JP2005207862A - Target position information acquiring system and target position information acquiring method - Google Patents

Target position information acquiring system and target position information acquiring method Download PDF

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JP2005207862A JP2004014185A JP2004014185A JP2005207862A JP 2005207862 A JP2005207862 A JP 2005207862A JP 2004014185 A JP2004014185 A JP 2004014185A JP 2004014185 A JP2004014185 A JP 2004014185A JP 2005207862 A JP2005207862 A JP 2005207862A
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仁泉 下ノ村
Masatsune Tachibana
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a target position information acquiring system and a target position information acquiring method capable of acquiring position information of a target on the ground from the sky without using a laser distance-measuring device. <P>SOLUTION: In this target position information acquiring system 1, the position information of the target on the ground is acquired by using an image sensor 13 loaded on an unmanned aircraft 10. The system 1 is equipped with a barometric altimeter 11 and a GPS/INS 12 (position information acquiring means) for acquiring position information of the unmanned aircraft 10, a control device 15 (optical axis direction calculation means) for calculating optical axis direction information when viewing the target from the unmanned aircraft 10 based on attitude information of the unmanned aircraft 10 and angle information of the image sensor 13, a map collating device 21 (topographic information recording means) wherein altitude information of the topography is recorded, and a control device 24 (target position information calculation means) for calculating the position information of the target on the ground based on the position information of the unmanned aircraft 10, the optical axis direction information and the altitude information of the topography. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、目標位置情報取得システム及び目標位置情報取得方法に関する。   The present invention relates to a target position information acquisition system and a target position information acquisition method.

従来より、航空機等の移動体に搭載されたレーザ測距装置を用いて、所定の目標（例えば建物、車両、船舶等）までの距離を計測する技術が種々提案されている。例えば、パルス変調されたレーザ光を目標に照射して反射光を２次元ＣＣＤセンサで受光し、この反射光を目標までの距離に対応した電気信号に変換し、この電気信号に基づいて、目標までの距離を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−９１２５３号公報（第２頁、第３図） Conventionally, various techniques for measuring a distance to a predetermined target (for example, a building, a vehicle, a ship, etc.) using a laser distance measuring device mounted on a moving body such as an aircraft have been proposed. For example, the target is irradiated with pulse-modulated laser light, the reflected light is received by a two-dimensional CCD sensor, and the reflected light is converted into an electrical signal corresponding to the distance to the target. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-91253 (page 2, FIG. 3)

しかし、前記したような移動体に搭載されたレーザ測距装置を用いて所定の目標までの距離を計測する技術を採用する場合には、レーザ光を照射する照射装置やレーザ光を受光するセンサを移動体に搭載する必要があるため、きわめて大きなコストを要してしまうという問題がある。   However, when a technique for measuring the distance to a predetermined target using the laser distance measuring device mounted on the moving body as described above is used, an irradiation device for irradiating laser light or a sensor for receiving laser light. Is required to be mounted on a moving body, and there is a problem that a very large cost is required.

また、前記したような移動体に搭載されたレーザ測距装置を用いて所定の目標までの距離を計測する技術においては、照射装置から目標に向けてレーザ光を照射しているため、照射装置を搭載した移動体の位置が探知されてしまうおそれがある。   In the technique of measuring the distance to a predetermined target using the laser distance measuring device mounted on the moving body as described above, the irradiation device irradiates laser light from the irradiation device toward the target. There is a possibility that the position of a mobile object equipped with will be detected.

本発明の課題は、レーザ測距装置を用いることなく上空から地上の目標の位置情報を取得することができる目標位置情報取得システム及び目標位置情報取得方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a target position information acquisition system and a target position information acquisition method that can acquire position information of a target on the ground from the sky without using a laser distance measuring device.

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、移動体に搭載された撮像手段を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得システムであって、前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記移動体から前記目標を見た時の前記撮像手段の視軸方向情報を算出する視軸方向算出手段と、地形の高度情報が記録された地形情報記録手段と、前記位置情報取得手段で取得した前記移動体の位置情報、前記視軸方向算出手段で算出した前記視軸方向情報及び前記地形情報記録手段に記録された地形の高度情報に基づいて、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is a target position information acquisition system that acquires position information of a target on the ground using an imaging unit mounted on the mobile body, and the mobile body Position information acquisition means for acquiring the position information of the camera, visual axis direction calculation means for calculating visual axis direction information of the imaging means when the target is viewed from the moving body, and terrain on which altitude altitude information is recorded Based on information recording means, position information of the moving body acquired by the position information acquisition means, visual axis direction information calculated by the visual axis direction calculation means, and altitude information of the terrain recorded in the terrain information recording means And target position information calculating means for calculating position information of the target on the ground.

請求項１に記載の発明によれば、目標位置情報取得システムは、移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、移動体から地上の目標を見た時の視軸方向情報を算出する視軸方向算出手段と、地形の高度情報が記録された地形情報記録手段と、を備えている。そして、位置情報取得手段で取得した移動体の位置情報、視軸方向算出手段で算出した視軸方向情報及び地形情報記録手段に記録された地形の高度情報に基づいて、目標位置情報算出手段で地上の目標の位置情報を算出する。   According to the first aspect of the present invention, the target position information acquisition system calculates position information acquisition means for acquiring position information of the moving body, and visual axis direction information when the ground target is viewed from the moving body. Visual axis direction calculating means, and terrain information recording means in which terrain altitude information is recorded. Then, based on the position information of the moving body acquired by the position information acquisition means, the visual axis direction information calculated by the visual axis direction calculation means, and the altitude information of the terrain recorded in the terrain information recording means, the target position information calculation means Calculate the position information of the target on the ground.

従って、従来のレーザ測距装置を用いることなく、上空から地上の目標の位置情報を取得することができるので、レーザ光を照射する照射装置やレーザ光を受光するセンサを移動体に搭載する必要がないため、コストを大幅に節減することができる。また、測距に際し、移動体から地上の目標に向けてレーザ光を照射する必要がないため、移動体の位置が探知されるのを阻止することができる。   Therefore, since it is possible to acquire the position information of the target on the ground from the sky without using a conventional laser distance measuring device, it is necessary to mount an irradiation device for irradiating laser light and a sensor for receiving laser light on a moving body. Because there is no cost, the cost can be greatly reduced. Further, since it is not necessary to irradiate laser light from the moving body toward the ground target during distance measurement, the position of the moving body can be prevented from being detected.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の目標位置情報取得システムにおいて、前記視軸方向算出手段は、前記移動体の姿勢情報を取得する姿勢センサと、前記移動体の基準軸に対する前記目標の方向を示す角度情報を取得する角度センサと、を備え、前記移動体に、前記位置情報取得手段と、前記視軸方向算出手段と、前記撮像手段で取得した画像情報を送信するとともに各種指令を受信する機上通信装置と、を配置し、地上側に、前記移動体から送信された情報を受信するとともに各種指令を前記移動体に送信する地上通信装置と、受信した画像情報を表示する表示手段と、各種指令を入力する指令入力手段と、を有する地上装置を配置したことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the target position information acquisition system according to the first aspect, the visual axis direction calculating means is a posture sensor that acquires posture information of the moving body, and a reference axis of the moving body. An angle sensor that acquires angle information indicating the target direction, and transmits the position information acquisition unit, the visual axis direction calculation unit, and the image information acquired by the imaging unit to the moving body. An on-board communication device that receives various commands, and on the ground side, the ground communication device that receives information transmitted from the mobile body and transmits various commands to the mobile body, and the received image information A ground device having display means for displaying and command input means for inputting various commands is arranged.

