(57)【要約】      （修正有）【課題】レジストレーション誤差の補正値に関する精度向上に寄与する補正装置を提供する。【解決手段】補正装置１００は、生成部１０１と、補正値算出部１０２と、を含んで構成される。生成部は、周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する。補正値算出部は、基準軌道の軌道要素を真値に使用し、センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する。【選択図】図１
2019104432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する、生成部と、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する、補正値算出部と、
を備える、補正装置。
【請求項２】
前記補正値算出部は、前記センサを原点とする座標系の複数項目に関して前記レジストレーション誤差補正値を算出する、請求項１の補正装置。
【請求項３】
前記補正値算出部は、
前記センサを原点とする極座標系における、前記周回衛星までの距離及び前記周回衛星に対する仰角に関する前記レジストレーション誤差補正値を算出する、請求項２の補正装置。
【請求項４】
前記補正値算出部は、
３軸からなる地球固定座標系において、前記３軸に関する前記レジストレーション誤差補正値を算出する、請求項２又は３の補正装置。
【請求項５】
前記センサからの観測データを蓄積する、記憶媒体をさらに備え、
前記補正値算出部は、前記記憶媒体に蓄積された観測データを用いて前記レジストレーション誤差補正値を算出する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の補正装置。
【請求項６】
前記センサからの観測データと前記基準軌道を比較し、前記センサからの観測データのうち前記基準軌道から所定の距離離れている観測データを除外する、スクリーニング部をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の補正装置。
【請求項７】
前記生成部は、前記センサからの観測データに対してラグランジュ補間を実施することで、前記基準軌道を生成する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の補正装置。
【請求項８】
周回衛星と、
前記周回衛星を観測の対象とするセンサと、
補正装置と、
を含み、
前記補正装置は、
前記周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する、生成部と、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する、補正値算出部と、
を備える、システム。
【請求項９】
補正装置において、
周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成するステップと、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出するステップと、
を含む補正方法。
【請求項１０】
周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する処理と、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する処理と、
を補正装置に搭載されたコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補正装置、システム、補正方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、複数のセンサを用いた目標探索システムが開示されている。このような目標探索システムでは、各センサから受信する目標情報を統合する必要があり、各センサに関する設置の絶対方位（例えば、真北）を合わせ込む必要がある。当該合わせ込みを実施することで、目標探索の精度を向上させることができる。センサの設置誤差の補正は、「レジストレーション誤差」の補正とも称される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】G.C.Parkinson, D.P.Xue、 and M. Farooq, "Registration in a Distributed Multi-Sensor Environment", Circuits and Systems, 1997. Proceedings of the 40th Midwest Symposium on, Aug. 1997.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。
【０００５】
上述のように、精度向上を目的としてレジストレーション誤差の補正が行われる。ここで、通常、レジストレーション誤差の補正は、基準となるセンサに対して他のセンサの出力を合わせていくことで行われる。しかしながら、このような補正では、基準となるセンサ自身のレジストレーション誤差が補正されず残ることになる。複数のセンサによる閉じた座標系の中だけであれば、レジストレーション誤差は補正され問題が表面化することはない。しかし、例えば、地球固定座標系を持つシステムと情報の交換を行う場合には、基準となるセンサのレジストレーション誤差に関する問題が表面化する。
【０００６】
