JP2010230625A - Positioning device, system, method and program - Google Patents

Positioning device, system, method and program Download PDF

Info

Publication number
JP2010230625A
JP2010230625A JP2009081265A JP2009081265A JP2010230625A JP 2010230625 A JP2010230625 A JP 2010230625A JP 2009081265 A JP2009081265 A JP 2009081265A JP 2009081265 A JP2009081265 A JP 2009081265A JP 2010230625 A JP2010230625 A JP 2010230625A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
positioning device
positioning
satellite
clock signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009081265A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Watanabe
伸吾 渡辺
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.)
KDDI Corp
Original Assignee
KDDI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KDDI Corp filed Critical KDDI Corp
Priority to JP2009081265A priority Critical patent/JP2010230625A/en
Publication of JP2010230625A publication Critical patent/JP2010230625A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positioning device, system, method and program, capable of obtaining an accurate position and accurate time, if a signal from at least one satellite can be received. <P>SOLUTION: An internal clock oscillation unit 111 oscillates an internal clock signal based on an accurate reference clock signal generated by an accurate oscillator 121. An RF receiving unit 112 receives satellite signals from an artificial satellite a plurality of times while recording the receiving time using this internal clock signal. A positioning arithmetic unit 114 performs positioning calculation using the satellite signals received the plurality of times and their receiving time. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、人工衛星を利用した測位装置、測位システム、測位方法、測位プログラムに関するものである。   The present invention relates to a positioning device, a positioning system, a positioning method, and a positioning program using an artificial satellite.

GPS(Global Positioning System)と呼ばれる人工衛星を利用した測位システムが知られている(例えば、非特許文献1)。GPSを利用した測位システムでは、時刻同期がなされている複数の送信機(GPS衛星)からの信号を受信機(測位装置)が受信する。受信機では自身の時刻に基づき、各送信機から受信機までの擬似伝搬時間を得る。この擬似伝搬時間と、単位時間あたりの電波の伝搬距離から、受信機と送信機間の擬似距離が求められる。   A positioning system using an artificial satellite called GPS (Global Positioning System) is known (for example, Non-Patent Document 1). In a positioning system using GPS, a receiver (positioning device) receives signals from a plurality of transmitters (GPS satellites) that are synchronized in time. The receiver obtains the pseudo propagation time from each transmitter to the receiver based on its own time. From this pseudo propagation time and the propagation distance of the radio wave per unit time, the pseudo distance between the receiver and the transmitter is obtained.

受信機における受信タイミングの検出には、スペクトラム拡散の相関演算を利用している。各送信機からは、それぞれ異なるPN(Pseudo Noise)符号を用いてスペクトラム拡散を施した信号を送信している。この信号を受信した受信機では、受信した信号とPN符号との相関演算を行い、相関値が極大となるタイミングから、当該PNに対応する特定の送信機からの信号の受信タイミングを得る。   For the detection of the reception timing in the receiver, a spread spectrum correlation calculation is used. Each transmitter transmits a signal subjected to spectrum spreading using a different PN (Pseudo Noise) code. The receiver that has received this signal performs a correlation operation between the received signal and the PN code, and obtains the reception timing of the signal from the specific transmitter corresponding to the PN from the timing at which the correlation value is maximized.

GPSを利用した測位システムでは、スペクトラム拡散方式を利用しているため、複数の送信機からの信号を同時に受信し、復調することが可能となる。GPSを利用した測位システムでは、前述のこの擬似伝搬距離の算出を、同一時刻に受信した信号に対して異なる複数のPN符号を用いて行い、同時に複数の送信機までの擬似伝搬距離を得る。   Since a positioning system using GPS uses a spread spectrum system, signals from a plurality of transmitters can be simultaneously received and demodulated. In the positioning system using GPS, the calculation of the pseudo propagation distance described above is performed using a plurality of different PN codes for signals received at the same time, and the pseudo propagation distances to a plurality of transmitters are obtained at the same time.

一方、各送信機の位置情報(座標)は、送信機からの送信信号に重畳されており、これを受信機で受信することにより得られる。ただし、Assisted−GPSのようなシステムでは、各送信機の位置情報(座標)は、ネットワークを介す等の別の手段により得るものもある。ここで求めた「受信機と各送信機との擬似距離」と、「各送信機の位置情報(座標)」を基に、受信機の位置情報を算出することが可能となる。   On the other hand, the position information (coordinates) of each transmitter is superimposed on the transmission signal from the transmitter, and is obtained by receiving it with the receiver. However, in a system such as Assisted-GPS, the position information (coordinates) of each transmitter may be obtained by another means such as via a network. Based on the “pseudo distance between the receiver and each transmitter” obtained here and “position information (coordinates) of each transmitter”, it is possible to calculate the position information of the receiver.

以下、従来の位置情報の算出方法をより詳しく説明する。
図8は、従来の位置情報の算出方法における信号と時間との関係を示す図である。
図9は、従来の位置情報の算出方法における送信機と受信機との関係を示す模式図である。
図8において、Tは、送信機での基準時刻であり、T’は、受信機での基準時刻であり、T’は、受信機での受信時刻である。なお、送信機の時計と受信機の時計との間には、送信機に対する受信機の時刻誤差δのずれが生じているものとする。
Hereinafter, a conventional method for calculating position information will be described in more detail.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a signal and time in a conventional position information calculation method.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a relationship between a transmitter and a receiver in a conventional position information calculation method.
In FIG. 8, T S is a reference time at the transmitter, T S ′ is a reference time at the receiver, and T i ′ is a reception time at the receiver. It is assumed that the receiver time error δ is shifted with respect to the transmitter between the transmitter clock and the receiver clock.

この場合、擬似距離rは、以下の式で表すことができる。
=ρ+cδ=ρ+s
ただし、
擬似距離r:送信機iに対する受信機の時刻誤差により生ずる距離誤差を含んだ距離、
真の距離ρ:送信機iと受信機の真の距離、
距離誤差s:時刻誤差により生ずる真の距離との誤差、
電波の速度c:単位時間当たりの電波の伝送距離とする。
In this case, the pseudo distance r i can be expressed by the following equation.
r i = ρ i + cδ = ρ i + s
However,
Pseudo-range r i : distance including a distance error caused by a receiver time error with respect to transmitter i,
True distance ρ i : true distance between transmitter i and receiver,
Distance error s: error from true distance caused by time error,
Radio wave speed c: Radio wave transmission distance per unit time.

