3次元ミリ波マルチホップネットワークによる洋上気象情報共有システムに関する研究

基于3D毫米波多跳网络的海上天气信息共享系统研究

基本信息

批准号：
20K19795
负责人：
森岡和行
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究開発では、洋上で航路上における乱気流等の気象情報を共有できるシステムの構築をめざしている。航路上における広域な気象情報を共有することができれば、事前に最適な航路を選択でき燃費削減につなげることができる。通常、気象情報等の有効範囲は時間と場所に局所性があり、衛星を用いてグローバルに共有する必要性はなく、ローカルに共有できれば十分である。そこで、本提案研究では、機上・船上システムからのみ構成できる、低コスト・ローカル情報共有システムの実現をめざす。提案方式の検討は物理層、上位層に分け、それぞれの要素技術について検討する。本年度は、昨年度調達したSDR(Software Defined Radio)プラットフォームを用いて物理層の評価システムを構築した。構築したSDRプラットフォームは、送信アンテナ16本、受信アンテナ16本のマルチアンテナシステムを評価できるものである。このシステムを用いて任意の波形を生成・送信し、受信・評価することが可能である。次年度には、航空無線に適した変調方式(CPM:Continuous Phase Modulation)やビームフォーミング方式の開発・評価を実施する。上位層に関しては、ネットワークシミュレータを用いたマルチホップルーティングの評価環境を構築した。ネットワークシミュレータにはオープンソースのシミュレータであるns3を用いた。航空機位置情報提供サービスであるフライトレーダ24から取得した実際の航空機の位置情報にもとづき航空機の移動を再現するモデルを構築した。次年度には、マルチホップルーティング方式の代表である既存の4手法AODV、DSR、DSDV、OLSRについてns3上での評価を実施する。

这项研发旨在建立一个可以共享海上航线湍流等天气信息的系统。如果可以共享沿途的大范围天气信息，就可以提前选择最佳路线，从而减少燃料消耗。通常，天气信息等的有效范围在时间和地点上都是本地的，不需要通过卫星进行全球共享；只要能够本地共享就足够了。因此，在本研究中，我们的目标是实现一种低成本的本地信息共享系统，该系统只能通过船载和舰载系统进行配置。该方法的研究将分为物理层和上层，并对每个层的基本技术进行研究。今年，我们利用去年采购的SDR（软件定义无线电）平台构建了物理层评估系统。构建的SDR平台可以评估具有16个发射天线和16个接收天线的多天线系统。使用该系统，可以生成、发送、接收和评估任意波形。明年，我们将开发和评估适合航空无线电的调制方法（CPM：连续相位调制）和波束成形方法。对于上层，我们使用网络模拟器构建了多跳路由的评估环境。使用开源模拟器ns3作为网络模拟器。我们建立了一个模型，根据从飞机位置信息服务 Flightradar 24 获得的实际飞机位置信息来重现飞机运动。明年，我们将在 ns3 上评估现有的四种具有代表性的多跳路由方法：AODV、DSR、DSDV 和 OLSR。