JPH095418A - Ｇｐｓ受信装置 - Google Patents
Ｇｐｓ受信装置Info
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- JPH095418A JPH095418A JP15655795A JP15655795A JPH095418A JP H095418 A JPH095418 A JP H095418A JP 15655795 A JP15655795 A JP 15655795A JP 15655795 A JP15655795 A JP 15655795A JP H095418 A JPH095418 A JP H095418A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＧＰＳ衛星が異常状態となってから、当該ＧＰ
Ｓ衛星の不健康状態を示すヘルス情報を受信するまでの
時間遅れによらず、不健康状態のＧＰＳ衛星を検出する
ことが可能なＧＰＳ受信装置を提供する。 【構成】衛星時刻とドップラ周波数を衛星時刻／衛星周
波数計測部３２にて計測し、航法データ復調部３０にて
復調した復調航法データからＧＰＳ衛星の軌道データを
軌道データ収集部３４にて収集し、収集されたＧＰＳ衛
星の軌道データと、前記衛星時刻／衛星周波数計測部３
２により計測されたＧＰＳ衛星およびＧＰＳ受信装置の
時刻、ドップラ周波数とからユーザ位置データおよびＧ
ＰＳ衛星位置データを測位演算部３８にて演算し、さら
に、測位されたユーザ位置データ、ＧＰＳ衛星位置デー
タとからＧＰＳ衛星の仰角を仰角枠判定部４０にて算出
し、ＧＰＳ衛星信号を受信し得るＧＰＳ衛星の仰角を予
め初期値設定部３６にて設定し、仰角枠判定部４０によ
り算出したＧＰＳ衛星の仰角が、前記初期設定された仰
角以下の場合、当該ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を
不採用とする。
Ｓ衛星の不健康状態を示すヘルス情報を受信するまでの
時間遅れによらず、不健康状態のＧＰＳ衛星を検出する
ことが可能なＧＰＳ受信装置を提供する。 【構成】衛星時刻とドップラ周波数を衛星時刻／衛星周
波数計測部３２にて計測し、航法データ復調部３０にて
復調した復調航法データからＧＰＳ衛星の軌道データを
軌道データ収集部３４にて収集し、収集されたＧＰＳ衛
星の軌道データと、前記衛星時刻／衛星周波数計測部３
２により計測されたＧＰＳ衛星およびＧＰＳ受信装置の
時刻、ドップラ周波数とからユーザ位置データおよびＧ
ＰＳ衛星位置データを測位演算部３８にて演算し、さら
に、測位されたユーザ位置データ、ＧＰＳ衛星位置デー
タとからＧＰＳ衛星の仰角を仰角枠判定部４０にて算出
し、ＧＰＳ衛星信号を受信し得るＧＰＳ衛星の仰角を予
め初期値設定部３６にて設定し、仰角枠判定部４０によ
り算出したＧＰＳ衛星の仰角が、前記初期設定された仰
角以下の場合、当該ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を
不採用とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全世界的衛星航法シス
テム（Global Positioning System 、以下、ＧＰＳシス
テムともいう）において使用されるＧＰＳ受信装置に関
し、一層詳細には、ＧＰＳ衛星の不健康状態を示すヘル
ス情報を受信するまでの時間遅れによらず、不健康状態
の衛星を検出することのできるＧＰＳ受信装置に関す
る。
テム（Global Positioning System 、以下、ＧＰＳシス
テムともいう）において使用されるＧＰＳ受信装置に関
し、一層詳細には、ＧＰＳ衛星の不健康状態を示すヘル
ス情報を受信するまでの時間遅れによらず、不健康状態
の衛星を検出することのできるＧＰＳ受信装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】全世界的衛星航法システムにおけるＧＰ
Ｓ受信装置は、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ
電波を受信し、当該電波に重畳されている疑似雑音信号
（以下、ＰＮコードという）と、５０ビット／秒、全ビ
ット数１５００ビットを主フレームとする航法データを
もとに、当該ＧＰＳ受信装置の置かれた位置を計測する
ものである。
Ｓ受信装置は、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ
電波を受信し、当該電波に重畳されている疑似雑音信号
（以下、ＰＮコードという）と、５０ビット／秒、全ビ
ット数１５００ビットを主フレームとする航法データを
もとに、当該ＧＰＳ受信装置の置かれた位置を計測する
ものである。
【０００３】ＰＮコードは、周知の通り、チップレート
１．０２３ＭＨｚ、１周期１０２３チップにより構成さ
れた符号列であり、各ＧＰＳ衛星固有の符号列を有して
いる。ＰＮコードの繰り返し周期は１ｍｓｅｃ．であ
り、航法データに同期している。ＧＰＳ受信装置におい
て、受信点の位置の計測は、３個以上のＧＰＳ衛星から
のＧＰＳ電波を受信し、各ＧＰＳ衛星と受信点間の距離
