JPH04175677A

JPH04175677A - 受信装置

Info

Publication number: JPH04175677A
Application number: JP30326690A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Maeda; 裕昭前田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-08
Filing date: 1990-11-08
Publication date: 1992-06-23

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、例えばＧＰＳ　（Ｇｌｏｂａ　ｌＰｏｓｉ
ｔｉｏｎｉｎｇ　　Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＰＳ信
号を受信して宇宙ステーション等の宇宙航行体を含む移
動体の位置情勢を測定するのに用いる受信装置に関する
。

（従来の技術）一般に、ＧＰＳ受信装置は、第３図に示すように地上に
おける移動体、例えば自動車に搭載され、その受信アン
テナで複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して、
このＧＰＳ信号を利用して自動車１の位置及び速度情報
が求められる。このようなＧＰＳ受信装置としては、第
４図及び第５図に示すものが知られている。

第４図のＧＰＳ受信装置は、移動体に一対の受信アンテ
ナ３ａ、３ｂを設け、この受信アンテナ３ａ、３ｂの出
力を前置増幅器４ｂ、４ｃｓ第１段増幅器４ａ及び複数
の受信チャンネ毎に設けた第２段増幅器５を介して信号
処理部６に導くことにより、この信号処理部６で位置及
び速度情報が求められる。

ところが、上記ＧＰＳ受信装置では、その構成上、同一
のＧＰＳ衛星から受信した電波の位相が、その受信アン
テナ３ａ、３ｂ相互間で反転しているような場合、該受
信アンテナ３ａ、３ｂの出力信号が第１段増幅器４ａで
打ち消されて、その信号処理か不能状態となるために、
測位範囲が狭いという問題を有していた。

また、第５図のＧＰＳ受信装置は、移動体に複数、例え
ば３個の受信アンテナ３ｃ〜３ｅを設け、これら受信ア
ンテナ３ｃ〜３ｅからの出力のうち１個の受信アンテナ
３ｃ　（３ｄ、３ｅ）の出力が前置増幅器４ｄ　（４ｅ
、４ｆ）及び切換器７を介して取出される。そして、こ
の切換器７で取出したＧＳＰ信号は第１段増幅器４ａ及
び複数の受信チャンネ毎に設けた第２段増幅器５ａを介
して信号処理部６ａに導かれ、この信号処理部６ａで位
置及び速度情報が求められる。

しかしながら、上記ＧＰＳ受信装置では、その構成上、
アンテナによる覆域範囲を十分に採ることができるが、
実質的に測定に使用される受信アンテナがひとつに限定
されるために、受信不可能範囲が存在するという問題を
有していた。すなわち、第６図に示すように宇宙航行体
８にＧＳＰ受信装置を搭載してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ
信号に基づいて位置及び速度情報を求める場合には、宇
宙航行体８が種々の姿勢を採ることにより、ＧＰＳ衛星
９からのＧＰＳ信号があらゆる角度から到来すると予想
される。この場合、ＧＳＰ受信装置は第３図の場合に比
べて広範囲の受信範囲か要求されるが、受信アンテナが
ひとつに限定されると、ＧＳＰ信号を受信出来ない場合
がある。

（発明が解決しようとする課題）以上述べたように、従来の受信装置では、受信不可能範
囲が存在するという問題を有していた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、信号発
信源からの信号の確実な受信を実現し得るようにして、
高精度な位置情報の検出を実現し得るようにしたＧＰＳ
受信装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は移動体に搭載され、信号発信源からの信号を
受信する複数の受信アンテナと、各受信アンテナで受信
した信号を分配する分配手段と、この分配手段で分配し
た信号が供給され、所定の受信アンテナからの信号を外
部からの制御信号により選択する切換手段と、前記信号
発信源の位置情報及び前記移動体の位置及び姿勢情報に
基づいて前記切換手段に前期制御信号を出力する制御手
段とを備えて受信装置を構成したものである。

（作用）上記構成によれば、切換手段は信号発信源の位置及び速
度情報、前記移動体の位置及び姿勢情報に基づいて切換
制御されることにより、移動体の姿勢に応じた受信アン
テナ出力が所定の受信チャンネルに導かれる。従って、
移動体の広範囲に亘る高精度な位置情報の検出が可能と
なる。

（実施例）以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る受信装置を示すもの
で、図中１０．１１は一対の受信アンテナで、例えば宇
宙航行体本体１２に対して略全方位がアンテナ領域とな
るように配設される。この受信アンテナ１０．１１の出
力端は第１段増幅器１３ａ、１３ｂを介してチャンネル
数に対応した、例えば５分配用に第１及び第２の分配器
１４ａ。

１４ｂの入力端に接続される。第１及び第２の分配器１
４ａ、１４ｂは入力した信号を５分配して、その各出力
端より第１乃至第５の切換器１５ａ〜１５ｅの固定接点
ａ及びｂに出力する。この第１乃至第５の切換器１５ａ
〜１５ｅは、その可動接点Ｃに第１乃至第５の受信チャ
ンネル１６ａ〜１６ｅが第２段増幅器１７ａ〜１７ｅを
介して接続される。そして、これら第１乃至第５の受信
チャンネル１６ａ〜１６ｅの出力端には演算部１８に接
続され、この演算部１８の出力端には入出力部１９に接
続される。入出力部１９はインターフェースを構成する
もので、例えば航法計算用の図示しない外部機器に接続
される。

また、演算部１８にはアンテナ切換指示部１８ａが設け
られる。このアンテナ切換指示部１８ｇには、予めＧＰ
Ｓ衛星位置及び速度情報が記憶されており、図示しない
宇宙航行体姿勢検出部からの姿勢情報に応動して受信ア
ンテナ設定用の切換制御信号を生成して上記第１乃至第
５の切換スイッチ１５８〜１５ｅの信号入力端に出力し
、該第１乃至第５の切換スイッチ１５ａ〜１５ｅを所定
の受信アンテナ１０または１１の出力が所定の受信チャ
ンネルに与えられるように切換制御する。