請求項２に記載の発明によれば、移動体は機上通信装置を、地上装置は地上通信装置を、各々有しており、さらに地上装置は、受信した画像情報を表示する表示手段を有しているので、画像センサで取得した地上の目標の画像情報を移動体から地上装置に送信して表示することができる。また、地上装置は、各種指令を入力するための指令入力手段を有しているので、地上の作業員は、表示された地上の目標の画像情報を視認しながら、指令入力手段を用いて、所望の指令（例えば移動体の位置情報及び視軸方向情報を取得するための指令）を入力することができる。この結果、適切なタイミングで所望の情報を取得することが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, the mobile body includes the on-board communication device, the ground device includes the ground communication device, and the ground device further includes display means for displaying the received image information. Therefore, the image information of the ground target acquired by the image sensor can be transmitted from the moving body to the ground device and displayed. In addition, since the ground device has command input means for inputting various commands, the ground worker can use the command input means while visually checking the displayed image information of the target on the ground. A desired command (for example, a command for acquiring position information and visual axis direction information of the moving body) can be input. As a result, desired information can be acquired at an appropriate timing.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の目標位置情報取得システムにおいて、前記移動体に、前記移動体の位置情報及び前記視軸方向情報を送信する機上通信装置を配置し、地上側に、前記移動体から送信された情報を受信する地上通信装置と、受信した情報を記録する受信情報記録手段と、前記地形情報記録手段と、前記目標位置情報算出手段と、を有する地上装置を配置したことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the target position information acquisition system according to the first or second aspect, an on-board communication device that transmits the position information of the moving body and the visual axis direction information is disposed on the moving body. Then, on the ground side, a ground communication device that receives information transmitted from the mobile body, reception information recording means that records the received information, the terrain information recording means, and the target position information calculation means, It is characterized by having a ground device having.

請求項３に記載の発明によれば、移動体は機上通信装置を、地上装置は地上通信装置を、各々有しており、さらに地上装置は、受信した情報を記録する受信情報記録手段を有している。従って、位置情報取得手段及び視軸方向算出手段で取得・算出した情報（移動体の位置情報及び視軸方向情報）を、移動体から地上装置に送信して記録することができる。この結果、移動体に何らかの異常が発生することにより情報が消去される、という事態を未然に防ぐことができる。   According to the third aspect of the present invention, the mobile body includes the on-board communication device, the ground device includes the ground communication device, and the ground device further includes reception information recording means for recording the received information. Have. Therefore, the information (position information and visual axis direction information of the moving body) acquired and calculated by the positional information acquisition means and the visual axis direction calculation means can be transmitted from the mobile body to the ground device and recorded. As a result, it is possible to prevent a situation in which information is erased due to occurrence of some abnormality in the moving body.

また、地上装置は、地形の高度情報が記録された地形情報記録手段や、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出手段を有するため、これら地形情報記録手段及び目標位置情報算出手段を移動体に設ける必要がない。従って、移動体の軽量化を実現させることができ、移動体の機動性を高めることができる。   Further, since the ground device has terrain information recording means in which the altitude information of the terrain is recorded and target position information calculating means for calculating the position information of the target on the ground, these terrain information recording means and target position information calculating means are provided. There is no need to provide the moving body. Therefore, the weight of the moving body can be reduced, and the mobility of the moving body can be improved.

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の目標位置情報取得システムにおいて、前記移動体は、前記位置情報取得手段、前記視軸方向算出手段、前記地形情報記録手段及び前記目標位置情報算出手段を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the target position information acquisition system according to the first aspect, the moving body includes the position information acquisition unit, the visual axis direction calculation unit, the terrain information recording unit, and the target position information. It has a calculation means, It is characterized by the above-mentioned.

請求項４に記載の発明によれば、移動体は、位置情報取得手段、視軸方向算出手段、地形情報記録手段及び目標位置情報算出手段を有しているので、地上装置に頼ることなく、自律的に、地上の目標の位置情報を算出することができる。   According to the invention described in claim 4, since the moving body has the position information acquisition means, the visual axis direction calculation means, the terrain information recording means, and the target position information calculation means, without depending on the ground device, The position information of the target on the ground can be calculated autonomously.

請求項５に記載の発明は、移動体に搭載された撮像手段を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得方法であって、前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得工程と、前記移動体から前記目標を見た時の視軸方向情報を算出する視軸方向算出工程と、地形の高度情報を記録する地形情報記録工程と、前記位置情報取得工程で取得した前記移動体の位置情報、前記視軸方向算出工程で算出した前記視軸方向情報及び前記地形情報記録工程で記録した地形の高度情報に基づいて、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出工程と、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is a target position information acquisition method for acquiring position information of a target on the ground using an imaging means mounted on a moving body, and acquires position information for acquiring the position information of the moving body. A visual axis direction calculating step for calculating visual axis direction information when the target is viewed from the moving body, a terrain information recording step for recording altitude information on the terrain, and the position information acquiring step. Target position information calculation for calculating the position information of the target on the ground based on the position information of the moving object, the visual axis direction information calculated in the visual axis direction calculation step, and the altitude information of the terrain recorded in the terrain information recording step And a process.

請求項５に記載の発明によれば、移動体の位置情報を取得するとともに、移動体から地上の目標を見た時の視軸方向情報を算出し、かつ、地形の高度情報を取得する。そして、移動体の位置情報と、視軸方向情報と、地形の高度情報と、に基づいて地上の目標の位置情報を算出することができる。   According to the fifth aspect of the invention, the position information of the moving body is acquired, the visual axis direction information when the target on the ground is viewed from the moving body, and the altitude information of the terrain is acquired. Then, the position information of the target on the ground can be calculated based on the position information of the moving body, the visual axis direction information, and the altitude altitude information.

従って、従来のレーザ測距装置を用いることなく、上空から地上の目標の位置情報を取得することができるので、レーザ光を照射する照射装置やレーザ光を受光するセンサを移動体に搭載する必要がないため、コストを大幅に節減することができる。また、測距に際し、移動体から地上の目標に向けてレーザ光を照射する必要がないため、移動体の位置が探知されるのを阻止することができる。   Therefore, since it is possible to acquire the position information of the target on the ground from the sky without using a conventional laser distance measuring device, it is necessary to mount an irradiation device for irradiating laser light and a sensor for receiving laser light on a moving body. Because there is no cost, the cost can be greatly reduced. Further, since it is not necessary to irradiate laser light from the moving body toward the ground target during distance measurement, the position of the moving body can be prevented from being detected.

本発明によれば、移動体の姿勢情報と、移動体から地上の目標を見た時の視軸方向情報と、地形の高度情報と、に基づいて、地上の目標の位置情報を算出することができる。従って、従来のレーザ測距装置を用いることなく上空から地上の目標の位置情報を取得することができるので、コストを大幅に節減することができ、なおかつ、移動体の位置が探知されるのを阻止することができる。   According to the present invention, the position information of the ground target is calculated based on the posture information of the moving body, the visual axis direction information when the ground target is viewed from the moving body, and the altitude altitude information. Can do. Therefore, since the position information of the target on the ground can be acquired from the sky without using a conventional laser distance measuring device, the cost can be greatly reduced, and the position of the moving object can be detected. Can be blocked.

