JPH071303B2 - 測位装置 - Google Patents
測位装置Info
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- JPH071303B2 JPH071303B2 JP14765484A JP14765484A JPH071303B2 JP H071303 B2 JPH071303 B2 JP H071303B2 JP 14765484 A JP14765484 A JP 14765484A JP 14765484 A JP14765484 A JP 14765484A JP H071303 B2 JPH071303 B2 JP H071303B2
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- Japan
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- signal
- data receiving
- channel data
- circuit
- positioning device
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は測位装置に関し、特に、人工衛星から送信され
たデータ信号を用いて測位を行なうGPSシステム（Globa
l Positioning System）に適用して好適なものである。
たデータ信号を用いて測位を行なうGPSシステム（Globa
l Positioning System）に適用して好適なものである。
GPSシステムは人工衛星から地上に送られてくる位置情
報、時間情報などのデータ信号を観測点において受信
し、当該観測点の位置、時刻等を受信したデータに基づ
いて正確に知ることができるように計画されたシステム
で、第２図に示すように地球の中心を原点とする直角座
標系を考えたときの第ｉ番目の人工衛星SATi（その位置
を（xi,yi,zi）とする）と、地球表面又は上空の一点Ｐ
（xo,yo,zo）との間の距離に関して成立つ式 (xi−xo)2＋(yi-yo)2 ＋(zi−zo)2＝〔〔ti−to)×c〕2 ……（１） に基づいて、未知数xo,yo,zo,toを演算によつて求める
ことにより観測点Ｐの位置、時刻を知ることができるこ
とを原理としたものである。
報、時間情報などのデータ信号を観測点において受信
し、当該観測点の位置、時刻等を受信したデータに基づ
いて正確に知ることができるように計画されたシステム
で、第２図に示すように地球の中心を原点とする直角座
標系を考えたときの第ｉ番目の人工衛星SATi（その位置
を（xi,yi,zi）とする）と、地球表面又は上空の一点Ｐ
（xo,yo,zo）との間の距離に関して成立つ式 (xi−xo)2＋(yi-yo)2 ＋(zi−zo)2＝〔〔ti−to)×c〕2 ……（１） に基づいて、未知数xo,yo,zo,toを演算によつて求める
ことにより観測点Ｐの位置、時刻を知ることができるこ
とを原理としたものである。
ここでtiは人工衛星からデータ信号が送信された時刻、
toはこのデータ信号を観測点Ｐにおいて受信した時刻、
ｃは光速である。
toはこのデータ信号を観測点Ｐにおいて受信した時刻、
ｃは光速である。
（１）式を解くためには未知数の数だけ式をたてること
が必要であり、実際上観測点Ｐで同時に当該未知数の数
の人工衛星を観測できるようにするため、多数例えば18
個の人工衛星が地球を周回するように計画されており、
かくして各衛星からのデータに基づいて必要な式をたて
るようになされている。
が必要であり、実際上観測点Ｐで同時に当該未知数の数
の人工衛星を観測できるようにするため、多数例えば18
