JPH0561963A - 地球観測方法 - Google Patents

地球観測方法

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JPH0561963A
JPH0561963A JP22408191A JP22408191A JPH0561963A JP H0561963 A JPH0561963 A JP H0561963A JP 22408191 A JP22408191 A JP 22408191A JP 22408191 A JP22408191 A JP 22408191A JP H0561963 A JPH0561963 A JP H0561963A
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JP
Japan
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aperture radar
synthetic aperture
image
optical camera
resolution
Prior art date
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Pending
Application number
JP22408191A
Other languages
English (en)
Inventor
Koitaro Kasai
鯉太郎 笠井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 地球表面の観測特に移動物体の観測を広範囲
にかつ高分解能に実施ししかも雨や雲の存在する場合も
可能とする地球観測方法を得る。 【構成】 人工衛星2に広域型光学カメラ3および広域
型合成開口レーダ4を、別の人工衛星に高分解能光学カ
メラ12と高分解能合成開口レーダ14を搭載し広域型
センサ3、4によって地表面の移動物体を見い出しそれ
を高分解能センサ12、14で部分的に拡大した画像を
取得する。 【効果】 地球面の移動物体を広範囲にしかも雲や雨が
存在しても高分解能の画像を効率よく取得できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は人工衛星に光学センサ
や電波センサを搭載して地球の映像を取得、地上に伝送
し、地上において映像データを受信して地球の画像を再
生する地球観測方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より米国におけるランドサット衛
星、シーサット衛星、我が国における海洋観測衛星、地
球資源衛星等の例にみるように、地球の広範囲に観測す
る有効な手段として人工衛星を利用することが行われて
いる。図3は、従来の人工衛星を利用して地球の画像を
取得する装置を示すもので、図において1は地球、2は
地球軌道を周回する人工衛星、3は地球の画像を取得す
るセンサ、5はセンサ3で取得した画像を地上に伝送す
るための画像データ伝送装置、6は人工衛星からの画像
データを受信・再生する地球局、7は地球局6を構成す
る画像データ受信装置、8は画像再生装置、イは衛星の
進行方向、ロは地球方向である。なお、図3では人工衛
星における他の装置、例えば電源装置、姿勢制御装置、
トラッキング及びテレメントリコマンド装置、ガスジェ
ット装置あるいは構体などを必要とするが、この発明の
説明のためには直接関係ないので省略している。
【0003】このような装置において地球の画像を取得
するには、あらかじめ選定した軌道に人工衛星を飛翔さ
せ(通常太陽同期軌道とする。)、人工衛星のアースト
レースにそってセンサ3のスオース巾(進行方向に直交
するセンサの地表面における視野巾)分の地球画像を例
えば合成開口レーダを用いて検出し、そのデータを図2
に示す系統によって地上に伝送し再生するのである。な
お、人工衛星から地上にデータを伝送するには通常電波
によっている。
【0004】次に動作について説明する。地球1を周回
する人工衛星2に地球の画像を取得するセンサ3、例え
ば合成開口レーダや光学カメラを搭載し、これらのセン
サで取得した画像を画像データ伝送装置5で地球局6に
伝送する。地球局6では人工衛星2からの画像データを
画像データ受信装置7で受信し、画像再生装置8で画像
を再生し、地球を観測するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の地球観測装置は
以上のように構成されているので地表目標領域が多数に
分散されている場合の画像を取得したいとき、その位置
が固定していれば人工衛星にあらかじめ取得位置を指令
することによって順次画像を取得できる。しかしながら
地上目標が移動する場合、例えば海洋を移動する船の画
像を早く取得したい場合などでは、前回取得した位置か
らどこに船が移動したか不明であるから上記のような方
法では前回と同じアーストレース上に人工衛星が来たと
き画像を取得しても船の画像は得られないことになる。
また一般にセンサは広い範囲を観測できるようにすると
地表分解能が低くなり逆に分解能を高くすると観測域が
狭くなるから上記移動目標の観測確率を高めようとする
と目標物の識別がしにくくなる欠点を有す。すなわち、
移動目標に対しては広範囲の画像を取得しなければなら
ないという人工衛星の利用効率、地上でのデータ処理上
極めて効率が悪く不経済と言わざるを得ない。さらに光
学カメラは合成開口レーダより高分解能とすることが容
