JP2000046923A - 衛星航法装置 - Google Patents
衛星航法装置Info
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- JP2000046923A JP2000046923A JP10216179A JP21617998A JP2000046923A JP 2000046923 A JP2000046923 A JP 2000046923A JP 10216179 A JP10216179 A JP 10216179A JP 21617998 A JP21617998 A JP 21617998A JP 2000046923 A JP2000046923 A JP 2000046923A
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- time
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星から得て４年以上経過した
アルマナックデータを使用して軌道計算を行っても、可
視衛星を正しく求める。 【解決手段】拡大アルマナック基準時刻計算部３０で、
ＧＰＳシステム時刻に基づく現在時刻の日付を、予め定
めた過去のうるう年の年頭からの通算日数である拡大現
在時刻に換算するとともに、最も近い過去のうるう年の
年頭からの通算日数である剰余現在時刻に換算し、ＧＬ
ＯＮＡＳＳ衛星から得たアルマナック基準時刻と剰余現
在時刻との差を求め、差分だけ拡大現在時刻を補正し
て、予め定めた過去のうるう年の年頭からアルマナック
基準時刻までの通算日数である拡大アルマナック基準時
刻を算出する。測位計算部４０により衛星信号を受信し
てユーザ位置を算出する。このユーザ位置と、拡大アル
マナック基準時刻を用いて、可視衛星選定部３８により
現在の時刻・位置における可視衛星を選定する。
アルマナックデータを使用して軌道計算を行っても、可
視衛星を正しく求める。 【解決手段】拡大アルマナック基準時刻計算部３０で、
ＧＰＳシステム時刻に基づく現在時刻の日付を、予め定
めた過去のうるう年の年頭からの通算日数である拡大現
在時刻に換算するとともに、最も近い過去のうるう年の
年頭からの通算日数である剰余現在時刻に換算し、ＧＬ
ＯＮＡＳＳ衛星から得たアルマナック基準時刻と剰余現
在時刻との差を求め、差分だけ拡大現在時刻を補正し
て、予め定めた過去のうるう年の年頭からアルマナック
基準時刻までの通算日数である拡大アルマナック基準時
刻を算出する。測位計算部４０により衛星信号を受信し
てユーザ位置を算出する。このユーザ位置と、拡大アル
マナック基準時刻を用いて、可視衛星選定部３８により
現在の時刻・位置における可視衛星を選定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全世界的航法シス
テム（Global Orbiting Navigation Satellite System
、以下ＧＬＯＮＡＳＳと略す。）におけるＧＬＯＮＡ
ＳＳ衛星から、あるいは、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星と、ＮＡ
ＶＳＴＡＲ／ＧＰＳ（Navigation System using Time a
nd Ranging/Global Positioning System、以下ＧＰＳと
略す。）におけるＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信し、
利用者の現在位置を測位する衛星航法装置に関し、特に
ＧＬＯＮＡＳＳシステムにおいて、衛星から取得して４
年以上経過したアルマナックデータを使用して衛星の軌
道計算を行った場合でも、可視衛星を正しく求めること
を可能とした衛星航法装置に関する。
テム（Global Orbiting Navigation Satellite System
、以下ＧＬＯＮＡＳＳと略す。）におけるＧＬＯＮＡ
ＳＳ衛星から、あるいは、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星と、ＮＡ
ＶＳＴＡＲ／ＧＰＳ（Navigation System using Time a
nd Ranging/Global Positioning System、以下ＧＰＳと
略す。）におけるＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信し、
利用者の現在位置を測位する衛星航法装置に関し、特に
ＧＬＯＮＡＳＳシステムにおいて、衛星から取得して４
年以上経過したアルマナックデータを使用して衛星の軌
道計算を行った場合でも、可視衛星を正しく求めること
を可能とした衛星航法装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】全世界的航法システムＧＬＯＮＡＳＳ
は、人工衛星を利用する航法システムの一種であり、ロ
シアにより民間利用の目的で一部開放されているシステ
ムである。
は、人工衛星を利用する航法システムの一種であり、ロ
シアにより民間利用の目的で一部開放されているシステ
ムである。
【０００３】航空機、船舶、自動車等の移動体における
利用者は、移動体に衛星信号受信機を含む衛星測位装置
を搭載し、３つの衛星軌道上に各８個ずつ合計２４個配
されたＧＬＯＮＡＳＳ衛星のうち、４個の衛星が発する
電波を同時に受信し、測位計算すれば、受信位置の３次
元座標（位置）を計測することができる。
利用者は、移動体に衛星信号受信機を含む衛星測位装置
を搭載し、３つの衛星軌道上に各８個ずつ合計２４個配
されたＧＬＯＮＡＳＳ衛星のうち、４個の衛星が発する
電波を同時に受信し、測位計算すれば、受信位置の３次
元座標（位置）を計測することができる。
【０００４】この種のシステムとしては、ＮＡＶＳＴＡ
Ｒ／ＧＰＳ（Navigation System using Time and Rangi
ng/Global Positioning System）が米国空軍から民間利
用の目的で一部開放されており、移動体の位置計測手段
として近年広く一般に利用されるようになってきてい
る。
Ｒ／ＧＰＳ（Navigation System using Time and Rangi
ng/Global Positioning System）が米国空軍から民間利
用の目的で一部開放されており、移動体の位置計測手段
として近年広く一般に利用されるようになってきてい
る。
【０００５】ＧＬＯＮＡＳＳの基本原理は、ＧＰＳの基
本原理とほぼ同様である。最大の相違点は、ＧＰＳにお
いては、各衛星の発する電波（衛星信号）の周波数は同
一であり、各衛星の衛星信号の区別は、電波を変調する
符号コードを衛星毎に相違させることにより行うのに対
し、ＧＬＯＮＡＳＳにおいては、逆に各衛星の符号コー
ドは同一であり、周波数を衛星毎に相違させて各衛星信
号の区別を行う点にある。
本原理とほぼ同様である。最大の相違点は、ＧＰＳにお
いては、各衛星の発する電波（衛星信号）の周波数は同
一であり、各衛星の衛星信号の区別は、電波を変調する
符号コードを衛星毎に相違させることにより行うのに対
し、ＧＬＯＮＡＳＳにおいては、逆に各衛星の符号コー
ドは同一であり、周波数を衛星毎に相違させて各衛星信
号の区別を行う点にある。
【０００６】ＧＬＯＮＡＳＳにおける衛星信号とそれに
よる測位方法の概略を述べる。
よる測位方法の概略を述べる。
【０００７】ＧＬＯＮＡＳＳシステムは、上述したよう
に、３つの軌道に各８個ずつ、計２４個の衛星で構成さ
れており、衛星信号の搬送波周波数は、１５９８．０６
２５ＭＨｚ（チャネル−7 ）から１６０９．３１２５Ｍ
Ｈｚ（チャネル＋１３）まで、0.５６２５ＭＨｚ間隔で
２１チャネルの周波数毎に配置されている。各衛星信号
は、全衛星に共通なＰＮコードと呼ばれる疑似雑音符号
と航法データにより変調されている。
に、３つの軌道に各８個ずつ、計２４個の衛星で構成さ
れており、衛星信号の搬送波周波数は、１５９８．０６
２５ＭＨｚ（チャネル−7 ）から１６０９．３１２５Ｍ
Ｈｚ（チャネル＋１３）まで、0.５６２５ＭＨｚ間隔で
２１チャネルの周波数毎に配置されている。各衛星信号
は、全衛星に共通なＰＮコードと呼ばれる疑似雑音符号
と航法データにより変調されている。
【０００８】ＰＮコードは、０と１とが一見不規則に並
ぶ所定長の２進データが繰り返される。所定長データ内
の不規則性により雑音に似た性質が生じ、疑似雑音符号
と呼ばれている。このような変調方式は電波妨害に対し
て強いという特徴を有している。
ぶ所定長の２進データが繰り返される。所定長データ内
の不規則性により雑音に似た性質が生じ、疑似雑音符号