ここで、受信した信号から擬似距離rを求めることができる。
=c×(T’−T’)
Here, it is possible to obtain the pseudo-range r i from the received signal.
r i = c × (T i ′ −T S ′)

受信機の位置を(x,y,z)とし、送信機iの位置を(x,y,z)とするとき、擬似距離rは、次のように表すことができる。

Figure 2010230625
When the position of the receiver is (x, y, z) and the position of the transmitter i is (x i , y i , z i ), the pseudorange r i can be expressed as follows.
Figure 2010230625

ここで、送信機i=1〜4に対して、それぞれの距離は、次のように表すことができる。

Figure 2010230625
Here, with respect to the transmitter i = 1 to 4, the respective distances can be expressed as follows.
Figure 2010230625

従来は、未知数x,y,z,sに関して上記の4つの方程式を解くことにより、受信機の正しい位置及び正しい時刻を得ていた。すなわち、同時に4つ以上の送信機からの信号を受信することが必要であった。
また、受信機の高度Hが既知のときは、この高度の情報を下記の式で与えることにより、3つ以上の送信機からの信号が受信できれば(すなわち、3つの方程式を解けば)、受信機の正しい平面上の位置及び正しい時刻を得ることができた。

Figure 2010230625
Conventionally, the correct position and the correct time of the receiver have been obtained by solving the above four equations with respect to the unknowns x, y, z, and s. That is, it was necessary to simultaneously receive signals from four or more transmitters.
Also, when the altitude H of the receiver is known, if the signals from three or more transmitters can be received by giving this altitude information by the following equation (that is, if the three equations are solved), the reception is received. The correct plane position and the correct time of the machine could be obtained.
Figure 2010230625

坂井 丈泰著 「GPS技術入門」 東京電機大学出版局 2003年Takeyasu Sakai “Introduction to GPS Technology” Tokyo Denki University Press 2003

しかし、従来の技術では、受信機は、正確な位置や正確な時刻を得るためには、少なくとも4つ(条件によっては3つ)の送信機からの信号を同時に受信する必要があった。したがって、同時に4つ(又は3つ)の送信機からの信号が取得できないと、正確な位置及び時刻を得ることができないという問題があった。   However, in the prior art, the receiver needs to simultaneously receive signals from at least four (three depending on conditions) transmitters in order to obtain an accurate position and an accurate time. Therefore, there is a problem in that an accurate position and time cannot be obtained unless signals from four (or three) transmitters can be acquired simultaneously.

本発明の課題は、少なくとも1つの衛星からの信号を受信できれば、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる測位装置、測位システム、測位方法、測位プログラムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a positioning device, a positioning system, a positioning method, and a positioning program that can obtain an accurate position and an accurate time if a signal from at least one satellite can be received.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。   The present invention proposes the following matters in order to solve the above problems.

(1)本発明は、人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する衛星信号受信手段(112)と、前記衛星信号の受信時刻を予め設定した時刻ずれ量以下で測定するための内部クロック信号を発振する内部クロック発振手段(111)と、前記衛星信号受信手段が複数回受信した前記衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う測位演算手段(114)とを備える測位装置(110,210,410,610)を提案している。 (1) In the present invention, a satellite signal receiving means (112) for receiving a satellite signal from an artificial satellite a plurality of times while recording the reception time, and measuring the reception time of the satellite signal within a preset time deviation amount An internal clock oscillating means (111) for oscillating an internal clock signal, and a positioning calculation means (114) for performing a positioning calculation using the satellite signal received by the satellite signal receiving means a plurality of times and its reception time. The positioning device (110, 210, 410, 610) provided with is proposed.

この発明によれば、衛星信号受信手段は、人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する。内部クロック発振手段は、衛星信号の受信時刻を予め設定した時刻ずれ量以下で測定するための内部クロック信号を発振する。測位演算手段は、衛星信号受信手段が複数回受信した衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う。したがって、少なくとも1つの衛星からの信号を受信できれば、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to this invention, the satellite signal receiving means receives the satellite signal from the artificial satellite a plurality of times while recording the reception time. The internal clock oscillating means oscillates an internal clock signal for measuring the reception time of the satellite signal within a preset time shift amount. The positioning calculation means performs positioning calculation using the satellite signal received by the satellite signal receiving means a plurality of times and the reception time thereof. Therefore, if a signal from at least one satellite can be received, an accurate position and an accurate time can be obtained.

(2)本発明は、(1)に記載の測位装置において、前記内部クロック発振手段(111)は、外部から取得したリファレンスクロック信号に基づいて前記内部クロック信号を発振することを特徴とする測位装置(110,210,610)を提案している。 (2) The positioning device according to (1), wherein the internal clock oscillation means (111) oscillates the internal clock signal based on a reference clock signal acquired from the outside. A device (110, 210, 610) is proposed.

この発明によれば、内部クロック発振手段は、外部から取得したリファレンスクロック信号に基づいて内部クロック信号を発振する。したがって、必要なときにのみリファレンスクロック信号を外部から取得してりようすることにより、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to this invention, the internal clock oscillation means oscillates the internal clock signal based on the reference clock signal acquired from the outside. Therefore, an accurate position and an accurate time can be obtained by acquiring a reference clock signal from the outside only when necessary.

(3)本発明は、(2)に記載の測位装置において、前記内部クロック発振手段(111)は、当該測位装置に直接接続されて当該測位装置の一部として機能する補助装置(120,220,520)から前記リファレンスクロック信号を取得することを特徴とする測位装置(110,210)を提案している。 (3) The positioning device according to (2), wherein the internal clock oscillation means (111) is directly connected to the positioning device and functions as a part of the positioning device (120, 220). , 520), the positioning device (110, 210) is characterized by acquiring the reference clock signal.

この発明によれば、内部クロック発振手段は、当該測位装置に直接接続されて当該測位装置の一部として機能する補助装置からリファレンスクロック信号を取得する。したがって、簡単な構成で高精度なリファレンスクロック信号を利用できる。   According to the present invention, the internal clock oscillation means acquires the reference clock signal from the auxiliary device that is directly connected to the positioning device and functions as a part of the positioning device. Therefore, a highly accurate reference clock signal can be used with a simple configuration.

(4)本発明は、(3)に記載の測位装置において、前記補助装置(120)は、前記リファレンスクロック信号を発振するリファレンスクロック発振器(121)を備えることを特徴とする測位装置(110)を提案している。 (4) The positioning device (110) according to (3), wherein the auxiliary device (120) includes a reference clock oscillator (121) that oscillates the reference clock signal. Has proposed.

この発明によれば、補助装置は、前記リファレンスクロック信号を発振するリファレンスクロック発振器を備えるので、簡単な構成で高精度なリファレンスクロック信号を利用できる。   According to the present invention, since the auxiliary device includes the reference clock oscillator that oscillates the reference clock signal, a highly accurate reference clock signal can be used with a simple configuration.

(5)本発明は、(3)に記載の測位装置において、前記補助装置(220,520)は、無線又は有線の通信又は放送により前記リファレンスクロック信号又は前記リファレンスクロック信号の基準とすることができる基準信号を受信することを特徴とする測位装置(210)を提案している。 (5) In the positioning device according to (3), the auxiliary device (220, 520) may use the reference clock signal or the reference clock signal as a reference by wireless or wired communication or broadcasting. A positioning device (210) is proposed which is characterized by receiving a reference signal that can be generated.

この発明によれば、補助装置は、無線又は有線の通信又は放送により前記リファレンスクロック信号又は前記リファレンスクロック信号の基準とすることができる基準信号を受信する。したがって、高精度の発振器を個々の測位装置専用で用いることなく、高精度なリファレンスクロック信号を利用できる。   According to the present invention, the auxiliary device receives the reference clock signal or a reference signal that can be used as a reference of the reference clock signal by wireless or wired communication or broadcasting. Therefore, a high-precision reference clock signal can be used without using a high-precision oscillator exclusively for each positioning device.

(6)本発明は、(1)に記載の測位装置において、リファレンスクロック信号を発振するリファレンスクロック発振器(416)を備え、前記内部クロック発振手段(111)は、前記リファレンスクロック発振器が発生した前記リファレンスクロック信号に基づいて前記内部クロック信号を発振することを特徴とする測位装置(410)を提案している。 (6) In the positioning device according to (1), the present invention includes a reference clock oscillator (416) that oscillates a reference clock signal, and the internal clock oscillation means (111) includes the reference clock oscillator generated by the reference clock oscillator. A positioning device (410) is proposed which oscillates the internal clock signal based on a reference clock signal.

