JP2755684B2 - 宇宙機の遠隔操縦装置 - Google Patents
宇宙機の遠隔操縦装置Info
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 10
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/646—Docking or rendezvous systems
- B64G1/6462—Docking or rendezvous systems characterised by the means for engaging other vehicles
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- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、宇宙機の遠隔操縦装置に係り、特に、目標
とする飛翔体に対して所定の条件を満たす関係に宇宙機
を飛行、接近させるための遠隔操縦装置に関する。
とする飛翔体に対して所定の条件を満たす関係に宇宙機
を飛行、接近させるための遠隔操縦装置に関する。
（従来の技術） 宇宙空間に打ち上げられた人工衛星を回収あるいは修
理する１つの方法として、宇宙機を人工衛星にドッキン
グさせて作業を行う方法がある。この場合、宇宙機には
宇宙空間において自在に操縦できる機能が要求される。
このため、この種の宇宙機には遠隔操縦装置が必要とな
る。
理する１つの方法として、宇宙機を人工衛星にドッキン
グさせて作業を行う方法がある。この場合、宇宙機には
宇宙空間において自在に操縦できる機能が要求される。
このため、この種の宇宙機には遠隔操縦装置が必要とな
る。
ところで、宇宙機の遠隔操縦装置では、３自由度のジ
ョイスティックを２つ設け、これを両手で操作する方式
を採用したものが主流となっている。すなわち、この遠
隔操縦装置は、宇宙機の並進３自由度および姿勢３自由
度に各ジョイスティックを対応させている。そして、並
進方向の制御はスラスタへのオン、オフ指令で、また姿
勢制御は回転指令で行うようにしている。これは推進装
置として、通常、ガスジェットを噴出するスラスタが用
いられることに対応している。
ョイスティックを２つ設け、これを両手で操作する方式
を採用したものが主流となっている。すなわち、この遠
隔操縦装置は、宇宙機の並進３自由度および姿勢３自由
度に各ジョイスティックを対応させている。そして、並
進方向の制御はスラスタへのオン、オフ指令で、また姿
勢制御は回転指令で行うようにしている。これは推進装
置として、通常、ガスジェットを噴出するスラスタが用
いられることに対応している。
しかしながら、このような従来の遠隔操縦装置にあっ
ては、次のような問題があった、すなわち、スラスタに
オン、オフ指令を出しながら目標とする飛翔体と宇宙機
との相対位置を合わせていくためには、スラスタをどれ
だけの時間オンさせておくと宇宙機がどの程度移動する
か、その都度、オペレータが予測しなければならない。
しかも、その間に姿勢の制御も合わせて行わなければな
らない。このため、操縦操作は高度の熟練と注意を要す
る作業となる。また、両手でジョイスティックを操作し
なければならないので、たとえばモニタ用のテレビカメ
ラの姿勢を変えるなどの補助的な作業を必要とするとき
には、その都度、操縦操作を中断しなけばならず、操作
性に欠ける問題もあった。
ては、次のような問題があった、すなわち、スラスタに
オン、オフ指令を出しながら目標とする飛翔体と宇宙機
との相対位置を合わせていくためには、スラスタをどれ
だけの時間オンさせておくと宇宙機がどの程度移動する
か、その都度、オペレータが予測しなければならない。
しかも、その間に姿勢の制御も合わせて行わなければな
らない。このため、操縦操作は高度の熟練と注意を要す
る作業となる。また、両手でジョイスティックを操作し
なければならないので、たとえばモニタ用のテレビカメ
ラの姿勢を変えるなどの補助的な作業を必要とするとき
には、その都度、操縦操作を中断しなけばならず、操作
性に欠ける問題もあった。
（発明が解決しようとする課題） 上述の如く、従来の遠隔操縦装置にあっては、両手を
使って操縦操作を行わなければならず、しかもその操縦
操作は高度の熟練と細心の注意を必要とする問題があっ
た。
使って操縦操作を行わなければならず、しかもその操縦
操作は高度の熟練と細心の注意を必要とする問題があっ
た。
そこで本発明は、操作性を大幅に向上させることがで
き、目標とする飛翔体に宇宙機を接近あるいはドッキン
グさせるときの作業改善に寄与できる宇宙機の遠隔操縦
