JP2018522775A - 宇宙機による地上領域の画像取得を計画する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、地球周囲での任務を負っている宇宙機による地上領域Ｚ₁、・・・、Ｚ_Nの画像の取得を計画する方法に関し、各地上領域Ｚ_iは、要求Ｒ_iに関連付け、視覚的利用可能時間期間Ｔｉが上記領域Ｚ_iに対応するようにする。更に、方法は、−各期間Ｔ_iの間、領域Ｚ_iに対する個別取得機会等を決定するステップであって、開始日、実行継続時間、運動学的局所的制約条件及び重みが、上記個別取得機会のそれぞれに関連付けられるようにする、ステップ、−取得領域Ｚ_iに対する個別取得機会を一緒にグループ化してセットＤにするステップ、−増大する開始日によりセットＤの個別取得機会Ｄⁱを分類するステップ、−セットＤの上記個別取得機会の間の運動学的適合性を評価するステップ、−最大の重みを有し運動学的に適合する個別取得機会の最適シーケンスを決定するステップを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、観測衛星等の宇宙機による地上撮像の分野に属し、より詳細には、宇宙機又は一群のそのような宇宙機による地上領域の画像取得を計画する方法に関する。本発明は、特に有利には、全く限定するものではないが、画像を一列ずつ取得するモードで動作する観測衛星のケースに適用可能であり、このモードを、以下、当業者に公知である用語「プッシュブルーム」モードと呼ぶ。

宇宙機が実行する地上観測任務は、クライアントからの要求に応じて、地上領域、即ち、地表上に位置する領域の画像を取得することである。特に、そのような宇宙機は、宇宙機が所定の継続時間の間、地上領域の上を通過する際に、上記地上領域を取得できるように地球周囲の巡回軌道を辿る。更に、そのような宇宙機の敏捷さを増大させることにより、撮像する地上領域の数を増加させることが可能であり、こうした地上領域とは、可能性として、上記軌道の両側に現在位置しているものであるか、又は多数の衛星軌道の行程にわたって様々な角度で取得されるものである。したがって、上記巡回軌道に沿ったあらゆる時間的な瞬間は、異なる地上領域の画像を取得する１つ又は複数の機会に対応する。

上記要求は、宇宙機によって定期的に、一般に毎日受信される。現在、そのような地上領域の取得に対する要求の数は、増加しつつある。というのは、こうした要求は、もはや、宇宙撮像分野に歴史的に関連しているような産業分野のみに限定されるものではないためである。例えば、限定するものではないが、農業分野では、農地使用の最適化を目的として、今や地上観測を相当に活用している。

したがって、そのような宇宙機が処理すべき要求は、数及び複雑さの両方の点で継続的に増大している。というのは、こうした要求は、取得すべき地上領域に関連付けた高度に特定の制約条件、例えば、位置特定、若しくは光露出条件等、又はステレオ画像、トリステレオ画像若しくはマルチスペクトル画像を目的とする多重取得に関する要件を含むためである。このことに加えて、要求を優先度レベルに従って区別することができるということがある。

上記要求に関連付けた制約条件の管理は、制約条件が累積的（記憶容量サイズ、消費電力、搭載機器の最大動作時間）であるか、又は局所的（２つの連続取得の間の最小継続時間）であるかにかかわらず、上記宇宙機に関連付けた動作上の制約条件の管理と並行して実施しなければならない。

したがって、そのような要求セットを満たすという目的は、かなり高度に制約される課題であり、この課題のために、上記宇宙機の軌道に従って撮像計画を経時的に実施する必要があることは理解されよう。より広範には、そのような課題は、「巡回セールスマン」最適化問題のカテゴリに入り、この問題は、妥当な時間量で解くことは非常に困難であることが周知である。

この問題は、ユーザ要求を短い時間枠内で満たさなければならないケースでは特に重大である。衛星の数を増加させると、かなり短い時間枠内で衛星を領域にアクセスさせることが可能である。しかし、取得計画を短い時間枠内で更新し得る場合に、この能力を十分に利用することが可能であるにすぎない。

ヒューリスティック最適化技法（例えば貧欲アルゴリズム）によって、そのような計画問題に対し質の高い近似解を提供できることは公知であるが、こうした計算時間は、動作条件下で処理すべき要求の量を考慮すると満足のいくものではない。

より最近では、特に、上記宇宙機の局所的制約条件及び累積的制約条件の管理を分離する点において、重要性を単純化するという前提に基づく問題解決技法により、妥当な時間量内で上記局所的制約条件の管理に対する解決策を提供することを可能にしており、この技法は、上記計画問題の完全な解決策への第一歩である。こうした技法のいくつかは、実際、累積的制約条件の考慮を可能にしているが、これらの技法のいずれも、特にプッシュブルーム・モードで動作する観測衛星のケースにおいて、ステレオ画像、トリステレオ画像又はマルチスペクトル画像の取得に対する考慮を可能にするものではない。したがって、こうした技法は、満たすことができる要求数に対して限定的であり、最適なものではない。

本発明の目的は、計画方法を有することを可能にする解決策を提供することによって、従来技術の欠陥の全て又は一部、特に上記で概説した欠点を克服することであり、この計画方法は、宇宙機の局所的制約条件及び累積的制約条件の一致に対して最適であり、複数回又は一回で取得する必要のある地上領域に対する考慮を可能にする。

この目的で、本発明は、例えば観測衛星等、地球周囲の所定の巡回軌道を辿る任務を負っている宇宙機による地上領域Ｚ₁、・・・、Ｚ_Nの画像の取得を計画する方法に関し、各地上領域Ｚ_iは、上記領域Ｚ_iが上記巡回軌道に沿って視覚的利用可能時間期間Ｔ_iに対応するように、要求Ｒ_iに関連付けられており、但し１≦ｉ≦Ｎである。上記方法は、以下の連続ステップ：
−各期間Ｔ_iの間、領域Ｚ_iの個別取得機会を決定するステップであって、上記期間Ｔ_iに含まれる開始日、実行継続時間、運動学的局所的制約条件及び重みが、各上記個別取得機会に関連付けられるようにする、ステップ；
−領域Ｚ_iに対する個別取得機会を一緒にグループ化してセットＤにするステップ；
−セットＤの個別取得機会を順位付けするステップであって、個別取得機会は、開始日が増大する順で順位付け、Ｄⁱにより示す、ステップ；
−それぞれの順位付けに従って対で取った、セットＤの上記個別取得機会の間の運動学的適合性を評価するステップ；
−最大の重みを有し、運動学的に適合する個別取得機会の最適シーケンスを決定するステップ
を更に含む。

