WO2019107213A1 - 移動情報算出装置、移動情報算出方法、および、移動情報算出プログラム - Google Patents

移動情報算出装置、移動情報算出方法、および、移動情報算出プログラム Download PDF

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information calculation
center
gravity
velocity
moving body
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PCT/JP2018/042754
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中村　拓
戸田　裕行
奈緒美 藤澤
明大 肥野
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古野電気株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00—Arrangements of nautical instruments or navigational aids

Definitions

  • the present invention relates to a movement information calculation apparatus, movement information calculation method, and movement information calculation program for calculating movement information of a movable body such as a ship, in particular, information related to turning of the movable body.
  • the display device of Patent Document 1 measures the velocity, direction, and turning angular velocity of a moving object, and calculates a past movement locus and a future prediction locus.
  • the display device of Patent Document 1 displays these past moving tracks and future predicted tracks.
  • an object of the present invention is to further enrich data indicating the turning state of the moving body.
  • the movement information calculation apparatus includes a position calculation unit that calculates the position of the moving body, a velocity calculation unit that calculates the speed of the moving body, an attitude calculation unit that calculates the attitude of the moving body, a center of gravity information calculation unit, and turning.
  • An information calculation unit is provided.
  • the gravity center information calculation unit calculates the gravity center position and the gravity center velocity of the moving body using the position, the velocity, and the posture.
  • the turning information calculation unit calculates the turning center position or the turning center position of the moving body using the gravity center position and the gravity center velocity.
  • the turning center position or the centering position indicating the state of the moving body at the time of turning is calculated.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of a movement information calculation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a turning state of the ship.
  • the aspect which uses a ship as a mobile body is shown in this embodiment, it is applicable also to other mobile bodies with water, a underwater mobile body, or various mobile bodies with an air mobile body.
  • the configuration of the present invention is particularly effective for a large movable body such as a hull or an airframe.
  • the movement information calculation device 10 includes a position calculation unit 20, a speed calculation unit 30, a posture calculation unit 40, a gravity center information calculation unit 50, and a turning information calculation unit 60.
  • the position calculation unit 20 is realized by, for example, a position sensor
  • the speed calculation unit 30 is realized by, for example, a speed sensor
  • the posture calculation unit 40 is realized by, for example, a posture sensor.
  • the center-of-gravity information calculation unit 50 and the turning information calculation unit 60 are realized by a storage device in which a program for executing these functions is stored and an arithmetic element (such as a CPU) that executes the program stored in the storage device. .
  • the position sensor corresponds to the "position calculation unit” of the present invention
  • the speed sensor corresponds to the "speed calculation unit” of the present invention
  • the posture sensor corresponds to the "posture calculation unit” of the present invention.
  • the movement information calculation device 10 is connected to the display 70.
  • the display 70 may also be included as the movement information calculation device 10.
  • the movement information calculation device 10 and the display 70 are equipped on a hull 100 as shown in FIG.
  • the composite sensor 101, the composite sensor 102, and the composite sensor 103 are installed on the hull 100.
  • the compound sensor 101 and the compound sensor 102 are disposed near the stern of the hull 100.
  • the combined sensor 101 and the combined sensor 102 are arranged at different positions in the direction connecting the port and starboard side of the hull 100, that is, in the Yb direction of the Body sitting system (mobile coordinate system).
  • the composite sensor 103 is disposed near the bow of the hull 100.
  • the compound sensor 103 is disposed at a position different from the compound sensor 102 and the compound sensor 103 in the direction connecting the bow and stern of the hull 100, that is, the Xb direction of the body coordinate system.
  • the arrangement of the compound sensor 101, the compound sensor 102, and the compound sensor 103 is not limited to this, and the number of compound sensors attached to the hull 100 is not limited to this.
  • the compound sensor 101, the compound sensor 102, and the compound sensor 103 respectively have an antenna for receiving a positioning signal, a positioning operation unit for calculating a position using a positioning signal of GNSS (Grobal Navigation Satellite Systems), It has a speed sensor to measure and a gyro compass.
  • the compound sensor 101, the compound sensor 102, and the compound sensor 103 are position sensors (an example of the position calculation unit 20), a velocity sensor (an example of the velocity calculation unit 30), and an attitude sensor (an attitude calculation unit 40). An example is provided.
  • each of the composite sensor 101, the composite sensor 102, and the position sensor of the composite sensor 103 uses the positioning signal from the positioning satellite to detect the position Pw of the composite sensor 101, the composite sensor 102, and the composite sensor 103.
  • the position Pw is represented by the geodetic coordinate system.
  • the geodetic coordinate system is, for example, WGS 84, with the center of the earth as the origin, the direction connecting the north pole and the south pole as the Zw direction, the direction orthogonal to the reference meridian as the Xw direction, and the Zw direction and the Xw direction orthogonal It is a coordinate system in which the direction is Yw.
  • Each of the position sensors outputs the position Pw to the gravity center information calculation unit 50.
  • the velocity sensors of the compound sensor 101, the compound sensor 102, and the compound sensor 103 measure the ground ship velocity COG which is the velocity Vn of the compound sensor 101, the compound sensor 102, and the compound sensor 103 by a known method.
  • the velocity Vn is represented by the NED coordinate system.
  • the NED coordinate system is a coordinate system in which the north direction is N direction, the east direction is E direction, and the vertically downward direction is D direction at the current position on the earth.
  • Each of the speed sensors outputs the speed Vn to the gravity center information calculation unit 50.
  • the posture sensor of the compound sensor 101, the compound sensor 102, and the compound sensor 103 measures the posture AA of the compound sensor 101, the compound sensor 102, and the compound sensor 103, and an angular velocity ⁇ b which is a time change amount of the posture AA.
  • Measure The angular velocity ⁇ b is represented by a Body coordinate system (moving object coordinate system).
