JP6387986B2 - Optical telescope observation plan creation support device and system - Google Patents
Optical telescope observation plan creation support device and system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6387986B2 JP6387986B2 JP2016034979A JP2016034979A JP6387986B2 JP 6387986 B2 JP6387986 B2 JP 6387986B2 JP 2016034979 A JP2016034979 A JP 2016034979A JP 2016034979 A JP2016034979 A JP 2016034979A JP 6387986 B2 JP6387986 B2 JP 6387986B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- observation
- telescope
- data
- optical telescope
- range
- 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.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 121
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 23
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 18
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 4
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
Description
本発明は、光学望遠鏡によって地球周辺の人工衛星、デブリなどを観測するために、光学望遠鏡の観測計画を作成することを支援する装置およびシステムに関する。 The present invention relates to an apparatus and system that assists in creating an optical telescope observation plan for observing artificial satellites, debris, and the like around the earth with an optical telescope.
地上に設置された光学望遠鏡での宇宙空間の人工衛星、デブリなどの観測には、その観測対象物の方向が雲などによって遮られていないことが必要である。先行技術では、気象予報値を用いて観測対象物の観測の可不可を判断すること、またその判断に基づいて観測計画を立案することが提案されている。 In order to observe artificial satellites and debris in outer space with an optical telescope installed on the ground, it is necessary that the direction of the observation object is not obstructed by clouds or the like. In the prior art, it has been proposed to use a weather forecast value to determine whether or not an observation object can be observed, and to make an observation plan based on the determination.
気象予報値は、必ずしも光学望遠鏡の設置場所およびその上空の現実の気象状況を示すものではない。気象モデルが完全でないという問題だけでなく、予報値の空間および時間の分解能が大きな問題となる。光学望遠鏡を設置する上での適地とされる山中では、その気象状況は、局所的な地形の影響を受けやすく空間的にも時間的にも変化が大きい。気象予報値は、必ずしもその地点での気象状況を表すだけの分解能を満たしているとは限らない。また、観測対象物が存在する方向での観測が可能かどうかは、その方向に雲があるかどうか、すなわち、雲の分布で判断すべきである。気象予報値の空間分解能が低い場合には、低高度の1つの予報値が、望遠鏡設置場所から見上げた視野の広い範囲を占めるという問題がある。これらの点で、光学望遠鏡でのデブリなどの観測の可不可の判断を行う上では、気象予報値は不十分なデータである。気象予報値を基に立案された観測計画は、十分に効率的に光学望遠鏡を利用するものとはならない。 The weather forecast value does not necessarily indicate the actual weather situation of the installation location of the optical telescope and the sky above it. Not only is the weather model incomplete, but the spatial and temporal resolution of forecast values is a major problem. In the mountains, which are considered to be suitable places for the installation of optical telescopes, the weather conditions are easily affected by local topography, and change both spatially and temporally. The weather forecast value does not necessarily satisfy the resolution that represents the weather condition at the point. Whether or not observation in the direction in which the observation object exists is possible should be determined based on whether or not there is a cloud in that direction, that is, the cloud distribution. When the spatial resolution of weather forecast values is low, there is a problem that one forecast value at a low altitude occupies a wide range of the field of view looking up from the telescope installation location. In these respects, the weather forecast value is insufficient data for determining whether or not debris can be observed with an optical telescope. An observation plan designed based on weather forecast values does not use an optical telescope sufficiently efficiently.
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、光学望遠鏡の設置場所上空の実際の状況を把握することを容易にし、光学望遠鏡にて人工衛星やデブリなどを効率的に観測する計画を運用者が作成することを支援することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and makes it easy to grasp the actual situation over the place where the optical telescope is installed, and efficiently uses artificial satellites and debris with the optical telescope. The purpose is to assist the operator in creating a plan for observation.
この発明に係る光学望遠鏡の観測計画作成支援装置は、光学望遠鏡の設置場所、前記光学望遠鏡の最大観測可能範囲を決めるデータである最大観測可能範囲データを含む望遠鏡データを記憶する望遠鏡データ記憶部と、観測対象物候補の高さを含む予測軌道を前記観測対象物候補ごとに記憶する予測軌道記憶部と、外部から入力される前記光学望遠鏡の上空の状況を示す望遠鏡上空状況データから前記光学望遠鏡の観測不可範囲を決める観測不可範囲決定部と、前記最大観測可能範囲データおよび前記観測不可範囲から前記光学望遠鏡で観測可能な範囲である観測可能範囲を決める観測可能範囲決定部と、前記観測対象物候補の高さでの前記観測可能範囲と前記予測軌道とを重ね合わせた画像である観測可否判断画像を生成する観測可否判断画像生成部とを備えたものである。
An observation plan creation support apparatus for an optical telescope according to the present invention includes a telescope data storage unit for storing telescope data including an installation location of an optical telescope and maximum observable range data which is data for determining a maximum observable range of the optical telescope; the optical telescope predicted trajectory and the predicted orbit storage unit for storing for each of the observation target object candidate from the telescope over status data indicating the status of the sky of the optical telescope inputted from the outside, including the height of the observation target object candidate An unobservable range determining unit that determines an unobservable range, an observable range determining unit that determines an observable range that is observable by the optical telescope from the maximum observable range data and the unobservable range, and the observation target observation availability determination for generating the observable range and the observation capability determination image is an image obtained by superimposing said predicted trajectory of the height of the object candidate It is obtained by a image generation unit.
この発明によれば、光学望遠鏡設置場所上空の実際の状況を考慮して、運用者が光学望遠鏡による人工衛星やデブリなどの観測計画を作成することを支援できる。 According to the present invention, it is possible to support an operator to create an observation plan for artificial satellites, debris, and the like using an optical telescope in consideration of the actual situation over the place where the optical telescope is installed.
