観測装置および観測対象推定装置
【課題】移動を伴う多観測角観測装置を用いて被観測体の推定精度を向上させることを目的とする。
【解決手段】多観測角観測装置１００はコニカルスキャン方式の移動を伴う観測装置である。多観測角観測装置１００は観測角が異なる第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４を備える。観測角が小さいアンテナほど下側に設置し、観測角が大きいアンテナほど上側に設置する。また、設置位置が下であるアンテナほど支持棒の長さを短くし、設置位置が上であるアンテナほど支持棒の長さを長くする。制御装置１１０は第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４を第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角に応じて異なる速度で回転させる。制御装置１１０は第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４で受信した観測角が異なる複数の観測信号に基づいて被観測体を推定する。
【解決手段】多観測角観測装置１００はコニカルスキャン方式の移動を伴う観測装置である。多観測角観測装置１００は観測角が異なる第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４を備える。観測角が小さいアンテナほど下側に設置し、観測角が大きいアンテナほど上側に設置する。また、設置位置が下であるアンテナほど支持棒の長さを短くし、設置位置が上であるアンテナほど支持棒の長さを長くする。制御装置１１０は第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４を第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角に応じて異なる速度で回転させる。制御装置１１０は第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４で受信した観測角が異なる複数の観測信号に基づいて被観測体を推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上空から移動を伴って地上の観測対象をアクティブ／パッシブ方式にかかわらず観測する観測装置、例えば、航空機や人工衛星搭載型のカメラやレーダ、観測対象を推定する観測対象推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機や人工衛星等の移動体をプラットフォームとする観測装置は、観測対象エリアの任意の地点について１つの観測角でしか観測できなかった。なお、観測角とは、移動体から地面への垂線と、移動体と観測対象エリア中の一点を結ぶ線からなる角度である。
また、被観測体を観測して得られる観測信号は、システムの熱雑音、移動体自身の姿勢や軌道の変動、及び観測エリアの地形などの影響を受けて実際の値と異なる信号強度を示してしまう。
【０００３】
観測信号の信号強度は、対象の材質や形状のみならず、観測角に強く依存することが知られている。
このため、特定の観測角で観測された１つの観測信号に基づいて被観測体の材質や形状等の物理情報を特定することは困難である。
【０００４】
従来、移動体をプラットフォームとするコニカルスキャン方式と呼ばれる観測装置が知られている。
コニカルスキャン方式の観測装置はアンテナ回転軸を回転させることにより観測地点をアンテナで走査して観測を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７０８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、例えば、合成開口レーダによる被観測体の推定精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の観測装置は、
観測対象に対して互いに異なる方向から送信信号を送信し、観測対象から観測信号を互いに異なる方向から受信する複数のアンテナと、
軸方向に長さを有し、複数のアンテナを長さ方向の異なる位置に取り付け、長さ方向を軸にして回転するアンテナ回転軸と、
複数のアンテナそれぞれの送信信号を生成し、複数のアンテナが取り付けられた前記アンテナ回転軸を回転させ、複数のアンテナによって異なる方向から送信信号を送信し、複数のアンテナによって異なる方向から観測信号を受信し、複数のアンテナによって受信した複数の観測信号を記憶する制御装置とを備える。ここで、複数のアンテナは、送信／受信機能を兼ねる。ただし、例えば、カメラや放射計のようなパッシブ方式の観測システムを実現したい場合は、送信信号生成部は除外され、複数アンテナの送信機能も除外される。
【０００８】
前記アンテナ回転軸は、アンテナを取り付けるアンテナ取付部をアンテナ毎に有し、アンテナ取付部毎に回転し、
前記制御装置は、前記アンテナ回転軸をアンテナ取付部毎に異なる速さで回転させる。
【０００９】
前記制御装置は、各アンテナ取付部をアンテナ取付部に取り付けられたアンテナが観測信号を受信する方向が下向きであるほど早く回転させる。これは、複数の送受信アンテナの互いの方向が異なり、移動体からそれぞれのアンテナに対する観測地点への距離が異なることによる。
【００１０】
複数のアンテナは上に位置するものほどアンテナ取付部からの距離が遠く、
複数のアンテナは下に位置するものほど観測信号の受信方向が下向きである。
【００１１】
前記制御装置は複数のアンテナそれぞれに対して送信信号の送信方向と、観測信号の受信方向を変化させる。
【００１２】
前記制御装置は、観測信号の受信方向と観測信号の信号強度との関係を表すプロファイルデータを参照プロファイルとして地物の種類毎に記憶し、複数のアンテナで受信した複数の観測信号に基づいてプロファイルデータを観測プロファイルとして生成し、生成した観測プロファイルを参照プロファイルと比較して前記観測対象の種類を特定する。
【００１３】
本発明の観測装置は、
観測角が異なる複数のアンテナを備え、複数のアンテナを用いてコニカルスキャン方式で観測対象を観測する。
【００１４】
本発明の観測対象推定装置は、
観測信号の観測角と観測信号の信号強度との関係を表すプロファイルデータを参照プロファイルとして地物の種類毎に記憶し、観測対象を観測して得られた複数の観測信号情報であって観測角が異なる複数の観測信号を表す複数の観測信号情報を記憶する観測データ記憶部と、
前記観測データ記憶部に記憶された複数の観測信号情報に基づいてプロファイルデータを観測プロファイルとして生成する観測プロファイル生成部と、
前記観測プロファイル生成部により生成された観測プロファイルを参照プロファイルと比較して前記観測対象の種類を推定する観測対象推定部とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、例えば、複数のアンテナを用いて異なる観測角で複数の観測信号を受信することができる。
観測角が異なる複数の観測信号を得られることにより、被観測体（観測対象）の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１における多観測角観測装置１００の外観図。
【図２】従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１の外観図。