本発明は、レジストレーション誤差の補正値に関する精度向上に寄与する、補正装置、システム、補正方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明乃至開示の第１の視点によれば、周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する、生成部と、前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する、補正値算出部と、を備える、補正装置が提供される。
【０００８】
本発明乃至開示の第２の視点によれば、周回衛星と、前記周回衛星を観測の対象とするセンサと、補正装置と、を含み、前記補正装置は、前記周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する、生成部と、前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する、補正値算出部と、を備える、システムが提供される。
【０００９】
本発明乃至開示の第３の視点によれば、補正装置において、周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成するステップと、前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出するステップと、を含む補正方法が提供される。
【００１０】
本発明乃至開示の第４の視点によれば、周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する処理と、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する処理と、を補正装置に搭載されたコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（non-transient）なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明乃至開示の各視点によれば、レジストレーション誤差の補正値に関する精度向上に寄与する、補正装置、システム、補正方法及びプログラムが、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の概要を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態に係る目標探索システムの概略構成の一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る補正装置の処理構成の一例を示す図である。
【図４】基準軌道生成部の動作を説明するための図である。
【図５】スクリーニング部の動作を説明するための図である。
【図６】誤差補正値算出部の動作を説明するための図である。
【図７】誤差補正値算出部の動作を説明するための図である。
【図８】誤差補正値算出部の動作を説明するための図である。
【図９】第１の実施形態に係る補正装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態に係る補正装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
初めに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。また、各図におけるブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。
【００１４】
一実施形態に係る補正装置１００は、生成部１０１と、補正値算出部１０２と、を含んで構成される（図１参照）。生成部１０１は、周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する。補正値算出部１０２は、基準軌道の軌道要素を真値に使用し、センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する。
【００１５】
補正装置１００は、周回衛星の軌道を真値に使用してセンサによる観測データを補正するためのレジストレーション誤差（レジストレーション誤差補正値）を算出する。補正装置１００による補正値の算出は、高精度な位置情報を持つ周回衛星の軌道要素を真値に使用するため、高精度な補正値を得ることができる。
【００１６】
以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態において同一構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１７】
［第１の実施形態］
第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
【００１８】
図２は、第１の実施形態に係る目標探索システムの概略構成の一例を示す図である。図２を参照すると、目標探索システムは、複数のセンサ１０−１及び１０−２と、補正装置２０と、周回衛星３０と、を含んで構成される。図２には、２つのセンサを図示しているが、センサの数を限定する趣旨ではないことは勿論である。システムには２以上のセンサが含まれていればよい。なお、センサ１０−１、１０−２を区別する特段の理由が無い場合には、単に「センサ１０」と表記する。
【００１９】
センサ１０は、例えば、レーダーを用いた電波探知機である。センサ１０は、ネットワーク（図示せず）を介して補正装置２０に接続されている。あるいは、センサ１０の内部に補正装置２０が組み込まれていてもよい（センサ１０自身でレジストレーション誤差補正を行ってもよい）。
【００２０】
