2011 Fiscal Year Annual Research Report
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21360414
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩崎 晃 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40356530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮村 典秀 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (50524097)
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| Keywords | 宇宙探査 / 自律制御 / 収差補正 / 空間位相変調 |
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| Research Abstract |
これまで、小型から大型の衛星まで用いられてきたプッシュブルーム方式の光学観測の撮像は、超小型衛星においても必要であることが判ってきている。このため、衛星バスの姿勢の時間変化が取得画像の歪みになってしまう。これまでに、視差のある画像群を用いて、衛星の姿勢変動を検出し、各ライン取得の際の時刻と画素情報を用いることで、画像の歪みを修正できることを示した。小さな視差の衛星では、時間変動による姿勢擾乱が小さいために、より高精度の幾何補正を行わないと、視線ベクトルが交差せずに、交点が求められないという問題が発生している。このような短基線のステレオ視は多くの衛星に用いられているために、重要な課題である。このため、位相相関法を用いた姿勢変動の検出法を開発し、地球観測だけでなく、惑星ローバーの視覚センサとしても有効であることを示した。ただし、カメラ校正にも大きな注意を払う必要がある。他の、類似度指標との融合やカラー指標についても検討を進め、高精度化に寄与することを示した。
地球観測センサの補償光学システムに関して、これまでに観測対象が移動する低軌道の地球観測衛星にも適用可能な観測画像による光学系の波面補償手法を提案した。今年度は新たに、デフォーマブルミラーのキャリブレーションを収差推定に統合する手法を提案した。デフォーマブルミラーの数学モデルを構築し、波面の変化を各アクチュエータへの入力とシステムパラメータによって定式化した。拡張したPhase diversity法を用いて観測画像の情報と同時にシステムパラメータを推定するアルゴリズムを検討し光学システムを構築した。この手法によって、観測画像とデフォーマブルミラーへの入力から、画像を劣化に関わるあらゆる要因を推定し補正することが可能であることを示し、光学系の調整や検証が難しい宇宙システム等で、最適な光学性能を実現可能であることを示した。
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