(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛翔体に搭載される観測器であって、地表面をＴＤＩ（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ  ａｎｄ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）型ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いて観測する観測器と、
使用者により設定された地表面における複数の観測点の高度を含む座標を複数の観測点座標として取得し、取得した複数の観測点座標を含む連続した軌跡であって前記観測器から見た視点の高度を含む軌跡を視点軌跡として算出する視点軌跡演算部と、
前記視点軌跡演算部により算出された前記視点軌跡を取得し、前記視点軌跡における視点位置と前記視点位置における視点移動速度とを視点運動として算出する視点運動演算部であって、前記視点運動について、前記観測器の視野中心におけるアロングトラック方向ＣＣＤフットプリントサイズと、ＣＣＤの１画素あたりの積分時間における前記観測器の視野中心の地表面での移動距離とが等しくなるように算出することで、前記視点軌跡に沿って観測を行うとともに、前記視点軌跡全体で視野中心の視点速度誤差を０とする視点運動演算部と、
前記視点運動演算部により算出された前記視点運動を実現するように前記観測器の姿勢を制御する姿勢制御演算部と
を備える観測器制御装置。
【請求項２】
前記視点運動演算部は、
前記視点運動について高度に応じたアロングトラック方向ＣＣＤフットプリントサイズの変化により生じた前記視野中心の視点速度誤差を補正する請求項１に記載の観測器制御装置。
【請求項３】
前記視点軌跡演算部は、
曲線を含む前記視点軌跡を算出する請求項１または請求項２に記載の観測器制御装置。
【請求項４】
前記観測器制御装置は、
前記複数の観測点座標の入力を受け付け、受け付けた前記複数の観測点座標を前記視点軌跡演算部に出力する入力受付部を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の観測器制御装置。
【請求項５】
飛翔体に搭載された観測器が、地表面をＴＤＩ（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）型ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いて観測し、
視点軌跡演算部が、使用者により設定された地表面における複数の観測点の高度を含む座標を観測点座標として取得し、取得した複数の観測点座標を含む連続した軌跡であって前記観測器からの視点の高度を含む軌跡を視点軌跡として算出し、
視点運動演算部が、前記視点軌跡演算部により算出された前記視点軌跡を取得し、前記視点軌跡における視点位置と前記視点位置における視点移動速度とを視点運動として算出するとともに、前記視点運動について、前記観測器の視野中心におけるアロングトラック方向ＣＣＤフットプリントサイズと、ＣＣＤの１画素あたりの積分時間における前記観測器の視野中心の地表面での移動距離とが等しくなるように算出することで、前記視点軌跡に沿って観測を行うとともに、前記視点軌跡全体で視野中心の視点速度誤差を０とし、
姿勢制御演算部が、前記視点運動演算部により算出された前記視点運動を実現するように前記観測器の姿勢を制御する観測器制御方法。
【請求項６】
飛翔体に搭載された観測器が、地表面をＴＤＩ（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）型ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いて観測する観測処理と、
使用者により設定された地表面における複数の観測点の高度を含む座標を観測点座標として取得し、取得した複数の観測点座標を含む連続した軌跡であって前記観測器から見た視点の高度を含む軌跡を視点軌跡として算出する視点軌跡演算処理と、
前記視点軌跡演算処理により算出された前記視点軌跡を取得し、前記視点軌跡における視点位置と前記視点位置における視点移動速度とを視点運動として算出するとともに、前記視点運動について、前記観測器の視野中心におけるアロングトラック方向ＣＣＤフットプリントサイズと、ＣＣＤの１画素あたりの積分時間における前記観測器の視野中心の地表面での移動距離とが等しくなるように算出することで、前記視点軌跡に沿って観測を行うとともに、前記視点軌跡全体で視野中心の視点速度誤差を０とする視点運動演算処理と、
