JP2000284064A

JP2000284064A - 多衛星補完観測システム

Info

Publication number: JP2000284064A
Application number: JP11090493A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hara; 裕一原; Takashi Kimura; 隆木村; Fumiyoshi Murase; 文義村瀬
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】静止衛星と複数の周回軌道衛星を同時に運用
して、高頻度で高分解能な観測ができる多衛星補完観測
システムを提供する。【解決手段】静止衛星１と複数の周回軌道衛星３Ａ〜
３Ｈを同時に運用し、静止衛星に搭載された広域低分解
能放射計で得た観測データ画像と、周回軌道衛星に搭載
された狭域高分解能放射計による観測データ画像とを重
ね合わせることで、双方の衛星の短所を補完する。周回
軌道衛星から高分解能の観測データが得られない場合
は、所定の補正式に従って、高分解能画像の放射輝度を
求め、擬似高分解能画像を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、地表の物
体および大気を観測するための放射計を搭載した複数の
衛星を同時に運用する多衛星補完観測システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】地球表面の観測、特に地表上の物体や大
気の観測には、従来より人工衛星に、例えば、マイクロ
波放射計を搭載して行っている。図８は、従来の観測シ
ステムの構成を示しており、軌道３２上には衛星３０が
あり、この衛星３０に搭載された放射計３１によって必
要な観測を行う。この衛星３０の放射計３１は、地球３
６上の領域３３をその観測領域としており、地上の管制
局３４が、その衛星３０を運用し、受信処理局３５が、
衛星３０からの観測データを受信処理している。

【０００３】このような観測システムでは、軌道３２上
の衛星３０として、静止軌道にある静止衛星や地上から
高度７００ｋｍ付近で地球を周回する周回軌道衛星があ
る。また、放射計３１には、可視領域、赤外領域、ある
いはマイクロ波領域を観測するものがある。

【０００４】上記の衛星３０が静止衛星の場合、この衛
星に搭載された放射計３１による観測は、遠距離から広
範囲に渡る観測を行うのに適しているため、放射計３１
には、広域低分解能放射計が用いられる。また、衛星３
０が周回軌道衛星であれば、それは狭域で詳細な観測に
適しているため、放射計３１には、狭域高分解能放射計
が用いられる。

【０００５】よって、衛星３０の軌道３２は、その衛星
３０が静止衛星ならば静止衛星軌道であり、衛星が周回
軌道衛星ならば、周回衛星軌道となる。また、放射計３
１で観測される観測領域３３は、衛星３０が静止衛星な
らば、その位置は変わらないが、衛星３０が周回軌道衛
星ならば、観測領域３３は軌道３２に沿って移動する。

【０００６】なお、地上管制局３４は、図示していない
が、Ｓ帯およびＸ帯（２〜９ＧＨｚ）の受信アンテナ、
低雑音増幅器、周波数変換器、復調器、処理計算機等で
構成されている。また、地上の受信処理局３５は、Ｓ帯
およびＸ帯（２〜９ＧＨｚ）の受信アンテナ、低雑音増
幅器、周波数変換器、復調器、フォーマット同期器、追
尾装置等で構成されている。

【０００７】以下、上記従来の観測システムの動作を説
明する。衛星３０が周回軌道衛星の場合、この衛星の周
回方向に対してパスが、その方向に垂直な方向にロウが
定義される。パスは、衛星軌道方向での放射計３１の観
測幅であり、ロウは、それに垂直な方向での放射計３１
の観測幅である。そして、地球の表面は全て、あるパス
とあるロウに分割でき、これらによって区分される多数
の位置の内、同一位置を観測するには、１日〜数日の単
位を要する。

【０００８】一方、観測データに関しては、衛星３０が
静止衛星の場合、高頻度で低分解能のデータを取得で
き、衛星３０が周回軌道衛星の場合には、低頻度で高分
解能の観測データを取得できる。そして、管制局３４
は、衛星の追尾による軌道監視、衛星との通信による監
視制御、衛星に搭載されている放射計等の観測機器の運
用計画を立てるミッション運用を行う。

