专利名称：可移动式信息收集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可移动式信息收集装置。
背景技术：
作为在灾害等发生时，在灾害发生的现场进行信息收集、分析等的装置，已知有专利文献1所记载的装置。在该现有例中，信息收集装置由派遣到灾害现场的信息基包、通过通信卫星与信息基包相互通信的防灾中心及无线基站构成。信息基包中装载了投影仪、大型屏幕等信息显示单元、手持摄像机等取得图像的获取单元及信息服务器。例如，专利文献1的第16段所示，在信息服务器中，将从防灾中心发送的各种数据进行存储，且与通过手持摄像机等取得的数据一起显示在大型屏幕等信息显示单元上。专利文献1 JP特开平9-10345号公报但是，上述现有例，为了实现在设置于现场以外的防灾中心取得显示用原数据并发送到信息基包的结构，例如，在现场的通信状态欠佳的情况下，存在无法充分发挥功能的缺点。特别是在从地球观测卫星取得受灾地等信息的情况下，由于数据量也很多，造成整体的处理速度降低，存在无法进行在考虑到现场状况的基础上的及时的观测等的缺点。
发明内容
本发明正是为了消除上述的缺点而做出的，其目的在于提供一种可移动式信息收集装置，该装置能及时地掌握现状。另外，本发明的其他的目的在于提供一种地理监视系统，该系统能利用上述可移动式信息收集装置。本发明通过提供以下可移动式信息收集装置来达到上述目的。该可移动式信息收集装置在其可移动基座4上装载了 观测数据收集用天线系统1，其接收从上空观测到观测对象地区的观测数据；地理信息数据库2，其保存有观测对象地区内的已取得地理信息；和评价运算装置3，其提取所述观测数据中的与已取得地理信息相比的变化，并输出变化要素数据。可移动式信息收集装置A形成为在可移动基座4上装载观测数据收集用天线系统 1、地理信息数据库2、及评价运算装置3，例如，当自然灾害发生时，能够搬运到灾害现场或者其附近的地区。可移动基座4既可以是具备了动力源如的自行式，或者，也可以是被合适的牵引车辆牵引的被牵引式。通过从可移动式信息收集装置A的派遣现场的上空进行的现状观测而得到的观测数据不经由防灾中心等、固定监视站B，而直接被观测数据收集用天线系统1接收并输出到评价运算装置3。评价运算装置3能进行以上述观测数据为对象的变化提取处理，并针对预先准备的已取得地理信息运算的变化要素进行运算，且以合适的格式进行输出。还有，这里所谓的变化要素既可以是数据间的差分，或者，也可以只是与认可数据间的变化的区域相关的坐标信息等，能根据情况来适当决定。另外，上述所谓的已取得地理信息除过去的某一时刻的信息以外，也可由以过去的一定期间作为对象的统计性信息构成。在本发明中，在可移动式信息收集装置A的派遣地，能直接接收观测数据，并进行数据处理，至少，能够在显示装置9上显示运算出的变化要素数据，或者基于此，例如，能够取得有关用于研究山体滑坡或已发生的堰塞湖坍塌的可能性等的各种地理性变动因素的详细数据。其结果是，基于该数据，能够进一步灵活地采取必要的对应，如制定进行详细观测的计划、或者制定灾害时救援物资的搬入路径的计划等。另外，由于观测数据收集用天线系统1和评价运算装置3等、各个构成部之间的数据的输入输出等级、格式等是由控制部10等来控制的，且将可移动式信息收集装置A调整为能作为一个整体来动作，因此无需在各部配置专门的操作员就能进行充分的数据收集。而且，可移动式信息收集装置A由于装载了根据观测数据生成变化要素数据的评价运算装置3，因此能够使用变化要素数据作为信息收集结果向防灾中心等的固定监视站 B报告。由于变化要素数据比观测数据的容量小，即使可移动式信息收集装置A的派遣地与固定监视站B之间的通信基础设施比较薄弱，由于使用变化要素数据能够迅速地向固定监视站B发送与观测数据同等信息量的数据，因此能够向固定监视站B中所有对策会议等可靠地提供有用的资料。