を測定することにより行われ、この距離の測定には、そ
れぞれのＧＰＳ電波に重畳された各衛星固有のＰＮコー
ドを追尾し、航法データを受信して、ＧＰＳ衛星に搭載
した時計による衛星時刻で測った当該航法データの送信
時からＧＰＳ受信装置による受信までの時刻差を検出
し、航法データの復調、解読を行う。
１．０２３ＭＨｚ、１周期１０２３チップにより構成さ
れた符号列であり、各ＧＰＳ衛星固有の符号列を有して
いる。ＰＮコードの繰り返し周期は１ｍｓｅｃ．であ
り、航法データに同期している。ＧＰＳ受信装置におい
て、受信点の位置の計測は、３個以上のＧＰＳ衛星から
のＧＰＳ電波を受信し、各ＧＰＳ衛星と受信点間の距離
を測定することにより行われ、この距離の測定には、そ
れぞれのＧＰＳ電波に重畳された各衛星固有のＰＮコー
ドを追尾し、航法データを受信して、ＧＰＳ衛星に搭載
した時計による衛星時刻で測った当該航法データの送信
時からＧＰＳ受信装置による受信までの時刻差を検出
し、航法データの復調、解読を行う。
【０００４】航法データには、利用者側（ＧＰＳ受信装
置側）が測位を行うために必要となるＧＰＳ衛星の軌道
情報、電離層の補正係数等の他、ＧＰＳ衛星の不健康状
態を示すヘルス情報が含まれている。ヘルス情報は、Ｇ
ＰＳ衛星上の機器の不具合や、軌道データの異常、送信
出力の低下が生じた場合に、当該ＧＰＳ衛星が不健康状
態であることを通知する情報であり、ＧＰＳ受信装置で
はこのヘルス情報を解読して、当該ＧＰＳ衛星からの信
号の採否を決定する。
置側）が測位を行うために必要となるＧＰＳ衛星の軌道
情報、電離層の補正係数等の他、ＧＰＳ衛星の不健康状
態を示すヘルス情報が含まれている。ヘルス情報は、Ｇ
ＰＳ衛星上の機器の不具合や、軌道データの異常、送信
出力の低下が生じた場合に、当該ＧＰＳ衛星が不健康状
態であることを通知する情報であり、ＧＰＳ受信装置で
はこのヘルス情報を解読して、当該ＧＰＳ衛星からの信
号の採否を決定する。
【０００５】従来のＧＰＳ受信装置は、図２に示す如
く、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星信号はアンテ
ナ部１で受信され、周波数変換／増幅部２に供給され
る。周波数変換／増幅部２は、ＴＣＸＯ（温度補償型ク
リスタル発振器）４の出力に基づいて基準信号合成部３
により作成された基準信号が入力され、アンテナ部１で
受信したＧＰＳ衛星信号を増幅するとともに、増幅した
ＧＰＳ衛星信号を処理の容易な中間周波信号に周波数変
換する。
く、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星信号はアンテ
ナ部１で受信され、周波数変換／増幅部２に供給され
る。周波数変換／増幅部２は、ＴＣＸＯ（温度補償型ク
リスタル発振器）４の出力に基づいて基準信号合成部３
により作成された基準信号が入力され、アンテナ部１で
受信したＧＰＳ衛星信号を増幅するとともに、増幅した
ＧＰＳ衛星信号を処理の容易な中間周波信号に周波数変
換する。
【０００６】周波数変換されたＧＰＳ衛星信号は、初期
値設定部８において設定された初期値とともに航法デー
タ復調部５、衛星時刻／衛星周波数計測部６に供給され
る。航法データ復調部５によってＧＰＳ衛星信号から航
法データが復調され、軌道データ収集部７により、ＧＰ
Ｓ衛星の軌道データが解読される。一方、衛星時刻／衛
星周波数計測部６は、衛星時刻で測ったＧＰＳ衛星信号
の送信時刻およびドップラ周波数を計測し、その結果は
測位演算部９に供給される。
値設定部８において設定された初期値とともに航法デー
タ復調部５、衛星時刻／衛星周波数計測部６に供給され
る。航法データ復調部５によってＧＰＳ衛星信号から航
法データが復調され、軌道データ収集部７により、ＧＰ
Ｓ衛星の軌道データが解読される。一方、衛星時刻／衛
星周波数計測部６は、衛星時刻で測ったＧＰＳ衛星信号
の送信時刻およびドップラ周波数を計測し、その結果は
測位演算部９に供給される。
【０００７】測位演算部９においては、軌道データ収集
部７から供給されるＧＰＳ衛星の軌道データと、ＧＰＳ
衛星信号の送信時刻、ドップラ周波数および計測時刻
（ＧＰＳ衛星の送信時刻を計測したＧＰＳ受信装置の計
測時刻）を航法方程式に代入し、ＧＰＳ受信装置の位
置、速度、すなわちユーザ位置、ユーザ速度を算出す
る。測位演算部９により算出された位置データは、位置
データ出力部１０において表示装置に出力される。
部７から供給されるＧＰＳ衛星の軌道データと、ＧＰＳ
衛星信号の送信時刻、ドップラ周波数および計測時刻
（ＧＰＳ衛星の送信時刻を計測したＧＰＳ受信装置の計
測時刻）を航法方程式に代入し、ＧＰＳ受信装置の位
置、速度、すなわちユーザ位置、ユーザ速度を算出す
る。測位演算部９により算出された位置データは、位置
データ出力部１０において表示装置に出力される。
【０００８】ＧＰＳシステムにおいては、地球上に打ち
上げられている各ＧＰＳ衛星に設けられた機器の異常、
軌道の異常やＧＰＳ衛星信号の出力の状況等、ＧＰＳ衛
星の健康状態を監視する地上局が複数設置されている。
前述したように、ＧＰＳ衛星に設けられた機器の不具合
や、軌道データの異常、送信出力の低下が生じた場合に