前記視点運動演算処理により算出された前記視点運動を実現するように前記観測器の姿勢を制御する姿勢制御演算処理と
をコンピュータに実行させる観測器制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上空から地表面を観測する観測器の姿勢を制御する観測器制御装置、観測器制御方法及び観測器制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人工衛星、航空機などの飛翔体に搭載されて上空から地表面等を観測する観測器において、予め定めた目標点の観測を行うときに、観測器が時々刻々変化する目標点の方向を向くように観測器の制御を行う観測器の制御装置がある。
特許文献１の観測器の制御装置では、目標点の運動（目標点の位置及び対地速度の時間変化）と観測条件とから観測器の姿勢角指令値を求めると共に、それらの時間微分値を用いて観測器の姿勢角速度指令値を求める。このようにして目標点の運動と観測条件の両方に適合した観測を行う観測器の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０２８８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示される観測器の制御装置においては、ＴＤＩ（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）型ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた観測が行われる。特許文献１のＴＤＩ型ＣＣＤを用いた観測では、観測中心点の１点の座標と観測を行う方向と観測時間の長さとに基づき、視点軌跡が直線として決定されるため、観測領域を使用者の意図する形状に設定することができない。このため、複数地点を観測する場合において、それらが直線的に並んでいない場合は、別の観測として複数回観測を行う必要があった。
【０００５】
本発明は、使用者の望む視点軌跡の形状に沿った観測を可能とすると共に、使用者の意図する複数の地点もしくは領域を観測範囲に包含できる観測器制御装置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】
【０００６】
本発明に係る観測器制御装置は、飛翔体に搭載される観測器であって地表面を観測する観測器の姿勢を制御する観測器制御装置において、
地表面における複数の観測点の座標を観測点座標として取得し、取得した複数の観測点座標を含む連続する軌跡であって前記観測器から見た視点の軌跡を視点軌跡として算出する視点軌跡演算部と、
前記視点軌跡演算部により算出された前記視点軌跡を取得し、前記視点軌跡における視点位置と前記視点位置における視点移動速度とを視点運動として算出する視点運動演算部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る観測器制御装置によれば、地表面における複数の観測点の座標を観測点座標として取得し、取得した複数の観測点座標を含む連続する視点軌跡を算出する視点軌跡演算部と、前記視点軌跡における視点位置と前記視点位置における視点移動速度とを視点運動として算出する視点運動演算部とを備えるので、使用者の望む視点軌跡の形状に沿った観測を可能とすると共に、使用者の意図する複数の観測点もしくは観測領域を観測範囲に包含することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＴＤＩ型ＣＣＤを用いた観測におけるＴＤＩ条件について説明する図。
【図２】実施の形態１に係る観測器制御装置１００のブロック構成図。
【図３】実施の形態１に係る観測器制御装置１００による視点位置及び視点移動速度の導出を説明するための図。
【図４】実施の形態１に係る観測器制御方法９１００、観測器制御プログラム９２００による観測器制御処理Ｓ１００の動作の流れを示すフロー図。
【図５】実施の形態１に係る視点軌跡演算処理Ｓ１１０の動作の流れを示すフロー図。
【図６】実施の形態１に係る視点運動演算処理Ｓ１２０の動作の流れを示すフロー図。
【図７】比較例の視点軌跡の設定を示す図。
【図８】実施の形態１に係る観測器制御装置１００における視点軌跡の設定を示す図。
【図９】比較例の観測領域内の起伏に対する対応を示す図。
【図１０】実施の形態に係る観測器制御装置１００における観測領域内の起伏に対する対応を示す図。
