(57)【要約】【課題】誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる位置検出装置を提供すること。【解決手段】位置検出装置は、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を検出する位置検出装置であって、１つ以上の飛行体が受信した電波のドップラーシフトに応じて電波の発信源の位置の候補であって当該演算手法における初期値として用いる位置の候補である位置候補を複数検出し、検出した複数の位置候補に基づいて、当該初期値を特定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を検出する位置検出装置であって、
１つ以上の飛行体が前記電波を受信する受信位置であって互いに異なる複数の前記受信位置において受信した前記電波のドップラーシフトに応じて前記電波の発信源の位置の候補であって前記演算手法における初期値として用いる位置の候補である位置候補を複数検出し、検出した前記複数の前記位置候補に基づいて、前記初期値を特定する、
位置検出装置。
【請求項２】
前記演算手法は、最小二乗法である、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記ドップラーシフトのそれぞれに応じた双曲線又は双曲面に基づいて、複数の前記位置候補を検出する、
請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記受信位置毎に、前記受信位置において前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトと、前記受信位置と、前記受信位置における前記飛行体の速度とに基づいて、当該ドップラーシフトに応じた前記双曲線又は前記双曲面を算出する、
請求項３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記飛行体は、１つであり、
１つの前記飛行体は、互いに異なる前記受信位置のそれぞれにおいて、前記電波を受信し、
前記受信位置毎に前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の前記位置候補を検出する、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記飛行体は、２つ以上であり、
２つ以上の前記飛行体のそれぞれは、互いに異なる前記受信位置において前記電波を受信し、
前記飛行体毎に前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の前記位置候補を検出する、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記ドップラーシフトの正負に基づいて、複数の前記位置候補の中から前記初期値を特定する、
請求項１から６のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記複数の前記受信位置には、第１受信位置と、第２受信位置と、第３受信位置とが含まれており、
前記第１受信位置と前記第２受信位置とのそれぞれにおいて前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の前記位置候補のそれぞれを第１位置候補として検出し、前記第１受信位置又は前記第２受信位置のいずれかと前記第３受信位置とのそれぞれにおいて前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の前記位置候補を第２位置候補として検出し、検出した前記複数の前記第１位置候補の中から、前記複数の前記第２位置候補のうちのいずれかと一致している前記第１位置候補を前記初期値として特定する、
請求項１から７のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記複数の前記位置候補のそれぞれについて、前記位置候補に基づく前記演算手法による位置の検出を行い、当該検出の結果を用いて、前記初期値を特定する、
請求項１から７のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
特定した前記初期値に基づく前記演算手法によって前記発信源の位置を検出する、
請求項１から８のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記飛行体には、ドローンが含まれる、
請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１２】
前記飛行体には、人工衛星が含まれる、
請求項１から１１のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１３】
前記電波は、無変調連続波である、
請求項１から１２のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１４】
１つ以上の飛行体と、
誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を検出する位置検出装置であって、前記飛行体が前記電波を受信する受信位置であって互いに異なる複数の前記受信位置において受信した前記電波のドップラーシフトに応じて前記電波の発信源の位置の候補であって前記演算手法における初期値として用いる位置の候補である位置候補を複数検出し、検出した前記複数の前記位置候補に基づいて、前記初期値を特定する前記位置検出装置と、
を備える位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、位置検出装置、及び位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多機能携帯電話端末（スマートフォン）等の電波を発信可能な情報処理装置から発信された電波をドローン等の飛行体によって受信し、受信した電波の発信源の位置を検出する技術の研究や開発が行われている。
【０００３】
これに関し、最小二乗法を用いて電波の発信源の位置を検出する方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】石川博康、大貫紘季、「無人航空機を用いた位置検出法における測位精度の特性評価」、一般社団法人  電子情報通信学会、電子情報通信学会技術研究報告、Ｖｏｌ．１１６、Ｎｏ．１８３、２０１６年８月１１日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、最小二乗法により位置を検出する方法では、位置を検出する対象である位置検出対象の位置の初期値に基づいて、現在の位置検出対象の位置が検出される。このため、当該初期値が不明である場合、当該方法では、例えば、地球上においてランダムに選択された位置や、位置検出対象が属する国においてランダムに選択された位置を、当該初期値として用いることがある。しかしながら、このようにして選択された当該初期値では、当該方法は、現在の位置検出対象の位置を検出できない場合がある。これは、例えば、最小二乗法に基づく数値計算において計算が収束しない、誤った位置を現在の位置検出対象の位置として誤検出してしまう等の理由による。また、このようにして選択された当該初期値では、当該方法は、現在の位置検出対象の位置を特定できたとしても、特定に至るまでに要する時間が長くなってしまう場合があった。