装置を提供することを目的としている。
き、目標とする飛翔体に宇宙機を接近あるいはドッキン
グさせるときの作業改善に寄与できる宇宙機の遠隔操縦
装置を提供することを目的としている。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、目標とする飛
翔体に対して所定の条件を満たす関係に宇宙機を飛行、
接近させるための遠隔操縦装置において、飛翔体全体を
モニタする第１のカメラと、飛翔体に取り付けられた立
体的なターゲットマークをモニタする第２のカメラと、
この第２のカメラで得られた映像から宇宙機に設定され
た基準座標系における飛翔体の位置および姿勢を算出す
る第１の検出装置と、飛翔体に取り付けられたターゲッ
トマークと同じ形状のターゲットマークが取り付けられ
た操縦操作用のグリッパと、このブリッパに取り付けら
れているターゲットマークをモニタする第３のカメラ
と、この第３のカメラで得られた映像から上記第３のカ
メラに設定された座標系におけるグリッパの位置および
姿勢を算出する第２の検出装置と、第１のカメラで得ら
れた映像を表示する第１の表示装置と、第２のカメラで
得られた飛翔体のターゲットマーク像と第３のカメラで
得られたグリッパのターゲットマーク像とを同一画面上
に表示する第２の表示装置と、第１の検出装置および第
２の検出装置の出力に基いて宇宙機に設定された基準座
標系内で、かつグリッパの位置および姿勢に対応した宇
宙機の位置および姿勢を求め、この求められた位置およ
び姿勢に宇宙機を移動させるべく推進装置を制御する信
号を発生するコントローラとを備えている。
翔体に対して所定の条件を満たす関係に宇宙機を飛行、
接近させるための遠隔操縦装置において、飛翔体全体を
モニタする第１のカメラと、飛翔体に取り付けられた立
体的なターゲットマークをモニタする第２のカメラと、
この第２のカメラで得られた映像から宇宙機に設定され
た基準座標系における飛翔体の位置および姿勢を算出す
る第１の検出装置と、飛翔体に取り付けられたターゲッ
トマークと同じ形状のターゲットマークが取り付けられ
た操縦操作用のグリッパと、このブリッパに取り付けら
れているターゲットマークをモニタする第３のカメラ
と、この第３のカメラで得られた映像から上記第３のカ
メラに設定された座標系におけるグリッパの位置および
姿勢を算出する第２の検出装置と、第１のカメラで得ら
れた映像を表示する第１の表示装置と、第２のカメラで
得られた飛翔体のターゲットマーク像と第３のカメラで
得られたグリッパのターゲットマーク像とを同一画面上
に表示する第２の表示装置と、第１の検出装置および第
２の検出装置の出力に基いて宇宙機に設定された基準座
標系内で、かつグリッパの位置および姿勢に対応した宇
宙機の位置および姿勢を求め、この求められた位置およ
び姿勢に宇宙機を移動させるべく推進装置を制御する信
号を発生するコントローラとを備えている。
（作用） 飛翔体に取り付けられているターゲットマークの像が
第２の表示装置に写し出される。飛翔体に取り付けられ
ているターゲットマークは、立体的なマークである。こ
のため、第２の表示装置に写し出された飛翔体側ターゲ
ットマーク像は、現在、宇宙機から見て飛翔体がどのよ
うな位置関係にあるかをオペレータに教えている。この
とき、宇宙機に設定された基準座標系、たとえば第２の
カメラに設定された座標系における飛翔体の位置および
姿勢は、第１の検出装置によって検出されている。
第２の表示装置に写し出される。飛翔体に取り付けられ
ているターゲットマークは、立体的なマークである。こ
のため、第２の表示装置に写し出された飛翔体側ターゲ
ットマーク像は、現在、宇宙機から見て飛翔体がどのよ
うな位置関係にあるかをオペレータに教えている。この
とき、宇宙機に設定された基準座標系、たとえば第２の
カメラに設定された座標系における飛翔体の位置および
姿勢は、第１の検出装置によって検出されている。
一方、グリッパに取り付けられているターゲットマー
クは、飛翔体に取り付けられているターゲットマークと
同一形状の立体的なマークである。今、第２の表示装置
に写し出されている飛翔体側ターゲットマーク像にグリ
ッパ側ターゲットマーク像が同一姿勢で重なって写し出
されるようにグリッパを操作すると、この写し出された
グリッパ側ターゲットマーク像は、第２のカメラから見
た飛翔体の位置関係を完全に模擬していることになる。
このとき、第３のカメラに設定された座標系におけるグ
リッパの位置および姿勢は、第２の検出装置によって検
出されている。
クは、飛翔体に取り付けられているターゲットマークと
同一形状の立体的なマークである。今、第２の表示装置
に写し出されている飛翔体側ターゲットマーク像にグリ