個の人工衛星が地球を周回するように計画されており、
かくして各衛星からのデータに基づいて必要な式をたて
るようになされている。
例えばGPSシステムを測位システムとして用いる場合
は、４つの未知数xo,yo,zo,toを第３図に示す測位装置
において人工衛星から伝送されてくるデータに基づいて
演算して位置Ｐ（xo,yo,zo）を求めることが考えられて
いる。
は、４つの未知数xo,yo,zo,toを第３図に示す測位装置
において人工衛星から伝送されてくるデータに基づいて
演算して位置Ｐ（xo,yo,zo）を求めることが考えられて
いる。
第３図の測位装置は４つの未知数すなわち観測点の位置
（xo,yo,zo）とデータの受信時刻toとを解くための第１
〜第４チヤンネルデータ受信回路DTR1〜DTR4を有する。
（xo,yo,zo）とデータの受信時刻toとを解くための第１
〜第４チヤンネルデータ受信回路DTR1〜DTR4を有する。
GPSシステムにおいて、人工衛星はＬバンドに属する周
波数1.57542〔GHz〕及び1.2276〔GHz〕の搬送波を、ク
ロツク周波数が10.23〔MHz〕のＰコード及び1.023〔MH
z〕のC/Aコードを用いてスペクトラム拡散した信号を送
信する。
波数1.57542〔GHz〕及び1.2276〔GHz〕の搬送波を、ク
ロツク周波数が10.23〔MHz〕のＰコード及び1.023〔MH
z〕のC/Aコードを用いてスペクトラム拡散した信号を送
信する。
ここでＰコード及びC/Aコードは1023〔チツプ/ms〕の疑
似雑音信号〔これをPN信号と呼ぶ）でなり、データは50
〔bps〕のBPSK（binary phase shift keying）信号をＰ
コード及びC/Aコードで転換して伝送される。
似雑音信号〔これをPN信号と呼ぶ）でなり、データは50
〔bps〕のBPSK（binary phase shift keying）信号をＰ
コード及びC/Aコードで転換して伝送される。
かくして各衛星から送信されるデータは、その衛星の軌
道データ、関連して地球を回つている他の衛星の軌道デ
ータ、及び人工衛星に搭載されている安定度の高い原子
時計（これをサテライト時計と呼ぶ）に基づいて決まる
時間系（これをサテライト時間系と呼ぶ）と世界標準時
との偏差データと共に、所定時間間隔（すなわち６秒間
隔）で送出されるサテライト時計による時刻データなど
である。
道データ、関連して地球を回つている他の衛星の軌道デ
ータ、及び人工衛星に搭載されている安定度の高い原子
時計（これをサテライト時計と呼ぶ）に基づいて決まる
時間系（これをサテライト時間系と呼ぶ）と世界標準時
との偏差データと共に、所定時間間隔（すなわち６秒間
隔）で送出されるサテライト時計による時刻データなど
である。
第３図の測位装置の場合、搬送波周波数1.57542〔GHz〕
の信号をアンテナ１によつて受信し、周波数変換回路２
において周波数75.42〔MHz〕の第１中間周波信号IF1に
変換した後掛算回路３に与える。掛算回路３には局部発
振回路４において発生された周波数64.72〔MHz〕の周波
数出力LO1が与えられ、その出力端に得られる周波数10.
7〔MHz〕の第２中間周波信号IF2が比較的広い通過帯域
をもつバンドバスフイルタ５を通じて第１〜第４チヤン
ネルデータ受信回路DTR1〜DTR4の第２の掛算回路６に与
える。
の信号をアンテナ１によつて受信し、周波数変換回路２
において周波数75.42〔MHz〕の第１中間周波信号IF1に
変換した後掛算回路３に与える。掛算回路３には局部発
振回路４において発生された周波数64.72〔MHz〕の周波
数出力LO1が与えられ、その出力端に得られる周波数10.