この発明によれば、リファレンスクロック発振器は、リファレンスクロック信号を発振する。内部クロック発振手段は、リファレンスクロック発振器が発生したリファレンスクロック信号に基づいて内部クロック信号を発振する。したがって、測位装置単体で少なくとも1つの衛星からの信号を受信できれば、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to the present invention, the reference clock oscillator oscillates the reference clock signal. The internal clock oscillation means oscillates the internal clock signal based on the reference clock signal generated by the reference clock oscillator. Therefore, if a positioning device alone can receive a signal from at least one satellite, an accurate position and an accurate time can be obtained.

(7)本発明は、(4)又は(6)に記載の測位装置において、前記リファレンスクロック発振器(121,416)は、人工衛星からの衛星信号に基づいて校正されることを特徴とする測位装置を提案している。 (7) The positioning device according to (4) or (6), wherein the reference clock oscillator (121, 416) is calibrated based on a satellite signal from an artificial satellite. A device is proposed.

この発明によれば、リファレンスクロック発振器は、人工衛星からの衛星信号に基づいて校正される。したがって、リファレンスクロック発振器が発振するリファレンスクロック信号の精度を高めることができ、さらに正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to the present invention, the reference clock oscillator is calibrated based on the satellite signal from the artificial satellite. Therefore, the accuracy of the reference clock signal oscillated by the reference clock oscillator can be improved, and an accurate position and an accurate time can be obtained.

(8)本発明は、(4)又は(6)に記載の測位装置において、前記リファレンスクロック発振器(121,416)は、人工衛星からの衛星信号に基づいて前記リファレンスクロック信号を発振することを特徴とする測位装置を提案している。 (8) The present invention provides the positioning device according to (4) or (6), wherein the reference clock oscillator (121, 416) oscillates the reference clock signal based on a satellite signal from an artificial satellite. Proposed positioning device.

この発明によれば、リファレンスクロック発振器は、人工衛星からの衛星信号に基づいて前記リファレンスクロック信号を発振する。したがって、個々のリファレンスクロック発振器を高精度の発振器としなくとも、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to this invention, the reference clock oscillator oscillates the reference clock signal based on the satellite signal from the artificial satellite. Therefore, an accurate position and an accurate time can be obtained without using individual reference clock oscillators as high-precision oscillators.

(9)本発明は、(2)に記載の測位装置において、無線又は有線の通信又は放送により前記リファレンスクロック信号を受信する受信部(621)を備えることを特徴とする測位装置(610)を提案している。 (9) The positioning device (610) according to (2), wherein the positioning device (610) includes a receiving unit (621) that receives the reference clock signal by wireless or wired communication or broadcasting. is suggesting.

この発明によれば、受信部は、無線又は有線の通信又は放送により前記リファレンスクロック信号を受信する。したがって、高精度の発振器を個々の測位装置専用で用いることなく、高精度なリファレンスクロック信号を利用できる。また、測位装置に補助装置を取り付けることなく測位を行える。   According to the present invention, the receiving unit receives the reference clock signal by wireless or wired communication or broadcasting. Therefore, a high-precision reference clock signal can be used without using a high-precision oscillator exclusively for each positioning device. Further, positioning can be performed without attaching an auxiliary device to the positioning device.

(10)本発明は、測位装置(110,210,410,610)と、前記測位装置にリファレンスクロック信号又は前記リファレンスクロック信号の基準とすることができる基準信号を送る基準信号送信装置(230,530)とを有する測位システムであって、前記測位装置は、人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する衛星信号受信手段(112)と、前記衛星信号の受信時刻を予め設定した時刻ずれ量以下で測定するための内部クロック信号を外部から受信したリファレンスクロック信号に基づいて発振する内部クロック発振手段(111)と、前記衛星信号受信手段が複数回受信した前記衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う測位演算手段(114)とを備え、前記基準信号送信装置は、前記リファレンスクロック信号又は前記基準信号を自ら発振、又は、外部(240,340)から取得し、前記測位装置へ送信することを特徴とする測位システムを提案している。 (10) The present invention provides a positioning device (110, 210, 410, 610) and a reference signal transmitting device (230, 230) that sends a reference clock signal or a reference signal that can be used as a reference of the reference clock signal to the positioning device. 530), the positioning device includes a satellite signal receiving means (112) for receiving a satellite signal from an artificial satellite a plurality of times while recording the reception time, and a reception time of the satellite signal. An internal clock oscillation means (111) that oscillates based on a reference clock signal received from outside an internal clock signal for measurement within a preset time lag amount, and the satellite signal received multiple times by the satellite signal reception means And positioning calculation means (114) for performing positioning calculation using the reception time thereof, and the reference signal transmission device, Serial reference clock signal or at its oscillating the reference signal, or, acquired from the outside (240, 340), has proposed a positioning system and transmitting to the positioning device.

この発明によれば、衛星信号受信手段は、人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する。内部クロック発振手段は、衛星信号の受信時刻を予め設定した時刻ずれ量以下で測定するための内部クロック信号を外部から受信したリファレンスクロック信号に基づいて発振する。測位演算手段は、衛星信号受信手段が複数回受信した衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う。基準信号送信装置は、リファレンスクロック信号又は前記基準信号を自ら発振、又は、外部から取得し、測位装置へ送信する。したがって、高精度の発振器を個々の測位装置専用で用いなくとも、少なくとも1つの衛星からの信号を受信できれば、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to this invention, the satellite signal receiving means receives the satellite signal from the artificial satellite a plurality of times while recording the reception time. The internal clock oscillating means oscillates based on a reference clock signal received from the outside for measuring an internal clock signal for measuring the reception time of the satellite signal below a preset time lag. The positioning calculation means performs positioning calculation using the satellite signal received by the satellite signal receiving means a plurality of times and the reception time thereof. The reference signal transmission device oscillates itself or acquires the reference clock signal or the reference signal from the outside, and transmits it to the positioning device. Therefore, an accurate position and an accurate time can be obtained as long as a signal from at least one satellite can be received without using a highly accurate oscillator dedicated to each positioning device.

(11)本発明は、内部クロック信号を発振する内部クロック発振ステップ(S10)と、人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する衛星信号受信ステップ(S20)と、前記衛星信号受信ステップで複数回受信した前記衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う測位演算ステップ(S50)とを実行する測位方法を提案している。 (11) The present invention includes an internal clock oscillation step (S10) for oscillating an internal clock signal, a satellite signal reception step (S20) for receiving a satellite signal from an artificial satellite a plurality of times while recording a reception time, There has been proposed a positioning method for executing a positioning calculation step (S50) for performing a positioning calculation using the satellite signal received a plurality of times in the satellite signal receiving step and its reception time.

この発明によれば、内部クロック発振ステップでは、内部クロック信号を発振する。衛星信号受信ステップでは、人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する。測位演算ステップでは、衛星信号受信ステップで複数回受信した衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う。したがって、少なくとも1つの衛星からの信号を受信できれば、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to the present invention, in the internal clock oscillation step, the internal clock signal is oscillated. In the satellite signal receiving step, the satellite signal from the artificial satellite is received a plurality of times while recording the reception time. In the positioning calculation step, the positioning calculation is performed using the satellite signal received multiple times in the satellite signal receiving step and the reception time. Therefore, if a signal from at least one satellite can be received, an accurate position and an accurate time can be obtained.

