2025S-OS1-15 天測航法の自動化に向けた星の観測と船位推定の実験的検証

抄録

船舶の安全運航を維持するためには，GNSSに依存しない冗長な測位システムの導入が不可欠である．GNSSは外部信号に依存するため，電波障害に対して脆弱である．一方，天測航法は正確な時刻と星の高度角の測定により自船の位置を算出できる手法である．また，航空宇宙分野では星の位置計測や識別技術が実用化されており，その知見が船舶への応用にも期待されている．しかし，海上環境下では船体動揺や大気の影響により観測可能な星の数が減少する問題がある．また，宇宙機で使用されるStar Trackerに比べ，より広い視野を有するカメラの利用は，星の識別に有利に働く一方で，イメージセンサの角度分解能が低下することも示されている．そこで本研究では，一般的な光学カメラを用いて，星の検出，高度の観測，星の識別，および船位の推定を行い，その精度を評価した．