JPH10253384A - 軌道上アライメント検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軌道上にて変動する観測センサのアライメン
ト角度を軌道上で検出する装置を得る。 【解決手段】 人工衛星に搭載して、地球表面あるいは
宇宙空間を観測する観測センサ５に取り付けた反射ミラ
ー６に対して、人工衛星の基準から単波長のレーザ光を
照射するためのレーザ光照射装置２と、照射された１部
のレーザ光を反射させるためのハーフミラー４と、上記
ハーフミラー４からの反射光と上記反射ミラー６からの
反射光を合波して干渉縞を形成させるための受光部７
と、当該干渉縞の密度と方向を計測することによりアラ
イメント角度を検出するオンボード計算機８を具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、衛星に搭載して
軌道上にて継続的にアライメントを計測するアライメン
ト検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は、人工衛星におけるアライメン
ト誤差体系である。図において３０は人工衛星の基準に
対する観測センサ軸のアライメント角度を定義するもの
であり、アライメントは時間的変動のない３１のバイア
ス成分と、軌道上にて時間的に変動する３２のランダム
成分に分類される。時間的変動のない上記バイアス成分
は、３３の人工衛星組立誤差と、３４の地上重力下にお
ける人工衛星の歪みおよび３５の不確定量から構成され
る。特に３５の不確定量は上記３４の人工衛星の重力歪
みを解析的に計算した際に生ずる３８の解析誤差と、上
記３３を地上で光学式でアライメント測定を実施した際
に生ずる３９の測定誤差及び上記地上で実施したアライ
メント測定データが、人工衛星の打ち上げ環境および人
工衛星平均温度の地上と軌道上での差異等による環境変
化の中でアライメントが変化してしまう量である４０の
アライメント保持精度により構成される。一方ランダム
成分３１は人工衛星の展開構造物等の柔軟構造体が軌道
上で振動することにより、その先端に搭載された観測セ
ンサ軸が人工衛星の基準軸に対して変動してしまう量で
ある３６の構造物の振動と、軌道上での人工衛星に対す
る太陽光、地球赤外輻射、アルベドといった外部熱入力
の変化に起因する構造体の熱膨張、熱収縮により発生す
る量である３３の熱変形成分に分類される。

【０００３】次に従来のアライメント角検出方法につい
て説明する。従来のアライメント角検出は、地上での測
定および重力歪み解析のみにより実施していた。地上に
おけるアライメント測定風景を図１６に示す。図におい
て、４１の人工衛星を４２のロータリテーブルに設置し
て、アライメント測定要求のある機器に取付けられた図
示していない光学キューブを４３のセオドライトにより
コリメーションすることにより、測定を行うものであ
る。図１７に光学キューブとセオドライトの関係を示
す。人工衛星４１に搭載された観測センサ５に取り付け
られた光学キューブ４４にセオドライト４３から発せら
れるコリメーション光を反射させる。反射したコリメー
ション光はセオドライト４３視野内にコリメーション像
４６として捉えられる。上記４６のコリメーション像と
上記セオドライト４３視野中心にある４５の十字リティ
クルを合致させた時、上記４３のセオドライト光軸は上
記光学キューブ４４の法線に一致する。この時の上記セ
オドライト４４に具備されたエンコーダにより、アライ
メント角度を算出するものである。この時のアライメン
ト測定設備の精度及びコリメーション像４６と上記セオ
ドライト４３視野中心にある十字リティクル４５の一致
度および上記光学キューブ４４の製造精度が、測定誤差
として残る。一方、重力歪み解析は、上記地上でのアラ
イメント測定データを軌道上無重力状態でのデータに補
正する為に実施するものである。解析は人工衛星の構造
数学モデルを作成し、モデル上にて各部位に重力加速度
を負荷した場合の変位により算出する。このとき、上記
構造数学モデルの精度が、解析誤差として残る。さら
に、軌道上において発生する構造物の振動、熱変形につ
いては、時間的に変動する量を軌道上での人工衛星の実
体に合わせて解析的に検出することは非常に困難であ
る。したがって、上記膨潤変形、熱変形については、最
大変形量を解析により算出して、これを不確定量として
の最大誤差幅とし見積もっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のアライメント角
検出方法では、地上で最終的に実施する測定以降に人工
衛星が遭遇する打上げ環境等によるアライメント変化を
確定することが出来ない。また、軌道上において発生す
る熱変形については、時間的に変動する量を解析的に検
出することが非常に困難である。したがって、上記熱変
形については、最大変形量を解析により算出して、これ
を最大誤差幅としていた。よって、地上で最終的に取得
した測定データに対して、軌道上での高いアライメント
決定精度を確保することが出来なかった。よって、最終
的に取得された観測データが、どこを指向しているデー
タであるのかを決定する精度を向上させることが出来な
かった。