7〔MHz〕の第２中間周波信号IF2が比較的広い通過帯域
をもつバンドバスフイルタ５を通じて第１〜第４チヤン
ネルデータ受信回路DTR1〜DTR4の第２の掛算回路６に与
える。
ここで第１〜第４チヤンネルデータ受信回路DTR1〜DTR4
は４つの衛星からのデータをそれぞれ受信することによ
つて、上述の（１）式に基づいて４つの式をたてること
ができるようになされている。各受信回路DTR1〜DTR4は
互いに同一構成を有し、従つて以下第１チヤンネルの受
信回路DTR1によつて構成を説明する。
は４つの衛星からのデータをそれぞれ受信することによ
つて、上述の（１）式に基づいて４つの式をたてること
ができるようになされている。各受信回路DTR1〜DTR4は
互いに同一構成を有し、従つて以下第１チヤンネルの受
信回路DTR1によつて構成を説明する。
この第２の掛算回路６は、衛星から伝送されてくるスペ
クトラム拡散されたデータ信号をPN信号発生回路７から
発生されるPN信号PNSを第２中間周波信号IF2と乗算する
ことによつて逆拡散処理を行うもので、PN信号PNSは第
２中間周波信号IF2にPN信号として含まれているC/Aコー
ドと同様に1023〔チツプ/ms〕のコード信号でなる。
クトラム拡散されたデータ信号をPN信号発生回路７から
発生されるPN信号PNSを第２中間周波信号IF2と乗算する
ことによつて逆拡散処理を行うもので、PN信号PNSは第
２中間周波信号IF2にPN信号として含まれているC/Aコー
ドと同様に1023〔チツプ/ms〕のコード信号でなる。
ここで各衛星にはそれぞれ特有のバイナリーパターンの
C/Aコードが割当てられており、PN信号発生回路７はす
べての衛星（例えば18個の衛星）にそれぞれ割当てられ
たC/AコードパターンをもつPN信号PNSをCPU8の制御の下
に選択的に発生できるようになされている。
C/Aコードが割当てられており、PN信号発生回路７はす
べての衛星（例えば18個の衛星）にそれぞれ割当てられ
たC/AコードパターンをもつPN信号PNSをCPU8の制御の下
に選択的に発生できるようになされている。
かくして第２中間周波信号IF2に含まれているPN信号の
位相がPN信号発生回路７において発生されたPN信号PNS
と相関がとれたとき掛算回路６の出力端に高い信号レベ
ルの逆拡散出力信号DKNが得られ、これが第３の掛算回
路９に与えられる。
位相がPN信号発生回路７において発生されたPN信号PNS
と相関がとれたとき掛算回路６の出力端に高い信号レベ
ルの逆拡散出力信号DKNが得られ、これが第３の掛算回
路９に与えられる。
掛算回路９にはドツプラーシフトロツク用電圧制御型発
振器（VCO）10の出力S1が与えられ、これにより出力端
に周波数455〔kHz〕の位相シフトキーイング信号PSSが
送出される。この位相シフトキーイング信号PSSは狭い
通過帯域（例えば±１〔kHz〕程度）をもつバンドパス
フイルタ11に与えられて相関がとれたとき得られる逆拡
散出力信号DKNを例えばコスタスループで構成された復
調回路12に与える。その結果復調回路12の出力端に50
〔bps〕の受信データLDAが復調されて得られ、CPU8に送
込まれる。
振器（VCO）10の出力S1が与えられ、これにより出力端
に周波数455〔kHz〕の位相シフトキーイング信号PSSが
送出される。この位相シフトキーイング信号PSSは狭い
通過帯域（例えば±１〔kHz〕程度）をもつバンドパス
フイルタ11に与えられて相関がとれたとき得られる逆拡
散出力信号DKNを例えばコスタスループで構成された復
調回路12に与える。その結果復調回路12の出力端に50
〔bps〕の受信データLDAが復調されて得られ、CPU8に送
込まれる。
CPU8は受信データLDAに基づいてキヤリアを再生するこ
とにより衛星の軌道上の位置及び測位装置間の相対的位
置変化、又は衛星の搬送周波数と局部発振回路４の発振
周波数との相対的ずれの変化に応じてドツプラーシフト
ロツク用VC010の発振周波数を制御し、かくして受信信
号の中心周波数がドツプラー効果によつてシフトして
も、位相シフトキーイング信号PSSの周波数をほぼ455
〔kHz〕に制御できるようにする。かくして復調回路12