すなわち、当該初期値が不明である場合、従来の最小二乗法により位置を検出する方法では、現在の位置検出対象の位置を検出することが困難な場合があった。このような問題は、誤差の最小化を図る演算手法によって現在の位置検出対象の位置を検出する方法においても同様に存在する。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる位置検出装置、及び位置検出システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を検出する位置検出装置であって、１つ以上の飛行体が前記電波を受信する受信位置であって互いに異なる複数の前記受信位置において受信した前記電波のドップラーシフトに応じて前記電波の発信源の位置の候補であって前記演算手法における初期値として用いる位置の候補である位置候補を複数検出し、検出した前記複数の前記位置候補に基づいて、前記初期値を特定する、位置検出装置である。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記演算手法は、最小二乗法である、構成が用いられてもよい。
【０００９】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記ドップラーシフトのそれぞれに応じた双曲線又は双曲面に基づいて、複数の前記位置候補を検出する、構成が用いられてもよい。
【００１０】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記受信位置毎に、前記受信位置において前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトと、前記受信位置と、前記受信位置における前記飛行体の速度とに基づいて、当該ドップラーシフトに応じた前記双曲線又は前記双曲面を算出する、構成が用いられてもよい。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記飛行体は、１つであり、１つの前記飛行体は、互いに異なる前記受信位置のそれぞれにおいて、前記電波を受信し、前記受信位置毎に前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の前記位置候補を検出する、構成が用いられてもよい。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記飛行体は、２つ以上であり、２つ以上の前記飛行体のそれぞれは、互いに異なる前記受信位置において前記電波を受信し、前記飛行体毎に前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の前記位置候補を検出する、構成が用いられてもよい。
【００１３】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記ドップラーシフトの正負に基づいて、複数の前記位置候補の中から前記初期値を特定する、構成が用いられてもよい。
【００１４】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記複数の前記受信位置には、第１受信位置と、第２受信位置と、第３受信位置とが含まれており、前記第１受信位置と前記第２受信位置とのそれぞれにおいて前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の前記位置候補のそれぞれを第１位置候補として検出し、前記第１受信位置又は前記第２受信位置のいずれかと前記第３受信位置とのそれぞれにおいて前記飛行体が受信した前記電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の前記位置候補を第２位置候補として検出し、検出した前記複数の前記第１位置候補の中から、前記複数の前記第２位置候補のうちのいずれかと一致している前記第１位置候補を前記初期値として特定する、構成が用いられてもよい。
【００１５】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記複数の前記位置候補のそれぞれについて、前記位置候補に基づく前記演算手法による位置の検出を行い、当該検出の結果を用いて、前記初期値を特定する、構成が用いられてもよい。
【００１６】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、特定した前記初期値に基づく前記演算手法によって前記発信源の位置を検出する、構成が用いられてもよい。
【００１７】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記飛行体には、ドローンが含まれる、構成が用いられてもよい。
【００１８】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記飛行体には、人工衛星が含まれる、構成が用いられてもよい。
【００１９】
また、本発明の他の態様は、位置検出装置において、前記電波は、無変調連続波である、構成が用いられてもよい。
【００２０】
また、本発明の他の態様は、１つ以上の飛行体と、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を検出する位置検出装置であって、前記飛行体が前記電波を受信する受信位置であって互いに異なる複数の前記受信位置において受信した前記電波のドップラーシフトに応じて前記電波の発信源の位置の候補であって前記演算手法における初期値として用いる位置の候補である位置候補を複数検出し、検出した前記複数の前記位置候補に基づいて、前記初期値を特定する前記位置検出装置と、を備える位置検出システムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる位置検出装置、及び位置検出システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態における位置検出システム１の構成の一例を示す図である。
【図２】位置検出装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】位置検出装置３０の機能構成の一例を示す図である。
【図４】位置検出装置３０が対象電波の発信源の位置を検出する処理の流れの一例を示す図である。
【図５】第１二次曲線と第２二次曲線との交点が６本の直線の交点として表された場合における第１二次曲線と第２二次曲線と６本の直線との位置関係の一例を示すイメージ図である。
【図６】第１の解の絞り込み処理の概念を説明するためのイメージ図である。図６に示した軌道ＳＯ１は、第１周回軌道の一例を示す。位置ＣＰ１は、軌道ＳＯ１の中心の位置の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
＜位置検出システムの概要＞
まず、本実施形態に係る位置検出システム１の概要について説明する。
【００２５】
位置検出システム１は、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を検出するシステムである。当該演算手法には、例えば、最小二乗法、ニュートン法、逐次推定法、等が含まれる。以下では、一例として、当該演算手法が、最小二乗法である場合について説明する。
【００２６】