【０００９】また、受信処理局３５は、測距データやＧ
ＰＳデータを用いて、衛星３０の軌道を推定し、自局の
受信アンテナの待ち受け角度および受信時刻を決定す
る。受信した衛星からの微弱電波は、高周波高利得のパ
ラメトリック、またはＦＦＴ等の低雑音増幅器によっ
て、３５〜４５ｄＢに増幅される。そして、その信号
は、伝送損失を少なくするため、数十〜百数十ＭＨｚの
中間周波数に変換され、光ファイバあるいは同軸ケーブ
ルによって復調系へ送られる。なお、観測データの通信
に用いられる変調方式は、ＰＣＭ−ＰＳＫ方式である。

【００１０】復調データは、あらかじめ定められたフォ
ーマットに従っているので、これを処理しやすいフォー
マットに変え、それを高密度磁気記録テープに記録す
る。その後、このデータを再生して、処理計算機に観測
データや処理に必要なテレメトリデータ等を取り込む。
そして、最終的には、観測データは、それに含まれる幾
何学的な歪みやラジオメトリックな歪みが補正され、地
図投影法に従った画像データに変換されてから、計算機
が扱える記録媒体（例えば、ＣＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
ＣｏｍｐａｔｉｂｌｅＴａｐｅ等）に出力される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成をとる従来の観測システムは、そのシステムを構成
する衛星が周回軌道衛星であれば、分解能は高いが同一
対象に対する観測頻度が低く、精度の良い観測には適し
ているが、連続的な観測を行うには不向きである、とい
う問題がある。

【００１２】また、衛星が静止衛星の場合、観測頻度は
高いが分解能が低いために、連続的な観測を行うのに適
していても、精度の良い観測を行おうとする目的には不
向きであるという問題があり、精度良く連続的な観測を
行えない。

【００１３】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、静止衛星と周回軌
道衛星を同時に運用する際、双方の衛星の短所を補完し
て、精度良く、連続的な観測が行える多衛星補完観測シ
ステムを提供することである。

【００１４】本発明の他の目的は、高分解能画像が得ら
れない場合、擬似的に高分解能画像を生成して、連続的
な観測を行える多衛星補完観測システムを提供すること
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、第１の放射計を搭載した静止衛星と、各
々に第２の放射計を搭載した複数の周回軌道衛星と、上
記静止衛星と周回軌道衛星を地上より同時に監視制御す
る制御手段と、上記第１および第２の放射計で観測して
得た観測データを地上で受信処理する処理手段とを備
え、上記第１の放射計による第１の観測領域は上記第２
の放射計による第２の観測領域よりも広く、上記制御手
段は、これら第１および第２の観測領域が相互に重複す
るよう上記静止衛星と周回軌道衛星を制御し、また、上
記処理手段は、上記重複した観測領域についての上記観
測データを合成する処理を行う多衛星補完観測システム
を提供する。

【００１６】好ましくは、上記複数の周回軌道衛星は、
地球を周回する互いに隣接する複数の軌道上にあり、こ
れら複数の軌道は、上記第１の観測領域を通過する軌道
である。また、上記複数の周回軌道衛星は、上記複数の
軌道の内、同一軌道上に配された周回軌道衛星の数に、
これら複数の軌道の数を乗じた数に等しい。

【００１７】また、好ましくは、上記第２の観測領域
は、上記制御手段による上記第２の放射計の制御により
変更できる。

【００１８】好適には、上記複数の周回軌道衛星は、上
記複数の軌道上において互いに軌道方向に一定時間ずら
して配され、上記制御手段は、これら複数の軌道の内、
特定の軌道上にある上記周回軌道衛星の第２の放射計
が、その軌道直下の地域を観察領域とし、上記特定の軌
道に隣接する軌道上に配された上記周回軌道衛星の第２
の放射計が、この隣接する軌道に直交する方向かつ上記
特定の軌道直下に位置する地域を観測地域とするよう、
これら第２の放射計を制御する。