は、当該ＧＰＳ衛星が不健康状態であることを通知する
ため、各ＧＰＳ衛星から送信される航法データ中にヘル
ス情報として挿入され、ＧＰＳ受信装置において解読す
ることにより、当該ＧＰＳ衛星信号の採否を決定するこ
とができる。
上げられている各ＧＰＳ衛星に設けられた機器の異常、
軌道の異常やＧＰＳ衛星信号の出力の状況等、ＧＰＳ衛
星の健康状態を監視する地上局が複数設置されている。
前述したように、ＧＰＳ衛星に設けられた機器の不具合
や、軌道データの異常、送信出力の低下が生じた場合に
は、当該ＧＰＳ衛星が不健康状態であることを通知する
ため、各ＧＰＳ衛星から送信される航法データ中にヘル
ス情報として挿入され、ＧＰＳ受信装置において解読す
ることにより、当該ＧＰＳ衛星信号の採否を決定するこ
とができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ＧＰＳ衛星の健康状態
を監視する地上局において、各ＧＰＳ衛星に設けられた
機器の異常、軌道の異常やＧＰＳ衛星信号の出力の異常
等を察知し、当該異常を生じたＧＰＳ衛星の航法データ
中のヘルス情報を更新するために、現状では３０分程度
の時間を要している。従って、各ＧＰＳ受信装置におい
て、ＧＰＳ衛星からのヘルス情報によって、不健康状態
のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号であると認識できる
のは、ＧＰＳ衛星に異常が生じてから３０分経過後以降
になる。
を監視する地上局において、各ＧＰＳ衛星に設けられた
機器の異常、軌道の異常やＧＰＳ衛星信号の出力の異常
等を察知し、当該異常を生じたＧＰＳ衛星の航法データ
中のヘルス情報を更新するために、現状では３０分程度
の時間を要している。従って、各ＧＰＳ受信装置におい
て、ＧＰＳ衛星からのヘルス情報によって、不健康状態
のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号であると認識できる
のは、ＧＰＳ衛星に異常が生じてから３０分経過後以降
になる。
【００１０】しかしながら、従来のＧＰＳ受信装置にお
いては、ＧＰＳ衛星が異常状態となってから、当該ＧＰ
Ｓ衛星の不健康状態を示すヘルス情報を受信するまでの
間に、ＧＰＳ衛星の健康、不健康を判定する手段を有し
ておらず、この間、ＧＰＳ受信装置における測位に、異
常状態のＧＰＳ信号を使用することになり、測位した位
置データが位置飛びを起こす等の不都合を生じていた。
いては、ＧＰＳ衛星が異常状態となってから、当該ＧＰ
Ｓ衛星の不健康状態を示すヘルス情報を受信するまでの
間に、ＧＰＳ衛星の健康、不健康を判定する手段を有し
ておらず、この間、ＧＰＳ受信装置における測位に、異
常状態のＧＰＳ信号を使用することになり、測位した位
置データが位置飛びを起こす等の不都合を生じていた。
【００１１】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであって、ＧＰＳ衛星の不健康状
態を示すヘルス情報を受信するまでの時間遅れによら
ず、不健康状態のＧＰＳ衛星を検出することのできるＧ
ＰＳ受信装置を提供することを目的とする。
るためになされたものであって、ＧＰＳ衛星の不健康状
態を示すヘルス情報を受信するまでの時間遅れによら
ず、不健康状態のＧＰＳ衛星を検出することのできるＧ
ＰＳ受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星
信号を受信して航法データを復調するとともに、ＧＰＳ
衛星までの疑似距離を測定し、復調された航法データ、
疑似距離に基づいてユーザ位置データを演算するＧＰＳ
受信装置において、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛
星信号を受信するアンテナ部と、前記アンテナ部で受信
されたＧＰＳ衛星信号を増幅するとともに、増幅したＧ
ＰＳ衛星信号を中間周波信号に周波数変換する周波数変
換／増幅部と、前記周波数変換／増幅部により増幅、周
波数変換されたＧＰＳ衛星信号から航法データを復調す
る航法データ復調部と、衛星時刻とドップラ周波数を計
測する衛星時刻／衛星周波数計測部と、前記航法データ
復調部により復調された航法データからＧＰＳ衛星の軌
道データを収集する軌道データ収集部と、前記軌道デー
タ収集部により収集されたＧＰＳ衛星の軌道データと、
前記衛星時刻／衛星周波数計測部により計測された衛星
時刻およびドップラ周波数とＧＰＳ受信装置に設けられ
た時計手段により得た時刻とから、ユーザ位置データお
よびＧＰＳ衛星位置データを演算する測位演算部と、前
記測位演算部により測位されたユーザ位置データおよび
ＧＰＳ衛星位置データから、ＧＰＳ衛星の仰角を算出す
る仰角枠判定部と、ＧＰＳ受信装置においてＧＰＳ衛星
信号を受信し得るＧＰＳ衛星の仰角を予め設定した初期
値設定部と、前記測位演算部により測位されたユーザ位
置データを出力する位置データ出力部とを備え、前記仰
角枠判定部により算出したＧＰＳ衛星の仰角が、前記初
期値設定部に設定した仰角以下の場合、当該ＧＰＳ衛星
からのＧＰＳ衛星信号を不採用とすることを特徴とす
