JPH0249111A - 走査による天体観測並びに宇宙航空機の角速度の測定のための方法、それを実行するための観測装置およびその観測装置を備えた宇宙航空機 - Google Patents
走査による天体観測並びに宇宙航空機の角速度の測定のための方法、それを実行するための観測装置およびその観測装置を備えた宇宙航空機Info
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- JPH0249111A JPH0249111A JP1111895A JP11189589A JPH0249111A JP H0249111 A JPH0249111 A JP H0249111A JP 1111895 A JP1111895 A JP 1111895A JP 11189589 A JP11189589 A JP 11189589A JP H0249111 A JPH0249111 A JP H0249111A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、地球または他の天体の映像を映し出すための
機器を備えた、観測のためにその対象物と向かい合うよ
うに設置された衛星または他の宇宙航空機の所定の軸の
まわりでの瞬間的な角速度（例えば、ピッチングのずれ
）の正確な測定に関する。
機器を備えた、観測のためにその対象物と向かい合うよ
うに設置された衛星または他の宇宙航空機の所定の軸の
まわりでの瞬間的な角速度（例えば、ピッチングのずれ
）の正確な測定に関する。
この瞬間角速度の測定は、とりわけこの宇宙航空機の姿
勢制御に利用することができる。
勢制御に利用することができる。
衛星の姿勢に関する情報を得る方法は少なくとも３つあ
る。すなわち、太陽、星、地球それぞれの観測のための
特定のセンサーの供給またはジャイロ計量タイプの慣性
誘導方式である。これの実施例がベルギー特許第８５４
．７１４号、フランス特許筒２，３１９，１５０号、ア
メリカ特許筒３．５３５，５２１号、アメ、リカ特許筒
３．６４１．３４７号、アメリカ特許筒３．９９２．１
０６号、アメリカ特許筒４．６２８．２０６号、ＷＯ３
７１００６５３などに開示されている。
る。すなわち、太陽、星、地球それぞれの観測のための
特定のセンサーの供給またはジャイロ計量タイプの慣性
誘導方式である。これの実施例がベルギー特許第８５４
．７１４号、フランス特許筒２，３１９，１５０号、ア
メリカ特許筒３．５３５，５２１号、アメ、リカ特許筒
３．６４１．３４７号、アメリカ特許筒３．９９２．１
０６号、アメリカ特許筒４．６２８．２０６号、ＷＯ３
７１００６５３などに開示されている。
地上で探知する場合は、すでに多くの簡単な特定のセン
サーがあるが、これらの精度はそれらのサイズ、容量、
重量などによって増大する。最近、イメージ負荷を効果
的に示す十分な精度の検出器にはこの光学機器と同じサ
イズの光学装置が装備されている。
サーがあるが、これらの精度はそれらのサイズ、容量、
重量などによって増大する。最近、イメージ負荷を効果
的に示す十分な精度の検出器にはこの光学機器と同じサ
イズの光学装置が装備されている。
本発明はこれらの光学機器の重複をなくし、かつ特定な
センサーを設けなくてもよいようにし、衛星の姿勢の変
動成分の一つを正確に測定することだけを目的としてい
る。
センサーを設けなくてもよいようにし、衛星の姿勢の変
動成分の一つを正確に測定することだけを目的としてい
る。
こういったような趣旨で、単一の器具を使って２つの機
能をさせる。すなわち、地球（または他の惑星または天
体）の映像を得るための器具に手を加えて、地上を走査
する線の厚さ（または段）を衛星から見る角度と等しい
、それよりも高い精度でもって走査線の軸と平行の軸の
まわりにある衛星の角速度も測定するような器具とした
。
能をさせる。すなわち、地球（または他の惑星または天
体）の映像を得るための器具に手を加えて、地上を走査
する線の厚さ（または段）を衛星から見る角度と等しい
、それよりも高い精度でもって走査線の軸と平行の軸の
まわりにある衛星の角速度も測定するような器具とした
。
本発明の一つの実施例において修正された点は、光学走
査機器の焦点平面に通常設けられる検出器以外にもう２
つの検出器を加えたことである。
査機器の焦点平面に通常設けられる検出器以外にもう２
つの検出器を加えたことである。
すなわち、
一光軸上の一方の検出器を置き、
一一方の線からもう一方の線へ連続的に通過する方向と
は逆の方向に向かって値ｄだけ光学装置を開くことによ
