JP2005241455A - Observation plan managing program and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、観測計画管理プログラムおよび観測計画管理方法に係り、特に人工衛星の観測計画を管理する観測計画管理プログラムおよび観測計画管理方法に関する。 The present invention relates to an observation plan management program and an observation plan management method, and more particularly to an observation plan management program and an observation plan management method for managing an observation plan of an artificial satellite.
予め計画された観測計画に従って地表面の撮像等の観測を行う人工衛星の一例としての周回衛星は、例えば地表面に雲がかかっている等の理由で必ずしも必要とする領域を観測できないことがあった。これは、周回衛星が予め計画された観測計画に従って地表面の撮像等をしていたからである。 An orbiting satellite as an example of an artificial satellite that performs imaging such as imaging of the ground surface according to a planned observation plan may not always be able to observe the required area because of, for example, clouds on the ground surface. It was. This is because the orbiting satellite imaged the ground surface according to the observation plan planned in advance.
従来、周回衛星の進行方向前方における地上付近の雲状況を撮像し、撮像経路を選定することにより、雲の影響を避けて地上の観測を行う衛星搭載装置があった(例えば、特許文献1参照)。また、数値気象予測モデルの気象予測データから得られる情報を事前に取得して、観測計画に反映させている人工衛星システムもある。
上記の衛星搭載装置は、単に雲状況を判定条件として撮像経路を選定する大雑把なものであり、周回衛星が取得しようとしている様々な観測データに対して、適切な判定条件に基づく観測計画の変更ができなかった。また、上記の人工衛星システムは大まかな気象予測データに応じた晴天判別結果を入力データとして観測計画に反映させているため、局地的な観測計画に応じて周回衛星を制御できなかった。 The above satellite-mounted device is a rough one that selects an imaging path based solely on the cloud condition, and changes the observation plan based on the appropriate determination conditions for various observation data that the orbiting satellite is trying to acquire. I could not. Moreover, since the above-mentioned artificial satellite system reflects the clear sky discrimination result according to the rough weather forecast data as input data in the observation plan, the orbiting satellite could not be controlled according to the local observation plan.
さらに、ユーザにとって感心のある領域(台風の発生している領域,海面水温,地表面温度などで平均値との差が大きいアノマリと呼ばれる異常値を示している領域)について高分解能の観測データを容易に入手できなかった。 In addition, high-resolution observation data for areas that are impressive to the user (areas where typhoons are occurring, sea surface temperature, ground surface temperature, etc., showing anomalies called anomalies with large differences from the average value) It was not readily available.
限られた撮像機会に有効かつ利用価値の高い観測データを得るためには、周回衛星が取得しようとしている様々な観測データに対して、適切な判定条件に基づく局地的な観測計画の変更が必要であった。即ち、限られた撮像機会に有効かつ利用価値の高い観測データを得るためには、詳細な観測要素(観測対象)および観測領域(撮像領域)の制御が必要であった。 In order to obtain observation data that is effective and useful in limited imaging opportunities, it is necessary to change the local observation plan based on appropriate judgment conditions for various observation data that the orbiting satellite is trying to acquire. It was necessary. In other words, in order to obtain observation data that is effective for limited imaging opportunities and has high utility value, it is necessary to control detailed observation elements (observation targets) and observation areas (imaging areas).
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、有効かつ利用価値の高い観測データを得ることができるように人工衛星の観測計画を管理することが可能な観測計画管理プログラムおよび観測計画管理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an observation plan management program and an observation plan management method capable of managing an observation plan of an artificial satellite so as to obtain observation data that is effective and has high utility value The purpose is to provide.
そこで、上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも人工衛星の観測要素および観測領域の項目から成る観測計画を管理するコンピュータに、前記人工衛星の観測可能領域に前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るか否かを判定する判定手順と、前記判定手順で第2の観測要素および観測領域が有ると判定したときに、前記第2の観測要素および観測領域を観測するように前記観測計画を変更する変更手順とを実行させるための観測計画管理プログラムであることを特徴とする。 Therefore, in order to solve the above-described problem, the present invention provides a computer that manages an observation plan including at least the observation elements and observation area items of the artificial satellite, and configures the observation plan in the observable area of the artificial satellite. A determination procedure for determining whether or not there is a second observation element and an observation region having a higher priority than the observation element and observation region, and the determination procedure determines that the second observation element and the observation region are present And an observation plan management program for executing a change procedure for changing the observation plan so as to observe the second observation element and the observation area.
また、本発明は、少なくとも人工衛星の観測要素および観測領域の項目から成る観測計画を管理するコンピュータの観測計画管理方法であって、前記人工衛星の観測可能領域に前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るか否かを判定する段階と、前記第2の観測要素および観測領域が有ると判定したときに、前記第2の観測要素および観測領域を観測するように前記観測計画を変更する段階とを有することを特徴とする。 The present invention also relates to a computer-aided observation plan management method for managing an observation plan comprising at least the observation elements and observation area items of an artificial satellite, wherein the observation plan is configured in the observable area of the artificial satellite. Determining whether or not there is a second observation element and observation region having a higher priority than the observation element and observation region, and determining that the second observation element and observation region are present, And changing the observation plan so as to observe two observation elements and observation areas.
本発明は、人工衛星の観測可能領域に観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るときに、第2の観測要素および観測領域を観測するように観測計画を変更している。即ち、観測計画は優先度の高い観測要素および観測領域を観測するように変更される。 The present invention provides the second observation element and the observation when there are the first observation element and the observation area having higher priority than the first observation element and the observation area constituting the observation plan in the observable area of the artificial satellite. The observation plan has been changed to observe the area. That is, the observation plan is changed so as to observe observation elements and observation areas with high priority.