【図３】従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１を用いた観測方法を示す図。
【図４】従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１によって得られる観測データの一例を示す図。
【図５】実施の形態１における多観測角観測装置１００の観測方法を示す図。
【図６】実施の形態１における多観測角観測装置１００の観測方法を示す図。
【図７】実施の形態１において多観測角観測装置１００により得られる観測データの一例を示す図。
【図８】実施の形態１における制御装置１１０の機能構成図。
【図９】従来のプッシュブルーム方式のパッシブ観測装置８０２を用いた観測方法を示す図。
【図１０】従来のプッシュブルーム方式のパッシブ観測装置８０２によって得られる観測データの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
上空から移動を伴って地上の観測対象を観測する観測装置について説明する。
【００１８】
図１は、実施の形態１における多観測角観測装置１００の外観図である。
実施の形態１における多観測角観測装置１００（観測装置の一例）の構成について、図１に基づいて以下に説明する。
【００１９】
多観測角観測装置１００は、観測角が異なる複数のアンテナ（アンテナ群１３０）を備えたコニカルスキャン方式の観測装置である。
【００２０】
ここで、従来のコニカルスキャン方式の観測装置について図２〜図４に基づいて説明する。
【００２１】
図２は、従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１の外観図である。
図３は、従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１を用いた観測方法を示す図である。
図４は、従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１によって得られる観測データの一例を示す図である。
【００２２】
図２において、従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１は、制御装置８１０、アンテナ回転軸８２０、アンテナ８３０および太陽電池パネル８４０を備える。
【００２３】
図３において、従来の観測装置８０１は航空機、人工衛星その他の移動体（飛行体）に搭載され、上空を飛行する。
従来の観測装置８０１の進行方向を「アジマス方向」という。
【００２４】
従来の観測装置８０１の制御装置８１０はアンテナ回転軸８２０を回転させる。
アンテナ回転軸８２０には一つのアンテナ８３０が斜め下向きに取り付けられ、アンテナ８３０は斜め下方から電磁波を送受信し、制御装置８１０はアンテナ８３０が受信した電磁波の情報を記憶する。
以下、アンテナ８３０が受信する電磁波を「観測信号」という。
【００２５】
アンテナが観測信号を受信する受信方向を「観測角θｉ」という。観測角θｉは観測信号の進行方向と垂直方向とが成す角度を示す。観測角θｉは入射角またはオフナディア角（入射角≒オフナディア角）とも呼ばれる。
アンテナ回転軸８２０を回転させることにより観測信号を観測できる領域の幅を「観測幅」という。
【００２６】
アンテナ８３０の取り付け角度（またはアンテナの指向性）が変わらなければ、観測信号の観測角θｉは一定である。
つまり、従来の観測装置８０１は観測角θｉでしか観測信号を得られない。
【００２７】
例えば、観測信号の信号強度と観測角との関係を表すグラフを作成した場合、被観測体ｘの観測信号は観測角θｉ上にプロットされる（図４参照）。
【００２８】
図４において、被観測体ｘの参照プロファイルは、被観測体ｘの観測信号の信号強度を観測角毎に実験的または理論的に求めたグラフデータ（関数データ）である。
観測信号の信号強度は、観測信号の観測角および被観測体（観測対象）の材質、形状や状態によって異なる。
参照プロファイルは、被観測体の材質、形状や状態によって異なる。
【００２９】
合成開口レーダ８０１による観測は熱雑音（ノイズ）、姿勢変動、軌道変動などの影響を受けるため、従来の観測装置８０１により得られる観測信号は誤差を含み、参照プロファイルと異なる信号強度を示す。
【００３０】
図１に戻り、実施の形態１における多観測角観測装置１００の説明を続ける。
【００３１】
多観測角観測装置１００（観測装置の一例）は、制御装置１１０、アンテナ回転軸１２０、アンテナ群１３０および太陽電池パネル１４０を備える。
【００３２】
アンテナ回転軸１２０は、軸方向（長さ方向、上下方向）で４つに分割されている。
以下、アンテナ回転軸１２０の分割部分を下から順に第一回転軸１２１、第二回転軸１２２、第三回転軸１２３および第四回転軸１２４という。
【００３３】
第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４（アンテナ取付部の一例）は別々に回転する。
第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４はそれぞれに支持棒１２１Ａ〜１２４Ａを有する。
【００３４】
支持棒１２１Ａ〜支持棒１２４Ａは互いに異なる長さｌを有し、下に位置する支持棒ほど短く、上に位置する支持棒ほど長い。
支持棒１２１Ａ〜支持棒１２４Ａの先端にはアンテナ群１３０のアンテナが取り付けられている。
以下、支持棒１２１Ａ〜支持棒１２４Ａに取り付けられているアンテナを支持棒の順に、第一アンテナ１３１、第二アンテナ１３２、第三アンテナ１３３および第四アンテナ１３４という。
【００３５】
第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は互いに異なる角度で取り付けられ、互いに異なる観測角θｉを有する。但し、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は互いに異なる指向性を持つことにより、互いに異なる観測角θｉを有しても構わない。
第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は下に位置するアンテナほど下向きであり、上に位置するアンテナほど上向き（横向き）である。下向き、上向きとはアンテナの取り付け角度または指向方向を意味している。
第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は下に位置するアンテナほど観測角θｉが小さく、上に位置するアンテナほど観測角θｉが大きい。
【００３６】
太陽電池パネル１４０は、太陽光を受けて発電し、得られた電力を制御装置１１０に供給する。
【００３７】
制御装置１１０は、第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４をそれぞれに異なる角速度（回転速度）で回転させる。
【００３８】
第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は下向きであるほど観測地点との距離が短く、上向き（横向き）であるほど観測点との距離が長い。そのため、観測信号を発信して観測点で反射した観測信号を受信するアクティブ方式の観測において、観測信号を発信してから受信するまでに要する観測信号の伝播時間はアンテナ毎に異なる。
