センサ誤差較正システム
【課題】観測空間の位置・観測条件によりセンサの観測誤差が異なる場合にも、高精度に誤差補正を行う。
【解決手段】基準位置情報に基づいて観測空間の位置を算出し、センサ３を制御するセンサ制御手段８と、基準目標１の観測位置情報および基準位置情報に基づいて観測誤差・誤差補正値を算出する観測誤差算出手段１０と、基準位置情報に基づく飛翔経路情報・観測環境情報を含む観測条件、観測空間の位置および誤差補正値を関連付けて蓄積する情報蓄積器１２と、観測目標の飛翔経路情報・観測環境情報を含む観測条件および当該観測位置情報に基づく観測空間の位置に基づいて、情報蓄積器１２から誤差補正値を抽出する観測誤差補正値最適化手段１６と、抽出された誤差補正値を用いて、センサ３により観測された観測目標の位置を補正する観測誤差補正手段１７とを備えた。
【解決手段】基準位置情報に基づいて観測空間の位置を算出し、センサ３を制御するセンサ制御手段８と、基準目標１の観測位置情報および基準位置情報に基づいて観測誤差・誤差補正値を算出する観測誤差算出手段１０と、基準位置情報に基づく飛翔経路情報・観測環境情報を含む観測条件、観測空間の位置および誤差補正値を関連付けて蓄積する情報蓄積器１２と、観測目標の飛翔経路情報・観測環境情報を含む観測条件および当該観測位置情報に基づく観測空間の位置に基づいて、情報蓄積器１２から誤差補正値を抽出する観測誤差補正値最適化手段１６と、抽出された誤差補正値を用いて、センサ３により観測された観測目標の位置を補正する観測誤差補正手段１７とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センサの観測誤差を予め測定して誤差補正値を算出・蓄積し、蓄積した誤差補正値を用いて、実際に観測された位置を補正するセンサ誤差較正システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のセンサ誤差較正システムでは、観測目標の位置を観測するセンサに対して、センサの設置位置誤差、方位測角誤差および３軸バイアス誤差を測定または推定している（例えば特許文献１，２参照）。そして、センサにより観測された観測目標の位置に対して、測定・推定した一定の設置位置誤差、方位測角度誤差および３軸バイアス誤差を用いて補正を行い、ユーザに高精度な観測位置情報を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７１６１９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７５６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように特許文献１，２に開示される従来のセンサ誤差較正システムでは、誤差が常に一定であるとして補正を行っている。しかしながら、遠方の目標を観測するセンサでは、大気屈折等の影響で観測空間の位置（センサを中心とした観測目標の方位、仰角や距離等）によって補正すべき誤差の大きさが異なる。また、この大気屈折による影響は観測条件（センサが観測している期間での気温、海温、湿度や気候等の観測環境情報や観測目標の飛翔経路情報等）によっても異なる。そのため、このようなセンサに対して特許文献１，２に開示される従来のセンサ誤差較正システムを適用した場合、誤差補正精度が悪化してしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、観測空間の位置・観測条件によりセンサの観測誤差が異なる場合にも、高精度に誤差補正を行うことができるセンサ誤差較正システ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】
この発明に係るセンサ誤差較正システムは、センサにより観測された観測目標の位置を示す観測位置情報を受信する観測位置入力手段と、センサの観測誤差を測定する際に当該センサが観測目標として観測する、基準目標の位置を示す基準位置情報を受信する基準位置入力手段と、センサが観測している期間での観測環境情報を取得する観測環境取得手段と、基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づいて、センサに対する観測空間の位置を算出し、当該センサの動作を制御するセンサ制御手段と、観測位置入力手段により受信された、センサ制御手段による制御に従い動作したセンサからの基準目標の観測位置情報、および、基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づいて、当該センサの観測誤差を算出し、誤差補正値を算出する観測誤差算出手段と、基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づく飛翔経路情報および観測環境取得手段により取得されたセンサが基準目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、センサ制御手段により算出された当該センサに対する観測空間の位置、および、観測誤差算出手段により算出された誤差補正値を関連付けて蓄積する情報蓄積器と、観測位置入力手段により受信された観測目標の観測位置情報に基づく飛翔経路情報または予測された飛翔経路情報、および観測環境取得手段により取得されたセンサが観測目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、および、当該観測位置情報に基づく当該センサに対する観測空間の位置に基づいて、情報蓄積器から誤差補正値を抽出する観測誤差補正値最適化手段と、観測誤差補正値最適化手段により抽出された誤差補正値を用いて、当該センサにより観測された観測目標の位置を補正する観測誤差補正手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上記のように構成したので、観測空間の位置・観測条件によりセンサの観測誤差が異なる場合にも、高精度に誤差補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るセンサ誤差較正システムが適用されたセンサネットワークシステムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る中央装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る中央装置による観測誤差測定計画作成動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る中央装置による観測誤差測定・誤差補正値算出動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係る中央装置による誤差補正動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るセンサ誤差較正システムが適用されたセンサネットワークシステムの構成を示す図である。
センサネットワークシステムは、図１に示すように、基準目標１、地上局２、センサ（♯１〜♯Ｎ）３および中央装置４から構成されている。
【００１０】
基準目標１は、所定の観測空間の位置・観測条件において、センサ３の観測誤差を測定する際に、センサ３が観測目標として観測する対象となるものであり、例えば人工衛星等が挙げられる。なお、観測空間の位置とは、センサ３を中心とした観測目標の方位、仰角や距離等である。また、観測条件とは、センサ３が観測している期間での気温、海温、湿度や気候等の観測環境情報や観測目標の飛翔経路情報等である。また、基準目標１は、自己の位置を高精度に検出することが可能なＧＰＳ等の自己位置検出手段を有している。この基準目標１により検出された自己の位置を示す情報（基準位置情報）は地上局２に送信される。
地上局２は、基準目標１から基準位置情報を受信し、中央装置４に送信するものである。
【００１１】
センサ３は、中央装置４の後述するセンサ制御手段８により生成された制御計画に従い、観測目標の位置を観測するものであり、単体または複数設けられている（図１，２ではＮ個のセンサ♯１〜♯Ｎを示している）。なお、センサ３は、観測誤差測定の場合には、観測目標として基準目標１を観測する。このセンサ３により観測された観測目標の位置を示す情報（観測位置情報）は中央装置４の後述する観測位置入力手段９に送信される。
【００１２】