補正装置２０は、センサ１０のレジストレーション誤差を補正するための装置である。補正装置２０は、センサ１０からの観測データ（センサ出力）を取得し、各センサ１０のレジストレーション誤差を補正する。補正装置２０により補正された各センサ１０の観測データは、他のシステム（例えば、地球固定座標系を持つシステム）に提供される。
【００２１】
図３は、補正装置２０の処理構成（処理モジュール）の一例を示す図である。図３を参照すると、補正装置２０は、基準軌道生成部２０１と、座標変換部２０２と、スクリーニング部２０３と、蓄積データ処理部２０４と、誤差補正値算出部２０５と、を含んで構成される。
【００２２】
基準軌道生成部２０１は、周回衛星３０を観測の対象とするセンサ１０からの観測データに基づき、周回衛星３０の軌道に関する推定である基準軌道を生成する手段である。当該基準軌道は、レジストレーション誤差の補正に用いる。基準軌道生成部２０１は、周回衛星３０の観測プロット（センサ１０からの周回衛星３０の観測データ）の各時刻における周回衛星３０の基準軌道を推定する。その際、基準軌道生成部２０１は、センサ１０からの観測データに対してラグランジュ補間（例えば、１０点のラグランジュ補間）を実施することで、基準軌道を生成する。生成された基準軌道（周回衛星３０の真の航跡として推定された軌道）上にて所定間隔にてサンプリングされる点が基準軌道上の軌道要素となる。
【００２３】
図４は、基準軌道生成部２０１の動作を説明するための図である。図４において、センサ１０による周回衛星３０の観測プロットを「×」として図示している。また、ラグランジュ補間により生成された基準軌道上に内挿された軌道要素を「△」により図示している。また、所定間隔にてサンプリングされた周回衛星３０の軌道要素を「〇」により図示している。なお、図４では、観測プロットの時刻を「ｔｏ」として図示し、軌道要素の時刻を「ｔｃ」として図示している。基準軌道生成部２０１は、図４に図示された「真の航跡」を基準軌道として生成する。
【００２４】
基準軌道生成部２０１は、以下の式（１）に基づき基準軌道を生成する。
【００２５】
［式１］
2019104432.tif 000003
【００２６】
式（１）において、Ｘｂａｓｅは時刻Ｔにおける軌道要素の座標である。当該軌道要素の座標系は、地球固定座標系（ＥＣＥＦ；Earth Centered Earth Fixed）である。Ｘｉはｉ番目の軌道要素の座標である。Ｘｉの座標系も地球固定座標系である。Ａｉは下記の式（２）により計算される。
【００２７】
［式２］
2019104432.tif 000004
【００２８】
式（２）において、Ｔは観測プロットの時刻を示す。Ｔｉはｉ番目の軌道要素の時刻を示し、Ｔｊはｊ番目の軌道要素の時刻を示す。
【００２９】
なお、式（１）及び（２）では、１０点のラグランジュ補間の実施を前提としているが、ラグランジュ補間の個数を限定する趣旨ではないことは勿論である。ラグランジュ補間の個数を変更した場合には、式（１）及び式（２）を適宜変更すればよい。
【００３０】
座標変換部２０２は、基準軌道を地球固定座標系からセンサ極座標系に変換する手段である。即ち、座標変換部２０２は、基準軌道の座標系を地球重心を原点とする三次元直交座標系からセンサ１０を原点とした極座標系に変換する。
【００３１】
スクリーニング部２０３は、センサ１０からの観測データと基準軌道を比較し、センサ１０からの観測データのうち基準軌道から所定の距離離れている観測データを除外する手段である。つまり、スクリーニング部２０３は、センサ１０から取得した観測データのスクリーニング（選別）を行う。より具体的には、スクリーニング部２０３は、基準軌道とセンサ１０による観測データを比較し、基準軌道から大きく外れている観測データを除去する。
【００３２】
図５は、スクリーニング部２０３の動作を説明するための図である。図５に図示する記号（△等）の意味は図４と同じである。図５に示すように、スクリーニング部２０３は、基準軌道（真の航跡）から所定の距離離れた位置に「スクリーニング閾値」を設定し、当該閾値よりも外側となる観測プロットを除去する。なお、図５において、除去された観測プロットを「★」として図示している。
【００３３】
蓄積データ処理部２０４は、スクリーニング後の観測データを記憶媒体に蓄積する手段である。より具体的には、蓄積データ処理部２０４は、選別された観測データを記憶媒体に格納する。また、蓄積データ処理部２０４は、選別された新たな観測データにより当該記憶媒体に格納した観測データを適宜更新する。
【００３４】
誤差補正値算出部２０５は、基準軌道の軌道要素を真値に使用し、センサ１０からの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する手段である。その際、誤差補正値算出部２０５は、蓄積データ処理部２０４により記憶媒体に蓄積された観測データを用いてレジストレーション誤差補正値を算出する。その際、誤差補正値算出部２０５は、センサ１０を原点とする座標系の複数項目に関してレジストレーション誤差補正値を算出する。ここでは、誤差補正値算出部２０５によるレジストレーション誤差補正値は、距離、仰角及び中心周り３軸の座標系における補正値として以下の説明を行う。
【００３５】
誤差補正値算出部２０５は、下記の式（３）によりセンサ１０のレジストレーション誤差を算出する。
【００３６】
［式３］
2019104432.tif 000005
【００３７】
なお、式（３）において、Ｙｊは、レジストレーションｊ回目の計算で算出されたレジストレーション誤差である。なお、初回のレジストレーション誤差Ｙ０には、現在適用されているレジストレーション誤差が用いられる。Ｙｊの内訳は下記の式（４）のとおりである。