したがって、本発明はユーザにとって感心のある観測要素および観測領域を観測するように観測計画を自動的に変更することができるので、ユーザにとって感心のある領域について高分解能の観測データが容易に入手可能である。 Therefore, since the present invention can automatically change the observation plan so as to observe observation elements and observation areas that are impressed by the user, high-resolution observation data can be easily obtained for the areas that are impressed by the user. It is.
本発明によれば、有効かつ利用価値の高い観測データを得ることができるように人工衛星の観測計画を管理することが可能な観測計画管理プログラムおよび観測計画管理方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the observation plan management program and observation plan management method which can manage the observation plan of an artificial satellite so that observation data with effective and high utility value can be obtained can be provided.
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明していく。まず、本発明の理解を容易とするため、本発明の原理について簡単に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described based on the following embodiments with reference to the drawings. First, in order to facilitate understanding of the present invention, the principle of the present invention will be briefly described.
人工衛星は、地球の自転と同じ角速度で運動することで地上から静止しているように見える静止衛星と、静止衛星でない周回衛星とに分類される。現在、数多くの静止衛星および周回衛星が稼働している。周回衛星は一般的に高分解能であり、例えば地球観測衛星として利用される。また、静止衛星は一般的に低分解能であり、例えば静止気象衛星として利用される。静止気象衛星は、例えば15分,30分又は1時間毎に世界中で広域観測を行っている。周回衛星および静止気象衛星は各々の利点があり、相互に観測データを共有することにより、大きな効果を得ることが可能となる。 Artificial satellites are classified into geostationary satellites that appear to be stationary from the ground by moving at the same angular velocity as the earth's rotation, and orbiting satellites that are not stationary satellites. Currently, many geostationary and orbiting satellites are in operation. Orbiting satellites generally have high resolution and are used as, for example, earth observation satellites. In addition, geostationary satellites generally have low resolution, and are used as, for example, geostationary meteorological satellites. Geostationary meteorological satellites perform wide-area observations around the world, for example, every 15 minutes, 30 minutes, or 1 hour. Orbiting satellites and geostationary meteorological satellites have their respective advantages, and it is possible to obtain great effects by sharing observation data with each other.
例えば静止気象衛星で観測される雲画像(雲量情報)は実測データであるので、上記の気象予測データよりも精度が良く、ポインティング角およびチルト角を調整可能な周回衛星に対して、雲のかかっていない領域の情報をより正確に提供できる。なお、ポインティング角の調整は、進行方向に対して横方向へ撮像領域をずらすものである。チルト角の調整は、進行方向に対して前後方向へ撮像領域をずらすものである。 For example, cloud images (cloud cover information) observed by geostationary meteorological satellites are actually measured data, so they are more accurate than the above-mentioned weather forecast data, and cloud coverage is not available for orbiting satellites that can adjust the pointing angle and tilt angle. It is possible to provide more accurate information on areas that are not. Note that the adjustment of the pointing angle is to shift the imaging region laterally with respect to the traveling direction. The adjustment of the tilt angle is to shift the imaging region in the front-rear direction with respect to the traveling direction.
図1は、地表面を観測する場合に、周回衛星の撮像領域を変更する内容を表した模式図である。図1の領域A,Bは、撮像予定領域の位置を模式的に表現している。図1は、領域Aの雲が領域Bの雲よりも多い例を表す。地表面を観測する場合、雲が多い領域Aでなく、雲の少ない領域Bを観測することで、雲に覆われていない地表面の観測データをより多く取得可能となり、観測データの利用価値が高まる。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the contents of changing the imaging area of an orbiting satellite when observing the ground surface. Regions A and B in FIG. 1 schematically represent the position of the planned imaging region. FIG. 1 shows an example in which there are more clouds in the region A than in the region B. When observing the ground surface, by observing the region B with few clouds instead of the region A with many clouds, more observation data of the ground surface not covered with clouds can be acquired, and the utility value of the observation data is Rise.
ここで、領域A,Bは周回衛星による観測を行う周回衛星観測システムで、1回の周回軌道(1回のパス)で同時刻に撮像できる範囲内に制限される。例えば周回衛星観測システムによる1シーンの大きさが約70km四方で、ポインティング角を0.01度(120m)ずつ調整できる場合、最大400kmまで領域をずらすことができる。 Here, regions A and B are orbiting satellite observation systems that perform observations with orbiting satellites, and are limited to a range that can be imaged at the same time in one orbit (one pass). For example, when the size of one scene by the orbiting satellite observation system is about 70 km square and the pointing angle can be adjusted by 0.01 degrees (120 m), the region can be shifted up to 400 km.
なお、周回衛星が取得しようとする観測データは、上記のように雲の少ない領域に限った訳ではない。例えば観測データは、雲が多い領域(台風,集中豪雨など)が重要になることもある。さらに、観測データは雲が少ない領域の中でも、海面水温や地表面温度が異常に高い領域(海底火山噴火,山火事など)が重要になることもある。 Note that the observation data to be acquired by the orbiting satellite is not limited to the area with few clouds as described above. For example, in observation data, areas with a lot of clouds (typhoons, torrential rain, etc.) may be important. In addition, the observed data may be important in areas where the sea surface temperature and ground surface temperature are abnormally high (submarine volcanic eruptions, wildfires, etc.), even in areas with few clouds.
