JP6740182B2 - 飛行体 - Google Patents

Description

本発明は、飛行体に関するものである。

上空または宇宙を飛行する飛行体の位置を精密に計測するために、飛行体にレーザを反射するリフレクタを設ける方法が知られている。地上から飛行体に対してレーザを照射すると、飛行体のリフレクタは照射されたレーザを反射する。地上で、反射されたレーザの方位、遅延時間、周波数の変化などを測定することで、飛行体の位置を精密に計測する。

特許文献１には、反射するレーザの強度を制御するリフレクタが開示されている。また、照射されたレーザを識別し、リフレクタが反射するレーザの強度を制御することが記載されている。

特許第４４５８６６５号明細書

上空または宇宙を飛行する飛行体にリフレクタを設けた場合、他者も飛行体にレーザを照射することで、飛行体の精密な位置を測定することができる。このため、飛行体の精密な位置が他者に知られてしまう。また、照射するレーザを識別することで、リフレクタを制御する場合、レーザを識別する装置が必要となる。

以上のような状況に鑑み、本発明は、他者には自機の精密な位置の測定を防止し、味方には自機の精密な位置の測定を可能とする飛行体を提供することを目的の１つとする。他の目的については、以下の記載及び実施の形態の説明から理解することができる。

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る飛行体（１０）は、照射されたレーザを照射された方向に反射する反射面（１００ｃ）を開口部に備える反射部（１００）と、開口部に設けられ、自機の状態に応じて、反射部が反射するレーザの強度を制御する遮断部（２００）とを備える。

前述の遮断部（２００）は、更に反射面に照射されるレーザの光路の遮断と開放を行う遮断駆動部（２５０）と、遮断駆動部による光路の遮断と開放とを制御する制御部（３００）とを備えていてもよい。

前述の自機の状態は、自機の位置に基づく状態と、時刻に基づく状態と、レーザを照射する観測局からの信号に基づく状態とのいずれかを含んでもよい。

本発明の第２の態様に係る飛行体（１０Ｃ）は、照射されたレーザを照射された方向に反射する反射面（１００ｃ）を開口部に備える反射部（１００）と、開口部に設けられ、自機の状態に応じて、反射部における反射面の方向を制御する回転部（１４０）とを備える。

前述の自機の状態は、自機の位置に基づく状態と、時刻に基づく状態と、レーザを照射する観測局からの信号に基づく状態とのいずれかを含んでもよい。

前述の飛行体（１０Ｃ）は、回転部（１４０）は、自機の位置が観測許可領域にある場合に、反射面が第１方向を向くように制御し、自機の位置が観測許可領域にない場合に、反射面が第２方向を向くように制御してもよい。

前述の第２方向は、鉛直下方向から所定の角度以上回転させた方向であってもよい。

前述の反射面の方向と異なる方向に地球を観測するセンサ（５００）が設けられていてもよい。

前述の反射部（１００）は、反射面の端部から反射面から遠ざかる方向に延伸する筒状の延伸部（１１０）を更に備えていてもよい。

前述の飛行体（１０）は、人工衛星であってもよい。

本発明によれば、他者には自機の精密な位置の測定を防止することができる。

実施の形態１に係る人工衛星の動作を説明するための図である。 図１の人工衛星の構成図である。 図２Ａの遮断部を閉じた状態を説明するための図である。 図１の人工衛星の処理に関するフロー図である。 実施の形態２に係る人工衛星の構成図である。 実施の形態３に係る人工衛星の構成図である。 図５の人工衛星の動作を説明するための図である。 実施の形態４に係る人工衛星の構成図である。 図7の人工衛星の動作を説明するための図である。 図7の人工衛星の動作を説明するための図である。 実施の形態４に係る人工衛星の変形例を説明するための図である。 実施の形態５に係る人工衛星の構成図である。 変形例に係る人工衛星の構成図である。

