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講演抄録/キーワード
講演名 2022-05-26 13:25
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・○石川博康日大WBS2022-7 RCC2022-7 SAT2022-7 MICT2022-7
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. 
(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 / / / /  
(英) Unmanned aerial vehicle / least-square method / 3D position detection method / multiple observations of Doppler shift / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 122, no. 44, SAT2022-7, pp. 28-33, 2022年5月.
資料番号 SAT2022-7 
発行日 2022-05-18 (WBS, RCC, SAT, MICT) 
ISSN 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 WBS2022-7 RCC2022-7 SAT2022-7 MICT2022-7

研究会情報
研究会 RCC WBS SAT MICT  
開催期間 2022-05-25 - 2022-05-27 
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 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SAT 
会議コード 2022-05-RCC-WBS-SAT-MICT 
本文の言語 日本語 
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(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) 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  
キーワード(5)(和/英) /  
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) 深谷 泰良 / Taira Fukaya / フカヤ タイラ
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/ヨミ) 石川 博康 / Hiroyasu Ishikawa / イシカワ ヒロヤス
第2著者 所属(和/英) 日本大学 (略称: 日大)
Nihon University (略称: Nichidai)
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講演者 第2著者 
発表日時 2022-05-26 13:25:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 SAT 
資料番号 WBS2022-7, RCC2022-7, SAT2022-7, MICT2022-7 
巻番号(vol) vol.122 
号番号(no) no.42(WBS), no.43(RCC), no.44(SAT), no.45(MICT) 
ページ範囲 pp.28-33 
ページ数
発行日 2022-05-18 (WBS, RCC, SAT, MICT) 


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