本発明では、静止気象衛星で観測された上記のような観測データから、より詳しい観測データを周回衛星で観測するように観測対象および撮像領域を決定する。海面水温や地表面温度の異常値は、同時期の平均値との差分を取ることにより、静止気象衛星による観測を行う静止気象衛星観測システムのシーンの1画素ごとに算出することができる。 In the present invention, the observation target and the imaging area are determined so that more detailed observation data is observed by the orbiting satellite from the observation data observed by the geostationary meteorological satellite. The abnormal values of the sea surface temperature and the ground surface temperature can be calculated for each pixel of the scene of the geostationary meteorological satellite observation system that performs observation by the geostationary meteorological satellite by taking a difference from the average value in the same period.
図2は、データ交換処理システムの一例の構成図である。図2のデータ交換処理システムは、静止気象衛星観測システム10と,観測対象情報テーブル11と,有効観測域情報テーブル12と,周回衛星観測システム20と,観測計画テーブル21と,有効領域観測テーブル22と,有効領域観測データ23と,人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30と,観測優先度定義テーブル31と,異常値定義テーブル32とを含むように構成される。
FIG. 2 is a configuration diagram of an example of a data exchange processing system. The data exchange processing system of FIG. 2 includes a geostationary meteorological
静止気象衛星観測システム10は、静止気象衛星,地上局などで構成される。周回衛星観測システム20は、周回衛星,地上局などで構成される。また、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は例えば1つ以上のサーバで構成される。上記の静止気象衛星観測システム10,周回衛星観測システム20及び人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は、例えばLANやインターネット等のネットワーク40を介して接続されており、データ交換が可能である。
The geostationary meteorological
静止気象衛星観測システム10は、図3の観測対象情報テーブル11に応じた観測対象を観測し、その観測データを図4の有効観測域情報テーブル12に書き込む。図3は、観測対象情報テーブル11の一例の構成図である。図4は、有効観測域情報テーブル12の一例の構成図である。
The geostationary meteorological
図3の観測対象情報テーブル11は、観測要素番号と,観測対象とで構成される。観測要素番号は、観測要素を識別する為の番号である。また、観測対象は静止気象衛星で観測可能な観測要素である。図4の有効観測域情報テーブル12は、静止気象衛星名と,観測データ/中心緯経度と,観測要素番号と,時刻とで構成される。静止気象衛星名は、対象となる静止気象衛星の名称である。観測データ/中心緯経度は、中心を緯度および経度で表された撮像領域の観測データである。時刻は、観測を行った時刻である。なお、静止気象衛星観測システム10は衛星データ受信装置を設置して直接受信した観測データを使用しても良いし、気象庁から配信される観測データを使用しても良い。
The observation target information table 11 in FIG. 3 includes observation element numbers and observation targets. The observation element number is a number for identifying the observation element. The observation target is an observation element that can be observed by a geostationary meteorological satellite. The effective observation area information table 12 of FIG. 4 is composed of geostationary meteorological satellite names, observation data / central latitude and longitude, observation element numbers, and times. The geostationary meteorological satellite name is the name of the target geostationary meteorological satellite. The observation data / center latitude / longitude is observation data of the imaging region whose center is expressed by latitude and longitude. The time is the time when the observation was performed. The geostationary meteorological
周回衛星観測システム20は、図5のような有効領域観測テーブル22に応じた観測対象を観測し、その観測データを図6のような有効領域観測データ23に書き込む。図5は有効領域観測テーブル22の一例の構成図である。また、図6は有効領域観測データの一例の構成図である。図5の有効領域観測テーブル22は、周回衛星名と,時刻と,撮像領域(経度,緯度)と,観測要素番号と,ポインティング角と,チルト角とで構成されている。周回衛星名は、対象となる周回衛星の名称である。時刻は、観測を行う予定の時刻である。撮像領域は、経度および緯度で表された撮像領域である。ポインティング角は、進行方向に対して横方向への撮像領域の調整量である。チルト角は、進行方向に対して前後方向への撮像領域の調整量である。
The orbiting
図6の有効領域観測データ23は、周回衛星名と,観測データ(経度,緯度)と,観測要素番号と,時刻とで構成される。観測データ(経度、緯度)は、緯度および経度で表された撮像領域の観測データである。時刻は、観測を行った時刻である。
The effective
また、周回衛星観測システム20は図7の観測計画テーブル21に応じて、図5の有効領域観測テーブル22を作成する。有効領域観測テーブル22の作成は、観測計画テーブル21の内容に変更があったときに行ってもよいし、所定時間毎(例えば1時間毎)に行ってもよい。
Further, the orbiting
図7は、観測計画テーブル21の一例の構成図である。観測計画テーブル21は、周回衛星名と,時刻と,撮像領域(緯度,経度)と,観測要素番号とで構成される。図7の観測計画テーブル21は、項目としてポインティング角およびチルト角が含まれていない点が図5の有効領域観測テーブル22と異なる。観測計画テーブル21は、周回衛星観測システム20又は人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30からの要求により、設定または変更される。
FIG. 7 is a configuration diagram of an example of the observation plan table 21. The observation plan table 21 includes orbiting satellite names, times, imaging areas (latitudes, longitudes), and observation element numbers. The observation plan table 21 in FIG. 7 is different from the effective area observation table 22 in FIG. 5 in that the pointing angle and tilt angle are not included as items. The observation plan table 21 is set or changed according to a request from the orbiting
人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は、静止気象衛星観測システム10から有効観測域情報テーブル12の情報を読み出し、観測優先度定義テーブル31及び異常値定義テーブル32を用いて、現在の観測対象および撮像予定領域よりも優先度の高い観測対象および撮像予定領域が有るか否かを判定する。
The inter-satellite observation system
現在の観測対象および撮像予定領域よりも優先度の高い観測対象および撮像予定領域があれば、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は、優先度の高い観測対象および撮像予定領域を観測するように観測計画テーブル21の内容を変更するための変更要求を周回衛星観測システム20に対して行う。
If there is an observation target and imaging target area with higher priority than the current observation target and imaging target area, the inter-satellite observation system
なお、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30の処理および観測優先度定義テーブル31,異常値定義テーブル32の構成の詳細は、後述する。また、図6の有効領域観測データ23は、必要に応じて人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30を介して静止気象衛星観測システム10に配信される。人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は、静止気象衛星観測システム10と周回衛星観測システム20との間のデータインターフェースを調整する役割を果たしている。
Details of the processing of the
現在、宇宙航空研究開発機構の地球観測センターでは周回衛星の観測計画を撮像の4時間半前までに決定する必要があるが、計算機,ネットワークの高速化または観測計画の決定手順の効率化により、短縮される可能性が高い。したがって、静止気象衛星から得られる情報を準リアルタイム(例えば1時間以内)に周回衛星の観測計画テーブル21に反映させることで、ユーザにとって更に利用価値の高い観測データを取得できるようになると考えられる。 At present, the Earth Observation Center of the Japan Aerospace Exploration Agency needs to determine the observation plan for the orbiting satellite by 4 and a half hours before imaging. However, by speeding up the computer and network, or improving the efficiency of the procedure for determining the observation plan, It is likely to be shortened. Therefore, it is considered that the observation data with higher utility value can be acquired for the user by reflecting the information obtained from the geostationary meteorological satellite in the observation plan table 21 of the orbiting satellite in near real time (for example, within one hour).