−CPU8−VCO10−掛算回路９によつてドツプラーシフト
ロツクループが形成される。
とにより衛星の軌道上の位置及び測位装置間の相対的位
置変化、又は衛星の搬送周波数と局部発振回路４の発振
周波数との相対的ずれの変化に応じてドツプラーシフト
ロツク用VC010の発振周波数を制御し、かくして受信信
号の中心周波数がドツプラー効果によつてシフトして
も、位相シフトキーイング信号PSSの周波数をほぼ455
〔kHz〕に制御できるようにする。かくして復調回路12
−CPU8−VCO10−掛算回路９によつてドツプラーシフト
ロツクループが形成される。
一方バンドパスフイルタ11の出力端に得られる位相シフ
トキーイング信号はエンベロープ検出回路13に与えら
れ、その検出出力ENVがローパスフイルタ14を通じてPN
ロツク用VCO15に発振周波数制御信号CONTとして与えら
れる。
トキーイング信号はエンベロープ検出回路13に与えら
れ、その検出出力ENVがローパスフイルタ14を通じてPN
ロツク用VCO15に発振周波数制御信号CONTとして与えら
れる。
PNロツク用VCO15は制御信号CONTの変化に応じて発振周
波数が変化する第１の発振回路を有すると共に、所定の
周波数で発振する第２の発振回路を有し、CPU8からスラ
イドモード信号SLIDが与えられたとき第２の発振回路を
用いて所定の周波数の発振周波数出力S2をPN信号発生回
路７に与える。このときPN信号PNSの周波数が受信信号
に含まれているPN信号の周波数に対して所定周波数だけ
ずれることにより、PN信号PNSの位相が受信信号に含ま
れているPN信号に対して連続的に位相がずれて行くよう
な動作モードが得られる。このときエンベロープ検出回
路13のエンベロープ検出出力ENVは第４図に示すようにP
N信号PNSと受信信号に含まれているPN信号との相関がと
れたとき三角波形状に立上るピーク波形を呈し、それ以
外の相関がない区間においては小さい信号レベルにな
る。
波数が変化する第１の発振回路を有すると共に、所定の
周波数で発振する第２の発振回路を有し、CPU8からスラ
イドモード信号SLIDが与えられたとき第２の発振回路を
用いて所定の周波数の発振周波数出力S2をPN信号発生回
路７に与える。このときPN信号PNSの周波数が受信信号
に含まれているPN信号の周波数に対して所定周波数だけ
ずれることにより、PN信号PNSの位相が受信信号に含ま
れているPN信号に対して連続的に位相がずれて行くよう
な動作モードが得られる。このときエンベロープ検出回
路13のエンベロープ検出出力ENVは第４図に示すようにP
N信号PNSと受信信号に含まれているPN信号との相関がと
れたとき三角波形状に立上るピーク波形を呈し、それ以
外の相関がない区間においては小さい信号レベルにな
る。
CPU8はエンベロープ検出信号ENVがピーク値に立上つた
ときこれを横切るようなスレシホールドレベルLthを有
し、エンベロープ検出信号ENVがこのスレシホールドレ
ベルLthを越えない状態のときスライドモード信号SLID
をPNロツク用VCO15に与えることによつてこのスライド
モード状態を維持させる。これに対してエンベロープ検
出信号ENVがスレシホールドレベルLthを越えたときスラ
イドモード信号SLIDを消失させる。
ときこれを横切るようなスレシホールドレベルLthを有
し、エンベロープ検出信号ENVがこのスレシホールドレ
ベルLthを越えない状態のときスライドモード信号SLID
をPNロツク用VCO15に与えることによつてこのスライド
モード状態を維持させる。これに対してエンベロープ検
出信号ENVがスレシホールドレベルLthを越えたときスラ
イドモード信号SLIDを消失させる。
このようにしてPN信号PNSの位相が受信信号に含まれて
いるPN信号の位相に追従する状態に制御され、かくして
相関がとれた状態を維持するようになされている。この
結果エンペロープ検出回路13−ローパスフイルタ14及び
CPU8−PNロツク用VCO15−PN信号発生回路７−掛算回路
６のループによつてPNロツクループが形成される。
いるPN信号の位相に追従する状態に制御され、かくして
