JPH02187681A - グローバルポジシヨニングシステム受信装置 - Google Patents
グローバルポジシヨニングシステム受信装置Info
- Publication number
- JPH02187681A JPH02187681A JP1008183A JP818389A JPH02187681A JP H02187681 A JPH02187681 A JP H02187681A JP 1008183 A JP1008183 A JP 1008183A JP 818389 A JP818389 A JP 818389A JP H02187681 A JPH02187681 A JP H02187681A
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- Japan
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- signal
- outputs
- data
- positioning system
- global positioning
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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〕
この発明は、宇宙機搭載用の位置決定装置であるグロー
バルボジショニングシステム受信装置に関するものであ
る。
バルボジショニングシステム受信装置に関するものであ
る。
第２図は従来の船舶用グローバルボジショニングシステ
ム受信装置の一例を示すブロック図である。
ム受信装置の一例を示すブロック図である。
図において（１）はグローバルボジショニングシステム
を構成する衛星からの送信信号を受信するアンテナ、（
２）はその受信信号、（３）は受信信号（２）を復調す
るための受信部で、ＲＦ処理部（４）及びスペクトラム
逆拡散復調部（６）から成る。また、（７）は受信部（
３）により復調された復調信号、（８）は復調信号（７
）を基に距離測定部（９）、ドツプラ測定部（１０）、
及び軌道データ収集部（１１）において信号処理し、お
のおのシェードレンジ信号（１２）＋ シェードレン
ジレート信号（１３）、及び航法データ（１４）を出力
する信号処理部、 （１５）は上記シー−ドレンジ信号
（１２）、 シェードレンジレート信号（１３）及び
航法データ（Ｉ４）を位置計算部（１６）及び速度計算
部（１７）において処理し１位置データ（＋８）を出力
する測定計算部、 （２０）は位置データ（＋８）を基
に衛星選択信号（２１）を出力する衛星選択部である。
を構成する衛星からの送信信号を受信するアンテナ、（
２）はその受信信号、（３）は受信信号（２）を復調す
るための受信部で、ＲＦ処理部（４）及びスペクトラム
逆拡散復調部（６）から成る。また、（７）は受信部（
３）により復調された復調信号、（８）は復調信号（７
）を基に距離測定部（９）、ドツプラ測定部（１０）、
及び軌道データ収集部（１１）において信号処理し、お
のおのシェードレンジ信号（１２）＋ シェードレン
ジレート信号（１３）、及び航法データ（１４）を出力
する信号処理部、 （１５）は上記シー−ドレンジ信号
（１２）、 シェードレンジレート信号（１３）及び
航法データ（Ｉ４）を位置計算部（１６）及び速度計算
部（１７）において処理し１位置データ（＋８）を出力
する測定計算部、 （２０）は位置データ（＋８）を基
に衛星選択信号（２１）を出力する衛星選択部である。
次に動作について説明する。
まス、グローバルポジショニングシステムによる位置決
定原理について簡単に説明する。軌道高度約２０．０Ｏ
ＯＫｍの宇宙空間に複数個の衛星（ＧＰＳ衛星と呼ぶ。
定原理について簡単に説明する。軌道高度約２０．０Ｏ
ＯＫｍの宇宙空間に複数個の衛星（ＧＰＳ衛星と呼ぶ。
）が配備されており、各々異なるコードで位相変調／ス
ペクトラム拡散処理された電波を送信する。グローバル
ポジショニングシステム受信装置は２選択した衛星のコ
ードを内部発生することにより、特定の衛星からの電波
を受信し、送受信間の電波の伝搬時間からＧＰＳ衛星か
らの相対距離を測位する。また、受信信号を解読するこ
とにより、ＧＰＳ衛星の位置情報を得る。同時に３個以
上のＧＰＳ衛星からの電波を受信、測位することにより
幾何学的に位置決定を行う。
ペクトラム拡散処理された電波を送信する。グローバル
ポジショニングシステム受信装置は２選択した衛星のコ
ードを内部発生することにより、特定の衛星からの電波
を受信し、送受信間の電波の伝搬時間からＧＰＳ衛星か
らの相対距離を測位する。また、受信信号を解読するこ
とにより、ＧＰＳ衛星の位置情報を得る。同時に３個以
上のＧＰＳ衛星からの電波を受信、測位することにより
幾何学的に位置決定を行う。
次に図に従って具体的に動作を説明する。
