| 講演名 | 2021-07-28 3機の無人航空機を用いたユーザ三次元位置検出手法の特性評価 深谷 泰良(日大), 石川 博康(日大), |
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| 抄録(和) | 無人航空機システム（UAS: Unmanned Aircraft System）では，高度150〜1,000mの上空を無人航空機（UAV: Unmanned Aircraft Vehicle）が時速40〜100km/hで高速飛行することを想定していることから，中継機能を搭載したUAV−地上端末間の送受信信号の搬送波周波数にはドップラーシフトが生じる．このドップラーシフトを複数機のUAVに対して，もしくは複数の時刻で観測し，UAVの位置情報を利用することにより，ユーザの位置検出が可能となる．我々はこれまで，一機もしくは複数のUAVが円周回飛行，8の字飛行，曲線飛行等の様々な飛行を行うモデルを想定し，UAVの初期配置や飛行高度等を変化させながら位置検出精度を評価してきたが，何れもユーザの高度情報を含めない二次元測位を前提としていた．そこで本研究では，中心座標が異なる3機のUAVが円周回飛行するモデルを想定し，ユーザの高度を含めた三次元位置検出手法（三次元測位）と従来の二次元位置検出手法（二次元測位）の測位精度特性を最小二乗法に基づくシミュレーションにより比較・評価している．その結果，三次元測位は二次元測位よりも位置検出誤差が全般的に大きくなるとともに，その要因は高度方向の検出精度が支配的となること，また，円周回上での3機のUAVの初期配置に位相差を与えることで測位精度が良好となり，その改善量は三次元測位が二次元測位よりも顕著となることが明らかになったので報告する． |
| 抄録(英) | A typical Unmanned aircraft system (UAS) employs the unmanned aerial vehicle (UAV) with the velocity of 40 to 100 km/h and the altitude of 150 to 1000 meters. Therefore, Doppler shift occurs in the carrier frequency of the transmitted and received signals between the UAV and the terrestrial terminal. By observing multiple Doppler shift values from different UAVs or at different times, it is possible to detect the position of a user by using the positional information of UAVs. We have been conducted performance evaluations of positioning accuracy in 2D for user position detection method using a single UAV or multiple UAVs by changing the initial position and the height of the UAVs under various flight models such as circular flight model and figure-8 flight model. In this study, performance evaluations of the positioning accuracy for 3D position detection method are conducted by computer simulations based on the least-square method in three UAVs model with circularly orbiting flight in order to compare with the performance of conventional 2D position detection method. The simulation results confirmed that the positioning accuracy of the 3D position detection method is worse than that of the 2D method, and the positioning accuracy of the former method depends on the detection features of the altitude direction. Further, the positioning accuracy of the 3D position detection method can be improved by changing the initial location of the three UAVs in circular flight model. |
| キーワード(和) | 無人航空機 / ドップラーシフト / 最小二乗法 / 三次元位置検出手法 |
| キーワード(英) | Unmanned aerial vehicle / Doppler shift / least-square method / 3D position detection method |
| 資料番号 | SAT2021-22 |
| 発行日 | 2021-07-21 (SAT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | AP / SANE / SAT |
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| 開催期間 | 2021/7/28(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | リモートセンシング，衛星通信，電波伝搬，一般 |
| テーマ（英） | Remote sensing, Sattelite Communication, Radio propagation, Antennas and Propagation |
| 委員長氏名（和） | 山田 寛喜(新潟大) / 森山 敏文(長崎大) / 石川 博康(日大) |
| 委員長氏名（英） | Hiroshi Yamada(Niigata Univ.) / Toshifumi Moriyama(Nagasaki Univ.) / Hiroyasu Ishikawa(Nihon Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 藤元 美俊(福井大) / 田中 真(東海大) / 網嶋 武(三菱電機) / 井家上 哲史(明大) / 加保 貴奈(湘南工科大) |
| 副委員長氏名（英） | Mitoshi Fujimoto(Fukui Univ) / Makoto Tanaka(Tokai Univ.) / Takeshi Amishima(Mitsubishi Electric) / Tetsushi Ikegami(Meiji Univ.) / Takana Kaho(Shonan Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 北尾 光司郎(NTTドコモ) / 道下 尚文(防衛大) / 夏秋 嶺(東大) / 二ッ森 俊一(電子航法研) / 渋谷 惠美(KDDI総合研究所) / 大倉 拓也(NICT) |
| 幹事氏名（英） | Koshiro Kitao(NTT DOCOMO) / Naobumi Michishita(National Defense Academy) / Ryo Natsuaki(Univ. of Tokyo) / Shunichi Futatsumori(ENRI) / Megumi Shibuya(KDDI Research) / Takuya Okura(NICT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 金 ミンソク(新潟大) / 北村 尭之(三菱電機) / 五藤 大介(NTT) / 小泉 雄貴(NHK) |
| 幹事補佐氏名（英） | Dr. Kim(Niigata Univ.) / Takayuki Kitamura(Mitsubishi Electric) / Daisuke Goto(NTT) / Yuuki Koizumi(NHK) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Antennas and Propagation / Technical Committee on Space, Aeronautical and Navigational Electronics / Technical Committee on Satellite Telecommunications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 3機の無人航空機を用いたユーザ三次元位置検出手法の特性評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance Evaluation of user 3D position detection method using 3 unmanned aerial vehicles |
| サブタイトル（和） | |
| 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） | 最小二乗法 / least-square method |
| キーワード(4)（和/英） | 三次元位置検出手法 / 3D position detection method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 深谷 泰良 / Taira Fukaya |
| 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） | 石川 博康 / Hiroyasu Ishikawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日本大学(略称：日大) Nihon University(略称：Nihon Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-07-28 |
| 資料番号 | SAT2021-22 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | SAT-128 |
| ページ範囲 | pp.12-17(SAT), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-07-21 (SAT) |