(12)本発明は、コンピュータに、内部クロック信号を発振する内部クロック発振ステップ(S10)と、人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する衛星信号受信ステップ(S20)と、前記衛星信号受信ステップで複数回受信した前記衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う測位演算ステップ(S50)とを実行させることを特徴とする測位プログラムを提案している。 (12) In the present invention, an internal clock oscillation step (S10) for causing the computer to oscillate an internal clock signal, and a satellite signal reception step (S20) for receiving the satellite signal from the artificial satellite a plurality of times while recording the reception time. And a positioning calculation step (S50) for performing a positioning calculation using the satellite signal received a plurality of times in the satellite signal reception step and its reception time.

この発明によれば、内部クロック発振ステップでは、内部クロック信号を発振する。衛星信号受信ステップでは、人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する。測位演算ステップでは、衛星信号受信ステップで複数回受信した衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う。したがって、少なくとも1つの衛星からの信号を受信できれば、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to the present invention, in the internal clock oscillation step, the internal clock signal is oscillated. In the satellite signal receiving step, the satellite signal from the artificial satellite is received a plurality of times while recording the reception time. In the positioning calculation step, the positioning calculation is performed using the satellite signal received multiple times in the satellite signal receiving step and the reception time. Therefore, if a signal from at least one satellite can be received, an accurate position and an accurate time can be obtained.

本発明によれば、少なくとも1つの衛星からの信号を受信できれば、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to the present invention, if a signal from at least one satellite can be received, an accurate position and an accurate time can be obtained.

本発明による測位装置の第1実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the positioning apparatus by this invention. 測位装置110の測位動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a positioning operation of the positioning device 110. 本発明による測位装置を含む測位システムの第3実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the positioning system containing the positioning apparatus by this invention. 本発明による測位装置を含む測位システムの第4実施形態を示す図である。It is a figure which shows 4th Embodiment of the positioning system containing the positioning apparatus by this invention. 本発明による測位装置の第5実施形態を示す図である。It is a figure which shows 5th Embodiment of the positioning apparatus by this invention. 第3実施形態の測位システムを有線通信を用いる形態に変更した変形形態を示す図である。It is a figure which shows the modification which changed the positioning system of 3rd Embodiment into the form which uses wired communication. 第3実施形態の測位システムにおける受信部221の機能を測位装置610に内蔵した変形形態を示す図である。It is a figure which shows the modification which built in the positioning apparatus 610 the function of the receiving part 221 in the positioning system of 3rd Embodiment. 従来の位置情報の算出方法における信号と時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the signal and time in the calculation method of the conventional position information. 従来の位置情報の算出方法における送信機と受信機との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the transmitter and receiver in the calculation method of the conventional positional information.

以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the constituent elements in the present embodiment can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the present embodiment does not limit the contents of the invention described in the claims.

(第1実施形態)
図1は、本発明による測位装置の第1実施形態を示す図である。
測位装置110は、内部クロック発振部111と、RF受信部112と、ベースバンド信号処理部113と、測位演算部114と、GPSアンテナ115とを備えている。また、測位装置110は、外部に接続された補助装置120を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a positioning device according to the present invention.
The positioning device 110 includes an internal clock oscillating unit 111, an RF receiving unit 112, a baseband signal processing unit 113, a positioning calculation unit 114, and a GPS antenna 115. The positioning device 110 includes an auxiliary device 120 connected to the outside.

補助装置120は、測位装置110とケーブルを介して直接接続されており、測位装置110の一部として機能する。また、補助装置120は、高精度発振器121を備えている。高精度発振器121は、非常に高い精度のリファレンスクロック信号を発振し、発振したリファレンスクロック信号を測位装置110の内部クロック発振部111へ送るリファレンスクロック発振器である。高精度発振器としては、例えば、ルビジウム発振器やセシウム発振器等を用いるとよい。
従来のGPS測位装置に用いられている水晶発振器としては、TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)が多く用いられている。TCXOは、略1×10−6程度の周波数精度を持っている。一方、本実施形態に用いるルビジウム発振器であれば、略1×10−11程度、セシウム発振器であれば、略1×10−12程度の周波数精度を持っている。このように、本実施形態で用いる高精度発信器は、従来用いられている発振器と比較して非常に高い精度を備えている。
The auxiliary device 120 is directly connected to the positioning device 110 via a cable and functions as a part of the positioning device 110. The auxiliary device 120 includes a high-precision oscillator 121. The high-precision oscillator 121 is a reference clock oscillator that oscillates a reference clock signal with very high accuracy and sends the oscillated reference clock signal to the internal clock oscillation unit 111 of the positioning device 110. For example, a rubidium oscillator or a cesium oscillator may be used as the high-precision oscillator.
As a crystal oscillator used in a conventional GPS positioning apparatus, a TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator) is often used. TCXO has a frequency accuracy of about 1 × 10 −6 . On the other hand, the rubidium oscillator used in this embodiment has a frequency accuracy of about 1 × 10 −11 , and the cesium oscillator has a frequency accuracy of about 1 × 10 −12 . As described above, the high-accuracy transmitter used in the present embodiment has a very high accuracy as compared with a conventionally used oscillator.

内部クロック発振部111は、補助装置120の高精度発振器121から受信したリファレンスクロック信号に基づいて、内部クロック信号を発振する。具体的には、内部クロック発振部111は、入力したリファレンスクロック信号を参照し、内部クロック信号の発振周期を同期させる。内部クロック発振部111は、発振した内部クロック信号をRF受信部112及びベースバンド信号処理部113へ送る。   The internal clock oscillator 111 oscillates an internal clock signal based on the reference clock signal received from the high precision oscillator 121 of the auxiliary device 120. Specifically, the internal clock oscillating unit 111 refers to the input reference clock signal and synchronizes the oscillation cycle of the internal clock signal. The internal clock oscillator 111 sends the oscillated internal clock signal to the RF receiver 112 and the baseband signal processor 113.

RF受信部112は、GPSアンテナ115を介してGPS衛星からの衛星信号を受信する衛星信号受信手段である。また、RF受信部112は、内部クロック発振部111から取得した内部クロック信号を用いて、衛星信号の受信時刻を予め設定した時刻ずれ量(後述)以下で測定する。
ベースバンド信号処理部113は、RF受信部112が受信した衛星信号をデコードして、衛星信号に含まれる情報を取り出す。
The RF receiving unit 112 is a satellite signal receiving unit that receives a satellite signal from a GPS satellite via the GPS antenna 115. Further, the RF reception unit 112 uses the internal clock signal acquired from the internal clock oscillation unit 111 to measure the reception time of the satellite signal below a preset time lag amount (described later).
The baseband signal processing unit 113 decodes the satellite signal received by the RF receiving unit 112 and extracts information included in the satellite signal.

