JP2000162302A

JP2000162302A - 衛星航法装置

Info

Publication number: JP2000162302A
Application number: JP33721798A
Authority: JP
Inventors: Koichi Washizu; 浩一鷲頭
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2000-06-16
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: JP4033989B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からのアルマナックデー
タの収集において、アルマナック基準時刻を含むライン
５と、一つの衛星のアルマナックデータを含む偶数・奇
数ラインのペアが、１フレームの時間を超えて別々の時
点に収集された場合でも、それらを合わせて一つの衛星
のアルマナックデータと見なし効率的なアルマナック収
集を可能とする。【解決手段】アルマナック基準時刻とは関係なく、偶
数ラインデータと奇数ラインデータとが、連続している
こと、偶数ラインデータの収集時刻と奇数ラインデータ
の収集時刻とが所定時刻差内にあることの条件が満足さ
れるときには、アルマナック基準時刻が検出されたか否
かに関わらず、衛星アルマナックデータを収集し、一時
記憶１１する。そして、アルマナック基準時刻が検出さ
れ、その基準時刻に変化のない場合に、アルマナックデ
ータ正式記憶部１３に記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＬＯＮＡＳＳ衛
星からの信号を受信し、現在時刻や利用者の現在位置を
計算する衛星航法装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロシア連邦共和国が運営するＧＬＯＮＡ
ＳＳ衛星航法システムは、米国の衛星航法システムであ
るＧＰＳに類似したシステムであり、利用者の受信機で
は、衛星から放送されている航法データ情報を収集し、
これらのデータを用いて測位計算を行う。

【０００３】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星航法システムの航法デ
ータは、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構成されている。このＧＬＯＮＡＳ
Ｓ衛星航法システムの航法データのフォーマットを図１
に示す。

【０００４】図１に示すとおり、ＧＬＯＮＡＳＳの航法
データは、２秒間で放送されるラインと呼ばれるデータ
群を最小単位とし、１５個のラインで構成されるフレー
ム、５個のフレームで構成されるスーパーフレーム、と
いう構造になっている。したがって、各フレーム１〜５
は、それぞれ３０秒の放送時間を要し、またスーパーフ
レームは、２分３０秒の放送時間を要する。このように
構成される航法データが、繰り返し放送される。

【０００５】このうち、すべてのフレームは、ライン番
号１〜４がエフェメリスデータであり、ライン５〜１５
がアルマナックデータである。そして、ライン５が基準
時刻を示し、ライン６〜１５はそれぞれ２つのラインで
一つの衛星の軌道データを示す。一つのフレームでは５
個の衛星のアルマナックデータしか表現できず、ＧＬＯ
ＮＡＳＳ衛星は全部で２４個であるため、５個のフレー
ムすなわちスーパーフレームを使って、すべての衛星の
アルマナックデータを伝送している。

【０００６】受信機にて可視衛星を選択する計算を行う
際には、すべての衛星の軌道データならびに使用可能／
不可能情報が必要であるが、これらをエフェメリスデー
タから収集しようとすると、各衛星が順々に上空に現れ
るのを待たなければならず、すべての衛星の情報を収集
するのに２４時間かかってしまう。この点、アルマナッ
クデータは、他の衛星の分まで含んだ全衛星の軌道デー
タであるので、上空にいる可視衛星の内、最低１個の衛
星からの放送が受信できれば、すべての衛星の軌道デー
タならびに使用可能／不可能の情報を得ることができる
ので有用である。

【０００７】ＧＬＯＮＡＳＳアルマナックでは、前述の
ように基準時刻はライン５に配置されているが、この基
準時刻はどの衛星の軌道データも同一の基準時刻（元
期）としている。また、各衛星の軌道データは、ライン
６からライン１５にあり、一つの衛星につき連続する偶
数・奇数の二つのラインを使用している。

【０００８】具体的には、図１に示すように、１番の衛
星データはフレーム１のライン６とライン７，２番の衛
星データはフレーム１のライン８とライン９、５番の衛
星データはフレーム１のライン１４とライン１５、６番
の衛星データはフレーム２のライン６とライン７、とい
う具合になっている。このため、例えば２番の衛星の軌
道データを得るには、フレーム１のライン５，ライン
８，ライン９を収集する必要がある。

【０００９】各衛星は、定期的にアルマナックデータを
更新する。現状では１日毎に、ロシア連邦共和国時間の
午前０時に更新が行われている。更新と更新の間、現状
では丸一日は、同じアルマナックデータが放送されてい
る。

【００１０】更新は、スーパーフレームの切り替わり目
で行われるので、一つのスーパーフレーム内のアルマナ
ックデータの同一性は保証されているが、更新時点を挟
んだ隣り合う二つのスーパーフレームのアルマナックデ
ータは互いに異なる。