そこで、制御装置１１０は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角θｉ（または取り付け角、指向方向）に基づいて観測点との距離を算出し、観測点との距離に基づいて観測信号の伝播時間を算出し、観測信号の伝播時間に基づいて第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４それぞれの角速度を算出する。
制御装置１１０により算出される角速度は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれが観測点で反射した観測信号を受信できる程度の速さである。
【００３９】
制御装置１１０は、各回転軸の回転速度を独立に制御できるが、通常、下に位置する回転軸ほど速く回転させ、上に位置する回転軸ほど遅く回転させる。
つまり、制御装置１１０は、通常、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４をアンテナ回転軸１２０に対して下向きのアンテナほど速く回転させ、上向き（横向き）のアンテナほど遅く回転させる。
【００４０】
図５、図６は、実施の形態１における多観測角観測装置１００の観測方法を示す図である。
実施の形態１における多観測角観測装置１００の観測方法について、図５および図６に基づいて以下に説明する。
【００４１】
図５に示すように、多観測角観測装置１００は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４を用いて４つの観測角θｉ１〜θｉ４で信号を送信、および観測信号を受信する。
これにより、多観測角観測装置１００は、第一アンテナ１３１（観測角θｉ１）の観測幅の領域内であれば、どの観測点からでも４つの観測角θｉ１〜θｉ４で信号を送信、および観測信号を受信することができる。
【００４２】
例えば、多観測角観測装置１００は、第一アンテナ１３１の観測幅の領域内に位置する被観測体ｘに対し、以下のように信号を送信、および観測信号を受信する。
【００４３】
図６において、多観測角観測装置１００は、第四アンテナ１３４で観測角θｉ４の観測信号を受信し（時刻Ｔ４）、第三アンテナ１３３で観測角θｉ３の観測信号を受信し（時刻Ｔ３）、第二アンテナ１３２で観測角θｉ２の観測信号を受信し（時刻Ｔ２）、第一アンテナ１３１で観測角θｉ１の観測信号を受信する（時刻Ｔ１）。なお、制御装置１１０は、このような受信を達成できるよう送信信号の送信タイミングをアンテナ毎に算出し、算出したタイミングで個々のアンテナから信号を送信する。なお、多観測角観測装置１００がパッシブ観測装置である場合は、受信タイミングは任意である（同時でも同時でなくても構わない）。
【００４４】
図７は、実施の形態１において多観測角観測装置１００により得られる観測データの一例を示す図である。これは、アクティブ／パッシブに関わらない。
多観測角観測装置１００により得られる観測データについて、図７に基づいて以下に説明する。
【００４５】
多観測角観測装置１００は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４を用いて被観測体ｘから４つの観測信号（観測角θｉ１〜θｉ４）を受信する。
制御装置１１０は、４つの観測信号それぞれの観測角と信号強度とに基づいて被観測体ｘの観測プロファイルを生成する。
被観測体ｘの観測プロファイルとは、４つの観測信号に対してより近似する信号強度を示すグラフデータである。
【００４６】
例えば、制御装置１１０は、４つの観測信号それぞれを観測角と信号強度とに対応付けてプロットし、４つのプロット点それぞれとの差が最小になる曲線を算出する。算出された曲線が被観測対象ｘの観測プロファイルである。
【００４７】
制御装置１１０は、被観測体ｘの観測プロファイルと実験結果または理論値から得られた被観測体Ａ〜Ｃの参照プロファイルとを比較し、比較結果に基づいて被観測体ｘの種類（材質、形状など）を推定する。
図７では、被観測体ｘの観測プロファイルが被観測体Ｂの参照プロファイルに近似しているため、被観測体ｘの材質や形状が被観測体Ｂに類似していると推定される。
【００４８】
図８は、実施の形態１における制御装置１１０の機能構成図である。
実施の形態１における制御装置１１０の機能構成について、図８に基づいて以下に説明する。
【００４９】
制御装置１１０（観測対象推定装置の一例）は、観測信号通信部１１１、回転軸制御部１１２、被観測体推定部１１３（観測プロファイル生成部、観測対象推定部の一例）、観測データ通信部１１４および観測データ記憶部１１９を備える。
【００５０】
観測データ記憶部１１９は制御装置１１０が使用するデータを記憶する。
観測データ記憶部１１９には、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角を予め記憶する。
観測データ記憶部１１９には、参照プロファイルを被観測体の種類（材質、形状など）毎に予め記憶する。
【００５１】
観測信号通信部１１１は観測信号の通信を行う。
アクティブ方式の場合、観測信号通信部１１１は所定の波形を有する電磁波を観測信号として生成し、生成した観測信号をアンテナ群１３０から発信する。そして、観測信号通信部１１１は、被観測体で反射して後方散乱した観測信号をアンテナ群１３０で受信し、受信した観測信号の波形情報（信号強度、位相など）をアンテナの観測角や観測時刻に対応付けて観測データ記憶部１１９に記憶する。
パッシブ方式の場合、観測信号通信部１１１は被観測体から放射される電磁波をアンテナ群１３０で観測信号として受信する。観測信号通信部１１１は受信した観測信号の波形情報をアンテナの観測角や観測時刻に対応づけて観測データ記憶部１１９に記憶する。
【００５２】
回転軸制御部１１２は第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角（または取り付け角度、指向方向）に基づいて第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４それぞれの角速度を算出し、算出した角速度で第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４を回転させる。
【００５３】
被観測体推定部１１３は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４で得られた観測信号の波形情報に基づいて被観測体の観測プロファイルを算出する（観測プロファイル算出処理）。
被観測体推定部１１３は、観測プロファイルを各種の参照プロファイルと比較して被観測体の種類を推定する（被観測体推定処理）（図７参照）。
被観測体推定部１１３は、被観測体の推定結果を観測データ記憶部１１９に記憶する。
観測プロファイル算出処理と被観測体推定処理とは被観測体推定方法（観測対象推定方法の一例）を構成する。
【００５４】
観測データ通信部１１４は、観測データ記憶部１１９に記憶された観測信号の波形情報や被観測体の推定結果をアンテナ群１３０または別に備えられたアンテナを用いて地上の観測センター装置へ送信する。
【００５５】
被観測体の推定は、多観測角観測装置１００で行わずに観測センター装置で行っても構わない。
【００５６】
制御装置１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）を備えている。
