JP2002220099A - Automatic monitoring and detection method and system for flight object - Google Patents
Automatic monitoring and detection method and system for flight objectInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光学装置を用いて、
天球上の特定位置を通過する飛翔物体を常時観測し、未
知の飛翔物体を検出、もしくは既知の飛翔物体の運動を
監視するための方法と装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention
The present invention relates to a method and apparatus for constantly observing a flying object passing a specific position on a celestial sphere, detecting an unknown flying object, or monitoring the motion of a known flying object.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、上空の飛翔物体を、全天にわたっ
て検出、もしくは監視する装置としては、低高度に対し
てはレーダが使われている。例えば空港においては、空
港の管轄する領域を航行する航空機の監視目的でレーダ
が使われている。近年、未知の天体あるいは人工物体を
検出、もしくは既知の天体あるいは人工物体の運動を監
視することの必要性、特に人工衛星、宇宙のごみである
スペースデブリあるいは地球に異常接近する小惑星等の
天体を検出し、監視することの必要性に対する認識が高
まってきた。本明細書においては、飛翔物体は、これら
小惑星等の天体、人工衛星、スペースデブリ、航空機、
さらには鳥などの上空に見られる天然、人工を問わず、
すべてのものを含む用語として使用される。2. Description of the Related Art Conventionally, radar has been used at low altitudes as an apparatus for detecting or monitoring flying objects in the sky over the entire sky. For example, in airports, radar is used for monitoring aircraft traveling in an area under the jurisdiction of the airport. In recent years, it has become necessary to detect unknown celestial bodies or artificial objects, or to monitor the motion of known celestial bodies or artificial objects. There has been increasing awareness of the need to detect and monitor. In the present specification, flying objects are celestial bodies such as these asteroids, artificial satellites, space debris, aircraft,
Furthermore, regardless of whether it is natural or artificial that can be seen in the sky such as birds,
Used as a term that includes everything.
【０００３】上記のような飛翔物体の検出・監視の要求
に対してレーダを用いても、レーダによって監視できる
範囲は地上からせいぜい数百キロ程度であり、レーダが
実用に供されるのは低軌道の人工衛星、スペースデブリ
までであり、高軌道あるいは静止軌道の人工衛星、スペ
ースデブリあるいは小惑星など天体に対しては、レーダ
は無力である。これらの観測対象に対しては光学望遠鏡
が一般に用いられている。しかし、光学望遠鏡はその観
測視野が非常に狭い。そのため天空のある範囲を観測す
るには走査観測する必要があり、非常に長い時間がかか
る。そのため観測もれが発生する。特に彗星や小惑星
等、未知のものを検出するには、幸運による場合が多い
のが実情である。[0003] Even if a radar is used to detect and monitor a flying object as described above, the range that can be monitored by the radar is at most several hundred kilometers from the ground, and the radar is not practically used. Radars are useless for astronomical objects such as satellites, space debris, and asteroids in high orbit or geosynchronous orbit. An optical telescope is generally used for these observation targets. However, the optical telescope has a very narrow observation field of view. Therefore, it is necessary to perform scanning observation to observe a certain area of the sky, which takes a very long time. As a result, observation leakage occurs. In particular, it is often the case of luck to detect unknown things such as comets and asteroids.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、未知
の高軌道・静止軌道のスペースデブリや小惑星等を検出
するためには、観測者の努力と幸運が必要であり、組織
的に検出できないという問題があった。本発明の目的
は、全天にわたり、常時、自動的に、未知の飛翔物体を
検出し、かつ既知の天体および人工物体の運動を監視す
ることができる監視・検出方法とそのための装置の実現
である。In the prior art, the effort and good luck of the observer are necessary to detect unknown high-orbit or geosynchronous orbit space debris and asteroids, and cannot be systematically detected. There was a problem. An object of the present invention is to realize a monitoring / detection method and an apparatus therefor capable of automatically detecting an unknown flying object and monitoring the motion of a known celestial object and an artificial object at all times, automatically and always, to detect an unknown flying object. is there.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の飛翔物体の自働
監視・検出方法は地平線と交差する天球上の仮想線を通
過する物体を光学装置により観測し、該仮想線を通過し
た飛翔物体の画像と、該画像の観測時刻と、データ処理
装置内に保持した恒星、人工衛星、小惑星等既知の天体
等のデータとから、該処理装置により観測データを既知
データとそれ以外のデータに分類分けすることを特徴と
する。上記天球上の仮想線は、子午線あるいはその一部
であることが出来る。SUMMARY OF THE INVENTION A method for automatically monitoring and detecting a flying object according to the present invention is to observe an object passing through a virtual line on a celestial sphere intersecting the horizon with an optical device, and to measure the flying object passing through the virtual line. , The observation data of the image, and the data of known celestial bodies such as stars, satellites, and asteroids held in the data processing device, classify the observation data into known data and other data by the processing device. It is characterized by dividing. The virtual line on the celestial sphere may be a meridian or a part thereof.