ここで、最小二乗法により位置を検出する方法では、位置を検出する対象である位置検出対象（本実施形態では、電波の発信源）の位置の初期値に基づいて、現在の位置検出対象の位置が検出される。このため、当該初期値が不明である場合、当該方法では、例えば、地球上においてランダムに選択された位置や、位置検出対象が属する国においてランダムに選択された位置を、当該初期値として用いることがある。しかしながら、このようにして選択された当該初期値では、当該方法は、現在の位置検出対象の位置を検出できない場合がある。これは、例えば、最小二乗法に基づく数値計算において計算が収束しない、誤った位置を現在の位置検出対象の位置として検出する、等の理由による。また、このようにして選択された当該初期値では、当該方法は、現在の位置検出対象の位置を特定できたとしても、特定に至るまでに要する時間が長くなってしまう場合があった。すなわち、当該初期値が不明である場合、従来の最小二乗法により位置を検出する方法では、現在の位置検出対象の位置を検出することが困難な場合があった。
【００２７】
そこで、位置検出システム１は、１つ以上の飛行体が電波を受信する受信位置であって互いに異なる複数の受信位置において受信した電波のドップラーシフトに応じて電波の発信源の位置の候補であって最小二乗法における初期値として用いる位置の候補である位置候補を複数検出し、検出した複数の位置候補に基づいて、当該初期値を特定する。これにより、位置検出システム１は、最小二乗法における初期値が不明な場合であっても、最小二乗法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる。また、位置検出システム１は、ランダムな位置を当該初期値として用いる場合と比較して、最小二乗法によって電波の発信源の位置を検出するのに要する時間を短縮することができる。
【００２８】
このような位置検出システム１は、例えば、災害時における要救助者の位置の検出等に適用されることによって活躍することが予想される。何故なら、災害時における要救助者の位置は、不特定である。また、災害時における要救助者の位置の検出に要する時間は、短い方が望ましいからである。
【００２９】
以下では、位置検出システム１の構成と、位置検出システム１が電波の発信源の位置を検出する処理とのそれぞれについて詳しく説明する。
【００３０】
＜位置検出システムの構成＞
以下、図１を参照し、位置検出システム１の構成について説明する。図１は、本実施形態における位置検出システム１の構成の一例を示す図である。位置検出システム１は、情報処理端末１０と、飛行体２０と、位置検出装置３０を備える。なお、位置検出システム１は、情報処理端末１０と、飛行体２０とのうちのいずれか一方又は両方を備えない構成であってもよい。また、以下では、図１に示した通り、一例として、位置検出システム１が、１つの飛行体２０を備える場合について説明する。なお、位置検出システム１は、２つ以上の飛行体２０を備える構成であってもよい。
【００３１】
情報処理端末１０は、前述の電波の発信源の一例である。情報処理端末１０は、例えば、多機能携帯電話端末（スマートフォン）、携帯電話端末、ノートＰＣ（Personal  Computer）、タブレットＰＣ、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）、電子書籍リーダー等の通信機能を有する情報処理端末である。図１に示した例では、情報処理端末１０は、端末所持者Ｈによって所持されている。端末所持者Ｈは、地面に対して（又は飛行体２０に対して相対的に）動いていてもよく、地面に対して（又は飛行体２０に対して相対的に）静止していてもよい。なお、端末所持者Ｈは、位置検出の精度が高くなるため、地面に対してほぼ静止していることが望ましい。
【００３２】
情報処理端末１０は、端末所持者Ｈからの操作に応じて、情報処理端末１０が電波を発信可能な領域である対象領域に対して、予め決められた種類の電波である対象電波を発信する。対象電波は、例えば、予め決められた周期、周波数、振幅、波長等の波を特徴付けるパラメーターによって表される無変調連続波である。なお、対象電波は、無変調連続波に代えて、他の如何なる電波であってもよい。ただし、無変調連続波は、発振器を備えた端末であれば如何なる端末からでも送信可能であり、端末における電力消費量が他の電波と比べて低く、端末と電波を受信する装置との間が障害物に遮られたとしても受信されやすいため、望ましい。
【００３３】
飛行体２０は、ＵＡＶ（Unmanned  Aerial  Vehicle）であり、例えば、ドローンである。なお、飛行体２０は、ドローンに代えて、他のＵＡＶであってもよく、人工衛星であってもよい。ただし、飛行体２０の移動に応じた変化率であって情報処理端末１０と飛行体２０との間の距離の変化率は、大きい方が望ましい。このため、飛行体２０は、人工衛星よりもドローンである方が望ましい。
【００３４】
飛行体２０は、無線通信によって位置検出装置３０と互いに通信可能に接続されている。また、飛行体２０は、電波を受信する図示しないアンテナを備える。飛行体２０は、アンテナによって対象電波が受信される対象領域を探しながら、予め決められた経路を飛行（移動）する。対象領域内に飛行体２０が入った場合、飛行体２０は、対象電波を受信する。対象領域内において対象電波を受信した場合、飛行体２０は、対象電波受信飛行を行う。対象電波受信飛行では、飛行体２０は、予め決められた周期が経過する毎に、対象領域内における軌道であって複数の互いに異なる周回軌道のそれぞれを順に飛行する。そして、飛行体２０は、周回軌道毎に、現在の時刻を示す時刻情報と、当該時刻において受信した対象電波を示す電波情報とのそれぞれを含む信号である対象信号を１回以上位置検出装置３０に送信する。以下では、一例として、飛行体２０が、周回軌道毎に、対象信号を位置検出装置３０に１回送信する場合について説明する。また、以下では、一例として、飛行体２０が、高度を変化させずに飛行する場合について説明する。
【００３５】
ここで、予め決められた周期は、例えば、３０秒である。なお、予め決められた周期は、３０秒より短い時間であってもよく、３０秒より長い時間であってもよい。周回軌道は、例えば、円軌道、楕円軌道等である。なお、周回軌道は、これに代えて、他の形状に沿って飛行体２０が周回する軌道であってもよい。また、飛行体２０は、予め決められた周期が経過する毎に、互いに異なる複数の非周回軌道のそれぞれを順に飛行する構成であってもよく、予め決められた周期が経過する毎に、周回軌道と非周回軌道とのそれぞれを順に飛行する構成であってもよい。また、飛行体２０は、高度を変化させながら移動（飛行）する構成であってもよい。
【００３６】
なお、飛行体２０は、位置検出装置３０による制御によって飛行する構成であってもよく、他の装置による制御によって飛行する構成であってもよく、自装置に記憶されたプログラムに基づく制御によって飛行する構成であってもよく、他の如何なる方法によって飛行する構成であってもよい。以下では、一例として、飛行体２０が、図示しない飛行体制御装置によって制御される場合について説明する。
【００３７】
位置検出装置３０は、例えば、ワークステーション、デスクトップＰＣ、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、多機能携帯電話端末（スマートフォン）、携帯電話端末、ＰＤＡ等の飛行体２０と通信可能な情報処理装置である。位置検出装置３０は、自動車、船舶、飛行機等の移動体に搭載されている構成であってもよく、地上において動かないように固定されている建物内に設置されている構成であってもよい。
