(57)【要約】【課題】空中を移動している飛翔体の位置を簡易な計算で迅速かつ的確に特定する。【解決手段】位置特定方法では、演算装置が、第１時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向および飛翔体の姿勢を導出し（Ｓ１）、第１時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線と、飛翔体の姿勢に基づく飛翔体の進行方向とを含む仮想平面を導出し（Ｓ２）、第２時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向を導出し（Ｓ３）、第２時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出し（Ｓ４）、仮想平面と第２仮想線との交点を、第２時刻における飛翔体が存在する位置として特定する（Ｓ５）。【選択図】図４
2015102352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機に設けられた演算装置を用いて、該航空機以外の飛翔体の位置を特定する位置特定方法であって、
前記演算装置が、
第１時刻における前記航空機に対する前記飛翔体の相対方向および該飛翔体の姿勢を導出し、
第１時刻における、前記航空機から前記飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線と、該飛翔体の姿勢に基づく該飛翔体の進行方向とを含む仮想平面を導出し、
第２時刻における前記航空機に対する前記飛翔体の相対方向を導出し、
第２時刻における、前記航空機から前記飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出し、
前記仮想平面と前記第２仮想線との交点を、前記第２時刻における前記飛翔体が存在する位置として特定することを特徴とする位置特定方法。
【請求項２】
航空機に設けられた演算装置を用いて、該航空機以外の飛翔体の位置を特定する位置特定方法であって、
前記演算装置が、
第１時刻における前記航空機に対する前記飛翔体の相対方向および該飛翔体の姿勢を導出し、
第１時刻における、前記航空機から前記飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線を起点に、該飛翔体の姿勢に基づいて、該飛翔体の進行領域を表す仮想立体領域を導出し、
第２時刻における前記航空機に対する前記飛翔体の相対方向を導出し、
第２時刻における、前記航空機から前記飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出し、
前記第２仮想線のうち前記仮想立体領域と重なる部分線を、前記第２時刻における前記飛翔体が存在する位置として特定することを特徴とする位置特定方法。
【請求項３】
航空機に設けられた演算装置に、
第１時刻における前記航空機に対する飛翔体の相対方向および該飛翔体の姿勢を導出する工程と、
第１時刻における、前記航空機から前記飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線と、該飛翔体の姿勢に基づく該飛翔体の進行方向とを含む仮想平面を導出する工程と、
第２時刻における前記航空機に対する前記飛翔体の相対方向を導出する工程と、
第２時刻における、前記航空機から前記飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出する工程と、
前記仮想平面と前記第２仮想線との交点を、前記第２時刻における前記飛翔体が存在する位置として特定する工程と、
を実行させるためのプログラム。
【請求項４】
航空機に設けられた演算装置に、
第１時刻における前記航空機に対する飛翔体の相対方向および該飛翔体の姿勢を導出する工程と、
第１時刻における、前記航空機から前記飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線を起点に、該飛翔体の姿勢に基づいて、該飛翔体の進行領域を表す仮想立体領域を導出する工程と、
第２時刻における前記航空機に対する前記飛翔体の相対方向を導出する工程と、
第２時刻における、前記航空機から前記飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出する工程と、