図8は、静止気象衛星が撮像可能な1シーンの画像を表す一例のデータフォーマットである。図8のデータフォーマットは、北緯60度,南緯60度,東経80度,西経160度で囲まれる撮像領域を表しており、その撮像領域を格子分解能0.05度の格子に区分し、2400×2400の正方格子座標系とする。図8のデータフォーマットでは1つの格子(例えば、図8中の網掛け部分)が1画素に対応する。 FIG. 8 is an example data format representing an image of one scene that can be captured by a geostationary meteorological satellite. The data format of FIG. 8 represents an imaging area surrounded by 60 degrees north latitude, 60 degrees south latitude, 80 degrees east longitude, and 160 degrees west longitude. The imaging area is divided into grids having a grid resolution of 0.05 degrees and is 2400 ×. A 2400 square lattice coordinate system is used. In the data format of FIG. 8, one grid (for example, the shaded portion in FIG. 8) corresponds to one pixel.
静止気象衛星観測システム10は、観測対象情報テーブル11の観測対象に応じた観測データを静止気象衛星が撮像した画像から図8の1画素ごとに抽出し、その観測データを有効観測域情報テーブル12に書き込むことができる。また、静止気象衛星観測システム10は人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30で観測データの異常値を算出するために必要な情報を算出し、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30に提供できる。
The geostationary meteorological
図9は、異常値定義テーブル32の一例の構成図である。図9の異常値定義テーブル32は、観測要素番号と,観測対象と,観測データの異常値を算出するために必要な情報の種類および閾値とで構成される。即ち、異常値定義テーブル32は観測データの異常値を算出するために必要な情報の種類と閾値とが観測対象ごとに定義されている。観測データの異常値を算出するために必要な情報には、基本格子内の雲量の他、台風中心(経度,緯度)、降水強度指数などの閾値が含まれている。 FIG. 9 is a configuration diagram of an example of the abnormal value definition table 32. The abnormal value definition table 32 in FIG. 9 includes observation element numbers, observation objects, and types of information and threshold values necessary for calculating abnormal values of observation data. That is, the abnormal value definition table 32 defines the types of information and threshold values necessary for calculating the abnormal value of the observation data for each observation target. The information necessary for calculating the abnormal value of the observation data includes threshold values such as the typhoon center (longitude, latitude), precipitation intensity index, etc. in addition to the amount of clouds in the basic grid.
ここで、基本格子内の雲量を算出する手法を簡単に説明する。なお、基本格子内の雲量を算出する手法の詳細は、「気象衛星センター技術報告 特別号(1989)II,GMSシステム更新総合報告(1989年版),II データ処理編」に記載されている。 Here, a method of calculating the cloud amount in the basic lattice will be briefly described. Details of the method of calculating the cloud amount in the basic grid are described in “Meteorological Satellite Center Technical Report Special Issue (1989) II, GMS System Update General Report (1989 Edition), II Data Processing”.
例えば基本格子内の雲量を算出するアルゴリズムは、可視センサーで得られる反射率(アルベード)および赤外センサーで得られる輝度温度を、対象とする領域の画素毎に日頻度分布を計算し、地域と季節とで設定された閾値を超える割合を求めることで雲量を推定する。周回衛星の1シーンの大きさが約70km四方の場合、1時間の雲の移動(±40km)を考慮して、例えば150km四方の領域の雲量を計算する。このようなアルゴリズムでは、等間隔の経度、緯度で区分けされる格子内に含まれる雲量の割合を数値で持つことができる。 For example, the algorithm for calculating the amount of clouds in the basic grid calculates the daily frequency distribution for each pixel in the target area using the reflectance (albedo) obtained by the visible sensor and the luminance temperature obtained by the infrared sensor, The cloud amount is estimated by obtaining the ratio exceeding the threshold set in the season. When the size of one scene of the orbiting satellite is about 70 km square, the cloud amount in an area of 150 km square is calculated in consideration of cloud movement (± 40 km) for one hour. In such an algorithm, it is possible to have numerically the ratio of the amount of clouds contained in a lattice divided by equally spaced longitude and latitude.