以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第１の実施の形態]
まず、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る目標位置情報取得システム１の構成について説明する。 [First embodiment]
First, the configuration of the target position information acquisition system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

目標位置情報取得システム１は、図１及び図３に示すように、自律的に飛行する無人回転翼航空機（以下、「無人機」という）１０と、無人機１０に各種指令を与える地上装置２０と、から構成されており、上空から地上の目標の位置情報を取得するものである。   As shown in FIGS. 1 and 3, the target position information acquisition system 1 includes an unmanned rotorcraft (hereinafter referred to as “unmanned aircraft”) 10 that flies autonomously and a ground device 20 that gives various commands to the unmanned aircraft 10. And the position information of the target on the ground is acquired from the sky.

無人機１０は、本発明における移動体であり、図３に示すように、自機の高度情報を取得する気圧高度計１１、自機の位置・姿勢情報を取得するＧＰＳ／ＩＮＳ１２、地上の目標の画像情報を取得する回動自在な画像センサ１３、画像センサ１３の角度情報を取得する角度センサ１４、無人機１０の機器全体を統合制御する制御装置１５、無人機１０の各センサで取得した情報を地上装置２０に送信するとともに、地上装置２０から送信された各種指令を受信する機上通信装置１６、等を備えて構成されている。   The drone 10 is a moving body in the present invention, and as shown in FIG. 3, a barometric altimeter 11 that acquires altitude information of the own aircraft, a GPS / INS 12 that acquires position / attitude information of the own aircraft, A rotatable image sensor 13 that acquires image information, an angle sensor 14 that acquires angle information of the image sensor 13, a control device 15 that integrally controls the entire device of the drone 10, and information acquired by each sensor of the drone 10. Is transmitted to the ground device 20 and includes an on-board communication device 16 that receives various commands transmitted from the ground device 20.

気圧高度計１１は、無人機１０外部の気圧を計測し、この計測した気圧を高度に換算するものである。また、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２は、無人機１０の位置情報（緯度、経度）を取得するとともに無人機１０の姿勢情報（ピッチ角、ヨー角、ロール角）を取得する。気圧高度計１１で取得した無人機１０の高度情報や、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２で取得した無人機１０の位置情報及び姿勢情報は、制御装置１５に伝送される。気圧高度計１１及びＧＰＳ／ＩＮＳ１２は本発明における位置情報取得手段を構成する。また、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２は、本発明における姿勢センサとしても機能する。   The barometric altimeter 11 measures the atmospheric pressure outside the drone 10 and converts the measured atmospheric pressure into an altitude. The GPS / INS 12 acquires the position information (latitude, longitude) of the drone 10 and the attitude information (pitch angle, yaw angle, roll angle) of the drone 10. The altitude information of the drone 10 acquired by the barometric altimeter 11 and the position information and posture information of the drone 10 acquired by the GPS / INS 12 are transmitted to the control device 15. The barometric altimeter 11 and the GPS / INS 12 constitute position information acquisition means in the present invention. The GPS / INS 12 also functions as an attitude sensor in the present invention.

画像センサ１３は、本発明における撮像手段であり、図示されていないジンバルを介して無人機１０の胴体の下部に取り付けられて、駆動装置によってジンバルが駆動されることにより２軸回りに回動するように構成されている。本実施の形態においては、画像センサ１３として、可視光線を検出して可視画像情報を生成する可視カメラを採用している。角度センサは、画像センサ１３の２軸回りの回動角度（アジマス角及びエレベーション角）に係る情報（角度情報）を検出するものである。なお、画像センサ１３の角度情報は、無人機１０の基準軸に対する目標の方向を示すものである。   The image sensor 13 is an imaging unit in the present invention, is attached to the lower part of the trunk of the drone 10 via a gimbal (not shown), and rotates about two axes when the gimbal is driven by a driving device. It is configured as follows. In the present embodiment, a visible camera that detects visible light and generates visible image information is employed as the image sensor 13. The angle sensor detects information (angle information) related to the rotation angle (azimuth angle and elevation angle) about the two axes of the image sensor 13. The angle information of the image sensor 13 indicates the target direction with respect to the reference axis of the drone 10.

制御装置１５は、無人機１０の機器全体を統合制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されている。   The control device 15 includes a CPU (Central Processing Unit) that integrally controls the entire device of the drone 10, a ROM (Read Only Memory) that stores various control programs and control data, and the like.

制御装置１５は、画像センサ１３を介して地上の画像情報を取得する。また、制御装置１５は、画像情報を取得すると同時に、前記センサを介して無人機１０の姿勢情報と画像センサ１３の角度情報とを取得する。そして、画像情報と、無人機１０の姿勢情報と、画像センサ１３の角度情報と、から画像センサ１３の視軸方向情報を算出する。すなわち、制御装置１５は、本発明における視軸方向算出手段である。なお、本実施の形態においては、画像センサ１３の視軸方向情報として、鉛直軸と画像センサ１３の視軸とのなす角度θ（図１参照）と、図示していない方位角（水平面に投影した視軸と南北方向とのなす角度）と、を採用している。   The control device 15 acquires ground image information through the image sensor 13. In addition, the control device 15 acquires image information, and simultaneously acquires attitude information of the drone 10 and angle information of the image sensor 13 via the sensor. Then, the visual axis direction information of the image sensor 13 is calculated from the image information, the posture information of the drone 10 and the angle information of the image sensor 13. That is, the control device 15 is a visual axis direction calculating unit in the present invention. In the present embodiment, as the visual axis direction information of the image sensor 13, an angle θ (see FIG. 1) formed between the vertical axis and the visual axis of the image sensor 13 and an azimuth angle (not shown) (projected on a horizontal plane). The angle between the visual axis and the north-south direction).

機上通信装置１６は、気圧高度計１１で取得した無人機１０の高度情報、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２で取得した無人機１０の位置情報及び姿勢情報、画像センサ１３で取得した画像情報、角度センサで取得した画像センサ１３の角度情報、制御装置１５で算出された画像センサ１３の視軸方向情報、等の各種情報を地上装置２０に送信するとともに、地上装置２０から送信された各種指令信号を受信するものである。機上通信装置１６の動作は、制御装置１５によって制御される。   The on-board communication device 16 acquires the altitude information of the drone 10 acquired by the barometric altimeter 11, the position information and posture information of the drone 10 acquired by the GPS / INS 12, the image information acquired by the image sensor 13, and the angle sensor. Various information such as angle information of the image sensor 13 and visual axis direction information of the image sensor 13 calculated by the control device 15 is transmitted to the ground device 20 and various command signals transmitted from the ground device 20 are received. It is. The operation of the on-board communication device 16 is controlled by the control device 15.