前記第２仮想線のうち前記仮想立体領域と重なる部分線を、前記第２時刻における前記飛翔体が存在する位置として特定する工程と、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機（自機）以外の飛翔体（誘導飛翔体等）の位置を特定する位置特定方法、および、そのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な外的から自己を防衛するため、飛翔体（誘導飛翔体等）による外部からの攻撃に備えるとともに、飛翔体を迎撃すべく、その位置（基準位置からの方向および距離）を迅速かつ正確に特定する必要がある。しかし、地上に配備されたレーダでは、周囲の地形等によって飛翔体の発見が遅れるおそれがある。また、偵察衛星を通じて飛翔体の発射を監視することも考えられるが、衛星の打ち上げや維持・管理には多大なコストを要する。
【０００３】
そこで、偵察衛星の代わりに、比較的長時間滞空する航空機に監視機能を設け、航空機に飛翔体の位置を特定させることが考えられる。また、そのような用途には無人航空機が適している。
【０００４】
航空機において飛翔体の位置を特定するには、飛翔体の相対方向と相対距離との両情報を導出しなければならない。このうち相対距離は、アクティブなレーザー測距装置を用いて導出可能であるが、消費電力、占有体積および質量が増大する問題があり、特に、これらに制限のある無人航空機に搭載するのは難しい。また、パッシブな可視カメラまたは赤外線カメラを複数用い、ステレオ法に基づいて相対距離を測定することもできるが、これも、レーザー測距装置同様、複数のカメラによる消費電力、占有体積および質量の増大が問題となる。
【０００５】
ここで、地上の移動体においては、１のカメラ（単眼カメラ）によるモーションステレオの手法を用い、異なる２つの時刻における静止体の相対方向の変化と自己装置の移動距離とに基づいて、その静止体の相対距離を導出する技術が開示されている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−６１５４６号公報
【特許文献２】特開２０１２−５２８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の技術は、相対距離の測定対象が静止体なので、飛翔体のような移動体との相対距離の導出には適用できない。また、特許文献２の技術は、一見移動体との相対距離を導出しているようにみえるが、移動体の接地点と同一の距離となる静止点の相対距離を測定しているに過ぎず、また、空中には、移動体の接地点に相当する固定物が存在しないので、やはり、飛翔体のような移動体との相対距離を測定することは困難である。
【０００８】
そこで本発明は、このような課題に鑑み、空中を移動している飛翔体の位置を簡易な計算で迅速かつ的確に特定することが可能な、位置特定方法およびプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、航空機に設けられた演算装置を用いて、航空機以外の飛翔体の位置を特定する本発明の位置特定方法では、演算装置が、第１時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向および飛翔体の姿勢を導出し、第１時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線と、飛翔体の姿勢に基づく飛翔体の進行方向とを含む仮想平面を導出し、第２時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向を導出し、第２時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出し、仮想平面と第２仮想線との交点を、第２時刻における飛翔体が存在する位置として特定することを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために、航空機に設けられた演算装置を用いて、航空機以外の飛翔体の位置を特定する本発明の他の位置特定方法では、演算装置が、第１時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