る。
めに、本発明は、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星
信号を受信して航法データを復調するとともに、ＧＰＳ
衛星までの疑似距離を測定し、復調された航法データ、
疑似距離に基づいてユーザ位置データを演算するＧＰＳ
受信装置において、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛
星信号を受信するアンテナ部と、前記アンテナ部で受信
されたＧＰＳ衛星信号を増幅するとともに、増幅したＧ
ＰＳ衛星信号を中間周波信号に周波数変換する周波数変
換／増幅部と、前記周波数変換／増幅部により増幅、周
波数変換されたＧＰＳ衛星信号から航法データを復調す
る航法データ復調部と、衛星時刻とドップラ周波数を計
測する衛星時刻／衛星周波数計測部と、前記航法データ
復調部により復調された航法データからＧＰＳ衛星の軌
道データを収集する軌道データ収集部と、前記軌道デー
タ収集部により収集されたＧＰＳ衛星の軌道データと、
前記衛星時刻／衛星周波数計測部により計測された衛星
時刻およびドップラ周波数とＧＰＳ受信装置に設けられ
た時計手段により得た時刻とから、ユーザ位置データお
よびＧＰＳ衛星位置データを演算する測位演算部と、前
記測位演算部により測位されたユーザ位置データおよび
ＧＰＳ衛星位置データから、ＧＰＳ衛星の仰角を算出す
る仰角枠判定部と、ＧＰＳ受信装置においてＧＰＳ衛星
信号を受信し得るＧＰＳ衛星の仰角を予め設定した初期
値設定部と、前記測位演算部により測位されたユーザ位
置データを出力する位置データ出力部とを備え、前記仰
角枠判定部により算出したＧＰＳ衛星の仰角が、前記初
期値設定部に設定した仰角以下の場合、当該ＧＰＳ衛星
からのＧＰＳ衛星信号を不採用とすることを特徴とす
る。
【００１３】
【作用】本発明に係るＧＰＳ受信装置では、ＧＰＳ衛星
から送出された信号をアンテナ部において受信し、この
アンテナ部で受信されたＧＰＳ衛星信号は、周波数変換
／増幅部において増幅するとともに、増幅したＧＰＳ衛
星信号を処理の容易な中間周波信号に周波数変換する。
から送出された信号をアンテナ部において受信し、この
アンテナ部で受信されたＧＰＳ衛星信号は、周波数変換
／増幅部において増幅するとともに、増幅したＧＰＳ衛
星信号を処理の容易な中間周波信号に周波数変換する。
【００１４】前記周波数変換／増幅部により増幅、周波
数変換されたＧＰＳ衛星信号は、航法データ復調部およ
び衛星時刻／衛星周波数計測部に供給され、航法データ
復調部において航法データを復調し、衛星時刻／衛星周
波数計測部において衛星時刻とドップラ周波数を計測す
る。
数変換されたＧＰＳ衛星信号は、航法データ復調部およ
び衛星時刻／衛星周波数計測部に供給され、航法データ
復調部において航法データを復調し、衛星時刻／衛星周
波数計測部において衛星時刻とドップラ周波数を計測す
る。
【００１５】前記航法データ復調部により復調された航
法データは、軌道データ収集部に送出され、ＧＰＳ衛星
の軌道データが収集される。この軌道データと、前記衛
星時刻／衛星周波数計測部により計測された衛星時刻お
よびドップラ周波数とＧＰＳ受信装置に設けられた時計
手段により得た時刻とが測位演算部に供給され、この測
位演算部においてユーザ位置データおよびＧＰＳ衛星位
置データが算出される。
法データは、軌道データ収集部に送出され、ＧＰＳ衛星
の軌道データが収集される。この軌道データと、前記衛
星時刻／衛星周波数計測部により計測された衛星時刻お
よびドップラ周波数とＧＰＳ受信装置に設けられた時計
手段により得た時刻とが測位演算部に供給され、この測
位演算部においてユーザ位置データおよびＧＰＳ衛星位
置データが算出される。
【００１６】測位演算部により測位されたユーザ位置デ
ータおよびＧＰＳ衛星位置データは、仰角枠判定部に送
出され、ＧＰＳ衛星の仰角が算出される。仰角枠判定部
において算出されたＧＰＳ衛星の仰角は、初期値設定部
に設定されたＧＰＳ衛星の仰角と比較され、仰角枠判定
部により算出したＧＰＳ衛星の仰角が、初期値設定部に
設定した仰角以下の場合、当該ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ
衛星信号を不採用とする。
ータおよびＧＰＳ衛星位置データは、仰角枠判定部に送
出され、ＧＰＳ衛星の仰角が算出される。仰角枠判定部
において算出されたＧＰＳ衛星の仰角は、初期値設定部
に設定されたＧＰＳ衛星の仰角と比較され、仰角枠判定
部により算出したＧＰＳ衛星の仰角が、初期値設定部に
設定した仰角以下の場合、当該ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ
衛星信号を不採用とする。
【００１７】仰角枠判定部により算出したＧＰＳ衛星の
仰角が、初期値設定部に設定した仰角を超えている場
合、当該ＧＰＳ衛星を健康状態と判定し、前記測位演算
部により測位されたユーザ位置データは位置データ出力
部から出力される。
仰角が、初期値設定部に設定した仰角を超えている場
合、当該ＧＰＳ衛星を健康状態と判定し、前記測位演算
部により測位されたユーザ位置データは位置データ出力