実施形態の特定のモードでは、地上領域の画像取得を計画する方法は、個別に又は全ての技術的に可能な組合せを考慮して、以下の特徴の１つ又は複数を含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、方法は、運動学的適合性を評価するステップに続いて、及び最適シーケンスを決定するステップの前に、多重取得要求を考慮するステップを含み、複数回取得する必要のある領域Ｚ_iに関連付けた個別取得機会のそれぞれの重みを更新し、変数ｍｕｓｔＨｉｔにより、一連の上記個別取得機会が上記多重取得要求を満たすことを強制する。

実施形態の１つの特定のモードでは、最適シーケンスを決定するステップは、上記シーケンスの個別取得機会に関連付けた領域Ｚ_iを記憶する変数ｐａｔｈＭｅｓｈを動的に更新することを含み、個別取得機会が、一度で取得する必要のある領域で重複しないようにする。

実施形態の１つの特定のモードでは、最適シーケンスを決定するステップは、セットＤの各個別取得機会Ｄⁱに対して、Ｄ内のＤⁱに先行しＤⁱと運動学的に適合する個別取得機会の全てから、Ｄ内のＤⁱに先行しＤⁱと運動学的に適合する個別取得機会を部分選択することを含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、方法は、最適シーケンスの決定ステップに続いて、上記宇宙機に課せられた少なくとも１つの累積的制約条件の順守を検証するステップを含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、上記少なくとも１つの累積的制約条件は、記憶容量サイズ制約条件を含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、上記少なくとも１つの累積的制約条件は、消費電力制約条件を含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、上記少なくとも１つの累積的制約条件は、上記宇宙機への搭載機器に対する最大動作時間制約条件を含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、累積的制約条件の順守を検証するステップは、上記累積的制約条件が一致しない場合の個別取得機会を除くことによって、上記最適シーケンスを動的に更新することを含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、各期間Ｔ_iの個別取得機会の開始日は、一定の時間間隔に従って経時的にサンプリングされる。

実施形態の１つの特定のモードでは、期間Ｔ₁、・・・、Ｔ_Nのそれぞれの時間間隔は、互いに等しい。

実施形態の１つの特定のモードでは、少なくとも２つの期間Ｔ_i及びＴ_jのそれぞれの時間間隔は、異なる。

実施形態の１つの特定のモードでは、各期間Ｔ_iの時間間隔は、上記期間Ｔ_iを２０個の個別取得機会に関連付けるように調節する。

実施形態の１つの特定のモードでは、個別取得機会の運動学的局所的制約条件は、上記個別取得機会の開始及び終了時における上記宇宙機の姿勢の設定点を含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、領域Ｚ_iに関連付けた各個別取得機会の重みは、上記領域Ｚ_iに関連付けた要求Ｒ_iの優先度に依存する。

実施形態の１つの特定のモードでは、各領域Ｚ_iは、質基準ｗ_iに関連付けられ、質基準ｗ_iは、上記領域Ｚ_iの形状特徴、及び視覚的利用可能時間期間Ｔｉの予測である気象条件に依存する。

実施形態の１つの特定のモードでは、領域Ｚ_iに関連付けた各個別取得機会の重みは、１つのベクトルであるように要求Ｒ_iの優先度に依存し、ベクトルの唯一の非ゼロ成分は、質基準ｗ_iと等しく、上記ベクトル内の上記非ゼロ成分の位置は、上記要求Ｒ_iの優先度に依存する。

実施形態の１つの特定のモードでは、上記非ゼロ成分は、質基準ｗ_i、及び上記個別取得機会に関連付けた取得利点基準に依存する。

実施形態の１つの特定のモードでは、最適シーケンスを決定するステップは、運動学的に互いに適合する個別取得機会のそれぞれの重みに対する比較を含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、方法は、個別取得機会を決定するステップの前に、地上領域を統合するステップを含む。

実施形態の１つの特定のモードでは、上記宇宙機は、プッシュブルーム・モードで動作する観測衛星である。

本発明の特徴及び利点は、以下の説明により良好に了解されよう。説明は、本発明の特徴を実施形態の好ましいモードとして開示し、決して限定するものではない。

説明は、添付の図面を参照する。

宇宙機による地上領域Ｚ₁・・・、Ｚ_Nの画像の取得を計画する方法の一例示的実施形態の流れ図である。 図１の方法の実施形態の１つの好ましいモードの図であり、方法は、上記宇宙機に課せられた少なくとも１つの累積的制約条件の順守を検証するステップを含む。 図１の方法の実施形態の１つの特定のモードの図であり、方法は、地上領域を統合するステップを含む。 図１の方法の実施形態の１つの好ましいモードの図であり、一回又は複数回で取得する必要のある地上領域を考慮に入れる。

本発明は、地球周囲の所定の巡回軌道を辿る任務を負っている宇宙機によって地上領域画像の取得を計画する分野に属する。

図１は、宇宙機によって地上領域Ｚ₁、・・・、Ｚ_Nの画像の取得を計画する方法の一例示的実施形態の流れ図を示す。

用語「画像の取得」は、本明細書では、上記地上領域Ｚ₁、・・・、Ｚ_Nから受信した電磁放射線の測定を意味すると理解されたい。この目的で、宇宙機は、複数の画像取得動作の実行を目的とする光学系を含み、上記光学系は、上記電磁放射線の測定に適したセンサを更に含む。上記画像は、最終的に、デジタル・フォーマットに変換され、上記宇宙機に搭載の容量制限付きメモリ内に保存される。

本明細書の残りの目的は、より具体的には、限定するものではないが、巡回軌道（ＬＥＯ又はＭＥＯ、即ち、それぞれ「地球低軌道」及び「地球中軌道」）において、敏捷な観測衛星によって地上領域の画像の取得を計画する方法である。例えば、上記敏捷な観測衛星は、近極の太陽同期軌道を一定高度で辿る。上記敏捷な観測衛星は、プッシュブルーム・モードで、一列ずつ様々な取得方向で画像を取得するのに適した機器を含む。

しかし、他の例（図示せず）に従って、地上領域の画像の取得に適している他の種類の宇宙機（スペース・シャトル、プローブ等）、及び他の種類の機器又は他の画像取得モード、例えばマトリックス検出器の「ステップ・アンド・ステア（ｓｔｅｐ ａｎｄ ｓｔａｒｅ）」モードでの使用に対する考慮を除外するものではない。

地上領域Ｚ₁、・・・、Ｚ_Nはそれぞれ、地上の有限領域であり、可能性としては連続しており、上記観測衛星の撮像幅と交差する。衛星の敏捷さにより、地表上の上記巡回軌道の投影に沿って、及び地表上のこの巡回軌道の投影の両側で取得する地上領域を位置決めすることが可能である。

