JPH0627216A - Ｇｐｓ受信機 - Google Patents
Ｇｐｓ受信機Info
- Publication number
- JPH0627216A JPH0627216A JP18093292A JP18093292A JPH0627216A JP H0627216 A JPH0627216 A JP H0627216A JP 18093292 A JP18093292 A JP 18093292A JP 18093292 A JP18093292 A JP 18093292A JP H0627216 A JPH0627216 A JP H0627216A
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- JP
- Japan
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- satellite
- satellite time
- gps
- pseudo
- time
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合でも測
位計算を継続可能にする。 【構成】 ＧＰＳ衛星から信号が得られているときに擬
似距離測定部２４により取り出した衛星時刻を衛星時刻
メモリ３６上に記憶させる。ＧＰＳ衛星からの信号が中
断した場合、擬似距離補間部３４は衛星時刻メモリ３６
上から過去の衛星時刻を取り出し現在の衛星時刻を推定
する。擬似距離補間部３４は、推定した衛星時刻に基づ
き擬似距離を計算する。
位計算を継続可能にする。 【構成】 ＧＰＳ衛星から信号が得られているときに擬
似距離測定部２４により取り出した衛星時刻を衛星時刻
メモリ３６上に記憶させる。ＧＰＳ衛星からの信号が中
断した場合、擬似距離補間部３４は衛星時刻メモリ３６
上から過去の衛星時刻を取り出し現在の衛星時刻を推定
する。擬似距離補間部３４は、推定した衛星時刻に基づ
き擬似距離を計算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＰＳ（Global Posit
ioning System ）衛星から信号を受信して搭載される移
動体等の測位を行うＧＰＳ受信機に関する。
ioning System ）衛星から信号を受信して搭載される移
動体等の測位を行うＧＰＳ受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車等の移動体にＧＰＳ受
信機が搭載されている。ＧＰＳでは、地球周回軌道上に
所定個数打ち上げたＧＰＳ衛星から信号を送信し、これ
を移動体に搭載されるＧＰＳ受信機において受信し復調
して、衛星の擬似距離及び位置を求めている。衛星の擬
似距離とは、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との概略の距離
であり、クロック誤差等によるオフセットを含んでい
る。擬似距離は、ＧＰＳ衛星から送信される信号をスペ
クトル逆拡散して得られる衛星時刻から求めることがで
きる。また、衛星の位置は、ＧＰＳ衛星から送信される
軌道情報を用いて求めることができる。
信機が搭載されている。ＧＰＳでは、地球周回軌道上に
所定個数打ち上げたＧＰＳ衛星から信号を送信し、これ
を移動体に搭載されるＧＰＳ受信機において受信し復調
して、衛星の擬似距離及び位置を求めている。衛星の擬
似距離とは、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との概略の距離
であり、クロック誤差等によるオフセットを含んでい
る。擬似距離は、ＧＰＳ衛星から送信される信号をスペ
クトル逆拡散して得られる衛星時刻から求めることがで
きる。また、衛星の位置は、ＧＰＳ衛星から送信される
軌道情報を用いて求めることができる。
【０００３】図４には、ＧＰＳ受信機の一般的な構成が
示されている。この図に示されるように、ＧＰＳ受信機
は、ＧＰＳ衛星（ＳＶ）から送信される電波をアンテナ
１０により受信し、これをプリアンプ１２によって高周
波増幅する。プリアンプ１２によって増幅された信号は
周波数変換部１４により中間周波数に変換されさらに増
幅される。周波数変換された信号は、各チャネルＣＨ１
〜ＣＨ４に入力され、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４におい
ては対応するＧＰＳ衛星の擬似距離及びその位置が求め
られる。測位計算部１６は、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４
によって求められた擬似距離及び位置を用いて所定のア
ルゴリズムによる測位計算を実行し、搭載される移動体
の現在位置等を求める。その結果は、表示部１８上に表
示され、移動体、例えば自動車の操縦者等に情報として
提供される。
示されている。この図に示されるように、ＧＰＳ受信機
は、ＧＰＳ衛星（ＳＶ）から送信される電波をアンテナ