【０００５】人工衛星に搭載する観測センサが展開構造
物等の柔軟構造の先端に搭載される場合、上記アライメ
ント不確定量に加えて、展開の再現性や、柔軟構造物の
振動によりアライメント決定精度は低下する問題があっ
た。従って、高精度なアライメント決定精度要求を有す
る観測センサは、上記展開構造物等の柔軟構造の先端に
搭載することは不可能であった。

【０００６】この発明は上記のような課題を改善する為
になされたものであり、軌道上にて継続的にアライメン
トを検出することにより、アライメント決定精度の向上
を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明による軌道上
アライメント検出装置は、地上での測定及び解析に起因
するバイアス誤差および、人工衛星の軌道上での熱変形
によるアライメント角度変動をリアルタイムで検出する
ために、衛星の基準に取り付ける単波長レーザ光照射装
置と、レーザ光を通過するハーフミラーと、観測センサ
の基準に取り付ける反射ミラーと、上記ハーフミラーか
らの反射光と上記反射ミラーからの反射光を合波して受
光する装置と生成された干渉縞密度分布を、アライメン
ト角度にオンボードで換算し、観測データを補正するこ
とを可能とする装置を具備したものである。

【０００８】第２の発明による軌道上アライメント検出
装置は、展開構造物等の柔軟構造物の先端に取り付けら
れた観測センサに対して、展開の再現性に起因するバイ
アス誤差および、柔軟構造物の振動に起因するアライメ
ント角度変動をリアルタイムで検出するために、衛星の
基準に取り付ける第１の２軸ジンバル機構に搭載する第
１の単波長のレーザ照射装置を搭載し、観測センサの基
準上に搭載した第２の２軸ジンバル機構に搭載する第２
の単波長のレーザ照射装置と、上記２つのジンバル機構
に具備されるエンコーダの出力角度よりアライメント角
度にオンボードで換算し、観測データを補正することを
可能とする装置を具備したものである。

【０００９】第３の発明による軌道上アライメント検出
装置は、地上での測定及び解析に起因するバイアス誤差
および、人工衛星の軌道上での熱変形によるアライメン
ト角度変動をリアルタイムで検出するために、衛星の基
準に取り付ける単波長レーザ光照射装置と、レーザ光を
通過するハーフミラーと、観測センサの基準に取り付け
る反射ミラーと、上記ハーフミラーからの反射光と上記
反射ミラーからの反射光を合波して受光する装置と生成
された干渉縞密度分布を、アライメント角度を時刻歴で
検出し地上に伝送することにより、地上にて観測データ
の補正を可能とする装置を具備したものである。