本明細書の残りにおいて、各地上領域Ｚ_iは、ユーザが送信する要求するＲ_iに関連付けられる。各要求Ｒ_i自体は、様々なパラメータ：
−優先度ｐ_i。ｐ_iは、例えば、他の可能性のある要求の前にこの要求Ｒ_iを満たす必要性を特徴付ける自然整数である。各優先度ｐ_iは、例えば要求Ｒ_iが依存する要求Ｒ_iの重要度及び費用等の多数の要素に依存する、
−取得制約条件。取得制約条件は、例えば衛星の姿勢（衛星の姿勢は、照準方向の向きを決定する）等、多数の要素に依存する。又は気象条件。気象条件は、良質に取得するために必要であり、衛星を、可能性としては上記要求Ｒ_iに関連付けた領域Ｚ_iを取得し得る時間に一致させなければならない、
−取得の種類（モノ、ステレオ、トリステレオ）。具体的には、いくつかの領域Ｚ_iは、例えばステレオ又はトリステレオ取得のケース等の場合、複数回、可能性としては異なる取得角度で取得しなければならない、
と関連付けることができる。

概して、即ち、ユーザが要求Ｒ_iを信号送信する時点では、上記要求Ｒ_iに関連付けた領域Ｚ_iは、あらゆる形状のものであることを留意されたい。このために、動作を最適にする理由で、一般に、衛星による画像取得行動の前に、成形ステップが先行し、この成形ステップは、上記領域Ｚ_iを、上記衛星の取得に適した基本区域に分割することである。例えば、プッシュブルーム・モードでの撮像の場合、上記区域Ｚｉを分割して細い帯状にし、これらの幅は、衛星の撮像幅よりも小さいか又はそれに等しい。

本明細書の残りに関して、要求Ｒ_iに関連付けた領域Ｚ_iは、上記衛星の光学系による取得に適したそれぞれの形状を有すると仮定する。別様に明記しない限り、上記成形ステップは、上記領域Ｚ_iのそれぞれの初期の形状を不必要に考慮していないか、又は既に実行してあると仮定する。

更に、各地上領域Ｚ_iは、上記巡回軌道に沿って対応する視覚的利用可能時間期間Ｔ_iを有する。上記期間Ｔ_iは、開始日及び終了日を含み、衛星が領域Ｚ_iの画像を取得すると同時に上記領域Ｚ_iに関連付けた要求Ｒ_iの取得制約条件及び取得タイプを観察し得る継続時間に対応する。

本明細書の残りでは、ベクトル成分は左から右に読む一方で、１から指し示す慣例も採用する。したがって、Ｎ個の成分を有するベクトルＶは、Ｖ＝（Ｖ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_N）と示す。同様に、行列Ｍのｉ番目の行及びｊ番目の列に配置される要素は、Ｍ^i,jと示す。

画像取得を計画する方法は、多数の連続ステップを含む。その一般原理によれば、上記方法は、最初に、衛星の巡回軌道に沿った点を含む取得シーケンスを決定することであり、画像取得の実行によって、上記シーケンスのそれぞれの点で、最大数のユーザ要求を満たすようにする。次に、上記方法の目的は、上記取得シーケンスの中で、どれが、以下で定義する最適基準、及び上記衛星の動作に固有の制約条件に一致しているかを決定することである。

この目的で、方法は、第１の段階において、各期間Ｔ_iの間、領域Ｚ_iに関する個別取得機会

等を決定するステップ１００を含み、上記期間Ｔ_iに含まれる開始日、実行継続時間、運動学的局所的制約条件及び重みが、各上記個別取得機会に関連付けられるようにする。

個別取得機会

は、上記巡回軌道に沿った点であり、上記領域Ｚ_iの期間Ｔ_iに含まれる開始日から、実行継続時間の間、衛星が領域Ｚ_iの画像を取得する可能性を示し、この領域Ｚ_iに関連付けた要求Ｒ_iの取得制約条件及び取得タイプを観察するようにする。

本明細書の残りの部分では、取得シーケンスは、一連の個別取得機会を示す。

期間Ｔ_iは、１つ又は複数の個別取得機会を含み、１つ又は複数の個別取得機会は、期間Ｔ_iのそれぞれの開始日に従って期間を個別化する。具体的には、衛星の敏捷さにより、期間Ｔ_i内の個別の時間で領域Ｚ_iを取得することを可能にする。

ステップ１００の実施形態の１つの特定のモードでは、各期間Ｔ_iの個別取得機会の開始日は、一定の時間間隔に従って経時的にサンプリングされる。上記一定の時間間隔で選択した長さがより短いほど、各期間Ｔ_i内の取得機会の数はより多く、したがって、可能な取得シーケンスの数を増大させることに留意されたい。逆に、短い時間間隔は、方法に対する計算の複雑さを増大させる。

ステップ１００の実施形態の１つの特定のモードでは、少なくとも２つの期間Ｔ_i及びＴ_jのそれぞれの時間間隔は異なる。そのような構成は、例えば、上記期間Ｔ_i及びＴ_jに関連付けた要求Ｒ_i及びＲ_jのそれぞれの優先度が異なる場合に有利である。詳細には、高優先度要求を満たす１つの手段は、上記要求と、多数の個別取得機会とを関連付けることであり、衛星が、上記要求に関連付けた領域の取得を実行する軌道に沿った点の数を増大させるようにする。別様に述べると、要求の優先度が高いほど、短い時間間隔によってこの要求に関連付けたアクセス可能期間を微細に個別化することがより有利であり、上記アクセス可能期間内で多数の個別取得機会を有するようにする。

ステップ１００の実施形態の１つの特定のモードでは、期間Ｔ_i、・・・、Ｔ_Nのそれぞれの時間間隔は、互いに等しい。このようにして、単一の時間間隔を選択すると、期間Ｔ_i、・・・、Ｔ_Nと関連付けた要求Ｒ_i、・・・、Ｒ_Nのそれぞれの優先度が全て同一である場合、計算時間の点で有利である。

ステップ１００の実施形態の１つの特定のモードでは、各期間Ｔ_iの時間間隔は、上記期間Ｔ_iが、予め定義した数の個別取得と関連付けられるように調節する。例えば、２０に等しいいくつかの個別取得は有利である。というのは、実際に、２０個の個別取得が、計算時間の点における方法の最適化と、多数の要求を最良に満たすという点における、十分な数の取得シーケンスを構成する可能性との間の良好な妥協点を取ることが示されているためである。

更に、衛星の姿勢が上記取得開始日からの取得を可能にすると仮定して、実行継続時間は、上記衛星の光学系が取得に必要とする時間に対応する。したがって、個別取得機会の実行継続時間は、衛星の姿勢の修正に必要な時間を含まず、このため、衛星の光学系は、上記取得、又は別の、より後の、可能性のある取得を実行するように構成される。最も一般に使用される構成に対応する、全く非限定的な例として、取得機会の実行時間は、５秒から１５秒の間に含まれる。