向および飛翔体の姿勢を導出し、第１時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線を起点に、飛翔体の姿勢に基づいて、飛翔体の進行領域を表す仮想立体領域を導出し、第２時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向を導出し、第２時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出し、第２仮想線のうち仮想立体領域と重なる部分線を、第２時刻における飛翔体が存在する位置として特定することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、航空機に設けられた演算装置に、第１時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向および飛翔体の姿勢を導出する工程と、第１時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線と、飛翔体の姿勢に基づく飛翔体の進行方向とを含む仮想平面を導出する工程と、第２時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向を導出する工程と、第２時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出する工程と、仮想平面と第２仮想線との交点を、第２時刻における飛翔体が存在する位置として特定する工程と、を実行させる。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の他のプログラムは、航空機に設けられた演算装置に、第１時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向および飛翔体の姿勢を導出する工程と、第１時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第１仮想線を起点に、飛翔体の姿勢に基づいて、飛翔体の進行領域を表す仮想立体領域を導出する工程と、第２時刻における航空機に対する飛翔体の相対方向を導出する工程と、第２時刻における、航空機から飛翔体の相対方向に延長した第２仮想線を導出する工程と、第２仮想線のうち仮想立体領域と重なる部分線を、第２時刻における飛翔体が存在する位置として特定する工程と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、空中を移動している飛翔体の位置を簡易な計算で迅速かつ的確に特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】航空機と飛翔体との飛行態様を説明するための説明図である。
【図２】航空機において飛翔体を撮像した画像を示す説明図である。
【図３】航空機の概略的な構成を示す機能ブロック図である。
【図４】第１の実施形態における位置特定方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】位置特定方法による処理の具体的な動作を説明するための説明図である。
【図６】位置特定方法による処理の具体的な動作を説明するための説明図である。
【図７】位置特定方法による処理の具体的な動作を説明するための説明図である。
【図８】第２の実施形態における位置特定方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【図９】位置特定方法による処理の具体的な動作を説明するための説明図である。
【図１０】位置特定方法による処理の具体的な動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
図１は、航空機１００と飛翔体Ｍとの飛行態様を説明するための説明図であり、図２は、航空機１００において飛翔体Ｍを撮像した画像を示す説明図である。航空機（例えば無人航空機）１００および飛翔体（例えば誘導飛翔体）Ｍは、空中を飛行できるように設計された移動体であり、それぞれに課せられた目的に応じて空中を移動する。例えば、図１に示した任意の第１時刻において位置（ａ）にあった航空機１００と飛翔体Ｍとは、それぞれ実線矢印で示す方向に移動し、第２時刻においてそれぞれ位置（ｂ）に到達する。したがって、航空機１００から飛翔体Ｍを観察した場合、その相対位置、すなわち、相対方向と相対距離とが異なることとなる。