【０００６】上記飛翔物体の自働監視・検出方法を実施
するための本発明の監視・検出装置は、現在の時刻を計
測する装置と、地平線のある方位の地点から出発し天球
を２分する境界線の全範囲、あるいはその特定の範囲を
常時観測できる単独あるいは複数の光学装置と、当該測
定範囲を通過する物体を上記光学装置により観測した画
像と上記時刻計測装置により計測した時刻とを記録し、
かつ上記通過物体の通過位置および通過時の速度を計測
するデータ処理装置とを備えることを特徴とする。A monitoring / detection device of the present invention for implementing the above-mentioned method for automatically monitoring / detecting a flying object includes a device for measuring a current time and a celestial sphere starting from a point in a certain direction of a horizon and bisecting a celestial sphere. A single or a plurality of optical devices capable of constantly observing the entire range of the boundary line or a specific range thereof, and an image of an object passing through the measurement range observed by the optical device and a time measured by the time measurement device are recorded. And
And a data processing device for measuring a passing position of the passing object and a speed at the time of passing.
【０００７】上記監視装置の光学装置は、赤道儀あるい
は経緯儀のように、地面に対して垂直な軸あるいは任意
の方向の軸で回転して光学装置の観測方位を変えること
を可能にされており、また、そのデータ処理装置は、恒
星、人工衛星、小惑星等既知の天体、飛翔物体等のデー
タを保持し、当該観測範囲を通過する物体の観測データ
とデータ処理装置が保持している既知データとを比較
し、観測データを既知データとそれ以外のデータに分類
分けすることが望ましい。[0007] The optical device of the above-mentioned monitoring device is capable of changing the observation direction of the optical device by rotating about an axis perpendicular to the ground or an axis in an arbitrary direction, like an equatorial mount or a theodolite. The data processing device holds data of known celestial objects such as stars, artificial satellites, and asteroids, flying objects, and the like, and the observation data of objects passing through the observation range and the known data held by the data processing device. It is desirable to compare the data with the data and classify the observed data into known data and other data.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】天球を２つに分割する境界線、た
とえば子午線もしくは天頂を通る大円の全領域あるいは
特定の範囲を常時観測可能な光学装置を用いて、この観
測範囲を通過するすべての物体を記録する。以後、説明
を明確にするため、観測する境界線を子午線とする。子
午線以外の境界線であっても以後の説明はそのままあて
はまることは、言うまでもない。天を２分する子午線の
長さは角度で１８０度となる。子午線に垂直な方向の観
測幅をｘ度とすると、境界線に沿って１８０度×ｘ度の
範囲を常時観測し続ける。光学装置で観測したデータは
たとえばＣＣＤカメラなどで連続的に撮影し、画像デー
タとして記録し、データ処理装置へ転送する。このとき
その画像を撮影した時刻も時刻測定装置からデータ処理
装置へ転送される。これら観測画像と観測時刻から、観
測画像に記録されている物体の個々について、ある時刻
の位置と移動速度がデータ処理装置により計算される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION By using an optical device capable of constantly observing a boundary line which divides a celestial sphere into two, for example, the entire area of a great circle passing through the meridian or the zenith or a specific area, all the elements passing through this observation area are used. Record the object. Hereinafter, for clarity of explanation, the boundary line to be observed is the meridian. It goes without saying that the following description applies to boundary lines other than the meridian. The length of the meridian that divides the heavens into two is 180 degrees in angle. Assuming that the observation width in the direction perpendicular to the meridian is x degrees, a range of 180 degrees x x degrees is continuously observed along the boundary line. Data observed by the optical device is continuously photographed by, for example, a CCD camera, recorded as image data, and transferred to a data processing device. At this time, the time when the image was taken is also transferred from the time measuring device to the data processing device. From the observation image and the observation time, the position and the moving speed at a certain time are calculated by the data processing device for each of the objects recorded in the observation image.
