JPH08110239A - レーザ観測形の宇宙用装置およびそれを含む宇宙航行体 - Google Patents
レーザ観測形の宇宙用装置およびそれを含む宇宙航行体Info
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- JPH08110239A JPH08110239A JP7128494A JP12849495A JPH08110239A JP H08110239 A JPH08110239 A JP H08110239A JP 7128494 A JP7128494 A JP 7128494A JP 12849495 A JP12849495 A JP 12849495A JP H08110239 A JPH08110239 A JP H08110239A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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- G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
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- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 惑星に担持される流体質量内における運動の
ドップラ効果による定量特徴化のためのレーザ観測形宇
宙用装置を用いて観測システムの重量および寸法を低減
させる。 【構成】 レーザ観測形宇宙用装置は、軌道に局部的に
平行な基準軸Ｕ−Ｕ、宇宙用装置を運搬航行体に固定す
るパネル１１、レーザ発生器１２、周波数測定装置１
３、第１および第２の観測のラインＶ−Ｖ，Ｗ−Ｗ，第
１および第２の観測要素１５，１６、望遠鏡装置１４、
および観測要素回転手段１５Ａ，１６Ａを有する。第１
の観測要素１５は望遠鏡と第２の観測要素の間に配置さ
れ予め定められた周波数で望遠鏡により送出されるレー
ザビームの少くとも一部を基準軸に沿い第２の観測要素
へ透過させ、第２の観測要素により受理されたレーザビ
ームを基準軸に沿い望遠鏡へ透過させるに適合してい
る。
ドップラ効果による定量特徴化のためのレーザ観測形宇
宙用装置を用いて観測システムの重量および寸法を低減
させる。 【構成】 レーザ観測形宇宙用装置は、軌道に局部的に
平行な基準軸Ｕ−Ｕ、宇宙用装置を運搬航行体に固定す
るパネル１１、レーザ発生器１２、周波数測定装置１
３、第１および第２の観測のラインＶ−Ｖ，Ｗ−Ｗ，第
１および第２の観測要素１５，１６、望遠鏡装置１４、
および観測要素回転手段１５Ａ，１６Ａを有する。第１
の観測要素１５は望遠鏡と第２の観測要素の間に配置さ
れ予め定められた周波数で望遠鏡により送出されるレー
ザビームの少くとも一部を基準軸に沿い第２の観測要素
へ透過させ、第２の観測要素により受理されたレーザビ
ームを基準軸に沿い望遠鏡へ透過させるに適合してい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ観測宇宙航行体
であって特に風速測定用のもの、およびその一部を形成
するに適合する観測装置についての、本出願人により１
９９２年１月２１日に出願されたフランス特許出願９２
−００５９０における基本的開示に対する改良に関す
る。
であって特に風速測定用のもの、およびその一部を形成
するに適合する観測装置についての、本出願人により１
９９２年１月２１日に出願されたフランス特許出願９２
−００５９０における基本的開示に対する改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この先行の特許出願における目的は、ド
ップラ・ライダ（ＤＯＰＰＬＥＲ ＬＩＤＡＲ）装置を
用いて、軌道運動するプラットフォームから、惑星の表
面の流体質量内に均一に分布する点における速度測定を
可能にすることにあり、該ドップラ・ライダ（ＤＯＰＰ
ＬＥＲ ＬＩＤＡＲ、ドップラ・レーザレーダ）装置
は、コヒーレント検出を伴ないまたはそれを伴なわず、
観測のラインは、この流体質量の帯体において、プラッ
トフォームの瞬時的軌道に少くとも部分的に直交する方
向に走査を行い、その場合に、放射レーザまたは局部発
振器（コヒーレント検出の場合）、または受信フイルタ
または複数の受信フイルタ（直接検出の場合）、の可変
の同調可能性に対する要求はなく、また、その当時まで
に知られた解決法に比較して重量および寸法についての
有意の不利益性はないのである。
ップラ・ライダ（ＤＯＰＰＬＥＲ ＬＩＤＡＲ）装置を
用いて、軌道運動するプラットフォームから、惑星の表
面の流体質量内に均一に分布する点における速度測定を
可能にすることにあり、該ドップラ・ライダ（ＤＯＰＰ
ＬＥＲ ＬＩＤＡＲ、ドップラ・レーザレーダ）装置
は、コヒーレント検出を伴ないまたはそれを伴なわず、
観測のラインは、この流体質量の帯体において、プラッ
トフォームの瞬時的軌道に少くとも部分的に直交する方
向に走査を行い、その場合に、放射レーザまたは局部発
振器（コヒーレント検出の場合）、または受信フイルタ
または複数の受信フイルタ（直接検出の場合）、の可変
の同調可能性に対する要求はなく、また、その当時まで
に知られた解決法に比較して重量および寸法についての
有意の不利益性はないのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この先行の特許出願
は、ドップラ効果による、惑星例えば地球に担持される
流体質量内における運動の定量特徴化のための宇宙航行
体を提案した。この宇宙航行体は、この惑星のまわりの
軌道を追従するに適合したプラットフォームであって、
この軌道に平行であるよう意図されたロール軸および惑
星の中心に向って方向づけられるよう意図されたヨー軸
を有するもの、を包含する。この宇宙航行体はまた、観
測アセンブリを包含し、該観測アセンブリは、レーザ発
生器、周波数測定装置、および２つの望遠鏡であって各
個が観測要素を有し該観測要素が惑星に向って方向づけ
られるよう意図された観測のラインを有し、レーザ発生
器から該観測のラインに沿いビームを送出し該軸上にお
いて反射されたビームを採取し、該採取されたビームを
周波数測定器へ印加するもの、を包含する。
は、ドップラ効果による、惑星例えば地球に担持される
流体質量内における運動の定量特徴化のための宇宙航行
体を提案した。この宇宙航行体は、この惑星のまわりの
軌道を追従するに適合したプラットフォームであって、
この軌道に平行であるよう意図されたロール軸および惑
星の中心に向って方向づけられるよう意図されたヨー軸
を有するもの、を包含する。この宇宙航行体はまた、観
測アセンブリを包含し、該観測アセンブリは、レーザ発
生器、周波数測定装置、および２つの望遠鏡であって各
個が観測要素を有し該観測要素が惑星に向って方向づけ
られるよう意図された観測のラインを有し、レーザ発生
器から該観測のラインに沿いビームを送出し該軸上にお
いて反射されたビームを採取し、該採取されたビームを
周波数測定器へ印加するもの、を包含する。
【０００４】２つの観測要素は、ロール軸に平行な軸を
もつ、回転電動機によりプラットフォームに接続され
る。この特許出願においては、２つの観測のラインがこ
のロール軸上における対抗する方向の投影を有するよう
構成されている。
もつ、回転電動機によりプラットフォームに接続され
る。この特許出願においては、２つの観測のラインがこ
のロール軸上における対抗する方向の投影を有するよう
構成されている。
【０００５】回転電動機は、好適には１秒と１００秒の
間の振動周期で、好適には対抗する位相において、振動
するのが有利である。
間の振動周期で、好適には対抗する位相において、振動
するのが有利である。
【０００６】第１の具体例において、観測要素は望遠鏡
に取付けられたレンズであり、これらの望遠鏡は該回転
電動機によりプラットフォームに接続されている。第２