中央装置４は、地上局２から受信した基準位置情報およびセンサ３から受信した基準目標１の観測位置情報に基づいて、観測空間の位置・観測条件ごとのセンサ３の観測誤差測定および誤差補正値の算出・蓄積を行うものである。また、中央装置４は、センサ３が実際に観測目標を観測した際には、このセンサ３に対する観測空間の位置・観測条件に応じた誤差補正値を抽出し、センサ３により観測された観測目標の位置を補正する。
【００１３】
次に、中央装置４の構成について説明する。
図２はこの発明の実施形態１による中央装置４を示す機能構成図である。
中央装置４は、図２に示すように、操作器５、基準位置入力手段６、観測計画作成手段（観測環境取得手段）７、センサ制御手段８、観測位置入力手段９、観測誤差算出手段１０、情報管理手段１１、情報蓄積器１２、情報出力手段１３、表示器１４、情報解析評価手段１５、観測誤差補正値最適化手段１６、観測誤差補正手段１７および観測位置出力手段１８から構成されている。なおセンサ誤差較正システムは、中央装置４の操作器５および表示器１４を除いた各機能部から構成されている。
【００１４】
操作器５は、観測環境情報、計画条件、情報解析評価条件、観測計画や観測目標の飛翔経路情報等のユーザ入力を受け付けるものである。ここで、計画条件とは、センサ３の観測誤差を測定する際に対象・対象外とするセンサ３や、観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測する期間等である。また、情報解析評価条件とは、情報解析評価手段１５において観測誤差の解析・評価を行う際に用いる解析対象や解析手段等である。また、観測計画とは、実際に観測目標を観測する際に対象とするセンサ３や、観測対象のセンサ３が観測目標を観測する期間等である。
【００１５】
基準位置入力手段６は、地上局２から基準位置情報を受信するものである。なお、基準目標１が移動する場合には、基準位置入力手段６は、取得した基準位置情報から基準目標１の予測軌道を算出するようにしてもよい。
【００１６】
観測計画作成手段７は、操作器５から取得した、センサ３が基準目標１を観測する際の計画条件、および、基準位置入力手段６から取得した基準位置情報（または基準目標１の予測軌道情報）に基づいて、観測誤差測定計画を作成するものである。この観測誤差測定計画には、観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測可能な期間を示す情報が含まれている。また、観測計画作成手段７は、操作器５から、センサ３が観測目標を観測している期間での観測環境情報および観測計画も取得する。さらに、操作器５を介してユーザにより予測された観測目標の飛翔経路情報が入力された場合には、この情報も取得する。そして、観測計画作成手段７は、取得した観測環境情報、観測計画や飛翔経路情報を、相関評価値を算出する際に利用できるように、データ化（数値化）する。
【００１７】
センサ制御手段８は、観測計画作成手段７から取得した観測誤差測定計画または観測計画に基づいて、制御計画を作成し、各センサ３を制御するものである。この制御計画には、センサ３が基準目標１を観測する際のセンサ３に対する観測空間の位置や制御タイミング等が含まれている。
【００１８】
観測位置入力手段９は、センサ３から観測目標の観測位置情報を受信するものである。なお、センサ３の観測誤差を測定する際には、観測位置入力手段９は、センサ３から基準目標１の観測位置情報を受信する。
【００１９】
観測誤差算出手段１０は、基準位置入力手段６から取得した基準位置情報および観測位置入力手段９から取得した基準目標１の観測位置情報に基づいて、センサ３の観測誤差を算出するものである。また、観測誤差算出手段１０は、算出した観測誤差に基づいて、実際にセンサ３が観測目標を観測した際に使用する誤差補正値を算出する。
【００２０】
情報管理手段１１は、情報蓄積器１２に蓄積される情報を管理するものである。この情報管理手段１１は、観測計画作成手段７から取得した観測誤差測定計画および観測条件（基準位置情報に基づく基準目標１の飛翔距離情報、および、センサ３が基準目標１を観測した際の観測環境情報）、観測誤差算出手段１０から取得した観測誤差および誤差補正値、この誤差補正値を算出する際に用いた基準位置情報（または予測軌道情報）および基準目標１の観測位置情報を関連付けて情報蓄積器１２に蓄積させる。また、情報管理手段１１は、情報解析評価手段１５から取得した観測誤差の解析・評価を示す情報も情報蓄積器１２に蓄積させる。
情報蓄積器１２は、情報管理手段１１を介して取得した各種情報を蓄積するものである。
【００２１】
情報出力手段１３は、情報管理手段１１を介して情報蓄積器１２から取得した情報、情報解析評価手段１５から取得した観測誤差の解析・評価を示す情報や、観測位置出力手段１８から取得した、誤差補正された観測目標の観測位置情報を表示器１４に出力するものである。
表示器１４は、情報出力手段１３から取得した情報を表示するものである。
情報解析評価手段１５は、操作器５から取得した情報解析評価条件に基づいて、情報蓄積器１２から該当する情報を抽出し、観測誤差の解析・評価を行うものである。
【００２２】
観測誤差補正値最適化手段１６は、観測位置入力手段９から取得した観測目標の観測位置情報に基づくセンサ３に対する観測空間の位置、および、観測条件（観測位置情報に基づく観測目標の飛翔経路情報または観測計画作成手段７から取得した予測された観測目標の飛翔経路情報、および、観測計画作成手段７から取得した、センサ３がこの観測目標を観測した際の観測環境情報）に基づいて、この観測空間の位置・観測条件に対応した最適な誤差補正値を情報管理手段１１を介して情報蓄積器１２から抽出するものである。
【００２３】
観測誤差補正手段１７は、観測誤差補正値最適化手段１６から取得した誤差補正値を用いて、観測位置入力手段９から取得した、センサ３により観測された観測目標の位置を補正するものである。
観測位置出力手段１８は、観測誤差補正手段１７から取得した観測位置情報を情報出力手段１３に出力するものである。
【００２４】
次に、上記のように構成された中央装置４の動作について説明する。
まず、観測誤差測定計画を作成する際の中央装置４による動作を図３のフローチャートを参照しながら説明する。
中央装置４による観測誤差測定計画作成動作では、図３に示すように、まず、観測計画作成手段７は、操作器５を介して、ユーザにより入力された計画条件を取得する（ステップＳＴ３１）。すなわち、ユーザは、センサ３の観測誤差を測定する際に対象・対象外とするセンサ３および観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測する期間等の情報を計画条件として入力し、観測計画作成手段７はこの計画条件を取得する。これにより、例えば「○月○日○時から△月△日△時の間にセンサ♯□もしくはセンサ♯■を使用して観測誤差を測定したい」等という計画条件を取得することができる。
【００２５】
次いで、観測計画作成手段７は、操作器５を介して、ユーザにより入力された観測環境情報を取得する（ステップＳＴ３２）。すなわち、ユーザは、センサ３が基準目標１を観測する期間での気温、海温、湿度および気候等の観測環境情報を入力し、観測計画作成手段７はこの観測環境情報を取得する。
次いで、観測計画作成手段７は、基準位置入力手段６を介して、地上局２から基準位置情報を受信する（ステップＳＴ３３）。なお、基準目標１が移動する場合には、基準位置入力手段６で基準位置情報に基づいて基準目標１の予測軌道を算出し、観測計画作成手段７はこの予測軌道情報を取得するようにしてもよい。
【００２６】
次いで、観測計画作成手段７は、操作器５から取得した計画条件および基準位置入力手段６から取得した基準位置情報（または基準目標１の予測軌道情報）に基づいて、観測誤差測定計画を作成する（ステップＳＴ３４）。具体的には、観測計画作成手段７は、計画条件における観測誤差測定対象・対象外のセンサ３および観測期間等と、基準目標１の位置（または予測軌道）とに基づいて、観測期間内に観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測可能な期間を算出し、観測誤差測定計画を作成する。
【００２７】
