JPH01148983A - Gps受信機の測位計算方法 - Google Patents
Gps受信機の測位計算方法Info
- Publication number
- JPH01148983A JPH01148983A JP62309017A JP30901787A JPH01148983A JP H01148983 A JPH01148983 A JP H01148983A JP 62309017 A JP62309017 A JP 62309017A JP 30901787 A JP30901787 A JP 30901787A JP H01148983 A JPH01148983 A JP H01148983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positioning
- satellites
- combination
- results
- satellite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、全世界測位衛星システムのナブスター(以後
NAVSTARという)衛星の電波を利用して、測位を
行うジー、ピー、ニス(以後GPSという)受信機の測
位計算方法に関するものである。
NAVSTARという)衛星の電波を利用して、測位を
行うジー、ピー、ニス(以後GPSという)受信機の測
位計算方法に関するものである。
従来の技術
最近、GPS受信機の測位計算方式は軍用のナビゲーシ
ョンシステムに利用する位置センナに利用されるように
なってきた。
ョンシステムに利用する位置センナに利用されるように
なってきた。
以下、第1図と第4図を参照して、従来のGPS受信機
の測位計算方法について説明する。
の測位計算方法について説明する。
GPS受信機は、3個または4個のNAvsTAR衛星
の電波を受信して、2次元又は3次元の位置を測定する
装置である。軍用のGPS受信機としは、同時に受信で
きる衛星の数が多い方が優れている。ここでは5個の衛
星を同時に受信できる5チヤンネルの受信機について説
明する。
の電波を受信して、2次元又は3次元の位置を測定する
装置である。軍用のGPS受信機としは、同時に受信で
きる衛星の数が多い方が優れている。ここでは5個の衛
星を同時に受信できる5チヤンネルの受信機について説
明する。
第1図は5個のチャンネルにおいて、それぞれ5VI−
8V5で示される衛星を受信している状況を示している
。車で走行中は、地形や建造物等に衛星電波が遮蔽され
て、受信できなくなる事がある。第1図(イ)〜(ホ)
は、それぞれ第1のチャンネルから第5のチャンネルが
、衛星Sv1〜SV5の電波を受信している状況であっ
て、斜線部は受信できない期間を示している。第1図(
へ)は、測位計算に利用する衛星の組合せを示している
。5個の衛星が受信できる期間a1、al、a3、a4
においては、4個の衛星を結ぶ組合せは5種類あるが、
最も測位精度が高い組合せSV2、SV3、SV4、S
V5 を選ぶ。また、1個の衛星が受信できないbl、
dl、el の期間は受信可能な4衛星をそれぞれ選び
、2個の衛星が受信できないclの期間は受信可能な3
衛星を選ぶ。
8V5で示される衛星を受信している状況を示している
。車で走行中は、地形や建造物等に衛星電波が遮蔽され
て、受信できなくなる事がある。第1図(イ)〜(ホ)
は、それぞれ第1のチャンネルから第5のチャンネルが
、衛星Sv1〜SV5の電波を受信している状況であっ
て、斜線部は受信できない期間を示している。第1図(
へ)は、測位計算に利用する衛星の組合せを示している
。5個の衛星が受信できる期間a1、al、a3、a4
においては、4個の衛星を結ぶ組合せは5種類あるが、
最も測位精度が高い組合せSV2、SV3、SV4、S
V5 を選ぶ。また、1個の衛星が受信できないbl、
dl、el の期間は受信可能な4衛星をそれぞれ選び
、2個の衛星が受信できないclの期間は受信可能な3
衛星を選ぶ。
第4図は実際の走行経路と、測位結果の関係を示したも
ので、a1〜a4、bl、cl、di、elの各衛星の
組合せによる測位結果を示している。
ので、a1〜a4、bl、cl、di、elの各衛星の
組合せによる測位結果を示している。
測位結果は、電波の伝播速度の誤差等による位置の誤差
が発生する。この誤差は、電波の伝播経路に依存する等
のため、衛星の組合せによる変化が大きい。
が発生する。この誤差は、電波の伝播経路に依存する等
のため、衛星の組合せによる変化が大きい。
発明が解決しようとする問題点
しかし、以上のような構成では、衛星の組合せが変わっ
ても、そのまま測位結果を出力するので、測位結果で示
される経路は非常に不自然なものになってしまう。この
衛星の切換による位置の変化は、数十メートルと大きな
位となる。また、測位結果なα−βトラッカ等のフィル
タを通すと、かえって不自然な経路になってしまう。ま
た、不自然な走行経路は、地図の道路とパターンマツチ
ングにより、測位精度を高めようとした場合に、大きな
障害となる問題点がある。
ても、そのまま測位結果を出力するので、測位結果で示
される経路は非常に不自然なものになってしまう。この
衛星の切換による位置の変化は、数十メートルと大きな