【００３８】
［式４］
2019104432.tif 000006
【００３９】
式（４）において、ＲＲＧは、距離方向のレジストレーション誤差である（図６参照）。ＲＲＧは、距離方向のレジストレーション誤差であるため、その単位は、例えば、メートル（ｍ）である。図６に示すＲは、センサ１０から真の目標（周回衛星３０）までの距離を示す。図６に示すＲｍは、センサ１０が観測した目標までの距離を示す。図６に示す△ＲＲＧは、距離方向におけるレジストレーション誤差を示す。従って、Ｒ＝Ｒｍ＋△ＲＲＧの関係が成り立つ。
【００４０】
式（４）において、φＲＧは、仰角方向のレジストレーション誤差である（図７参照）。φＲＧの単位は、例えば、デグリー（ｄｅｇ）である。図７に示すφは、センサ１０を基準とした真の目標に対する仰角である。図７に示すφｍは、センサ１０が観測した目標の仰角である。△φＲＧは、仰角方向のレジストレーション誤差である。従って、φ＝φｍ＋△φＲＧの関係が成り立つ。
【００４１】
このように、誤差補正値算出部２０５は、センサ１０を原点とするセンサ極座標系における、周回衛星３０までの距離及び周回衛星３０に対する仰角に関するレジストレーション誤差補正値を算出する。
【００４２】
式（４）において、δＸＲＧ、δＹＲＧ、δＺＲＧは、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向のレジストレーション誤差である（図８参照）。δＸＲＧ等の単位は、例えば、デグリー（ｄｅｇ）である。このように、誤差補正値算出部２０５は、３軸からなる地球固定座標系において、当該３軸に関するレジストレーション誤差補正値を算出する。
【００４３】
誤差補正値算出部２０５は、上記式（３）により算出したレジストレーション誤差を用いてセンサ１０からの観測データを補正する。例えば、図６に示すように、真の目標位置Ｒ、観測プロットの位置Ｒｍ、レジストレーション誤差△ＲＲＧとの間には、Ｒ＝Ｒｍ＋△ＲＲＧの関係が成り立つので、△ＲＲＧを算出することで観測プロットの位置Ｒｍを補正することができる。
【００４４】
式（３）において、Ｐは下記の式（５）として表現される。
【００４５】
［式５］
2019104432.tif 000007
なお、Ｐｉは観測プロットｉの観測誤差共分散行列である。当該行列は、地球固定座標系にて計算される。
【００４６】
式（３）におけるＬｊ−１は、下記の式（６）により計算される。
【００４７】
［式６］
2019104432.tif 000008
【００４８】
式（６）において、
2019104432.tif 000009
は観測プロットｉに対する基準位置である。当該基準位置は、地球固定座標系の位置である。また、
2019104432.tif 000010
はレジストレーション誤差（基準値）Ｙｊ−１により補正された観測プロットｉの位置である。当該位置は、地球固定座標系の位置である。
【００４９】
誤差補正値算出部２０５は、レジストレーション誤差Ｙで補正後の観測プロットｉの位置を下記の式（７）により算出する。当該位置は、地球固定座標系の位置である。
【００５０】
［式７］
2019104432.tif 000011
【００５１】
式（７）において、Γ１は以下の式（８）により得られる。
【００５２】
［式８］
2019104432.tif 000012
【００５３】
Γ１は、センサ１０の位置を示す。当該位置は、地球固定座標系の位置である。
【００５４】
式（７）において、Γ２は以下の式（９）により得られる。
【００５５】
［式９］
2019104432.tif 000013
【００５６】
式（９）において、
2019104432.tif 000014
はセンサ１０の緯度であり、
2019104432.tif 000015
はセンサ１０の経度である。
【００５７】
式（７）において、
2019104432.tif 000016
はレジストレーション誤差Ｙで補正した後の観測プロットｉの位置を示す。当該位置は、センサ直交座標系の位置である。
2019104432.tif 000017
は、下記の式（１０）により得られる。
【００５８】
［式１０］
2019104432.tif 000018
【００５９】
式（１０）において、
2019104432.tif 000019
は回転レジストレーション誤差であり、下記の式（１１）により得られる。
【００６０】
［式１１］
2019104432.tif 000020
【００６１】
式（１０）において、
2019104432.tif 000021
は距離と仰角のレジストレーション誤差補正後の観測プロットｉの位置（センサ直交座標系）であり、下記の式（１２）により得られる。
【００６２】
［式１２］
2019104432.tif 000022
【００６３】
式（１２）において、Ｒｃｉは観測プロットｉのレジストレーション誤差補正後の距離であり、以下の式（１３）により得られる。
【００６４】
［式１３］
2019104432.tif 000023
【００６５】
式（１２）において、φｃｉは観測プロットｉのレジストレーション誤差補正後の仰角であり、以下の式（１４）により得られる。
【００６６】
［式１４］
2019104432.tif 000024
【００６７】
式（１２）、（１３）、（１４）における、Ｒｉ、θｉ、φｉは、それぞれ、観測プロットｉの距離、観測プロットｉの方位角、観測プロットｉの仰角である。これらは、センサ極座標系のパラメータである。
【００６８】
式（３）において、Ｂｊ−１は下記の式（１５）により得られる。
［式１５］
2019104432.tif 000025
【００６９】