また、台風中心(経度,緯度)、降水強度指数の他、図9に含まれる観測データの異常値を算出するために必要な情報についても、静止気象衛星が撮像した画像から抽出される観測データ(物理量)から同様の原理で抽出できる。このような原理の一例が「Tanahashi,S.,H.Kawamura,T.Matsuura,T.Takahashi and H.Yusa(2000): Improved estimates of wide-ranging sea surface temperature from GMS S-VISSR data,J.Oceanogr.,56,345-358.」、「Tanahashi,S.,H.Kawamura,T.Matsuura,T.Takahashi and H.Yusa(2001): A system to distribute satellite incident solar radiation in real time,Remote Sens. Environ., 75,412-422.」に記載されている。 In addition to the typhoon center (longitude, latitude), precipitation intensity index, and other information necessary for calculating the abnormal values of the observation data included in FIG. The same principle can be extracted from (physical quantity). An example of such a principle is `` Tanahashi, S., H. Kawamura, T. Matsuura, T. Takahashi and H. Yusa (2000): Improved estimates of wide-ranging sea surface temperature from GMS S-VISSR data, J. Oceanogr., 56, 345-358, '' Tanahashi, S., H. Kawamura, T. Matsuura, T. Takahashi and H. Yusa (2001): A system to distribute satellite incident solar radiation in real time, Remote Sens. Environ ., 75, 412-422.
したがって、静止気象衛星観測システム10は経度、緯度を指定して、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30に観測データおよびその観測データの異常値を算出するために必要な情報を提供できる。なお、観測データの異常値を算出するために必要な情報は、例えば図10,図11のようなデータフォーマットで提供される。
Accordingly, the geostationary meteorological
図10は、観測データの異常値を算出するために必要な情報のうち台風情報のデータフォーマットである。図11は、観測データの異常値を算出するために必要な情報のうち台風情報以外のデータフォーマットである。図10及び図11は、ヘッダ部及びデータ部から成り、台風情報または台風情報以外がデータ部に格納されている。 FIG. 10 shows a data format of typhoon information among information necessary for calculating an abnormal value of observation data. FIG. 11 shows a data format other than the typhoon information among the information necessary for calculating the abnormal value of the observation data. 10 and 11 include a header portion and a data portion, and typhoon information or information other than typhoon information is stored in the data portion.
人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は、上記の観測データおよびその観測データの異常値を算出するために必要な情報を静止気象衛星観測システム10から受信すると、観測計画変更要求処理を開始する。
When the satellite observation system
図12は、観測計画変更要求処理および観測計画変更処理の一例のフローチャートである。図12のフローチャートは、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30の行う観測計画変更要求処理と、周回衛星観測システム20の行う観測計画変更処理とを表している。ステップS1〜S7は、観測計画変更要求処理を表している。また、ステップS8〜10は観測計画変更処理を表している。
FIG. 12 is a flowchart of an example of the observation plan change request process and the observation plan change process. The flowchart of FIG. 12 represents an observation plan change request process performed by the inter-satellite observation system
ステップS1に進み、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は上記の観測データおよびその観測データの異常値を算出するために必要な情報を所定時間ごとに静止気象衛星観測システム10から受信する。ステップS2に進み、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は受信した観測データおよびその観測データの異常値を算出するために必要な情報を抽出する。
In step S1, the inter-satellite observation system
ステップS3に進み、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は図9の異常値定義テーブル32から観測データの異常値を算出するために必要な情報の種類および閾値を読み出し、その観測データの異常値を算出するために必要な情報の種類および閾値を用いて、静止気象衛星観測システム10から受信した観測データの内、異常値を示している観測データの領域を選択する。
In step S3, the
例えば観測対象が降水域の場合、観測データの異常値を算出するために必要な情報の種類「降水強度指数」および閾値「30mm/h以上」を用いて、静止気象衛星観測システム10から受信した観測データの内、観測データの異常値を算出するために必要な情報の種類「降水強度指数」および閾値「30mm/h以上」を満たす観測データの領域を、異常値を示している観測データの領域として選択する。
For example, when the observation target is a precipitation area, it is received from the geostationary meteorological
図13は、異常値を示している観測データの領域,観測要素番号,時刻の管理に関する概念図である。静止気象衛星が撮像可能な1シーンの画像100には、観測要素番号1に関する異常値を示している観測データの領域101と、観測要素番号5に関する異常値を示している観測データの領域102とが表されている。異常値を示している領域101及び102の情報は、優先度の高い順にテーブル110に格納される。図13のテーブル110は異常値を示している領域101及び102の情報として、撮像領域,観測要素番号及び時刻が格納されている。ここでは、異常値定義テーブル32の観測要素番号の順番に優先度が設定されている例を説明するが、必要に応じて変更してもよい。図13のテーブル110では、優先度の高い領域101の情報が優先度の低い領域102の情報よりも先に格納されている。
FIG. 13 is a conceptual diagram relating to management of observation data areas, observation element numbers, and times indicating abnormal values. An
ステップS4に進み、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は図13のテーブル110と図14の観測優先度定義テーブル31とを比較し、最も優先度の高い領域および観測対象を選択する。図14は、観測優先度定義テーブル31の一例の構成図である。
In step S4, the inter-satellite observation system
図14の観測優先度定義テーブル31は、撮像領域(中心の緯度、経度)と,観測要素番号と,時刻と,観測要求の優先度と,撮像予定/補欠フラグと,観測要求の要求者情報とで構成されている。撮像領域(中心の緯度,経度)は、中心の経度および緯度で表された撮像領域である。時刻は、撮像を行う予定の時刻である。観測要求の優先度は、その観測要求の優先度である。撮像予定/補欠フラグは、その観測要求が撮像予定であるか補欠であるかを識別するフラグである。観測要求の要求者情報は、その観測要求を行った要求者の情報である。 The observation priority definition table 31 in FIG. 14 includes an imaging region (center latitude and longitude), observation element number, time, observation request priority, imaging schedule / substitute flag, and requester information of the observation request. It consists of and. The imaging area (latitude and longitude of the center) is an imaging area represented by the longitude and latitude of the center. The time is the time when imaging is scheduled. The priority of the observation request is the priority of the observation request. The imaging plan / substitute flag is a flag for identifying whether the observation request is an imaging plan or a substitute. The requester information of the observation request is information of the requester who made the observation request.