  • the direction connecting the bow and stern is the Xb direction
  • the direction connecting the port and the starboard is the Yb direction
  • the direction orthogonal to these Xb and Yb is the Zb direction
  • Each of the attitude sensors outputs the angular velocity ⁇ b to the gravity center information calculation unit 50.
  • the gravity center information calculation unit 50 calculates the gravity center position PGw and the gravity center velocity VGn on the hull 100 using the position Pw, the velocity Vn, and the angular velocity ⁇ b. Specifically, the gravity center information calculation unit 50 calculates the gravity center position PGw and the gravity center velocity VGn using the following method.
  • the center-of-gravity information calculation unit 50 calculates the center-of-gravity position PGw from the positions Pw of the composite sensors 101, 102, and 103. Further, the center-of-gravity information calculation unit 50 calculates the center-of-gravity velocity PVn from the velocities Vn of the composite sensors 101, 102, and 103.
  • the positional relationship between the positions of the composite sensors 101, 102, and 103 and the barycentric position in the moving body coordinate system is known in advance by measurement or the like. Therefore, by using this positional relationship, the gravity center position PGw and the gravity center velocity VGn can be calculated.
  • the gravity center information calculation unit 50 outputs the gravity center position PGw and the gravity center velocity VGn to the turning information calculation unit 60.
  • the turning information calculation unit 60 calculates a turning radius vector Rb.
  • the turning radius vector Rb is a vector starting from the turning center position TC of the hull 100 as a starting point and ending at the barycentric position PGw of the hull 100.
  • the turning information calculation unit 60 calculates the turning radius vector Rb using the gravity center velocity VGn, the angular velocity ⁇ b, and the following equation.
  • the turning radius vector Rb is represented by a three-dimensional component of the moving body coordinate system, and consists of (Rbx, Rby, Rbz).
  • C b n C b n ⁇ ( ⁇ b ⁇ ( ⁇ R b )) ⁇ (Expression 1)
  • C b n is a transformation matrix from the moving object coordinate system to the NED coordinate system, and can be calculated from a known method using the angular velocity ⁇ b.
  • ⁇ indicates an inner product operation of a vector
  • x indicates an outer product operation of a vector.
  • the turning information calculation unit 60 calculates a turning center position RC and a turning center position TC.
  • the turning center position RC is a position that is the axis of the hull 100 when the hull 100 is turning. For example, when the hull 100 turns from the bow side, the turning center position RC is closer to the bow side than the center of gravity position PGw. On the other hand, when the hull 100 turns from the stern side, the turning center position RC is on the stern side of the gravity center position PGw.
  • the turning center position TC is a position that represents the center point of the turning motion of the hull 100.
  • the turning center position RC and the turning center position TC are represented by a geodetic coordinate system.
  • the turning information calculation unit 60 calculates the turning center position TC using the gravity center position PGw, the turning radius vector Rb, and the following equation.
  • the turning information calculation unit 60 calculates the turning center position RC using the gravity center position PGw, the turning radius vector Rb1 of one component, and the following equation.
  • C n W is a transformation matrix from the NED coordinate system to the geodetic coordinate system, and can be calculated from a known method using the position Pw.
  • the turning information calculation unit 60 outputs the turning center position TC and the centering position RC calculated by the geodetic coordinate system to the display 70.
  • the display 70 displays the turning center position TC and the turning center position RC.
  • the display 70 may display other information regarding the hull 100, such as the center of gravity position PGw, together with the turning center position TC and the turning center position RC.
  • the movement information calculation apparatus 10 relates to the turning motion of the hull 100 using the position Pw measured by the position sensor, the velocity Vn measured by the speed sensor, and the angular velocity ⁇ b measured by the attitude sensor.
  • the turning center position TC and the turning center position RC can be calculated. That is, the basic configuration of calculating the position, velocity, and attitude of the hull 100 without providing a separate sensor for measuring the turning center position TC and the turning center position RC, the turning center position TC and the turning center position RC Can be calculated.
  • each process for calculating the turning center position TC and the turning center position RC is performed by the respective functional units.
  • each processing after calculation of the gravity center position PGw and the gravity center velocity VGn may be programmed and stored in a storage unit or the like, and may be realized by executing the program by an arithmetic processing device such as a computer.
  • the arithmetic processing unit may execute the processing after step S103 of the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method of calculating mobile entity information according to the first embodiment of the present invention.
  • the specific process of each step is mentioned above below, detailed description is abbreviate
  • the plurality of composite sensors measure the position Pw and the velocity Vn of the sensor (S101).
  • the plurality of combined sensors measure the attitude AA and the angular velocity ⁇ b of the hull 100 (S102).
  • the arithmetic processing unit calculates the gravity center position PGw and the gravity center velocity VGn using the position Pw, the velocity Vn, and the angular velocity ⁇ b (S103).
  • the arithmetic processing unit calculates the turning radius vector Rb using the gravity center velocity VGn and the angular velocity ⁇ b (S104).
  • the arithmetic processing unit calculates the turning center position TC using the turning radius vector Rb and the gravity center position PGw, and uses the one-component turning radius vector Rb1 of the turning radius vector Rb and the gravity center position PGw to calculate the turning center position RC. Is calculated (S105).
  • the gravity center information calculation unit 50 may calculate the gravity center position PGw and the gravity center velocity VGn as follows.
  • the gravity center information calculation unit 50 acquires the gravity center inter-sensor vector Db from the design shape of the hull 100 or the like.
  • the gravity center inter-sensor vector Db is a vector representing the position of the composite sensor with reference to the gravity center position PGw.
  • the center-of-gravity sensor inter-vector Db is represented by a moving object coordinate system.
  • the gravity center information calculation unit 50 calculates the gravity center position PGw using the position PG measured by the position sensor, the gravity center inter-sensor vector Db, and the following equation.
  • the gravity center information calculation unit 50 calculates the gravity center velocity VGn using the velocity Vn measured by the velocity sensor, the angular velocity ⁇ b measured by the posture sensor, the gravity center inter-sensor vector Db, and the following equation.
