並列タイトル等衛星利用航法と無線局間の精密クロック同期を利用した通信についての研究
タイトル（掲載誌）NASDA Technical Memorandum
一般注記本論文では、衛星利用航法と無線局間の精密クロック同期を用いた通信の研究についてまとめた。ユーザの時計を、航法衛星あるいは地上無線局に設置され距離測定信号を生成するための標準時間を与えている精密時計と同期させることは、新しい衛星航法を採用することを可能とし、これらの航法の単純性は、より有効な移動体通信法の開拓に路を開くものである。無線局間の双方向通信を用いて、1つの方向とその反対方向への電波伝播時間の違いを検出することにより、2つの無線局間の、実際には2つの時計間の時間オフセットの検出を意味する精密クロック同期を行った。クロック同期に基づいた衛星位置決定は、配備する衛星の数を減らし、また衛星の配置に対する要求を軽減するであろう。また、同期タイミングのスペクトル拡散通信への応用は、時分割多元接続(TDMA)と符号分割多重接続(CDMA)とを結合する技術を可能にするであろう。この技術によって、無線局間の任意の通信と移動メッセージ通信のための多元接続回路制御を、効率よく達成することができる。この論文のもう1つの主題は、数種類の衛星利用航法アルゴリズムの形式化と統合についてある。このような形式化と統合は、重み付き最小2乗(WLS)法を用いることで、うまく行うことができる。ここでは、WLSアルゴリズムでの重みを正規化し、本論文中で議論した位置ベクトルエラーの共分散行列から計算したDOP(希釈度)の数値と照らし合わせることによって、位置決定のほぼ最適な推定を行った。WLS航法アルゴリズムの性質を、衛星の配置と関連付けて議論した。
This paper summarizes studies on the utilization of precise clock synchronization in satellite-based navigation and communication. The user's clock synchronization with one of the precise clocks installed in a navigation satellite or ground radio station, which maintains the time standard for the generation of range measurement signals, enables the adoption of new satellite navigation concepts, and the simplicity will open up avenues for efficient methods of mobile communications. Precise clock synchronization between two radio stations, which really means the detection of the time offset between two clocks, is performed, in principle, by using bi-directional communication between these stations and by detecting the difference in radio propagation times between one direction and its opposite. Satellite positioning based on clock synchronization will reduce the number of deployed satellites and mitigate geometrical requirements for satellite placement. Application of synchronized timing to spread-spectrum communications will produce a technology combining Code Division Multiple Access (CDMA) with Time Division Multiple Access (TDMA), with which optional communications between radio stations and multiple access circuit control for mobile message communications can be achieved efficiently. Another subject of this paper is the formulation and integration of several kinds of satellite-based navigation algorithms. Such formation and integration can be skillfully achieved by applying the Weight Least Squares (WLS) method. Nearly optimal estimation of positioning is done by regulating the weights of the WLS algorithm, referring to the numerical values of Dilution Of Precision (DOP), which are calculated from the covariance matrix of the position error discussed in this paper. Characteristics of the WLS navigation algorithm are discussed in relation to the geometry of satellite placement.
資料番号: AA0001494000
レポート番号: NASDA-TMR-980001E
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