位となる。また、測位結果なα−βトラッカ等のフィル
タを通すと、かえって不自然な経路になってしまう。ま
た、不自然な走行経路は、地図の道路とパターンマツチ
ングにより、測位精度を高めようとした場合に、大きな
障害となる問題点がある。
本発明は、従来技術の以上のような問題を解決するもの
で、衛星の組合せの変化にほとん−ど影響されず、実際
の走行経路パターンを求めることのできるGPS受信機
の測位計算方法を提供することを目的とするものである
。
で、衛星の組合せの変化にほとん−ど影響されず、実際
の走行経路パターンを求めることのできるGPS受信機
の測位計算方法を提供することを目的とするものである
。
問題点を解決するための手段
本発明は、衛星の組合せによる測位結果のずれの大きさ
は電波の伝播経路に依存する等、時間に対する変化がゆ
るやかである点に着目し、測位計算の中間結果を保存し
、衛星の組合せを変更する場合、保存している中間結果
を利用して、以前の衛星の組合せと新しい衛星の組合せ
の間の測位結果の差を求め、以後、新しい衛星の組合せ
による測位結果に、この補正を加え結果として出力する
ことにより、上記目的を達成するものである。
は電波の伝播経路に依存する等、時間に対する変化がゆ
るやかである点に着目し、測位計算の中間結果を保存し
、衛星の組合せを変更する場合、保存している中間結果
を利用して、以前の衛星の組合せと新しい衛星の組合せ
の間の測位結果の差を求め、以後、新しい衛星の組合せ
による測位結果に、この補正を加え結果として出力する
ことにより、上記目的を達成するものである。
作用
衛星の組合せによる測位結果のずれは、電波の伝播経路
によって、伝播速度が違っている事等に起因する。この
ずれの大きさは、測位点から見た両層の方位や時刻等に
依存するが、その時間変化はゆるやかである。従って、
衛星の組合せによるずれの量は、10分程度の期間では
ほぼ一定と考えてもさしつかえない。
によって、伝播速度が違っている事等に起因する。この
ずれの大きさは、測位点から見た両層の方位や時刻等に
依存するが、その時間変化はゆるやかである。従って、
衛星の組合せによるずれの量は、10分程度の期間では
ほぼ一定と考えてもさしつかえない。
本発明は上記方法により、保存しておいた測位の中間結
果を利用して、組合せの変更による結果のずれの値を求
め、新しい組合せの測位結果に補正を加えることによ□
って、衛星の組合せの変更による測位結果のバラツキを
除くようにしたものである。
果を利用して、組合せの変更による結果のずれの値を求
め、新しい組合せの測位結果に補正を加えることによ□
って、衛星の組合せの変更による測位結果のバラツキを
除くようにしたものである。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第1図は、本発明の一実施例におけるGPS受信機の測
位計算方法を実施する5チヤンネルのGPS受信機にお
ける衛星の受信状況を説明する図である。図において、
(イ)〜(ホ)は、第1のチャンネルが、それぞれSV
IからSV5の衛星の電波を受信している状況を示し、
斜線部は受信できない期間を示している。まだ第1図(
へ)は、受信中の衛星の内で最も測位精度が得られる衛
星の組合せを示している。al、al、a3、a4の期
間は5個の衛星を受信出来ているが、その場合はSV2
.8V3、SV4.8V5の4衛星の組合せが最も測位
精度が得られる組合せとなっている。第2図は衛星の各
組合せによる測位結果の変化を示シテイル曲線aは衛星
SV2、sv3、Sv4、Sv5の組合せ、曲線すは衛
星SVI、SV3、SV4、Sv5の組合せ、曲線Cは
衛星 SV2、SV4、SV5 (r)組合せ、曲線d
は衛星SVI、SV2.8V4、Sv5の組合せ、曲線
eは衛星svi、SV2、SV3.5V5(1”)組合
せで測位した場合の結果のy方向成分である。なお、測
位結、 果は原点を地球の中心とするx −y −z座
標で求めている。また、図中実線は測位可能な組合せに
よる測位計算結果、破線は電波が遮蔽されなかったなら
ば得られていた測位結果である。期間alにおいては5
衛星全部受信しており、aの組合せによる測位計算の結
果を第3図alに示すように出力する。さらに、測位計
算の中間結果である。
位計算方法を実施する5チヤンネルのGPS受信機にお
ける衛星の受信状況を説明する図である。図において、
(イ)〜(ホ)は、第1のチャンネルが、それぞれSV
IからSV5の衛星の電波を受信している状況を示し、
斜線部は受信できない期間を示している。まだ第1図(
へ)は、受信中の衛星の内で最も測位精度が得られる衛
星の組合せを示している。al、al、a3、a4の期
間は5個の衛星を受信出来ているが、その場合はSV2
.8V3、SV4.8V5の4衛星の組合せが最も測位
精度が得られる組合せとなっている。第2図は衛星の各
組合せによる測位結果の変化を示シテイル曲線aは衛星
SV2、sv3、Sv4、Sv5の組合せ、曲線すは衛
星SVI、SV3、SV4、Sv5の組合せ、曲線Cは
衛星 SV2、SV4、SV5 (r)組合せ、曲線d
は衛星SVI、SV2.8V4、Sv5の組合せ、曲線
eは衛星svi、SV2、SV3.5V5(1”)組合
せで測位した場合の結果のy方向成分である。なお、測