  • Vn VGn + C b n ⁇ ( ⁇ b ⁇ Db) - ( Equation 5)
  • the aspect which calculates turning center position TC and centripetal position RC with a geodesic coordinate system was shown.
  • the turning center position TC and the turning center position RC may be calculated in the moving object coordinate system.
  • the gravity center position PGw is set to the reference point (0, 0, 0)
  • the turning center position TCb is calculated from the following equation.
  • centripetal position RC is calculated from the following equation.
  • the turning center position TC and the turning center position RC can be calculated not only at one time in the future but also at a plurality of times. For example, it is possible to calculate the future centripetal position RC further by using the calculated centripetal position RC as the new barycentric position PGw.
  • FIG. 4 is a functional block diagram of a movement information calculation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a first example of a display image according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a second example of the display image according to the second embodiment of the present invention.
  • the movement information calculation apparatus 10A according to the second embodiment differs from the movement information calculation apparatus 10 according to the first embodiment in that a track information generation unit 80 is added.
  • the other configuration of the movement information calculation device 10A is the same as that of the movement information calculation device 10, and the description of the same parts will be omitted.
  • the track center position RC is input to the track information generation unit 80 from the turning information calculation unit 60.
  • the track information generation unit 80 stores the length of the hull 100 (hull length) and the width of the hull 100 (hull width).
  • the track information generation unit 80 calculates the danger zone HA and the predicted danger zone HAE using the turning center position RC, the hull length, and the hull width. Specifically, the track information generation unit 80 is centered on the turning center position RC, and between the position (stern in the case of forward movement) of the bow or stern away from the turning center position RC and the turning center position RC. Calculate a circle that radiuses the distance, and set the circle as the danger zone HA. At this time, it is more preferable that the track information generation unit 80 calculate the shape of the dangerous area HA as the rotational shape of the hull 100 having a width in consideration of the hull width.
  • the track information generation unit 80 calculates the danger zones HA of the plurality of times from the centripetal positions RC of the plurality of times in the future.
  • the track information generation unit 80 calculates a predicted risk area HAE from the risk areas HA at multiple times. Specifically, the track information generation unit 80 calculates a curve connecting the danger areas HA at a plurality of times on the starboard side of the hull 100 and a curve connecting the danger areas HA at a plurality of times on the port side of the hull 100.
  • the track information generation unit 80 calculates a region between the curve on the starboard side and the curve on the port side as a predicted risk area HAE.
  • the track information generation unit 80 generates a display image as shown in FIG. 5 including the current center of gravity position PGw of the hull 100, the turning center position RC, the danger area HA, and the predicted danger area HAE, and outputs it to the display 70. Do. At this time, the track information generation unit 80 may display a mark indicating the hull 100, a predicted position mark 100ES of the hull 100, and the like as shown in FIG. Furthermore, the track information generation unit 80 may display the past hull position.
  • the rider can easily grasp information to be kept in mind when turning such as the danger area HA when turning the hull 100, the predicted danger area HAE, and the like.
  • the track information generation unit 80 may also generate a display image as shown in FIG. A turning center position RC, a turning center position TC, and a turning radius vector Rb are input to the track information generating unit 80 from the turning information calculating unit 60.
  • the track information generation unit 80 generates a display image as shown in FIG. 6 including the turning center position RC, the turning center position TC, and the turning radius vector Rb, and outputs the generated display image to the display 70.
  • the track information generation unit 80 may calculate the predicted turning circle CC from the turning center position TC and the turning radius vector Rb, and may include it in the display image as shown in FIG.
  • the track information generation unit 80 may display the predicted position mark 100ES of the hull 100 and the past position mark 100BC of the hull.
  • the speed sensor can be omitted.
  • the function of the velocity calculation unit may be provided to, for example, the position sensor or the gravity center information calculation unit 50.
  • All processing described herein may be embodied in software code modules executed by a computing system including one or more computers or processors and may be fully automated.
  • the code modules may be stored on any type of non-transitory computer readable medium or other computer storage device. Some or all of the methods may be embodied in dedicated computer hardware.
  • the various illustrative logic blocks and modules described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented or carried out by a machine such as a processor.
  • the processor may be a microprocessor, but in the alternative, the processor may be a controller, a microcontroller, or a state machine, or a combination thereof.
  • the processor can include an electrical circuit configured to process computer executable instructions.
  • the processor includes an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), or other programmable device that performs logic operations without processing computer executable instructions.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • the processor may also be a combination of computing devices, eg, a combination of a digital signal processor (digital signal processor) and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in combination with a DSP core, or any other thereof Can be implemented as such.
  • a processor may also include primarily analog elements.
  • some or all of the signal processing algorithms described herein may be implemented by analog circuits or mixed analog and digital circuits.
  • a computing environment includes any type of computer system including, but not limited to, a microprocessor, mainframe computer, digital signal processor, portable computing device, device controller, or computer system based on a computing engine in an apparatus. be able to.
  • conditional languages such as “can”, “can”, “will”, or “may” have certain embodiments including certain features, elements and / or steps, but not others Embodiments are understood within the context generally used to convey that not including. Thus, such conditional language is generally that any feature, element and / or step is required for one or more embodiments, or one or more embodiments are those features. It is not meant to necessarily include the logic for determining whether an element and / or step is included or performed in any particular embodiment.
  • a disjunctive language such as the phrase "at least one of X, Y, Z" means that the item, term etc. is X, Y, Z, or any combination thereof, unless specifically stated otherwise. It is understood in the context commonly used to indicate that it can be (eg X, Y, Z). Thus, such disjunctive languages generally require each of at least one of X, at least one of Y, or at least one of Z, each of which a particular embodiment exists. Does not mean.
  • the numeral "one” should generally be construed as including one or more of the recited items.
  • phrases such as “one device set to do” are intended to include one or more of the listed devices.
  • Such one or more listed devices may also be collectively configured to perform the recited citation. For example, "a processor configured to execute A, B and C below” may be configured to execute A and a second processor configured to execute B and C. And processors.
