(57)【要約】【課題】複数の装置を組み合わせて用いることなく、光学系による測定方法を工夫することにより飛翔体の位置測定精度を高めることができるようにする。【解決手段】レーザ部１が２つの連続するレーザパルスを生成して発射すると、送信光学部２が送信レーザパルスＰ１を所定の時間間隔Δｔでターゲット１０へ送信する。受信光学部３が、ターゲット１０で反射した受信レーザパルスＰ２を集光すると、多チャンネンル光検出部４が、受信レーザパルスＰ２を入射方向に対応するチャンネルごとに検出し、多チャンネル測距部５が送信レーザパルスＰ１の送信時刻と受信レーザパルスＰ２の受信時刻との時間差を測定する。そして、制御部８が、多チャンネル測距部５の測定した時間差によってターゲット１０までの距離を算出すると共に、多チャンネンル光検出部４で検出されたチャンネルの位置からターゲット１０の移動方向を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザパルスの伝播時間を計測して移動体までの距離を測定する移動体位置測定装置であって、
少なくとも２つの連続する前記レーザパルスを所定の時間間隔で前記移動体へ送信し、かつ、該移動体で反射した前記レーザパルスを入射方向に対応してほぼ焦点位置に設置された各チャンネルで受信し、前記レーザパルスの送信時刻と受信時刻との時間差によって前記移動体までの距離を算出すると共に、２つの連続する前記レーザパルスを受信した２つのチャンネルに基づいて前記移動体の移動方向を算出することを特徴とする移動体位置検出装置。
【請求項２】
レーザパルスの伝播時間を計測して移動体までの距離を測定する移動体位置測定装置であって、
少なくとも２つの連続する前記レーザパルスを生成するレーザ部と、
前記レーザ部で生成されたレーザパルスを送信レーザパルスとして所定の時間間隔で前記移動体へ送信する送信光学部と、
前記移動体で反射した前記レーザパルスを受信レーザパルスとして集光する受信光学部と、
該受信光学部のほぼ焦点位置に設置され、前記受信レーザパルスを入射方向に対応するチャンネルごとに検出する多チャンネンル光検出部と、
前記送信レーザパルスの送信時刻と前記受信レーザパルスの受信時刻との時間差を測定する多チャンネル測距部と、
前記多チャンネル測距部が測定した前記時間差によって前記移動体までの距離を算出すると共に、前記多チャンネンル光検出部で検出されたチャンネルの位置から前記移動体の移動方向を算出する制御部と
を備えることを特徴とする移動体位置測定装置。
【請求項３】
前記送信レーザパルスが前記移動体の方向へ向くように前記送信光学部を３次元駆動させると共に、該移動体からの受信レーザパルスが受光されるように前記受信光学部を３次元駆動させる走査部と、
前記走査部を駆動制御する走査制御部と
を備えることを特徴とする請求項２記載の移動体位置測定装置。
【請求項４】
さらに、前記移動体の画像を追尾する画像追尾装置を備え、
前記画像追尾装置と前記走査制御部とを併用して前記走査部を駆動制御し、前記送信レーザパルスが前記移動体の方向に向くように前記送信光学部を駆動させることを特徴とする請求項３記載の移動体位置測定装置。
【請求項５】
前記レーザ部が生成する複数の前記レーザパルスの時間間隔、前記送信光学部が出力する前記送信レーザパルスの広がり角、及び前記受信光学部に入力される受信レーザパルスの視野角は、前記移動体までの距離及び該移動体の角速度に応じて同時にまたは個別に変化できることを特徴とする請求項２、３又は４記載の移動体位置測定装置。
【請求項６】
前記多チャンネンル光検出部は、１次元又は２次元のアレイ型検出器で構成されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一つに記載の移動体位置検出装置。
【請求項７】
前記多チャンネンル光検出部は、光ファイバアレイとチャンネル数に応じた数の光検出器群とによって構成されていることを特徴とする請求項２乃至６の何れか一つに記載の移動体位置検出装置。
【請求項８】
レーザパルスの伝播時間を計測して移動体までの距離を測定する移動体位置測定方法であって、
少なくとも２つの連続する前記レーザパルスを生成する第１のステップと、