測位演算部114は、RF受信部112が複数回受信した衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う。
ここで、測位演算部114が行う測位演算について説明する。
測位演算部114では、衛星信号を4回受信し、それぞれの衛星信号を用いて疑似距離r(測位装置から人工衛星までの距離であって、時刻誤差に起因する誤差を含む距離)を求める。各擬似距離rは、以下の式(1)のように表すことができる。

Figure 2010230625
ただし、式(1)において、受信機の位置を(x,y,z)とし、送信機iの位置を(x,y,z)とし、単位時間当たりの電波の伝送距離(電波の速度)をcとし、各測定における時刻誤差をδ(t)とする。 The positioning calculation unit 114 performs a positioning calculation using the satellite signal received by the RF reception unit 112 a plurality of times and the reception time.
Here, the positioning calculation performed by the positioning calculation unit 114 will be described.
The positioning calculation unit 114 receives satellite signals four times, and uses each of the satellite signals to determine a pseudo distance r i (a distance from the positioning device to the artificial satellite, including an error due to a time error). . Each pseudo distance r i can be expressed as the following equation (1).
Figure 2010230625
In Equation (1), the position of the receiver is (x, y, z), the position of the transmitter i is (x i , y i , z i ), and the transmission distance of radio waves per unit time (radio waves) C), and the time error in each measurement is δ (t i ).

ここで、各測定における時刻誤差をδ(t)とすると、時刻誤差により生ずる真の距離との誤差である距離誤差s(t)との間には、次の関係がなり立つ。
cδ(t)=s(t
Here, if the time error in each measurement is δ (t i ), the following relationship holds between the distance error s (t i ) that is an error from the true distance caused by the time error.
cδ (t i ) = s (t i )

本実施形態では、衛星信号の受信は必ずしも同時に行っていない。すなわち、各擬似距離の測定は、必ずしも同時に行っていない。したがって、精度が悪い従来の測位装置110内の内部クロック発振部を用いていたとすると、各測定における時刻誤差は一定ではないので、i≠jのとき以下の関係となる。
δ(t)≠δ(t
In this embodiment, satellite signals are not necessarily received simultaneously. That is, the measurement of each pseudo distance is not necessarily performed simultaneously. Therefore, if the internal clock oscillation unit in the conventional positioning device 110 with poor accuracy is used, the time error in each measurement is not constant, so that the relationship is as follows when i ≠ j.
δ (t i ) ≠ δ (t j )

ここで、測定期間中に内部クロック発振部111が発振する内部クロック信号に生ずる最大の時刻ずれをΔtとし、許容する疑似距離測定誤差Dとする。時刻ずれΔtと許容する疑似距離測定誤差Dとの関係が、cΔt≦Dの関係を満たす場合には、各測定における時刻誤差は一定とみなすことができる。そこで、本実施形態では、内部クロック発振部111が発振する内部クロック信号に生ずる最大の時刻ずれΔtが上記関係を満たすようにしている。内部クロック信号の最大の時刻ずれは、リファレンスクロック信号の最大の時刻ずれと同等となる。よって、本実施形態は、高精度発振器121が発振するリファレンスクロック信号に生ずる最大の時刻ずれがD/c以下となるような精度の高い高精度発振器121を用いている。   Here, the maximum time lag generated in the internal clock signal oscillated by the internal clock oscillating unit 111 during the measurement period is Δt, and the allowable pseudo distance measurement error D is assumed. When the relationship between the time difference Δt and the allowable pseudo distance measurement error D satisfies the relationship of cΔt ≦ D, the time error in each measurement can be regarded as constant. Therefore, in the present embodiment, the maximum time shift Δt generated in the internal clock signal oscillated by the internal clock oscillator 111 satisfies the above relationship. The maximum time lag of the internal clock signal is equivalent to the maximum time lag of the reference clock signal. Therefore, this embodiment uses the high-precision oscillator 121 with high accuracy such that the maximum time lag generated in the reference clock signal oscillated by the high-precision oscillator 121 is D / c or less.

上述のように、各測定における時刻誤差が一定とみなすことができると、i≠jのとき以下の式(2)の関係が成立する。
δ(t)=δ(t) ・・・式(2)
As described above, if the time error in each measurement can be regarded as constant, the relationship of the following formula (2) is established when i ≠ j.
δ (t i ) = δ (t j ) (2)

式(1)及び式(2)より、連立方程式を解くことにより、変数x,y,z,δ(t)の値を得ることができる(測位演算)。これにより、測位装置の正確な位置と正確な時刻を得られる。 From equation (1) and (2), by solving the simultaneous equations, variables x, can be obtained y, z, [delta] values of (t i) (positioning operation). Thereby, an accurate position and an accurate time of the positioning device can be obtained.

図2は、測位装置110の測位動作を示すフローチャートである。
測位装置110により測位を行う場合には、測位装置110は、測位完了まで静止させる、又は、許容誤差範囲内での移動にとどめる。
ステップ(以下、単にSとする)10では、内部クロック発振部111は、補助装置120から入力したリファレンスクロック信号を参照し、内部クロック信号の発振周期を同期させながら内部クロック信号を発振する(内部クロック発振ステップ)。
FIG. 2 is a flowchart showing the positioning operation of the positioning device 110.
When positioning is performed by the positioning device 110, the positioning device 110 is stopped until the positioning is completed, or is only moved within an allowable error range.
In step (hereinafter simply referred to as S) 10, the internal clock oscillator 111 refers to the reference clock signal input from the auxiliary device 120 and oscillates the internal clock signal while synchronizing the oscillation cycle of the internal clock signal (internally). Clock oscillation step).

S20では、RF受信部112は、GPSアンテナ115を介してGPS衛星からの衛星信号を受信する(衛星信号受信ステップ)。このとき、内部クロック信号にしたがい衛星信号を受信した受信時刻を取得する。
S30では、測位演算部114は、GPS衛星からの衛星信号とその受信時刻とを用いて疑似距離の算出を行う。
In S20, the RF receiving unit 112 receives a satellite signal from a GPS satellite via the GPS antenna 115 (satellite signal receiving step). At this time, the reception time when the satellite signal is received according to the internal clock signal is acquired.
In S30, the positioning calculation unit 114 calculates the pseudo distance using the satellite signal from the GPS satellite and its reception time.

S40では、測位演算部114は、4つの疑似距離の取得を完了したか否かを判定する。4つの疑似距離の取得を完了したらS50へ進み、4つの疑似距離の取得を完了していない場合には、S20へ戻る。なお、4つの疑似距離は、従来のように4つの衛星から同時に取得する必要がない。例えば、1つの衛星から受信時刻をずらして4回取得してもよいし、2つの衛星から受信時刻をそれぞれずらして2回ずつ取得してもよい。
S50では、測位演算部114は、取得した4つの疑似距離から測位装置の正確な位置と正確な時刻とを演算する(測位演算ステップ)。
In S40, the positioning calculation unit 114 determines whether or not acquisition of four pseudo distances has been completed. If acquisition of the four pseudo distances is completed, the process proceeds to S50, and if acquisition of the four pseudo distances is not completed, the process returns to S20. Note that the four pseudoranges do not need to be acquired simultaneously from the four satellites as in the prior art. For example, the reception time may be acquired four times with a shift from one satellite, or may be acquired two times with the reception times being shifted from two satellites.
In S50, the positioning calculation unit 114 calculates an accurate position and an accurate time of the positioning device from the acquired four pseudo distances (positioning calculation step).

以上説明したように、第1実施形態によれば、少なくとも1つの人工衛星からの信号を4回受信できれば、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, if a signal from at least one artificial satellite can be received four times, an accurate position and an accurate time can be obtained.

