"移動中の移動体の姿勢を決定する方法であって、前記移動体に搭載された位置計測手段によって、移動中に2回以上、移動体位置を計測し、前記移動体に搭載された画像取得手段によって、移動中に、太陽を含む画像を取得するとともに、画像を取得した画像取得時刻を取得し、計測された2以上の前記移動体位置に基づいて、前記移動体の移動方位を算出し、計測された前記移動体位置に基づいて、画像を取得したときの移動体の位置である画像取得位置を求め、前記画像の輝度に基づいて画像中における太陽位置を抽出し、移動体の姿勢に合わせた座標軸であって前記画像取得位置を原点とする任意座標系を設けるとともに、前記画像中の太陽位置に基づいて、当該任意座標系の原点から太陽に向かう計測ベクトルを求め、水平面と鉛直軸からなる座標軸であって前記画像取得位置を原点とする絶対座標系を設けるとともに、前記画像取得位置と前記画像取得時刻に基づいて、当該絶対座標系の原点から太陽に向かう基準ベクトルを求め、前記計測ベクトルと基準ベクトルとを合わせるとともに、前記任意座標軸と絶対座標軸の角度差と、前記算出された移動体の移動方位と、に基づいて、移動体の姿勢を算出することを特徴とする移動体姿勢の決定方法。請求項1記載の移動体姿勢の決定方法において、位置計測手段によって、移動体位置を計測するとともに、その計測時刻を取得し、計測された前記移動体位置と、その計測時刻及び画像取得時刻と、に基づいて、画像取得位置を算出することを特徴とする移動体姿勢の決定方法。移動中の移動体の姿勢を決定するプログラムであって、前記移動体に搭載された位置計測手段によって移動中に計測された、2以上の移動体位置を読み込む機能と、前記移動体に搭載された画像取得手段によって移動中に取得された太陽を含む画像と、画像を取得した画像取得時刻と、を読み込む機能と、前記2以上の移動体位置に基づいて、移動体の移動方位を算出する機能と、前記移動体位置に基づいて、画像を取得したときの移動体の位置である画像取得位置を求める機能と、前記画像の輝度に基づいて、画像中における太陽位置を抽出する機能と、移動体の姿勢に合わせた座標軸であって前記画像取得位置を原点とする任意座標系を設けるとともに、前記画像中の太陽位置に基づいて、当該任意座標系の原点から太陽に向かう計測ベクトルを求める機能と、水平面と鉛直軸からなる座標軸であって前記画像取得位置を原点とする絶対座標系を設けるとともに、前記画像取得位置と前記画像取得時刻に基づいて、当該絶対座標系の原点から太陽に向かう基準ベクトルを求める機能と、前記計測ベクトルと基準ベクトルとを合わせるとともに、前記任意座標軸と絶対座標軸の角度差と、前記算出された移動体の移動方位と、に基づいて、移動体の姿勢を算出する機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする移動体姿勢の決定プログラム。請求項3記載の移動体姿勢の決定プログラムにおいて、位置計測手段によって移動中に計測された計測時刻を、読み込む機能と、移動体位置と、その計測時刻及び画像取得時刻と、に基づいて、画像取得位置を求める機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする移動体姿勢の決定プログラム。移動中の移動体の姿勢を決定する装置であって、前記移動体に搭載され、移動中に太陽を含む画像を取得し、その画像を取得した画像取得時刻を取得し得る、画像取得手段と、前記移動体に搭載され、移動中に移動体位置を計測し得る、位置計測手段と、前記画像と、前記画像取得時刻と、前記移動体位置と、を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から、前記画像と前記画像取得時刻と前記移動体位置と、を読み込んで演算処理を行う演算処理手段と、を備え、前記演算処理手段は、2以上の前記移動体位置に基づいて、前記移動体の移動方位を計算するとともに、前記画像を取得したときの移動体の位置である画像取得位置を計算し、前記画像の輝度に