【００１０】第４の発明による軌道上アライメント検出
装置は、展開構造物等の柔軟構造物の先端に取り付けら
れた観測センサに対して、展開の再現性に起因するバイ
アス誤差および、柔軟構造物の振動に起因するアライメ
ント角度変動をリアルタイムで検出するために、衛星の
基準に取り付ける第１の２軸ジンバル機構に搭載する第
１の単波長のレーザ照射装置を搭載し、観測センサの基
準上に搭載した第２の２軸ジンバル機構に搭載する第２
の単波長のレーザ照射装置と、上記２つのジンバル機構
に具備されるエンコーダの出力角度よりアライメント角
度を時刻歴で検出した地上に伝送することにより、地上
にて観測データの補正を可能とする装置を具備したもの
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による、
軌道上でのアライメント角度をリアルタイムに検出する
装置の構成を示す図であり、図において１は単色光光
源、２はレーザ光照射装置、３はハーフミラーＡ、４は
ハーフミラーＢ、５は観測センサ、５ａは観測センサの
画像処理部、６は反射ミラー、７は受光部、８はオンボ
ード計算機である。図２は４のハーフミラーＢと６の反
射ミラーとの相対角度が、光路差として現れることを示
したもので、９はハーフミラーＢ通過光、１０はハーフ
ミラーＢ反射光である。図３は９のハーフミラーＢ通過
光が６の反射ミラーに到達する様および、１０のハーフ
ミラーＢ反射光が７の受光部に到達する様を示したもの
で、上記９のハーフミラーＢ通過光および１１のハーフ
ミラーＢ反射光を縦波として表したものである。図４は
６の反射ミラーにより反射した１１の反射ミラー反射光
が４のハーフミラーＢを通過して７の受光部に到達する
様を示したものである。図５は１０のハーフミラーＢ反
射光と１１の反射ミラー反射光が合波されて７の受光部
に到達する様を示したものである。図６は７の受光部に
現れる像を示すものであり、１２は当該受光部に現れた
干渉縞である。図７は衛星構体上に６の観測センサと軌
道上アライメント検出装置を搭載した図を示すものであ
り、１３ａは熱変形の小さい状態の衛星構体を示す。図
８は図７と同様に衛星構体上に６の観測センサと軌道上
アライメント検出装置を搭載した図を示すものであり、
１３ｂは熱変形の大きい状態の衛星構体を示す。

【００１２】次に動作について、図１〜６を用いて説明
する。まず光源から発生する単色光は、ハーフミラーＡ
３によりハーフミラーＢ４および観測センサ５に取付け
られた反射ミラー６に向けて照射される。照射された単
色光の一部はハーフミラーＢ４により反射して、ハーフ
ミラーＡ３を通過して受光部７に投影される。残りはハ
ーフミラーＢ４を通過して反射ミラー６に到達する。到
達した単色光は反射ミラー６により反射して、ハーフミ
ラーＢ４およびハーフミラーＡ３を通過して受光部７に
投影される。この時反射ミラー６とハーフミラーＢ４と
の間の微小な相対角度がある場合、ハーフミラーＢ４に
より反射した単色光と反射ミラー６により反射した単色
光の間に光路長の差が生じて、受光部７上に投影される
２つの光に位相差が発生し、干渉縞１２が現れる。この
干渉縞１２は反射ミラー６とハーフミラーＢ４との間の
相対角度に対応して、縞の密度および向きが変化する。
反射ミラー６とハーフミラーＢ４との間の傾き角度が大
きくなるほど受光部７に現れる干渉縞１２の密度は高く
なり、縞の直角方向がハーフミラーＢ４に対する反射ミ
ラー６の傾き方向となる。

【００１３】この発明は上記に説明した干渉縞の特性を
利用したもので、図１に示したアライメント検出装置を
衛星構体上に取り付けることにより、図７および図８に
示すように衛星構体１３ａが熱膨張により衛星構体１３
ｂのように変形した場合、観測センサ５に取り付けた反
射ミラー６とアライメント検出装置に具備するハーフミ
ラーＢ４との相対角度の変化に応じて受光部７に現れる
干渉縞１２の密度および向きが変化する。図７の（ｂ）
と図８の（ｂ）を例にとると、衛星構体が変形すること
により干渉縞の密度および向きが変化している。密度が
高くなったことにより、反射ミラー６とハーフミラーＢ
４との相対角度が大きくなったことを示し、縞の向き１
２ａはハーフミラーＢ４に対する反射ミラー６の傾き方
向をあらわしている。この密度及び向きを計測して、図
１に示したオンボード計算機８によりリアルタイムでア
ライメント角に換算し、アライメント決定精度を向上さ
せるものである。また、第１の発明はオンボードで決定
したアライメント角を観測センサに配信することによ
り、観測センサの光軸等の基準軸を制御することも可能
とするものである。さらに、干渉縞１２を発生させるた
めの単色光の波長は、予測される軌道上のアライメント
最大変動量および要求されるアライメント決定精度に応
じて任意に選択可能である。