部から出力される。
【００１８】
【実施例】本発明に係るＧＰＳ受信装置について、実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
【００１９】図１は本実施例に係るＧＰＳ受信装置２０
の構成を示すブロック図である。ＧＰＳ受信装置２０
は、ＧＰＳ衛星から送出された信号を受信するアンテナ
部２２と、アンテナ部２２で受信されたＧＰＳ衛星信号
を増幅するとともに、増幅したＧＰＳ衛星信号を処理の
容易な中間周波信号に周波数変換する周波数変換／増幅
部２４とを有する。周波数変換／増幅部２４には、ＴＣ
ＸＯ２８の出力に基づいて基準信号合成部２６により作
成される基準信号が入力され、アンテナ部１で受信した
ＧＰＳ衛星信号を増幅するとともに、増幅したＧＰＳ衛
星信号を中間周波信号に周波数変換する。
の構成を示すブロック図である。ＧＰＳ受信装置２０
は、ＧＰＳ衛星から送出された信号を受信するアンテナ
部２２と、アンテナ部２２で受信されたＧＰＳ衛星信号
を増幅するとともに、増幅したＧＰＳ衛星信号を処理の
容易な中間周波信号に周波数変換する周波数変換／増幅
部２４とを有する。周波数変換／増幅部２４には、ＴＣ
ＸＯ２８の出力に基づいて基準信号合成部２６により作
成される基準信号が入力され、アンテナ部１で受信した
ＧＰＳ衛星信号を増幅するとともに、増幅したＧＰＳ衛
星信号を中間周波信号に周波数変換する。
【００２０】ＧＰＳ受信装置２０は、また、周波数変換
／増幅部２４により増幅および周波数変換されたＧＰＳ
衛星信号と初期値設定部３６において設定された初期値
とから航法データを復調する航法データ復調部３０と、
衛星時刻とドップラ周波数を計測する衛星時刻／衛星周
波数計測部３２と、航法データ復調部３０により復調さ
れた航法データから、ＧＰＳ衛星の軌道データを収集す
る軌道データ収集部３４と、軌道データ収集部３４によ
り収集されたＧＰＳ衛星の軌道データと、衛星時刻／衛
星周波数計測部３２により計測された衛星時刻およびド
ップラ周波数とＧＰＳ受信装置２０に設けられた時計手
段により得た時刻とから、当該ＧＰＳ受信装置２０の位
置データ（ユーザ位置データ）およびＧＰＳ衛星位置デ
ータを演算する測位演算部３８と、測位演算部３８によ
り測位されたユーザ位置データおよびＧＰＳ衛星位置デ
ータとから、ＧＰＳ衛星の仰角を算出する仰角枠判定部
４０と、予めＧＰＳ衛星の仰角を設定した初期値設定部
３６と、測位演算部３８により測位されたユーザ位置デ
ータを出力する位置データ出力部４２とから構成され
る。
／増幅部２４により増幅および周波数変換されたＧＰＳ
衛星信号と初期値設定部３６において設定された初期値
とから航法データを復調する航法データ復調部３０と、
衛星時刻とドップラ周波数を計測する衛星時刻／衛星周
波数計測部３２と、航法データ復調部３０により復調さ
れた航法データから、ＧＰＳ衛星の軌道データを収集す
る軌道データ収集部３４と、軌道データ収集部３４によ
り収集されたＧＰＳ衛星の軌道データと、衛星時刻／衛
星周波数計測部３２により計測された衛星時刻およびド
ップラ周波数とＧＰＳ受信装置２０に設けられた時計手
段により得た時刻とから、当該ＧＰＳ受信装置２０の位
置データ（ユーザ位置データ）およびＧＰＳ衛星位置デ
ータを演算する測位演算部３８と、測位演算部３８によ
り測位されたユーザ位置データおよびＧＰＳ衛星位置デ
ータとから、ＧＰＳ衛星の仰角を算出する仰角枠判定部
４０と、予めＧＰＳ衛星の仰角を設定した初期値設定部
３６と、測位演算部３８により測位されたユーザ位置デ
ータを出力する位置データ出力部４２とから構成され
る。
【００２１】以上のように構成されるＧＰＳ受信装置２
０における測位は次のように行われ、ヘルス情報が更新
される以前であっても、不健康状態のＧＰＳ衛星を判定
することにより、そのＧＰＳ衛星からの受信信号を不採
用とし、測位を行うことができる。
０における測位は次のように行われ、ヘルス情報が更新
される以前であっても、不健康状態のＧＰＳ衛星を判定
することにより、そのＧＰＳ衛星からの受信信号を不採
用とし、測位を行うことができる。
【００２２】先ず、本実施例に係るＧＰＳ受信装置２０
では、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星信号をアン
テナ部２２において受信し、このアンテナ部２２で受信
されたＧＰＳ衛星信号は、周波数変換／増幅部２４に供
給される。周波数変換／増幅部２４は、ＴＣＸＯ２８の
出力に基づいて基準信号合成部２６により作成される基
準信号が入力され、アンテナ部２２で受信したＧＰＳ衛
星信号を増幅するとともに、増幅したＧＰＳ衛星信号を
処理の容易な中間周波信号に周波数変換する。
では、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星信号をアン
テナ部２２において受信し、このアンテナ部２２で受信
されたＧＰＳ衛星信号は、周波数変換／増幅部２４に供
給される。周波数変換／増幅部２４は、ＴＣＸＯ２８の
出力に基づいて基準信号合成部２６により作成される基
準信号が入力され、アンテナ部２２で受信したＧＰＳ衛