地上装置２０は、図３に示すように、地形情報が記録されたデータベースを有する地図照合装置２１、画像情報を表示するモニタ２２、各種指令を入力するためのコンソール２３、地上装置２０の機器全体を統合制御する管制装置２４、無人機１０から送信された情報を受信するとともに各種指令を無人機１０に送信する地上通信装置２５、等を備えて構成されている。   As shown in FIG. 3, the ground device 20 includes a map collation device 21 having a database in which topographic information is recorded, a monitor 22 for displaying image information, a console 23 for inputting various commands, and the entire equipment of the ground device 20. And a ground communication device 25 that receives information transmitted from the drone 10 and transmits various commands to the drone 10.

地図照合装置２１は、各種地域の地形の高度情報が記録されたデータベースを有しており、管制装置２４からの指令に応じて、特定の領域（例えばモニタ２２に表示された有限領域）における地形情報を出力する。すなわち、地図照合装置２１は、本発明における地形情報記録手段である。   The map matching device 21 has a database in which altitude information of terrain in various regions is recorded, and terrain in a specific region (for example, a finite region displayed on the monitor 22) in response to a command from the control device 24. Output information. That is, the map collation device 21 is the terrain information recording means in the present invention.

モニタ２２は、無人機１０の画像センサ１３で取得した画像情報を表示するものである。画像センサ１３で取得した画像情報は、無人機１０の機上通信装置１６で送信され、地上装置２０の地上通信装置２５で受信された後に管制装置２４で所定の処理を施されてモニタ２２に伝送される。なお、画像センサ１３の視軸はモニタ２２の中央と一致している。画像センサ１３で車両Ａ（地上の目標）の画像情報を取得し、この車両Ａの画像情報をモニタ２２の中央に表示した状態を図２に示している。   The monitor 22 displays image information acquired by the image sensor 13 of the drone 10. The image information acquired by the image sensor 13 is transmitted by the on-board communication device 16 of the drone 10, received by the ground communication device 25 of the ground device 20, and then subjected to predetermined processing by the control device 24 to be sent to the monitor 22. Is transmitted. The visual axis of the image sensor 13 coincides with the center of the monitor 22. FIG. 2 shows a state in which image information of the vehicle A (a target on the ground) is acquired by the image sensor 13 and the image information of the vehicle A is displayed at the center of the monitor 22.

コンソール２３は、入力操作を行うための各種操作キーを備えており、地上の作業員がこの操作キーを操作することにより、管制装置２４に対して所定の指令信号を入力することができる。例えば、地上の作業員は、車両Ａの画像情報がモニタ２２に表示された状態（図２参照）でコンソール２３の操作キーを操作することにより、地上の目標である車両Ａを指定し、画像センサ１３の視軸をその目標（車両Ａ）に向けるための指令を入力することができる。すなわち、コンソール２３は、本発明における指令入力手段である。   The console 23 includes various operation keys for performing an input operation, and a predetermined command signal can be input to the control device 24 by an operator on the ground operating the operation key. For example, a ground worker operates the operation key of the console 23 in a state where the image information of the vehicle A is displayed on the monitor 22 (see FIG. 2), thereby specifying the vehicle A as the ground target, A command for directing the visual axis of the sensor 13 toward the target (vehicle A) can be input. That is, the console 23 is command input means in the present invention.

管制装置２４は、地上装置２０の機器全体を統合制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されている。   The control device 24 includes a CPU (Central Processing Unit) that integrally controls the entire equipment of the ground device 20, a ROM (Read Only Memory) that stores various control programs and control data, and the like.

管制装置２４は、地上の作業員の指令により各種制御プログラムを実行するとともに、必要な画像情報を取得するための指令を、地上通信装置２５を介して無人機１０に送信する。また、管制装置２４は、無人機１０の高度情報、位置情報、画像センサ１３の視軸方向情報等を受信する。そして、無人機１０を含む所定領域の地形情報を地図照合装置２１から読み出し、画像センサ１３の視軸方向にある地形上の点（例えば車両Ａ）の位置情報を算出する。この算出方法としては、例えば、無人機１０と画像センサ１３の視軸を含んだ垂直面内における地形情報（地形の高度情報）を読み出し、この地形と無人機１０の高度から延びる画像センサ１３の視軸との交点の位置情報を算出する。すなわち、管制装置２４は、本発明における目標位置情報算出手段として機能する。   The control device 24 executes various control programs according to instructions from the workers on the ground, and transmits a command for acquiring necessary image information to the drone 10 via the ground communication device 25. In addition, the control device 24 receives altitude information, position information of the drone 10, visual axis direction information of the image sensor 13, and the like. Then, the terrain information of a predetermined area including the drone 10 is read from the map collating device 21, and position information of a point on the terrain in the visual axis direction of the image sensor 13 (for example, vehicle A) is calculated. As this calculation method, for example, the terrain information (terrain altitude information) in the vertical plane including the visual axes of the drone 10 and the image sensor 13 is read, and the image sensor 13 extending from the terrain and the altitude of the drone 10 is read. The position information of the intersection with the visual axis is calculated. That is, the control device 24 functions as target position information calculation means in the present invention.

また、管制装置２４は、書き込み・読出し自在な図示されていないメモリを備えている。このメモリは、無人機１０から機上通信装置１６を介して送信され、地上装置２０の地上通信装置２５で受信した各種情報（無人機１０の高度・位置・姿勢情報、地上の目標の画像情報、画像センサ１３の角度情報、画像センサ１３の視軸方向情報、等）を記録するものである。すなわち、管制装置２４は、本発明における受信情報記録手段としても機能する。   In addition, the control device 24 includes a memory (not shown) that can be written and read. This memory is transmitted from the drone 10 via the onboard communication device 16 and received by the ground communication device 25 of the ground device 20 (altitude / position / posture information of the drone 10, image information on the ground target). , Angle information of the image sensor 13, visual axis direction information of the image sensor 13, and the like). That is, the control device 24 also functions as reception information recording means in the present invention.

地上通信装置２５は、コンソール２３を用いて入力された各種指令に係る信号を無人機１０に送信するとともに、無人機１０から送信された各種情報（無人機１０の高度・位置・姿勢情報、地上の目標の画像情報、画像センサ１３の角度情報、画像センサ１３の視軸方向情報、等）を受信するものである。地上通信装置２５の動作は、管制装置２４によって制御される。   The ground communication device 25 transmits signals related to various commands input using the console 23 to the drone 10 and various information transmitted from the drone 10 (altitude / position / posture information of the drone 10, ground information) Target image information, angle information of the image sensor 13, visual axis direction information of the image sensor 13, and the like). The operation of the ground communication device 25 is controlled by the control device 24.

次いで、本実施の形態に係る目標位置情報取得システム１を用いた目標位置情報取得方法について説明する。本実施の形態においては、所定の地域に停車した車両Ａ（図１参照）の位置情報を取得する方法について説明することとする。   Next, a target position information acquisition method using the target position information acquisition system 1 according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, a method for acquiring position information of the vehicle A (see FIG. 1) stopped in a predetermined area will be described.

なお、本実施の形態に係る方法においては、画像センサ１３で取得した画像情報に含まれる目標（車両Ａ）を作業員が目視確認し、コンソール２３で指令を入力して目標の位置情報を取得する。従って、未確認の領域が出ないように、無人機１０を空中に停止させるか、無人機１０の移動速度、高度、撮像範囲及び撮像タイミングを選択することとしている。   In the method according to the present embodiment, the worker visually confirms the target (vehicle A) included in the image information acquired by the image sensor 13, and inputs a command at the console 23 to acquire target position information. To do. Therefore, the drone 10 is stopped in the air or the moving speed, altitude, imaging range, and imaging timing of the drone 10 are selected so that an unconfirmed area does not appear.

