JPH09318743A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH09318743A JPH09318743A JP8136485A JP13648596A JPH09318743A JP H09318743 A JPH09318743 A JP H09318743A JP 8136485 A JP8136485 A JP 8136485A JP 13648596 A JP13648596 A JP 13648596A JP H09318743 A JPH09318743 A JP H09318743A
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- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
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- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/646—Docking or rendezvous systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、測定対象の正確にして高精度な距
離測定を実現し得るようにすることにある。 【解決手段】異なった波長の２つパルスレーザ光を合成
した合成パルスレーザ光を送信光学系２０から測定対象
４３に向けて照射して、その反射レーザ光を受信光学系
４４で受光し、その反射パルスレーザ光を波長毎に分離
して、その比を求めると共に、パルスレーザ光の戻り時
間を算出して、反射パルスレーザ光の比に基づいて測定
対象４３を特定し、パルスレーザ光の戻り時間により測
定対象４３までの距離を求めるように構成したものであ
る。
離測定を実現し得るようにすることにある。 【解決手段】異なった波長の２つパルスレーザ光を合成
した合成パルスレーザ光を送信光学系２０から測定対象
４３に向けて照射して、その反射レーザ光を受信光学系
４４で受光し、その反射パルスレーザ光を波長毎に分離
して、その比を求めると共に、パルスレーザ光の戻り時
間を算出して、反射パルスレーザ光の比に基づいて測定
対象４３を特定し、パルスレーザ光の戻り時間により測
定対象４３までの距離を求めるように構成したものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば人工衛星
や航空機等の飛翔体に搭載され、測定対象までの距離を
測定するのに用いられる距離測定装置に関する。
や航空機等の飛翔体に搭載され、測定対象までの距離を
測定するのに用いられる距離測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の距離測定装置として
は、人工衛星等の宇宙航行体に搭載され、月等の惑星
や、他の人工衛星等の測定対象に向けてパルスレーザ光
を照射して、その反射パルスレーザ光を受光し、その時
間差に基づい測定対称との距離を測定する方式が知られ
ている。このような距離測定装置は、例えば探査しよう
としている月や惑星の距離を測定したり、宇宙航行体が
着陸しようとする惑星までの距離を測定したり、あるい
はランデブードッキングするためのターゲット側の宇宙
航行体までの距離を測定するのに使用される。
は、人工衛星等の宇宙航行体に搭載され、月等の惑星
や、他の人工衛星等の測定対象に向けてパルスレーザ光
を照射して、その反射パルスレーザ光を受光し、その時
間差に基づい測定対称との距離を測定する方式が知られ
ている。このような距離測定装置は、例えば探査しよう
としている月や惑星の距離を測定したり、宇宙航行体が
着陸しようとする惑星までの距離を測定したり、あるい
はランデブードッキングするためのターゲット側の宇宙
航行体までの距離を測定するのに使用される。
【０００３】図３は、このような従来の距離測定装置を
示すもので、パルスレーザ光源１は、送信光学系２を介
してターゲットと称する測定対象３に対向配置される。
パルスレーザ光源１は、演算制御部４にレーザドライバ
５、インターフェース６を介して接続され、該演算制御
部４からの制御信号に基づいてレーザドライバ５で生成
される駆動信号に応動してパルスレーザ光を発振して送
信光学系２を介して測定対象３に向けて照射する。
示すもので、パルスレーザ光源１は、送信光学系２を介
してターゲットと称する測定対象３に対向配置される。
パルスレーザ光源１は、演算制御部４にレーザドライバ
５、インターフェース６を介して接続され、該演算制御
部４からの制御信号に基づいてレーザドライバ５で生成
される駆動信号に応動してパルスレーザ光を発振して送
信光学系２を介して測定対象３に向けて照射する。
【０００４】上記送信光学系２は、パルスレーザ光源１
からのパルスレーザ光の一部を取出して受光素子７に案
内する。受光素子７は、入力したパルスレーザ光に応動
して電気信号を発生し、この電気信号をパルスアンプ８
を介してトリガ発生回路９に出力する。トリガ発生回路
９は、入力した電気信号に応じたパルスを発生して時間
計測回路１０の一方の入力端に出力する。
からのパルスレーザ光の一部を取出して受光素子７に案
内する。受光素子７は、入力したパルスレーザ光に応動
して電気信号を発生し、この電気信号をパルスアンプ８
を介してトリガ発生回路９に出力する。トリガ発生回路
９は、入力した電気信号に応じたパルスを発生して時間
計測回路１０の一方の入力端に出力する。