と呼ばれている。このような変調方式は電波妨害に対し
て強いという特徴を有している。
【０００９】ＰＮコードが雑音的性質を有するといって
も、あくまで人工的なものであり、受信機側においても
同一のパターンの信号を発生することができる。衛星信
号に対して、受信機側に設けた疑似信号発生回路で発生
したＰＮコードを時間的にずらせながら照合していく
と、両者が一致するタイミングがある。
も、あくまで人工的なものであり、受信機側においても
同一のパターンの信号を発生することができる。衛星信
号に対して、受信機側に設けた疑似信号発生回路で発生
したＰＮコードを時間的にずらせながら照合していく
と、両者が一致するタイミングがある。
【００１０】各衛星信号の位相は、時刻に基づいて管理
されており、その位相と時刻との関係は、受信機側にお
いても既知である。従って、受信機側の時計が衛星上の
時計と完全に同時刻性を有しているならば、ＰＮコード
の一致タイミングから、衛星と受信機間の電波伝播時間
を知ることができ、これから衛星と受信機間の距離を算
出することができる。
されており、その位相と時刻との関係は、受信機側にお
いても既知である。従って、受信機側の時計が衛星上の
時計と完全に同時刻性を有しているならば、ＰＮコード
の一致タイミングから、衛星と受信機間の電波伝播時間
を知ることができ、これから衛星と受信機間の距離を算
出することができる。
【００１１】しかし、衛星と受信機との間の同時刻性を
保証することは現実には難しく、衛星と受信機間の未知
量の時刻ずれがあり、前記の距離は誤差を有している。
このため、前記の距離は疑似距離と呼ばれる。
保証することは現実には難しく、衛星と受信機間の未知
量の時刻ずれがあり、前記の距離は誤差を有している。
このため、前記の距離は疑似距離と呼ばれる。
【００１２】一方、航法データは各衛星の位置情報およ
び時刻情報であり、ＰＮコードに２次的な変調をかける
形で送信されている。従って、受信装置側に設けた疑似
信号発生回路により発生したＰＮコードによって受信電
波を復調（逆拡散）し、信号電波を抽出することができ
る。
び時刻情報であり、ＰＮコードに２次的な変調をかける
形で送信されている。従って、受信装置側に設けた疑似
信号発生回路により発生したＰＮコードによって受信電
波を復調（逆拡散）し、信号電波を抽出することができ
る。
【００１３】もし、衛星と受信機間の時刻のずれがなけ
れば、疑似距離は衛星と受信機間の正確な距離を示すの
で、３個の衛星の衛星信号から得られる各衛星の位置
と、それに対する疑似距離とから、受信機の位置を算出
し決定することができる。
れば、疑似距離は衛星と受信機間の正確な距離を示すの
で、３個の衛星の衛星信号から得られる各衛星の位置
と、それに対する疑似距離とから、受信機の位置を算出
し決定することができる。
【００１４】しかし、実際には、先に述べたように、各
衛星と受信機との間には未知量の時刻のずれが存在する
ため、これを除去するために４個の衛星の位置と疑似距
離を用いる。
衛星と受信機との間には未知量の時刻のずれが存在する
ため、これを除去するために４個の衛星の位置と疑似距
離を用いる。
【００１５】衛星から送信される航法データは、送信
（放送）している衛星自身の精密軌道データや時刻情報
などの集まりであるエフェメリスデータと、他の衛星の
分まで含んだ全衛星の概略軌道データであるアルマナッ
クデータとからなる。
（放送）している衛星自身の精密軌道データや時刻情報
などの集まりであるエフェメリスデータと、他の衛星の
分まで含んだ全衛星の概略軌道データであるアルマナッ
クデータとからなる。
【００１６】さて、船舶や自動車などの移動体におい
て、このような衛星信号をＧＬＯＮＡＳＳ受信機で受信
して測位計算を行おうとする場合、まず、当該移動体の
現在時点、現在位置において、上空に見える可視衛星を
知る必要がある。ＧＬＯＮＡＳＳシステムにおいて、可
視衛星を求めるためには、最初に、２４個すべての衛星
について軌道計算を行う。軌道計算には、２４個すべて
の衛星の軌道情報が必要になるため、通常は前記の航法
データのうち、全衛星のデータの得易いアルマナックデ
ータが使用される。
て、このような衛星信号をＧＬＯＮＡＳＳ受信機で受信
して測位計算を行おうとする場合、まず、当該移動体の
現在時点、現在位置において、上空に見える可視衛星を
知る必要がある。ＧＬＯＮＡＳＳシステムにおいて、可
視衛星を求めるためには、最初に、２４個すべての衛星
について軌道計算を行う。軌道計算には、２４個すべて
の衛星の軌道情報が必要になるため、通常は前記の航法
データのうち、全衛星のデータの得易いアルマナックデ
ータが使用される。
【００１７】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータ
は、１日に１回更新され、ロシア時刻の午前０時時点の
軌道のデータが１日を通して衛星から放送されている。
このアルマナックデータには、その軌道データが何時
（何年何月何日）の午前０時のものかを表す「アルマナ
ック基準時刻」と称される情報が含まれており、このア
ルマナック基準時刻情報は、１日単位の整数で表現さ
れ、値域はうるう年の１月１日を１とし、次のうるう年
の直前の年の１２月３１日までである。従って、何日か
前に衛星から受信したアルマナックデータでも「アルマ
ナック基準時刻」から、現時点までの経過時間を求めて
軌道計算を行うことにより、現在の可視衛星を求めるこ
とができる。
は、１日に１回更新され、ロシア時刻の午前０時時点の
軌道のデータが１日を通して衛星から放送されている。
このアルマナックデータには、その軌道データが何時
（何年何月何日）の午前０時のものかを表す「アルマナ
ック基準時刻」と称される情報が含まれており、このア
ルマナック基準時刻情報は、１日単位の整数で表現さ
れ、値域はうるう年の１月１日を１とし、次のうるう年
の直前の年の１２月３１日までである。従って、何日か
前に衛星から受信したアルマナックデータでも「アルマ
ナック基準時刻」から、現時点までの経過時間を求めて
軌道計算を行うことにより、現在の可視衛星を求めるこ
とができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータにお
ける「アルマナック基準時刻」の値域は４年間であり、
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星にはこれより広い値域を持つ時刻情
報が存在しないため、「アルマナック基準時刻」は４年
のあいまいさを持っている。従って、実際に「アルマナ
ック基準時刻」から、現在までの経過時間を計算する際
には、求める経過時間を４年以内に制限せざるを得ない
という問題がある。
たようにＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータにお
ける「アルマナック基準時刻」の値域は４年間であり、
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星にはこれより広い値域を持つ時刻情
報が存在しないため、「アルマナック基準時刻」は４年
のあいまいさを持っている。従って、実際に「アルマナ
ック基準時刻」から、現在までの経過時間を計算する際
には、求める経過時間を４年以内に制限せざるを得ない
という問題がある。
【００１９】これに対して、ＧＰＳシステムにおけるア
ルマナックデータの「アルマナック基準時刻」は、値域
が１週間分と短いが、これとは別に、週を表す情報が付
加されており、この値域が２10≒１９．６年分あり、ア
ルマナックデータの有効期間が約１９．６年となってい
る。
ルマナックデータの「アルマナック基準時刻」は、値域
が１週間分と短いが、これとは別に、週を表す情報が付
加されており、この値域が２10≒１９．６年分あり、ア
ルマナックデータの有効期間が約１９．６年となってい
る。
【００２０】上記したように、ＧＬＯＮＡＳＳシステム
において、可視衛星を求める計算を行う際に、「アルマ
ナック基準時刻」から現在までの経過時間を計算するに
は、求める経過時間を４年以内に制限せざるを得ない。
それゆえ、取得してから４年以上経過したアルマナック
データを軌道計算に使用した場合には、現実の可視衛星
とは異なる衛星を誤って可視衛星として認識してしま
い、なかなか衛星を捕捉できない事態を招くという不都
合が存在していた。
において、可視衛星を求める計算を行う際に、「アルマ
ナック基準時刻」から現在までの経過時間を計算するに
は、求める経過時間を４年以内に制限せざるを得ない。
それゆえ、取得してから４年以上経過したアルマナック
データを軌道計算に使用した場合には、現実の可視衛星
とは異なる衛星を誤って可視衛星として認識してしま