まず、無人機１０の制御装置１５は、回転翼やエンジンを駆動制御して所定の飛行経路に沿った自律飛行を実現させるとともに、画像センサ１３を制御して所定時間毎に地上の画像情報の取得を行う（地上撮像工程）。画像センサ１３で取得した画像情報は、機上通信装置１６を介して地上装置２０に送信され、地上装置２０のモニタ２２に表示される。   First, the control device 15 of the drone 10 drives and controls the rotor blades and the engine to realize autonomous flight along a predetermined flight path, and controls the image sensor 13 to control the image information on the ground every predetermined time. Acquisition is performed (ground imaging process). The image information acquired by the image sensor 13 is transmitted to the ground device 20 via the onboard communication device 16 and displayed on the monitor 22 of the ground device 20.

地上の作業員は、モニタ２２に表示される画像情報の中に、位置を特定したい目標（車両Ａ）を発見すると、コンソール２３を用いて、無人機１０を停止させるか又は予め設定された速度まで無人機１０を減速させるための指令を入力する。かかる指令の入力を受けた地上装置２０の管制装置２４は、地上通信装置２５を介して無人機１０に指令を送信する。次いで、地上の作業員は、コンソール２３を用いて、停止又は減速した無人機１０から送信される画像情報の中から、目標（車両Ａ）をモニタ２２上で指定する。地上装置２０の管制装置２４は、地上通信装置２５を介してこの指定指令を無人機１０に送信する。   When a worker on the ground finds a target (vehicle A) whose position is desired to be identified in the image information displayed on the monitor 22, he or she uses the console 23 to stop the drone 10 or set a preset speed. A command for decelerating the drone 10 is input. The control device 24 of the ground device 20 that has received the command input transmits the command to the drone 10 via the ground communication device 25. Next, the worker on the ground designates the target (vehicle A) on the monitor 22 from the image information transmitted from the unmanned drone 10 stopped or decelerated using the console 23. The control device 24 of the ground device 20 transmits this designation command to the drone 10 via the ground communication device 25.

地上装置２０の指定指令を受けた無人機１０の制御装置１５は、画像センサ１３の視軸を目標（車両Ａ）へと向けるための指令を出力して画像センサ１３を回動させる。そして、図２に示すように地上装置２０のモニタ２２の中央に目標（車両Ａ）の画像情報が表示された時点で、地上の作業員は、再びコンソール２３を操作して、無人機１０の位置情報を取得するための指令を入力する（指令入力工程）。かかる指令は、管制装置２４および地上通信装置２５を介して無人機１０に送信される。   The control device 15 of the drone 10 that has received the designation command of the ground device 20 outputs a command for directing the visual axis of the image sensor 13 to the target (vehicle A) and rotates the image sensor 13. Then, when the image information of the target (vehicle A) is displayed at the center of the monitor 22 of the ground device 20 as shown in FIG. 2, the ground worker operates the console 23 again, and the drone 10 A command for acquiring position information is input (command input process). Such a command is transmitted to the drone 10 via the control device 24 and the ground communication device 25.

また、図２に示すように地上装置２０のモニタ２２の中央に目標（車両Ａ）の画像情報が表示された時点で、地上の作業員はコンソール２３を操作して、モニタ２２に表示された画像情報に対応する有限領域（車両Ａを中心とした有限領域）の地形の高度情報を検索するための指令を入力する。かかる指令を受けた管制装置２４は、地図照合装置２１に対して検索指令を行い、この検索指令を受けた地図照合装置２１は、前記した有限領域の地形情報をデータベースから検索して管制装置２４に出力する（地形情報取得工程）。なお、地図照合装置２１には、前記した有限領域の地形情報を予め記録しておく（地形情報記録工程）。   As shown in FIG. 2, when the image information of the target (vehicle A) is displayed at the center of the monitor 22 of the ground device 20, the ground worker operates the console 23 and displays the information on the monitor 22. A command for searching for altitude information of the terrain in a finite area (a finite area centered on the vehicle A) corresponding to the image information is input. The control device 24 that has received such a command issues a search command to the map collation device 21, and the map collation device 21 that has received this search command retrieves the terrain information of the finite area from the database and controls the control device 24. To output (terrain information acquisition process). The map collating device 21 records the terrain information of the finite area in advance (terrain information recording step).

また、無人機１０の制御装置１５は、地上装置２０からの指令を受けると同時に、気圧高度計１１を介して無人機１０の高度情報を取得するとともに、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２を介して無人機１０の位置情報及び姿勢情報を取得する（位置情報取得工程、姿勢情報取得工程）。また、制御装置１５は、同時に、角度センサ１４を介して画像センサ１３の角度情報を取得する（角度情報取得工程）。   In addition, the control device 15 of the drone 10 receives the command from the ground device 20 and simultaneously acquires altitude information of the drone 10 via the barometric altimeter 11 and the position of the drone 10 via the GPS / INS 12. Information and posture information are acquired (position information acquisition step, posture information acquisition step). Moreover, the control apparatus 15 acquires the angle information of the image sensor 13 via the angle sensor 14 simultaneously (angle information acquisition process).

次いで、無人機１０の制御装置１５は、姿勢情報取得工程で取得した無人機１０の姿勢情報と、角度情報取得工程で取得した画像センサ１３の角度情報と、に基づいて、画像センサ１３の視軸方向情報を算出する（視軸方向算出工程）。この視軸方向算出工程で算出した画像センサ１３の視軸方向情報は、無人機１０の高度情報及び位置情報とともに、機上通信装置１６を介して地上装置２０に送信される。   Next, the control device 15 of the drone 10 looks at the image sensor 13 based on the posture information of the drone 10 acquired in the posture information acquisition step and the angle information of the image sensor 13 acquired in the angle information acquisition step. Axial direction information is calculated (visual axis direction calculating step). The visual axis direction information of the image sensor 13 calculated in the visual axis direction calculation step is transmitted to the ground device 20 through the on-board communication device 16 together with the altitude information and position information of the unmanned aircraft 10.

この後、地上装置２０の管制装置２４は、無人機１０から送信された無人機１０の高度情報及び位置情報と、画像センサ１３の視軸方向情報と、地形情報取得工程で取得した地形の高度情報と、に基づいて、車両Ａの位置情報を算出する（目標位置情報算出工程）。以上の工程群を経て、車両Ａの位置情報（緯度、経度、高度）を取得することができる。   Thereafter, the control device 24 of the ground device 20 transmits the altitude information and position information of the drone 10 transmitted from the drone 10, the visual axis direction information of the image sensor 13, and the altitude of the terrain acquired in the terrain information acquisition step. Based on the information, position information of the vehicle A is calculated (target position information calculation step). Through the above process group, position information (latitude, longitude, altitude) of the vehicle A can be acquired.