（実施の形態１）

図１に示すように、実施の形態１に係る人工衛星１０は、反射部１００と遮断部２００とを備える。人工衛星１０は、他者観測局３０からのレーザ３１を反射せず、味方観測局２０からのレーザ２１を反射する。具体的には、他者観測局３０が観測可能な他者観測領域３５において、人工衛星１０は反射部１００を遮断部２００で覆う。このため、他者観測領域３５では、他者観測局３０からレーザ３１を照射されても、レーザを反射しない。味方観測局２０が観測可能な味方観測領域２５において、人工衛星１０は遮断部２００を開き、反射部１００を開放する。このため、味方観測領域２５では、人工衛星１０は味方観測局２０から照射されるレーザ２１を反射する。よって、味方観測局２０は、人工衛星１０から反射される反射レーザ２２を受信し、人工衛星１０の精密な位置を取得する。なお、人工衛星１０の位置が味方観測領域２５にあっても、他者観測領域３５にある場合は、人工衛星１０は遮断部２００を閉じる。

実施の形態１に係る人工衛星１０の構成を説明する。

図２Ａに示すように、人工衛星１０の遮断部２００は、遮断駆動部２５０と、制御部３００と、位置推定部４００とを備える。位置推定部４００は自機の位置を測定し、制御部３００は遮断駆動部２５０の開閉を制御する。ここで、理解を助けるため、反射部１００の反射面１００ｃが設けられている方向、つまり紙面下方向を、下方向として説明する。

反射部１００は、反射鏡１００ａと反射鏡１００ｂとを備える。反射鏡１００ａの端部と反射鏡１００ｂの端部とが接し、反射部１００に凹状の開口部を形成している。反射鏡１００ａと反射鏡１００ｂとは、レーザを反射する。レーザが下方から反射部１００の開口部に照射されると、反射鏡１００ａと反射鏡１００ｂとでレーザが反射される。この結果、レーザは、照射された方向に反射される。この反射鏡１００ａと反射鏡１００ｂとから成る面を反射面１００ｃという。反射部１００は、例えば、コーナーキューブリフレクタである。

遮断駆動部２５０は、スライダ２６０と遮断板２７０とを備える。スライダ２６０は、遮断板２７０の位置を制御する。遮断板２７０は、反射部１００に照射されるレーザ３１を遮断し、レーザ３１が反射面１００ｃに照射され反射することを防止する。つまり、遮断板２７０はレーザを透過しない材料で形成されている。更に、レーザを反射しない材料で形成されている。自機の位置が他者観測領域３５内にある場合、図２Ｂに示すように、スライダ２６０が駆動され、反射面１００ｃに照射されるレーザの光路上に遮断板２７０を移動する。つまり、遮断板２７０は、反射面１００ｃを覆い、レーザの光路を遮断する。自機の位置が他者観測領域３５の外にあり、味方観測領域２５にある場合、図２Ａに示すように、スライダ２６０が駆動され、反射面１００ｃに照射されるレーザの光路外に遮断板２７０を移動する。言い換えると、遮断板２７０は、反射面１００ｃを覆わない位置に移動し、レーザの光路を開放する。また、反射面１００ｃにかからない位置まで、遮断板２７０を移動してもよい。

位置推定部４００は、自機の位置を測定し、位置信号を生成する。位置推定部４００は、星の位置から自機の位置を測定するスターセンサを備える。位置推定部４００は、スターセンサを用いて自機の位置を測定し、位置信号を生成する。位置信号には、自機の位置を示す情報が含まれている。生成した位置信号を制御部３００に送信する。

制御部３００は、自機の位置に基づき、遮断駆動部２５０を制御する。このため、制御部３００は、位置推定部４００と遮断駆動部２５０のスライダ２６０とに接続されている。制御部３００は位置推定部４００から位置信号を受信する。受信した位置信号から自機の位置を抽出し、自機の位置が他者観測領域３５に存在するかを確認する。また、自機が味方観測領域２５に存在するかを確認する。この結果、遮断駆動部２５０を制御し、遮断板２７０の開閉を行う。

次に、人工衛星１０の動作を説明する。

人工衛星１０は、図３に示すように、ステップＳ１０（以下、Ｓ１０として参照する。他のステップについても同様に符号のみで参照する。）において、位置推定部４００は、スターセンサを用いて、自機の位置を測定する。例えば、自機の位置から鉛直下方向にある地面の緯度と経度とを、自機の位置として測定する。測定結果に基づき、位置推定部４００は位置信号を生成する。また、自機の位置として、自機の高度を更に測定してもよい。