【００１９】さらに、好ましくは、上記第１の放射計で
観測して得た観測データは、上記第１の観測領域につい
ての低分解能画像であり、上記第２の放射計で観測して
得た観測データは、上記第２の観測領域についての高分
解能画像であって、上記処理手段は、上記重複した観測
領域について上記低分解能画像に上記高分解能画像をは
め込むことで、これら低分解能画像と高分解能画像の合
成画像を生成する。

【００２０】好適には、上記処理手段は、上記第２の観
測領域についての高分解能画像が得られない場合、時刻
ｔにおける低分解能画像および高分解能画像の放射輝度
と、上記時刻ｔから時間ｓ経過後の時刻ｔ＋ｓにおける
低分解能画像の放射輝度とをもとに所定の補正を行っ
て、擬似的に上記時刻ｔ＋ｓにおける高分解能画像を生
成する。

【００２１】また、好適には、上記処理手段は、上記第
１の観測領域についての低分解能画像の放射輝度をもと
に、その観測領域の地表面温度画像を得、この地表面温
度が所定値以上の場合、上記制御手段は、上記第２の放
射計の観測領域を、上記地表面温度が所定値以上の領域
とすべく、この第２の放射計を制御する。

【００２２】好適には、上記第１および第２の放射計
は、少なくとも可視領域、赤外領域、あるいはマイクロ
波領域で動作する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を説明する。実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１に係る多
衛星補完観測システムの構成を示す図である。同図に示
す多衛星補完観測システム（以下、単に観測システムと
いう）は、低軌道を周回する複数の周回軌道衛星と１つ
の静止衛星、これらの衛星の監視や地上での管制を行う
地上局、受信処理局によって構成される。

【００２４】具体的に説明すると、本観測システムにお
いて、周回軌道衛星３Ａ〜３Ｈが、地球１０に対して低
軌道である軌道５Ａ〜５Ｄ上を周回しており、これらの
周回軌道衛星には、狭域高分解能放射計４Ａ〜４Ｈが取
り付けられている。また、これら周回軌道衛星の軌道よ
りも高い位置には、静止衛星１が配され、この静止衛星
１には、広域低分解能放射計２が取り付けられている。
なお、これらの放射計は、可視領域、赤外領域、あるい
はマイクロ波領域で動作する。

【００２５】これらの狭域高分解能放射計４Ａ〜４Ｄが
観測する、地上の領域が観測領域８Ａ〜８Ｄであり、広
域低分解能放射計２の観測領域が領域９である。そし
て、地球１０上には、以下に説明する地上管制局６、お
よび地上受信処理局７が設置されている。

【００２６】すなわち、管制局６は、地上において静止
衛星１および周回軌道衛星３Ａ〜３Ｈを制御し、監視す
る。受信処理局７もまた、地上において静止衛星１およ
び周回軌道衛星３Ａ〜３Ｈそれぞれに搭載された放射計
２および放射計４Ａ〜４Ｈで観測された観測データを受
信し、それに対する処理を行う。そして、上述したよう
に、領域９が放射計２によって観測される観測領域であ
り、領域８Ａ〜８Ｄが、放射計４Ａ〜４Ｄにより観測さ
れる観測領域である。

【００２７】静止衛星１に搭載された放射計２は、常
時、観測領域９を観測し続け、その観測データを地上に
向けて送信する。また、周回軌道衛星３Ａ〜３Ｈは、そ
れぞれ軌道５Ａ〜５Ｄ上を移動するため、これら周回軌
道衛星３Ａ〜３Ｈに搭載された放射計４Ａ〜４Ｈが、観
測領域８Ａ〜８Ｈを観測する。従って、これらの観測領
域は、対応する衛星の移動に伴い、上記の軌道に沿って
推移することになる。