の具体例において、観測要素は望遠鏡に対し運動するこ
とができる反射鏡であり、該反射鏡はプラットフォーム
に固定されている。
に取付けられたレンズであり、これらの望遠鏡は該回転
電動機によりプラットフォームに接続されている。第２
の具体例において、観測要素は望遠鏡に対し運動するこ
とができる反射鏡であり、該反射鏡はプラットフォーム
に固定されている。
【０００７】観測の第１および第２のラインは、ロール
軸に対し２０°と８０°の間、好適には４０°と５０°
の間、の傾斜を有することが有利である。
軸に対し２０°と８０°の間、好適には４０°と５０°
の間、の傾斜を有することが有利である。
【０００８】観測のラインがネイダーに向って指向され
る軸のまわり（従来の解決法）でなく軌道上の衛星の速
度により与えられる軸のまわりに回転するようにされる
事実は、問題の惑星に対する衛星の運動により導入され
る、寄生的なドップラ効果を一定にししたがって容易に
補償可能にするという大きな利点を有する。望遠鏡の目
的は、風の速度の成分（水平方向の風のみに関心がある
場合には２つの成分、風ベクトルの全部については３つ
の成分）が得られるよう相異なる観測のラインに沿い測
定値を得ることにあった。
る軸のまわり（従来の解決法）でなく軌道上の衛星の速
度により与えられる軸のまわりに回転するようにされる
事実は、問題の惑星に対する衛星の運動により導入され
る、寄生的なドップラ効果を一定にししたがって容易に
補償可能にするという大きな利点を有する。望遠鏡の目
的は、風の速度の成分（水平方向の風のみに関心がある
場合には２つの成分、風ベクトルの全部については３つ
の成分）が得られるよう相異なる観測のラインに沿い測
定値を得ることにあった。
【０００９】本発明の目的は、前記の解決法が可能にす
るような特性および利点を損うことなく、観測システム
の重量および寸法をさらに減少させることにある。この
目的のために、本発明は、単一の望遠鏡を用いる解決法
を提案するのであり、それは回折レンズの存在という利
点を利用するのであり、すなわち、光学要素が１つまた
は２つの与えられた方向において入射ビームを放射する
（または反射する）のであり、該１つまたは２つの与え
られた方向は希望により入射ビームの方向とは相異なる
ことが可能である。
るような特性および利点を損うことなく、観測システム
の重量および寸法をさらに減少させることにある。この
目的のために、本発明は、単一の望遠鏡を用いる解決法
を提案するのであり、それは回折レンズの存在という利
点を利用するのであり、すなわち、光学要素が１つまた
は２つの与えられた方向において入射ビームを放射する
（または反射する）のであり、該１つまたは２つの与え
られた方向は希望により入射ビームの方向とは相異なる
ことが可能である。
【００１０】回折レンズの一例は、Ｇ．Ｋ．Ｓｃｈｗｅ
ｍｍｅｒおよびＴ．Ｄ．Ｗｉｌｋｅｒｓｏｎによる論
文″Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅ
ｍｅｎｔｓ ａｓ Ｃｏｎｉｃａｌｌｙ Ｓｃａｎｎｅ
ｄ Ｌｉｄａｒ Ｔｅｌｅｓｃｏｐｅｓ″，Ｔｅｃｈｎ
ｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅ
ｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ａｔｍｏｓ
ｐｈｅｒｅ，１９９１（米国光学協会、ワシントンＤ．
Ｃ．１９９１），Ｖｏｌ．１８，第３１０〜第３１２
頁、に記載されている。
ｍｍｅｒおよびＴ．Ｄ．Ｗｉｌｋｅｒｓｏｎによる論
文″Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅ
ｍｅｎｔｓ ａｓ Ｃｏｎｉｃａｌｌｙ Ｓｃａｎｎｅ
ｄ Ｌｉｄａｒ Ｔｅｌｅｓｃｏｐｅｓ″，Ｔｅｃｈｎ
ｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅ
ｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ａｔｍｏｓ
ｐｈｅｒｅ，１９９１（米国光学協会、ワシントンＤ．
Ｃ．１９９１），Ｖｏｌ．１８，第３１０〜第３１２
頁、に記載されている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】より精密には、本発明
は、惑星に担持される流体質量内の運動のドップラ効果
による定量特徴化のための、この流体質量の上方の軌道
に沿って運搬航行体により運動するよう意図される、レ
ーザ観測形の宇宙用装置であって、この軌道に局部的に
平行であるよう意図される基準軸を有し、この宇宙用装
置を運搬航行体に固定するパネル、レーザ発生器、周波
数測定装置、基準軸上で一線状をなし基準軸に対し零で
ない傾斜をもつ第１および第２の観測のラインをもち、
レーザビームの放射および受理のために惑星を指向する
よう意図され、基準軸上に好適には対抗する方向の投影
をもつ、第１および第２の観測要素、レーザ発生器によ
り放射されたビームを観測要素へ送出し観測要素で受理
したレーザビームを測定装置へ印加するため基準軸に併
合される軸を有する望遠鏡装置、および、パネルに対し
基準軸のまわりに観測要素を回転させる回転手段を有す
る宇宙用装置において、該望遠鏡装置は単一の望遠鏡を
包含し、第１の観測要素は望遠鏡と第２の観測要素の間
に配置され予め定められた周波数で望遠鏡により送出さ
れるレーザビームの少くとも一部を、基準軸に沿い第２
の観測要素へ透過させ、第２の観測要素により受理され
たレーザビームを基準軸に沿い望遠鏡へ透過させるに適
合している、ことを特徴とするレーザ観測形の宇宙用装
置、を提案する。
は、惑星に担持される流体質量内の運動のドップラ効果
による定量特徴化のための、この流体質量の上方の軌道
に沿って運搬航行体により運動するよう意図される、レ
ーザ観測形の宇宙用装置であって、この軌道に局部的に
平行であるよう意図される基準軸を有し、この宇宙用装
置を運搬航行体に固定するパネル、レーザ発生器、周波
数測定装置、基準軸上で一線状をなし基準軸に対し零で
ない傾斜をもつ第１および第２の観測のラインをもち、
レーザビームの放射および受理のために惑星を指向する
よう意図され、基準軸上に好適には対抗する方向の投影
をもつ、第１および第２の観測要素、レーザ発生器によ
り放射されたビームを観測要素へ送出し観測要素で受理
したレーザビームを測定装置へ印加するため基準軸に併
合される軸を有する望遠鏡装置、および、パネルに対し
基準軸のまわりに観測要素を回転させる回転手段を有す
る宇宙用装置において、該望遠鏡装置は単一の望遠鏡を
包含し、第１の観測要素は望遠鏡と第２の観測要素の間
に配置され予め定められた周波数で望遠鏡により送出さ
れるレーザビームの少くとも一部を、基準軸に沿い第２
の観測要素へ透過させ、第２の観測要素により受理され
たレーザビームを基準軸に沿い望遠鏡へ透過させるに適
合している、ことを特徴とするレーザ観測形の宇宙用装
置、を提案する。
【００１２】本明細書における好適な開示によれば、次
の事項が選択的に結合される。 （１）第１の観測要素は回折伝導形の光学要素であり、
該光学要素は望遠鏡と同軸であり望遠鏡の光学的直径に
少くとも近似的に等しい直径を有し、２つの光透過軸を
有し該２つの光透過軸は基準軸と第１の観測軸に併合す
るものであり、第２の観測要素は反射光学要素である。 （２）第２の観測要素は、基準軸に対し傾斜している反
射鏡である。 （３）第２の観測要素は回折反射光学要素であり、該回
折反射光学要素は、望遠鏡と同軸であり望遠鏡の光学的
直径と少くとも近似的に等しい直径を有し、この第２の
観測のラインに併合する反射軸を有する。 （４）レーザ発生器は単一の放射周波数を有し、該放射
周波数において回折透過光学要素はレーザビームを伝導
し、該レーザビームは、このレーザ発生器から、一部は
基準軸に沿い、一部は第１の観測のラインに沿い到来す
るものであり、第１および第２の観測のラインは基準軸
に対し相異なる傾斜を有する。