アンテナ（１）で受信されたＧＰＳ衛星からの受信信号
（２）を、 ＲＦ処理部（４）において１周波数変換さ
れ中間周波増幅される。 スペクトラム逆拡散部（６）
では衛星選択部（２０）からの衛星選択信号（２１）に
従い特定のＧＰＳ衛星のコードを発生し、中間周波増幅
された信号との相関をとることによりスペクトル逆拡散
復調を行う。距離測定部（９）はスペクトラム逆拡散部
（６）において検出された復調信号（７）を基に内部発
生コードと受信信号（２）との位相差より受信点とＧＰ
Ｓ衛星との間の距離を算出し、シェードレンジ信号（１
２）を出力する。ドツプラ測定部（１０）は復調信号（
７）を基にドツプラ変動分より受信点とＧＰＳ衛星との
距離の変化率を算出し、シェードレンジレート信号（＋
３）を出力する。また軌道データ収集部（１１）は復調
信号（７）を解読し、 ＧＰＳ衛星の軌道情報を収集し
、航法データ（１４）を出力する。
（２）を、 ＲＦ処理部（４）において１周波数変換さ
れ中間周波増幅される。 スペクトラム逆拡散部（６）
では衛星選択部（２０）からの衛星選択信号（２１）に
従い特定のＧＰＳ衛星のコードを発生し、中間周波増幅
された信号との相関をとることによりスペクトル逆拡散
復調を行う。距離測定部（９）はスペクトラム逆拡散部
（６）において検出された復調信号（７）を基に内部発
生コードと受信信号（２）との位相差より受信点とＧＰ
Ｓ衛星との間の距離を算出し、シェードレンジ信号（１
２）を出力する。ドツプラ測定部（１０）は復調信号（
７）を基にドツプラ変動分より受信点とＧＰＳ衛星との
距離の変化率を算出し、シェードレンジレート信号（＋
３）を出力する。また軌道データ収集部（１１）は復調
信号（７）を解読し、 ＧＰＳ衛星の軌道情報を収集し
、航法データ（１４）を出力する。
測位計算部（１５）は２位置計算部（１６）と速度計算
部（１７）から構成されるが、複数個のＧＰＳ衛星から
のシェードレンジ信号（＋２）、 シェードレンジレ
ート信号（１３）及び航法データ（１４）を処理し２位
置データ（１８）として受信点の位置及び速度を決定出
力する従来の船舶用グローバルボジショニングシステム
受信装置の場合、衛星選択部（２０）は、 ｉ）受信点
の運動が地球表面内に限られていること、１１）アンテ
ナ視野が天頂を中心に半頂角約９０°が確保されること
等の理由により測位計算部（１７）からの位置データ（
１８）及びＧＰＳ衛星軌道情報を含む航法データ（１４
）のみを用い、可視ＧＰＳ衛星を決定でき、衛星選択信
号（２１）を受信部（３）に出力する。
部（１７）から構成されるが、複数個のＧＰＳ衛星から
のシェードレンジ信号（＋２）、 シェードレンジレ
ート信号（１３）及び航法データ（１４）を処理し２位
置データ（１８）として受信点の位置及び速度を決定出
力する従来の船舶用グローバルボジショニングシステム
受信装置の場合、衛星選択部（２０）は、 ｉ）受信点
の運動が地球表面内に限られていること、１１）アンテ
ナ視野が天頂を中心に半頂角約９０°が確保されること
等の理由により測位計算部（１７）からの位置データ（
１８）及びＧＰＳ衛星軌道情報を含む航法データ（１４
）のみを用い、可視ＧＰＳ衛星を決定でき、衛星選択信
号（２１）を受信部（３）に出力する。
従来のグローバルポジショニングシステム受信装置は以
上のように構成されているので、逐次大きな姿勢変更（
姿勢マヌーノリを行う宇宙機に搭載する場合、アンテナ
視野方向が受信点の位置情報のみでは決定されず、衛星
選択部が選択するＧＰＳ衛星と、アンテナ視野内にある
ＧＰＳ衛星とに大きな差異が生じ、上記受信装置が正常
に動作しないなどの課題があった。
上のように構成されているので、逐次大きな姿勢変更（
姿勢マヌーノリを行う宇宙機に搭載する場合、アンテナ
視野方向が受信点の位置情報のみでは決定されず、衛星
選択部が選択するＧＰＳ衛星と、アンテナ視野内にある
ＧＰＳ衛星とに大きな差異が生じ、上記受信装置が正常
に動作しないなどの課題があった。
この発明は、−上記のような課題を解消するためになさ
れたもので、宇宙機等の大きな姿勢変更を行うものに搭
載した場合にも、正常に動作できるグローバルボジショ
ニングシステム受信装置を得ることを目的とする。
れたもので、宇宙機等の大きな姿勢変更を行うものに搭
載した場合にも、正常に動作できるグローバルボジショ
ニングシステム受信装置を得ることを目的とする。
この発明に係るグローバルポジショニングシステム受信
装置は複数個のアンテナを備え、任意の姿勢に対してア
ンテナ視野を確保するとともに。
装置は複数個のアンテナを備え、任意の姿勢に対してア
ンテナ視野を確保するとともに。
地球センサ及びその信号処理部を付加し、受信点に関し
て得られた姿勢データ及び位置データを基に可視ＧＰＳ
衛星を決定しアンテナ切換、受信衛星の選択を行う手段
を設けたものである。
て得られた姿勢データ及び位置データを基に可視ＧＰＳ