基づいて画像中における太陽位置を抽出し、移動体の姿勢に合わせた座標軸であって前記画像取得位置を原点とする任意座標系を設けるとともに、前記画像中の太陽位置に基づいて、当該任意座標系の原点から太陽に向かう計測ベクトルを計算し、水平面と鉛直軸からなる座標軸であって前記画像取得位置を原点とする絶対座標系を設けるとともに、前記画像取得位置と前記画像取得時刻に基づいて、当該絶対座標系の原点から太陽に向かう基準ベクトルを計算し、前記計測ベクトルと基準ベクトルとを合わせるとともに、前記任意座標軸と絶対座標軸の角度差と、前記算出された移動体の移動方位と、に基づいて、移動体の姿勢を計算することを特徴とする移動体姿勢の決定装置。請求項5記載の移動体姿勢の決定装置において、位置計測手段は、計測された計測時刻を取得し、記憶手段は、前記計測時刻を記憶し、演算処理手段は、記憶手段から前記計測時刻を読み込んで、移動体位置と、その計測時刻及び画像取得時刻と、に基づいて、画像取得位置を計算することを特徴とする移動体姿勢の決定装置。ここで示した特許文献1は、前述のとおりGPSとIMUの組み合わせにより姿勢情報を取得する方法であり、移動体姿勢の算出は後処理となって移動中のリアルタイム処理ができない、採用に当たって多大な費用を要する、といった問題を抱えている。引用文献2は、IMUを用いないため引用文献1のような問題はないものの、磁気センサと重力加速度センサを用いる方法では、GPSとIMUを組み合わせた場合に比べると取得する精度は劣り、空中写真測量やレーザー計測などを行うにあたっては採用し難い技術である。引用文献3は、本願同様太陽を含む画像を利用するという点に着目しているが、車両用の空気調和装置を制御するためのものであり、移動体の姿勢を決定するためのものではない。本願発明の課題は前記問題を解決するものであり、採用に当たって掛かる費用を軽減し、且つ高い精度で移動体姿勢を決定することのできる方法、プログラム、及び装置を提供することにある。移動体姿勢の決定方法は、移動中の移動体の姿勢を決定する方法であって、前記移動体に搭載された位置計測手段によって、移動中に2回以上、移動体位置を計測し、前記移動体に搭載された画像取得手段によって、移動中に、太陽を含む画像を取得するとともに、画像を取得した画像取得時刻を取得し、計測された2以上の前記移動体位置に基づいて、前記移動体の移動方位を算出し、計測された前記移動体位置に基づいて、画像を取得したときの移動体の位置である画像取得位置を求め、前記画像の輝度に基づいて画像中における太陽位置を抽出し、移動体の姿勢に合わせた座標軸であって前記画像取得位置を原点とする任意座標系を設けるとともに、前記画像中の太陽位置に基づいて、当該任意座標系の原点から太陽に向かう計測ベクトルを求め、水平面と鉛直軸からなる座標軸であって前記画像取得位置を原点とする絶対座標系を設けるとともに、前記画像取得位置と前記画像取得時刻に基づいて、当該絶対座標系の原点から太陽に向かう基準ベクトルを求め、前記計測ベクトルと基準ベクトルとを合わせるとともに、前記任意座標軸と絶対座標軸の角度差と、前記算出された移動体の移動方位と、に基づいて、移動体の姿勢を算出する方法である。この場合、位置計測手段によって、移動体位置を計測するとともに、その計測時刻を取得し、計測された前記移動体位置と、その計測時刻及び画像取得時刻と、に基づいて、画像取得位置を算出することもできる。移動体姿勢の決定プログラムは、移動中の移動体の姿勢を決定するプログラムであって、前記移動体に搭載された位置計測手段によって移動中に計測された、2以上の移動体位置を読み込む機能と、前記移動体に搭載された画像取得手段によって移動中に取得された太陽を含む画像と、画像を取得した画像取得時刻と、を読み込む機能と、前記2以上の移動体位置に基づいて、移動体の移動方位を算出する機能と、前記移動体位置に基づいて、画像を取得したときの移動体の位置である画像取得位置を求める機能と、前記画像の輝度に基づいて、画像中における太陽位置を抽出する機能