【図１１】観測器制御装置１００のハードウェア構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、上、下、左、右、前、後、表、裏といった方向あるいは位置が示されている場合、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、ＴＤＩ型ＣＣＤを用いた観測におけるＴＤＩ条件について説明するための図である。
図１を用いて、本実施の形態の前提となるＴＤＩ型ＣＣＤを用いた観測におけるＴＤＩ条件について説明する。
【００１１】
人工衛星あるいは航空機などの飛翔体に搭載された観測器では、ＴＤＩ型ＣＣＤにより観測を行う場合がある。ＴＤＩ型ＣＣＤによる観測において、ＣＣＤ１画素の地表面投影ＡＴ（Ａｌｏｎｇ  Ｔｒａｃｋ）方向サイズと、１画素あたりの積分時間、すなわちラインレートにおける観測器の視点の地表面での移動距離ＧＳＤ（Ｇｒｏｕｎｄ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）とがほぼ一致している必要がある。このようにＣＣＤ１画素の地表面投影ＡＴ方向サイズとラインレートにおける移動距離ＧＳＤとがほぼ一致する条件を「ＴＤＩ条件」と呼ぶ。なお、ＡＴ方向、すなわちアロングトラック方向は、飛翔体の進行方向である。また、ＣＴ方向、すなわちクロストラック方向は、飛翔体の進行方向と垂直な方向である。
また、地表面投影ＡＴ方向サイズは、ＡＴ方向ＣＣＤフットプリントサイズともいう。
【００１２】
地表面投影ＡＴ方向サイズとラインレートにおける移動距離ＧＳＤとの間に差がある場合、その差の大きさに応じて画像ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が劣化する。
具体的には、観測器が直下だけでなく角度をつけて斜め方向を観測する場合において、ＡＴ方向ＣＣＤフットプリントサイズの変化に対応した適切な視点移動速度を設定しなければ、画像の鮮鋭度が劣化する。また、高度変化を考慮せず視点軌跡を生成した場合、観測領域に大きな起伏があると、高度に応じたＡＴ方向ＣＣＤフットプリントサイズの変化により視点速度誤差を生じ、画像の鮮鋭度劣化の要因となる。
そこで、ＡＴ方向ＣＣＤフットプリントサイズと観測器の視点の移動速度とに応じて適切なラインレートを設定し、観測を行う必要がある。
なお、観測器の視点あるいは視野とは、実際には観測器に搭載されたセンサの視点あるいは視野である。以下の説明において観測器の視点、観測器の視野と記載した場合には、センサ視点、センサ視野を意味するものとする。
【００１３】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２は、本実施の形態に係る観測器制御装置１００のブロック構成を示す図である。
図３は、本実施の形態に係る観測器制御装置１００による視点位置及び視点移動速度の導出を説明するための図である。
観測器制御装置１００は、飛翔体に搭載される観測器５００であって地表面を観測する観測器５００の姿勢を制御する。観測器制御装置１００による観測器５００の姿勢の制御には、例えば、飛翔体に取り付けられたジンバル機構等によって観測器５００（センサ）の姿勢を制御する場合、飛翔体に固定された観測器５００（センサ）を飛翔体自体の姿勢を変えることで制御する場合等が含まれる。
観測器５００は、ＴＤＩ型ＣＣＤを用いた観測を行う。
図２に示すように、観測器制御装置１００は、入力受付部１４０、視点軌跡演算部１１０、視点運動演算部１２０、姿勢制御演算部１３０を備える。
【００１４】
視点軌跡演算部１１０は、地表面における複数の観測点Ｐの座標を複数の観測点座標２１０として取得する。視点軌跡演算部１１０は、取得した複数の観測点座標２１０を含む連続する軌跡であって観測器５００の視点の軌跡を視点軌跡１１０１として算出する。
入力受付部１４０は、使用者による複数の観測点座標２１０の入力を受け付け、視点軌跡演算部１１０に出力する。視点軌跡演算部１１０は、入力受付部１４０から出力された複数の観測点座標２１０を取得する。
なお、複数の観測点Ｐは、直線上になくても構わない。よって、視点軌跡１１０１は曲線を含む軌跡である。
また、観測点座標２１０は、経度と緯度と高度とを含む座標である。
なお、観測点とは代表点とも称される。
【００１５】
視点運動演算部１２０は、視点軌跡演算部１１０により算出された視点軌跡１１０１を取得し、視点軌跡１１０１における視点位置と視点位置における視点移動速度とを視点運動１２０１として算出する。