い、なかなか衛星を捕捉できない事態を招くという不都
合が存在していた。
【００２１】もちろん、衛星からの信号を受信すれば、
最新のアルマナックデータを取得でき、実用の衛星信号
受信機では、電源を切断している間も不揮発性メモリに
アルマナックデータを保持することができるため、頻繁
に受信機を使用していれば、アルマナックデータが４年
以上古くなることはない。
最新のアルマナックデータを取得でき、実用の衛星信号
受信機では、電源を切断している間も不揮発性メモリに
アルマナックデータを保持することができるため、頻繁
に受信機を使用していれば、アルマナックデータが４年
以上古くなることはない。
【００２２】しかしながら、受信機を最初に使用する時
や、何らかの原因で受信機内部に保持していたアルマナ
ックデータが失われた場合には、受信機の製造時に書き
込まれたアルマナックデータ定数が用いられることにな
る。このため、購入後４年以上経過した受信機で、内部
に保持したアルマナックデータが失われたような場合に
は、前述のような理由で可視衛星の計算を誤ることにな
ってしまう。
や、何らかの原因で受信機内部に保持していたアルマナ
ックデータが失われた場合には、受信機の製造時に書き
込まれたアルマナックデータ定数が用いられることにな
る。このため、購入後４年以上経過した受信機で、内部
に保持したアルマナックデータが失われたような場合に
は、前述のような理由で可視衛星の計算を誤ることにな
ってしまう。
【００２３】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであって、ＧＬＯＮＡＳＳシステムにおいて、
衛星から取得して４年以上経過したアルマナックデータ
を使用して衛星の軌道計算を行った場合でも、可視衛星
を正しく求めることを可能とする衛星航法装置を提供す
ることを目的とする。
れたものであって、ＧＬＯＮＡＳＳシステムにおいて、
衛星から取得して４年以上経過したアルマナックデータ
を使用して衛星の軌道計算を行った場合でも、可視衛星
を正しく求めることを可能とする衛星航法装置を提供す
ることを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば、図面
中の符号等を（ ）を付けて説明すれば、ＧＬＯＮＡＳ
Ｓ衛星からの衛星信号を受信し、最も近い過去のうるう
年の年頭（Ｃ）からの通算日数で表現されるアルマナッ
ク基準時刻（Ｂ：ｄａ）を含むアルマナックデータを復
調するＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調手段（１６、２
０）と、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信し、ＧＰＳシ
ステム時刻に基づく現在時刻を復調するＧＰＳ航法デー
タ復調手段（１８、２２）と、復調された現在時刻の日
付（Ａ）を、予め定めた過去のうるう年の年頭からの通
算日数である拡大現在時刻（ｄｎ）に換算するととも
に、前記最も近い過去のうるう年の年頭（Ｄ）からの通
算日数である剰余現在時刻（ｄｎｍ）に換算し、前記ア
ルマナック基準時刻と前記剰余現在時刻との差（Ｍ）を
求め、当該差分だけ前記拡大現在時刻を補正することに
より、前記予め定めた過去のうるう年の年頭からアルマ
ナック基準時刻までの通算日数である拡大アルマナック
基準時刻（ｄａｔ）を算出する拡大アルマナック基準時
刻算出手段（３０）と、前記ＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアル
マナックデータが復調される毎に、当該アルマナックデ
ータと前記拡大アルマナック基準時刻とを、アルマナッ
ク記憶値として記憶するアルマナックデータ記憶手段
（３２）と、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星あるいはＧＰＳ衛星か
らの衛星信号を受信してユーザ位置を算出する測位計算
手段（４０）と、前記測位計算手段によって得られたユ
ーザ位置もしくは外部から設定されたユーザの概略位置
を記憶するユーザ位置記憶手段（４２）と、前記ユーザ
位置と、前記拡大現在時刻と、前記拡大アルマナック基
準時刻を含むアルマナック記憶値とを用いて、現在の時
刻、位置におけるＧＬＯＮＡＳＳ衛星中の可視衛星を選
定する可視衛星選定手段（３８）とを備えたことを特徴
とする。
中の符号等を（ ）を付けて説明すれば、ＧＬＯＮＡＳ
Ｓ衛星からの衛星信号を受信し、最も近い過去のうるう
年の年頭（Ｃ）からの通算日数で表現されるアルマナッ
ク基準時刻（Ｂ：ｄａ）を含むアルマナックデータを復
調するＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調手段（１６、２
０）と、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信し、ＧＰＳシ
ステム時刻に基づく現在時刻を復調するＧＰＳ航法デー
タ復調手段（１８、２２）と、復調された現在時刻の日
付（Ａ）を、予め定めた過去のうるう年の年頭からの通
算日数である拡大現在時刻（ｄｎ）に換算するととも
に、前記最も近い過去のうるう年の年頭（Ｄ）からの通
算日数である剰余現在時刻（ｄｎｍ）に換算し、前記ア
ルマナック基準時刻と前記剰余現在時刻との差（Ｍ）を
求め、当該差分だけ前記拡大現在時刻を補正することに
より、前記予め定めた過去のうるう年の年頭からアルマ
ナック基準時刻までの通算日数である拡大アルマナック
基準時刻（ｄａｔ）を算出する拡大アルマナック基準時
刻算出手段（３０）と、前記ＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアル
マナックデータが復調される毎に、当該アルマナックデ
ータと前記拡大アルマナック基準時刻とを、アルマナッ
ク記憶値として記憶するアルマナックデータ記憶手段
（３２）と、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星あるいはＧＰＳ衛星か
らの衛星信号を受信してユーザ位置を算出する測位計算
手段（４０）と、前記測位計算手段によって得られたユ
ーザ位置もしくは外部から設定されたユーザの概略位置
を記憶するユーザ位置記憶手段（４２）と、前記ユーザ
位置と、前記拡大現在時刻と、前記拡大アルマナック基
準時刻を含むアルマナック記憶値とを用いて、現在の時
刻、位置におけるＧＬＯＮＡＳＳ衛星中の可視衛星を選
定する可視衛星選定手段（３８）とを備えたことを特徴
とする。
【００２５】本発明によれば、ＧＰＳシステムの時刻情
報を援用してＧＬＯＮＡＳＳシステムの値域を４年から
１９．６年に拡大することにより、４年以上経過したア
ルマナックデータを使用して軌道計算を行った場合で
も、可視衛星を正しく求めることができる。
報を援用してＧＬＯＮＡＳＳシステムの値域を４年から
１９．６年に拡大することにより、４年以上経過したア
ルマナックデータを使用して軌道計算を行った場合で
も、可視衛星を正しく求めることができる。
【００２６】また、この発明は、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星か
らの衛星信号を受信し、最も近い過去のうるう年の年頭
からの通算日数で表現されるアルマナック基準時刻を含
むアルマナックデータを復調するＧＬＯＮＡＳＳ航法デ
ータ復調手段（１６、２０）と、外部より現在時刻を入
力するための外部データ入力手段（２４）と、前記外部
データ入力手段より入力された現在時刻の日付を、予め
定めた過去のうるう年の年頭からの通算日数である拡大
現在時刻に換算し、現在時刻の日付を、最も近い過去の
うるう年の年頭からの通算日数である剰余現在時刻に換
算し、前記アルマナック基準時刻と剰余現在時刻との差
を求め、当該差分だけ前記拡大現在時刻を補正すること
により、前記予め定めた過去のうるう年の年頭からアル
マナック基準時刻までの通算日数である拡大アルマナッ
ク基準時刻を算出する拡大アルマナック基準時刻算出手
段（３０）と、前記ＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナック
データが復調される毎に、当該アルマナックデータと前
記拡大アルマナック基準時刻とをアルマナック記憶値と
して記憶するアルマナックデータ記憶手段（３２）と、
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を受信してユーザ位置を算出す
る測位計算手段（４０）と、前記測位計算手段によって
得られたユーザ位置もしくは外部から設定されたユーザ
の概略位置を記憶するユーザ位置記憶手段（４２）と、
前記ユーザ位置と、前記拡大現在時刻と、拡大アルマナ