易であるが、光学カメラの場合は雲があると雲の下の地
表面の画像は得られず、画像の取得頻度は天候によって
大巾に影響をうけるなどの問題があった。
【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので地上目標物が移動する場合におい
ても効率よく対象物の画像を取得できるとともに画像の
分解能を高めることのできる地球観測方法を得ることを
目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る地球観測
方法は広域型光学カメラ及び広域型合成開口レーダと高
分解能カメラ及び高分解能合成開口レーダを人工衛星に
搭載し広域型光学カメラと広域型合成開口レーダで地球
表面の画像を広範囲に取得しながら移動物体の位置を認
識し、すみやかにその位置を拡大した高分解能の画像を
取得することにより地表面の雲の影響を受けずに目標物
体の移動位置を確認しながら高分解能画像を取得できる
ようにしたものである。
【0008】
【作用】この発明は広域型光学カメラ及び広域型合成開
口レーダと、高分解能光学カメラ及び高分解能合成開口
レーダを同一もしくは別々の人工衛星に搭載し、衛星の
進行方向に対して前方を広域型光学カメラ及び広域型合
成開口レーダで観測するように配置し、地上において広
域型光学カメラ及び合成開口レーダの画像を再生するこ
とによって移動した目標物体の現在位置を確認し、かつ
雲の範囲を認識することによって、雲がない目標位置の
場合は高分解能光学カメラ(通常高分解能合成開口レー
ダよりはさらに高分解能としている。)の視野方向を目
標物体に向けるよう制御し拡大した画像を得るように
し、一方雲がある場合は高分解能合成開口レーダのビー
ム方向を目標物体に向けるよう制御し、高分解能光学カ
メラと高分解能合成開口レーダによって指定された位置
の画像を取得し移動目標物体を捜索しながら高分解能映
像を取得するものであるから、雨や雲の影響を受けずに
前述の目標物体を、海上を航行する船としたときのよう
な場合、広い範囲において船の位置を捜索でき、かつそ
の位置近傍の高分解能画像を取得できることになる。
【0009】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において3は広域型光学カメラ、4は広域型
合成開口レーダ、12は高分解能光学カメラ、13は高
分解能光学カメラの視野方向を可変する視野方向制御装
置、14は高分解能合成開口レーダ、15は高分解能合
成開口レーダのアンテナビーム方向を可変させるための
ビーム方向制御装置、9は再生された画像より、高分解
能光学カメラもしくは高分解能合成開口レーダで拡大す
べき位置を見い出す目標位置判定装置、10っは高分解
能光学カメラ及び高分解能合成開口レーダに画像取得目
標位置を指令する画像取得指令装置、11は画像取得指
令装置10からの指令を受け視野方向制御装置13及び
ビーム方向制御装置15にコマンドを送出するコマンド
装置、ハは視野方向である。その他は図3の装置と同じ
である。
【0010】以下にこの発明による図1の実施例の作
用、動作を説明する。広域型光学カメラ3及び広域型合
成開口レーダ4は地球1の画像を取得し画像データ伝送
装置5、地球局6に設置された画像データ受信装置7経
由画像再生装置8において再生できる。この再生画像に
おいて目標物体がどこに移動したかをディスプレー等に
表示し、目視により確認する。このとき広域型光学カメ
ラ3から得られた画像は地表面に雲がある場合は雲にお
おわれた範囲の目標物体は確認できないが広域型合成開
口レーダ4は雲の影響を受けない全範囲の確認が可能で
ある。
【0011】このとき、同一地表面の前回までの画像と
今回の画像を計算機により比較し変化分を検出、一定エ
リアの変化量があらかじめ定めたスレッシホールドを超
えた(複数の段階に区分して表示してもよい。)場合
に、そのエリアをディスプレー等に表示する目標位置判
定装置9を用いれば、目視による目標の位置の変化の確
認が容易となる。
【0012】次にここで得られる画像は、スオース巾を
大きくとっているため、分解能の点では、目標物体の詳
細な認識が不十分な場合が多いから、上記により移動目
標物体の現在の位置を確認したあと、高分解能光学カメ
ラ12及び高分解能合成開口レーダ14により部分的に
拡大した画像をとる。一般に光学カメラの方が合成開口
レーダよりも高分解能の画像をとることが容易であるた
め高分解能光学カメラ12の方を高分解能合成開口レー
ダ14よりも分解能を向上させたカメラとすることによ
り雲のない領域にある目標物体は高分解能光学カメラを
用いれば、より分解能の高い画像を得ることができる。
これは、取得位置をディスプレー等で指示することによ
って画像取得指令装置10により地球局6から人工衛星
2のコマンド装置11にあらかじめ決めた信号を送出
し、コマンド装置11でこれを解読し、高分解能光学カ
メラの視野方向を変化させ目標物体を指向するよう視野
方向制御装置13を駆動することによって実行できる。
【0013】一方雲がある領域に対しては高分解能合成
開口レーダ14のビーム方向を指示どおりに向けるよう
制御するビーム方向制御装置15にこのコマンド信号を
送出することによって画像を取得する。このビーム方向
制御は、合成開口レーダに用いられるアンテナのオフナ
ディアを可変させるか、フェイズドアレイアンテナを利
用することによって実行できる。
【0014】実施例2.また上記実施例では広域型光学
