宇宙機編隊任務における協調ターゲットの異なるセンサー配置によって生じる測定精度の大きな差異の問題に対し、測定精度の可視化分析を行い、複雑な環境下での光電センサー取り付け配置設計を指導するためのセンサー最適化基準を提案し、レーザ灯台の良好な作動性能を保証した。本研究では、角度誤差とセンサー取り付け誤差を対象に分析・モデリングを行い、より厳密にレーザ灯台システムの誤差伝播モデルを構築し、AP（角度-精度）球面マッピング手法を提案してセンサー最適化基準を確立し、センサー取り付け構成の評価に用いた。シミュレーション結果は、レーザ灯台システムの測定誤差の二乗平均平方根と推算値がほぼ一致し、その推算相対誤差が5%以内であることから、誤差伝播解析モデルの正確性を検証した。さらに、センサー配置の最適化では、提案したAP球面マッピングにより測定精度を可視化し、姿勢測定精度を解析し、実験的検証を行った。共面配置と比較して、レーザ灯台の非共面センサー取り付け構成の姿勢測定精度は観測視角の分布に沿ってより均一であり、測定誤差の発散が生じにくいことが分かった。

相対姿勢測定; レーザ灯台; 誤差伝播モデル; 構成最適化