【０００５】また、受信光学系１１は、上記送信光学系
２に対応して配置され、測定対象３で反射したパルスレ
ーザ光を受光素子１２に案内する。受光素子１２は、案
内された反射パルスレーザ光を電気信号に変換し、この
電気信号をパルスアンプ１３を介してトリガ発生回路１
４に出力する。トリガ発生回路１４は、入力した電気信
号に応じたパルスを発生して、上記時間計測回路１０の
他方の入力端に出力する。
２に対応して配置され、測定対象３で反射したパルスレ
ーザ光を受光素子１２に案内する。受光素子１２は、案
内された反射パルスレーザ光を電気信号に変換し、この
電気信号をパルスアンプ１３を介してトリガ発生回路１
４に出力する。トリガ発生回路１４は、入力した電気信
号に応じたパルスを発生して、上記時間計測回路１０の
他方の入力端に出力する。
【０００６】時間計測回路１０は、その出力端に上記演
算制御部４がインターフェース１５を介して接続され、
上記トリガ発生回路３２，４１から入力したパルスの時
間差ｔ、つまりパルスが測定対称で反射されて戻ってく
る時間差ｔを計測してインターフェース４２を介して演
算制御部４に出力する。
算制御部４がインターフェース１５を介して接続され、
上記トリガ発生回路３２，４１から入力したパルスの時
間差ｔ、つまりパルスが測定対称で反射されて戻ってく
る時間差ｔを計測してインターフェース４２を介して演
算制御部４に出力する。
【０００７】ここで、演算制御部４は、時間差ｔに基づ
いて ｄ＝ｃ・ｔ／２ の式を演算して、測定対象３ｓｋ距離を算出する。ここ
で、ｃは、光の速度である。
いて ｄ＝ｃ・ｔ／２ の式を演算して、測定対象３ｓｋ距離を算出する。ここ
で、ｃは、光の速度である。
【０００８】ところが、上記距離測定装置では、例えば
宇宙航行体に搭載して、惑星や他の宇宙航行体等の測定
対象との距離を測定する場合、宇宙航行体の姿勢制御が
困難となると、送信光学系２から投光されたパルスレー
ザ光が測定対象３に照射されず、測定対象以外に照射さ
れ、その反射パルスレーザ光を受光光学系１１で受光し
てしまい、測定対象３の距離を誤測定する虞れを有す
る。係る問題は、特に、動作制御の高信頼性と共に、安
全性の要求が強い宇宙開発の分野においては、重大であ
る。
宇宙航行体に搭載して、惑星や他の宇宙航行体等の測定
対象との距離を測定する場合、宇宙航行体の姿勢制御が
困難となると、送信光学系２から投光されたパルスレー
ザ光が測定対象３に照射されず、測定対象以外に照射さ
れ、その反射パルスレーザ光を受光光学系１１で受光し
てしまい、測定対象３の距離を誤測定する虞れを有す
る。係る問題は、特に、動作制御の高信頼性と共に、安
全性の要求が強い宇宙開発の分野においては、重大であ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の距離測定装置では、使用態様により誤測定の虞れを
有するという問題がある。この発明は上記の事情に鑑み
てなされたもので、測定対象の正確にして高精度な距離
測定を実現し得るようにして、信頼性の向上を図った距
離測定装置を提供することを目的とする。
来の距離測定装置では、使用態様により誤測定の虞れを
有するという問題がある。この発明は上記の事情に鑑み
てなされたもので、測定対象の正確にして高精度な距離
測定を実現し得るようにして、信頼性の向上を図った距
離測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、異なった波
長の複数のレーザ光を合成して測定対象に向けて照射す
るレーザ光照射手段と、このレーザ光照射手段で照射さ
れた複数のレーザ光の反射レーザ光を受光して波長毎に
分離するレーザ光受光手段と、このレーザ光受光手段で
受光した複数の反射レーザ光の分光反射率特性を算出す
る演算手段と、前記レーザ光照射手段で照射される複数
のレーザ光と前記レーザ光受光手段で受光される反射レ
ーザ光に基づいて前記測定対象で反射された戻り時間を
算出する時間計測手段と、前記演算手段で算出した分光
反射特性に基づいて前記測定対象か否かを判定し、前記
時間計測手段で算出した戻り時間に基づいて前記測定対
象までの距離を算出する演算制御手段とを備えて距離測
定装置を構成したものである。
長の複数のレーザ光を合成して測定対象に向けて照射す
るレーザ光照射手段と、このレーザ光照射手段で照射さ
れた複数のレーザ光の反射レーザ光を受光して波長毎に
分離するレーザ光受光手段と、このレーザ光受光手段で
受光した複数の反射レーザ光の分光反射率特性を算出す
る演算手段と、前記レーザ光照射手段で照射される複数
のレーザ光と前記レーザ光受光手段で受光される反射レ
ーザ光に基づいて前記測定対象で反射された戻り時間を
算出する時間計測手段と、前記演算手段で算出した分光
反射特性に基づいて前記測定対象か否かを判定し、前記
時間計測手段で算出した戻り時間に基づいて前記測定対
象までの距離を算出する演算制御手段とを備えて距離測
定装置を構成したものである。
【００１１】上記構成によれば、演算制御手段は、演算
手段で求めた分光反射率特性に基づいて測定対象を特定
し、時間計測手段で算出した戻り時間に基づいて測定対
象までの距離を算出する。これにより、測定対象を特定
したうえで、測定対象までの距離の算出が可能となり、
測定対象の誤測定の防止が確実に図れ、信頼性の高い高
精度な距離測定が実現される。
手段で求めた分光反射率特性に基づいて測定対象を特定
し、時間計測手段で算出した戻り時間に基づいて測定対
象までの距離を算出する。これにより、測定対象を特定