ック基準時刻を含むアルマナック記憶値とを用いて、現
在の時刻、位置におけるＧＬＯＮＡＳＳ衛星中の可視衛
星を選定する可視衛星選定手段（３８）とを備えたこと
を特徴とする。
らの衛星信号を受信し、最も近い過去のうるう年の年頭
からの通算日数で表現されるアルマナック基準時刻を含
むアルマナックデータを復調するＧＬＯＮＡＳＳ航法デ
ータ復調手段（１６、２０）と、外部より現在時刻を入
力するための外部データ入力手段（２４）と、前記外部
データ入力手段より入力された現在時刻の日付を、予め
定めた過去のうるう年の年頭からの通算日数である拡大
現在時刻に換算し、現在時刻の日付を、最も近い過去の
うるう年の年頭からの通算日数である剰余現在時刻に換
算し、前記アルマナック基準時刻と剰余現在時刻との差
を求め、当該差分だけ前記拡大現在時刻を補正すること
により、前記予め定めた過去のうるう年の年頭からアル
マナック基準時刻までの通算日数である拡大アルマナッ
ク基準時刻を算出する拡大アルマナック基準時刻算出手
段（３０）と、前記ＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナック
データが復調される毎に、当該アルマナックデータと前
記拡大アルマナック基準時刻とをアルマナック記憶値と
して記憶するアルマナックデータ記憶手段（３２）と、
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を受信してユーザ位置を算出す
る測位計算手段（４０）と、前記測位計算手段によって
得られたユーザ位置もしくは外部から設定されたユーザ
の概略位置を記憶するユーザ位置記憶手段（４２）と、
前記ユーザ位置と、前記拡大現在時刻と、拡大アルマナ
ック基準時刻を含むアルマナック記憶値とを用いて、現
在の時刻、位置におけるＧＬＯＮＡＳＳ衛星中の可視衛
星を選定する可視衛星選定手段（３８）とを備えたこと
を特徴とする。
【００２７】本発明によれば、ＧＰＳ衛星からの信号を
受信しないで、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの衛星信号のみ
を用いる場合においても、外部から正しい現在時刻を入
力することで、ＧＰＳシステムを用いた場合と同等以上
の１９．６年以上の期間にわたっての可視衛星の選定計
算が可能である。
受信しないで、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの衛星信号のみ
を用いる場合においても、外部から正しい現在時刻を入
力することで、ＧＰＳシステムを用いた場合と同等以上
の１９．６年以上の期間にわたっての可視衛星の選定計
算が可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明に係る衛星航法装置につい
て、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態に
係る衛星航法装置１０の構成を示すブロック図である。
て、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態に
係る衛星航法装置１０の構成を示すブロック図である。
【００２９】衛星航法装置１０は、衛星信号を受信する
受信アンテナ１２と、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号とＧＰＳ
衛星信号をそれぞれの受信部に分配する分配器１４と、
両衛星信号をそれぞれ受信するＧＬＯＮＡＳＳ受信部１
６、ＧＰＳ受信部１８と、両衛星信号からそれぞれの航
法データを復調するＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２
０、ＧＰＳ航法データ復調部２２と、現在時刻とユーザ
の概略位置を外部から入力するための外部データ入力装
置２４と、ＧＰＳ航法データ復調部２２から得られた現
在時刻と外部データ入力装置２４から入力された現在時
刻とのいずれかを選択する時刻情報選択部２６とを有し
ている。なお、時刻情報選択部２６は、ＧＰＳ航法デー
タ復調部２２の現在時刻と外部データ入力装置２４の入
力された現在時刻が両方とも得られているとき、ＧＰＳ
航法データ復調部２２から得られた現在時刻を優先して
選択する。
受信アンテナ１２と、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号とＧＰＳ
衛星信号をそれぞれの受信部に分配する分配器１４と、
両衛星信号をそれぞれ受信するＧＬＯＮＡＳＳ受信部１
６、ＧＰＳ受信部１８と、両衛星信号からそれぞれの航
法データを復調するＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２
０、ＧＰＳ航法データ復調部２２と、現在時刻とユーザ
の概略位置を外部から入力するための外部データ入力装
置２４と、ＧＰＳ航法データ復調部２２から得られた現
在時刻と外部データ入力装置２４から入力された現在時
刻とのいずれかを選択する時刻情報選択部２６とを有し
ている。なお、時刻情報選択部２６は、ＧＰＳ航法デー
タ復調部２２の現在時刻と外部データ入力装置２４の入
力された現在時刻が両方とも得られているとき、ＧＰＳ
航法データ復調部２２から得られた現在時刻を優先して
選択する。
【００３０】衛星航法装置１０は、さらに、時刻情報選
択部２６により選択された現在時刻が設定され、電源が
遮断状態の間にも時刻をカウント（計時）するリアルタ
イムクロック（実時間で計時する時計）２８と、リアル
タイムクロック２８から得られた現在時刻を利用し、Ｇ
ＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０から得られた４年の
値域を持つアルマナック基準時刻から４年以上の十分な
値域を持つ拡大アルマナック基準時刻を計算する拡大ア
ルマナック基準時刻計算部３０と、ＧＬＯＮＡＳＳ航法
データ復調部２０から得られたアルマナックデータおよ
び拡大アルマナック基準時刻計算部３０で得た拡大アル
マナック基準時刻を記憶するアルマナックデータ記憶部
３２と、製造時に蓄積記憶されるアルマナックデータ定
数の記憶部３４と、アルマナックデータ記憶部３２に記
憶されたアルマナックデータと拡大アルマナック基準時
刻あるいはアルマナックデータ定数の記憶部３４のアル
マナックデータのいずれかを選択するアルマナックデー
タ選択部３６と、選択されたアルマナックデータから可
視衛星を選定する可視衛星選定部３８と、選定された可
視衛星を使用してユーザ位置を計算する測位計算部４０
と、ユーザ位置記憶部４２とを備えている。
択部２６により選択された現在時刻が設定され、電源が
遮断状態の間にも時刻をカウント（計時）するリアルタ
イムクロック（実時間で計時する時計）２８と、リアル
タイムクロック２８から得られた現在時刻を利用し、Ｇ
ＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０から得られた４年の
値域を持つアルマナック基準時刻から４年以上の十分な
値域を持つ拡大アルマナック基準時刻を計算する拡大ア
ルマナック基準時刻計算部３０と、ＧＬＯＮＡＳＳ航法
データ復調部２０から得られたアルマナックデータおよ
び拡大アルマナック基準時刻計算部３０で得た拡大アル
マナック基準時刻を記憶するアルマナックデータ記憶部
３２と、製造時に蓄積記憶されるアルマナックデータ定
数の記憶部３４と、アルマナックデータ記憶部３２に記
憶されたアルマナックデータと拡大アルマナック基準時
刻あるいはアルマナックデータ定数の記憶部３４のアル
マナックデータのいずれかを選択するアルマナックデー
タ選択部３６と、選択されたアルマナックデータから可
視衛星を選定する可視衛星選定部３８と、選定された可
視衛星を使用してユーザ位置を計算する測位計算部４０
と、ユーザ位置記憶部４２とを備えている。
【００３１】次に、このように構成された衛星航法装置
１０の作用について説明する。ＧＬＯＮＡＳＳ衛星およ
びＧＰＳ衛星の両方の衛星信号を受信できる周波数帯域
を有する受信アンテナ１２で受信した衛星信号は、分配
器１４によりそれぞれＧＬＯＮＡＳＳ受信部１６とＧＰ
Ｓ受信部１８に分配され、ＧＬＯＮＡＳＳ受信部１６と
ＧＰＳ受信部１８はそれぞれＧＬＯＮＡＳＳ衛星とＧＰ
Ｓ衛星からの衛星信号を探索して追尾する。
１０の作用について説明する。ＧＬＯＮＡＳＳ衛星およ
びＧＰＳ衛星の両方の衛星信号を受信できる周波数帯域
を有する受信アンテナ１２で受信した衛星信号は、分配
器１４によりそれぞれＧＬＯＮＡＳＳ受信部１６とＧＰ
Ｓ受信部１８に分配され、ＧＬＯＮＡＳＳ受信部１６と
ＧＰＳ受信部１８はそれぞれＧＬＯＮＡＳＳ衛星とＧＰ