と、移動体の姿勢に合わせた座標軸であって前記画像取得位置を原点とする任意座標系を設けるとともに、前記画像中の太陽位置に基づいて、当該任意座標系の原点から太陽に向かう計測ベクトルを求める機能と、水平面と鉛直軸からなる座標軸であって前記画像取得位置を原点とする絶対座標系を設けるとともに、前記画像取得位置と前記画像取得時刻に基づいて、当該絶対座標系の原点から太陽に向かう基準ベクトルを求める機能と、前記計測ベクトルと基準ベクトルとを合わせるとともに、前記任意座標軸と絶対座標軸の角度差と、前記算出された移動体の移動方位と、に基づいて、移動体の姿勢を算出する機能と、をコンピュータに実行させるものである。この場合、位置計測手段によって移動中に計測された計測時刻を、読み込む機能と、移動体位置と、その計測時刻及び画像取得時刻と、に基づいて、画像取得位置を求める機能と、をコンピュータに実行させることもできる。移動体姿勢の決定装置は、移動中の移動体の姿勢を決定する装置であって、前記移動体に搭載され、移動中に太陽を含む画像を取得し、その画像を取得した画像取得時刻を取得し得る、画像取得手段と、前記移動体に搭載され、移動中に移動体位置を計測し得る、位置計測手段と、前記画像と、前記画像取得時刻と、前記移動体位置と、を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から、前記画像と前記画像取得時刻と前記移動体位置と、を読み込んで演算処理を行う演算処理手段と、を備え、前記演算処理手段は、2以上の前記移動体位置に基づいて、前記移動体の移動方位を計算するとともに、前記画像を取得したときの移動体の位置である画像取得位置を計算し、前記画像の輝度に基づいて画像中における太陽位置を抽出し、移動体の姿勢に合わせた座標軸であって前記画像取得位置を原点とする任意座標系を設けるとともに、前記画像中の太陽位置に基づいて、当該任意座標系の原点から太陽に向かう計測ベクトルを計算し、水平面と鉛直軸からなる座標軸であって前記画像取得位置を原点とする絶対座標系を設けるとともに、前記画像取得位置と前記画像取得時刻に基づいて、当該絶対座標系の原点から太陽に向かう基準ベクトルを計算し、前記計測ベクトルと基準ベクトルとを合わせるとともに、前記任意座標軸と絶対座標軸の角度差と、前記算出された移動体の移動方位と、移動体の姿勢を計算するものである。この場合、位置計測手段は、計測された計測時刻を取得し、記憶手段は、前記計測時刻を記憶し、演算処理手段は、記憶手段から前記計測時刻を読み込んで、移動体位置と、その計測時刻及び画像取得時刻と、に基づいて、画像取得位置を計算することもできる。本願発明の移動体姿勢の決定方法、移動体姿勢の決定プログラム、及び移動体姿勢の決定装置には、次のような効果がある。1IMUを必要とせず、GPSやカメラなど比較的廉価な製品で構成できるので、掛かる費用を軽減することができる。2GPSとカメラなど少ない設備を搭載するだけなので、比較的容易に設置することができる。3磁気センサなどに比べ、高い精度で移動体姿勢を取得することができる。4移動中リアルタイムで移動体姿勢を取得できるので、移動しながら姿勢制御を行うことができる。5複雑な演算処理を必要としないので、容易かつ迅速に結果を取得することができる。本願発明の移動体姿勢の決定方法、移動体姿勢の決定プログラム、及び移動体姿勢の決定装置の実施形態の例を図に基づいて説明する。概要図1は、移動体1が移動している状態を示す説明図である。本願発明は、図1に示すように移動中の移動体1における姿勢を決定するものであって、移動中に自位置移動体1自身の位置を計測するとともに、太陽S図1を含む画像を取得し、自位置の座標と取得した画像によって移動中の姿勢を決定するものである。具体的には、移動中に計測した座標から移動体1の移動している方向方位を算出し、取得した画像中の太陽位置から任意座標系移動体1の姿勢に合わせた座標系における太陽方位高度を求め、さらに緯度、経度、日時から絶対座標系水平面と鉛直軸からなる座標系における太陽方位高度を求め、任意座標系と絶対座標系におけるそれぞれの太陽方位高度を合わせた結果、両座標系に生じる座標軸の角度差と、移動体1の移動方向方位と、に基づいて移動体1の姿勢を決定するものである。