Positioning accuracy improvement by extracting features of the urban environment with a focus on multipath of satellite signals

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K04386
• Research Institution: Meijo University
• Principal Investigator: 目黒 淳一 名城大学, 理工学部, 准教授 (30537808)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 衛星測位 / 位置推定 / マルチパス

Outline of Annual Research Achievements

2021年度では都市部環境下におけるマルチパス解析を実施した．GNSSによる高精度な位置推定では，マルチパスによる測位性能の劣化が問題になっている．また，その発生する要因，確率は専門家の感覚に依存し，定量化ができていない問題もある．さらに不可視衛星からは，大きな誤差が発生する場合が多い．なお，不可視衛星を判定して使用する衛星を判断する手法には，カメラや3Dマップの活用，電波伝搬をシミュレートする手法がある．しかし，これらの手法はカメラの正確な位置姿勢，環境による遮蔽物の影響の正確なモデル化が必要などの問題がある．また，判定した不可視衛星を棄却すると測位誤差は小さくなることが知られているが，都市部環境下で同様に棄却すると，使用衛星数が大幅に減少して測位計算ができない問題もある．加えて，従来手法では実測のマルチパス信号の要因解析がされていない問題もあるため，従来手法は衛星の可視/不可視といった状況証拠のみで誤差を含む衛星を判定しているに過ぎないといえる．そこで本研究では，マルチパスの発生要因を解析可能にするため，二重差で疑似距離誤差を解析可能にし，不可視衛星に注目し誤差の解析を行った．二重差による解析では，実測の定点のデータから都市部環境で発生した経路誤差を，車両位置と基準局を利用した二重差による定量化を行った．その結果，測位に有効に使用できる不可視衛星を確認できた．今後は，測位計算に利用できる不可視衛星を，実時間で判定する手法やデータを取り貯めてデータベース化する手法を検討する．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2021年度においては実環境にマルチパスがどのように発生しているか検討する計画であり，予定通りに進捗をしている．

Strategy for Future Research Activity

2022年度では2021年度に実施した解析方法を応用して，実環境において三次元地図を活用し，マルチパスの解析を実施する．

Causes of Carryover

GNSSシミュレータであるGPS-Studioを2021年度に先行的に購入する必要があったため，次年度使用額が生じた．2022年度に関しては，三次元地図を活用するための調査／検証の費用と，情報収集のための学会参加に予算を使用する計画である．