观测数据收集用天线系统1除了能够接收从地球观测卫星5发送的针对观测对象地区的广域观测数据，还能够接收从飞机发送的中窄域观测数据、或从直升机发送的窄域观测数据。在这种情况下，虽然分辨率低，但是基于包含广域信息的地球观测卫星5的广域观测数据，首先自动检测差分发生区域，然后，根据高分辨率的中窄域观测数据，对差分发生区域进行差分运算并显示，从而能够达到既实现准确性又提高工作效率的目的。而且，若在可移动式信息收集装置A上装备卫星控制装置8，则能够有计划地取得广域观测数据，若与飞机6等的飞行计划并用，则能够在现场独立地完成观测工作，因此即使与固定监视站B等之间的通信基础设施被完全切断，也能进行观测及制定对策方案等。另外，在地理监视系统的构筑中，能够利用具有信息收集、分析功能的可移动式信息收集装置A。地理监视系统由能够移动到观测对象地区的可移动式信息收集装置A、和能与可移动式信息收集装置A相互通信的固定监视站B构成，上述可移动式信息收集装置A能够接收从上空针对观测对象地区的观测数据，且能够进行将该观测数据变换为规定的评价数据的变换操作，并且，固定监视站B能够基于从所述可移动式信息收集装置A发送的评价数据，监视观测对象地区的地理性变动。可移动式信息收集装置A，当灾害等发生时被派遣到灾害现场、或者灾害现场附近，并将其在派遣地取得的信息发送给成为防灾中心的固定监视站B。可移动式信息收集装置A装载有一种能接收从上空针对观测对象地区的观测数据，且能够进行将该观测数据变换为规定的评价数据的变换操作的装置，通过输出对作为原始数据的观测数据实施某些运算后得到的评价数据，来向固定监视站B报告。由于评价数据与原始观测数据相比，其容量大幅度变小，因此即使其与固定监视站B之间的通信线路薄弱，也能迅速地传送现状。对于评价数据，虽然可采用无损(lossless)、或者在固定监视站B中能够评价程度的非可逆压缩数据等至少与观测数据相比容量变小的所有的数据类型，但若采用观测数据与上述已取得地理信息的差分数据、或对差分数据实施压缩处理后得到的数据作为评价数据，则能够在固定监视站B接收后，立刻确认地理性变动状况。另外，在评价数据中能包含从观测数据导出的各种现状指数，例如，已发生的堰塞湖坍塌的危险性的程度、时间、或者山体滑坡的危险性的程度等的指数。而且，当使固定监视站B能够遥控上述可移动式信息收集装置A时，例如，由于能够一边交叉地进行对没有专业知识的操作者的指示和基于遥控处理的需要专业知识的操作，一边取得观测数据，因此无需让信息处理等的专家实施就能够取得所需的信息。在这种情况下，在固定监视站B的专家能够利用上述变化要素数据来遥控操作。通过本发明，能够在派遣现场进行观测数据的收集和进行数据的处理，因此能在灾害发生时及时地掌握现状。
图1是表示地理监视系统的系统构成图。图2是表示可移动式信息收集装置的方框图。图3是表示观测数据收集用天线系统的方框图。图4是表示观测数据的处理步骤的图。
具体实施例方式如图1所示，地理监视系统由作为防灾中心而发挥功能的固定监视站B、和在灾害等紧急情况发生时被派遣到现场或现场附近的可移动式信息收集装置A构成。固定监视站 B与固定站侧的天线系统10连接，该固定站侧的天线系统10使用S波段的频带向地球观测卫星5经上行链路传输(uplink)来传输控制信号。来自固定监视站B的上行链路传输能用来准备成例如，在可移动式信息收集装置A向现场移动期间，结束摄影请求，且能够在可移动式信息收集装置A到达现场的同时取得从地球观测卫星5发送的观测数据。另外，在固定监视站B中，除了预备有装备在可移动式信息收集装置A中的GIS数据等的地理信息、保存仿真用基础数据等的数据库、以及山体滑坡等各种仿真软件等以外， 还预备有对它们进行显示的显示装置，以及针对后述的差分数据(变化要素数据)的处理用软件等。