  • the terms used herein should generally be interpreted as “non-limiting” terms (e.g., the term “including” as well as “at least including”)
  • the term “having” should be interpreted as “having at least” and the term “including” should be interpreted as “including, but not limited to” and the like. Those skilled in the art will judge.
  • the term “horizontal” as used herein, regardless of its orientation, is a plane parallel to the plane or surface of the floor or area of the area in which the described system is used, or Defined as the plane on which the method to be performed is implemented.
  • the term “floor” can be replaced with the terms “ground” or “water surface”.
  • the term “vertical / vertical” refers to the vertical / vertical direction to the defined horizontal line. Terms such as “upper”, “lower”, “lower”, “upper”, “side”, “higher”, “lower”, “above”, “above”, “below” etc are defined relative to the horizontal plane ing.
  • connection includes a direct connection and / or a connection having an intermediate structure between the two components described.
  • the numbers preceded by terms such as “approximately”, “about”, and “substantially” include the recited number and further It represents an amount close to that described which performs the desired function or achieves the desired result.
  • “about”, “about” and “substantially” refer to values less than 10% of the stated numerical value, unless explicitly stated otherwise.
  • the features of the embodiments for which terms such as “about”, “about”, and “substantially” have been previously disclosed perform additional desired functions. Or a feature with some variability that achieves the desired result for that feature.

Abstract

【課題】移動体の旋回時の状態を示すデータを更に充実する。 【解決手段】移動情報算出装置１０は、移動体の位置Ｐｗを計測する位置センサ、移動体の速度Ｖｎを計測する速度センサ、移動体の姿勢ＡＡを計測する姿勢センサ、重心情報算出部５０、および、旋回情報算出部６０を備える。重心情報算出部５０は、位置Ｐｗ、速度Ｖｎ、および、姿勢ＡＡを用いて、移動体の重心位置ＰＧｗおよび重心速度ＶＧｎを算出する。旋回情報算出部６０は、重心位置ＰＧｗおよび重心速度ＶＧｎを用いて、移動体の旋回中心位置ＴＣまたは転心位置ＲＣを算出する。

Description

移動情報算出装置、移動情報算出方法、および、移動情報算出プログラム
　本発明は、船舶等の移動体の移動情報、特に、移動体の旋回に関する情報を算出する移動情報算出装置、移動情報算出方法、および、移動情報算出プログラムに関する。
　従来、船舶等の移動体の衝突予防の技術が各種実用化されている。その中で、移動体の航跡を予測し、予測航跡を表示する装置が各種実用化されている。
　例えば、特許文献１の表示装置は、移動体の速度、方位、および回頭角速度を計測し、過去の移動軌跡と将来の予測軌跡とを算出する。特許文献１の表示装置は、これらの過去の移動航跡と将来の予測航跡とを表示する。
国際公開第９３／０７４４８号
　しかしながら、特許文献１に記載の表示装置等の過去に考案された装置による情報では、旋回時の予測データとして十分でない場合もある。したがって、移動体の旋回時の状態を示す更なるデータが望まれている。
　したがって、本発明の目的は、移動体の旋回時の状態を示すデータを更に充実することにある。
　この発明の移動情報算出装置は、移動体の位置を算出する位置算出部、移動体の速度を算出する速度算出部、移動体の姿勢を算出する姿勢算出部、重心情報算出部、および、旋回情報算出部を備える。重心情報算出部は、位置、速度、および、姿勢を用いて、移動体の重心位置および重心速度を算出する。旋回情報算出部は、重心位置および重心速度を用いて、移動体の旋回中心位置または転心位置を算出する。
　この構成では、移動体の位置、速度、姿勢を用いて、移動体の旋回時の状態を示す旋回中心位置または転心位置が算出される。
　この発明によれば、移動体の旋回時の状態を示すデータを更に充実することができる。
本発明の第１の実施形態に係る移動情報算出装置の機能ブロック図である。 船舶の旋回状態を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動体情報算出方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る移動情報算出装置の機能ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る表示画像の第１例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る表示画像の第２例を示す図である。
　本発明の第１の実施形態に係る移動情報算出装置、移動状態算出方法、および、移動状態算出プログラムについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る移動情報算出装置の機能ブロック図である。図２は、船舶の旋回状態を示す平面図である。なお、本実施形態では、移動体として船舶を用いる態様を示すが、他の水上移動体、水中移動体、または、空中移動体との各種の移動体にも適用できる。船体、機体等のボディの大きな移動体に対して、本願発明の構成は、特に有効である。