【００３８】
位置検出装置３０は、飛行体２０を制御する図示しない飛行体制御装置から、各時刻における飛行体２０の位置を示す位置情報、及び各時刻における飛行体２０の速度を示す速度情報のそれぞれを取得する。そして、位置検出装置３０は、取得した位置情報及び速度情報を記憶する。すなわち、位置検出装置３０は、各時刻における飛行体２０の位置及び速度を管理する。なお、位置検出装置３０は、各時刻における飛行体２０の位置及び速度を管理する他の装置から当該位置情報及び当該速度情報を取得する構成であってもよい。
【００３９】
また、位置検出装置３０は、前述の周回軌道毎に飛行体２０から送信された対象信号のそれぞれを飛行体２０から受信する。
【００４０】
位置検出装置３０は、受信した対象信号毎に、対象信号に含まれる時刻情報が示す時刻における位置情報及び速度情報を、予め記憶された飛行体２０の位置情報及び速度情報の中から抽出する。また、位置検出装置３０は、受信した対象信号毎に、対象信号に含まれる電波情報と、情報処理端末１０が発信する種類の電波の波長であって予め決められた波長とに基づいて、当該電波情報が示す対象電波のドップラーシフトを算出する。ここで、以下では、説明の便宜上、ある対象信号に含まれる時刻情報が示す時刻における位置情報が示す位置を、受信位置と称して説明する。なお、当該ドップラーシフトは、情報処理端末１０と飛行体２０との間における対象電波の伝播において発生するドップラーシフトのことである。当該ドップラーシフトを算出する方法は、既知の方法であってもよく、これから開発される方法であってもよいため、説明を省略する。
【００４１】
位置検出装置３０は、受信した対象信号毎に、抽出した位置情報及び速度情報と、算出したドップラーシフトとに基づく双曲線を算出する。双曲線の算出方法については、後述する。位置検出装置３０は、受信した対象信号毎に算出した双曲線のそれぞれに基づいて、対象電波の発信源の位置の候補であって最小二乗法における初期値として用いる位置の候補である位置候補を複数検出する。位置検出装置３０は、検出した複数の位置候補に基づいて、当該初期値を特定する。位置検出装置３０は、特定した初期値に基づく最小二乗法によって、対象電波の発信源の位置を検出する。このように、位置検出装置３０は、対象電波の発信源の位置であって最小二乗法における初期値として用いる位置を特定することができる。すなわち、位置検出装置３０は、最小二乗法における初期値が不明な場合であっても、最小二乗法によって対象電波の発信源の位置を精度よく検出することができる。
【００４２】
なお、位置検出装置３０は、飛行体２０に搭載されている構成であってもよい。この場合、位置検出装置３０は、対象電波の発信源の位置を検出した後、検出した結果を示す情報や、対象電波の発信源の位置を検出する過程において算出した各種の情報等を、他の装置（例えば、基地局装置、制御装置等）に送信する。
【００４３】
本実施形態のように、位置検出システム１が１つの飛行体２０を備える場合、位置検出システム１は、複数の飛行体２０を用意するコストを低減することができるとともに、単純な制御方法によって飛行体２０を制御することができる。
【００４４】
ここで、位置検出システム１が２つ以上の飛行体２０を備える場合、位置検出システム１において、２つ以上の飛行体２０のそれぞれは、互いに異なる受信位置において対象電波を受信する。このため、当該場合、位置検出システム１では、２つ以上の飛行体２０のそれぞれは、互いに異なる受信位置において、ほぼ同じタイミングで対象電波を受信することができる。そして、当該場合、位置検出システム１では、２つ以上の飛行体２０のそれぞれは、対象信号を、ほぼ同じタイミングで位置検出装置３０に送信することができる。すなわち、当該場合、位置検出システム１は、位置検出システム１が１つの飛行体２０を備える場合と比較して、最小二乗法によって対象電波の発信源の位置を検出するのに要する時間を、より確実に短縮することができる。
【００４５】
＜位置検出装置のハードウェア構成＞
以下、図２を参照し、位置検出装置３０のハードウェア構成について説明する。図２は、位置検出装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。位置検出装置３０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）３１と、記憶部３２と、入力受付部３３と、通信部３４と、表示部３５を備える。これらの構成要素は、バスＢを介して相互に通信可能に接続されている。また、位置検出装置３０は、通信部３４を介して飛行体２０と通信を行う。
【００４６】
ＣＰＵ３１は、記憶部３２に格納された各種プログラムを実行する。
【００４７】
記憶部３２は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）やＳＳＤ（Solid  State  Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read−Only  Memory）、ＲＯＭ（Read−Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を含む。なお、記憶部３２は、位置検出装置３０に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部３２は、位置検出装置３０が処理する各種の情報、各種のプログラム等を格納する。
【００４８】
入力受付部３３は、例えば、キーボード、マウス、タッチパッド等の入力装置である。なお、入力受付部３３は、タッチパネルとして表示部３５と一体に構成されてもよい。
【００４９】
通信部３４は、例えば、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポートやイーサネット（登録商標）ポート等を含んで構成される。
【００５０】
表示部３５は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイパネルである。
【００５１】
＜位置検出装置の機能構成＞
以下、図３を参照し、位置検出装置３０の機能構成について説明する。図３は、位置検出装置３０の機能構成の一例を示す図である。
【００５２】
位置検出装置３０は、記憶部３２と、入力受付部３３と、通信部３４と、表示部３５と、制御部３６を備える。
【００５３】
制御部３６は、位置検出装置３０の全体を制御する。制御部３６は、表示制御部３６１と、通信制御部３６３と、検出制御部３６５を備える。制御部３６が備えるこれらの機能部は、例えば、ＣＰＵ３１が、記憶部３２に記憶された各種のプログラムを実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）やＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００５４】
表示制御部３６１は、各種の画像を生成する。表示制御部３６１は、生成した画像を表示部３５に表示させる。例えば、表示制御部３６１は、ユーザーからの操作を受け付ける操作画像を生成する。そして、表示制御部３６１は、生成した操作画像を表示部３５に表示させる。これにより、ユーザーは、操作画像を介して位置検出装置３０を操作することができる。すなわち、位置検出装置３０は、操作画像を介してユーザーからの操作を受け付けることができる。
