講演名 2017-05-25
無人航空機を用いたユーザ位置検出法における測位精度指標に関する検討
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,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, 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ことを新たに検討し,評価対象エリア内における内積の余弦分布とシミュレーションに基づく位置検出精度の比較を行ったので,その結果について報告する.
抄録(英) In the typical unmanned aircraft system (UAS) model, several numbers of unmanned aerial vehicle (UAV) with the velocity of 40 to 100 km/h and the altitude of 150 to 1,000 meters shall be applied to the provision of wide service coverage. Therefore, Doppler shifts are occurred in the carrier frequency by a change in 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 the user. In order to evaluate the accuracy of the position detection method using multiple UAVs, we have been conducted computer simulations under several types of flight models. From the simulation results and Doppler frequency distributions, it was confirmed that the positioning accuracy depends on the number of UAVs, location of UAVs, and other setting parameters for UAVs. In this study, cosine value of inner product between multiple gradient vectors of the hyperboloid surface at arbitrary point in the evaluation target area is newly presented as the positioning accuracy index in order to express an influence of constellation and initial arrangement of multiple UAVs for position detection accuracy. Further, comparison of simulation results and new proposed evaluation index are conducted by computer simulation and numerical analysis so as to confirm the feasibility of proposed index.
キーワード(和) 無人航空機 / ドップラーシフト / 測位精度指標 / 飛行条件 / 勾配ベクトル
キーワード(英) Unmanned Aerial Vehicle / Doppler Shift / Positioning Accuracy Index / Flight Condition, / Gradient Vector
資料番号 SAT2017-3
発行日 2017-05-18 (SAT)

研究会情報
研究会 WBS / SAT
開催期間 2017/5/25(から2日開催)
開催地(和) 宇都宮大学 陽東キャンパス
開催地(英) Utsunomiya Univ. Yoto Campus
テーマ(和) 符号化,変復調・信号処理技術及び一般
テーマ(英) Coding, Modulation, Demodulation, Signal Processing Technique, etc.
委員長氏名(和) 前原 文明(早大) / 杉山 隆利(工学院大)
委員長氏名(英) Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Takatoshi Sugiyama(Kogakuin Univ.)
副委員長氏名(和) 浜村 昌則(高知工科大) / 小野 文枝(NICT) / 鈴木 利則(東北学院大) / 辻 宏之(NICT)
副委員長氏名(英) Masanori Hamamura(Kochi Univ. of Tech.) / Fumie Ono(NICT) / Toshinori Susuki(Tohoku Gakuin Univ.) / Hiroyuki Tsuji(NICT)
幹事氏名(和) 佐藤 正知(東京都市大) / 能田 康義(三菱電機) / 中平 勝也(沖縄高専) / 山崎 浩輔(KDDI総合研究所)
幹事氏名(英) Masatomo Sato(Tokyo City Univ.) / Yasunori Nouda(Mitsubishi Electric) / Katsuya Nakahira(Okinawa College) / Kosuke Yamazaki(KDDI Research)
幹事補佐氏名(和) 小澤 佑介(茨城大) / 中村 聡(東京理科大) / 中村 僚兵(防衛大)
幹事補佐氏名(英) Yusuke Kozawa(Ibaraki Univ.) / Akira Nakamura(Tokyo Univ. of Science) / Ryohei Nakamura(National Defense Academy)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Wideband System / Technical Committee on Satellite Telecommunications
本文の言語 JPN
タイトル(和) 無人航空機を用いたユーザ位置検出法における測位精度指標に関する検討
サブタイトル(和)
タイトル(英) Study on Positioning Accuracy Index for User Position Detection Method Using 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) 測位精度指標 / Positioning Accuracy Index
キーワード(4)(和/英) 飛行条件 / Flight Condition,
キーワード(5)(和/英) 勾配ベクトル / Gradient Vector
第 1 著者 氏名(和/英) 石川 博康 / Hiroyasu Ishikawa
第 1 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 2017-05-25
資料番号 SAT2017-3
巻番号(vol) vol.117
号番号(no) SAT-52
ページ範囲 pp.13-18(SAT),
ページ数 6
発行日 2017-05-18 (SAT)