三次元配置GPS受信機の提案及びその姿勢測定への応用(衛星応用技術及び一般)

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本稿では,GPSを用いた姿勢決定のための新しい構成方法を提案する.提案法では,多面体の頂点にGPS受信機を配置することで,姿勢変動の激しい航空機等の物体上においてもより多くのGPS衛星からの信号を的確に受信することが可能となり,姿勢決定を高精度に行うことができる.従来は,三角形の平面上の頂点に3つのGPS 受信機を配置していたため,移動体が傾くと姿勢決定に十分な数のGPS信号を補足することが困難であった.提案法において主として利用可能な多面体としては,三角形の均一な面を有する正四面体,正8面体,そして正20面体がある.しかし,画数の増加とともに姿勢決定に要する信号処理も増加するため,計算量が問題である.そこで,本稿では多面体GPS受信の最適なデータ信号処理アルゴリズムに加えて,計算量を削減するための準最適なデータ信号処理アルゴリズムを提案する.最適アルゴリズムは,多面体の各面で法線ベクトルを計算し,衛星の情報として利用できるアルマナック(almanac)とエフェメリス(ephemeris)に基づき適切な重み付けの合成を行うことで最適な法線ベクトルを算出する手法である.最後に,多面体姿勢決定GPSのヘリコプター衛星通信システムへの応用を提案する.
社団法人電子情報通信学会の論文
2004-12-10

三次元配置GPS受信機の提案及びその姿勢測定への応用(衛星応用技術及び一般)

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