前記第１のステップで生成されたレーザパルスを送信レーザパルスとして所定の時間間隔で前記移動体へ送信する第２のステップと、
前記移動体で反射した前記レーザパルスを、集光光学系で、受信レーザパルスとして集光する第３のステップと、
前記集光光学系のほぼ焦点位置にて、前記受信レーザパルスを、入射方向に対応するチャンネルごとに検出する第４のステップと、
前記送信レーザパルスの送信時刻と前記受信レーザパルスの受信時刻との時間差を測定する第５のステップと、
前記第５のステップで測定した時間差によって、前記移動体までの距離を算出すると共に、前記第４のステップで検出されたチャンネルの位置から前記移動体の移動方向を算出する第６のステップと、
を含むことを特徴とする移動体位置測定方法。
【請求項９】
さらに、前記送信レーザパルスが前記移動体の方向へ向くように照射方向の制御を行う第７のステップを含むことを特徴とする請求項８記載の移動体位置測定方法。
【請求項１０】
コンピュータに請求項８又は９記載の移動体位置測定方法を実行させることを特徴とする移動体位置測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動するターゲットの位置を測定する移動体位置測定装置、移動体位置測定方法、及び移動体位置測定プログラムに係り、特には、遠距離にある飛翔体までの距離と移動方向とを同時に測定することができる移動体位置測定装置、移動体位置測定方法、及び移動体位置測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、移動するターゲット、特に、遠距離にある航空機などの飛翔体までの距離と、その移動方向及び移動角速度を測定するための飛翔体位置測定装置の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、パルスレーザ測距装置と画像追尾装置とを組み合わせた位置検出により、飛翔体に対して追尾遅れの誤差角度が発生しても、画像追尾によってレーザ光を飛翔体に向けることにより、飛翔体がレーザ光の広がり角の範囲から外れないようにして飛翔体の位置を正確に測定することができる。また、飛翔体にレーザ光を照射するレーザ照射器と、飛翔体から反射するレーザ光を受光する３個のレーザ受光器とを用いて、小さな飛翔体（例えば、ゴルフボールなど）の弾道計測を行う技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、飛翔体と空間的に隔てた３個のレーザ受光器とによる三角測量法によって飛翔体の弾道計測を行うことができる。
【０００３】
また、図７に示すような移動体位置測定装置の技術も知られている。すなわち、この移動体位置測定装置は、単一チャンネルのパルスレーザ測距方式を用いたレーザ測距部１０と画像追尾部２０とを左右方向に移動させる２軸ジンバル機構の走査部３０に搭載し、走査制御部４０と制御部５０とによって全体を制御するように構成されている。これによって、ターゲット６０へのレーザ方向、すなわち、レーザ測距部１０からの送信レーザパルスの送信方向は、画像追尾部２０の角度データに基づいて走査部３０を制御することによって追尾されるので、ターゲット６０が送信レーザパルス（レーザ光）の広がり角の範囲から外れないようにしてターゲット６０の位置を正確に測定することができる。
【特許文献１】特開平１０−１３２９３５号公報
【特許文献２】特開平０８−０５４４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７に示すような従来の飛翔体位置測定装置は、レーザ測距部１０によってターゲット６０までの距離を測定し、ターゲット６０の移動方向（または移動角度）を画像追尾部２０によって検出している。しかしながら、飛翔体までの距離と飛翔体の移動方向とを別々の装置で測定しているために飛翔体位置測定装置が複雑かつ大きくなってしまう。また、特許文献１に開示された飛翔体位置測定装置についても、パルスレーザ測距装置と画像追尾装置とを用いて飛翔体の位置測定と追尾とを行っているために、飛翔体位置測定装置が複雑で大きくなってしまう。また、特許文献２に開示された技術は、飛翔体の位置検出精度を高くするためには、飛翔体からの反射光を受光するレーザ受光器を多数配置しなければならないので、飛翔体の位置測定システムの全体的な構成が大きくなってしまう。