【００１４】実施の形態２．図９はこの発明の実施の形
態２を示すものである。図において、５は観測センサ、
５ａは観測センサ画像処理部、１４は衛星構体、１５は
柔軟構造物、１６は単波長レーザ照射装置Ａ、１７は単
波長レーザ照射装置Ｂ、１８は単波長レーザＡ、１９は
単波長レーザＢ、２０ａは２軸ジンバル機構Ａのエンコ
ーダ出力角度、２０ｂは２軸ジンバル機構Ｂのエンコー
ダ出力角度を示す。また、図１０は単波長レーザ照射装
置Ａ１６および単波長レーザ照射装置Ｂ１７の構成図を
示す。図において、２１は単波長光源、２２は焦点調節
機構、２３はハーフミラー、２４は受光部であり、２５
は単波長レーザ照射装置の角度を制御する２軸ジンバル
機構、２５ａはエンコーダを具備した第１駆動軸、２５
ｂは同じくエンコーダを具備した第２駆動軸である。

【００１５】次に動作について、図９および図１０を用
いて説明する。衛星構体軸に対して取り付けた単波長レ
ーザ照射装置Ａ１６より照射した単波長レーザ光Ａ１８
を柔軟構造物１５の先端に取り付けられた観測センサ５
上に、観測センサ軸に対して取り付けた単波長レーザ照
射装置Ｂ１７の受光部２４の中心に投影するように単波
長レーザ照射装置Ｂ１７が具備する２軸ジンバル機構２
５を図示していない計算機により制御する。同時に単波
長レーザ照射装置Ｂ１７より照射した単波長レーザ光Ｂ
１９を単波長レーザ照射装置Ａ１６の受光部２４の中心
に投影するように単波長レーザ照射装置Ａ１６が具備す
る２軸ジンバル機構２５を図示していない計算機により
制御する。単波長レーザ照射装置Ａ１６の受光部２４お
よび単波長レーザ照射装置Ｂ１７の受光部２４のそれぞ
れ中心にレーザ光が投影されている状態にて、単波長レ
ーザ照射装置Ａ１６が具備する２軸ジンバル機構２５が
具備するエンコーダ出力角２０ａと、単波長レーザ照射
装置Ｂ１７が具備する２軸ジンバル機構２５が具備する
エンコーダ出力角２０ｂをオンボード計算機８に送り、
エンコーダ出力角２０ａとエンコーダ出力角２０ｂとの
差をとることにより、衛星の基準軸に対する観測センサ
軸のアライメント角を算出する。

【００１６】人工衛星の打上げ後の最初の段階におけ
る、単波長レーザ照射装置Ａ１６および単波長レーザ照
射装置Ｂ１７の相互捕捉および追尾制御手順について、
図１０〜図１２を用いて説明する。図１１は相互の単波
長レーザ照射装置を初期設定データをもとに相対させた
図で、この場合は互いの受光部にレーザ光を投影できな
いケースである。図１２は互いの受光部にレーザ光を導
き入れる手順を示す。図１１のように互いの受光部にレ
ーザ光を投影できない場合は、図１０に示した焦点調節
機構２１により徐々に照射するレーザ光を広げることに
より、図１２のＳＴＥＰ１に示すように互いの受光部に
拡散したレーザ光を導き入れる。このあと図１２のＳＴ
ＥＰ２に示すように２軸ジンバル機構２５を駆動して受
光部のほぼ中心に拡散したレーザ光を受けるよう制御す
る。さらに図１２のＳＴＥＰ３に示すように再び焦点調
節機構２１により拡散したレーザ光を徐々に収束させる
ことにより、互いの受光部にレーザ光を導き入れる。追
尾中にレーザ光を見失った場合においても、上記のよう
な手順にて再捕捉して追尾制御を再開することが可能で
ある。

【００１７】この発明は、以上のように衛星構体側およ
び観測センサ側に搭載した２軸ジンバル機構を具備する
レーザ光照射装置を相互に制御することにより、それぞ
れのエンコーダ出力から、観測センサのアライメント角
を決定する方式であり、軌道上にて柔軟構造物が振動し
ている状態においてもオンボード計算機によりリアルタ
イムでアライメント角に換算し、アライメント角を検出
することを可能としている。また、第２の発明はオンボ
ードで決定したアライメント角を観測センサに配信する
ことにより、観測センサの光軸等の基準軸を制御するこ
とも可能とするものである。さらに、ここでは単波長の
レーザ光で説明したが、アライメント決定精度上許容さ
れる場合には、白色光を使用することも可能である。

