特許 6286160 位置取得装置と方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6286160

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】位置取得装置と方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/46 20060101AFI20180215BHJP

   F41G 3/14 20060101ALI20180215BHJP

   F41G 3/00 20060101ALI20180215BHJP

   G01S 13/42 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   G01S13/46

   F41G3/14

   F41G3/00

   G01S13/42

【請求項の数】11

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-190262(P2013-190262)

(22)【出願日】2013年9月13日

(65)【公開番号】特開2015-55590(P2015-55590A)

(43)【公開日】2015年3月23日

【審査請求日】2016年8月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】500302552

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩエアロスペース

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100097515

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 実

(74)【代理人】

【識別番号】100136700

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 俊博

(72)【発明者】

【氏名】岡本 伸也

(72)【発明者】

【氏名】熊倉 弘隆

(72)【発明者】

【氏名】小林 研吾

【審査官】 請園 信博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０２５２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１８３０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５３９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１２８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１０００２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２０６５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４１９３０７３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９１７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６１３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１３９５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ４１Ａ １／００ − ９９／００

Ｆ４１Ｂ １／００ − １５／１０

Ｆ４１Ｃ ３／００ − ３３／０８

Ｆ４１Ｆ １／００ − ７／００

Ｆ４１Ｇ １／００ − １１／００

Ｆ４１Ｈ １／００ − １３／００

Ｆ４１Ｊ １／００ − １３／０２

Ｆ４２Ｂ １／００ − ９９／００

Ｆ４２Ｃ １／００ − ９９／００

Ｆ４２Ｄ １／００ − ９９／００

Ｇ０１Ｂ １１／００ − １１／３０

Ｇ０１Ｃ １／００ − １／１４

５／００ − １５／１４

Ｇ０１Ｓ ７／００ − ７／５１

１３／００ − １３／９５

１７／００ − １７／９５

Ｇ０５Ｄ １／００ − １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基点に対する目標物の位置を取得する装置であって、
基点と目標物に対して移動可能な複数の移動体と、
各移動体に設けられた相対位置計測装置と、を備え、
２台の移動体の相対位置計測装置が、それぞれ、当該移動体と目標物との相対位置を第１および第２の目標物相対位置として計測し、かつ、互いの移動体同士の相対位置を、他の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
前記２台の移動体、前記他の移動体、および、さらに別の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、
前記別の移動体の相対位置計測装置が当該移動体と基点との相対位置を計測する場合には、前記２台の移動体および前記他の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置と、当該別の移動体の相対位置計測装置とが、互いの移動体同士の相対位置を、さらなる追加の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
第１および第２の目標物相対位置と、基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する演算装置を備える、ことを特徴とする位置取得装置。

【請求項2】

前記他の移動体は、当該他の移動体と前記目標物との相対位置を第３の目標物相対位置として計測し、演算装置は、第１、第２、および第３の目標物相対位置と、基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置取得装置。

【請求項3】

前記２台の移動体、前記他の移動体、および前記別の移動体のうち、２つ以上の移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、演算装置は、当該各基点相対位置と第１および第２の目標物相対位置と前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置取得装置。

【請求項4】

基点に対する目標物の位置を取得する装置であって、
基点と目標物に対して移動可能な複数の移動体と、
各移動体に設けられた相対位置計測装置と、を備え、
２台の移動体の相対位置計測装置が、それぞれ、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、かつ、互いの移動体同士の相対位置を、他の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
前記２台の移動体、前記他の移動体、および、さらに別の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置が、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、
前記別の移動体の相対位置計測装置が当該移動体と目標物との相対位置を計測する場合には、前記２台の移動体および前記他の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置と、当該別の移動体の相対位置計測装置とが、互いの移動体同士の相対位置を、さらなる追加の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
目標物相対位置と、各基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する演算装置を備える、ことを特徴とする位置取得装置。

【請求項5】

基点には、相対位置計測装置が設けられ、この相対位置計測装置は、基点と前記移動体との相対位置を計測し、
演算装置は、基点に設けた相対位置計測装置により計測された当該相対位置と、第１および第２の目標物相対位置と、基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置取得装置。

【請求項6】

基点には、相対位置計測装置が設けられ、この相対位置計測装置は、基点と前記移動体との相対位置を計測し、
演算装置は、基点に設けた相対位置計測装置により計測された当該相対位置と、目標物相対位置と、各基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする請求項４に記載の位置取得装置。

【請求項7】

基点に対する目標物の位置を取得する装置であって、
前記基点は、前記目標物へ向けて砲弾またはミサイルを発射して当該砲弾またはミサイルを目標物に命中させるための発射装置の位置であるか、または、当該発射装置の位置に対して既知の相対位置にある位置であり、
基点と目標物に対して移動可能な複数の移動体と、
各移動体に設けられた相対位置計測装置と、を備え、
少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、複数の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を計測し合い、
目標物相対位置と、基点相対位置と、移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する演算装置をさらに備える、ことを特徴とする位置取得装置。

【請求項8】

予定発射時点において、発射装置から目標物に向けて砲弾を発射させる場合に、
演算装置は、
複数の時点で計測された目標物相対位置と、基点相対位置と、移動体同士の相対位置に基づいて、複数の時点における基点に対する目標物の位置を算出し、
算出したこれらの目標物の位置に基づいて、基点に対する目標物の移動速度を算出し、
算出した目標物の移動速度と、予定発射時点と、予定発射時点における基点に対する目標物の位置とに基づいて、基点が発射装置の位置に対する既知の相対位置にある場合には、さらに当該既知の相対位置にも基づいて、目標物に砲弾が到達する未来の時点における発射装置に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする請求項７に記載の位置取得装置。

【請求項9】

基点に対する目標物の位置を取得する方法であって、
基点と目標物に対して移動可能な複数の移動体を用意し、各移動体に相対位置計測装置を設け、
２台の移動体の相対位置計測装置が、それぞれ、当該移動体と目標物との相対位置を第１および第２の目標物相対位置として計測し、かつ、互いの移動体同士の相対位置を、他の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
前記２台の移動体、前記他の移動体、および、さらに別の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、
前記別の移動体の相対位置計測装置が当該移動体と基点との相対位置を計測する場合には、前記２台の移動体および前記他の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置と、当該別の移動体の相対位置計測装置とが、互いの移動体同士の相対位置を、さらなる追加の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
第１および第２の目標物相対位置と、基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする位置取得方法。