位結、 果は原点を地球の中心とするx −y −z座
標で求めている。また、図中実線は測位可能な組合せに
よる測位計算結果、破線は電波が遮蔽されなかったなら
ば得られていた測位結果である。期間alにおいては5
衛星全部受信しており、aの組合せによる測位計算の結
果を第3図alに示すように出力する。さらに、測位計
算の中間結果である。
各衛星の方位と各衛星と測位点までの距離に対応する値
を保存更新する。次に、blの期間に入る時点で、衛星
の組合せをaからbに変更する。この時、alの期間の
最後に保存した測位の中間結果よりbの組合せによる測
位計算を行い、実際に出力した値との差を求める。この
差の値を補正値として、以後新しいbの組合せによる測
位結果にこの補正を加えて、第3図b1に示すように出
力する。そして、この補正量は約10分間でOになるよ
うに、等しい割合で順次小さくする。それとともに、a
lと同様に測位計算の中間結果である受信可能な全衛星
と測位点までの距離に対応する値と、各衛星の方位を保
存する。次にC2の期間では、はじめに測位可能となっ
たaの組合せとbの組合せで測位計算し、blの組合せ
の補正値とaの組合せによる測位結果の間の差を求め、
新しい補正値とする。そして、補正値は約10分程度で
0になるように、等しい割合で小さくする。以後、同様
に、C1、dl、C3、el、C4の期間について測位
を行う。なお、このような補正値及びその減少はGPS
受信機に備えつげられたマイクロコンビーータで行う。
を保存更新する。次に、blの期間に入る時点で、衛星
の組合せをaからbに変更する。この時、alの期間の
最後に保存した測位の中間結果よりbの組合せによる測
位計算を行い、実際に出力した値との差を求める。この
差の値を補正値として、以後新しいbの組合せによる測
位結果にこの補正を加えて、第3図b1に示すように出
力する。そして、この補正量は約10分間でOになるよ
うに、等しい割合で順次小さくする。それとともに、a
lと同様に測位計算の中間結果である受信可能な全衛星
と測位点までの距離に対応する値と、各衛星の方位を保
存する。次にC2の期間では、はじめに測位可能となっ
たaの組合せとbの組合せで測位計算し、blの組合せ
の補正値とaの組合せによる測位結果の間の差を求め、
新しい補正値とする。そして、補正値は約10分程度で
0になるように、等しい割合で小さくする。以後、同様
に、C1、dl、C3、el、C4の期間について測位
を行う。なお、このような補正値及びその減少はGPS
受信機に備えつげられたマイクロコンビーータで行う。
次に第2の実施例について説明する。この実施例におい
ては、保存する測位の中間結果と出力し。
ては、保存する測位の中間結果と出力し。
た測位結果の、最新の4回分を保存する。そして、衛星
の組合せが変わった時に、衛星数が減少した場合は過去
4回分について組合せによる測位結果の差を求め、これ
らの平均値を補正値とする。この場合は、補正値を平均
により求めるので、衛星電波のS/Nが悪い場合にも適
用できる。
の組合せが変わった時に、衛星数が減少した場合は過去
4回分について組合せによる測位結果の差を求め、これ
らの平均値を補正値とする。この場合は、補正値を平均
により求めるので、衛星電波のS/Nが悪い場合にも適
用できる。
なお、測位計算の中間結果の距離に対応する値とは、測
位点の予測値と、各衛星と予測点との距離と実測された
距離の間の差であり、衛星の方位とは地球の中心を原点
の座標として表す値である。
位点の予測値と、各衛星と予測点との距離と実測された
距離の間の差であり、衛星の方位とは地球の中心を原点
の座標として表す値である。
以上、各衛星の組合せについてすべて十分な測位精反が
得られると仮定して説明したが、十分な精精度が得られ
ない場合は、測位を中止したり、4衛星の組合せに代わ
ってより高い精度が得られる3衛星による2次元測位を
行うこともできる。
得られると仮定して説明したが、十分な精精度が得られ
ない場合は、測位を中止したり、4衛星の組合せに代わ
ってより高い精度が得られる3衛星による2次元測位を
行うこともできる。
さらに、5チヤンネルのGPS受信機について説明した
が、本発明は4チヤンネル以上の受信機又は、等測的に
4チヤンネル以上の機能を持ったGPS受信機に適用で
さる。
が、本発明は4チヤンネル以上の受信機又は、等測的に
4チヤンネル以上の機能を持ったGPS受信機に適用で
さる。
補正値の減少のさせ方は、衛星の方位が変化する速さか
ら決めた、10分程度とし、等しい割合で減少させたが
、測位結果の用途や、電波が遮蔽される頻度、期間等の
性質に応じて、違った特性で減少させてもよい。
ら決めた、10分程度とし、等しい割合で減少させたが
、測位結果の用途や、電波が遮蔽される頻度、期間等の
性質に応じて、違った特性で減少させてもよい。
なお、具体的な回路構成はデータに対する補正部のみで
あるので、説明は省略する。
あるので、説明は省略する。
発明の効果
以上のように本発明は、測位計算の中間結果を保存し、
一部の衛星が遮蔽された場合に、衛星の組合せを変更し
、測位結果に対して、保存している測位の中間結果から
、衛星の組合せによる測位結果のずれの量を求め、この
値によって補正を加えることにより、衛星の組合せが変
