2025A-OS1-6 慣性航法を組み合わせた天測航法システムの概念設計

抄録

本研究は，GNSSに依存しない冗長測位をめざし，広視野カメラを用いいた天測航法とINSの統合に向けた概念設計を示す．天測側では，星像重心から得た視線ベクトルと，恒星カタログの理論ベクトルを用いてカメラ姿勢を推定する手順を整理した．IMUから得た撮影地の鉛直ベクトルをもとに，ベクトルベースで緯度，経度を算出する手順をまとめた．さらに，露光中の回転をIMU角速度で補正し，星の線状軌跡で推定を点検，補強して船体動揺起因の誤差を抑える方針を示した．統合では，断続的な天測の絶対観測でINSの長期ドリフトとジャイロバイアスを拘束し，INS推定との照合で星同定の不整合を検出する運用を位置づけた．また，確率論に基づくフィルタの適用や赤外線・惑星・太陽の活用による観測機会拡張の方向性を整理した．以上より，運用制約下でも頑健性と冗長性を高めるGNSS非依存の複合航法の道筋を示した．