【請求項10】

基点に対する目標物の位置を取得する方法であって、
基点と目標物に対して移動可能な複数の移動体を用意し、各移動体に相対位置計測装置を設け、
２台の移動体の相対位置計測装置が、それぞれ、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、かつ、互いの移動体同士の相対位置を、他の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
前記２台の移動体、前記他の移動体、および、さらに別の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置が、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、
前記別の移動体の相対位置計測装置が当該移動体と目標物との相対位置を計測する場合には、前記２台の移動体および前記他の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置と、当該別の移動体の相対位置計測装置とが、互いの移動体同士の相対位置を、さらなる追加の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
目標物相対位置と、各基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする位置取得方法。

【請求項11】

基点に対する目標物の位置を取得する方法であって、
前記基点は、前記目標物へ向けて砲弾またはミサイルを発射して当該砲弾またはミサイルを目標物に命中させるための発射装置の位置であるか、または、当該発射装置の位置に対して既知の相対位置にある位置であり、
基点と目標物に対して移動可能な複数の移動体を用意し、各移動体に相対位置計測装置を設け、
少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、複数の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を計測し合い、
目標物相対位置と、基点相対位置と、移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする位置取得方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基点に対する目標物の位置を取得する位置取得装置と方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基点から砲弾やミサイル（誘導弾）を発射して、砲弾やミサイルを目標物に命中させるためには、基点に対する目標物の位置を正確に計測する必要がある。

【0003】

また、目標物が敵の戦車である場合には、目標物と安全な距離を置いた位置から目標物の位置を計測する必要がある。

【0004】

このようなことを考慮して、従来では、次のように、目標物の位置を計測している。

【0005】

観測者が、目標物と安全な距離を置いた位置であって、かつ、見晴らしのよい位置から、目標物の位置を計測する。例えば、観測者は、ＧＰＳ装置により、自己の位置を計測する。また、観測者は、レーザ距離計を用いて、自己の位置から目標物までの距離を計測する。さらに、観測者は、ジャイロコンパスを用いて、自己の位置から目標物の方向を計測する。観測者の位置と、観測者から目標物までの距離と、観測者から見た目標物の方向とに基づいて、地図上における目標物の絶対位置を求める。このように得た目標物の絶対位置を、観測者は、発射装置の制御装置に無線で送信する。

【0006】

一方、下記の特許文献１では、車両に搭載した位置計測手段により、地図上で予め位置がわかっている基点と車両との相対位置を計測するとともに、目標物（例えば敵の戦車）と車両との相対位置を計測している。これらの相対位置から目標物の絶対位置を得て、この絶対位置を、発射装置の制御装置に無線で送信する。

【0007】

なお、後述する本発明の実施形態で使用可能な技術が、下記の特許文献２〜４に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６−３００６５３号公報

【特許文献2】特開２００９−３３３６６号公報

【特許文献3】特開２００７−３２３３号公報

【特許文献4】特開２０１１−２８４１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

目標物が障害物に隠れてしまうことにより、観測者が目標物の位置を計測できない場合がある。例えば、目標物が、移動する戦車である場合には、観測者から見て、目標物が障害物に隠れる位置へ移動すると、目標物の位置を計測できなくなる。

【0010】

また、ＧＰＳ装置による位置計測の精度は、観測者の位置によって低くなることがある。そのため、ＧＰＳ装置を用いなくても、目標物の絶対位置を求めることが望まれる。

【0011】

また、特許文献１については、以下の（ａ）〜（ｃ）の課題がある。
（ａ）目標物の位置をさらに高精度に求めることが望まれる。
（ｂ）目標物と基点とが離れている場合には、基点に対する目標物の位置を求めることができなくなる。
（ｃ）目標物が移動することにより、車両から見て障害物の陰に目標物が隠れた場合、車両から目標物の位置を継続して計測できなくなる。

【0012】

そこで、本発明の目的は、目標物と基点との間に障害物が存在しており、ＧＰＳ装置を使用しない場合でも、基点から見た目標物の位置を求めることができ、しかも、上記（ａ）〜（ｃ）の少なくともいずれかを解決できる装置と方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上述の目的を達成するため、本発明は、基点に対する目標物の位置を取得する位置取得装置であって、
基点と目標物に対して移動可能な複数の移動体と、
各移動体に設けられた相対位置計測装置と、を備え、
少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、複数の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を計測し合い、
目標物相対位置と、基点相対位置と、移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する演算装置をさらに備える、ことを特徴とする。

【0014】

複数の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を計測し合うとは、次のことを意味する。
複数の移動体に含まれる各移動体の相対位置計測装置は、当該複数の移動体に含まれるいずれの移動体とも、該複数の移動体に含まれる他の移動体を介して間接的に、または、直接、互いの移動体同士の相対位置を計測し合う。ここで、該複数の移動体に含まれる他の移動体を介して間接的に計測し合うことの定義は、後で述べる。

【0015】

本発明の好ましい実施形態によると、２台の移動体の相対位置計測装置が、それぞれ、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、かつ、互いの移動体同士の相対位置を、他の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
前記２台の移動体、前記他の移動体、および、さらに別の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、
前記別の移動体の相対位置計測装置が当該移動体と基点との相対位置を計測する場合には、前記２台の移動体および前記他の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置と、当該別の移動体の相対位置計測装置とが、互いの移動体同士の相対位置を、さらなる追加の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
演算装置は、各目標物相対位置と、基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する。
なお、この内容は、次の場合に対応する。
後述する相対位置取得方法３において、後述の補助移動体の相対位置計測装置が、当該補助移動体と目標物との相対位置を計測する。

【0016】

このように、２台の移動体の相対位置計測装置が、それぞれ、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測するので、基点に対する目標物の位置を高精度に算出できる。

【0017】

本願において、第１および第２の移動体（すなわち、２つの移動体）が、互いの移動体同士の相対位置を、中継移動体（例えば、前記他の移動体、または追加の移動体）を介して間接的に計測し合うとは、次の（１）（２）を意味する。なお、中継移動体はｎ台あるとする。
（１）ｎが１である場合には、中継移動体と第１の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合い、中継移動体と第２の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合う。
（２）ｎが２以上である場合には、ｍが、１≦ｍ＜ｎを満たす整数のすべてをとるとして、１番目の中継移動体と第１の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合い、ｍ番目の中継移動体と（ｍ＋１）番目の中継移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合い、ｎ番目の中継移動体と第２の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合う。