実施の形態1
図1は、この発明の実施の形態1に係る光学望遠鏡の観測計画を運用者が作成することを支援するシステムの構成図である。観測計画作成支援システム100は、1台または複数台の光学望遠鏡1の設置場所にそれぞれ設置された全天カメラ2と、観測計画作成支援装置3と、表示装置4とを有する。観測計画作成支援装置3は、夜ごとの観測を開始する前に、その夜の観測計画を作成することを支援する。観測する夜の日没時刻を含む日において日没時刻よりも前に決められた時刻から翌日の同じ時刻までを、この明細書では当夜と呼ぶ。
Embodiment 1
FIG. 1 is a configuration diagram of a system that assists an operator in creating an observation plan for an optical telescope according to Embodiment 1 of the present invention. The observation plan
光学望遠鏡1は、当夜の観測計画5に基づいて人工衛星やデブリなどの観測対象物の方向を指向し、観測対象物の移動に合わせて追尾し、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサなどの撮像素子によって画像を取得する。全天カメラ2は、光学望遠鏡1の設置場所の上空の画像である望遠鏡上空画像6を撮影する。全天カメラ2は、光学望遠鏡1の設置場所の上空を広範囲に撮影できるように、魚眼レンズなどの広視野光学系を持ち、可視光領域および赤外線領域の一方あるいは両方に感度を持つ。望遠鏡上空画像6は、光学望遠鏡1の上空の状況を示す望遠鏡上空状況データである。全天カメラ2は、望遠鏡上空状況データを取得する望遠鏡上空状況データ取得装置である。望遠鏡上空状況データとしては、他の種類のものを使用してもよい。
The optical telescope 1 directs the direction of an observation object such as an artificial satellite or debris based on the observation plan 5 of the night, tracks the movement of the observation object, and a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor or the like. An image is acquired by the image sensor. The all-
観測計画作成支援装置3には、全天カメラ2からの望遠鏡上空画像6と、より上位の装置で決められた観測対象物候補7が入力される。観測対象物候補7は、観測の年間計画、月間計画および週間計画を基に、前週および今週の観測の進捗状況に応じて、より上位の装置で決められる。当夜の決められた時点、例えば日没の3時間前に全天カメラ2で望遠鏡上空画像6が撮影され、撮影された望遠鏡上空画像6を基にして作成された観測可否判断画像8を見て、運用者が当夜の観測計画5を作成する。望遠鏡上空画像6は、運用者の指示により任意の時点で取得できる。
The observation plan creation support device 3 receives the telescope aerial image 6 from the all-
観測計画作成支援装置3は、望遠鏡上空画像6から光学望遠鏡1で観測可能な範囲である観測可能範囲9を決めて、観測可能範囲9と観測対象物候補7の予測軌道10とを重ね合わせた画像である観測可否判断画像8(図5に例を図示)を作成する。運用者の要求により、観測可否判断画像8は表示装置4に表示される。表示装置4に表示された観測可否判断画像8を見て判断した運用者が、観測計画5を決める。決められた観測計画5は光学望遠鏡1に配信され、光学望遠鏡1は観測計画5にしたがって観測対象物を観測する。
The observation plan creation support device 3 determines an
図2は、実施の形態1に係る光学望遠鏡の観測計画作成支援装置の機能構成を表すブロック図である。観測計画作成支援装置3は、望遠鏡データ記憶部11、予測軌道記憶部12、観測不可範囲決定部13、観測可能範囲決定部14、観測可否判断画像生成部15、地球表面データ記憶部16、観測対象物候補7とそれを観測する光学望遠鏡1とを含む観測計画候補17を決定する観測計画候補決定部18、運用者が決定した観測計画5を実行する際に光学望遠鏡1を駆動するデータである望遠鏡駆動データ19を生成する望遠鏡駆動データ生成部20を有する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the observation plan creation support apparatus for the optical telescope according to the first embodiment. The observation plan creation support apparatus 3 includes a telescope
望遠鏡データ記憶部11は、光学望遠鏡1に関するデータである望遠鏡データ21を記憶する。予測軌道記憶部12は、人工衛星やデブリなどの観測対象物候補7のデータを記憶する。観測不可範囲決定部13は、望遠鏡上空画像6などが入力されて観測できない範囲である観測不可範囲22を決める。観測可能範囲決定部14は、観測不可範囲22が入力され、望遠鏡データ21を参照して光学望遠鏡1の観測可能な範囲である観測可能範囲9を決める。観測可否判断画像生成部15は、観測可否判断画像8を生成する。地球表面データ記憶部16は、光学望遠鏡1の設置位置が入る決められた範囲の地球表面のデータを記憶する。
The telescope
望遠鏡データ記憶部11には、光学望遠鏡1の設置場所の緯度、経度および高度、周囲の地形や構造物などのデータ、光学望遠鏡1の駆動範囲や駆動機構の性能などを含む望遠鏡データ21が記憶される。光学望遠鏡1の駆動範囲、周囲の地形や構造物により、望遠鏡で固定的に観測できない範囲が決まる。光学望遠鏡1を中心とする天頂方向を向いた半球から固定的に観測できない範囲を除いた範囲が、最大観測可能範囲23である。望遠鏡データ21には、最大観測可能範囲23を決めるデータである最大観測可能範囲データ24が含まれる。
The telescope
光学望遠鏡1は、全方位360度の任意の方向を向くことができ、仰角はどの方位でも水平方向である0度から天頂を向く方向である90度までの任意の方向を向くことができる。各方位では、水平面からその方位に存在する地形や構造物で遮られる最大の仰角までは、天体を観測できない。つまり、方位ごとに観測可能な最小の仰角である観測可能最小仰角が存在する。観測可能最小仰角よりも小さい仰角の範囲が、固定的に観測できない範囲になる。また、方位ごとに決まる観測可能最小仰角よりも大きい仰角の範囲が最大観測可能範囲23になる。方位ごとに決められた観測可能最小仰角のデータが、最大観測可能範囲データ24になる。最大観測可能範囲データ24は、固定的に観測できない領域を表現するものであれば、どのような形式でもよい。