カメラ及び広域型合成開口レーダと指向方向が制御でき
る高分解能光学カメラ及び高分解能合成開口レーダとを
同一の人工衛星に搭載した場合について説明したが図2
に示すようにこれらは別々の人工衛星に搭載してもよく
両者の軌道上の前後距離を適切に保つようにすれば上記
実施例と同様の効果を奏する。
【0015】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば地球観測
装置を広域型光学カメラ及び広域型合成開口レーダと、
高分解能を光学カメラ及び高分解能合成開口レーダでサ
ーチするから雨や雲のないところは高分解能光学カメラ
により高分解能の地表面画像を得ることができ、雨や雲
のある領域においても合成開口レーダの画像を得ること
ができる。
【0016】さらに広域型光学カメラ及び広域型合成開
口レーダを用いて目標物体の位置を特定してから高分解
能光学カメラ及び高分解能合成開口レーダで指定された
位置の画像を取るように制御するから、移動物体の高分
解能画像を取得でき、それだけ人工衛星の寿命内に情報
価値の高い画像の取得頻度を上げられ、経済的な地球観
測システムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による地球観測装置を示す
図である。
【図2】この発明の実施例2による地球観測装置を示す
図である。
【図3】従来の地球観測装置を示す図である。
【符号の説明】
1 地球 2 人工衛星 3 広域型光学カメラ 4 広域型合成開口レーダ 5 画像データ伝送装置 6 地球局 7 画像データ受信装置 8 画像再生装置 9 目標位置判定装置 10 画像取得指令装置 11 コマンド装置 12 高分解能光学カメラ 13 視野方向制御装置 14 高分解能合成開口レーダ 15 ビーム方向制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人工衛星に光学カメラと合成開口レーダ
    を搭載し、地球表面の映像を取得、地上に伝送し、地上
    において映像を再生することによって地球表面の画像を
    得る地球観測装置において、広域型光学カメラ及び広域
    型合成開口レーダと、高分解能光学カメラ及び高分解能
    合成開口レーダと、それらの画像データを伝送する画像
    データ伝送装置と、上記高分解能光学カメラの視野方向
    を可変する視野方向制御装置と、上記高分解能合成開口
    レーダのアンテナのビーム方向を可変させるビーム方向
    制御装置と、これらの制御装置に指示を与える地上から
    のコマンドを受信・解読・送出するコマンド装置とを搭
    載した人工衛星を有し、上記広域型光学カメラの視野方
    向を上記高分解能光学カメラの視野方向より人工衛星の
    進行方向に対し前方となるように配置するとともに上記
    広域型合成開口レーダの電波発射方向も高分解能合成開
    口レーダの電波発射方向より人工衛星の進行方向に対し
    前方となるように配置し、上記広域型光学カメラ及び広
    域型合成開口レーダで取得した画像を画像データ伝送装
    置で、画像データ受信装置、画像再生装置、目標位置判
    定装置および画像取得指令装置より構成する地球局に伝
    送し、上記画像データ受信装置と画像再生装置で上記広
    域型光学カメラ及び広域型合成開口レーダの画像を再生
    し、上記広域型光学カメラの画像より雲でおおわれた地
    表面を識別しておき、上記広域型光学カメラ及び広域型
    合成開口レーダで得られた画像の一部を拡大して取得し
    たい部分領域を目視もしくは目標位置判定装置により見
    い出し、その部分領域が雲でおおわれていない場合は高
    分解能光学カメラに対し画像取得指令装置及びコマンド
    装置を経由して視野方向制御装置に指令することによっ
    て上記高分解能光学カメラの視野方向を目標位置を通過
    する方向に向け上記広域型光学カメラで得られた部分領
    域を上記高分解能光学カメラで拡大した画像を取得し、
    目標とする部分領域が雲でおおわれいる場合は上記高分
    解能合成開口レーダに対し画像取得指令装置及びコマン
    ド装置を経由して上記ビーム方向制御装置に指令するこ
    とによって上記高分解能合成開口レーダのアンテナビー
    ムを目標位置を通過する方向に向け、上記広域型合成開
    口レーダの部分領域を高分解能合成開口レーダで拡大し
    た画像の取得をすることを特徴とする地球観測方法。
  2. 【請求項2】 上記広域型光学カメラ及び広域型合成用
    開口レーダと高分解能光学カメラ及び高分解能合成開口
    レーダとをそれぞれ別々の人工衛星に搭載し、これら2
    つの人工衛星をほぼ同一の軌道とし、広域型光学カメラ
    及び広域型合成開口レーダを搭載した人工衛星を高分解
    能光学カメラ及び高分解能合成開口レーダを搭載した人
    工衛星よりも進行方向で前方に飛翔させて、広域型で取
    得した画像の部分領域を時間的に遅れて飛しょうする高
    分解能型光学カメラ及び合成開口レーダで拡大した画像
    を取得するようにした請求項第1項記載の地球観測方
    法。
JP22408191A 1991-09-04 1991-09-04 地球観測方法 Pending JPH0561963A (ja)

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