ＣＰＵは、バスを介してＲＯＭ、ＲＡＭ、通信ボード、電源装置、バッテリー、モーターなどと接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
ＲＯＭまたはＲＡＭには、ＯＳ（オペレーティングシステム）、プログラム群、ファイル群が記憶されている。
プログラム群には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラムは、ＣＰＵにより読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
ファイル群には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００５７】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００５８】
実施の形態１において、観測角が異なる複数のアンテナを備えたコニカルスキャン方式の観測装置について説明した。
観測角が異なる複数のアンテナを備えることにより、観測角が異なる複数の観測信号を取得することができる。
観測角が異なる複数の観測信号に基づいて被観測体を推定することにより、被観測体の推定精度を高めることができる（図７参照）。
【００５９】
図９は、従来のプッシュブルーム方式のパッシブ観測装置８０２を用いた観測方法を示す図である。
図１０は、従来のプッシュブルーム方式のパッシブ観測装置８０２によって得られる観測データの一例を示す図である。
【００６０】
図９に示すように、プッシュブルーム方式の従来のパッシブ観測装置８０２（例えば、光学カメラ）は、アンテナの向きを変えることにより観測幅を広げることができる。
観測信号の観測角は観測点によって異なるが、一つの観測点からは一つの観測角でしか観測信号を得ることができない。
例えば、被観測体Ａからは観測角θｉａの観測信号しか得ることができず、被観測体Ｂからは観測角θｉｂの観測信号しか得ることができず、被観測体Ｃからは観測角θｉｃの観測信号しか得ることができない。
【００６１】
図１０に示すように、各観測信号を観測角と信号強度とに基づいてプロットした場合、観測信号には誤差が含まれるため、参照プロファイルと一致しない。
例えば、被観測体Ａの観測信号は被観測体Ａの参照プロファイルよりも被観測体Ｂの参照プロファイルの近くにプロットされ、被観測体Ａは被観測体Ｂとして推定されてしまう。
【００６２】
一方、実施の形態１で説明した多観測角観測装置１００は、複数の観測角で観測信号を得ることにより、被観測体の推定精度を高めることができる（図７参照）。
【００６３】
多観測角観測装置１００の制御装置１１０は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの傾きの大きさまたは指向性を変えるアンテナ制御部を備えてもよい。
これにより、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角を変化させることができる。
例えば、アンテナ制御部は、特定の地域または時間帯では第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４の観測角を「０度〜９０度」にし、別の地域または時間帯では第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４の観測角を「２０度〜４０度」にする。
【００６４】
これにより、興味のある角度範囲にリソースを集中させ、高精度な推定を行うことができる。
例えば、地表や海面の温度、地表や海面の粗さ、植生（例えば、農作物）の種類や生育や伐採状況、植生や地面の水含有量などを高い精度で推定することができる。
地表や海面の温度を推定できれば核施設や工場排水を特定でき、植生や地面の水含有量を推定できれば地滑りの可能性や通行規制を判断できる。
【００６５】
制御装置１１０の回転軸制御部１１２が第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４それぞれの角速度を制御することにより、観測信号の伝播時間の時間差をアンテナ毎に調節することができる。
さらに、船舶や車両などの移動体（被観測体、観測対象の一例）の移動速度を推定する技術にも有用である。
【００６６】
多観測角観測装置１００が備えるアンテナ数は４つでなく、２つ、３つまたは５つ以上であっても構わない。
【００６７】
多観測角観測装置１００はその他の種類の観測装置（例えば、合成開口レーダ）であっても構わない。
【符号の説明】
【００６８】
１００ 多観測角観測装置、１１０ 制御装置、１１１ 観測信号通信部、１１２ 回転軸制御部、１１３ 被観測体推定部、１１４ 観測データ通信部、１１９ 観測データ記憶部、１２０ アンテナ回転軸、１２１ 第一回転軸、１２１Ａ 支持棒、１２２ 第二回転軸、１２２Ａ 支持棒、１２３ 第三回転軸、１２３Ａ 支持棒、１２４ 第四回転軸、１２４Ａ 支持棒、１３０ アンテナ群、１３１ 第一アンテナ、１３２ 第二アンテナ、１３３ 第三アンテナ、１３４ 第四アンテナ、１４０ 太陽電池パネル、８０１ 観測装置、８０２ パッシブ観測装置、８１０ 制御装置、８２０ アンテナ回転軸、８３０ アンテナ、８４０ 太陽電池パネル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上空から移動を伴って地上の観測対象をアクティブ／パッシブ方式にかかわらず観測する観測装置、例えば、航空機や人工衛星搭載型のカメラやレーダ、観測対象を推定する観測対象推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機や人工衛星等の移動体をプラットフォームとする観測装置は、観測対象エリアの任意の地点について１つの観測角でしか観測できなかった。なお、観測角とは、移動体から地面への垂線と、移動体と観測対象エリア中の一点を結ぶ線からなる角度である。
また、被観測体を観測して得られる観測信号は、システムの熱雑音、移動体自身の姿勢や軌道の変動、及び観測エリアの地形などの影響を受けて実際の値と異なる信号強度を示してしまう。
【０００３】
観測信号の信号強度は、対象の材質や形状のみならず、観測角に強く依存することが知られている。
このため、特定の観測角で観測された１つの観測信号に基づいて被観測体の材質や形状等の物理情報を特定することは困難である。
【０００４】
従来、移動体をプラットフォームとするコニカルスキャン方式と呼ばれる観測装置が知られている。
コニカルスキャン方式の観測装置はアンテナ回転軸を回転させることにより観測地点をアンテナで走査して観測を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７０８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、例えば、合成開口レーダによる被観測体の推定精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の観測装置は、
観測対象に対して互いに異なる方向から送信信号を送信し、観測対象から観測信号を互いに異なる方向から受信する複数のアンテナと、
軸方向に長さを有し、複数のアンテナを長さ方向の異なる位置に取り付け、長さ方向を軸にして回転するアンテナ回転軸と、