１０により受信し、これをプリアンプ１２によって高周
波増幅する。プリアンプ１２によって増幅された信号は
周波数変換部１４により中間周波数に変換されさらに増
幅される。周波数変換された信号は、各チャネルＣＨ１
〜ＣＨ４に入力され、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４におい
ては対応するＧＰＳ衛星の擬似距離及びその位置が求め
られる。測位計算部１６は、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４
によって求められた擬似距離及び位置を用いて所定のア
ルゴリズムによる測位計算を実行し、搭載される移動体
の現在位置等を求める。その結果は、表示部１８上に表
示され、移動体、例えば自動車の操縦者等に情報として
提供される。
【０００４】衛星の擬似距離及び位置を求めるチャネル
が図４に示されるように４個（ＣＨ１〜ＣＨ４）設ける
のは、測位計算部１６において三次元測位を行う際に４
個のＧＰＳ衛星に係る擬似距離及び位置が必要とされる
からである。図５には、このチャネルの一例構成が示さ
れている。
が図４に示されるように４個（ＣＨ１〜ＣＨ４）設ける
のは、測位計算部１６において三次元測位を行う際に４
個のＧＰＳ衛星に係る擬似距離及び位置が必要とされる
からである。図５には、このチャネルの一例構成が示さ
れている。
【０００５】この図に示されるように、各チャネルは、
周波数変換部１４から出力される信号をスペクトル逆拡
散するスペクトル逆拡散回路２０を備えている。ＧＰＳ
衛星から送信される信号は所定のＰＮコードによりスペ
クトル拡散されており、スペクトル逆拡散回路２０は、
ＰＮコード発生器２２によって生成されるＰＮコード
（擬似雑音コード）と、周波数変換部１４から出力され
る信号に係りスペクトル拡散に用いられたＰＮコードの
位相が同期するよう、ＰＮコード発生器２２の出力位相
を制御する。
周波数変換部１４から出力される信号をスペクトル逆拡
散するスペクトル逆拡散回路２０を備えている。ＧＰＳ
衛星から送信される信号は所定のＰＮコードによりスペ
クトル拡散されており、スペクトル逆拡散回路２０は、
ＰＮコード発生器２２によって生成されるＰＮコード
（擬似雑音コード）と、周波数変換部１４から出力され
る信号に係りスペクトル拡散に用いられたＰＮコードの
位相が同期するよう、ＰＮコード発生器２２の出力位相
を制御する。
【０００６】ＰＮコード発生器２２によるＰＮコードと
ＧＰＳ衛星に係るＰＮコードの位相差が０になった時点
でのＰＮコード発生器２２の出力の位相は、いわゆる衛
星時刻を示している。擬似距離測定部２４は、衛星に係
るＰＮコードに対するＰＮコード発生器２２によるＰＮ
コードの位相差が０になった時点でのＰＮコード発生器
２２の出力位相から衛星時刻を取り出し、当該衛星の擬
似距離を計算する。計算により得られた擬似距離は、測
位計算部１６に供給される。
ＧＰＳ衛星に係るＰＮコードの位相差が０になった時点
でのＰＮコード発生器２２の出力の位相は、いわゆる衛
星時刻を示している。擬似距離測定部２４は、衛星に係
るＰＮコードに対するＰＮコード発生器２２によるＰＮ
コードの位相差が０になった時点でのＰＮコード発生器
２２の出力位相から衛星時刻を取り出し、当該衛星の擬
似距離を計算する。計算により得られた擬似距離は、測
位計算部１６に供給される。
【０００７】また、このチャネルは、周波数変換部１４
の出力に係るキャリアと内蔵するキャリア発振器（図示
せず）によって生成されるキャリアとを位相同期させる
位相同期回路２６を備えている。キャリア位相同期が確
保されると、位相同期回路２６から出力される信号は後
段のデータ復調回路２８によって復調されデータパルス
に変換される。このデータパルスは、衛星軌道データデ
コード部３０において衛星の軌道情報に係るデータにデ
コードされ、衛星位置計算部３２に出力される。衛星位
置計算部３２は、擬似距離測定部２４において得られて
いる衛星時刻と衛星軌道データデコード部３０から出力
される軌道データとに基づき当該時刻における当該ＧＰ
Ｓ生成の位置を計算し、やはり測位計算部１６に供給す
る。
の出力に係るキャリアと内蔵するキャリア発振器（図示
せず）によって生成されるキャリアとを位相同期させる
位相同期回路２６を備えている。キャリア位相同期が確
保されると、位相同期回路２６から出力される信号は後
段のデータ復調回路２８によって復調されデータパルス
に変換される。このデータパルスは、衛星軌道データデ
コード部３０において衛星の軌道情報に係るデータにデ
コードされ、衛星位置計算部３２に出力される。衛星位
置計算部３２は、擬似距離測定部２４において得られて
いる衛星時刻と衛星軌道データデコード部３０から出力
される軌道データとに基づき当該時刻における当該ＧＰ
Ｓ生成の位置を計算し、やはり測位計算部１６に供給す
る。
【０００８】このように、従来のＧＰＳ受信機において