式（１５）において、
2019104432.tif 000026
は、以下の式（１６）により得られる。
【００７０】
［式１６］
2019104432.tif 000027
【００７１】
式（１６）の左から１番目の項目は、下記の式（１７）により得られる。
【００７２】
［式１７］
2019104432.tif 000028
【００７３】
式（１６）の左から２番目の項目は、下記の式（１８）により得られる。
【００７４】
［式１８］
2019104432.tif 000029
【００７５】
式（１６）の左から３番目の項目は、下記の式（１９）により得られる。
【００７６】
［式１９］
2019104432.tif 000030
【００７７】
式（１６）の左から４番目の項目は、下記の式（２０）により得られる。
【００７８】
［式２０］
2019104432.tif 000031
【００７９】
式（１６）の左から５番目の項目は、下記の式（２１）により得られる。
【００８０】
［式２１］
2019104432.tif 000032
【００８１】
なお、繰り返し計算における算出された結果の収束度合を示すＲＭＳ（Root Mean Square）変化率は、以下の式（２２）により表せる。
【００８２】
［式２２］
2019104432.tif 000033
【００８３】
式（２２）において、レジストレーションｊ回目におけるＲＭＳ値σｊは、下記の式（２３）により得られる。
【００８４】
［式２３］
2019104432.tif 000034
【００８５】
なお、式（２３）における、
2019104432.tif 000035
2019104432.tif 000036
2019104432.tif 000037
のそれぞれは、観測プロットｉに対する基準位置
2019104432.tif 000038
を３軸表現としたものである。
同様に、
2019104432.tif 000039
2019104432.tif 000040
2019104432.tif 000041
のそれぞれは、レジストレーション誤差（基準値）Ｙｊにより補正された観測プロットｉの位置を３軸表現としたものである。また、ｎは計算対象の観測プロット数である。
【００８６】
第１の実施形態に係る補正装置２０の動作を纏めると図９に示すフローチャートのとおりとなる。
【００８７】
補正装置２０は、周回衛星３０に関する基準軌道を生成する（ステップＳ１０１）。補正装置２０は、基準軌道を地球固定座標系からセンサ極座標系に変換する（ステップＳ１０２）。補正装置２０は、センサ１０からの観測データに関するスクリーニングを実施する（ステップＳ１０３）。補正装置２０は、スクリーニング後の観測データを記憶媒体に格納し、蓄積データの更新を行う（ステップＳ１０４）。補正装置２０は、レジストレーション誤差補正値を算出する（ステップＳ１０５）。
【００８８】
続いて、第１の実施形態に係る補正装置２０のハードウェア構成について説明する。
【００８９】
図１０は、補正装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。補正装置２０は、所謂、情報処理装置（コンピュータ）により構成可能であり、図１０に例示する構成を備える。例えば、補正装置２０は、内部バスにより相互に接続される、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、メモリ２２、入出力インターフェイス２３及び通信手段であるＮＩＣ（Network Interface Card）２４等を備える。
【００９０】
なお、図１０に示す構成は、補正装置２０のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。補正装置２０は、図示しないハードウェアを含んでもよいし、必要に応じてＮＩＣ２４を備えていなくともよい。あるいは、補正装置２０に含まれるＣＰＵ等の数も図１０の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のＣＰＵが補正装置２０に含まれていてもよい。
【００９１】
メモリ２２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、補助記憶装置（ハードディスク等）である。
【００９２】
入出力インターフェイス２３は、図示しない表示装置や入力装置のインターフェイスとなる手段である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ等である。入力装置は、例えば、キーボードやマウス等のユーザ操作を受け付ける装置である。
【００９３】
補正装置２０の機能は、上述の処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ２２に格納されたプログラムをＣＰＵ２１が実行することで実現される。また、そのプログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、上記処理モジュールが行う機能は、何らかのハードウェアにおいてソフトウェアが実行されることによって実現できればよい。
【００９４】
以上のように、第１の実施形態に係る補正装置２０は、式（６）等に示されるように、周回衛星３０の軌道要素を真値に使用してセンサ１０による観測データを補正するレジストレーション誤差を算出する。その結果、センサ１０に対する高精度なレジストレーション誤差（高精度な補正値）が得られる。つまり、高精度な位置情報を持つ周回衛星の軌道要素を真値に使用し、レジストレーション誤差を算出することにより、高精度な補正値を得ることができる。また、当該補正値の算出は、センサ１０ごとに個別に実施可能であるので、対象となる全てのセンサ１０に対して高精度なレジストレーション誤差補正が実施可能となる。
