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2011 年度 実績報告書

GNSS回帰モデルに基づく測位アルゴリズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21360422
研究機関立命館大学

研究代表者

杉本 末雄  立命館大学, 理工学部, 教授 (70093424)

研究分担者 久保 幸弘  立命館大学, 理工学部, 准教授 (00388125)
キーワードGPS / GNSS / 衛星測位 / カルマンフィルタ / 非線形フィルタ / 慣性航法システム / センサーネットワーク / 異常データ
研究概要

本研究では、精密な単独測位や新たな相対測位アルゴリズムおよびその実用化、GNSS測位と慣性航法システム(INS)との実用的な複合測位アルゴリズムを導出することを目的としている。平成23年度は、下記のような研究成果を論文として公表、学会において口頭発表を行った。
1、異常データの検出等を含む実用的な測位アルゴリズムの導出
本研究課題では、GNSS線形回帰モデルに基づく精密単独測位および相対測位アルゴリズムの導出を行ってきた。本年度はこれらの成果に基づき、特に実用的なGNSS測位を行うという見地から、GNSS受信機で観測されるコード擬似距離や搬送波位相観測量に含まれるサイクルスリップ、マルチパス、観測データの欠損などの異常データ検出アルゴリズムとそのデータの棄却を行う測位計算処理アルゴリズムを導出した。また、異常データが正常に復帰したかどうかの判定処理と、復帰に伴う測位計算処理アルゴリズムを導出した。これらは、基本的に測位演算で用いられるカルマンフィルタやガウスサムフィルタのイノベーション過程に対する仮説検定に基づく方法であり、走行中の自動車で受信した実観測データを用いて、導出したアルゴリズムの有効性を検証した。その結果、上記のような異常データが頻出する厳しい受信環境において、一定の測位精度改善が確認できた。
2、GNSS/INS複合測位アルゴリズムにおける非線形フィルタリング
GNSSと慣性航法システム(INS)の複合測位においては、非線形フィルタリング理論の適用が必要となる。平成23年度においては、等価線形化法とガウスサムフィルタを複合させた新たな非線形フィルタを導出し、種々の非線形フィルタとの比較実験を行うことで、導出した非線形フィルタの有効性を示した。また、無線電波強度による屋内測位アルゴリズムを最尤推定法に基づき提案し、INS以外の他のセンサネットワークを利用したシームレスな測位方法についても研究、検討を行った。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Local Models for Ionospheric VTEC Estimation Based on GR Models and Spherical Cap Harmonic Analysis2011

    • 著者名/発表者名
      S.Otsuki, M.Kamimura, M.Ohashi, Y.Kubo, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      Journal of Aeronautics, Astronautics and Aviation

      巻: 43 ページ: 1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GNSS Positioning Algorithms Applied by Gaussian Sum Filtering Methods2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kubo, N.Munetomo, Y.Matsunaga, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of the 42nd ISCIE Int.Symp.on Stochastic Systems Theory and Its Applications

      ページ: 222-227

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long Baseline GNSS Relative Positioning with Estimating Ionospheric and Tropospheric Delays and Their Gradients2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kubo, H.Tanaka, M.Ohashi, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of the 42nd ISCIE Int.Symp.on Stochastic Systems Theory and Its Applications

      ページ: 228-235

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Models and ML Positioning Using Received Signal Powers in Sensor Networks2011

    • 著者名/発表者名
      M.Tanikawara, K.Oba, Y.Kubo, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of the 42nd ISCIE Int.Symp.on Stochastic Systems Theory and Its Applications

      ページ: 184-189

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Quasi-Linear Filter with Conditional Gaussian Sum Distributions for Nonlinear Dynamical Systems2011

    • 著者名/発表者名
      S.Sugimoto, Y.Kubo, N.Munetomo
    • 雑誌名

      Preprints of the 18th IFAC World Congress

      ページ: 7797-7802

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of Cycle Slips and Multipath in GNSS RTK Precise Point Positioning2011

    • 著者名/発表者名
      M.Kamimura, R.Tomita, T.Nagano, A.Chabata, Y.Kubo, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of the 24th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2011)

      ページ: 1056-1067

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gaussian Sum Filters and Its Applications to GNSS Positioning2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kubo, Y.Matsunaga, N.Munetomo, S.Fujita, K.Ohta, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of the 24th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2011)

      ページ: 2105-2112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Models for Ionospheric VTEC Estimation Based on GR Models with Multi-Layer Models2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ohashi, S.Otsuki, N.Okano, Y.Kubo, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of the 24th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2011)

      ページ: 2588-2594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carrier Phase Based Positioning Algorithms Applied by Gaussian Sum Filters2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kubo, Y.Matsunaga, K.Ohta, Y.Ikebuchi, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of the International Global Navigation Satellite Society, IGNSS Synposium 2011

      ページ: paper No.78

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Rice Distribution and ML Positioning Using Received Signal Powers in Sensor Networks2011

    • 著者名/発表者名
      M.Tanikawara, K.Ohba, Y.Kubo, S.Sugimoto
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control

      巻: 8 ページ: 2359-2374

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long Baseline GNSS Relative Positioning with Estimating Ionospheric and Tropospheric Delays and Their Gradients2011

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Kubo, Hisaya Tanaka, Masaharu Ohashi, Sueo Sugimoto
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control

      巻: 8 ページ: 2375-2388

    • 査読あり
  • [学会発表] 電離層,対流圏遅延の推定を考慮したGNSS相対測位の精度比較2011

    • 著者名/発表者名
      服部泰輔, 大橋正治, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会関西連合大会講演論文集,30P3-17,pp.497-498
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫県)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] RTK相対測位とPPPの複合測位アルゴリズム2011

    • 著者名/発表者名
      長能巧, 茶畑亮, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会関西連合大会講演
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫県)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] GPS測位における逐次確率比検定による整数値バイアスの検定2011

    • 著者名/発表者名
      植村友亮, 冨田遼平, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会関西連合大会講演
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫県)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] GNSS測位へのガウスサムフィルタの応用2011

    • 著者名/発表者名
      太田晃司, 松永悠, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会関西連合大会講演
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫県)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] INS/GPS複合航法システムにおける慣性センサ誤差モデルの同定と精度比較2011

    • 著者名/発表者名
      北村真幸, 藤田慎弥, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会関西連合大会講演
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫県)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] GPS測位におけるガウス和フィルタを用いた異常観測量の検出2011

    • 著者名/発表者名
      池淵嘉裕, 松永悠, 太田晃司, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会関西連合大会講演
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫県)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] GPS相対測位における整数値バイアス決定手法に関する一考察2011

    • 著者名/発表者名
      岡野伸裕, 冨田遼平, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      第55回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
    • 年月日
      2011-05-17
  • [学会発表] INS/GPS複合航法における状態空間モデルの考察と非線形フィルタの適用2011

    • 著者名/発表者名
      宗友直樹, 竹原省吾, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      第55回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
    • 年月日
      2011-05-17
  • [学会発表] 高精度単独測位でのサイクルスリップの検出2011

    • 著者名/発表者名
      上村雅弥, 服部泰輔, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      第55回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
    • 年月日
      2011-05-17
  • [学会発表] 多層モデルを用いた日本上空の電離層TEC推定2011

    • 著者名/発表者名
      大槻真一, 大橋正治, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      第55回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
    • 年月日
      2011-05-17
  • [学会発表] GPS測位における観測雑音の解析とガウス和フィルタによる測位アルゴリズム2011

    • 著者名/発表者名
      松永悠, 宗友直樹, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      第55回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
    • 年月日
      2011-05-17
  • [学会発表] ライス分布に基づくセンサーネットワークによる位置計測2011

    • 著者名/発表者名
      谷川原誠, 大庭健吾, 久保幸弘, 杉本末雄
    • 学会等名
      第55回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
    • 年月日
      2011-05-17

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公開日: 2013-06-26  

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