星信号を増幅するとともに、増幅したＧＰＳ衛星信号を
処理の容易な中間周波信号に周波数変換する。
【００２３】周波数変換／増幅部２４により増幅および
周波数変換されたＧＰＳ衛星信号は、航法データ復調部
３０および衛星時刻／衛星周波数計測部３２に供給され
る。航法データ復調部３０では、周波数変換されたＧＰ
Ｓ衛星信号から航法データ、すなわち、当該ＧＰＳ衛星
の軌道情報、電離層の補正係数等の情報を復調し、衛星
時刻／衛星周波数計測部３２では、周波数変換されたＧ
ＰＳ衛星信号から衛星時刻、ドップラ周波数を計測す
る。
周波数変換されたＧＰＳ衛星信号は、航法データ復調部
３０および衛星時刻／衛星周波数計測部３２に供給され
る。航法データ復調部３０では、周波数変換されたＧＰ
Ｓ衛星信号から航法データ、すなわち、当該ＧＰＳ衛星
の軌道情報、電離層の補正係数等の情報を復調し、衛星
時刻／衛星周波数計測部３２では、周波数変換されたＧ
ＰＳ衛星信号から衛星時刻、ドップラ周波数を計測す
る。
【００２４】航法データ復調部３０により復調された航
法データ、すなわち、当該ＧＰＳ衛星の軌道情報、電離
層の補正係数等の情報は軌道データ収集部３４において
収集され、測位演算部３８に供給され、また、衛星時刻
／衛星周波数計測部３２により計測された衛星時刻およ
びドップラ周波数とＧＰＳ受信装置２０に設けられた時
計手段により得た時刻とが測位演算部３８に供給され
る。
法データ、すなわち、当該ＧＰＳ衛星の軌道情報、電離
層の補正係数等の情報は軌道データ収集部３４において
収集され、測位演算部３８に供給され、また、衛星時刻
／衛星周波数計測部３２により計測された衛星時刻およ
びドップラ周波数とＧＰＳ受信装置２０に設けられた時
計手段により得た時刻とが測位演算部３８に供給され
る。
【００２５】測位演算部３８では、軌道データ収集部３
４から供給されるＧＰＳ衛星の軌道データと、衛星時刻
／衛星周波数計測部３２から供給されるＧＰＳ衛星の送
信時刻、ドップラ周波数および計測時刻（ＧＰＳ受信装
置に設けられた時計手段により得た、ＧＰＳ衛星の送信
時刻を計測した時刻）を所定の航法方程式に代入し、Ｇ
ＰＳ受信装置の位置、速度すなわちユーザ位置、ユーザ
速度を算出し、算出された位置データは、位置データ出
力部４２において表示装置に出力される。
４から供給されるＧＰＳ衛星の軌道データと、衛星時刻
／衛星周波数計測部３２から供給されるＧＰＳ衛星の送
信時刻、ドップラ周波数および計測時刻（ＧＰＳ受信装
置に設けられた時計手段により得た、ＧＰＳ衛星の送信
時刻を計測した時刻）を所定の航法方程式に代入し、Ｇ
ＰＳ受信装置の位置、速度すなわちユーザ位置、ユーザ
速度を算出し、算出された位置データは、位置データ出
力部４２において表示装置に出力される。
【００２６】ＧＰＳ受信装置２０において受信したＧＰ
Ｓ衛星に異常がない場合の通常の測位は以上のように行
われる。また、ＧＰＳ衛星に異常が発生し、当該ＧＰＳ
衛星から送信される航法データのヘルス情報に、不健康
状態であることを示す情報が書き込まれている場合に
は、当然航法データ復調部３０において復調した際に、
当該ＧＰＳ衛星に異常があることが検出でき、当該ＧＰ
Ｓ衛星からのＧＰＳ衛星信号を不採用とすることができ
る。
Ｓ衛星に異常がない場合の通常の測位は以上のように行
われる。また、ＧＰＳ衛星に異常が発生し、当該ＧＰＳ
衛星から送信される航法データのヘルス情報に、不健康
状態であることを示す情報が書き込まれている場合に
は、当然航法データ復調部３０において復調した際に、
当該ＧＰＳ衛星に異常があることが検出でき、当該ＧＰ
Ｓ衛星からのＧＰＳ衛星信号を不採用とすることができ
る。
【００２７】一方、ＧＰＳ衛星に異常が発生している場
合において、当該ＧＰＳ衛星から送信される航法データ
のヘルス情報が変更されるまでの間は、ＧＰＳ受信装置
２０は、次のようにしてＧＰＳ衛星の不健康状態を推定
する。
合において、当該ＧＰＳ衛星から送信される航法データ
のヘルス情報が変更されるまでの間は、ＧＰＳ受信装置
２０は、次のようにしてＧＰＳ衛星の不健康状態を推定
する。
【００２８】すなわち、測位演算部３８により算出され
たＧＰＳ受信装置２０およびＧＰＳ衛星の位置データが
仰角枠判定部４０に供給され、ＧＰＳ衛星の仰角が算出
される。ＧＰＳ受信装置２０の位置をＵx 、Ｕy 、
Ｕz 、ＧＰＳ衛星の位置をＸs 、Ｙs 、Ｚs 、但し、
Ｘ、Ｙ、ＺはそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とすると、ＧＰ
Ｓ受信装置２０（ユーザ位置）から見たＧＰＳ衛星の仰
角ｈ（度）は、
たＧＰＳ受信装置２０およびＧＰＳ衛星の位置データが
仰角枠判定部４０に供給され、ＧＰＳ衛星の仰角が算出
される。ＧＰＳ受信装置２０の位置をＵx 、Ｕy 、
Ｕz 、ＧＰＳ衛星の位置をＸs 、Ｙs 、Ｚs 、但し、
Ｘ、Ｙ、ＺはそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とすると、ＧＰ
Ｓ受信装置２０（ユーザ位置）から見たＧＰＳ衛星の仰
角ｈ（度）は、
【００２９】
【数１】
【００３０】により求められる。
【００３１】仰角枠判定部４０により算出されたＧＰＳ