　図１に示すように、移動情報算出装置１０は、位置算出部２０、速度算出部３０、姿勢算出部４０、重心情報算出部５０、および、旋回情報算出部６０を備える。位置算出部２０は、例えば、位置センサによって実現され、速度算出部３０は、例えば、速度センサによって実現され、姿勢算出部４０は、例えば、姿勢センサによって実現される。重心情報算出部５０および旋回情報算出部６０は、これらの機能を実行するプログラムが記憶された記憶デバイスと、該記憶デバイスに記憶されたプログラムを実行する演算素子（ＣＰＵ等）とによって実現される。位置センサが、本発明の「位置算出部」に対応し、速度センサが、本発明の「速度算出部」に対応し、姿勢センサが、本発明の「姿勢算出部」に対応する。
　移動情報算出装置１０は、表示器７０に接続されている。なお、この表示器７０も含めて、移動情報算出装置１０としてもよい。
　移動情報算出装置１０および表示器７０は、図２に示すような船体１００に装備されている。船体１００には、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３が設置されている。
　図２に示すように、複合センサ１０１および複合センサ１０２は、船体１００の船尾付近に配置されている。複合センサ１０１および複合センサ１０２は、船体１００の左舷と右舷を結ぶ方向、すなわち、Ｂｏｄｙ座業系（移動体座標系）のＹｂ方向において異なる位置に配置されている。
　図２に示すように、複合センサ１０３は、船体１００の船首付近に配置されている。言い換えれば、複合センサ１０３は、船体１００の船首と船尾を結ぶ方向、すなわち、Ｂｏｄｙ座標系のＸｂ方向において、複合センサ１０２および複合センサ１０３と異なる位置に配置されている。なお、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の配置は、これに限るものではなく、船体１００に装着する複合センサの個数もこれに限るものではない。
　複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３は、それぞれに、測位信号を受信するアンテナ、ＧＮＳＳ（Ｇｒｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）の測位信号を用いて位置を算出する測位演算部、対地船速を計測する速度センサ、ジャイロコンパスを備えている。これにより、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３は、位置センサ（位置算出部２０の一例）、速度センサ（速度算出部３０の一例）、および、姿勢センサ（姿勢算出部４０の一例）を備えている。
　この構成により、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の位置センサのそれぞれは、測位衛星からの測位信号を用いて、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の位置Ｐｗを計測する。測位信号を用いていることにより、位置Ｐｗは、測地座標系によって表される。測地座標系とは、例えば、ＷＧＳ８４であり、地球の中心を原点とし、北極と南極を結ぶ方向をＺｗ方向とし、基準子午線に直交する方向をＸｗ方向とし、Ｚｗ方向とＸｗ方向とに直交する方向をＹｗとする座標系である。位置センサのそれぞれは、重心情報算出部５０に位置Ｐｗを出力する。
　また、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の速度センサは、既知の方法で、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の速度Ｖｎである対地船速ＣＯＧを計測する。速度Ｖｎは、ＮＥＤ座標系によって表される。ＮＥＤ座標系は、地球上の現在位置において、北方向をＮ方向とし、東方向をＥ方向とし、鉛直下方向をＤ方向とする座標系である。速度センサのそれぞれは、重心情報算出部５０に速度Ｖｎを出力する。
　また、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の姿勢センサは、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の姿勢ＡＡを計測し、姿勢ＡＡの時間変化量である角速度ωｂを計測する。角速度ωｂは、Ｂｏｄｙ座標系（移動体座標系）によって表される。Ｂｏｄｙ座標系とは、上述のように、船体１００であれば、船首と船尾を結ぶ方向をＸｂ方向とし、左舷と右舷を結ぶ方向をＹｂ方向とし、これらＸｂ、Ｙｂに直交する方向をＺｂ方向とする座標系である。姿勢センサのそれぞれは、重心情報算出部５０に角速度ωｂを出力する。
　重心情報算出部５０は、位置Ｐｗ、速度Ｖｎ、および角速度ωｂを用いて、船体１００における重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎを算出する。具体的には、重心情報算出部５０は、次の方法を用いて、重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎを算出する。
　重心情報算出部５０は、複合センサ１０１、１０２、１０３の位置Ｐｗから、重心位置ＰＧｗを算出する。また、重心情報算出部５０は、複合センサ１０１、１０２、１０３の速度Ｖｎから、重心速度ＰＶｎを算出する。複合センサ１０１、１０２、１０３の位置と重心位置との移動体座標系における位置関係は、予め計測等によって分かっている。したがって、この位置関係を用いることによって、重心位置ＰＧｗおよび重心速度ＶＧｎは算出可能である。
　重心情報算出部５０は、重心位置ＰＧｗおよび重心速度ＶＧｎを旋回情報算出部６０に出力する。
　旋回情報算出部６０は、旋回半径ベクトルＲｂを算出する。図２に示すように、旋回半径ベクトルＲｂとは、船体１００の旋回中心位置ＴＣを始点として船体１００の重心位置ＰＧｗを終点とするベクトルである。
　この図２に示す位置関係に基づいて、旋回情報算出部６０は、重心速度ＶＧｎおよび角速度ωｂと、次式とを用いて、旋回半径ベクトルＲｂを算出する。旋回半径ベクトルＲｂは、移動体座標系の三次元成分で表され、（Ｒｂｘ、Ｒｂｙ、Ｒｂｚ）からなる。
　ＶＧｎ＝Ｃｂ ｎ・（ωｂ×（－Ｒｂ））　　　　－（式１）
　なお、Ｃｂ ｎは、移動体座標系からＮＥＤ座標系の変換行列であり、角速度ωｂを用いて既知の方法から算出できる。また、この（式１）を含め、以下の各式において、「・」はベクトルの内積演算を示し、「×」はベクトルの外積演算を示す。
　旋回情報算出部６０は、転心位置ＲＣおよび旋回中心位置ＴＣを算出する。図２に示すように転心位置ＲＣとは、船体１００が旋回しているときの船体１００の軸となる位置である。例えば、船体１００が船首側から旋回する場合には、転心位置ＲＣは、重心位置ＰＧｗよりも船首側になる。一方、船体１００が船尾側から旋回する場合には、転心位置ＲＣは、重心位置ＰＧｗよりも船尾側となる。また、旋回中心位置ＴＣは、船体１００の旋回運動の中心点を表す位置である。転心位置ＲＣおよび旋回中心位置ＴＣは、測地座標系で表される。
　この図２に示す位置関係に基づいて、旋回情報算出部６０は、重心位置ＰＧｗと旋回半径ベクトルＲｂと、次式とを用いて、旋回中心位置ＴＣを算出する。
　ＴＣ＝ＰＧｗ＋Ｃｎ ｗ・Ｃｂ ｎ・Ｒｂ　　　　－（式２）
　また、この図２の位置関係に基づいて、旋回情報算出部６０は、重心位置ＰＧｗと一成分の旋回半径ベクトルＲｂ１と、次式とを用いて、転心位置ＲＣを算出する。
　ＲＣ＝ＰＧｗ＋Ｃｎ ｗ・Ｃｂ ｎ・Ｒｂ１　　　　－（式３）
