JP2001523006A - 可視障害物によって少なくとも部分的に包囲された地点の衛星測定のための測定期間を決定するための方法及び装置 - Google Patents
可視障害物によって少なくとも部分的に包囲された地点の衛星測定のための測定期間を決定するための方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 可視障害物によって少なくとも部分的に包囲された地点の衛星に基づく調査のための測定期間を決定するための装置であって、測定されるべき地点から空までの可視障害物を含む画像をディジタル撮像するのための撮像装置（１１）を有しており、撮像装置（１１）は複数の独立した感光性画素を備えたセンサ（１４）を有する。撮像装置（１１）に接続されたまたはそれに接続すべく適応されており、センサ（１４）の画素の出力信号を受信し、これらの出力信号に基づいて、ディジタル記録内の自由範囲（３０）に対照させて可視障害物（２８）を検出し、自由範囲（３０）または前記可視障害物（２８）のサイズ及び位置に基づいて、前記地点の衛星に基づく調査に適した衛星配置が存在する少なくとも１つの測定期間を算出する処理部（１６）を、この装置は更に有している。
Description
【０００１】
本発明は、ＧＰＳかＧＬＯＮＡＳＳ衛星の何れか、またはこれらの衛星システ
ムの両方によって、上空から規制された視程における地点の位置測定のために使
用される、衛星への可視障害物と測定期間とを自動的に決定するのための装置及
び方法に関するものである。
ムの両方によって、上空から規制された視程における地点の位置測定のために使
用される、衛星への可視障害物と測定期間とを自動的に決定するのための装置及
び方法に関するものである。
【０００２】
ＮＡＶＳＴＡＲ全地球位置発見システム（ＧＰＳ）が使用できるようになった
時点から、差動衛星に基づいた測地学測定方法（ＤＧＰＳ）による位置測定及び
調査作業の扱いがより重要となっている。現在における用途の範囲は、いわゆる
リアルタイム運動学オペレーション（ＧＰＳ−ＲＴＫ）におけるセンチメートル
範囲で正確に３次元位置決めを行う経済的に非常に有利な方法と同様に、測地学
制御地点範囲内の静的基線測定から、あらゆるタイプの地学情報システム（ＧＩ
Ｓ）を生じるための物体の急速な調査までに至る。無線周波数を介してより広い
範囲にかけて、任意の所望の大多数のユーザが静的基準ステーションに到達する
ことが可能な場合、これと同様の原理を適用することができる。将来にかけて、
全ての産業状況がこのような永久的な基準ステーションを持つ全国規模のネット
ワークを確立し、これを運用可能な状態に維持することが期待されている。
時点から、差動衛星に基づいた測地学測定方法（ＤＧＰＳ）による位置測定及び
調査作業の扱いがより重要となっている。現在における用途の範囲は、いわゆる
リアルタイム運動学オペレーション（ＧＰＳ−ＲＴＫ）におけるセンチメートル
範囲で正確に３次元位置決めを行う経済的に非常に有利な方法と同様に、測地学
制御地点範囲内の静的基線測定から、あらゆるタイプの地学情報システム（ＧＩ
Ｓ）を生じるための物体の急速な調査までに至る。無線周波数を介してより広い
範囲にかけて、任意の所望の大多数のユーザが静的基準ステーションに到達する
ことが可能な場合、これと同様の原理を適用することができる。将来にかけて、
全ての産業状況がこのような永久的な基準ステーションを持つ全国規模のネット
ワークを確立し、これを運用可能な状態に維持することが期待されている。
【０００３】 従って、ナビゲーションにおいてだけでなく、位置測定及び調査作業のための
総括的な手段においても、ＧＰＳ技術の幅広い使用はかなり増加している。
総括的な手段においても、ＧＰＳ技術の幅広い使用はかなり増加している。
【０００４】 原理上は、ロシアの衛星システムＧＬＯＮＡＳＳが、単独で、またはＧＰＳと
の組み合わせによって、上述した種類の作業に一様に適している。両方の前記シ
ステムにとって有用である受信機は、未だに大きな規模では導入されていないが
、この装置の説明にはＧＬＯＮＡＳＳが考慮されなければならない。
の組み合わせによって、上述した種類の作業に一様に適している。両方の前記シ
ステムにとって有用である受信機は、未だに大きな規模では導入されていないが
、この装置の説明にはＧＬＯＮＡＳＳが考慮されなければならない。
【０００５】 これらの衛星に基づく位置測定及び測定技術において唯一残る大きな問題は、
常に少なくとも４つのＧＰＳ衛星が同時に見られなければならない（理論上の視
覚接続）ので、地形，草木，建造物による「障害物」のために衛星を介した観測
に課される制限である。更に、これら４つの衛星の空間配置は、ある最低の条件
を満たす必要がある。位置測定及び調査作業の大部分は、高密度が定着している
範囲で実施されなければならないため、上述の問題は更に考慮されるべきである
。
常に少なくとも４つのＧＰＳ衛星が同時に見られなければならない（理論上の視