複数のアンテナそれぞれの送信信号を生成し、複数のアンテナが取り付けられた前記アンテナ回転軸を回転させ、複数のアンテナによって異なる方向から送信信号を送信し、複数のアンテナによって異なる方向から観測信号を受信し、複数のアンテナによって受信した複数の観測信号を記憶する制御装置とを備える。ここで、複数のアンテナは、送信／受信機能を兼ねる。ただし、例えば、カメラや放射計のようなパッシブ方式の観測システムを実現したい場合は、送信信号生成部は除外され、複数アンテナの送信機能も除外される。
【０００８】
前記アンテナ回転軸は、アンテナを取り付けるアンテナ取付部をアンテナ毎に有し、アンテナ取付部毎に回転し、
前記制御装置は、前記アンテナ回転軸をアンテナ取付部毎に異なる速さで回転させる。
【０００９】
前記制御装置は、各アンテナ取付部をアンテナ取付部に取り付けられたアンテナが観測信号を受信する方向が下向きであるほど早く回転させる。これは、複数の送受信アンテナの互いの方向が異なり、移動体からそれぞれのアンテナに対する観測地点への距離が異なることによる。
【００１０】
複数のアンテナは上に位置するものほどアンテナ取付部からの距離が遠く、
複数のアンテナは下に位置するものほど観測信号の受信方向が下向きである。
【００１１】
前記制御装置は複数のアンテナそれぞれに対して送信信号の送信方向と、観測信号の受信方向を変化させる。
【００１２】
前記制御装置は、観測信号の受信方向と観測信号の信号強度との関係を表すプロファイルデータを参照プロファイルとして地物の種類毎に記憶し、複数のアンテナで受信した複数の観測信号に基づいてプロファイルデータを観測プロファイルとして生成し、生成した観測プロファイルを参照プロファイルと比較して前記観測対象の種類を特定する。
【００１３】
本発明の観測装置は、
観測角が異なる複数のアンテナを備え、複数のアンテナを用いてコニカルスキャン方式で観測対象を観測する。
【００１４】
本発明の観測対象推定装置は、
観測信号の観測角と観測信号の信号強度との関係を表すプロファイルデータを参照プロファイルとして地物の種類毎に記憶し、観測対象を観測して得られた複数の観測信号情報であって観測角が異なる複数の観測信号を表す複数の観測信号情報を記憶する観測データ記憶部と、
前記観測データ記憶部に記憶された複数の観測信号情報に基づいてプロファイルデータを観測プロファイルとして生成する観測プロファイル生成部と、
前記観測プロファイル生成部により生成された観測プロファイルを参照プロファイルと比較して前記観測対象の種類を推定する観測対象推定部とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、例えば、複数のアンテナを用いて異なる観測角で複数の観測信号を受信することができる。
観測角が異なる複数の観測信号を得られることにより、被観測体（観測対象）の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１における多観測角観測装置１００の外観図。
【図２】従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１の外観図。
【図３】従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１を用いた観測方法を示す図。
【図４】従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１によって得られる観測データの一例を示す図。
【図５】実施の形態１における多観測角観測装置１００の観測方法を示す図。
【図６】実施の形態１における多観測角観測装置１００の観測方法を示す図。
【図７】実施の形態１において多観測角観測装置１００により得られる観測データの一例を示す図。
【図８】実施の形態１における制御装置１１０の機能構成図。
【図９】従来のプッシュブルーム方式のパッシブ観測装置８０２を用いた観測方法を示す図。
【図１０】従来のプッシュブルーム方式のパッシブ観測装置８０２によって得られる観測データの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
上空から移動を伴って地上の観測対象を観測する観測装置について説明する。
【００１８】
図１は、実施の形態１における多観測角観測装置１００の外観図である。
実施の形態１における多観測角観測装置１００（観測装置の一例）の構成について、図１に基づいて以下に説明する。
【００１９】
多観測角観測装置１００は、観測角が異なる複数のアンテナ（アンテナ群１３０）を備えたコニカルスキャン方式の観測装置である。
【００２０】
ここで、従来のコニカルスキャン方式の観測装置について図２〜図４に基づいて説明する。
【００２１】
図２は、従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１の外観図である。
図３は、従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１を用いた観測方法を示す図である。
図４は、従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１によって得られる観測データの一例を示す図である。
【００２２】
図２において、従来のコニカルスキャン方式の観測装置８０１は、制御装置８１０、アンテナ回転軸８２０、アンテナ８３０および太陽電池パネル８４０を備える。
【００２３】
図３において、従来の観測装置８０１は航空機、人工衛星その他の移動体（飛行体）に搭載され、上空を飛行する。
従来の観測装置８０１の進行方向を「アジマス方向」という。
【００２４】
従来の観測装置８０１の制御装置８１０はアンテナ回転軸８２０を回転させる。
アンテナ回転軸８２０には一つのアンテナ８３０が斜め下向きに取り付けられ、アンテナ８３０は斜め下方から電磁波を送受信し、制御装置８１０はアンテナ８３０が受信した電磁波の情報を記憶する。
以下、アンテナ８３０が受信する電磁波を「観測信号」という。
【００２５】
アンテナが観測信号を受信する受信方向を「観測角θｉ」という。観測角θｉは観測信号の進行方向と垂直方向とが成す角度を示す。観測角θｉは入射角またはオフナディア角（入射角≒オフナディア角）とも呼ばれる。
アンテナ回転軸８２０を回転させることにより観測信号を観測できる領域の幅を「観測幅」という。
【００２６】
アンテナ８３０の取り付け角度（またはアンテナの指向性）が変わらなければ、観測信号の観測角θｉは一定である。
つまり、従来の観測装置８０１は観測角θｉでしか観測信号を得られない。
【００２７】
例えば、観測信号の信号強度と観測角との関係を表すグラフを作成した場合、被観測体ｘの観測信号は観測角θｉ上にプロットされる（図４参照）。
【００２８】
図４において、被観測体ｘの参照プロファイルは、被観測体ｘの観測信号の信号強度を観測角毎に実験的または理論的に求めたグラフデータ（関数データ）である。
観測信号の信号強度は、観測信号の観測角および被観測体（観測対象）の材質、形状や状態によって異なる。
参照プロファイルは、被観測体の材質、形状や状態によって異なる。
【００２９】
合成開口レーダ８０１による観測は熱雑音（ノイズ）、姿勢変動、軌道変動などの影響を受けるため、従来の観測装置８０１により得られる観測信号は誤差を含み、参照プロファイルと異なる信号強度を示す。
【００３０】
図１に戻り、実施の形態１における多観測角観測装置１００の説明を続ける。
【００３１】