ッパ側ターゲットマーク像が同一姿勢で重なって写し出
されるようにグリッパを操作すると、この写し出された
グリッパ側ターゲットマーク像は、第２のカメラから見
た飛翔体の位置関係を完全に模擬していることになる。
このとき、第３のカメラに設定された座標系におけるグ
リッパの位置および姿勢は、第２の検出装置によって検
出されている。
そこで、上記のように飛翔体側ターゲットマーク像に
グリッパ側ターゲットマーク像が同一姿勢で重なって写
し出されるようにセットした後、コントローラを動作開
始させる。コントローラは、第１の検出装置の出力を第
２の検出装置の出力に等しくさせる制御信号を作り、こ
の制御信号で推進装置を制御する。したがって、グリッ
パの位置および姿勢を変えると、その位置および姿勢に
対応して宇宙機の位置および姿勢が、あたかもマスタス
レーブ系マニュプレータの如き形態で制御されることに
なる。この場合、オペレータか指令した位置、姿勢に対
して宇宙機の動きに遅れが生じている場合でも、この遅
れを第２の表示装置に写し出されている２つのターゲッ
トマーク像を比較することにより直観的に認識すること
ができる。このため、オペレータが行なう操作は極めて
簡単となり、熟練者でなくても宇宙機の性能に応じた無
理のない正確な操縦を行うことができ、しかもその操作
を片手で行うことができる。
グリッパ側ターゲットマーク像が同一姿勢で重なって写
し出されるようにセットした後、コントローラを動作開
始させる。コントローラは、第１の検出装置の出力を第
２の検出装置の出力に等しくさせる制御信号を作り、こ
の制御信号で推進装置を制御する。したがって、グリッ
パの位置および姿勢を変えると、その位置および姿勢に
対応して宇宙機の位置および姿勢が、あたかもマスタス
レーブ系マニュプレータの如き形態で制御されることに
なる。この場合、オペレータか指令した位置、姿勢に対
して宇宙機の動きに遅れが生じている場合でも、この遅
れを第２の表示装置に写し出されている２つのターゲッ
トマーク像を比較することにより直観的に認識すること
ができる。このため、オペレータが行なう操作は極めて
簡単となり、熟練者でなくても宇宙機の性能に応じた無
理のない正確な操縦を行うことができ、しかもその操作
を片手で行うことができる。
（実施例） 以下、図面を参照しながら実施例を説明する。第１図
には本発明の一実施例に係る遠隔操縦装置を搭載した有
人の宇宙機１と、この宇宙機１にドッキングされて回収
あるいは修理を受けようとしている無人の飛翔体、たと
えば気象観測用の人工衛星２とが示されている。なお、
このような事態を想定して、人工衛星２にはドッキング
時の位置合わせ目標となるターゲットマーク３が予め取
り付けられている。
には本発明の一実施例に係る遠隔操縦装置を搭載した有
人の宇宙機１と、この宇宙機１にドッキングされて回収
あるいは修理を受けようとしている無人の飛翔体、たと
えば気象観測用の人工衛星２とが示されている。なお、
このような事態を想定して、人工衛星２にはドッキング
時の位置合わせ目標となるターゲットマーク３が予め取
り付けられている。
このターゲットマーク３は、第２図に拡大して示すよ
うに、長方形のプレート４と、このプレート４の四隅位
置に取り付けられた円板５と、プレート４の中心部にプ
レート面に対して垂直に立設された棒状体６とで構成さ
れている。すなわち、このターゲットマーク３は、５つ
の要素を結ぶとピラミッド型が形成される立体的なマー
ク構成となっている。
うに、長方形のプレート４と、このプレート４の四隅位
置に取り付けられた円板５と、プレート４の中心部にプ
レート面に対して垂直に立設された棒状体６とで構成さ
れている。すなわち、このターゲットマーク３は、５つ
の要素を結ぶとピラミッド型が形成される立体的なマー
ク構成となっている。
一方、宇宙機１には、人工衛星２の全体像をモニタす
るためのテレビカメラ11と、人工衛星２に取り付けられ
たターゲットマーク３をモニタするためのオートズーム
機能を備えたテレビカメラ12とが搭載されている。そし
て、テレビカメラ11から出力された映像信号は宇宙機１
内のコントロール室に導かれ、またテレビカメラ12から
出力された映像信号は第１の検出装置13に与えられると
ともにコントロール室に導かれる。第１の検出装置13
は、テレビカメラ12の映像信号から宇宙機１に設定され
た基準座標系、たとえばテレビカメラ12の撮像面中心を
原点として設定された座標系における人工衛星２の位置
および姿勢を検出するようにしている。
るためのテレビカメラ11と、人工衛星２に取り付けられ
たターゲットマーク３をモニタするためのオートズーム