　なお、Ｃｎ Ｗは、ＮＥＤ座標系から測地座標系への変換行列であり、位置Ｐｗを用いて既知の方法から算出できる。また、一成分の旋回半径ベクトルＲｂ１は、旋回半径ベクトルＲｂにおけるＸ方向成分のみからなり、Ｒｂ１＝（Ｒｂｘ、０、０）で定義される。
　旋回情報算出部６０は、測地座標系で算出された旋回中心位置ＴＣと転心位置ＲＣとを、表示器７０に出力する。表示器７０は、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを表示する。この際、表示器７０は、重心位置ＰＧｗ等、船体１００に関する他の情報を、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣとともに表示してもよい。
　このように、本実施形態の移動情報算出装置１０は、位置センサが計測した位置Ｐｗ、速度センサが計測した速度Ｖｎ、および、姿勢センサが計測した角速度ωｂを用いて、船体１００の旋回運動に関する旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを算出できる。すなわち、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを計測するためのセンサ等を別途設けることなく、船体１００の位置、速度、姿勢を算出する基本的な構成によって、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを算出できる。
　そして、この構成によって、船体１００の旋回時に必要な情報を充実させることができる。
　上述の説明では、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを算出するための各処理を、それぞれ個別の機能部で実行する態様を示した。しかしながら、重心位置ＰＧｗおよび重心速度ＶＧｎの算出以降の各処理は、プログラム化して記憶部等に記憶しており、コンピュータ等の演算処理装置で当該プログラムを実行することで、実現してもよい。この場合、演算処理装置は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０３以降の処理を実行すればよい。図３は、本発明の第１の実施形態に係る移動体情報算出方法を示すフローチャートである。なお、以下では、各ステップの具体的な処理は、上述しているので、詳細な説明は省略する。
　まず、複数の複合センサは、当該センサの位置Ｐｗおよび速度Ｖｎを計測する（Ｓ１０１）。また、複数の複合センサは、船体１００の姿勢ＡＡおよび角速度ωｂを計測する（Ｓ１０２）。
　演算処理装置は、位置Ｐｗ、速度Ｖｎ、角速度ωｂを用いて、重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎを算出する（Ｓ１０３）。
　演算処理装置は、重心速度ＶＧｎと角速度ωｂを用いて、旋回半径ベクトルＲｂを算出する（Ｓ１０４）。
　演算処理装置は、旋回半径ベクトルＲｂと重心位置ＰＧｗとを用いて、旋回中心位置ＴＣを算出し、旋回半径ベクトルＲｂの一成分旋回半径ベクトルＲｂ１と重心位置ＰＧｗとを用いて、転心位置ＲＣを算出する（Ｓ１０５）。
　なお、上述の説明では、複合センサを３個用いる態様を示したが、複合センサは１個であってもよい。この場合、重心情報算出部５０は、重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎを次に示すように算出すればよい。
　重心情報算出部５０は、船体１００の設計形状等から重心センサ間ベクトルＤｂを取得する。重心センサ間ベクトルＤｂとは、重心位置ＰＧｗを基準とした複合センサの位置を表すベクトルである。重心センサ間ベクトルＤｂは、移動体座標系で表される。
　重心情報算出部５０は、位置センサの計測した位置ＰＧと、重心センサ間ベクトルＤｂと、次式とを用いて、重心位置ＰＧｗを算出する。
　Ｐｗ＝ＰＧｗ＋Ｃｎ ｗ・Ｃｂ ｎ・Ｄｂ　　　　－（式４）
　また、重心情報算出部５０は、速度センサが計測した速度Ｖｎと、姿勢センサが計測した角速度ωｂと、重心センサ間ベクトルＤｂと、次式とを用いて、重心速度ＶＧｎを算出する。
　Ｖｎ＝ＶＧｎ＋Ｃｂ ｎ・（ωｂ×Ｄｂ）　　　　－（式５）
　このように、複合センサが１個、すなわち、位置センサ、速度センサ、および、姿勢センサがそれぞれ１個であっても、重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎとは、算出可能である。そして、これにより、旋回中心位置ＴＣと転心位置ＲＣとは、算出可能である。
　また、上述の説明では、旋回中心位置ＴＣと転心位置ＲＣとを測地座標系で算出する態様を示した。しかしながら、旋回中心位置ＴＣと転心位置ＲＣとを移動体座標系で算出してもよい。この場合、重心位置ＰＧｗを基準点（０，０，０）とすれば、旋回中心位置ＴＣｂは、次式から算出される。
　ＴＣｂ＝Ｒｂ　　　　－（式６）
　また、転心位置ＲＣは、次式から算出される。
　ＲＣ＝Ｒｂ１　　　　－（式７）
　このように、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣは、移動体座標系でも算出可能である。
　なお、上述の説明では、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣは、将来の１時刻に算出するだけでなく、複数時刻に対して算出することができる。例えば、算出した転心位置ＲＣを新たな重心位置ＰＧｗとして、さらに将来の転心位置ＲＣを算出することができる。
　次に、本発明の第２の実施形態に係る移動情報算出装置について、図を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る移動情報算出装置の機能ブロック図である。図５は、本発明の第２の実施形態に係る表示画像の第１例を示す図である。図６は、本発明の第２の実施形態に係る表示画像の第２例を示す図である。
　図４に示すように、第２の実施形態に係る移動情報算出装置１０Ａは、第１の実施形態に係る移動情報算出装置１０に対して、航跡情報生成部８０を追加した点で異なる。移動情報算出装置１０Ａの他の構成は、移動情報算出装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　航跡情報生成部８０には、旋回情報算出部６０から転心位置ＲＣが入力される。航跡情報生成部８０は、船体１００の長さ（船体長）、および、船体１００の幅（船体幅）を記憶している。
　航跡情報生成部８０は、転心位置ＲＣ、船体長、および、船体幅を用いて、危険区域ＨＡ、および、予測危険区域ＨＡＥを算出する。具体的には、航跡情報生成部８０は、転心位置ＲＣを中心とし、船首または船尾のうちで転心位置ＲＣから遠い側の位置（前進の場合は船尾）と転心位置ＲＣとの間の距離を半径する円を算出し、当該円を危険区域ＨＡとする。この際、航跡情報生成部８０は、船体幅を加味して、幅を有する船体１００の回転形状として、危険区域ＨＡの形状を算出するとよりよい。
　また、航跡情報生成部８０は、将来の複数時刻の転心位置ＲＣから、これら複数時刻の危険区域ＨＡを算出する。航跡情報生成部８０は、複数時刻の危険区域ＨＡから予測危険区域ＨＡＥを算出する。具体的には、航跡情報生成部８０は、船体１００の右舷側における複数時刻の危険区域ＨＡを結ぶ曲線と、船体１００の左舷側における複数時刻の危険区域ＨＡを結ぶ曲線と、を算出する。航跡情報生成部８０は、右舷側の曲線と左舷側の曲線とによって挟まれる領域を、予測危険区域ＨＡＥとして算出する。