次いで、センサ制御手段８は、観測計画作成手段７から取得した観測誤差測定計画に基づいて、観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測する際の、センサ３に対する観測空間の位置や制御タイミング等を含む制御計画を作成する（ステップＳＴ３５）。このセンサ制御手段８により生成された制御計画は対応するセンサ３に送信される。
【００２８】
次に、センサ３の観測誤差・誤差補正値を算出する際の中央装置４による動作を図４のフローチャートを参照しながら説明する。
中央装置４による観測誤差・誤差補正値算出動作では、図４に示すように、まず、基準位置入力手段６は、地上局２から基準位置情報を受信する（ステップＳＴ４１）。
【００２９】
一方、観測位置入力手段９は、センサ３から基準目標１の観測位置情報を受信する（ステップＳＴ４２）。すなわち、観測位置入力手段９は、センサ３が観測誤差測定計画に基づく制御計画に従って基準目標１を観測している間、このセンサ３により観測された基準目標１の位置を示す情報を受信する。
【００３０】
次いで、観測誤差算出手段１０は、観測誤差測定を行う際に使用する観測位置情報を選別する（ステップＳＴ４３）。具体的には、センサ３により観測された基準目標１の位置が、基準目標１により検出された自己の位置（または基準位置入力手段６により算出された基準目標１の予測軌道に基づく位置）から予め設定した距離閾値以上離れている場合には、このセンサ３による観測位置情報は観測誤差測定には用いない。
【００３１】
次いで、観測誤差算出手段１０は、選別した観測位置情報および基準位置入力手段６から取得した基準位置情報に基づいて、センサ３の観測誤差を算出する（ステップＳＴ４４）。
次いで、観測誤差算出手段１０は、算出した観測誤差に基づいて、実際にセンサ３が観測目標を観測した際に使用する誤差補正値を算出する（ステップＳＴ４５）。
【００３２】
次いで、情報管理手段１１は、情報蓄積器１２の蓄積情報を更新する（ステップＳＴ４６）。すなわち、情報管理手段１１は、観測計画作成手段７から取得した観測誤差測定計画および観測条件（基準位置情報に基づく基準目標１の飛翔距離情報、および、センサ３が基準目標１を観測した際の観測環境情報）、観測誤差算出手段１０から取得した観測誤差および誤差補正値、この誤差補正値を算出する際に用いた基準位置情報（または予測軌道情報）および基準目標１の観測位置情報を関連付けて情報蓄積器１２に蓄積させる。
これにより、各観測空間の位置・観測条件ごとのセンサ３の観測誤差および誤差補正値、この誤差補正値を算出する際に用いた基準目標１の基準位置情報（または予測軌道情報）および観測位置情報等の情報を蓄積させることができる。
次いで、情報出力手段１３は、情報管理手段１１により更新された情報を表示器１４に表示させる（ステップＳＴ４７）。
【００３３】
なお、情報解析評価手段１５で、操作器５から取得した情報解析評価条件に基づいて、情報蓄積器１２から該当する情報を抽出して解析・評価を行い、この解析・評価結果を表示器１４に表示させるようにしてもよい。
例えば、ユーザが解析項目として海水温と観測誤差を選択し、解析手段として２軸グラフを選択した場合には、情報蓄積器１２に蓄積されている過去の観測誤差に基づいて、海水温と観測誤差を軸とするグラフを表示する。また、解析対象項目として、任意のセンサ３と観測誤差を選択し、解析手段として正規分布を選択した場合には、当該センサ３の観測誤差を正規分布として表示する。なお、表示するデータに対して、ユーザが設定する条件を基にフィルタリングすることも可能である。
【００３４】
次に、センサ３が実際に観測目標を観測した際に、情報蓄積器１２に蓄積されている誤差補正値を用いて、この観測された観測目標の位置を補正する際の中央装置４による動作を図５のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、観測計画作成手段７は、操作器５を介して、ユーザにより入力された観測計画を予め取得する。すなわち、ユーザは、実際に観測目標を観測する際に対象とするセンサ３や、観測対象のセンサ３が観測目標を観測する期間等の情報である観測計画を入力し、観測計画作成手段７はこの観測計画を取得する。そして、センサ制御手段８は、観測計画作成手段７から取得した観測計画に基づいて、観測対象のセンサ３が観測目標を観測する際の、センサ３に対する観測空間の位置や制御タイミング等を含む制御計画を作成する。
なお、ユーザは、観測目標の飛翔経路を予測可能な場合には、この情報も操作器５を介して入力し、観測計画作成手段７はこの予測された観測目標の飛翔経路情報も取得する。
【００３５】
中央装置４による誤差補正動作では、図５に示すように、まず、観測計画作成手段７は、操作器５を介して、ユーザにより入力された観測環境情報を取得する（ステップＳＴ５１）。すなわち、ユーザは、センサ３が観測目標を観測した際の気温、海温、湿度および気候等の観測環境情報を入力し、観測計画作成手段７はこの観測環境情報を取得する。また、観測計画作成手段７は、取得した観測環境情報、観測計画や飛翔経路情報を、相関評価値を算出する際に利用できるように、データ化（数値化）しておく。
【００３６】
次いで、観測位置入力手段９は、センサ３により観測された観測目標の位置を示す情報を受信する（ステップＳＴ５２）。すなわち、観測位置入力手段９は、センサ３が観測計画に基づく制御計画に従って観測目標を探知または追尾した場合、このセンサ３により観測された観測目標の位置を示す情報を受信する。
【００３７】
次いで、観測誤差補正値最適化手段１６は、観測位置入力手段９から取得した観測目標の観測位置情報に基づいて、観測に使用するセンサ３を選択し、このセンサ３に対する観測空間の位置を算出する（ステップＳＴ５３）。すなわち、観測誤差補正値最適化手段１６は、まず、観測位置入力手段９から取得した観測目標の観測位置情報に基づいて、観測目標の予測軌道を算出する。そして、この観測目標の予測軌道、各センサ３の覆域から算出した可視区間およびセンサ制御手段８による各センサ３に対する制御計画に基づいて、観測に使用するセンサ３を選択し、選択したセンサ３に対する観測空間の位置を算出する。なお、予測された観測目標の飛翔経路情報を取得可能であれば、上記の観測目標の予測軌道の替わりに、この飛翔経路情報を用いてもよい。
【００３８】
次いで、観測誤差補正値最適化手段１６は、選択したセンサ３に対する観測空間の位置、および、観測条件（観測位置情報に基づく観測目標の飛翔経路情報または観測計画作成手段７から取得した予測された観測目標の飛翔経路情報、および、観測計画作成手段７から取得した、センサ３が観測目標を観測した際の観測環境情報）に基づいて、この観測空間の位置・観測条件に対応した最適な誤差補正値を情報管理手段１１を介して情報蓄積器１２から抽出する（ステップＳＴ５４）。具体的には、センサ３が観測目標を観測した際の観測空間の位置・観測条件と、情報蓄積器１２に蓄積されている誤差補正値に関連付けられた観測空間の位置・観測条件との相関評価値を算出し、この相関評価値がもっとも高くなる誤差補正値を抽出する。
【００３９】
これにより、観測に使用する各センサ３に対する観測空間の位置や観測条件に最適な誤差補正値を抽出することができる。なお、操作器５を介してユーザに観測条件の各項目（観測環境情報や飛翔経路情報等）に対する評価優先度や評価重み係数等を設定させて、相関評価値に反映させるようにしてもよい。また、観測空間の位置によって、あるいは同時に追尾するセンサ３によって誤差補正値が異なることも想定されるため、ユーザにより設定された区間ごとに誤差補正値を算出するようにしてもよい。
【００４０】
次いで、観測誤差補正手段１７は、観測誤差補正値最適化手段１６から取得した誤差補正値を用いて、観測位置入力手段９から取得した、センサ３により観測された観測目標の位置を補正する（ステップＳＴ５５）。この観測誤差補正手段１７により補正された観測目標の位置を示す情報は、観測位置出力手段１８および情報出力手段１３を介して、表示器１４に表示される。なお、観測誤差補正手段１７は、観測誤差補正値最適化手段１６から取得した誤差補正値ではなく、観測誤差算出手段１０から取得した誤差補正値を用いて、観測目標の位置を補正するようにしてもよい。
【００４１】