移動体1とは、図1に示すような空中を移動する航空機に限らず、路上を移動する自動車、軌道上を移動する列車、海上を移動する船舶、といった移動し得る全てのものを意味する語であるが、便宜上ここでは移動体1を航空機として説明する。図2は、本願発明を実施するために利用される構成要素を示すブロック図である。この図に示すように、位置計測手段2、画像取得手段3、記憶手段4、演算処理手段5が用いられ、これらは移動中であっても安定するように移動体1に設置される。図3は、移動体1の姿勢に合わせた座標系である任意座標系を示す説明図である。この図に示すように任意座標系は、移動体1の進行方向に対する左右方向にxn軸、移動体1の進行方向にyn軸、移動体1の上下方向にzn軸が設けられており、移動体1の姿勢に合わせてその向きを変えるものである。そして、各座標軸の傾きが移動体1の姿勢を決定する。この姿勢は、具体的には、水平面であって東向きをXa軸、水平面であって北向きをYa軸、鉛直上向きをZa軸、とする絶対座標系に対する傾きから求められるものであり、Xa軸回りの回転角yn軸とYa軸あるいはzn軸とZa軸の傾きをピッチ、Ya軸回りの回転角zn軸とZa軸あるいはxn軸とXa軸の傾きをロール、Za軸回りの回転角yn軸とYa軸あるいはxn軸とXa軸の傾きをヨー、とする3つの要素から決定されるのが姿勢である。以下、構成要素ごとに詳細に説明する。位置計測手段位置計測手段2は、移動中の移動体1の位置を計測するものであり、GPSを利用することも出来る。GPSとしては、単独測位法のほかRTK-OTFやDGPSなどの方法も採用することもできる。位置計測手段2として単独測位GPSを利用した場合、図2に示すように、位置計測手段2はアンテナ部2aとレシーバ部2bで構成される。GPSは、複数の衛星からの信号を受信することによって位置を特定するシステムであり、自身位置計測手段2の位置を特定するとともに、計測を実施した時刻以下、計測時刻という。も取得することができる。ここで計測される位置は、数学座標系や世界測地系など通常利用される座標系におけるものあるいは緯度、経度、標高で表されるものであり、図1では第1の地点P1で計測した位置X1,Y1,Z1と、移動後の第2の地点P2で計測した位置X2,Y2,Z2を示している。また、GPSによれば比較的短い間隔で計測することが可能で、例えば1秒間に1回1Hzといった間隔で計測することができる。画像取得手段画像取得手段3は、太陽Sを含む画像を取得するものであり、デジタルカメラやデジタルビデオを利用することができる。画像取得手段3に用いられるレンズは広角のもの望ましくは画角120~180°のものが適し、超広角レンズや円周魚眼レンズを採用したいわゆる天頂カメラを採用することが望ましい。また画像取得手段3としてデジタルカメラやデジタルビデオを利用する場合、取得される画像の画素数が300万~1,000万程度、フレームレートが15~30fps程度のものとすることが望ましいが、もちろんこのような規格に限定されるものではない。画像取得手段3は太陽Sを含む画像を取得する必要があることから、画像取得手段3のレンズ部分に減光フィルタ6を設置することもできる。減光フィルタ6を設置することで、太陽Sの外形をより確実に取得することができる。なお減光フィルタ6としては、減光率1,000~10,000程度の減光黒色フィルタを採用することが可能で、気象条件によって減光率を適宜選択するとより望ましい。画像取得手段3によって画像を取得した時刻以下、画像取得時刻という。は、別途用意した計器で計測することもできるが、画像取得の直前あるいは直後に行われた位置計測手段2による計測時刻を採用することも可能であり、より望ましくは、フレームレート例えば15~30fpsに基づいて計算により求めるとよい。