【0018】

本願において、第１および第２の移動体（すなわち、２つの移動体）が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合うとは、次の（３）を意味する。
（３）第１の移動体の相対位置計測装置が、当該第１の移動体と第２の移動体との相対位置を第１相対位置として計測し、第２の移動体の相対位置計測装置が、当該第２の移動体と第１の移動体との相対位置を第２相対位置として計測する。

【0019】

上記（１）（２）または（３）の場合、計測されたすべての第１相対位置と第２相対位置を前記移動体同士の相対位置として、演算装置は、各目標物相対位置と、基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する。

【0020】

前記他の移動体は、当該他の移動体と前記目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、演算装置は、当該目標物相対位置に基づいて、基点に対する目標物の位置を算出してよい。
なお、この内容は、次の場合に対応する。
後述の相対位置取得方法３において、２つ以上の後述する補助移動体の相対位置計測装置が、当該補助移動体と目標物との相対位置を計測する。

【0021】

これにより、基点に対する目標物の位置をさらに高精度に算出できる。

【0022】

前記２台の移動体、前記他の移動体、および前記別の移動体のうち、２つ以上の移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、演算装置は、当該各基点相対位置に基づいて、基点に対する目標物の位置を算出してよい。
なお、この内容は、次の場合に対応する。
後述の相対位置取得方法３において、後述する１つの補助移動体の相対位置計測装置が、当該補助移動体と目標物との相対位置を計測し、後述する別の補助移動体の相対位置計測装置が、当該補助移動体と基点との相対位置を計測する。

【0023】

これにより、基点に対する目標物の位置をさらに高精度に算出できる。

【0024】

本発明の別の実施形態によると、２台の移動体の相対位置計測装置が、それぞれ、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、かつ、互いの移動体同士の相対位置を、他の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
前記２台の移動体、前記他の移動体、および、さらに別の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置が、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、
前記別の移動体の相対位置計測装置が当該移動体と目標物との相対位置を計測する場合には、前記２台の移動体および前記他の移動体の少なくともいずれかの相対位置計測装置と、当該別の移動体の相対位置計測装置とが、互いの移動体同士の相対位置を、さらなる追加の移動体を介して間接的に、または、直接、計測し合い、
演算装置は、目標物相対位置と、各基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する。
なお、この内容は、次の場合に対応する。
後述する相対位置取得方法３において、後述の補助移動体の相対位置計測装置が、当該補助移動体と基点との相対位置を計測する。

【0025】

このように、２台の移動体の相対位置計測装置が、それぞれ、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測するので、基点に対する目標物の位置を高精度に算出できる。

【0026】

本発明のさらに別の実施形態によると、前記複数の移動体のうち、第１の移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、第２の移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、第１および第２の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を、他の移動体を介して間接的に、計測し合い、
演算装置は、目標物相対位置と、基点相対位置と、前記移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する。
この内容は、後述する相対位置取得方法１または２に対応する。

【0027】

これにより、目標物と基点とが離れていても、基点に対する目標物の位置を求めることができる。

【0028】

本発明の他の実施形態によると、基点には、相対位置計測装置が設けられ、この相対位置計測装置は、基点と前記移動体との相対位置を計測し、
演算装置は、計測された当該相対位置に基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する。

【0029】

これにより、基点に対する目標物の位置をさらに高精度に算出できる。

【0030】

本発明の他の実施形態によると、基点は、砲弾を発射する発射装置の位置にあるか、または、該発射装置の位置に対する既知の相対位置にあり、
予定発射時点において、発射装置から目標物に向けて砲弾を発射させる場合に、
演算装置は、
複数の時点で計測された目標物相対位置と、基点相対位置と、移動体同士の相対位置に基づいて、複数の時点における基点に対する目標物の位置を算出し、
算出したこれらの目標物の位置に基づいて、基点に対する目標物の移動速度を算出し、
算出した目標物の移動速度と、予定発射時点と、予定発射時点における基点に対する目標物の位置とに基づいて、基点が発射装置の位置に対する既知の相対位置にある場合には、さらに当該既知の相対位置にも基づいて、目標物に砲弾が到達する未来の時点における発射装置に対する目標物の位置を算出する。

【0031】

このように、目標物に砲弾が到達する未来の時点における発射装置に対する目標物の位置を算出するので、高い確率で、砲弾を、移動する目標物に命中させられる。

【0032】

また、上述の目的を達成するため、本発明は、基点に対する目標物の位置を取得する位置取得方法であって、
基点と目標物に対して移動可能な複数の移動体を用意し、各移動体に相対位置計測装置を設け、
少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と目標物との相対位置を目標物相対位置として計測し、少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置が、当該移動体と基点との相対位置を基点相対位置として計測し、複数の移動体の相対位置計測装置が、互いの移動体同士の相対位置を計測し合い、
目標物相対位置と、基点相対位置と、移動体同士の相対位置とに基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0033】

本発明によると、移動体と目標物との相対位置と、移動体と基点との相対位置と、移動体同士の相対位置と計測し、これらの相対位置に基づいて、基点に対する目標物の位置を算出する。したがって、目標物と基点との間に障害物が存在しており、ＧＰＳ装置が使用しない場合でも、目標物の位置を求めることができる。

【0034】

しかも、目標物の位置の算出に、複数の移動体同士の相対位置の計測データも利用するので、次の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の少なくともいずれかが可能になる。
（Ａ）複数の移動体から目標物または基点との相対位置を計測することにより、基点に対する目標物の位置を高精度に算出できる。
（Ｂ）目標物と基点とが離れていても、基点に対する目標物の位置を求めることができる。
（Ｃ）目標物の移動により、ある移動体から目標物との相対位置を計測できなくなっても、他の移動体から目標物との相対位置を計測し続けることができる可能性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の実施形態による位置取得装置を示す。

【図2】相対位置計測装置を設けた移動体を示す。

【図3】図１と同じ状態を示すが、移動体同士の相対位置計測を示す。

【図4】２つの相対位置計測装置を設けた移動体を示す。

【発明を実施するための形態】

【0036】

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【0037】

図１は、本発明の実施形態による位置取得装置１０を示す。位置取得装置１０は、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを取得する。