個別取得機会の運動学的局所的制約条件は、衛星が、衛星自体を発見しなければならない構成に対応しており、したがって、上記個別取得機会に関連付けた要求を満たすように、個別取得機会の開始及び終了時における機器の照準軸の向きを発見しなければならない。

例えば、個別取得機会の運動学的局所的制約条件は、上記個別取得機会の開始及び終了時における上記宇宙機の姿勢の設定点を含む。用語「姿勢設定点」とは、本明細書では、取得中、上記取得に関連付けた要求を満たすような衛星の向きを意味すると理解されたい。

個別取得機会

の重み

は、衛星が受信した要求セットに対する上記個別取得機会において、地上領域を取得する利点の全体測定値に対応する。

例えば、領域Ｚ_iに関連付けた各個別取得機会の重みは、上記領域Ｚ_iに関連付けた要求Ｒ_iの優先度ｐ_iに依存し、上記優先度がより高いほど、上記個別取得機会のそれぞれの重みが大きいようにする。

個別取得機会の重みは、有利には、上記機会に関連付けた地上領域の特徴にも関連する。したがって、ステップ１００の実施形態の１つの特定のモードでは、各領域Ｚ_iは、複数の質基準ｗ［Ｚ_i］に関連付けられ、複数の質基準ｗ［Ｚ_i］は、上記領域Ｚ_iの形状特徴、及び視覚的利用可能時間期間Ｔｉの予測である気象条件に依存する。上記質基準ｗ［Ｚ_i］は、スカラー量であり、スカラー量は、例えば、領域Ｚ_iのサイズが小さく、したがって、より大きなサイズの領域よりも取得が容易であること、しかし、Ｚ_iと関連付けた視覚的利用可能時間期間Ｔ_iの間に受ける気象条件が、上記期間Ｔ_iに関連付けた要求の取得制約条件が必要とする気象条件と実質的に同一であることも特徴とする。

ステップ１００の実施形態の１つの特定のモードでは、領域Ｚ_iに関連付けた各個別取得機会の重みは、１つのベクトルであるように要求Ｒ_iの優先度ｐ_iに依存し、このベクトルの唯一の非ゼロ成分は、上記質基準ｗ［Ｚ_i］と等しく、上記ベクトル内の上記非ゼロ成分の位置は、上記要求Ｒ_iの優先度ｐ_iである。このモードの実施形態では、上記ベクトルのサイズは、任務の間に衛星が受信する要求の順位付けに使用する個別優先度の数と等しい。更に、ｐ_i＜ｐ_jである場合、且つその場合に限り、優先度ｐ_iは、別の優先度ｐ_jよりも重要度が高いという慣例を採用する。例えば、領域Ｚ_iの個別取得機会

は、質基準ｗ［Ｚ_i］を有し、１から４までの優先度を有する優先度セットから２に等しい優先度ｐ_iを有する要求Ｒ_iに関連付けられているが、この個別取得機会は、

の重みを有する。

個別取得機会のそれぞれの重みのそのような表現は、有利である。というのは、この表現が、＞によって示される自然順位関係によって、重みを互いに比較することを可能にするためである。＞は、以下の様に作用する：

である場合、且つその場合に限り、個別取得機会ａの重みが、個別取得機会ｂの重みよりも大きいという意味においてｃ［ａ］≧ｃ［ｂ］である。

演算子∧及び∨は、ブール演算子「ａｎｄ」及び「ｏｒ」それぞれを表し、演算子＞は、スカラーを比較する従来の演算子である。順位関係≧は、ベクトルの成分ごとの比較によって作用し、したがって辞書式順序であることに留意されたい。

このような表現も有利でもある。というのは、この表現は、複数の個別取得機会を含む取得シーケンスの重みを、上記個別取得機会の重みの和として自然に定義することを可能にするためであり、ベクトルは、成分ごとに加算される。

ステップ１００の実施形態の１つの特定のモードでは、個別取得機会

の重みの上記非ゼロ成分は、質基準ｗ［Ｚ_i］、及び上記個別取得機会

に関連付けた取得利点基準

に依存する。上記取得利点基準

は、より詳細には、それ自体も同じ領域Ｚ_iに関連付けた別の機会ではなく、機会

を取得する利点を測定するスカラーである。例えば、全く限定するものではないが、取得利点基準は、１つの同じ領域Ｚ_iに対する各機会の取得角度に依存する。更に、このモードの実施形態では、個別取得機会の重みは、同様に上記の例：

を利用して更新される。

このような進行は有利である。というのは、個別取得機会の重みが、上記個別取得機会に関連付けた領域特徴及び要求、並びに１つの同じ領域の個別取得機会の間の差を考慮するためである。したがって、重み

は、各個別取得機会の間に存在する利点及び可変性を網羅的に測定する。

方法は、次に、様々な領域Ｚ_iに対する個別取得機会を一緒にグループ化してセットＤにするステップ２００を含む。

セットＤの各要素は、開始日、実行継続時間、運動学的局所的制約条件及び重みを関連付けた個別取得機会である。したがって、ステップ２００で説明したもの等のセットＤは、最大数の要求を満たすことを目的として、１つ又は複数の取得シーケンスの一部を形成しやすい機会の全てを一緒にグループ化するものである。

方法は、次に、セットＤの個別取得機会を開始日が増える順で順位付けするステップ３００を含む。

したがって、上記ステップ３００は、セットＤの要素を順に並べることである。個別取得機会の他の特徴に従ってＤの要素を順位付けすることが可能である。例えば、これらの機会は、（順位関係＞の意味において）重みが増大する順、実行継続時間が増大する順、又は個別取得機会に関連付けた要求に従って、順位付けすることができる。しかし、本モードの実施形態では、有利には、以下で説明する理由のために、開始日が増大する順で個別取得機会を順位付けするように選択する。

こうして分類したセットＤのあらゆる部分セットは、可能性のある取得シーケンス、即ち、一連の個別取得機会を構成するものであり、一連の個別取得機会は、衛星巡回軌道に沿った衛星運動の時間順を保つことに留意されたい。しかし、衛星が、上記可能性のある取得シーケンスの個別取得機会を次々に実際に実行できることを保証すべきである。

この目的のために、方法は、次に、セットＤの上記個別取得機会の間の運動学的適合性を評価するステップ４００を含み、これらの個別取得機会は、それぞれの順位付けに従って対で取られる。

用語「運動学的適合性」とは、本明細書では、セットＤの２つの個別取得機会Ｄⁱ及びＤ^jを衛星軌道に沿った衛星によって連結できることを意味し、上記機会Ｄⁱは、上記機会Ｄ^jの開始日よりも以前の開始日（したがってｉ＜ｊ）を有するようなものであると理解されたい。このことは、衛星が必要とする機会Ｄⁱから機会Ｄ^jまで移動する操作時間が、機会Ｄⁱの終了日を機会Ｄ^jの開始日から隔てる継続時間よりも短い場合に、理論的に可能である。