【００１７】
相対方向および相対距離のうち相対方向については、図２に示すように、可視カメラまたは赤外線カメラで撮像した画像１２８に飛翔体Ｍが含まれていれば、撮像方向と画像１２８中の位置によって容易に求めることができる。図１の例では、第１時刻において、破線で示した矢印の相対方向に飛翔体Ｍが位置しており、第２時刻において、一点鎖線で示した矢印の相対方向に飛翔体Ｍが位置している。
【００１８】
一方、相対距離は、相対方向ほど容易に求めることができない。図１の例では、第１時刻において、破線で示した矢印上のいずれかの位置に飛翔体Ｍが存在していることは特定できるが、その矢印上の具体的な位置を特定できないので、結果的に相対距離を導出することができない。同様に、第２時刻において、一点鎖線で示した矢印上のいずれかの位置に飛翔体Ｍが存在していることは特定できるが、その矢印上の具体的な位置を特定できないので、やはり相対距離を導出することができない。また、相対距離は、レーザー測距装置やステレオカメラによって導出可能であるが、長時間滞空する無人飛行機では消費電力、占有体積および質量が制限され、安易に搭載するのは困難である。ここで、モーションステレオの手法を用いることも考えられるが、移動体において他の移動体を特定する手法は確立されていない。
【００１９】
本実施形態では、位置を特定すべき移動体として、比較的移動、旋回自在な航空機ではなく、誘導飛翔体等の飛翔体Ｍを想定している。飛翔体Ｍは、加速度の急な変動を伴うことなく直線に近い軌道で飛行し、その姿勢や加速方向から短時間で移動できる領域を推定できるので、本願発明者は、かかる点に着目して、簡易な計算で飛翔体Ｍの位置を迅速かつ的確に特定できることを見出した。以下、このような飛翔体Ｍの位置を特定可能な航空機１００の構成および位置特定方法の具体的な処理（工程）を詳述する。
【００２０】
（航空機１００）
図３は、航空機１００の概略的な構成を示す機能ブロック図である。航空機１００は、情報取得ユニット１１０と、演算装置１１２と、飛行機構１１４とを含んで構成される。ここでは、本実施形態に必要な構成のみを説明し、本実施形態に関係のない構成については説明を省略する。
【００２１】
情報取得ユニット１１０は、通信部１１０ａ、センサ１１０ｂ、撮像部１１０ｃ等を含む。通信部１１０ａは、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ：Automatic Dependent Surveillance-Broadcast）等のデータリンク手法を用い、飛行中または陸上（船上）において、地上設備との通信を行い、飛行経路等、飛行に必要な情報を取得する。センサ１１０ｂは、飛行制御に必要な、飛行位置（経度、緯度、高度を含む）、機体速度、機体姿勢、機体が受ける風力、風向、機体周囲の気圧、温度、湿度等の現在の飛行状態を検出する。撮像部１１０ｃは、１の可視カメラまたは赤外線カメラで構成され、航空機１００に搭載されたジンバル（Gimbal）を通じてアジマス（azimuth）方位に３６０度回転自在に設置される。したがって、撮像部１１０ｃは、航空機１００周囲の全方向に亘って監視することが可能である。ただし、撮像部１１０ｃは、複数の可視カメラまたは赤外線カメラで、航空機１００周囲の全方向に亘って監視する機構で構成することもできる。
【００２２】
演算装置１１２は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、航空機１００全体を管理および制御する。
【００２３】
飛行機構１１４は、内燃機関（例えばジェットエンジンやレシプロエンジン）を有し、推進力により固定翼周りに揚力を生じさせることで機体を移動させる。ただし、揚力を生じさせる機構は、かかる場合に限らず、回転翼機（ヘリコプター）のように、内燃機関によって回転翼を回転させて揚力を生じさせ、機体を大気中に浮上させた状態に維持する機構で構成することもできる。
【００２４】