【００２８】図２は、本実施の形態に係る観測システム
で用いる周回軌道衛星による地表面観測のモデル図であ
る。すなわち、図２は、図１に示す、周回軌道衛星３Ａ
〜３Ｈによる観測について、その観測領域と衛星上のア
ンテナとの位置関係を示している。図２に示すように、
周回軌道衛星１１には、狭域高分解能放射計１２が取り
付けられており、その先端に位置する可動カセグレンア
ンテナ１３が、地上の観測領域１４Ａ〜１４Ｃを観測す
る。

【００２９】このように、地表面上の観測に際して、周
回軌道衛星１１が、カセグレンアンテナ１３を可動して
駆動させることで、通常状態において観測領域１４Ａを
観測する衛星が、さらに、観測領域１４Ｂ，１４Ｃをも
観測できるように動作する。なお、このアンテナの駆動
は、後述するように、地上からの指令によって能動的に
行われる。

【００３０】また、図１に示す管制局６は、静止衛星１
および周回軌道衛星３Ａ〜３Ｈに対して追跡を行うこと
により、これらの衛星の軌道を観測、監視する。そし
て、この管制局６から周回軌道衛星３Ａ〜３Ｈに対して
通信（遠隔制御）を行うことで、周回軌道衛星各々が、
図２に示すカセグレンアンテナ１３を駆動して、狭域高
分解能放射計１２による観測領域の変更を行う。

【００３１】本実施の形態に係る観測システムでは、管
制局６によって、各パス毎の周回軌道衛星が同じロウに
到来する時間を異なるようにし、観測領域内のどの範囲
も、隣接パスの衛星による観測も含めて、ある一定間隔
で観測するように運用スケジュールを決定する。

【００３２】図３は、本実施の形態に係る観測システム
における運用スケジュールの一例を示す。同図におい
て、衛星１５Ａは、ｎ番目のパスの周回軌道衛星、衛星
１５Ｂは、ｎ−１番目のパスの周回軌道衛星、そして、
衛星１５Ｃは、ｎ＋１番目のパスの周回軌道衛星であ
る。なお、図示したパス１６はｎ番目のパスであり、領
域１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃは、それぞれ衛星１５Ａ，１
５Ｂ，１５Ｃの観測領域である。

【００３３】例えば、ｎ番目のパス１６の観測領域を観
測する場合、周回軌道衛星１５Ａだけでなく、衛星１５
Ｂ，１５Ｃといった、隣り合うパスの周回軌道衛星を用
いて、ｎ番目のパス１６を観測することにより、同じパ
スでの観測頻度を高める。そして、周回軌道衛星１５
Ｂ，１５Ｃの周回を、以下の式（１）で求める時間ｔ
［分］ずつずらすことにより、隣接パスも含めた観測を
等間隔（ｔ分）で行う。

【００３４】すなわち、上記の周回軌道衛星１５Ａ〜１
５Ｃが、一周分の軌道をＮ分で周回するとした場合、上
述した観測間隔は、ｔ＝Ｎ／｛（１＋２ｘ）×ｙ｝ …（１）ここで、Ｎ：軌道を一周するのにかかる時間ｘ：利用する隣接パスの数ｙ：同軌道にある周回軌道衛星の数で求めることができる。

【００３５】このように、管制局６は、静止衛星１およ
び周回軌道衛星３Ａ〜３Ｈの軌道監視や軌道制御を行
い、また、これらの衛星に搭載された放射計による観測
領域８Ａ〜８Ｈを変更する制御を行う。この管制局６
は、指定地域の観測頻度を変更するため、どの衛星にど
の地域の観測を行わせるかの最適化を図り、そのための
衛星の制御を行う。

【００３６】他方、受信処理局７は、静止衛星１および
周回軌道衛星３Ａ〜３Ｈに搭載された放射計２，４Ａ〜
４Ｈで観測され、これらの衛星より送信された観測デー
タを受信する。また、受信処理局７は、受信した観測デ
ータを、以下に説明する処理手順で、リアルタイムに処
理する。

