JPH05281330A - Ｇｐｓ受信機の衛星電波捕捉方法 - Google Patents
Ｇｐｓ受信機の衛星電波捕捉方法Info
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- JPH05281330A JPH05281330A JP8000192A JP8000192A JPH05281330A JP H05281330 A JPH05281330 A JP H05281330A JP 8000192 A JP8000192 A JP 8000192A JP 8000192 A JP8000192 A JP 8000192A JP H05281330 A JPH05281330 A JP H05281330A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ＧＰＳ受信機の衛星電波捕捉方法
に関し、低精度の発振器を用いた場合でも、測位に必要
な複数の衛星の捕捉時間を全体として短縮することので
きるＧＰＳ受信機の衛星電波捕捉方法を提供することを
目的とする。 【構成】 それぞれの捕捉衛星毎にサーチ中心周波数を
設定し、該設定したサーチ中心周波数を始点として発振
器の発振周波数を上下に振りながら目的とする衛星の電
波を捕捉するようにしたＧＰＳ受信機の衛星電波捕捉方
法において、最初に捕捉した衛星の実際の受信周波数か
ら当該衛星のドップラー周波数偏位を差し引くことによ
りＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値を算出し、２番
目以降の捕捉衛星については前記算出されたオフセット
値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すようにする。
に関し、低精度の発振器を用いた場合でも、測位に必要
な複数の衛星の捕捉時間を全体として短縮することので
きるＧＰＳ受信機の衛星電波捕捉方法を提供することを
目的とする。 【構成】 それぞれの捕捉衛星毎にサーチ中心周波数を
設定し、該設定したサーチ中心周波数を始点として発振
器の発振周波数を上下に振りながら目的とする衛星の電
波を捕捉するようにしたＧＰＳ受信機の衛星電波捕捉方
法において、最初に捕捉した衛星の実際の受信周波数か
ら当該衛星のドップラー周波数偏位を差し引くことによ
りＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値を算出し、２番
目以降の捕捉衛星については前記算出されたオフセット
値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＰＳ受信機の衛星電
波捕捉方法に関する。ＧＰＳ(Global Positioning Syst
em：グローバル・ポジショニング・システム）は、人工
衛星を利用した測位システムであって、高度約２万２０
０Ｋｍの上空に地球を周回する６つの軌道を設定し、各
軌道に複数個の衛星を打ち上げ、各衛星から測位用の航
法データを含むＧＰＳ信号をスペクトル拡散方式で地球
へ向けて送信するようにしたもので、地上（または海上
や航空）のＧＰＳ受信機で測位に必要な３個または４個
の衛星の電波を受信することにより、各衛星からのＧＰ
Ｓ信号に含まれる航法データを用いて受信地点の緯度，
経度，高度などの必要な位置情報をリアルタイムに計算
できるようにしたものである。
波捕捉方法に関する。ＧＰＳ(Global Positioning Syst
em：グローバル・ポジショニング・システム）は、人工
衛星を利用した測位システムであって、高度約２万２０
０Ｋｍの上空に地球を周回する６つの軌道を設定し、各
軌道に複数個の衛星を打ち上げ、各衛星から測位用の航
法データを含むＧＰＳ信号をスペクトル拡散方式で地球
へ向けて送信するようにしたもので、地上（または海上
や航空）のＧＰＳ受信機で測位に必要な３個または４個
の衛星の電波を受信することにより、各衛星からのＧＰ
Ｓ信号に含まれる航法データを用いて受信地点の緯度，
経度，高度などの必要な位置情報をリアルタイムに計算
できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】民間に開放されているＧＰＳ信号はＣ／
Ａコードと呼ばれる信号であり、１５７５．４２ＭHzで
送信されている。したがって、衛星電波を捕捉するに
は、原理的にはこの１５７５．４２ＭHzで受信待機すれ
ばよい。しかしながら、ＧＰＳ衛星は静止衛星ではない
ため、ドップラー効果によりその受信周波数が変動し、
