市街地における干渉信号の検知および抑制能力を有する高信頼GNSS/INS航法

高度可靠的 GNSS/INS 导航，能够检测和抑制城市地区的干扰信号

基本信息

批准号：
22K04367
负责人：
辻井利昭
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では,市街地における高信頼・高精度航法の実現を目指し，（1）アレー型ＧＮＳＳアンテナによる干渉信号の検知およびその抑制技術，（2）機械学習による電波環境把握技術，（3）電波に依らない慣性計測装置（ＩＭＵ）との複合技術，を主として研究する．キー技術となる（1）アレーアンテナ技術においては，ＭＵＳＩＣ法を応用して所望波である衛星信号や不要波である反射波・スプーフィング信号の到来方向を６素子アレーアンテナで推定することが出来た．アレーアンテナは基本的に素子数未満の信号源の方向しか推定できないが，ＧＮＳＳ信号の捕捉処理（逆拡散）をあらかじめ行なうことにより，所望の衛星番号以外の信号を雑音化することで，１０機以上の航法衛星が存在する場合でも方向推定ができることが特徴である．さらにＤＣＭＰ法（方向拘束付電力最小化法）を用いて，衛星方向を保護しつつ不要波にヌルを向けるアルゴリズムを開発したが，効果の検証は不十分なため次年度の課題である．（2）機械学習については，見通し外信号（ＮＬＯＳ)を検出し，信号に重み付けを行なうことにより測位精度を向上させることができた．ただし，静止受信機に対しては高いＮＬＯＳ検知率が得られたが，移動体については改良を要することが分かった．（3）GNSS/INS複合航法については上記重み付け手法を適用するアルゴリズムを開発したが，十分な効果は得られておらず，次年度にアルゴリズムや実験手法の改良に取り組む．

在这项研究中，我们的目标是在城市地区实现高可靠性和高精度导航，我们的目标是开发（1）使用阵列型 GNSS 天线检测和抑制干扰信号的技术，（2）了解无线电波环境的技术。（3）利用阵列式GNSS天线检测干扰信号的技术。我们主要研究与独立惯性测量单元（IMU）的组合技术。在关键技术（1）阵列天线技术中，通过应用MUSIC方法，我们能够使用6个天线估计所需波（例如卫星信号）和不需要波（例如反射波和欺骗信号）的到达方向。 -元阵列天线．阵列天线基本上只能用少于单元数来估计信号源的方向，但通过预先对 GNSS 信号进行捕获处理（解扩），可以将所需卫星数量以外的信号转化为噪声，从而可以实现该方法的特点是即使存在上述导航卫星也可以进行方向估计。此外，我们开发了一种算法，可以使用DCMP方法（方向约束功率最小化方法）将零点引导到不需要的波，同时保护卫星方向，但其有效性尚未得到充分验证，因此这是明年的主题。（2）在机器学习方面，我们能够通过检测非视距信号（NLOS）并对信号进行加权来提高定位精度。然而，尽管静止接收器获得了较高的非视距检测率，但人们发现对于移动物体仍需要改进。 (3)对于GNSS/INS组合导航，我们开发了应用上述加权方法的算法，但尚未获得足够的效果，明年我们将致力于改进算法和实验方法。