の事項が選択的に結合される。 （１）第１の観測要素は回折伝導形の光学要素であり、
該光学要素は望遠鏡と同軸であり望遠鏡の光学的直径に
少くとも近似的に等しい直径を有し、２つの光透過軸を
有し該２つの光透過軸は基準軸と第１の観測軸に併合す
るものであり、第２の観測要素は反射光学要素である。 （２）第２の観測要素は、基準軸に対し傾斜している反
射鏡である。 （３）第２の観測要素は回折反射光学要素であり、該回
折反射光学要素は、望遠鏡と同軸であり望遠鏡の光学的
直径と少くとも近似的に等しい直径を有し、この第２の
観測のラインに併合する反射軸を有する。 （４）レーザ発生器は単一の放射周波数を有し、該放射
周波数において回折透過光学要素はレーザビームを伝導
し、該レーザビームは、このレーザ発生器から、一部は
基準軸に沿い、一部は第１の観測のラインに沿い到来す
るものであり、第１および第２の観測のラインは基準軸
に対し相異なる傾斜を有する。
【００１３】（５）レーザ発生器は第１の放射周波数で
あって該第１の放射周波数において回折透過光学要素は
基準軸に沿いレーザ発生器から到来するレーザビームの
全部を透過させるもの、および第２の放射周波数であっ
て該第２の放射周波数において回折透過光学要素は第１
の観測のラインに沿いレーザ発生器から到来するレーザ
ビームの全部を透過させるもの、を有する。 （６）第１および第２の観測のラインは基準軸に対し同
じ傾斜を有する。 （７）第１および第２の観測のラインは基準軸に対し２
０°と８０°の間の傾斜を有する。 （８）これらの傾斜は４０°と５０°の間の傾斜であ
る。
あって該第１の放射周波数において回折透過光学要素は
基準軸に沿いレーザ発生器から到来するレーザビームの
全部を透過させるもの、および第２の放射周波数であっ
て該第２の放射周波数において回折透過光学要素は第１
の観測のラインに沿いレーザ発生器から到来するレーザ
ビームの全部を透過させるもの、を有する。 （６）第１および第２の観測のラインは基準軸に対し同
じ傾斜を有する。 （７）第１および第２の観測のラインは基準軸に対し２
０°と８０°の間の傾斜を有する。 （８）これらの傾斜は４０°と５０°の間の傾斜であ
る。
【００１４】本発明はまた、簡単化された観測装置に関
係を有する。
係を有する。
【００１５】事実の問題として、宇宙所在のライダー装
置を用いての風の速度の測定は、走査機構に対し、充分
にカバーされた区域が科学者が「風のフィールド」と呼
ぶものを導出することを許容するよう命令するという事
態を、極めてしばしば生じさせると説明されてきた。各
要素測定は、１つのレーザ射出に対応するものである
が、基本的には、１つの観測のライン（ＬＯＳ）に沿い
遂行されるが、該観測のラインは放射ライダー装置とレ
ーザにより射突される標的区域（セルと呼ばれる）を結
ぶラインであり、該標的区域から帰還信号が装置へ帰還
するのである。要求される適用範囲を得るために複数の
観測のラインを獲得することは、適切な装置を用いて放
射ビームを走査するか、または観測の相異なる予め定め
られた固定された観測のラインに沿い放射を行うことに
より確保される。
置を用いての風の速度の測定は、走査機構に対し、充分
にカバーされた区域が科学者が「風のフィールド」と呼
ぶものを導出することを許容するよう命令するという事
態を、極めてしばしば生じさせると説明されてきた。各
要素測定は、１つのレーザ射出に対応するものである
が、基本的には、１つの観測のライン（ＬＯＳ）に沿い
遂行されるが、該観測のラインは放射ライダー装置とレ
ーザにより射突される標的区域（セルと呼ばれる）を結
ぶラインであり、該標的区域から帰還信号が装置へ帰還
するのである。要求される適用範囲を得るために複数の
観測のラインを獲得することは、適切な装置を用いて放
射ビームを走査するか、または観測の相異なる予め定め
られた固定された観測のラインに沿い放射を行うことに
より確保される。
【００１６】いままで、科学者は各セルについて２つの
相異なる観測のラインに沿う測定に賛成し、このセルに
おいて風の速度の水平成分を検索することを可能である
としてきた。しかし、最近の複雑な風の同化のモデルの
出現により、各セルにおける１つだけの観測のラインに
沿う測定を用いることにより風のフィールドの知識の満
足なレベルの獲得が可能にされたようにみえる。
相異なる観測のラインに沿う測定に賛成し、このセルに
おいて風の速度の水平成分を検索することを可能である
としてきた。しかし、最近の複雑な風の同化のモデルの
出現により、各セルにおける１つだけの観測のラインに
沿う測定を用いることにより風のフィールドの知識の満
足なレベルの獲得が可能にされたようにみえる。
【００１７】したがって、本発明は、ドップラ効果によ
り惑星に担持される流体質量内の運動の定量特徴化のた
めのレーザ観測宇宙用装置であって、該装置はこの流体
質量の上方の軌道に沿い運搬航行体により運動するよう
意図され、該装置は、この軌道に局部的に平行であるよ
う意図される基準軸を有し、この宇宙用装置を運搬航行
体に固定するパネル、レーザ発生器、周波数測定装置、
基準軸上で一線状をなし基準軸に対し零でない傾斜をも
つ第１および第２の観測のラインをもち、レーザビーム
の放射および受理のために惑星を指向するよう意図され
る観測手段、基準軸に併合する軸をもつ望遠鏡装置であ
ってレーザ発生器により放射されたレーザビームを観測
手段へ送出し観測手段により受理されたレーザビームを
測定装置へ印加するもの、を包含する観測宇宙用装置に
おいて、該望遠鏡装置は単一の望遠鏡を包含し、回折光
学要素を包含する観測手段は、望遠鏡により予め定めら
れた周波数で送出されたレーザビームを、相異なる方向
をもつ少くとも２つのビームに分割しこれらの相異なる
方向に沿い受理されたレーザビームを基準軸に沿いこの
望遠鏡へ送出するに適合している、ことを特徴とする観
測宇宙用装置、をさらに提案する。本発明のそのような
一般的な定義は前記のより詳細な定義を包含することが
注意されるであろう。
り惑星に担持される流体質量内の運動の定量特徴化のた
めのレーザ観測宇宙用装置であって、該装置はこの流体
質量の上方の軌道に沿い運搬航行体により運動するよう
意図され、該装置は、この軌道に局部的に平行であるよ
う意図される基準軸を有し、この宇宙用装置を運搬航行
体に固定するパネル、レーザ発生器、周波数測定装置、
基準軸上で一線状をなし基準軸に対し零でない傾斜をも
つ第１および第２の観測のラインをもち、レーザビーム
の放射および受理のために惑星を指向するよう意図され
る観測手段、基準軸に併合する軸をもつ望遠鏡装置であ
ってレーザ発生器により放射されたレーザビームを観測
手段へ送出し観測手段により受理されたレーザビームを
測定装置へ印加するもの、を包含する観測宇宙用装置に
おいて、該望遠鏡装置は単一の望遠鏡を包含し、回折光
学要素を包含する観測手段は、望遠鏡により予め定めら
れた周波数で送出されたレーザビームを、相異なる方向
をもつ少くとも２つのビームに分割しこれらの相異なる
方向に沿い受理されたレーザビームを基準軸に沿いこの
望遠鏡へ送出するに適合している、ことを特徴とする観
測宇宙用装置、をさらに提案する。本発明のそのような
一般的な定義は前記のより詳細な定義を包含することが
注意されるであろう。
【００１８】好適な技術特徴として、回折光学要素は、
反射形のものであり、基準ラインに対して複数の相異な
る反射方向を有し、該基準ラインに沿うて望遠鏡はレー
ザビームを放射しおよび受理する。本発明はまた、その
ような観測装置を備えた宇宙航行体に関係を有する。
反射形のものであり、基準ラインに対して複数の相異な
る反射方向を有し、該基準ラインに沿うて望遠鏡はレー
ザビームを放射しおよび受理する。本発明はまた、その
ような観測装置を備えた宇宙航行体に関係を有する。
【００１９】本発明の目的、特徴、および利点は、添付
の図面を参照しての、限定のためではない例示により与
えられる以下の記述においてあらわれるであろう。
の図面を参照しての、限定のためではない例示により与
えられる以下の記述においてあらわれるであろう。