上述したように、本実施形態では、飛翔体Ｍが直線に近い軌道で飛行する特性を利用し、その姿勢や加速方向から短時間で移動できる領域を推定することで、飛翔体Ｍの位置を特定する。かかる目的を実現すべく、演算装置１１２は、中央処理装置、ＲＯＭ、ＲＡＭと協働して、飛翔体検出部１２０、幾何導出部１２２、位置特定部１２４として機能する。具体的に、飛翔体検出部１２０は、撮像部１１０ｃで撮像された画像１２８を通じて飛翔体Ｍを検出し、飛翔体Ｍの航空機１００に対する相対方向や飛翔体Ｍの姿勢を導出する。幾何導出部１２２は、飛翔体検出部１２０が導出した飛翔体Ｍの相対方向や飛翔体Ｍの姿勢に基づいて、飛翔体Ｍの位置を特定するのに必要な幾何学的な線、面、領域を導出する。位置特定部１２４は、幾何導出部１２２が導出した線、面、領域等に基づいて飛翔体Ｍが存在する位置を特定する。かかる各機能部による動作をフローチャートに沿って以下に詳述する。
【００２５】
（第１の実施形態：位置特定方法）
図４は、第１の実施形態における位置特定方法の処理（工程）の流れを示したフローチャートであり、図５〜図７は、位置特定方法による処理（工程）の具体的な動作を説明するための説明図である。以下、図４に従い、第１時刻に実行される第１飛翔体検出処理Ｓ１、第１幾何導出処理Ｓ２、第１時刻より後の第２時刻に実行される第２飛翔体検出処理Ｓ３、第２幾何導出処理Ｓ４、第１時刻および第２時刻に実行された処理結果を用いて行われる位置特定処理Ｓ５の順に説明する。
【００２６】
（第１飛翔体検出処理Ｓ１）
飛翔体検出部１２０は、第１時刻に撮像部１１０ｃで撮像された画像１２８を取得し、画像１２８中に飛翔体Ｍが存在するか否か判定する。仮に、図１に示すように、航空機１００と飛翔体Ｍとが位置（ａ）にある第１時刻において飛翔体Ｍが画像１２８中に存在すると判定すれば、飛翔体検出部１２０は、その画像１２８が撮像された時点（第１時刻）の撮像部１１０ｃの撮像方向と、画像１２８中の飛翔体Ｍの位置に基づいて飛翔体Ｍの航空機１００に対する相対方向を導出する。また、飛翔体検出部１２０は、飛翔体Ｍが画像１２８中に存在すると判定すれば、画像中の飛翔体Ｍの姿勢（どの方向を向いているか）を導出する。
【００２７】
そして、飛翔体検出部１２０は、ジンバルを通じて撮像部１１０ｃを回転させ、検出した飛翔体Ｍが常に画像１２８内に含まれるよう追尾制御を行う。
【００２８】
（第１幾何導出処理Ｓ２）
幾何導出部１２２は、航空機（自機）１００を基準として、飛翔体Ｍが存在するであろう実空間を、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）座標系を用いて仮想的に表した図５のような仮想空間１３０を構成し、航空機１００の実位置を仮想空間１３０に映した航空機１００の仮想位置（ａ）から、飛翔体検出部１２０が導出した飛翔体Ｍの相対方向に線を延長して第１仮想線１３２を形成する。
【００２９】
ここでは、図２を参照して理解できるように、１の画像１２８からは、相対方向を特定できても相対距離を特定できない。ただし、航空機１００から飛翔体Ｍに延長した第１仮想線１３２上のいずれかの位置に飛翔体Ｍが存在していることは把握できる。そこで、本実施形態では、まず、第１時刻において飛翔体Ｍが存在している可能性がある領域を第１仮想線１３２上に制限する。
【００３０】
続いて、幾何導出部１２２は、飛翔体Ｍの姿勢に基づき飛翔体Ｍの進行方向１３４を推定する。次に、幾何導出部１２２は、上記第１仮想線１３２と進行方向１３４とを含む仮想平面１３６を導出する。
【００３１】
上述したように、飛翔体Ｍが、第１時刻に第１仮想線１３２上のいずれに存在するのか把握することはできない。しかし、飛翔体Ｍはその姿勢が示す方向へ加速することが想定されるため、飛翔体Ｍが移動する可能性がある領域は、第１仮想線１３２を進行方向１３４にシフトして形成される仮想平面１３６内であると特定できる。ここでは、第１時刻に取得した情報の演算結果として、飛翔体Ｍが移動するであろう領域を第１仮想線１３２上に制限している。
【００３２】
（第２飛翔体検出処理Ｓ３）
飛翔体検出部１２０は、第１時刻から予め定められた所定時間経過した第２時刻に撮像部１１０ｃで撮像された画像（当然飛翔体Ｍが含まれる）１２８を取得する。飛翔体検出部１２０は、その画像１２８が撮像された時点の撮像部１１０ｃの撮像方向と、画像中の飛翔体Ｍの位置に基づいて飛翔体Ｍの航空機１００に対する相対方向を導出する。
【００３３】
（第２幾何導出処理Ｓ４）