次に、Ｓ２０において、制御部３００は、自機の位置が他者観測領域３５に存在するかを確認する。このため、制御部３００は、位置推定部４００から位置信号を受信し、自機の位置を取得する。自機の位置が他者観測領域３５に存在するかを確認する。他者観測領域３５に存在する場合、Ｓ５０に移行し、遮断駆動部２５０を閉じる。つまり、スライダ２６０を駆動し、遮断板２７０を移動させる。この結果、図２Ｂに示すように、遮断板２７０は反射部１００の反射面１００ｃを覆う。これにより、他者観測局３０から照射されるレーザ３１は、遮断板２７０に阻まれ、反射されない。自機の位置が他者観測領域３５に存在しない場合、Ｓ３０に移行する。なお、他者観測領域３５は、予め指定されている。

Ｓ３０において、制御部３００は、自機の位置が味方観測領域２５に存在するかを確認する。自機の位置が味方観測領域２５に存在する場合、Ｓ４０に移行し、遮断駆動部２５０を開ける。つまり、スライダ２６０を駆動し、遮断板２７０を移動させる。この結果、図２Ａに示すように、遮断板２７０は、反射面１００ｃを覆わない位置に移動する。これにより、味方観測局２０から照射されるレーザ２１は、反射部１００で反射される。つまり、味方観測局２０では反射レーザ２２を観測でき、人工衛星１０の精密な位置を測定することができる。自機の位置が味方観測領域２５に存在しない場合、Ｓ５０に移行し、遮断駆動部２５０を閉じる。このため、人工衛星１０は、味方観測領域２５に存在しない場合は、他者観測領域３５に存在するかにかかわらず、遮断駆動部２５０を閉じる。なお、味方観測領域２５は、予め指定されている。

以上のように動作することで、人工衛星１０は、他者観測領域３５に存在する場合、他者観測局３０からのレーザ３１を反射しない。このため、他者観測局３０による人工衛星１０の精密な位置の観測を防ぐことができる。また、人工衛星１０は、味方観測領域２５に存在する場合、味方観測局２０からのレーザ２１を反射する。このため、味方観測局２０では、人工衛星１０の精密な位置を観測することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、人工衛星１０が、他者観測局３０からレーザ３１が届く範囲が他者観測領域３５に該当する。ここで、他者観測局３０からレーザ３１が届く場合であっても、人工衛星１０が他者観測局３０から離れている場合、遮断駆動部２５０を開くことができる例を示す。

実施の形態２に係る人工衛星１０Ａは、図４に示すように、反射部１００は、更に延伸部１１０を備える。これ以外の構成は、人工衛星１０と同様である。

延伸部１１０は、反射面１００ｃの端部から下方に延伸する筒状の形状を有する。延伸部１１０の内面１１０ａ、１１０ｂは、反射面１００ｃの端部に沿って形成されている。延伸部１１０の下端部は開放された開口面１１０ｃが設けられている。開口面１１０ｃは反射面１００ｃに対抗するように形成されている。延伸部１１０の内面１１０ａ、内面１１０ｂと直交する断面は、断面の位置によらず同じ形状を有する。つまり、断面は開口面１１０ｃと同じ形状である。また、延伸部１１０の内面１１０ａ、１１０ｂは、レーザを反射しない。このため、延伸部１１０の開口面１１０ｃに直交する方向（以下、延伸部１１０の軸方向という。）から一定以上傾いたレーザは、延伸部１１０の内面１１０ａ、１１０ｂに照射され、反射面１００ｃに届かず、反射されない。人工衛星１０が他者観測局３０から離れている場合、他者観測局３０から照射されるレーザ３１は、延伸部１１０の軸方向から一定以上傾く。このため、レーザ３１は、反射面１００ｃに届かず、反射されない。延伸部１１０の上下方向の長さは、反射面１００ｃの大きさと、レーザの反射を許容する入射角度の範囲とから決定される。レーザの入射角度の範囲を広くする場合は、反射面１００ｃの大きさに対して、延伸部１１０の上下方向の長さを短くする。

