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論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Application of optimal stopping theory in batch partial ambiguity resolution

  Chenglong Zhang, Wen Chen, Danan Dong, Nobuaki Kubo & Jianping Wu , 2023年05月

  GPS Solutions

• Mixed QZSS/GPS/Galileo RTK positioning with a trade-off between ionosphere-weighting and ionosphere-fixed models: an ambiguity resolution method for Japan

  Feng-Yu Chu, Nobuaki Kubo & Yize Zhang , 2023年01月

  Springer

• Application of Initial Bias Estimation Method for Inertial Navigation System (INS)/Doppler Velocity Log (DVL) and INS/DVL/Gyrocompass Using Micro-Electro-Mechanical System Sensors

  Gen Fukuda,Nobuaki Kubo , 2022年07月

  Sensors

• Calibration and analysis of BDS receiver-dependent code biases

  Yize Zhang, Nobuaki Kubo, Junping Chen, Ahao Wang , 2021年03月

  Journal of Geodesy

• Performance Evaluation of IMU and DVL Integration in Marine Navigation

  Fukuda Gen, Hatta Daisuke, Guo Xiaoliang, Kubo Nobuaki , 2021年02月

  SENSORS , 21 (4)

  DOI

  OACIS論文情報URL

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• 衛星測位と位置情報

  久保信明 , 2018年03月

  日刊工業新聞社 , 1-168

• 図解よくわかる衛星測位と位置情報

  久保 信明 , 2018年

  日刊工業新聞社 , 0-0

• 精説GPS（改訂第2版）

  安田明生、浪江宏宗、坂井丈泰、久保信明、福島荘之介、近藤賢太郎、北條晴正、宮野智行、古賀禎 , 2010年10月

  測位航法学会G , ＧＰＳによる測定値と誤差要因 , 137-186

• GPSハンドブック

  編集　杉本末雄、柴崎亮介 , 2010年09月

  朝倉書店 , マルチパス誤差および低減法 全部で17章のうち1章分を担当(30ページほど) , 208-221

• GISの技術

  柴崎亮介・村山祐司　編 , 2009年09月

  朝倉書店 , 地理空間データの取得技術と計測方法3　衛星測位 , 61-74

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• V2X信号の位相情報を用いた高精度歩行者測位に関する研究開発

  研究期間:  2022年04月  -  2025年03月  代表者:  湯 素華

  基盤研究(B)  研究分担者  23K24832 

  本研究課題は、車とさまざまなものをつなぐV2X通信技術を利用し、路側機・自動運転車両をGPS衛星と併用し、（１）V2X信号の電波減衰特性の代わりに、位相が距離により変化する特性を利用して歩行者との距離を高精度に計測する、（２）複数のアンテナから取得したV2X信号の位相を利用して歩行者との3次元角度を計測する、（３）機械学習モデルを適用してV2X信号から距離・角度を円滑に算出し、環境・機種変化によってモデルをオンラインで更新する、（４）GPS信号とV2X信号を融合して歩行者の位置を高精度に算出する、（５）プロトタイプを試作・評価し、実用可能性を検証する、技術を確立する。

• 低廉な慣性センサを用いた船舶自動位置推定システムの冗長化に関する研究

  研究期間:  2022年04月  -  2025年03月  代表者:  福田 厳

  基盤研究(C)  研究分担者  22K04550 

  我々は船舶自動位置推定システムの冗長化のため、慣性航法システム(INS)とドップラーソナー速度(DVL)によるINS/DVL複合システムの研究を行なっている。申請者らはこれまで前例の無かったMEMS慣性センサを用いたINS/DVLの実船による1時間の検証を行い、従来手法のカルマンフィルタのみでは精度改善が難しいことを明らかにした。そこで、慣性航法の逆計算による初期バイアス推定手法を見出しINS/DVLに適用した結果、カルマンフィルタのみの場合の約3倍の精度向上を確認した。本研究は低廉で一般船舶搭載可能なINS/DVL複合システムによる船舶自動位置推定システムの冗長化を実現するため実施する。