即ち、観測優先度定義テーブル31は既存の観測要求のうち、最も優先度の高い撮像予定の観測要求と、優先度の低い補欠の観測要求とが格納されている。ステップS4は、図13のテーブル110に格納されている領域の情報と、図14の観測優先度定義テーブル31に格納されている観測要求との優先度チェックを行って、テーブル110に格納されている領域の情報の優先度が最も高ければステップS5に進む。ステップS4の優先度チェックは、観測要求の要求者情報も考慮し、権限の大きい要求者からの観測要求を優先するようにしても良い。なお、観測優先度定義テーブル31に格納されている観測要求の優先度が最も高ければ処理を終了する。 That is, the observation priority definition table 31 stores, among existing observation requests, an observation request that is scheduled to be imaged with the highest priority and a supplementary observation request with a lower priority. Step S4 checks the priority of the area information stored in the table 110 of FIG. 13 and the observation request stored in the observation priority definition table 31 of FIG. If the priority of the information in the area is highest, the process proceeds to step S5. The priority check in step S4 may give priority to observation requests from requesters with high authority in consideration of requester information of observation requests. If the priority of the observation request stored in the observation priority definition table 31 is the highest, the process ends.
ステップS4の優先度チェックは、例えば図15のように行う。図15は、優先度チェックの一例の概念図である。静止気象衛星が撮像可能な1シーンの画像200には、地表面温度のアマノリ1℃を示している領域201と、地表面温度のアマノリ5℃を示している領域202とが表されている。図15の場合、領域202の方が領域201よりも優先度が高い為、撮像予定領域を領域201(2(λ2−λ1)/4,3(φ1−φ2)/4)から領域202(4(λ2−λ1)/4,2(φ1−φ2)/4)に変更している。
The priority check in step S4 is performed as shown in FIG. 15, for example. FIG. 15 is a conceptual diagram of an example of a priority check. In an
ステップS5では、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30が、観測計画テーブル21から撮像可能域を読み出す。ステップS6に進み、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30はテーブル110に格納されている領域が撮像可能域内か否かを判定する。撮像可能領域内でなければ(S6においてNO)、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30はステップS4に戻る。一方、撮像可能領域内であれば(S6においてYES)、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30はステップS7に進み、テーブル110に格納されている領域および観測対象を観測するように観測計画テーブル21の内容を変更するための変更要求を周回衛星観測システム20に対して行う。
In step S <b> 5, the inter-satellite observation system
ステップS8に進み、周回衛星観測システム20は人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30からの要求に応じて、観測計画テーブル21の撮像領域を変更しておく。その後、周回衛星観測システム20は、撮像領域が変更された観測計画テーブル21に応じて有効領域観測テーブル22を作成する。
In step S8, the orbiting
ステップS9に進み、周回衛星観測システム20は有効領域観測テーブル22に応じて周回衛星を制御する。ステップS10に進み、周回衛星観測システム20は有効領域観測テーブル22に応じた観測対象を高分解能で観測し、その高分解能の観測データ(プロダクト)を作成する。
In step S 9, the orbiting
図16は、観測計画変更要求処理および観測計画変更処理により変更される前の撮像予定領域と変更された後の撮像予定領域とを表す一例の概念図である。周回衛星がポインティング角の調整により撮像可能な撮像可能域300には、変更される前の撮像予定領域301と、変更された後の撮像予定領域302とが表されている。図16の場合、撮像予定領域302の方が撮像予定領域301よりも優先度が高い為、撮像予定領域301から撮像予定領域302に変更している。
FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating an example of an imaging plan area before being changed by the observation plan change request process and the observation plan change process and an imaging plan area after being changed. In the
なお、本実施例では周回衛星のポインティング角およびチルト角の調整により撮像予定領域を変更する例を説明したが、周回衛星の軌道を調整することにより撮像予定領域を変更してもよい。また、図12のフローチャートでは、ステップS4の優先度チェックを行った後で、異常値を示している領域が撮像可能域内かをステップS5,6で判定しているが、異常値を示している領域が撮像可能域内かを判定した後で、優先度チェックを行うようにしてもよい。 In the present embodiment, an example in which the planned imaging area is changed by adjusting the pointing angle and tilt angle of the orbiting satellite has been described. However, the planned imaging area may be changed by adjusting the orbit of the orbiting satellite. In the flowchart of FIG. 12, after performing the priority check in step S4, it is determined in steps S5 and S6 whether the region showing the abnormal value is within the imageable region, but the abnormal value is shown. A priority check may be performed after determining whether the area is within the image pickup possible area.