相関がとれた状態を維持するようになされている。この
結果エンペロープ検出回路13−ローパスフイルタ14及び
CPU8−PNロツク用VCO15−PN信号発生回路７−掛算回路
６のループによつてPNロツクループが形成される。
これに加えて、測位装置はタイマ16を有し、衛星からの
信号を測位装置が受信した時刻を計時するようになされ
ている。タイマ16は測位装置が搭載する時計（これをユ
ーザ時計と呼ぶ）から所定時間（例えば１〔Ｓ〕）ごと
に与えられるリセツト信号PPSを受けてリセツトし、所
定時間（例えば20〔ns〕）ごとに到来するクロツク信号
CKによりカウントし、PN信号発生回路７よりエポツク信
号EPが与えられたとき信号時刻情報を表わすカウント値
ＮをCPU8に送出して伝播時間を演算させるようになされ
ている。
信号を測位装置が受信した時刻を計時するようになされ
ている。タイマ16は測位装置が搭載する時計（これをユ
ーザ時計と呼ぶ）から所定時間（例えば１〔Ｓ〕）ごと
に与えられるリセツト信号PPSを受けてリセツトし、所
定時間（例えば20〔ns〕）ごとに到来するクロツク信号
CKによりカウントし、PN信号発生回路７よりエポツク信
号EPが与えられたとき信号時刻情報を表わすカウント値
ＮをCPU8に送出して伝播時間を演算させるようになされ
ている。
この第３図の構成において、第１〜第４チヤンネルデー
タ受信回路DTR1〜DTR4の全てがロツク状態にあり、受信
データLDA及び受信時刻情報ＮがCPU8に与えられると、C
PU8は上述の（１）式に従う４つの関係式から測位装置
（観測点）の位置を演算する。その演算結果は表示装置
17により表示される。
タ受信回路DTR1〜DTR4の全てがロツク状態にあり、受信
データLDA及び受信時刻情報ＮがCPU8に与えられると、C
PU8は上述の（１）式に従う４つの関係式から測位装置
（観測点）の位置を演算する。その演算結果は表示装置
17により表示される。
しかしながら、このような第３図の装置によれば、チヤ
ンネルデータ受信回路を４個しか設けていないため何れ
かのチヤンネルデータ受信回路がロツク状態でなければ
（１）式に基づく４つの式をたてることができず、従つ
て測位できないという欠点があつた。例えば、この測位
装置を搭載している飛行機が急旋回した場合にはドツプ
ラーシフトが大きく変動して1,2のチヤンネルデータ受
信回路のロツク状態が外れその後少しの間は測位できな
い。
ンネルデータ受信回路を４個しか設けていないため何れ
かのチヤンネルデータ受信回路がロツク状態でなければ
（１）式に基づく４つの式をたてることができず、従つ
て測位できないという欠点があつた。例えば、この測位
装置を搭載している飛行機が急旋回した場合にはドツプ
ラーシフトが大きく変動して1,2のチヤンネルデータ受
信回路のロツク状態が外れその後少しの間は測位できな
い。
また、実際上カウンタ16の分解能も例えば20〔ns〕程度
に選定されているので原理上必ず誤差を含むなど、演算
に用いるデータが誤差を含むので４つのチヤンネルデー
タ受信回路DTR1〜DTR4を用いて４つの未知数を解いて求
めた値には誤差が含まれている。
に選定されているので原理上必ず誤差を含むなど、演算
に用いるデータが誤差を含むので４つのチヤンネルデー
タ受信回路DTR1〜DTR4を用いて４つの未知数を解いて求
めた値には誤差が含まれている。
本発明は以上の点を考量してなされたもので、測位精度
を高めると共に、途切れることがなく測位を行なうこと
ができる測位装置を提供しようとするものである。
を高めると共に、途切れることがなく測位を行なうこと
ができる測位装置を提供しようとするものである。
かかる目的を達成するため本発明においては、チヤンネ
ルデータ受信回路を測位演算における未知数より多く設
け、より多くの情報を用いて測位を行い得ると共に、多
少情報量が減つても実際上測位動作を続けることができ
るようにする。
ルデータ受信回路を測位演算における未知数より多く設
け、より多くの情報を用いて測位を行い得ると共に、多
少情報量が減つても実際上測位動作を続けることができ
るようにする。
以下、第３図との対応部分には同一符号を附して示す第
１図について本発明の一実施例を詳述する。この測位装
置においては、６個のチヤンネルデータ受信回路DTR1〜
DTR6が設けられており、これらチヤンネルデータ受信回
路DTR1〜DTR6はそれぞれ第２中間周波信号IF2を入力し
て割当てられたPN信号に応ずる衛星からの受信データLD
A及び受信時刻情報ＮをCPU8に送出するようになされて
いる。
１図について本発明の一実施例を詳述する。この測位装
置においては、６個のチヤンネルデータ受信回路DTR1〜
DTR6が設けられており、これらチヤンネルデータ受信回
路DTR1〜DTR6はそれぞれ第２中間周波信号IF2を入力し
て割当てられたPN信号に応ずる衛星からの受信データLD
A及び受信時刻情報ＮをCPU8に送出するようになされて
いる。
この第１図の測位装置は第５図の処理シーケンスを実行
する。CPU8はステツプSP1において内部メモリに取込ま
れている軌道データ等を使つて各人工衛星の仰角を計算
し、次のステツプSP2に進んで仰角が５度以上の衛星に
割当てられたPN信号PNSを選択して各チヤンネルデータ
受信回路DTR1〜DTR6のPN信号発生回路７に割当てる。こ
こで、仰角を計算するのは地平線、水平線より上方を周
回している人工衛星であつて信号が電離層等による誤差
をできるだけ含まないものを検出するためであり、５度
以上の衛星が７個以上ある場合には仰角の大きい順に６
個選択してPNS割当てる。
する。CPU8はステツプSP1において内部メモリに取込ま
れている軌道データ等を使つて各人工衛星の仰角を計算
し、次のステツプSP2に進んで仰角が５度以上の衛星に
割当てられたPN信号PNSを選択して各チヤンネルデータ
受信回路DTR1〜DTR6のPN信号発生回路７に割当てる。こ
こで、仰角を計算するのは地平線、水平線より上方を周
回している人工衛星であつて信号が電離層等による誤差
をできるだけ含まないものを検出するためであり、５度
以上の衛星が７個以上ある場合には仰角の大きい順に６
個選択してPNS割当てる。
次いで、CPU8はステツプSP3において割当てられた人工
衛星のドツプラーシフトを計算し、コントロール信号を
ドツプラーシフトロツク用VCO10に送出してロツクさせ
るように制御する。
衛星のドツプラーシフトを計算し、コントロール信号を
ドツプラーシフトロツク用VCO10に送出してロツクさせ
るように制御する。
その後、ステツプSP4において何れか４つ以上のチヤン
ネルデータ受信回路がロツク状態にあるか否かを判別
し、否定結果が得られたときはステツプSP2に戻り４つ
以上のチヤンネルデータ受信回路がロツク状態になるま
でステツプSP2〜SP4の手順を繰返す。これに対して、ス
テツプSP4において肯定結果が得られると、CPU8はステ
ツプPS5においてロツクされた各チヤンネルデータ受信
回路に対応する各人工衛星SATiの位置情報（xi,yi,zi）
を受信データLDAに含まれるその衛星の軌道情報より求
め、またタイマ16から受信時刻情報Ｎを取込む。
ネルデータ受信回路がロツク状態にあるか否かを判別
し、否定結果が得られたときはステツプSP2に戻り４つ
以上のチヤンネルデータ受信回路がロツク状態になるま
でステツプSP2〜SP4の手順を繰返す。これに対して、ス
テツプSP4において肯定結果が得られると、CPU8はステ
ツプPS5においてロツクされた各チヤンネルデータ受信
回路に対応する各人工衛星SATiの位置情報（xi,yi,zi）
を受信データLDAに含まれるその衛星の軌道情報より求
め、またタイマ16から受信時刻情報Ｎを取込む。
その後、CPU8はステツプSP6においてチヤンネルデータ
受信回路毎に上述の（１）式の演算を行い、その演算結
果に含まれる誤差の影響を最小限にできる演算方法例え
ば最小自乗近似法により観測点の位置Ｐ（xo,yo,zo）を
求める。その求められた値は例えば北緯、東経、高度に
変換されてステツプSP7で表示装置17に表示される。
受信回路毎に上述の（１）式の演算を行い、その演算結
果に含まれる誤差の影響を最小限にできる演算方法例え
ば最小自乗近似法により観測点の位置Ｐ（xo,yo,zo）を
求める。その求められた値は例えば北緯、東経、高度に