以上のように、人工衛星１０Ａは他者観測局３０からレーザ３１が届く範囲であっても、レーザ３１を反射しない。このため、人工衛星１０Ａの他者観測領域３５は、人工衛星１０の他者観測領域３５よりも小さい。また、人工衛星１０よりも、味方観測領域２５と他者観測領域３５とが重なる領域も小さい。よって、他者観測局３０と味方観測局２０との距離が短い場合でも、味方観測局２０から人工衛星１０Ａの精密な位置を測定することができる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、反射部１００の反射面１００ｃは常に地球中心方向を向いている例を示した。実施の形態３に係る人工衛星１０Ｂは反射部１００の反射面１００ｃの方向を制御することで、人工衛星１０Ｂの他者観測領域３５は人工衛星１０Ａの他者観測領域３５よりも小さい。

図５に示すように、人工衛星１０Ｂの反射部１００は、更に方向変更部１２０を備える。

制御部３００は、位置推定部４００から受信する位置信号に基づき、方向信号を生成する。位置信号には自機の位置が含まれている。制御部３００は、位置信号から自機の位置を抽出する。また、制御部３００は、抽出した自機の位置に対する味方観測局２０の相対方向を算出する。算出した相対方向を含む方向信号を生成する。

方向変更部１２０は、方向信号に基づき、反射面１００ｃを、味方観測局２０の方向に向ける。つまり、図６に示すように、延伸部１１０の軸方向が、味方観測局２０の方向になる。このため、味方観測局２０から照射されるレーザ２１の入射方向は、延伸部１１０の軸方向と同じになり、味方観測領域２５は大きくなる。また、他者観測局３０から照射されるレーザ３１の入射方向は、延伸部１１０の軸方向から一定以上傾く。このため、他者観測局３０から照射されるレーザ３１は、反射面１００ｃに届かず、反射されない。よって、他者観測領域３５は小さい。方向変更部１２０は、例えば、球面モータを用いて、反射面１００ｃの方向を変更する。

以上のように、人工衛星１０Ｂの他者観測領域３５は、人工衛星１０Ａの他者観測領域３５よりも小さい。更に、人工衛星１０Ｂの味方観測領域２５は、人工衛星１０Ａの味方観測領域２５よりも大きい。このため、他者観測局３０と味方観測局２０との距離が更に短い場合でも、味方観測局２０から人工衛星１０Ｂの精密な位置を測定することができる。

味方観測局２０の位置は、制御部３００に予め登録されている。また、味方観測局２０の位置は、人工衛星１０Ｂが味方観測局２０から受信してもよい。この場合、味方観測局２０から味方観測局２０の位置を受信するまで、遮断板２７０を閉じていてもよい。

（実施の形態４）
前述の実施の形態では、反射部１００に照射されるレーザを遮断する遮断駆動部２５０により、レーザの反射を制御する例を示した。実施の形態４では、地上と平行な方向を軸として、反射部１００を回転させることで、他者観測領域３５でのレーザ３１の反射を防止する例を示す。

実施の形態４に係る人工衛星１０Ｃは、図７に示すように、反射部１００と、回転部１４０とを備える。回転部１４０は、回転駆動部１３０と、制御部３００と、位置推定部４００とを備える。反射部１００と、位置推定部４００とは、前述の実施の形態と同様に機能する。ここで、反射部１００は、反射面１００ｃの裏面と、側面とはレーザを反射しない非反射面である。

回転駆動部１３０は、制御部３００からの信号に基づき、反射部１００の反射面１００ｃの方向を制御する。回転駆動部１３０は、例えば、モータを用いて回転を制御する。

制御部３００は、位置推定部４００から受信する位置信号に基づき、回転駆動部１３０を制御する。制御部３００は、位置信号から自機の位置を抽出する。抽出した自機の位置に基づき、回転駆動部１３０の回転を制御する。具体的には、図８Ａに示すように、自機の位置が味方観測領域２５に存在する場合、制御部３００は、反射面１００ｃが下方を向くように回転させるための回転信号を生成し、回転駆動部１３０に送信する。回転駆動部１３０は、制御部３００が生成した回転信号に基づき、反射面１００ｃの方向を制御する。これにより、反射部１００は地上からのレーザを反射する。言い換えると、味方観測局２０から照射されるレーザ２１を反射する。また、自機の位置が他者観測領域３５に存在する場合、図８Ｂに示すように、制御部３００は、反射部１００の反射面１００ｃが地上からのレーザを反射しない角度まで回転させるための回転信号を生成する。回転駆動部１３０は、制御部３００が生成した回転信号に基づき、反射面１００ｃの方向を制御する。例えば、鉛直下方向から１００度以上回転させる。好適には１３５度以上回転させる。更に好適には１８０度回転させる。これにより、反射部１００は地上からのレーザを反射しない。言い換えると、他者観測局３０から照射されるレーザ３１を反射しない。なお、この角度は、人工衛星１０Ｃの高度と、反射面１００ｃが反射できるレーザの入射方向の範囲と、他者観測局３０からレーザを照射できる角度の範囲とに基づき、決定できる。つまり、人工衛星１０Ｃの高度等に応じて、変化する。例えば、人工衛星１０Ｃの高度が高いほど、反射面１００ｃを回転させる角度は小さい。

以上のように、反射部１００に回転駆動部１３０を設けることで、味方観測局２０は人工衛星１０Ｃの精密な位置を観測することができる。また、他者観測局３０では人工衛星１０Ｃの精密な位置を観測することができない。

また、人工衛星１０Ｃが、他者観測局３０の近辺を観測することを目的とする場合がある。この場合、図９に示すように、反射部１００の裏側に、地球（地上、大気、航空機、海上、海中など）を観測するセンサ５００を設けてもよい。味方観測局２０の近辺は観測する必要がないため、味方観測領域２５において、反射部１００の反射面１００ｃが下方を向くように制御する。これにより、味方観測局２０は、人工衛星１０Ｃの精密な位置を観測することができる。また、他者観測領域３５において、センサ５００が下方を向くように制御する。これにより、人工衛星１０Ｃは、他者観測領域３５を観測することができる。更に、この時、反射面１００ｃは、上方を向いているため、地上からのレーザを反射しない。このため、他者観測局３０は、人工衛星１０Ｃの精密な位置を観測することができない。また、センサ５００は、反射部１００の裏側ではなく、反射面１００ｃと異なる方向に設けてもよい。センサ５００は、地球を観測している時に反射面１００ｃが他者観測領域３５からのレーザを反射しなければよく、反射面１００ｃと異なる任意の方向に設けることができる。

（実施の形態５）
前述の実施の形態では、他者観測領域３５が予め指定されている例を示した。実施の形態５では、他者観測領域３５を更新する例を示す。

実施の形態５に係る人工衛星１０Ｄは、図１０に示すように、更に検知部６００を備える。検知部６００は、反射部１００の側面１００ｄに隣接して設けられ、制御部３００に接続されている。

検知部６００は、地上からのレーザを検知し、レーザの周波数などを含む検知信号を生成する。味方観測局２０と他者観測局３０とから照射されたレーザは、反射部１００だけでなく、検知部６００にも照射される。このため、検知部６００は、反射部１００に照射されたレーザを検知することができる。検知したレーザ諸元（例えば、照射された方位、周波数、強度、波長、パルス幅、その変化など）を含む検知信号を生成する。例えば、検知部６００は、レーザの位相が一定の時間間隔で変化する場合、この変化から得られる情報を検知信号に含める。

制御部３００は、検知信号に基づき、他者観測領域３５を更新する。制御部３００は、検知信号から検知したレーザが味方観測局２０から照射されたものであるかを判断する。例えば、検知したレーザの波長が、味方観測局２０で照射するレーザの波長と同じ場合、味方観測局２０から照射されたものと判断する。また、レーザ諸元に含まれる複数の特徴を組み合わせて判断してもよい。味方観測局２０から照射されたレーザでない場合、レーザを検知したときの人工衛星１０Ｄの位置を他者観測領域３５に含まれると判断する。このため、他者観測領域３５を更新する。