【００１８】実施の形態３．図１３はこの発明の実施の
形態３による、軌道上でのアライメント角度を地上に伝
送する装置の構成を示す図であり、図において１は単色
光光源、２はレーザ光照射装置、３はハーフミラーＡ、
４はハーフミラーＢ、５は観測センサ、５ａは観測セン
サ画像処理部、６は反射ミラー、７は受光部である。こ
れらは、実施の形態１で説明した図１と同じ構成／機能
であり、２６は衛星基準時刻発生器、２７はデータハン
ドリング装置、２８は送信機、２９は地上受信機であ
る。

【００１９】次に動作について、図１３を用いて説明す
る。受光部７で結像した干渉縞はデータハンドリング装
置２７に送られ、上記データハンドリング装置２７にて
縞密度及び縞方向の情報に分解される。一方、上記デー
タハンドリング装置は衛星基準時刻発生器より時刻情報
を入手する。ここで、上記データハンドリング装置は、
縞密度及び縞方向の情報を時刻情報とともに送信機２８
により地上受信機２９に向けて伝送される。地上に伝送
された縞密度及び縞方向は、図示されていない地上計算
機によりアライメント角に換算され、別途伝送される観
測センサの画像データを時刻情報をもとに補正すること
を可能とする。

【００２０】この発明は実施の形態１と同様に干渉縞の
特性を利用したもので、図１３に示したアライメント検
出装置を衛星構体上に取り付け、干渉縞の情報を時刻情
報とともに地上に伝送することを特徴としており、干渉
縞の情報をアライメント角に換算する時間を省くことに
より、急激な熱変形等のアライメント変動発生に対し
て、計算遅れによる誤差を小さくしてアライメント決定
精度を向上させるものである。

【００２１】実施の形態４．図１４はこの発明の実施の
形態４を示すものである。図において、５は観測セン
サ、５ａは観測センサ画像処理部、１４は衛星構体、１
５は柔軟構造物、１６は単波長レーザ照射装置Ａ、１７
は単波長レーザ照射装置Ｂ、１８は単波長レーザＡ、１
９は単波長レーザＢを示す。これらは、実施の形態１で
説明した図９と同じ構成／機能であり、２６は衛星基準
時刻発生器、２７はデータハンドリング装置、２８は送
信機、２９は地上受信機である。

【００２２】次に動作について、図１４を用いて説明す
る。衛星構体軸に対して取り付けた単波長レーザ照射装
置Ａ１６より照射した単波長レーザ光Ａ１８を柔軟構造
物１５の先端に取り付けられた観測センサ１３上に、観
測センサ軸に対して取り付けた単波長レーザ照射装置Ｂ
１７の受光部２４の中心に投影するように単波長レーザ
照射装置Ｂ１７が具備する２軸ジンバル機構２５を図示
していない計算機により制御する。同時に単波長レーザ
照射装置Ｂ１７より照射した単波長レーザ光Ｂ１９を単
波長レーザ照射装置Ａ１６の受光部２４の中心に投影す
るように単波長レーザ照射装置Ａ１６が具備する２軸ジ
ンバル機構２５を図示していない計算機により制御す
る。単波長レーザ照射装置Ａ１６の受光部２４および単
波長レーザ照射装置Ｂ１７の受光部２４のそれぞれ中心
にレーザ光が投影されている状態にて、それぞれの単波
長レーザ照射装置が具備する２軸ジンバル機構２５が具
備するエンコーダ出力をデータハンドリング装置２７に
導き、一方で衛星基準時刻発生器２６より入手した時刻
情報をあわせて、送信機２８により地上受信機２９に向
けて伝送される。地上に伝送された上記二つの２軸ジン
バル機構２５が具備するエンコーダ出力は、図示されて
いない地上計算機によりアライメント角に換算され、別
途伝送される観測センサの画像データを時刻情報をもと
に補正することを可能とする。

【００２３】この発明は、実施の形態２と同様に衛星構
体側および観測センサ側に搭載した２軸ジンバル機構を
具備するレーザ光照射装置を相互に制御することによ
り、それぞれのエンコーダ出力を時刻情報とともに地上
に伝送することを特徴としており、干渉縞の情報をアラ
イメント角に換算する時間を省くことにより、急激な柔
軟構造物の振動によるアライメント変動発生に対して、
計算遅れによる誤差を小さくしてアライメント決定精度
を向上させるものである。