【００３７】図４は、本実施の形態に係る観測システム
の受信処理局における処理手順を示すフローチャートで
ある。同図のステップＳ１８Ａ，Ｓ１８Ｂでは、受信処
理局７が観測データの受信を行う。すなわち、受信処理
局７は、ステップＳ１８Ａで、静止衛星１からの観測デ
ータを受信し、ステップＳ１８Ｂでは、周回軌道衛星３
Ａ〜３Ｈから送信される観測データを受信する。

【００３８】続くステップＳ１９Ａ，Ｓ１９Ｂでは、受
信した観測データに対して、システム補正およびラジオ
メトリック補正処理を行う。なお、これらの補正処理は
公知の技術であるため、ここでは、それらの説明を省略
する。そして、ステップＳ２０Ａ，Ｓ２０Ｂで、上記補
正したデータについて、地図座標（例えば、メルカトル
図法等）への座標変換を行う。

【００３９】ステップＳ２１Ａ，Ｓ２１Ｂでは、得られ
た観測データ値を、その観測に使用した放射計に設定さ
れた放射輝度変換関数を用いて、放射輝度値に変換す
る。そして、ステップＳ２２で、観測データ画像に、あ
らかじめ設定した基準点がそれぞれの画像で一致するよ
うに、これらの観測データ画像を重ね合わせる位置を決
定する。

【００４０】次のステップＳ２３では、データとして、
静止衛星からの観測データと、周回軌道衛星からの観測
データの両方が存在するかどうかを判断する。その結
果、両方の観測データがあれば、ステップＳ２４で、静
止衛星１に搭載された放射計による観測データ画像部分
に、周回軌道衛星からの観測データ画像をはめ込む。

【００４１】しかし、両方の観測データがなければ、ス
テップＳ２５に進み、そこで、静止衛星に搭載された放
射計による観測データ画像部分を、後述する式（２）を
用いて得られる補正データで入れ替える。その結果、擬
似高分解能画像が作成される。

【００４２】図５は、受信処理局において行う画像の重
ね合わせ処理を模式的に示す図である。同図において、
ピクセル２６は、低分解能画像の１ピクセルであり、ピ
クセル２７は、高分解能画像の１ピクセルである。つま
り、低分解能画像１ピクセルに対して、高分解能画像の
ｍ×ｎ個のピクセルが対応している。ただし、ｍ，ｎは
２以上の整数である。

【００４３】ここで、周回軌道衛星の観測データが得ら
れないときに、擬似的に高分解能画像を維持するための
アルゴリズムについて説明する。図６は、擬似高分解能
画像を作成するアルゴリズムを説明するための図であ
る。同図に示すように、擬似的に高分解能画像を維持す
るため、低分解能画像のピクセル２８に対して、高分解
能画像のピクセル２９（ｍ×ｎ個のピクセルの内、図６
において斜線で示す（ｘ，ｙ）個目のピクセル）を展開
する。

【００４４】具体的には、本観測システムでは、

【数１】に従って、放射輝度の補正を行う。

【００４５】すなわち、ある時刻ｔの高分解能画像の放
射輝度をＤＨ（ｘ，ｙ，ｔ）、低分解能画像の放射輝度
をＤＬ（ｔ）とし、それからｓ秒後の高分解能画像の放
射輝度をＤＨ（ｘ，ｙ，ｔ＋ｓ）、低分解能画像の放射
輝度をＤＬ（ｔ＋ｓ）としたとき、このｓ秒後の高分解
能画像の放射輝度を実際に取得できない場合、上記の式
（２）に従って、ｓ秒後の高分解能画像の放射輝度ＤＨ
（ｘ，ｙ，ｔ＋ｓ）を求める。

【００４６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、静止衛星と複数の周回軌道衛星を同時に運用し、静
止衛星に搭載された広域低分解能放射計で得た観測デー
タ画像と、周回軌道衛星に搭載された狭域高分解能放射
計による観測データ画像とを重ね合わせることで、双方
の衛星の短所を補完した、高精度かつ高分解能な連続的
観測を行える。