Ｓ衛星からの衛星信号を探索して追尾する。
【００３２】ＧＬＯＮＡＳＳ受信部１６において受信さ
れた衛星信号は、ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０
に送出される。ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０に
おいてその航法データが復調され、ＧＬＯＮＡＳＳシス
テムにおけるアルマナックデータと、アルマナック基準
時刻が抽出される。ここで得られるアルマナック基準時
刻の値域は、上述したように、ＧＬＯＮＡＳＳシステム
の仕様により４年である。
れた衛星信号は、ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０
に送出される。ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０に
おいてその航法データが復調され、ＧＬＯＮＡＳＳシス
テムにおけるアルマナックデータと、アルマナック基準
時刻が抽出される。ここで得られるアルマナック基準時
刻の値域は、上述したように、ＧＬＯＮＡＳＳシステム
の仕様により４年である。
【００３３】一方、ＧＰＳ受信部１８において受信され
た衛星信号は、ＧＰＳ航法データ復調部２２に送出さ
れ、ＧＰＳ航法データ復調部２２においてその航法デー
タを復調し、ＧＰＳシステムにおける現在時刻が抽出さ
れる。ここで得られる現在時刻の値域は、上述したよう
にＧＰＳシステムの仕様により約１９．６年である。こ
の現在時刻情報は、１９８０年１月６日を起点としてカ
ウント（計時）され、１９．６年周期で繰り返される
が、現在のカウント値が何年何月何日に当たるかを解釈
する設定はユーザ側の衛星航法装置（受信機）側で自由
に決めることができる。このため、例えば、受信機製造
時点から１９．６年間の期間内の時刻であると解釈する
ように設定しておく。
た衛星信号は、ＧＰＳ航法データ復調部２２に送出さ
れ、ＧＰＳ航法データ復調部２２においてその航法デー
タを復調し、ＧＰＳシステムにおける現在時刻が抽出さ
れる。ここで得られる現在時刻の値域は、上述したよう
にＧＰＳシステムの仕様により約１９．６年である。こ
の現在時刻情報は、１９８０年１月６日を起点としてカ
ウント（計時）され、１９．６年周期で繰り返される
が、現在のカウント値が何年何月何日に当たるかを解釈
する設定はユーザ側の衛星航法装置（受信機）側で自由
に決めることができる。このため、例えば、受信機製造
時点から１９．６年間の期間内の時刻であると解釈する
ように設定しておく。
【００３４】上述したように外部データ入力装置２４
は、現在時刻とユーザの概略位置を外部から入力するた
めのものである。現在時刻とユーザの概略位置は、衛星
航法装置１０の電源が遮断状態とされている間も記憶装
置に保持されているが、何らかの原因によってそのデー
タが失われた場合に、外部から入力できるようにするた
めのものであり、現在時刻の入力の範囲は、例えば、１
９００年１月１日から２０９９年１２月３１日（値域は
２００年）としておけば、実用的には十分である。
は、現在時刻とユーザの概略位置を外部から入力するた
めのものである。現在時刻とユーザの概略位置は、衛星
航法装置１０の電源が遮断状態とされている間も記憶装
置に保持されているが、何らかの原因によってそのデー
タが失われた場合に、外部から入力できるようにするた
めのものであり、現在時刻の入力の範囲は、例えば、１
９００年１月１日から２０９９年１２月３１日（値域は
２００年）としておけば、実用的には十分である。
【００３５】ＧＰＳ航法データ復調部２２において得ら
れた現在時刻情報と、外部データ入力装置２４により入
力された現在時刻は、時刻情報選択部２６において選択
される。ＧＰＳ航法データ復調部２２から現在時刻情報
が得られている場合はＧＰＳの現在時刻が優先して選択
され、ＧＰＳの時刻情報が得られていない場合は外部デ
ータ入力装置２４から入力された現在時刻が選択され
る。
れた現在時刻情報と、外部データ入力装置２４により入
力された現在時刻は、時刻情報選択部２６において選択
される。ＧＰＳ航法データ復調部２２から現在時刻情報
が得られている場合はＧＰＳの現在時刻が優先して選択
され、ＧＰＳの時刻情報が得られていない場合は外部デ
ータ入力装置２４から入力された現在時刻が選択され
る。
【００３６】時刻情報選択部２６により選択された現在
時刻情報は、リアルタイムクロック２８に送られその値
が設定される。ここでは、時刻情報選択部２６において
ＧＰＳの現在時刻が優先されるので、通常の使用状態で
はリアルタイムクロック２８にはＧＰＳの現在時刻が設
定される。
時刻情報は、リアルタイムクロック２８に送られその値
が設定される。ここでは、時刻情報選択部２６において
ＧＰＳの現在時刻が優先されるので、通常の使用状態で
はリアルタイムクロック２８にはＧＰＳの現在時刻が設
定される。
【００３７】もしも、ユーザがＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号
のみを受信するような使い方をしている場合、ＧＰＳの
時刻情報は得られないが、外部データ入力装置２４から
正しい時刻情報が入力されていれば、リアルタイムクロ
ック２８には外部データ入力装置２４から入力された現
在時刻が設定され、その値域は前述のように１９００年
１月１日から２０９９年１２月３１日までの２００年の
間の値となる。
のみを受信するような使い方をしている場合、ＧＰＳの
時刻情報は得られないが、外部データ入力装置２４から
正しい時刻情報が入力されていれば、リアルタイムクロ
ック２８には外部データ入力装置２４から入力された現
在時刻が設定され、その値域は前述のように１９００年
１月１日から２０９９年１２月３１日までの２００年の
間の値となる。
【００３８】リアルタイムクロック２８は、設定された
現在時刻から、衛星航法装置１０が使用されず電源が遮
断している間も時刻のカウント（計時）を続け、次に衛
星航法装置１０を使用する際の可視衛星選定計算におけ
る現在時刻の入手を容易にする。
現在時刻から、衛星航法装置１０が使用されず電源が遮
断している間も時刻のカウント（計時）を続け、次に衛
星航法装置１０を使用する際の可視衛星選定計算におけ
る現在時刻の入手を容易にする。
【００３９】拡大アルマナック基準時刻計算部３０は、
ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０から得られた４年
の値域を持つアルマナック基準時刻と、リアルタイムク
ロック２８から得られた現在時刻とから４年以上の十分
な値域を持つ拡大アルマナック基準時刻を計算するもの
である。
ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０から得られた４年
の値域を持つアルマナック基準時刻と、リアルタイムク
ロック２８から得られた現在時刻とから４年以上の十分
な値域を持つ拡大アルマナック基準時刻を計算するもの
である。
【００４０】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータ
は、１日単位の整数値データであるので、拡大アルマナ
ック基準時刻のデータ形式を、例えば、１９００年１月
１日を起点とする３２ビットの整数とすれば、約１００
０万年にわたる日数を表現することができるので実用上
十分なものになる。
は、１日単位の整数値データであるので、拡大アルマナ
ック基準時刻のデータ形式を、例えば、１９００年１月
１日を起点とする３２ビットの整数とすれば、約１００
０万年にわたる日数を表現することができるので実用上
十分なものになる。
【００４１】ここで、図２のタイムチャートを用いて拡
大アルマナック基準時刻の計算方法について説明する。
大アルマナック基準時刻の計算方法について説明する。
【００４２】図２においてＴは時間軸である。アルマナ
ック基準時刻Ｂ（ｄａ）はロシア時刻で表されているの
で、まず、リアルタイムクロック２８から得られた現在
時刻Ａをロシア時刻に換算し、１９００年１月１日（１
９００年の年頭）Ｃを起点とする通算日数を求め、これ
を拡大現在時刻ｄｎとする。ここで、１９００年はうる
う年ではないが、以降の計算の便宜上、うるう年として
扱う。
ック基準時刻Ｂ（ｄａ）はロシア時刻で表されているの
で、まず、リアルタイムクロック２８から得られた現在
時刻Ａをロシア時刻に換算し、１９００年１月１日（１
９００年の年頭）Ｃを起点とする通算日数を求め、これ
を拡大現在時刻ｄｎとする。ここで、１９００年はうる
う年ではないが、以降の計算の便宜上、うるう年として
扱う。
【００４３】次に、拡大現在時刻ｄｎを、うるう年を含