わったことによよる、測位点が示す移動経路の不自然な
動きを除くことができると共に、地図等とのパターンマ
ツチングによって測位精度を向上させることも容易とな
るので、その効果は大きい。
一部の衛星が遮蔽された場合に、衛星の組合せを変更し
、測位結果に対して、保存している測位の中間結果から
、衛星の組合せによる測位結果のずれの量を求め、この
値によって補正を加えることにより、衛星の組合せが変
わったことによよる、測位点が示す移動経路の不自然な
動きを除くことができると共に、地図等とのパターンマ
ツチングによって測位精度を向上させることも容易とな
るので、その効果は大きい。
第1図(イ)、 (ロ)、 (ハ)、 (ニ)、 (ホ
)、 (へ)、は本発明のGPS受信機の測位計算方法
による衛星の受信状況を示す図、第2図は衛星の組合せ
による測位結果の違いを示すグラフ、第3図は本発明の
一実施例におけるGPS受信機の測位計算方法により補
正を加えた測位結果を示すグラフ、第4図は従来のGP
S受信機の測位計算方法による測位結果を示すグラフで
ある。 SVI%SV2、SV3、SV4、Sv5・・・・・・
衛星。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 時間 αt b+ αtcI ch
α3 er” α4第2図 CL+ し、 (Lt C+
CL (b er CL4第4
図
)、 (へ)、は本発明のGPS受信機の測位計算方法
による衛星の受信状況を示す図、第2図は衛星の組合せ
による測位結果の違いを示すグラフ、第3図は本発明の
一実施例におけるGPS受信機の測位計算方法により補
正を加えた測位結果を示すグラフ、第4図は従来のGP
S受信機の測位計算方法による測位結果を示すグラフで
ある。 SVI%SV2、SV3、SV4、Sv5・・・・・・
衛星。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 時間 αt b+ αtcI ch
α3 er” α4第2図 CL+ し、 (Lt C+
CL (b er CL4第4
図
Claims (3)
- (1)受信中の衛星の測位計算の中間結果のうち、再度
衛星の組合せをかえて測位計算するために必要なものを
保存更新し、受信中の衛星の一部が受信できなくなった
場合、測位に利用する衛星の組合せを変更すると共に、
保存されている測位計算の前記中間結果に基づき、変更
した衛星の組合せで測位計算を行い、すでに出力した測
位結果との差を求め、この差の値で新しい衛星の組合せ
による測位結果を補正し出力することを特徴とするGP
S受信機の測位計算方法。 - (2)衛星の組合せが変わった場合の補正値を、暫時減
少させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
GPS受信機の測位計算方法。 - (3)保存更新する測位の中間結果を複数の測位回数分
として、それらに対応する出力結果を保存更新し、衛星
の組合せを変更した場合の補正値を、保存している複数
回の中間結果からそれぞれ計算し、それらを平均して決
定することとしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のGPS受信機の測位計算方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309017A JP2661078B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Gps受信機の測位計算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309017A JP2661078B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Gps受信機の測位計算方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148983A true JPH01148983A (ja) | 1989-06-12 |
| JP2661078B2 JP2661078B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=17987878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62309017A Expired - Fee Related JP2661078B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Gps受信機の測位計算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661078B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007271564A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Canon Inc | 位置姿勢計測方法、位置姿勢計測装置 |