【０００９】物体の移動速度により、その物体が恒星、
惑星、人工衛星などのいずれであるかが識別できる。す
なわち、恒星であれば、その赤緯Ｄに対して、毎時間当
たりほぼ１５cos（Ｄ）度の移動速度をもつ。これに対
して低軌道の人工衛星では、おおむね地球を１回周回す
るに要する時間が１時間３０分であるので毎分当たり４
度の移動速度をもつ。また、データ処理装置に既存の恒
星、惑星、人工衛星などのデータを保持させておけば、
これらの物体が観測領域を通過するときの時刻と位置を
計算することができるので、観測画像に記録されている
物体と計算データを比較することで、記録物体を特定す
ることができる。記録物体の中で特定できないものは、
未知のものかもしくはノイズである。この処理は自動的
に行うことができる。Depending on the moving speed of the object, the object becomes a star,
Whether it is a planet or an artificial satellite can be identified. That is, a star has a moving speed of about 15 cos (D) per hour with respect to its declination D. On the other hand, a low-Earth orbit satellite generally takes one hour and 30 minutes to make one orbit around the earth.
It has a moving speed of degrees. Also, if the data processing device keeps data of existing stars, planets, satellites, etc.,
Since the time and position when these objects pass through the observation area can be calculated, the recorded object can be specified by comparing the calculation data with the object recorded in the observation image. Those that cannot be identified among the recorded objects are
Unknown or noise. This process can be performed automatically.
【００１０】観測方向を固定する、すなわち午線に固定
して観測するとしても、地球が自転しているために、地
球の自転に同期している静止軌道上の人工衛星、スペー
スデブリ以外の低軌道人工衛星、天体は必ず当該子午線
をいつかは通過する。したがって、観測方向を固定して
おいても、長時間観測し続けると、本発明装置を設置し
た場所から観測できる全範囲の走査を行うことができ
る。また、光学装置を地面に対して垂直な軸（以後Ｚ軸
と記す）で回転できるようにすると、このＺ軸を１回転
させると、そのとき光学装置が向いている高度の全周を
短時間に走査することができ、特に、光学装置の観測方
向の高度を変えながら回転させると全天を走査すること
が出来る。このとき、子午線に沿った観測範囲は地平線
から天頂までの９０度でよくなる。静止軌道上の衛星あ
るいはスペースデブリは、地球の自転に同期して運動し
ているので、観測方向を固定した観測では、全静止衛星
を観測することができない。しかし、Ｚ軸を設けること
により、静止軌道帯の対象物も走査観測することができ
る。[0010] Even if the observation direction is fixed, that is, the observation is fixed at the meridian, since the earth rotates, low satellites other than geosynchronous or space debris in a geosynchronous orbit synchronized with the rotation of the earth. Orbiting satellites and celestial bodies always pass the meridian someday. Therefore, even if the observation direction is fixed, if the observation is continued for a long time, it is possible to scan the entire range that can be observed from the place where the apparatus of the present invention is installed. Further, if the optical device can be rotated on an axis perpendicular to the ground (hereinafter referred to as the Z axis), if the Z axis is rotated once, the entire circumference of the altitude to which the optical device is directed at that time is short. In particular, when the optical device is rotated while changing the altitude in the observation direction, the entire sky can be scanned. At this time, the observation range along the meridian is good at 90 degrees from the horizon to the zenith. Since a satellite or space debris in geosynchronous orbit moves in synchronization with the rotation of the earth, it is not possible to observe all geosynchronous satellites in an observation with a fixed observation direction. However, by providing the Z axis, it is possible to scan and observe an object in the geosynchronous orbit.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の監視・検出装
置をより詳細に説明する。 実施例１ 図１は、１台の望遠鏡を用いて、静止軌道帯にある人工
衛星あるいはスペースデブリの検出、監視に使用するた
めの実施例を示す。監視・検出装置は図示のように、天
体望遠鏡、天体望遠鏡をマウントする経緯台、望遠鏡の
接眼部に取り付けたＣＣＤカメラ、上記経緯台とＣＣＤ
カメラを制御し、かつＣＣＤカメラが撮影した画像を処
理するデータ処理装置、時刻計測装置、および恒星、人
工衛星などのデータ・ファイルによって構成される。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a monitoring / detecting apparatus according to the present invention. Embodiment 1 FIG. 1 shows an embodiment for use in detecting and monitoring artificial satellites or space debris in a geosynchronous orbit using one telescope. As shown in the figure, the monitoring / detection device includes an astronomical telescope, a celestial mount for mounting the astronomical telescope, a CCD camera mounted on the eyepiece of the telescope,
It is composed of a data processing device that controls the camera and processes images captured by the CCD camera, a time measurement device, and data files such as stars and artificial satellites.