　航跡情報生成部８０は、船体１００の現在の重心位置ＰＧｗ、転心位置ＲＣ、危険区域ＨＡ、および、予測危険区域ＨＡＥを含む図５に示すような表示画像を生成し、表示器７０に出力する。この際、航跡情報生成部８０は、図５に示すように、船体１００を示すマーク、船体１００の予測位置マーク１００ＥＳ等を表示してもよい。さらに、航跡情報生成部８０は、過去の船体位置を表示してもよい。
　このような表示を行うことによって、操舵者は、船体１００の旋回時の危険区域ＨＡ、予測危険区域ＨＡＥ等の旋回時に留意すべき情報を、容易に把握できる。
　また、航跡情報生成部８０は、図６に示すような表示画像を生成してもよい。航跡情報生成部８０には、旋回情報算出部６０から転心位置ＲＣ、旋回中心位置ＴＣ、および、旋回半径ベクトルＲｂが入力される。航跡情報生成部８０は、転心位置ＲＣ、旋回中心位置ＴＣ、および、旋回半径ベクトルＲｂを含む図６に示すような表示画像を生成し、表示器７０に出力する。この際、航跡情報生成部８０は、旋回中心位置ＴＣ、および、旋回半径ベクトルＲｂから、予測される旋回円ＣＣを算出し、図６に示すように表示画像に含むとよい。さらに、航跡情報生成部８０は、図６に示すように、船体１００の予測位置マーク１００ＥＳ、および、過去の船体位置マーク１００ＢＣを表示してもよい。
　このような表示を行うことによっても、操舵者は、旋回時に留意すべき情報を、容易に把握できる。
　なお、速度は、位置センサで得られる位置の時間変化によって算出すること可能である。この場合、速度センサは、省略することができる。そして、この場合、速度算出部の機能は、例えば、位置センサまたは重心情報算出部５０に持たせればよい。
１０、１０Ａ：移動情報算出装置
２０：位置算出部
３０：速度算出部
４０：姿勢算出部
５０：重心情報算出部
６０：旋回情報算出部
７０：表示器
８０：航跡情報生成部
１００：船体
１００ＢＣ：船体位置マーク
１００ＥＳ：予測位置マーク
１０１、１０２、１０３：複合センサ
ＡＡ：姿勢
ＣＣ：旋回円
ＣＯＧ：対地船速
Ｄｂ：重心センサ間ベクトル
ＨＡ：危険区域
ＨＡＥ：予測危険区域
ＰＧ：位置
ＰＧｗ：重心位置
ＰＶｎ：重心速度
Ｐｗ：位置
Ｒｂ：旋回半径ベクトル
Ｒｂ１：一成分旋回半径ベクトル
ＲＣ：転心位置
ＴＣ：旋回中心位置
ＴＣｂ：旋回中心位置
ＶＧｎ：重心速度
Ｖｎ：速度
用語
　必ずしも全ての目的または効果・利点が、本明細書中に記載される任意の特定の実施形態に則って達成され得るわけではない。従って、例えば当業者であれば、特定の実施形態は、本明細書中で教示または示唆されるような他の目的または効果・利点を必ずしも達成することなく、本明細書中で教示されるような1つまたは複数の効果・利点を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを想到するであろう。
　本明細書中に記載される全ての処理は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサを含むコンピューティングシステムによって実行されるソフトウェアコードモジュールにより具現化され、完全に自動化され得る。コードモジュールは、任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体または他のコンピュータ記憶装置に記憶することができる。一部または全ての方法は、専用のコンピュータハードウェアで具現化され得る。
　本明細書中に記載されるもの以外でも、多くの他の変形例があることは、本開示から明らかである。例えば、実施形態に応じて、本明細書中に記載されるアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なるシーケンスで実行することができ、追加、併合、または完全に除外することができる (例えば、記述された全ての行為または事象がアルゴリズムの実行に必要というわけではない)。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサまたはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で、逐次ではなく、並列に実行することができる。さらに、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能し得る異なるマシンおよび/またはコンピューティングシステムによっても実行され得る。
　本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロックおよびモジュールは、プロセッサなどのマシンによって実施または実行することができる。プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、またはそれらの組み合わせなどであってもよい。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはコンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行する他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、デジタル信号プロセッサ(デジタル信号処理装置)とマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。本明細書中では、主にデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主にアナログ素子を含むこともできる。例えば、本明細書中に記載される信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路により実装することができる。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または装置内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意のタイプのコンピュータシステムを含むことができる。
　特に明記しない限り、「できる」「できた」「だろう」または「可能性がある」などの条件付き言語は、特定の実施形態が特定の特徴、要素および/またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝達するために一般に使用される文脈内での意味で理解される。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および/またはステップが1つ以上の実施形態に必要とされる任意の方法であること、または1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素および/またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを意味するという訳ではない。
　語句「X、Y、Zの少なくとも1つ」のような選言的言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語等が X, Y, Z、のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであり得ることを示すために一般的に使用されている文脈で理解される(例: X、Y、Z)。従って、このような選言的言語は、一般的には、特定の実施形態がそれぞれ存在するXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つ、の各々を必要とすることを意味するものではない。