【００５５】
通信制御部３６３は、飛行体２０と位置検出装置３０との通信を制御する。例えば、通信制御部３６３は、通信部３４を介して飛行体２０から対象信号を受信する。
【００５６】
検出制御部３６５は、通信制御部３６３が受信した複数の対象信号のそれぞれに含まれる時刻情報及び電波情報に基づいて、最小二乗法における初期値を特定する。検出制御部３６５は、特定した初期値に基づく最小二乗法によって対象電波の発信源の位置を検出する。
【００５７】
＜位置検出装置が対象電波の発信源の位置を検出する処理＞
以下、図４を参照し、位置検出装置３０が対象電波の発信源の位置を検出する処理について説明する。図４は、位置検出装置３０が対象電波の発信源の位置を検出する処理の流れの一例を示す図である。なお、以下では、一例として、前述の周回軌道が２つである場合、すなわち、前述の受信位置が２つである場合について説明する。また、図４に示したフローチャートでは、ステップＳ１１０の処理が行われる前のタイミングにおいて、位置検出装置３０が、２つの受信位置のうちの第１受信位置において飛行体２０によって受信された対象電波を示す電波情報を含む対象信号である第１対象信号と、２つの受信位置のうちの第２受信位置において飛行体２０によって受信された対象電波を示す電波情報を含む対象信号である第２対象信号とのそれぞれを飛行体２０から受信している場合について説明する。
【００５８】
検出制御部３６５は、飛行体２０から予め受信した２つの対象信号（すなわち、第１対象信号と第２対象信号）のそれぞれについて、対象信号に含まれる電波情報が示す対象電波のドップラーシフトを算出する（ステップＳ１１０）。より具体的には、検出制御部３６５は、２つの対象信号のそれぞれについて、対象信号に含まれる電波情報が示す対象電波の波長と、情報処理端末１０が発信する種類の電波の波長（又は周波数）であって予め決められた波長（又は周波数）とに基づいて、当該電波情報が示す対象電波のドップラーシフトを算出する。
【００５９】
検出制御部３６５は、ステップＳ１１０において算出したドップラーシフトに基づいて、前述の位置候補を検出する（ステップＳ１２０）。
【００６０】
ここで、ステップＳ１２０の処理について説明する。検出制御部３６５は、飛行体２０から予め受信した２つの対象信号（すなわち、第１対象信号と第２対象信号）のそれぞれについて、対象信号に基づいて算出されたドップラーシフトに基づく双曲線を算出する。以下では、説明の便宜上、ステップＳ１１０において第１対象信号に基づいて検出制御部３６５により算出されたドップラーシフトを第１ドップラーシフトと称し、ステップＳ１１０において第２対象信号に基づいて検出制御部３６５により算出されたドップラーシフトを第２ドップラーシフトと称して説明する。すなわち、この一例では、ステップＳ１２０において、検出制御部３６５は、第１ドップラーシフトに基づく双曲線と、第２ドップラーシフトに基づく双曲線とのそれぞれを算出する。
【００６１】
より具体的には、検出制御部３６５は、対象信号毎に、対象信号に含まれる時刻情報が示す時刻における位置情報及び速度情報を、記憶部３２に予め記憶された飛行体２０の位置情報及び速度情報の中から抽出する。そして、検出制御部３６５は、対象信号毎に抽出した位置情報及び速度情報と、前述の第１ドップラーシフトと、第２ドップラーシフトと、以下に示した式（１）とに基づいて、第１ドップラーシフトに基づく双曲線と、第２ドップラーシフトに基づく双曲線とのそれぞれを算出する。
【００６２】
【数１】
2019105449.tif 000003
【００６３】
上記の式（１）に示したｉは、位置検出装置３０が飛行体２０から受信した対象信号のそれぞれを識別するラベルであり、１以上の整数である。この一例では、対象信号は、第１対象信号と第２対象信号との２つであるため、ｉは、１又は２である。以下では、一例として、第１対象信号をｉ＝１によって表し、第２対象信号をｉ＝２によって表す場合について説明する。また、以下では、説明の便宜上、ｉによって識別される対象信号を第ｉ対象信号と称し、第ｉ対象信号に含まれる電波情報が示す対象電波を第ｉ対象電波と称して説明する。また、ｆｄｉは、第ｉ対象電波のドップラーシフトを示す。また、Ｖｘｉは、飛行体２０の位置を示す三次元直交座標系のＸ軸方向における飛行体２０の速度ベクトルであって第ｉ対象電波を飛行体２０が受信した受信位置における飛行体２０の速度ベクトルである。また、Ｖｙｉは、当該三次元直交座標系のＹ軸方向における飛行体２０の速度ベクトルであって第ｉ対象電波を飛行体２０が受信した受信位置における飛行体２０の速度ベクトルである。すなわち、Ｖｘｉ及びＶｙｉは、第ｉ対象信号に基づいて検出制御部３６５により抽出された速度情報である。また、Ｘｉは、当該三次元直交座標系のＸ軸方向における飛行体２０の位置であって第ｉ対象電波を飛行体２０が受信した受信位置を示す座標である。また、Ｙｉは、当該三次元直交座標系のＹ軸方向における飛行体２０の位置であって第ｉ対象電波を飛行体２０が受信した受信位置を示す座標である。また、Ｚｉは、当該三次元直交座標系のＺ軸方向における飛行体２０の位置であって第ｉ対象電波を飛行体２０が受信した受信位置を示す座標である。すなわち、（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）は、第ｉ対象信号に基づいて検出制御部３６５により抽出された位置情報であって第ｉ対象電波を飛行体２０が受信した受信位置を示す位置情報である。また、ｘは、当該三次元直交座標系のＸ軸方向における情報処理端末１０の位置を示す座標である。また、ｙは、当該三次元直交座標系のＹ軸方向における情報処理端末１０の位置を示す座標である。なお、上記の式（１）は、当該三次元直交座標系のＺ軸方向における情報処理端末１０の位置が、当該Ｚ軸方向における原点０と近似的に一致している場合（例えば、当該Ｚ軸方向における情報処理端末１０の位置が、地上であるＸＹ平面とほぼ同じ位置である場合）についての式である。ここで、当該原点０は、任意の位置に設定してよい。このため、例えば、端末所持者Ｈが山岳地域に居ると推定されるような場合、上記の式（１）におけるＺｉは、当該Ｚ軸方向における情報処理端末１０の位置を示す座標ｚを用いて（Ｚｉ−ｚ）と変形される。
【００６４】
ここで、上記の式（１）におけるｆｄｉ、Ｖｘｉ、Ｖｙｉ、Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉのそれぞれが既知であるため、上記の式（１）をｘ及びｙについて解くと、双曲線を示す式が得られる。この双曲線が、前述のドップラーシフトに基づく双曲線のことである。すなわち、検出制御部３６５は、第１対象信号に基づいて抽出した位置情報及び速度情報と、第１ドップラーシフトと、上記の式（１）とに基づいて、第１ドップラーシフトに基づく双曲線を算出することができる。また、検出制御部３６５は、第２対象信号に基づいて抽出した位置情報及び速度情報と、第２ドップラーシフトと、上記の式（１）とに基づいて、第２ドップラーシフトに基づく双曲線を算出することができる。
【００６５】
２つの双曲線（すなわち、第１ドップラーシフト及び第２ドップラーシフトのそれぞれに基づく双曲線）を算出した後、検出制御部３６５は、算出した当該２つの双曲線の交点の位置を、前述の位置候補として検出する。この際、検出制御部３６５は、例えば、ペンシルの手法によって、当該２つの双曲線の交点の位置を、位置候補として検出する。ペンシルの手法では、当該２つの双曲線の交点の位置の検出は、直線同士の交点の位置の検出に近似される。