【００１２】人工衛星の静止軌道は赤道上３６０００ｋ
ｍの距離にあり、地球上の一点から観測されるのはその
３分の１、真南から見たとき、方位角としては東西６０
度ずつの範囲である。静止衛星および静止軌道帯のスペ
ースデブリは、地上から観測した場合、静止軌道上から
高度にしておおよそ±１５度の範囲に入っている。従っ
て、ほぼ北緯３５度にあるわが国から見た場合、静止軌
道はほぼ赤緯にして、−６度付近にあり、デブリは真南
を中心に東西６０度の間の或る方位における静止軌道の
高度を中心にほぼ±１５度の範囲、すなわちほぼ３０度
の範囲に分布していることになる。The geosynchronous orbit of the satellite is 36,000k above the equator
m, one-third of it is observed from one point on the earth, and when viewed from the south, the azimuth is 60
The range is in degrees. Geosynchronous satellites and space debris in the geosynchronous orbit band, when observed from the ground, fall within a range of about ± 15 degrees at an altitude from the geosynchronous orbit. Therefore, when viewed from Japan at approximately 35 degrees north latitude, the geosynchronous orbit is approximately at -6 degrees, almost at declination, and debris is at 60 degrees east and west centering on the south. It is distributed in a range of about ± 15 degrees around the altitude, that is, in a range of about 30 degrees.
【００１３】この実施例では、天球を２分する境界線を
ある方位の地平線上の点と天頂を結ぶ線とする。本実施
例では、望遠鏡として一般的な天体望遠鏡を使用するも
のとすれば、通常、天体望遠鏡の観測視野は１度×１度
以下である。したがって、観測境界線に沿って上下方向
３０度の範囲を一度に観測することはできない。しか
し、静止軌道帯の人工物体は、短い観測時間内では、そ
の方位、高度が一定であるとみなすことができるので、
観測境界線に沿って３０度の絶囲を一度に観測できなく
ても、複数回の観測で３０度の範囲を覆うことができれ
ば、実質上一度の観測で観測境界線に沿って３０度の範
囲を観測したことと等価になる。いま、望遠鏡の視野角
を仮にａ度×ａ度とし、境界線に沿う観測範囲をｄ度と
すると、ｄ／ａ回の観測で目的とする範囲を覆うことが
できる。In this embodiment, a boundary line that bisects the celestial sphere is a line connecting a point on the horizon in a certain direction and the zenith. In this embodiment, if a general astronomical telescope is used as the telescope, the observation field of view of the astronomical telescope is usually 1 degree × 1 degree or less. Therefore, it is impossible to observe the range of 30 degrees in the vertical direction along the observation boundary line at a time. However, the artificial object in the geosynchronous orbit can be regarded as having a constant orientation and altitude within a short observation time.
Even if it is not possible to observe the 30-degree enclosure along the observation boundary at one time, if it is possible to cover the range of 30 degrees by multiple observations, it is practically possible to observe 30 degrees along the observation boundary by one observation. It is equivalent to observing the range. Now, assuming that the viewing angle of the telescope is a degree × a degrees and the observation range along the boundary is d degrees, the target range can be covered by d / a observations.