【００９５】
また、通常のレジストレーション誤差補正では、レジストレーション誤差が発生する全ての軸に対し補正していないという問題がある。つまり、航空機等を対象とするセンサにおいては、２次元での補正を実施することが多く、距離及び方位の２項目に対して補正を実施することになる。対して、周回衛星等を対象とするセンサにおいては、座標系として地球固定座標系を使用する場合が多く、観測プロットの情報も３次元となる。従って、３次元に対する補正を実施する必要があり、２次元での２項目だけでは十分なレジストレーション誤差の補正が実施できないことになる。このような問題に対し、第１の実施形態に係る補正装置２０は、レジストレーション誤差補正の対象を距離、仰角及び中心周り３軸等の複数項目とすることで対処している。
【００９６】
また、通常のレジストレーション誤差補正では、レジストレーション誤差補正値の精度が低いという問題がある。つまり、一般的に計測毎に取得した観測プロットだけを使用してレジストレーション誤差（誤差の補正値）を算出するため、算出に必要な観測プロットが得られない場合があり、繰り返し計算が収束しないことがある。その結果、精度が低いレジストレーション誤差補正値が算出されることになる。このような問題に対し、第１の実施形態に係る補正装置２０は、対象となる周回衛星３０から得られた観測プロットを蓄積し、当該蓄積された観測プロットを用いてレジストレーション誤差補正値を算出することで対処している。
【００９７】
上記の説明により、本発明の産業上の利用可能性は明らかであるが、本発明は、複数センサによる周回衛星及びデブリ監視システムや、ミサイル防衛における複数センサによる監視システムといった技術分野に好適に適用可能である。
【００９８】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する、生成部と、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する、補正値算出部と、
を備える、補正装置。
［付記２］
前記補正値算出部は、前記センサを原点とする座標系の複数項目に関して前記レジストレーション誤差補正値を算出する、好ましくは付記１の補正装置。
［付記３］
前記補正値算出部は、
前記センサを原点とする極座標系における、前記周回衛星までの距離及び前記周回衛星に対する仰角に関する前記レジストレーション誤差補正値を算出する、好ましくは付記２の補正装置。
［付記４］
前記補正値算出部は、
３軸からなる地球固定座標系において、前記３軸に関する前記レジストレーション誤差補正値を算出する、好ましくは付記２又は３の補正装置。
［付記５］
前記センサからの観測データを蓄積する、記憶媒体をさらに備え、
前記補正値算出部は、前記記憶媒体に蓄積された観測データを用いて前記レジストレーション誤差補正値を算出する、好ましくは付記１乃至４のいずれか一に記載の補正装置。
［付記６］
前記センサからの観測データと前記基準軌道を比較し、前記センサからの観測データのうち前記基準軌道から所定の距離離れている観測データを除外する、スクリーニング部をさらに備える、好ましくは付記１乃至５のいずれか一に記載の補正装置。
［付記７］
前記生成部は、前記センサからの観測データに対してラグランジュ補間を実施することで、前記基準軌道を生成する、好ましくは付記１乃至６のいずれか一に記載の補正装置。
［付記８］
周回衛星と、
前記周回衛星を観測の対象とするセンサと、
補正装置と、
を含み、
前記補正装置は、
前記周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する、生成部と、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する、補正値算出部と、
を備える、システム。
［付記９］
補正装置において、
周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成するステップと、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出するステップと、
を含む補正方法。
［付記１０］
周回衛星を観測の対象とするセンサからの観測データに基づき、前記周回衛星の軌道に関する推定である基準軌道を生成する処理と、
前記基準軌道の軌道要素を真値に使用し、前記センサからの観測データを補正するためのレジストレーション誤差補正値を算出する処理と、
を補正装置に搭載されたコンピュータに実行させるプログラム。
なお、付記８〜付記１０の形態は、付記１の形態と同様に、付記２の形態〜付記７の形態に展開することが可能である。
【００９９】
なお、引用した上記の非特許文献の開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１００】
１０、１０−１、１０−２  センサ
２０、１００  補正装置
２１  ＣＰＵ
２２  メモリ
２３  入出力インターフェイス
２４  ＮＩＣ
３０  周回衛星
１０１  生成部
１０２  補正値生成部
２０１  基準軌道生成部
２０２  座標変換部
２０３  スクリーニング部
２０４  蓄積データ処理部
２０５  誤差補正値算出部
【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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