並列タイトル等Development of carrier-phase DGPS/INS hybrid navigation algorithm
タイトル（掲載誌）航空宇宙技術研究所報告 = Technical Report of National Aerospace Laboratory
一般注記搬送波位相DGPS(GPS差分航法)/INS(慣性航法)複合航法システムは、GPSの搬送波位相を観測量として用いる精密進入着陸のための航法システムである。その特長は、すでに航空機の航法アビオニクスとして実績のあるINSを用いることで広いダイナミックレンジをもつ6自由度航法を実現し、また高い利用性と連続性を確保することにある。さらに、測位精度の向上にはDGPSとの複合化によるINS誤差の推定・除去(DGPS/INS複合航法)を考える。DGPS/INS複合航法アルゴリズムにおいてINSのドリフト誤差を除去するのに用いる観測量は従来と異なり、シュードレンジだけではなくマルチパスに対して強固なGPSの搬送波位相も使用する。そのため、航法フィルタ(カルマンフィルタ)を位相のアンピギュイティも推定できるよう設計した。その結果、従来のDGPS/INS複合航法システムに比べ、本システムでは測位精度がサブメートルまで向上している。搬送波位相DGPS/INS複合航法システムは、2001年度に飛行予定のHOPE-X高速飛行実証機に着陸航法システムとして搭載が決定している。このシステムにおいて、機上装置に含まれる航法計算部には上述の複合航法アルゴリズムが搭載されている。このアルゴリスムは航空宇宙技術研究所において開発されたもので、アルゴリズム、制御ロジックに関して、その詳細を解説する必要がある。本報告は、高速飛行実証機搭載の搬送波位相DGPS/INS複合航法システムを円滑に開発するため、航法計算部の搭載ソフトウェアのアルゴリズムと制御ロジックを明確にすることを目的とする。
To enable precision approach and landing navigation, a carrier-phase DGPS (Differential GPS)/INS (Inertial Navigation System) hybrid navigation system was developed characterized by the primary use of a GPS carrier-phase rather than a GPS pseudorange. Half the advantages of this system are derived from installing a reliable INS able to provide six-degrees of freedom navigation data with a wide dynamic range, and maintain high availability and continuity. The other advantages of the system come from the use of DGPS/INS hybrid navigation to improve navigation accuracy. In this DGPS/INS hybrid navigation algorithm, the Kalman filter was used, which estimates the carrier-phase ambiguity as well as INS drift errors. This system can then utilize the GPS carrier-phase, although the majority of conventional DGPS/INS systems are based on the GPS pseudorange. Because the GPS carrier-phase is tolerant to multipath errors, sub-meter positioning performance is achieved, while conventional DGPS/INS systems achieve accuracy over several meters. The HSFD (High Speed Flight Demonstrator) is to be equipped with this system as a landing navigation system. The carrier-phase DGPS/INS hybrid navigation algorithm developed by NAL is installed on an onboard navigation computer. However there are no documents on the algorithm and the control logic of the onboard software. The purpose of this report is to clarify the algorithm and control logic in order to successfully develop a carrier-phase DGPS/INS hybrid navigation system for the HSFD.
資料番号: AA0028661000
レポート番号: NAL TR-1416
一次資料へのリンクURLhttps://jaxa.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=41485&item_no=1&attribute_id=31&file_no=1
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