視点運動演算部１２０は、ＡＴ方向ＣＣＤフットプリントサイズと、ＣＣＤの１画素あたりの積分時間における観測器の視点の地表面での移動距離ＧＳＤとが等しくなるように、視点運動１２０１を算出する。すなわち、視点運動演算部１２０は、ＴＤＩ条件を満たすように視点運動１２０１を算出する。
【００１６】
姿勢制御演算部１３０は、視点運動演算部１２０により算出された視点運動１２０１を実現するように観測器５００の姿勢を制御する。
【００１７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図４は、本実施の形態に係る観測器制御処理Ｓ１００、すなわち観測器制御方法９１００の動作の流れを示すフロー図である。
図３及び図４を用いて、観測器制御処理Ｓ１００の概要について説明する。
【００１８】
視点軌跡演算部１１０は、地表面における複数の観測点Ｐｇ１〜Ｐｇ４の座標を複数の観測点座標２１０として取得する。視点軌跡演算部１１０は、取得した複数の観測点座標２１０を含む連続する軌跡であって観測器５００から見た視点の軌跡を視点軌跡１１０１として算出する視点軌跡演算処理Ｓ１１０を実行する。
視点軌跡演算部１１０は、観測中心地点Ｐｔｃを含む複数の観測点Ｐｇ１〜Ｐｇ４の位置、観測中心時刻等が与えられると、それらの複数地点を補間するようにセンサの視点軌跡１１０１を算出する。
【００１９】
視点運動演算部１２０は、視点軌跡演算処理Ｓ１１０により算出された視点軌跡１１０１を取得し、視点軌跡１１０１における視点位置と視点位置における視点移動速度とを視点運動１２０１として算出する視点運動演算処理Ｓ１２０を実行する。
視点運動演算部１２０は、視点軌跡演算部１１０で算出した視点軌跡１１０１に対し、センサ視野の中心におけるＴＤＩ条件を満足するように、センサ視点の地表面軌跡、速度、加速度といった視点運動１２０１を生成する。
【００２０】
姿勢制御演算部１３０は、視点運動演算処理Ｓ１２０により算出された視点運動１２０１を実現するように観測器５００の姿勢を制御する姿勢制御演算処理Ｓ１３０を実行する。
姿勢制御演算部１３０は、生成した視点運動１２０１を実現する観測器５００の姿勢運動目標値を求め、求めた目標値に観測器５００の姿勢が追従するよう、姿勢制御演算を行い、観測器５００の姿勢を制御する。なお、姿勢制御演算部１３０における視点運動１２０１に基づく観測器５００の姿勢運動目標値の算出及び姿勢制御については、具体的には特許文献１に示す方法で実現する。
【００２１】
図５は、本実施の形態に係る視点軌跡演算処理Ｓ１１０の動作の流れを示すフロー図である。
図６は、本実施の形態に係る視点運動演算処理Ｓ１２０の動作の流れを示すフロー図である。
【００２２】
＜視点軌跡演算処理Ｓ１１０＞
まず、図３及び図５を用いて、視点軌跡演算部１１０における視点軌跡１１０１の生成方法について説明する。
Ｓ１１０１において、視点軌跡演算部１１０は、使用者から地理的に連続した複数の観測目標、すなわち観測点Ｐの中心位置座標である観測点座標２１０を取得する。観測点座標２１０を（Ｐｇｘ１，Ｐｇｙ１，Ｐｇｚ１）〜（Ｐｇｘｎ，Ｐｇｙｎ，Ｐｇｚｎ）と表す。観測点座標２１０は、経度、緯度、高度から構成された座標である。
図３では、観測点Ｐとして、４つの観測点Ｐｇ１，Ｐｇ２，Ｐｇ３，Ｐｇ４が与えられているものとする。
視点軌跡演算部１１０は、具体的には、外部からのコマンド入力等により、使用者から複数の観測点座標２１０を取得する。
【００２３】
Ｓ１１０２において、視点軌跡演算部１１０は、観測点座標２１０を特定の関数で補間し、連続的な視点軌跡１１０１を生成する。視点軌跡演算部１１０は、連続的な視点軌跡１１０１として、（Ｐｇｘ（ｓ），Ｐｇｙ（ｓ），Ｐｇｚ（ｓ））を生成する。ここで、ｓは時刻ｔを引数としたスカラー関数ｓ（ｔ）であり、時刻ｔでの視点軌跡１１０１上の位置を規定するために用いる。
視点軌跡演算部１１０は、具体的には、多項式、スプライン曲線、１変数関数、１パラメータ曲線等の特定の関数を用いて、複数の観測点座標２１０を補間し、連続的な視点軌跡１１０１を生成する。図３に示すように、視点軌跡１１０１は、曲率を有する。
以降の説明では、記述簡素化のため３次元（Ｐｇｘ（ｓ），Ｐｇｙ（ｓ），Ｐｇｚ（ｓ））をまとめてＰｇ（ｓ）と記載する場合がある。
【００２４】
Ｓ１１０３において、視点軌跡演算部１１０は、生成した視点軌跡１１０１を出力する。
なお、観測点Ｐは３次元座標上の点として与えられ、局所座標における高度方向にも自由度を持つため、使用者は緯度及び経度だけでなく高度方向についても自由な値を設定可能となる。また、視点軌跡演算部１１０では、使用者の指定する形状の視点軌跡１１０１が生成される。