以上のように、この実施の形態１によれば、観測空間の位置・観測条件ごとに各センサ３の観測誤差・誤差補正値を予め算出・蓄積し、実観測における観測空間の位置・観測条件に応じて最適な誤差補正値を抽出し、誤差補正を行うように構成したので、遠方の目標を対象とするセンサのように、大気屈折等の影響により観測空間の位置・観測条件によって補正すべき観測誤差が異なる場合においても、最適な誤差補正値を用いて高精度に誤差補正を行うことができる。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態１では、自己位置検出可能な基準目標１からの基準位置情報とセンサ３からの基準目標１の観測位置情報とに基づいて、センサ３の観測誤差を算出したが、既に同一の観測条件で観測誤差を測定したセンサ３が存在する場合には、基準目標１を用いることなく、この観測誤差測定済みのセンサ３と観測誤差測定対象のセンサ３とに、同一観測目標を同時に探知追尾させることで、観測誤差の測定を行うようにしてもよい。なお、基準位置情報の代替として使用する観測誤差測定済みのセンサ３からの観測位置情報は、誤差補正を施した位置情報とする。
【００４３】
この場合、センサ制御手段８は、観測誤差測定済みのセンサ３と観測誤差測定対象のセンサ３に同一観測目標を観測させるように制御計画を作成する。
次いで、観測誤差補正値最適化手段１６は、観測位置入力手段９から取得した、観測誤差測定済みのセンサ３からの観測目標の観測位置情報に基づく観測空間の位置、および、観測条件（観測位置情報に基づく観測目標の飛翔経路情報または観測計画作成手段７から取得した予測された観測目標の飛翔経路情報、および、観測計画作成手段７から取得した、観測誤差測定済みのセンサ３が観測目標を観測した際の観測環境情報）に基づいて、誤差補正値を抽出する。
次いで、観測誤差補正手段１７は、この誤差補正値を用いて、観測誤差測定済みのセンサ３により観測された観測目標の位置を補正する。
【００４４】
次いで、観測誤差算出手段１０は、観測誤差補正手段１７により補正された観測目標の位置を示す観測位置情報および観測位置入力手段９から取得した観測誤差測定対象のセンサ３からの観測目標の観測位置情報に基づいて、観測誤差測定対象のセンサ３の観測誤差を算出し、誤差補正値を算出する。
【００４５】
以上のように、この実施の形態２によれば、基準目標１の代わりに観測誤差測定済みのセンサ３を用いて、観測誤差測定対象のセンサ３の観測誤差を測定するように構成したので、観測誤差測定対象のセンサ３が観測可能な空間に基準目標１が存在しない場合であっても観測誤差の測定を行うことができる。
【００４６】
実施の形態３．
実施の形態１では、オンラインで入力される基準位置情報および観測位置情報を基に観測誤差の測定を行うものについて示したが、情報蓄積器１２に蓄積されている基準位置情報および観測位置情報を用いて、オフラインで観測誤差の測定を行うようにしてもよい。
例えば、観測誤差測定に用いる観測位置情報を選別する際の距離閾値を変更した場合、観測誤差算出手段１０は、情報蓄積器１２に関連付けられて蓄積されている基準位置情報および、基準位置から、変更した距離閾値内の位置に該当する観測位置情報を基に、観測誤差および誤差補正値を再度算出する。
このように、情報蓄積器１２に蓄積されている情報を用いることで、条件変更があった場合に容易に観測誤差および誤差補正値を再算出することができる。
【００４７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 基準目標、２ 地上局、３ センサ、４ 中央装置、５ 操作器、６ 基準位置入力手段、７ 観測計画作成手段（観測環境取得手段）、８ センサ制御手段、９ 観測位置入力手段、１０ 観測誤差算出手段、１１ 情報管理手段、１２ 情報蓄積器、１３ 情報出力手段、１４ 表示器、１５ 情報解析評価手段、１６ 観測誤差補正値最適化手段、１７ 観測誤差補正手段、１８ 観測位置出力手段。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センサの観測誤差を予め測定して誤差補正値を算出・蓄積し、蓄積した誤差補正値を用いて、実際に観測された位置を補正するセンサ誤差較正システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のセンサ誤差較正システムでは、観測目標の位置を観測するセンサに対して、センサの設置位置誤差、方位測角誤差および３軸バイアス誤差を測定または推定している（例えば特許文献１，２参照）。そして、センサにより観測された観測目標の位置に対して、測定・推定した一定の設置位置誤差、方位測角度誤差および３軸バイアス誤差を用いて補正を行い、ユーザに高精度な観測位置情報を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７１６１９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７５６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように特許文献１，２に開示される従来のセンサ誤差較正システムでは、誤差が常に一定であるとして補正を行っている。しかしながら、遠方の目標を観測するセンサでは、大気屈折等の影響で観測空間の位置（センサを中心とした観測目標の方位、仰角や距離等）によって補正すべき誤差の大きさが異なる。また、この大気屈折による影響は観測条件（センサが観測している期間での気温、海温、湿度や気候等の観測環境情報や観測目標の飛翔経路情報等）によっても異なる。そのため、このようなセンサに対して特許文献１，２に開示される従来のセンサ誤差較正システムを適用した場合、誤差補正精度が悪化してしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、観測空間の位置・観測条件によりセンサの観測誤差が異なる場合にも、高精度に誤差補正を行うことができるセンサ誤差較正システ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】
この発明に係るセンサ誤差較正システムは、センサにより観測された観測目標の位置を示す観測位置情報を受信する観測位置入力手段と、センサの観測誤差を測定する際に当該センサが観測目標として観測する、基準目標の位置を示す基準位置情報を受信する基準位置入力手段と、センサが観測している期間での観測環境情報を取得する観測環境取得手段と、基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づいて、センサに対する観測空間の位置を算出し、当該センサの動作を制御するセンサ制御手段と、観測位置入力手段により受信された、センサ制御手段による制御に従い動作したセンサからの基準目標の観測位置情報、および、基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づいて、当該センサの観測誤差を算出し、誤差補正値を算出する観測誤差算出手段と、基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づく飛翔経路情報および観測環境取得手段により取得されたセンサが基準目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、センサ制御手段により算出された当該センサに対する観測空間の位置、および、観測誤差算出手段により算出された誤差補正値を関連付けて蓄積する情報蓄積器と、観測位置入力手段により受信された観測目標の観測位置情報に基づく飛翔経路情報または予測された飛翔経路情報、および観測環境取得手段により取得されたセンサが観測目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、および、当該観測位置情報に基づく当該センサに対する観測空間の位置に基づいて、情報蓄積器から誤差補正値を抽出する観測誤差補正値最適化手段と、観測誤差補正値最適化手段により抽出された誤差補正値を用いて、当該センサにより観測された観測目標の位置を補正する観測誤差補正手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上記のように構成したので、観測空間の位置・観測条件によりセンサの観測誤差が異なる場合にも、高精度に誤差補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るセンサ誤差較正システムが適用されたセンサネットワークシステムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る中央装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る中央装置による観測誤差測定計画作成動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る中央装置による観測誤差測定・誤差補正値算出動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係る中央装置による誤差補正動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るセンサ誤差較正システムが適用されたセンサネットワークシステムの構成を示す図である。