変換されてステツプSP7で表示装置17に表示される。
この表示後、上述のステツプSP4に戻り、４つ以上のチ
ヤンネルデータ受信回路についてロツク状態が維持され
ていれば、次のタイミングで衛星の軌道情報、時刻情報
を取込んで（ステツプSP5）以下上述したと同様にして
観測点の位置を測定する。この測位動作（ステツプSP4
〜SP7）の繰返しの大半の時間では、６個のチヤンネル
データ受信回路DTR1〜DTR6共にロツク状態にあり、上述
の（１）式に基づく演算を実行している。
ヤンネルデータ受信回路についてロツク状態が維持され
ていれば、次のタイミングで衛星の軌道情報、時刻情報
を取込んで（ステツプSP5）以下上述したと同様にして
観測点の位置を測定する。この測位動作（ステツプSP4
〜SP7）の繰返しの大半の時間では、６個のチヤンネル
データ受信回路DTR1〜DTR6共にロツク状態にあり、上述
の（１）式に基づく演算を実行している。
なお、GPSシステムにおいては任意の観測点で常に６〜
８個の人工衛星が見えるように人工衛星を周回させてい
る。
８個の人工衛星が見えるように人工衛星を周回させてい
る。
かかる測位動作を繰返している間に３つ以上のチヤンネ
ルデータ受信回路におけるロツク状態が外れると、ステ
ツプSP4で否定結果が得られ、初期ステツプSP2に戻る。
しかし実際上、測位動作（ステツプSP4〜SP7）の繰返し
の大半の時間では、６個のチヤンネルデータ受信回路DT
R1〜DTR6共にロツク状態にあるから、例えば本測位装置
を搭載している飛行機等が急旋回したとしてもロツク状
態が外れるチヤンネルデータ受信回路はわずかに１〜２
個程度であり、ステツプSP4で否定結果が生じることは
極く稀である。
ルデータ受信回路におけるロツク状態が外れると、ステ
ツプSP4で否定結果が得られ、初期ステツプSP2に戻る。
しかし実際上、測位動作（ステツプSP4〜SP7）の繰返し
の大半の時間では、６個のチヤンネルデータ受信回路DT
R1〜DTR6共にロツク状態にあるから、例えば本測位装置
を搭載している飛行機等が急旋回したとしてもロツク状
態が外れるチヤンネルデータ受信回路はわずかに１〜２
個程度であり、ステツプSP4で否定結果が生じることは
極く稀である。
このように、第１図の測位装置によれば、チヤンネルデ
ータ受信回路を６個設け、位置を特定するパラメータを
含む４つの未知数を解くのに６個の関係式を用いること
ができるので、演算結果に含まれる誤差を小さくするこ
とができる。すなわち、測位精度を向上させることがで
きる。また、ドツプラーシフトのために１〜２のチヤン
ネルデータ受信回路から受信データLDAが得られなくと
も他のチヤンネルデータ受信回路からの受信データを用
いて測位を行なうことができるので、安定に測位動作を
行うことができる。
ータ受信回路を６個設け、位置を特定するパラメータを
含む４つの未知数を解くのに６個の関係式を用いること
ができるので、演算結果に含まれる誤差を小さくするこ
とができる。すなわち、測位精度を向上させることがで
きる。また、ドツプラーシフトのために１〜２のチヤン
ネルデータ受信回路から受信データLDAが得られなくと
も他のチヤンネルデータ受信回路からの受信データを用
いて測位を行なうことができるので、安定に測位動作を
行うことができる。
なお、上記実施例においてはチヤンネルデータ受信回路
を６つ設けた場合の実施例を示したが、本発明はこれに
限られず、５個以上あれば良い。
を６つ設けた場合の実施例を示したが、本発明はこれに
限られず、５個以上あれば良い。
以上のように、本発明によれば、チヤンネルデータ受信
回路を未知数の数より多く設けたことにより、測位精度
を向上させることができると共に、多少の情報の欠落時
にも測位動作を安定に行なうことができる測位装置を容
易に得ることができる。
回路を未知数の数より多く設けたことにより、測位精度
を向上させることができると共に、多少の情報の欠落時
にも測位動作を安定に行なうことができる測位装置を容
易に得ることができる。
第１図は本発明による測位装置の一実施例を示すブロツ
ク図、第２図はGPSシステムの原理を示す略線図、第３
図は従来考えられていた測位装置を示すブロツク図、第
