宇宙機編隊ミッションの協働ターゲットにおける異なるセンサー配置下での測定精度の大きな差異の問題に対処するため、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設置配置設計を指導するためのセンサー最適化指針を提案し、レーザー灯台の良好な動作性能を保証した。本論文では、角度誤差とセンサー設置誤差を分析モデルとして選択し、レーザー灯台システムの誤差伝搬モデルをより厳密に構築し、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指針を確立し、センサー設置構成の評価に用いた。シミュレーション結果は、レーザー灯台システムの測定誤差の二乗平均平方根と計算値がほぼ一致し、その相対誤差は5％以内であり、誤差伝搬解析モデルの正確性を検証した。さらに、センサー配置最適化において、提案したAP球面マッピングを用いて測定精度の可視化を行い、姿勢測定精度を分析し、実験検証を実施したところ、共面構成と比較して、非共面センサー設置構成のレーザー灯台の姿勢測定精度は観測視角分布により均一的に分布し、測定誤差の発散が生じにくいことを発見した。

相対姿勢測定;レーザー灯台;誤差伝搬モデル;構成最適化