【０００５】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、測距装置と追尾装置などのような複数の装置を組み合わせて用いることなく、光学系による測定方法を工夫することによって飛翔体の位置測定精度を高めることができる移動体位置測定装置、移動体位置測定方法、及び移動体位置測定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】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、レーザパルスの伝播時間を計測して移動体までの距離を測定する移動体位置測定装置に係り、少なくとも２つの連続する前記レーザパルスを所定の時間間隔で前記移動体へ送信し、かつ、該移動体で反射した前記レーザパルスを入射方向に対応してほぼ焦点位置に設置された各チャンネルで受信し、前記レーザパルスの送信時刻と受信時刻との時間差によって前記移動体までの距離を算出すると共に、２つの連続する前記レーザパルスを受信した２つのチャンネルに基づいて前記移動体の移動方向を算出する構成になされている。
【０００７】
この発明の第２の構成は、レーザパルスの伝播時間を計測して移動体までの距離を測定する移動体位置測定方法に係り、少なくとも２つの連続する前記レーザパルスを生成する第１のステップと、前記第１のステップで生成されたレーザパルスを送信レーザパルスとして所定の時間間隔で前記移動体へ送信する第２のステップと、前記移動体で反射した前記レーザパルスを、集光光学系で、受信レーザパルスとして集光する第３のステップと、前記集光光学系のほぼ焦点位置にて、前記受信レーザパルスを、入射方向に対応するチャンネルごとに検出する第４のステップと、前記送信レーザパルスの送信時刻と前記受信レーザパルスの受信時刻との時間差を測定する第５のステップと、前記第５のステップで測定した時間差によって、前記移動体までの距離を算出すると共に、前記第４のステップで検出されたチャンネルの位置から前記移動体の移動方向を算出する第６のステップと、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の構成によれば、ターゲットへレーザパルスを送信する送信光学系と、ターゲットから反射したレーザパルスを受信する受信光学系との送受信の時間差による測位と、受信光学系が受信したレーザパルスのチャンネルの検出位置とを組み合わせることにより、移動するターゲットまでの距離、特に、遠距離にある飛翔体までの距離と、ターゲットの移動角速度とを同時に測定することができる。このため、レーザ測距部と画像追尾部とを用いることなく、一組の光学系のみによって飛翔体の位置を正確に測定することができるので、飛翔体位置測定装置を小型かつ軽量化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、この発明の実施形態の概要について説明する。この発明の好ましい実施形態としての移動体位置測定装置は、少なくとも２つの連続するレーザパルスを生成するレーザ部と、レーザ部で生成されたレーザパルスを送信レーザパルスとして所定の時間間隔で移動体へ送信する送信光学部と、移動体で反射したレーザパルスを受信レーザパルスとして集光する受信光学部と、該受信光学部のほぼ焦点位置に設置され、受信レーザパルスを入射方向に対応するチャンネルごとに検出する多チャンネンル光検出部と、送信レーザパルスの送信時刻と受信レーザパルスの受信時刻との時間差を測定する多チャンネル測距部と、多チャンネル測距部が測定した時間差によって移動体までの距離を算出すると共に、多チャンネンル光検出部で検出されたチャンネルの位置から移動体の移動方向を算出する制御部とを備えている。
【実施形態１】
