| Project/Area Number |
22K04367
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
Tsujii Toshiaki 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (60344256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成岡 優 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (10649073)
藤原 健 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主幹研究開発員 (40358651)
柄澤 孝一 長野工業高等専門学校, 情報エレクトロニクス系, 教授 (80249789)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | GNSS（衛星航法） / アレーアンテナ / 電波干渉 / スプーフィング / 慣性航法装置（INS） / 機械学習 / ソフトウエア受信機 / マルチパス / 慣性計測装置（IMU） / 信号識別 / ドローン |
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| Outline of Research at the Start |
近年、宅配や自動農業・建築用ドローン等小型無人機のニーズが陸海空を問わず高まっているが、その移動範囲は都市部が多く、GNSS信号は電波干渉を受け測位精度は大幅に劣化する。また、携帯基地局の電波が干渉源となり衛星信号が障害を受ける事例が報告されており、超情報化社会を迎えるに当たって5G通信インフラ等が衛星測位環境を悪化させることが懸念される。本研究では、GNSSが我々の生活から切り離せない中、悪化しつつある電波環境においてGNSSの利用を維持・発展できるのか、そのための技術課題は何かを明らかにし、課題解決法の研究開発を行い、進展する小型無人機等の市街地における高信頼・高精度航法の実現を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
To achieve reliable and accurate navigation in urban areas, we first developed an algorithm to suppress interfering signals by a GNSS array antenna. The unwanted wave suppression function was evaluated by spoofing experiments, and it was confirmed that the positioning results are not deceived, and the positioning error is suppressed.
In addition, for machine learning to identify the radio-wave environment, we added a new classification index suitable for mobile objects and verified the effectiveness of the algorithm.
Next, we proposed a spoofing detection method suitable for inexpensive GNSS receivers, and confirmed that it can detect spoofing almost instantaneously for stationary objects and in a short time for moving objects. Furthermore, we confirmed that INS is effective in reducing the deterioration of positioning accuracy and in obtaining the time required to detect spoofing.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
衛星航法（GNSS）は社会インフラとして広く利用されているが、その電波の微弱さのため、電波干渉とくに近年はスプーフィング（なりすまし）によるシステムの脆弱性が懸念されている。そこで、アレーンテナによる不要信号の抑制や、電波によらない慣性航法装置（INS）との複合などの、ロバスト航法の要素技術の研究を行い、耐スプーフィング等への有効性を確認した。また、廉価なGNSS受信機によるスプーフィング検知手法を新たに考案し実証した。本技術を発展させれば、土木・建築車両の高精度運用、都市部での自動運転、空飛ぶクルマ等新しいモビリティの運航など、高い信頼性が必要とされる幅広い分野での利用が期待できる。
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