延長線で考えると、セットＤの部分セットである取得シーケンスＡは、取得シーケンスＡの要素が対で運動学的に適合している場合、即ち、Ａ^jがＡⁱ⁺¹と運動学的に適合している場合、運動学的に適合していると言われる。

慣習的に、セットＤの要素は、グラフＧの頂点として見ることができ、これらの頂点は、要素が互いに運動学的に適合している場合に辺によって互いに連結している。ステップ３００の完了時に得られたセットＤの構造は、有利には、以下の理由のために、グラフＧの構造を決定する：
−Ｄの要素を、開始日が増大する順で順位付けることにより、時間が増大する方向に自然な向きを伴うグラフＧの辺をもたらす。したがって、グラフＧは有向である；
−機会Ｄⁱは、上記機会Ｄⁱの開始日よりも以前の開始日を有する個別取得機会Ｄ^j（したがってｉ＞ｊであるようなもの）とは運動学的に適合していない。このことは、あらゆる運動学的に適合する取得シーケンスの要素が個別の対であると述べるに等しい。このことにより、衛星が、衛星軌道に沿った同じ場所の上を２度通過することを不可能にすることが保証される。したがって、グラフＧは非循環でもある。

したがって、地上領域の画像取得計画を求めることは、上記グラフＧ内で運動学的に適合する取得シーケンスを探索することに等しいことを理解されたい。より詳細には、最大数の可能な要求を満たすことを目的として、このことは、グラフＧ内に最大の重みを有する運動学的に適合する取得シーケンスを探索することに等しい。地上領域の画像取得計画を求めることにおいて、「最長路問題」としても公知である最適化問題がある。

グラフＧが有向非循環グラフであることは、有利である。というのは、このケースでは、上記最適化問題が、グラフＧの頂点の数の点で多項式計算量のものである一方で、不特定のグラフに関しては、指数計算量のものであることは公知であるためである。

本モードの実施形態では、グラフＧは、正方行列Ｍにより表され、正方行列Ｍは、隣接行列と呼ばれるブール演算子を含み、ブール演算子の場合、行ｉ及び列ｊに位置する項は、
−Ｄⁱ及びＤ^jが運動学的に適合している場合、Ｍ_ij＝１である、
−そうではない場合、−Ｍ_ij＝０である。

２つの個別取得機会の間の適合性に関する条件は、Ｍが厳密に上三角行列であることを暗示している。

ステップ１００から４００の実施形態は、好ましくは、地上、及び衛星観測任務の上流、即ち、可能性としては、最適化問題を解くかなり前に実行されることに留意されたい。そのような実施形態は、有利である。というのは、ステップ１００から４００において実行する作業、より詳細には、ステップ１００において個別取得機会を決定する作業、及びステップ４００においてグラフＧを決定する作業は、並行プログラミング方式による計算手段により容易に実行することができ、したがって、時間の節約を可能にするためである。更に、ステップ１００から４００までの第１の実施形態は、有利には、グラフＧが、例えば飛行中に、衛星任務計画内に更なる要求を含めることが望ましい場合に、グラフＧを再度完全に決定する必要をなくすことを可能にし、代わりに、グラフＧを迅速且つ容易に更新する。同様に、地上領域の優先度及び／若しくは質基準並びに／又は個別取得機会の重みは、最適化問題を解く直前に更新することができる。

ステップ４００に続くステップ５００において、個別取得機会の最適シーケンスを決定し、この最適シーケンスは、最大の重みを有し、運動学的に適合している。

上記最適シーケンスは、最長路計算方法による、行列Ｍの対角線上に位置する部分を横断することによってグラフＧ内で探索され、衛星が観測任務行程にわたって辿る理論上の取得計画をもたらす。

このことは、２つの段階で達成される。第１の段階において、セットＤの各個別取得機会Ｄⁱに対し、客観的重みｏｂｊ（Ｄⁱ）を決定することであり、この客観的重みｏｂｊ（Ｄⁱ）は、運動学的に適合するシーケンスの最大重みであり、上記個別取得機会Ｄ_iにつながる。このことを達成するために、セットＤにおいてＤⁱに先行しＤⁱと運動学的に適合する個別取得機会の全てのセットＰ（Ｄⁱ）を導入する。この場合、客観的重みｏｂｊ（Ｄⁱ）は、Ｐ（Ｄⁱ）の個別取得機会の客観的重みの最大値を加算したＤⁱの重みと等しい。即ち、

である。

以後、セットＤの濃度がΩ（Ｄ）であると仮定し、Ｄⁱにつながる最適シーケンスの重みを最大化するセットＰ（Ｄⁱ）の個別取得機会を蓄積する変数ｐｒｅｖｉｏｕｓ（Ｄⁱ）を導入することによって、セットＤの要素の全ての客観的重みは、第１のアルゴリズムにより動的に決定され、第１のアルゴリズムは、

と記述される。

第１のアルゴリズムで提示したもの等の最長路計算方法を使用する最適シーケンスの探索は、有利には、ステップ３００において開始日が増大する順でＤの個別取得機会を順位付けることに適していることに留意されたい。詳細には、そのような順位付けは、グラフＧ上の位相的順位に対応し、上記第１のアルゴリズムの連続ステップの構成を容易にする。

第２の段階において、上記最適シーケンスは、Ｄの個別取得機会のうち、最大客観的重みを有する個別取得機会を選択し、次に、上記機会の先行する機会に反復的に戻ることによって決定する。上記機会の先行する機会は、変数ｐｒｅｖｉｏｕｓ内に蓄積した情報による最大客観的重みを有する。

上述のように、Ｄの個別取得機会の順位付けは、有利には、グラフＧに位相的順位、したがって、有向非循環グラフをもたらし、このために、ステップ５００の出力として得た、あらゆる運動学的に適合するシーケンスは、重み最大性の意味において最適である。

方法の実施形態の１つの特定のモードでは、ステップ５００は、セットＤの各個別取得機会Ｄⁱに対して、セットＤ内のＤⁱに先行しＤⁱと運動学的に適合する個別取得機会の全てから、セットＤ内のＤⁱに先行しＤⁱと運動学的に適合する個別取得機会を部分選択することを含む。

そのようにして進行することは、セットＤの各個別取得機会Ｄⁱに対してセットＰ（Ｄⁱ）を制限することに等しい。したがって、上記セットＰ（Ｄⁱ）は、有利には、セットＰ_c（Ｄⁱ）に置き換えることができ、セットＰ_c（Ｄⁱ）は、セットＰ（Ｄⁱ）の部分セットとして定義され、セットＤ内でＤⁱに先行しＤⁱと運動学的に適合しＤⁱに近接する個別取得機会を含む。本明細書では、用語「Ｄⁱに近接する」とは、Ｐ_c（Ｄⁱ）の要素がそれぞれ、Ｄにおいてある位置を占め、この位置とＤⁱの位置との差が予め定義した定数によって束縛されたままであるようにすることを意味すると理解されたい。

