JPH10325861A - Dgps移動体監視システム - Google Patents

Dgps移動体監視システム

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Publication number
JPH10325861A
JPH10325861A JP14865697A JP14865697A JPH10325861A JP H10325861 A JPH10325861 A JP H10325861A JP 14865697 A JP14865697 A JP 14865697A JP 14865697 A JP14865697 A JP 14865697A JP H10325861 A JPH10325861 A JP H10325861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positioning
mobile station
data
receiver
intermediate data
Prior art date
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Pending
Application number
JP14865697A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiro Mitsuida
幸宏 三井田
Kenichi Kobayashi
研一 小林
Hisaaki Maeda
久昭 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koden Electronics Co Ltd
Original Assignee
Koden Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】移動局が小型かつ廉価になりその適用範囲を拡
張でき、徘徊痴呆老人や保護対象の鳥獣などのように自
らは位置情報を活用する必要のないものに移動局を拡張
する場合などに、正確な位置を固定局において効率的に
集中管理できるDGPS移動局監視システム。 【解決手段】複数の衛星から測位に必要な航法メッセー
ジを受信して擬似レンジ及びこの擬似レンジの時間変化
率を含む測位中間データを算定する移動局GPS受信機
21と、データを送信する送信機22とを備えた移動局20
と、複数の衛星から航法メッセージを受信する固定局G
PS受信機11と、移動局から送信された測位中間データ
を受信する受信機12と、測位補正データ受信機13と、各
受信機11,12,13で受信された衛星の航法メッセージ、測
位中間データ及び測位補正データから移動局の位置を算
定し管理するデータプロセッサ14とを備えた固定局10と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の軌道上を周
回する複数の人工衛星から測位に必要な航法メッセージ
を受信し、自局の位置を算定するGPS( Global Posi
tioning System )に関するものであり、特に、移動局で
算定した測位誤差を固定局において補正することにより
移動局の簡易化を図ったDGPS( Diferential GP
S) に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近の無線測位システムでは、ロランや
オメガなどの従来の無線測位システムに代って、複数の
軌道上を周回する複数の人工衛星から測位に必要な航法
メッセージを受信して自局の位置を算定するGPSが普
及しつつある。このGPSでは、移動体に搭載されたG
PS受信機によって複数の衛星からそれぞれの軌道情報
や時計の補正値などを含む航法メッセージが受信され、
受信した各航法メッセージに基づき各衛星の位置と、受
信衛星との距離(擬似レンジ)及びその時間変化率とが
算定され、算定された受信衛星との擬似レンジ及びその
時間変化率からこのGPS受信機の位置、従ってこれを
搭載している移動局の位置が算定される。
【0003】各GPS受信機が算定した自装置の位置に
は、伝播路の状態など種々の原因による誤差が含まれ
る。そこで、このような測位誤差を補正するために、D
GPS( Diferential GPS) と称される手法が採用
されている。このDGPSによれば、位置が判明してい
る固定局内に設置されたGPS受信機によって自装置の
位置が算定され、この算定値が既に判明している自装置
の位置に一致するように擬似レンジとその時間変化率に
対する補正が行われる。この測位の補正に使用された測
位補正データが無線送信機で位置が未確定の移動局に送
信され、この移動局内のGPS受信機内で算定された擬
似レンジとその時間変化率がこの固定局から送信され移
動局で受信された測位補正データを用いて補正される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のDGPSで
は、移動局が、GPS受信機だけでなく、測位補正デー
タを受信するための無線機も備えなければならない。こ
のため、移動局が大型かつ高価になり移動局の範囲が限
定されてしまうという問題がある。
【0005】また、徘徊する痴呆老人や保護観察対象の
鳥獣などのように自らは位置情報を活用する必要がない
ものにまで移動局の範囲を拡張する場合において、従来
の技術を踏襲しようとすれば、このような移動局におい
て外部から受信した測位補正データを用いて算定した正
確な位置をこれらを集中的に管理する中央の局まで送信
する必要がある。このため、このような移動局に測位補
正データの受信機と、補正済みの正確な測位データの送
信機とを備えなければならず、構成が一層複雑になると
いう問題もある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のDGPS移動局
監視システムは、複数の衛星から測位に必要な航法メッ
セージを受信して擬似レンジ及びこの擬似レンジの時間
変化率を含む測位中間データを算定する移動局GPS受
信機と、この算定した測位中間データを送信する測位中
間データ送信機とを備えた移動局と、複数の衛星から航
法メッセージを受信する固定局GPS受信機と、上記移
動局から送信された測位中間データを受信する測位中間
データ受信機と、測位誤差の補正に必要な測位補正デー
タを受信する測位補正データ受信機と、上記各受信機で
受信された衛星の航法メッセージ、測位中間データ及び
測位補正データから前記移動局の位置を算定し管理する
データ・プロセッサとを備えた固定局とを備えている。
【0007】本発明の他のDGPS移動局監視システム
によれば、上記固定局は、複数の衛星から航法メッセー
ジを受信する固定局GPS受信機と、上記移動局から送
信された測位中間データを受信する測位中間データ受信
機と、上記各受信機で受信された衛星の航法メッセー
ジ、測位中間データ及びこの衛星の航法メッセージから
算定した測位誤差の補正に必要な測位補正データから上
記移動局の位置を算定し管理するデータ・プロセッサと
を備えている。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一実施例のDGPS移動局
