JP7014243B2 - 装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、装置、方法及びプログラムに関する。

航空旅客機では、高精度な慣性センサとＧＰＳ（Global Positioning System）受信機との組合せを用いた姿勢推定及び位置推定などにより、自動飛行などの機能が実現されている。近年、慣性センサの小型化及び低価格化が進み、その結果、小型の飛行体にも慣性センサ及びＧＰＳ受信機が搭載され、位置推定及び姿勢推定などが行われている。

例えば、特許文献１には、ＧＰＳ受信機及び慣性センサとの組合せを用いて移動体の静止を判定する技術が、開示されている。

特開２００８－２３２８６９号公報

しかし、航空旅客機とは異なり、小型の飛行体は、ＧＰＳ受信機を用いた位置推定が困難な場所で飛行し得る。一般的に小型の飛行体の慣性センサは精度が低いので、ＧＰＳ受信機を用いた位置推定が困難になると、飛行体の位置が適切に推定されなくなる。その結果、飛行体を望み通りに飛行させることができなくなり得る。

そこで、飛行体の位置をより良好に推定することを可能にする仕組みが提供されることが望ましい。

本開示によれば、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信機と、飛行体の下方の地表面の画像を取得する撮像部と、上記飛行体から上記地表面までの距離を推定するための信号を受信するセンサ部と、上記ＧＰＳ信号受信機が受信したＧＰＳ信号、または、上記撮像部が取得した画像および上記センサ部が受信した信号に基づいて、上記飛行体の位置を推定する位置推定部と、を備える装置が提供される。

また、本開示によれば、プロセッサにより、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信することと、飛行体の下方の地表面の画像を取得することと、上記飛行体から上記地表面までの距離を推定するための信号を受信することと、上記受信したＧＰＳ信号、または、上記取得した画像および上記受信した信号に基づいて、上記飛行体の位置を推定することと、を含む方法が提供される。

また、本開示によれば、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信することと、飛行体の下方の地表面の画像を取得することと、上記飛行体から上記地表面までの距離を推定するための信号を受信することと、上記受信したＧＰＳ信号、または、上記取得した画像および上記受信した信号に基づいて、上記飛行体の位置を推定することと、をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供される。

以上説明したように本開示によれば、飛行体の位置をより良好に推定することが可能になる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記効果とともに、又は上記効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

ジャイロセンサと加速度センサとの組合せを用いた姿勢推定の第１の例を説明するための説明図である。 ジャイロセンサと加速度センサとの組合せを用いた姿勢推定の第２の例を説明するための説明図である。 慣性センサと他のセンサとの組合せを用いた位置推定の一例を説明するための説明図である。 本開示の実施形態に係るシステムの概略的な構成の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る飛行体の構成の一例を示すブロック図である。 ジンバルを用いて飛行体に設置された単眼の撮像装置による撮像の第１の例を説明するための説明図である。 ジンバルを用いて飛行体に設置された単眼の撮像装置による撮像の第２の例を説明するための説明図である。 マーカの配置の例を説明するための説明図である。 モーションキャプチャが用いられるケースの一例を説明するための説明図である。 各位置推定方式の特徴を説明するための説明図である。 時間遅れパラメータに従った位置推定の例を説明するための説明図である。 時間遅れパラメータなしでの位置推定の結果の一例を説明するための説明図である。 時間遅れパラメータに従った位置推定の結果の一例を説明するための説明図である。 位置推定方式の選択（切替え）の第１の例を説明するための説明図である。 位置推定方式の選択（切替え）の第２の例を説明するための説明図である。 位置推定方式の選択（切替え）の第２の例を説明するための説明図である。 同実施形態に係る位置推定処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る第１の選択処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る第２の選択処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

以下に添付の図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素を、必要に応じてモータ１２０Ａ、１２０Ｂ及び１２０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、モータ１２０Ａ、１２０Ｂ及び１２０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単にモータ１２０と称する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．基本的な姿勢推定及び位置推定
２．システムの概略的な構成
３．飛行体の構成
４．本実施形態に係る位置推定
５．処理の流れ
６．まとめ

＜１．基本的な姿勢推定及び位置推定＞
まず、図１～図３を参照して、基本的な姿勢推定及び位置推定の例を説明する。

（１）慣性センサ
例えば、飛行体の慣性センサは、当該飛行体の角速度を検出するジャイロセンサ（又は角速度センサ）と、当該飛行体の加速度を測定する加速度センサを含む。上記慣性センサは、デジタルコンパス（又は地磁気センサ）をさらに含み得る。

（２）姿勢推定
（ａ）角速度からの推定
例えば、飛行体の姿勢の変化は、ジャイロセンサにより検出される角速度を積分することにより算出される。そのため、飛行体の姿勢の初期値と、当該飛行体の姿勢の変化とから、当該飛行体の姿勢が算出される。

ジャイロセンサにより検出される角速度は、短期的には高い信頼性を有するが、時間とともに緩やかに変化するドリフト特性を有する。そのため、ジャイロセンサにより検出される角速度（及び初期値）のみから姿勢を算出する場合には、当該姿勢には、時間とともに誤差が蓄積される。

（ｂ）加速度からの推定
例えば、飛行体がホバリングしており移動していないと仮定すると、加速度センサにより検出される重力方向から、上記飛行体の姿勢を算出することができる。

加速度センサにより検出される加速度は、振動などの影響により高周波のノイズを含む。しかし、重力方向は時間によらず常に同じであるので、加速度センサは、長期的には高い信頼性を有する。

（ｃ）センサフュージョン
上述したジャイロセンサの特性と加速度センサの特性とを利用して相補フィルタを構成することにより、信頼性の高い姿勢を算出することが可能である。このように複数のセンサを組み合わせることは、センサフュージョンと呼ばれ得る。以下、図１及び図２を参照して具合例を説明する。

図１は、ジャイロセンサと加速度センサとの組合せを用いた姿勢推定の第１の例を説明するための説明図である。図１を参照すると、加速度センサにより検出される加速度から、姿勢ｙ１（ｔ）が算出され、ジャイロセンサにより検出される角速度から、姿勢ｙ２（ｔ）が算出される。ｙ１（ｔ）は、ｘ（ｔ）＋ｎ１（ｔ）で表され、ｙ２（ｔ）は、ｘ（ｔ）＋ｎ２（ｔ）で表される。ｘ（ｔ）は、飛行体の実際の姿勢であり、ｎ１（ｔ）は、加速度センサに起因する高周波のノイズであり、ｎ２（ｔ）は、ジャイロセンサに起因する低周波のノイズである。姿勢ｙ１（ｔ）は高周波のノイズｎ１（ｔ）を含むので、姿勢ｙ１（ｔ）をローパスフィルタ１１に通すことにより、姿勢ｙ１（ｔ）から高周波のノイズｎ１（ｔ）がカットされる。一方、姿勢ｙ２（ｔ）は低周波のノイズｎ２（ｔ）を含むので、姿勢ｙ２（ｔ）をハイパスフィルタ１３に通すことにより、姿勢ｙ２（ｔ）から低周波のノイズｎ２（ｔ）がカットされる。例えば、ローパスフィルタ１１及びハイパスフィルタ１３は、相補的なフィルタである。そのため、以下のように、ローパスフィルタ１１の出力値とハイパスフィルタ１３の出力値を足し合わせることにより、ノイズのない元の信号が得られる。

図２は、ジャイロセンサと加速度センサとの組合せを用いた姿勢推定の第２の例を説明するための説明図である。図２を参照すると、図１の例と同様に、加速度センサにより検出される加速度から、姿勢ｙ１（ｔ）が算出され、ジャイロセンサにより検出される角速度から、姿勢ｙ２（ｔ）が算出される。とりわけこの例では、ハイパスフィルタ１３を使用する代わりに、姿勢ｙ１（ｔ）から姿勢ｙ２（ｔ）が差し引かれ、その結果として得られる差分（即ち、ｎ１（ｔ）－ｎ２（ｔ））が、ローパスフィルタ１１に通される。その結果、低周波のノイズｎ２（ｔ）のマイナス値が出力される。そして、以下のように、姿勢ｙ２（ｔ）から低周波のノイズｎ２（ｔ）が差し引かれ、その結果、ノイズのない元の信号が得られる。

なお、このようにハイパスフィルタ１３を用いないことにより、ハイパスフィルタ１３での遅延をなくすことが可能になる。

（３）位置推定
（ａ）慣性センサを用いた位置推定
上述したように算出される姿勢に基づいて、加速度センサにより検出される加速度（即ち、加速度センサの座標系の加速度）が、地上座標系の加速度（例えば、地面からの加速度）に変換される。

さらに、変換後の加速度を積分することにより、上記飛行体の速度の変化が算出される。そのため、上記飛行体の速度の初期値と、上記飛行体の速度の変化とから、上記飛行体の速度が算出される。

さらに、上記速度を積分することにより、上記飛行体の位置の変化が算出される。そのため、上記飛行体の位置の初期値と、上記飛行体の位置の変化とから、上記飛行体の位置が算出される。

加速度センサにより検出される加速度はノイズを含む。そのため、当該加速度から算出される上記飛行体の位置には、時間とともに誤差が蓄積される。

（ｂ）センサフュージョン
上述したような誤差の蓄積を回避するために、慣性センサと他のセンサとの組合せを用いたより信頼性の高い位置推定が実現される。例えば、慣性センサとＧＰＳ受信機との組合せを用いた位置推定が実現される。以下、図３を参照して具合例を説明する。