【００１０】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態である移動体位置測定装置の構成図である。なお、以下に説明する各実施形態において、同一の構造要素は同一の符号を付して示し、かつ重複する説明は省略する。また、図２は、図１の送信光学部２から送信される送信レーザパルスＰ１と、受信光学部３が受信する受信レーザパルスＰ２の時間的推移を示す波形図であり、横軸に時間を表わしている。
【００１１】
先ず、図１に示す移動体位置測定装置の構成について説明する。この移動体位置測定装置は、パルス状のレーザ光（以下、レーザパルスという）を生成して発射するレーザ部１と、レーザ部１から受信したレーザパルス（送信レーザパルスＰ１）をターゲット１０に向けて出力する送信光学部２と、ターゲット１０から反射したレーザパルス（受信レーザパルスＰ２）を集光する受信光学部３と、受信光学部３のほぼ焦点位置に設置され、受信レーザパルスＰ２を検知するための多チャンネンル光検出部多チャンネンル光検出部４と、送信レーザパルスＰ１と受信レーザパルスＰ２の時間差を測定する多チャンネル測距部５と、送信光学部２及び受信光学部３の光軸をターゲット１０の方向に向けるための走査部６と、走査部６を制御する走査制御部７と、装置全体を制御する制御部８とを備えて構成されている。
【００１２】
各構成要素の機能についてさらに詳しく説明する。レーザ部１は、波長１．５μｍ帯のレーザパルスを生成し、少なくとも２つの連続したレーザパルスを所定の時間間隔で送信光学部２へ送信する。例えば、レーザ部１は、ＬＤ（Laser Diode）によって励起されたＮｄ：ＹＡＧレーザ（ネオジウムをドープしたイットリウム、アルミニウム、ガーネットの結晶体によるレーザ）とＯＰＯ（Optical Parametric Oscillator：光パラメトリック発振器）の発振信号とを組み合わせたＱスイッチレーザ（高エネルギのレーザ）を生成して送信光学部２へ送信する。
【００１３】
送信光学部２は、レーザ部１から受信したレーザパルスに基づいて、図２に示すような時刻ｔ１と時刻ｔ２で発生する時間間隔Δｔの連続した２つの送信レーザパルスＰ１をΔｔ＝１〜１００ｍｓの時間間隔で発射し、ターゲット１０へ向けて送信する。この送信光学部２から出力されるそれぞれの送信レーザパルスＰ１のエネルギは２００ｍＪであって、パルス幅は５ｎｓである。また、受信光学部３は、ターゲット１０から反射した図２に示すような時刻ｔ３と時刻ｔ４で発生する時間間隔Δｔの連続した受信レーザパルスＰ２を受信する。
【００１４】
多チャンネル光検出部４は、各チャンネルが２次元または１次元に配置されており、受信レーザパルスＰ２が受信光学部３へ入射する方向に対応したチャンネルから受信信号を出力する。多チャンネル測距部５は、多チャンネル光検出部４の各チャンネルに対応した複数の測距回路部（図示せず）を有する。走査部６は、走査制御部７の制御に基づいて、送信光学部２と受信光学部３の光軸の方向をターゲット１０に向けるように、送信光学部２と受信光学部３の３次元走査を行う。走査制御部７は、送信光学部２と受信光学部３が３次元走査を行うように走査部６に対して制御信号を送信する。制御部８は、多チャンネル測距部５からの出力信号に基づいて、測定位置（つまり、移動体位置測定装置）からターゲット１０までの距離を算出し、同時に、受信レーザパルスＰ２が受信されたチャンネルの位置からターゲット１０の移動方向を算出する。これにより、ターゲット１０までの距離とターゲット１０の移動方向とを同時に検出することができる。
【００１５】
図３は、図１に示す送信光学部２の内部構成及び周辺部を示すブロック図であり、図４は、図１に示す受信光学部３の内部構成及び周辺部を示すブロック図である。送信光学部２は、図３に示すように、凸レンズ２０１ａと凹レンズ２０１ｂが直線上に配置されたビームエキスパンダ２０１によって構成されている。このビームエキスパンダ２０１の凸レンズ２０１ａと凹レンズ２０１ｂのレンズ間隔を制御部８（図１参照）によって制御することにより、送信レーザパルスＰ１の広がり角Ωｔを０．５〜５ｍｒａｄの間で制御することができる。
【００１６】
