| 研究課題/領域番号 |
17360184
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
北條 晴正 東京海洋大学, 社会連携進共同研究センター, 客員教授 (20377071)
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| 研究分担者 |
安田 明生 東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 特任教授 (00023250)
南 正輝 芝浦工業大学, 工学部, 講師 (70365550)
樊 春明 東京海洋大学, 海洋科学部, 助教 (10311664)
小池 義和 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (30251672)
吉田 将司 サレジオ工業高等専門学校, 講師 (50446241)
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| キーワード | 1周波RTK GPS / 小形アンテナ / 無線回線長距離化 / 海中超音波通信 |
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| 研究概要 |
浅海におけるセンサネットワークアーキテクチャの検討を行い、海上の無線ノードおよび海底のセンサノードの高精度位置取得方式およびこの高精度位置を前提とした海中超音波通信方式を研究した。
具体的には以下の要素技術に関する研究を実施した。
(1) 沿岸域海上におけるGNSS位置情報を有するノードの実装
高精度位置情報を有するセンサノード実現の鍵となる小形・低価格1周波GPS受信機によるキネマティック(RTK)測位のために、市販の小型アンテナの性能検証と市販の1周波形GPSを用いた搬送波初期位相アンビギュイティ解決性能検証および改良を行った。初期位相決定率は30〜40%に達し、市販低価格GPS受信機によるセンチメートルレベルの測位実現の見通しを得た。
(2)海底センサ位置推定
超音波による海底物位置特定に代わり、海面のRTK GPSとMEMS方位・加速度センサなどを使用し、センサ投下時の短時間慣性航法による浅海センサ位置決定方式を検討した。
(3)海上ノード間無線回線の長距離化高性能化
ノード間の無線回線用に微弱無線の長距離化を検討した。まずスペクトラム拡散方式を採用し干渉に対する評価実験を実施した。次にGPS時刻同期信号に同期した搬送波を用いた高性能通信方式を検討し回路設計を行った。
(4)浅海における超音波通信の実用化研究
水中における超音波を用いたセンサネットワークを構成するためにブイを設計製作し、水深2m程度の浅海域で送受波実験を行った。フェージングの影響を排除するためにFSK方式を採用している。浅海域での通信は環境の変化が大きいために、適応等価器として判定帰還等価器を用いたが、サンプル値では期待した改善性能を得ることが出来なかった。また、海底にセンサが固定されているアプリケーションを想定し、海底のCMOSカメラデータを海上のノードに送出する超音波通信の検討も行った。
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