機能を備えたテレビカメラ12とが搭載されている。そし
て、テレビカメラ11から出力された映像信号は宇宙機１
内のコントロール室に導かれ、またテレビカメラ12から
出力された映像信号は第１の検出装置13に与えられると
ともにコントロール室に導かれる。第１の検出装置13
は、テレビカメラ12の映像信号から宇宙機１に設定され
た基準座標系、たとえばテレビカメラ12の撮像面中心を
原点として設定された座標系における人工衛星２の位置
および姿勢を検出するようにしている。
宇宙機１内のコントロール室には第３図に示すように
コントロールボックス14が配置されている。このコント
ロールボックス14の適宜な高さ位置にはテレビカメラ11
で得られた映像を写し出すモニタ受像機15と、テレビカ
メラ12で得られた映像を写し出すモニタ受像機16とが取
り付けられている。
コントロールボックス14が配置されている。このコント
ロールボックス14の適宜な高さ位置にはテレビカメラ11
で得られた映像を写し出すモニタ受像機15と、テレビカ
メラ12で得られた映像を写し出すモニタ受像機16とが取
り付けられている。
コントロールボックス14の下部位置にはオペレータ17
によって操作される操縦操作用のグリッパ18が第３図中
に示す座標軸に沿って可動自在に配置されている。な
お、グリッパ18の握り部には、握ったままの状態で操作
可能なスイッチ19が設けられている。さらに、グリッパ
18の上端部には人工衛星２に取り付けられたターゲット
マーク３と同一形状のターゲットマーク20が取り付けら
れている。そして、グリッパ18の上方位置にはターゲッ
トマーク20をモニタするためのテレビカメラ21が配置さ
れている。このテレビカメラ21の映像信号は第２の検出
器装置22に与えられるとともに前述したモニタ受像機16
に与えられる。第２の検出装置22は、テレビカメラ21の
撮像面中心を原点として設定された座標系におけるグリ
ッパ18の位置および姿勢を検出する。
によって操作される操縦操作用のグリッパ18が第３図中
に示す座標軸に沿って可動自在に配置されている。な
お、グリッパ18の握り部には、握ったままの状態で操作
可能なスイッチ19が設けられている。さらに、グリッパ
18の上端部には人工衛星２に取り付けられたターゲット
マーク３と同一形状のターゲットマーク20が取り付けら
れている。そして、グリッパ18の上方位置にはターゲッ
トマーク20をモニタするためのテレビカメラ21が配置さ
れている。このテレビカメラ21の映像信号は第２の検出
器装置22に与えられるとともに前述したモニタ受像機16
に与えられる。第２の検出装置22は、テレビカメラ21の
撮像面中心を原点として設定された座標系におけるグリ
ッパ18の位置および姿勢を検出する。
上記説明から判るように、モニタ受像機16には人工衛
星２に取り付けられたターゲットマーク３の像とグリッ
パ18に取り付けられたターゲットマーク20の像とが同時
に写し出されることになる。また、モニタ受像機16には
宇宙機１が人工衛星２にドッキングした際に見えるであ
ろうターゲットマーク３の最終形状像も表示されてい
る。
星２に取り付けられたターゲットマーク３の像とグリッ
パ18に取り付けられたターゲットマーク20の像とが同時
に写し出されることになる。また、モニタ受像機16には
宇宙機１が人工衛星２にドッキングした際に見えるであ
ろうターゲットマーク３の最終形状像も表示されてい
る。
前記第１の検出装置13の出力と前記第２の検出装置22
の出力とは、第４図に示すコントローラ23に入力され
る。コントローラ23は、スイッチ19がオン制御されたと
き、両検出装置13、22の出力に基いてテレビカメラ12に
設定された座標系内で、かつグリッパ18の位置および姿
勢に対応した宇宙機１の位置および姿勢を求め、この求
められた位置および姿勢に宇宙機１を移動させる制御信
号を推進装置24に与えるように構成されている。
の出力とは、第４図に示すコントローラ23に入力され
る。コントローラ23は、スイッチ19がオン制御されたと
き、両検出装置13、22の出力に基いてテレビカメラ12に
設定された座標系内で、かつグリッパ18の位置および姿
勢に対応した宇宙機１の位置および姿勢を求め、この求
められた位置および姿勢に宇宙機１を移動させる制御信
号を推進装置24に与えるように構成されている。
次に、上記のように構成された遠隔操縦装置の動作を
説明する。
説明する。
まず、宇宙機１と人工衛星２とは、モニタ受像機16に
写し出されるターゲットマーク３の像が前述した最終形
状像に対してプレート４の各辺を平行にして重なり、か
つ画面の中心位置に棒状体６が点状に写し出された条件
でドッキング可能となるように各部が予め設定されてい