　本明細書中に記載されかつ/または添付の図面に示されたフロー図における任意のプロセス記述、要素またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能または要素を実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、潜在的にモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施形態は、本明細書中に記載された実施形態の範囲内に含まれ、ここでは、要素または機能は、当業者に理解されるように、関連する機能性に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序で、図示または説明されたものから削除、順不同で実行され得る。
　特に明示されていない限り、「一つ」のような数詞は、一般的に、1つ以上の記述された項目を含むと解釈されるべきである。従って、「～するように設定された一つのデバイス」などの語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことを意図している。このような1つまたは複数の列挙されたデバイスは、記載された引用を実行するように集合的に構成することもできる。例えば、「以下のA、BおよびCを実行するように構成されたプロセッサ」は、Aを実行するように構成された第1のプロセッサと、BおよびCを実行するように構成された第2のプロセッサとを含むことができる。加えて、導入された実施例の具体的な数の列挙が明示的に列挙されたとしても、当業者は、このような列挙が典型的には少なくとも列挙された数(例えば、他の修飾語を用いない「2つの列挙と」の単なる列挙は、通常、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)を意味すると解釈されるべきである。
　一般に、本明細書中で使用される用語は、一般に、「非限定」用語(例えば、「～を含む」という用語は「それだけでなく、少なくとも～を含む」と解釈すべきであり、「～を持つ」という用語は「少なくとも～を持っている」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「以下を含むが、これらに限定されない。」などと解釈すべきである。) を意図していると、当業者には判断される。
　説明の目的のために、本明細書中で使用される「水平」という用語は、その方向に関係なく、説明されるシステムが使用される領域の床の平面または表面に平行な平面、または説明される方法が実施される平面として定義される。「床」という用語は、「地面」または「水面」という用語と置き換えることができる。「垂直/鉛直」という用語は、定義された水平線に垂直/鉛直な方向を指します。「上側」「下側」「下」「上」「側面」「より高く」「より低く」「上の方に」「～を越えて」「下の」などの用語は水平面に対して定義されている。
　本明細書中で使用される用語の「付着する」、「接続する」、「対になる」及び他の関連用語は、別段の注記がない限り、取り外し可能、移動可能、固定、調節可能、及び/または、取り外し可能な接続または連結を含むと解釈されるべきである。接続/連結は、直接接続及び/または説明した2つの構成要素間の中間構造を有する接続を含む。
　特に明示されていない限り、本明細書中で使用される、「およそ」、「約」、および「実質的に」のような用語が先行する数は、列挙された数を含み、また、さらに所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」とは、特に明示されていない限り、記載された数値の10%未満の値をいう。本明細書中で使用されているように、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語が先行して開示されている実施形態の特徴は、さらに所望の機能を実行するか、またはその特徴について所望の結果を達成するいくつかの可変性を有する特徴を表す。
　上述した実施形態には、多くの変形例および修正例を加えることができ、それらの要素は、他の許容可能な例の中にあるものとして理解されるべきである。そのような全ての修正および変形は、本開示の範囲内に含まれることを意図し、以下の特許請求の範囲によって保護される。

Claims (7)

  1. 　移動体の位置を算出する位置算出部と、
    　前記移動体の速度を算出する速度算出部と、
    　前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、
    　前記位置、前記速度、および、前記姿勢を用いて、前記移動体の重心位置および重心速度を算出する重心情報算出部と、
    　前記重心位置および前記重心速度を用いて、前記移動体の旋回中心位置または転心位置を算出する旋回情報算出部と、
    　を備える、移動情報算出装置。
  2. 　請求項１に記載の移動情報算出装置であって、
    　前記位置算出部を複数備え、
    　前記重心情報算出部は、
    　前記複数の位置算出部で計測された位置と、前記姿勢と、を用いて、前記重心位置を基準とした前記位置算出部の位置を表すベクトルを算出し、
    　前記ベクトルを用いて、前記重心位置および前記重心速度を算出する、
    　移動情報算出装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の移動情報算出装置であって、
    　前記位置は、測地座標系で表され、
    　前記速度は、ＮＥＤ座標系で表され、
    　前記姿勢は、移動体座標系で表され、
    　前記重心情報算出部は、
    　前記姿勢を用いて、前記移動体座標系と前記ＮＥＤ座標系との座標変換を行う第１座標変換行列を算出し、
    　前記位置を用いて、前記ＮＥＤ座標系と前記移動体座標系との座標変換を行う第２座標変換行列を算出し、
    　前記第１座標変換行列と前記第２座標変換行列とを用いて、前記重心位置および前記重心速度を算出する、
    　移動情報算出装置。
  4. 　請求項１または請求項３のいずれかに記載の移動情報算出装置であって、
    　前記旋回中心位置または前記転心位置と前記移動体の位置とを含む航跡情報を生成する航跡情報生成部をを備える、
    　移動情報算出装置。
  5. 　請求項４に記載の移動情報算出装置であって、
    　前記航跡情報生成部は、
    　前記転心位置と前記移動体の形状とを用いて、前記移動体の接触に関する危険区域または予測危険区域を算出する、
    　移動情報算出装置。
  6. 　移動体の位置を算出し、
    　前記移動体の速度を算出し、
    　前記移動体の姿勢を算出し、
    　前記位置、前記速度、および、前記姿勢を用いて、前記移動体の重心位置および重心速度を算出し、
    　前記重心位置および前記重心速度を用いて、前記移動体の旋回中心位置または転心位置を算出する、
    　移動情報算出方法。
  7. 　移動体の位置を算出し、
    　前記移動体の速度を算出し、
    　前記移動体の姿勢を算出し、
    　前記位置、前記速度、および、前記姿勢を用いて、前記移動体の重心位置および重心速度を算出し、
    　前記重心位置および前記重心速度を用いて、前記移動体の旋回中心位置または転心位置を算出する、
    　処理を演算処理装置に実行させる移動情報算出プログラム。
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