さらに、ＧＰＳ受信機の発振器もオフセットによりその
発振周波数が変動している。
Ａコードと呼ばれる信号であり、１５７５．４２ＭHzで
送信されている。したがって、衛星電波を捕捉するに
は、原理的にはこの１５７５．４２ＭHzで受信待機すれ
ばよい。しかしながら、ＧＰＳ衛星は静止衛星ではない
ため、ドップラー効果によりその受信周波数が変動し、
さらに、ＧＰＳ受信機の発振器もオフセットによりその
発振周波数が変動している。
【０００３】したがって、実際に衛星電波を捕捉するに
は、前記ドップラー効果による受信周波数の偏位分（以
下、「ドップラー周波数偏位」という）と発振器のオフ
セット分だけずらして衛星電波のサーチ中心周波数を設
定し、このサーチ中心周波数を始点としてサーチ帯域幅
を徐々に広げながら衛星電波を探し、発振器が衛星電波
にロックした時点で当該衛星の捕捉を完了するようにし
ている。このような捕捉動作を繰り返すことにより、測
位に必要な数の衛星の捕捉を行なう。
は、前記ドップラー効果による受信周波数の偏位分（以
下、「ドップラー周波数偏位」という）と発振器のオフ
セット分だけずらして衛星電波のサーチ中心周波数を設
定し、このサーチ中心周波数を始点としてサーチ帯域幅
を徐々に広げながら衛星電波を探し、発振器が衛星電波
にロックした時点で当該衛星の捕捉を完了するようにし
ている。このような捕捉動作を繰り返すことにより、測
位に必要な数の衛星の捕捉を行なう。
【０００４】前記衛星電波の捕捉動作時、サーチ中心周
波数が衛星電波の実際の受信周波数に近ければ近いほど
衛星を捕捉する時間は早くなる。このサーチ中心周波数
を設定するための主たるファクターは、前記したドップ
ラー周波数偏位と発振器のオフセット値である。ドップ
ラー周波数偏位は衛星の地球周回運動により不可避的に
生ずる現象であり、その変化幅は最大±６［ＫHz］程度
（通常±３［ＫHz］程度）である。したがって、より実
際の受信周波数に近い位置にサーチ中心周波数を設定す
るには、ＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値の誤差を
できるだけ小さくすることが望ましい。
波数が衛星電波の実際の受信周波数に近ければ近いほど
衛星を捕捉する時間は早くなる。このサーチ中心周波数
を設定するための主たるファクターは、前記したドップ
ラー周波数偏位と発振器のオフセット値である。ドップ
ラー周波数偏位は衛星の地球周回運動により不可避的に
生ずる現象であり、その変化幅は最大±６［ＫHz］程度
（通常±３［ＫHz］程度）である。したがって、より実
際の受信周波数に近い位置にサーチ中心周波数を設定す
るには、ＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値の誤差を
できるだけ小さくすることが望ましい。
【０００５】そこで、従来のＧＰＳ受信機では、発振器
として極めて精度の高い温度補償付き水晶発振器（以
下、「ＴＣＸＯ」という）を使用していた。このＴＣＸ
Ｏは、水晶振動子の温度特性を電気回路的に補償するこ
とにより、−４０°Ｃ〜＋８５°Ｃの広い温度範囲にわ
たって±２〜±５［ｐｐｍ］程度（周波数換算で±３
［ＫHz］〜±８［ＫHz］程度）の極めて高い精度を与え
たものである。なお、通常の通信機器において使用され
る発振器の精度は±５０〜±１００［ｐｐｍ］程度が普
通であり、良くてもせいぜい±２０［ｐｐｍ］程度であ
る。
として極めて精度の高い温度補償付き水晶発振器（以
下、「ＴＣＸＯ」という）を使用していた。このＴＣＸ
Ｏは、水晶振動子の温度特性を電気回路的に補償するこ
とにより、−４０°Ｃ〜＋８５°Ｃの広い温度範囲にわ
たって±２〜±５［ｐｐｍ］程度（周波数換算で±３
［ＫHz］〜±８［ＫHz］程度）の極めて高い精度を与え
たものである。なお、通常の通信機器において使用され
る発振器の精度は±５０〜±１００［ｐｐｍ］程度が普
通であり、良くてもせいぜい±２０［ｐｐｍ］程度であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のＧＰＳ受信機で
は高精度なＴＣＸＯを使用していることから、ＧＰＳ受
信機の発振器のオフセット値として前回の測位時に得ら
れた値を受信機内のメモリにバックアップしておき、こ
れを次回の衛星電波の捕捉開始時に読み出して使ってい
た。ところが、低精度の発振器を使用しようとすると、
オフセット値の変化が大きいために前回の測位時に求め
たバックアップ値をそのまま用いることができず、衛星
を捕捉するにはかなり広い周波数範囲をサーチする必要
があり、捕捉に時間がかかるという問題があった。