覚接続）ので、地形，草木，建造物による「障害物」のために衛星を介した観測
に課される制限である。更に、これら４つの衛星の空間配置は、ある最低の条件
を満たす必要がある。位置測定及び調査作業の大部分は、高密度が定着している
範囲で実施されなければならないため、上述の問題は更に考慮されるべきである
。
【０００６】 本発明は、衛星の軌道データがわかっている場合、あらゆる所望の衛星につい
て可視障害物を検出するためにも同様に適している。これは特に、対地静止軌道
内に配置された放送及び通信衛星に適している。
て可視障害物を検出するためにも同様に適している。これは特に、対地静止軌道
内に配置された放送及び通信衛星に適している。
【０００７】 従って、特に高密度安定範囲における障害状況下での今日のＧＰＳ測定にあっ
ては、対象の実点に対する偏心点が、相当な経費がかかる調査によって決定され
て結合され、または、測定時間の正確な計画が屋内で実施される。この目的のた
めに、調査すべきこれらの点に関連する可視障害物が、手動クリノメータまたは
セオドライトを備えるコンパスを用いた局所的な測定によって事前に検出されな
ければならない。
ては、対象の実点に対する偏心点が、相当な経費がかかる調査によって決定され
て結合され、または、測定時間の正確な計画が屋内で実施される。この目的のた
めに、調査すべきこれらの点に関連する可視障害物が、手動クリノメータまたは
セオドライトを備えるコンパスを用いた局所的な測定によって事前に検出されな
ければならない。
【０００８】 しかし、その他の衛星、特に対地静止無線／ＴＶ衛星については、受信状況の
基本試験が実施される。即ち、コンパスと手動クリノメータとによって、衛星に
よる視程が検出される。しかしながら、これらの衛星技術の場合、受信機システ
ムの設置中に受信された信号の強度を最大限にすることによる正確な調整は、そ
れ自体において別の作業である。これにかかる相当な経費は、受信機システムの
ための設置作業と組み合わせたときのみに妥当である。
基本試験が実施される。即ち、コンパスと手動クリノメータとによって、衛星に
よる視程が検出される。しかしながら、これらの衛星技術の場合、受信機システ
ムの設置中に受信された信号の強度を最大限にすることによる正確な調整は、そ
れ自体において別の作業である。これにかかる相当な経費は、受信機システムの
ための設置作業と組み合わせたときのみに妥当である。
【０００９】
実際のＧＰＳ測定と比較した場合、測定技術と測定時間の計画とによる障害物
の局所検出は不釣合いな経費を必要とする。迅速に調査を行うためには（例えば
ＧＰＳ−ＲＴＫを介して）、この経費は正当であるとは認められない。この場合
、測定は、できれば１日のうちで異なる時間において数回試みることで実施され
るか、またはＧＰＳ技術を利用するためにこれを直接放棄して代わりに従来技術
を用いるかの何れかの方法をとる。
の局所検出は不釣合いな経費を必要とする。迅速に調査を行うためには（例えば
ＧＰＳ−ＲＴＫを介して）、この経費は正当であるとは認められない。この場合
、測定は、できれば１日のうちで異なる時間において数回試みることで実施され
るか、またはＧＰＳ技術を利用するためにこれを直接放棄して代わりに従来技術
を用いるかの何れかの方法をとる。
【００１０】 本発明の目的は、ユーザが最低限に関与するだけで衛星の有用性（測定期間）
を即座に算出することができるように、本来の位置で直接、可視障害物の自動検
出を行うことである。
を即座に算出することができるように、本来の位置で直接、可視障害物の自動検
出を行うことである。
【００１１】
本発明によれば、上述の目的は、請求項１に係る装置と請求項５に係る方法と
によって夫々達成される。有益な実施の形態については従属項で述べている。
によって夫々達成される。有益な実施の形態については従属項で述べている。
【００１２】 本発明によれば、ナビゲーション衛星と調査衛星との各々の永久的な有用性を
制限してしまう可視障害物によって、地点が少なくとも部分的に包囲されている
場合、地点の衛星測定のための測定期間を決定する装置及び方法が提供される。
まず、本発明によれば、例えばディジタル静止カメラのようなディジタル撮像装
置によって、可視障害物を含む空のディジタル画像が、調査すべき地点から空に
かけての範囲で撮られる。この目的のために、いわゆる魚眼光学系を装備される
べき１つのディジタルカメラを使用する。しかしながら、複数のディジタルカメ
ラを使用して画像を撮ることも可能である。調査すべき地点の周囲を信頼性良く
検出するためには、特に少なくとも１５０°の比較的大きな開口角度を撮像装置
自体が有することが絶対必要である。撮像装置は、複数の独立した感光性画素を
有する感光センサ（例えばＣＣＤチップ）を備えている。記録された画像は、こ
のセンサから読み出されて処理部へ転送される。この処理部は、本発明の装置に
一体的に設けられているか、または簡単な態様でその装置と接続して適応される