したうえで、測定対象までの距離の算出が可能となり、
測定対象の誤測定の防止が確実に図れ、信頼性の高い高
精度な距離測定が実現される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発
明の一実施の形態に係る距離測定装置を示すもので、送
信光学系２０は、例えば人工衛星等の宇宙航行体に搭載
される。そして、この送信系光学系２０の入射路には、
第１及び第２のパルスレーザ光源２１，２２が第１及び
第２のハーフミラー２３，２４を介して対向配置され
る。
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発
明の一実施の形態に係る距離測定装置を示すもので、送
信光学系２０は、例えば人工衛星等の宇宙航行体に搭載
される。そして、この送信系光学系２０の入射路には、
第１及び第２のパルスレーザ光源２１，２２が第１及び
第２のハーフミラー２３，２４を介して対向配置され
る。
【００１３】第１及び第２のパルスレーザ光源２１，２
２には、第１及び第２のレーザドライバ２５，２６が接
続され、この第１及び第２のレーザドライバ２５，２６
には、演算制御部２７がインターフェース２８，２９を
介して接続される。
２には、第１及び第２のレーザドライバ２５，２６が接
続され、この第１及び第２のレーザドライバ２５，２６
には、演算制御部２７がインターフェース２８，２９を
介して接続される。
【００１４】演算制御部２７は、制御信号を生成してイ
ンターフェース２８，２９を介して第１及び第２のレー
ザドライバ２５，２６に出力する。すると、第１及び第
２のレーザドライバ２５，２６は、制御信号に基づいた
駆動信号を生成して第１及び第２のパルスレーザ光源２
１，２２に出力する。第１及び第２のパルスレーザ光源
２１，２２は、駆動信号に応動してＬ1 及びＬ2 の波長
のパルスレーザ光を発振して第１及び第２のハーフミラ
ー２３，２４を介して送信光学系２０に出力する。送信
光学系２０は、入力したＬ1 及びＬ2 波長のパルスレー
ザ光を合成して、その合成パルスレーザ光を測定対象４
３に向けて投光する。
ンターフェース２８，２９を介して第１及び第２のレー
ザドライバ２５，２６に出力する。すると、第１及び第
２のレーザドライバ２５，２６は、制御信号に基づいた
駆動信号を生成して第１及び第２のパルスレーザ光源２
１，２２に出力する。第１及び第２のパルスレーザ光源
２１，２２は、駆動信号に応動してＬ1 及びＬ2 の波長
のパルスレーザ光を発振して第１及び第２のハーフミラ
ー２３，２４を介して送信光学系２０に出力する。送信
光学系２０は、入力したＬ1 及びＬ2 波長のパルスレー
ザ光を合成して、その合成パルスレーザ光を測定対象４
３に向けて投光する。
【００１５】また、送信光学系２０は、合成パルスレー
ザ光の一部を取出して受光素子３０に案内する。この受
光素子３０は、入力したパルスレーザ光に応動して電気
信号を発生し、その電気信号をパルスアンプ３１を介し
てトリガ発生回路３２に出力する。トリガ発生回路３２
は、電気信号に応じたパルスを発生して時間計測回路４
５の一方の入力端に出力する。
ザ光の一部を取出して受光素子３０に案内する。この受
光素子３０は、入力したパルスレーザ光に応動して電気
信号を発生し、その電気信号をパルスアンプ３１を介し
てトリガ発生回路３２に出力する。トリガ発生回路３２
は、電気信号に応じたパルスを発生して時間計測回路４
５の一方の入力端に出力する。
【００１６】さらに、上記送信光学系２０には、受信光
学系４４が並設される。この受信光学系は、例えば第１
及び第２の光学系４４ａ，４４ｂを組合わせ配置したカ
セグレン型で構成されて、測定対象４３で反射した反射
パルスレーザ光を第３のハーフミラー４６に案内する。
第３のハーフミラー４６の透過路及び反射路には、狭帯
域の透過フィルターを構成する第１及び第２の光学フィ
ルター３３，３４が配設され、この第１及び第２の光学
フィルター３３，３４の出力側には、受光素子３５，３
６が配設される。
学系４４が並設される。この受信光学系は、例えば第１
及び第２の光学系４４ａ，４４ｂを組合わせ配置したカ
セグレン型で構成されて、測定対象４３で反射した反射
パルスレーザ光を第３のハーフミラー４６に案内する。
第３のハーフミラー４６の透過路及び反射路には、狭帯
域の透過フィルターを構成する第１及び第２の光学フィ
ルター３３，３４が配設され、この第１及び第２の光学
フィルター３３，３４の出力側には、受光素子３５，３
６が配設される。
【００１７】第１及び第２の光学フィルターは、入力し
た合成パルスレーザ光を中心波長がＬ1 及びＬ2 の反射
パルスレーザ光を抽出して受光素子３５，３６に案内す
る。これら受光素子３５，３６は、入力した反射パルス
レーザ光を光電変換して、その電気信号をパルスアンプ
３７，３８を介して割算回路３９に出力する。
た合成パルスレーザ光を中心波長がＬ1 及びＬ2 の反射
パルスレーザ光を抽出して受光素子３５，３６に案内す
る。これら受光素子３５，３６は、入力した反射パルス
レーザ光を光電変換して、その電気信号をパルスアンプ
３７，３８を介して割算回路３９に出力する。
【００１８】割算回路３９は、その出力端に上記演算制
御部２７がインターフェース４０を介して接続され、入
力したＬ1 及びＬ2 波長の電気信号の各ピークＥ1p及び
Ｅ2pを求めて、その比ｒ＝Ｅ2p／Ｅ1pを算出し、この比
ｒ情報をインターフェース４０を介して演算制御部２７
に出力する。
御部２７がインターフェース４０を介して接続され、入