は高精度なＴＣＸＯを使用していることから、ＧＰＳ受
信機の発振器のオフセット値として前回の測位時に得ら
れた値を受信機内のメモリにバックアップしておき、こ
れを次回の衛星電波の捕捉開始時に読み出して使ってい
た。ところが、低精度の発振器を使用しようとすると、
オフセット値の変化が大きいために前回の測位時に求め
たバックアップ値をそのまま用いることができず、衛星
を捕捉するにはかなり広い周波数範囲をサーチする必要
があり、捕捉に時間がかかるという問題があった。
【０００７】また、従来のＧＰＳ受信機では高精度なＴ
ＣＸＯを使用していることから、そのオフセット値の経
時変化は無視し、最初の衛星を捕捉した後でもオフセッ
ト値の更新を行なうことなく他の衛星のサーチを続けて
いた。したがって、もしも最初に設定したオフセット値
がなんらかの理由で大きく変化しているような場合に
は、たとえ高精度のＴＣＸＯであったとしても、広い周
波数範囲をサーチしなければ衛星を捕捉することができ
ず、測位に必要な複数個の衛星を捕捉するまでにかなり
の時間がかかってしまう。
ＣＸＯを使用していることから、そのオフセット値の経
時変化は無視し、最初の衛星を捕捉した後でもオフセッ
ト値の更新を行なうことなく他の衛星のサーチを続けて
いた。したがって、もしも最初に設定したオフセット値
がなんらかの理由で大きく変化しているような場合に
は、たとえ高精度のＴＣＸＯであったとしても、広い周
波数範囲をサーチしなければ衛星を捕捉することができ
ず、測位に必要な複数個の衛星を捕捉するまでにかなり
の時間がかかってしまう。
【０００８】さらに、従来のＧＰＳ受信機に用いられて
いるＴＣＸＯは、通常の通信機器に用いられている低精
度の水晶発振器に比べて非常に高価であり、これがＧＰ
Ｓ受信機の製品コストに大きな影響を及ぼしていた。
いるＴＣＸＯは、通常の通信機器に用いられている低精
度の水晶発振器に比べて非常に高価であり、これがＧＰ
Ｓ受信機の製品コストに大きな影響を及ぼしていた。
【０００９】本発明は前記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、低精度の発振器を用いた
場合でも、測位に必要な複数の衛星の捕捉時間を全体と
して短縮することのできるＧＰＳ受信機の衛星電波捕捉
方法を提供することである。
で、その目的とするところは、低精度の発振器を用いた
場合でも、測位に必要な複数の衛星の捕捉時間を全体と
して短縮することのできるＧＰＳ受信機の衛星電波捕捉
方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、それぞれの捕捉衛星毎にサーチ中心周波
数を設定し、該設定したサーチ中心周波数を始点として
発振器の発振周波数を上下に振りながら目的とする衛星
の電波を捕捉するようにしたＧＰＳ受信機の衛星電波捕
捉方法において、最初に捕捉した衛星の実際の受信周波
数から当該衛星のドップラー周波数偏位を差し引くこと
によりＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値を算出し、
２番目以降の捕捉衛星については前記算出されたオフセ
ット値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すようにし
たことを特徴とするものである。
め、本発明は、それぞれの捕捉衛星毎にサーチ中心周波
数を設定し、該設定したサーチ中心周波数を始点として
発振器の発振周波数を上下に振りながら目的とする衛星
の電波を捕捉するようにしたＧＰＳ受信機の衛星電波捕
捉方法において、最初に捕捉した衛星の実際の受信周波
数から当該衛星のドップラー周波数偏位を差し引くこと
によりＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値を算出し、
２番目以降の捕捉衛星については前記算出されたオフセ
ット値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すようにし
たことを特徴とするものである。
【００１１】
【作 用】図３は、本発明の衛星電波捕捉方法のための
発振器のオフセット値の算出方法の説明図である。い
ま、ＧＰＳ信号の基準受信周波数をｆ0 （１５７５．４
２ＭHz）、最初に捕捉された衛星の実際の受信周波数を
ｆr 、捕捉された最初の衛星のドップラー周波数偏位を
Δｆd 、ＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値をΔｆ
OSC とすると、これら三者の関係は図に示すようなもの
となる。
