| 講演名 | 2022-05-26 3機の無人航空機を用いたユーザ三次元位置検出システムにおける測位精度改善効果 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．これまで，ユーザ高度情報を含む三次元位置検出システムを対象とし，中心座標が異なる3機のUAVが円周回飛行するモデルにおいてドップラーシフトの測定回数が1回のみの場合の特性評価を最小二乗法に基づく計算機シミュレーションにより実施してきた．その結果，測位精度の劣化要因として高度方向の位置検出誤差が支配的になることを明らかにした．本研究では，UAVを用いた三次元位置検出システムにおける測位精度の改善を目的として，ドップラーシフトの観測回数を複数回に拡張する手法を適用し，最小2乗法に基づく計算機シミュレーション（観測回数2回の場合）を実施したので，その結果について報告する． |
| 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. Furthermore, performance evaluations of the positioning accuracy for 3D position detection method were conducted by computer simulations based on the least-square method in three UAVs model with circularly orbiting flight. 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. In this study, a method of multiple observations for Doppler shift is applied so as to improve the positioning accuracy of 3D position detection system using three UAVs with circular flight model. From the simulation results based on the least mean square method with Doppler shift observations at twice, we confirmed that the enhanced method shows good performance compared to the conventional single observation method. |
| キーワード(和) | 無人航空機 / 最小二乗法 / 三次元位置検出手法 / ドップラーシフト複数回観測 |
| キーワード(英) | Unmanned aerial vehicle / least-square method / 3D position detection method / multiple observations of Doppler shift |
| 資料番号 | WBS2022-7,RCC2022-7,SAT2022-7,MICT2022-7 |
| 発行日 | 2022-05-18 (WBS, RCC, SAT, MICT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCC / WBS / SAT / MICT |
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| 開催期間 | 2022/5/25(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | RCC/WBS/SAT/MICT合同研究会 |
| テーマ（英） | Joint Meeting of RCC, WBS, SAT, and MICT |
| 委員長氏名（和） | 李 還幇(NICT) / 浜村 昌則(高知工科大) / 石川 博康(日大) / 花田 英輔(佐賀大) |
| 委員長氏名（英） | HUAN-BANG LI(NICT) / Masanori Hamamura(Kochi Univ. of Tech.) / Hiroyasu Ishikawa(Nihon Univ.) / Eisuke Hanada(Saga Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 東 俊一(名大) / 石井 光治(香川大) / 庄納 崇(インテル) / 藤井 雅弘(宇都宮大) / 井家上 哲史(明大) / 加保 貴奈(湘南工科大) / 田中 宏和(広島市大) / 安在 大祐(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Takashi Shono(INTEL) / Masahiro Fujii(Utsunomiya Univ.) / Tetsushi Ikegami(Meiji Univ.) / Takana Kaho(Shonan Inst. of Tech.) / Hirokazu Tanaka(Hiroshima City Univ.) / Daisuke Anzai(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 加川 敏規(電中研) / 林 直樹(阪大) / 中村 僚兵(防衛大) / 小室 信喜(千葉大) / 木下 雅之(千葉工大) / 渋谷 惠美(KDDI総合研究所) / 大倉 拓也(NICT) / 小林 匠(横浜国大) / 石田 開(神奈川県立産業技術総研) |
| 幹事氏名（英） | Toshinori Kagawa(CRIEPI) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.) / Ryohei Nakamura(National Defence Academy) / Nobuyoshi Komuro(Chiba Univ.) / Masayuki Kinoshita(Chiba Univ. of Tech.) / Megumi Shibuya(KDDI Research) / Takuya Okura(NICT) / Takumi Kobayashi(Yokohama National Univ.) / Kai Ishida(KISTEC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 単 麟(NICT) / 小蔵 正輝(阪大) / 孫 冉(茨城大) / 五藤 大介(NTT) / 小泉 雄貴(NHK) / 伊藤 孝弘(広島市立大) / 高林 健人(岡山県立大) / 西川 拓也(国立循環器病研究センター) |
| 幹事補佐氏名（英） | SHAN LIN(NICT) / Masaki Ogura(Osaka Univ.) / Sun Ran(Ibaraki Univ.) / Daisuke Goto(NTT) / Yuuki Koizumi(NHK) / Takahiro Ito(Hiroshima City Univ) / Kento Takabayashi(Okayama Pref. Univ.) / Takuya Nishikawa(National Cerebral and Cardiovascular Center Hospital) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Reliable Communication and Control / Technical Committee on Wideband System / Technical Committee on Satellite Telecommunications / Technical Committee on Healthcare and Medical Information Communication Technology |
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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システムにおける測位精度改善効果 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Improvement effect of positioning accuracy for user 3D position detection system using three 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） | 最小二乗法 / least-square method |
| キーワード(3)（和/英） | 三次元位置検出手法 / 3D position detection method |
| キーワード(4)（和/英） | ドップラーシフト複数回観測 / multiple observations of Doppler shift |
| 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：Nichidai) |
| 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：Nichidai) |
| 発表年月日 | 2022-05-26 |
| 資料番号 | WBS2022-7,RCC2022-7,SAT2022-7,MICT2022-7 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | WBS-42,RCC-43,SAT-44,MICT-45 |
| ページ範囲 | pp.28-33(WBS), pp.28-33(RCC), pp.28-33(SAT), pp.28-33(MICT), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-05-18 (WBS, RCC, SAT, MICT) |