【0038】

目標物１は、本実施形態では、地上において移動可能なものである。例えば、目標物１は、敵の戦車である。基点Ｐ_ｓは、実施形態では、目標物１へ向けて砲弾またはミサイルを発射して、この砲弾またはミサイルを目標物１に命中させるための発射装置の位置であるか、または、当該発射装置の位置に対して既知の相対位置にある位置である。発射装置から砲弾を発射する場合には、位置取得装置１０により取得した、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔに基づいて、発射装置による砲弾の発射（例えば発射方向）が調節される。発射装置からミサイルを発射する場合には、位置取得装置１０により取得した、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔに基づいて、発射装置によるミサイルの発射（例えば発射方向）とミサイルの飛行の一方または両方が制御される。

【0039】

位置取得装置１０は、移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、相対位置計測装置５と、演算装置７とを備える。

【0040】

＜移動体＞
複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、互いに間隔をおいて配置される。各移動体は、自身に設けられた駆動装置により移動可能である。これにより、複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、互いに対する相対位置を変えることができる。また、各移動体は、この移動体に設けた相対位置計測装置５が目標物１との相対位置を計測可能な位置まで移動することができる。このような移動体は、本実施形態では、地面上を走行可能な車両やクローラ走行装置である。

【0041】

＜相対位置計測装置＞
相対位置計測装置５は、各移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに設けられる。また、本実施形態では、相対位置計測装置５は、基点Ｐ_ｓにも設けられる。各相対位置計測装置５は、方位計測部５ａと距離計測部５ｂとを有する。

【0042】

移動体に設けた相対位置計測装置５を説明する。相対位置計測装置５の方位計測部５ａと距離計測部５ｂを、例えば図２に示す。図２（Ａ）は、移動体３ａの平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。図２は、移動体３ａを示しているが、本実施形態では、他の移動体３ｂ，３ｃ，３ｄは、移動体３ａと同じ構成を有する。移動体に設けられた相対位置計測装置５の方位計測部５ａは、当該移動体に設定された計測基準線Ｌ_ｍの方向Ｄ_ｍに対する目標物１、他の移動体または基点Ｐ_ｓの物体の方位を計測し、当該相対位置計測装置５の距離計測部５ｂは、この距離計測部５ｂから、計測した当該方位に存在する目標物１、当該他の移動体、または、基点Ｐ_ｓの物体までの距離を計測する。なお、移動体に設定された計測基準線Ｌ_ｍの方向Ｄ_ｍは、当該移動体に固定された第１設定点（例えば、移動体の中心）から、第１設定点と間隔をおいて当該移動体に固定された第２設定点へ向かう方向である。すなわち、第１設定点から延びて第２設定点を通る半直線が計測基準線Ｌ_ｍである。本願において、計測基準線Ｌ_ｍの方向Ｄ_ｍに対する目標物１、移動体または基点Ｐ_ｓの方位とは、移動体（すなわち、当該計測基準線Ｌ_ｍの第１設定点）から見た、計測基準線Ｌ_ｍに対する目標物１、他の移動体または基点Ｐ_ｓの方位を意味する。また、移動体の相対位置計測装置５が、当該移動体と基点Ｐ_ｓ点との相対位置を計測できるように、基点Ｐ_ｓに物体を人が予め設置しておく。

【0043】

基点Ｐ_ｓに設けた相対位置計測装置５は、移動体に設けた相対位置計測装置５と同じ構成を有する。基点Ｐ_ｓに設けられた相対位置計測装置５の方位計測部５ａは、基点Ｐ_ｓに設定された計測基準線Ｌ_ｍに対する移動体の方位を計測し、当該相対位置計測装置５の距離計測部５ｂは、この距離計測部５ｂから、計測した当該方位に存在する基点Ｐ_ｓの物体までの距離を計測する。

【0044】

移動体と基点Ｐ_ｓに設けられた各方位計測部５ａは、例えば、次のように、カメラと画像処理装置とにより構成されている。カメラは、計測基準線Ｌ_ｍの方向Ｄ_ｍを向くように、または、計測基準線Ｌ_ｍの方向Ｄ_ｍに対して既知の角度だけ傾いた方向を向くように移動体または基点Ｐ_ｓに設置される。画像処理装置は、カメラにより撮像した画像において、その画像の中心位置と対象物（目標物１、移動体、または、基点Ｐ_ｓの物体）との位置関係に基づいて、この対象物が位置する方位を求める。

【0045】

画像処理装置による画像処理について説明する。

【0046】

前記対象物が移動体である場合には、画像処理装置は、移動体に設けられた指標を、前記画像内において移動体の位置として特定してよい。指標は、一例では、特許文献２のように、特定のパターンで輝度が変化する発光ダイオードである。この場合、カメラを用いて、短い設定時間にわたる動画を画像として撮像し、画像処理装置は、画像において、特定のパターンで輝度が変化する画素の位置を、指標の位置として特定する。指標は、別の例では、特許文献３、４に記載されたような幾何学的模様である。この場合、画像処理装置は、幾何学的模様と同じ模様を予め記憶しており、カメラを用いて得た画像において、予め記憶した当該模様と同じ模様の部分を、指標の位置として特定する。

【0047】

対象物が目標物１である場合には、画像処理装置は、画像内において、予め求められている目標物１の形状データに整合する部分を特定し、この部分を目標物１の位置Ｐ_ｔとして特定してよい。

【0048】

対象物が基点Ｐ_ｓの物体である場合には、画像処理装置は、基点Ｐ_ｓに設けられた指標を、前記画像内において移動体の位置として特定してよい。この指標と、画像において指標の位置を特定する方法とは、移動体に設けた指標の場合と同じである。すなわち、指標は、基点Ｐ_ｓに設けた物体としての上述の発光ダイオードであってもよいし、または、基点Ｐ_ｓの物体に設けた幾何学的模様であってよい。

【0049】

なお、複数の移動体に設けた指標は、互いに識別できるように設定されており、各移動体に設けた指標と、基点Ｐ_ｓに設けた指標とも、互いに識別できるように設定されている。

【0050】

移動体と基点Ｐ_ｓに設けられた各距離計測部５ｂは、レーザ距離計であってよい。レーザ距離計は、方位計測部５ａが計測した対象物（目標物１、移動体、または、基点Ｐ_ｓの物体）の方位に、レーザ光を射出し、当該方位において存在する前記対象物から反射した当該レーザ光を受け、当該レーザ光を射出した時点と、当該レーザ光の反射光を受けた時点との時間差に基づいて、レーザ距離計から、当該方位において存在する前記対象物までの距離を計測する。