衛星の仰角ｈは、初期値設定部３６に供給される。初期
値設定部３６には、ＧＰＳ受信装置２０で受信し得るＧ
ＰＳ衛星の最小仰角が予め設定してある。この仰角は、
ＧＰＳ受信装置２０からＧＰＳ衛星を見る最小の視野角
ということができ、仰角枠判定部４０で算出されたＧＰ
Ｓ衛星の仰角が、ＧＰＳ受信装置２０からＧＰＳ衛星を
見る最小の視野角より小の場合は、そのような視野角に
あるＧＰＳ衛星からＧＰＳ衛星信号を受信することは不
可能であるから、測位演算部３８によって算出したユー
ザ位置が誤っていることになる。従って、初期値設定部
３６は、航法データ復調部３０、衛星時刻／衛星周波数
計測部３２にフィードバックし、当該ＧＰＳ衛星からの
ＧＰＳ衛星信号を測位において採用しないようにする。
衛星の仰角ｈは、初期値設定部３６に供給される。初期
値設定部３６には、ＧＰＳ受信装置２０で受信し得るＧ
ＰＳ衛星の最小仰角が予め設定してある。この仰角は、
ＧＰＳ受信装置２０からＧＰＳ衛星を見る最小の視野角
ということができ、仰角枠判定部４０で算出されたＧＰ
Ｓ衛星の仰角が、ＧＰＳ受信装置２０からＧＰＳ衛星を
見る最小の視野角より小の場合は、そのような視野角に
あるＧＰＳ衛星からＧＰＳ衛星信号を受信することは不
可能であるから、測位演算部３８によって算出したユー
ザ位置が誤っていることになる。従って、初期値設定部
３６は、航法データ復調部３０、衛星時刻／衛星周波数
計測部３２にフィードバックし、当該ＧＰＳ衛星からの
ＧＰＳ衛星信号を測位において採用しないようにする。
【００３２】ここで、初期値設定部３６に設定される最
小仰角は一定値としており、ＧＰＳ受信装置２０におい
てＧＰＳ衛星を見ることのできる最小の視野角としてあ
り、論理的には０度を設定すればよい。現実的には、Ｇ
ＰＳ受信装置２０の周囲に存在する建築物や、地形を考
慮し、５度程度の値とすることが好ましい。
小仰角は一定値としており、ＧＰＳ受信装置２０におい
てＧＰＳ衛星を見ることのできる最小の視野角としてあ
り、論理的には０度を設定すればよい。現実的には、Ｇ
ＰＳ受信装置２０の周囲に存在する建築物や、地形を考
慮し、５度程度の値とすることが好ましい。
【００３３】また、算出したＧＰＳ衛星の仰角が、設定
した視野角以下となった場合、当該ＧＰＳ衛星を直ちに
不健康状態のＧＰＳ衛星と判定してもよいが、他の原因
による測位誤りである可能性もあり、初期値設定部３６
において設定してあるＧＰＳ衛星選択のための初期値は
以前の値を使用し、再度ＧＰＳ衛星の選択を行い、ＧＰ
Ｓ衛星信号を受信、航法データ復調を行い、新たにヘル
ス信号中に不健康衛星として登録されたＧＰＳ衛星の有
無をチェックし、不健康衛星があれば、当該ＧＰＳ衛星
を不健康衛星としてＧＰＳ受信装置２０側に登録して、
その後、再測位をするよう構成してもよい。
した視野角以下となった場合、当該ＧＰＳ衛星を直ちに
不健康状態のＧＰＳ衛星と判定してもよいが、他の原因
による測位誤りである可能性もあり、初期値設定部３６
において設定してあるＧＰＳ衛星選択のための初期値は
以前の値を使用し、再度ＧＰＳ衛星の選択を行い、ＧＰ
Ｓ衛星信号を受信、航法データ復調を行い、新たにヘル
ス信号中に不健康衛星として登録されたＧＰＳ衛星の有
無をチェックし、不健康衛星があれば、当該ＧＰＳ衛星
を不健康衛星としてＧＰＳ受信装置２０側に登録して、
その後、再測位をするよう構成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るＧＰＳ受信
装置によれば、ＧＰＳ衛星が異常状態となってから、当
該ＧＰＳ衛星の不健康状態を示すヘルス情報を受信する
までの時間遅れによらず、不健康状態のＧＰＳ衛星を検
出することが可能であり、異常状態のＧＰＳ衛星信号を
使用することなくＧＰＳ受信装置における測位を行うこ
とができ、測位した位置データが位置飛びを起こす等の
不都合が防止できるという効果が得られる。
装置によれば、ＧＰＳ衛星が異常状態となってから、当
該ＧＰＳ衛星の不健康状態を示すヘルス情報を受信する
までの時間遅れによらず、不健康状態のＧＰＳ衛星を検
出することが可能であり、異常状態のＧＰＳ衛星信号を
使用することなくＧＰＳ受信装置における測位を行うこ
とができ、測位した位置データが位置飛びを起こす等の
不都合が防止できるという効果が得られる。
【図１】本発明に係るＧＰＳ受信装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】従来のＧＰＳ受信装置の構成を示すブロック図
である。
である。
２０…ＧＰＳ受信装置 ２２…アンテナ
部 ２４…周波数変換／増幅部 ２６…基準信号
合成部 ２８…ＴＣＸＯ ３０…航法デー
タ復調部 ３２…衛星時刻／衛星周波数計測部 ３４…軌道デー
タ収集部 ３６…初期値設定部 ３８…測位演算
部 ４０…仰角枠判定部 ４２…位置デー
タ出力部
部 ２４…周波数変換／増幅部 ２６…基準信号
合成部 ２８…ＴＣＸＯ ３０…航法デー
タ復調部 ３２…衛星時刻／衛星周波数計測部 ３４…軌道デー
タ収集部 ３６…初期値設定部 ３８…測位演算
部 ４０…仰角枠判定部 ４２…位置デー
タ出力部
Claims (2)