監視システムの構成を示すブロック図であり、10は固
定局、20は移動局である。移動局20は船舶や車両な
どに限らず、徘徊する痴呆老人や保護対象の鳥獣などを
含めた広い範囲の移動体に搭載可能であり、GPS受信
機21と、このGPS受信機21で算定された測位中間
データを送信する送信機22とから構成されている。
【0009】固定局10は、GPS受信機11と、移動
局20の送信機22から送信された測位中間データを受
信する受信機12と、DGPSの測位補正データを受信
する受信機13と、各受信機11,12,13が受信し
た各データから移動局20の補正済みの正確な位置を算
定し管理するデータプロセッサ14から構成されてい
る。
【0010】固定局10のGPS受信機11と、移動局
20内のGPS受信機21は、高度約2万kmの6個の軌道
上をそれぞれ4個ずつ間隔をおいて周回する合計24個の
衛星のうちのいくつかから送信された航法メッセージを
受信する。図2は、この航法メッセージの伝送フォーマ
ットを示している。その他の伝送諸元を表1に示す。
【0011】
【0012】移動局20のGPS受信機21は、受信し
た航法メッセージを解読し、受信衛星の送信時間とこの
GPS受信機21の受信時間との差から各衛星との距離
とその時間変化率とを、擬似レンジとこの擬似レンジの
時間変化率として算定する。通常のGPS受信機では、
軌道情報から求めた各衛星の位置と、4個以上の受信衛
星に関してそれぞれの擬似レンジと、これら疑似レンジ
の時間変化率とから、直ちにこの移動局の位置の算定が
行われる。
【0013】これに対して、本発明の特徴的な点は、移
動局が、受信衛星との間の擬似レンジと、この擬似レン
ジの時間変化率とを算定したのち、これらの算定値を測
位中間データとして送信機22から固定局10に送信す
る点にある。
【0014】図3は、上記移動局20の送信機22から
送信される測位中間データの伝送フォーマットの一例を
示している。最大6個までの衛星に関する測位中間デー
タが各6バイト幅の6CHに渡って配列される。各チャ
ンネルの測位中間データは、衛星番号、ステータス、擬
似レンジ及び擬似レンジの時間変化率である。この伝送
方式のその他の諸元を以下の表2に示す。
【0015】
【0016】移動局20の送信機22から送信された測
位中間データは、固定局10の受信機12で受信され、
復調されてデータプロセッサ14に転送される。固定局
10のGPS受信機11は、各衛星から航法メッセージ
を受信し、この航法メッセージからエポック・データと
エフェメリス・データとを算定し、これらをデータプロ
セッサ14に伝送する。上記エポック・データは、時刻
(GPS Time ) と最大6個分の衛星の受信状況とを含
んでおり、その伝送フォーマットの一例が前半部分と後
半部分とに分けてそれぞれ図4と図5とに示されてい
る。
【0017】GPS Time は、システム内の時間を統一
するために衛星に搭載されている原子時計が刻む時刻で
あり、週と時間より成る。この時刻は、衛星とGPS受
信機11との間では20ビットのデータとして送受信さ
れ、この時刻を基に擬似レンジが算定されると共に、こ
のシステム内の各GPS受信機間の同期にも利用され
る。図4では、転送データ量を圧縮するために下位1バ
イトのみが転送される。このエポック・データのその他
の伝送諸元は、1フレームが126バイトから成る点な
どを除き上述した表1のものとほぼ同様である。
【0018】次に、上記エフェリメス・データは、各衛
星から受信した航法メッセージに含まれる各衛星の軌道
の情報で、1秒間に最大2個の衛星分のデータがGPS
受信機11からデータ・プロセッサ14に転送される。
ただし、この例では、GPS受信機11が受信した航法
メッセージに含まれている軌道情報がそのままエフェリ
メス・データとしてデータ・プロセッサ14に転送さ
れ、軌道情報が更新されない場合は上記転送は行われな
い。このエフェメリス・データの伝送フォーマットを図
6に示す。このエポック・データのその他の伝送諸元
は、1フレームが89バイトから成る点とデータ更新周
期が軌道情報更新時である点などを除き上述した表1の
ものとほぼ同様である。
【0019】受信機13は、海上用の場合には無線標識
放送(ビーコン)として、陸上の場合にはDARCのF
M多重放送として送信されてくるDGPSの測位補正デ
ータを受信し、復調してデータプロセッサ14に転送す
る。このGPSの測位補正データは、移動局が算定した
擬似レンジとその時間変化率に対する補正値を含んでい
る。
【0020】データプロセッサ14は、GPS受信機1
1から転送されてきた衛星の軌道情報と、受信機12か
ら転送されてきた移動局20の測位中間データと、受信
機13から転送されてきたDGPSの測位補正データと
を受取り、これらに基づき、移動局20の位置、速度、
針路を算定し、これらの算定値を管理することにより移
動局の監視を行う。
【0021】以上、DGPSの測位補正データをビーコ
ンなどを介して外部から受信する構成を例示した。しか
しながら、この測位補正データを外部から受信する代わ
りに、衛星から受信した航法メッセージと、予め判明し
ている固定局10の位置とからこのDGPSの測位補正
データを固定局10内で作成する構成を採用することも
できる。
【0022】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のD
GPS移動局監視システムによれば、移動局が測位中間
データを作成して固定局に送信し、固定局が、この測位
中間データと、衛星から受信した航法メッセージと、外
部から受信したあるいは自ら作成した測位補正データと
から移動局の位置を測定して管理する構成であるから、
移動局に測位補正データの受信機が不要となり、移動局
が小型かつ廉価になりその適用範囲が拡大されるという
利点がある。
【0023】また、徘徊する痴呆老人や保護対象の鳥獣
などのように自らは位置情報を活用する必要のないもの
に移動局を適用する場合などに、測位補正データを用い
て算定したこれらの移動局の正確な位置を固定局におい
て効率的に集中管理できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のDGPS移動局監視システ
ムの構成を示すブロック図である。
【図2】GPS受信機が衛星から受信する航法メッセー
ジの伝送フォーマットを示す図である。
【図3】移動局から固定局に送信される測位中間データ
の伝送フォーマットの一例を示す図である。
【図4】固定局内のGPS受信機11からデータ・プロ
セッサ14に転送されるエポック・データの前半部分の
伝送フォーマットの一例を示す図である。
【図5】固定局内のGPS受信機11からデータ・プロ
セッサ14に転送されるエポック・データの後半部分の
伝送フォーマットの一例を示す図である。
【図6】固定局内のGPS受信機11からデータ・プロ
セッサ14に転送されるエフェメリス・データの伝送フ
ォーマットの一例を示す図である。
【符号の説明】
10 固定局 11 GPS受信機 12 測位中間データの受信機 13 GPS用補正データの受信機 14 データプロセッサ 20 移動局 21 GPS受信機 22 測位中間データの送信機