図３は、慣性センサと他のセンサとの組合せを用いた位置推定の一例を説明するための説明図である。図３を参照すると、加速度センサにより検出される加速度の変換により、地上座標系の加速度ａが得られる。加速度ａは、部分２１において補正され、部分２３において積分され、その結果、速度の変化が算出される。既に算出された速度ｖは、部分２１において補正され、部分２３において上記変化が加えられる。その結果、更新後の速度ｖＵが得られる。また、更新後の速度ｖＵは、部分２３において積分され、その結果、位置の変化が算出される。既に算出された位置ｐは、部分２１において補正され、部分２３において上記変化が加えられる。その結果、更新後の位置ｐＵが得られる。さらに、他のセンサ（例えば、ＧＰＳ受信機）を用いて生成された位置ｐｘと、更新後の位置ｐＵとの差分（例えば、ｐｘ－ｐＵ）が誤差ｅとして算出され、当該誤差ｅが、フィルタ２５に通される。その結果、加速度の補正値△ａ、速度の補正値△ｖ、及び位置の補正値△ｐが出力される。そして、これらの補正値が、部分２１における補正に使用される。このように、他のセンサ（例えば、ＧＰＳ受信機）により慣性センサが補完される。

なお、フィルタ２５における処理は、以下のように表される。

△ａｔ、△ｖｔ及び△ｐｔは、更新後の補正値であり、△ａｔ－１、△ｖｔ－１及び△ｐｔ－１は、更新前の補正値である。ｋ１、ｋ２及びｋ３は、フィルタ２５の時定数Ｔｃを用いて以下のように表される。

＜２．システムの概略的な構成＞
次に、図４を参照して、本開示の実施形態に係るシステム１の概略的な構成を説明する。図４は、本開示の実施形態に係るシステム１の概略的な構成の一例を示す説明図である。図４を参照すると、システム１は、飛行体１００、制御装置２００及び操縦装置３００を含む。

（１）飛行体１００
飛行体１００は、飛行することが可能な装置である。例えば、飛行体１００は、複数のロータ（例えば、４つのロータ）により飛行することが可能である。例えば、飛行体１００は、各ロータの回転を制御することで、静止ホバリング、移動（上昇、下降、水平移動、及び斜め方向への移動など）及び回転などを行う。なお、飛行体１００は、ロータではなく他の機構により飛行することが可能な装置であってもよい。

例えば、飛行体１００は、飛行体１００の姿勢及び位置を自ら推定し、当該姿勢及び当該位置に基づいて飛行を制御することが可能である。例えば、飛行体１００は、指定された飛行経路に基づいて自動で飛行する。

例えば、飛行体１００は、他の装置（例えば、制御装置２００）と通信する。飛行体１００は、他の装置と直接的に無線通信を行ってもよく、中継ノードとの無線通信を行うことにより、当該中継ノードを介して他の装置と通信してもよい。

例えば、飛行体１００は、撮像装置を備え、当該撮像装置を用いて飛行中に撮像を行う。飛行体１００は、当該撮像により生成される撮像画像を保存してもよく、制御装置２００などの他の装置へ送信してもよい。当該撮像画像は、静止画像であってもよく、動画像であってもよい。

（２）制御装置２００
制御装置２００は、飛行体１００の飛行に関する制御を実行する装置である。例えば、当該制御は、飛行体１００のための飛行情報（例えば、飛行経路を示す情報など）の生成及び提供、並びに／又は、飛行体１００への指示（例えば、離陸指示及び／若しくは帰還指示など）などを含む。

例えば、制御装置２００は、飛行体１００と通信する。制御装置２００は、飛行体１００と直接的に無線通信を行ってもよく、中継ノードを介して飛行体１００と通信してもよい。

例えば、制御装置２００は、飛行体１００による撮像により生成される撮像画像を取得し、必要に応じて表示する。当該撮像画像は、動画像であってもよく、制御装置２００は、当該動画像をストリーミングで取得し、表示してもよい。

一例として、制御装置２００は、ノート型コンピュータ又はタブレット端末などの持ち運び可能な装置である。なお、当然ながら、制御装置２００は、この例に限定されず、他の種類の装置であってもよい。

（３）操縦装置３００
操縦装置３００は、ユーザが飛行体１００を操縦することを可能にする装置である。一例として、操縦装置３００は、プロポーショナルシステム（又はプロポ）である。

例えば、操縦装置３００は、制御装置２００に接続される。操縦装置３００は、ユーザによる操作に応じて、飛行体の動作に関する制御情報を生成し、当該制御情報を制御装置２００へ送信する。制御装置２００は、当該制御情報を飛行体１００へ送信してもよく、当該制御情報から別の制御情報を生成して当該別の制御情報を飛行体１００へ送信してもよい。

＜３．飛行体の構成＞
次に、図５を参照して、本開示の実施形態に係る飛行体１００の構成の一例を説明する。図５は、本開示の実施形態に係る飛行体１００の構成の一例を示すブロック図である。図５参照すると、飛行体１００は、ロータ１１０、モータ１２０、センサ部１３０、撮像部１４０、記憶部１５０、無線通信部１６０、処理部１７０及びバッテリ１９０を備える。

（１）ロータ１１０及びモータ１２０
ロータ１１０Ａ～１１０Ｄは、回転により揚力を生じさせることにより、飛行体１００を飛行させる。

（２）モータ１２０
モータ１２０Ａ～１２０Ｄは、処理部１７０（制御部１８１）による制御に応じて、ロータ１１０Ａ～１１０Ｄを回転させる。例えば、モータ１２０は、処理部１７０（制御部１８１）による制御に応じて、ロータ１１０の回転数を変化させる。

（２）センサ部１３０
センサ部１３０は、１つ以上のセンサを含む。例えば、センサ部１３０は、慣性センサ１３１、ＧＰＳ受信機１３３、気圧計１３５及び超音波センサ１３７を含む。

例えば、慣性センサ１３１は、加速度センサ及びジャイロセンサを含む。慣性センサ１３１は、地磁気センサをさらに含んでもよい。

なお、センサ部１３０に含まれるセンサは、これらの例に限られない。センサ部１３０は、上述したセンサのうちの１つ以上のセンサ（慣性センサ１３１を除く）を含まなくてもよい。また、センサ部１３０は、他のセンサを含んでもよい。

（３）撮像部１４０
撮像部１４０は、撮像を行い、撮像画像を生成する。当該撮像画像は、静止画像であってもよく、動画像であってもよい。上記撮像画像は、記憶部１５０に保存されてもよく、無線通信部１６０を介して他の装置へ送信されてもよい。

撮像部１４０は、１つ以上の撮像装置を含む。当該１つ以上の撮像装置の各々は、レンズ及びイメージセンサなどを含む。上記１つ以上の撮像装置は、赤外線撮像装置及び／又は全方位撮像装置を含んでもよい。

（４）記憶部１５０
記憶部１５０は、様々な情報を記憶する。記憶部１５０は、飛行体１００の動作のためのプログラム、及び／又は各種データを記憶する。

例えば、記憶部１５０は、不揮発性メモリ（例えば、メモリカードなど）を含む。記憶部１５０は、不揮発性メモリの代わりに、又は不揮発性メモリとともに、磁気記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ）を含んでもよい。

（５）無線通信部１６０
無線通信部１６０は、無線通信を行う。無線通信部１６０は、他の装置（例えば、制御装置２００）と直接的に無線通信を行ってもよく、他の装置との通信のために、中継ノードとの無線通信を行ってもよい。

例えば、無線通信部１６０は、アンテナ、ＲＦ（Radio Frequency）回路及び／又はベースバンドプロセッサなどを含む。

（６）処理部１７０
処理部１７０は、飛行体１００の様々な処理を行う。処理部１７０は、選択部１７１、情報取得部１７３、情報生成部１７５、姿勢推定部１７７、位置推定部１７９及び制御部１８１を含む。なお、処理部１７０は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部１７０は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。

例えば、処理部１７０は、回路（circuitry）を含む。より具体的には、例えば、処理部１７０は、１つ以上の集積回路（integrated circuit）を含む。例えば、当該１つ以上の集積回路は、処理部１７０の動作のためのプログラムを保持する。例えば、選択部１７１、情報取得部１７３、情報生成部１７５、姿勢推定部１７７、位置推定部１７９及び制御部１８１は、上記プログラムとして実装され得る。上記１つ以上の集積回路は、ＳｏＣ（System-on-a-Chip）、マイクロコントローラ及び／又は他のプロセッサなどを含んでもよい。

（ａ）姿勢推定部１７７
姿勢推定部１７７は、飛行体１００の姿勢を推定する。

例えば、姿勢推定部１７７は、慣性センサ１３１を用いて生成される情報を取得し、当該情報から飛行体１００の姿勢を推定する。例えば、当該情報は、慣性センサ１３１に含まれるジャイロセンサにより検出される角速度を示す情報と、慣性センサ１３１に含まれる加速度センサにより検出される加速度を示す情報とを示す。飛行体１００の姿勢推定については、例えば、基本的な姿勢推定として上述したとおりである。よって、ここでは詳細な説明を省略する。

（ｂ）位置推定部１７９
位置推定部１７９は、飛行体１００の位置を推定する。この点については後に詳細に説明する。

（ｃ）制御部１８１
制御部１８１は、飛行体１００の飛行に関する制御を行う。

（ｃ－１）ロータ１１０の制御
例えば、制御部１８１は、ロータ１１０の回転を制御する。具体的には、例えば、制御部１８１は、モータ１２０の動作を制御することにより、ロータ１１０の回転を制御する。