画像取得手段3は、位置計測手段2のアンテナ部2aとともにプラットフォーム7に固定したうえで移動体1に搭載設置することができる図2。この場合、画像取得手段3とアンテナ部2aは接近してプラットフォーム7に固定されることが望ましい。また、画像取得手段3や位置計測手段2は、移動体1の任意の位置に設置することができるが、画像取得手段3については太陽Sの画像を取得しやすい位置に設置することが望ましい。例えば移動体1が航空機の場合、画像取得手段3は航空機の上部に設置することができる。記憶手段記憶手段4は、位置計測手段2によって計測された移動体1の位置情報移動体位置データと、画像取得手段3によって取得した画像情報画像データとを記憶するものである。なお、移動体位置データはその計測時刻情報計測時刻データと紐づいて記憶され、画像データはその画像取得時刻情報画像取得時刻データと紐づいて記憶されることが望ましく、これらを関連付けるデータベースを記憶手段4に構築することもできる。演算処理手段演算処理手段5は、移動体1の姿勢を決定するための一連の演算処理を行うものであり、具体的には、この演算処理を実行するためのプログラムを格納するRAM他の記憶媒体でも可や、当該プログラムを実行するCPUなどを搭載したコンピュータ電子計算機である。このプログラムを実行する際には、記憶手段4に記憶された移動体位置データ、計測時刻データ、画像データ、画像取得時刻データが、記憶手段4から読み込まれ、これらを利用して計算処理が実行される。任意座標系前述したとおり、ここでいう任意座標系とは、移動体1の姿勢に合わせた座標系のことであり、図2や図3に示すようにそれぞれ直交する、xn軸移動体1の左右方向、yn軸移動体1の進行方向、zn軸移動体1の上下方向、で表される。また、任意座標系の原点xn軸、yn軸、zn軸が交わる点は、画像取得手段3で画像を取得した位置以下、画像取得位置という。、つまり画像取得手段3の設置位置に設けられる。このように、任意座標系の原点は移動体1とともに移動し、各座標軸は移動体1の姿勢に合わせてその向きを変えるものであり、移動体1から見ると任意座標系の原点と各座標軸は固定されているが、後述する絶対座標系から見るとこれらは変化するもので、任意座標系はいわば相対的な座標系である。計測ベクトル図4aは任意座標系において画像取得位置座標原点Oから太陽Sを見たときの太陽Sの角度θを示すモデル図であり、図4bは画像中における太陽位置を示す説明図である。移動中の移動体1の姿勢が未知であれば、移動体1上では水平面を認識することができず、太陽Sの高度水平面となす角を把握することができない。よって移動体1上で太陽Sの仰角を把握するには、原点と太陽Sを結ぶ直線と、任意座標系のyn軸-zn軸からなる平面と、挟角を求めることとなる。この挟角を求める手段は種々あるが、ここでは図4aに示すように、原点と太陽Sを結ぶ直線と、任意座標系のzn軸との挟角θを求める手段を例に説明する。広角レンズを用いた天頂カメラ等で撮像すると、図4bのような円形の画像が取得される。このように取得可能範囲が円形となることから、この円最外端の円はイメージサークルと呼ばれる。図4bに示すイメージサークル内には、挟角θの大きさに応じた補助円が描かれており、つまり中心点座標原点Oから離れる補助円ほど挟角θが大きいことがわかる。図4bでは、イメージサークルの半径rと挟角θの積rθを半径として補助円が描かれる等距離射影を採用している。この手法によれば補助円の大きさがθに比例しているため、直感的でわかりやすいという特長がある。なお、補助円を描く方法としては、等距離射影に限らず、2rsinθ/2で与えられる半径で補助円が描かれる等立体角射影や、rsinθで与えられる半径で補助円が描かれる正射影などを採用することもできる。画像内に収められた太陽Sは、他と比べるとその輝度が著しく高いため簡単に識別することができる。すなわち、従来の画像認識技術を利用すれば、容易に画像中の太陽を抽出することができる。