Feasibility Studies of a Real-time Information Providing System of Sediment Disasters Using MPSoC and SAR Satellites

MPSoC与SAR卫星泥沙灾害实时信息提供系统的可行性研究

• 批准号: 22K04657
• 负责人: 山崎 進
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Kitakyushu
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04657/
• 关键词: 防災; 超小型衛星; DSP; FPGA; SAR; CORDIC; FFT; 土砂災害; 人工衛星; 信号処理; ソフトウェア; リモート・センシング

本研究に先立つA-STEPトライアウトの研究成果から発展させた内容を宇宙科学技術連合講演会で発表した．それを踏まえた本研究の構想について超小型衛星利用シンポジウム2023で発表した．TI社のDSPを用いた時にSAR信号受信と並行してSAR再生処理に必要なFFTを処理できるが消費電力が大きいことを見積もった．SAR再生処理のプロトタイプをElixirで実装し，Apple Siliconで動作させ，SAR信号受信の5倍の実行時間で実行できることを示した．FPGAのDSPを用いた多倍長整数乗算を行うアルゴリズムを導出し，2023年の6月のRECONFで発表する．RISC-Vのベクタ拡張を用いてベクトル値に対し三角関数のCORDICアルゴリズムでcos,sinの値を求める実装を評価し，2023年7月の組込みシステム研究会で発表する．FFTに関する先行研究の調査をほぼ終えた．これら3つの成果を用いて，今後，SAR再生処理に必要なFFTを高速化する研究を行う．SARの生データを得られる見込みが立ちそうなので，SAR再生処理の設計と実装を進める．

This study is a forerunner of A-STEP research and its achievements will be presented at the Joint Lecture on Cosmic Science and Technology. This paper presents the hypothesis of ultra-small satellite utilization and application. TI DSP is used for SAR signal reception and parallel SAR regeneration processing. FFT processing is necessary for SAR regeneration processing. Power consumption is large. SAR signal reception 5 times the time to run is shown.FPGA DSP application multiple long integer calculation is derived. RECONF application in June 2023.RISC-V application is evaluated for CORDIC application triangle cos,sin value. July, 2023- In the future, it is necessary to study the FFT speed-up in SAR regeneration processing.SAR regeneration processing design and implementation should be further developed.

项目成果

宇宙科学・地球観測双方に使える 超小型データ処理衛星の構想について

关于可用于空间科学和地球观测的微型数据处理卫星的概念

• 发表时间: 2023
• 作者: 小柳颯輝;瓜生大地;熊倉俊郎;中井専人;安達聖;鈴木紘一;山崎正喜;斎藤隆幸;山倉祐也;Md Touhidul Islam;Keisuke Yoshida;Satoshi Nishiyama;Koichi Sakai;Shin Adachi;Shijun Pan;秋山菜乃香;西山哲;富田紀子;冨井隆春;佐野ひかる;添田椋生，木原 満;山崎進
• 通讯作者: 山崎進