【００１４】天体望遠鏡は、経緯台により任意の方位と
高度に向けることが可能である。静止軌道上を観測でき
る方位に望遠鏡を向けたとき、その方位に対する子午線
に沿って観測範囲ｄ内を観測するｄ／ａ回の各観測点の
赤緯は計算できる。これらの観測点へ順番に望遠鏡を向
け、ｄ／ａ回の観測で子午線（赤経）方向の所定範囲が
観測できる。説明を具体的に行うために、使用する望遠
鏡の視野が３０分角×３０分角とする。そうすると、高
度３０度の範囲を観測するためには、６０回の観測が必
要になる。このための観測操作は、図１において、デー
タ処理装置から経緯台を制御することで実現可能であ
る。The astronomical telescope can be pointed in any direction and altitude by means of the azimuth table. When the telescope is pointed at an azimuth that can be observed in the geosynchronous orbit, the declination of each of d / a observation points that observe the observation range d along the meridian for that azimuth can be calculated. A telescope is pointed at these observation points in order, and a predetermined range in the meridian (Right Ascension) direction can be observed by d / a times. For the sake of specific description, it is assumed that the field of view of the telescope to be used is 30 arcmin x 30 arcmin. Then, 60 observations are required to observe the range of altitude 30 degrees. The observation operation for this can be realized by controlling the eclipse table from the data processing device in FIG.
【００１５】この観測操作のためのデータ処理装置に格
納されるプログラムの手順の一例を図２に示す。図の手
順は以下のようである。最初に観測方位ｘ、観測高度範
囲ｄ、高度方向の視野ａ（望遠鏡の視野あるいはそれか
ら観測範囲のオーバーラップ分を引いた値）を設定す
る。観測方位ｘにより静止軌道高度Ｙは異なるので、設
定した方位ｘに対する静止軌道高度Ｙを計算で求める。
求められたＹによって、観測する高度範囲 ｙmax＝Ｙ
＋ｄ／２，ｙmin＝Ｙ−ｄ／２ が求まる。経緯台にコ
マンドを送り、望遠鏡を方位ｘ、高度ｙmaxへ向ける。
次いでＣＣＤカメラにコマンドを送り、撮影を行い、撮
影データをデータ処理装置へ転送する。次の撮影高度ｙ
＝ｙmax−ａを求め、ｙ＞ｙminであれば、再び経緯台に
コマンドを送り、望遠鏡を方位ｘ、高度ｙへ向け、撮影
を行う。このようにして順次撮影を行い、ｙ≦ｙminと
なれば撮影は終了する。なお、この手順で、ＣＣＤカメ
ラからのデータ転送期間中に、次の観測高度を決め、そ
の高度に経緯台を設定する処理を平行して行えることは
言うまでもない。FIG. 2 shows an example of a procedure of a program stored in the data processing device for the observation operation. The procedure in the figure is as follows. First, an observation azimuth x, an observation altitude range d, and a visual field a in an altitude direction (a visual field of the telescope or a value obtained by subtracting an overlap of the observation range therefrom) are set. Since the geostationary orbit altitude Y differs depending on the observation azimuth x, the geostationary orbit altitude Y for the set azimuth x is obtained by calculation.
According to the obtained Y, the altitude range to be observed y max = Y
+ D / 2, y min = Y−d / 2. Sends a command to history table directs the telescope orientation x, to advanced y max.
Next, a command is sent to the CCD camera to perform photographing, and the photographed data is transferred to the data processing device. Next shooting altitude y
= Y max -a is determined, and if y> y min , a command is sent to the azimuth table again, and the telescope is directed to the azimuth x and the altitude y to perform photographing. Shooting is sequentially performed in this manner, and when y ≦ y min , the shooting ends. In this procedure, it goes without saying that during the data transfer period from the CCD camera, the process of determining the next observation altitude and setting the eclipse table at that altitude can be performed in parallel.