発振器のオフセット値の算出方法の説明図である。い
ま、ＧＰＳ信号の基準受信周波数をｆ0 （１５７５．４
２ＭHz）、最初に捕捉された衛星の実際の受信周波数を
ｆr 、捕捉された最初の衛星のドップラー周波数偏位を
Δｆd 、ＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値をΔｆ
OSC とすると、これら三者の関係は図に示すようなもの
となる。
【００１２】この図３から明らかなように、発振器の正
確なオフセット値ΔｆOSC は、実際の受信周波数ｆr か
ら当該捕捉衛星のドップラー周波数偏位Δｆd を差し引
くことにより ΔｆOSC ＝ｆr −Δｆd −ｆ0 として求めることができる。
確なオフセット値ΔｆOSC は、実際の受信周波数ｆr か
ら当該捕捉衛星のドップラー周波数偏位Δｆd を差し引
くことにより ΔｆOSC ＝ｆr −Δｆd −ｆ0 として求めることができる。
【００１３】上式中、ドップラー周波数偏位Δｆd は、
衛星の軌道データとＧＰＳ受信機の現在値データとから
計算により求めることができる。衛星の軌道データとし
ては、前回の即位時に得られたアルマナック情報などを
利用することができ、また、ＧＰＳ受信機の現在地デー
タとしては、極めて大まかな値でよいから、これも前回
の測位時に得られた測位結果を利用することができる。
衛星の軌道データとＧＰＳ受信機の現在値データとから
計算により求めることができる。衛星の軌道データとし
ては、前回の即位時に得られたアルマナック情報などを
利用することができ、また、ＧＰＳ受信機の現在地デー
タとしては、極めて大まかな値でよいから、これも前回
の測位時に得られた測位結果を利用することができる。
【００１４】したがって、上式から発振器の正確なオフ
セット値ΔｆOSC が算出されたら、それ以降の各衛星の
サーチ中心周波数ｆS については、下式によって設定し
直せばよい。 ｆS ＝ｆ0 ＋Δｆd ＋ΔｆOSC ただし、 ｆ0 ：基準受信周波数（1575.42 ＭHz） Δｆd ：捕捉すべき衛星のドップラー周波数偏位
セット値ΔｆOSC が算出されたら、それ以降の各衛星の
サーチ中心周波数ｆS については、下式によって設定し
直せばよい。 ｆS ＝ｆ0 ＋Δｆd ＋ΔｆOSC ただし、 ｆ0 ：基準受信周波数（1575.42 ＭHz） Δｆd ：捕捉すべき衛星のドップラー周波数偏位
【００１５】このようにして、最初の衛星が捕捉された
時点で、得られた発振器のオフセット値ΔｆOSC を用い
て各衛星のサーチ中心周波数ｆs を設定し直すと、正確
なオフセット値を用いているため、それぞれの衛星のサ
ーチ中心周波数ｆs はそれぞれの衛星の実際の受信周波
数ｆr に極めて近い値に設定されるようになる。したが
って、短時間のうちに各衛星を捕捉することができ、従
来のような高精度の発振器を用いない場合でも、測位に
必要な数の衛星を高速に捕捉することが可能となる。
時点で、得られた発振器のオフセット値ΔｆOSC を用い
て各衛星のサーチ中心周波数ｆs を設定し直すと、正確
なオフセット値を用いているため、それぞれの衛星のサ
ーチ中心周波数ｆs はそれぞれの衛星の実際の受信周波
数ｆr に極めて近い値に設定されるようになる。したが
って、短時間のうちに各衛星を捕捉することができ、従
来のような高精度の発振器を用いない場合でも、測位に
必要な数の衛星を高速に捕捉することが可能となる。
【００１６】なお、最初の衛星を捕捉時するまでは、い
まだ正確なオフセット値ΔｆOSC が算出されていないか
ら、最初の衛星が捕捉されるまでは、例えば、前回の測
位時に得られたオフセット値をそのまま利用したり、あ
るいは発振器のオフセット値を０とおいて、広帯域サー
チすればよい。
まだ正確なオフセット値ΔｆOSC が算出されていないか
ら、最初の衛星が捕捉されるまでは、例えば、前回の測
位時に得られたオフセット値をそのまま利用したり、あ
るいは発振器のオフセット値を０とおいて、広帯域サー
チすればよい。
【００１７】前記のようにして算出された発振器のオフ
セット値ΔｆOSC の誤差要因としては、ＧＰＳ受信機の
現在位置の誤差と、衛星の軌道データの誤差の２つが挙
げられるが、現在位置の誤差については、ＧＰＳ受信機
が北海道から九州まで移動したとしても、その計算誤差
は約２［ＫHz］程度であり、低精度（±５０〜±１００
［ｐｐｍ］程度）の水晶発振器のオフセット誤差（周波
数換算で±８０〜±１６０［ＫHz］程度）に比べれば充
分に小さく、日本国内で使用している限りその誤差は無
視できる。
セット値ΔｆOSC の誤差要因としては、ＧＰＳ受信機の
