算した高さ等に基づき、前記測定点７２の３次元座標を演算することができる。
【０１２９】
尚、第２の実施例と第３の実施例とを組合わせ、視標７４（図１１参照）と鉛直視標７７（図１１参照）との重なりに基づき、前記飛行体カメラ画像６５を取得する際に、前記シャフト５が鉛直であるかどうかを作業者が判断できる様にしてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１              測定システム
２              飛行装置
３              位置測定装置
４              遠隔操縦機
５              シャフト
７              Ｘ−Ｙステージ
８              全周プリズム
９              飛行体カメラ
１２            脚
１４            飛行体
１８            主フレーム
２３            ジンバル
２６            傾斜センサ
２７            飛行制御装置
３１            演算制御部
４４            測定制御装置
４５            望遠鏡部
４６            測距部
４７            水平角検出器
４８            鉛直角検出器
５２            広角カメラ
５３            望遠カメラ
６１            端末演算処理部
６４            表示部
６５            飛行体カメラ画像
６６            広角カメラ画像
６７            望遠カメラ画像
６９            操作パネル
７２            測定点
７４            視標
７７            鉛直視標
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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