航法測位通信システム工学特論

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
航法測位通信システム工学特論
Satellite Navigation and Communication Systems Technology
P122760001 2 1 前期授業 専門科目 TAASE6330-J1 火2 B4-西K-201 辻井 利昭

オフィスアワー

火曜日・14:35-16:05・B6-304

授業目標

将来の航法システムを提案・設計するために必要な基礎知識、ならびに航空宇宙技術、情報通信技術を総合したシステム工学を構築するための思考力を修得することを目的とする。
より具体的には,以下の能力を身につけることが達成目標である。

・最小二乗法やカルマンフィルタによるパラメータ推定アルゴリズムを理解し、データ解析ができること
・航法衛星(GNSS)データの捕捉アルゴリズムを理解し、基本的な相関計算ができること
・航法衛星の測距データから位置計算を行うアルゴリズムを修得し、実データより位置推定ができること
・航法・宇宙通信の応用技術の原理を理解し、利点・課題等について説明できること

教科書

配付資料

参考書

1)杉本末雄、柴崎亮介、編:GPSハンドブック、朝倉書店
2)P. Misra and P. Enge, 測位航法学会訳:精鋭GPS(改訂第2版)、測位航法学会

関連科目

宇宙情報通信システム工学、宇宙環境利用工学、宇宙航行力学

授業時間外の学習(準備学習等について)

前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと

授業の概要

GPSや我が国の準天頂衛星システム(QZSS)に代表される衛星航法(GNSS)は、航空宇宙機のみならず、自動車や船舶等、ほとんどの移動体に必須の技術となっている。本講義では、基礎となる座標系・時系、観測原理、データ処理方法を学び、航法アルゴリズムを設計できる力を身につける。GNSSの送受信機システムでは、スペクトル拡散技術が使用されており、同時に宇宙情報通信技術の基礎を学ぶ。また、姿勢決定技術、慣性航法装置(INS)との複合によるロバスト航法技術、電離圏や対流圏観測、地殻変動観測等の、GNSS応用技術について解説する。

授業計画

第1回 Introduction:衛星航法の概要と位置づけ 準備学習等
第2回 航法とは。準天頂衛星システムの現況 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第3回 GNSS航法測位の原理 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第4回 GNSSの誤差要因 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第5回 GNSS受信機の基礎 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第6回 差分航法、静止衛星型補強システム(SBAS) 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第7回 キネマティック航法 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第8回 搬送波位相バイアスの推定、精密単独測位(PPP) 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第9回 精密進入着陸システム(GBAS)、航空機の航法性能要件 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第10回 マルチパス誤差、ビームフォーミング技術 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第11回 慣性航法装置(INS) 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第12回 GNSSによる環境計測技術 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第13回 GNSSとINSの複合技術 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第14回 GNSS応用技術(姿勢決定、地殻変動観測、等) 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと
第15回 航空機の運航安全技術 準備学習等 前回の内容の復習をしておくとともに,資料の次回に予定されている部分に目を通しておくこと

成績評価

授業目標の達成度で成績評価を行う.(合格)となるためには全ての項目で基礎的な原理・特徴に正確に解答できることが必要である.授業目標に対する理解を助けるためのレポートを適宜,出題し,その成績により評価する.