【００１１】このように、アルマナックデータが更新さ
れるため、アルマナックデータを収集する際に、注意を
要する。例えば、収集を開始した時点が、あるスーパー
フレームの最後のフレーム５のライン８が放送されてい
る時で、そのフレーム５からライン８とライン９を収集
し、次のスーパーフレームの最初のフレーム１からライ
ン５を収集し、それらを合わせて一つの衛星のアルマナ
ックデータと見なそうとした場合である。この場合に、
運悪くこのスーパーフレームの切り替わり目でアルマナ
ックデータの更新が行われていたとすると、軌道データ
と基準時刻との間に矛盾が生じ、可視衛星の選択計算に
大きな誤差を生じてしまう。

【００１２】一方、参考のためにＧＰＳについてみる
と、ＧＰＳの航法データは、サブフレームと呼ばれるデ
ータ単位に分割されて放送されているが、一つの衛星の
アルマナックデータが基準時刻データまで含めて単一の
サブフレームに収まっているので、収集時にサブフレー
ム単位のパリティチェックに合格すれば、軌道データに
矛盾がないことが保証されるから、ＧＬＯＮＡＳＳのよ
うな問題は生じない。

【００１３】これは、衛星毎に軌道データの基準時刻が
異なっていたとしても一つの衛星の軌道データとその基
準時刻との間に矛盾がなければ、可視衛星の選択計算に
不都合はないからである。ＧＬＯＮＡＳＳの場合は、一
つの衛星のアルマナックデータが複数のラインに振り分
けられているため、前述のように軌道データとその基準
時刻との間に矛盾を生じる場合がでてくるわけである。

【００１４】このような問題を避けるため、従来は、同
一フレーム内ではアルマナック基準時刻と各衛星の軌道
データの同一性が保証されていることから、アルマナッ
ク基準時刻データを有するライン５が収集されてから同
一フレーム内である３０秒以内に、ライン６からライン
１５までの内、偶数ラインと奇数ラインとが連続して収
集できた場合にのみ、その衛星のアルマナックデータの
収集成功としていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法において
は、例えば受信機を車両に搭載して市街地を走行するよ
うな状況で、ライン５が放送される時点に衛星からの信
号が建物に遮蔽されてライン５が収集されなかった場合
に、その後車両が建物の陰から出て再び信号が受信され
始め、そのフレームのライン６からライン１５の内、受
信できたものがあっても、それらのデータは廃棄され、
アルマナックデータとしては収集されない。

【００１６】一つのラインの放送時間は２秒間であり、
その間、一部でもデータが欠損するとラインのパリティ
チェックで不合格とされてしまうため、ライン５の放送
時間中にわずかでも信号の中断があると、例えライン６
からライン１５までの２０秒間連続して受信できていた
としても、それらの受信データはすべて無駄になってし
まう。市街地では、建物による遮蔽は頻繁に発生するた
め、従来の方法では、アルマナックの収集効率は著しく
低い値となってしまう。

【００１７】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からのアルマナ
ックデータの収集に際し、アルマナック基準時刻を含む
ライン５と、一つの衛星のアルマナックデータを含む偶
数・奇数ラインのペアが、１フレームの時間を超えて別
々の時点に収集された場合でも、それらを合わせて一つ
の衛星のアルマナックデータと見なして収集することが
できる衛星航法装置を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の衛星航法装置
は、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの航法データを収集するラ
インデータ収集部と、該ラインデータ収集部で収集した
航法データのライン番号を判定するライン番号判定手段
と、該ライン番号判定手段により航法データ中のライン
番号５が収集された際に、そのアルマナック基準時刻を
記録するアルマナック基準時刻記憶手段と、前記ライン
番号判定手段により航法データ中のライン番号６からラ
イン番号１５が収集された際に偶数ラインのアルマナッ
クデータを記憶する偶数ラインデータ記憶手段と、前記
ライン番号判定手段により航法データ中のライン番号６
からライン番号１５が収集された際に奇数ラインのアル
マナックデータを記憶する奇数ラインデータ記憶手段
と、時計と、該時計の時刻に基づいて、前記偶数ライン
のデータを収集した時刻を記憶する偶数ライン収集時刻
記憶手段と、前記時計の時刻に基づいて、前記奇数ライ
ンのデータを収集した時刻を記憶する奇数ライン収集時
刻記憶手段と、前記奇数ラインが収集された後に、前記
奇数ラインデータ記憶手段に記憶されている奇数ライン
番号から、前記偶数ラインデータ記憶手段に記憶されて
いる偶数ライン番号を減じたライン番号の差、及び前記
偶数ライン収集時刻記憶手段に記憶されている時刻と前
記奇数ライン収集時刻記憶手段に記憶されている時刻と
の時刻差を計算する収集ライン比較手段と、該収集ライ
ン比較手段の比較結果が、ライン番号の差が１で、かつ
時刻差が航法データの１フレームの長さよりも短かった
場合に、前記偶数ラインデータ記憶手段に記憶されてい
る偶数ラインデータと前記奇数ラインデータ記憶手段に
記憶されている奇数ラインデータとを合わせて、同一の
衛星のアルマナックデータとして衛星ごとに一時的に記
憶するアルマナックデータ一時記憶手段と、アルマナッ
ク基準時刻が収集される度に、この収集されたアルマナ
ック基準時刻と前記アルマナック基準時刻記憶手段に記
憶されているアルマナック基準時刻とを比較し、アルマ
ナック基準時刻が変化したか否かを検出するアルマナッ
ク基準時刻変化検出手段と、アルマナックデータ正式記
憶手段と、前記アルマナック基準時刻変化検出手段によ
り、アルマナック基準時刻が変化していないことが検出
された場合に、前記アルマナックデータ一時記憶手段に
記憶されているすべてのアルマナックデータを前記アル
マナックデータ正式記憶手段に記憶し直すとともに、ア
ルマナック基準時刻が変化していることが検出された場
合に、前記アルマナックデータ一時記憶手段に記憶され
ているすべてのアルマナックデータを廃棄する記憶制御
手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１９】また、記憶制御手段はさらに、前記アルマ
ナックデータ一時記憶手段に記憶されているすべてのア
ルマナックデータを前記アルマナックデータ正式記憶手
段に記憶し直した後に、前記アルマナックデータ一時記
憶手段に記憶されているすべてのアルマナックデータを
廃棄するものであることを特徴とする。