还有，由于这些构成要素与装备在可移动式信息收集装置A中的设备采用大体同样的结构，所以在图1中未图示。如图2所示，可移动式信息收集装置A，由装载在为了能将其搬送至灾害现场而配备了车轮4b等的可移动基座4上的下述几部分构成输入输出部11、前处理部12、评价运算装置3、卫星控制装置8及控制它们的控制部10，且各构成部是通过操作员对连接于控制部10的操作面板部IOa的指令来进行操作的。在该实施方式中，可移动基座4是具备了发动机等动力源如的自行式设备，其整体的重量和尺寸等被设计为在普通道路上能够行驶。上述输入输出部11由在派遣现场接收从地球观测卫星5、飞机6、及直升机7 发送的观察数据的观测数据收集用天线系统1和通信部13组成。通信部13中包括 CS (Communications Satellite 通信卫星)天线13a、移动电话接口 13b及显示装置9。其中，CS天线13a对应于与固定监视站B之间进行通信的同步通信卫星(CS 通信卫星)24 ； 移动电话接口 1 用于从可移动式信息收集装置A之外能够通过移动电话14进行通信；显示装置9用于向操作员显示评价运算装置3的运算结果。如图3所示，观测数据收集用天线系统1具有观测卫星通信用天线系统15、飞机用接收系统16及直升机通信用天线装置17。观测卫星通信用天线系统15能够通过天线控制系统18基于来自地球观测卫星5的信号而自动追踪地球观测卫星5，或者基于卫星轨道预测数据而自动追踪地球观测卫星5，且具有接收来自地球观测卫星5的观测数据(任务数据)的X波段接收装置15a、及对地球观测卫星5的运用管制信号进行发送接收的S波段收发装置1恥。X波段接收装置1 包括天线、馈电、低噪声放大器(LNA =Low Noise Amplifier)、 下变频器，X波段接收装置1 从地球观测卫星5接收到的观测数据，在观测数据接收系统 15c中，被从模拟信号解调为数字信号之后，进行帧同步和纠错，并取出摄影数据。一旦向控制部10通知摄影数据的生成，控制部10就开始在前处理部12中对所生成的摄影数据的处理。另一方面，上述的S波段收发装置1 包括高功率放大器(HPA:High Power Amplifier)、低噪声放大器(LNA Low Noise Amplifier)、上变频器和下变频器，且接收表示装载在地球观测卫星5上的设备的状态的遥测数据，还输出作为针对上述设备的观测指示信号的远程命令。此外，在观测卫星通信用天线系统15中安装了用于处理遥测数据及遥测/追踪/ 命令的TT&C系统15d，包含与地球观测卫星5的姿态等相关的HK (House Keeping 星务管理)数据的遥测数据，在TT&C系统15d中被从模拟信号解调为数字信号并被输出。另外，基于遥测/追踪/命令进行的地球观测卫星5的控制，是通过由操作者对卫星控制装置8的卫星图像摄影计划装置8a进行的指示来进行的。一旦在设置在操作面板部 IOa上的操作屏幕中显示的地图上或坐标上，指定摄影关注区域，就进行包含摄影关注区域在内的摄影范围的设定，并针对所设定的摄影范围，基于地球观测卫星5的轨道预测数据来计算摄影时刻及入射角。卫星控制装置8的卫星用命令生成装置汕基于上述卫星图像摄影计划装置8a的输出来生成命令信号，确认了命令信号的生成的控制部10指令该命令信号输出到TT&C系统15d。接收到命令信号的TT&C系统15d，将该命令信号从数字信号调制为模拟信号，并输出到S波段收发装置1 。另一方面，从飞机6发送的观测数据在被观测卫星通信用天线系统15的S波段收发装置1 接收后，通过飞机用接收系统16的观测数据接收系统16a被从模拟信号解调为数字信号。在观测数据接收系统16a中生成的摄影数据，在控制部10的管理下被输出到前处理部12。此外，以上说明的虽然是在S波段下与飞机6进行通信的情况，但也能够利用Ka 波段、Ku波段。