って走査線と垂直な軸から適度に離れたところにもう一
方の検出器を置く。
は逆の方向に向かって値ｄだけ光学装置を開くことによ
って走査線と垂直な軸から適度に離れたところにもう一
方の検出器を置く。
最初の補充検出器は、もし機能上通常の焦点面用の検出
器の一つで代用できる場合は、除いてもよい。
器の一つで代用できる場合は、除いてもよい。
値ｄとは、各瞬間において、第２の検出器が地上で狙っ
た点が地上の２つの線の間にある距離ｅだけ第１の検出
器が地上で狙った点より離れている時の値である。
た点が地上の２つの線の間にある距離ｅだけ第１の検出
器が地上で狙った点より離れている時の値である。
実際は、走査による観測を行う公知の装置は東−西に向
いた線によって北−南の走査を行う１本発明では、この
ような場合には、観測衛星のビ・νチングのずれを観測
することができる。
いた線によって北−南の走査を行う１本発明では、この
ような場合には、観測衛星のビ・νチングのずれを観測
することができる。
線走査の間、第２検出器が供給する信号は、次の線を走
査する時に第１検出器が供給する信号と同じものである
。但し、これらの検出器が正確に較正されること、また
観測対象物が線と線との間を移動しないか、またはほん
のわずかしか移動しないことが条件とされる。従って、
地球の丸さや大気の状態または厚さはこの信号の繰り返
しになんの影響も及ぼさない。
査する時に第１検出器が供給する信号と同じものである
。但し、これらの検出器が正確に較正されること、また
観測対象物が線と線との間を移動しないか、またはほん
のわずかしか移動しないことが条件とされる。従って、
地球の丸さや大気の状態または厚さはこの信号の繰り返
しになんの影響も及ぼさない。
例えば、宇宙空間と地球との間の転移（大気を通過する
際）またはイメージにおいて非常に異なる２つの光帯の
間の転移に対応する固定しきい値だけ検出器からの信号
が通過する瞬間を測定する場合は、次の線を走査する時
に第１検出器上でも繰り返す信号が第２検出器のために
得られる。この繰り返しによって走査軸のまわりの姿勢
のずれを永久に追跡でき、ひいては例えば、衛星のジャ
イロメータのリセッチングが可能となる。
際）またはイメージにおいて非常に異なる２つの光帯の
間の転移に対応する固定しきい値だけ検出器からの信号
が通過する瞬間を測定する場合は、次の線を走査する時
に第１検出器上でも繰り返す信号が第２検出器のために
得られる。この繰り返しによって走査軸のまわりの姿勢
のずれを永久に追跡でき、ひいては例えば、衛星のジャ
イロメータのリセッチングが可能となる。
本説明は、各線の走査が瞬間的にまたは十分に素早く行
われるので、走査中は大気の動き（観測対象物における
動く要素）は無視できるといったようなケースに応用で
きる。
われるので、走査中は大気の動き（観測対象物における
動く要素）は無視できるといったようなケースに応用で
きる。
出力信号の平均をとる、または重複、の目的で、２つの
検出器の代わりに２グルーブの検出器を組合せて、較正
誤差を減らしたり、そして／または姿勢の角度ずれにつ
いてのさらに正確な情報を得るようにしてもよい。
検出器の代わりに２グルーブの検出器を組合せて、較正
誤差を減らしたり、そして／または姿勢の角度ずれにつ
いてのさらに正確な情報を得るようにしてもよい。
また、第１検出器またはセンサーを光軸上に調整しなけ
ればないということは全（必要ではないが、２つのセン
サーの間の発散は先に定義した距離”ｄ″′ （あるい
は距離の完全な倍数）と等しくなければならない。本発
明の好ましい態様においては、センサーを２つのグルー
ブに分け、各グルーブは全体として光軸に対して変位し
て、極点で水平線を検出することにより生ずる問題（コ
ントラストの欠如）をなくす。
ればないということは全（必要ではないが、２つのセン
サーの間の発散は先に定義した距離”ｄ″′ （あるい
は距離の完全な倍数）と等しくなければならない。本発
明の好ましい態様においては、センサーを２つのグルー
ブに分け、各グルーブは全体として光軸に対して変位し
て、極点で水平線を検出することにより生ずる問題（コ
ントラストの欠如）をなくす。
本発明は、走査軸に基づいて走査するための観測装置を
備えた宇宙航空機から天体を走査する観測方法において
、所定の走査方向に向かって同じ地表帯域を走査するこ
とに対応して２つの信号を連続的に形成し、この地表帯
域の同じ特性点を示す特性転移をこれらの信号のそれぞ
れにおいて検出し、これらの信号におけるこれらの転移
の相対位置を捕らえ、これらの各転移がこれらの信号に