例えば、制御部１８１は、ロータ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々の回転数を調整することにより、飛行体１００に、静止ホバリング、移動（上昇、下降、水平移動、及び斜め方向への移動など）及び回転などを行わせる。

より具体的には、例えば、各ロータの回転数の調整により、飛行体１００の姿勢（ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸の傾き）を変化させることができる。そのため、例えば、ロール軸及びピッチ軸に飛行体１００を傾けることができ、その結果、水平方向への推進力が発生し、飛行体１００は水平方向に移動する。また、例えば、ロータの回転数の増加又は減少により、上下方向の移動速度が変化する。

（ｃ－２）飛行体１００の姿勢の制御
例えば、制御部１８１は、飛行体１００の姿勢を制御する。

例えば、制御部１８１は、姿勢推定部１７７により推定される飛行体１００の姿勢と目標姿勢との誤差を修正する。より具体的には、例えば、制御部１８１は、当該誤差を算出し、当該誤差を修正するための、ロータ１１０の回転（又はモータ１２０の動作）を算出する。そして、制御部１８１は、上述したようにロータ１１０の回転を制御する。

（ｃ－３）飛行体１００の位置の制御
例えば、制御部１８１は、飛行体１００の位置を制御する。

－制御の例
例えば、制御部１８１は、位置推定部１７９により推定される飛行体１００の位置から目標位置へ飛行体１００を移動させる。より具体的には、例えば、制御部１８１は、飛行体１００の上記位置から上記目標位置への移動を算出し、当該移動を生み出す目標姿勢を算出する。そして、上述したように、制御部１８１は、飛行体１００の姿勢と上記目標姿勢との誤差を修正する。

－目標位置の取得の例
一例として、制御部１８１は、保持している飛行経路情報から１つ以上の目標位置を取得する。上記飛行経路情報が、１つ以上の目標位置を示してもよく、制御部１８１が、上記飛行経路情報から１つ以上の目標位置を算出してもよい。

別の例として、制御装置２００が、目標位置を示す情報を飛行体１００へ送信し、制御装部１８１は、当該目標位置を示す当該情報を取得してもよい。

（ｃ－４）その他
選択部１７１、情報取得部１７３及び情報生成部１７５の動作は、位置推定部１７９の動作と同様に、後に詳細に説明する。

（７）バッテリ１９０
バッテリ１９０は、飛行体１００を動作させるための電力を蓄える。バッテリ１９０は、放電のみが可能な一次電池であってもよく、充電も可能な二次電池であってもよい。

＜４．本開示の実施形態に係る位置推定＞
次に、図６～１６を参照して、本開示の実施形態に係る位置推定の例を説明する。

（１）複数の位置推定方式
本開示の実施形態では、飛行体１００の位置を推定するための複数の位置推定方式が用意される。例えば、上記複数の位置推定方式は、ＧＰＳ受信機を用いる方式、飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式、飛行体１００を撮像する撮像装置を用いる方式、気圧計を用いる方式、及び超音波センサを用いる方式のうちの、少なくとも１つを含む。

（ａ）ＧＰＳ受信機を用いる方式
例えば、位置推定方式として、ＧＰＳ受信機を用いる方式がある。

ＧＰＳ受信機は、複数のＧＰＳ衛星からの信号の受信に応じて位置を推定する。即ち、ＧＰＳ受信機は、複数のＧＰＳ衛星からの信号の受信に応じて、緯度、経度及び高度を算出する。そのため、飛行体１００のＧＰＳ受信機１３３は、飛行体１００の位置を推定する。即ち、飛行体１００のＧＰＳ受信機１３３は、飛行体１００の緯度、経度及び高度を算出する。

（ｂ）飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式
例えば、位置推定方式として、飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式がある。

（ｂ－１）ＳＬＡＭ
例えば、飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式は、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）を含む。

－単眼ＳＬＡＭ
例えば、単眼の撮像装置を用いるＳＬＡＭ（以下、「単眼ＳＬＡＭ」と呼ぶ）がある。単眼ＳＬＡＭでは、移動により発生する撮像画像内の特徴点の視差を利用して、当該特徴点の３次元位置とカメラの位置及び姿勢とが同時に推定される。

この方式では、特徴点が、遠くに存在する大きいものなのか、又は近くに存在する小さいものなのかが不定となるので、既知の大きさの特徴点を初期化の際に提示することが必要となる。また、飛行体１００がその場で回転するようなケースでは、特徴点の視差が生じないので、特徴点の距離が不定となり、また、新たな特徴点を利用して位置及び姿勢を推定することが困難になり得る。

これらの弱点を補うために、例えば、単眼の撮像装置の光軸が飛行体１００の上下方向の軸となるように、当該単眼の撮像装置が飛行体１００に設置される。さらに、上記単眼の撮像装置がジンバルを用いて飛行体１００に設置される。即ち、光軸が飛行体１００の上下方向の軸となるようにジンバルを用いて飛行体１００に設置された単眼の撮像装置を用いるＳＬＡＭ（以下、「ジンバル付き単眼ＳＬＡＭ」と呼ぶ）が、位置推定方式として用意される。例えば、上記光軸は、鉛直軸である。以下、この点について、図６及び図７を参照して具体例を説明する。

図６は、ジンバルを用いて飛行体１００に設置された単眼の撮像装置による撮像の第１の例を説明するための説明図である。図６を参照すると、飛行体１００が示されている。この例では、光軸４１が鉛直軸（鉛直方向４３の軸）となるように、ジンバルを用いて単眼の撮像装置が飛行体１００の上側に設置される。ジンバルの使用により、光軸４１は、飛行体１００が傾いたとしても、鉛直軸のまま維持される。そのため、上記単眼の撮像装置は、常に、鉛直方向４３とは反対の方向の範囲４５を撮像する。

図７は、ジンバルを用いて飛行体１００に設置された単眼の撮像装置による撮像の第２の例を説明するための説明図である。図７を参照すると、飛行体１００が示されている。この例では、光軸４１が鉛直軸（鉛直方向４３の軸）となるように、ジンバルを用いて単眼の撮像装置が飛行体１００の下側に設置される。ジンバルの使用により、光軸４１は、飛行体１００が傾いたとしても、鉛直軸のまま維持される。そのため、上記単眼の撮像装置は、常に、鉛直方向４３の範囲４７を撮像する。

このように、光軸が飛行体１００の上下方向となるように単眼の撮像装置を飛行体１００に設置することにより、例えば、視差を生じさせにくいその場での回転を飛行体１００のロール軸及びピッチ軸と対応させることが可能になる。飛行体１００は、移動のために、ロール軸及びピッチ軸への傾きを生じさせるが、当該傾きは、±１５度程度の範囲内である。よって、回転によって特徴点が新たなものに置き換えられる可能性は低いので、位置の推定が困難になりにくい。さらに、ジンバルを用いた設置により、例えば、鉛直方向の範囲、又は鉛直方向の反対の方向の範囲を常に撮像することが可能になる。そのため、位置推定のロバスト性が向上し得る。

なお、例えば、飛行体１００の離着陸場所（例えば、ヘリポート）のテクスチャパターンが予め記憶されれば、飛行体１００の離陸時に、上記離着陸場所が既知の大きさの特徴点として使用され得る。これにより、位置推定がより正確になり得る。

－ステレオＳＬＡＭ
例えば、ステレオ撮像装置を用いるＳＬＡＭ（以下、「ステレオＳＬＡＭ」と呼ぶ）がある。ステレオＳＬＡＭでは、２つのカメラの視差を利用して特徴点の３次元位置が推定される。そのため、飛行体１００の移動なしでも、位置の推定が可能である。また、既知の大きさの特徴点がなくても、位置の推定が可能である。

－ＳＬＡＭの特徴
ＳＬＡＭでは、移動量に応じて、推定される位置に誤差が蓄積される。そのため、飛行体１００が長距離にわたり移動する場合には、慣性センサと同様にドリフトが発生し得る。しかし、慣性センサよりも誤差の量が少なくなり得ること、及び、同一の特徴点が用いられる場合には誤差が大きくならないことから、ＳＬＡＭは、慣性センサを用いた位置推定を補完し得る。

（ｂ－２）マーカ
例えば、飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式は、マーカが配置されている既知の位置と、飛行体１００に設置された撮像装置により生成される上記マーカの撮像画像とに基づいて、上記飛行体の位置を推定する方式を含む。

例えば、あるエリア内に複数のマーカが設置され、当該複数のマーカの各々の位置が、飛行体１００において予め保持される。飛行体１００が上記あるエリア内で飛行する場合に、飛行体１００に設置された撮像装置が撮像を行い、当該撮像により生成される撮像画像内の各マーカの位置と、各マーカの既知の位置とから、飛行体１００の位置が推定される。一例として、上記撮像装置は、全方位の撮像を可能にする全方位カメラである。一例として、上記複数のマーカの各々は、発光マーカ（例えば、発行ＬＥＤ（Light-Emitting Diode））であり、撮像画像には光る塊として映る。以下、図８を参照してマーカの配置の例を説明する。

図８は、マーカの配置の例を説明するための説明図である。図８を参照すると、エリア５１と、エリア５１を飛行する飛行体１００とが示されている。エリア５１には、４つのマーカ５３が配置されている。飛行体１００に設置された撮像装置（例えば、全方位カメラ）は撮像を行い、その結果、４つのマーカ５３を撮像する。そして、撮像画像内の上記４つのマーカ５３の各々の位置と、上記４つのマーカ５３の既知の位置とから、飛行体１００の位置が推定される。