- 【請求項１】ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星信号
を受信して航法データを復調するとともに、ＧＰＳ衛星
までの疑似距離を測定し、復調された航法データ、疑似
距離に基づいてユーザ位置データを演算するＧＰＳ受信
装置において、 ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星信号を受信するア
ンテナ部と、 前記アンテナ部で受信されたＧＰＳ衛星信号を増幅する
とともに、増幅したＧＰＳ衛星信号を中間周波信号に周
波数変換する周波数変換／増幅部と、 前記周波数変換／増幅部により増幅、周波数変換された
ＧＰＳ衛星信号から航法データを復調する航法データ復
調部と、 衛星時刻とドップラ周波数を計測する衛星時刻／衛星周
波数計測部と、 前記航法データ復調部により復調された航法データから
ＧＰＳ衛星の軌道データを収集する軌道データ収集部
と、 前記軌道データ収集部により収集されたＧＰＳ衛星の軌
道データと、前記衛星時刻／衛星周波数計測部により計
測された衛星時刻およびドップラ周波数とＧＰＳ受信装
置に設けられた時計手段により得た時刻とから、ユーザ
位置データおよびＧＰＳ衛星位置データを演算する測位
演算部と、 前記測位演算部により測位されたユーザ位置データおよ
びＧＰＳ衛星位置データから、ＧＰＳ衛星の仰角を算出
する仰角枠判定部と、 ＧＰＳ受信装置においてＧＰＳ衛星信号を受信し得るＧ
ＰＳ衛星の仰角を予め設定した初期値設定部と、 前記測位演算部により測位されたユーザ位置データを出
力する位置データ出力部とを備え、 前記仰角枠判定部により算出したＧＰＳ衛星の仰角が、
前記初期値設定部に設定した仰角以下の場合、当該ＧＰ
Ｓ衛星からのＧＰＳ衛星信号を不採用とすることを特徴
とするＧＰＳ受信装置。 - 【請求項２】請求項１記載のＧＰＳ受信装置において、
初期値設定部は、ＧＰＳ受信装置においてＧＰＳ衛星を
みる視野角を仰角として設定したことを特徴とするＧＰ
Ｓ受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15655795A JP3571806B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Ｇｐｓ受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15655795A JP3571806B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Ｇｐｓ受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095418A true JPH095418A (ja) | 1997-01-10 |
| JP3571806B2 JP3571806B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=15630406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15655795A Expired - Fee Related JP3571806B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Ｇｐｓ受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3571806B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111623800A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-04 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种低轨遥感卫星导航定位系统多级健康状态获取方法 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP15655795A patent/JP3571806B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111623800A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-04 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种低轨遥感卫星导航定位系统多级健康状态获取方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3571806B2 (ja) | 2004-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
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| A521 | Written amendment |
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