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の衛星から測位に必要な航法メッセー
    ジを受信して擬似レンジ及びこの擬似レンジの時間変化
    率を含む測位中間データを算定する移動局GPS受信機
    と、この算定した測位中間データを送信する測位中間デ
    ータ送信機とを備えた移動局と、 複数の衛星から航法メッセージを受信する固定局GPS
    受信機と、前記移動局から送信された測位中間データを
    受信する測位中間データ受信機と、測位誤差の補正に必
    要な測位補正データを受信する測位補正データ受信機
    と、前記各受信機で受信された衛星の航法メッセージ、
    測位中間データ及び測位補正データから前記移動局の位
    置を算定し管理するデータプロセッサとを備えた固定局
    とを備えたことを特徴とするDGPS移動局体監視シス
    テム。
  2. 【請求項2】複数の衛星から測位に必要な航法メッセー
    ジを受信して擬似レンジ及びこの擬似レンジの時間変化
    率を含む測位中間データを算定する移動局GPS受信機
    と、この算定した測位中間データを送信する測位中間デ
    ータ送信機とを備えた移動局と、 複数の衛星から航法メッセージを受信する固定局GPS
    受信機と、前記移動局から送信された測位中間データを
    受信する測位中間データ受信機と、前記各受信機で受信
    された航法メッセージ、測位中間データ及びこの航法メ
    ッセージから算定した測位誤差の補正に必要な測位補正
    データとから前記移動局の位置を算定し管理するデータ
    プロセッサとを備えた固定局とを備えたことを特徴とす
    るDGPS移動局体監視システム。
JP14865697A 1997-05-22 1997-05-22 Dgps移動体監視システム Pending JPH10325861A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414912B1 (ko) * 2001-01-26 2004-01-13 삼성전자주식회사 지피에스 시스템의 단말기 위치 측정 방법
JP2004510138A (ja) * 2000-09-20 2004-04-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 移動装置の位置を決定する方法
CN110471090A (zh) * 2019-07-03 2019-11-19 中国人民解放军63686部队 一种基于自解算的船载卫导设备导航电文数据正确性检验系统

Cited By (4)

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CN110471090B (zh) * 2019-07-03 2021-06-11 中国人民解放军63686部队 一种基于自解算的船载卫导设备导航电文数据正确性检验系统

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Effective date: 20040109

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Effective date: 20040406