The optical telescope 1 can face any direction of 360 degrees in all directions, and the elevation angle can point in any direction from 0 degrees that is the horizontal direction to 90 degrees that is the direction toward the zenith in any direction. In each direction, celestial bodies cannot be observed from the horizontal plane up to the maximum elevation angle obstructed by topography and structures existing in that direction. That is, there is a minimum observable elevation angle that is the minimum observable elevation angle for each azimuth. An elevation angle range smaller than the minimum observable elevation angle is a range in which fixed observation is not possible. Further, the range of elevation angles larger than the minimum observable elevation angle determined for each azimuth is the maximum
予測軌道記憶部12は、人工衛星やデブリなどの観測対象物候補7ごとのデータを記憶する。記憶するデータは、高度を含む当夜の予測軌道、上位の装置で決められた観測することの優先度、観測時の明るさ、当夜の次に観測できる日時などである。予測軌道記憶部12は、観測対象物候補に関するデータを記憶する観測対象物候補データ記憶部でもある。
The predicted
全天カメラ2は、画角が180度であり、画面の中心からの距離と角度が比例する等距離射影方式の魚眼レンズを有する。等距離射影方式以外の方式の魚眼レンズでもよい。全天カメラ2は、鉛直方向に魚眼レンズの光軸が向くように設置される。全天カメラ2で撮影された望遠鏡上空画像6は、天頂が中心に対応する円形になる。水平面での360度の方向の画像が、望遠鏡上空画像6の外周になる。等距離射影方式の場合には、円内で中心からの距離が光学望遠鏡の天頂方向からの角度に比例する。全天カメラ2で撮影する画像に合わせて、観測不可範囲22および観測可能範囲9を方位角と仰角の範囲で表される1個または複数個の範囲で表現する。実際の観測可能範囲9は、方位角と仰角の範囲を表す閉曲線のそれぞれと光学望遠鏡1の設置場所を結ぶ錐体が組合されることで表現される空間になる。
The all-
観測不可範囲決定部13は、雲領域判断部25、月近傍判断部26、可変観測不可範囲判断部27を有する。雲領域判断部25は、望遠鏡上空画像6を画像処理して雲などが存在するために観測できない領域である雲領域28を判断する。月近傍判断部26は、月明かりにより観測できない月の近くの決められた範囲である月近傍範囲29を決める。可変観測不可範囲判断部27は、街の灯りなどの影響などにより状況により変化する観測できない範囲を決める。
The unobservable
雲領域判断部25は、全天カメラ2が撮影した光学望遠鏡1の上空の画像である望遠鏡上空画像6を画像処理して、雲などが存在するために観測できない領域である雲領域28を判断する。雲領域28としては、雲だけでなく、霧、もや、霞、スモッグ、火山の噴煙などの現象のために観測できない領域を、望遠鏡上空画像6から抽出する。雲領域判断部25では、全天カメラ2が可視光で撮影する場合には、地上の明かりの照り返しにより雲が背景の宇宙空間よりも明るいことを利用して、雲領域28を判断する。赤外線で撮影する場合には、雲の温度が背景の宇宙空間の温度よりも高いことを利用する。また、背景の恒星が遮蔽されて観測できないことにより、間接的に雲領域28の存在を予測することも可能である。
The cloud
複数の時刻で望遠鏡上空画像6が撮影されている場合は、それぞれの望遠鏡上空画像6に対して雲領域28を抽出する。抽出した雲領域28の差異から雲の移動速度を推定し、推定した移動速度を使用して、異なる時刻での雲領域28を推定し、推定した雲領域28を使用して、その時刻の観測可否判断画像8を作成するようにしてもよい。
If the telescope aerial image 6 is captured at a plurality of times, the
観測対象物候補7の明るさに依存するが、暗い観測対象物候補7が月の近くに存在する場合には、月の明るさの影響により観測対象物候補7を観測できない。月近傍判断部26は、観測対象物候補7の明るさと月の予測軌道を含む月軌道データを参照して、月の影響で観測できない月近傍範囲29を決定する。
Although depending on the brightness of the
また、例えば、午前0時までは街の灯りが明るい場合には、街のある方角の決められた方位角の範囲では午前0時までは最大観測可能範囲23の境界から決められた仰角の範囲を観測不可とする必要がある。街灯りなどによる観測不可範囲22は、時間帯と観測不可になる範囲のデータである可変観測不可範囲データ30として記憶しておく。可変観測不可範囲判断部27は、可変観測不可範囲データ30を参照して、可変観測不可範囲31を決定する。雲領域28、月近傍範囲29および可変観測不可範囲31の和が、観測不可範囲22である。
Also, for example, if the city lights are bright until midnight, the elevation angle range determined from the boundary of the maximum