| JP2008281551A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-11-20 | Seiko Epson Corp | 現在位置測位方法、プログラム、記憶媒体、測位装置及び電子機器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63111484A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-16 | Furuno Electric Co Ltd | 航跡表示装置 |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP62309017A patent/JP2661078B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63111484A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-16 | Furuno Electric Co Ltd | 航跡表示装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007271564A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Canon Inc | 位置姿勢計測方法、位置姿勢計測装置 |
| JP2008281551A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-11-20 | Seiko Epson Corp | 現在位置測位方法、プログラム、記憶媒体、測位装置及び電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2661078B2 (ja) | 1997-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5787384A (en) | Apparatus and method for determining velocity of a platform | |
| US5438337A (en) | Navigation system using re-transmitted GPS | |
| AU2005246186B2 (en) | GPS navigation using successive differences of carrier-phase measurements | |
| CN108680942B (zh) | 一种惯性/多天线gnss组合导航方法及装置 | |
| US5883595A (en) | Method and apparatus for mitigating multipath effects and smoothing groundtracks in a GPS receiver | |
| CN103064092B (zh) | 一种导航卫星的选择方法 | |
| CN111913201B (zh) | 一种gnss差分定位方法、装置及计算机可读存储介质 | |
| GB2273218A (en) | Satellite navigation system for vehicles | |
| EP1744454A2 (en) | Method and apparatus for filtering measurements used in a generalized positioning system | |
| CN113970772B (zh) | 一种面向城市环境的多频bds-2/bds-3/ins车载组合定位方法 | |
| JPH01148983A (ja) | Gps受信機の測位計算方法 | |
| US5999123A (en) | Time-relative positioning for static applications | |
| CN114609659A (zh) | 组合导航系统中的车辆定位数据实时矫正方法和系统 | |
| JPH05333132A (ja) | Gps測位方法及び装置 | |
| JP2661079B2 (ja) | Gps受信機の測位計算方法 | |
| JP2618051B2 (ja) | 移動体用ナビゲーション装置 | |
| KR100491168B1 (ko) | 기하학적으로 구속된 다중 gps를 이용한 위치 및 자세측정 장치 | |
| JPH0558121B2 (ja) | ||
| CN119936943B (zh) | 一种低轨卫星机会信号与mems-ins组合定位方法 | |
| CN114485632B (zh) | 车辆定位方法、系统及计算机可读存储介质 | |
| JPS61198074A (ja) | Gps航法装置 | |
| JPS61167886A (ja) | 自動車用航法装置 | |
| JPS61284687A (ja) | Gps航法装置 | |
| JPH0659014A (ja) | Gpsの衛星の組み合わせ方法 | |
| CN118310511A (zh) | 一种惯性信息辅助的陆基无线电导航量测站点筛选方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |