離散自由な多数宇宙機協調による無線かつ実時間で機能する通信・観測システムの実現

通过多个航天器离散、自由协调，实现无线实时运行的通信观测系统

• 批准号: 20J22135
• 负责人: 名田 悠一郎
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22135/
• 关键词: 電波干渉計; ソフトウェア無線; デジタル信号処理; 分散型通信システム; 検証実験; 複数宇宙機; 通信アーキテクチャ; 無線信号処理; 分散協調制御

2021年度は，電波帯における提案手法の通信形態および信号処理の実証に向けた実験を実施した．前年度より引き続き実験用の機器開発を進め，SDR（ソフトウェア無線機器）をベースとしたデジタル信号処理による提案信号処理の実装を行うとともに，奥行き20m程度の電波無響室環境を用いることで，これまでその影響を真に加味できていなかった通信点間の幾何的配置を考慮した無線通信実験を行なった．実験によって，二波を利用した二重のプロダクト検波処理によって，本質的な課題であった信号受信子機間の電波到来方向の位相不確定性が排除されるとともに，それと垂直な基線方向の位置把握(対象の信号強度分布推定に重要)の精度については，従来手法のような波長精度を要求せずとも，観測対象たる電波源の位置（方向）を波長精度で信号受信子機間の位置を管理した場合と同等程度には推定できる可能性が示唆された．今後の研究の展開としては，今回は予算の関係で困難であった，より高スペックのコンピュータの利用でサンプリングレートを向上させるか，FPGAへの直接実装で信号処理演算を実装することなどで処理を高速化することで，精度良く干渉信号処理を実施し，位相計測精度・分解能の高い実験データを得ることが考えられる．他方，実際の観測対象信号が広帯域であることを考慮した位相処理手法について数値シミュレーションをベースに検討を行なった．今後は，本位相処理手法を通信実験により検証することが重要である．

在2021财年，我们进行了一个实验，以证明无线电波段中提出的方法的通信方式和信号处理。我们继续开发上一年的实验设备，使用基于SDR（软件无线电设备）的数字信号处理实施拟议的信号处理，并且通过使用深度约为20M的厌氧腔室环境，我们考虑了无线通信实验，考虑到了以前没有考虑过的通信点之间的几何布置。实验表明，可以消除信号接收器之间无线电波到达方向的相位不确定性，这是一个必不可少的问题，并且可以消除垂直基线方向的定位准确性（对于估计目标信号强度分布的信号强度分布）的准确性估计等于具有无线电源精度的位置（方向），而无需观察到的无线电波长，而无需限制范围的长度。可以认为未来的研究开发以高精度实施干扰信号处理，并通过使用较高的规格计算机以高精度的准确性和分辨率获得实验数据，这是由于预算限制而困难的，或直接在FPGA上实施信号处理操作。另一方面，我们研究了一种相处理方法，该方法考虑到要观察到的实际信号是宽带的事实。将来通过通信实验验证主相处理方法将很重要。

项目成果

高精度な距離管理を不要とする宇宙機群による電波干渉観測方式の実現に向けたSDRによる検証実験

利用SDR实现不需要高精度距离管理的航天器群射电干扰观测方法的验证实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 名田悠一郎;藤田雅大;高尾勇輝;杉原アフマッド清志，川口淳一郎
• 通讯作者: 杉原アフマッド清志，川口淳一郎

SDR Signal Processing Experiments for Distributed Spacecraft Radio Interferometry System without Precise Distance Management

无精确距离管理的分布式航天器无线电干涉测量系统SDR信号处理实验

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuichiro Nada;Masahiro Fujita;Yuki Takao;Ahmed Kiyoshi Sugihara;Junichiro Kawaguchi
• 通讯作者: Junichiro Kawaguchi

複数衛星で、集合・離脱が自由なワイヤレス干渉計を実現する技術

实现可自由组合和分离多颗卫星的无线干涉仪的技术

• 发表时间: 2021
• 作者: 名田悠一郎;川口淳一郎，藤田雅大
• 通讯作者: 川口淳一郎，藤田雅大

複数宇宙機の自律的軌道配置のための分散的合意制御則

多航天器自主定轨的分布式一致性控制律

• 发表时间: 2021
• 作者: Song Wenqing;Okazaki Daiki;Morichika Ikki;Ashihara Satoshi;山口遼・橋本創一・田中里実・竹達健顕・三浦巧也・田口禎子;前田佳那;名田悠一郎，川口淳一郎;名田悠一郎
• 通讯作者: 名田悠一郎

地球圏外を飛行する小型宇宙機の軌道決定のためのOne-wayレンジング手法

确定飞出地球圈的小型航天器轨道的单向测距方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Song Wenqing;Okazaki Daiki;Morichika Ikki;Ashihara Satoshi;山口遼・橋本創一・田中里実・竹達健顕・三浦巧也・田口禎子;前田佳那;名田悠一郎，川口淳一郎
• 通讯作者: 名田悠一郎，川口淳一郎