図3は、実施の形態1に係る観測計画作成支援システムが有する全天カメラで取得した画像と観測可能範囲の関係を説明する図である。図3(a)に、ある方位(ここでは東)での観測可能最小仰角がθ度であることを示す。東側には樹木があり、樹木よりも低い仰角範囲が固定的に観測できない範囲になる。図3(b)に、1個の円形領域である望遠鏡上空画像6の例を示す。光学望遠鏡1の駆動可能範囲から固定的に観測できない範囲を除いた範囲である最大観測可能範囲23の東向きでの境界は、望遠鏡上空画像6の円の半径をrとすると、円の外周からr*(θ/90)の距離だけ内側の点になる。方位により観測可能最小仰角は変化する場合が多いが、方位ごとの観測可能最小仰角を結ぶ線は、1個の閉曲線になる。つまり、最大観測可能範囲23の境界は、図3(b)に示すように、望遠鏡上空画像6では1個の閉曲線として表される。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between an image acquired by an all-sky camera and an observable range included in the observation plan creation support system according to the first embodiment. FIG. 3A shows that the minimum observable elevation angle in a certain direction (here, east) is θ degrees. There are trees on the east side, and the elevation angle range lower than the trees is the range that cannot be fixedly observed. FIG. 3B shows an example of the telescope aerial image 6 that is one circular area. The boundary in the east direction of the maximum
図3(b)では、雲領域28も示している。図3(b)では、雲領域28を四角形で表現しているが、実際には、方位角と仰角をそれぞれ決まった刻み幅で区分した領域を単位として、雲領域28を設定する。南の方向(図における下側)の方には、街の灯りの影響による可変観測不可範囲データ30から作成された可変観測不可範囲31が存在する。南東の方角には、月近傍範囲29が存在する。雲領域28、月近傍範囲29および可変観測不可範囲31の和が、観測不可範囲22である。最大観測可能範囲23から観測不可範囲22と重なる範囲を除くことで、観測可能範囲9が得られる。
In FIG. 3B, a
観測可能範囲決定部14は、最大観測可能範囲23から観測不可範囲22を除いた範囲を、光学望遠鏡1の観測可能範囲9として決定する。
The observable
観測可否判断画像生成部15は、光学望遠鏡1の観測可能範囲9と、観測対象物候補7の予測軌道10とを重ね合わせた観測可否判断画像8を生成する。観測可否判断画像8は、地球表面データ記憶部16を参照して、観測可能範囲9および予測軌道10を地球外より見下ろす方式で作成する。地球外より見下ろす方式の方が、光学望遠鏡1の位置から天球を見上げるような方式よりも、観測可能範囲9と予測軌道10の関係を理解しやすい。光学望遠鏡1ごとに、天球を見上げる方式、または他の方式で、観測可能範囲9と予測軌道10とを表示する観測可否判断画像8を作成してもよい。光学望遠鏡1ごとに観測可否判断画像8を作成する場合には、複数の観測対象物候補7の予測軌道10を重ね合わせて表示してもよい。
The observability determination
地球表面データ記憶部16には、すべての光学望遠鏡1の設置場所が入る決められた範囲の地球表面のデータを記憶する。光学望遠鏡1が日本国内に設置されている場合は、例えば、東経100度から180度まで、北緯0度から90度までの範囲の地球表面データを記憶する。地球表面データは、地図として表示されるものでもよいし、衛星画像などでもよい。
The earth surface
観測可否判断画像8では、観測対象物候補7の予測軌道10上の各点を、その点と地球の中心を結ぶ線分と地球表面との交点の位置に描画する。地球表面の地形なども合わせて表示する。そうすることで、予測軌道10が地球表面に描かれることになり、予測軌道10をあたかも地球外から見下ろしたように見える。瞬時の観測ではなく、ある程度の時間幅を持った観測を想定し、観測対象物候補7の予測軌道10を線分として表す。なお、静止軌道に近い高度にある観測対象物候補7の予測軌道10は、点または短い線分として表される。逆に低高度にある観測対象物候補7の場合は、その予測軌道10の線分は長くなる。
In the observability determination image 8, each point on the predicted
光学望遠鏡1の観測可能範囲9も、観測対象物候補7と同じ高度に存在する光学望遠鏡1の設置場所における天頂方向の点を中心とする円内の仮想的な1個または複数個の閉曲線と考える。閉曲線上の各点と地球中心を結ぶ線分が地球表面と交差する位置に、閉曲線を描画する。これは、周囲の山の稜線や雲領域28などで決まる観測可能範囲9の境界を観測対象物候補7と同じ高度に存在する球状のスクリーンに投影して、投影された像とともに球状のスクリーンを地球表面と一致するように縮小して、そのスクリーンに映った像を地球外から見る場合に相当する。なお、最大観測可能範囲23の境界から分離した雲領域28や月近傍範囲29が存在すれば、観測可能範囲9を表す閉曲線は複数になる。
The
図4は、実施の形態1に係る観測計画作成支援システムでの観測対象物候補の高度と観測可能範囲の関係を説明する図である。図4に示すように、観測対象物候補7の高度が高いほど、地図上での観測可能範囲9を表す領域は大きくなる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the observation target candidate altitude and the observable range in the observation plan creation support system according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the region representing the
観測可否判断画像8は、高度により観測可能範囲9の大きさが異なるので、観測対象物候補7ごとに作成する。高度変化がある観測対象物候補7の場合には、観測可能範囲9と予測軌道10とが交差する箇所ができるだけ正確になるように、観測可能範囲9は異なる高度のものを合成して作成する。なお、複数の観測対象物候補7の予測軌道10と観測可能範囲9とを、色を変えるなど区別できるようにして、同時に表示してもよい。
Since the size of the
観測可否判断画像8は、観測対象物候補7ごとに当夜に1枚としてもよいし、複数の時刻での観測可否判断画像8を作成して、アニメーションのように表示してもよい。
The observation possibility determination image 8 may be one for each
観測計画候補決定部18は、観測可能範囲9の内部に観測対象物候補7の予測軌道10が含まれるかどうか判断する。観測対象物候補7の予測軌道10を内部に含む観測可能範囲9が存在する場合は、その観測可能範囲9を有する光学望遠鏡1と予測軌道10に対応する観測対象物候補7とを含む観測計画候補17を決定する。観測計画候補17のデータには、観測可能時間帯が重なるなどの理由で両方は実行できないような関係にある観測計画候補17が存在するかどうかというデータも持たせる。
The observation plan
望遠鏡駆動データ生成部20は、観測計画5に対して、観測計画5を実行する際に光学望遠鏡1を駆動するための望遠鏡駆動データ19を生成する。生成された望遠鏡駆動データ19は、観測計画5の一部として光学望遠鏡1を駆動する装置に伝送され、望遠鏡駆動データ19にしたがって光学望遠鏡1が駆動されて、観測計画5で決められた観測対象物を観測する。
The telescope drive
動作を説明する。当夜の決められた時刻に全天カメラ2が望遠鏡上空画像6を撮影する。1回だけでなく複数回、望遠鏡上空画像6を撮影してもよい。当夜の決められた時刻に、観測計画作成支援装置3が自動で起動されて、その時刻またはそれ以前に入力されている観測対象物候補7に対して、望遠鏡上空画像6を利用して観測可否判断画像8および観測計画候補17を作成する。なお、運用者の手動で観測計画作成支援装置3を起動してもよい。
The operation will be described. The all-
観測不可範囲決定部13は、望遠鏡上空画像6などから観測不可範囲22を決定する。観測可能範囲決定部14は、最大観測可能範囲データ24を参照して最大観測可能範囲23を決め、最大観測可能範囲23から観測不可範囲22を除いた範囲として観測可能範囲9を決定する。観測可否判断画像生成部15は、観測可能範囲9と観測対象物候補7の予測軌道10を使用して、観測対象物候補7ごとに観測可否判断画像8を生成する。観測計画候補決定部18は、観測可能範囲9の内部に観測対象物候補7の予測軌道10が含まれるかどうか判断し、観測計画候補17を決定する。
The unobservable
図5は、実施の形態1に係る観測計画作成支援システムでの観測対象物候補の予測軌道と観測可能範囲の地図上への表示例である。図5は、観測対象物候補7が低軌道の場合である。図5では、離れた場所に2つの光学望遠鏡1が設置されているとして、光学望遠鏡1の観測可能範囲9を2つ描画している。それぞれの観測可能範囲9は、円で表した最大観測可能範囲23に、四角で表した観測不可範囲22を除いた範囲である。観測対象物候補7の予測軌道10を示す線分が、2つの観測可能範囲9の境界を横切るまたはその内部に存在する場合、その観測可能範囲9を有する光学望遠鏡1で観測が実施できることを意味する。
FIG. 5 is a display example on the map of the predicted trajectory and the observable range of the observation target object candidate in the observation plan creation support system according to the first embodiment. FIG. 5 shows a case where the
高軌道の観測対象物候補7の場合、観測可能範囲9を示す円の半径は大きくなり、離れた場所に設置されている複数の光学望遠鏡1の観測可能範囲9が重なる範囲に予測軌道10を表す線分が入ることがある。この場合、複数の光学望遠鏡1で、その観測対象物候補7を同時に観測することが可能である。観測可否判断画像8では、同時観測が可能な場合は、複数の観測可能範囲9の重なる範囲に予測軌道10が入る場合として表示される。観測可否判断画像8を作成して運用者に提示することで、同時観測が可能かどうかを運用者が容易に判断できる。なお、複数台の光学望遠鏡1で同時に観測することにより、観測対象物候補7の高度、形状、軌道などを1台の光学望遠鏡1で観測する場合よりも正確に観測できる。
In the case of the
運用者は、観測対象物候補7を選択してその観測可否判断画像8を表示装置4に表示さる。運用者は、観測可能範囲9に含まれる観測対象物候補7の予測軌道10の線分の長さなどを確認し、その観測対象物候補7を観測する観測計画候補17の実施の可否を判断する。運用者は、観測可否判断画像8を参考にして、観測計画候補17に必要であれば修正を加えて、当夜の観測計画5を決定する。
The operator selects the
予測軌道10と観測可能範囲9とを地図上に同時に表示するので、観測可能かどうか運用者が容易に判断できる。観測可能範囲9は、雲などの可変な観測不可範囲22も考慮して設定されるので、その日の光学望遠鏡1の上空の状況を考慮して観測可能かどうかを判断できる。
Since the predicted
運用者により観測計画5が決定されると、望遠鏡駆動データ生成部20が、観測計画5を実施する望遠鏡駆動データ19を生成する。生成された望遠鏡駆動データ19は、ネットワークを介して光学望遠鏡1を駆動する装置に入力される。光学望遠鏡1は、望遠鏡駆動データ19にしたがって駆動され、観測対象物候補7を観測する。望遠鏡駆動データ19は、観測計画候補17が作成された段階で作成してもよい。
When the observation plan 5 is determined by the operator, the telescope drive
当夜の観測計画5を決めた後でも、運用者の指示により、望遠鏡上空画像6を撮影し、その望遠鏡上空画像6から観測可否判断画像8を作成できる。雲領域28などの観測不可範囲22は時間変動するものであり、それに合わせて変化する観測可能範囲9に応じて観測可否判断画像8を再描画することで、時々刻々で観測が可能かどうかを判断することができる。
Even after deciding the observation plan 5 for the night, the telescope sky image 6 can be taken and the observation availability determination image 8 can be created from the telescope sky image 6 according to the operator's instruction. The
観測計画支援装置は、観測計画候補決定部を有さなくてもよい。観測計画を、運用者がすべて作成するようにしてもよい。望遠鏡駆動データ生成部を有しなくてもよい。その場合には、観測計画が入力された他の装置が望遠鏡駆動データを生成する。望遠鏡駆動データは、観測計画が与えられた光学望遠鏡側の装置が生成してもよい。 The observation plan support apparatus may not have the observation plan candidate determination unit. All observation plans may be created by the operator. The telescope drive data generation unit may not be provided. In that case, another device to which the observation plan is input generates telescope drive data. The telescope drive data may be generated by a device on the optical telescope side to which an observation plan is given.