るものとする。
写し出されるターゲットマーク３の像が前述した最終形
状像に対してプレート４の各辺を平行にして重なり、か
つ画面の中心位置に棒状体６が点状に写し出された条件
でドッキング可能となるように各部が予め設定されてい
るものとする。
当初、宇宙機１と人工衛星２とはかなり離れた状態に
ある。そこで、推進装置24を別の制御系で制御して宇宙
機１を人工衛星２に接近させる。そして、モニタ受像機
15の画面に人工衛星２のターゲットマーク取付面が写し
出されるように宇宙機１を人工衛星２に対して粗位置合
わせする。
ある。そこで、推進装置24を別の制御系で制御して宇宙
機１を人工衛星２に接近させる。そして、モニタ受像機
15の画面に人工衛星２のターゲットマーク取付面が写し
出されるように宇宙機１を人工衛星２に対して粗位置合
わせする。
このように粗位置合わせを行うと、ターゲットマーク
３の像がモニタ受像機16に写し出される。この状態で
は、ターゲットマーク３の像は、モニタ受像機16の画面
の中央部に写し出されるとは限らず、また向きおよび傾
きもいろいろな形態に写し出される場合が多い。
３の像がモニタ受像機16に写し出される。この状態で
は、ターゲットマーク３の像は、モニタ受像機16の画面
の中央部に写し出されるとは限らず、また向きおよび傾
きもいろいろな形態に写し出される場合が多い。
そこで、まず、モニタ受像機16にターゲットマーク20
の像がターゲットマークの像３に同一姿勢で重なって写
し出されるようにグリッパ18を操作する。続いて、スイ
ッチ19をオン状態にする。スイッチ19がオン状態になる
と、コントローラ23が動作を開始する。コントローラ23
は、第１の検出装置13の出力を第２の検出装置22の出力
（実際には、位置に関しては第２の検出装置22で検出さ
れたグリッパ18までの距離に対する第１の検出装置13で
検出された人工衛星２までの距離の倍率だけ拡大した出
力）に等しくさせ得る制御信号を作り、この制御信号で
推進装置24を制御する。したがって、グリッパ18の位置
および姿勢を変えると、その位置および姿勢に対応して
宇宙機１の位置および姿勢が、あたかもマスタスレーブ
形マニュプレータの如き形態で制御されることになる。
の像がターゲットマークの像３に同一姿勢で重なって写
し出されるようにグリッパ18を操作する。続いて、スイ
ッチ19をオン状態にする。スイッチ19がオン状態になる
と、コントローラ23が動作を開始する。コントローラ23
は、第１の検出装置13の出力を第２の検出装置22の出力
（実際には、位置に関しては第２の検出装置22で検出さ
れたグリッパ18までの距離に対する第１の検出装置13で
検出された人工衛星２までの距離の倍率だけ拡大した出
力）に等しくさせ得る制御信号を作り、この制御信号で
推進装置24を制御する。したがって、グリッパ18の位置
および姿勢を変えると、その位置および姿勢に対応して
宇宙機１の位置および姿勢が、あたかもマスタスレーブ
形マニュプレータの如き形態で制御されることになる。
上述の如き、モニタ受像機16を観察しながらグリッパ
18を操作することによって、ターゲットマーク３の像が
最終形状像に対して各辺を平行にして重なり、かつ画面
の丁度中心位置に棒状体６が点状に写し出された条件、
つまりドッキング可能な相対位置関係に宇宙機１の位置
および姿勢を合わせることができる。そして、そのまま
の姿勢で人工衛星２に接近させればドッキングさせるこ
とができることになる。なお、宇宙機１を前進あるいは
後退させるには、グリッパ18を第３図に示す軸に沿って
移動させる。この変化量が第２の検出装置22によって解
析され、前進制御信号および後退制御信号が形成され
る。
18を操作することによって、ターゲットマーク３の像が
最終形状像に対して各辺を平行にして重なり、かつ画面
の丁度中心位置に棒状体６が点状に写し出された条件、
つまりドッキング可能な相対位置関係に宇宙機１の位置
および姿勢を合わせることができる。そして、そのまま
の姿勢で人工衛星２に接近させればドッキングさせるこ
とができることになる。なお、宇宙機１を前進あるいは
後退させるには、グリッパ18を第３図に示す軸に沿って
移動させる。この変化量が第２の検出装置22によって解
析され、前進制御信号および後退制御信号が形成され
る。
このように、グリッパ18およびこれに取り付けられた
ターゲットマーク20を使ってモニタ受像機16上に宇宙機
１から見た人工衛星２の現在に位置関係を模擬的に作り
だし、グリッパ18を操作することによって宇宙機１の目
標姿勢を指令し、人工衛星２に対し宇宙機１の姿勢を合
わせるようにしている。したがって、オペレータは、モ