力したＬ1 及びＬ2 波長の電気信号の各ピークＥ1p及び
Ｅ2pを求めて、その比ｒ＝Ｅ2p／Ｅ1pを算出し、この比
ｒ情報をインターフェース４０を介して演算制御部２７
に出力する。
【００１９】また、上記時間計測回路４５の他方の入力
端には、受信系のパルスアンプ３８の出力端がトリガ発
生回路４１を介して接続され、このトリガ発生回路４１
を介してパルスアンプ３８から出力され電気信号に応じ
たパルスが入力される。そして、この時間計測回路４５
の出力端には、上記演算制御部２７がインターフェース
４２を介して接続される。
端には、受信系のパルスアンプ３８の出力端がトリガ発
生回路４１を介して接続され、このトリガ発生回路４１
を介してパルスアンプ３８から出力され電気信号に応じ
たパルスが入力される。そして、この時間計測回路４５
の出力端には、上記演算制御部２７がインターフェース
４２を介して接続される。
【００２０】これにより、時間計測回路４５は、トリガ
発生回路３２，４１から入力されたパルスの時間差ｔ
（パルスレーザ光が測定対象４３で反射されて戻ってく
る時間）ｔを計測し，時間差ｔ情報をインターフェース
４２を介して演算処理部２７に出力する。
発生回路３２，４１から入力されたパルスの時間差ｔ
（パルスレーザ光が測定対象４３で反射されて戻ってく
る時間）ｔを計測し，時間差ｔ情報をインターフェース
４２を介して演算処理部２７に出力する。
【００２１】演算制御部２７は、割算回路４０で算出し
た比ｒに基づいて測定対象４３を特定し、時間計測回路
４５で算出した時間差ｔに基づいて ｄ＝ｃ・ｔ／２ の式を演算して、測定対象４３との距離ｄを算出する。
た比ｒに基づいて測定対象４３を特定し、時間計測回路
４５で算出した時間差ｔに基づいて ｄ＝ｃ・ｔ／２ の式を演算して、測定対象４３との距離ｄを算出する。
【００２２】ここで、上記割算回路３９で算出した比ｒ
（＝Ｅ2p／Ｅ1p）は、測定対象４３毎に特有の値で現わ
されるものであって、測定対象４３の分光反射率に依存
され、例えば図２に示すように現わされる。そこで、演
算制御部２７は、測定対象４３の持つ分光反射率特性を
予め記憶しておいて、割算回路３９で算出した比ｒ情報
と分光反射率特性を比較して測定対象４３を特定する。
（＝Ｅ2p／Ｅ1p）は、測定対象４３毎に特有の値で現わ
されるものであって、測定対象４３の分光反射率に依存
され、例えば図２に示すように現わされる。そこで、演
算制御部２７は、測定対象４３の持つ分光反射率特性を
予め記憶しておいて、割算回路３９で算出した比ｒ情報
と分光反射率特性を比較して測定対象４３を特定する。
【００２３】なお、上記受光素子３０，３５，３６とし
ては、例えば周知のＡＰＤ、ＰＤ、フォトマル等を用い
て構成される。上記構成において、送信光学系２０及び
受信光学系４４が測定対象方向に指向され、この指向状
態において、第１及び第２のパルスレーザ光源２１，２
２が演算制御部２７の制御信号に応動して第１及び第２
のレーザドライバ２５，２６を介して駆動される。
ては、例えば周知のＡＰＤ、ＰＤ、フォトマル等を用い
て構成される。上記構成において、送信光学系２０及び
受信光学系４４が測定対象方向に指向され、この指向状
態において、第１及び第２のパルスレーザ光源２１，２
２が演算制御部２７の制御信号に応動して第１及び第２
のレーザドライバ２５，２６を介して駆動される。
【００２４】すると、第１及び第２にパルスレーザ光源
２１，２２は、Ｌ1 及びＬ2 波長のパルスレーザ光を第
１及び第２のハーフミラー２３，２３を介して送信光学
系２０に出力する。送信光学系２０は、入射したＬ1 及
びＬ2 波長のパルスレーザ光を合成して測定対象４３に
向けて投光する。
２１，２２は、Ｌ1 及びＬ2 波長のパルスレーザ光を第
１及び第２のハーフミラー２３，２３を介して送信光学
系２０に出力する。送信光学系２０は、入射したＬ1 及
びＬ2 波長のパルスレーザ光を合成して測定対象４３に
向けて投光する。
【００２５】同時に、送信光学系２０は、合成パルスレ
ーザ光を受光素子３０に出力する。受光素子３０は、入
射した合成パルスレーザ光を光電変換してパルスアンプ
３１を介してトリガ発生回路３２に出力する。トリガ発
生回路３２は、入力した電気信号に応じたパルスを発生
して時間計測回路４５に出力する。
ーザ光を受光素子３０に出力する。受光素子３０は、入
射した合成パルスレーザ光を光電変換してパルスアンプ
３１を介してトリガ発生回路３２に出力する。トリガ発
生回路３２は、入力した電気信号に応じたパルスを発生
して時間計測回路４５に出力する。
【００２６】そして、上記送信光学系２０から投光され
た合成パルスレーザ光は、測定対象４３に照射されて、
その反射パルスレーザ光が受信光学系４４で受信され
る。この反射パルスレーザ光は、第３のハーフミラー４
６を介して第１及び第２の光学フィルター３３，３４に
案内される。
た合成パルスレーザ光は、測定対象４３に照射されて、
その反射パルスレーザ光が受信光学系４４で受信され
る。この反射パルスレーザ光は、第３のハーフミラー４
６を介して第１及び第２の光学フィルター３３，３４に
案内される。
【００２７】第１及び第２の光学フィルター３３，３４
は、入射した反射パルスレーザ光から中心波長がＬ1 及
びＬ2 の反射パルスレーザ光を抽出して受光素子３５，
３６に出力する。受光素子３５，３６は、それぞれ入射
した反射パルスレーザ光を光電変換してパルスアンプ３
７，３８を介して割算回路３９に出力する。割算回路３
９は、上述したように入力した電気信号の各ピークＥ1p
及びＥ2pを求めて、その比ｒ＝Ｅ2p／Ｅ1pを算出し、イ