上記構成において、第１乃至第５の切換スイッチ１５ａ
〜１５ｅは、上述したようにアンテナ切換指示部１８ａ
により、そのＧＰＳ衛星位置及び速度情報、宇宙航行体
の姿勢情報に基づいて生成された切換制御信号に応じて
受信チャンネル毎に切換制御され、所定の受信アンテナ
１０（１１）の出力を所定の受信チャンネルに入力させ
る。演算部１８は各受信チャンネルからの信号に基づい
て宇宙航行体１２の位置及び速度情報を算出して、その
位置及び速度情報を入出力部１９を介して外部機器に出
力し、航法計算に供される。そして、宇宙航行体１２の
姿勢が変化すると、再びアンテナ切換指示部１８ａは、
その姿勢情報及びＧＰＳ衛星位置及び速度情報に基づい
て切換制御信号を生成して第１及び第５の切換スイッチ
１５ａ〜１５ｅを宇宙航行体１２の姿勢に対応した受信
アンテナ１０（１１）に対応するように受信チャンネル
毎に切換制御する。これにより、宇宙航行体１２の姿勢
が変化しても受信アンテナ１０（１１）を切換えること
により、所望の衛星からの信号を所定の受信チャンネル
に導くことができ、宇宙航行体１２の位置及び速度情報
を算出する。

このように、上記受信装置は宇宙航行体１２に２個の受
信アンテナ１０．１１を配設し、この受信アンテナ１０
．１１の出力を予め記憶しておいたＧＰＳ衛星の位置及
び速度情報、宇宙航行体１２の姿勢情報に基づいて受信
チャンネル毎に選択して、宇宙航行体１２の位置情報を
求めるように構成した。これによれば、宇宙航行体１２
の広範囲に亘る高精度な位置情報の検出が可能となる。

なお、上記実施例では、２個の受信アンテナ１０．１．
１を用いて構成した場合で説明したが、この発明は、こ
れに限ることなく、例えば第２図に示すように複数個の
受信アンテナ２０１゜２０２、・・・、２Ｏｎ　（図中
では、図の都合上、３個の受信アンテナのみを図示）を
それぞれ所定のＧＰＳ衛星に対応させて配設するように
構成することも可能である。即ち、これら受信アンテン
２０１．２０２．・・・、２０ｎの出力端はそれぞれ第
１段増幅器２１１，２１２．・・・、２１ｎに接続され
る。この第１段増幅器２１１，２１２．・・・。

２１ｎの出力端は受信チャンネル数に対応される分配器
２２１，２２２．・・・、２２ｎに接続される。

この分配器２２１，２２２．・・・、２２ｎの出力端は
切換スイッチ２３１，２３２．・・・、２３ｎの固定接
点にそれぞれ接続され、この切換スイッチ２３１．２３
２．・・・、２３ｎの可動接点には第２段増幅器２４１
，２４２．・・・、２４ｎを介して復調部及び制御部で
構成される受信チャンネル２５１．２５２．・・・、２
５ｎの入力端が接続される。この受信チャンネル２５１
，２５２．・・・。

２５ｎの出力端には演算部２６が接続され、この演算部
の出力端には外部機器インターフェース用の入出力部２
７が接続される。そして、切換スイッチ２３１，２３２
．　・・・、２３ｎは、例えば演算部２６に設けたスイ
ッチ切換指示部２６ａにより、予め記憶しておいたＧＰ
Ｓ衛星の位置及び速度情報と、または外部から得た予め
記憶しておいた移動体の姿勢情報に基づいて生成した切
換制御信号により所望の衛星からの信号を所定の受信チ
ャンネルに導くよう受信アンテナ２０１（２０２，・・
・、２Ｏｎ）の出力を切換える。

また、上記実施例では、宇宙空間において用いられる宇
宙航行体の位置及び速度情報検出に用いた場合で説明し
たが、これに限ることなく、航空機等の各種の移動体に
おいても適用可能である。

よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その他
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施
し得ることは勿論のことである。

し発明の効果］以上詳述したように、この発明によれば、信号発信源か
らの信号の確実な受信を実現し得るようにして、高精度
な位置及び速度情報の検出を実現し得るようにした受信
装置を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る受信装置を示すブロ
ック図、第２図はこの発明の他の実施例を示すブロック
図、第３図乃至第６図は従来の受信装置を説明するため
に示した図である。１０．１１，２０１〜２Ｏｎ−・・受信アンテナ、１３
ａ、１３ｂ、２１１〜２１ｎ−第１段増幅器、１４ａ、
１４ｂ、２２１〜２２ｎ−・・分配器、１５ｇ−１５ｅ
、２３１〜２３ｎ−・・切換スイッチ、１７ａ〜１７ｅ
、２４１〜２４ｎ・・・第２段増幅器、１６ａ〜１６ｅ
、２５１〜２５ｎ・・・受信チャンネル、１８．２６−
・・演算部、１８ａ、２６ａ−スイッチ切換指示部、１
９．２７・・・入出力部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】移動体に搭載され、信号発信源からの信号を受信する複
数の受信アンテナと、各受信アンテナで受信した信号を分配する分配手段と、この分配手段で分配した信号が供給され、所定の受信ア
ンテナからの信号を外部からの制御信号により選択する
切換手段と、前記信号発信源の位置情報及び前記移動体の位置及び姿
勢情報に基づいて前記切換手段に前期制御信号を出力す
る制御手段とを具備したことを特徴とする受信装置。