したがって、客観的重みｏｂｊ（Ｄⁱ）は、式

によって得られる。

この目的で、変数ｍａｘＮｅｘｔＶｅｒｔｅｘ（Ｄⁱ）を導入し、変数ｍａｘＮｅｘｔＶｅｒｔｅｘ（Ｄⁱ）は、各取得機会Ｄⁱに対して、最適シーケンスの探索の間に訪問されるグラフＧの最大数の頂点を含む。したがって、スカラーｍａｘＮｅｘｔＶｅｒｔｅｘ（Ｄⁱ）は、セットＰ_c（Ｄⁱ）の濃度の上限を構成する。したがって、第１のアルゴリズムは、

になる。

セットＰ（Ｄⁱ）をセットＰ_c（Ｄⁱ）に制限することは、有利である。というのは、最長路計算方法を使用するＧの頂点の探索を計算時間の点で短縮するためである。例えば、全く限定するものではないが、セットＰ_c（Ｄⁱ）が、巡回軌道に沿った最大６０秒隔てたＤⁱの個別取得機会のみを含む場合、計算時間は、６０％から７０％低減され、最適シーケンスは、Ｐ_c（Ｄⁱ）を使用しないケースに対して変化しないままである。

図２は、図１の方法の実施形態の１つの好ましいモードを示し、方法は、ステップ５００に続いて、上記衛星に課された少なくとも１つの累積的制約条件の順守を検証するステップ６００を含む。

衛星に課された累積的制約条件とは、衛星が衛星軌道上の個別取得機会に達する前に、観測任務の計画時になされた選択セットを考慮する制約条件である。別様に述べると、個別取得機会のそれぞれに関連付けた運動学的局所的制約条件とは異なり、累積的制約条件は、衛星の任務履歴に対する包括的な性質を有する。

例えば、全く限定するものではないが、上記少なくとも１つの累積的制約条件は、記憶容量サイズ制約条件を含む。具体的には、観測任務時、衛星は、デジタル・フォーマットで、それ自体公知の種類の限定したサイズの記憶装置内に取得物を保存する。

ステップ６００に対する代替又は追加として、上記少なくとも１つの累積的制約条件は、消費電力制約条件を含む。具体的には、観測任務時、衛星は、バッテリ内に貯蔵した電気エネルギーを消費するものであり、このバッテリは、衛星を動かすそれぞれの能力を制限する。同じことは、衛星の光学系の操作にも適用される。上記バッテリは、一般にソーラー・パネルにより充電可能であることに留意されたい。

ステップ６００に対する代替又は追加として、上記少なくとも１つの累積的制約条件は、上記宇宙機への搭載機器に対する最大動作時間制約条件を含む。

（本明細書では示さない）他の例に応じて、衛星に適用する他の累積的制約条件を除外するものではない。

上記少なくとも１つの累積的制約条件の検証は、ステップ５００の出力として得た最適取得シーケンスが、衛星の一般動作と適合していることを確認することである。このことを達成するために、ステップ６００において、例えば、反復工程により検証動作を実施し、この反復工程は、優先度が増大する順で、上記少なくとも１つの累積的制約条件が一致するまで、上記最適シーケンスから個別取得機会を一度に一つずつ除くことである。このようにして、方法は、ステップ６００の出力として、ステップ５００の出力として得た最適シーケンスの部分シーケンスであるシーケンスをもたらし、この部分シーケンスは、衛星に関連付けた累積的制約条件と適合する。ステップ６００の出力として得たこのシーケンスは、実際に観測任務行程にわたって衛星が辿る取得計画である。

図３は、図１の方法の実施形態の１つの特定のモードを示し、この方法は、個別取得機会を決定するステップ１００の前に、地上領域を統合するステップ５０を含むことができる。

用語「地上領域の統合」とは、本明細書では、全体領域と呼ぶ１つ又は複数の領域内の特定の地上領域Ｚ₁、・・・、Ｚ_Nを一緒にグループ化することを意味し、上記グループ化領域は、必ず地理的に互いに近接しており、１つの同じ個別取得機会において取得する領域の数を最大化するようにすると理解されたい。

例えば、全体領域は、衛星軌道に沿った衛星の取得方向で整列された多数の地上領域を含むことができる。

別の例では、可能性としては前の例と共に、全体領域は、衛星軌道を横断する方向で整列された多数の地上領域を含むことができる。この場合、上記全体領域のサイズは、衛星の撮像幅のサイズによって境界が定められる。

ステップ５０を実施する際、各全体領域は、例えば、上記全体領域内で一緒にグループ化した領域の全ての優先度の中で、最高優先度と等しい優先度に関連付けられる。更に、全体領域の質基準は、例えば、上記全体領域内で一緒にグループ化した領域のそれぞれの質基準の和に等しい。

ステップ５０の終了後、各全体領域は、それ自体で地上領域として見られ、ステップ１００及び６００を修正しないようにする。

全体領域内で地上領域を一緒にグループ化することは、多数の地上領域が、全てを一度で同時に取得できるように連続的である場合に意味をなすことに留意されたい。そのよう進行することは、衛星の操作時間の削減を可能にするので、有利である。そうでない場合には、上記グループ化地上領域のそれぞれに関連付けたそれぞれの個別取得機会の間を移動することが必要であると思われる。このように削減した時間を有利に使用して、全体領域内でそれら自体では一緒にグループ化することができないより多くの地上領域を取得することができる。

図４は、図１の方法の実施形態の１つの好ましいモードを示し、最適シーケンスを決定するステップ５００は、有利には、上記最適シーケンスの個別取得機会に関連付けた領域Ｚ_iを記憶する変数ｐａｔｈＭｅｓｈを動的に更新することを含み、個別取得機会が、一度で取得する必要のある領域で重複しないようにする。

この目的のために、ｍｅｓｈ（Ｄⁱ）は、個別取得機会Ｄⁱに関連付けた地上領域を再訪する関数を示し、第１のアルゴリズムは、次のように書き直される：

変数ｐａｔｈＭｅｓｈにおいて、最適シーケンスの決定時に訪問した地上領域の履歴を記憶することによって、方法は、有利には、高質基準を有し、高優先度要求と関連付け、１回で取得する必要があり、最終的に複数回で取得される地上領域Ｚ_iを回避することができる。具体的には、そのような区域Ｚ_iが、互いに運動学的に適合している多数の個別取得機会に関連付けられていると仮定すること、及び最長路計算方法が、最適シーケンスの重みの最大化を得ようとするために、Ｚ_iに関連付けた多数の上記個別取得機会を上記最適シーケンス内に含めることが完全に可能である。したがって、この種の構成を特定するために、上記で説明したもの等の変数ｐａｔｈＭｅｓｈを導入することが有利である。