現在位置の誤差と、衛星の軌道データの誤差の２つが挙
げられるが、現在位置の誤差については、ＧＰＳ受信機
が北海道から九州まで移動したとしても、その計算誤差
は約２［ＫHz］程度であり、低精度（±５０〜±１００
［ｐｐｍ］程度）の水晶発振器のオフセット誤差（周波
数換算で±８０〜±１６０［ＫHz］程度）に比べれば充
分に小さく、日本国内で使用している限りその誤差は無
視できる。
【００１８】また、衛星の軌道データによる誤差につい
ては、ある程度古くなった軌道データは使用しないとい
うことで対応すれば、ほとんどの場合問題ない。また、
何らかの原因で大きな誤差が生じた場合についても、一
旦そのデータで計算した後、捕捉衛星から得られた最新
の軌道データを用いて計算をやり直すようにすれば、新
しい軌道データが得られた時点でその誤差を修正するこ
とができる。
ては、ある程度古くなった軌道データは使用しないとい
うことで対応すれば、ほとんどの場合問題ない。また、
何らかの原因で大きな誤差が生じた場合についても、一
旦そのデータで計算した後、捕捉衛星から得られた最新
の軌道データを用いて計算をやり直すようにすれば、新
しい軌道データが得られた時点でその誤差を修正するこ
とができる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１は本発明の衛星電波捕捉方法の１実施例
のサーチ周波数の切り替え説明図、第２図はその動作の
フローチャートである。なお、この実施例は、図１
（Ｂ）に示すように、３つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ３
を用い、３個の衛星を同時並行にサーチする場合を例に
採っている。図１（Ａ）は、この３つのチャンネルのう
ちのチャンネルＣＨ２についての衛星のサーチ状態を図
示したものである。
説明する。図１は本発明の衛星電波捕捉方法の１実施例
のサーチ周波数の切り替え説明図、第２図はその動作の
フローチャートである。なお、この実施例は、図１
（Ｂ）に示すように、３つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ３
を用い、３個の衛星を同時並行にサーチする場合を例に
採っている。図１（Ａ）は、この３つのチャンネルのう
ちのチャンネルＣＨ２についての衛星のサーチ状態を図
示したものである。
【００２０】ＧＰＳ受信機の電源が投入されると、各チ
ャンネル毎にそれぞれ捕捉すべき衛星が割り当てられ、
それぞれの衛星のための初期サーチ帯域幅が設定される
（図２のステップＳ１）。この初期サーチ帯域幅は、い
まだ衛星の正確な受信周波数位置が不明なので、図１
（Ａ）に示すように広帯域に設定される。
ャンネル毎にそれぞれ捕捉すべき衛星が割り当てられ、
それぞれの衛星のための初期サーチ帯域幅が設定される
（図２のステップＳ１）。この初期サーチ帯域幅は、い
まだ衛星の正確な受信周波数位置が不明なので、図１
（Ａ）に示すように広帯域に設定される。
【００２１】次いで、それぞれのチャンネルについて、
それぞれの捕捉すべき衛星のサーチ中心周波数ｆS1〜ｆ
S3が、各衛星についての計算されたドップラー周波数変
位Δｆd1〜Δｆd3と予め用意した修正値αを用いて設定
される（ステップＳ２）。この実施例では修正値αを０
とおき、例えばチャンネルＣＨ２の場合には、図１
（Ａ）に示すように、基準受信周波数ｆ0 (1575.42ＭH
z) から当該チャンネルの捕捉衛星のドップラー周波数
偏位Δｆd2だけ偏位させた位置に初期サーチ中心周波数
ｆS2を設定する。
それぞれの捕捉すべき衛星のサーチ中心周波数ｆS1〜ｆ
S3が、各衛星についての計算されたドップラー周波数変
位Δｆd1〜Δｆd3と予め用意した修正値αを用いて設定
される（ステップＳ２）。この実施例では修正値αを０
とおき、例えばチャンネルＣＨ２の場合には、図１
（Ａ）に示すように、基準受信周波数ｆ0 (1575.42ＭH
z) から当該チャンネルの捕捉衛星のドップラー周波数
偏位Δｆd2だけ偏位させた位置に初期サーチ中心周波数
ｆS2を設定する。
【００２２】前記のようにしてサーチ帯域幅と初期サー
チ中心周波数を設定した後、各チャンネル毎にそれぞれ
の捕捉すべき衛星のサーチを同時並行に開始する（ステ
ップＳ３）。すなわち、図１（Ａ）に示すように、ＧＰ
Ｓ受信機は発振器のキャプチャレンジ（例えば３００
［Hz］）を１ステップ幅として、その発振周波数を上下
に１ステップづつ振りながら衛星のサーチを行なう。
チ中心周波数を設定した後、各チャンネル毎にそれぞれ
の捕捉すべき衛星のサーチを同時並行に開始する（ステ