センサネットワークシステムは、図１に示すように、基準目標１、地上局２、センサ（♯１〜♯Ｎ）３および中央装置４から構成されている。
【００１０】
基準目標１は、所定の観測空間の位置・観測条件において、センサ３の観測誤差を測定する際に、センサ３が観測目標として観測する対象となるものであり、例えば人工衛星等が挙げられる。なお、観測空間の位置とは、センサ３を中心とした観測目標の方位、仰角や距離等である。また、観測条件とは、センサ３が観測している期間での気温、海温、湿度や気候等の観測環境情報や観測目標の飛翔経路情報等である。また、基準目標１は、自己の位置を高精度に検出することが可能なＧＰＳ等の自己位置検出手段を有している。この基準目標１により検出された自己の位置を示す情報（基準位置情報）は地上局２に送信される。
地上局２は、基準目標１から基準位置情報を受信し、中央装置４に送信するものである。
【００１１】
センサ３は、中央装置４の後述するセンサ制御手段８により生成された制御計画に従い、観測目標の位置を観測するものであり、単体または複数設けられている（図１，２ではＮ個のセンサ♯１〜♯Ｎを示している）。なお、センサ３は、観測誤差測定の場合には、観測目標として基準目標１を観測する。このセンサ３により観測された観測目標の位置を示す情報（観測位置情報）は中央装置４の後述する観測位置入力手段９に送信される。
【００１２】
中央装置４は、地上局２から受信した基準位置情報およびセンサ３から受信した基準目標１の観測位置情報に基づいて、観測空間の位置・観測条件ごとのセンサ３の観測誤差測定および誤差補正値の算出・蓄積を行うものである。また、中央装置４は、センサ３が実際に観測目標を観測した際には、このセンサ３に対する観測空間の位置・観測条件に応じた誤差補正値を抽出し、センサ３により観測された観測目標の位置を補正する。
【００１３】
次に、中央装置４の構成について説明する。
図２はこの発明の実施形態１による中央装置４を示す機能構成図である。
中央装置４は、図２に示すように、操作器５、基準位置入力手段６、観測計画作成手段（観測環境取得手段）７、センサ制御手段８、観測位置入力手段９、観測誤差算出手段１０、情報管理手段１１、情報蓄積器１２、情報出力手段１３、表示器１４、情報解析評価手段１５、観測誤差補正値最適化手段１６、観測誤差補正手段１７および観測位置出力手段１８から構成されている。なおセンサ誤差較正システムは、中央装置４の操作器５および表示器１４を除いた各機能部から構成されている。
【００１４】
操作器５は、観測環境情報、計画条件、情報解析評価条件、観測計画や観測目標の飛翔経路情報等のユーザ入力を受け付けるものである。ここで、計画条件とは、センサ３の観測誤差を測定する際に対象・対象外とするセンサ３や、観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測する期間等である。また、情報解析評価条件とは、情報解析評価手段１５において観測誤差の解析・評価を行う際に用いる解析対象や解析手段等である。また、観測計画とは、実際に観測目標を観測する際に対象とするセンサ３や、観測対象のセンサ３が観測目標を観測する期間等である。
【００１５】
基準位置入力手段６は、地上局２から基準位置情報を受信するものである。なお、基準目標１が移動する場合には、基準位置入力手段６は、取得した基準位置情報から基準目標１の予測軌道を算出するようにしてもよい。
【００１６】
観測計画作成手段７は、操作器５から取得した、センサ３が基準目標１を観測する際の計画条件、および、基準位置入力手段６から取得した基準位置情報（または基準目標１の予測軌道情報）に基づいて、観測誤差測定計画を作成するものである。この観測誤差測定計画には、観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測可能な期間を示す情報が含まれている。また、観測計画作成手段７は、操作器５から、センサ３が観測目標を観測している期間での観測環境情報および観測計画も取得する。さらに、操作器５を介してユーザにより予測された観測目標の飛翔経路情報が入力された場合には、この情報も取得する。そして、観測計画作成手段７は、取得した観測環境情報、観測計画や飛翔経路情報を、相関評価値を算出する際に利用できるように、データ化（数値化）する。
【００１７】
センサ制御手段８は、観測計画作成手段７から取得した観測誤差測定計画または観測計画に基づいて、制御計画を作成し、各センサ３を制御するものである。この制御計画には、センサ３が基準目標１を観測する際のセンサ３に対する観測空間の位置や制御タイミング等が含まれている。
【００１８】
観測位置入力手段９は、センサ３から観測目標の観測位置情報を受信するものである。なお、センサ３の観測誤差を測定する際には、観測位置入力手段９は、センサ３から基準目標１の観測位置情報を受信する。
【００１９】
観測誤差算出手段１０は、基準位置入力手段６から取得した基準位置情報および観測位置入力手段９から取得した基準目標１の観測位置情報に基づいて、センサ３の観測誤差を算出するものである。また、観測誤差算出手段１０は、算出した観測誤差に基づいて、実際にセンサ３が観測目標を観測した際に使用する誤差補正値を算出する。
【００２０】
情報管理手段１１は、情報蓄積器１２に蓄積される情報を管理するものである。この情報管理手段１１は、観測計画作成手段７から取得した観測誤差測定計画および観測条件（基準位置情報に基づく基準目標１の飛翔距離情報、および、センサ３が基準目標１を観測した際の観測環境情報）、観測誤差算出手段１０から取得した観測誤差および誤差補正値、この誤差補正値を算出する際に用いた基準位置情報（または予測軌道情報）および基準目標１の観測位置情報を関連付けて情報蓄積器１２に蓄積させる。また、情報管理手段１１は、情報解析評価手段１５から取得した観測誤差の解析・評価を示す情報も情報蓄積器１２に蓄積させる。
情報蓄積器１２は、情報管理手段１１を介して取得した各種情報を蓄積するものである。
【００２１】
情報出力手段１３は、情報管理手段１１を介して情報蓄積器１２から取得した情報、情報解析評価手段１５から取得した観測誤差の解析・評価を示す情報や、観測位置出力手段１８から取得した、誤差補正された観測目標の観測位置情報を表示器１４に出力するものである。
表示器１４は、情報出力手段１３から取得した情報を表示するものである。
情報解析評価手段１５は、操作器５から取得した情報解析評価条件に基づいて、情報蓄積器１２から該当する情報を抽出し、観測誤差の解析・評価を行うものである。
【００２２】
観測誤差補正値最適化手段１６は、観測位置入力手段９から取得した観測目標の観測位置情報に基づくセンサ３に対する観測空間の位置、および、観測条件（観測位置情報に基づく観測目標の飛翔経路情報または観測計画作成手段７から取得した予測された観測目標の飛翔経路情報、および、観測計画作成手段７から取得した、センサ３がこの観測目標を観測した際の観測環境情報）に基づいて、この観測空間の位置・観測条件に対応した最適な誤差補正値を情報管理手段１１を介して情報蓄積器１２から抽出するものである。
【００２３】
観測誤差補正手段１７は、観測誤差補正値最適化手段１６から取得した誤差補正値を用いて、観測位置入力手段９から取得した、センサ３により観測された観測目標の位置を補正するものである。
観測位置出力手段１８は、観測誤差補正手段１７から取得した観測位置情報を情報出力手段１３に出力するものである。
【００２４】
次に、上記のように構成された中央装置４の動作について説明する。
まず、観測誤差測定計画を作成する際の中央装置４による動作を図３のフローチャートを参照しながら説明する。