観測不可範囲決定部13は、光学望遠鏡1の上空の状況を示す望遠鏡上空状況データから光学望遠鏡1の観測不可範囲22を決めることができれば、どのような構成でもよい。月の影響で観測できない月近傍範囲は、観測不可範囲として求めなくてもよい。時間帯と観測不可になる範囲のデータに基づく可変観測不可範囲を求めなくてもよい。
The unobservable
観測計画支援装置は、1台または複数の汎用のコンピュータに、各機能部を実現する専用のソフトを搭載することで実現する。コンピュータは、CPU(Central processing Unit)、メモリ、不揮発性記憶装置などを有する。各種のデータを記憶する記憶部は、そのデータを複数台の記憶装置に分散させて記憶してもよい。
以上のことは、他の実施の形態にもあてはまる。
The observation plan support apparatus is realized by mounting dedicated software for realizing each functional unit on one or a plurality of general-purpose computers. The computer has a central processing unit (CPU), a memory, a nonvolatile storage device, and the like. The storage unit that stores various types of data may store the data dispersed in a plurality of storage devices.
The above also applies to other embodiments.
実施の形態2.
実施の形態2は、リアルタイムに実際の雲の位置を高い分解能で測定可能な観測装置、例えばライダー(LIDAR、Light Detection and Ranging)の観測データを用いて、雲などの気象条件による観測不可範囲を設定する場合である。図6は、この発明の実施の形態2に係る光学望遠鏡の観測計画作成支援装置の機能構成を表すブロック図である。実施の形態1の場合と異なる点だけを説明する。
In the second embodiment, an observation apparatus that can measure the actual cloud position with high resolution in real time, for example, observation data of a lidar (LIDAR, Light Detection and Ranging) is used to set an unobservable range due to weather conditions such as clouds. This is the case. FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of an observation plan creation support apparatus for an optical telescope according to
ライダー32は、レーザ光を空気中に放射して、空気中のエアロゾルなどで放射光が反射された反射光を受信して、空気中の雲などを測定するレーダである。ライダー32は、光学望遠鏡1の上空を含む決められた空間範囲の雲などを決められた分解能で測定し、3次元の数値データである望遠鏡上空気象データ33を生成する。望遠鏡上空気象データ33は、光学望遠鏡1の上空の状況を示す望遠鏡上空状況データである。ライダー32は、望遠鏡上空状況データを取得する望遠鏡上空状況データ取得装置である。
The
実施の形態2に係る光学望遠鏡の観測計画作成支援装置3Aは、雲領域生成部34を有する。雲領域生成部34は、望遠鏡上空気象データ33を数値的に変換し、光学望遠鏡1の位置から魚眼レンズで撮影した場合の画像内での観測不可範囲22を生成する。観測不可範囲22を生成した後は、実施の形態1と同様に動作する。
The optical telescope observation plan creation support apparatus 3 </ b> A according to the second embodiment includes a cloud
ライダー32は、必ずしも光学望遠鏡1と同一箇所に設置しない場合でも、数値的に光学望遠鏡1の設置場所から臨んだ上空の雲分布を算出できる。当夜または過去の複数時点の雲の位置データを基に雲の流れを仮定することで、将来の雲分布を予測することもより容易になる。
Even if the
ライダーではなく、電波や音波を利用したレーダでもよい。また、十分に高い時間および空間の分解能が達成できるならば、将来的には人工衛星による観測データも利用することも考える。光学望遠鏡の上空の観測可否に影響する状況を測定できるデータであれば、どのような種類のものでもよい。 Instead of a rider, a radar using radio waves or sound waves may be used. If sufficiently high time and space resolution can be achieved, observation data from artificial satellites may be used in the future. Any kind of data may be used as long as it can measure the situation affecting the availability of observation over the optical telescope.
実施の形態3.
実施の形態3は、新たな光学望遠鏡1の設置を計画する際などに使用できるように、仮想的に入力された光学望遠鏡の設置位置に対して観測可能範囲を生成できるようにした場合である。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment is a case where an observable range can be generated with respect to an installation position of an optical telescope virtually input so that it can be used when planning the installation of a new optical telescope 1. .
図7は、この発明の実施の形態3に係る光学望遠鏡の観測計画作成支援装置の機能構成を表すブロック図である。実施の形態1の場合の図2と比較して異なる点だけを説明する。実施の形態2に係る光学望遠鏡の観測計画作成支援装置3Bは、運用者により入力された仮想的な光学望遠鏡の仮想望遠鏡データ35を記憶する仮想望遠鏡データ記憶部36を有する。仮想望遠鏡データ35としては、少なくとも設置場所を記憶する。仮想的な光学望遠鏡の最大観測可能範囲である仮想最大観測可能範囲37は、全方位に一律または方位ごとに運用者が入力した観測可能最小仰角から生成する。運用者が入力しない場合は、全方位でデフォルト値を観測可能最小仰角として使用する。設置場所を正確に指定することで、設置場所の周囲の地球表面データから仮想最大観測可能範囲37を決めてもよい。
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of an observation plan creation support apparatus for an optical telescope according to Embodiment 3 of the present invention. Only differences from FIG. 2 in the first embodiment will be described. The optical telescope observation plan
観測可否判断画像生成部15Aは、仮想望遠鏡データ35から生成した仮想最大観測可能範囲37も重ね合わせて表示する。予測軌道10は、運用者が指定した観測対象物の予測軌道を予測軌道記憶部13から取得する。図8は、実施の形態3に係る観測計画作成支援システムでの観測対象物候補の軌道と観測可能範囲の地図上への表示例である。仮想的に入力した光学望遠鏡の仮想最大観測可能範囲37は、図8では点線で示し、仮想的な光学望遠鏡の設置場所も点線で示している。予測軌道10や実在の光学望遠鏡1の観測可能範囲9は、過去の観測時でのデータを使用して表示してもよい。
The observability determination
仮想的に入力した光学望遠鏡での観測対象物候補での観測可否を判断できるので、新たに設置する光学望遠鏡を設置後の観測可能範囲を事前に評価できる。設置場所を自由に設定して検討できるので、光学望遠鏡をよりよい場所に設置する可能性を高めることができる。 Since it is possible to determine whether or not the observation target object can be observed with the virtually input optical telescope, the observable range after the newly installed optical telescope can be evaluated in advance. Since the installation location can be freely set and examined, the possibility of installing the optical telescope in a better location can be increased.