上記で説明した特徴は、単一視野要求に関連付けた各地上領域に対して単一の撮像動作を保証する最適シーケンスを得ることを可能にする。この場合、ステレオ／トリステレオ要求に関連付けた地上領域のケースも依然として考慮される。

このために、図４に示す実施形態の上記好ましいモードにおいて、方法は、運動学的適合性を評価するステップ４００に続いて、及び最適シーケンスを決定するステップ５００の前に、多重取得要求を考慮するステップ４５０を含み、ステップ４５０では、複数回取得する必要のある領域Ｚ_iに関連付けた個別取得機会のそれぞれの重みを更新し、変数ｍｕｓｔＨｉｔにより、一連の上記個別取得機会は上記多重取得要求を強制的に満たす。

複数回取得する必要のある領域Ｚ_iに関連付けた個別取得機会は、同じ視覚的利用可能時間期間Ｔ_iに属し、更に互いに個別であることに留意されたい。したがって、上記機会は、異なる開始日を有するため、例えば上記領域Ｚ_iを異なる角度で取得することが可能になる。

ステップ４５０の一般的な原理は、ステレオ・モード又はトリステレオ・モードでそれぞれ２重又は３重で取得する必要のある領域Ｚ_iに関連付けた個別取得機会の重みを人工的に増大させることである。更に、衛星の敏捷さは、複数回取得する必要のある領域Ｚ_iに関連付けた取得機会の間の単一視野要求を満たすという想定を可能にすることを理解されたい。

このことを達成するために、第１の段階において、多重取得要求に対応する各要求に対して、上記要求を満たすのに必要な取得の数（この数は、それぞれステレオ及びトリステレオのケースにおいて、２及び３である）を正確に含む、運動学的に適合する取得シーケンスのセットを、可能性としては、上述のようなもの等の他の単一視野要求に関連付けた個別取得機会と共に、決定する。そのようなシーケンスを多重取得シーケンスと呼び、その最初の要素及び最後の要素が、１つの同じ地上領域に属し上記多重取得シーケンスが依存する要求に関連付けた個別取得機会であるように構成する。別様に述べると、上記最初の要素及び最後の要素は、単一視野要求に関連付けられていない。

第２の段階において、上記で決定したもの等の各多重取得シーケンスに対し、
−一連の基準を決定する。上記一連の基準は、要求を満たす利点の測定値に対応するスカラーであり、この要求に、別のシーケンスではなく、上記多重取得シーケンスに従って、上記多重取得シーケンスを実際に関連付ける。したがって、一連の基準は、１回の同じ要求に関連付けた多重取得シーケンスを比較する尺度である、
−一連の重みを決定する。実施形態の１つの特定のモードでは、上記一連の重みは、要求の優先度、上記要求に関連付けた領域Ｚ_iの質基準ｗ［Ｚ_i］、及び上記一連の基準に依存する。例えば、上記一連の基準は、取得利点基準

の使用に関連してステップ１００で説明したのと同様に、上記一連の基準を質基準ｗ［Ｚ_i］に加算することによって、一連の重み内で考慮される。したがって、多重取得シーケンスの一連の重みは、単一の非ゼロ成分を有するベクトルである、
−グラフＧは、グラフＧ_multiにより更新される。一方で、グラフＧ_multiは、それぞれの個別取得機会に対応する頂点を含み、これらの個別取得機会は、それぞれの単一視野要求に関連付けられ、ステップ１００で決定したもの等のそれぞれの重みを有する。もう一方で、グラフＧ_multiは、上記多重取得シーケンスの各個別取得機会にそれぞれ対応する頂点、及び上記シーケンスの第１の成分に関連付けた頂点を除く、ゼロの重みを有する全てを含み、第１の成分の重みは、一連の重みに等しい、
−変数ｍｕｓｔＨｉｔを作成する。変数ｍｕｓｔＨｉｔは、上記多重取得シーケンスの各個別取得機会と共に、上記多重取得シーケンス内で時間的に後に来る個別取得機会を関連付ける。例えば、全く限定するものではないが、上記多重取得シーケンスを領域Ｚ_iに関するトリステレオ要求と関連付け、

と書く場合、

である。別の例では、全く限定するものではないが、上記多重取得シーケンスを領域Ｚ_iに対するトリステレオ要求と関連付け、

と書き、式中、

は、Ｚ_iとは異なる領域Ｚ_jに対する単一視野要求に関連付けた機会である場合、

である。

多重取得に関する要求に対応する要求を、多重の可能な多重取得シーケンスに関連付けたケースでは、グラフＧ_multiは、開始日の点において同一であるが重みの点では互いに異なる個別取得機会に対応する頂点を含むことに留意されたい。例えば、全く限定するものではないが、ステレオ要求を、４つの個別取得機会

に従って個別化したアクセス可能期間に関連付け、多重取得シーケンス

のみが運動学的に適合し、上記要求を満たすのに適していると仮定する。そして、頂点

は、グラフＧ_multi内に２度出現することになる、即ち、シーケンス

の一連の重みに等しく、

であるような重みを伴う最初、及びシーケンス

の一連の重みに等しく、

であるような重みを伴う二度目である。頂点

自体は、グラフＧ_multi内に一度だけ出現し、ゼロの重みを有する。

グラフＧ_multiは、ステップ４００において行列ＭによりグラフＧを表すのに使用したものと同一である実施形態の１つのモードに従って、行列Ｍ_multiにより表される。したがって、特定の個別取得機会が、上記したもの等のグラフＧ_multi内に多数回出現できることにより、上記行列Ｍ_multiは、行列Ｍよりも大きいことは理解されよう。更に、グラフＧ_multiは、衛星に送信する要求セットが多重取得に関する少なくとも１つの要求を含む場合に、最適シーケンスを探索するステップ５００において使用されるものである。

更に、ステップ５００においてこのシーケンスの第１の要素を最適シーケンス内に実際に導入した後、変数ｍｕｓｔＨｉｔにより、多重取得シーケンスの実行を強制することもできる。このような進行は、有利である。というのは、多重取得に関する上記要求を含む機会よりも大きいそれぞれの重みを有する個別取得機会を含む単一視野要求を損ねるほどこれらの要求を優遇することなしに、多重取得に関する要求に関連付けた要求を全体的に考慮する方法を可能にするためである。

個別取得機会を構成中の最適シーケンスに加算する際に、この個別取得機会が実際に変数ｍｕｓｔＨｉｔ内に記憶されていることを検証するステップ５００において最長路を計算する際、変数ｍｕｓｔＨｉｔも有利に使用される。変数ｍｕｓｔＨｉｔは、上記加算した機会に先行する最適シーケンスの要素に適用される。