中央装置４による観測誤差測定計画作成動作では、図３に示すように、まず、観測計画作成手段７は、操作器５を介して、ユーザにより入力された計画条件を取得する（ステップＳＴ３１）。すなわち、ユーザは、センサ３の観測誤差を測定する際に対象・対象外とするセンサ３および観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測する期間等の情報を計画条件として入力し、観測計画作成手段７はこの計画条件を取得する。これにより、例えば「○月○日○時から△月△日△時の間にセンサ♯□もしくはセンサ♯■を使用して観測誤差を測定したい」等という計画条件を取得することができる。
【００２５】
次いで、観測計画作成手段７は、操作器５を介して、ユーザにより入力された観測環境情報を取得する（ステップＳＴ３２）。すなわち、ユーザは、センサ３が基準目標１を観測する期間での気温、海温、湿度および気候等の観測環境情報を入力し、観測計画作成手段７はこの観測環境情報を取得する。
次いで、観測計画作成手段７は、基準位置入力手段６を介して、地上局２から基準位置情報を受信する（ステップＳＴ３３）。なお、基準目標１が移動する場合には、基準位置入力手段６で基準位置情報に基づいて基準目標１の予測軌道を算出し、観測計画作成手段７はこの予測軌道情報を取得するようにしてもよい。
【００２６】
次いで、観測計画作成手段７は、操作器５から取得した計画条件および基準位置入力手段６から取得した基準位置情報（または基準目標１の予測軌道情報）に基づいて、観測誤差測定計画を作成する（ステップＳＴ３４）。具体的には、観測計画作成手段７は、計画条件における観測誤差測定対象・対象外のセンサ３および観測期間等と、基準目標１の位置（または予測軌道）とに基づいて、観測期間内に観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測可能な期間を算出し、観測誤差測定計画を作成する。
【００２７】
次いで、センサ制御手段８は、観測計画作成手段７から取得した観測誤差測定計画に基づいて、観測誤差測定対象のセンサ３が基準目標１を観測する際の、センサ３に対する観測空間の位置や制御タイミング等を含む制御計画を作成する（ステップＳＴ３５）。このセンサ制御手段８により生成された制御計画は対応するセンサ３に送信される。
【００２８】
次に、センサ３の観測誤差・誤差補正値を算出する際の中央装置４による動作を図４のフローチャートを参照しながら説明する。
中央装置４による観測誤差・誤差補正値算出動作では、図４に示すように、まず、基準位置入力手段６は、地上局２から基準位置情報を受信する（ステップＳＴ４１）。
【００２９】
一方、観測位置入力手段９は、センサ３から基準目標１の観測位置情報を受信する（ステップＳＴ４２）。すなわち、観測位置入力手段９は、センサ３が観測誤差測定計画に基づく制御計画に従って基準目標１を観測している間、このセンサ３により観測された基準目標１の位置を示す情報を受信する。
【００３０】
次いで、観測誤差算出手段１０は、観測誤差測定を行う際に使用する観測位置情報を選別する（ステップＳＴ４３）。具体的には、センサ３により観測された基準目標１の位置が、基準目標１により検出された自己の位置（または基準位置入力手段６により算出された基準目標１の予測軌道に基づく位置）から予め設定した距離閾値以上離れている場合には、このセンサ３による観測位置情報は観測誤差測定には用いない。
【００３１】
次いで、観測誤差算出手段１０は、選別した観測位置情報および基準位置入力手段６から取得した基準位置情報に基づいて、センサ３の観測誤差を算出する（ステップＳＴ４４）。
次いで、観測誤差算出手段１０は、算出した観測誤差に基づいて、実際にセンサ３が観測目標を観測した際に使用する誤差補正値を算出する（ステップＳＴ４５）。
【００３２】
次いで、情報管理手段１１は、情報蓄積器１２の蓄積情報を更新する（ステップＳＴ４６）。すなわち、情報管理手段１１は、観測計画作成手段７から取得した観測誤差測定計画および観測条件（基準位置情報に基づく基準目標１の飛翔距離情報、および、センサ３が基準目標１を観測した際の観測環境情報）、観測誤差算出手段１０から取得した観測誤差および誤差補正値、この誤差補正値を算出する際に用いた基準位置情報（または予測軌道情報）および基準目標１の観測位置情報を関連付けて情報蓄積器１２に蓄積させる。
これにより、各観測空間の位置・観測条件ごとのセンサ３の観測誤差および誤差補正値、この誤差補正値を算出する際に用いた基準目標１の基準位置情報（または予測軌道情報）および観測位置情報等の情報を蓄積させることができる。
次いで、情報出力手段１３は、情報管理手段１１により更新された情報を表示器１４に表示させる（ステップＳＴ４７）。
【００３３】
なお、情報解析評価手段１５で、操作器５から取得した情報解析評価条件に基づいて、情報蓄積器１２から該当する情報を抽出して解析・評価を行い、この解析・評価結果を表示器１４に表示させるようにしてもよい。
例えば、ユーザが解析項目として海水温と観測誤差を選択し、解析手段として２軸グラフを選択した場合には、情報蓄積器１２に蓄積されている過去の観測誤差に基づいて、海水温と観測誤差を軸とするグラフを表示する。また、解析対象項目として、任意のセンサ３と観測誤差を選択し、解析手段として正規分布を選択した場合には、当該センサ３の観測誤差を正規分布として表示する。なお、表示するデータに対して、ユーザが設定する条件を基にフィルタリングすることも可能である。
【００３４】
次に、センサ３が実際に観測目標を観測した際に、情報蓄積器１２に蓄積されている誤差補正値を用いて、この観測された観測目標の位置を補正する際の中央装置４による動作を図５のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、観測計画作成手段７は、操作器５を介して、ユーザにより入力された観測計画を予め取得する。すなわち、ユーザは、実際に観測目標を観測する際に対象とするセンサ３や、観測対象のセンサ３が観測目標を観測する期間等の情報である観測計画を入力し、観測計画作成手段７はこの観測計画を取得する。そして、センサ制御手段８は、観測計画作成手段７から取得した観測計画に基づいて、観測対象のセンサ３が観測目標を観測する際の、センサ３に対する観測空間の位置や制御タイミング等を含む制御計画を作成する。
なお、ユーザは、観測目標の飛翔経路を予測可能な場合には、この情報も操作器５を介して入力し、観測計画作成手段７はこの予測された観測目標の飛翔経路情報も取得する。
【００３５】
中央装置４による誤差補正動作では、図５に示すように、まず、観測計画作成手段７は、操作器５を介して、ユーザにより入力された観測環境情報を取得する（ステップＳＴ５１）。すなわち、ユーザは、センサ３が観測目標を観測した際の気温、海温、湿度および気候等の観測環境情報を入力し、観測計画作成手段７はこの観測環境情報を取得する。また、観測計画作成手段７は、取得した観測環境情報、観測計画や飛翔経路情報を、相関評価値を算出する際に利用できるように、データ化（数値化）しておく。
【００３６】
次いで、観測位置入力手段９は、センサ３により観測された観測目標の位置を示す情報を受信する（ステップＳＴ５２）。すなわち、観測位置入力手段９は、センサ３が観測計画に基づく制御計画に従って観測目標を探知または追尾した場合、このセンサ３により観測された観測目標の位置を示す情報を受信する。
【００３７】
次いで、観測誤差補正値最適化手段１６は、観測位置入力手段９から取得した観測目標の観測位置情報に基づいて、観測に使用するセンサ３を選択し、このセンサ３に対する観測空間の位置を算出する（ステップＳＴ５３）。すなわち、観測誤差補正値最適化手段１６は、まず、観測位置入力手段９から取得した観測目標の観測位置情報に基づいて、観測目標の予測軌道を算出する。そして、この観測目標の予測軌道、各センサ３の覆域から算出した可視区間およびセンサ制御手段８による各センサ３に対する制御計画に基づいて、観測に使用するセンサ３を選択し、選択したセンサ３に対する観測空間の位置を算出する。なお、予測された観測目標の飛翔経路情報を取得可能であれば、上記の観測目標の予測軌道の替わりに、この飛翔経路情報を用いてもよい。
【００３８】