仮想望遠鏡データ35を、実在する光学望遠鏡1の望遠鏡データ21と区別した上で望遠鏡データ記憶部11に記憶してもよい。その場合には、望遠鏡データ記憶部11が仮想望遠鏡データ記憶部でもあることになる。観測可能範囲決定部は、望遠鏡データ21が実在するか仮想かを区別して、観測可能範囲を決定する。仮想望遠鏡データ35に対する観測可能範囲は、仮想最大観測可能範囲である。
The virtual telescope data 35 may be stored in the telescope
本発明はその発明の精神の範囲内において各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の変形や省略が可能である。 The present invention can be freely combined with each other, or can be modified or omitted within the spirit of the invention.
100、100A、100B 観測計画作成支援システム
1 光学望遠鏡
2 全天カメラ
3、3A、3B 観測計画作成支援装置
4 表示装置
5 観測計画
6 望遠鏡上空画像(望遠鏡上空状況データ)
7 観測対象物候補
8 観測可否判断画像
9 観測可能範囲
10 予測軌道
11 望遠鏡データ記憶部
12 予測軌道記憶部(観測対象物候補データ記憶部)
13 観測不可範囲決定部
14 観測可能範囲決定部
15、15A 観測可否判断画像生成部
16 地球表面データ記憶部
17 観測計画候補
18 観測計画候補決定部
19 望遠鏡駆動データ
20 望遠鏡駆動データ生成部
21 望遠鏡データ
22 観測不可範囲
23 最大観測可能範囲
24 最大観測可能範囲データ
25 雲領域判断部
26 月近傍判断部
27 可変観測不可範囲判断部
28 雲領域
29 月近傍範囲
30 可変観測不可範囲データ
31 可変観測不可範囲
32 ライダー
33 望遠鏡上空気象データ(望遠鏡上空状況データ)
34 雲領域生成部
35 仮想望遠鏡データ
36 仮想望遠鏡データ記憶部
37 仮想最大観測可能範囲
100, 100A, 100B Observation plan creation support system 1
7 Observation Object Candidate 8
13 Observable
34 Cloud region generation unit 35
Claims (10)
観測対象物候補の高さを含む予測軌道を前記観測対象物候補ごとに記憶する予測軌道記憶部と、
外部から入力される前記光学望遠鏡の上空の状況を示す望遠鏡上空状況データから前記光学望遠鏡の観測不可範囲を決める観測不可範囲決定部と、
前記最大観測可能範囲データおよび前記観測不可範囲から前記光学望遠鏡で観測可能な範囲である観測可能範囲を決める観測可能範囲決定部と、
前記観測対象物候補の高さでの前記観測可能範囲と前記予測軌道とを重ね合わせた画像である観測可否判断画像を生成する観測可否判断画像生成部とを備えた光学望遠鏡の観測計画作成支援装置。 A telescope data storage unit for storing telescope data including a maximum observable range data, which is data for determining an installation location of the optical telescope, and a maximum observable range of the optical telescope;
And it predicted orbit storage unit for storing a predicted trajectory that includes the height of the observation target object candidate for each of the observation target object candidates,
An unobservable range determination unit that determines an unobservable range of the optical telescope from telescope sky status data indicating the sky status of the optical telescope input from the outside;
An observable range determination unit that determines an observable range that is observable by the optical telescope from the maximum observable range data and the non-observable range;
Support for creating an observation plan for an optical telescope including an observation availability determination image generation unit that generates an observation availability determination image that is an image obtained by superimposing the observation range and the predicted trajectory at the height of the observation target candidate apparatus.
前記観測可否判断画像では、前記観測可能範囲および前記予測軌道を、前記観測対象物候補の前記予測軌道の高さでの位置と地球の中心を結ぶ線分と前記地球表面との交点の位置に表示することを特徴とする請求項1に記載の光学望遠鏡の観測計画作成支援装置。 An earth surface data storage unit for storing data of a predetermined range of the earth surface including the installation location of the optical telescope;
In the observability determination image, the observable range and the predicted trajectory are set at the intersection of the line segment connecting the position of the observation target candidate at the height of the predicted trajectory and the center of the earth and the earth surface. The optical telescope observation plan creation support apparatus according to claim 1, wherein the optical telescope observation plan creation support apparatus displays the observation plan.
前記観測計画候補決定部が前記観測対象物候補データ記憶部を参照して、前記観測計画候補を決定する請求項3に記載の光学望遠鏡の観測計画作成支援装置。 An observation object candidate data storage unit for storing data relating to the observation object candidate;
4. The observation plan creation support apparatus for an optical telescope according to claim 3, wherein the observation plan candidate determination unit determines the observation plan candidate with reference to the observation target candidate data storage unit.
前記観測可否判断画像生成部が、仮想望遠鏡データ記憶部に記憶された前記仮想望遠鏡データから生成された仮想最大観測可能範囲も重ね合わせて前記観測可否判断画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の光学望遠鏡の観測計画作成支援装置。 A virtual telescope data storage unit for storing virtual telescope data including the installation location of the virtual optical telescope input from the outside;
The observability determination image generation unit generates the observability determination image by superimposing a virtual maximum observable range generated from the virtual telescope data stored in a virtual telescope data storage unit. The observation plan creation support device for an optical telescope according to any one of claims 1 to 6.