ンターフェース４０を介して演算制御部２７に出力す
る。
は、入射した反射パルスレーザ光から中心波長がＬ1 及
びＬ2 の反射パルスレーザ光を抽出して受光素子３５，
３６に出力する。受光素子３５，３６は、それぞれ入射
した反射パルスレーザ光を光電変換してパルスアンプ３
７，３８を介して割算回路３９に出力する。割算回路３
９は、上述したように入力した電気信号の各ピークＥ1p
及びＥ2pを求めて、その比ｒ＝Ｅ2p／Ｅ1pを算出し、イ
ンターフェース４０を介して演算制御部２７に出力す
る。
【００２８】同時に、パルスアンプ３８の出力は、トリ
ガ発生回路４１に入力される。トリガ発生回路４１は、
入力した電気信号に応じたパルスを発生して上記時間計
測回路４５に出力する。すると、時間計測回路４５は、
トリガ発生回路３２，４１からのパルスに基づいて上述
した時間差ｔを算出して、該時間差ｔ情報を上記演算制
御部２７に出力する。
ガ発生回路４１に入力される。トリガ発生回路４１は、
入力した電気信号に応じたパルスを発生して上記時間計
測回路４５に出力する。すると、時間計測回路４５は、
トリガ発生回路３２，４１からのパルスに基づいて上述
した時間差ｔを算出して、該時間差ｔ情報を上記演算制
御部２７に出力する。
【００２９】ここで、演算制御部２７は、割算回路３９
で求めた比ｒに基づいて上述したように測定対象４３を
特定し、時間計測回路４５で算出した時間差ｔに基づい
て上述したように測定対象４３との距離ｄを算出する。
で求めた比ｒに基づいて上述したように測定対象４３を
特定し、時間計測回路４５で算出した時間差ｔに基づい
て上述したように測定対象４３との距離ｄを算出する。
【００３０】また、演算制御部２７が、割算回路３９で
求めた比ｒ情報に基づいて測定対象４３を特定できなか
った場合には、その比ｒ情報が測定対象４３の分光反射
率特性に対応するように宇宙航行体の姿勢が制御され
る。そして、割算回路３９からの比ｒ情報が測定対象４
３の分光反射率特性に対応された状態において、宇宙航
行体の姿勢が制御されたと判定して、時間計測回路４５
で算出した時間差ｔに基づいて測定対象４３までの距離
が測定される。
求めた比ｒ情報に基づいて測定対象４３を特定できなか
った場合には、その比ｒ情報が測定対象４３の分光反射
率特性に対応するように宇宙航行体の姿勢が制御され
る。そして、割算回路３９からの比ｒ情報が測定対象４
３の分光反射率特性に対応された状態において、宇宙航
行体の姿勢が制御されたと判定して、時間計測回路４５
で算出した時間差ｔに基づいて測定対象４３までの距離
が測定される。
【００３１】このように、上記距離測定装置は、異なっ
た波長の２つパルスレーザ光を合成した合成パルスレー
ザ光を送信光学系２０から測定対象４３に向けて照射し
て、その反射レーザ光を受信光学系４４で受光し、その
反射パルスレーザ光を波長毎に分離して、その比を求め
ると共に、パルスレーザ光の戻り時間を算出して、反射
パルスレーザ光の比に基づいて測定対象４３を特定し、
パルスレーザ光の戻り時間により測定対象４３までの距
離を求めるように構成した。
た波長の２つパルスレーザ光を合成した合成パルスレー
ザ光を送信光学系２０から測定対象４３に向けて照射し
て、その反射レーザ光を受信光学系４４で受光し、その
反射パルスレーザ光を波長毎に分離して、その比を求め
ると共に、パルスレーザ光の戻り時間を算出して、反射
パルスレーザ光の比に基づいて測定対象４３を特定し、
パルスレーザ光の戻り時間により測定対象４３までの距
離を求めるように構成した。
【００３２】これによれば、割算回路３９で求めた分光
反射率特性に基づいて測定対象４３を特定し、且つ、時
間計測回路４５で算出した戻り時間に基づいて測定対象
４３までの距離を算出していることにより、例えば宇宙
航行体の姿勢制御が困難となったような場合において
も、測定対象４３を特定することができることにより、
測定対象４３の誤測定が確実に防止されるため、信頼性
の高い距離測定が実現される。
反射率特性に基づいて測定対象４３を特定し、且つ、時
間計測回路４５で算出した戻り時間に基づいて測定対象
４３までの距離を算出していることにより、例えば宇宙
航行体の姿勢制御が困難となったような場合において
も、測定対象４３を特定することができることにより、
測定対象４３の誤測定が確実に防止されるため、信頼性
の高い距離測定が実現される。
【００３３】なお、上記実施の形態では、宇宙航行体に
搭載して目標対象２８までの距離を測定するように構成
した場合で説明したが、これに限ることなく、航空機に
搭載して地上間での距離を測定する高度計としても適用
可能である。
搭載して目標対象２８までの距離を測定するように構成
した場合で説明したが、これに限ることなく、航空機に
搭載して地上間での距離を測定する高度計としても適用
可能である。
【００３４】また、上記実施の形態では、第１及び第２
のパルスレーザ光源２１，２２から発振される波長の異
なる２のパルスレーザ光を用いて構成した場合で説明し
たが、この数に限ることなく、２波長以上、複数波長の
パルスレーザ光を用いて構成可能である。
のパルスレーザ光源２１，２２から発振される波長の異
なる２のパルスレーザ光を用いて構成した場合で説明し
たが、この数に限ることなく、２波長以上、複数波長の
パルスレーザ光を用いて構成可能である。
【００３５】そして、パルスレーザ光源としては、Ａr
イオンレーザ光やＫr レーザ光のような多波長が同時に
発振可能な１個のパルスレーザ光源を用いて構成するこ
とも可能である。また、パルスレーザ光源としては、非