【００２５】
＜視点運動演算処理Ｓ１２０＞
次に、図３及び図６を用いて、視点運動演算部１２０による視点運動１２０１の生成方法について説明する。
Ｓ１２０１において、視点運動演算部１２０は、視点軌跡演算部１１０から出力された視点軌跡１１０１を取得する。また、視点運動演算部１２０は、視点軌跡１１０１に加え、観測器５００の位置情報である観測器位置情報２２０と観測領域中心での観測中心時刻ｔｃとを取得する。観測器位置情報２２０は、観測器５００の軌道位置と速度である。
【００２６】
Ｓ１２０２において、視点運動演算部１２０は、視点軌跡１１０１と観測器位置情報２２０と観測中心時刻ｔｃとに基づいて、視点運動１２０１を生成する。
視点運動演算部１２０における視点運動１２０１の生成方法について、以下に説明する。
視点軌跡１１０１に対する視点運動１２０１は、視点軌跡１１０１をなぞるように決定されるため、視点軌跡１１０１上の各点で、視点移動方向ベクトル（ｅ→（ｓ））が定まる。
観測中心時刻ｔｃにおけるセンサ視点は、Ｐｇ（ｓ（ｔｃ））と表され、視点方向ベクトルは（ｅ→（ｓ（ｔｃ））となる。観測器５００との幾何的な関係により、ＡＴ方向ＣＣＤフットプリントサイズＬＡＴが求められる。ＴＤＩ素子の電荷転送速度を一定δｔとすると、センサ視野中心において画像のＭＴＦが劣化しない、すなわち、ＴＤＩ条件を満たすためには、Ｖ→δｔ＝ＬＡＴ、Ｖ→／｜Ｖ→｜＝ｅ→を満たす視点移動速度ベクトルＶ→が決定される。
このＶ→に基づき、観測中心時刻ｔｃから時刻の前後に軌跡の両端まで、順時間及び逆時間の積分を行うことにより、全視点軌跡に渡って、時々刻々の視点位置１２０１１及び視点移動速度１２０１２がセンサ視野中心におけるＴＤＩ条件を満足するように決定される。
【００２７】
Ｓ１２０３において、視点運動演算部１２０は、決定された時々刻々の視点位置１２０１１及び視点移動速度１２０１２を視点運動１２０１として出力する。
以上のように、視点運動演算部１２０では、任意の形状の視点軌跡１１０１の全域にわたり、センサ視野中心でのＴＤＩ条件を満足するような視点運動を算出する。
【００２８】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
図７は、比較例の視点軌跡の設定を示す図である。
図８は、本実施の形態に係る観測器制御装置１００における視点軌跡の設定を示す図である。
図７に示すように、比較例のＴＤＩ型ＣＣＤを用いた観測では、観測中心点の１点の座標と観測を行う方向、観測時間の長さに基づき、視点軌跡が直線として決定される。このため、観測領域を使用者の意図する形状に設定することができない。
図８に示すように、本実施の形態に係る観測器制御装置１００では、視点軌跡１１０１を使用者が自由に設定できる。すなわち、使用者は観測点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を指定することにより曲率を有する視点軌跡１１０１を含む観測領域を設定することができる。そして、この視点軌跡１１０１を用いて、視野中心でＴＤＩ条件を満足するように適切な姿勢指令値を演算する。これにより、使用者の望む視点軌跡１１０１の形状に沿った観測が可能となり、使用者の意図する複数の地点もしくは領域を観測範囲に包含できるようになる。よって、観測器による観測の効率化を図ることができる。
【００２９】
図９は、比較例の観測領域内の起伏に対する対応を示す図である。
図１０は、本実施の形態に係る観測器制御装置１００における観測領域内の起伏に対する対応を示す図である。
図９に示すように、比較例では、高度変化を考慮せず視点軌跡を生成しているため、観測領域に大きな起伏があると高度に応じたＡＴ方向ＣＣＤフットプリントサイズの変化により視点速度誤差を生じ、画像の鮮鋭度劣化の要因となる。
図１０に示すように、本実施の形態に係る観測器制御装置１００では、視点軌跡のパラメータに高度を含むことにより、地表面の起伏に応じた観測が可能となり、高度差による視点速度誤差を補正し、大きな起伏を含む観測領域も鮮鋭度を劣化させることなく観測することが可能となる。
【００３０】
以上のように、観測器制御装置１００によれば、視点軌跡演算部および視点運動演算部で、高度を含む観測点座標を設定し、ＴＤＩ条件を満足する視点運動を実現することで、観測領域内の起伏の影響による画像鮮鋭度の劣化を抑制する。
【００３１】