なお、この輝度として明度を用いることができるが、画像中の太陽を識別することができれば、いわゆる色の3属性のうちの彩度や色相を用いることも、もちろんこれらを組み合わせて用いることもできる。画像中における太陽の抽出は、演算処理手段5によって行われる。また、演算処理手段5は、抽出した太陽の外形輪郭からその重心図心位置を計算によって求め、この太陽の重心位置と、画像中の中心点座標原点Oとの距離から挟角θを求める。さらに演算処理手段5は、図4bに示すように、中心点座標原点Oと太陽の重心位置とを結ぶ直線と、任意座標系のyn軸との挟角δを求める。このように太陽Sを含む画像から、原点Oすなわち画像取得位置を基準とした、任意座標系のyn軸と太陽との挟角δ、前述の挟角θから任意座標系のxn軸-yn軸面との挟角π/2-θ、をそれぞれ求めることができるので、任意座標系における太陽Sの方向を特定することができる。図5aは、任意座標系における計測ベクトルVmを表すモデル図である。この計測ベクトルVmは、画像から求められた挟角δ及び挟角θあるいはπ/2-θによって、任意座標系における太陽Sの方向を表したもので、任意座標系の原点Oを起点とし、太陽Sを終点としたベクトルである。取得した画像に基づいて求められるベクトルなので、計測ベクトルVmとした。図5aに示すように、任意座標系のxn軸,yn軸,zn軸と、計測ベクトルVmとがなす角は、それぞれαm,βm,γmであり、便宜上これらの余弦を方向余弦と呼ぶ。すなわち、xn軸の方向余弦はcosαmであり、yn軸の方向余弦はcosβmであり、zn軸の方向余弦はcosγmである。便宜上、xn軸の方向余弦cosαmをLm、yn軸の方向余弦cosβmをMm、zn軸の方向余弦cosγmをNmとする。絶対座標系前述したとおり、ここでいう絶対座標系とは、水平面と鉛直軸からなるものであり、詳しくは、水平面を構成するXa軸とYa軸、鉛直軸であるZa軸の3軸で構成される。なお、Xa軸は東西方向であって東向きを正、Ya軸は南北方向であって北向きを正、Za軸は上向きを正としている。この絶対座標系も、任意座標系と同様、その原点Xa軸、Ya軸、Zaが交わる点は、画像取得手段3で画像を取得した位置である画像取得位置に設けられ、すなわち位置計測手段2によって取得された移動体1の位置情報座標や、緯度経度標高が原点Oとされる。このように絶対座標系の原点は移動体1とともに移動するものの、各座標軸は移動体1の姿勢にかかわらず常に一定東西方向、南北方向、鉛直方向である。基準ベクトル地球が自転し、太陽の周囲を公転していることを考えれば、日時と位置緯度経度や座標を与えれば、その位置における太陽高度とその方位は理論上計算によって求めることができる。この算出式は、種々のものが公知であり、以下にその一例を示す。任意の緯度φ、経度λの地点における任意の日時の太陽方位ψ、高度η、は次式により求められる。なお、この計算は、演算処理手段5によって行われる。A.元旦からの通し日数dnに基づいて定めるθoθo=2πdn-1/365B.求める日の太陽赤緯δδ=0.006918-0.399912cosθo0.070257sinθo-0.006758cos2θo0.000907sin2θo-0.002697cos3θo0.001480sin3θoC.地心太陽距離r/rr/r=1/{1.0001100.034221cosθo0.001280sinθo0.000719cos2θo0.000077sin2θo}0.5D.均時差EqEq=0.0000750.001868cosθo-0.032077sinθo-0.014615cos2θo-0.040849sin2θoE.太陽の時角hh=JST-12π/12標準子午線からの経度差均時差Eqただし、JST:日本標準時間F.太陽方位ψψ=arcsin{sinφsinδcosφcosδcosh}G.太陽高度ηη=arctan[cosφcosδsinh/{sinφsinα-sinδ}]太陽方位高度を求めるための計算は、演算処理手段5によって行われる。