【００１６】仮に視野が３０分角×３０分角の望遠鏡を
使い、２秒間で撮影、データ転送、次の高度の設定を行
うとすると、１方位に対して、６０回の観測を行うため
の観測時間は２分となり、方位の観測範囲１２０度を観
測するには、２４０方位に対して観測する必要があるの
で、これに要する時間は４８０分、８時間である。すな
わち、一晩の観測で全天の静止軌道内の衛星、スペース
デブリを観測することができることになる。Assuming that a telescope having a visual field of 30 minutes × 30 minutes is used to shoot, transfer data, and set the next altitude in two seconds, it is necessary to perform 60 observations in one direction. The observation time is 2 minutes, and to observe the azimuth observation range of 120 degrees, it is necessary to observe in 240 azimuths, and the time required for this is 480 minutes and 8 hours. In other words, satellites and space debris in a geosynchronous orbit can be observed by overnight observation.
【００１７】このようにして、観測したデータは、図１
の恒星、人工衛星などのデータ・ファイルからのデー
タ、もしくは過去の観測データと参照され、未知のスペ
ースデブリの検出および軌道決定などに利用される。な
お、本実施例では、そのまま小惑星の検出、監視にも使
うことができる。小惑星は黄道面を中心に分布してお
り、それから大きく外れることはなく、静止軌道帯の衛
星、スペースデブリの場合と同様である。しかし、小惑
星は、天球上を運動しているが、その運動はほぼ日周運
動とみなせるものであり、日周運動は、最大で毎秒当た
り１５秒角である。先の具体例で述べた、１方位当たり
の観測時間が２分とすると、その間に小惑星は、最大で
３０分角運動する。従って、望遠鏡の方位方向の視野角
が３０分角より大きければ、観測もれなく走査観測が可
能となる。The data thus observed is shown in FIG.
Data from data files such as stars and satellites, or past observation data, is used to detect unknown space debris and determine its orbit. In this embodiment, it can be used for detecting and monitoring an asteroid as it is. Asteroids are distributed around the ecliptic plane and do not deviate significantly from it, similar to the case of space debris in the geosynchronous orbit. However, an asteroid is moving on a celestial sphere, and the movement can be regarded as almost a diurnal movement, and the diurnal movement is up to 15 arcsec per second. Assuming that the observation time per azimuth is 2 minutes, as described in the above specific example, during this time, the asteroid moves at an angle of up to 30 minutes. Therefore, if the viewing angle in the azimuth direction of the telescope is larger than 30 arc minutes, scanning observation can be performed without any omission.
【００１８】実施例２ 図３は、全子午線上の領域を視野角６度×６度の望遠鏡
１〜３０の３０台で同時に観測できるように構成した実
施例である。１の望遠鏡は水平、２の望遠鏡は高度６
度、ｎ番目の望遠鏡は高度６×（ｎ−１）度を向いてい
る。各望遠鏡にはＣＣＤカメラが装備され、すべてのＣ
ＣＤカメラは同時刻に撮影可能である。撮影された観測
データはデータ処理装置へ転送され、実施例１と同様に
処理される。この場合、データ処理装置は１台のコンピ
ュータで構成されていても、複数台、もしくはそれぞれ
の望遠鏡専用の３０台のコンピュータで構成した並列コ
ンピュータであってもかまわない。本実施例のように構
成すると、低軌道の人工衛星やスペースデブリ、航空
機、鳥など移動速度が速い物体であってももれなく監視
する事が可能となる。Embodiment 2 FIG. 3 shows an embodiment in which a region on all meridians is simultaneously observed by 30 telescopes 1 to 30 having a viewing angle of 6 ° × 6 °. 1 telescope is horizontal, 2 telescope is altitude 6
Degrees, the nth telescope is pointing at altitude 6 × (n−1) degrees. Each telescope is equipped with a CCD camera and all C
The CD camera can shoot at the same time. The photographed observation data is transferred to the data processing device and processed in the same manner as in the first embodiment. In this case, the data processing device may be constituted by one computer, or may be a plurality of computers or a parallel computer constituted by 30 computers dedicated to each telescope. With the configuration as in the present embodiment, it is possible to monitor all objects with a high moving speed, such as low-orbit artificial satellites, space debris, aircraft, and birds.