ップＳ３）。すなわち、図１（Ａ）に示すように、ＧＰ
Ｓ受信機は発振器のキャプチャレンジ（例えば３００
［Hz］）を１ステップ幅として、その発振周波数を上下
に１ステップづつ振りながら衛星のサーチを行なう。
【００２３】時刻ｔ1 においていずれかのチャンネル、
例えばチャンネルＣＨ１において、最初の衛星が捕捉さ
れたものとする（ステップＳ４）。いま、この捕捉され
た最初の衛星の実際の受信周波数をｆr1（図１（Ｂ）参
照）とする。
例えばチャンネルＣＨ１において、最初の衛星が捕捉さ
れたものとする（ステップＳ４）。いま、この捕捉され
た最初の衛星の実際の受信周波数をｆr1（図１（Ｂ）参
照）とする。
【００２４】最初の衛星が捕捉されると、ステップＳ５
においてＧＰＳ受信機は衛星の軌道データが新しいか否
かをチェックし、新しい場合にはステップＳ６へ、古い
場合にはステップＳ９へそれぞれ進む。さらに、ステッ
プＳ６において概略の現在地データを持っているか否か
をチェックし、持っている場合にはステップＳ７へ、持
っていない場合にはステップＳ９へそれぞれ進む。
においてＧＰＳ受信機は衛星の軌道データが新しいか否
かをチェックし、新しい場合にはステップＳ６へ、古い
場合にはステップＳ９へそれぞれ進む。さらに、ステッ
プＳ６において概略の現在地データを持っているか否か
をチェックし、持っている場合にはステップＳ７へ、持
っていない場合にはステップＳ９へそれぞれ進む。
【００２５】衛星の軌道データが新しく、かつ、概略の
現在地データを持っている場合、ステップＳ７におい
て、前記最初に捕捉された衛星の受信周波数ｆr1からそ
の時点における発振器の正確なオフセット値ΔｆOSC を
算出し、この算出されたオフセット値ΔｆOSC を新たな
修正値αとして設定する。
現在地データを持っている場合、ステップＳ７におい
て、前記最初に捕捉された衛星の受信周波数ｆr1からそ
の時点における発振器の正確なオフセット値ΔｆOSC を
算出し、この算出されたオフセット値ΔｆOSC を新たな
修正値αとして設定する。
【００２６】そして、ステップＳ８において、この新た
な修正値α＝ΔｆOSC を用いて、まだ捕捉されていない
他のチャンネルＣＨ２，３の衛星のサーチ中心周波数ｆ
S3,ｆS3を設定し直す。例えば、チャンネルＣＨ２の場
合、図１（Ａ）に示すように、ｆ0 ＋Δｆd2＋ΔｆOSC
の位置に新たなサーチ中心周波数ｆS2が設定し直され
る。
な修正値α＝ΔｆOSC を用いて、まだ捕捉されていない
他のチャンネルＣＨ２，３の衛星のサーチ中心周波数ｆ
S3,ｆS3を設定し直す。例えば、チャンネルＣＨ２の場
合、図１（Ａ）に示すように、ｆ0 ＋Δｆd2＋ΔｆOSC
の位置に新たなサーチ中心周波数ｆS2が設定し直され
る。
【００２７】前記サーチ中心周波数を設定し直した後、
ステップＳ１０において、サーチ帯域幅を広帯域から狭
帯域に変え、再び衛星のサーチを続行する。例えば、チ
ャンネルＣＨ２の場合を例に採ると、図１（Ａ）に示す
ように、新たに設定し直したサーチ中心周波数ｆS2を中
心として、所定の狭帯域幅でサーチを続行する。なお、
サーチ帯域幅を広帯域から狭帯域に変えるのは、前記の
ようにして設定し直されたサーチ中心周波数ｆS2は実際
の受信周波数にｆr2（図１（Ｂ）参照）に極めて近い値
であると予測されるから、それほど広い周波数範囲にわ
たってサーチする必要がないからである。
ステップＳ１０において、サーチ帯域幅を広帯域から狭
帯域に変え、再び衛星のサーチを続行する。例えば、チ
ャンネルＣＨ２の場合を例に採ると、図１（Ａ）に示す
ように、新たに設定し直したサーチ中心周波数ｆS2を中
心として、所定の狭帯域幅でサーチを続行する。なお、
サーチ帯域幅を広帯域から狭帯域に変えるのは、前記の
ようにして設定し直されたサーチ中心周波数ｆS2は実際
の受信周波数にｆr2（図１（Ｂ）参照）に極めて近い値
であると予測されるから、それほど広い周波数範囲にわ
たってサーチする必要がないからである。
【００２８】前記のようにして、最初に捕捉された衛星
から算出された発振器のオフセット値を用いて、２番目
以降の捕捉衛星のサーチ中心周波数を設定し直すと、新
たに設定されたそれぞれの衛星のサーチ中心周波数は実
際の受信周波数に極めて近い位置となり、短時間のうち
にそれぞれの衛星を捕捉することができる。
から算出された発振器のオフセット値を用いて、２番目
以降の捕捉衛星のサーチ中心周波数を設定し直すと、新
たに設定されたそれぞれの衛星のサーチ中心周波数は実
際の受信周波数に極めて近い位置となり、短時間のうち
にそれぞれの衛星を捕捉することができる。
【００２９】一方、ステップＳ５において衛星の軌道デ
ータが古い場合、あるいは、ステップＳ６において概略
の現在地データを持っていない場合には、発振器の正確
なオフセット値ΔｆOSC を計算することができないか
ら、処理はステップＳ９に進み、前記最初に捕捉した衛
星の受信周波数ｆr1を他の衛星の新たなサーチ中心周波
数ｆS2, ｆS3として設定し、ステップＳ１０においてサ
ーチ帯域幅を狭帯域に変えた後、再び衛星のサーチを続
行する。
ータが古い場合、あるいは、ステップＳ６において概略
の現在地データを持っていない場合には、発振器の正確
なオフセット値ΔｆOSC を計算することができないか
ら、処理はステップＳ９に進み、前記最初に捕捉した衛
星の受信周波数ｆr1を他の衛星の新たなサーチ中心周波
数ｆS2, ｆS3として設定し、ステップＳ１０においてサ
ーチ帯域幅を狭帯域に変えた後、再び衛星のサーチを続
行する。
【００３０】なお、前記ステップＳ９において、用いて
いる発振器のオフセット誤差が衛星のドップラー周波数
変位よりも大きい場合には、前記最初に捕捉した衛星の
ドップラー周波数変位Δｆd1を発振器のオフセット値Δ
ｆOSC として代用し、ｆr1＋Δｆd1をそれぞれの衛星の
新たなサーチ中心周波数ｆS2，ｆS3として設定すればよ
い。
いる発振器のオフセット誤差が衛星のドップラー周波数
変位よりも大きい場合には、前記最初に捕捉した衛星の
ドップラー周波数変位Δｆd1を発振器のオフセット値Δ
ｆOSC として代用し、ｆr1＋Δｆd1をそれぞれの衛星の
新たなサーチ中心周波数ｆS2，ｆS3として設定すればよ
い。
【００３１】以上述べた実施例は、複数のチャンネルを
用いて複数の衛星を同時並行にサーチする場合について
述べたが１つのチャンネルを用いて複数の衛星を順番に
サーチしていくいわゆるシーケンシャルサーチの場合に
も同様に適用できることはいうまでもない。
用いて複数の衛星を同時並行にサーチする場合について
述べたが１つのチャンネルを用いて複数の衛星を順番に
サーチしていくいわゆるシーケンシャルサーチの場合に
も同様に適用できることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】前述したところから明らかなように、本
発明方法によるときは、最初に捕捉した衛星の実際の受
信周波数から当該衛星のドップラー周波数偏位を差し引
くことによりＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値を算
出し、２番目以降の捕捉衛星については前記算出された
オフセット値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すよ
うにしたので、２番目以降の捕捉衛星のサーチ中心周波
数を実際の受信周波数に極めて近い位置に設定すること
ができ、低精度の発振器を用いた場合でも、測位に必要
な複数の衛星の捕捉時間を全体として短縮することがで
きる。また、低精度の発振器を用いることができるの
で、ＧＰＳ受信機のコストの低減を図ることが可能とな
る。
発明方法によるときは、最初に捕捉した衛星の実際の受
信周波数から当該衛星のドップラー周波数偏位を差し引
くことによりＧＰＳ受信機の発振器のオフセット値を算
出し、２番目以降の捕捉衛星については前記算出された
オフセット値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すよ
うにしたので、２番目以降の捕捉衛星のサーチ中心周波
数を実際の受信周波数に極めて近い位置に設定すること
ができ、低精度の発振器を用いた場合でも、測位に必要
な複数の衛星の捕捉時間を全体として短縮することがで
きる。また、低精度の発振器を用いることができるの
で、ＧＰＳ受信機のコストの低減を図ることが可能とな
る。
【図１】本発明の１実施例のサーチ周波数の切り替え説
明図である。
明図である。
【図２】前記実施例の動作のフローチャートである。
【図３】本発明方法における発振器のオフセット値の算
出方法の説明図である。
出方法の説明図である。
ｆ0 基準受信周波数(1575.42ＭHz) ｆS 捕捉衛星のサーチ中心周波数 ｆr 捕捉衛星の実際の受信周波数 Δｆd 捕捉衛星のドップラー周波数偏位 ΔｆOSC 発振器のオフセット値
Claims (1)
- 【請求項１】 それぞれの捕捉衛星毎にサーチ中心周波
数を設定し、該設定したサーチ中心周波数を始点として
発振器の発振周波数を上下に振りながら目的とする衛星
の電波を捕捉するようにしたＧＰＳ受信機の衛星電波捕