【0051】

相対位置計測装置５は、図２の例では、支持部８に設置されている。支持部８は、移動体の本体に対し、回転軸（ここでは鉛直軸）回りに回転可能に当該移動体に設けられている。この場合、移動体の支持部８は、これに設置された相対位置計測装置５が、当該移動体と、目標物１、基点Ｐ_ｓの物体または他の移動体との相対位置を継続して計測できるように前記回転軸回りの支持部８の回転角が制御される。例えば、前記画像の中央部内に、目標物１、基点Ｐ_ｓの物体または他の移動体が位置するように、支持部８の回転角が制御される。支持部８を設ける場合、計測基準線Ｌ_ｍは、移動体の本体に固定されている。なお、基点Ｐ_ｓに設けた相対位置計測装置５も、回転軸（ここでは鉛直軸）回りに回転可能に基点Ｐ_ｓに設けられた支持部８に設置されてよい。この支持部８の回転は、この支持部８に設置された相対位置計測装置５が、移動体の支持部８と同様に、基点Ｐ_ｓと移動体との相対位置を継続して計測できるように制御されてよい。

【0052】

上述の構成により、各移動体の相対位置計測装置５は、以下のように相対位置を計測する。

【0053】

複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの少なくともいずれか（図１の例では、すべての移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）の相対位置計測装置５が、当該移動体と目標物１との相対位置（以下、目標物相対位置ともいう）を計測する。また、複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの少なくともいずれか（図１の例では、移動体３ａ，３ｂ）の相対位置計測装置５が、当該移動体と基点Ｐ_ｓとの相対位置（以下、基点相対位置ともいう）を計測する。さらに、移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ同士の相対位置を、これらの移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの相対位置計測装置５により計測する。

【0054】

（目標物との相対位置）
本実施形態では、図１のように、複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに含まれる２つ以上の移動体の各々に設けられた相対位置計測装置５が、当該移動体と目標物１との相対位置（目標物相対位置）を計測する。図１の例では、次のように、移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが、目標物相対位置を計測している。移動体３ａの相対位置計測装置５は、計測基準線Ｌ_ｍに対する目標物１の方位θ_ａｔと、当該相対位置計測装置５から当該方位θ_ａｔに存在する目標物１までの距離ｒ_ａｔとを、当該移動体３ａと目標物１との相対位置として計測する。移動体３ｂの相対位置計測装置５は、計測基準線Ｌ_ｍに対する目標物１の方位θ_ｂｔと、当該相対位置計測装置５から当該方位θ_ｂｔに存在する目標物１までの距離ｒ_ｂｔとを、当該移動体３ｂと目標物１との相対位置として計測する。同様に、移動体３ｃの相対位置計測装置５は、方位θ_ｃｔと距離ｒ_ｃｔを、当該移動体３ｃと目標物１との相対位置として計測し、移動体３ｄの相対位置計測装置５は、方位θ_ｄｔと距離ｒ_ｄｔを、当該移動体３ｄと目標物１との相対位置として計測する。

【0055】

（基点との相対位置）
また、本実施形態では、複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに含まれる２つ以上の移動体の各々に設けられた相対位置計測装置５が、当該移動体と基点Ｐ_ｓとの相対位置（基点相対位置）を計測する。図１の例では、次のように、移動体３ａ，３ｂが、基点相対位置を計測している。移動体３ａの相対位置計測装置５は、計測基準線Ｌ_ｍに対する基点Ｐ_ｓの物体の方位θ_ａｓと、当該移動体３ａから当該方位θ_ａｓに存在する基点Ｐ_ｓの物体までの距離ｒ_ａｓとを、当該移動体３ａと基点Ｐ_ｓとの相対位置として計測する。同様に、移動体３ｂの相対位置計測装置５は、計測基準線Ｌ_ｍに対する基点Ｐ_ｓの物体の方位θ_ｂｓと、当該移動体３ｂから当該方位θ_ｂｓに存在する基点Ｐ_ｓの物体までの距離ｒ_ｂｓとを、当該移動体３ｂと基点Ｐ_ｓとの相対位置として計測する。

【0056】

本実施形態では、基点Ｐ_ｓに設けた相対位置計測装置５は、計測基準線Ｌ_ｍに対する移動体３ａの方位θ_ｓａと、基点Ｐ_ｓから当該方位θ_ｓａに存在する移動体３ａまでの距離ｒ_ｓａとを、基点Ｐ_ｓと移動体３ａとの相対位置として計測する。また、基点Ｐ_ｓに設けた相対位置計測装置５は、計測基準線Ｌ_ｍに対する移動体３ｂの方位θ_ｓｂと、基点Ｐ_ｓから、当該方位θ_ｓｂに存在する移動体３ｂまでの距離ｒ_ｓｂとを、基点Ｐ_ｓと移動体３ｂとの相対位置として計測する。ここで、計測基準線Ｌ_ｍは、基点Ｐ_ｓから、基点Ｐ_ｓと間隔をおいて設定された点へ延びており、基点Ｐ_ｓに固定されており、また、計測基準線Ｌ_ｍに対する方位とは、基点Ｐ_ｓから見た方位である。

【0057】

（移動体同士の相対位置）
移動体同士の相対位置を、次のように計測する。互いに相対位置が計測可能な１組の移動体のうち、一方の移動体の相対位置計測装置５は、当該一方の移動体と他方の移動体との相対位置を第１相対位置として計測し、他方の移動体の相対位置計測装置５は、当該他方の移動体と前記一方の移動体との相対位置を第２相対位置として計測する。移動体同士の相対位置は、互いに相対位置が計測可能な移動体の組毎に得られた第１相対位置と第２相対位置からなる。

【0058】

図３の例では、以下のように、移動体３ａ，３ｂ同士、移動体３ｂ，３ｃ同士、移動体３ｃ，３ｄ同士、および、移動体３ｄ，３ａ同士が、互いの相対位置を計測し合う。図３は、図１と同じ状態を示す平面図である。すなわち、図３における複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと基点Ｐ_ｓと目標物１は、それぞれ、図１における複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと基点Ｐ_ｓと目標物１と同じ位置にある。