現れた瞬間を分離する時間差を考慮に入れて、これらの
相対位置の間に差異があればその差異から宇宙航空機の
角速度を確認することを特徴とする観測方法を提案する
。
備えた宇宙航空機から天体を走査する観測方法において
、所定の走査方向に向かって同じ地表帯域を走査するこ
とに対応して２つの信号を連続的に形成し、この地表帯
域の同じ特性点を示す特性転移をこれらの信号のそれぞ
れにおいて検出し、これらの信号におけるこれらの転移
の相対位置を捕らえ、これらの各転移がこれらの信号に
現れた瞬間を分離する時間差を考慮に入れて、これらの
相対位置の間に差異があればその差異から宇宙航空機の
角速度を確認することを特徴とする観測方法を提案する
。
従って、この方法によれば、同じ観測装置を用いて、宇
宙航空機から地球のような天体を走査観測し、かつこの
天体に対する走査軸のまわりの宇宙航空機の角速度を測
定することができる。これによって信頼性、簡単、容積
、重量などにおいて評価できるものが得られ従って、質
量も有効なものが得られる。
宙航空機から地球のような天体を走査観測し、かつこの
天体に対する走査軸のまわりの宇宙航空機の角速度を測
定することができる。これによって信頼性、簡単、容積
、重量などにおいて評価できるものが得られ従って、質
量も有効なものが得られる。
本発明はまた、走査軸に基づいて１線ごとに天体を精査
する光学式走査装置と、この光学装置の焦点平面内にあ
り、かつ光学装置の光軸に沿った検出グルーブと、この
検出グルーブに接続されたイメージ形成処理装置とから
なる、本観測方法を実施する宇宙の天体を観測する観測
装置において、走査軸と平行に焦点平面内に設置され、
かつ天体を分割する２つの連続する、または隣接する走
査線の間の距離を光学装置により見る角度の完全な倍数
、少なくとも１に等しい倍数と等しい角度から光学装置
により見る距離だけ変位する第１及び第２検出素子と、
天体上で走査された同じ地表帯域を示す信号（これらの
信号は地表帯域に沿った全く同一の所定の方向系列に対
応するように処理される）を検出するこれらの検出素子
を交互に用いて連続的に読み取る回路と、 地表帯域の同じ特性点を示す特性転移を各信号の中で検
出する回路と、 各転移の相対位置をそれを含む信号との関連において読
み取る回路と、 前記特性転移が読み取られた瞬間を分割する時間間隔を
考慮に入れて、走査軸と平行な軸のまわりの宇宙航空機
の各速度の相対をこれらの相対位置同士に差があればそ
の差から決定する計算回路とから成る、前記各検出素子
に接続された角速度処理測定装置とを備えた前記観測装
置を提案する最後に、本発明は、この観測装置と、この
観測装置の走査軸と垂直の軸のまわりの宇宙航空機の角
度ずれのみを検出する角速度検出器とを備えた宇宙−航
空機を提案する。
する光学式走査装置と、この光学装置の焦点平面内にあ
り、かつ光学装置の光軸に沿った検出グルーブと、この
検出グルーブに接続されたイメージ形成処理装置とから
なる、本観測方法を実施する宇宙の天体を観測する観測
装置において、走査軸と平行に焦点平面内に設置され、
かつ天体を分割する２つの連続する、または隣接する走
査線の間の距離を光学装置により見る角度の完全な倍数
、少なくとも１に等しい倍数と等しい角度から光学装置
により見る距離だけ変位する第１及び第２検出素子と、
天体上で走査された同じ地表帯域を示す信号（これらの
信号は地表帯域に沿った全く同一の所定の方向系列に対
応するように処理される）を検出するこれらの検出素子
を交互に用いて連続的に読み取る回路と、 地表帯域の同じ特性点を示す特性転移を各信号の中で検
出する回路と、 各転移の相対位置をそれを含む信号との関連において読
み取る回路と、 前記特性転移が読み取られた瞬間を分割する時間間隔を
考慮に入れて、走査軸と平行な軸のまわりの宇宙航空機
の各速度の相対をこれらの相対位置同士に差があればそ
の差から決定する計算回路とから成る、前記各検出素子
に接続された角速度処理測定装置とを備えた前記観測装
置を提案する最後に、本発明は、この観測装置と、この
観測装置の走査軸と垂直の軸のまわりの宇宙航空機の角
度ずれのみを検出する角速度検出器とを備えた宇宙−航
空機を提案する。
姿勢測定と撮像操作と結び合わせることは、例文ばアメ
リカ特許第４．６８２，３００号、アメリカ特許第４．
６８８．０９１号、アメリカ特許第４，６８８．０９２
号、フランス特許第２，５５６．１５９号から公知であ
るが、この結合は姿勢のずれがあればそれによってイメ
ージに影響する動揺を補償するためのものであることが
分かるであろう。
リカ特許第４．６８２，３００号、アメリカ特許第４．
６８８．０９１号、アメリカ特許第４，６８８．０９２
号、フランス特許第２，５５６．１５９号から公知であ
るが、この結合は姿勢のずれがあればそれによってイメ
ージに影響する動揺を補償するためのものであることが
分かるであろう。
さらに、観測装置により姿勢のずれをモニターする方法
はフランス特許第２．５５１，２０１号から公知である
が、電荷検出器を平行に並べて走査するという本発明の
所謂走査をしないでイメージを形成するという全く異な
る方法を利用することは全く異なる解決策である。
はフランス特許第２．５５１，２０１号から公知である
が、電荷検出器を平行に並べて走査するという本発明の
所謂走査をしないでイメージを形成するという全く異な
る方法を利用することは全く異なる解決策である。
本発明の目的、特徴、利点についてはこれからの説明の
中で添付図面と関連させて述べるが、これらは限定され
たものではない。
中で添付図面と関連させて述べるが、これらは限定され
たものではない。
第１図は、本発明の装置とその実施原理を示した図、
第２図は、地球の縁部を検出する原理を示した図、
第３図は、２対の検出器の実施を示した図、第４図は、
赤外線検出器と可視光線の検出とにより得られる対応す
る信号を示した図、第５図は、所定の地表帯域を検出す
るための検出素子により観測される信号を示した図。
赤外線検出器と可視光線の検出とにより得られる対応す
る信号を示した図、第５図は、所定の地表帯域を検出す
るための検出素子により観測される信号を示した図。
以下述べる実施例はとくに気象観測衛星に関する。
衛星Ｓは観測装置１０、すなわち地球Ｔのイメージ■と
その周囲の空間の一部とを走査するイメジャーをそなえ
ている。
その周囲の空間の一部とを走査するイメジャーをそなえ
ている。
走査線Ｌｎは東−西に向いており、線飛び越しくＬｎ−
Ｌｎ＋１）は北−南方向に向かってされる。従って、走
査軸Ｘ−Ｘは北−南に向いている。撮像中の姿勢の動き
は極めて正確に測定しなければならない。
Ｌｎ＋１）は北−南方向に向かってされる。従って、走
査軸Ｘ−Ｘは北−南に向いている。撮像中の姿勢の動き
は極めて正確に測定しなければならない。
走査軸の垂直成分を従来がらある光学センサー（太陽又
は星）１１によって従来方法で測定する観測装置または
イメジャ−１０は、走査軸Ｘ−Ｘにもとすいて地球Ｔを
一線一線精査するようになっている、公知の光学式操作
装置１２から成っている。この光学装置１２の焦点平面
Ｐには、光学装置の光軸Ｚ−Ｚに沿って、適当な公知タ
イプの検出グルーブ１３を設置しているが、この検出グ
ルーブは地表における各店毎の信号値とその日付とを読
み取る、公知のイメージ形成処理装置１４と連動する。
は星）１１によって従来方法で測定する観測装置または
イメジャ−１０は、走査軸Ｘ−Ｘにもとすいて地球Ｔを
一線一線精査するようになっている、公知の光学式操作
装置１２から成っている。この光学装置１２の焦点平面
Ｐには、光学装置の光軸Ｚ−Ｚに沿って、適当な公知タ
イプの検出グルーブ１３を設置しているが、この検出グ
ルーブは地表における各店毎の信号値とその日付とを読
み取る、公知のイメージ形成処理装置１４と連動する。
焦点平面Ｐには、適当な公知クィブで同一の第一および
第二型６鼓検出素子１と２も設けられている（これらの
素子は同じスペクトル特徴の入射線）、とくに可視光線
そして／または赤外線に対して反応するようになってい
る。）。
第二型６鼓検出素子１と２も設けられている（これらの
素子は同じスペクトル特徴の入射線）、とくに可視光線
そして／または赤外線に対して反応するようになってい
る。）。
第１図の実施例では、これらの検出素子１と２は検出グ
ルーブとは異なっており、これらの素子のうちの一つ１
は光軸Ｚ−Ｚ上に位置している。
ルーブとは異なっており、これらの素子のうちの一つ１
は光軸Ｚ−Ｚ上に位置している。
これらの素子は、例えば、それぞれ検出器によって構成
されている。
されている。
検出素子は、走査軸Ｚ−７と平行に距離ｄだけ互いに離
れているが、これは光学装置１２によって角度αの完全
倍数に等しい、少なくとも１に等しい角度βから見られ
る。この光学装置によれば天体Ｔを横断する２つの隣接
する線ＬｎとＬｎ＋ｉとの間の距離ｅは角度 で見られ
る。角度αとβは、例＾ば互いに等しい（第１図では角
度βは図面を見えやすいように不自然に拡大しである）
検出素子１と２は、角速度を処理測定するための装置に
連結されている。この装置は以下の部材からなっている
。すなわち。
れているが、これは光学装置１２によって角度αの完全
倍数に等しい、少なくとも１に等しい角度βから見られ
る。この光学装置によれば天体Ｔを横断する２つの隣接
する線ＬｎとＬｎ＋ｉとの間の距離ｅは角度 で見られ
る。角度αとβは、例＾ば互いに等しい（第１図では角
度βは図面を見えやすいように不自然に拡大しである）
検出素子１と２は、角速度を処理測定するための装置に
連結されている。この装置は以下の部材からなっている
。すなわち。
これらの検出素子により連続的に読み取られる信号Ａと
Ｂ（第５図参照）（その他これらを構成する各点の日付
）を形成しかつ選択するようになっている回路１６（地
球Ｔ上で走査される地上Ｔの一定の帯域に対して、これ
らの信号は必要ならばこの帯域に沿って同じ方向の直列
に対応するように処理する（東−西または西−東））；
これらの信号ＡとＢのそれぞれにおいて、検討中の地上
帯域の一定の特性点を示す特性転移Ａ１およびＢｌ（例
えば、海洋から陸上への転移、または川、または渓谷な
どのようなマークされるコントラストを生ずる境界空間
／大気圏モして／または地球、またはその他の地理上の
詳細）を検出する回路１７： 信号ＡまたはＢに対する（例えば、各信号の左端に関し
て）各転移Ａ１またはＢ１の相対的位置を読み取る回路
１８： これらの相対的位置の間に発散Δ１があった場合、不連
続ＡＩとＢ１とをそれぞれ読み取った場合、各瞬間に存
在する時間を考慮しながら、衛星の角速度ωを決定する
計算回路１９゜ これらの回路の構成は当業者にとってはなんら問題でな
いので、ここではこれ以上詳細に述べない。
Ｂ（第５図参照）（その他これらを構成する各点の日付
）を形成しかつ選択するようになっている回路１６（地
球Ｔ上で走査される地上Ｔの一定の帯域に対して、これ
らの信号は必要ならばこの帯域に沿って同じ方向の直列
に対応するように処理する（東−西または西−東））；
これらの信号ＡとＢのそれぞれにおいて、検討中の地上
帯域の一定の特性点を示す特性転移Ａ１およびＢｌ（例
えば、海洋から陸上への転移、または川、または渓谷な
どのようなマークされるコントラストを生ずる境界空間
／大気圏モして／または地球、またはその他の地理上の
詳細）を検出する回路１７： 信号ＡまたはＢに対する（例えば、各信号の左端に関し
て）各転移Ａ１またはＢ１の相対的位置を読み取る回路
１８： これらの相対的位置の間に発散Δ１があった場合、不連
続ＡＩとＢ１とをそれぞれ読み取った場合、各瞬間に存
在する時間を考慮しながら、衛星の角速度ωを決定する
計算回路１９゜ これらの回路の構成は当業者にとってはなんら問題でな
いので、ここではこれ以上詳細に述べない。
実際、αとβとが等しい場合、また所定の地表帯域を２
つの隣接線を連続的に走査している際に検出素子１と２
により観察するという目下考慮中のケースの場合、例え
ば、宇宙空間と地球の間の転移（大気通過）、または一
般にはイメージにおける２つの非常に異なる光束帯の間
を移動することに対応する固定しきい値Ｖにより検出器
１と２からの信号の通過の瞬間を測定する場合は、第二
検出器２の時は、続く線Ｌ （ｎ＋１）を走査する時に
第一検出器で信号（Ｂ）に対して「演鐸的」に繰り返す
信号（Ａ）を各線において得る。この繰り返しによって
走査軸のまわりの姿勢のずれを絶えず追跡することがで
き、これによりジャイロメータを再調整する、すなわち
、例えば、衛星のジャイロメータの場合、測定されたず
れをなくすことができる。
つの隣接線を連続的に走査している際に検出素子１と２
により観察するという目下考慮中のケースの場合、例え
ば、宇宙空間と地球の間の転移（大気通過）、または一
般にはイメージにおける２つの非常に異なる光束帯の間
を移動することに対応する固定しきい値Ｖにより検出器
１と２からの信号の通過の瞬間を測定する場合は、第二
検出器２の時は、続く線Ｌ （ｎ＋１）を走査する時に
第一検出器で信号（Ｂ）に対して「演鐸的」に繰り返す
信号（Ａ）を各線において得る。この繰り返しによって
走査軸のまわりの姿勢のずれを絶えず追跡することがで
き、これによりジャイロメータを再調整する、すなわち
、例えば、衛星のジャイロメータの場合、測定されたず
れをなくすことができる。
本発明は、線走査を瞬間的にまたは十分に早急に行い、
この走査時においては大気の移動（観測対象物の移動要
素）が無視できない場合に応用できる。
この走査時においては大気の移動（観測対象物の移動要
素）が無視できない場合に応用できる。
大気を不規則な線ＡＴＭにより部分的に示した第２図で
は、縦方向の矢印は地上Ａ１またはＢ１の縁部の検出や
、検出器１が隣線を精査する間、検出器２が読み取るＡ
’ １をも表している。
は、縦方向の矢印は地上Ａ１またはＢ１の縁部の検出や
、検出器１が隣線を精査する間、検出器２が読み取るＡ
’ １をも表している。
多極の近傍における明確なしきい値、つまり急勾配がな
くならないように、検出器１と２を２対に分け（第３図
の１．２と１′、２°）、多対は北または南に向かう光
軸に対する焦点平面内のその残留偏差全体にあるが、こ
れは視線をオフセットする効果もある。このようにして
、イメージの北の走査を開始すると、南に向かってオフ
セットされた、または調整された視線を有する一組は北
極から南極までの宇宙空間／地上の交差点を十分に検出
することにより、その変化が明確になる。
くならないように、検出器１と２を２対に分け（第３図
の１．２と１′、２°）、多対は北または南に向かう光
軸に対する焦点平面内のその残留偏差全体にあるが、こ
れは視線をオフセットする効果もある。このようにして
、イメージの北の走査を開始すると、南に向かってオフ
セットされた、または調整された視線を有する一組は北
極から南極までの宇宙空間／地上の交差点を十分に検出
することにより、その変化が明確になる。
同じようにして、イメージの北極を走査する時は、北極
に向けて調整された視線を有する２つの検出器を用いる
。
に向けて調整された視線を有する２つの検出器を用いる
。
イメージの近傍では、一方の対の検出器からもう一方の
検出器へと連続的にとつかえひつかえするが、使用する
検出器は以下のものである。
検出器へと連続的にとつかえひつかえするが、使用する
検出器は以下のものである。
１と２（公称構成）
つぎに１と２° （転移段階：検出器ｌのしきい値と前
の線の検出器２°のしきい値とを比較する）。
の線の検出器２°のしきい値とを比較する）。
次に１°と２° （他の公称形状、検出器１゛のしきい
値を前線上の検出器のしきい値と比較する検出器１．２
．１′、２°に使用される波長は赤外線に近いのが好ま
しく、これによって地球が太陽に照らされていない場合
でも強いコントラストの地上／宇宙空間を得る。実際面
では、使用する波長は通常広い分光帯から選択してもよ
い。
値を前線上の検出器のしきい値と比較する検出器１．２
．１′、２°に使用される波長は赤外線に近いのが好ま
しく、これによって地球が太陽に照らされていない場合
でも強いコントラストの地上／宇宙空間を得る。実際面
では、使用する波長は通常広い分光帯から選択してもよ
い。
最後に、事実、多対の検出器は２つのグルーブの検出器
から構成されていて、これらの機能の冗長性が確保され
る。
から構成されていて、これらの機能の冗長性が確保され
る。
第４図の強さ一距離の曲線はＭＥＴＥＯ５ＴＡＴからの
イメージデータを用いた刺激を示しているここでは、赤
外線検出器の場合は、地球／宇宙空間の転移Ａ１または
Ｂ１、そして可視波長検出器の場合はＡ”１またはＢ”
１を明確に区別できるが、夜は効果が薄い。
イメージデータを用いた刺激を示しているここでは、赤
外線検出器の場合は、地球／宇宙空間の転移Ａ１または
Ｂ１、そして可視波長検出器の場合はＡ”１またはＢ”
１を明確に区別できるが、夜は効果が薄い。
光学器１０を用いれば、公知の解決策にあるような第２
の光学的特性やその他のセンサー（太陽、星）がなくて
も、軸Ｘ−Ｘまわりの角速度を測定する同じ機能を満た
すことができる。２つの検出器を組合せると地上の丸さ
や大気の変動とに左右されることはない。
の光学的特性やその他のセンサー（太陽、星）がなくて
も、軸Ｘ−Ｘまわりの角速度を測定する同じ機能を満た
すことができる。２つの検出器を組合せると地上の丸さ
や大気の変動とに左右されることはない。
これまで述べてきたことは限定的な例として提言したも
のでなく、また本発明の枠組から逸脱することがなけれ
ば、当業者が手を加えたものを多く提案してもよいこと
は言うまでもない。
のでなく、また本発明の枠組から逸脱することがなけれ
ば、当業者が手を加えたものを多く提案してもよいこと
は言うまでもない。
そこで、例えば、第５図について間隙された論拠は、信
号へ次に信号Ｂを構成するために考慮に入れた地表帯を
走査する方向とは無関係であることは分かるであろうが
、これは一方向毎に走査することと両立するものである
。
号へ次に信号Ｂを構成するために考慮に入れた地表帯を
走査する方向とは無関係であることは分かるであろうが
、これは一方向毎に走査することと両立するものである
。
別の場合、角度αをβの偶然倍数、例えば２と等しい角
度とすると、連続線の走査方向がどのようであっても、
時間分離転移Ａ１とＢ１が理論上、角速度がない場合、
各線の走査時間の倍数であることが予測できる。
度とすると、連続線の走査方向がどのようであっても、
時間分離転移Ａ１とＢ１が理論上、角速度がない場合、
各線の走査時間の倍数であることが予測できる。
さらに、検出素子１と２の位置を逆にしてもよい。この
場合は、信号ＡとＢの順番を逆にすることであり、この
ようなことは本発明の原理を実質的に変えるものではな
い。
場合は、信号ＡとＢの順番を逆にすることであり、この
ようなことは本発明の原理を実質的に変えるものではな
い。
処理装置１５により発せられる速度信号を非常に様々な
目的、とくに、衛星の姿勢をこのような趣旨で利用され
る公知の古典的手段（ノズル）によって制御することに
使用することができる。
目的、とくに、衛星の姿勢をこのような趣旨で利用され
る公知の古典的手段（ノズル）によって制御することに
使用することができる。
第１図は、本発明の装置とその実施原理を示した図、
第２図は、地球の縁部を検出する原理を示した図、
第３図は、２対の検出器の実施を示した図、第４図は、
赤外線検出器と可視光線の検出とにより得られる対応す
る信号を示した図、第５図は、所定の地表帯域を検出す
るための検出素子により観測される信号を示した図であ
る。
赤外線検出器と可視光線の検出とにより得られる対応す
る信号を示した図、第５図は、所定の地表帯域を検出す
るための検出素子により観測される信号を示した図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、走査軸（Ｘ−Ｘ）に基づいて走査するための観測装
置を備えた宇宙航空機Ｓから天体（Ｔ）を走査する観測
方法において、地上（ＤＴ）における所定の帯域を所定
の走査方向に向かって走査することに対応して２つの信
号（Ａ、Ｂ）を連続的に形成し（１６）、地表における
前記帯域上の同じ所定の特性点を示す特性転移（Ａ１、
Ｂ１）をこれらの信号のそれぞれにおいて検出し（１７
）、これらの信号におけるこれらの転移の相対位置を読
み取り（１８）、これらの相対位置の間に差異があれば
その差異から宇宙航空機のいかなる角速度（ω）の値も
確認して（１９）、前記の各転移が前記信号に現れる瞬
間を分離する時間を考慮することを特徴とする前記観測
方法。 ２、前記角度差または前記角速度を用いて、前記測定差
または速度を無効することにより走査軸のまわりの前記
宇宙航空機の姿勢を制御することを特徴とする請求項１
記載の観測方法。 ３、走査軸（Ｘ−Ｘ）に基づいて１線毎に前記天体を精
査する光学式走査装置（１２）と、この光学装置の焦点
平面（Ｐ）内にあり、かつ光学装置の光軸に沿った検出
グルーブ（１３）と、この検出グルーブに接続されたイ
メージ形成処理装置（１４）とからなる、天体（Ｔ）と
向かい合った宇宙航空機（Ｓ）のための観測装置におい
て、天体（Ｔ）を分割する２つの隣接する走査線（Ｌ（
ｎ）、Ｌ（ｎ＋１））の間の距離（ｅ）を光学装置によ
り見る角度（α）の完全な倍数、少なくとも１に等しい
倍数と等しい角度（β）をもって光学装置（１２）によ
り見る距離（ｄ）だけ走査軸（Ｘ−Ｘ）と平行にずれて
焦点平面内に置かれた、同一の分光特性を有する第１お
よび第２検出素子（１：１、１′）と（２：２、２′）
と、並びに前記検出素子の各々に接続され角速度の測定
と処理のための装置とを備え、これは天体上の走査され
た地上の所定の帯域を示す信号（Ａ、Ｂ）（これらの信
号は前記地表の帯域に沿った全く同一の所定の方向系列
に対応するように処理される）を検出するこれらの検出
素子を交互に用いて連続的に読み取る回路（１６）と、 前記地上帯域の所定の点特性を示す特性転移（Ａ１、Ｂ
１）を各信号（Ａ、Ｂ）の中で検出する回路（１７）と
、 各転移の相対位置をそれを含む前記信号との関連におい
て読み取る回路（１８）と、 前記特性転移が読み取られた瞬間を分割する間隔を考慮
に入れて、走査軸と平行な軸のまわりの宇宙航空機の角
速度の値を前記相対位置同士に差があればその差から決
定する計算回路（１９）とから成る、前記各検出素子に
接続された角速度処理測定装置（１５）とを備えた、天
体（Ｔ）と向かい合った宇宙航空機用観測装置（１０）
。 ４、前記第１検出素子（１）は前記光学式走査装置の光
軸（Ｚ−Ｚ）上にあることを特徴とする請求項３記載の
装置。 ５、前記第１検出素子は前記検出グルーブ（１３）の一
部であることを特徴とする請求項３または４記載の装置
。 ６、各検出素子は走査軸と平行に移動する２つの副素子
（１、２、１′、２′）に分けられ、各副素子は走査軸
と平行の光軸に対するその全オフセット内にあることを
特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の装置。 ７、本装置の検出素子（１、２）間の距離を見る角度と
、２つの隣接する走査線の間の距離を見る角度とは等し
いことを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の
装置。 ８、検出素子同土間の距離を光学装置で見る角度（α）
が２つの隣接する走査線間の距離を光学装置で見る角度
（β）の偶数倍数であり、特徴転移同士の差が特徴転移
を分離する時間間隔と各線の走査時間の所定の倍数との
間の差により形成されることと特徴とする請求項３乃至
６のいずれかに記載の装置。 ９、検出素子（１、２）は赤外線放射に対する感度が高
いことを特徴とする請求項３乃至８のいずれかに記載の
装置。 １０、請求項３乃至９のいずれかに記載の観測装置と、
走査軸の回転軸の垂直軸に対応する角速度検出器とを備
えた宇宙航空機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8805708A FR2630705B1 (fr) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Procede d'observation par balayage d'un corps celeste et de mesure d'une vitesse angulaire d'un vehicule spatial, systeme d'observation pour sa mise en oeuvre, et vehicule spatial le comportant |
| FR8805708 | 1988-04-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0249111A true JPH0249111A (ja) | 1990-02-19 |
| JP2740920B2 JP2740920B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=9365796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1111895A Expired - Lifetime JP2740920B2 (ja) | 1988-04-28 | 1989-04-28 | 走査による天体観測並びに宇宙航空機の角速度の測定のための方法、それを実行するための観測装置およびその観測装置を備えた宇宙航空機 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5062051A (ja) |
| EP (1) | EP0341142B1 (ja) |
| JP (1) | JP2740920B2 (ja) |
| CA (1) | CA1326529C (ja) |
| DE (1) | DE68907440T2 (ja) |
| ES (1) | ES2043056T3 (ja) |
| FR (1) | FR2630705B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008098226A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Shizuki Electric Co Inc | トランスコアの固定構造 |
| CN106225807A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 视频卫星对地面区域目标进行凝视成像的仿真方法及系统 |
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| CN111897357B (zh) * | 2020-08-13 | 2023-10-20 | 上海航天控制技术研究所 | 一种卫星对地扫描的姿态跟踪控制方法 |
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1988
- 1988-04-28 FR FR8805708A patent/FR2630705B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
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