【００６６】
より具体的には、検出制御部３６５は、算出した２つの双曲線（すなわち、第１ドップラーシフト及び第２ドップラーシフトのそれぞれに基づく双曲線）それぞれの式を、係数を調節することによって以下の式（２）が示す二次曲線の式に変形する。
【００６７】
【数２】
2019105449.tif 000004
【００６８】
ここで、上記の式（２）の係数（ａ、ｂ、ｄ、ｇ、ｆ、ｈ）は、検出制御部３６５によって算出された双曲線の式に応じて決められる（調整される）係数である。以下では、説明の便宜上、第１ドップラーシフトに基づく双曲線と、上記の式（２）とに基づく二次曲線を、第１二次曲線と称し、第２ドップラーシフトに基づく双曲線と、上記の式（２）とに基づく二次曲線を、第２二次曲線と称して説明する。検出制御部３６５は、このようにして算出された２つの二次曲線（すなわち、第１二次曲線と第２二次曲線）それぞれの式を、複数の直線の式の組み合わせに近似する。
【００６９】
具体的には、まず、２つの二次曲線のそれぞれについて、二次曲線の特性行列を導出する。以下では、説明の便宜上、第１二次曲線の特性行列をＣ１によって示し、第２二次曲線の特性行列をＣ２によって示す。
【００７０】
特性行列Ｃ１は、以下の式（３）によって表される。
【００７１】
【数３】
2019105449.tif 000005
【００７２】
ここで、上記の式（３）の係数（ａ１、ｂ１、ｄ１、ｇ１、ｆ１、ｈ１）は、第１二次曲線の係数であって上記の式（２）に含まれていた各係数を示す。
【００７３】
一方、特性行列Ｃ２は、以下の式（４）によって表される。
【００７４】
【数４】
2019105449.tif 000006
【００７５】
ここで、上記の式（４）の係数（ａ２、ｂ２、ｄ２、ｇ２、ｆ２、ｈ２）は、第２二次曲線の係数であって上記の式（２）に含まれていた各係数を示す。
【００７６】
そして、このような特性行列Ｃ１と特性行列Ｃ２の線形結合として、以下に示した式（５）によって示される行列Ｃ３が導出する。
【００７７】
【数５】
2019105449.tif 000007
【００７８】
ここで、上記の式（５）に示したμは、定数である。この行列Ｃ３は、２本の直線の式に近似することが可能である。ただし、行列Ｃ３を２本の直線の式に近似することが可能であるための条件は、以下の式（６）に示したように、行列Ｃ３の行列式が０であるということである。
【００７９】
【数６】
2019105449.tif 000008
【００８０】
上記の式（６）を解くと、μ０、μ１、μ２という３つの定数が得られる。すなわち、行列Ｃ３は、μ０に応じた２本の直線の式と、μ１に応じた２本の直線の式と、μ２に応じた２本の直線の式とのそれぞれに近似することが可能である。検出制御部３６５は、このようにして導出した６本の直線それぞれの交点の位置を、前述の位置候補として検出する。ここで、図５は、第１二次曲線と第２二次曲線との交点が６本の直線の交点として表された場合における第１二次曲線と第２二次曲線と６本の直線との位置関係の一例を示すイメージ図である。図５に示した二次曲線ＱＣ１は、第１二次曲線を示す。また、図５に示した二次曲線ＱＣ２は、第２二次曲線を示す。また、図５に示した直線ＳＬ１及び直線ＳＬ２はそれぞれ、定数μ０に応じた２本の直線を示す。また、図５に示した直線ＳＬ３及び直線ＳＬ４はそれぞれ、定数μ１に応じた２本の直線を示す。また、図５に示した直線ＳＬ５及び直線ＳＬ６はそれぞれ、定数μ２に応じた２本の直線を示す。また、図５に示した交点Ｐ１〜交点Ｐ４のそれぞれは、直線ＳＬ１〜直線ＳＬ６それぞれの交点を示す。すなわち、これら６本の直線から（すなわち、第１二次曲線及び第２二次曲線から）は、４つの交点が得られる。
【００８１】
このような方法により、検出制御部３６５は、第１二次曲線及び第２二次曲線に基づいて、４つの交点の位置を位置候補として検出する。なお、本明細書に記載したペンシルの手法の説明よりも詳しい説明については、例えば、「ＣＡＤ／ＣＡＭにおける曲線曲面モデリング、穂坂衛、東京電機大学出版局、ｐｐ．６０−６５、１９９６」等に記載されている。なお、検出制御部３６５は、ペンシルの手法に代えて、他の方法によって２つの双曲線（すなわち、第１ドップラーシフトに基づく双曲線と第２ドップラーシフトに基づく双曲線）の交点の位置を、位置候補として検出する構成であってもよい。
【００８２】
ステップＳ１２０の処理が行われた後、検出制御部３６５は、ステップＳ１２０において検出された４つの位置候補に基づいて、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値を特定する（ステップＳ１３０）。
【００８３】
ここで、ステップＳ１３０の処理について説明する。検出制御部３６５は、例えば、以下において説明する第１の解の絞り込み処理を行う。第１の解の絞り込み処理では、検出制御部３６５は、２つのドップラーシフト（すなわち、第１ドップラーシフトと第２ドップラーシフト）それぞれの正負に基づいて、４つの位置候補の中から、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値を特定する処理を行う。
【００８４】
より具体的には、この一例では、検出制御部３６５は、前述の第１対象信号と、記憶部３２に予め記憶された位置情報及び速度情報のそれぞれとに基づいて、第１受信位置を含む周回軌道である第１周回軌道の中心の位置と、第１受信位置とを特定する。検出制御部３６５は、特定したこれら２つの位置を結ぶ直線の式を、第１対象信号に含まれる時刻情報が示す時刻における飛行体２０の速度ベクトルに対する法線の式である第１法線式として算出する。また、検出制御部３６５は、算出した第１法線式を、陰関数として表す。
【００８５】
また、検出制御部３６５は、前述の第２対象信号と、記憶部３２に予め記憶された位置情報及び速度情報のそれぞれとに基づいて、第２受信位置を含む周回軌道である第２周回軌道の中心の位置と、第２受信位置とを特定する。検出制御部３６５は、特定したこれら２つの位置を結ぶ直線の式を、第２対象信号に含まれる時刻情報が示す時刻における飛行体２０の速度ベクトルに対する法線の式である第２法線式として算出する。また、検出制御部３６５は、算出した第２法線式を、陰関数として表す。
【００８６】
検出制御部３６５は、算出した第１法線式に対して、４つの位置候補のそれぞれを代入し、４つの位置候補のそれぞれに応じた第１法線式の解である第１解Ｓ１を算出する。また、検出制御部３６５は、算出した第２法線式に対して、４つの位置候補のそれぞれを代入し、４つの位置候補のそれぞれに応じた第２法線式の解である第２解Ｓ２を算出する。検出制御部３６５は、４つの第１解Ｓ１の中から、第１ドップラーシフトの正負と正負が一致する第１解Ｓ１を特定する。また、検出制御部３６５は、４つの第２解Ｓ２の中から、第２ドップラーシフトの正負と正負が一致する第２解Ｓ２を特定する。検出制御部３６５は、図６に示した位置ＵＰのように、特定した１以上の第１解Ｓ１を算出するために用いた位置候補の中から、特定した１以上の第２解Ｓ２を算出するために用いた位置候補と一致する位置候補を、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値として特定する。
【００８７】