以上説明した実施の形態に係る目標位置情報取得システム１においては、無人機１０の高度情報を取得する気圧高度計１１と、無人機１０の位置情報及び姿勢情報を取得するＧＰＳ／ＩＮＳ１２と、画像センサ１３の角度情報を取得する角度センサ１３と、地形の高度情報が記録された地図照合装置２１と、を備えている。   In the target position information acquisition system 1 according to the embodiment described above, a barometric altimeter 11 that acquires altitude information of the drone 10, a GPS / INS 12 that acquires position information and attitude information of the drone 10, and an image sensor An angle sensor 13 for acquiring 13 angle information, and a map matching device 21 in which altitude altitude information is recorded.

そして、無人機１０の制御装置１５が、目標（車両Ａ）を視軸先に捕らえた状態（図２参照）における無人機１０の姿勢情報及び画像センサ１３の角度情報に基づいて、画像センサ１３の視軸方向情報を算出する。さらに、地上装置２０の管制装置２４が、無人機１０の高度・位置情報と、画像センサ１３の視軸方向情報と、目標（車両Ａ）を中心とした有限領域の地形の高度情報と、に基づいて、目標（車両Ａ）の位置情報を算出する。   Then, the image sensor 13 is based on the attitude information of the drone 10 and the angle information of the image sensor 13 when the control device 15 of the drone 10 captures the target (vehicle A) at the visual axis tip (see FIG. 2). The visual axis direction information is calculated. Further, the control device 24 of the ground device 20 includes the altitude / position information of the drone 10, the visual axis direction information of the image sensor 13, and the altitude information of the terrain in the finite area centered on the target (vehicle A). Based on this, position information of the target (vehicle A) is calculated.

従って、従来のレーザ測距装置を用いることなく、上空から目標（車両Ａ）の位置情報を取得することができるので、レーザ光を照射する照射装置やレーザ光を受光するセンサを無人機１０に搭載する必要がないため、コストを大幅に節減することができる。また、測距に際し、無人機１０から目標（車両Ａ）に向けてレーザ光を照射する必要がないため、無人機１０の位置が探知されるのを阻止することができる。   Therefore, since the position information of the target (vehicle A) can be acquired from the sky without using a conventional laser distance measuring device, an irradiation device for irradiating laser light and a sensor for receiving laser light are provided in the drone 10. Since it is not necessary to install it, the cost can be greatly reduced. Further, since it is not necessary to irradiate laser light from the unmanned aircraft 10 toward the target (vehicle A) during distance measurement, it is possible to prevent the position of the unmanned aircraft 10 from being detected.

また、以上説明した実施の形態に係る目標位置情報取得システム１においては、無人機１０が機上通信装置１６を、地上装置２０が地上通信装置２５を、各々有しており、さらに地上装置２０は、受信した画像情報を表示するモニタ２２と、各種指令を入力するためのコンソール２３と、を有している。   In the target position information acquisition system 1 according to the embodiment described above, the drone 10 includes the on-board communication device 16, the ground device 20 includes the ground communication device 25, and the ground device 20. Has a monitor 22 for displaying received image information and a console 23 for inputting various commands.

従って、画像センサ１３で取得した車両Ａの画像情報を、無人機１０から地上装置２０に送信して表示することができる。このため、地上の作業員は、表示された車両Ａの画像情報を視認しながら、コンソール２３を用いて、所望の指令（例えば、無人機１０の高度・位置・姿勢情報及び画像センサ１３の角度情報を取得するための指令）を入力することができる。この結果、適切なタイミングで所望の情報を取得することが可能となる。   Therefore, the image information of the vehicle A acquired by the image sensor 13 can be transmitted from the drone 10 to the ground device 20 and displayed. For this reason, the worker on the ground uses the console 23 while visually recognizing the displayed image information of the vehicle A, for example, the desired command (for example, altitude / position / posture information of the drone 10 and the angle of the image sensor 13). Command for acquiring information) can be input. As a result, desired information can be acquired at an appropriate timing.

また、以上説明した実施の形態に係る目標位置情報取得システム１においては、無人機１０が機上通信装置１６を、地上装置２０が地上通信装置２５を、各々有しており、さらに地上装置２０は、受信した情報を記録するメモリを有している。従って、気圧高度計１１、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２及び角度センサ１４等で取得した情報を、無人機１０から地上装置２０に送信して記録することができる。この結果、無人機１０に何らかの異常が発生することにより情報が消去される、という事態を未然に防ぐことができる。   In the target position information acquisition system 1 according to the embodiment described above, the drone 10 includes the on-board communication device 16, the ground device 20 includes the ground communication device 25, and the ground device 20. Has a memory for recording the received information. Therefore, information acquired by the barometric altimeter 11, the GPS / INS 12, the angle sensor 14, and the like can be transmitted from the unmanned aerial vehicle 10 to the ground device 20 and recorded. As a result, it is possible to prevent a situation in which information is deleted due to some abnormality occurring in the drone 10.

また、以上説明した実施の形態に係る目標位置情報取得システム１においては、地形の高度情報を記録する地形情報記録手段（地図照合装置２１）や、車両Ａの位置情報を算出する目標位置情報算出手段（管制装置２４）が地上装置２０に設けられているため、これら地形情報記録手段及び目標位置情報算出手段を無人機１０に設ける必要がない。従って、無人機１０の軽量化を実現させることができ、無人機１０の機動性を高めることができる。   Further, in the target position information acquisition system 1 according to the embodiment described above, the terrain information recording means (map matching device 21) for recording the altitude information of the terrain and the target position information calculation for calculating the position information of the vehicle A Since the means (control device 24) is provided in the ground device 20, it is not necessary to provide the terrain information recording means and the target position information calculation means in the drone 10. Therefore, the weight reduction of the drone 10 can be realized, and the maneuverability of the drone 10 can be improved.

[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、第１の実施の形態に係る目標位置情報取得システム１と同様のシステムを採用して、第１の実施の形態とは異なる目標位置情報取得方法を実施した例を説明する。なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と実質的に同一の工程（視軸方向算出工程以外の工程）については説明を省略することとする。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example in which a system similar to the target position information acquisition system 1 according to the first embodiment is adopted and a target position information acquisition method different from the first embodiment is implemented will be described. To do. In the present embodiment, description of steps substantially the same as those in the first embodiment (steps other than the visual axis direction calculation step) will be omitted.

本実施の形態においては、地上装置２０のモニタ２２に表示された目標の位置と、画像センサ１３である可視カメラの焦点距離と、を用いて、画像センサ１３の中心に対する目標の位置の「ずれ」を求める。そして、この「ずれ」と、画像センサ１３の角度情報（アジマス角及びエレベーション角）と、無人機１０の姿勢情報（ピッチ角、ヨー角、ロール角）と、に基づいて、無人機１０から目標を見た場合の視軸方向情報を管制装置２４で算出する。   In the present embodiment, using the target position displayed on the monitor 22 of the ground device 20 and the focal length of the visible camera that is the image sensor 13, the “displacement of the target position with respect to the center of the image sensor 13”. " Based on this “deviation”, the angle information (azimuth angle and elevation angle) of the image sensor 13, and the attitude information (pitch angle, yaw angle, roll angle) of the drone 10, the drone 10 The visual axis direction information when the target is viewed is calculated by the control device 24.