線形光学素子を用いて２波長を生成する方式にして、１
つのレーザ光源としてもよい。
イオンレーザ光やＫr レーザ光のような多波長が同時に
発振可能な１個のパルスレーザ光源を用いて構成するこ
とも可能である。また、パルスレーザ光源としては、非
線形光学素子を用いて２波長を生成する方式にして、１
つのレーザ光源としてもよい。
【００３６】さらに、上記実施の形態では、パルスレー
ザ光を用いて構成した場合で説明したが、これに限るこ
となく、アナログ連続波（ＣＷ）レーザ光を用いて、こ
のＣＷレーザ光を振幅変調して、発振光と受信光の位相
差を検出するように構成してもよい。
ザ光を用いて構成した場合で説明したが、これに限るこ
となく、アナログ連続波（ＣＷ）レーザ光を用いて、こ
のＣＷレーザ光を振幅変調して、発振光と受信光の位相
差を検出するように構成してもよい。
【００３７】また、上記実施の形態では、２つの波長を
同一の送信光学系２０で測定対象４３に向けて投光する
ように構成した場合で説明したが、これに限ることな
く、例えば波長毎に送信光学系を複数個に分離して配設
するように構成することも可能である。
同一の送信光学系２０で測定対象４３に向けて投光する
ように構成した場合で説明したが、これに限ることな
く、例えば波長毎に送信光学系を複数個に分離して配設
するように構成することも可能である。
【００３８】そして、受信光学系４４においても、上記
実施の形態では、カセグレン型の光学構造のものを用い
て構成したが、これに限るものでなく、その他、各種の
光学構造の光学系を用いて構成することが可能である。
実施の形態では、カセグレン型の光学構造のものを用い
て構成したが、これに限るものでなく、その他、各種の
光学構造の光学系を用いて構成することが可能である。
【００３９】さらに、上記実施の形態では、異なる２波
長以上のパルスレーザ光を用いて構成した場合で説明し
たが、これに限ることなく、波長の異なる２波長以上の
アナログ連続波（ＣＷ）レーザ光を用いて構成すること
も可能である。この場合には、送信光学系から投光した
ＣＷレーザ光を振幅変調して、発振光と受信光の位相差
を検出するように構成される。
長以上のパルスレーザ光を用いて構成した場合で説明し
たが、これに限ることなく、波長の異なる２波長以上の
アナログ連続波（ＣＷ）レーザ光を用いて構成すること
も可能である。この場合には、送信光学系から投光した
ＣＷレーザ光を振幅変調して、発振光と受信光の位相差
を検出するように構成される。
【００４０】また、上記実施の形態では、第１及び第２
のパルスレーザ光源２１，２２から発振される２波長の
パルスレーザ光の反射パルスレーザ光の比ｒを算出して
測定対象４３の分光反射率特性を表すように構成した場
合で説明したが、これに限ることなく、その他の算出方
法で、測定対象４３の分光反射率特性を算出することも
可能である。
のパルスレーザ光源２１，２２から発振される２波長の
パルスレーザ光の反射パルスレーザ光の比ｒを算出して
測定対象４３の分光反射率特性を表すように構成した場
合で説明したが、これに限ることなく、その他の算出方
法で、測定対象４３の分光反射率特性を算出することも
可能である。
【００４１】さらに、上記実施の形態では、測定対象４
３の特定及び距離の測定にパルスレーザ光を用いて構成
した場合で説明したが、これに限ることなく、パルスレ
ーザ光を用いて測定対象４３の距離を測定し、該測定対
象４３の特定を白色光を用いて行うように構成すること
も可能である。よって、この発明は、上記実施の形態に
限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
３の特定及び距離の測定にパルスレーザ光を用いて構成
した場合で説明したが、これに限ることなく、パルスレ
ーザ光を用いて測定対象４３の距離を測定し、該測定対
象４３の特定を白色光を用いて行うように構成すること
も可能である。よって、この発明は、上記実施の形態に
限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
【００４２】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、測定対象の正確にして高精度な距離測定を実現し得
るようにして、信頼性の向上を図った距離測定装置を提
供することができる。
ば、測定対象の正確にして高精度な距離測定を実現し得
るようにして、信頼性の向上を図った距離測定装置を提
供することができる。
【図１】この発明の一実施の形態に係る距離測定装置を
示した図。
示した図。
【図２】図１の割算回路で算出した分光反射率特性を示
した図。
した図。
【図３】従来の距離測定装置を示した図。
２０…送信光学系。 ２１…第１のパルスレーザ光源。 ２２…第２のパルスレーザ光源。 ２３，２４，４６…第１乃至第３のハーフミラー。 ２５…第１のレーザドライバ。 ２６…第２のレーザドライバ。 ２７…演算制御部。 ２８，２９，４０，４２…インターフェース。 ３０，３５，３６…受光素子。 ３１、３７，２８…パルスアンプ。 ３２，４１…トリガ発生回路。 ３３，３４…第１及び第２の光学フィルター。 ３９…割算回路。 ４３…測定対象。 ４４…受信光学系。 ４４ａ，４４ｂ…第１及び第２の光学系。 ４５…時間計測回路。
Claims (5)
- 【請求項１】 異なった波長の複数のレーザ光を合成し
て測定対象に向けて照射するレーザ光照射手段と、 このレーザ光照射手段で照射された複数のレーザ光の反
射レーザ光を受光して波長毎に分離するレーザ光受光手