受信光学部３は、図４に示すように、受信望遠鏡３０１とズーム光学系３０２とが直線上に配置されて構成されている。なお、光検出器アレイ４０１は多チャンネル光検出部４（図１参照）の構成要素である。図４では、受信望遠鏡３０１を模式的に凸レンズ１枚で表わしているが、実際には、放物面主鏡と双曲面副鏡からなるカセグレン型の望遠鏡である。受信望遠鏡３０１の有効径は２００ｍｍであり、ズーム光学系３０２と合わせた実行焦点距離を制御部８によって制御することで、受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒが送信レーザパルスＰ１の広がり角Ωｔとほぼ一致するように制御している。
【００１７】
図１の多チャンネル光検出部４は、各チャンネルが２次元配置されている２次元のＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）アレイであり、図４に示すような光検出器アレイ４０１によって構成されている。ここでは、光検出器アレイ４０１は、１０×１０個の素子を用いて構成されている。なお、各チャンネルの素子間隔は０．１ｍｍである。
【００１８】
図５は、多チャンネル光検出部４とターゲット１０の方向の関係を模式的に表した図であり、（ａ）は平面的に見た図、（ｂ）は側面的に見た図である。図５（ｂ）に示すように、最初に光検出器アレイ４０１のＡチャンネルで検出された受信レーザパルスＰ２は、飛翔体の移動によって所定の時間の後にはＢチャンネルで検出される。すなわち、図５（ａ）に示すように、光検出器アレイ４０１の検出位置がＡチャンネルからＢチャンネルに移動することによって、受信レーザパルスＰ２のＥＬ（Elevation）方向（仰角方向）の角度はΔΩＥＬ変化し、ＡＺ（Azimuth）方向（方位角方向）の角度はΔΩＡＺ変化していることになる。なお、図４に示す受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒが１ｍｒａｄの場合は、図５（ａ）、（ｂ）においてＥＬ方向（仰角方向）及びＡＺ方向（方位角方向）の角度分解能はそれぞれ０．１ｍｒａｄとなる。
【００１９】
多チャンネル測距部５は、多チャンネル光検出部４の各チャンネルに対応した複数の測距回路（図示せず）から構成される。多チャンネル測距部５の測距回路は、光の伝播時間を計測して物体までの距離を算出するタイム・オブ・フライト方式の測距回路であって、送信レーザパルスＰ１の送信時刻と、多チャンネル光検出部４のいずれかのチャンネルに入力された受信レーザパルスＰ２の受信時刻との間の時間差、つまり、測距カウンタのクロック数を計測することでターゲット１０までの距離を算出する。なお、測距カウンタの周波数は５０ＭＨｚであり、これは距離分解能が３ｍである場合に相当する。
【００２０】
走査部６は、一般的なステッピングモータによって振り子のように左右に駆動させる２軸ジンバルによって構成されている。この２軸ジンバルの上にレーザ部１、送信光学部２、受信光学部３、多チャンネル光検出部４、及び多チャンネル測距部５が設置されている。走査部６の走査範囲は、Ａｚ方向（方位角方向）が３６０度、ＥＬ方向（仰角方向）が０度から７０度、最大回転角速度は１度／秒、角度分解能は０．０１度（０．１８ｍｒａｄ）である。
【００２１】
走査制御部７は、走査部６の回転軸を制御する装置、つまり受信視野中心の方向を制御する制御装置である。制御部８は、通常のＣＰＵと周辺装置とのインターフェースから構成されている。この制御部８は、移動体位置測定装置全体を制御すると共に、多チャンネル測距部５の出力信号に基づいてターゲット１０までの距離を算出し、同時に受信レーザパルスＰ２が受信されたチャンネルの位置からターゲット１０の移動方向を算出する。
【００２２】
次に、図１に示す移動体位置測定装置の動作について説明する。レーザ部１は、図２に示すような２つの連続したレーザパルス（送信レーザパルスＰ１）を所定の時間間隔で生成し、送信光学部２よりターゲット１０に向けて発射させる。図５に示す多チャンネル光検出部４とターゲットの方向の関係を表した図のように、例えば、図２の時刻ｔ１で１番目の送信レーザパルスＰ１がターゲット１０に向けて発射され、その反射パルスである受信レーザパルスＰ２が時刻ｔ３で多チャンネル光検出部４における光検出器アレイ４０１のＡチャンネルに入力されたとする。
【００２３】