多観測角観測装置１００（観測装置の一例）は、制御装置１１０、アンテナ回転軸１２０、アンテナ群１３０および太陽電池パネル１４０を備える。
【００３２】
アンテナ回転軸１２０は、軸方向（長さ方向、上下方向）で４つに分割されている。
以下、アンテナ回転軸１２０の分割部分を下から順に第一回転軸１２１、第二回転軸１２２、第三回転軸１２３および第四回転軸１２４という。
【００３３】
第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４（アンテナ取付部の一例）は別々に回転する。
第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４はそれぞれに支持棒１２１Ａ〜１２４Ａを有する。
【００３４】
支持棒１２１Ａ〜支持棒１２４Ａは互いに異なる長さｌを有し、下に位置する支持棒ほど短く、上に位置する支持棒ほど長い。
支持棒１２１Ａ〜支持棒１２４Ａの先端にはアンテナ群１３０のアンテナが取り付けられている。
以下、支持棒１２１Ａ〜支持棒１２４Ａに取り付けられているアンテナを支持棒の順に、第一アンテナ１３１、第二アンテナ１３２、第三アンテナ１３３および第四アンテナ１３４という。
【００３５】
第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は互いに異なる角度で取り付けられ、互いに異なる観測角θｉを有する。但し、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は互いに異なる指向性を持つことにより、互いに異なる観測角θｉを有しても構わない。
第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は下に位置するアンテナほど下向きであり、上に位置するアンテナほど上向き（横向き）である。下向き、上向きとはアンテナの取り付け角度または指向方向を意味している。
第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は下に位置するアンテナほど観測角θｉが小さく、上に位置するアンテナほど観測角θｉが大きい。
【００３６】
太陽電池パネル１４０は、太陽光を受けて発電し、得られた電力を制御装置１１０に供給する。
【００３７】
制御装置１１０は、第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４をそれぞれに異なる角速度（回転速度）で回転させる。
【００３８】
第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４は下向きであるほど観測地点との距離が短く、上向き（横向き）であるほど観測点との距離が長い。そのため、観測信号を発信して観測点で反射した観測信号を受信するアクティブ方式の観測において、観測信号を発信してから受信するまでに要する観測信号の伝播時間はアンテナ毎に異なる。
そこで、制御装置１１０は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角θｉ（または取り付け角、指向方向）に基づいて観測点との距離を算出し、観測点との距離に基づいて観測信号の伝播時間を算出し、観測信号の伝播時間に基づいて第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４それぞれの角速度を算出する。
制御装置１１０により算出される角速度は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれが観測点で反射した観測信号を受信できる程度の速さである。
【００３９】
制御装置１１０は、各回転軸の回転速度を独立に制御できるが、通常、下に位置する回転軸ほど速く回転させ、上に位置する回転軸ほど遅く回転させる。
つまり、制御装置１１０は、通常、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４をアンテナ回転軸１２０に対して下向きのアンテナほど速く回転させ、上向き（横向き）のアンテナほど遅く回転させる。
【００４０】
図５、図６は、実施の形態１における多観測角観測装置１００の観測方法を示す図である。
実施の形態１における多観測角観測装置１００の観測方法について、図５および図６に基づいて以下に説明する。
【００４１】
図５に示すように、多観測角観測装置１００は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４を用いて４つの観測角θｉ１〜θｉ４で信号を送信、および観測信号を受信する。
これにより、多観測角観測装置１００は、第一アンテナ１３１（観測角θｉ１）の観測幅の領域内であれば、どの観測点からでも４つの観測角θｉ１〜θｉ４で信号を送信、および観測信号を受信することができる。
【００４２】
例えば、多観測角観測装置１００は、第一アンテナ１３１の観測幅の領域内に位置する被観測体ｘに対し、以下のように信号を送信、および観測信号を受信する。
【００４３】
図６において、多観測角観測装置１００は、第四アンテナ１３４で観測角θｉ４の観測信号を受信し（時刻Ｔ４）、第三アンテナ１３３で観測角θｉ３の観測信号を受信し（時刻Ｔ３）、第二アンテナ１３２で観測角θｉ２の観測信号を受信し（時刻Ｔ２）、第一アンテナ１３１で観測角θｉ１の観測信号を受信する（時刻Ｔ１）。なお、制御装置１１０は、このような受信を達成できるよう送信信号の送信タイミングをアンテナ毎に算出し、算出したタイミングで個々のアンテナから信号を送信する。なお、多観測角観測装置１００がパッシブ観測装置である場合は、受信タイミングは任意である（同時でも同時でなくても構わない）。
【００４４】
図７は、実施の形態１において多観測角観測装置１００により得られる観測データの一例を示す図である。これは、アクティブ／パッシブに関わらない。
多観測角観測装置１００により得られる観測データについて、図７に基づいて以下に説明する。
【００４５】
多観測角観測装置１００は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４を用いて被観測体ｘから４つの観測信号（観測角θｉ１〜θｉ４）を受信する。
制御装置１１０は、４つの観測信号それぞれの観測角と信号強度とに基づいて被観測体ｘの観測プロファイルを生成する。
被観測体ｘの観測プロファイルとは、４つの観測信号に対してより近似する信号強度を示すグラフデータである。
【００４６】
例えば、制御装置１１０は、４つの観測信号それぞれを観測角と信号強度とに対応付けてプロットし、４つのプロット点それぞれとの差が最小になる曲線を算出する。算出された曲線が被観測対象ｘの観測プロファイルである。
【００４７】
制御装置１１０は、被観測体ｘの観測プロファイルと実験結果または理論値から得られた被観測体Ａ〜Ｃの参照プロファイルとを比較し、比較結果に基づいて被観測体ｘの種類（材質、形状など）を推定する。
図７では、被観測体ｘの観測プロファイルが被観測体Ｂの参照プロファイルに近似しているため、被観測体ｘの材質や形状が被観測体Ｂに類似していると推定される。
【００４８】
図８は、実施の形態１における制御装置１１０の機能構成図である。
実施の形態１における制御装置１１０の機能構成について、図８に基づいて以下に説明する。
【００４９】
制御装置１１０（観測対象推定装置の一例）は、観測信号通信部１１１、回転軸制御部１１２、被観測体推定部１１３（観測プロファイル生成部、観測対象推定部の一例）、観測データ通信部１１４および観測データ記憶部１１９を備える。