次いで、観測誤差補正値最適化手段１６は、選択したセンサ３に対する観測空間の位置、および、観測条件（観測位置情報に基づく観測目標の飛翔経路情報または観測計画作成手段７から取得した予測された観測目標の飛翔経路情報、および、観測計画作成手段７から取得した、センサ３が観測目標を観測した際の観測環境情報）に基づいて、この観測空間の位置・観測条件に対応した最適な誤差補正値を情報管理手段１１を介して情報蓄積器１２から抽出する（ステップＳＴ５４）。具体的には、センサ３が観測目標を観測した際の観測空間の位置・観測条件と、情報蓄積器１２に蓄積されている誤差補正値に関連付けられた観測空間の位置・観測条件との相関評価値を算出し、この相関評価値がもっとも高くなる誤差補正値を抽出する。
【００３９】
これにより、観測に使用する各センサ３に対する観測空間の位置や観測条件に最適な誤差補正値を抽出することができる。なお、操作器５を介してユーザに観測条件の各項目（観測環境情報や飛翔経路情報等）に対する評価優先度や評価重み係数等を設定させて、相関評価値に反映させるようにしてもよい。また、観測空間の位置によって、あるいは同時に追尾するセンサ３によって誤差補正値が異なることも想定されるため、ユーザにより設定された区間ごとに誤差補正値を算出するようにしてもよい。
【００４０】
次いで、観測誤差補正手段１７は、観測誤差補正値最適化手段１６から取得した誤差補正値を用いて、観測位置入力手段９から取得した、センサ３により観測された観測目標の位置を補正する（ステップＳＴ５５）。この観測誤差補正手段１７により補正された観測目標の位置を示す情報は、観測位置出力手段１８および情報出力手段１３を介して、表示器１４に表示される。なお、観測誤差補正手段１７は、観測誤差補正値最適化手段１６から取得した誤差補正値ではなく、観測誤差算出手段１０から取得した誤差補正値を用いて、観測目標の位置を補正するようにしてもよい。
【００４１】
以上のように、この実施の形態１によれば、観測空間の位置・観測条件ごとに各センサ３の観測誤差・誤差補正値を予め算出・蓄積し、実観測における観測空間の位置・観測条件に応じて最適な誤差補正値を抽出し、誤差補正を行うように構成したので、遠方の目標を対象とするセンサのように、大気屈折等の影響により観測空間の位置・観測条件によって補正すべき観測誤差が異なる場合においても、最適な誤差補正値を用いて高精度に誤差補正を行うことができる。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態１では、自己位置検出可能な基準目標１からの基準位置情報とセンサ３からの基準目標１の観測位置情報とに基づいて、センサ３の観測誤差を算出したが、既に同一の観測条件で観測誤差を測定したセンサ３が存在する場合には、基準目標１を用いることなく、この観測誤差測定済みのセンサ３と観測誤差測定対象のセンサ３とに、同一観測目標を同時に探知追尾させることで、観測誤差の測定を行うようにしてもよい。なお、基準位置情報の代替として使用する観測誤差測定済みのセンサ３からの観測位置情報は、誤差補正を施した位置情報とする。
【００４３】
この場合、センサ制御手段８は、観測誤差測定済みのセンサ３と観測誤差測定対象のセンサ３に同一観測目標を観測させるように制御計画を作成する。
次いで、観測誤差補正値最適化手段１６は、観測位置入力手段９から取得した、観測誤差測定済みのセンサ３からの観測目標の観測位置情報に基づく観測空間の位置、および、観測条件（観測位置情報に基づく観測目標の飛翔経路情報または観測計画作成手段７から取得した予測された観測目標の飛翔経路情報、および、観測計画作成手段７から取得した、観測誤差測定済みのセンサ３が観測目標を観測した際の観測環境情報）に基づいて、誤差補正値を抽出する。
次いで、観測誤差補正手段１７は、この誤差補正値を用いて、観測誤差測定済みのセンサ３により観測された観測目標の位置を補正する。
【００４４】
次いで、観測誤差算出手段１０は、観測誤差補正手段１７により補正された観測目標の位置を示す観測位置情報および観測位置入力手段９から取得した観測誤差測定対象のセンサ３からの観測目標の観測位置情報に基づいて、観測誤差測定対象のセンサ３の観測誤差を算出し、誤差補正値を算出する。
【００４５】
以上のように、この実施の形態２によれば、基準目標１の代わりに観測誤差測定済みのセンサ３を用いて、観測誤差測定対象のセンサ３の観測誤差を測定するように構成したので、観測誤差測定対象のセンサ３が観測可能な空間に基準目標１が存在しない場合であっても観測誤差の測定を行うことができる。
【００４６】
実施の形態３．
実施の形態１では、オンラインで入力される基準位置情報および観測位置情報を基に観測誤差の測定を行うものについて示したが、情報蓄積器１２に蓄積されている基準位置情報および観測位置情報を用いて、オフラインで観測誤差の測定を行うようにしてもよい。
例えば、観測誤差測定に用いる観測位置情報を選別する際の距離閾値を変更した場合、観測誤差算出手段１０は、情報蓄積器１２に関連付けられて蓄積されている基準位置情報および、基準位置から、変更した距離閾値内の位置に該当する観測位置情報を基に、観測誤差および誤差補正値を再度算出する。
このように、情報蓄積器１２に蓄積されている情報を用いることで、条件変更があった場合に容易に観測誤差および誤差補正値を再算出することができる。
【００４７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 基準目標、２ 地上局、３ センサ、４ 中央装置、５ 操作器、６ 基準位置入力手段、７ 観測計画作成手段（観測環境取得手段）、８ センサ制御手段、９ 観測位置入力手段、１０ 観測誤差算出手段、１１ 情報管理手段、１２ 情報蓄積器、１３ 情報出力手段、１４ 表示器、１５ 情報解析評価手段、１６ 観測誤差補正値最適化手段、１７ 観測誤差補正手段、１８ 観測位置出力手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサにより観測された観測目標の位置を示す観測位置情報を受信する観測位置入力手段と、
前記センサの観測誤差を測定する際に当該センサが観測目標として観測する、基準目標の位置を示す基準位置情報を受信する基準位置入力手段と、
前記センサが観測している期間での観測環境情報を取得する観測環境取得手段と、
前記基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づいて、センサに対する観測空間の位置を算出し、当該センサの動作を制御するセンサ制御手段と、
前記観測位置入力手段により受信された、前記センサ制御手段による制御に従い動作した前記センサからの基準目標の観測位置情報、および、前記基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づいて、当該センサの観測誤差を算出し、誤差補正値を算出する観測誤差算出手段と、
前記基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づく飛翔経路情報および前記観測環境取得手段により取得された前記センサが基準目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、前記センサ制御手段により算出された当該センサに対する観測空間の位置、および、前記観測誤差算出手段により算出された誤差補正値を関連付けて蓄積する情報蓄積器と、
前記観測位置入力手段により受信された観測目標の観測位置情報に基づく飛翔経路情報または予測された飛翔経路情報、および前記観測環境取得手段により取得された前記センサが観測目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、および、当該観測位置情報に基づく当該センサに対する観測空間の位置に基づいて、前記情報蓄積器から誤差補正値を抽出する観測誤差補正値最適化手段と、
前記観測誤差補正値最適化手段により抽出された誤差補正値を用いて、当該センサにより観測された観測目標の位置を補正する観測誤差補正手段と
を備えたセンサ誤差較正システム。
【請求項２】
前記観測誤差算出手段は、前記観測位置情報が示す基準目標の位置が、前記基準位置情報が示す基準目標の位置から予め設定した距離閾値以上離れている場合に、当該観測位置情報を観測誤差測定に用いない
ことを特徴とする請求項１記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項３】
前記観測誤差補正値最適化手段は、前記センサが観測目標を観測した際の観測条件および観測空間の位置と、前記情報蓄積器に蓄積されている誤差補正値に関連付けられた観測条件および観測空間の位置との相関評価値を算出し、当該相関評価値が最も高い誤差補正値を抽出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項４】