ここでいう太陽光度とは、絶対座標系の原点と太陽Sを結ぶ直線と、水平面すなわち絶対座標系のXa軸-Ya軸からなる平面との間の挟角である。また、太陽方位とは、絶対座標系の原点と太陽Sを結ぶ直線と、北方向すなわち絶対座標系のYa軸の正方向との間の挟角である。なお、厳密には高度標高によって太陽光度の値は変化するが、地球から太陽までの距離を考えると、高度による影響は極めて微小なので、ここでは無視することができる。ここで計算上必要な条件値は、日時と位置である。日月日については、当然ながら計測を行った日であり、時刻については、位置計測手段2によって取得された計測時刻を用いることができる。また位置については、同じく位置計測手段2によって取得された移動体1の位置情報を採用することができる。図5bは、絶対座標系における基準ベクトルVcを表すモデル図である。この基準ベクトルVcは、計算上求められた太陽方位高度によって、絶対座標系における太陽Sの方向を表したもので、絶対座標系の原点Oを起点とし、太陽Sを終点としたベクトルである。図5bに示すように、絶対座標系のXa軸,Ya軸,Za軸と、基準ベクトルVcとがなす角は、それぞれαc,βc,γcであり、便宜上これらの余弦を方向余弦と呼ぶ。すなわち、Xa軸の方向余弦はcosαcであり、Ya軸の方向余弦はcosβcであり、Za軸の方向余弦はcosγcである。便宜上、Xa軸の方向余弦cosαcをLc、Ya軸の方向余弦cosβcをMc、Za軸の方向余弦cosγcをNcとする。移動体の方位図1に示すように、移動している移動体1の方位は、位置計測手段2で計測した位置情報から算出することができる。具体的には、図1で示す第1の地点P1で計測した位置情報X1,Y1,Z1と、移動後の第2の地点P2で計測した位置情報X2,Y2,Z2を用いて移動体1の進行方向の方位を計算する。なお、位置計測手段2で取得される座標は、任意座標系のものでも、絶対座標系のものでもなく、数学座標系や世界測地系など通常利用される座標系におけるものである。よって、位置情報のうち平面座標であるX1,Y1とX2,Y2を用いれば、水平面上での2点間の方位を求めることができる。このように、移動中の2点で位置情報を取得すればその間の進行方向を方位として表すことができるが、2点に限らず、3点以上取得して移動中の方位を計算することもできる。この方位計算は、演算処理手段5によって行われる。画像取得位置前述したとおり、画像取得位置とは、画像取得手段3で画像を取得した位置であり、画像取得した時点における画像取得手段3の設置位置である。画像取得位置は、演算処理手段5によって算出され、位置計測手段2で計測した位置情報に基づいて計算される。具体的には、記憶手段4から画像取得時刻データを読み込むとともに、画像取得時刻の前後の計測時刻データを読み込み、さらにこれらの計測時刻に計測された位置情報移動体位置データを読み込んで、画像取得時刻における位置情報すなわち画像取得位置を計算する。なお厳密には、ここで計算されるのは位置計測手段2アンテナ部2aの位置であるが、画像取得手段3とアンテナ部2aは十分接近しているので、これらの離隔は無視することができる。なお画像取得位置は、上記計算によって求める手法に代えて、画像取得時刻の直近の計測時刻データと移動体位置データを読み込み、これを便宜的に、画像取得時刻における位置情報すなわち画像取得位置とすることもできる。姿勢の決定計測ベクトルVmと基準ベクトルVcは、両者とも画像取得位置から太陽Sまで結ぶベクトルなので、本来ならば一致するはずであるが、図5abに示すように、任意座標系で表される計測ベクトルVmと、絶対座標系で表される基準ベクトルVcとは、それぞれ方向が異なっている。これは、移動体1の姿勢に起因するためである。つまり、移動体1の姿勢に対応する任意座標系の各座標軸が、絶対座標系の各座標軸に対して傾いているためであり、換言すれば、任意座標系における計測ベクトルVmの方向余弦Lm,Mm,Nmと、絶対座標系における基準ベクトルVcの方向余弦Lc,Mc,Ncが、異なるためである。