４図はスライドモードにおけるエンベロープ検出出力を
示す信号波形図、第５図はCPU8の動作の説明に供するフ
ローチヤートである。 １……アンテナ、４……局部発振回路、5,11……バンド
パスフイルタ、８……CPU、10……ドツプラーシフトロ
ツク用VCO、13……エンベロープ検出回路、15……PNロ
ツク用VCO、16……タイマ、DTR1〜DTR6……第１〜第６
チヤンネルデータ受信回路。
ク図、第２図はGPSシステムの原理を示す略線図、第３
図は従来考えられていた測位装置を示すブロツク図、第
４図はスライドモードにおけるエンベロープ検出出力を
示す信号波形図、第５図はCPU8の動作の説明に供するフ
ローチヤートである。 １……アンテナ、４……局部発振回路、5,11……バンド
パスフイルタ、８……CPU、10……ドツプラーシフトロ
ツク用VCO、13……エンベロープ検出回路、15……PNロ
ツク用VCO、16……タイマ、DTR1〜DTR6……第１〜第６
チヤンネルデータ受信回路。
Claims (1)
- 【請求項１】異なる人工衛星から到来する衛星の軌道情
報及び時刻情報をそれぞれ受信するチヤンネルデータ受
信回路を有し、受信した上記軌道情報及び時刻情報に基
づいて観測点の位置を演算する測位装置において、上記
チヤンネルデータ受信回路を少なくとも５系統設けると
共に、上記５系統以上のチヤンネルデータ受信回路がロ
ツクしているときに、上記５系統以上のチヤンネルデー
タ受信回路からそれぞれ得られた軌道情報及び時刻情報
を用いた５個以上の関係式により誤差が小さくなるよう
に観測点の位置を演算することを特徴とする測位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14765484A JPH071303B2 (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 測位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14765484A JPH071303B2 (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 測位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128881A JPS6128881A (ja) | 1986-02-08 |
| JPH071303B2 true JPH071303B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=15435237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14765484A Expired - Lifetime JPH071303B2 (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 測位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071303B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0823577B2 (ja) * | 1986-07-07 | 1996-03-06 | 松下電器産業株式会社 | Ｇｐｓ受信機 |
| JPH0542788Y2 (ja) * | 1987-11-20 | 1993-10-27 | ||
| CN101646834B (zh) | 2007-03-05 | 2013-03-06 | 尼特固有限公司 | 拉门用具 |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP14765484A patent/JPH071303B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6128881A (ja) | 1986-02-08 |
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