【００４７】また、静止衛星から観測データと、周回軌
道衛星からの観測データの内、周回軌道衛星から高分解
能の観測データが得られないときには、所定の補正式に
従って、高分解能画像の放射輝度を求め、擬似高分解能
画像を作成することで、高分解能な連続的な観測を行え
る。

【００４８】実施の形態２．以下、本発明の実施の形態
２について説明する。なお、本実施の形態は、森林火災
の監視システムに係るものであるが、そのシステム構成
は、図１に示す、上記実施の形態１に係る観測システム
と同じであるため、ここでは、その図示を省略する。

【００４９】図１に示す観測システムと同じ構成を有す
る、本実施の形態に係る監視システムにおいて、静止衛
星には、広域低分解能可視赤外放射計が搭載され、その
可視および赤外バンドで森林領域を常時、観測する。図
７は、本実施の形態に係る監視システムにおける監視手
順を示すフローチャートである。

【００５０】図７のステップＳ７１では、地上の受信処
理局は、静止衛星からの観測データを受信し、この観測
データに対して、リアルタイムで画像処理を行う。そし
て、ステップＳ７２において、その画像の示す放射輝度
から、それを地表面温度に変換する変換式を用いて、地
表面温度画像を作成する。

【００５１】ステップＳ７３では、地表面温度画像中、
地表面温度が異常に高い領域があるかどうかを判定し、
そのような領域があれば、その領域が地上の森林領域に
重なるか否かを判断する。その結果、高温領域と森林領
域が一致する場合、その森林領域では、山火事が発生し
ている可能性が高いと判断できる。

【００５２】このステップＳ７３での判断結果がＹＥＳ
であれば、管制局は、その領域に対して周回軌道衛星で
の観測頻度を強化すべく、所定の運用スケジュールを作
成する（ステップＳ７４）。続くステップＳ７５におい
て、その運用スケジュールに基づいて、観測を強化した
い領域に対して、その観測ができる周回軌道衛星を用い
て観測頻度を高める。そして、管制局は、周回軌道衛星
から山火事の確認のための高分解能画像データを取得す
る。

【００５３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、静止衛星で観測した地表面温度画像をもとに、高温
領域と森林領域が一致するかどうかを判定し、その結果
をもとに、その領域に対する観測頻度を強化すべく、周
回軌道衛星の運用スケジュールを作成することで、地上
や航空機からは把握しにくい山火事の状況を、高い頻度
かつ高分解能で観測が行える。つまり、詳細な山火事の
分布状況を、逐一、観測できる。

【００５４】また、本監視システムを、通常は静止衛星
による監視にとどめておくことで、全ての周回衛星のデ
ータをリアルタイムで行うというような過度のデータ処
理を行う必要がなくなり、集中的な観測が必要になった
ときだけ、周回軌道衛星の観測データのリアルタイム処
理を行うことで、無駄な処理を減らすことができ、衛星
の効率的な運用が可能となる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る多衛
星補完観測システムは、第１の放射計を搭載した静止衛
星と、各々に第２の放射計を搭載した複数の周回軌道衛
星と、上記静止衛星と周回軌道衛星を地上より同時に監
視制御する制御手段と、上記第１および第２の放射計で
観測して得た観測データを地上で受信処理する処理手段
とを備え、上記第１の放射計による第１の観測領域は上
記第２の放射計による第２の観測領域よりも広く、上記
制御手段は、これら第１および第２の観測領域が相互に
重複するよう上記静止衛星と周回軌道衛星を制御し、ま
た、上記処理手段は、上記重複した観測領域についての
上記観測データを合成する処理を行うことで、静止衛星
と周回軌道衛星の欠点が補完され、必要に応じた高分解
能かつ高頻度で、地表面の観測を行うことができる。