【0059】

移動体３ａ，３ｂ同士では、移動体３ａの相対位置計測装置５は、移動体３ａと移動体３ｂとの相対位置θ_ａｂ，ｒ_ａｂを第１相対位置として計測し、移動体３ｂの相対位置計測装置５は、移動体３ｂと移動体３ａとの相対位置θ_ｂａ，ｒ_ｂａを第２相対位置として計測する。ここで、第１相対位置のθ_ａｂは、移動体３ａの計測基準線Ｌ_ｍに対する移動体３ｂの方位であり、第１相対位置のｒ_ａｂは、移動体３ａから、方位θ_ａｂに存在する移動体３ｂまでの距離である。同様に、第２相対位置のθ_ｂａは、移動体３ｂの計測基準線Ｌ_ｍに対する移動体３ａの方位であり、第２相対位置のｒ_ｂａは、移動体３ｂから、方位θ_ｂａに存在する移動体３ａまでの距離である。

【0060】

移動体３ｂ，３ｃ同士では、移動体３ｂの相対位置計測装置５は、移動体３ｂと移動体３ｃとの相対位置θ_ｂｃ，ｒ_ｂｃを第１相対位置として計測し、移動体３ｃの相対位置計測装置５は、移動体３ｃと移動体３ｂとの相対位置θ_ｃｂ，ｒ_ｃｂを第２相対位置として計測する。ここで、第１相対位置のθ_ｂｃは、移動体３ｂの計測基準線Ｌ_ｍに対する移動体３ｃの方位であり、第１相対位置のｒ_ｂｃは、移動体３ｂから、方位θ_ｂｃに存在する移動体３ｃまでの距離である。同様に、第２相対位置のθ_ｃｂは、移動体３ｃの計測基準線Ｌ_ｍに対する移動体３ｂの方位であり、第２相対位置のｒ_ｃｂは、移動体３ｃから、方位θ_ｃｂに存在する移動体３ｂまでの距離である。

【0061】

同様に、移動体３ｃ，３ｄ同士では、移動体３ｃの相対位置計測装置５は、移動体３ｃと移動体３ｄとの相対位置θ_ｃｄ，ｒ_ｃｄを第１相対位置として計測し、移動体３ｄの相対位置計測装置５は、移動体３ｄと移動体３ｃとの相対位置θ_ｄｃ，ｒ_ｄｃを第２相対位置として計測する。同様に、移動体３ｄ，３ａ同士では、移動体３ｄの相対位置計測装置５は、移動体３ｄと移動体３ａとの相対位置θ_ｄａ，ｒ_ｄａを第１相対位置として計測し、移動体３ａの相対位置計測装置５は、移動体３ａと移動体３ｄとの相対位置θ_ａｄ，ｒ_ａｄを第２相対位置として計測する。

【0062】

上述のように各相対位置計測装置５が計測した相対位置は、演算装置７に送信される。本実施形態では、各移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに設けられた相対位置計測装置５が計測した上述の各相対位置は、当該移動体に設けた通信部９（図２を参照）により、演算装置７に設けた通信部１１（図１を参照）へ送信される。これにより、演算装置７は、各相対位置を得る。

【0063】

好ましくは、各移動体の相対位置計測装置５は、時刻をカウントする時刻計測部（図示せず）を有している。これらの時刻計測部は、互いに同期させられている。各移動体の通信部９は、例えば、指令部（図示せず）から無線通信により、計測指令と指令計測時刻とを受信する。これにより、当該移動体の相対位置計測装置５は、時刻計測部が示す時刻に基づいて、受信した指令計測時刻に、もしくは、当該指令計測時刻から微小の経過時間内に、上述した各相対位置を計測する。このようにして、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを算出するのに演算装置７が用いる目標物相対位置と、基点相対位置と、第１相対位置と第２相対位置とは、同じ時刻、または、同じ時刻から微小の経過時間内に計測されたデータとなる。
したがって、複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの少なくともいずれかが移動している時に、複数の移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの相対位置計測装置５が、上述のように、基点相対位置と、目標物相対位置と、第１相対位置および第２相対位置を計測した場合であっても、これらの相対位置に基づいて演算装置７は、後述するように、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを精度よく算出できる。したがって、複数の移動体が、移動している目標物１に追従するように移動しながら、各相対位置を計測することができる。

【0064】

また、各移動体の相対位置計測装置５は、計測した上述の相対位置が、当該移動体と、目標物１、基点Ｐ_ｓまたは他の移動体との相対位置であることを示す識別データを生成する。各移動体の相対位置計測装置５が計測した各相対位置と、当該相対位置に対応する識別データとが、互いに関連づけられて、通信部９により演算装置７の通信部１１に送信される。これにより、演算装置７は、後述するように基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを算出する時に、各識別データを利用する。

【0065】

＜演算装置＞
演算装置７は、各相対位置計測装置５から受けた目標物相対位置、基点相対位置、および、移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ同士の相対位置（第１相対位置と第２相対位置）に基づいて、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを算出する。
したがって、目標物１と基点Ｐ_ｓとの間に障害物が存在しており、ＧＰＳ装置を使用しない場合でも、基点Ｐ_ｓから見た目標物１の位置Ｐ_ｔを幾何学的に求めることができる。本実施形態では、好ましくは、ＧＰＳ装置により各移動体の位置を求めない。
なお、演算装置７は、例えば図１のように基点Ｐ_ｓ付近に設けられていてもよいし、いずれかの移動体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに設けられていてもよい。

【0066】

図１、３の例では、演算装置７は、複数の目標物相対位置と、複数の基点相対位置と、複数組の第１相対位置と第２相対位置に基づいて、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを求める。これにより、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを高精度に求めることができる。ここで、説明の便宜上、１つの目標物相対位置または複数の目標物相対位置の各々を、１つの計測データとし、１つの基点相対位置または複数の基点相対位置の各々を、１つの計測データとし、第１相対位置と第２相対位置の各々を、１つの計測データとする。得られたすべての複数の計測データの一部を選択してなるものを１組として、複数種類の組から、それぞれ、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の複数の位置を幾何学的に求めることができる。したがって、好ましくは、演算装置７は、複数種類の組から、それぞれ、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の複数の位置を幾何学的に求め、求めた当該複数の位置の平均を、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の（最終的な）位置Ｐ_ｔとして算出する。例えば、演算装置７は、図１において、ｒ_ａｓとｒ_ａｔとθ_ａｔとθ_ａｓとθ_ｓａからなる組から幾何学的に求まる基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置と、ｒ_ｂｓとｒ_ｂｔとθ_ｂｔとθ_ｂｓとθ_ｓｂからなる組から幾何学的に求まる基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置との平均を、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の（最終的な）位置Ｐ_ｔとして算出する。この例では、２組から最終的な位置Ｐ_ｔを求めたが、演算装置７は、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを幾何学的に求めることができる任意の複数（例えばすべて）の組から、それぞれ、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の複数の位置を幾何学的に求め、これらの位置の平均を、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の（最終的な）位置Ｐ_ｔとして算出してもよい。

【0067】

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変更例１〜６のいずれかを単独で採用してもよいし、変更例１〜５を任意に組み合わせて採用してもよい。この場合、以下で述べない点は、上述と同じである。

【0068】

[変更例１]
複数の移動体を用いて、以下の相対位置取得方法１〜４のいずれかを行ってよい。なお、この変更例は、上述の実施形態と一部重複する。

【0069】

（相対位置取得方法１）
基点Ｐ_ｓとの相対位置（基点相対位置）を計測した移動体（基点計測移動体）の相対位置計測装置５が、当該基点計測移動体と他の移動体との相対位置を計測する場合において、当該他の移動体（目標物計測移動体）の相対位置計測装置５が、当該目標物計測移動体と目標物１との相対位置を計測し、当該目標位置計測移動体と基点計測移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を直接計測し合う。

【0070】

（相対位置取得方法２）
１つの移動体（基点計測移動体）の相対位置計測装置５が、当該基点計測移動体と基点Ｐ_ｓとの相対位置（基点相対位置）を計測し、別の移動体（目標物計測移動体）の相対位置計測装置５が、当該目標物計測移動体と目標物１との相対位置（目標物相対位置）を計測する場合において、次のように、さらに別の移動体（中継移動体という）を用いてよい。
１台の中継移動体が設けられる場合には、中継移動体と基点計測移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合い、中継移動体と目標物計測移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合う。
ｎを２以上の整数であるとして、ｎ台の中継移動体が設けられる場合には、１番目の中継移動体と基点計測移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合い、１番目の中継移動体と２番目の中継移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合い、・・・（ｎ−１）番目の中継移動体とｎ番目の中継移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合い、ｎ番目の中継移動体と目標物計測移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合う。

【0071】

なお、ここでは、各中継移動体の相対位置計測装置５は、当該中継移動体と基点Ｐ_ｓとの相対位置を計測せず、かつ、当該中継移動体と目標物１との相対位置を計測しなくてよい。

【0072】

（相対位置取得方法３）
上述した相対位置取得方法１または２において、上述した移動体以外に移動体を用いなくてもよいし、上述した移動体（基本移動体という）に加え、さらなる移動体（補助移動体という）を用いてもよい。なお、基本移動体は、上述した基点計測移動体、目標物計測移動体、または中継移動体である。
補助移動体の相対位置計測装置５は、当該補助移動体と、基点Ｐ_ｓまたは目標物１との相対位置を計測し、かつ、当該補助移動体といずれかの基本移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合う。

【0073】

なお、補助移動体を、１つ設けてもよいし、複数設けてもよい。複数の補助移動体を設ける場合には、１台目の補助移動体の相対位置計測装置５は、当該１台目の補助移動体と、基点Ｐ_ｓまたは目標物１との相対位置を計測し、かつ、当該１台目の補助移動体といずれかの基本移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合うが、２台目以降の各補助移動体（追加補助移動体という）の相対位置計測装置５は、当該追加補助移動体と、基点Ｐ_ｓまたは目標物１との相対位置を計測し、かつ、当該追加補助移動体の相対位置計測装置５と、いずれかの基本移動体または他の補助移動体（１台目の補助移動体または他の追加補助移動体）の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を、直接、計測し合う。

【0074】

（相対位置取得方法４）
上述した相対位置取得方法１、２または３の場合に、基点Ｐ_ｓに相対位置計測装置５を設けなくてもよい。

【0075】

代わりに、上述した相対位置取得方法１、２または３の場合に、基点Ｐ_ｓに相対位置計測装置５を設けてもよい。この場合、基点Ｐ_ｓに設けた相対位置計測装置５は、基点Ｐ_ｓと、上述した移動体（基点計測移動体、目標物計測移動体、中継移動体、補助移動体など）のうち少なくともいずれかとの相対位置を計測する。

【0076】

（演算装置の処理）
上述した相対位置取得方法１、２、３または４を行う場合において、演算装置７は、当該位置取得方法で計測されたすべての相対位置に基づいて、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置を求める。ここで、すべての相対位置は、基準相対位置、目標物相対位置、および、互いの移動体同士の相対位置（第１相対位置と第２相対位置）を含む。

【0077】

なお、相対位置取得方法１、２によれば、目標物１が、基点Ｐ_ｓから遠くに位置していても、または、計測の妨げとなる障害物が存在していても、１組または複数組の第１相対位置と第２相対位置を計測することにより、各移動体が、自己の絶対位置を計測する装置（例えばＧＰＳ装置）を有していなくても、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを求めることができる。

【0078】

また、相対位置取得方法３によれば、相対位置の計測データが増えるので、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔの計測精度が向上する。

【0079】

［変更例２］
図２では、各移動体に１つの相対位置計測装置５を設けていた。しかし、好ましくは、移動体から見て広範囲の方位（例えば、すべての方位）において、当該移動体と、目標物１、基点Ｐ_ｓまたは他の移動体との相対位置を計測できるように、各移動体の相対位置計測装置５を構成する。例えば、各移動体に、複数の相対位置計測装置５を設けてよい。これにより、１つの移動体における複数の相対位置計測装置５は、それぞれ、当該移動体とある対象物（例えば他の移動体）との相対位置と、当該移動体と別の対象物（例えば目標物１）との相対位置とを同時に計測しやすくなる。

【0080】

例えば、図４に示すように移動体に設けた２つの相対位置計測装置５（すなわち、２組の方位計測部５ａの前記カメラと前記レーザ距離計５ｂ）のうち、一方は、当該移動体と目標物１との相対位置を計測するのに専用の装置とし、他方は、当該移動体と他の移動体または基点Ｐ_ｓとの相対位置を計測するのに専用の装置としてよい。図４（Ａ）は、移動体３ａの平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。他の移動体３ｂ，３ｃ，３ｄも図４と同じ構成を有していてよい。