【００１９】なお、望遠鏡の配置は、それぞれの望遠鏡
の観測範囲がオーバーラップしないで、子午線上の全領
域を観測できるようにした配置の一例を示したものであ
る。オーバーラップしないといっても、隣り合う望遠鏡
は多少オーバーラップさせるのは当然であり、望遠鏡の
視野はこのオーバーラップ分を差し引いたものであるこ
とは云うまでもない。使用目的によっては、観測範囲を
子午線の特定の範囲に限定することも可能であることは
言うまでもない。また、望遠鏡の視野は、目的に応じて
選ぶことができるのは当然である。子午線方向の視野を
ａ、観測範囲をｄとすると、領域全体を同時に観測する
のに必要とする望遠鏡の数は、ｄ／ａ台となる。装置全
体をＺ軸のまわりで回転できるような構造にすると、Ｚ
軸で１８０度回転すると全天を監視することができる。
また、水平から天頂までをカバーする装置として、１回
転しても良い。Note that the arrangement of the telescopes is an example of an arrangement in which the observation ranges of the respective telescopes do not overlap, and the entire area on the meridian can be observed. Even if they do not overlap, it is natural that adjacent telescopes are slightly overlapped, and it goes without saying that the field of view of the telescope is obtained by subtracting the overlap. Obviously, depending on the purpose of use, the observation range can be limited to a specific range of the meridian. The field of view of the telescope can of course be selected according to the purpose. Assuming that the field of view in the meridian direction is a and the observation range is d, the number of telescopes required to observe the entire area simultaneously is d / a. If the entire device is structured so that it can rotate around the Z axis, Z
The whole sky can be monitored by rotating the axis 180 degrees.
Further, as a device covering from horizontal to the zenith, one rotation may be performed.
【００２０】図４に示す実施例は、経緯台の高度軸に複
数の望遠鏡を取り付けるような構造としたものである。
この実施例においては、３台の望遠鏡４２、４３、４４
を高度で３０度ずつずらして経緯台の高度軸４１に取り
付けた例である。このように望遠鏡を取り付けた経緯台
を高度方向で３０度回転させると、水平から天頂まで９
０度の範囲を観測できることになる。取り付ける望遠鏡
の数を増やせば、当然高度方向の回転範囲を狭くしても
広い範囲を観測できるようになる。The embodiment shown in FIG. 4 has a structure in which a plurality of telescopes are mounted on the altitude axis of the azimuth table.
In this embodiment, three telescopes 42, 43, 44
Is attached to the altitude axis 41 of the azimuth table with the altitude shifted by 30 degrees. When the eclipse mount with the telescope is rotated by 30 degrees in the altitude direction, 9 degrees from the horizontal to the zenith.
The range of 0 degree can be observed. Increasing the number of telescopes attached will naturally allow observation of a wide range even if the rotation range in the altitude direction is narrowed.
【００２１】[0021]
【発明の効果】通信衛星、気象衛星など静止衛星軌道帯
の利用が盛んに行われており、それに伴いスペースデブ
リも指数関数的に増加し、運用衛星とスペースデブリの
衝突の確率が増大している。今後の宇宙開発にとって、
常時、静止衛星軌道帯のスペースデブリ観測が必要にな
る。本発明により効率のよいスペースデブリ観測の自動
化が可能となる。また、地球に異常接近する小惑星や彗
星の発見、新星、未知小惑星や彗星の発見、気象モニタ
ー、航空機、鳥の監視、更には空港における航空機と鳥
の衝突防止などへの利用が可能となる。As described above, the use of geostationary satellite orbit bands such as communication satellites and meteorological satellites has been actively promoted, and space debris has increased exponentially, and the probability of collision between operational satellites and space debris has increased. I have. For future space development,
Space debris observations of the geostationary satellite orbit always become necessary. The present invention enables efficient automation of space debris observation. It can also be used to discover asteroids and comets that approach the earth abnormally, discover new stars, unknown asteroids and comets, monitor weather, monitor aircraft and birds, and even prevent collisions between aircraft and birds at airports.
【図１】本発明の未確認飛翔物体の自働検出方法を実施
するための監視装置の構成の１例を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a monitoring device for implementing an automatic detection method of an unidentified flying object according to the present invention.
【図２】図１に示す監視装置の制御プログラムの手順例
を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure example of a control program of the monitoring device illustrated in FIG. 1;
【図３】１子午線全体を同時に観測するための、複数の
望遠鏡を用いた監視装置の構成の１例を示す概念図であ
る。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a configuration of a monitoring device using a plurality of telescopes for simultaneously observing an entire meridian.
【図４】１子午線を複数の望遠鏡で観測する場合の、望
遠鏡の配置の１例を示す監視装置の構成の概念図であ
る。FIG. 4 is a conceptual diagram of a configuration of a monitoring device showing an example of an arrangement of telescopes when observing one meridian with a plurality of telescopes.
１〜３０，４２，４３，４４ 望遠鏡 ４１ 経緯台の高度軸 1-30, 42, 43, 44 Telescope 41 Altitude axis of the ecliptic table
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 厚 東京都調布市深大寺東町７丁目44番地１ 文部科学省航空宇宙技術研究所内 (72)発明者 木村 武雄 東京都調布市深大寺東町７丁目44番地１ 文部科学省航空宇宙技術研究所内 (72)発明者 柳沢 俊史 東京都調布市深大寺東町７丁目44番地１ 文部科学省航空宇宙技術研究所内 Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 CA12 CA16 CB18 DA02 DA07 DC31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Atsushi Nakajima 7-44, Jindaiji-Higashicho, Chofu-shi, Tokyo Inside the Aerospace Research Institute, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (72) Takeo Kimura 7-44, Jindaiji-Higashicho, Chofu-shi, Tokyo 1 Within the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (72) Aerospace Technology Research Institute (72) Inventor Toshifumi Yanagisawa 7-44, Jindaiji-Higashicho, Chofu-shi, Tokyo
Claims (5)
する物体を光学装置により観測し、該仮想線を通過した
飛翔物体（天体を含む）の画像と、該画像の観測時刻
と、データ処理装置内に保持した恒星、人工衛星、小惑
星等既知の天体等のデータとから、該処理装置により観
測データを既知データとそれ以外のデータに分類分けす
ることを特徴とする飛翔物体の自働監視・検出方法An object passing through a virtual line on a celestial sphere intersecting the horizon is observed by an optical device, and an image of a flying object (including a celestial body) passing through the virtual line, an observation time of the image, and data Automatic processing of a flying object characterized by classifying observation data into known data and other data by the processing device from data of known celestial bodies such as stars, satellites, asteroids, etc. held in the processing device. Monitoring and detection method
その一部であることを特徴とする請求項１の飛翔物体の
自働監視・検出方法2. The method for automatically monitoring and detecting a flying object according to claim 1, wherein the virtual line on the celestial sphere is a meridian or a part thereof.
線の全範囲、あるいはその特定の範囲を常時観測できる
単独あるいは複数の光学装置と、 当該測定範囲を通過する物体を上記光学装置により観測
した画像と上記時刻計測装置により計測した時刻を記録
し、かつ上記通過物体の通過位置および通過時の速度を
計測するデータ処理装置とを備えることを特徴とする飛
翔物体の監視・検出装置3. An apparatus for measuring the current time, and a single or a plurality of optical devices capable of constantly observing the entire range of a boundary line that divides a celestial sphere starting from a point in a certain direction of the horizon or a specific range thereof A data processing device that records an image obtained by observing an object passing through the measurement range by the optical device and a time measured by the time measuring device, and measures a passing position and a speed at the time of passing of the passing object. Monitoring and detection device for flying objects
あるいは任意の方向の軸で回転して光学装置の観測方位
を変えることを可能にされていることを特徴とする請求
項３の飛翔物体の監視・検出装置4. The optical device according to claim 3, wherein the optical device is capable of rotating about an axis perpendicular to the ground or an axis in an arbitrary direction to change the observation direction of the optical device. Monitoring and detection equipment for flying objects
星、小惑星等既知の天体、飛翔物体等のデータを保持
し、当該観測範囲を通過する物体の観測データとデータ
処理装置が保持している既知データとを比較し、観測デ
ータを既知データとそれ以外のデータに分類分けするこ
とを特徴とする請求項３の飛翔物体の監視・検出装置5. The data processing device holds data of known celestial objects such as stars, artificial satellites, and asteroids, flying objects, and the like, and the data processing device holds observation data of objects passing through the observation range. 4. The flying object monitoring / detecting device according to claim 3, wherein the known data is compared with the known data, and the observed data is classified into known data and other data.
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