む４年間の日数である１４６１日で除した余り、すなわ
ち剰余現在時刻ｄｎｍを求める。この剰余現在時刻ｄｎ
ｍは、最も近い過去のうるう年の年頭Ｄから現在時刻の
日付Ａまでの期間となる。この剰余現在時刻ｄｎｍとア
ルマナック基準時刻Ｂ（ｄａ）とは、ほとんどの場合一
致するが、日付の変わり目などで食い違いが生ずること
も考慮して、アルマナック基準時刻Ｂ（ｄａ）と剰余現
在時刻ｄｎｍとの差Ｍ（Ｍ＝ｄａ−ｄｎｍ）を計算す
る。ここで、差（時間）Ｍは、余裕を見込んで値域を４
年間とし、さらに正負両方を採るという理由で、−７３
０〜＋７３０の範囲で求める。
む４年間の日数である１４６１日で除した余り、すなわ
ち剰余現在時刻ｄｎｍを求める。この剰余現在時刻ｄｎ
ｍは、最も近い過去のうるう年の年頭Ｄから現在時刻の
日付Ａまでの期間となる。この剰余現在時刻ｄｎｍとア
ルマナック基準時刻Ｂ（ｄａ）とは、ほとんどの場合一
致するが、日付の変わり目などで食い違いが生ずること
も考慮して、アルマナック基準時刻Ｂ（ｄａ）と剰余現
在時刻ｄｎｍとの差Ｍ（Ｍ＝ｄａ−ｄｎｍ）を計算す
る。ここで、差（時間）Ｍは、余裕を見込んで値域を４
年間とし、さらに正負両方を採るという理由で、−７３
０〜＋７３０の範囲で求める。
【００４４】最後に、下記の（１）式により１９００年
１月１日を起点とする拡大アルマナック基準時刻ｄａｔ
を計算する、 ｄａｔ＝ｄｎ＋Ｍ …（１） 通常の使用状態では、時刻情報選択部２６から得られる
現在時刻情報は、ＧＰＳ衛星の現在時刻であるので、拡
大アルマナック基準時刻ｄａｔの値域はＧＰＳ衛星の時
刻情報の値域である１９．６年に制限されるが、実用的
には十分な期間である。
１月１日を起点とする拡大アルマナック基準時刻ｄａｔ
を計算する、 ｄａｔ＝ｄｎ＋Ｍ …（１） 通常の使用状態では、時刻情報選択部２６から得られる
現在時刻情報は、ＧＰＳ衛星の現在時刻であるので、拡
大アルマナック基準時刻ｄａｔの値域はＧＰＳ衛星の時
刻情報の値域である１９．６年に制限されるが、実用的
には十分な期間である。
【００４５】ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部２０によ
りアルマナックデータが復調される都度、前述のように
して拡大アルマナック基準時刻計算部３０において求め
られた拡大アルマナック基準時刻ｄａｔは、復調された
アルマナックデータとともに、アルマナックデータ記憶
部３２に記憶される。
りアルマナックデータが復調される都度、前述のように
して拡大アルマナック基準時刻計算部３０において求め
られた拡大アルマナック基準時刻ｄａｔは、復調された
アルマナックデータとともに、アルマナックデータ記憶
部３２に記憶される。
【００４６】このようにして、アルマナックデータ記憶
部３２には、常に最新のアルマナックデータと拡大アル
マナック基準時刻ｄａｔが記憶され、このデータは、電
源が遮断状態の間も保持されるようにされている。
部３２には、常に最新のアルマナックデータと拡大アル
マナック基準時刻ｄａｔが記憶され、このデータは、電
源が遮断状態の間も保持されるようにされている。
【００４７】アルマナックデータ定数の記憶部３４に記
憶されているアルマナックデータ定数は、衛星航法装置
１０の製造時に書き込まれたアルマナックデータであ
る。これは、衛星航法装置１０の製造以前の時点にＧＬ
ＯＮＡＳＳ衛星から収集されたアルマナックデータと、
その拡大アルマナック基準時刻データであり、アルマナ
ックデータ記憶部３２におけるデータ形式と同一のデー
タ形式で、ＲＯＭなど書き換え不能な不揮発性の記憶装
置に記憶したものである。
憶されているアルマナックデータ定数は、衛星航法装置
１０の製造時に書き込まれたアルマナックデータであ
る。これは、衛星航法装置１０の製造以前の時点にＧＬ
ＯＮＡＳＳ衛星から収集されたアルマナックデータと、
その拡大アルマナック基準時刻データであり、アルマナ
ックデータ記憶部３２におけるデータ形式と同一のデー
タ形式で、ＲＯＭなど書き換え不能な不揮発性の記憶装
置に記憶したものである。
【００４８】アルマナックデータ記憶部３２に記憶され
たアルマナックデータおよび拡大アルマナック基準時刻
と、アルマナックデータ定数の記憶部３４に蓄積された
アルマナックデータと拡大アルマナック基準時刻は、ア
ルマナックデータ選択部３６で選択され、可視衛星選定
部３８に送られる。
たアルマナックデータおよび拡大アルマナック基準時刻
と、アルマナックデータ定数の記憶部３４に蓄積された
アルマナックデータと拡大アルマナック基準時刻は、ア
ルマナックデータ選択部３６で選択され、可視衛星選定
部３８に送られる。
【００４９】アルマナックデータ選択部３６は、アルマ
ナックデータ記憶部３２にアルマナックデータと拡大ア
ルマナック基準時刻が記憶されている場合にはそのデー
タを選択し、アルマナックデータ記憶部３２の記憶デー
タが何らかの原因で失われた場合には、アルマナックデ
ータ定数の記憶部３４に蓄積されたデータを選択する。
ナックデータ記憶部３２にアルマナックデータと拡大ア
ルマナック基準時刻が記憶されている場合にはそのデー
タを選択し、アルマナックデータ記憶部３２の記憶デー
タが何らかの原因で失われた場合には、アルマナックデ
ータ定数の記憶部３４に蓄積されたデータを選択する。
【００５０】可視衛星選定部３８は、リアルタイムクロ
ック２８から得られる現在時刻をロシア時刻に換算し、
１９００年１月１日を起点とする通算日数を求め、これ
を拡大現在時刻ｄｎとし、そのうえで、アルマナックデ
ータ選択部３６から得られるアルマナックデータと拡大
アルマナック基準時刻を用いてＧＬＯＮＡＳＳ衛星の軌
道計算を行い、拡大現在時刻ｄｎにおける２４個すべて
のＧＬＯＮＡＳＳ衛星の位置を求める。
ック２８から得られる現在時刻をロシア時刻に換算し、
１９００年１月１日を起点とする通算日数を求め、これ
を拡大現在時刻ｄｎとし、そのうえで、アルマナックデ
ータ選択部３６から得られるアルマナックデータと拡大
アルマナック基準時刻を用いてＧＬＯＮＡＳＳ衛星の軌
道計算を行い、拡大現在時刻ｄｎにおける２４個すべて
のＧＬＯＮＡＳＳ衛星の位置を求める。
【００５１】次に、可視衛星選定部３８は、ユーザ位置
記憶部４２に記憶されたユーザの位置と２４個それぞれ
の衛星の位置との相対位置関係から、当該ユーザ位置に
おける可視衛星を選択する。
記憶部４２に記憶されたユーザの位置と２４個それぞれ
の衛星の位置との相対位置関係から、当該ユーザ位置に
おける可視衛星を選択する。
【００５２】可視衛星選定部３８によりユーザの現在位
置における可視衛星が選択されると、測位計算部４０
は、選択された可視衛星を用いて受信した衛星信号を使
用して測位計算を行い、ユーザの位置を求める。
置における可視衛星が選択されると、測位計算部４０
は、選択された可視衛星を用いて受信した衛星信号を使
用して測位計算を行い、ユーザの位置を求める。
【００５３】ここで、ユーザ位置記憶部４２には、ユー
ザの概略位置が外部データ入力装置２４から入力された
とき、および測位計算部４０でユーザの位置が計算され
る度、そのユーザ位置が記憶され、このユーザ位置のデ
ータは、電源が遮断状態とされている間も保持される。
ザの概略位置が外部データ入力装置２４から入力された
とき、および測位計算部４０でユーザの位置が計算され
る度、そのユーザ位置が記憶され、このユーザ位置のデ
ータは、電源が遮断状態とされている間も保持される。
【００５４】次に、衛星航法装置１０のいくつかの動作
形態について説明する。
形態について説明する。
【００５５】まず、通常の使用状態における最新のアル
マナックデータ収集動作について説明する。この場合、
受信アンテナ１２からアルマナックデータ記憶部３２ま
でが動作する。
マナックデータ収集動作について説明する。この場合、
受信アンテナ１２からアルマナックデータ記憶部３２ま
でが動作する。
【００５６】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からのアルマナックデ
ータは、２．５分の周期で２４個の衛星すべてのデータ
が繰り返し放送されているので、ＧＬＯＮＡＳＳ航法デ
ータ復調部２０では、次々とアルマナックデータが復調
される。復調される度に、ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復
調部２０で得られた４年の値域を有するアルマナック基
準時刻Ｂ（ｄａ）と、ＧＰＳ航法データ復調部２２から
得られる１９．６年の値域をもつ現在時刻Ａとから、拡
大アルマナック基準時刻計算部３０で１９．６年の値域
を持つ拡大アルマナック基準時刻ｄａｔが計算され、ア
ルマナックデータと合わせてアルマナックデータ記憶部
３２に記憶される。