前記情報蓄積器は、前記観測誤差算出手段により算出された観測誤差を、対応する観測条件、観測空間の位置および誤差補正値と関連付けて蓄積し、
前記観測誤差の解析・評価を行う際に用いる解析対象および解析手段を含む情報解析評価条件を取得し、当該情報解析評価条件に基づいて、前記情報蓄積器から該当する情報を抽出し、前記観測誤差の解析・評価を行う情報解析評価手段を備えた
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項５】
前記センサ制御手段は、前記センサの観測誤差を測定する場合に同一の観測条件で観測誤差が測定されたセンサが既に存在する場合に、当該観測誤差測定済みのセンサと観測誤差測定対象のセンサに同一観測目標を観測させるように制御を行い、
前記観測誤差補正値最適化手段は、前記観測位置入力手段により受信された前記観測誤差測定済みのセンサからの観測目標の観測位置情報に基づく飛翔経路情報または予測された飛翔経路情報、および前記観測環境取得手段により取得された当該観測誤差測定済みのセンサが観測目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、および、当該観測位置情報に基づく前記観測誤差測定済みのセンサに対する観測空間の位置に基づいて、前記情報蓄積器から誤差補正値を抽出し、
前記観測誤差補正手段は、前記観測誤差補正値最適化手段により抽出された誤差補正値を用いて、前記観測誤差測定済みのセンサにより観測された観測目標の位置を補正し、
前記観測誤差算出手段は、前記観測誤差補正手段により補正された観測目標の位置を示す観測位置情報、および、前記観測位置入力手段により受信された前記観測誤差測定対象のセンサからの観測目標の観測位置情報に基づいて、前記観測誤差測定対象のセンサの観測誤差を算出し、誤差補正値を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項６】
前記情報蓄積器は、前記基準位置入力手段により受信された基準位置情報および前記観測位置入力手段により受信された基準目標の観測位置情報を関連付けて蓄積し、
前記観測誤差算出手段は、前記情報蓄積器に関連付けられて蓄積されている基準位置情報および所定の観測位置情報に基づいて、観測誤差および誤差補正値を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項１】
センサにより観測された観測目標の位置を示す観測位置情報を受信する観測位置入力手段と、
前記センサの観測誤差を測定する際に当該センサが観測目標として観測する、基準目標の位置を示す基準位置情報を受信する基準位置入力手段と、
前記センサが観測している期間での観測環境情報を取得する観測環境取得手段と、
前記基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づいて、センサに対する観測空間の位置を算出し、当該センサの動作を制御するセンサ制御手段と、
前記観測位置入力手段により受信された、前記センサ制御手段による制御に従い動作した前記センサからの基準目標の観測位置情報、および、前記基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づいて、当該センサの観測誤差を算出し、誤差補正値を算出する観測誤差算出手段と、
前記基準位置入力手段により受信された基準位置情報に基づく飛翔経路情報および前記観測環境取得手段により取得された前記センサが基準目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、前記センサ制御手段により算出された当該センサに対する観測空間の位置、および、前記観測誤差算出手段により算出された誤差補正値を関連付けて蓄積する情報蓄積器と、
前記観測位置入力手段により受信された観測目標の観測位置情報に基づく飛翔経路情報または予測された飛翔経路情報、および前記観測環境取得手段により取得された前記センサが観測目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、および、当該観測位置情報に基づく当該センサに対する観測空間の位置に基づいて、前記情報蓄積器から誤差補正値を抽出する観測誤差補正値最適化手段と、
前記観測誤差補正値最適化手段により抽出された誤差補正値を用いて、当該センサにより観測された観測目標の位置を補正する観測誤差補正手段と
を備えたセンサ誤差較正システム。
【請求項２】
前記観測誤差算出手段は、前記観測位置情報が示す基準目標の位置が、前記基準位置情報が示す基準目標の位置から予め設定した距離閾値以上離れている場合に、当該観測位置情報を観測誤差測定に用いない
ことを特徴とする請求項１記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項３】
前記観測誤差補正値最適化手段は、前記センサが観測目標を観測した際の観測条件および観測空間の位置と、前記情報蓄積器に蓄積されている誤差補正値に関連付けられた観測条件および観測空間の位置との相関評価値を算出し、当該相関評価値が最も高い誤差補正値を抽出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項４】
前記情報蓄積器は、前記観測誤差算出手段により算出された観測誤差を、対応する観測条件、観測空間の位置および誤差補正値と関連付けて蓄積し、
前記観測誤差の解析・評価を行う際に用いる解析対象および解析手段を含む情報解析評価条件を取得し、当該情報解析評価条件に基づいて、前記情報蓄積器から該当する情報を抽出し、前記観測誤差の解析・評価を行う情報解析評価手段を備えた
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項５】
前記センサ制御手段は、前記センサの観測誤差を測定する場合に同一の観測条件で観測誤差が測定されたセンサが既に存在する場合に、当該観測誤差測定済みのセンサと観測誤差測定対象のセンサに同一観測目標を観測させるように制御を行い、
前記観測誤差補正値最適化手段は、前記観測位置入力手段により受信された前記観測誤差測定済みのセンサからの観測目標の観測位置情報に基づく飛翔経路情報または予測された飛翔経路情報、および前記観測環境取得手段により取得された当該観測誤差測定済みのセンサが観測目標を観測した際の観測環境情報を含む観測条件、および、当該観測位置情報に基づく前記観測誤差測定済みのセンサに対する観測空間の位置に基づいて、前記情報蓄積器から誤差補正値を抽出し、
前記観測誤差補正手段は、前記観測誤差補正値最適化手段により抽出された誤差補正値を用いて、前記観測誤差測定済みのセンサにより観測された観測目標の位置を補正し、
前記観測誤差算出手段は、前記観測誤差補正手段により補正された観測目標の位置を示す観測位置情報、および、前記観測位置入力手段により受信された前記観測誤差測定対象のセンサからの観測目標の観測位置情報に基づいて、前記観測誤差測定対象のセンサの観測誤差を算出し、誤差補正値を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のセンサ誤差較正システム。
【請求項６】
前記情報蓄積器は、前記基準位置入力手段により受信された基準位置情報および前記観測位置入力手段により受信された基準目標の観測位置情報を関連付けて蓄積し、
前記観測誤差算出手段は、前記情報蓄積器に関連付けられて蓄積されている基準位置情報および所定の観測位置情報に基づいて、観測誤差および誤差補正値を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のセンサ誤差較正システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９４１０５（Ｐ２０１２−１９４１０５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９２５７（Ｐ２０１１−５９２５７）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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