このような視軸方向情報の算出方法を具体的に説明する。画像センサ１３の焦点位置における撮像範囲をモニタ２２上に拡大したとき、その拡大係数をＮ（倍）とする。モニタ２２の画面の中心位置から横方向にＸ軸を、縦方向にＹ軸を、各々とり、画面上の目標の代表座標を（Ｘ、Ｙ）とすると、焦点位置における目標の座標は中心から（Ｘ／Ｎ、Ｙ／Ｎ）となる。焦点距離をＦとすると、画像センサ１３上では、縦軸回りにＸ／（Ｎ・Ｆ）（rad）、横軸回りにＹ／（Ｎ・Ｆ）（rad）回転した方向が目標の方向となる。   A method of calculating such visual axis direction information will be specifically described. When the imaging range at the focal position of the image sensor 13 is enlarged on the monitor 22, the enlargement coefficient is N (times). Taking the X axis in the horizontal direction and the Y axis in the vertical direction from the center position of the screen of the monitor 22, and assuming the representative coordinates of the target on the screen as (X, Y), the target coordinates at the focal position are from the center. (X / N, Y / N). When the focal length is F, on the image sensor 13, the direction rotated by X / (NF) (rad) around the vertical axis and Y / (NF) (rad) around the horizontal axis is the target direction. Become.

「Ｘ／（Ｎ・Ｆ）（rad）」及び「Ｙ／（Ｎ・Ｆ）（rad）」は、画像センサ１３の中心に対する目標の位置の「ずれ」を表す値であり、これらの値を画像センサ１３の角度情報及び無人機１０の姿勢情報で補正することにより、管制装置２４で目標の視軸方向情報を算出することができる。なお、拡大係数Ｎ及び焦点距離Ｆの値は、予め管制装置２４に記憶させておくようにする。   “X / (N · F) (rad)” and “Y / (N · F) (rad)” are values representing “shift” of the target position with respect to the center of the image sensor 13. By correcting the angle information of the image sensor 13 and the attitude information of the drone 10, the target visual axis direction information can be calculated by the control device 24. Note that the values of the enlargement factor N and the focal length F are stored in the control device 24 in advance.

このような視軸方向算出方法を使用すれば、目標を画像センサ１３の中心に位置させる必要はなく、無人機１０は停止せずに飛行して地上の画像情報の収集を続けることができる。   If such a visual axis direction calculation method is used, the target need not be positioned at the center of the image sensor 13, and the drone 10 can fly without stopping and continue collecting image information on the ground.

すなわち、無人機１０の制御装置１５は、所定時間毎に地上の画像情報と、無人機１０の高度・位置・姿勢情報と、画像センサ１３の角度情報と、を取得して地上装置２０に送信し、地上装置２０の管制装置２４は、無人機１０から送信された情報を記録するとともに地上の画像情報をモニタ２２に表示していく。地上の作業員は、モニタ２２に表示される画像情報を視認して、位置を特定したい目標があった場合に、コンソール２３を用いてその画像情報で目標を指定して、その目標の位置を特定することを管制装置２４に指令する。かかる指令を受けた管制装置２４は、必要なプログラムを実行して、無人機１０から目標を見た場合の視軸方向情報を算出する。そして、この視軸方向情報と、地形情報と、に基づいて目標の位置を算出するようにする。   That is, the control device 15 of the drone 10 acquires the ground image information, the altitude / position / posture information of the drone 10, and the angle information of the image sensor 13 at predetermined time intervals and transmits them to the ground device 20. Then, the control device 24 of the ground device 20 records the information transmitted from the drone 10 and displays the ground image information on the monitor 22. The worker on the ground visually recognizes the image information displayed on the monitor 22, and when there is a target whose position is to be specified, the operator designates the target with the image information using the console 23, and determines the position of the target. The controller 24 is instructed to specify. The control device 24 that has received such a command executes a necessary program to calculate visual axis direction information when the target is viewed from the drone 10. Then, the target position is calculated based on the visual axis direction information and the terrain information.

なお、以上の各実施の形態においては、無人機１０と地上装置２０とを備える目標位置情報取得システム１を例示したが、地形の高度情報が記録されたＲＯＭ等の「地形情報記録手段」を無人機１０に搭載するとともに、無人機１０の制御装置１５を「目標位置情報算出手段」として機能させることにより、無人機１０のみで目標位置情報取得システムを構成することもできる。このように無人機１０のみで目標位置情報取得システムを構成すると、地上装置２０に頼ることなく自律的に地上の目標の位置情報を算出することができる。   In each of the above embodiments, the target position information acquisition system 1 including the drone 10 and the ground device 20 is illustrated. However, a “terrain information recording unit” such as a ROM in which the altitude altitude information is recorded is used. It is possible to configure the target position information acquisition system with only the drone 10 by mounting the drone 10 and causing the control device 15 of the drone 10 to function as “target position information calculation means”. Thus, if a target position information acquisition system is comprised only with the unmanned aircraft 10, the position information of the target on the ground can be calculated autonomously without depending on the ground device 20.

また、以上の各実施の形態においては、画像センサ１３で取得した画像情報を地上装置２０のモニタ２２に表示し、モニタ２２の中央に地上の目標が表示された時点（図２参照）で地上の作業員が指令入力を行うことにより、所望の情報を取得した例を示したが、自動的に情報を取得するような構成を採用することもできる。   In each of the above embodiments, the image information acquired by the image sensor 13 is displayed on the monitor 22 of the ground device 20, and the ground is displayed when the ground target is displayed in the center of the monitor 22 (see FIG. 2). Although an example in which desired information is acquired by performing an instruction input by the worker has been shown, a configuration in which information is automatically acquired can also be adopted.

例えば、画像センサ１３が地上の目標の画像情報を取得したか否かを、無人機１０の制御装置１５が自動的に判別し、画像センサ１３が地上の目標の画像情報を取得した時点で、制御装置１５が自動的に気圧高度計１１やＧＰＳ／ＩＮＳ１２や角度センサ１４を制御して、所望の情報を取得するように構成することもできる。   For example, when the control device 15 of the drone 10 automatically determines whether the image sensor 13 has acquired the target image information on the ground and the image sensor 13 has acquired the target image information on the ground, The control device 15 can also be configured to automatically control the barometric altimeter 11, the GPS / INS 12, and the angle sensor 14 to acquire desired information.

また、第１の実施の形態においては、無人機１０の制御装置１５が「視軸方向算出手段」の機能を果たすとともに、地上装置２０の管制装置２４が「目標位置情報算出手段」の機能を果たすように構成し、第２の実施の形態においては、地上装置２０の管制装置２４が「視軸方向算出手段」及び「目標位置情報算出手段」双方の機能を果たすように構成した例を示したが、無人機１０の制御装置１５が「視軸方向算出手段」及び「目標位置情報算出手段」双方の機能を果たすように構成することもできる。   Further, in the first embodiment, the control device 15 of the drone 10 performs the function of “visual axis direction calculation means”, and the control device 24 of the ground device 20 performs the function of “target position information calculation means”. In the second embodiment, an example is shown in which the control device 24 of the ground device 20 is configured to perform both functions of “visual axis direction calculation means” and “target position information calculation means”. However, the control device 15 of the drone 10 may be configured to perform both functions of the “visual axis direction calculating unit” and the “target position information calculating unit”.