ータは、２．５分の周期で２４個の衛星すべてのデータ
が繰り返し放送されているので、ＧＬＯＮＡＳＳ航法デ
ータ復調部２０では、次々とアルマナックデータが復調
される。復調される度に、ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復
調部２０で得られた４年の値域を有するアルマナック基
準時刻Ｂ（ｄａ）と、ＧＰＳ航法データ復調部２２から
得られる１９．６年の値域をもつ現在時刻Ａとから、拡
大アルマナック基準時刻計算部３０で１９．６年の値域
を持つ拡大アルマナック基準時刻ｄａｔが計算され、ア
ルマナックデータと合わせてアルマナックデータ記憶部
３２に記憶される。
【００５７】次に、前回の装置使用時に収集したアルマ
ナックデータおよび現在時刻が記憶されている場合の、
装置電源投入直後の可視衛星選定計算の動作について説
明する。
ナックデータおよび現在時刻が記憶されている場合の、
装置電源投入直後の可視衛星選定計算の動作について説
明する。
【００５８】アルマナックデータ選択部３６において、
アルマナックデータ記憶部３２に記憶されている前回の
装置使用時の最新のアルマナックデータと拡大アルマナ
ック基準時刻ｄａｔが選択され、また、ユーザ位置記憶
部４２からユーザの位置を得る。これらのデータを用い
て、可視衛星選定部３８において可視衛星を求める。
アルマナックデータ記憶部３２に記憶されている前回の
装置使用時の最新のアルマナックデータと拡大アルマナ
ック基準時刻ｄａｔが選択され、また、ユーザ位置記憶
部４２からユーザの位置を得る。これらのデータを用い
て、可視衛星選定部３８において可視衛星を求める。
【００５９】次に、前回の装置使用時に収集したアルマ
ナックデータ、現在時刻が何らかの原因で失われた場合
の装置電源投入直後の可視衛星選定計算の動作について
説明する。
ナックデータ、現在時刻が何らかの原因で失われた場合
の装置電源投入直後の可視衛星選定計算の動作について
説明する。
【００６０】この場合には、アルマナックデータ選択部
３６において、アルマナックデータ定数の記憶部３４に
蓄積された装置製造時収集のアルマナックデータと拡大
アルマナック基準時刻が選択され、また、外部データ入
力装置２４から入力された現在時刻と、ユーザの概略位
置を得て、時刻情報選択部２６によって、当該入力され
た現在時刻を選択し、リアルタイムクロック２８に現在
時刻を設定し、当該入力されたユーザの概略位置をユー
ザ位置記憶部４２に設定し、これらの現在時刻とユーザ
位置データを用いて、可視衛星選定部３８において可視
衛星を求める。
３６において、アルマナックデータ定数の記憶部３４に
蓄積された装置製造時収集のアルマナックデータと拡大
アルマナック基準時刻が選択され、また、外部データ入
力装置２４から入力された現在時刻と、ユーザの概略位
置を得て、時刻情報選択部２６によって、当該入力され
た現在時刻を選択し、リアルタイムクロック２８に現在
時刻を設定し、当該入力されたユーザの概略位置をユー
ザ位置記憶部４２に設定し、これらの現在時刻とユーザ
位置データを用いて、可視衛星選定部３８において可視
衛星を求める。
【００６１】従って、上述の実施の形態に係る衛星航法
装置１０によれば、ＧＬＯＮＡＳＳシステムにおいて、
衛星から取得して４年以上経過したアルマナックデータ
を使用して衛星の軌道計算を行った場合でも、可視衛星
を正しく求めることができ、また、装置を最初に使用す
るときや、何らかの原因で受信機内部に保持していたア
ルマナックデータが失われた場合には、装置の製造時に
書き込まれたアルマナック定数を用いるため、内部に保
持したアルマナックデータが失われたような場合にも、
可視衛星を正しく求めることができる。
装置１０によれば、ＧＬＯＮＡＳＳシステムにおいて、
衛星から取得して４年以上経過したアルマナックデータ
を使用して衛星の軌道計算を行った場合でも、可視衛星
を正しく求めることができ、また、装置を最初に使用す
るときや、何らかの原因で受信機内部に保持していたア
ルマナックデータが失われた場合には、装置の製造時に
書き込まれたアルマナック定数を用いるため、内部に保
持したアルマナックデータが失われたような場合にも、
可視衛星を正しく求めることができる。
【００６２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＧＬＯ
ＮＡＳＳシステムにおいて、衛星から取得して４年以上
経過したアルマナックデータを使用して衛星の軌道計算
を行った場合でも、可視衛星を正しく求めることができ
るという効果が得られる。
ＮＡＳＳシステムにおいて、衛星から取得して４年以上
経過したアルマナックデータを使用して衛星の軌道計算
を行った場合でも、可視衛星を正しく求めることができ
るという効果が得られる。
【００６３】また、装置を最初に使用するときや、何ら
かの原因で受信機内部に保持していたアルマナックデー
タが失われた場合には、装置の製造時に書き込まれたア
ルマナック定数を用いるため、内部に保持したアルマナ
ックデータが失われたような場合にも、可視衛星を正し
く求めることができるという効果が得られる。
かの原因で受信機内部に保持していたアルマナックデー
タが失われた場合には、装置の製造時に書き込まれたア
ルマナック定数を用いるため、内部に保持したアルマナ
ックデータが失われたような場合にも、可視衛星を正し
く求めることができるという効果が得られる。
【図１】一実施の形態の衛星航法装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】拡大アルマナック基準時刻の計算方法を説明す
るために供されるタイムチャートである。
るために供されるタイムチャートである。
１０…衛星航法装置 １２…受信アンテナ １４…分配器 １６…ＧＬＯＮＡＳ
Ｓ受信部 １８…ＧＰＳ受信部 ２０…ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部 ２２…ＧＰＳ航法データ復調部 ２４…外部データ入
力装置 ２６…時刻情報選択部 ２８…リアルタイム
クロック ３０…拡大アルマナック基準時刻計算部 ３２…アルマナックデータ記憶部 ３４…アルマナックデータ定数の記憶部 ３６…アルマナックデータ選択部 ３８…可視衛星選定
部 ４０…測位計算部 ４２…ユーザ位置記
憶部
Ｓ受信部 １８…ＧＰＳ受信部 ２０…ＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調部 ２２…ＧＰＳ航法データ復調部 ２４…外部データ入
力装置 ２６…時刻情報選択部 ２８…リアルタイム
クロック ３０…拡大アルマナック基準時刻計算部 ３２…アルマナックデータ記憶部 ３４…アルマナックデータ定数の記憶部 ３６…アルマナックデータ選択部 ３８…可視衛星選定
部 ４０…測位計算部 ４２…ユーザ位置記
憶部
Claims (8)
- 【請求項１】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの衛星信号を受信
し、最も近い過去のうるう年の年頭からの通算日数で表
現されるアルマナック基準時刻を含むアルマナックデー
タを復調するＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調手段と、 ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信し、ＧＰＳシステム時
刻に基づく現在時刻を復調するＧＰＳ航法データ復調手
段と、 復調された現在時刻の日付を、予め定めた過去のうるう
年の年頭からの通算日数である拡大現在時刻に換算する
とともに、前記最も近い過去のうるう年の年頭からの通
算日数である剰余現在時刻に換算し、該剰余現在時刻と
前記アルマナック基準時刻との差を求め、当該差分だけ
前記拡大現在時刻を補正することにより、前記予め定め
た過去のうるう年の年頭から前記アルマナック基準時刻
までの通算日数である拡大アルマナック基準時刻を算出
する拡大アルマナック基準時刻算出手段と、 前記ＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータが復調さ
れる毎に、当該アルマナックデータと前記拡大アルマナ
ック基準時刻とを、アルマナック記憶値として記憶する
アルマナックデータ記憶手段と、 ＧＬＯＮＡＳＳ衛星あるいはＧＰＳ衛星からの衛星信号
を受信してユーザ位置を算出する測位計算手段と、 前記測位計算手段によって得られたユーザ位置もしくは
外部から設定されたユーザの概略位置を記憶するユーザ
位置記憶手段と、 前記ユーザ位置と、前記拡大現在時刻と、前記拡大アル
マナック基準時刻を含むアルマナック記憶値とを用い