ニタ受像機16を見ながらグリッパ18を操作することによ
り、モニタ受像機16に表示されるターゲットマーク３の
像がドッキング可能な位置および大きさとなるようにす
ればよく、宇宙機１の推進装置の性能や制御特性などに
熟知していなくても、スムーズで無理のないドッキング
を実現することができる。しかも、このような操作を片
手で行うことができる。また、グリッパ18で与える指令
をモニタ用のカメラ21で映像化し、この映像からグリッ
パ18の位置および姿勢を第２の検出装置22で解析させる
ようにしているので、グリッパ18にポテンションメータ
等を取り付ける必要がなく、操縦操作の小型化も実現で
きる。
ターゲットマーク20を使ってモニタ受像機16上に宇宙機
１から見た人工衛星２の現在に位置関係を模擬的に作り
だし、グリッパ18を操作することによって宇宙機１の目
標姿勢を指令し、人工衛星２に対し宇宙機１の姿勢を合
わせるようにしている。したがって、オペレータは、モ
ニタ受像機16を見ながらグリッパ18を操作することによ
り、モニタ受像機16に表示されるターゲットマーク３の
像がドッキング可能な位置および大きさとなるようにす
ればよく、宇宙機１の推進装置の性能や制御特性などに
熟知していなくても、スムーズで無理のないドッキング
を実現することができる。しかも、このような操作を片
手で行うことができる。また、グリッパ18で与える指令
をモニタ用のカメラ21で映像化し、この映像からグリッ
パ18の位置および姿勢を第２の検出装置22で解析させる
ようにしているので、グリッパ18にポテンションメータ
等を取り付ける必要がなく、操縦操作の小型化も実現で
きる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。すなわち、上述した実施例では、ピラミッド型の
ターゲットマークを用いているが、立体的なターゲット
マークでありさえすれば、どのようなターゲットマーク
を用いてもよい。また、第３図に示すコントロールボッ
クス部分は、宇宙機内に設置されている必要はなく、他
の宇宙船や地上のコントロール室に設置されていてもよ
い。
ない。すなわち、上述した実施例では、ピラミッド型の
ターゲットマークを用いているが、立体的なターゲット
マークでありさえすれば、どのようなターゲットマーク
を用いてもよい。また、第３図に示すコントロールボッ
クス部分は、宇宙機内に設置されている必要はなく、他
の宇宙船や地上のコントロール室に設置されていてもよ
い。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、たとえ装置の特性に熟
知していなくても、容易に、かつスムーズな操縦を可能
化でき、しかもその操縦は片手で行うことができる。ま
た、操縦装置のコンパクト化も実現できる。
知していなくても、容易に、かつスムーズな操縦を可能
化でき、しかもその操縦は片手で行うことができる。ま
た、操縦装置のコンパクト化も実現できる。
第１図は本発明の一実施例に係る操縦装置を搭載した宇
宙機とこの宇宙機がドッキングされる人工衛星とが宇宙
空間に対峙している図、第２図は人工衛星に取り付けら
れたターゲットマークの斜視図、第３図は宇宙機内に設
けられたコントロールボックスの局部的な斜視図、第４
図は推進装置制御系の構成図である。 １……宇宙機、２……人工衛星、３、20……ターゲット
マーク、11、12、21……モニタ用のテレビカメラ、13、
22……検出装置、14……コントロールボックス、15、16
……モニタ受像機、18……グリッパ、23……コントロー
ラ、24……推進装置。
宙機とこの宇宙機がドッキングされる人工衛星とが宇宙
空間に対峙している図、第２図は人工衛星に取り付けら
れたターゲットマークの斜視図、第３図は宇宙機内に設
けられたコントロールボックスの局部的な斜視図、第４
図は推進装置制御系の構成図である。 １……宇宙機、２……人工衛星、３、20……ターゲット
マーク、11、12、21……モニタ用のテレビカメラ、13、
22……検出装置、14……コントロールボックス、15、16
……モニタ受像機、18……グリッパ、23……コントロー
ラ、24……推進装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 小山 卓志 (56)参考文献 特開 平１−295772（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−241899（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−24073（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】目標とする飛翔体に対して所定の条件を満