また、以上の各実施の形態においては、本発明における移動体の例として「無人回転翼航空機」を採用したが、目標位置情報取得システム１を構成する移動体はこれに限られるものではない。すなわち、無人固定翼航空機、有人固定翼航空機、有人回転翼航空機等の他の航空機や飛行船を移動体として採用して、本発明に係る目標位置情報取得システムを構成することもできる。   In each of the above embodiments, the “unmanned rotary wing aircraft” is adopted as an example of the moving body in the present invention, but the moving body constituting the target position information acquisition system 1 is not limited to this. That is, the target position information acquisition system according to the present invention can be configured by adopting other aircraft such as an unmanned fixed wing aircraft, a manned fixed wing aircraft, a manned rotary wing aircraft, or an airship as a moving body.

また、以上の各実施の形態においては、無人機１０の位置情報を取得する装置として気圧高度計１１及びＧＰＳ／ＩＮＳ１２を採用したが、ＩＮＳを採用せずに気圧高度計１１及びＧＰＳのみを採用することもできる。また、気圧高度計１１で取得する高度情報に変えて、ＧＰＳで取得する高度情報を採用することもできる。また、以上の各実施の形態で使用された装置以外の既存の装置を、各種情報取得手段として採用することができるのは勿論である。   Further, in each of the above embodiments, the barometric altimeter 11 and the GPS / INS 12 are adopted as devices for acquiring the position information of the drone 10, but only the barometric altimeter 11 and the GPS are adopted without adopting the INS. You can also. In addition, altitude information acquired by GPS can be adopted instead of altitude information acquired by the barometric altimeter 11. Of course, existing devices other than the devices used in the above embodiments can be employed as various information acquisition means.

本発明の実施の形態に係る目標位置情報取得システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the target position information acquisition system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る目標位置情報取得システムを構成する無人機の画像センサで取得した地上の目標（車両）の画像情報を示す図である。It is a figure which shows the image information of the target (vehicle) on the ground acquired with the image sensor of the unmanned aircraft which comprises the target position information acquisition system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る目標位置情報取得システムの構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the target position information acquisition system which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 目標位置情報取得システム
１０ 無人回転翼航空機（移動体）
１１ 気圧高度計（位置情報取得手段）
１２ ＧＰＳ／ＩＮＳ（位置情報取得手段、姿勢センサ）
１３ 画像センサ（撮像手段）
１４ 角度センサ
１５ 制御装置（視軸方向算出手段）
２１ 地図照合装置（地形情報記録手段）
２４ 管制装置（目標位置情報算出手段）
Ａ 車両（地上の目標） 1 Target position information acquisition system 10 Unmanned rotorcraft (moving object)
11 Barometric altimeter (location information acquisition means)
12 GPS / INS (position information acquisition means, attitude sensor)
13 Image sensor (imaging means)
14 Angle sensor 15 Control device (visual axis direction calculation means)
21 Map verification device (terrain information recording means)
24 Control device (target position information calculation means)
A Vehicle (Ground target)

Claims (5)

移動体に搭載された撮像手段を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得システムであって、
前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記移動体から前記目標を見た時の視軸方向情報を算出する視軸方向算出手段と、
地形の高度情報が記録された地形情報記録手段と、
前記位置情報取得手段で取得した前記移動体の位置情報、前記視軸方向算出手段で算出した前記視軸方向情報及び前記地形情報記録手段に記録された地形の高度情報に基づいて、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出手段と、
を備えることを特徴とする目標位置情報取得システム。 A target position information acquisition system for acquiring position information of a target on the ground using an imaging means mounted on a moving body,
Position information acquisition means for acquiring position information of the moving body;
Visual axis direction calculating means for calculating visual axis direction information when the target is viewed from the moving body;
Terrain information recording means for recording altitude information of terrain;
Based on the position information of the moving body acquired by the position information acquisition means, the visual axis direction information calculated by the visual axis direction calculation means, and the altitude information of the terrain recorded in the terrain information recording means, the target on the ground Target position information calculating means for calculating the position information of
A target position information acquisition system comprising: 前記視軸方向算出手段は、
前記移動体の姿勢情報を取得する姿勢センサと、
前記移動体の基準軸に対する前記目標の方向を示す角度情報を取得する角度センサと、を備え、
前記移動体に、
前記位置情報取得手段と、
前記視軸方向算出手段と、
前記撮像手段で取得した画像情報を送信するとともに各種指令を受信する機上通信装置と、を配置し、
地上側に、
前記移動体から送信された情報を受信するとともに各種指令を前記移動体に送信する地上通信装置と、
受信した画像情報を表示する表示手段と、
各種指令を入力する指令入力手段と、を有する地上装置を配置したことを特徴とする請求項１に記載の目標位置情報取得システム。 The visual axis direction calculating means includes
An attitude sensor for acquiring attitude information of the moving body;
An angle sensor that obtains angle information indicating the direction of the target with respect to a reference axis of the moving body,
In the moving body,
The position information acquisition means;
The visual axis direction calculating means;
An on-board communication device that transmits image information acquired by the imaging means and receives various commands, and
On the ground side,
A ground communication device that receives information transmitted from the mobile body and transmits various commands to the mobile body;
Display means for displaying received image information;
The target position information acquisition system according to claim 1, wherein a ground device having command input means for inputting various commands is arranged. 前記移動体に、
前記移動体の位置情報及び前記視軸方向情報を送信する機上通信装置を配置し、
地上側に、
前記移動体から送信された情報を受信する地上通信装置と、
受信した情報を記録する受信情報記録手段と、
前記地形情報記録手段と、
前記目標位置情報算出手段と、を有する地上装置を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の目標位置情報取得システム。 In the moving body,
An on-board communication device that transmits the position information of the moving body and the visual axis direction information is disposed,
On the ground side,
A ground communication device for receiving information transmitted from the mobile unit;
Received information recording means for recording received information;
The terrain information recording means;
The target position information acquisition system according to claim 1, wherein a ground device having the target position information calculation unit is arranged. 前記移動体は、
前記位置情報取得手段、前記視軸方向算出手段、前記地形情報記録手段及び前記目標位置情報算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の目標位置情報取得システム。 The moving body is
The target position information acquisition system according to claim 1, further comprising: the position information acquisition unit, the visual axis direction calculation unit, the terrain information recording unit, and the target position information calculation unit. 移動体に搭載された撮像手段を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得方法であって、
前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得工程と、
前記移動体から前記目標を見た時の視軸方向情報を算出する視軸方向算出工程と、
地形の高度情報を記録する地形情報記録工程と、
前記位置情報取得工程で取得した前記移動体の位置情報、前記視軸方向算出工程で算出した前記視軸方向情報及び前記地形情報記録工程で記録した地形の高度情報に基づいて、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出工程と、
を備えることを特徴とする目標位置情報取得方法。 A target position information acquisition method for acquiring position information of a target on the ground using an imaging means mounted on a moving body,
A position information acquisition step of acquiring position information of the mobile body;
A visual axis direction calculating step of calculating visual axis direction information when the target is viewed from the moving body;
A terrain information recording process for recording altitude information of the terrain;
Based on the position information of the moving body acquired in the position information acquisition step, the visual axis direction information calculated in the visual axis direction calculation step, and the altitude information of the terrain recorded in the terrain information recording step, A target position information calculation step for calculating position information;
A target position information acquisition method comprising:
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