以上のように、検知部６００を備えることで、他者観測領域３５を更新することができる。このため、他者観測局３０が運用中に増加した場合でも、人工衛星１０Ｄの精密な位置が常時、測定されることを防止する。

更に、制御部３００は、レーザを検知した位置、時刻、レーザ諸元を記録する。味方観測局２０以外から照射されたレーザを複数回検知した場合に、人工衛星１０Ｄの軌道を変更してもよい。これにより、他者観測局３０は、再度、人工衛星１０Ｄの軌道を観測する必要が生じる。

（変形例）
位置推定部４００は、スターセンサを用いて自機の位置を測定する例を示したが、これに限定されない。自機の位置を測定することができれば、任意の方式を選択することができる。例えば、太陽の位置を測定することで自機の位置を測定する太陽センサでもよい。また、地球の位置を測定することで自機の位置を測定する地球センサでもよい。また、ジャイロなどを用いた航法装置を備えていてもよい。更に、ＧＰＳを受信し、自機の位置を測定してもよい。

上記実施の形態では、位置推定部４００により測定した自機の位置に基づき状態を定義し、状態の変化に応じて反射するレーザの強度または反射部１００の方向を制御する例を示したが、これに限定されない。他者観測領域３５でレーザ３１を反射せず、味方観測領域２５でレーザ２１を反射することができれば、任意の方式を選択することができる。例えば、飛行軌道が大きく変化しない場合、飛行体内部の時刻情報、つまり現在時刻に基づき、遮断駆動部２５０を制御してもよい。言い換えると、飛行体の位置が他者観測領域３５にあると判断される時刻には、遮断駆動部２５０を閉じる。飛行体の位置が味方観測領域２５にあると判断される時刻には、遮断駆動部２５０を開ける。つまり、時刻に基づき人工衛星１０の状態を定義し、状態の変化に合わせて遮断駆動部２５０を制御する。これにより、自機が、他者観測領域３５にある場合はレーザ３１を反射せず、味方観測領域２５にある場合はレーザ２１を反射する。この場合、図１１に示すように、人工衛星１０は、時計部７００を備える。時計部７００は時刻信号を生成し、制御部３００に送信する。制御部３００は時刻信号に基づき、遮断駆動部２５０を制御する。

また、味方観測局２０が人工衛星１０に遮断駆動部２５０の開放を要求してもよい。例えば、人工衛星１０の位置が味方観測領域２５の範囲外から範囲内に移動する場合、味方観測局２０が開放信号を生成し、人工衛星１０に送信する。人工衛星１０は、開放信号を受信すると、遮断駆動部２５０を開く。また、人工衛星１０の位置が味方観測領域２５の範囲内から範囲外に移動する場合、味方観測局２０が閉鎖信号を生成し、人工衛星１０に送信する。人工衛星１０は、閉鎖信号を受信すると、遮断駆動部２５０を閉じる。これにより、自機が、他者観測領域３５にある場合はレーザ３１を反射せず、味方観測領域２５にある場合はレーザ２１を反射する。つまり、人工衛星１０は、味方観測局２０からの信号に基づき開状態と閉状態とを切り替え、遮断駆動部２５０を制御する。言い換えると、自機の位置に基づく状態と、時刻に基づく状態と、観測局からの信号に基づく状態などの自機の状態に応じて、反射するレーザの強度または反射部１００における反射面１００ｃの方向を制御してもよい。

上記実施の形態では、自機の位置が他者観測領域３５に存在する場合に遮断駆動部２５０を閉じ、自機の位置が味方観測領域２５に存在する場合に遮断駆動部２５０を開ける例を示した。ここで、遮断駆動部２５０の開閉に時間を要する場合は、自機の位置が味方観測領域２５に存在する場合であっても、遮断駆動部２５０を閉じてもよい。例えば、自機の位置と速度とから、遮断駆動部２５０を閉じるために要する時間後の自機の位置を推定する。推定した自機の位置が他者観測領域３５に存在する場合、遮断駆動部２５０を閉じる。このように動作することで、遮断駆動部２５０の開閉に時間を要した場合であっても、人工衛星１０は他者観測局３０から照射されるレーザ３１を反射しない。また、遮断駆動部２５０を開ける場合は、遮断駆動部２５０の開閉に時間を要する場合であっても、味方観測領域２５に存在する場合に遮断駆動部２５０を開けることが望ましい。