【００２４】

【発明の効果】第１の発明によれば、衛星に搭載して地
球表面あるいは宇宙空間を観測するセンサに対して、衛
星の基準から単波長のレーザ光をハーフミラーを介して
センサ基準に取り付けた反射ミラーに対して照射し、上
記ハーフミラーからの反射光と、上記反射ミラーからの
反射光を合波して干渉縞を形成させ、当該干渉縞の密度
を計測することにより、従来の技術では検出出来なかっ
た衛星構体の熱変形等の時間的に変動するアライメント
角度をオンボード計算機によりリアルタイムで検出する
ことが可能であるという効果がある。また、オンボード
で決定したアライメント角を観測センサに配信すること
により、観測センサの光軸等の基準軸を制御することも
可能とする効果がある。さらに、干渉縞の形成に光の波
長を使用しているため、その波長に応じて高精度なアラ
イメント決定が可能であるという効果がある。これによ
り、人工衛星に搭載した高精度な観測センサによる精密
な観測が可能になる。

【００２５】また、第２の発明によれば、衛星に柔軟構
造物を介して搭載する観測センサに対して、衛星の基準
上に搭載した第１の２軸ジンバル機構に第１の単波長の
レーザ照射装置を搭載して、観測センサの基準上に搭載
した第２の２軸ジンバル機構に搭載した第２の単波長の
レーザ照射装置を搭載して、上記第１のレーザ照射装置
から発するレーザ光を上記第２のレーザ照射装置にて受
光し、同時に上記第２のレーザ照射装置から発するレー
ザ光を上記第１のレーザ照射装置にて受光し、双方の光
軸を一致させるよう、上記第１の２軸ジンバル機構およ
び第２の２軸ジンバル機構を駆動させ、第１及び第２に
具備したエンコーダの出力角度を計測することにより、
従来の技術では検出出来なかった柔軟構造物の振動等の
時間的に変動するアライメント角度をオンボード計算機
によりリアルタイムで検出することが可能であるという
効果がある。また、オンボードで決定したアライメント
角を観測センサに配信することにより、観測センサの光
軸等の基準軸を制御することも可能とする効果がある。
さらに、柔軟構造物の展開再現性についても、この発明
により、軌道上にて柔軟構造物に振動等の時間的に変動
するアライメント角度と合わせて決定することが出来る
という効果がある。これにより、人工衛星に搭載した高
精度な観測センサによる精密な観測が可能になる。

【００２６】さらに、第３の発明によれば、第１の発明
による干渉縞の密度および方向を計測し、計測データを
衛星の基準時刻信号とともに地上に伝送して、干渉縞情
報からのアライメント角算出計算時間を省くことによ
り、急激なアライメント変動発生に対しての計算遅れに
よる誤差を小さくして、アライメント決定精度を向上さ
せる効果がある。

【００２７】さらに、第４の発明によれば、第２の発明
による相互に追尾する２つの２軸ジンバル機構に具備さ
れるエンコーダ角を計測し、計測データを衛星の基準時
刻信号とともに地上に伝送して、相互に追尾する２つの
２軸ジンバル機構に具備されるエンコーダ角からのアラ
イメント角算出計算時間を省くことにより、急激なアラ
イメント変動発生に対しての計算遅れによる誤差を小さ
くして、アライメント決定精度を向上させる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す軌道上アライ
メント検出装置の構成例を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態１の相対角度と光路差
の関係を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態１のハーフミラー通過
光と反射光を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態１の反射ミラー反射光
を示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態１の合波を示す図であ
る。

【図６】 この発明の実施の形態１の干渉縞の形成例を
示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態１の衛星構体熱変形の
小さい状態を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態１の衛星構体熱変形の
大きい状態を示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態２を示す軌道上アライ
メント検出装置の構成例を示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態２のレーザ光照射装
置の構成例を示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態２の相互のレーザ光
照射装置の捕捉前を示す図である。

【図１２】 この発明の実施の形態２の相互のレーザ光
照射装置の捕捉手順を示す図である。

【図１３】 この発明の実施の形態３を示す軌道上アラ
イメント検出装置の構成例を示す図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４を示す軌道上アラ
イメント検出装置の構成例を示す図である。