て、現在の時刻、位置におけるＧＬＯＮＡＳＳ衛星中の
可視衛星を選定する可視衛星選定手段とを備えたことを
特徴とする衛星航法装置。 - 【請求項２】請求項１記載の衛星航法装置において、 さらに、外部より現在時刻を入力するための外部データ
入力手段と、時刻情報選択手段とを備え、 前記ＧＰＳ航法データ復調手段により現在時刻が得られ
ていない場合に、前記外部データ入力手段より入力され
た現在時刻を前記時刻情報選択手段により選択すること
を特徴とする衛星航法装置。 - 【請求項３】請求項１記載の衛星航法装置において、 さらに、当該衛星航法装置の製造時に、予め収集したア
ルマナックデータと、その拡大アルマナック基準時刻と
を蓄積したアルマナック定数の記憶手段と、 アルマナックデータ選択手段とを備え、 前記アルマナックデータ記憶手段によるアルマナック記
憶値が得られていない場合、前記アルマナックデータ選
択手段により、前記アルマナック定数の記憶手段の記憶
値である前記拡大アルマナック基準時刻を含む前記アル
マナック定数を選択することを特徴とする衛星航法装
置。 - 【請求項４】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの衛星信号を受信
し、最も近い過去のうるう年の年頭からの通算日数で表
現されるアルマナック基準時刻を含むアルマナックデー
タを復調するＧＬＯＮＡＳＳ航法データ復調手段と、 外部より現在時刻を入力するための外部データ入力手段
と、 前記外部データ入力手段より入力された現在時刻の日付
を、予め定めた過去のうるう年の年頭からの通算日数で
ある拡大現在時刻に換算し、現在時刻の日付を、最も近
い過去のうるう年の年頭からの通算日数である剰余現在
時刻に換算し、前記アルマナック基準時刻と剰余現在時
刻との差を求め、当該差分だけ前記拡大現在時刻を補正
することにより、前記予め定めた過去のうるう年の年頭
からアルマナック基準時刻までの通算日数である拡大ア
ルマナック基準時刻を算出する拡大アルマナック基準時
刻算出手段と、 前記ＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータが復調さ
れる毎に、当該アルマナックデータと前記拡大アルマナ
ック基準時刻とをアルマナック記憶値として記憶するア
ルマナックデータ記憶手段と、 ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を受信してユーザ位置を算出す
る測位計算手段と、 前記測位計算手段によって得られたユーザ位置もしくは
外部から設定されたユーザの概略位置を記憶するユーザ
位置記憶手段と、 前記ユーザ位置と、前記拡大現在時刻と、拡大アルマナ
ック基準時刻を含むアルマナック記憶値とを用いて、現
在の時刻、位置におけるＧＬＯＮＡＳＳ衛星中の可視衛
星を選定する可視衛星選定手段とを備えたことを特徴と
する衛星航法装置。 - 【請求項５】請求項４記載の衛星航法装置において、 さらに、当該衛星航法装置の製造時に、予め収集したア
ルマナックデータと、その拡大アルマナック基準時刻と
を蓄積したアルマナック定数の記憶手段と、 アルマナックデータ選択手段とを備え、 前記アルマナックデータ記憶手段によるアルマナック記
憶値が得られていない場合、前記アルマナックデータ選
択手段により、前記アルマナック定数の記憶手段からの
拡大アルマナック基準時刻を含む前記アルマナック定数
を選択することを特徴とする衛星航法装置。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の衛星
航法装置において、 さらに、リアルタイムクロックを備え、 電源が遮断状態にある間も、前記現在時刻に基づいて前
記リアルタイムクロックにおいて時刻を継続的に計時す
ることを特徴とする衛星航法装置。 - 【請求項７】請求項１〜５のいずれか１項に記載の衛星
航法装置において、 電源が遮断状態の間にも、前記アルマナックデータ記憶
手段は、記憶内容を保持する記憶手段により構成される
ことを特徴とする衛星航法装置。 - 【請求項８】請求項１〜５のいずれか１項に記載の衛星
航法装置において、 電源が遮断状態の間にも、前記ユーザ位置記憶手段は、
記憶内容を保持する記憶手段により構成されることを特
徴とする衛星航法装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21617998A JP3924383B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 衛星航法装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21617998A JP3924383B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 衛星航法装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000046923A true JP2000046923A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3924383B2 JP3924383B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=16684536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21617998A Expired - Fee Related JP3924383B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 衛星航法装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3924383B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002090441A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Clarion Co Ltd | Ｇｐｓ受信装置 |
| JP2009216530A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Japan Radio Co Ltd | 時刻算出装置及び測位装置 |
| US8116976B2 (en) * | 2000-05-18 | 2012-02-14 | Csr Technology Inc. | Satellite based positioning method and system for coarse location positioning |
| JP2020034281A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | カシオ計算機株式会社 | 電子機器、動作制御方法及びプログラム |
-
1998
- 1998-07-30 JP JP21617998A patent/JP3924383B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8116976B2 (en) * | 2000-05-18 | 2012-02-14 | Csr Technology Inc. | Satellite based positioning method and system for coarse location positioning |
| JP2002090441A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Clarion Co Ltd | Ｇｐｓ受信装置 |
| JP2009216530A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Japan Radio Co Ltd | 時刻算出装置及び測位装置 |
| JP2020034281A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | カシオ計算機株式会社 | 電子機器、動作制御方法及びプログラム |
| JP7200543B2 (ja) | 2018-08-27 | 2023-01-10 | カシオ計算機株式会社 | 電子機器、動作制御方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3924383B2 (ja) | 2007-06-06 |
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