例えば、全方位カメラの撮像画像内における中心からマーカへの方向が、実際の全方位カメラから当該マーカへの方向と一致する。そのため、マーカｉの位置（Ｍｉｘ,Ｍｉｙ）及び観測方向Theta（ギリシャ文字）、並びに、飛行体１００の推定位置（ｘ,ｙ）及び推定方向alpha（ギリシャ文字）は、以下のように表される。

３つの未知数（即ち、ｘ、ｙ、alpha（ギリシャ文字））があり、４つの観測点（４つのマーカ）があるので、非線形最適化問題で上記３つの未知数が算出される。

当然ながら、推定位置（ｘ,ｙ）及び推定方向alpha（ギリシャ文字）の算出の手法は、上述した例に限定されない。一例として、推定位置（ｘ,ｙ）及び推定方向alpha（ギリシャ文字）の複数の候補が予め用意され、当該複数の候補に含まれる候補から、上述した式に従って観測方向theta（ギリシャ文字）が算出されてもよい。そして、算出された当該観測方向と、撮像画像から得られる実際の観測方向との差分が、誤差として算出され、さらに、算出される当該誤差から、上記候補の尤度が算出されてもよい。そして、上記複数の候補の各々の尤度に基づいて、上記複数の候補のうちの１つの候補が選択され、当該１つの候補が飛行体１００の位置及び方向として推定されてもよい。この際に、パーティクルフィルタが用いられてもよい。

なお、屋外では、発光マーカは、太陽光の反射などに起因して撮像画像内で埋もれてしまう可能性がある。フィルタによる可視光のカットによっても分離が困難となり得る。そのため、例えば、発光マーカは、特定の発光パターンを有してもよい。そして、撮像画像の中から、上記特定の発光パターンを有する発光マーカが検出されてもよい。

以上のような位置推定方式（即ち、マーカの撮像画像に基づく位置推定の方式）では、時間に比例した誤差の蓄積がない。そのため、当該位置推定方式は、慣性センサを用いた位置推定を補完し得る。

（ｃ）飛行体を撮像する撮像装置を用いる方式
例えば、位置推定方式として、飛行体１００を撮像する撮像装置を用いる方式がある。

例えば、モーションキャプチャでは、撮像装置により飛行体１００が撮像され、撮像画像に基づいて飛行体１００の位置及び動きが算出される。以下、図９を参照して、モーションキャプチャが用いられるケースの一例を説明する。

図９は、モーションキャプチャが用いられるケースの一例を説明するための説明図である。例えば、情報処理装置４００は、撮像装置４１０、４２０により生成される撮像画像に基づいて、飛行体１００の位置及び動きを算出する。そして、情報処理装置４００は、当該位置（及び当該動き）を示す情報を、飛行体１００へ送信する。一例として、情報処理装置４００は、制御装置２００を介して、上記情報を飛行体１００へ送信する。なお、情報処理装置４００は、直接的に、又は中継ノードを介して、上記情報を飛行体１００へ送信してもよい。また、情報処理装置４００と制御装置２００とは、同一の装置であってもよい。

以上のような位置推定方式（即ち、飛行体１００を撮像する撮像装置を用いる方式）では、時間に比例した誤差の蓄積がない。そのため、当該位置推定方式は、慣性センサを用いた位置推定を補完し得る。

（ｄ）気圧計を用いる方式
例えば、位置推定方式として、気圧計を用いる方式がある。

例えば、飛行体１００の気圧計１３５により測定される気圧から、飛行体１００の高度が推定される。具体的には、飛行体１００の気圧計１３５により測定される気圧に対応する高度が、飛行体１００の高度として推定される。

気圧計を用いる方式では、時間に比例した誤差の蓄積がない。そのため、当該位置推定方式は、慣性センサを用いた位置推定を補完し得る。

（ｅ）超音波センサを用いる方式
例えば、位置推定方式として、超音波センサを用いる方式がある。

例えば、飛行体１００の超音波センサ１３７は、鉛直方向に超音波を発し、当該超音波の反射波を受信する。そして、上記超音波の発信から上記反射波の受信までの時間から、飛行体１００の高度が推定される。

超音波センサを用いる方式では、時間に比例した誤差の蓄積がない。そのため、当該位置推定方式は、慣性センサを用いた位置推定を補完し得る。

（ｆ）各方式の特徴
上述した位置推定方式は、それぞれ異なる特徴を有する。以下、この点について図１０を参照して具体例を説明する。

図１０は、各位置推定方式の特徴を説明するための説明図である。図１０を参照すると、各位置推定方式の精度（分解能及び／又は位置の誤差）、サンプリングの周期、時間遅れ、フィルタ時定数、使用環境、及び慣性センサとの相性が示されている。上記時間遅れは、位置推定に伴う時間遅れである。上記フィルタ時定数は、補正値の算出に用いるフィルタの時定数であり、位置推定のノイズの特性に応じた値となる。例えば、ＧＰＳ受信機を用いる方式では、精度は５～１０メートルであり、サンプリングの周期は２～５Ｈｚであり、位置推定に伴う時間遅れは４００～６００ミリ秒である。単眼ＳＬＡＭでは、精度は数センチメートル、サンプリングの周期は３０Ｈｚ程度であり、位置推定に伴う時間遅れは３０～１００ミリ秒である。このように、精度、周期、時間遅れ、フィルタ時定数、使用環境、及び慣性センサとの相性などは、位置推定方式によって異なる。

（２）位置推定方式の選択及び位置推定
情報取得部１７３は、飛行体１００の位置を推定するための複数の位置推定方式の中から選択された位置推定方式を示す情報を取得する。位置推定部１７９は、上記位置推定方式用のパラメータに従って、飛行体１００の慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報と、上記位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、飛行体１００の位置を推定する。

（ａ）複数の位置推定方式
例えば、上記複数の位置推定方式は、ＧＰＳ受信機を用いる方式、飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式、飛行体１００を撮像する撮像装置を用いる方式、気圧計を用いる方式、及び超音波センサを用いる方式のうちの、少なくとも１つを含む。これらの位置推定方式についての説明は、上述したとおりである。

（ｂ）位置推定方式を示す情報の取得
第１の例として、後述するように、選択部１７１が、上記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を動的に選択する。そして、情報取得部１７３は、上記位置推定方式を示す情報を取得する。

第２の例として、ユーザが、上記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を静的に選択してもよく、当該位置推定方式を示す情報が、飛行体１００において保持されてもよい。そして、情報取得部１７３は、当該情報を取得してもよい。

例えば、上記位置推定方式を示す上記情報は、上記位置推定方式の識別情報である。

（ｃ）慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報
例えば、慣性センサ１３１は、加速度センサを含み、慣性センサ１３１を用いて生成される上記第１の情報は、飛行体１００の加速度を示す情報を含む。

例えば、慣性センサ１３１を用いて生成される上記第１の情報は、飛行体１００の姿勢を示す情報をさらに含む。当該姿勢は、上述したように姿勢推定部１７７により推定される。

（ｄ）位置推定方式を通じて生成される第２の情報
例えば、上記位置推定方式を通じて生成される上記第２の情報は、飛行体１００の位置を示す情報である。

（ｄ－１）第１の例：ＧＰＳ受信機を用いる方式のケース
第１の例として、上記位置推定方式は、ＧＰＳ受信機を用いる方式である。この場合に、例えば、情報生成部１７５は、ＧＰＳ受信機１３３の出力情報（飛行体１００の緯度、経度及び高度を示す情報）を取得し、当該出力情報から、飛行体１００の位置を示す上記第２の情報（例えば、所定の位置を原点とする飛行体１００の位置を示す情報）を生成する。そして、位置推定部１７９は、上記第２の情報を取得する。

（ｄ－２）第２の例：飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式のケース
第２の例として、上記位置推定方式は、飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式（例えば、ＳＬＡＭ、又はマーカの撮像画像に基づく位置推定の方式）である。この場合に、例えば、情報生成部１７５は、撮像部１４０に含まれる撮像装置により生成される撮像画像を取得し、当該撮像画像に基づいて、飛行体１００の位置を示す上記第２の情報を生成する。そして、位置推定部１７９は、上記第２の情報を取得する。

（ｄ－３）第３の例：飛行体１００を撮像する撮像装置を用いる方式のケース
第３の例として、上記位置推定方式は、飛行体１００を撮像する撮像装置を用いる方式である。図９を再び参照すると、例えば、情報処理装置４００が、飛行体１００の位置を示す上記第２の情報を生成し、当該第２の情報が、飛行体１００へ送信される。そして、位置推定部１７９は、上記第２の情報を取得する。

（ｄ－４）第４の例：気圧計を用いる方式のケース
第４の例として、上記位置推定方式は、気圧計を用いる方式である。この場合に、例えば、情報生成部１７５は、気圧計１３５の出力情報（気圧を示す情報）を取得し、当該出力情報から、飛行体１００の位置を示す上記第２の情報（例えば、飛行体１００の高度を示す情報）を生成する。そして、位置推定部１７９は、上記第２の情報を取得する。

（ｄ－５）第５の例：超音波センサを用いる方式
第５の例として、上記位置推定方式は、超音波センサを用いる方式である。この場合に、例えば、位置推定部１７９は、超音波センサ１３７の出力情報（距離を示す情報）を、飛行体１００の位置を示す上記第２の情報（例えば、飛行体１００の高度を示す情報）として取得する。