捉方法において、 最初に捕捉した衛星の実際の受信周波数から当該衛星の
ドップラー周波数偏位を差し引くことによりＧＰＳ受信
機の発振器のオフセット値を算出し、 ２番目以降の捕捉衛星については前記算出されたオフセ
ット値を用いてサーチ中心周波数を設定し直すようにし
たことを特徴とＧＰＳ受信機の衛星電波捕捉方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8000192A JPH05281330A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Ｇｐｓ受信機の衛星電波捕捉方法 |
| US08/026,050 US5323164A (en) | 1992-03-16 | 1993-03-05 | Satellite radio wave capturing method for a global positioning system (GPS) receiver |
| EP93301745A EP0561540B1 (en) | 1992-03-16 | 1993-03-08 | Satellite radio wave capturing method of GPS receiver |
| DE69318607T DE69318607T2 (de) | 1992-03-16 | 1993-03-08 | Erfassungsverfahren für GPS-Empfänger von Satellitenfunkwellen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8000192A JPH05281330A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Ｇｐｓ受信機の衛星電波捕捉方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281330A true JPH05281330A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13706088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8000192A Pending JPH05281330A (ja) | 1992-03-16 | 1992-04-01 | Ｇｐｓ受信機の衛星電波捕捉方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05281330A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006504097A (ja) * | 2002-10-22 | 2006-02-02 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索するための方法 |
| JP2006329766A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Furuno Electric Co Ltd | 測位装置 |
| KR100707238B1 (ko) * | 2004-05-14 | 2007-04-13 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 단말 장치, 위치 측정 방법, 단말 장치의 제어 프로그램을기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
| JP2008070243A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Seiko Epson Corp | サーチレンジの更新方法、端末装置の制御プログラム、記録媒体及び端末装置 |
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| JP2025128263A (ja) * | 2019-05-10 | 2025-09-02 | スター アリー インターナショナル リミテッド | 受信信号のコード及び位相の両方の分類を用いて時間飛行を決定するシステム及び方法 |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP8000192A patent/JPH05281330A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010220 |