衛星を決定しアンテナ切換、受信衛星の選択を行う手段
を設けたものである。
この発明におけるグローバルボジショニングシステム受
信装置は、受信点に関して得られた姿勢データ及び位置
データを基に受信したいＧＰＳ衛星の選択を行うことに
より、姿勢変更の大きい宇宙機に搭載可能な位置決定装
置である。
信装置は、受信点に関して得られた姿勢データ及び位置
データを基に受信したいＧＰＳ衛星の選択を行うことに
より、姿勢変更の大きい宇宙機に搭載可能な位置決定装
置である。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第一
図において（２２）は地球に対するアンテナの相対位置
を検出し、地球センサ信号（２３）を出力する地球セン
サ、 （２４）は地球センサ信号（２３）を受け宇宙機
の姿勢データ（２５）を生成する地球センサ信号処理部
、 （２６）は位置データ（１ｇ）、航法データ（１４
）及び上記姿勢データ（２５）を基に衛星選択部（２０
）で生成された衛星選択信号（２１）及び上記姿勢デー
タ（２５）を受け受信信号（２）を選択するアンテナ選
択部である。
図において（２２）は地球に対するアンテナの相対位置
を検出し、地球センサ信号（２３）を出力する地球セン
サ、 （２４）は地球センサ信号（２３）を受け宇宙機
の姿勢データ（２５）を生成する地球センサ信号処理部
、 （２６）は位置データ（１ｇ）、航法データ（１４
）及び上記姿勢データ（２５）を基に衛星選択部（２０
）で生成された衛星選択信号（２１）及び上記姿勢デー
タ（２５）を受け受信信号（２）を選択するアンテナ選
択部である。
上記のように構成されたグローバルボジショニングシス
テム受信装置の動作を第１図を参照しながら説明する。
テム受信装置の動作を第１図を参照しながら説明する。
特に従来の船舶用としての一実施例と異なる箇所につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
大きな姿勢変更のある宇宙機に搭載するためにアンテナ
（１）及びＲＦ処理部（４）を複数具備し全方向アンテ
ナ視野を確保することにより受信可能な可視ＧＰＳ衛星
の個数を最大にしている。受信する衛星の選択は、衛星
選択部（２０）において、測位計算部（１５）からの宇
宙機の位置データ（１ｇ）、軌道データ収集部で収集さ
れたＧＰＳ衛星に関する航法データ（１４）及び宇宙機
の姿勢データ（２５）を基に行う。
（１）及びＲＦ処理部（４）を複数具備し全方向アンテ
ナ視野を確保することにより受信可能な可視ＧＰＳ衛星
の個数を最大にしている。受信する衛星の選択は、衛星
選択部（２０）において、測位計算部（１５）からの宇
宙機の位置データ（１ｇ）、軌道データ収集部で収集さ
れたＧＰＳ衛星に関する航法データ（１４）及び宇宙機
の姿勢データ（２５）を基に行う。
ここに、姿勢データ（２５）は宇宙機に搭載された地球
センサ（２２）によりアンテナ（２）の方向と地球の相
対位置を検出し、地球センサ信号処理部（２４）におい
て決定される。衛星選択部（２０）から出力された衛星
選択信号（２１）はアンテナ選択部（２６）に入力され
２選択された衛星が視野内にあるアンテナ（１）からの
受信信号（２）が選択されスペクトラム逆拡散復調部（
６）へ出力される。なお、受信信号（２）の復調、信号
処理及び測位計算は従来の一実施例と同じである。
センサ（２２）によりアンテナ（２）の方向と地球の相
対位置を検出し、地球センサ信号処理部（２４）におい
て決定される。衛星選択部（２０）から出力された衛星
選択信号（２１）はアンテナ選択部（２６）に入力され
２選択された衛星が視野内にあるアンテナ（１）からの
受信信号（２）が選択されスペクトラム逆拡散復調部（
６）へ出力される。なお、受信信号（２）の復調、信号
処理及び測位計算は従来の一実施例と同じである。
以上のように、この発明によれば、地球センサ及びその
信号処理部を付加し、宇宙機に関する姿勢データ及び位
置データを基に受信する衛星の選択及び複数個あるアン
テナの選択を行うように構成したので、任意の姿勢での
正常動作が可能で、姿勢変更の大きな宇宙機への搭載に
適したグローバルポジショニングシステム受信装置が得
られた。
信号処理部を付加し、宇宙機に関する姿勢データ及び位
置データを基に受信する衛星の選択及び複数個あるアン
テナの選択を行うように構成したので、任意の姿勢での
正常動作が可能で、姿勢変更の大きな宇宙機への搭載に
適したグローバルポジショニングシステム受信装置が得
られた。
第１図はこの発明の一実施例を示すグローバルボジショ
ニングシステム受信装置のブロック図。 第２図は従来のグローバルボジショニングシステム受信
装置のブロック図である。 図中、（１）はアンテナ、（２）は受信信号、（３）は
受信部、（４）はＲＦ処理部、（６）はスペクトラム逆
拡散復調部、（７）は復調信号、（８）は信号処理部、
（９）は距離測定部、（１０）はドツプラ測定部、（１