【００２０】図１および図２はレーザ観測宇宙用装置を
線図的に図示し、該装置は、全体が参照数字１０であら
わされ、ドップラ効果による、惑星により担持される流
体質量内の運動の定量特徴化のために設計されている。
線図的に図示し、該装置は、全体が参照数字１０であら
わされ、ドップラ効果による、惑星により担持される流
体質量内の運動の定量特徴化のために設計されている。
【００２１】この装置１０は、この流体質量の上方の軌
道Ｔ（図５参照）に沿う運搬航行体により運動させられ
るよう設計されている。この運搬航行体は、実際には、
図１において鎖線であらわされるプラットフォームＰＦ
であり、全体が図５において単一の点であらわされる宇
宙航行体または衛星を構成する。
道Ｔ（図５参照）に沿う運搬航行体により運動させられ
るよう設計されている。この運搬航行体は、実際には、
図１において鎖線であらわされるプラットフォームＰＦ
であり、全体が図５において単一の点であらわされる宇
宙航行体または衛星を構成する。
【００２２】図５において軌道Ｔは直線であらわされる
が、これは単に単純化のためだけのものであり、その理
由はこの軌道は原理的には１つの軌道であるからであ
る。Ｈは高度をあらわし、ｈは特徴化されるべき流体質
量の平均の厚さまたは高さをあらわす。
が、これは単に単純化のためだけのものであり、その理
由はこの軌道は原理的には１つの軌道であるからであ
る。Ｈは高度をあらわし、ｈは特徴化されるべき流体質
量の平均の厚さまたは高さをあらわす。
【００２３】プラットフォームは軌道に局部的に平行で
あるよう意図されるロール軸Ｘ、および惑星の中心に向
って方向づけられるよう意図されるヨー軸Ｚを有する。
このレーザ観測宇宙用装置１０は、この装置がプラット
フォームに固定されたときロール軸に平行であることが
意図される基準軸Ｕ−Ｕを有する。
あるよう意図されるロール軸Ｘ、および惑星の中心に向
って方向づけられるよう意図されるヨー軸Ｚを有する。
このレーザ観測宇宙用装置１０は、この装置がプラット
フォームに固定されたときロール軸に平行であることが
意図される基準軸Ｕ−Ｕを有する。
【００２４】この装置は、線図的に１１で示されるパネ
ルを有し、該パネルは任意の適切な手段（図示せず）に
よりこの装置をプラットフォームに固定するためのもの
である。このパネル１１には次のものが固定される。 （１）線図的に１２で示されるレーザ発生器であってレ
ーザビームを放射することが意図されるもの、（２）線
図的に１３で示される周波数測定装置であって装置１０
により捕捉されるレーザビームを受理するよう意図され
るもの、
ルを有し、該パネルは任意の適切な手段（図示せず）に
よりこの装置をプラットフォームに固定するためのもの
である。このパネル１１には次のものが固定される。 （１）線図的に１２で示されるレーザ発生器であってレ
ーザビームを放射することが意図されるもの、（２）線
図的に１３で示される周波数測定装置であって装置１０
により捕捉されるレーザビームを受理するよう意図され
るもの、
【００２５】（３）基準軸に併合される軸をもつ単一の
望遠鏡１４、（４）第１および第２の観測要素１５およ
び１６であって、基準軸Ｕ−Ｕと同軸に一線状をなし、
レーザビームを放射しおよび受理するために惑星へ向っ
て方向づけられるよう意図される第１および第２の観測
のラインＶ−ＶおよびＷ−Ｗを有するもの、
望遠鏡１４、（４）第１および第２の観測要素１５およ
び１６であって、基準軸Ｕ−Ｕと同軸に一線状をなし、
レーザビームを放射しおよび受理するために惑星へ向っ
て方向づけられるよう意図される第１および第２の観測
のラインＶ−ＶおよびＷ−Ｗを有するもの、
【００２６】（５）第１および第２の回転電動機１５Ａ
および１６Ａであって、これらの観測要素を基準軸のま
わりに、好適には枢着的に、そして有利には位相対抗的
に、回動させるもの。
および１６Ａであって、これらの観測要素を基準軸のま
わりに、好適には枢着的に、そして有利には位相対抗的
に、回動させるもの。
【００２７】望遠鏡１４はレーザ発生器１２から放射さ
れたビームを観測要素へ送出し、観測要素で受理したレ
ーザビームを測定装置１３へ印加するのに適合してい
る。
れたビームを観測要素へ送出し、観測要素で受理したレ
ーザビームを測定装置１３へ印加するのに適合してい
る。
【００２８】観測のラインＶ−ＶおよびＷ−Ｗは、好適
には、基準軸上において、対抗する方向の投影を有し、
該観測のラインは、該基準軸に対して、代表的に２０°
と７０°の間の傾斜を有する。変形においては（図示せ
ず）、これらの観測のラインは観測のライン上で同じ方
向における投影（相異なる傾斜をもって）を有する。こ
の場合における第１の観測要素は、望遠鏡と他の観測要
素の間に配置されたものを意味する。
には、基準軸上において、対抗する方向の投影を有し、
該観測のラインは、該基準軸に対して、代表的に２０°
と７０°の間の傾斜を有する。変形においては（図示せ
ず）、これらの観測のラインは観測のライン上で同じ方
向における投影（相異なる傾斜をもって）を有する。こ
の場合における第１の観測要素は、望遠鏡と他の観測要
素の間に配置されたものを意味する。
【００２９】この第１の観測要素１５は、基準軸に沿い
光線の一部を放射するのに適合しているが、該光線は第
１の観測要素がレーザ発生器から望遠鏡を通して受理す
るものである。２つの場合が可能であり、すなわち、
（ａ）レーザ発生器が単一のレーザ周波数λ0 でビーム
を放射し、この場合には、第１の観測要素１５は、これ
らのビームを実質的に等しいことが有利であるエネルギ
をもつ２つのサブビームに分割し、その１つは基準軸に
沿い第２の観測要素１６へ向って進行し、他方は第１の
観測のラインに沿い進行する、または、
光線の一部を放射するのに適合しているが、該光線は第
１の観測要素がレーザ発生器から望遠鏡を通して受理す
るものである。２つの場合が可能であり、すなわち、
（ａ）レーザ発生器が単一のレーザ周波数λ0 でビーム
を放射し、この場合には、第１の観測要素１５は、これ
らのビームを実質的に等しいことが有利であるエネルギ
をもつ２つのサブビームに分割し、その１つは基準軸に
沿い第２の観測要素１６へ向って進行し、他方は第１の
観測のラインに沿い進行する、または、
【００３０】（ｂ）レーザ発生器が個別の２つの周波数
λ1 およびλ2 でビームを放射し、この場合には、第１
の観測要素はビームを前記のように分割するか、または
好適な変形（図４参照）として、これらのビームが、周
波数にしたがい、基準軸に沿いまたは第１の観測のライ
ンＶ−Ｖに沿い、透過するようにする。
λ1 およびλ2 でビームを放射し、この場合には、第１
の観測要素はビームを前記のように分割するか、または
好適な変形（図４参照）として、これらのビームが、周
波数にしたがい、基準軸に沿いまたは第１の観測のライ
ンＶ−Ｖに沿い、透過するようにする。
【００３１】高度に単純化された変形においては、ビー
ムの分割に対応して半透明のプレートを選択することが
できるが、しかしこの解決法は第２の観測要素により捕
捉され望遠鏡へ送られたビームを２つに分割することを
適用し、望遠鏡が捕捉されたこれらのビームの一部だけ
を受理するという顕著な欠点を有する。反面、そのよう
な解決法は第１の観測のラインがＸの方向にあることを
可能にする。
ムの分割に対応して半透明のプレートを選択することが
できるが、しかしこの解決法は第２の観測要素により捕
捉され望遠鏡へ送られたビームを２つに分割することを
適用し、望遠鏡が捕捉されたこれらのビームの一部だけ
を受理するという顕著な欠点を有する。反面、そのよう
な解決法は第１の観測のラインがＸの方向にあることを
可能にする。
【００３２】このことは、極めて好適な態様において、
第１の捕捉要素が、回折透過光学要素であって望遠鏡と
同軸であり望遠鏡の光学的直径にほぼ等しい直径をもつ
もの（または、この直径より大なる直径をもつもの、し
かしこのものは付加重量をもたらすという結果をみちび
く）である理由である。
第１の捕捉要素が、回折透過光学要素であって望遠鏡と
同軸であり望遠鏡の光学的直径にほぼ等しい直径をもつ
もの（または、この直径より大なる直径をもつもの、し
かしこのものは付加重量をもたらすという結果をみちび
く）である理由である。
【００３３】この解決法は、受理モード（図２参照）に
おいて、第１の観測のラインに沿いおよび第２の観測の
ラインに沿い受理され第２の観測要素で反射されるビー
ムが全部望遠鏡へ透過するという利点を有し、一方、観
測のラインが交差する可能性があるという事実はなんら
問題を生じさせることがない。
おいて、第１の観測のラインに沿いおよび第２の観測の
ラインに沿い受理され第２の観測要素で反射されるビー
ムが全部望遠鏡へ透過するという利点を有し、一方、観
測のラインが交差する可能性があるという事実はなんら
問題を生じさせることがない。
【００３４】図１および図２において第２の観測要素１
６は回折光学要素であるが、しかし、該回折光学要素
は、要素１５とは異なり、反射方向（第２の観測要素に
併合される）を与えるものである。
６は回折光学要素であるが、しかし、該回折光学要素
は、要素１５とは異なり、反射方向（第２の観測要素に
併合される）を与えるものである。
【００３５】図３は、１０′であらわされる他の装置を
示し、この装置においては、図１および図２と区別する
ため１６′であらわされる第２の観測要素は、基準軸に
対し傾斜した反射鏡である。
示し、この装置においては、図１および図２と区別する
ため１６′であらわされる第２の観測要素は、基準軸に
対し傾斜した反射鏡である。
【００３６】反射鏡１６′と比較しての要素１６の利点
は断面積がより小であることであり、その理由は要素１
６が要素１５のようにＵ−Ｕに垂直でありしたがって重
量が小であり相関的により簡単な動的平衡性を有するか
らであり、その理由は２つの回折光学要素はまた可能な
限り小なる同じ慣性を有することができるからである。
は断面積がより小であることであり、その理由は要素１
６が要素１５のようにＵ−Ｕに垂直でありしたがって重
量が小であり相関的により簡単な動的平衡性を有するか
らであり、その理由は２つの回折光学要素はまた可能な
限り小なる同じ慣性を有することができるからである。
【００３７】前にもみられたように、図４は他の装置１
０″を示し、該他の装置の発生器１２″は２つの動作周
波数を有し、回折光学要素１５″は問題のパルスの周波
数において、Ｕ−ＵまたはＶ−Ｖに沿い放射を行うよう
設計されている。このものは次のような利点を有するの
であり、すなわち、（１）レーザ発射の各個において、
実際に、観測のラインの１つにおいて放射されるエネル
ギのすべては回復される（単一の波長をもつ図１、図
２、および図３の例において約半分だけであるのと対比
して）、
０″を示し、該他の装置の発生器１２″は２つの動作周
波数を有し、回折光学要素１５″は問題のパルスの周波
数において、Ｕ−ＵまたはＶ−Ｖに沿い放射を行うよう
設計されている。このものは次のような利点を有するの
であり、すなわち、（１）レーザ発射の各個において、
実際に、観測のラインの１つにおいて放射されるエネル
ギのすべては回復される（単一の波長をもつ図１、図
２、および図３の例において約半分だけであるのと対比
して）、
【００３８】（２）２つの波長が良好に選択されれば、
装置（それはライダを構成する）を、ＤＩＡＬ（ｄｉｆ
ｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｌｉｄａ
ｒの略語）として使用することが可能であり、その場合
に、使用される周波数にしたがい、流体質量の或る成分
の濃度を測定することが可能になり、（３）それに加え
て、第１および第２の観測のラインのそれぞれの傾斜α
とβが等しい可能性があり、このことは帰還する信号の
検出および分析を容易にする。
装置（それはライダを構成する）を、ＤＩＡＬ（ｄｉｆ
ｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｌｉｄａ
ｒの略語）として使用することが可能であり、その場合
に、使用される周波数にしたがい、流体質量の或る成分
の濃度を測定することが可能になり、（３）それに加え
て、第１および第２の観測のラインのそれぞれの傾斜α
とβが等しい可能性があり、このことは帰還する信号の
検出および分析を容易にする。
【００３９】しかし、問題のレーザの発射の周波数に依
存してＶ−ＶまたはＵ−Ｕに沿い「寄生的」ビームを許
容しないために、要素１５″が校正されるべきことに注
意すべきである。したがって、この要素１５″はこれら
の２つの周波数に完全に調整されねばならぬのであり、
これらの周波数からどのようなずれがあっても、それが
たとえ僅かであっても、装置の性能を深刻に低下させる
可能性がある。この制約は結果として、原則的に、厚
い、したがって重い回折レンズを使用する必要性をもた
らすのであり、該回折レンズは製造のしかたがより複雑
なものになる。
存してＶ−ＶまたはＵ−Ｕに沿い「寄生的」ビームを許
容しないために、要素１５″が校正されるべきことに注
意すべきである。したがって、この要素１５″はこれら
の２つの周波数に完全に調整されねばならぬのであり、
これらの周波数からどのようなずれがあっても、それが
たとえ僅かであっても、装置の性能を深刻に低下させる
可能性がある。この制約は結果として、原則的に、厚
い、したがって重い回折レンズを使用する必要性をもた
らすのであり、該回折レンズは製造のしかたがより複雑
なものになる。
【００４０】一方または他方の波長にしたがい装置の局
部発振器（図示せず）の同調を必要としないために、２
つの波長が充分に接近したものであるよう確保すること
が有利である。いずれにせよ、ＤＩＡＬの放射（前述を
参照）は、実際に、これらの波長が相互に接近している
ことを必要とする。
部発振器（図示せず）の同調を必要としないために、２
つの波長が充分に接近したものであるよう確保すること
が有利である。いずれにせよ、ＤＩＡＬの放射（前述を
参照）は、実際に、これらの波長が相互に接近している
ことを必要とする。
【００４１】他方において、第１の観測要素が放射され
たビームを分割する場合には、傾斜αとβが相違しそれ
により観測のラインの一方または他方に沿い捕捉される
ビームが相異なる時刻に受理され検出、識別、および分
析が容易であるようされることが推奨される。当該技術
に熟達した者は、光伝達および反射用の、要求に対応
し、必要に応じフイルタとして作動する（図４の場合）
回折光学要素の製造方法を知っている。これについて
は、ここでは詳細には記述されない。
たビームを分割する場合には、傾斜αとβが相違しそれ
により観測のラインの一方または他方に沿い捕捉される
ビームが相異なる時刻に受理され検出、識別、および分
析が容易であるようされることが推奨される。当該技術
に熟達した者は、光伝達および反射用の、要求に対応
し、必要に応じフイルタとして作動する（図４の場合）
回折光学要素の製造方法を知っている。これについて
は、ここでは詳細には記述されない。
【００４２】第１の観測要素の傾斜αは、代表的には２
０°と７０°の間、好適には４０°と５０°の間にあ
る。第２の観測要素の傾斜βは代表的には３０°と６０
°の間、好適には４０°と５０°の間にある。
０°と７０°の間、好適には４０°と５０°の間にあ
る。第２の観測要素の傾斜βは代表的には３０°と６０
°の間、好適には４０°と５０°の間にある。
【００４３】傾斜αとβの差は衛星の速度によるドップ
ラ効果が観測の２つのラインについて同じでないことを
意味する。ドップラ効果が検出の前に校正されねばなら
ぬ場合（換言すれば、検出または測定装置が充分な通過
帯域を有しない場合、ここにこの場合は５μｍより小で
ある場合に生ずる可能性があるのである）、このことは
（コヒーレントな検出のために）２つの波長に同調され
得る局部発振器を有することを必要にする可能性があ
る。
ラ効果が観測の２つのラインについて同じでないことを
意味する。ドップラ効果が検出の前に校正されねばなら
ぬ場合（換言すれば、検出または測定装置が充分な通過
帯域を有しない場合、ここにこの場合は５μｍより小で
ある場合に生ずる可能性があるのである）、このことは
（コヒーレントな検出のために）２つの波長に同調され
得る局部発振器を有することを必要にする可能性があ
る。
【００４４】しかし、αおよびβについての値を見出す
ことが可能であることが判明したのであり、該値は相異
なる時刻に受理されるαおよびβにおける帰還信号につ
いては充分に相違しているが、検出器のレベルにおいて
許容可能なドップラ効果の差に充分に接近している。
ことが可能であることが判明したのであり、該値は相異
なる時刻に受理されるαおよびβにおける帰還信号につ
いては充分に相違しているが、検出器のレベルにおいて
許容可能なドップラ効果の差に充分に接近している。
【００４５】他の一つの制約は、装置が遲れ角度を補償
する装置（図示せず）を包含することであり、該遲れ角
度を補償する装置は、知られている解決法とは異なり、
角度αで放射され受理される放射の遲れ角度を補償し、
次いで角度βで放射され受理される放射の遲れ角度を補
償せねばならぬ。しかし、信号が観測の他のラインに沿
い帰還するより完全に前または帰還した後に、観測のラ
インの１つに沿い帰還する信号の受理が許容されれば、
この複雑性は消滅する。
する装置（図示せず）を包含することであり、該遲れ角
度を補償する装置は、知られている解決法とは異なり、
角度αで放射され受理される放射の遲れ角度を補償し、
次いで角度βで放射され受理される放射の遲れ角度を補
償せねばならぬ。しかし、信号が観測の他のラインに沿
い帰還するより完全に前または帰還した後に、観測のラ
インの１つに沿い帰還する信号の受理が許容されれば、
この複雑性は消滅する。
【００４６】α＜βであるとし、Ｖmax を風の最大速
度、Ｖs を衛星の速度、Ｂを使用される検出器の通過帯
域として、 ４Ｖmax ・ｃｏｓβ／λ＋２ＶＳ｜（ｃｏｓα−ｃｏｓ
β）｜／λ＜Ｂ である場合には、第１の制約が満足させられることを示
すことは可能である。
度、Ｖs を衛星の速度、Ｂを使用される検出器の通過帯
域として、 ４Ｖmax ・ｃｏｓβ／λ＋２ＶＳ｜（ｃｏｓα−ｃｏｓ
β）｜／λ＜Ｂ である場合には、第１の制約が満足させられることを示
すことは可能である。
【００４７】α＜βであるとし、経路ＳＡおよびＳＢが
次の関係、 ２（Ｈ−ｈ）／ｓｉｎα＞２Ｈ／ｓｉｎβ に従うと記述することにより、第２の制約は満足させら
れる。
次の関係、 ２（Ｈ−ｈ）／ｓｉｎα＞２Ｈ／ｓｉｎβ に従うと記述することにより、第２の制約は満足させら
れる。
【００４８】例示すれば、 α＝４５° β＝５０° λ＝２μｍ Ｂ＝２GHz Ｈ＝４００km ｈ＝７０００ｍ／ｓ Ｖmax ＝１００ｍ／ｓ である。
【００４９】前記の条件が満足させられることを証明す
ることは可能であり、 （１）第１の表現の第１の項目は５８０MHz を与える
が、これは２GHz より相当に小である。 （２）第２の表現に関しては、これは５３７km＞５２２
kmになるが、これは正しいことである。
ることは可能であり、 （１）第１の表現の第１の項目は５８０MHz を与える
が、これは２GHz より相当に小である。 （２）第２の表現に関しては、これは５３７km＞５２２
kmになるが、これは正しいことである。
【００５０】前記の記述は単に非限定的な例示のためと
して提案されたものであること、および、本発明の範囲
を逸脱することなく、当該技術に熟達した者により、多
くの変形が提案されることが可能であること、はいうま
でもないことである。
して提案されたものであること、および、本発明の範囲
を逸脱することなく、当該技術に熟達した者により、多
くの変形が提案されることが可能であること、はいうま
でもないことである。
【００５１】前述の教示は、２つの回転光学要素を通る
２つの同時発生のレーザビームの装置全体による放射に
もとづくことが注意されるものであり、該２つの回転光
学要素は１つの回折透過要素と１つの反射要素（反射鏡
または回折反射要素）をあらわしており、第１の回転光
学要素はレーザビームを２つの個別のビームに分割し、
その１つは１つの観測のラインに沿い直接に偏向され、
その第２のものは第２の観測のラインに沿い偏向を行う
第２の要素に向って方向づけられる。
２つの同時発生のレーザビームの装置全体による放射に
もとづくことが注意されるものであり、該２つの回転光
学要素は１つの回折透過要素と１つの反射要素（反射鏡
または回折反射要素）をあらわしており、第１の回転光
学要素はレーザビームを２つの個別のビームに分割し、
その１つは１つの観測のラインに沿い直接に偏向され、
その第２のものは第２の観測のラインに沿い偏向を行う
第２の要素に向って方向づけられる。
【００５２】標的とされる区域をカバーすることは光学
要素の回転により遂行される走査により確保され、この
回転は勿論連続的であることも非連続的であることも可
能であり、非連続的な運動は複数の射出を蓄積し帰還信
号の信号対雑音比を改善することを可能にする。
要素の回転により遂行される走査により確保され、この
回転は勿論連続的であることも非連続的であることも可
能であり、非連続的な運動は複数の射出を蓄積し帰還信
号の信号対雑音比を改善することを可能にする。
【００５３】それにもかかわらず、回転が存在しないこ
とは、目標質量における２つの長手方向帯域と交差する
２つの観測のラインに沿いデータを収集することを可能
にする。前述において説明されたように、幾つかの観測
モデルが単一の観測のラインに沿い与えられたセルにつ
いてのデータを有することは、充分なことである可能性
がある。
とは、目標質量における２つの長手方向帯域と交差する
２つの観測のラインに沿いデータを収集することを可能
にする。前述において説明されたように、幾つかの観測
モデルが単一の観測のラインに沿い与えられたセルにつ
いてのデータを有することは、充分なことである可能性
がある。
【００５４】本発明は、比較的少ないセル数（代表的に
は２ないし６、しかしこの数に限定されない）について
観測の１つのラインに沿う測定に容易に拡張されること
ができ、そのときただ１つの回折光学要素が維持されて
おり、この場合には、純粋な反射要素２５を用い透過要
素により発生する損失を回避することはより興味あるこ
とである。図６に具体化されているように、原理は前述
した場合と全く同じであり、ただ望遠鏡２４と一線化さ
れたレーザビームを２つの個別のビームに分割する代り
に、このビームを、実に、幾つかの数のビーム（この数
はセルの数より小かまたはそれに等しい）に分割し対応
する観測のラインのすべてに沿い偏向させる点でのみ相
違し、そのような分割は、分割されたビームの数がセル
の数に等しい（したがって代表的には２ないし６、しか
しこの数には限定されない）場合には光学要素２５の回
転を省略することを可能にする。
は２ないし６、しかしこの数に限定されない）について
観測の１つのラインに沿う測定に容易に拡張されること
ができ、そのときただ１つの回折光学要素が維持されて
おり、この場合には、純粋な反射要素２５を用い透過要
素により発生する損失を回避することはより興味あるこ
とである。図６に具体化されているように、原理は前述
した場合と全く同じであり、ただ望遠鏡２４と一線化さ
れたレーザビームを２つの個別のビームに分割する代り
に、このビームを、実に、幾つかの数のビーム（この数
はセルの数より小かまたはそれに等しい）に分割し対応
する観測のラインのすべてに沿い偏向させる点でのみ相
違し、そのような分割は、分割されたビームの数がセル
の数に等しい（したがって代表的には２ないし６、しか
しこの数には限定されない）場合には光学要素２５の回
転を省略することを可能にする。
【００５５】装置から同じ距離に位置する相異なるセル
からの帰還ビームが同時に到着すること（信号処理の困
難性が生ずる可能性がある）を防止するため、レーザビ
ームを適切な角度において分割し帰還ビームが相異なる
時刻に装置に到達することを可能にすることが推奨され
る。帰還ビームが、放射／受理の望遠鏡と目標区域の間
で、放射ビームと同じ通路（逆の方向において）に従う
ことが想起されるべきである。
からの帰還ビームが同時に到着すること（信号処理の困
難性が生ずる可能性がある）を防止するため、レーザビ
ームを適切な角度において分割し帰還ビームが相異なる
時刻に装置に到達することを可能にすることが推奨され
る。帰還ビームが、放射／受理の望遠鏡と目標区域の間
で、放射ビームと同じ通路（逆の方向において）に従う
ことが想起されるべきである。
【図１】本発明による観測装置の透視図としての線図的
な図解であって、２つの観測のラインに沿い放射される
ビームをあらわす。
な図解であって、２つの観測のラインに沿い放射される
ビームをあらわす。
【図２】類似の線図的な図解であって２つの観測のライ
ンにおいて捕捉されるビームをあらわす。
ンにおいて捕捉されるビームをあらわす。
【図３】本発明による、他の観測装置の線図的な側面図
である。
である。
【図４】本発明によるさらに他の観測装置の線図的な側
面図である。
面図である。
【図５】図１の装置に適合する宇宙航行体の線図的な図
解であって、該宇宙航行体は高度Ｈの軌道上にあり、高
さｈの大気圏の上方を航行している。
解であって、該宇宙航行体は高度Ｈの軌道上にあり、高
さｈの大気圏の上方を航行している。
【図６】単純化された観測装置の線図的な側面図であ
る。
る。
１０…レーザ観測宇宙用装置 １１…パネル １２…レーザ発生器 １３…周波数測定装置 １４…望遠鏡 １５，１６…観測要素 １５Ａ，１６Ａ…回転電動機 ＰＦ…プラットフォーム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年８月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】この装置１０は、この流体質量の上方の軌
道Ｔ（図５参照）に沿う運搬航行体により運動させられ
るよう設計されている。この運搬航行体は、実際には、
図１において鎖線であらわされるプラットフォームＰＦ
であり、全体が図５において単一の点であらわされる宇
宙航行体または衛星Ｓを構成する。
道Ｔ（図５参照）に沿う運搬航行体により運動させられ
るよう設計されている。この運搬航行体は、実際には、
図１において鎖線であらわされるプラットフォームＰＦ
であり、全体が図５において単一の点であらわされる宇
宙航行体または衛星Ｓを構成する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】（５）第１および第２の回転電動機１５Ａ
および１６Ａであって、これらの観測要素を基準軸のま
わりに、好適には枢着的に、そして有利には位相対抗的
に（両電動機は相互に反対の回転運動を行う）、回動さ
せるもの。
および１６Ａであって、これらの観測要素を基準軸のま
わりに、好適には枢着的に、そして有利には位相対抗的
に（両電動機は相互に反対の回転運動を行う）、回動さ
せるもの。
Claims (12)
- 【請求項１】 惑星に担持される流体質量内の運動のド
ップラ効果による定量特徴化のための、この流体質量の
上方の軌道に沿って運搬航行体（ＰＦ）により運動する
よう意図される、レーザ観測形の宇宙用装置であって、
この軌道に局部的に平行であるよう意図される基準軸
（Ｕ−Ｕ）を有し、この宇宙用装置を運搬航行体に固定
するパネル（１１）、レーザ発生器（１２，１２″）、
周波数測定装置（１３，１３″）、基準軸上で一線状を
なし基準軸に対し零でない傾斜をもつ第１および第２の
観測のライン（Ｖ−Ｖ，Ｗ−Ｗ）をもち、レーザビーム
の放射および受理のために惑星を指向するよう意図さ
れ、基準軸上に好適には対抗する方向の投影をもつ、第
１および第２の観測要素（１５，１５″，１６，１
６′，１６″）、レーザ発生器により放射されたビーム
を観測要素へ送出し観測要素で受理したレーザビームを
測定装置へ印加するため基準軸に併合される軸を有する
望遠鏡装置（１４，１４″）、および、パネルに対し基
準軸のまわりに観測要素を回転させる回転手段（１５
Ａ，１６Ａ）を有する宇宙用装置において、該望遠鏡装
置は単一の望遠鏡（１４，１４″）を包含し、第１の観
測要素（１５，１５″）は望遠鏡と第２の観測要素（１
６，１６′，１６″）の間に配置され予め定められた周
波数で望遠鏡により送出されるレーザビームの少くとも
一部を、基準軸に沿い第２の観測要素へ透過させ、第２
の観測要素により受理されたレーザビームを基準軸に沿
い望遠鏡へ透過させるに適合している、ことを特徴とす
るレーザ観測形の宇宙用装置。 - 【請求項２】 第１の観測要素（１５，１５″）は回折
透過形の光学要素であり、該光学要素は望遠鏡と同軸で
あり望遠鏡の光学的直径に少くとも近似的に等しい直径
を有し、２つの光透過軸を有し該２つの光透過軸は基準
軸と第１の観測軸に併合するものであり、第２の観測要
素（１６，１６′，１６″）は反射光学要素である、請
求項１記載の装置。 - 【請求項３】 第２の観測要素は、基準軸に対し傾斜し
ている反射鏡（１６′）である、請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 第２の観測要素は回折反射光学要素（１
６，１６″）であり、該回折反射光学要素は、望遠鏡と
同軸であり望遠鏡の光学的直径と少くとも近似的に等し
い直径を有し、この第２の観測のラインに併合する反射
軸を有する、請求項２記載の装置。 - 【請求項５】 レーザ発生器（１２）は単一の放射周波
数を有し、該放射周波数において回折透過光学要素はレ
ーザビームを透過させ、該レーザビームは、このレーザ
発生器から、一部は基準軸に沿い、一部は第１の観測の
ラインに沿い到来するものであり、第１および第２の観
測のラインは基準軸に対し相異なる傾斜を有する、請求
項２〜４のいずれかに記載の装置。 - 【請求項６】 レーザ発生器（１２）は第１の放射周波
数であって該第１の放射周波数において回折透過光学要
素は基準軸に沿いレーザ発生器から到来するレーザビー
ムの全部を透過させるもの、および第２の放射周波数で
あって該第２の放射周波数において回折透過光学要素は
第１の観測のラインに沿いレーザ発生器から到来するレ
ーザビームの全部を透過させるもの、を有する、請求項
２〜４のいずれかに記載の装置。 - 【請求項７】 第１および第２の観測のラインは基準軸
に対し同じ傾斜を有する、請求項６記載の装置。 - 【請求項８】 第１および第２の観測のラインは基準軸
に対し２０°と８０°の間の傾斜を有する、請求項１〜
７のいずれかに記載の装置。 - 【請求項９】 これらの傾斜は４０°と５０°の間の傾
斜である、請求項８記載の装置。 - 【請求項１０】 ドップラ効果により惑星に担持される
流体質量内の運動の定量特徴化のための観測宇宙用装置
であって、該観測宇宙用装置は、この惑星のまわりの軌
道に従うに適合したプラットフォーム（ＰＦ）を包含
し、この軌道に平行であるよう意図されるロール軸およ
び惑星の中心に向って方向づけられるよう意図されるヨ
ー軸を有し、該宇宙航行体はまた、請求項１〜９のいず
れかに記載のレーザ観測宇宙用装置（１０）を包含し、
該宇宙用装置は基準軸がロール軸に平行であるようにプ
ラットフォームに固定されていることを特徴とする観測
宇宙用装置。 - 【請求項１１】 ドップラ効果により惑星に担持される
流体質量内の運動の定量特徴化のためのレーザ観測宇宙
用装置であって、該装置はこの流体質量の上方の軌道に
沿い運搬航行体（ＰＦ）により運動するよう意図され、
該装置は、この軌道に局部的に平行であるよう意図され
る基準軸（Ｕ−Ｕ）を有し、この宇宙用装置を運搬航行
体に固定するパネル（１１）、レーザ発生器（１２，１
２″）、周波数測定装置（１３，１３″）、基準軸上で
一線状をなし基準軸に対し零でない傾斜をもつ第１およ
び第２の観測のライン（Ｖ−Ｖ，Ｗ−Ｗ）をもち、レー
ザビームの放射および受理のために惑星を指向するよう
意図される観測手段（１５，１５″，１６，１６′，１
６″，２５）、基準軸に併合する軸をもつ望遠鏡装置
（１４，１４″，２４）であってレーザ発生器により放
射されたレーザビームを観測手段へ送出し観測手段によ
り受理されたレーザビームを測定装置へ印加するもの、
を包含する観測宇宙用装置において、 該望遠鏡装置は単一の望遠鏡（１４，１４″）を包含
し、 回折光学要素を包含する観測手段（１５，１５″，１
６，１６′，１６″，２５）は、望遠鏡により予め定め
られた周波数で送出されたレーザビームを、相異なる方
向をもつ少くとも２つのビームに分割しこれらの相異な
る方向に沿い受理されたレーザビームを基準軸に沿いこ
の望遠鏡へ送出するに適合している、ことを特徴とする
観測宇宙用装置。 - 【請求項１２】 観測手段（２５）は、レーザビームを
相異なるレーザ反射ビームに反射的に分割するに適合す
る回折反射光学要素を具備する、請求項１１記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9406478 | 1994-05-27 | ||
| FR9406478A FR2720515B1 (fr) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | Instrument spatial d'observation laser, et véhicule spatial le comportant. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110239A true JPH08110239A (ja) | 1996-04-30 |
| JP2738825B2 JP2738825B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=9463592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7128494A Expired - Lifetime JP2738825B2 (ja) | 1994-05-27 | 1995-05-26 | レーザ観測形の宇宙用装置およびそれを含む宇宙航行体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5726743A (ja) |
| EP (1) | EP0684488A1 (ja) |
| JP (1) | JP2738825B2 (ja) |
| FR (1) | FR2720515B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013539531A (ja) * | 2010-07-22 | 2013-10-24 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | レーザ走査装置および使用方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7248342B1 (en) * | 2003-02-14 | 2007-07-24 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Three-dimension imaging lidar |
| RU2565355C1 (ru) * | 2014-08-01 | 2015-10-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Мобильный оптический телескоп |
| US11428787B2 (en) * | 2016-10-25 | 2022-08-30 | Trinamix Gmbh | Detector for an optical detection of at least one object |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3984685A (en) * | 1975-12-03 | 1976-10-05 | Nasa | Wind measurement system |
| JPS5497469A (en) * | 1978-01-19 | 1979-08-01 | Mitsubishi Electric Corp | Laser speed measuring apparatus |
| US4328421A (en) | 1980-02-25 | 1982-05-04 | Barnes Engineering Company | Horizon sensor |
| US4470696A (en) * | 1981-10-14 | 1984-09-11 | Systems Research Laboratories, Inc. | Laser doppler velocimeter |
| US4483614A (en) * | 1981-12-08 | 1984-11-20 | Lockheed Corporation | Optical air data measurement system |
| GB2221591A (en) * | 1988-08-06 | 1990-02-07 | Marconi Gec Ltd | Optical vehicle speedometer |
| JP2504544B2 (ja) * | 1988-11-14 | 1996-06-05 | 日本板硝子株式会社 | 多次元レ―ザドップラ速度計 |
| FR2686312B1 (fr) * | 1992-01-21 | 1994-04-29 | Aerospatiale | Vehicule spatial d'observation laser, notamment pour vitesse de vents, et instrument d'observation adapte a en faire partie. |
| US5255065A (en) * | 1992-03-10 | 1993-10-19 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Conically scanned holographic lidar telescope |
-
1994
- 1994-05-27 FR FR9406478A patent/FR2720515B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-05-08 US US08/438,100 patent/US5726743A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-05-12 EP EP95401106A patent/EP0684488A1/fr not_active Ceased
- 1995-05-26 JP JP7128494A patent/JP2738825B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013539531A (ja) * | 2010-07-22 | 2013-10-24 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | レーザ走査装置および使用方法 |
| US9671094B2 (en) | 2010-07-22 | 2017-06-06 | Renishaw Plc | Laser scanning apparatus and method of use |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2738825B2 (ja) | 1998-04-08 |
| EP0684488A1 (fr) | 1995-11-29 |
| FR2720515B1 (fr) | 1996-08-23 |
| FR2720515A1 (fr) | 1995-12-01 |
| US5726743A (en) | 1998-03-10 |
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