• 衛星測位の空間的受信特性を利用した船舶での信号認証技術の研究

  研究期間:  2019年04月  -  2023年03月  代表者:  久保 信明

  基盤研究(B)  研究代表者  19H02355 

  GPSを代表とする衛星測位による位置決定技術は、自律航行のインフラとして利用するには、信頼性の高い位置情報が重要である。課題の1つに、受信信号が非常に微弱で、干渉に弱くかつ欺瞞信号に弱い点がある。これらを解決するために、測位衛星からの真の信号と妨害者からの偽の信号において、異なる偏波特性（右旋と左旋）を利用した、新しい信号認証技術を実証する。真の信号は、到来方向が異なるため、受信アンテナの周囲環境によって偏波特性も異なる。一方、偽の信号の偏波特性は送信機が1つの場合ほぼ同じとなる。この新しい信号認証技術により、自律航行や自動運転での位置情報の利用がよりロバストになることが期待される。
  本年度の目標は、測位衛星からの真の信号で、船舶環境での電波特性の挙動を明らかにすることと、前年度実施できなかった、ソフトウエア受信機用のフロントエンドと右旋、左旋のアンテナを準備することであった。前年度の残務であったフロントエンドと所定のアンテナの準備（購入）は滞りなく実施できた。それらフロントエンドとアンテナを用いて、ソフトウエア受信機上での動作確認を実施した。次に船舶環境での電波特性については、昨今の事情により、申請者の大学の所有する船舶での実験を実施することができなかった（実験回数と乗船者数が大幅に制限され、授業優先となったため）。そのため、事前に評価できる事項の確認として、机上での検討と大学のポンド付近にて電波特性の挙動を調査する実験を実施した。机上での検討は、ライブの測位衛星の電波が海面反射によりどの程度入射されるかをシミュレーションで計算した。また大学ポンド付近に河川があるため、実際に河川の真横にアンテナを設置し、河川からの反射波がどのように入射されるか、上記で準備したフロントエンドとソフトウエア受信機で実施した。その結果、アンテナの入射パターンを工夫したとしても、海面からの反射は少なからず混入することを確認することができた。さらに、来年度以降を見越して、欺瞞信号をGNSSシミュレータで生成し、微弱電波の範囲内で混入することによる影響を確認することができた。この欺瞞信号については、送信アンテナが物理的に1つであるため、右旋・左旋偏波ともに、受信電力が1つの場所に固まることを確認することができた。
  上記に述べた通り、昨今の事情により、測位衛星からの真の信号で、船舶環境での電波特性の挙動を明らかにすることができなかった。2020年度予定されていた船舶実験は、回数が低減され、かつ乗船者の数が大きく制限された。そのため、授業等が優先されることとなり、本研究で実施したかった2－3日にわたる長期での船舶実験を実施することができなかった。船舶環境での実データを取得することができなかったため、その後の解析作業を実施することができなかった。船舶でのデータ収集以外については、予定通り進行している。
  上記に述べた通り、進捗の遅れは船舶実験が実施できなかったことによるものであり、本年度中に実施できれば、予定していた研究を進めることができる。本年度はGNSSシミュレータで船舶に対する欺瞞信号を模擬し電波特性を把握することが目標となる。2020年度中に、GNSSシミュレータで欺瞞信号を生成するところを先取りして実施しており、所定の信号が生成できている。ライブの測位衛星とそれら欺瞞信号を同時に取得する実験を行い、ソフトウエア受信機上でどのような電波特性の振る舞いとなるかを詳細に分析する。また、屋外では微弱電波の出力の範囲内でしか実験ができないため、ドイツの研究機関にある設備を利用して、ライブの測位衛星に対して様々な欺瞞信号を発生させる実験を行い、そこで収集したデータを用いて欺瞞信号を判別するアルゴリズムを検討する。

• 複数アンテナと3D建物情報を利用したGNSSによる移動体精密位置決定の研究

  研究期間:  2016年04月  -  2019年03月  代表者:  久保 信明

  基盤研究(C)  研究代表者  16K06532 

  3D建物地図支援による、GNSSの高精度測位技術開発において、3D地図とGNSSのシミュレーションソフトの開発を行い、その結果を検証した。
  高精度測位に必要な情報として、衛星からの直接波が届いているかいないかを判断する点がある。本研究では、東京都内の3D建物情報を複数購入し、複数の場所において、実際の観測データとシミュレーションデータより、直接波受信の判断ができているかできていないかを詳細に検証した。その結果、約80%の確率で、シミュレーションのみで直接波の有無を判断することができることがわかった。丸の内等の高層ビル街の多い場所では、若干この確率が低下した。このときの3D建物地図の精度は約1.5mである。ただし、3D建物データでは判別のできない陸橋や高架下のデータは除くものとした。またレイトレーシングのシミュレーションソフトは予定通り、市販のGPS Studioを利用した。
  上記の結果を踏まえて、さらに実際のRTK（cmレベルの高精度測位）の性能がどうなるか評価した。都内の中高層ビル街（海洋大近くの月島周辺）で、GNSS実観測データを用いたRTKの利便性が、約35%であるのに対して、シミュレーションのみで衛星選択をしたRTKの利便性は27%であった。少し違いはみられるものの、シミュレーションのみでRTKの性能をある程度予測ができていることがわかり、新たな知見を得ることができた。
  今後、さらにシミュレーションソフトの精度を向上させることが課題である。
  H29年度の当初の研究計画の内容については、実施できている。本研究に関する国際学会での発表は1件（ITSNTフランス）、国内学会で1件実施しており、1つは査読付きの国際学会発表論文に相当する。現在、査読論文についても執筆中である。
  研究実績でも述べたように、シミュレーションソフトの精度向上を継続する必要がある。現在直接波の判定精度が約80%程度であり、この値を常に80%以上、できれば90%を目指したい。それには、地図の精度が必要なのかどうも含めて検証する。さらに3D建物地図とGNSSのシミュレーションのみでのRTK等の高精度測位の利便性予測についても、80%から90%程度での一致を目指したい。
  H30年度はH28年度とH29年度で提案した手法の2つを同時に検証することが含まれている。H28年度の複数アンテナ方式については、アンテナを動かす手法でも代用できることから、どちらかの手法を踏襲する予定である。またH29年度で提案した手法については、上記で述べたとおり、さらなるシミュレーションの精度改善と、実際にGNSS実観測データに直接波の情報を入力した時の効果について検証する予定である。

• 海洋ビッグデータの価値を高めるロバストな船舶精密位置決定の研究

  研究期間:  2013年04月  -  2015年03月 

  若手研究(B)  研究代表者  25870237 

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