幾何導出部１２２は、航空機１００の実位置を、図６に示す仮想空間１３０に映した航空機１００の仮想位置（ｂ）から、飛翔体検出部１２０が導出した飛翔体Ｍの相対方向に線を延長して第２仮想線１３８を形成する。ここでは、第２時刻において飛翔体Ｍが存在している可能性がある領域を第２仮想線１３８上に制限している。
【００３４】
（位置特定処理Ｓ５）
位置特定部１２４は、図７に示す仮想空間１３０における仮想平面１３６と第２仮想線１３８との交点を、第２時刻において飛翔体Ｍが存在する位置１４０として特定する。
【００３５】
上述したように、第１時刻における飛翔体Ｍの相対方向と姿勢によって、飛翔体Ｍが第１時刻以降に移動する領域を仮想平面１３６上に制限することができる。そして、第２時刻における飛翔体Ｍの相対方向によって、飛翔体Ｍが存在している可能性がある領域を第２仮想線１３８上に制限することができる。したがって、その仮想平面１３６と第２仮想線１３８との交点が第２時刻における飛翔体Ｍが存在する位置となる。
【００３６】
また、位置特定部１２４は、飛翔体Ｍが存在する位置１４０を特定すると、第１時刻における航空機１００の仮想位置（ａ）と第２時刻における航空機１００の仮想位置（ｂ）との差分（航空機１００の移動距離）と、各仮想位置（ａ）および仮想位置（ｂ）からの飛翔体Ｍが存在する位置１４０の相対角とから、ステレオ法に基づいて、航空機１００と飛翔体Ｍとの相対距離を求めることができる。
【００３７】
ところで、本実施形態の位置特定方法では、航空機１００が、飛翔体Ｍの進行方向１３４に垂直な面を、飛翔体Ｍの航路を中心とした円の接線方向に飛行することで、飛翔体Ｍの位置の特定精度を高めることができる。したがって、飛翔体Ｍが垂直に近い航路を進行することが多い場合、航空機１００は、その飛翔体Ｍが発射されるであろう地域を水平に周回または接線方向に往復しながら監視するのが望ましい。
【００３８】
また、上述した位置特定方法は、１度実施するだけで、第２時刻における飛翔体Ｍが存在する位置を特定できるが、飛翔体Ｍの位置を連続的に取得し、その軌跡を導出する場合、位置特定方法を繰り返し実施（収束演算）するとよい。この場合、第２時刻における第２飛翔体検出処理Ｓ３において飛翔体Ｍの相対方向のみならず飛翔体Ｍの姿勢も導出し、それを次回の位置特定方法における第１時刻の情報として扱い、順次情報を流用するのが望ましい。
【００３９】
以上説明した第１の実施形態の位置特定方法により、空中を移動している飛翔体Ｍの位置を簡易な計算で迅速かつ的確に特定することが可能となる。
【００４０】
（第２の実施形態：位置特定方法）
上述した実施形態では、第１時刻における飛翔体Ｍの姿勢から、飛翔体Ｍが１方向に飛行すると仮定して仮想平面１３６を導出し、その仮想平面１３６と第２仮想線１３８との交点を飛翔体Ｍが存在する位置１４０とした。しかし、実際には、飛翔体Ｍの進行方向が、飛翔体Ｍの姿勢に基づく進行方向１３４からずれるおそれがある。そこで、第２の実施形態では、飛翔体Ｍが進行方向１３４からずれて飛行しても、的確に飛翔体Ｍの位置を特定する方法を説明する。
【００４１】
図８は、第２の実施形態における位置特定方法の処理（工程）の流れを示したフローチャートであり、図９および図１０は、位置特定方法による処理（工程）の具体的な動作を説明するための説明図である。以下、図８に従い、第１時刻に実行される第１飛翔体検出処理Ｓ１、第１幾何導出処理Ｓ６、第１時刻より後の第２時刻に実行される第２飛翔体検出処理Ｓ３、第２幾何導出処理Ｓ４、第１時刻および第２時刻に実行された処理結果を用いて行われる位置特定処理Ｓ７の順に説明する。ただし、第１の実施形態における処理として既に述べた第１飛翔体検出処理Ｓ１、第２飛翔体検出処理Ｓ３、第２幾何導出処理Ｓ４は、実質的に処理が等しいので重複説明を簡略化し、ここでは、処理が異なる第１幾何導出処理Ｓ６、位置特定処理Ｓ７を主に説明する。
【００４２】
（第１飛翔体検出処理Ｓ１）
飛翔体検出部１２０は、第１時刻に撮像部１１０ｃで撮像された画像１２８を取得し、画像１２８中に飛翔体Ｍが存在するか否か判定する。飛翔体Ｍが画像１２８中に存在すると判定すれば、飛翔体検出部１２０は、飛翔体Ｍの相対方向および姿勢を導出する。そして、飛翔体検出部１２０は、検出した飛翔体Ｍが常に画像１２８内に含まれるよう追尾制御を行う。
【００４３】
（第１幾何導出処理Ｓ６）