次に、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30を実現するハードウェア構成について説明する。図17は、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30の一例のハードウェア構成図である。
Next, a hardware configuration for realizing the inter-satellite observation system
図17の人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30は、バスBで相互に接続されている入力装置401と,表示装置402と,ドライブ装置403と,補助記憶装置405と,メモリ装置406と,演算処理装置407と,インターフェース装置408とを有するように構成される。なお、人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30を構成する各種デバイスは、1つの筐体に収容してもよいし、複数の筐体に分散して収容してもよい。
17 includes an
入力装置401はキーボード,マウスなどで構成され、様々な操作指示を入力するために用いられる。表示装置402はディスプレイなどで構成され、操作に必要な各種ウインドウやデータ等を表示する。インターフェース装置408は、ネットワーク40に接続する為のインターフェースであり、例えばモデム,ルータ等で構成される。
The
人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30を制御する観測計画管理プログラムは、CD−ROM等の記録媒体404によって提供される。観測計画管理プログラムを記録した記録媒体404は、ドライブ装置403にセットされ、観測計画管理プログラムがドライブ装置403を介して補助記憶装置405にインストールされる。
An observation plan management program for controlling the inter-satellite observation system
なお、観測計画管理プログラムを記録した記録媒体404は、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(MO)等の様に情報を光学的,電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、又はROM、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることが可能である。
The
また、観測計画管理プログラムはインターフェース装置408を介して接続される他のコンピュータの記録媒体等に記録されているものも含まれる。他のコンピュータの記録媒体等に記録されている観測計画管理プログラムは、インターフェース装置408を介してダウンロードされて補助記憶装置405にインストールされる。
The observation plan management program includes a program recorded in a recording medium of another computer connected via the
補助記憶装置405は、インストールされた観測計画管理プログラムと、その観測計画管理プログラムの処理に必要な各種ファイル等を格納している。メモリ装置406は、起動時に補助記憶装置405から観測計画管理プログラムを読み出して格納する。演算処理装置407は、メモリ装置406に格納された観測計画管理プログラムに従って前述したような観測計画変更要求処理を実現する。
The
なお、図2のデータ交換処理システムでは周回衛星観測システム20と人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30とを別々に設けているが、周回衛星観測システム20と人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30とを1つのシステムとしてもよい。
2, the orbiting
本発明のデータ交換処理システムでは、静止気象衛星観測システム10の観測データを用いることで、周回衛星観測システム20で利用価値の高い観測データが観測できるように撮像領域を変更することができる。
In the data exchange processing system of the present invention, by using the observation data of the geostationary meteorological
本願発明は、周回衛星の光学センサーを利用するユーザ(土地利用調査機関,気象・海洋・防災・環境調査関連機関など)が利用でき、地球規模の現象から局地的な土地利用調査までの観測データの取得における利便性が向上する。 The present invention can be used by users who use optical sensors of orbiting satellites (land use research organizations, meteorological / marine / disaster prevention / environmental survey related organizations, etc.), and can perform observations from global phenomena to local land use surveys. Convenience in data acquisition is improved.
本発明は、以下に記載する付記のような構成が考えられる。
(付記1)
少なくとも人工衛星の観測要素および観測領域の項目から成る観測計画を管理するコンピュータに、
前記人工衛星の観測可能領域に前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るか否かを判定する判定手順と、
前記判定手順で第2の観測要素および観測領域が有ると判定したときに、前記第2の観測要素および観測領域を観測するように前記観測計画を変更する変更手順と
を実行させるための観測計画管理プログラム。
(付記2)
前記判定手順は、前記人工衛星の観測可能領域より広い観測領域における前記観測要素の観測データを取得し、前記観測データと所定の閾値とを比較して異常な観測データを検出する手順と、
前記異常な観測データに対応する観測要素および観測領域の優先度が前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域の優先度よりも高く、且つ前記異常な観測データに対応する観測領域が前記人工衛星の観測可能領域に含まれるとき、前記異常な観測データに対応する観測要素および観測領域を前記第2の観測要素および観測領域と判定する手順と
を有する付記1記載の観測計画管理プログラム。
(付記3)
前記観測要素の観測データを、前記人工衛星よりも低分解能で広い観測領域を観測可能な他の人工衛星のシステムから取得する付記2記載の観測計画管理プログラム。
(付記4)
前記観測要素は、地表面温度,降水域,台風,海面水温,雪氷域および日射量の何れか一つ以上で構成されることを特徴とする付記1乃至3何れか一項記載の観測計画管理プログラム。
(付記5)
前記観測領域を、前記人工衛星のポインティング角、チルト角の調整で変更することを特徴とする付記1乃至4何れか一項記載の観測計画管理プログラム。
(付記6)
前記観測領域を、前記人工衛星の軌道の調整で変更することを特徴とする付記1乃至4何れか一項記載の観測計画管理プログラム。
(付記7)
少なくとも人工衛星の観測要素および観測領域の項目から成る観測計画を管理するコンピュータの観測計画管理方法であって、
前記人工衛星の観測可能領域に前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るか否かを判定する段階と、
前記第2の観測要素および観測領域が有ると判定したときに、前記第2の観測要素および観測領域を観測するように前記観測計画を変更する段階と
を有することを特徴とする観測計画管理方法。
(付記8)
少なくとも人工衛星の観測要素および観測領域の項目から成る観測計画を管理する観測計画管理装置であって、
前記人工衛星の観測可能領域に前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るか否かを判定する手段と、
前記第2の観測要素および観測領域が有ると判定したときに、前記第2の観測要素および観測領域を観測するように前記観測計画を変更する手段と
を有することを特徴とする観測計画管理装置。
(付記9)
少なくとも人工衛星の観測要素および観測領域の項目から成る観測計画の管理と、前記人工衛星の制御を行う人工衛星観測システムであって、
前記人工衛星の観測可能領域に前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るか否かを判定する手段と、
前記第2の観測要素および観測領域が有ると判定したときに、前記第2の観測要素および観測領域を観測するように前記観測計画の変更を要求する手段と、
前記観測計画に応じて観測するように前記人工衛星の制御を行う手段と
を有することを特徴とする人工衛星観測システム。
The present invention may have the following configurations as described below.