また、観測器制御装置１００によれば、３次元的な視点軌跡を使用者が容易に設定できる枠組みを構築した上で、設定された視点軌跡に沿って、センサ視野中心においてのＴＤＩ条件を常に満足するような視点運動を生成する。そして、生成した視点運動を実現するよう観測器の姿勢目標値を求め、目標値に追従するように姿勢制御する。したがって、使用者が設定した任意形状の視点軌跡に対して、センサ視野中心におけるＴＤＩ条件を常に満足するような観測が可能となり、観測領域内の起伏に起因する視点移動速度誤差による画像鮮鋭度劣化を抑制することができる。
【００３２】
また、観測器制御装置１００では、視点軌跡演算部においてコマンドで定義された観測点に基づき視点軌跡を生成し、視点運動演算部において与えられた視点軌跡に沿って、センサ視野中心におけるＴＤＩ条件を満足するような視点運動を算出する。よって、ＣＣＤ素子の中心におけるＭＴＦを劣化させることなく、任意の形状の領域を観測することが可能になる。
【００３３】
＊＊＊他の構成＊＊＊
なお、本実施の形態では視点軌跡演算部と視点運動演算部とは共に観測器に搭載されたものとして説明した。しかし、視点軌跡演算部を観測器外部の地上管制局等に設置し、求めた視点軌跡を観測器にコマンドとして送信する構成としてもよい。逆に、使用者が与えた連続的な視点軌跡を観測点あるいは特定の関数のパラメータ等に変換し、観測器に送信する構成としてもよい。
【００３４】
また、本実施の形態では視点軌跡演算部においては、使用者が緯度、経度、高度のデータを入力するとしたが、高度についての指定がない場合、地形データに基づき、自動的に決定する構成とすることもできる。なお、本実施の形態は観測点の個数に関わらず実現可能であり、長方形領域の観測を行う場合にも有効である。
また、本実施の形態では視点運動演算部においては、全視点軌跡にわたる時々刻々の視点位置及び視点移動速度を観測中心時刻ｔｃを中心とした数値積分により求めた。しかし、視点軌跡演算部から与えられる視点軌跡の形式によっては、これらの値を解析的に求める構成とすることもできる。
【００３５】
＊＊＊ハードウェア構成例の説明＊＊＊
最後に、図１１を用いて、観測器制御装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。
観測器制御装置１００はコンピュータである。
観測器制御装置１００は、プロセッサ９０１、補助記憶装置９０２、メモリ９０３、通信装置９０４、入力インタフェース９０５、ディスプレイインタフェース９０６といったハードウェアを備える。
プロセッサ９０１は、信号線９１０を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００３６】
入力インタフェース９０５は、入力装置９０７に接続されている。
ディスプレイインタフェース９０６は、ディスプレイ９０８に接続されている。
【００３７】
プロセッサ９０１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
プロセッサ９０１は、具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
補助記憶装置９０２は、具体例は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）である。
メモリ９０３は、具体例は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００３８】
通信装置９０４は、データを受信するレシーバー９０４１及びデータを送信するトランスミッター９０４２を含む。
通信装置９０４は、具体例は、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。
【００３９】
入力インタフェース９０５は、入力装置９０７のケーブル９１１が接続されるポートである。
入力インタフェース９０５は、具体例は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ
Ｂｕｓ）端子である。
ディスプレイインタフェース９０６は、ディスプレイ９０８のケーブル９１２が接続されるポートである。
ディスプレイインタフェース９０６は、具体例は、ＵＳＢ端子又はＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。
入力装置９０７は、具体例は、マウス、キーボード又はタッチパネルである。
ディスプレイ９０８は、具体例は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
【００４０】
補助記憶装置９０２には、図２に示す視点軌跡演算部、視点運動演算部、姿勢制御演算部の機能を実現するプログラムが記憶されている。