幾何導出部１２２は、航空機（自機）１００を基準として、飛翔体Ｍが存在するであろう空間を仮想的に表した図９のような仮想空間１３０を構成し、第１の実施形態同様、仮想空間１３０における航空機１００の仮想位置（ａ）から、飛翔体検出部１２０が導出した飛翔体Ｍの相対方向に線を延長して第１仮想線１３２を形成する。
【００４４】
続いて、幾何導出部１２２は、飛翔体Ｍの姿勢に基づき飛翔体Ｍの進行方向を推定する。このとき、幾何導出部１２２は、飛翔体Ｍの進行方向が、飛翔体Ｍの姿勢に基づく進行方向１３４からずれることを想定して、飛翔体Ｍの進行方向に幅を持たせ、図９に円錐で示すように進行領域１５０として設定する。かかる進行領域１５０は、飛翔体Ｍの質量と推進力とを推定できれば、所定の運動方程式を用いて容易に導出することができる。次に、幾何導出部１２２は、上記第１仮想線１３２を起点に、飛翔体Ｍの進行領域１５０を重ね仮想立体領域１５２を導出する。ここでは、説明の便宜上、５つの円錐のみ記載しているが、第１仮想線１３２上の全ての点に飛翔体Ｍが存在する可能性があるので、そのような円錐を全て重ねると、図９の如く、略三角錐の厚みのある領域（仮想立体領域１５２）が形成される。なお、飛翔体Ｍの姿勢そのものが分からない場合でも、対象とする飛翔体Ｍの種別や特性、例えば、飛翔体Ｍが誘導飛翔体であれば、進行方向を推定し、仮想立体領域１５２を形成することができる。
【００４５】
（第２飛翔体検出処理Ｓ３）
飛翔体検出部１２０は、第２時刻に撮像部１１０ｃで撮像された画像１２８を取得し、飛翔体Ｍの相対方向を導出する。
【００４６】
（第２幾何導出処理Ｓ４）
幾何導出部１２２は、航空機１００の仮想位置（ｂ）から、飛翔体検出部１２０が導出した飛翔体Ｍの相対方向に線を延長して第２仮想線１３８を形成する。
【００４７】
（位置特定処理Ｓ７）
位置特定部１２４は、図１０に示す仮想空間１３０における、第２仮想線１３８のうち仮想立体領域１５２と重なる部分線１５４を、第２時刻における飛翔体Ｍが存在する位置として特定する。
【００４８】
上述したように、第１時刻における飛翔体Ｍの相対方向と姿勢によって、飛翔体Ｍが第１時刻以降に移動する領域を仮想立体領域１５２に制限することができる。そして、第２時刻における飛翔体Ｍの相対方向によって、飛翔体Ｍが存在している可能性がある領域を第２仮想線１３８上に制限することができる。したがって、その仮想立体領域１５２と第２仮想線１３８とが重なる部分線１５４が第２時刻における飛翔体Ｍが存在する位置となる。また、第１の実施形態同様、飛翔体Ｍの位置を連続的に取得し、位置特定方法を繰り返し実施（収束演算）することで、導出された部分線１５４の推移から飛翔体Ｍの軌跡および位置を特定することができる。
【００４９】
このように、第２の実施形態においても、第１の実施形態同様、位置特定方法により、空中を移動している飛翔体Ｍの位置を簡易な計算で迅速かつ的確に特定することが可能となる。
【００５０】
また、上述した演算装置１１２に第１飛翔体検出処理Ｓ１、第１幾何導出処理Ｓ２、Ｓ６、第２飛翔体検出処理Ｓ３、第２幾何導出処理Ｓ４、位置特定処理Ｓ５、Ｓ７を実行させるプログラムが提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。また、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。
【００５１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５２】
また、上述した位置特定方法は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、航空機（自機）以外の飛翔体（誘導飛翔体等）の位置を特定する位置特定方法、および、そのプログラムに利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ｍ  飛翔体
１００  航空機
１２０  飛翔体検出部
１２２  幾何導出部
１２４  位置特定部
１３２  第１仮想線
１３４  進行方向
１３６  仮想平面
１３８  第２仮想線
１５０  進行領域
１５２  仮想立体領域
１５４  部分線
【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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