(Appendix 1)
At least a computer that manages the observation plan that consists of the observation elements and observation area items of the satellite,
A determination procedure for determining whether or not the observable area of the artificial satellite includes the first observation element and the observation area having higher priority than the first observation element and the observation area constituting the observation plan;
An observation plan for executing a change procedure for changing the observation plan so as to observe the second observation element and the observation area when the determination procedure determines that the second observation element and the observation area are present. Management program.
(Appendix 2)
The determination procedure includes obtaining observation data of the observation element in an observation area wider than the observable area of the artificial satellite, comparing the observation data with a predetermined threshold, and detecting abnormal observation data;
The priority of the observation element and the observation area corresponding to the abnormal observation data is higher than the priority of the first observation element and the observation area constituting the observation plan, and the observation area corresponding to the abnormal observation data is The observation plan management program according to
(Appendix 3)
The observation plan management program according to
(Appendix 4)
The observation plan management according to any one of
(Appendix 5)
The observation plan management program according to any one of
(Appendix 6)
The observation plan management program according to any one of
(Appendix 7)
An observation plan management method for a computer that manages an observation plan consisting of at least observation elements and observation area items of a satellite,
Determining whether or not the observable area of the artificial satellite has a first observation element and an observation area having a higher priority than the first observation element and the observation area constituting the observation plan;
And a step of changing the observation plan so as to observe the second observation element and the observation area when it is determined that the second observation element and the observation area are present. .
(Appendix 8)
An observation plan management device for managing an observation plan consisting of at least observation elements and observation area items of a satellite,
Means for determining whether or not the observable area of the artificial satellite includes a first observation element and an observation area having a higher priority than the first observation element and the observation area constituting the observation plan;
An observation plan management apparatus comprising: means for changing the observation plan so as to observe the second observation element and the observation area when it is determined that the second observation element and the observation area are present. .
(Appendix 9)
A satellite observation system for managing an observation plan comprising at least observation elements and observation area items of a satellite and controlling the satellite,
Means for determining whether or not the observable area of the artificial satellite includes a first observation element and an observation area having a higher priority than the first observation element and the observation area constituting the observation plan;
Means for requesting a change of the observation plan to observe the second observation element and the observation area when it is determined that the second observation element and the observation area are present;
Means for controlling the artificial satellite so as to observe according to the observation plan.
なお、観測計画管理装置が人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30に相当し、人工衛星観測システムが周回衛星観測システム20および人工衛星観測システム間インターフェース調整システム30に相当する。
The observation plan management device corresponds to the inter-satellite observation system
本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 The present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.
10 静止気象衛星観測システム
11 観測対象情報テーブル
12 有効観測域情報テーブル
20 周回衛星観測システム
21 観測計画テーブル
22 有効領域観測テーブル
23 有効領域観測データ
30 人工衛星観測システム間インターフェース調整システム
31 観測優先度定義テーブル
32 異常値定義テーブル
40 ネットワーク
401 入力装置
402 表示装置
403 ドライブ装置
404 記録媒体
405 補助記憶装置
406 メモリ装置
407 演算処理装置
408 インターフェース装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記人工衛星の観測可能領域に前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るか否かを判定する判定手順と、
前記判定手順で第2の観測要素および観測領域が有ると判定したときに、前記第2の観測要素および観測領域を観測するように前記観測計画を変更する変更手順と
を実行させるための観測計画管理プログラム。 At least a computer that manages the observation plan that consists of the observation elements and observation area items of the satellite,
A determination procedure for determining whether or not the observable area of the artificial satellite includes the first observation element and the observation area having higher priority than the first observation element and the observation area constituting the observation plan;
An observation plan for executing a change procedure for changing the observation plan so as to observe the second observation element and the observation area when the determination procedure determines that the second observation element and the observation area are present. Management program.
前記異常な観測データに対応する観測要素および観測領域の優先度が前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域の優先度よりも高く、且つ前記異常な観測データに対応する観測領域が前記人工衛星の観測可能領域に含まれるとき、前記異常な観測データに対応する観測要素および観測領域を前記第2の観測要素および観測領域と判定する手順と
を有する請求項1記載の観測計画管理プログラム。 The determination procedure includes obtaining observation data of the observation element in an observation area wider than the observable area of the artificial satellite, comparing the observation data with a predetermined threshold, and detecting abnormal observation data;
The priority of the observation element and the observation area corresponding to the abnormal observation data is higher than the priority of the first observation element and the observation area constituting the observation plan, and the observation area corresponding to the abnormal observation data is The observation plan management according to claim 1, further comprising: a step of determining an observation element and an observation area corresponding to the abnormal observation data as the second observation element and an observation area when included in the observable area of the artificial satellite. program.
前記人工衛星の観測可能領域に前記観測計画を構成する第1の観測要素および観測領域よりも優先度の高い第2の観測要素および観測領域が有るか否かを判定する段階と、
前記第2の観測要素および観測領域が有ると判定したときに、前記第2の観測要素および観測領域を観測するように前記観測計画を変更する段階と
を有することを特徴とする観測計画管理方法。
An observation plan management method for a computer that manages an observation plan consisting of at least observation elements and observation area items of a satellite,
Determining whether or not the observable area of the artificial satellite has a first observation element and an observation area having a higher priority than the first observation element and the observation area constituting the observation plan;
And a step of changing the observation plan so as to observe the second observation element and the observation area when it is determined that the second observation element and the observation area are present. .
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