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講演抄録/キーワード
講演名 2017-10-27 09:00
無人航空機を用いたドップラーシフトに基づくユーザ位置検出手法
石川博康大貫紘季斉藤祐貴日大SAT2017-48
抄録 (和) 無人航空機システム(UAS: Unmanned Aircraft System)では,時速40~100km/hで高度150~1,000mの上空を無人航空機(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)が周回することを想定していることから,UAV-送受信機間の視線速度の変化によって生じるドップラーシフトを複数のUAVに対して観測することにより,ユーザの位置検出が可能となる.これまでにN機(N=1~3)のUAVの飛行位置誤差が位置検出精度に与える影響をドップラーシフト分布や計算機シミュレーションにより評価し,UAVの機数や飛行経路,UAVの配置モデル,UAV-ユーザ端末間の位置関係により位置検出精度が変化することを明らかにした.
本研究では, 複数のUAVを用いた位置検出手法の測位原理について説明すると共に,UAVの飛行条件とユーザとの位置関係が位置検出精度に与える影響を表す測位精度指標として,複数のドップラーシフト観測値により形成される双曲面上のユーザ位置における勾配ベクトル(接線方向ベクトル)の内積の余弦を利用する手法について紹介し,計算機シミュレーションに基づく評価対象エリア内における位置検出精度と測位精度指標の特性比較を行ったので,その結果について報告する. 
(英) Unmanned aircraft systems (UASs) have been researched and developed as temporal communication systems for emergency and rescue services in disasters such as earthquakes and serious accidents. In a typical UAS model, several unmanned aerial vehicles (UAVs) traveling at a velocity of 40–100 km/h and at an altitude of 150–1,000 m will be used to service a wide area. A UAV comprises a transmitter and a receiver to transfer the signals from terrestrial stations and terminals. Therefore, Doppler shifts occur in the carrier frequencies of the transmitted and received signals because of the change in the line-of-sight velocity between the UAV and the terrestrial terminal. By observing multiple Doppler shift values for different UAVs, it is possible to detect the position of users that possess a communication terminal for the UAS.
In this study, a methodology for position detection is presented based on a least squares method in conjunction with Doppler shift frequencies and a positioning accuracy index, which can be used as an index for position detection accuracy instead of the dilution of precision (DOP) method for a global positioning system (GPS). To confirm the operability and practicality of the proposed positioning method and the positioning accuracy index, computer simulation was conducted by assuming two circularly flying UAVs. The simulation results confirm that parameters such as the flight route, initial position, and velocity of the UAVs would be designed using the proposed positioning accuracy index.
キーワード (和) 無人航空機 / ドップラーシフト / 位置検出精度 / 最小二乗法 / 測位精度指標 / / /  
(英) Unmanned Aerial Vehicle / Doppler Shift / Position Detection Accuracy / Least Square Method / Positioning Accuracy Index / / /  
文献情報 信学技報, vol. 117, no. 261, SAT2017-48, pp. 65-70, 2017年10月.
資料番号 SAT2017-48 
発行日 2017-10-19 (SAT) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード SAT2017-48

研究会情報
研究会 SAT  
開催期間 2017-10-26 - 2017-10-27 
開催地(和) 沖縄セルラー電話株式会社 
開催地(英) Okinawa Cellular Telephone Company 
テーマ(和) 衛星通信技術及び一般 
テーマ(英) Satellite communications, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SAT 
会議コード 2017-10-SAT 
本文の言語 英語(日本語タイトルあり) 
タイトル(和) 無人航空機を用いたドップラーシフトに基づくユーザ位置検出手法 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A Doppler-shift-based User Position Detection Method using Unmanned Aerial Vehicls 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 無人航空機 / Unmanned Aerial Vehicle  
キーワード(2)(和/英) ドップラーシフト / Doppler Shift  
キーワード(3)(和/英) 位置検出精度 / Position Detection Accuracy  
キーワード(4)(和/英) 最小二乗法 / Least Square Method  
キーワード(5)(和/英) 測位精度指標 / Positioning Accuracy Index  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 石川 博康 / Hiroyasu Ishikawa / イシカワ ヒロヤス
第1著者 所属(和/英) 日本大学 (略称: 日大)
Nihon University (略称: Nihon Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 大貫 紘季 / Hiroki Onuki / オオヌキ ヒロキ
第2著者 所属(和/英) 日本大学 (略称: 日大)
Nihon University (略称: Nihon Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 斉藤 祐貴 / Yuki Saito / サイトウ ユウキ
第3著者 所属(和/英) 日本大学 (略称: 日大)
Nihon University (略称: Nihon Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2017-10-27 09:00:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 SAT 
資料番号 SAT2017-48 
巻番号(vol) vol.117 
号番号(no) no.261 
ページ範囲 pp.65-70 
ページ数
発行日 2017-10-19 (SAT) 


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