【図１５】 人工衛星のアライメント誤差体系の例を示
す図である。

【図１６】 従来のアライメント測定風景を示す図であ
る。

【図１７】 従来のアライメント測定の原理を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 単色光光源、２ レーザ光照射装置、３ ハーフミ
ラーＡ、４ ハーフミラーＢ、５ 観測センサ、５ａ
観測センサ画像処理部、６ 反射ミラー、７受光部、８
オンボード計算機、１３ａ 衛星構体、１３ｂ 衛星
構体、１４衛星構体、１５ 柔軟構造物、１６ 単波長
レーザ照射装置Ａ、１７ 単波長レーザ照射装置Ｂ、２
１ 単波長光源、２２ 焦点調節機構、２３ ハーフミ
ラー、２４ 受光部、２５ ２軸ジンバル機構、２５ａ
第１駆動軸、２５ｂ 第２駆動軸、２６ 衛星基準時
刻発生装置、２７ データハンドリング装置、２８送信
機、２９ 地上受信機、４１ 人工衛星、４２ ロータ
リテーブル、４３セオドライト、４４ 光学キューブ、
４５ 十字リティクル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衛星に搭載して地球表面あるいは宇宙空
   間を観測するセンサに対して、衛星の基準から単波長の
   レーザ光をハーフミラーを介してセンサ基準に照射する
   装置と、上記センサ基準に取り付けた反射ミラーと、上
   記ハーフミラーからの反射光と上記反射ミラーからの反
   射光を合波して干渉縞を形成させ、当該干渉縞の密度と
   方向を計測する装置と、当該干渉縞の密度と方向よりア
   ライメント角度をオンボードで検出する装置を具備した
   ことを特徴とする軌道上アライメント検出装置。
2. 【請求項２】 衛星に柔軟構造物を介して搭載して、地
   球表面あるいは宇宙空間を観測するセンサに対して、衛
   星の基準上に搭載した第１の２軸ジンバル機構に具備し
   た第１の単波長のレーザ照射装置と、観測センサの基準
   上に搭載した第２の２軸ジンバル機構に具備した第２の
   単波長のレーザ照射装置と、上記第１のレーザ照射装置
   から発するレーザ光を上記第２のレーザ照射装置にて受
   光し、同時に上記第２のレーザ照射装置から発するレー
   ザ光を上記第１のレーザ照射装置にて受光し、双方の光
   軸を一致させるよう、上記第１の２軸ジンバル機構およ
   び第２の２軸ジンバル機構を駆動させる制御装置と、第
   １及び第２の２軸ジンバル機構に具備したエンコーダの
   出力角度によりアライメント角度をオンボードで検出す
   る装置を具備したことを特徴とする軌道上アライメント
   検出装置。
3. 【請求項３】 衛星に搭載して地球表面あるいは宇宙空
   間を観測するセンサに対して、衛星の基準から単波長の
   レーザ光をハーフミラーを介してセンサ基準に照射する
   装置と、上記センサ基準に取り付けた反射ミラーと、上
   記ハーフミラーからの反射光と上記反射ミラーからの反
   射光を合波して干渉縞を形成させ、当該干渉縞の密度と
   方向を計測する装置と、計測された干渉縞の密度と方向
   のデータを時刻信号とともに地上に伝送する機能を具備
   したことを特徴とする軌道上アライメント検出装置。
4. 【請求項４】 衛星に柔軟構造物を介して搭載して、地
   球表面あるいは宇宙空間を観測するセンサに対して、衛
   星の基準上に搭載した第１の２軸ジンバル機構に具備し
   た第１の単波長のレーザ照射装置と、観測センサの基準
   上に搭載した第２の２軸ジンバル機構に具備した第２の
   単波長のレーザ照射装置と、上記第１のレーザ照射装置
   から発するレーザ光を上記第２のレーザ照射装置にて受
   光し、同時に上記第２のレーザ照射装置から発するレー
   ザ光を上記第１のレーザ照射装置にて受光し、双方の光
   軸を一致させるよう、上記第１の２軸ジンバル機構およ
   び第２の２軸ジンバル機構を駆動させる制御装置と、第
   １及び第２の２軸ジンバル機構に具備したエンコーダの
   出力角度を時刻信号とともに地上に伝送する機能を具備
   することを特徴とした軌道上アライメント検出装置。