(第2実施形態)
第2実施形態の測位装置の構成は、第1実施形態と同様であり、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
前述した第1実施形態では、高精度発振器121は、非常に高い精度のリファレンスクロック信号を発振し、そのリファレンスクロック信号をそのまま用いても必要な精度の測位を行えた。これに対して、第2実施形態では、高精度発振器121が発振するリファレンスクロック信号の精度をさらに高める形態である。具体的には、高精度発振器121は、校正手段を有している。この校正手段は、測位前に、GPS衛星の衛星信号を参照して校正を行う。なお、GPS衛星の衛星信号は、測位装置110のGPSアンテナ115を介して取得してもよいし、補助装置120にGPSアンテナを設けてこのGPSアンテナを介して取得してもよい。
第2実施形態によれば、測位装置110は、さらに精度の高い測位を行える。
(Second Embodiment)
The configuration of the positioning device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and parts having the same functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted as appropriate. To do.
In the first embodiment described above, the high-accuracy oscillator 121 oscillates a reference clock signal with very high accuracy, and can perform positioning with the required accuracy even if the reference clock signal is used as it is. On the other hand, in the second embodiment, the accuracy of the reference clock signal oscillated by the high-accuracy oscillator 121 is further increased. Specifically, the high-accuracy oscillator 121 has calibration means. This calibration means performs calibration with reference to the satellite signal of the GPS satellite before positioning. The satellite signal of the GPS satellite may be acquired via the GPS antenna 115 of the positioning device 110, or may be acquired via a GPS antenna provided in the auxiliary device 120.
According to the second embodiment, the positioning device 110 can perform positioning with higher accuracy.

(第3実施形態)
図3は、本発明による測位装置を含む測位システムの第3実施形態を示す図である。
第3実施形態の測位システムは、測位装置210と、補助装置220と、基準信号送信装置230と、高精度発振器240とを備えている。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of a positioning system including a positioning device according to the present invention.
The positioning system of the third embodiment includes a positioning device 210, an auxiliary device 220, a reference signal transmission device 230, and a high-precision oscillator 240.

測位装置210は、第1実施形態の測位装置110と同様な構成をしている。
補助装置220は、測位装置210とケーブルを介して直接接続されており、測位装置210の一部として機能する。また、補助装置120は、受信部221を備えている。受信部221は、無線通信又は無線放送によりリファレンスクロック信号の基準とすることができる基準信号を受信する。そして、受信部221は、受信した基準信号に基づいてリファレンスクロック信号を再生、又は、生成し、そのリファレンスクロック信号を測位装置210へ送る。
The positioning device 210 has the same configuration as the positioning device 110 of the first embodiment.
The auxiliary device 220 is directly connected to the positioning device 210 via a cable and functions as a part of the positioning device 210. In addition, the auxiliary device 120 includes a receiving unit 221. The receiving unit 221 receives a reference signal that can be used as a reference clock signal reference by wireless communication or wireless broadcasting. Then, the reception unit 221 reproduces or generates a reference clock signal based on the received reference signal, and sends the reference clock signal to the positioning device 210.

基準信号送信装置230は、無線通信又は無線放送により基準信号を補助装置220へ送信する。
本実施形態の基準信号送信装置230には、例えば、携帯電話サービスの基地局装置や、テレビ放送やラジオ放送の放送局装置を利用することができる。デジタル方式の通信や放送では、クロック信号そのものを送ってはいないが、基準信号として利用可能な信号を送信している。すなわち、フレームやスロットと呼ばれるデータの区切りや決まったタイミングで送られてくる制御情報は、このタイミングが正確で精度が高いので、基準信号として用いることができる。なお、アナログテレビ放送では、カラーバースト信号と呼ばれるクロック信号が定期的に、短い時間だけ送信されており、これを基準信号として用いてもよい。
なお、基準信号送信装置230は、携帯電話サービスの基地局装置等の既存の施設を利用せず、測位システムに専用の装置としてもよい。その場合には、直接リファレンスクロック信号を送信するようにしてもよい。
The reference signal transmission device 230 transmits the reference signal to the auxiliary device 220 by wireless communication or wireless broadcasting.
As the reference signal transmission device 230 of the present embodiment, for example, a base station device for mobile phone service or a broadcasting station device for television broadcasting or radio broadcasting can be used. In digital communication and broadcasting, a clock signal itself is not transmitted, but a signal that can be used as a reference signal is transmitted. That is, control information sent at a predetermined timing or data delimitation called a frame or a slot can be used as a reference signal because this timing is accurate and accurate. In analog television broadcasting, a clock signal called a color burst signal is periodically transmitted for a short time, and this may be used as a reference signal.
The reference signal transmission device 230 may be a dedicated device for the positioning system without using an existing facility such as a base station device for mobile phone service. In that case, the reference clock signal may be directly transmitted.

高精度発振器240は、第1実施形態の補助装置120が有する高精度発振器121と同様なリファレンスクロック信号を発振し、発振したリファレンスクロック信号を基準信号送信装置230へ送る。リファレンスクロック信号を受信した基準信号送信装置230では、リファレンスクロック信号に基づいて精度の高い基準信号を発振する。   The high-precision oscillator 240 oscillates a reference clock signal similar to the high-precision oscillator 121 included in the auxiliary device 120 of the first embodiment, and sends the oscillated reference clock signal to the reference signal transmission device 230. The reference signal transmission device 230 that has received the reference clock signal oscillates a highly accurate reference signal based on the reference clock signal.

上記構成によりリファレンスクロック信号を受信した測位装置210は、第1実施形態の測位装置110と同様な測位演算を行い、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   The positioning device 210 that has received the reference clock signal with the above configuration can perform a positioning calculation similar to the positioning device 110 of the first embodiment, and obtain an accurate position and an accurate time.

(第4実施形態)
図4は、本発明による測位装置を含む測位システムの第4実施形態を示す図である。
第4実施形態の測位システムは、第3実施形態の高精度発振器240に代えて高精度発振器340とGPS受信機350とを設けた形態であり、その他の構成は、第3実施形態と同様である。よって、前述した第3実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of a positioning system including a positioning device according to the present invention.
The positioning system of the fourth embodiment is a form in which a high-precision oscillator 340 and a GPS receiver 350 are provided instead of the high-precision oscillator 240 of the third embodiment, and other configurations are the same as those of the third embodiment. is there. Therefore, the same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in the third embodiment described above, and repeated descriptions are omitted as appropriate.

高精度発振器340は、GPS受信機350からのリファレンスクロック信号を参照して、リファレンスクロック信号を発振する。これにより、高精度発振器340は、精度の高いリファレンスクロック信号を発振できる。   The high-precision oscillator 340 refers to the reference clock signal from the GPS receiver 350 and oscillates the reference clock signal. Thereby, the high precision oscillator 340 can oscillate a reference clock signal with high precision.

第4実施形態によれば、高精度発振器340を簡易な構成としても、精度の高いリファレンスクロック信号を発振でき、正確な位置と正確な時刻とを得ることができる。   According to the fourth embodiment, even if the high-accuracy oscillator 340 has a simple configuration, a highly accurate reference clock signal can be oscillated, and an accurate position and an accurate time can be obtained.