（ｅ）パラメータに従った位置の推定
（ｅ－１）パラメータの保持
例えば、上記複数の位置推定方式の各々用のパラメータが、飛行体１００において保持される。一例として、上記複数の位置推定方式の各々用のパラメータを含むテーブルが保持される。そして、位置推定部１７９は、保持されているパラメータを取得する。

（ｅ－２）パラメータの例：時間遅れに関するパラメータ
例えば、上記位置推定方式用の上記パラメータは、上記位置推定方式での位置推定に伴う時間遅れに関するパラメータ（以下、「時間遅れパラメータ」と呼ぶ）を含む。

－時間遅れパラメータの例
一例として、上記時間遅れパラメータは、上記位置推定方式での位置推定に伴う上記時間遅れである。別の例として、上記時間遅れパラメータは、上記位置推定方式での位置推定に伴う上記時間遅れと、慣性センサを用いた位置推定に伴う時間遅れとの差分であってもよい。各位置推定方式についての時間遅れの例は、図１０を参照して説明したとおりである。

－位置推定の例
例えば、位置推定部１７９は、上記時間遅れパラメータに従って、上記位置推定方式を通じて生成される上記第２の情報から補正値を算出する。そして、位置推定部１７９は、慣性センサ１３１を用いて生成される上記第１の情報と上記補正値とから、飛行体１００の位置を推定する。

より具体的には、例えば、位置推定部１７９は、上記時間遅れパラメータに従って、既に推定された飛行体１００の位置を示す第３の情報を取得する。そして、位置推定部１７９は、上記位置推定方式を通じて生成される上記第２の情報と、上記第３の情報とから、上記補正値を算出する。以下、図３及び図１１を参照して具体例を説明する。

図３を再び参照すると、例えば、位置推定部１７９は、上記第１の情報（慣性センサ１３１を用いて生成される情報）として、加速度ａを示す情報を取得する。そして、位置推定部１７９は、加速度ａを示す当該情報と、フィルタ２５により出力される補正値（加速度の補正値△ａ、速度の補正値△ｖ、及び位置の補正値△）とから、飛行体の位置ｐＵを推定する。また、位置推定部１７９は、位置推定方式を通じて生成される第２の情報として、位置ｐｘを示す情報を取得し、既に推定された飛行体１００の位置を示す第３の情報として、位置ｐＵを示す情報を取得する。そして、位置推定部１７９は、位置ｐｘを示す情報と、位置ｐＵを示す情報とから、位置ｐｘと位置ｐＵとの差分を誤差ｅとして算出し、誤差ｅをフィルタ２５に通すことにより、上記補正値（加速度の補正値△ａ、速度の補正値△ｖ、及び位置の補正値△）を算出する。とりわけ、位置推定部１７９は、上記位置推定方式での位置推定に伴う時間遅れに関するパラメータ（即ち、時間遅れパラメータ）に従って、位置ｐＵを示す情報（第３の情報）を取得する。

図１１は、時間遅れパラメータに従った位置推定の例を説明するための説明図である。図１１を参照すると、飛行体１００の位置ｐＵを示す第３の情報６１と、位置推定方式を通じて生成される第２の情報６３（位置ｐｘを示す情報）とが示されている。例えば、慣性センサ１３１を用いた位置推定に伴う時間遅れ６５（即ち、第３の情報６１の生成に伴う時間遅れ）は、位置推定方式（例えば、ＧＰＳ受信機を用いる方式）での位置推定に伴う時間遅れ６７（即ち、第２の情報の生成に伴う時間遅れ）よりも非常に短い。そのため、例えば、単純に、時間Ｔ３で得られる第２の情報６３Ａと、その時点で最新である第３の情報６１Ｆとが取得され、第２の情報６３Ａにより示される位置ｐｘと、第３の情報６１Ｆにより示される位置ｐＵとの差分が誤差ｅとして算出されると、誤差ｅは、不適切な値になり得る。即ち、異なる時間の位置の差分が誤差ｅとして算出されてしまう。そこで、例えば、位置推定部１７９は、時間遅れ６７を示すパラメータ（又は時間遅れ６７と時間遅れ６５との差分を示すパラメータ）に従って、時間Ｔ３よりも時間遅れ６７だけ前の時間Ｔ１あたりの位置を示す第３の情報６１Ａ及び第２の情報６３Ａを取得する。そして、位置推定部１７９は、第２の情報６３Ａにより示される位置ｐｘと、第３の情報６１Ａにより示される位置ｐＵとの差分を、誤差ｅとして算出する。同様に、位置推定部１７９は、時間Ｔ２あたりの位置を示す第３の情報６１Ｆ及び第２の情報６３Ｂを取得する。そして、位置推定部１７９は、第２の情報６３Ｂにより示される位置ｐｘと、第３の情報６１Ｆにより示される位置ｐＵとの差分を、誤差ｅとして算出する。なお、位置ｐＵ（即ち、第３の情報６１）は、誤差ｅの算出のために、少なくとも時間遅れ６７に相当する期間にわたり保持される。

例えばこのように、位置推定方式用の時間遅れパラメータに従って飛行体１００の位置が推定される。これにより、例えば、当該位置推定方式に合った適切な補正値が算出される。その結果、飛行体１００の位置がより良好に推定され得る。以下、この点について図１２及び図１３を参照して具体例を説明する。

図１２は、時間遅れパラメータなしでの位置推定の結果の一例を説明するための説明図である。この例では、位置推定方式として、ＧＰＳ受信機を用いた方式が使用される。飛行体１００の移動に応じて、慣性センサを用いて推定される位置１０１０が変化する。一方、ＧＰＳ受信機を用いて推定される位置１０２０は、飛行体１００の移動の直後には変化しない。この例では、上記位置推定方式（即ち、ＧＰＳ受信機を用いた方式）用の時間遅れパラメータなしで位置推定が行われるので、位置１０１０が変化するにもかかわらず、変化しない位置１０２０に起因して、推定位置１０３０は元の位置に引き戻されてしまう。

図１３は、時間遅れパラメータに従った位置推定の結果の一例を説明するための説明図である。この例でも、位置推定方式として、ＧＰＳ受信機を用いた方式が使用される。飛行体１００の移動に応じて、慣性センサを用いて推定される位置１０１０が変化する。一方、ＧＰＳ受信機を用いて推定される位置１０２０は、飛行体１００の移動の直後には変化しない。この例では、上記位置推定方式（即ち、ＧＰＳ受信機を用いた方式）用の時間遅れパラメータに従って位置推定が行われるので、変化しない位置１０２０に起因する推定位置１０３０の引き戻しが小さくなり、良好な推定位置１０３０が得られる。

（ｅ－３）パラメータの例：ノイズの特性に関するパラメータ
例えば、上記位置推定方式用の上記パラメータは、上記位置推定方式での位置推定に伴うノイズの特性に関するパラメータ（以下、「ノイズ特性パラメータ」と呼ぶ）を含む。

－ノイズ特性パラメータの例
一例として、上記ノイズ特性パラメータは、補正値の算出に用いるフィルタの時定数である。図３を再び参照すると、上記ノイズ特性パラメータは、例えば、フィルタ２５の時定数である。各位置推定方式についてのフィルタ時定数の例は、図１０を参照して説明したとおりである。

別の例として、上記ノイズ特性パラメータは、上記ノイズの帯域であってもよい。そして、上記ノイズ特性パラメータ（上記ノイズの帯域）から、フィルタの時定数が算出されてもよい。

－位置推定の例
例えば、位置推定部１７９は、上記ノイズ特性パラメータに従って、上記位置推定方式を通じて生成される上記第２の情報から補正値を算出する。そして、位置推定部１７９は、慣性センサ１３１を用いて生成される上記第１の情報と上記補正値とから、飛行体１００の位置を推定する。

図３を再び参照すると、例えば、フィルタ２５の時定数Ｔｃとして、複数の位置推定方式の中から選択された位置推定方式用の時定数（即ち、ノイズ特性パラメータ）が設定される。当該時定数は、上記位置推定方式での位置推定に伴うノイズの特性に対応する時定数である。位置推定部１７９は、位置推定方式を通じて生成される第２の情報として、位置ｐｘを示す情報を取得し、位置ｐｘと、既に推定された飛行体１００の位置ｐＵとの差分を、誤差ｅとして算出する。そして、位置推定部１７９は、フィルタ２５（時定数Ｔｃ＝ノイズ特性パラメータ）に、誤差ｅを通すことにより、補正値（加速度の補正値△ａ、速度の補正値△ｖ、及び位置の補正値△）を算出する。そして、位置推定部１７９は、慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報（例えば、加速度ａを示す情報）と上記補正値とから、飛行体１００の位置ｐＵを推定する。

例えばこのように、位置推定方式用のノイズ特性パラメータに従って飛行体１００の位置が推定される。これにより、例えば、当該位置推定方式に合った適切な補正値が算出される。その結果、飛行体の位置がより良好に推定され得る。

以上のように、位置推定部１７９は、複数の位置推定方式の中から選択された位置推定方式用のパラメータに従って、飛行体１００の位置を推定する。これにより、例えば、ＧＰＳ受信機を用いる位置推定方式のみではなく、他の位置推定方式を適用することが可能になる。そのため、ＧＰＳ受信機による位置推定が困難であっても、飛行体１００の位置をより良好に推定することが可能になる。また、複数の位置推定方式の中で位置推定方式が切り替えられる場合でも、位置推定方式の特徴（例えば、時間遅れ、及び／又はノイズ特性など）が位置推定において反映されるので、飛行体１００の位置がより良好に推定され得る。また、複数の位置推定方式の中で位置推定方式の切替えをより容易に行うことが可能になる。