このときの時刻ｔ１の送信レーザパルスＰ１と時刻ｔ３の受信レーザパルスＰ２との時間間隔は、多チャンネル測距部５のＡチャンネルの信号を用いて測定される。測定された時間間隔に基づいてターゲット１０までの距離Ｒは、式（１）で与えられる。
Ｒ＝ｃ（ｔ３−ｔ１）                ………（１）
ここで、ｃは大気中の光速である。
【００２４】
続いて、時間Δｔの後に時刻ｔ２で２番目の送信レーザパルスＰ１がターゲット１０に向けて発射され、その反射パルスである時刻ｔ４の受信レーザパルスＰ２が多チャンネル光検出部４における光検出器アレイ４０１のＢチャンネルに入力されたとする（図５参照）。このとき、時間Δｔは小さな値（例えば、１〜１００ｍｓ）であるため、Ｂチャンネルの信号から測定される距離もＡチャンネルとほぼ同じ距離である。
【００２５】
図５（ａ）、（ｂ）に示すような多チャンネル光検出部４のＡチャンネルとＢチャンネルの空間位置は、受信光学部３に入射される受信レーザパルスＰ２の入射方向に対応しており、受信レーザパルスＰ２に入射される２つのチャンネル（ＡチャンネルとＢチャンネル）の相対位置から、時間Δｔの間にターゲット１０が移動した方向を算出することができる。多チャンネル光検出部４の複数の光検出器（つまり、図４の光検出器アレイ４０１）が、図５に示すように２次元アレイ状（つまり、ＡとＢ）に配置されている場合は、ＡチャンネルとＢチャンネルの位置から、ターゲット１０のＡｚ方向（方位角方向）とＥＬ方向（仰角方向）の移動方向及び移動角速度を検出することができる。
【００２６】
例えば、ＥＬ方向の移動角速度ωＥＬは、式（２）のように表わされる。
ωＥＬ＝ΔΩＥＬ／Δｔ              ………（２）
【００２７】
送信レーザパルスＰ１の送信光軸と受信レーザパルスＰ２の受信光軸は一致するよう調整されているが、同時に、図３に示すような送信レーザパルスＰ１の広がり角Ωｔと、図４に示すような受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒがほぼ同じになるように調整されている。受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒは、ターゲット１０が時間Δｔの間に移動する角度より大きく設定する必要があるが、ターゲット１０の大凡の移動角速度が分かっている場合は、受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒの設定は比較的容易である。
【００２８】
例えば、ターゲット１０が約５０ｋｍ遠方を視線方向と垂直な方向に秒速１０００ｍで移動している場合、Δｔを１０ｍｓと設定と、その間の移動角度は０．２ｍｒａｄである。したがって、受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒを１ｍｒａｄ程度に設定すれば良い。受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒ、及び送信レーザパルスＰ１の広がり角Ωｔは、それぞれ、受信光学部３及び送信光学部２にズーム機能を持たせることで容易に制御することが可能である。また、固定した受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒでも、ターゲット１０の移動角速度に応じて時間Δｔを変化させ、ターゲット１０の移動角速度が大きい場合は時間Δｔを小さくすることにより、ターゲット１０を受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒの中で捉えることができる。
【００２９】
ターゲット１０を連続的に追尾しながら、そのターゲット１０の距離と移動方向を検知するためには、ターゲット１０からの受信レーザパルスＰ２を受けるチャンネルが常に受信視野のぼぼ中心に来るように、制御部８からの指令で走査部６の回転軸方向を制御する必要がある。このためには、連続した送信レーザパルスＰ１の次の測定を行うときに、２番目の受信レーザパルスＰ２を受信したチャンネルが受信視野のぼぼ中心に来るように走査部６を制御する。あるいは、ターゲット１０の移動方向を予測してその方向に走査部６を制御する。
【実施形態２】
【００３０】
第１の実施形態では、多チャンネル光検出部４として２次元のＡＰＤアレイ素子を用いたが、ターゲット１０の移動方向がほぼ一定の場合であって、距離と移動角速度だけを検出すれば良い場合は１次元のＡＰＤアレイ素子を用いても良い。
【００３１】
図６は、図１に示す受信光学部３における第２の実施形態の内部構成を示すブロック図である。第２の実施形態では、第１の実施形態の２次元のＡＰＤアレイを用いる代わりに、２次元に配列した光ファイバアレイ４０２と各ファイバに接続される複数の単体ＡＰＤ素子からなる光検出器群４０３の組み合わせによって受信光学部３を構成している。なお、光ファイバアレイ４０２の間隔は０．１ｍｍであり、アレイの配列方法は第１の実施形態と同様に１０×１０の２次元配列である。
【００３２】
受信レーザパルスＰ２を光ファイバアレイ４０２に入射するために、ズーム光学系３０２の光学パラメータを第１の実施形態と変更する必要があるが、その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００３３】
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範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、従来技術で説明したような画像追尾部２０（図７参照）を組み込んで、これと第１の実施形態の追尾方式を併用してターゲットの追尾をより容易にすることも可能である。また、第１の実施形態や第２の実施形態では、送信レーザパルスＰ１の広がり角Ωｔ及び受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒが可変できる機能を備えているが、あらかじめ一定の受信レーザパルスＰ２の視野角Ωｒで良い場合は、これらの可変機能を削除しても良い。さらに、本発明は使用するレーザの波長や出力が変わっても基本的な機能は同じである。ターゲットの種類や移動速度などに応じてこれらのパラメータを変更しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明の移動体位置検出装置は、ロケットや航空機などのような遠方の飛翔体の位置検出や追尾などに有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る移動体位置測定装置の構成図である。
【図２】図１の送信光学部から送信される送信レーザパルスと、受信光学部が受信する受信レーザパルスの時間的推移を示す波形図である。
【図３】図１に示す送信光学部の内部構成及び周辺部を示すブロック図である。
【図４】図１に示す受信光学部の内部構成及び周辺部を示すブロック図である。
【図５】多チャンネル光検出部とターゲットの方向の関係を模式的に表した図で、同図（ａ）は平面的に見た図、同図（ｂ）は側面的に見た図である。
【図６】図１に示す受信光学部における第２の実施形態の内部構成を示すブロック図である。
【図７】従来の移動体位置測定装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１        レーザ部
２        送信光学部
３        受信光学部
４        多チャンネル光検出部
５        多チャンネル測距部
６        走査部
７        走査制御部
８        制御部
２０１        ビームエキスパンダ
３０１        受信望遠鏡
３０２        ズーム光学系
４０１        光検出器アレイ
４０２        光ファイバアレイ
４０３        光検出器群
【図１】
2009244192.tif 000003
【図２】
2009244192.tif 000004
【図３】
2009244192.tif 000005
【図４】
2009244192.tif 000006
【図５】
2009244192.tif 000007
【図６】
2009244192.tif 000008
【図７】
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