たす関係に宇宙機を飛行、接近させるための遠隔操縦装
置であって、前記飛翔体全体をモニタする第１のカメラ
と、前記飛翔体に取り付けられた立体的なターゲットマ
ークをモニタする第２のカメラと、この第２のカメラで
得られた映像から宇宙機に設定された基準座標系におけ
る前記飛翔体の位置および姿勢を算出する第１の検出装
置と、前記飛翔体に取り付けられた前記ターゲットマー
クと同じ形状のターゲットマークが取り付けられた操縦
操作用のグリッパと、このグリッパに取り付けれられて
いる前記ターゲットマークをモニタする第３のカメラ
と、この第３のカメラで得られた映像から上記第３のカ
メラに設定された座標系における前記グリッパの位置お
よび姿勢を算出する第２の検出装置と、前記第１のカメ
ラで得られた映像を表示する第１の表示装置と、前記第
２のカメラで得られた前記飛翔体のターゲットマーク像
と前記第３のカメラで得られた前記グリッパのターゲッ
トマーク像とを同一画面上に表示する第２の表示装置
と、前記第１の検出装置および前記第２の検出装置の出
力に基いて前記宇宙機に設定された基準座標系内で、か
つ前記グリッパの位置および姿勢に対応した宇宙機の位
置および姿勢を求め、この求められた位置および姿勢に
上記宇宙機を移動させるべく推進装置を制御するコント
ローラとを具備してなることを特徴とする宇宙機の遠隔
操縦装置。 - 【請求項２】前記第２の表示装置に宇宙機が目標位置に
到達したときに見えるであろう前記飛翔体の前記ターゲ
ットマークの形状も合わせて表示する機能を備えている
請求項１に記載の宇宙機の遠隔操縦装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1127525A JP2755684B2 (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 宇宙機の遠隔操縦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1127525A JP2755684B2 (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 宇宙機の遠隔操縦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306899A JPH02306899A (ja) | 1990-12-20 |
| JP2755684B2 true JP2755684B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=14962174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1127525A Expired - Lifetime JP2755684B2 (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 宇宙機の遠隔操縦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755684B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6755755B2 (ja) * | 2016-01-28 | 2020-09-16 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ | 飛行高度制御装置、無人飛行体、飛行高度制御方法及び飛行高度制御プログラム |
| CN108715236B (zh) * | 2018-03-28 | 2021-11-16 | 上海宇航系统工程研究所 | 模拟实现空间小型卫星可重复使用的地面试验台 |
| CN109150286B (zh) * | 2018-08-16 | 2021-10-29 | 苏州中科蓝迪软件技术有限公司 | 一种用于北斗监控系统开发的硬件模拟方法及装置 |
-
1989
- 1989-05-20 JP JP1127525A patent/JP2755684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02306899A (ja) | 1990-12-20 |
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Legal Events
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