任意座標系の各座標軸と、絶対座標系の各座標軸との、ズレ角度差を求めれば、任意座標系の各座標軸の傾き、すなわち移動体1の姿勢を求めることができる。任意座標系と絶対座標系との各座標軸の角度差を求める解法については、様々な手法があるが、ここでは以下の手法を例示して説明する。図5aに示す任意座標系の原点と、図5bに示す絶対座標系の原点を重ね、その上で、任意座標系のxn軸,yn軸,zn軸をそれぞれ回転させながら計測ベクトルVmと基準ベクトルVcの方向をあわせる。このときxn軸,yn軸,zn軸を回転させた量角度を算出し、これらの回転量に基づいて移動体1の姿勢を求める。任意座標系のxn軸,yn軸,zn軸をそれぞれ回転させながら計測ベクトルVmと基準ベクトルVcの方向をあわせる具体的な手順を、図6a~cに基づいて説明する。なお、図6aは任意座標系のx軸-y軸をz軸回りにκ’だけ回転させた図で、図6bは任意座標系のy軸-z軸をx軸回りにφ’だけ回転させた図で、図6cは任意座標系のz軸-x軸をy軸回りにω’だけ回転させた図である。まず図6aに示すように、任意座標系のxn0軸-yn0軸を、zn0軸回りにκ’だけ回転させる。このとき、最初の任意座標系xn0軸-yn0軸-zn0軸における計測ベクトルVmの方向余弦をLm0,Mm0,Nm0とすると、zn0軸回りに回転させた後の計測ベクトルVmの方向余弦Lm1,Mm1,Nm1は次式で与えられる。Lm1=Lm0cosκ’-Mm0sinκ’Mm1=Lm0sinκ’Mm0cosκ’Nm1=Nm0次に図6bに示すように、任意座標系のyn1軸-zn0軸を、xn1軸回りにφ’だけ回転させる。このとき、xn1軸回りに回転させた後の計測ベクトルVmの方向余弦Lm2,Mm2,Nm2は次式で与えられる。Lm2=Lm1Mm2=Mm1cosφ’-Nm1sinφ’Nm2=Mm1sinφ’Nm1cosφ’最後に図6cに示すように、任意座標系のzn1軸-xn1軸を、yn2軸回りにω’だけ回転させる。このとき、yn2軸回りに回転させた後の計測ベクトルVmの方向余弦Lm3,Mm3,Nm3は次式で与えられる。Lm3=Lm2cosω’-Nm2sinω’Mm3=Mm2Nm3=Lm2sinω’Nm2cosω’すなわち、Lm3,Mm3,Nm3を、Lm0,Mm0,Nm0で表すと次式のとおりとなる。Lm3=[Lm0cosκ’-Mm0sinκ’]cosω’-[Lm0sinκ’Mm0cosκ’sinφ’Nm0cosφ’]sinω’Mm3=[Lm0sinκ’Mm0cosκ’]cosφ’-Nm0sinφ’Nm3=[Lm0cosκ’-Mm0sinκ’]sinω’[Lm0sinκ’Mm0cosκ’sinφ’Nm0cosφ’]cosω’図6cで、回転後の任意座標系xn2軸-yn2-zn2軸における計測ベクトルVmのLm3,Mm3,Nm3と、絶対座標系における基準ベクトルVcの方向余弦Lc,Mc,Ncを一致させて得られる解κ’,φ’,ω’が、すなわち任意座標系と絶対座標系との各座標軸の角度差である。そして、絶対座標系のXa軸からκ’だけ回転させたものをxn軸、Ya軸からφ’だけ回転させたものをyn軸、Za軸からω’だけ回転させたものをzn軸とする。さらに、xn軸の方向水平面に投影した方向を、移動体1の移動中に2点以上計測した位置情報から求めた方位に合わせて、xn軸-yn軸-zn軸を決定する。ここで決定されたxn軸-yn軸-zn軸と、移動体1の方位κ、yn軸と水平面絶対座標系のXa軸-Ya軸からなる平面との角度φ、zn軸と水平面との角度ω、に基づいて移動体1の姿勢が求められる。応用例上記のとおり決定された移動体1の姿勢は、空中写真測量やレーザー計測など航空機によって計測を実施する場合に、撮影方向やレーザーの照射方向を把握する点に用いることができるほか、図2に示すように、外部出力端子8を設け、リアルタイムで外部装置を制御することもできる。ここで外部装置とは、例えば移動体1の運行姿勢を制御する装置であり、あるいは移動体1に積載した荷物等の姿勢を制御する装置などである。"