（３）位置推定方式の動的な選択
例えば、選択部１７１は、飛行体１００の飛行中に上記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を動的に選択する。即ち、飛行体１００の飛行中に、上記複数の位置推定方式の中で、位置推定方式が切り替えられる。

（ａ）初期値の引渡し
例えば、新たな位置推定方式が選択される場合に、当該新たな位置推定方式での位置推定のために、位置推定の初期値が提供される。

（ａ－１）各構成要素の動作
例えば、選択部１７１は、上記複数の位置推定方式の中から第１の位置推定方式を選択する。すると、情報取得部１７３は、上記第１の位置推定方式を示す情報を取得する。そして、位置推定部１７９は、上記第１の位置推定方式用のパラメータに従って、慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報と、上記第１の位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、飛行体１００の位置を推定する。

さらに、選択部１７１は、上記第１の位置推定方式の選択の後に、上記複数の位置推定方式の中から第２の位置推定方式を選択する。とりわけ、選択部１７１は、推定される上記位置を上記第２の位置推定方式での位置推定の初期値として提供する。例えば、情報生成部１７５が、上記第２の位置推定方式での位置推定を行い、選択部１７１は、情報生成部１７５に、推定される上記位置を上記初期値として提供する。

そして、情報取得部１７３は、上記第２の位置推定方式を示す情報を取得する。その後、位置推定部１７９は、上記第２の位置推定方式用のパラメータに従って、慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報と、上記第２の位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、飛行体１００の位置を推定する。

（ａ－２）位置推定方式の例
例えば、上記第２の位置推定方式は、飛行体１００の相対位置を推定するための方式である。より具体的には、例えば、上記第２の位置推定方式は、飛行体１００に設置された撮像装置を用いる方式（例えば、ＳＬＡＭ、又はマーカの撮像画像に基づく位置推定の方式）である。

例えば、上記第１の位置推定方式は、飛行体１００の絶対位置を推定するための方式である。より具体的には、例えば、上記第１の位置推定方式は、ＧＰＳ受信機を用いる方式、飛行体１００を撮像する撮像装置を用いる方式、気圧計を用いる方式、又は超音波センサを用いる方式である。なお、上記第１の位置推定方式も、飛行体１００の相対位置を推定するための方式であってもよい。

（ａ－３）具体的な例
図３を再び参照すると、例えば、選択部１７１は、第１の位置推定方式（例えば、ＧＰＳ受信機を用いる方式）を選択する。すると、位置推定部１７９は、慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報（例えば、加速度ａを示す情報など）と、上記第１の位置推定方式を通じて生成される第２の情報（位置ｐｘを示す情報）とから、飛行体１００の位置ｐＵを推定する。その後、例えば、選択部１７１は、第２の位置推定方式（例えば、ＳＬＡＭ）を選択し、位置ｐＵを、上記第２の位置推定方式での位置推定の初期値として、情報生成部１７５に提供する。すると、情報生成部１７５は、上記第２の位置推定方式での位置推定の初期値として、位置ｐＵを設定し、上記第２の位置推定方式を通じて第２の情報（位置ｐｘを示す情報）を生成する。そして、位置推定部１７９は、慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報（例えば、加速度ａを示す情報など）と、上記第２の位置推定方式を通じて情報生成部１７５により生成される上記第２の情報（位置ｐｘを示す情報）とから、飛行体１００の位置ｐＵを推定する。

（ａ－４）その他
例えば、上記第２の位置推定方式が、飛行体１００の絶対位置を推定するための方式（例えば、ＧＰＳ受信機を用いる方式など）である場合には、選択部１７１は、推定される上記位置を、上記第２の位置推定方式での位置推定の初期値として提供しない。

選択部１７１は、飛行体１００の推定された上記位置に加えて、姿勢推定部１７７により推定される飛行体１００の姿勢も、上記第２の位置推定方式での位置推定のための姿勢の初期値として提供してもよい。

例えば以上のように、新たな位置推定方式が選択される場合に、当該新たな位置推定方式での位置推定のために、位置推定の初期値が提供される。これにより、例えば、シームレスな位置推定を行うことが可能になる。また、絶対位置を推定するための方式での位置推定の値を、相対位置を推定するための方式に引き継ぐことが可能になる。また、相対位置を推定するための方式での位置推定の値が、選択のたびにリセットされるので、誤差の蓄積が減少し得る。

（ｂ）選択のトリガ
（ｂ－１）位置条件
例えば、選択部１７１は、飛行体１００の位置が所定の位置条件を満たす場合に、上記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を新たに選択する。

より具体的には、例えば、選択部１７１は、飛行体１００の位置が所定の切替え位置になる場合に、上記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を新たに選択する。以下、図１４～図１６を参照して具体例を説明する。

－第１の例
図１４は、位置推定方式の選択（切替え）の第１の例を説明するための説明図である。図１４を参照すると、橋７１が示されている。この例では、飛行体１００は、橋７１の裏側全体を撮像するために、ＳｔａｒｔからＧｏａｌまでの経路に沿って飛行する。即ち、飛行体１００は、ＧＰＳ衛星７３からの電波が十分に届くエリア７５と、ＧＰＳ衛星７３からの電波が届きにくいエリア７７との間を、行き来する。この場合に、選択部１７１は、飛行体１００がエリア７５からエリア７７に入る際に、位置推定方式としてＳＬＡＭ（例えば、ステレオＳＬＡＭ）を新たに選択する。即ち、選択部１７１は、飛行体１００の位置がエリア７５とエリア７７との境界の位置（又は当該境界付近の位置）になると、位置推定方式としてＳＬＡＭ（例えば、ステレオＳＬＡＭ）を新たに選択する。ここで、既に推定された位置が、ＳＬＡＭでの位置推定の初期値として引き継がれる。また、既に推定された姿勢も、ＳＬＡＭでの位置推定のための姿勢の初期値として引き継がれ得る。一方、選択部１７１は、飛行体１００がエリア７７からエリア７５に入る際に、位置推定方式として、ＧＰＳを用いる方式を新たに選択する。即ち、選択部１７１は、飛行体１００の位置がエリア７７とエリア７５との境界の位置（又は当該境界付近の位置）になると、位置推定方式として、ＧＰＳを用いる方式を新たに選択する。このように、位置推定方式の切替え（即ち、ＧＰＳを用いる方式とＳＬＡＭとの切替え）が行われる。

なお、飛行体１００が屋内と屋外を行き来する場合にも、位置推定方式が同様に選択され得る。

－第２の例
図１５は、位置推定方式の選択（切替え）の第２の例を説明するための説明図である。図１５を参照すると、高層ビル８１が示されている。この例では、飛行体１００は、高層ビル８１の間のパスを含む経路に沿って飛行する。即ち、飛行体１００は、ＧＰＳ衛星からの電波が十分に届くエリア８３、及びＧＰＳ衛星からの電波が届きにくいエリア８５（即ち、高層ビル８１の間のエリア）を飛行する。この場合に、選択部１７１は、飛行体１００がエリア８３からエリア８５に入る際に、位置推定方式としてＳＬＡＭ（例えば、ステレオＳＬＡＭ）を新たに選択する。即ち、選択部１７１は、飛行体１００の位置がエリア８３とエリア８５との境界の位置（又は当該境界付近の位置）になると、位置推定方式としてＳＬＡＭ（例えば、ステレオＳＬＡＭ）を新たに選択する。ここで、既に推定された位置が、ＳＬＡＭでの位置推定の初期値として引き継がれる。また、既に推定された姿勢も、ＳＬＡＭでの位置推定のための姿勢の初期値として引き継がれ得る。一方、選択部１７１は、飛行体１００がエリア８５からエリア８３に入る際に、位置推定方式として、ＧＰＳを用いる方式を新たに選択する。即ち、選択部１７１は、飛行体１００の位置がエリア８５とエリア８３との境界の位置（又は当該境界付近の位置）になると、位置推定方式として、ＧＰＳを用いる方式を新たに選択する。このように、位置推定方式の切替え（即ち、ＧＰＳを用いる方式とＳＬＡＭとの切替え）が行われる。

なお、飛行体１００が山の谷を飛行する場合にも、位置推定方式が同様に選択され得る。

－第３の例
図１６は、位置推定方式の選択（切替え）の第３の例を説明するための説明図である。図１６を参照すると、競技場９１が示されている。競技場９１には、マーカ９３が配置されている。この例では、飛行体１００は、競技場９１の内外を飛行する。即ち、飛行体１００は、マーカ９３を撮像不能なエリア９５と、マーカ９３を撮像可能なエリア９７とを飛行する。この場合に、選択部１７１は、飛行体１００がエリア９５からエリア９７に入る際に、位置推定方式として、マーカの撮像画像に基づく位置推定の方式を新たに選択する。即ち、選択部１７１は、飛行体１００の位置がエリア９５とエリア９７との境界の位置（又は当該境界付近の位置）になると、位置推定方式として、マーカの撮像画像に基づく位置推定の方式を新たに選択する。ここで、既に推定された位置が、マーカの撮像画像に基づく位置推定の初期値として引き継がれる。また、既に推定された姿勢が、マーカの撮像画像に基づく位置推定のための姿勢の初期値として引き継がれ得る。一方、選択部１７１は、飛行体１００がエリア９７からエリア９５に入る際に、位置推定方式として、ＧＰＳを用いる方式を新たに選択する。即ち、選択部１７１は、飛行体１００の位置がエリア９７とエリア９５との境界の位置（又は当該境界付近の位置）になると、位置推定方式として、ＧＰＳを用いる方式を新たに選択する。このように、位置推定方式の切替え（即ち、ＧＰＳを用いる方式と、マーカの撮像画像に基づく位置推定の方式との切替え）が行われる。