段と、 このレーザ光受光手段で受光した複数の反射レーザ光の
分光反射率特性を算出する演算手段と、 前記レーザ光照射手段で照射される複数のレーザ光と前
記レーザ光受光手段で受光される反射レーザ光に基づい
て前記測定対象で反射された戻り時間を算出する時間計
測手段と、 前記演算手段で算出した分光反射特性に基づいて前記測
定対象か否かを判定し、前記時間計測手段で算出した戻
り時間に基づいて前記測定対象までの距離を算出する演
算制御手段とを具備した距離測定装置。 - 【請求項２】 前記演算手段は、複数の反射レーザ光の
反射光量の比に基づいて分光反射率特性を算出すること
を特徴とする請求項１記載の距離測定装置。 - 【請求項３】 前記レーザ光照射手段は、少なくとも異
なる２波長のパルスレーザ光を照射してなることを特徴
とする請求項１又は２記載の距離測定装置。 - 【請求項４】 前記ビーム光照射手段は、飛翔体に搭載
されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載の距離測定装置。 - 【請求項５】 前記飛翔体は、宇宙航行体であることを
特徴とする請求項４記載の距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8136485A JPH09318743A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8136485A JPH09318743A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318743A true JPH09318743A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15176250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8136485A Pending JPH09318743A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318743A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6424408B1 (en) | 2000-08-31 | 2002-07-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Wake turbulence detecting system |
| JP2005502055A (ja) * | 2001-09-04 | 2005-01-20 | ローズマウント エアロスペース インコーポレイテッド | Ｌｏａｓ及びｌｉｄａｒの組合せシステム |
| JP2008249658A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Topcon Corp | レーザ装置および距離測定装置 |
| JP2008292370A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Topcon Corp | 距離測定装置 |
| JP2009092655A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Gwangju Inst Of Science & Technology | レーザ距離測定機を用いた保安システムおよびレーザ距離測定機を用いた侵入者検出方法 |
| US8144311B2 (en) | 2008-10-01 | 2012-03-27 | Kabushiki Kaisha Topcon | Laser apparatus and distance measurement apparatus |
| JP2013507662A (ja) * | 2009-10-15 | 2013-03-04 | アルファ イメージング ソシエダッド アノニマ | 小型マルチスペクトル走査システム |
| JP2014173966A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Nec Corp | レーザ測距装置およびレーザ測距方法 |
| KR20140115852A (ko) * | 2013-03-22 | 2014-10-01 | 광주과학기술원 | 광학 장치 및 이의 동작 방법 |
| JP2017502291A (ja) * | 2013-12-25 | 2017-01-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 画像出力装置、画像出力方法及び画像出力システム |
| US9709676B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-07-18 | Kabushiki Kaisha Topcon | Laser light emitting device having a mode scrambler for unifying light intensity distribution |
| WO2021192605A1 (ja) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 測距システム |
| JPWO2022249429A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | ||