【0081】

図４において、各相対位置計測装置５は、回転軸（この例では鉛直軸）回りに回転可能な支持部８に設置されている。この場合、支持部８は、これに設置された相対位置計測装置５が、該移動体と、目標物１、基点Ｐ_ｓまたは他の移動体との相対位置を継続して計測できるように前記回転軸回りの支持部８の回転角が制御される。例えば、前記画像の中央部内に、目標物１、基点Ｐ_ｓまたは他の移動体が位置するように、支持部８の回転角が制御される。

【0082】

同様に、基点Ｐ_ｓにも、複数の相対位置計測装置５を設けてよい。

【0083】

[変更例３]
上述では、各移動体の相対位置計測装置５は、指令計測時刻において、もしくは、当該指令計測時刻から微小の経過時間内に、上述した各相対位置を計測したが、本発明は、これに限定されない。すなわち、複数の移動体の相対位置計測装置５は、それぞれ、基点相対位置と、目標物相対位置と、第１相対位置と、第２相対位置とを時々刻々と（すなわち、複数の時点で）計測し、計測した当該相対位置と、当該相対位置の計測時刻とを計測データとして、通信部９により、演算装置７の通信部１１に送信してよい。
この場合、演算装置７は、複数の移動体の通信部９から時々刻々と送信されてくる計測データに基づいて、ベイズフィルタ（好ましくはカルマンフィルタ）を用いて、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを時々刻々と更新してよい。これにより、演算装置７は、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の最新の位置を算出することができる。

【0084】

この変形例３では、通信部９は、指令計測時刻を受信しなくてもよい。

【0085】

[変更例４]
基点Ｐ_ｓは、砲弾を発射する発射装置の位置にあるか、または、発射装置の位置に対する既知の相対位置にあるとする。予定発射時点において発射装置から目標物１に向けて砲弾を発射させる場合に、以下のように、演算装置７は、目標物１に砲弾が到達する未来の時点における発射装置に対する目標物１の位置を算出するのがよい。すなわち、以下の処理Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３が行われる。

【0086】

処理Ｘ１では、演算装置７は、複数の時点における、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置を算出する。この算出は、例えば、次の方法１または方法２により行われてよい。
（方法１）
複数の時点において、少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置５が、目標物相対位置を計測し、少なくとも１つの移動体の相対位置計測装置５が、基点相対位置を計測し、複数の移動体の相対位置計測装置５が、互いの移動体同士の相対位置を計測し合う。演算装置７は、前記複数の時点で計測された目標物相対位置と、前記複数の時点で計測された基点相対位置と、前記複数の時点で計測された移動体同士の相対位置とに基づいて、複数の時点における、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置を算出する。
（方法２）
上述の変更例３において、演算装置７が、複数の移動体の通信部９から時々刻々と送信されてくる前記計測データに基づいて、ベイズフィルタ（好ましくはカルマンフィルタ）を用いて、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを時々刻々と更新する場合に、複数の時点でそれぞれ更新された、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の複数の位置Ｐ_ｔを、複数の時点における基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置としてもよい。

【0087】

処理Ｘ２では、処理Ｘ１で算出された、複数の時点における基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置に基づいて、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の移動速度を算出する。ここで、移動速度は、目標物１が移動する方向と、目標物１の移動速度の大きさを意味する。

【0088】

処理Ｘ３では、演算装置７は、処理Ｘ２で算出した目標物１の移動速度と、予定発射時点と、予定発射時点における基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置とに基づいて、目標物１に砲弾が到達する未来の時点における発射装置に対する目標物１の位置を算出する。基点Ｐ_ｓが発射装置の位置に対する既知の相対位置にある場合には、演算装置７は、さらに当該既知の相対位置にも基づいて、前記未来の時点における発射装置に対する目標物１の位置を算出する。

【0089】

ここで、予定発射時点は、人が適宜の入力装置により指定した時点であってよい。この場合、演算装置７の記憶部に、指定された予定発射時点が記憶されている。代わりに、予定発射時点は、処理Ｘ３が行われた時点から設定時間だけ経過した時点であってもよい。この場合、演算装置７の記憶部に、設定時間が記憶されている。なお、演算装置７は、各時点を認識できるように、時間を計測する時間計測部を含んでいるか、または、計測された時間を受信する。

【0090】

また、処理Ｘ３に関して、予定発射時点における発射装置に対する目標物１の位置は、処理Ｘ２で算出された目標物１の移動速度と、前記複数の時点のいずれか（好ましくは最新の時点）における基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置とに基づいて、演算装置７により算出されてよい。

【0091】

また、処理Ｘ３において、演算装置７は、砲弾の特性（例えば、重量、空気抵抗、発射速度など）と、予定発射時点以降の各時点における基点Ｐ_ｓ（または発射装置）に対する目標物１の位置とにも基づいて、シミュレーションにより、目標物１に砲弾が到達する未来の時点における発射装置に対する目標物１の位置を算出してよい。ここで、予定発射時点以降の各時点における基点Ｐ_ｓ（または発射装置）に対する目標物１の位置は、処理Ｘ２で算出した目標物１の移動速度と、予定発射時点における基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置とに基づいて、演算装置７により算出されてよい。

【0092】

[変更例５]
上述のように算出された基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔ（例えば、未来の時点における発射装置に対する目標物１の位置）に基づいて、発射装置による砲弾の発射（例えば発射方向）が調節されて、発射装置から砲弾が発射される。これにより、砲弾が目標物に命中したか否かは、目標物計測移動体（例えば、目標物計測移動体に設けたカメラ）により確認でき、命中しなかった場合は、上述した方法により、位置取得装置１０が、基点Ｐ_ｓに対する目標物１の位置Ｐ_ｔを再び取得して、上述と同様に、再度、砲弾を発射することもできる。

【0093】

[変更例６]
上述では、２次元平面（図１、３の紙面）上において、基点相対位置と、目標物相対位置と、第１相対位置および第２相対位置を、（それぞれ、この２次元平面に含まれ互いに直交するｘ軸とｙ軸の各座標値として）計測したが、基点相対位置と、目標物相対位置と、第１相対位置および第２相対位置は、３次元空間内における相対位置であってもよい。

【符号の説明】

【0094】

１ 目標物、３ａ〜３ｄ 移動体、５ 相対位置計測装置、５ａ 方位計測部
５ｂ 距離計測部（レーザ距離計）、７ 演算装置、８ 支持部、９，１１ 通信部、１０ 位置取得装置、Ｌ_ｍ 計測基準線、Ｄ_ｍ 計測基準線の方向、Ｐ_ｓ 基点、Ｐ_ｔ 目標物の位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】