上記実施の形態では、観測許可領域として、他者観測領域３５を含まない味方観測領域２５の例を示したが、これに限定されない。観測許可領域は、他者観測領域３５が含まれず、味方観測領域２５に含まれる領域であれば、任意に選択することができる。例えば、他者観測領域３５が含まれない味方観測領域２５のうち、一部の領域を観測許可領域に指定することもできる。

上記実施の形態では、回転駆動部１３０により、反射部１００の反射面１００ｃの方向を制御する例を示したが、これに限定されない。反射部１００の反射面１００ｃが他者観測局３０から照射されるレーザ３１の反射を防げればよく、任意の方法を選択することができる。例えば、人工衛星１０Ｃ自体を回転させ、反射面１００ｃの方向を制御してもよい。例えば、人工衛星１０Ｃ自体を回転させるために、リアクションホイール、トルカー、スラスターやこれらの組み合わせを用いることができる。この場合、センサ５００は、人工衛星１０Ｃに設けてあればよく、反射部１００に設けなくともよい。

上記実施の形態では、遮断駆動部２５０または回転駆動部１３０により、他者観測局３０から照射されるレーザ３１の反射を防ぐ例を示したが、これに限定されない。他者観測局３０が人工衛星１０の位置を測定する時に、精密な位置を観測できなければ、任意の方法を選択することができる。例えば、遮断板２７０を半透明の材料から構成してもよい。これにより、反射するレーザの強度は小さく、他者観測局３０での位置測定を防止することができる。また、遮断板２７０を常に閉じた状態とし、電圧で透過率を制御する液晶シャッタなどを用いて、遮断板２７０のレーザ透過率を制御してもよい。この場合、人工衛星１０が他者観測領域３５に存在する場合、レーザ透過率を低くし、反射面１００ｃでレーザが反射するのを防止する。人工衛星１０が味方観測領域２５に存在する場合、レーザ透過率を高くし、反射面１００ｃでレーザが反射するようにする。また、特許文献１に示すように、反射鏡１００ａ、１００ｂの形状を変更し、反射するレーザの強度を変更してもよい。また、人工衛星１０が他者観測領域３５に存在する場合、レーザが入射する経路上に、光遅延回路を設けてもよい。光遅延回路により、１ｎｓ遅延させることができれば、他者観測局３０が測定する人工衛星の位置は、実際の位置から１５ｃｍずれることになる。なお、光遅延回路による遅延時間は、時間とともに遅延時間を増加する等の規則に基づいて算出した値としてもよい。また、ランダムに変化してもよい。これにより、他者観測局３０において、観測誤差が増大し、観測に失敗するなどの効果が得られる。

また、故障時など異常時に、遮断板２７０が開くようにスライダ２６０を制御してもよい。故障時など異常時に、遮断板２７０を開くことで、味方観測局２０は人工衛星１０の精度の高い位置を計測することができる。また、故障時など異常時に、遮断板２７０が閉じるようにスライダ２６０を制御してもよい。遮断板２７０を閉じることで、他者観測局３０が人工衛星１０の精度の高い位置を計測することを防ぐことができる。このように、人工衛星１０の用途に応じて設定することは、人工衛星１０のように運用中にメンテナンスが難しい飛行体に特に有用である。また、遮断板２７０を開く方向に力を印加する付勢部を遮断駆動部２５０に設けることで、異常時に遮断板２７０が開くようにしてもよい。また、遮断板２７０を閉じる方向に力を印加する付勢部を設けることで、異常時に遮断板２７０が閉じるようにしてもよい。