而且，在该实施方式中，直升机7的观测数据的收集是使用直升机遥测系统 (heli-tele system 直升机摄像系统)来进行的，且来自直升机7的观测数据被直升机通信用天线装置17接收并被发送至评价运算装置3。相对上述的由地球观测卫星5取得的广域观测数据和飞机6观测到的中窄域观测数据，直升机7的观测数据是窄域的，且能取得高分辨率的图像，而且根据需要，也能应对运动图像的实时传送。正如对地球观测卫星5能指定观测关注区域那样，在可移动式信息收集装置A中装备有为了对按指定的摄影计划飞行着的飞机或直升机7指示摄影地区的变更而需要的相互通信单元。综上所述，通过观测数据收集用天线系统1收集的来自地球观测卫星5的观测数据、和来自飞机6的观测数据、以及来自直升机9的观测数据，在前处理部12中进行必要的处理之后被输出到评价部。如图4所示，前处理部12具有针对卫星数据、飞机数据及直升机数据的图像处理部19，一旦该图像处理部19的处理结束，就在评价运算装置3中进行评价。图像处理部19 具有对应于卫星数据、飞机数据及直升机数据的数据处理器20、21及25，被送到这些数据处理器20、21、25的观测数据，在图像再生处理装置20a、21a、2fe中变换处理为图像数据格式后，在图像校正/地理编码装置20b、21b、2^3中进行图像的辐射度(radiometric)校正、 几何校正、地图投影，并将处理过的图像在存档装置20c、21c、25c中压缩为指定的格式，进行图像的合并等。还有，画像数据格式的变换只要根据需要再进行即可。而且，前处理部12中包括防灾信息数据前处理部22，且将固定监视站B等发送的气象信息、河川信息等灾害诱发信息整形为指定的评价格式并输出到评价运算装置3。评价运算装置3具有解析部23 ；和将已取得的卫星图像、飞机图像、直升机图像、 数字高程模型数据(DEM :Digital Elevation Model)、地图、各种GIS数据进行了分层化保存的地理信息数据库2，被输入到评价运算装置3中的地球观测卫星图像、或者飞机图像， 通过在解析部23的图像解析部23a中与地理信息数据库2中的对应数据比较图像的状态、 或者所生成的DEM的状态，来运算新旧差分。被提取的差分数据显示在输入输出部11的显示装置9上，由操作员等进行了验证、差分发生区域的锁定之后，作为最终成果来利用。并且，除显示装置9以外，在操作面板部IOa或评价运算装置3等设备上设置监视器，也能显示上述的差分数据。差分提取处理(变化提取处理)在地球观测卫星5的新旧广域数据都存在的情况下，首先，自动提取广域数据彼此之间的差分，然后，针对所提取的地方，求出分辨率更高的基于飞机6的中窄域数据之间的差分，从而能够提高处理的效率和精度。以上这样生成的差分数据，会直接作为评价对象来利用，或者也会在综合分析部 23b中进行进一步的分析而生成防灾方面必要的分析数据。综合分析部2 考虑来自上述防灾信息数据前处理部22的数据等，例如，确认道路断裂的状态而生成用于推断救援物资搬入路径的数据，或者，在由地震等引起的多个堰塞湖同时形成的情况下，针对堰塞湖形成的地方，通过使用地形数据、流域的降雨数据，来估算堰塞湖距坍塌的时间、坍塌的危险性、 还有假定坍塌对下流区域造成的损失，从而输出对避难劝告、堰塞湖坍塌防止措施的优先顺序等的决策有用的数据。综合分析部2 对应以上状况之外的其他情况，也能进行各种输出。例如，在大型火灾发生的现场，通过组合火灾发生地区和土地利用数据来推算更有效灭火和阻止火势蔓延的场所，从而能够输出决策基准数据，以决策应实施灭火的地区的先后顺序。这些在综合分析部23b中的取得的数据、或者差分数据，经由通信部13及同步通信卫星对而被发送至固定监视站B，且如上所述，被利用于使用装备在固定监视站B中的设备来掌握现状、实施对策等。此外，虽然以上对在可移动式信息收集装置A中的信息收集操作通过操作员对控制部10操作来实现的情形进行了说明，但通过在控制部10中组装入根据固定监视站B或者来自移动电话的指示而进行动作的远程桌面功能，能够完全遥控操作可移动式信息收集装置A、或者辅助并利用不具备专业知识的操作员来进行信息收集活动。附图标记的说明
1. 观测数据收集用天线系统
2. 地理信息数据库
3. 评价运算装置
4. 可移动基座
5. 地球观测卫星
6. 飞机
7. 直升机
8. 卫星控制装置
A- 可移动式信息收集装置
B. 固定监视站
权利要求
1.一种可移动式信息收集装置，在可移动基座上装载了 观测数据收集用天线系统，其接收从上空观测到观测对象地区的观测数据； 地理信息数据库，其保存有观测对象地区内的已取得地理信息；和评价运算装置，其提取所述观测数据中的与已取得地理信息相比的变化，并输出变化要素数据。
2.根据权利要求1所述的可移动式信息收集装置，其特征在于， 所述观测数据收集用天线系统，形成为能够接收从地球观测卫星发送的针对观测对象地区的广域观测数据、及从飞机或直升机发送的在观测对象地区内的中窄域观测数据；并且在已取得地理信息中，包括已取得广域观测数据和已取得中窄域观测数据， 所述评价运算装置能够进行基于广域观测数据的比较的广域自动差分提取、和基于中窄域观测数据的比较的中窄域自动差分提取。
3.根据权利要求2所述的可移动式信息收集装置，其特征在于， 具备对所述地球观测卫星进行观测控制的卫星控制装置。
4.一种地理监视系统，具有可移动式信息收集装置，其能够移动到观测对象地区；和固定监视站，其能够与可移动式信息收集装置相互通信，所述可移动式信息收集装置形成为能够接收从上空针对观测对象地区的观测数据，且能够进行将该观测数据变换为规定的评价数据的变换操作，并且固定监视站能够基于从所述可移动式信息收集装置发送的评价数据，监视观测对象地区的地理性变动。
5.根据权利要求4所述的地理监视系统，其特征在于，在所述评价数据中，包括对观测数据中的与预先装载在可移动式信息收集装置上的已取得地理信息相比的变化进行提取后得到的变化要素数据，并且固定监视站能够基于从所述可移动式信息收集装置发送的变化要素数据和已预先保存在该固定监视站中的已取得地理信息，来监视观测对象地区的地理性变动。
6.根据权利要求5所述的地理监视系统，其特征在于，所述变化要素数据包括从地球观测卫星发送的针对观测对象地区的广域观测数据的变化要素数据、以及从飞机或直升机发送的针对在观测对象地区内的中窄域观测数据的变化要素数据。
7.根据权利要求4所述的地理监视系统，其特征在于， 所述可移动式信息收集装置形成为能够由固定监视站遥控。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能及时地掌握现状的可移动式信息收集装置。另外，本发明的目的还在于提供一种能利用上述可移动式信息收集装置的地理监视系统。可移动式信息收集装置由装载在可移动基座(4)上的下述几部分构成观测数据收集用天线系统(1)，其接收从上空观测到观测对象地区的观测数据；地理信息数据库(2)，其保存有观测对象地区内的已取得地理信息；和评价运算装置(3)，其运算上述观测数据与已取得地理信息的差分并输出。
文档编号H04Q9/00GK102396242SQ20108001658
公开日2012年3月28日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年5月29日
发明者冈田宏之, 彦坂修平, 松井让, 福永哲雄, 鬼山昭男 申请人:株式会社博思科