| WO2022249430A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | 三菱電機株式会社 | 宇宙物体軌道変更装置 |
| JPWO2022249428A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 |
-
1996
- 1996-05-30 JP JP8136485A patent/JPH09318743A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6424408B1 (en) | 2000-08-31 | 2002-07-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Wake turbulence detecting system |
| JP2005502055A (ja) * | 2001-09-04 | 2005-01-20 | ローズマウント エアロスペース インコーポレイテッド | Ｌｏａｓ及びｌｉｄａｒの組合せシステム |
| JP2008249658A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Topcon Corp | レーザ装置および距離測定装置 |
| JP2008292370A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Topcon Corp | 距離測定装置 |
| US8130368B2 (en) | 2007-05-25 | 2012-03-06 | Kabushiki Kaisha Topcon | Distance measuring apparatus |
| JP2009092655A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Gwangju Inst Of Science & Technology | レーザ距離測定機を用いた保安システムおよびレーザ距離測定機を用いた侵入者検出方法 |
| US8035515B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-10-11 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Security system using laser range finder and method of detecting intruder using laser range finder |
| US8144311B2 (en) | 2008-10-01 | 2012-03-27 | Kabushiki Kaisha Topcon | Laser apparatus and distance measurement apparatus |
| JP2013507662A (ja) * | 2009-10-15 | 2013-03-04 | アルファ イメージング ソシエダッド アノニマ | 小型マルチスペクトル走査システム |
| JP2014173966A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Nec Corp | レーザ測距装置およびレーザ測距方法 |
| KR20140115852A (ko) * | 2013-03-22 | 2014-10-01 | 광주과학기술원 | 광학 장치 및 이의 동작 방법 |
| JP2017502291A (ja) * | 2013-12-25 | 2017-01-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 画像出力装置、画像出力方法及び画像出力システム |
| US9709676B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-07-18 | Kabushiki Kaisha Topcon | Laser light emitting device having a mode scrambler for unifying light intensity distribution |
| WO2021192605A1 (ja) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 測距システム |
| JPWO2022249429A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | ||
| WO2022249429A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | 三菱電機株式会社 | 宇宙物体測距装置 |
| WO2022249430A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | 三菱電機株式会社 | 宇宙物体軌道変更装置 |
| JPWO2022249428A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | ||
| JPWO2022249430A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 |
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