以下において、視点軌跡演算部、視点運動演算部、姿勢制御演算部をまとめて「部」と表記する。
なお、入力受付部は、入力インタフェース９０５及び入力装置９０７により実現されていてもよい。
【００４１】
「部」の機能を実現する観測器制御プログラム９２００は、１つのプログラムであってもよいし、複数のプログラムから構成されていてもよい。
このプログラムは、メモリ９０３にロードされ、プロセッサ９０１に読み込まれ、プロセッサ９０１によって実行される。
【００４２】
更に、補助記憶装置９０２には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、ＯＳの少なくとも一部がメモリ９０３にロードされ、プロセッサ９０１はＯＳを実行しながら、「部」の機能を実現するプログラムを実行する。
また、「部」の処理の結果を示す情報とデータと信号値と変数値との少なくともいずれかが、メモリ９０３、補助記憶装置９０２、又は、プロセッサ９０１内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。
また、「部」の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の記憶媒体に記憶される。
【００４３】
「部」を「プロセッシングサーキットリー」で提供してもよい。
また、「部」を「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
「回路」及び「プロセッシングサーキットリー」は、プロセッサ９０１だけでなく、ロジックＩＣ又はＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）といった他の種類の処理回路をも包含する概念である。
【００４４】
なお、プログラムプロダクトと称されるものは、「部」として説明している機能を実現するプログラムが記録された記憶媒体及び記憶装置であり、見た目の形式に関わらず、コンピュータ読み取り可能なプログラムをロードしているものである。
【００４５】
上記の実施の形態では、「部」の各々が独立した機能ブロックとして観測器制御装置１００を構成している。しかし、上記のような構成でなくてもよく、観測器制御装置１００の構成は任意である。観測器制御装置１００の機能ブロックは、上記の実施の形態で説明した機能を実現することができれば、任意である。これらの機能ブロックを、他のどのような組み合わせ、あるいは任意のブロック構成で、観測器制御装置１００を構成しても構わない。
また、観測器制御装置１００は、１つの装置でなく、複数の装置から構成されたシステムでもよい。
【００４６】
また、実施の形態１について説明したが、この実施の形態のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、この実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、この実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
なお、上記の実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物及び用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  観測器制御装置、１１０  視点軌跡演算部、１２０  視点運動演算部、１３０
姿勢制御演算部、１４０  入力受付部、１１０１  視点軌跡、１２０１  視点運動、２１０  観測点座標、２２０  観測器位置情報、ｔｃ  観測中心時刻、５００  観測器、９０１  プロセッサ、９０２  補助記憶装置、９０３  メモリ、９０４  通信装置、９０５  入力インタフェース、９０６  ディスプレイインタフェース、９０７  入力装置、９０８  ディスプレイ、９１０  信号線、９１１，９１２  ケーブル、９０４１  レシーバー、９０４２  トランスミッター、９１００  観測器制御方法、９２００  観測器制御プログラム、１２０１１  視点位置、１２０１２  視点移動速度、Ｓ１００  観測器制御処理、Ｓ１１０  視点軌跡演算処理、Ｓ１２０  視点運動演算処理、Ｓ１３０  姿勢制御演算処理、Ｐｇ１〜Ｐｇ４  複数の観測点、Ｐ  観測点。
【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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