は、スペクトル逆拡散を用いて発生時刻を取り出し、擬
似距離及び衛星位置の計算が行われていた。なお、スペ
クトル逆拡散回路２０、ＰＮコード発生器２２及び位相
同期回路２６は、ＰＮコード用及びキャリア用ＰＬＬと
して構成できる。
は、スペクトル逆拡散を用いて発生時刻を取り出し、擬
似距離及び衛星位置の計算が行われていた。なお、スペ
クトル逆拡散回路２０、ＰＮコード発生器２２及び位相
同期回路２６は、ＰＮコード用及びキャリア用ＰＬＬと
して構成できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来のＧＰＳ受信機においては、衛星
からの信号が中断した場合に測位を継続できないという
問題点があった。すなわち、このような状況下では、擬
似距離測定部において衛星時刻が検出されず、従って擬
似距離及び位置を求めることができない。
うな構成を有する従来のＧＰＳ受信機においては、衛星
からの信号が中断した場合に測位を継続できないという
問題点があった。すなわち、このような状況下では、擬
似距離測定部において衛星時刻が検出されず、従って擬
似距離及び位置を求めることができない。
【００１０】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、信号が中断した場
合でも測位動作を継続することが可能なＧＰＳ受信機を
提供することを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、信号が中断した場
合でも測位動作を継続することが可能なＧＰＳ受信機を
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、ＰＮコード発生器の出力位相情報
から取り出された衛星時刻を記憶する衛星時刻メモリ
と、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合に衛星時刻メ
モリ上の過去の衛星時刻から現在の衛星時刻を推定し擬
似距離を計算する擬似距離補間部と、を備えることを特
徴とする。
るために、本発明は、ＰＮコード発生器の出力位相情報
から取り出された衛星時刻を記憶する衛星時刻メモリ
と、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合に衛星時刻メ
モリ上の過去の衛星時刻から現在の衛星時刻を推定し擬
似距離を計算する擬似距離補間部と、を備えることを特
徴とする。
【００１２】
【作用】本発明においては、取り出された衛星時刻が衛
星時刻メモリにより記憶される。ＧＰＳ衛星からの信号
が中断した場合、擬似距離補間部は、この衛星時刻メモ
リから過去の衛星時刻を取り出し、取り出した衛星時刻
から現在の衛星時刻を推定する。従って、本発明におい
ては、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合においても
測位計算を継続することが可能になる。
星時刻メモリにより記憶される。ＧＰＳ衛星からの信号
が中断した場合、擬似距離補間部は、この衛星時刻メモ
リから過去の衛星時刻を取り出し、取り出した衛星時刻
から現在の衛星時刻を推定する。従って、本発明におい
ては、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合においても
測位計算を継続することが可能になる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図４及び図５に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
基づき説明する。なお、図４及び図５に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１４】図１には、本発明の一実施例に係るＧＰＳ
受信機、特にそのチャネルの構成が示されている。この
図に示されるように、本実施例は、従来例にさらに擬似
距離補間部３４及び衛星時刻メモリ３６を付加した構成
である。
受信機、特にそのチャネルの構成が示されている。この
図に示されるように、本実施例は、従来例にさらに擬似
距離補間部３４及び衛星時刻メモリ３６を付加した構成
である。
【００１５】衛星時刻メモリ３６は、擬似距離測定部２
４によって取り出された衛星時刻を逐次記憶し、擬似距
離補間部３４における衛星時刻の推定に供する。擬似距
離補間部３４は、衛星からの信号が中断した場合に、衛
星時刻メモリ３６上に記憶されている衛星時刻を取り出
し、これに基づき現在の衛星時刻を推定して擬似距離を
求める手段である。
４によって取り出された衛星時刻を逐次記憶し、擬似距
離補間部３４における衛星時刻の推定に供する。擬似距
離補間部３４は、衛星からの信号が中断した場合に、衛
星時刻メモリ３６上に記憶されている衛星時刻を取り出
し、これに基づき現在の衛星時刻を推定して擬似距離を
求める手段である。
【００１６】図２には、この実施例における擬似距離計
算の動作の流れが示されている。
算の動作の流れが示されている。
【００１７】この図に示されるように、ＧＰＳ衛星から
の信号が中断されていない場合（１００）、擬似距離測
定部２４は従来例と同様の動作によりＰＮコード発生器
２２の出力位相情報から衛星時刻を取り出し（１０
２）、取り出した衛星時刻に基づき当該衛星の擬似距離
を計算する（１０４）。但し、擬似距離測定部２４は、
取り出した衛星時刻を衛星時刻メモリ３６により保持さ
せる（１０６）。
の信号が中断されていない場合（１００）、擬似距離測
定部２４は従来例と同様の動作によりＰＮコード発生器
２２の出力位相情報から衛星時刻を取り出し（１０
２）、取り出した衛星時刻に基づき当該衛星の擬似距離
を計算する（１０４）。但し、擬似距離測定部２４は、
取り出した衛星時刻を衛星時刻メモリ３６により保持さ
せる（１０６）。
【００１８】また、ＧＰＳ衛星からの信号が中断された
場合には（１００）、擬似距離補間部３４により衛星時
刻メモリ３６から衛星時刻が取り出される（１０８）。
取り出される衛星時刻は、過去３回の衛星時刻である。
擬似距離補間部３４は取り出した衛星時刻に基づき現在
の衛星時刻を推定し（１１０）、推定した衛星時刻に基
づき擬似距離を計算する（１０４）。
場合には（１００）、擬似距離補間部３４により衛星時
刻メモリ３６から衛星時刻が取り出される（１０８）。
取り出される衛星時刻は、過去３回の衛星時刻である。
擬似距離補間部３４は取り出した衛星時刻に基づき現在
の衛星時刻を推定し（１１０）、推定した衛星時刻に基
づき擬似距離を計算する（１０４）。
【００１９】衛星時刻の推定は、図３に示されるよう
に、時刻と衛星時刻の関係を表す二次方程式に基づき行
う。すなわち、図中×印で示されるように、ＧＰＳ衛星
からの信号の中断により衛星時刻が得らなかった場合、
過去３回の衛星時刻Ｔ1 〜Ｔ3に破線で示される二次曲
線をあてはめ、この曲線に現在の時刻を代入して衛星時
刻Ｔ4 を推定する。
に、時刻と衛星時刻の関係を表す二次方程式に基づき行
う。すなわち、図中×印で示されるように、ＧＰＳ衛星
からの信号の中断により衛星時刻が得らなかった場合、
過去３回の衛星時刻Ｔ1 〜Ｔ3に破線で示される二次曲
線をあてはめ、この曲線に現在の時刻を代入して衛星時
刻Ｔ4 を推定する。
【００２０】このようにすることにより、本実施例によ
れば、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合であっても
衛星時刻を推定することが可能になり、従って、擬似距
離を求めることが可能になる。また、衛星の位置につい
ても同様である。
れば、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合であっても
衛星時刻を推定することが可能になり、従って、擬似距
離を求めることが可能になる。また、衛星の位置につい
ても同様である。
【００２１】なお、時刻と衛星時刻の関係は、使用者が
移動体の加速度を変化させることにより変化する。従っ
て、移動体の加速度が変化したときに同一の二次曲線に
より衛星時刻を推定することは、誤差を発生させる原因
となる。従って、加速度が著しく変化した場合には推定
により得られた衛星時刻に基づく擬似距離は無効データ
とする必要がある。
移動体の加速度を変化させることにより変化する。従っ
て、移動体の加速度が変化したときに同一の二次曲線に
より衛星時刻を推定することは、誤差を発生させる原因
となる。従って、加速度が著しく変化した場合には推定
により得られた衛星時刻に基づく擬似距離は無効データ
とする必要がある。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合に過去の衛星時刻
を衛星時刻メモリから取り出して衛星時刻の推定を行う
ようにしたため、このような場合であっても擬似距離を
求めることができ測位計算を継続することができる。さ
らに、信号が中断していない他のチャネルの衛星時刻に
ついては衛星時刻測定部により得られたものを使用して
いるため、測位を正確に行うことができる。
ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合に過去の衛星時刻
を衛星時刻メモリから取り出して衛星時刻の推定を行う
ようにしたため、このような場合であっても擬似距離を
求めることができ測位計算を継続することができる。さ
らに、信号が中断していない他のチャネルの衛星時刻に
ついては衛星時刻測定部により得られたものを使用して
いるため、測位を正確に行うことができる。
【図１】本発明の一実施例に係るＧＰＳ受信機の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】この実施例における擬似距離計算の流れを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３】衛星時刻の推定原理を示す図である。