(第5実施形態)
図5は、本発明による測位装置の第5実施形態を示す図である。
第5実施形態は、第1実施形態において補助装置120が有する高精度発振器121を測位装置410に内蔵した形態である。よって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
測位装置410は、内部クロック発振部111と、RF受信部112と、ベースバンド信号処理部113と、測位演算部114と、GPSアンテナ115と、高精度発振器416とを備えている。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the positioning apparatus according to the present invention.
The fifth embodiment is a form in which the high-precision oscillator 121 included in the auxiliary device 120 in the first embodiment is built in the positioning device 410. Therefore, the same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in the first embodiment described above, and repeated descriptions are omitted as appropriate.
The positioning device 410 includes an internal clock oscillator 111, an RF receiver 112, a baseband signal processor 113, a positioning calculator 114, a GPS antenna 115, and a high-precision oscillator 416.

高精度発振器416は、第1実施形態の高精度発振器121と同様のリファレンスクロック信号を発振し、内部クロック発振部111へ送る。
第5実施形態によれば、高精度発振器416を内蔵したので、測位装置410の使い勝手を向上できる。
The high precision oscillator 416 oscillates a reference clock signal similar to that of the high precision oscillator 121 of the first embodiment and sends it to the internal clock oscillation unit 111.
According to the fifth embodiment, since the high-precision oscillator 416 is built in, the usability of the positioning device 410 can be improved.

なお、測位装置の処理をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを測位装置に読み込ませ、実行することによって本発明の測位装置、測位システム、測位方法、測位プログラムを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、OSや周辺装置等のハードウェアを含む。   Note that the positioning device, the positioning system, the positioning method, and the positioning program of the present invention are recorded by recording the processing of the positioning device on a computer-readable recording medium, causing the positioning device to read and execute the program recorded on the recording medium. Can be realized. The computer system here includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータシステム」は、WWW(World Wide Web)システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。   Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW (World Wide Web) system is used. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

(変形形態)
(1)第3実施形態から第5実施形態において、第2実施形態と同様に、GPS衛星の衛星信号を参照して高精度発振器を校正する校正手段をさらに設けてもよい。
(Deformation)
(1) In the third to fifth embodiments, calibration means for calibrating the high-accuracy oscillator with reference to the satellite signal of the GPS satellite may be further provided as in the second embodiment.

(2)第3実施形態及び第4実施形態において、無線通信や無線放送を用いてリファレンスクロック信号を送信機から補助装置へ送る例を挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、送信機と補助装置との間をケーブルで接続した有線通信や有線放送を用いてもよい。
図6は、第3実施形態の測位システムを有線通信を用いる形態に変更した変形形態を示す図である。この場合、基準信号送信装置530と補助装置520の受信部521との間では、同期通信を行う。なお、測位装置210及び高精度発振器240は、第3実施形態の測位装置210及び高精度発振器240と同様である。
(2) In the third embodiment and the fourth embodiment, an example has been described in which a reference clock signal is transmitted from a transmitter to an auxiliary device using wireless communication or wireless broadcasting. However, the present invention is not limited to this. For example, wired communication or wired broadcasting in which a transmitter and an auxiliary device are connected by a cable may be used.
FIG. 6 is a diagram showing a modification in which the positioning system of the third embodiment is changed to a form using wired communication. In this case, synchronous communication is performed between the reference signal transmission device 530 and the reception unit 521 of the auxiliary device 520. Note that the positioning device 210 and the high-accuracy oscillator 240 are the same as the positioning device 210 and the high-accuracy oscillator 240 of the third embodiment.

(3)第3実施形態及び第4実施形態において、補助装置によりリファレンスクロック信号を受信し、受信したリファレンスクロック信号を測位装置へ送る例を挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、リファレンスクロック信号を受信して内部クロック発振部へ送る機能を測位装置に内蔵してもよい。
図7は、第3実施形態の測位システムにおける受信部221の機能を測位装置610に内蔵した変形形態を示す図である。測位装置610は、第3実施形態の測位システムにおける受信部221に相当する受信部621を内蔵している。なお、基準信号送信装置230及び高精度発振器240は、第3実施形態の基準信号送信装置230及び高精度発振器240と同様である。
また、リファレンスクロック信号を受信して内部クロック発振部へ送る機能を測位装置に内蔵する形態においても、有線通信や有線放送を用いる形態としてもよい。
(3) In the third embodiment and the fourth embodiment, an example in which the reference clock signal is received by the auxiliary device and the received reference clock signal is sent to the positioning device has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a function of receiving a reference clock signal and sending it to the internal clock oscillation unit may be incorporated in the positioning device.
FIG. 7 is a diagram illustrating a modification in which the function of the reception unit 221 in the positioning system according to the third embodiment is incorporated in the positioning device 610. The positioning device 610 includes a receiving unit 621 corresponding to the receiving unit 221 in the positioning system of the third embodiment. Note that the reference signal transmission device 230 and the high-precision oscillator 240 are the same as the reference signal transmission device 230 and the high-precision oscillator 240 of the third embodiment.
Also, in the form in which the positioning device has a function of receiving the reference clock signal and sending it to the internal clock oscillation unit, a form using wired communication or wire broadcasting may be used.

なお、第1実施形態〜第5実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。   In addition, although 1st Embodiment-5th Embodiment and modification can also be used in combination suitably, detailed description is abbreviate | omitted.

110,210,410,610 測位装置
111 内部クロック発振部
112 RF受信部
113 ベースバンド信号処理部
114 測位演算部
115 GPSアンテナ
120,220,520 補助装置
121,240,340,416 高精度発振器
221,521,621 受信部
230,530 基準信号送信装置
350 GPS受信機
110, 210, 410, 610 Positioning device 111 Internal clock oscillating unit 112 RF receiving unit 113 Baseband signal processing unit 114 Positioning calculation unit 115 GPS antenna 120, 220, 520 Auxiliary device 121, 240, 340, 416 High-precision oscillator 221 521, 621 Receiver 230, 530 Reference signal transmitter 350 GPS receiver

Claims (12)