前記望遠鏡上空状況データを取得する望遠鏡上空状況データ取得装置と、
前記観測可否判断画像を表示する表示装置とを備えた光学望遠鏡の観測計画作成支援システム。 An observation plan creation support device for an optical telescope according to any one of claims 1 to 7,
A telescope sky condition data acquisition device for acquiring the telescope sky condition data ;
Observation planning support system of the optical telescope and a display device for displaying the previous SL observation possibility determination image.
前記光学望遠鏡の上空の画像を撮影し、前記望遠鏡上空状況データとして前記観測計画作成支援装置に入力するカメラと、
前記観測可否判断画像を表示する表示装置とを備えた光学望遠鏡の観測計画作成支援システム。 An observation plan creation support device for an optical telescope according to claim 5,
A camera that takes an image of the sky above the optical telescope and inputs it to the observation plan creation support device as the sky status data of the telescope ;
Observation planning support system of the optical telescope and a display device for displaying the previous SL observation possibility determination image.
前記光学望遠鏡の上空を測定し、測定したデータを前記望遠鏡上空状況データとして前記観測計画作成支援装置に入力するレーダと、
前記観測可否判断画像を表示する表示装置とを備えた光学望遠鏡の観測計画作成支援システム。 An observation plan creation support device for an optical telescope according to claim 6,
A radar that measures the sky above the optical telescope and inputs the measured data to the observation plan creation support device as the telescope sky status data ;
Observation planning support system of the optical telescope and a display device for displaying the previous SL observation possibility determination image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016034979A JP6387986B2 (en) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | Optical telescope observation plan creation support device and system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016034979A JP6387986B2 (en) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | Optical telescope observation plan creation support device and system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017149337A JP2017149337A (en) | 2017-08-31 |
JP6387986B2 true JP6387986B2 (en) | 2018-09-12 |
Family
ID=59738762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016034979A Active JP6387986B2 (en) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | Optical telescope observation plan creation support device and system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6387986B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112292620B (en) * | 2018-06-19 | 2023-06-06 | 古野电气株式会社 | Cloud observation device, cloud observation system, cloud observation method, and storage medium |
CN113646382A (en) * | 2019-03-28 | 2021-11-12 | 株式会社钟化 | Method for producing resin composition and resin composition |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10104526A (en) * | 1996-10-01 | 1998-04-24 | Hamamatsu Photonics Kk | Astronomical observation device |
JP2004170695A (en) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Yamaha Corp | Astronomical telescope control system |
WO2004107012A1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Vixen Co., Ltd. | Automatic introduction system of celestial body |
GB0411097D0 (en) * | 2004-05-19 | 2004-06-23 | Qinetiq Ltd | Laser radar device and method |
JP5200736B2 (en) * | 2008-07-29 | 2013-06-05 | 富士通株式会社 | Forecasting device, method and program |
JP5421810B2 (en) * | 2010-02-03 | 2014-02-19 | 三菱電機株式会社 | Flying object monitoring method and monitoring apparatus |
FR2962411B1 (en) * | 2010-07-12 | 2014-03-14 | Astrium Sas | METHOD FOR PRODUCING A SPATIAL SLEEP SYSTEM FOR MONITORING NEAR-SPACE |
JP6273164B2 (en) * | 2014-05-09 | 2018-01-31 | 三菱重工業株式会社 | Observation support device, observation support method, and observation support program |
-
2016
- 2016-02-26 JP JP2016034979A patent/JP6387986B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017149337A (en) | 2017-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11794890B2 (en) | Unmanned aerial vehicle inspection system | |
US10798343B2 (en) | Augmented video system providing enhanced situational awareness | |
CN110310248B (en) | A kind of real-time joining method of unmanned aerial vehicle remote sensing images and system | |
EP3359918B1 (en) | Systems and methods for orienting a user in a map display | |
ES2758558T3 (en) | Real-time mobile platform management system | |
EP3244371B1 (en) | Augmented image display using a camera and a position and orientation sensor unit | |
US9736433B2 (en) | Systems and methods for detection of clear air turbulence | |
JP6087712B2 (en) | DISTRIBUTION DATA DISPLAY DEVICE, METHOD, AND PROGRAM | |
JP6804806B2 (en) | Positioning accuracy information calculation device and positioning accuracy information calculation method | |
US9658078B2 (en) | System and method for processing of tactical information in combat vehicles | |
CN106210675A (en) | Method, device and system for monitoring forest fire of power transmission line | |
EP4399485A1 (en) | Automated aerial data capture for 3d modeling of unknown objects in unknown environments | |
JP6387986B2 (en) | Optical telescope observation plan creation support device and system | |
AU2018365237B2 (en) | Method for observing the surface of the earth and device for implementing same | |
Pelc-Mieczkowska et al. | Comparison of selected data acquisition methods for GNSS terrain obstacles modeling | |
JP2021148789A (en) | Radio wave propagation path maintenance system | |
Pan et al. | Improvement of uav based an evaluation approach to mid-high rise buildings’ exterior walls | |
WO2020250215A1 (en) | A video display system and method | |
RU2602389C2 (en) | Method and device for video image controlling by coordinates of terrain | |
JP2020537390A (en) | Combining composite and real images for vehicle manipulation | |
Jäger et al. | Information management and target detection for multisensor airborne platforms | |
Earhart et al. | Real-Time 3D Intelligence Products Using the Total Sight™ LiDAR System | |
Gilmore et al. | Airborne video surveillance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170725 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180406 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180417 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180717 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180730 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6387986 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |