JPH04237038A - 画像撮像動作補正システム - Google Patents
画像撮像動作補正システムInfo
- Publication number
- JPH04237038A JPH04237038A JP3005515A JP551591A JPH04237038A JP H04237038 A JPH04237038 A JP H04237038A JP 3005515 A JP3005515 A JP 3005515A JP 551591 A JP551591 A JP 551591A JP H04237038 A JPH04237038 A JP H04237038A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- satellite
- camera
- gimbal
- image capturing
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 235000019892 Stellar Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
Landscapes
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三軸安定型人工衛星に
搭載されジンバルによりミラーを動かして観測対象物を
走査する画像撮像用カメラの画像撮像動作補正システム
に関する。
搭載されジンバルによりミラーを動かして観測対象物を
走査する画像撮像用カメラの画像撮像動作補正システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３，図４を参照し、かかるカメラの動
作原理を説明する。
作原理を説明する。
【０００３】図３に構成を模式的に示すカメラ３におい
て、採光部３３から入射した観測対象物からの反射光３
４はミラー３２を介して受光部３５へ導かれる。カメラ
３は、観測方向に対して非常に狭い領域でしか撮像でき
ないため、ミラージンバル３１を用いてミラー３２を第
１回転軸３６，第２回転軸３７の回りで回転させること
により、図４に示すように観測方向の中心視線方向６を
走査して観測対象物７、例えば地球などの全領域を撮像
することが可能となる。
て、採光部３３から入射した観測対象物からの反射光３
４はミラー３２を介して受光部３５へ導かれる。カメラ
３は、観測方向に対して非常に狭い領域でしか撮像でき
ないため、ミラージンバル３１を用いてミラー３２を第
１回転軸３６，第２回転軸３７の回りで回転させること
により、図４に示すように観測方向の中心視線方向６を
走査して観測対象物７、例えば地球などの全領域を撮像
することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】三軸安定型人工衛星に
おいて上述したようなカメラで観測対象物を撮像すると
き、撮像した画像の精度は次の要素で決定される。１つ
にはミラーの駆動精度、２つには人工衛星の姿勢及び軌
道制御精度、そして３つには太陽熱によりカメラの外装
部に歪が生じ、カメラの視線方向がずれてしまうことで
ある。これらのうち、画像の誤差の大部分を占めるのは
、２つめの姿勢軌道制御誤差と３つめの熱歪である。
おいて上述したようなカメラで観測対象物を撮像すると
き、撮像した画像の精度は次の要素で決定される。１つ
にはミラーの駆動精度、２つには人工衛星の姿勢及び軌
道制御精度、そして３つには太陽熱によりカメラの外装
部に歪が生じ、カメラの視線方向がずれてしまうことで
ある。これらのうち、画像の誤差の大部分を占めるのは
、２つめの姿勢軌道制御誤差と３つめの熱歪である。
【０００５】本発明の目的は、これら２つの誤差要因に
よる画像撮動作の誤差を人工衛星の搭載計算機を使用し
て補正し、撮像画像の高精度化を実現することにある。
よる画像撮動作の誤差を人工衛星の搭載計算機を使用し
て補正し、撮像画像の高精度化を実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の画像撮像動作補
正システムは、人工衛星に搭載されジンバルによりミラ
ーを動かして中心視線方向を走査する画像撮像用カメラ
と、前記人工衛星の姿勢センサ及び慣性基準装置と、地
上局と、前記ジンバルからのジンバル角情報、前記姿勢
センサからの衛星姿勢情報、前記慣性基準装置からの衛
星角速度情報、ならびに、前記地上局からの衛星軌道情
報及び前記画像撮像用カメラの熱歪モデル情報に基づき
前記ジンバルに補正コマンドを送り前記人工衛星の姿勢
及び軌道制御誤差ならびに前記画像撮像用カメラの熱歪
に起因する前記画像撮像用カメラの中心視線方向の誤差
を補正する衛星搭載計算機とを備えている。
正システムは、人工衛星に搭載されジンバルによりミラ
ーを動かして中心視線方向を走査する画像撮像用カメラ
と、前記人工衛星の姿勢センサ及び慣性基準装置と、地
上局と、前記ジンバルからのジンバル角情報、前記姿勢
センサからの衛星姿勢情報、前記慣性基準装置からの衛
星角速度情報、ならびに、前記地上局からの衛星軌道情
報及び前記画像撮像用カメラの熱歪モデル情報に基づき
前記ジンバルに補正コマンドを送り前記人工衛星の姿勢
及び軌道制御誤差ならびに前記画像撮像用カメラの熱歪
に起因する前記画像撮像用カメラの中心視線方向の誤差
を補正する衛星搭載計算機とを備えている。
【０００７】前記姿勢センサは恒星センサであってもよ
く、又、前記ジンバルは２軸ジンバルであってもよい。
く、又、前記ジンバルは２軸ジンバルであってもよい。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。
。
【０００９】本発明の特徴は、カメラの視線方向を衛星
搭載計算機を用いて決定し、ミラーのジンバル角の補正
コマンドとしてカメラへ送り、ミラーを駆動させること
により撮像方向の補正を行うことである。
搭載計算機を用いて決定し、ミラーのジンバル角の補正
コマンドとしてカメラへ送り、ミラーを駆動させること
により撮像方向の補正を行うことである。
【００１０】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。
である。
【００１１】本実施例は、人工衛星の姿勢センサとして
の恒星センサ１と、人工衛星の慣性基準装置２と、人工
衛星に搭載されミラージンバル３１によりミラー３２を
動かして受光部３５の中心視線方向を走査するカメラ３
と、地上局５と、恒星センサ１，慣性基準装置２，カメ
ラ３，地上局５からの情報に基づきカメラ３に補正コマ
ンドを送出する衛星搭載計算機５とを備えて構成されて
いる。
の恒星センサ１と、人工衛星の慣性基準装置２と、人工
衛星に搭載されミラージンバル３１によりミラー３２を
動かして受光部３５の中心視線方向を走査するカメラ３
と、地上局５と、恒星センサ１，慣性基準装置２，カメ
ラ３，地上局５からの情報に基づきカメラ３に補正コマ
ンドを送出する衛星搭載計算機５とを備えて構成されて
いる。
【００１２】図２を参照して本実施例の動作について説
明する。本実施例の動作は、以下説明するように、（１
）から（５）の５つの動作に大別される。
明する。本実施例の動作は、以下説明するように、（１
）から（５）の５つの動作に大別される。
【００１３】（１）慣性座標系におけるカメラ３の視線
方向の計算 衛星搭載計算機４は、・恒星センサ１からの星方向によ
り計算した人工衛星の現在の姿勢（決定姿勢４１）・地
上局５から人工衛星へ送られた軌道情報４２により計算
した人工衛星の現在の軌道位置・地上局５から人工衛星
へ送られたカメラ３の熱歪モデル４３により計算したカ
メラ３の現在の熱歪量・カメラ３のジンバル角検出器３
１１から送られた現在のミラー３２のジンバル角４４以
上４つの要素を用いて慣性座標系における現在のカメラ
３の視線方向を求める（４５）。
方向の計算 衛星搭載計算機４は、・恒星センサ１からの星方向によ
り計算した人工衛星の現在の姿勢（決定姿勢４１）・地
上局５から人工衛星へ送られた軌道情報４２により計算
した人工衛星の現在の軌道位置・地上局５から人工衛星
へ送られたカメラ３の熱歪モデル４３により計算したカ
メラ３の現在の熱歪量・カメラ３のジンバル角検出器３
１１から送られた現在のミラー３２のジンバル角４４以
上４つの要素を用いて慣性座標系における現在のカメラ
３の視線方向を求める（４５）。
【００１４】（２）慣性座標系におけるカメラ３の目標
視線方向の計算 又、衛星搭載計算機４は、・上述した決定姿勢４１・軌
道情報４２により計算した人工衛星の目標時間における
軌道位置・熱歪モデル４３により計算したカメラ３の目
標時間における熱歪量・慣性基準装置２から得られる衛
星本体の現在の角速度（姿勢レート４６）・計算した目
標時間における衛星の姿勢４７及び軌道の制御情報４８
に基づく姿勢変動予測（４９）以上５つの要素を用いて
慣性座標系における目標時間でのカメラ３の視線方向を
求める（５０）。
視線方向の計算 又、衛星搭載計算機４は、・上述した決定姿勢４１・軌
道情報４２により計算した人工衛星の目標時間における
軌道位置・熱歪モデル４３により計算したカメラ３の目
標時間における熱歪量・慣性基準装置２から得られる衛
星本体の現在の角速度（姿勢レート４６）・計算した目
標時間における衛星の姿勢４７及び軌道の制御情報４８
に基づく姿勢変動予測（４９）以上５つの要素を用いて
慣性座標系における目標時間でのカメラ３の視線方向を
求める（５０）。
【００１５】（３）ミラージンバル３１の動作角の計算
更に、衛星搭載計算機４は、動作（１），（２）により
得られた現在と目標時間とのカメラ３の視線方向からミ
ラー３を動かすべきジンバル角を計算し（５１）、この
計算した角度を補正コマンドとしてミラージンバル３１
へ送る。
更に、衛星搭載計算機４は、動作（１），（２）により
得られた現在と目標時間とのカメラ３の視線方向からミ
ラー３を動かすべきジンバル角を計算し（５１）、この
計算した角度を補正コマンドとしてミラージンバル３１
へ送る。
【００１６】（４）カメラ３のミラー動作カメラ３では
、衛星搭載計算機４で計算された補正コマンドによりミ
ラージンバル３１上のミラー３２を駆動する。
、衛星搭載計算機４で計算された補正コマンドによりミ
ラージンバル３１上のミラー３２を駆動する。
【００１７】（５）カメラ３から衛星搭載計算機４への
出力 カメラ３は、ミラー３２を駆動後、その時のミラージン
バル角４４を衛星搭載計算機４へ送り、次の計算のため
の情報とする。
出力 カメラ３は、ミラー３２を駆動後、その時のミラージン
バル角４４を衛星搭載計算機４へ送り、次の計算のため
の情報とする。
【００１８】以上の（１）〜（５）の動作を繰り返すこ
とにより撮像方向の補正をリアルタイムに行い、取得画
像の高精度化を実現することが可能となる。
とにより撮像方向の補正をリアルタイムに行い、取得画
像の高精度化を実現することが可能となる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、人工衛星
の姿勢，軌道の制御誤差、カメラの熱歪によるカメラの
目標方向のずれを補正するように、衛星搭載計算機によ
りカメラのミラージンバルを制御することにより、撮像
画像の高精度化を実現できる効果がある。
の姿勢，軌道の制御誤差、カメラの熱歪によるカメラの
目標方向のずれを補正するように、衛星搭載計算機によ
りカメラのミラージンバルを制御することにより、撮像
画像の高精度化を実現できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施例の動作を説明するための図で
ある。
ある。
【図３】人工衛星に搭載される一般的なカメラの構成を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図４】図３に示すカメラの走査について説明するため
の図である。
の図である。
１ 恒星センサ
２ 慣性基準装置
３ カメラ
４ 衛星搭載計算機
３１ ミラージンバル
３２ ミラー
Claims (3)
- 【請求項１】 人工衛星に搭載されジンバルによりミ
ラーを動かして中心視線方向を走査する画像撮像用カメ
ラと、前記人工衛星の姿勢センサ及び慣性基準装置と、
地上局と、前記ジンバルからのジンバル角情報、前記姿
勢センサからの衛星姿勢情報、前記慣性基準装置からの
衛星角速度情報、ならびに、前記地上局からの衛星軌道
情報及び前記画像撮像用カメラの熱歪モデル情報に基づ
き前記ジンバルに補正コマンドを送り前記人工衛星の姿
勢及び軌道制御誤差ならびに前記画像撮像用カメラの熱
歪に起因する前記画像撮像用カメラの中心視線方向の誤
差を補正する衛星搭載計算機とを備えたことを特徴とす
る画像撮像動作補正システム。 - 【請求項２】 前記姿勢センサは恒星センサであるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像撮像動作補正システ
ム。 - 【請求項３】 前記ジンバルは２軸ジンバルであるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像撮像動作補正システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3005515A JPH04237038A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 画像撮像動作補正システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3005515A JPH04237038A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 画像撮像動作補正システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04237038A true JPH04237038A (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=11613329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3005515A Pending JPH04237038A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 画像撮像動作補正システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04237038A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0881554A3 (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-30 | Space Systems/Loral, Inc. | Satellite imaging system |
| CN110006452A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-12 | 武汉大学 | 高分六号宽视场相机相对几何定标方法及系统 |
| CN110553667A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-10 | 上海航天控制技术研究所 | 一种对星敏感器进行热变形补偿的方法 |
| CN111238529A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种基于星光测量的姿态测量仪精度校准装置及方法 |
| CN112985458A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 北京控制工程研究所 | 在形变加载下进行成像的星敏感器指向测量仪及方法 |
-
1991
- 1991-01-22 JP JP3005515A patent/JPH04237038A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0881554A3 (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-30 | Space Systems/Loral, Inc. | Satellite imaging system |
| CN111238529A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种基于星光测量的姿态测量仪精度校准装置及方法 |
| CN111238529B (zh) * | 2018-11-28 | 2023-06-02 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种基于星光测量的姿态测量仪精度校准装置及方法 |
| CN110006452A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-12 | 武汉大学 | 高分六号宽视场相机相对几何定标方法及系统 |
| CN110006452B (zh) * | 2019-04-17 | 2023-06-23 | 武汉大学 | 高分六号宽视场相机相对几何定标方法及系统 |
| CN110553667A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-10 | 上海航天控制技术研究所 | 一种对星敏感器进行热变形补偿的方法 |
| CN112985458A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 北京控制工程研究所 | 在形变加载下进行成像的星敏感器指向测量仪及方法 |
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