ここで、図６は、第１の解の絞り込み処理の概念を説明するためのイメージ図である。図６に示した軌道ＳＯ１は、第１周回軌道の一例を示す。位置ＣＰ１は、軌道ＳＯ１の中心の位置の一例を示す。位置ＤＰ１は、第１受信位置の一例を示す。直線ＮＬ１は、第１法線式が表す法線の一例を示す。軌道ＳＯ２は、第２周回軌道の一例を示す。位置ＣＰ２は、軌道ＳＯ２の中心の位置の一例を示す。位置ＤＰ２は、第２受信位置の一例を示す。直線ＮＬ２は、第２法線式が表す法線の一例を示す。位置ＵＰは、位置候補の一例を示す。第１法線式は、直線ＮＬ１と直線ＮＬ２との間の領域ＲＡに含まれる位置を代入した場合、第１ドップラーシフトの正負と正負が一致する第１解Ｓ１を導出する。一方、第２法線式は、領域ＲＡに含まれる位置を代入した場合、第２ドップラーシフトの正負と正負が一致する第２解Ｓ２を導出する。すなわち、第１の解の絞り込み処理は、４つの位置候補の中から、領域ＲＡに含まれる位置候補を抽出する処理と換言することができる。このような第１の解の絞り込み処理によって領域ＲＡに含まれる位置候補が１つである場合、検出制御部３６５は、４つの位置候補の中から、当該１つの位置候補を、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値として特定することができる。なお、検出制御部３６５は、領域ＲＡに含まれる位置候補が２以上存在する場合、第１の解の絞り込み処理のみでは、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値となる位置候補を特定できない。当該場合、検出制御部３６５は、第１の解の絞り込み処理によって特定された位置候補であって領域ＲＡに含まれる２以上の位置候補のそれぞれに対して、以下において説明する第２の解の絞り込み処理を行い、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値となる位置候補を特定する。以下では、第１の解の絞り込み処理によって特定された位置候補であって領域ＲＡに含まれる２以上の位置候補のそれぞれを、絞込後位置候補と称して説明する。
【００８８】
ここで、第２の解の絞り込み処理について説明する。第２の解の絞り込み処理では、検出制御部３６５は、例えば、２つ以上の絞込後位置候補のそれぞれについて、絞込後位置候補を初期値として最小二乗法によって対象電波の発信源の位置を検出する処理を行う。そして、検出制御部３６５は、２つ以上の絞込後位置候補のうち、当該処理において最小二乗法の計算が収束する（又は解が得られる）絞込後位置候補を、対象電波の発信源の位置の初期値として特定する。検出制御部３６５は、このような第２の解の絞り込み処理により、２つ以上の絞込後位置候補の中から、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値となる絞込後位置候補を特定することができる。
【００８９】
また、第２の解の絞り込み処理は、２つ以上の絞込後位置候補の中から、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値となる絞込後位置候補を特定することが可能な他の処理であってもよい。例えば、第２の解の絞り込み処理として、位置検出装置３０は、当該２つ以上の絞込後位置候補のそれぞれを、仮の初期値である仮初期値として以下に示した式（７）及び式（８）を解く。
【００９０】
【数７】
2019105449.tif 000009
【００９１】
【数８】
2019105449.tif 000010
【００９２】
上記の式（７）及び式（８）を解くため、位置検出装置３０は、以下の式（８）に示した偏微分行列Ｇ、以下の式（９）に示した変化量であって対象電波の発信源の位置の変化量Ｕとのそれぞれを、以下に示した式（１１）に代入することにより、当該変化量Ｕを算出する。
【００９３】
【数９】
2019105449.tif 000011
【００９４】
【数１０】
2019105449.tif 000012
【００９５】
【数１１】
2019105449.tif 000013
【００９６】
そして、位置検出装置３０は、２つ以上の絞込後位置候補の中から、変化量Ｕが最小となる絞込後位置候補を、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値となる絞込後位置候補として特定する。
【００９７】
また、例えば、第２の解の絞り込み処理として、位置検出装置３０は、３つの受信位置のそれぞれにおいて飛行体２０によって受信された対象電波を示す電波情報を位置検出装置３０が予め受信している場合、当該３つの受信位置のそれぞれにおいて飛行体２０によって受信された対象電波のそれぞれに基づく処理を行う構成であってもよい。以下では、一例として、当該３つの受信位置には、前述の第１受信位置と、第２受信位置と、第１受信位置及び第２受信位置のそれぞれと異なる第３受信位置との３つの受信位置が含まれる場合について説明する。また、以下では、第３受信位置において飛行体２０によって受信された対象電波を示す電波情報を含む対象信号を、第３対象信号と称して説明する。具体的には、第２の解の絞り込み処理において、位置検出装置３０は、第１対象信号又は第２対象信号のいずれかと、第３対象信号とに基づいて、ステップＳ１１０〜ステップＳ１２０の処理を行う。そして、位置検出装置３０は、第１対象信号又は第２対象信号のいずれかと第３対象信号とに基づく４つの位置候補を算出する。位置検出装置３０は、２つ以上の絞込後位置候補の中から、当該４つの位置候補のいずれかと一致する絞込後位置候補を、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値として特定する。検出制御部３６５は、このような第２の解の絞り込み処理により、２つ以上の絞込後位置候補の中から、対象電波の発信源の位置の初期値であって最小二乗法における初期値となる絞込後位置候補を特定することができる。ここで、絞込後位置候補は、第１位置候補の一例である。また、当該４つの位置候補は、第２位置候補の一例である。
【００９８】
ここで、検出制御部３６５は、ステップＳ１３０において、上記において説明した第２の解の絞り込み処理のいずれか一方又は両方を、第１の解の絞り込み処理として行う構成であってもよい。
【００９９】
ステップＳ１３０の処理が行われた後、検出制御部３６５は、ステップＳ１３０において特定した初期値であって最小二乗法における初期値に基づいて、最小二乗法によって対象電波の発信源の位置を検出する（ステップＳ１４０）。
【０１００】
次に、検出制御部３６５は、ステップＳ１４０において検出した位置であって対象電波の発信源の位置を示す発信源位置情報を生成する。検出制御部３６５は、生成した発信源位置情報を記憶部３２に記憶させ（ステップＳ１５０）、処理を終了する。
【０１０１】
なお、前述した通り、上記において説明した位置検出装置３０は、一例として、複数の位置候補の中から特定の位置候補を最小二乗法における初期値として特定したが、これに代えて、上記において説明した方法と同様の方法によって、複数の位置候補の中から特定の位置候補を、誤差の最小化を図る他の演算手法における初期値として特定する構成であってもよい。
【０１０２】
また、上記において説明した上記の式（１）におけるＺｉが、前述の三次元直交座標系におけるＺ軸方向における情報処理端末１０の位置を示す座標ｚを用いて（Ｚｉ−ｚ）と変形される場合、位置検出装置３０は、上記において説明したドップラーシフトに応じた双曲線を算出する構成に代えて、ドップラーシフトに応じた双曲面を算出する。そして、位置検出装置３０は、双曲面間の交点を、前述の位置候補として算出する。