一群の衛星の場合、要求を時間枠内で実行し得るときにクライアントに迅速に応答できることが有利である。この場合、方法は、
ａ）要求をクライアントから受信する；
ｂ）この衛星の現在の取得計画を考慮せずに、この取得を実施し得る次の衛星を特定する；
ｃ）以下の制約条件：
ｃ１．現在の計画内にプログラムしてある取得条件の全ては、（取得計画の取消しを受け入れない限り）そのままでなければならない。しかし、これらの取得条件は変更することがある。
ｃ２．新たな要求の挿入
により上記衛星に関する新たな計画を生成する；
ｄ）最適動作の結果に応じて：
ｄ１．取得が新たな計画内に含められた場合、修正計画を衛星に送信する
ｄ２．その他の場合、取得を次の衛星上で繰り返す
ことができる。

新たなクライアントの要求を一度に一つずつ受け入れることは必要ではない。このことは、例えば５分ごとに周期的に行うことができる。優先度を適切に選択することにより、新たな要求を強制的に考慮することが可能である。

衛星の敏捷さのために、計画を頻繁に計算することができる。更に、解の更新は、先行する計算の結果、及び特にステップ４００の完了時に得たグラフを表す行列Ｍ、又はステップ４５０の完了時に行列Ｍ_multiに関連付けたグラフＧ_multiに基づき、完全な計算ほど高額ではない。

したがって、ステップ５００より前のステップの計算時間を最小にすることが可能であり、計算時間の点で最も集約的である。

Claims (21)

1. 例えば観測衛星等、地球周囲の所定の巡回軌道を辿る任務を負っている宇宙機による地上領域Ｚ₁、・・・、Ｚ_Nの画像の取得を計画する方法であって、
   各前記地上領域Ｚ_iは、優先度ｐ_iの要求Ｒ_iに関連付け、前記領域Ｚ_iが、前記巡回軌道に沿って視覚的利用可能時間期間Ｔ_iに対応するようにする、方法において、
   前記方法は、以下の連続ステップ：
   −前記各期間Ｔ_iの間、前記領域Ｚ_iに対する個別取得機会を決定するステップ（１００）であって、前記期間Ｔ_iに含まれる開始日、実行継続時間、運動学的局所的制約条件及び重みが、各前記個別取得機会に関連付けられるようにする、ステップ；
   −前記領域Ｚ_iの前記個別取得機会を一緒にグループ化してセットＤにするステップ（２００）；
   −前記セットＤの前記個別取得機会を順位付けするステップ（３００）であって、前記個別取得機会は、開始日が増大する順で順位付け、Ｄⁱにより示す、ステップ；
   −それぞれの順位付けに従って対で取った、前記セットＤの前記個別取得機会の間の運動学的適合性を評価するステップ（４００）；
   −最大の重みを有し、運動学的に適合する個別取得機会の最適シーケンスを決定するステップ（５００）
   を含むことを特徴とする、方法。
2. 方法は、運動学的適合性を評価する前記ステップ（４００）に続いて、及び最適シーケンスを決定する前記ステップ（５００）の前に、多重取得要求を考慮するステップ（４５０）を含み、複数回取得する必要のある領域Ｚ_iに関連付けた前記個別取得機会のそれぞれの重みを更新し、変数ｍｕｓｔＨｉｔにより、一連の前記個別取得機会が前記多重取得要求を満たすことを強制する、請求項１に記載の方法。
3. 最適シーケンスを決定する前記ステップ（５００）は、前記最適シーケンスの個別取得機会に関連付けた領域Ｚ_iを記憶する変数ｐａｔｈＭｅｓｈを動的に更新することを含み、前記個別取得機会が、一度で取得する必要のある領域で重複しないようにする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ステップ（５００）は、前記セットＤの各個別取得機会Ｄⁱに対して、前記Ｄ内のＤⁱに先行しＤⁱと運動学的に適合する前記個別取得機会の全てから、前記Ｄ内のＤⁱに先行しＤⁱと運動学的に適合する個別取得機会を部分選択することを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 最適シーケンスを決定する前記ステップ（５００）に続いて、前記宇宙機に課せられた少なくとも１つの累積的制約条件の順守を検証するステップ（６００）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの累積的制約条件は、記憶容量サイズ制約条件を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの累積的制約条件は、消費電力制約条件を含む、請求項５又は６に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの累積的制約条件は、前記宇宙機への搭載機器に対する最大動作時間制約条件を含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 累積的制約条件の順守を検証する前記ステップ（６００）は、前記累積的制約条件が一致しない場合の個別取得機会を除くことによって、前記最適シーケンスを動的に更新することを含む、請求項５から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記各期間Ｔ_iの前記個別取得機会の開始日は、一定の時間間隔に従って経時的にサンプリングする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記期間Ｔ₁、・・・、Ｔ_Nのそれぞれの時間間隔は、互いに等しい、請求項１０に記載の方法。
12. 少なくとも２つの期間Ｔ_i及びＴ_jのそれぞれの時間間隔は、異なる、請求項１０に記載の方法。
13. 前記各期間Ｔ_iの時間間隔は、前記期間Ｔ_iを２０個の個別取得機会に関連付けるように調節する、請求項１０に記載の方法。
14. 前記個別取得機会の運動学的局所的制約条件は、前記個別取得機会の開始及び終了時における前記宇宙機の姿勢の設定点を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記領域Ｚ_iに関連付けた各前記個別取得機会の重みは、前記領域Ｚ_iに関連付けた前記要求Ｒ_iの前記優先度ｐ_iに依存する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記各領域Ｚ_iは、質基準ｗ_iに関連付けられ、前記質基準ｗ_iは、前記領域Ｚ_iの形状特徴、及び前記視覚的利用可能時間期間Ｔｉの予測である気象条件に依存する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記領域Ｚ_iに関連付けた各前記個別取得機会の重みは、１つのベクトルであるように前記要求Ｒ_iの前記優先度ｐ_iに依存し、前記ベクトルの唯一の非ゼロ成分は、前記質基準ｗ_iと等しく、前記ベクトル内の前記非ゼロ成分の位置は、前記要求Ｒ_iの前記優先度に依存する、請求項１６に記載の方法。
18. 前記非ゼロ成分は、前記質基準ｗ_i、及び前記個別取得機会に関連付けた取得利点基準に依存する、請求項１７に記載の方法。
19. 最適シーケンスを決定する前記ステップ（５００）は、運動学的に互いに適合する前記個別取得機会のそれぞれの重みに対する比較を含む、請求項１７又は１８に記載の方法。
20. 個別取得機会を決定する前記ステップ（１００）の前に、地上領域を統合するステップ（５０）を含む、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記宇宙機は、プッシュブルーム・モードで動作する観測衛星である、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。

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