【００５０】
観測データ記憶部１１９は制御装置１１０が使用するデータを記憶する。
観測データ記憶部１１９には、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角を予め記憶する。
観測データ記憶部１１９には、参照プロファイルを被観測体の種類（材質、形状など）毎に予め記憶する。
【００５１】
観測信号通信部１１１は観測信号の通信を行う。
アクティブ方式の場合、観測信号通信部１１１は所定の波形を有する電磁波を観測信号として生成し、生成した観測信号をアンテナ群１３０から発信する。そして、観測信号通信部１１１は、被観測体で反射して後方散乱した観測信号をアンテナ群１３０で受信し、受信した観測信号の波形情報（信号強度、位相など）をアンテナの観測角や観測時刻に対応付けて観測データ記憶部１１９に記憶する。
パッシブ方式の場合、観測信号通信部１１１は被観測体から放射される電磁波をアンテナ群１３０で観測信号として受信する。観測信号通信部１１１は受信した観測信号の波形情報をアンテナの観測角や観測時刻に対応づけて観測データ記憶部１１９に記憶する。
【００５２】
回転軸制御部１１２は第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角（または取り付け角度、指向方向）に基づいて第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４それぞれの角速度を算出し、算出した角速度で第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４を回転させる。
【００５３】
被観測体推定部１１３は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４で得られた観測信号の波形情報に基づいて被観測体の観測プロファイルを算出する（観測プロファイル算出処理）。
被観測体推定部１１３は、観測プロファイルを各種の参照プロファイルと比較して被観測体の種類を推定する（被観測体推定処理）（図７参照）。
被観測体推定部１１３は、被観測体の推定結果を観測データ記憶部１１９に記憶する。
観測プロファイル算出処理と被観測体推定処理とは被観測体推定方法（観測対象推定方法の一例）を構成する。
【００５４】
観測データ通信部１１４は、観測データ記憶部１１９に記憶された観測信号の波形情報や被観測体の推定結果をアンテナ群１３０または別に備えられたアンテナを用いて地上の観測センター装置へ送信する。
【００５５】
被観測体の推定は、多観測角観測装置１００で行わずに観測センター装置で行っても構わない。
【００５６】
制御装置１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）を備えている。
ＣＰＵは、バスを介してＲＯＭ、ＲＡＭ、通信ボード、電源装置、バッテリー、モーターなどと接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
ＲＯＭまたはＲＡＭには、ＯＳ（オペレーティングシステム）、プログラム群、ファイル群が記憶されている。
プログラム群には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラムは、ＣＰＵにより読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
ファイル群には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００５７】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００５８】
実施の形態１において、観測角が異なる複数のアンテナを備えたコニカルスキャン方式の観測装置について説明した。
観測角が異なる複数のアンテナを備えることにより、観測角が異なる複数の観測信号を取得することができる。
観測角が異なる複数の観測信号に基づいて被観測体を推定することにより、被観測体の推定精度を高めることができる（図７参照）。
【００５９】
図９は、従来のプッシュブルーム方式のパッシブ観測装置８０２を用いた観測方法を示す図である。
図１０は、従来のプッシュブルーム方式のパッシブ観測装置８０２によって得られる観測データの一例を示す図である。
【００６０】
図９に示すように、プッシュブルーム方式の従来のパッシブ観測装置８０２（例えば、光学カメラ）は、アンテナの向きを変えることにより観測幅を広げることができる。
観測信号の観測角は観測点によって異なるが、一つの観測点からは一つの観測角でしか観測信号を得ることができない。
例えば、被観測体Ａからは観測角θｉａの観測信号しか得ることができず、被観測体Ｂからは観測角θｉｂの観測信号しか得ることができず、被観測体Ｃからは観測角θｉｃの観測信号しか得ることができない。
【００６１】
図１０に示すように、各観測信号を観測角と信号強度とに基づいてプロットした場合、観測信号には誤差が含まれるため、参照プロファイルと一致しない。
例えば、被観測体Ａの観測信号は被観測体Ａの参照プロファイルよりも被観測体Ｂの参照プロファイルの近くにプロットされ、被観測体Ａは被観測体Ｂとして推定されてしまう。
【００６２】
一方、実施の形態１で説明した多観測角観測装置１００は、複数の観測角で観測信号を得ることにより、被観測体の推定精度を高めることができる（図７参照）。
【００６３】
多観測角観測装置１００の制御装置１１０は、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの傾きの大きさまたは指向性を変えるアンテナ制御部を備えてもよい。
これにより、第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４それぞれの観測角を変化させることができる。
例えば、アンテナ制御部は、特定の地域または時間帯では第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４の観測角を「０度〜９０度」にし、別の地域または時間帯では第一アンテナ１３１〜第四アンテナ１３４の観測角を「２０度〜４０度」にする。
【００６４】
これにより、興味のある角度範囲にリソースを集中させ、高精度な推定を行うことができる。
例えば、地表や海面の温度、地表や海面の粗さ、植生（例えば、農作物）の種類や生育や伐採状況、植生や地面の水含有量などを高い精度で推定することができる。
地表や海面の温度を推定できれば核施設や工場排水を特定でき、植生や地面の水含有量を推定できれば地滑りの可能性や通行規制を判断できる。
【００６５】
制御装置１１０の回転軸制御部１１２が第一回転軸１２１〜第四回転軸１２４それぞれの角速度を制御することにより、観測信号の伝播時間の時間差をアンテナ毎に調節することができる。
さらに、船舶や車両などの移動体（被観測体、観測対象の一例）の移動速度を推定する技術にも有用である。
【００６６】
多観測角観測装置１００が備えるアンテナ数は４つでなく、２つ、３つまたは５つ以上であっても構わない。
【００６７】
多観測角観測装置１００はその他の種類の観測装置（例えば、合成開口レーダ）であっても構わない。
【符号の説明】
【００６８】