なお、飛行体１００が、マーカが配置されている屋内と、マーカが配置されていない屋外とを行き来する場合にも、位置推定方式が同様に選択され得る。

以上のように、飛行体１００の位置が上記所定の位置条件を満たす場合に、位置推定方式が新たに選択される。これにより、例えば、所望の位置で位置推定方式を自動で切替えることが可能になる。そのため、飛行体１００が位置するエリアに応じて適切な位置推定方式が適用され得る。

（ｂ－２）位置推定方式の信頼性
選択部１７１は、上記複数の位置推定方式の各々について動的に算出される信頼度に基づいて、上記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を選択してもよい。

上記複数の位置推定方式の各々についての信頼度が、（例えば、０～１００の数値に）正規化されてもよい。そして、現在の位置推定方式について算出される信頼度が、他の位置推定方式について算出される信頼度よりも低くなる場合に、選択部１７１は、上記他の位置推定方式を新たに選択してもよい。

ＧＰＳ受信機を用いた方式についての信頼度は、ＧＰＳ衛星の捕捉状況（例えば、信号が受信されるＧＰＳ衛星の数、及び／又は、ＧＰＳ衛星により送信される信号の受信感度など）に基づいて算出されてもよい。ＳＬＡＭについての信頼度は、特徴点の数に基づいて算出されてもよい。マーカの撮像画像に基づく位置推定の方式についての信頼度は、マーカの検出状況に基づいて算出されてもよい。

これにより、例えば、より信頼度の高い位置推定方式が適用され、位置推定の精度が向上し得る。

例えば以上のように、飛行体１００の飛行中に、上記複数の位置推定方式の中から位置推定方式が動的に選択される。これにより、例えば、飛行体１００が様々なエリアを飛行する場合に、飛行体１００の位置をより良好に推定することが可能になる。

（４）位置推定方式の併用
情報取得部１７３は、上記複数の位置推定方式の中から選択された２つ以上の位置推定方式を示す情報を取得してもよい。そして、位置推定部１７９は、上記２つ以上の位置推定方式の各々用のパラメータに従って、慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報と、上記２つ以上の位置推定方式の各々を通じて生成される第２の情報とから、飛行体１００の位置を推定してもよい。即ち、２つ以上の位置推定方式が併用されてもよい。

例えば、上記２つ以上の位置推定方式の各々を通じて生成される上記第２の情報は、飛行体１００の位置を示す情報である。

一例として、位置推定部１７９は、上記２つ以上の位置推定方式を通じて推定される位置の平均（即ち、平均位置）を算出してもよい。そして、位置推定部１７９は、上記第１の情報と、上記平均（即ち、平均位置）を示す情報とから、飛行体１００の位置を推定してもよい。

別の例として、位置推定部１７９は、上記２つ以上の位置推定方式の各々について、位置推定方式を通じて推定される位置に、当該位置推定方式に対応する重みを乗算してもよい。そして、位置推定部１７９は、上記２つ以上の位置推定方式についての重み付きの位置の和を算出してもよい。そして、位置推定部１７９は、上記第１の情報と、上記和を示す情報とから、飛行体１００の位置を推定してもよい。なお、上記位置推定方式に対応する上記重みは、上記位置推定方式についての信頼度であってもよい。

これにより、例えば、位置推定の精度が向上し得る。

＜５．処理の流れ＞
次に、図１７～図１９を参照して、本開示の実施形態に係る処理の例を説明する。

（１）位置推定処理
図１７は、本開示の実施形態に係る位置推定処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

情報取得部１７３は、飛行体１００の位置を推定するための複数の位置推定方式の中から選択された位置推定方式を示す情報を取得する（Ｓ５０１）。

位置推定部１７９は、上記位置推定方式用のパラメータを取得し、適用する（Ｓ５０３）。

位置推定部１７９は、飛行体１００の慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報と、上記位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、飛行体１００の位置を推定する（Ｓ５０５）。そして、処理はステップＳ５０５を繰り返す。

（２）選択処理
（ａ）第１の例
図１８は、本開示の実施形態に係る第１の選択処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

選択部１７１は、飛行体１００の位置を示す情報を取得する（Ｓ５２１）。例えば、当該位置は、位置推定部１７９により推定される位置である。

飛行体１００の上記位置が所定の位置条件を満たす場合には（Ｓ５２３：ＹＥＳ）、選択部１７１は、複数の位置推定方式の中から位置推定方式を新たに選択する（Ｓ５２５）。そして、選択部１７１は、飛行体１００の位置（例えば、位置推定部１７９により推定される位置）を、上記位置推定方式での位置推定の初期値として提供する（Ｓ５２７）。そして、処理はステップＳ５２１へ戻る。

飛行体１００の上記位置が上記所定の位置条件を満たさない場合には（Ｓ５２３：ＮＯ）、処理はステップＳ５２１へ戻る。

（ｂ）第２の例
図１９は、本開示の実施形態に係る第２の選択処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

選択部１７１は、複数の位置推定方式の各々についての信頼度を示す情報を取得する（Ｓ５４１）。

現在の位置推定方式についての信頼度よりも他の位置推定方式についての信頼度の方が高い場合には（Ｓ５４３：ＹＥＳ）、選択部１７１は、上記他の位置推定方式を新たに選択する（Ｓ５４５）。そして、選択部１７１は、飛行体１００の位置（例えば、位置推定部１７９により推定される位置）を、上記他の位置推定方式での位置推定の初期値として提供する（Ｓ５４７）。そして、処理はステップＳ５４１へ戻る。

現在の位置推定方式についての信頼度の方が他の位置推定方式についての信頼度よりも高い場合には（Ｓ５４３：ＮＯ）、処理はステップＳ５４１へ戻る。

＜６．まとめ＞
ここまで、図１～図１９を参照して、本開示の実施形態に係る飛行体１００及び各処理を説明した。本開示に係る実施形態によれば、飛行体１００は、飛行体１００の位置を推定するための複数の位置推定方式の中から選択された位置推定方式を示す情報を取得する情報取得部１７３と、上記位置推定方式用のパラメータに従って、飛行体１００の慣性センサ１３１を用いて生成される第１の情報と、上記位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、飛行体１００の位置を推定する位置推定部１７９と、を備える。これにより、例えば、飛行体１００の位置をより良好に推定することが可能になる。

なお、飛行体１００のためのモジュールが、情報取得部１７３及び位置推定部１７９（並びに、処理部１７０に含まれる１つ以上の他の構成要素）を備えてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態を説明したが、本開示は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本明細書の処理における処理ステップは、必ずしもフローチャート又はシーケンス図に記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理における処理ステップは、フローチャート又はシーケンス図として記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。