実施の形態５では、検知部６００が反射部１００に隣接して設けられている例を示したが、これに限定されない。検知部６００は、地上からのレーザを検知できればよく、任意の位置に設けることができる。例えば、反射部１００の付近に設けられていてもよい。また、反射面１００ｃの裏側に設けられていてもよい。

実施の形態５では、味方観測局２０以外から照射されたレーザを検知した場合に他者観測領域３５を更新する例を示したが、これに限定されない。例えば、味方観測局２０以外から照射されたレーザを検知した場合に、レーザが検知された履歴を検索する。この結果、レーザを検知した位置を中心に一定の範囲内において、味方観測局２０以外から照射されたレーザを検知された回数が予め決められた値を超えた場合に他者観測領域３５であると判断してもよい。

実施の形態５では、検知したレーザが味方観測局２０から照射されたものであるかを制御部３００で判断する例を示したが、これに限定されない。例えば、レーザを検知した位置、時刻、レーザ諸元を制御部３００に記録し、人工衛星１０Ｄが地上局と通信ができる位置に達した時に、地上局で判断してもよい。この場合、検知した時刻、レーザの波長、レーザの方位、レーザの変調方式などが、味方観測局２０から照射したレーザに該当するかを判断する。

上記実施の形態では、飛行体として、人工衛星１０を例にして説明したが、これに限定されない。レーザを用いて位置を計測する飛行体であれば、任意に選択することができる。例えば、飛行体は航空機であってもよい。

以上において説明した処理は一例であり、各ステップの順番、処理内容は、機能を阻害しない範囲で変更してもよい。また、説明した構成は、機能を阻害しない範囲で、任意に変更してもよい。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 人工衛星
２０ 味方観測局
２１ レーザ
２２ 反射レーザ
２５ 味方観測領域
３０ 他者観測局
３１ レーザ
３５ 他者観測領域
１００ 反射部
１００ａ、１００ｂ 反射鏡
１００ｃ 反射面
１００ｄ 側面
１１０ 延伸部
１１０ａ、１１０ｂ 延伸部の内面
１１０ｃ 開口面
１２０ 方向変更部
１３０ 回転駆動部
１４０ 回転部
２００ 遮断部
２５０ 遮断駆動部
２６０ スライダ
２７０ 遮断板
３００ 制御部
４００ 位置推定部
５００ センサ
６００ 検知部
７００ 時計部

Claims (9)

1. 照射されたレーザを照射された方向に反射する反射面を開口部に備える反射部と、
   前記開口部に設けられ、自機の状態に応じて、前記反射部が反射するレーザの強度を制御する遮断部と、
   を備える飛行体。
2. 請求項１に記載の飛行体であって、
   前記遮断部は、
   前記反射面に照射されるレーザの光路の遮断と開放を行う遮断駆動部と、
   前記遮断駆動部による光路の遮断と開放とを制御する制御部と、
   を更に備える
   飛行体。
3. 照射されたレーザを照射された方向に反射する反射面を開口部に備える反射部と、
   自機の状態に応じて、前記反射部における前記反射面の方向を制御する回転部と、
   を備える飛行体。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の飛行体であって、
   前記自機の状態は、自機の位置に基づく状態と、時刻に基づく状態と、前記レーザを照射する観測局からの信号に基づく状態とのいずれかを含む
   飛行体。
5. 請求項３に記載の飛行体であって、
   前記回転部は、
   自機の位置が観測許可領域にある場合に、前記反射面が第１方向を向くように制御し、
   自機の位置が観測許可領域にない場合に、前記反射面が前記第１方向とは異なる第２方向を向くように制御する
   飛行体。
6. 請求項５に記載の飛行体であって、
   前記第２方向は、鉛直下方向から所定の角度以上回転させた方向である
   飛行体。
7. 請求項５または６に記載の飛行体であって、
   前記反射面の方向と異なる方向に地球を観測するセンサが設けられている
   飛行体。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の飛行体であって、
   前記反射部は、前記反射面の端部から前記反射面から遠ざかる方向に延伸する筒状の延伸部を更に備える
   飛行体。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の飛行体であって、
   前記飛行体は、人工衛星である
   飛行体。
   

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