【００５６】また、上記複数の周回軌道衛星は、地球を
周回する互いに隣接する複数の軌道上にあり、これら複
数の軌道を、上記第１の観測領域を通過する軌道とする
ことで、この第１の観測領域の詳細な観測が可能とな
る。上記複数の周回軌道衛星を、上記複数の軌道の内、
同一軌道上に配された周回軌道衛星の数に、これら複数
の軌道の数を乗じた数に等しくすることで、複数の軌道
について高精度の観測ができる。

【００５７】また、上記第２の観測領域を、上記制御手
段による上記第２の放射計の制御によって変更できるよ
うにして、放射計を軌道直下のみならず、その近傍の観
測領域に振り向けることで、観測頻度を変えることがで
き、高精度の観測を行える。

【００５８】上記複数の周回軌道衛星を、上記複数の軌
道上において互いに軌道方向に一定時間ずらして配し、
上記制御手段が、これら複数の軌道の内、特定の軌道上
にある上記周回軌道衛星の第２の放射計が、その軌道直
下の地域を観察領域とし、上記特定の軌道に隣接する軌
道上に配された上記周回軌道衛星の第２の放射計が、こ
の隣接する軌道に直交する方向かつ上記特定の軌道直下
に位置する地域を観測地域とするよう、これら第２の放
射計を制御することで、特定領域の観測頻度を変更で
き、観測の精度を向上できる。

【００５９】さらには、上記第１の放射計で観測して得
た観測データは、上記第１の観測領域についての低分解
能画像であり、上記第２の放射計で観測して得た観測デ
ータは、上記第２の観測領域についての高分解能画像で
あって、上記処理手段が、上記重複した観測領域につい
て上記低分解能画像に上記高分解能画像をはめ込んで、
これら低分解能画像と高分解能画像の合成画像を生成す
るので、双方の衛星の短所を補完した、高精度かつ高分
解能な連続的観測を行える。

【００６０】上記処理手段は、上記第２の観測領域につ
いての高分解能画像が得られない場合、時刻ｔにおける
低分解能画像および高分解能画像の放射輝度と、上記時
刻ｔから時間ｓ経過後の時刻ｔ＋ｓにおける低分解能画
像の放射輝度とをもとに所定の補正を行って、擬似的に
上記時刻ｔ＋ｓにおける高分解能画像を生成するので、
周回軌道衛星から高分解能の観測データが得られないと
きでも、全体の画像の高分解能を維持しつつ、連続的な
観測を行える。

【００６１】また、上記処理手段は、上記第１の観測領
域についての低分解能画像の放射輝度をもとに、その観
測領域の地表面温度画像を得、この地表面温度が所定値
以上の場合、上記制御手段は、上記第２の放射計の観測
領域を、上記地表面温度が所定値以上の領域とすべく、
この第２の放射計を制御することで、地上や航空機から
は把握しにくい、例えば、山火事等の状況を、高い頻度
かつ高分解能で観測できる。

【００６２】そして、上記第１および第２の放射計が、
少なくとも可視領域、赤外領域、あるいはマイクロ波領
域で動作するので、地表面上の温度、大気等の気象状況
や地勢等を容易に観測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る多衛星補完観測
システムの構成を示す図である。