人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する衛星信号受信手段と、
前記衛星信号の受信時刻を予め設定した時刻ずれ量以下で測定するための内部クロック信号を発振する内部クロック発振手段と、
前記衛星信号受信手段が複数回受信した前記衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う測位演算手段と、
を備える測位装置。
Satellite signal receiving means for receiving a satellite signal from an artificial satellite a plurality of times while recording the reception time;
Internal clock oscillating means for oscillating an internal clock signal for measuring the reception time of the satellite signal below a preset time lag amount;
Positioning calculation means for performing positioning calculation using the satellite signal received by the satellite signal receiving means a plurality of times and its reception time;
A positioning device comprising:
請求項1に記載の測位装置において、
前記内部クロック発振手段は、外部から取得したリファレンスクロック信号に基づいて前記内部クロック信号を発振すること、
を特徴とする測位装置。
The positioning device according to claim 1,
The internal clock oscillating means oscillates the internal clock signal based on a reference clock signal acquired from the outside;
A positioning device characterized by.
請求項2に記載の測位装置において、
前記内部クロック発振手段は、当該測位装置に直接接続されて当該測位装置の一部として機能する補助装置から前記リファレンスクロック信号を取得すること、
を特徴とする測位装置。
The positioning device according to claim 2,
The internal clock oscillation means acquires the reference clock signal from an auxiliary device that is directly connected to the positioning device and functions as a part of the positioning device;
A positioning device characterized by.
請求項3に記載の測位装置において、
前記補助装置は、前記リファレンスクロック信号を発振するリファレンスクロック発振器を備えること、
を特徴とする測位装置。
The positioning device according to claim 3,
The auxiliary device includes a reference clock oscillator for oscillating the reference clock signal;
A positioning device characterized by.
請求項3に記載の測位装置において、
前記補助装置は、無線又は有線の通信又は放送により前記リファレンスクロック信号又は前記リファレンスクロック信号の基準とすることができる基準信号を受信すること、
を特徴とする測位装置。
The positioning device according to claim 3,
The auxiliary device receives a reference signal that can be used as a reference of the reference clock signal or the reference clock signal by wireless or wired communication or broadcasting;
A positioning device characterized by.
請求項1に記載の測位装置において、
リファレンスクロック信号を発振するリファレンスクロック発振器を備え、
前記内部クロック発振手段は、前記リファレンスクロック発振器が発生した前記リファレンスクロック信号に基づいて前記内部クロック信号を発振すること、
を特徴とする測位装置。
The positioning device according to claim 1,
A reference clock oscillator that oscillates the reference clock signal
The internal clock oscillating means oscillates the internal clock signal based on the reference clock signal generated by the reference clock oscillator;
A positioning device characterized by.
請求項4又は請求項6に記載の測位装置において、
前記リファレンスクロック発振器は、人工衛星からの衛星信号に基づいて校正されること、
を特徴とする測位装置。
In the positioning device according to claim 4 or 6,
The reference clock oscillator is calibrated based on a satellite signal from an artificial satellite;
A positioning device characterized by.
請求項4又は請求項6に記載の測位装置において、
前記リファレンスクロック発振器は、人工衛星からの衛星信号に基づいて前記リファレンスクロック信号を発振すること、
を特徴とする測位装置。
In the positioning device according to claim 4 or 6,
The reference clock oscillator oscillates the reference clock signal based on a satellite signal from an artificial satellite;
A positioning device characterized by.
請求項2に記載の測位装置において、
無線又は有線の通信又は放送により前記リファレンスクロック信号を受信する受信部を備えること、
を特徴とする測位装置。
The positioning device according to claim 2,
Comprising a receiving unit for receiving the reference clock signal by wireless or wired communication or broadcasting;
A positioning device characterized by.
測位装置と、前記測位装置にリファレンスクロック信号を送る基準信号送信装置とを有する測位システムであって、
前記測位装置は、
人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する衛星信号受信手段と、
前記衛星信号の受信時刻を予め設定した時刻ずれ量以下で測定するための内部クロック信号を外部から受信したリファレンスクロック信号に基づいて発振する内部クロック発振手段と、
前記衛星信号受信手段が複数回受信した前記衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う測位演算手段と、
を備え、
前記基準信号送信装置は、
前記リファレンスクロック信号を自ら発振、又は、外部から取得し、前記測位装置へ送信すること、
を特徴とする測位システム。
A positioning system having a positioning device and a reference signal transmission device that sends a reference clock signal to the positioning device,
The positioning device is
Satellite signal receiving means for receiving a satellite signal from an artificial satellite a plurality of times while recording the reception time;
An internal clock oscillation means for oscillating based on a reference clock signal received from outside an internal clock signal for measuring the reception time of the satellite signal below a preset time lag amount;
Positioning calculation means for performing positioning calculation using the satellite signal received by the satellite signal receiving means a plurality of times and its reception time;
With
The reference signal transmitter is
Oscillating the reference clock signal by itself, or obtaining from the outside, and transmitting to the positioning device,
A positioning system characterized by
内部クロック信号を発振する内部クロック発振ステップと、
人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する衛星信号受信ステップと、
前記衛星信号受信ステップで複数回受信した前記衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う測位演算ステップと、
を実行する測位方法。
An internal clock oscillation step for oscillating an internal clock signal;
A satellite signal receiving step for receiving a satellite signal from an artificial satellite a plurality of times while recording a reception time;
A positioning calculation step for performing positioning calculation using the satellite signal received multiple times in the satellite signal reception step and its reception time;
Positioning method to perform.
コンピュータに、
内部クロック信号を発振する内部クロック発振ステップと、
人工衛星からの衛星信号を受信時刻の記録を行いながら複数回受信する衛星信号受信ステップと、
前記衛星信号受信ステップで複数回受信した前記衛星信号とその受信時刻とを用いて測位演算を行う測位演算ステップと、
を実行させること、
を特徴とする測位プログラム。
On the computer,
An internal clock oscillation step for oscillating an internal clock signal;
A satellite signal receiving step for receiving a satellite signal from an artificial satellite a plurality of times while recording a reception time;
A positioning calculation step for performing positioning calculation using the satellite signal received multiple times in the satellite signal reception step and its reception time;
Running
A positioning program characterized by
JP2009081265A 2009-03-30 2009-03-30 Positioning device, system, method and program Pending JP2010230625A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009081265A JP2010230625A (en) 2009-03-30 2009-03-30 Positioning device, system, method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009081265A JP2010230625A (en) 2009-03-30 2009-03-30 Positioning device, system, method and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010230625A true JP2010230625A (en) 2010-10-14

Family

ID=43046590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009081265A Pending JP2010230625A (en) 2009-03-30 2009-03-30 Positioning device, system, method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010230625A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2331984B1 (en) Method and apparatus for a global navigation satellite system receiver coupled to a host computer system
US9429640B2 (en) Obtaining pseudorange information using a cellular device
WO2016147569A1 (en) Satellite positioning system, electronic instrument, and positioning method
US7498984B2 (en) Positioning system, information supply device, terminal device, control method of information supply device, control program of information supply device, and computer readable recording medium recording control program of information supply device
KR102124977B1 (en) Receiver and method for receiving positioning signals in receiver
JP5423036B2 (en) Position calculation method and position calculation apparatus
KR102064854B1 (en) Gnss receiver and calculating method for pseudo-range and positioning thereof
US7965232B2 (en) Assistance data provision
EP2284571A1 (en) A method and system for calibrating a local GNSS clock using non-GNSS system clocks in a GNSS-enabled mobile device
KR101392107B1 (en) Methods and apparatuses for estimating time relationship information between navigation systems
KR100713456B1 (en) Apparatus and method for maintain of time synchronization in assisted global positioning system receiver
JP7161500B2 (en) Satellite positioning signal receiver
KR20060082819A (en) Time difference information supply system, terminal unit, control method for terminal unit, and recording medium for computer-reading on which control program for terminal unit is recorded
JP4848146B2 (en) Apparatus for transmitting positioning signal, positioning system including the apparatus, and system for transmitting positioning signal
US20140002303A1 (en) Apparatus and method for handling jamming signal
CN112505729A (en) Method for determining satellite number, method for determining terminal position, device and medium
EP2887098B1 (en) Method for improving clock accuracy in a pseudolite receiver system architecture
JP2014006187A (en) Receiver apparatus and correlation integrating method
JP2010230625A (en) Positioning device, system, method and program
TWI410102B (en) Global Positioning System (GPS) for accurate intermediate frequency acquisition method
KR20170140675A (en) Method for measuring position based on global navigation satellite system
US20240094403A1 (en) Cross-frequency correction for precise positioning
US8305267B2 (en) Method and system for stabilizing a GNSS clock by reducing interference
US10677931B2 (en) Positioning apparatus, positioning method, and recording medium
JP2004239841A (en) System and method for measuring waves