１）は軌道データ収集部、 （＋２）はシェードレンジ
信号、（＋３）はシェードレンジレート信号、 （１４
）は航法データ、（＋５）は測位計算部、（＋６）は位
置計算部、 （１７）は速度計算部、（１ｇ）は位置デ
ータ、 （２Ｇ）は衛星選択部、 （２１）は衛星選択
信号、（２２）は地球センサ、 （２３）は地球センサ
信号（２４）は地球センサ信号処理部、 （２５）は姿
勢データ（２６）はアンテナ選択部である。 なお１図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
示しである。
ニングシステム受信装置のブロック図。 第２図は従来のグローバルボジショニングシステム受信
装置のブロック図である。 図中、（１）はアンテナ、（２）は受信信号、（３）は
受信部、（４）はＲＦ処理部、（６）はスペクトラム逆
拡散復調部、（７）は復調信号、（８）は信号処理部、
（９）は距離測定部、（１０）はドツプラ測定部、（１
１）は軌道データ収集部、 （＋２）はシェードレンジ
信号、（＋３）はシェードレンジレート信号、 （１４
）は航法データ、（＋５）は測位計算部、（＋６）は位
置計算部、 （１７）は速度計算部、（１ｇ）は位置デ
ータ、 （２Ｇ）は衛星選択部、 （２１）は衛星選択
信号、（２２）は地球センサ、 （２３）は地球センサ
信号（２４）は地球センサ信号処理部、 （２５）は姿
勢データ（２６）はアンテナ選択部である。 なお１図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
示しである。
Claims (1)
- グローバルポジショニングシステムを構成する衛星から
の送信信号を受信するアンテナと、地球に対するアンテ
ナの相対位置を検出し地球センサ信号を出力する地球セ
ンサと、上記地球センサ信号を受け宇宙機の姿勢データ
を生成する地球センサ信号処理部と、上記姿勢データ及
び衛星選択信号を基に複数の上記アンテナからの受信信
号を選択、復調を行い復調信号を出力する受信部と、こ
の復調信号を受けシェードレンジ、シェードレンジレー
ト及び航法データを出力する信号処理部とこのシェード
レンジ、シェードレンジレート及び航法データを受け宇
宙機の位置データを出力する測位計算部と、この位置デ
ータ及び上記姿勢データを基に上記衛星選択信号を出力
する衛星選択部とを具備することを特徴としたグローバ
ルポジシヨニングシステム受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008183A JPH02187681A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | グローバルポジシヨニングシステム受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008183A JPH02187681A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | グローバルポジシヨニングシステム受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187681A true JPH02187681A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11686191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1008183A Pending JPH02187681A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | グローバルポジシヨニングシステム受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187681A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952958A (en) * | 1996-04-05 | 1999-09-14 | Discovision Associates | Positioning system and method |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP1008183A patent/JPH02187681A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952958A (en) * | 1996-04-05 | 1999-09-14 | Discovision Associates | Positioning system and method |
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