また、本明細書の装置（例えば、飛行体、又は飛行体のためのモジュール）に備えられるプロセッサ（例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰなど）を上記装置の構成要素（例えば、選択部１７１、情報取得部１７３、情報生成部１７５、姿勢推定部１７７、位置推定部１７９及び／又は制御部１８１）として機能させるためのコンピュータプログラム（換言すると、上記プロセッサに上記装置の構成要素の動作を実行させるためのコンピュータプログラム）も作成可能である。また、当該コンピュータプログラムを記録した記録媒体も提供されてもよい。また、上記コンピュータプログラムを記憶するメモリと、上記コンピュータプログラムを実行可能な１つ以上のプロセッサとを備える装置（例えば、飛行体、又は飛行体のためのモジュール）も提供されてもよい。また、上記装置の構成要素（例えば、選択部１７１、情報取得部１７３、情報生成部１７５、姿勢推定部１７７、位置推定部１７９及び／又は制御部１８１）の動作を含む方法も、本開示に係る技術に含まれる。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記効果とともに、又は上記効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
飛行体の位置を推定するための複数の位置推定方式の中から選択された位置推定方式を示す情報を取得する取得部と、
前記位置推定方式用のパラメータに従って、前記飛行体の慣性センサを用いて生成される第１の情報と、前記位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、前記飛行体の位置を推定する位置推定部と、
を備える装置。
（２）
前記パラメータは、前記位置推定方式での位置推定に伴う時間遅れに関するパラメータを含む、前記（１）に記載の装置。
（３）
前記位置推定部は、前記時間遅れに関する前記パラメータに従って、前記第２の情報から補正値を算出し、前記第１の情報と前記補正値とから、前記飛行体の位置を推定する、前記（２）に記載の装置。
（４）
前記位置推定部は、前記時間遅れに関する前記パラメータに従って、既に推定された前記飛行体の位置を示す第３の情報を取得し、前記第２の情報と当該第３の情報とから、前記補正値を算出する、前記（３）に記載の装置。
（５）
前記パラメータは、前記位置推定方式での位置推定に伴うノイズの特性に関するパラメータを含む、前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の装置。
（６）
前記位置推定部は、前記ノイズの前記特性に関する前記パラメータに従って、前記第２の情報から補正値を算出し、前記第１の情報と前記補正値とから、前記飛行体の位置を推定する、前記（５）に記載の装置。
（７）
前記ノイズに関する前記パラメータは、前記補正値の算出に用いるフィルタの時定数である、前記（６）に記載の装置。
（８）
前記複数の位置推定方式は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を用いる方式、前記飛行体に設置された撮像装置を用いる方式、前記飛行体を撮像する撮像装置を用いる方式、気圧計を用いる方式、及び超音波センサを用いる方式のうちの、少なくとも１つを含む、前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の装置。
（９）
前記飛行体に設置された撮像装置を用いる前記方式は、マーカが配置されている既知の位置と、前記飛行体に設置された撮像装置により生成される前記マーカの撮像画像とに基づいて、前記飛行体の位置を推定する方式を含む、前記（８）に記載の装置。
（１０）
前記飛行体に設置された撮像装置を用いる前記方式は、光軸が前記飛行体の上下方向の軸となるようにジンバルを用いて前記飛行体に設置された単眼の撮像装置を用いるＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）を含む、前記（８）又は（９）に記載の装置。
（１１）
前記第１の情報は、前記飛行体の加速度を示す情報を含み、
前記第２の情報は、前記飛行体の位置を示す情報である、
前記（１）～（１０）のいずれか１項に記載の装置。
（１２）
前記飛行体の飛行中に前記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を動的に選択する選択部をさらに備える、前記（１）～（１１）のいずれか１項に記載の装置。
（１３）
前記選択部は、前記複数の位置推定方式の中から第１の位置推定方式を選択し、
前記取得部は、前記第１の位置推定方式を示す情報を取得し、
前記位置推定部は、前記第１の位置推定方式用のパラメータに従って、前記慣性センサを用いて生成される第１の情報と、前記第１の位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、前記飛行体の位置を推定し、
前記選択部は、前記第１の位置推定方式の選択の後に、前記複数の位置推定方式の中から第２の位置推定方式を選択し、推定される前記位置を、前記第２の位置推定方式での位置推定の初期値として提供し、
前記取得部は、前記第２の位置推定方式を示す情報を取得し、
前記位置推定部は、前記第２の位置推定方式用のパラメータに従って、前記慣性センサを用いて生成される第１の情報と、前記第２の位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、前記飛行体の位置を推定する、
前記（１２）に記載の装置。
（１４）
前記第２の位置推定方式は、前記飛行体の相対位置を推定するための方式である、前記（１３）に記載の装置。
（１５）
前記選択部は、前記飛行体の位置が所定の位置条件を満たす場合に、前記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を新たに選択する、前記（１２）～（１４）のいずれか１項に記載の装置。
（１６）
前記選択部は、前記複数の位置推定方式の各々について動的に算出される信頼度に基づいて、前記複数の位置推定方式の中から位置推定方式を選択する、前記（１２）～（１５）のいずれか１項に記載の装置。
（１７）
前記取得部は、前記複数の位置推定方式の中から選択された２つ以上の位置推定方式を示す情報を取得し、
前記位置推定部は、前記２つ以上の位置推定方式の各々用のパラメータに従って、前記慣性センサを用いて生成される第１の情報と、前記２つ以上の位置推定方式の各々を通じて生成される第２の情報とから、前記飛行体の位置を推定する、
前記（１）～（１６）のいずれか１項に記載の装置。
（１８）
前記装置は、前記飛行体、又は前記飛行体のためのモジュールである、前記（１）～（１７）のいずれか１項に記載の装置。
（１９）
プロセッサにより、
飛行体の位置を推定するための複数の位置推定方式の中から選択された位置推定方式を示す情報を取得することと、
前記位置推定方式用のパラメータに従って、前記飛行体の慣性センサを用いて生成される第１の情報と、前記位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、前記飛行体の位置を推定することと、
を含む方法。
（２０）
飛行体の位置を推定するための複数の位置推定方式の中から選択された位置推定方式を示す情報を取得することと、
前記位置推定方式用のパラメータに従って、前記飛行体の慣性センサを用いて生成される第１の情報と、前記位置推定方式を通じて生成される第２の情報とから、前記飛行体の位置を推定することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。

１ システム
５１、９３ マーカ
１００ 飛行体
１７１ 選択部
１７３ 情報取得部
１７９ 位置推定部
２００ 制御装置
３００ 操縦装置
４００ 情報処理装置
４１０、４２０ 撮像装置

Claims (13)

1. ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信機と、
   飛行体の下方の地表面の画像を取得する撮像部と、
   前記飛行体から前記地表面までの距離を推定するための信号を受信するセンサ部と、
   前記ＧＰＳ信号受信機が受信したＧＰＳ信号、または、前記撮像部が取得した画像および前記センサ部が受信した信号に基づいて、前記飛行体の位置を推定する位置推定部と、
   を備え、
   前記位置推定部は、
   前記飛行体の位置が所定の位置条件を満たす場合に、前記ＧＰＳ信号受信機が受信したＧＰＳ信号に基づく第１位置推定方式と、前記撮像部が取得した画像および前記センサ部が受信した信号に基づく第２位置推定方式との中からいずれか一方の位置推定方式に基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
   装置。
2. 前記センサ部は、超音波センサを含み、
   前記超音波センサは、超音波を発信する送波器と、前記超音波の反射波を受信する受波器とを備え、
   前記送波器は、前記飛行体の下方の前記地表面に対して超音波を発信し、
   前記受波器は、前記地表面による前記超音波の反射波を受信し、
   前記位置推定部は、
   前記撮像部が取得した画像と前記受波器が受信した反射波の信号とに基づいて、前記飛行体から前記地表面までの距離を推定する、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記位置推定部は、
   前記ＧＰＳ信号受信機が受信したＧＰＳ信号に基づいて推定された前記飛行体の平均位置と、前記撮像部が取得した画像および前記センサ部が受信した信号に基づいて推定された前記飛行体から前記地表面までの平均距離とに基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
   請求項１に記載の装置。
4. 前記位置推定部は、
   前記ＧＰＳ信号受信機が受信したＧＰＳ信号に基づいて推定された前記飛行体の位置と前記ＧＰＳ信号受信機が受信したＧＰＳ信号に基づく第１位置推定方式に対応する重みとを乗算した重み付きの位置と、前記撮像部が取得した画像および前記センサ部が受信した信号に基づいて推定された前記飛行体から前記地表面までの平均距離と前記撮像部が取得した画像および前記センサ部が受信した信号に基づく第２位置推定方式に対応する重みとを乗算した重み付きの位置との和に基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
   請求項１に記載の装置。
5. 前記第１位置推定方式に対応する重みおよび前記第２位置推定方式に対応する重みは、それぞれの位置推定方式の信頼度に応じた値である、
   請求項４に記載の装置。
6. 前記位置推定部は、
   前記飛行体の位置が所定の切替え位置になる場合に、前記第１及び第２位置推定方式の中からいずれか一方の位置推定方式に基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
   請求項１に記載の装置。
7. 前記位置推定部は、
   前記飛行体の位置が、ＧＰＳ衛星の捕捉状況が所定の条件を満たすエリアとＧＰＳ衛星の捕捉状況が前記所定の条件を満たさないエリアとの境界から所定の範囲内である前記所定の切替え位置になった場合に、前記第１及び第２位置推定方式の中からいずれか一方の位置推定方式に基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
   請求項６に記載の装置。
8. 前記位置推定部は、
   前記飛行体の位置が、ＧＰＳ衛星の捕捉状況が所定の条件を満たすエリアから前記所定の切替え位置になった場合には、前記第１及び第２位置推定方式の中から前記第２位置推定方式に基づいて、前記飛行体の位置を推定し、
   前記飛行体の位置が、ＧＰＳ衛星の捕捉状況が所定の条件を満たさないエリアから前記所定の切替え位置になった場合には、前記第１及び第２位置推定方式の中から前記第１位置推定方式に基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
   請求項６に記載の装置。
9. 前記所定の条件は、ＧＰＳ信号が受信されるＧＰＳ衛星の数、及び／又は、ＧＰＳ衛星により送信される信号の受信感度が所定の閾値を超えることである、
   請求項７に記載の装置。
10. 前記位置推定部は、
    撮像領域に配置されたマーカを撮像可能なエリアと前記撮像領域に配置されたマーカを撮像不能なエリアとの境界から所定の範囲内である前記所定の切替え位置になった場合に、前記第１及び第２位置推定方式の中からいずれか一方の位置推定方式に基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
    請求項６に記載の装置。
11. 前記装置は、前記飛行体、又は前記飛行体のためのモジュールである、請求項１に記載の装置。
12. プロセッサにより、
    ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信することと、
    飛行体の下方の地表面の画像を取得することと、
    前記飛行体から前記地表面までの距離を推定するための信号を受信することと、
    前記受信したＧＰＳ信号、または、前記取得した画像および前記受信した信号に基づいて、前記飛行体の位置を推定することと、
    を含み、
    前記飛行体の位置が所定の位置条件を満たす場合に、前記受信したＧＰＳ信号に基づく第１位置推定方式と、前記取得した画像および前記受信した信号に基づく第２位置推定方式との中からいずれか一方の位置推定方式に基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
    方法。
13. ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信することと、
    飛行体の下方の地表面の画像を取得することと、
    前記飛行体から前記地表面までの距離を推定するための信号を受信することと、
    前記受信したＧＰＳ信号、または、前記取得した画像および前記受信した信号に基づいて、前記飛行体の位置を推定することと、
    をプロセッサに実行させ、
    前記飛行体の位置が所定の位置条件を満たす場合に、前記受信したＧＰＳ信号に基づく第１位置推定方式と、前記取得した画像および前記受信した信号に基づく第２位置推定方式との中からいずれか一方の位置推定方式に基づいて、前記飛行体の位置を推定する、
    プログラム。

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