【図４】ＧＰＳ受信機の全体構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】一従来例に係るＧＰＳ受信機のチャネルの構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１６ 測位計算部 ２０ スペクトル逆拡散回路 ２２ ＰＮコード発生器 ２４ 擬似距離測定部 ３４ 擬似距離補間部 ３６ 衛星時刻メモリ ＳＰ ＧＰＳ衛星
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＮコードを発生させ出力するＰＮコー
ド発生器と、ＰＮコード発生器の出力とＧＰＳ衛星にお
いてスペクトル拡散に用いられたＰＮコードの位相差が
０となるようＰＮコード発生器を制御するスペクトル逆
拡散回路と、ＧＰＳ衛星に係るＰＮコードとの位相差が
０となったときのＰＮコード発生器の出力位相情報から
衛星時刻を取り出し当該ＧＰＳ衛星の擬似距離を計算す
る擬似距離測定部と、所定個数のＧＰＳ衛星の擬似距離
に基づき測位計算を行う測位計算部と、を備えるＧＰＳ
受信機において、 取り出された衛星時刻を記憶する衛星時刻メモリと、 ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合に衛星時刻メモリ
上の過去の衛星時刻から現在の衛星時刻を推定し擬似距
離を計算する擬似距離補間部と、 を備えることを特徴とするＧＰＳ受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18093292A JPH0627216A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | Ｇｐｓ受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18093292A JPH0627216A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | Ｇｐｓ受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627216A true JPH0627216A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16091801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18093292A Pending JPH0627216A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | Ｇｐｓ受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627216A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121066A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | 測位装置、測位演算機及び測位演算方法 |
| JP2015021900A (ja) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 日本無線株式会社 | 衛星時計補正パラメータ生成装置、その方法及び測位装置 |
| WO2023234265A1 (ja) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 | 衛星測位装置、衛星測位方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP18093292A patent/JPH0627216A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121066A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | 測位装置、測位演算機及び測位演算方法 |
| JP2015021900A (ja) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 日本無線株式会社 | 衛星時計補正パラメータ生成装置、その方法及び測位装置 |
| WO2023234265A1 (ja) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 | 衛星測位装置、衛星測位方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| JPWO2023234265A1 (ja) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 |
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