。センサの出力信号に基づいて、記録された画像内で可視障害物が存在する場所
を自動的または半自動的に検出することが可能である。次に、可視障害物と自由
範囲との間の可視障害物境界線を算出することができる。この算出により、自由
範囲と可視障害物の範囲との間の差異を得ることが可能になる。次に、処理部内
、または処理部もしくは撮像装置に接続可能な算出部内で、衛星に基づく測定に
適した１つの衛星配置が生じる少なくとも１つの調査期間を算出するために、自
由範囲の座標が用いられる。この際、測定に使用される衛星の軌道データは当然
わかっている。
制限してしまう可視障害物によって、地点が少なくとも部分的に包囲されている
場合、地点の衛星測定のための測定期間を決定する装置及び方法が提供される。
まず、本発明によれば、例えばディジタル静止カメラのようなディジタル撮像装
置によって、可視障害物を含む空のディジタル画像が、調査すべき地点から空に
かけての範囲で撮られる。この目的のために、いわゆる魚眼光学系を装備される
べき１つのディジタルカメラを使用する。しかしながら、複数のディジタルカメ
ラを使用して画像を撮ることも可能である。調査すべき地点の周囲を信頼性良く
検出するためには、特に少なくとも１５０°の比較的大きな開口角度を撮像装置
自体が有することが絶対必要である。撮像装置は、複数の独立した感光性画素を
有する感光センサ（例えばＣＣＤチップ）を備えている。記録された画像は、こ
のセンサから読み出されて処理部へ転送される。この処理部は、本発明の装置に
一体的に設けられているか、または簡単な態様でその装置と接続して適応される
。センサの出力信号に基づいて、記録された画像内で可視障害物が存在する場所
を自動的または半自動的に検出することが可能である。次に、可視障害物と自由
範囲との間の可視障害物境界線を算出することができる。この算出により、自由
範囲と可視障害物の範囲との間の差異を得ることが可能になる。次に、処理部内
、または処理部もしくは撮像装置に接続可能な算出部内で、衛星に基づく測定に
適した１つの衛星配置が生じる少なくとも１つの調査期間を算出するために、自
由範囲の座標が用いられる。この際、測定に使用される衛星の軌道データは当然
わかっている。
【００１３】 本発明の好ましい実施の形態によれば、処理部は経時順に最も近い測定期間、
または経時順に最も近いｎ回（ｎ＝自然数）の最良測定期間を計算する。測定期
間は、衛星測定に適しているか否かに関わらず、衛星配置に依存している。この
点で、衛星有用性の質の測定を示す制限値いわば（ＤＯＰ値）を予め設定する可
能性が存在する。
または経時順に最も近いｎ回（ｎ＝自然数）の最良測定期間を計算する。測定期
間は、衛星測定に適しているか否かに関わらず、衛星配置に依存している。この
点で、衛星有用性の質の測定を示す制限値いわば（ＤＯＰ値）を予め設定する可
能性が存在する。
【００１４】 好ましくは、本発明による装置の実用的な使用を更に向上すべく、調査すべき
地点の位置を衛星に基づいて検出するため、または装置の場所を同定するために
、衛星ナビゲーション受信機が各々提供される。更に、記録された画像の北方向
を見つけるために、配列センサ、特に磁気センサを使用することも有益である。
地点の位置を衛星に基づいて検出するため、または装置の場所を同定するために
、衛星ナビゲーション受信機が各々提供される。更に、記録された画像の北方向
を見つけるために、配列センサ、特に磁気センサを使用することも有益である。
【００１５】 実質的に、上述の装置は、大きな開口角度を有する光学ディジタル撮像システ
ムを備えており、手で自由にまたはスタンドの補助によって、地点上でおおまか
にセンタリングされ、また、固定的に取り付けられた丸天井を介して天頂に向か
って方向付けされており、更に、丸天井と接続された、戸外での使用に適したデ
ィジタルコンピュータを備えている。コンパスによりカメラを北に向けて大まか
に方向付けすることは、手動で、または磁気センサを介して自動的に行える。太
陽が照っている場合には、制御目的で自動天文天頂検出を任意に実現することが
できる。本発明に係る装置により、 − ディジタル画像内の可視障害物を自動的に検出すること、 − 可視障害物のグラフィック表示を対話的に編集すること、 − 地点（方位角，仰角）における衛星への方向を間隔を置いて１日中予想する
こと、 − 障害物の陰になった衛星を検出すること、 − 所定の最小仰角よりも大きな残りの「可視」衛星について通常のＤＯＰ値を
算出すること、及び、 − これに基づいて、事前に設定可能な制限値に関する最良で有効な測定期間を
示すこと が可能になる。
ムを備えており、手で自由にまたはスタンドの補助によって、地点上でおおまか
にセンタリングされ、また、固定的に取り付けられた丸天井を介して天頂に向か
って方向付けされており、更に、丸天井と接続された、戸外での使用に適したデ
ィジタルコンピュータを備えている。コンパスによりカメラを北に向けて大まか
に方向付けすることは、手動で、または磁気センサを介して自動的に行える。太
陽が照っている場合には、制御目的で自動天文天頂検出を任意に実現することが
できる。本発明に係る装置により、 − ディジタル画像内の可視障害物を自動的に検出すること、 − 可視障害物のグラフィック表示を対話的に編集すること、 − 地点（方位角，仰角）における衛星への方向を間隔を置いて１日中予想する
こと、 − 障害物の陰になった衛星を検出すること、 − 所定の最小仰角よりも大きな残りの「可視」衛星について通常のＤＯＰ値を
算出すること、及び、 − これに基づいて、事前に設定可能な制限値に関する最良で有効な測定期間を
示すこと が可能になる。
【００１６】 最後の２つのステップのアルゴリズムが知られている。ディジタル画像からの
日中における可視障害物の自動検出は、ディジタル画像処理の手法を用いて行わ
れる。これは単に、障害物（特に建物，草木，山）がない空を検出するものであ
る。
日中における可視障害物の自動検出は、ディジタル画像処理の手法を用いて行わ
れる。これは単に、障害物（特に建物，草木，山）がない空を検出するものであ
る。
【００１７】 従って、本発明によれば、実際の地点についての可能な全ての測定期間（１日
のうちの）と同様、最良の測定期間を、１日の様々な時刻における衛星の位置を
考慮して、即座に提案することができる。記録された地点のディジタル画像と算
出された測定期間との両方を、将来のプロジェクトで使用するために任意に記憶
及び印刷することができる。システムで必要とされる調査範囲についての非常に
少ない入力データは、接続されるかまたは一体化されたＧＰＳ−／ＧＬＯＮＡＳ
Ｓナビゲーション受信機によってデータの流れから必要に応じて得ることができ
る。
のうちの）と同様、最良の測定期間を、１日の様々な時刻における衛星の位置を
考慮して、即座に提案することができる。記録された地点のディジタル画像と算
出された測定期間との両方を、将来のプロジェクトで使用するために任意に記憶
及び印刷することができる。システムで必要とされる調査範囲についての非常に
少ない入力データは、接続されるかまたは一体化されたＧＰＳ−／ＧＬＯＮＡＳ
Ｓナビゲーション受信機によってデータの流れから必要に応じて得ることができ
る。
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態についてより詳細に説明する。
【００１９】 図１を参照すると、本発明の装置１０は実質的に、魚眼対物レンズ１２及びＣ
ＣＤチップ１４を備えたディジタル光学撮像システム１１と、これに接続したま
たはこれに一体的に設けられたディジタルコンピュータ１６とを有している。ユ
ーザによる入力を最小限にするために、ＧＰＳ及び／またはＧＬＯＮＡＳＳ用の
簡易なナビゲーション受信機１８（おおよその位置，衛星暦，クロックに従った
時間を提供する）をシステムへ一体的に設けることが可能である。さらに、北へ
向かう方向を検出するために磁気センサ２０を設けることもできる。受信機１８
及びセンサ２０はコンピュータ１６に接続しており、コンピュータ１６はＣＣＤ
チップ１４に接続している。コンピュータ１６で算出された値がディスプレイ装
置２２に表示される。データの手動入力のためのキーボード２４が設けられてい
る。
ＣＤチップ１４を備えたディジタル光学撮像システム１１と、これに接続したま
たはこれに一体的に設けられたディジタルコンピュータ１６とを有している。ユ
ーザによる入力を最小限にするために、ＧＰＳ及び／またはＧＬＯＮＡＳＳ用の
簡易なナビゲーション受信機１８（おおよその位置，衛星暦，クロックに従った
時間を提供する）をシステムへ一体的に設けることが可能である。さらに、北へ
向かう方向を検出するために磁気センサ２０を設けることもできる。受信機１８
及びセンサ２０はコンピュータ１６に接続しており、コンピュータ１６はＣＣＤ
チップ１４に接続している。コンピュータ１６で算出された値がディスプレイ装
置２２に表示される。データの手動入力のためのキーボード２４が設けられてい
る。
【００２０】 ディジタル撮像システム（光学センサ）は、開口角度が非常に大きなディジタ
ル静止カメラ（魚眼補助レンズ）、または、組み合わせによって十分に広い視野
を保証する互いに固定的に接続されている複数のカメラの１組を有することがで
きる。複数のカメラの１対は互いに固定接続している。ディジタル撮像システム
とこれらの組み合わせにより、十分に広い視野が得られる。手頃な価格の範囲で
ある普通の静止カメラの現在の８００×８００画素である共通の解像度はすでに
十分なものである。しかしながら、現在市販のカメラではまだ達成されていない
少なくとも１５０°の開口角度が必要である。従って、撮像されるべき全範囲を
カバーできるように、光学システム（効果は魚眼変換レンズのものと同様）によ
る光学センサの向上、または、複数のカメラの組み合わせが実施されなければな
らない。上述の目的に関連し、必要とされる開口角度が即座に保証される程度に
まで、ディジタルセンサの光学系が将来向上するであろうことが期待される。
ル静止カメラ（魚眼補助レンズ）、または、組み合わせによって十分に広い視野
を保証する互いに固定的に接続されている複数のカメラの１組を有することがで
きる。複数のカメラの１対は互いに固定接続している。ディジタル撮像システム
とこれらの組み合わせにより、十分に広い視野が得られる。手頃な価格の範囲で
ある普通の静止カメラの現在の８００×８００画素である共通の解像度はすでに
十分なものである。しかしながら、現在市販のカメラではまだ達成されていない
少なくとも１５０°の開口角度が必要である。従って、撮像されるべき全範囲を
カバーできるように、光学システム（効果は魚眼変換レンズのものと同様）によ
る光学センサの向上、または、複数のカメラの組み合わせが実施されなければな
らない。上述の目的に関連し、必要とされる開口角度が即座に保証される程度に
まで、ディジタルセンサの光学系が将来向上するであろうことが期待される。
【００２１】 本発明によるソフトウェアは、ディジタル画像（例えば図２参照）から自動的
にシェーディングマスク（例えば図３参照）を引き出し、これをグラフィック的
に表示し、手作業によりこれに編集を施すことを可能にする。マスクと予め設定
された最小仰角とを考慮し、このシェーディングマスクを用いて、ＧＰＳ及びＧ
ＬＯＮＡＳＳ暦の補助により衛星位置の可視状態が算出される。
にシェーディングマスク（例えば図３参照）を引き出し、これをグラフィック的
に表示し、手作業によりこれに編集を施すことを可能にする。マスクと予め設定
された最小仰角とを考慮し、このシェーディングマスクを用いて、ＧＰＳ及びＧ
ＬＯＮＡＳＳ暦の補助により衛星位置の可視状態が算出される。
【００２２】 この目的のために、北の方向を考慮して、方向（方位角／仰角）を画素のアド
レスへと指定することができるように、光学システムの特別のカリブレーション
を実行することが必要である。方向の正確さの必要性は低い（水平上の標準偏差
として約１〜３Ｇｏｎ）ため、磁気変動のおおよその修正により、磁気方向セン
サですでに十分である。
レスへと指定することができるように、光学システムの特別のカリブレーション
を実行することが必要である。方向の正確さの必要性は低い（水平上の標準偏差
として約１〜３Ｇｏｎ）ため、磁気変動のおおよその修正により、磁気方向セン
サですでに十分である。
【００２３】 全ての可視障害物の自動検出が困難な場合には、ソフトウェア内の可視障害物
の検出を手作業でサポートするために、ディジタル画像の対話的編集が提供され
る。そのため、可視障害物の範囲２８と自由範囲３０との間の可視障害物境界線
２６を、必要に応じて手動で設定することができる。
の検出を手作業でサポートするために、ディジタル画像の対話的編集が提供され
る。そのため、可視障害物の範囲２８と自由範囲３０との間の可視障害物境界線
２６を、必要に応じて手動で設定することができる。
【００２４】 本発明が衛星の視程の検出のみに使用される場合には、検出結果（衛星ｘｙｚ
可視／不可視）が即座に表示されて記憶される。対地静止衛星において、この結
果は言わばタイム・インディペンデントである。
可視／不可視）が即座に表示されて記憶される。対地静止衛星において、この結
果は言わばタイム・インディペンデントである。
【００２５】 ＧＰＳ及び／またはＧＬＯＮＡＳＳによる調査または位置測定の測定期間の検
出のために、所定の位相についてのＤＯＰ値（好ましくはＧＤＯＰ及び／または
ＰＤＯＰ）が、実際の地点の残りの可視衛星を用いて算出される。これらの数値
は衛星の配置の特性を定量化している。次に、予め設定できる限定値（通常、Ｇ
ＤＯＰ≦８）に基づいて、許容可能で最良の測定期間が算出される。
出のために、所定の位相についてのＤＯＰ値（好ましくはＧＤＯＰ及び／または
ＰＤＯＰ）が、実際の地点の残りの可視衛星を用いて算出される。これらの数値
は衛星の配置の特性を定量化している。次に、予め設定できる限定値（通常、Ｇ
ＤＯＰ≦８）に基づいて、許容可能で最良の測定期間が算出される。
【００２６】 １日のうちの様々な時刻における測定状態（ＤＯＰ値）が、システムの表示部
に表示され、また、ディジタル画像と同様に、後に印刷するためまたは更に処理
するために任意に記憶される。
に表示され、また、ディジタル画像と同様に、後に印刷するためまたは更に処理
するために任意に記憶される。
【００２７】 システムへのユーザ入力には、例えば以下のものが含まれる。 − 週に約１回実行される準備：現在のＧＰＳ及び／またはＧＬＯＮＡＳＳ暦（
例えばインターネットにより入手可能、または統合されたナビゲーション受信機
から直接フェッチすることができる）のコピー。 − 日に約１回の最小入力：測定範囲の地理的座標（おおよそのもの），地方時
間とグリニッチ標準時との時差（例えば、中央ヨーロッパ標準時＋１時間）―統
合されたナビゲーション受信機においては、全ての値が自動的に入手可能；所望
の測定日（予備設定：当日）。 − 最小出力：得られたＤＯＰ値についての現在の地点の測定のための、地方時
間に従って与えられた許容可能で最良な時点の表示。 − 任意で：例えば新しい調査作業といったような後に更新する計算を目的とし
た、ある位置の識別における画素グラフィック及び／または測定時間の補充。
例えばインターネットにより入手可能、または統合されたナビゲーション受信機
から直接フェッチすることができる）のコピー。 − 日に約１回の最小入力：測定範囲の地理的座標（おおよそのもの），地方時
間とグリニッチ標準時との時差（例えば、中央ヨーロッパ標準時＋１時間）―統
合されたナビゲーション受信機においては、全ての値が自動的に入手可能；所望
の測定日（予備設定：当日）。 − 最小出力：得られたＤＯＰ値についての現在の地点の測定のための、地方時
間に従って与えられた許容可能で最良な時点の表示。 − 任意で：例えば新しい調査作業といったような後に更新する計算を目的とし
た、ある位置の識別における画素グラフィック及び／または測定時間の補充。
【００２８】 光学システムのカリブレーション，結果の使用 １．無限遠に焦点を置いた場合、３次元試験範囲のディジタル記録によｒｕリブ
レーションによって、光学撮像システムの以下に示すパラメータが決定される： − 画像の主点の画素アドレスｚ0 ，ｓ0 、 − 光学システムのカリブレーションされた主距離ｃ、 − 例えば、以下に示す多項式アプローチの係数におけるレンズ歪曲の数学モ
デル、 Δε1 ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｒi ＋ａ2 ・ｒi 2 ＋…＋ａn ・ｒi n ２．画素配向を装置の真北センサに調整することにより、固定された回転角度α 0 が決定される。 ３．カリブレーションの結果を用いて、各々の所望の画素について以下の計算が
実施され得る： 方位角：α1 ＝α0 ＋ａｒｃｔａｎ［（ｓ1 −ｓ0 ）／（ｚ1 −ｚ0 ）］ 半径；ｒi ＝［（（ｚ1 −ｚ0 ）2 ＋（ｓi −ｓα）2 ］-1/2・ｍ レンズ歪曲：Δε1 ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｒi ＋ａ2 ・ｒi 2 ＋…＋ａn ・ｒi n 仰角：βi ＝ａｒｃｔａｎ（ｃ／ｒi ）＋Δε1 使用した記号の説明 ｚi ，ｓi ＝画素Ｐi の画素アドレス（行及び列番号） Ｐ0 ＝画像の主点 ｚ0 ，ｓ0 ＝画像の主点の画素アドレス ｃ＝光学システムのカリブレートされた主距離 ｍ＝画素のサイズ ｒi ＝画素Ｐi から画像の主点Ｐ0 までの距離 α0 ＝北方向センサの北方向と画素配向（列方向）との間の角度 α1 ＝関連する画素Ｐi から算出される対象点の方位角 βi ＝関連する画素Ｐi から算出される対象点の仰角 εi ＝対象点の天頂角 Δεi ＝画像点のレンズ歪曲（角度） ａ0 ，ａ1 ，…，ａn ＝一般的な多項式アプローチの係数
レーションによって、光学撮像システムの以下に示すパラメータが決定される： − 画像の主点の画素アドレスｚ0 ，ｓ0 、 − 光学システムのカリブレーションされた主距離ｃ、 − 例えば、以下に示す多項式アプローチの係数におけるレンズ歪曲の数学モ
デル、 Δε1 ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｒi ＋ａ2 ・ｒi 2 ＋…＋ａn ・ｒi n ２．画素配向を装置の真北センサに調整することにより、固定された回転角度α 0 が決定される。 ３．カリブレーションの結果を用いて、各々の所望の画素について以下の計算が
実施され得る： 方位角：α1 ＝α0 ＋ａｒｃｔａｎ［（ｓ1 −ｓ0 ）／（ｚ1 −ｚ0 ）］ 半径；ｒi ＝［（（ｚ1 −ｚ0 ）2 ＋（ｓi −ｓα）2 ］-1/2・ｍ レンズ歪曲：Δε1 ＝ａ0 ＋ａ1 ・ｒi ＋ａ2 ・ｒi 2 ＋…＋ａn ・ｒi n 仰角：βi ＝ａｒｃｔａｎ（ｃ／ｒi ）＋Δε1 使用した記号の説明 ｚi ，ｓi ＝画素Ｐi の画素アドレス（行及び列番号） Ｐ0 ＝画像の主点 ｚ0 ，ｓ0 ＝画像の主点の画素アドレス ｃ＝光学システムのカリブレートされた主距離 ｍ＝画素のサイズ ｒi ＝画素Ｐi から画像の主点Ｐ0 までの距離 α0 ＝北方向センサの北方向と画素配向（列方向）との間の角度 α1 ＝関連する画素Ｐi から算出される対象点の方位角 βi ＝関連する画素Ｐi から算出される対象点の仰角 εi ＝対象点の天頂角 Δεi ＝画像点のレンズ歪曲（角度） ａ0 ，ａ1 ，…，ａn ＝一般的な多項式アプローチの係数
【００２９】
本発明の利点は以下の通りである。 − 離散的な地点上で位置決めを行うために衛星の視程及び測定期間を決定する
際に必要な人材及び時間にかかる経費が非常に少ない。 − システムの高度な自動操作が得られる。 − 手動作業の最低限化と結果の迅速なビジュアル制御とにより、信頼性が高い
結果が得られる。 − 操作上のエラーに対する感受性が低い。 − 結果の利用を即座に行える。 − ディジタル画像を、後の参考文書及び更新算出結果用にファイルに記憶する
ことができる。
際に必要な人材及び時間にかかる経費が非常に少ない。 − システムの高度な自動操作が得られる。 − 手動作業の最低限化と結果の迅速なビジュアル制御とにより、信頼性が高い
結果が得られる。 − 操作上のエラーに対する感受性が低い。 − 結果の利用を即座に行える。 − ディジタル画像を、後の参考文書及び更新算出結果用にファイルに記憶する
ことができる。
【図１】 本発明に係る装置の実施の形態による機能グループを示す系統図である。
【図２】 可視障害物で包囲された調査すべき地点についての魚眼画像を示す概略図であ
る。
る。
【図３】 可視障害物境界線を検出するための、図２に示された記録した画像の処理後の
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１１月１０日（１９９９．１１．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ
Claims (12)
- 【請求項１】 可視障害物によって少なくとも部分的に包囲された地点の衛
星に基づく調査のための測定期間を決定する装置において、 調査すべき地点から空までの可視障害物を含む画像のディジタル記録のための
ものであり、複数の独立した感光性画素を備えたセンサ（１４）を有する撮像装
置（１１）を有しており、該撮像装置（１１）に接続した、または前記撮像装置
（１１）に接続すべく適応されており、前記センサ（１４）の画素の出力信号を
受信すべく、前記出力信号に基づいて、ディジタル記録内の自由範囲（３０）に
対照させて可視障害物（２８）を検出すべく、及び、前記自由範囲（３０）また
は可視障害物（２８）のサイズ及び位置に基づいて、前記地点の衛星に基づく測
定に適した衛星配置が存在する少なくとも１つの測定期間を算出すべく、配置さ
れているた処理部（１６）を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記処理部（１６）が、次の可能な測定期間，次の最良の測
定期間、または、複数の可能な測定期間，複数の最良の測定期間を算出すべくな
してあることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 調査すべき前記地点の前記位置の衛星に基づく検出のための
、また、衛星軌道データを入手するための衛星ナビゲーション受信機（２０）を
備えることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の装置。 - 【請求項４】 記録された画像内の北方向を検出するための配列センサ（１
８）を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の装置。 - 【請求項５】 ナビゲーション衛星及び調査衛星夫々、特にＧＰＳまたはＧ
ＬＯＮＡＳＳ衛星からの信号の受信が障害物によって制限される地点のための測
定期間を決定する方法において、 光学手段により可視障害物をディジタル的に記録するステップと、 ディジタル記録に基づいて、自動的に、または、ディジタル記録の対話的グラ
フィック編集の後に、可視障害物を検出するステップと、 コンピュータにより、可視障害物と随時の衛星位置とに基づいて、衛星に基づ
く測定に適した衛星配置が生じる少なくとも１つの測定期間を算出するステップ
と を有することを特徴とする方法。 - 【請求項６】 光学センサのカリブレーションデータにより、ディジタル画
像の画素アドレスから真の対象の仰角及び水平方向を算出することを特徴とする
請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 特別に調整したディジタルフィルタを用いて、日中に得られ
たディジタル画像から可視障害物を自動的に検出し、また、前記障害物をグラフ
ィック的に表示し、対話的に処理することを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項８】 地点のディジタル画像と検出された測定期間とを、地点識別
と共に記憶することを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項９】 軌道データ（天体暦）が知られている任意の所望の衛星、特
に対地静止衛星の視程を、出力して記憶することを特徴とする請求項５に記載の
方法。 - 【請求項１０】 手動による入力を最小限にするために、ＧＰＳ及び／また
はＧＬＡＮＯＳＳナビゲーション受信機の接続または一体設置を可能とすること
を特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項１１】 磁気センサ（２０）によって北方向を自動的に検出し、１
つのアルゴリズム（回転）を通してその北方向を自動的に考慮することを特徴と
する請求項５に記載の方法。 - 【請求項１２】 異なる方法で検出された北方向を、天体計算による日光で
自動的に確認することを特徴とする請求項５に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19749818 | 1997-11-11 | ||
| DE19749818.3 | 1997-11-11 | ||
| DE19828079.3 | 1998-06-24 | ||
| DE19828079 | 1998-06-24 | ||
| PCT/EP1998/007228 WO1999024846A1 (de) | 1997-11-11 | 1998-11-11 | Verfahren und vorrichtung zur ermittlung von messzeiträumen für die vermessung von von sichthindernissen zumindest teilweise umgebenen punkten mittels satelliten |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=26041499
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000519795A Pending JP2001523006A (ja) | 1997-11-11 | 1998-11-11 | 可視障害物によって少なくとも部分的に包囲された地点の衛星測定のための測定期間を決定するための方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1047955A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001523006A (ja) |
| AU (1) | AU1235099A (ja) |
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| WO (1) | WO1999024846A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003287A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Nissan Motor Co Ltd | Ｇｐｓロストの予測方法、ｇｐｓロストの予測装置及び車両用走行制御装置 |
| CN101943582A (zh) * | 2010-07-02 | 2011-01-12 | 哈尔滨工程大学 | 基于ccd星敏感器与加速度计的惯性导航定位方法 |
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| JP2018524573A (ja) * | 2015-06-12 | 2018-08-30 | ワールドビュー・サテライツ・リミテッド | 仰角の推定装置及びユーザ端末の配置方法 |
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| DE102011056207A1 (de) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | Sma Solar Technology Ag | Verfahren zum Lokalisieren von eine Photovoltaikanlage vorübergehend verschattenden Objekten |
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| NL8900867A (nl) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Theo Jogchum Poelstra | Een systeem van "beeldmeetkunde" ten behoeve van de verkrijging van digitale, 3d topografische informatie. |
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-
1998
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- 1998-11-11 DE DE19881685T patent/DE19881685B4/de not_active Expired - Fee Related
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