１００ 多観測角観測装置、１１０ 制御装置、１１１ 観測信号通信部、１１２ 回転軸制御部、１１３ 被観測体推定部、１１４ 観測データ通信部、１１９ 観測データ記憶部、１２０ アンテナ回転軸、１２１ 第一回転軸、１２１Ａ 支持棒、１２２ 第二回転軸、１２２Ａ 支持棒、１２３ 第三回転軸、１２３Ａ 支持棒、１２４ 第四回転軸、１２４Ａ 支持棒、１３０ アンテナ群、１３１ 第一アンテナ、１３２ 第二アンテナ、１３３ 第三アンテナ、１３４ 第四アンテナ、１４０ 太陽電池パネル、８０１ 観測装置、８０２ パッシブ観測装置、８１０ 制御装置、８２０ アンテナ回転軸、８３０ アンテナ、８４０ 太陽電池パネル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測対象に対して互いに異なる方向から送信信号を送信し、観測対象から観測信号を互いに異なる方向から受信する複数のアンテナと、
軸方向に長さを有し、複数のアンテナを長さ方向の異なる位置に取り付け、長さ方向を軸にして回転するアンテナ回転軸と、
複数のアンテナそれぞれの送信信号を生成し、複数のアンテナが取り付けられた前記アンテナ回転軸を回転させ、複数のアンテナによって異なる方向から送信信号を送信し、複数のアンテナによって異なる方向から観測信号を受信し、複数のアンテナによって受信した複数の観測信号を記憶する制御装置と
を備えたことを特徴とする観測装置。
【請求項２】
前記アンテナ回転軸は、アンテナを取り付けるアンテナ取付部をアンテナ毎に有し、アンテナ取付部毎に回転し、
前記制御装置は、前記アンテナ回転軸をアンテナ取付部毎に異なる速さで回転させる
ことを特徴とする請求項１記載の観測装置。
【請求項３】
前記制御装置は、各アンテナ取付部をアンテナ取付部に取り付けられたアンテナが観測信号を受信する方向が下向きであるほど早く回転させる
ことを特徴とする請求項２記載の観測装置。
【請求項４】
複数のアンテナは上に位置するものほどアンテナ取付部からの距離が遠く、
複数のアンテナは下に位置するものほど観測信号の受信方向が下向きである
ことを特徴とする請求項３記載の観測装置。
【請求項５】
前記制御装置は複数のアンテナそれぞれに対して送信信号の送信方向と、観測信号の受信方向を変化させることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載の観測装置。
【請求項６】
前記制御装置は、観測信号の受信方向と観測信号の信号強度との関係を表すプロファイルデータを参照プロファイルとして地物の種類毎に記憶し、複数のアンテナで受信した複数の観測信号に基づいてプロファイルデータを観測プロファイルとして生成し、生成した観測プロファイルを参照プロファイルと比較して前記観測対象の種類を特定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかに記載の観測装置。
【請求項７】
観測角が異なる複数のアンテナを備え、複数のアンテナを用いてコニカルスキャン方式で観測対象を観測することを特徴とする観測装置。
【請求項８】
観測信号の観測角と観測信号の信号強度との関係を表すプロファイルデータを参照プロファイルとして地物の種類毎に記憶し、観測対象を観測して得られた複数の観測信号情報であって観測角が異なる複数の観測信号を表す複数の観測信号情報を記憶する観測データ記憶部と、
前記観測データ記憶部に記憶された複数の観測信号情報に基づいてプロファイルデータを観測プロファイルとして生成する観測プロファイル生成部と、
前記観測プロファイル生成部により生成された観測プロファイルを参照プロファイルと比較して前記観測対象の種類を推定する観測対象推定部と
を備えたことを特徴とする観測対象推定装置。
【請求項１】
観測対象に対して互いに異なる方向から送信信号を送信し、観測対象から観測信号を互いに異なる方向から受信する複数のアンテナと、
軸方向に長さを有し、複数のアンテナを長さ方向の異なる位置に取り付け、長さ方向を軸にして回転するアンテナ回転軸と、
複数のアンテナそれぞれの送信信号を生成し、複数のアンテナが取り付けられた前記アンテナ回転軸を回転させ、複数のアンテナによって異なる方向から送信信号を送信し、複数のアンテナによって異なる方向から観測信号を受信し、複数のアンテナによって受信した複数の観測信号を記憶する制御装置と
を備えたことを特徴とする観測装置。
【請求項２】
前記アンテナ回転軸は、アンテナを取り付けるアンテナ取付部をアンテナ毎に有し、アンテナ取付部毎に回転し、
前記制御装置は、前記アンテナ回転軸をアンテナ取付部毎に異なる速さで回転させる
ことを特徴とする請求項１記載の観測装置。
【請求項３】
前記制御装置は、各アンテナ取付部をアンテナ取付部に取り付けられたアンテナが観測信号を受信する方向が下向きであるほど早く回転させる
ことを特徴とする請求項２記載の観測装置。
【請求項４】
複数のアンテナは上に位置するものほどアンテナ取付部からの距離が遠く、
複数のアンテナは下に位置するものほど観測信号の受信方向が下向きである
ことを特徴とする請求項３記載の観測装置。
【請求項５】
前記制御装置は複数のアンテナそれぞれに対して送信信号の送信方向と、観測信号の受信方向を変化させることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載の観測装置。
【請求項６】
前記制御装置は、観測信号の受信方向と観測信号の信号強度との関係を表すプロファイルデータを参照プロファイルとして地物の種類毎に記憶し、複数のアンテナで受信した複数の観測信号に基づいてプロファイルデータを観測プロファイルとして生成し、生成した観測プロファイルを参照プロファイルと比較して前記観測対象の種類を特定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかに記載の観測装置。
【請求項７】
観測角が異なる複数のアンテナを備え、複数のアンテナを用いてコニカルスキャン方式で観測対象を観測することを特徴とする観測装置。
【請求項８】
観測信号の観測角と観測信号の信号強度との関係を表すプロファイルデータを参照プロファイルとして地物の種類毎に記憶し、観測対象を観測して得られた複数の観測信号情報であって観測角が異なる複数の観測信号を表す複数の観測信号情報を記憶する観測データ記憶部と、
前記観測データ記憶部に記憶された複数の観測信号情報に基づいてプロファイルデータを観測プロファイルとして生成する観測プロファイル生成部と、
前記観測プロファイル生成部により生成された観測プロファイルを参照プロファイルと比較して前記観測対象の種類を推定する観測対象推定部と
を備えたことを特徴とする観測対象推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２０９０４８（Ｐ２０１１−２０９０４８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７５９８６（Ｐ２０１０−７５９８６）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（５９１１０２０９５）三菱スペース・ソフトウエア株式会社 (148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（５９１１０２０９５）三菱スペース・ソフトウエア株式会社 (148)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]