【０１０３】
以上説明したように、本実施形態に係る位置検出装置３０は、誤差の最小化を図る演算手法（この一例において、最小二乗法）によって電波（この一例において、対象電波）の発信源の位置を検出する位置検出装置３０であって、１つ以上の飛行体（この一例において、飛行体２０）が電波を受信する受信位置（この一例において、第１受信位置、第２受信位置、第３受信位置のそれぞれ）であって互いに異なる複数の受信位置において受信した電波のドップラーシフト（この一例において、第１ドップラーシフト、第２ドップラーシフトのそれぞれ）に応じて電波の発信源の位置の候補であって誤差の最小化を図る演算手法における初期値として用いる位置の候補である位置候補を複数検出し、検出した複数の位置候補に基づいて、当該初期値を特定する。これにより、位置検出装置３０は、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる。
【０１０４】
また、位置検出装置３０では、誤差の最小化を図る演算手法は、最小二乗法である。これにより、位置検出装置３０は、最小二乗法における初期値が不明な場合であっても、最小二乗法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる。
【０１０５】
また、位置検出装置３０は、ドップラーシフトのそれぞれに応じた双曲線又は双曲面に基づいて、複数の位置候補を検出する。これにより、位置検出装置３０は、情報処理端末１０と飛行体２０との位置関係に応じて決まる物理量のうちのドップラーシフトに基づいて、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる。
【０１０６】
また、位置検出装置３０は、受信位置毎に、受信位置において飛行体が受信した電波のドップラーシフトと、受信位置と、受信位置における飛行体の速度とに基づいて、当該ドップラーシフトに応じた双曲線又は双曲面を算出する。これにより、位置検出装置３０は、情報処理端末１０と飛行体２０との位置関係に応じて決まる物理量のうちのドップラーシフトと、飛行体２０の位置及び速度とに基づいて、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる。
【０１０７】
また、位置検出装置３０では、飛行体は、１つである。また、１つの飛行体は、互いに異なる受信位置のそれぞれにおいて、電波を受信する。また、位置検出装置３０は、受信位置毎に飛行体が受信した電波の前記ドップラーシフトに応じて複数の位置候補を検出する。これにより、位置検出装置３０は、複数の飛行体を用意することによってコストが増大してしまうことを抑制しながら、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる。
【０１０８】
また、位置検出装置３０では、飛行体は、２つ以上である。また、２つ以上の飛行体のそれぞれは、互いに異なる受信位置において電波を受信する。また、位置検出装置３０は、飛行体毎に飛行体が受信した電波のドップラーシフトに応じて複数の位置候補を検出する。これにより、位置検出装置３０は、１つの飛行体のみで誤差の最小化を図る演算手法の初期値を特定する場合と比較して、当該初期値を特定するのに要する時間を短縮することができる。
【０１０９】
また、位置検出装置３０は、ドップラーシフトの正負に基づいて、複数の位置候補の中から、誤差の最小化を図る演算手法における初期値を特定する。これにより、位置検出装置３０は、ドップラーシフトの正負に基づいて、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を精度よく検出することができる。
【０１１０】
また、位置検出装置３０では、複数の受信位置には、第１受信位置と、第２受信位置と、第３受信位置とが含まれており、第１受信位置と第２受信位置とのそれぞれにおいて飛行体が受信した電波のドップラーシフトに応じて複数の位置候補のそれぞれを第１位置候補（この一例において、絞込後位置候補）として検出し、第１受信位置又は第２受信位置のいずれかと第３受信位置とのそれぞれにおいて飛行体が受信した電波のドップラーシフトに応じて複数の位置候補を第２位置候補として検出し、検出した複数の第１位置候補の中から、複数の第２位置候補のうちのいずれかと一致している第１位置候補を、誤差の最小化を図る演算手法における初期値として特定する。これにより、位置検出装置３０は、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置をより確実に精度よく検出することができる。
【０１１１】
また、位置検出装置３０は、複数の位置候補のそれぞれについて、位置候補に基づく最小二乗法による位置の検出を行い、当該検出の結果を用いて、初期値を特定する。これにより、位置検出装置３０は、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置をより確実に精度よく検出することができる。
【０１１２】
また、位置検出装置３０は、特定した初期値であって誤差の最小化を図る演算手法における初期値に基づく誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置を検出する。これにより、位置検出装置３０は、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置をより速く精度よく検出することができる。
【０１１３】
また、位置検出装置３０では、飛行体には、ドローンが含まれる。これにより、位置検出装置３０は、ドローンを用いて、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置をより確実に精度よく検出することができる。
【０１１４】
また、位置検出装置３０では、飛行体には、人工衛星が含まれる。これにより、位置検出装置３０は、人工衛星を用いて、誤差の最小化を図る演算手法における初期値が不明な場合であっても、誤差の最小化を図る演算手法によって電波の発信源の位置をより確実に精度よく検出することができる。
【０１１５】
また、位置検出装置３０では、電波は、無変調連続波である。これにより、位置検出装置３０は、位置を検出する対象となる端末に対して新たな部材を追加することなく、当該端末の位置を、誤差の最小化を図る演算手法によって検出することができる。
【０１１６】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
【０１１７】
また、以上に説明した装置（例えば、情報処理端末１０、飛行体２０、位置検出装置３０）における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１１８】
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１…位置検出システム、１０…情報処理端末、２０…飛行体、３０…位置検出装置、３１…ＣＰＵ、３２…記憶部、３３…入力受付部、３４…通信部、３５…表示部、３６…制御部、３６１…表示制御部、３６３…通信制御部、３６５…検出制御部
【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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