【図２】実施の形態１に係る周回軌道衛星による地表
面観測のモデル図である。

【図３】実施の形態１に係る観測システムにおける運
用スケジュールの一例を示す図である。

【図４】実施の形態１に係る受信処理局における処理
手順を示すフローチャートである。

【図５】実施の形態１に係る受信処理局において行う
画像の重ね合わせ処理を模式的に示す図である。

【図６】実施の形態１において擬似高分解能画像を作
成するアルゴリズムを説明するための図である。

【図７】本発明の実施の形態２に係る監視システムに
おける監視手順を示すフローチャートである。

【図８】従来の観測システムの構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１…静止衛星、２…広域低分解能放射計、３Ａ〜３Ｈ，
１１，１５Ａ〜１５Ｃ…周回軌道衛星、４Ａ〜４Ｈ，１
２…狭域高分解能放射計、５Ａ〜５Ｄ，３２…軌道、
６，３４…地上管制局、７，３５…地上受信処理局、８
Ａ〜８Ｈ，１４Ａ〜１４Ｃ，１７Ａ〜１７Ｃ，３３…観
測領域、１０，３６…地球、１３…可動カセグレンアン
テナ、１６…パス、２８…低分解能画像のピクセル、２
９…高分解能画像のピクセル、３０…衛星、３１…放射
計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の放射計を搭載した静止衛星と、各々に第２の放射計を搭載した複数の周回軌道衛星と、前記静止衛星と周回軌道衛星を地上より同時に監視制御
する制御手段と、前記第１および第２の放射計で観測して得た観測データ
を地上で受信処理する処理手段とを備え、前記第１の放射計による第１の観測領域は前記第２の放
射計による第２の観測領域よりも広く、前記制御手段
は、これら第１および第２の観測領域が相互に重複する
よう前記静止衛星と周回軌道衛星を制御し、また、前記
処理手段は、前記重複した観測領域についての前記観測
データを合成する処理を行うことを特徴とする多衛星補
完観測システム。
【請求項２】前記複数の周回軌道衛星は、地球を周回
する互いに隣接する複数の軌道上にあり、これら複数の
軌道は、前記第１の観測領域を通過する軌道であること
を特徴とする請求項１記載の多衛星補完観測システム。
【請求項３】前記複数の周回軌道衛星は、前記複数の
軌道の内、同一軌道上に配された周回軌道衛星の数に、
これら複数の軌道の数を乗じた数に等しいことを特徴と
する請求項２記載の多衛星補完観測システム。
【請求項４】前記第２の観測領域は、前記制御手段に
よる前記第２の放射計の制御により変更できることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の衛星補完観
測システム。
【請求項５】前記複数の周回軌道衛星は、前記複数の
軌道上において互いに軌道方向に一定時間ずらして配さ
れ、前記制御手段は、これら複数の軌道の内、特定の軌
道上にある前記周回軌道衛星の第２の放射計が、その軌
道直下の地域を観察領域とし、前記特定の軌道に隣接す
る軌道上に配された前記周回軌道衛星の第２の放射計
が、この隣接する軌道に直交する方向かつ前記特定の軌
道直下に位置する地域を観測地域とするよう、これら第
２の放射計を制御することを特徴とする請求項４記載の
多衛星補完観測システム。
【請求項６】前記第１の放射計で観測して得た観測デ
ータは、前記第１の観測領域についての低分解能画像で
あり、前記第２の放射計で観測して得た観測データは、
前記第２の観測領域についての高分解能画像であって、
前記処理手段は、前記重複した観測領域について前記低
分解能画像に前記高分解能画像をはめ込むことで、これ
ら低分解能画像と高分解能画像の合成画像を生成するこ
とを特徴とする請求項１記載の多衛星補完観測システ
ム。
【請求項７】前記処理手段は、前記第２の観測領域に
ついての高分解能画像が得られない場合、時刻ｔにおけ
る低分解能画像および高分解能画像の放射輝度と、前記
時刻ｔから時間ｓ経過後の時刻ｔ＋ｓにおける低分解能
画像の放射輝度とをもとに所定の補正を行って、擬似的
に前記時刻ｔ＋ｓにおける高分解能画像を生成すること
を特徴とする請求項６記載の多衛星補完観測システム。
【請求項８】前記処理手段は、前記第１の観測領域に
ついての低分解能画像の放射輝度をもとに、その観測領
域の地表面温度画像を得、この地表面温度が所定値以上
の場合、前記制御手段は、前記第２の放射計の観測領域
を、前記地表面温度が所定値以上の領域とすべく、この
第２の放射計を制御することを特徴とする請求項７記載
の多衛星補完観測システム。
【請求項９】前記第１および第２の放射計は、少なく
とも可視領域、赤外領域、あるいはマイクロ波領域で動
作することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記
載の多衛星補完観測システム。