【００２０】この本発明の構成によれば、ＧＬＯＮＡＳ
Ｓ衛星からのアルマナックデータの収集に際し、アルマ
ナック基準時刻を含むライン５と、一つの衛星のアルマ
ナックデータを含む偶数・奇数ラインのペアが、１フレ
ームの時間を超えて別々の時点に収集された場合でも、
それらを合わせて一つの衛星のアルマナックデータと見
なして収集することができる。

【００２１】また、アルマナックデータと同じライン内
にあり、衛星に異常が発生した際などに随時更新される
衛星の使用可能／不可能情報を、本発明では、アルマナ
ック基準時刻が変化しない間は、各衛星のアルマナック
データを新たに収集されたアルマナックデータで上書き
していくので、衛星の使用可能／不可能情報をいち早く
収集できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
全体構成図を示す図２とともに、ＧＬＯＮＡＳＳ航法デ
ータのフォーマットを示す図１を、参照して説明する。

【００２３】図２において、受信アンテナ１はＧＬＯＮ
ＡＳＳ衛星からの信号を受信する。ラインデータ収集部
２は、受信アンテナ１で受信されたＧＬＯＮＡＳＳ航法
データからラインの境界を検出し、ライン毎のデータを
収集する。ライン番号判定部３は、収集されたラインデ
ータのライン番号を判定する。アルマナック基準時刻記
憶部４は、収集されたラインがアルマナック基準時刻を
含むライン５であると判定された場合に、そのライン５
内に含まれるアルマナック基準時刻を記憶する。時計５
は、ＧＬＯＮＡＳＳ信号処理に用いている水晶発振器を
共用するもので、その時刻精度は衛星搭載の時計の精度
に比して低いものであるが、本発明の用途には十分な精
度を持っている。

【００２４】偶数ラインデータ一時記憶部６は、収集さ
れたラインがライン６からライン１５の内の偶数ライン
と判定された場合に、そのラインのデータを一時的に記
憶する。偶数ライン収集時刻記憶部７は、偶数ラインデ
ータ一時記憶部６に記憶された偶数ラインの最後尾が収
集された時刻を記憶する。この時刻は、時計５の時刻を
使用するので誤差を含んでいる可能性があり、相対時刻
として扱う。奇数ラインデータ一時記憶部８は、収集さ
れたラインがライン６からライン１５の内の奇数ライン
と判定された場合に、そのラインのデータを一時的に記
憶する。奇数ライン収集時刻記憶部９は、奇数ラインデ
ータ一時記憶部８に記憶された奇数ラインの最後尾が収
集された時刻を記憶する。この時刻は、時計５の時刻を
使用するので誤差を含んでいる可能性があり、相対時刻
として扱う。

【００２５】収集ライン比較部１０は、奇数ラインデー
タ一時記憶部８にデータが記憶された時点で起動され
る。一つの衛星のアルマナックデータは、連続する偶数
ラインと奇数ラインとに振り分けられているので、偶数
ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶
部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナック
データであるかどうかを検証する。検証の結果、偶数ラ
インデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部
８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナックデ
ータであると判定されたデータが有効なものとして利用
される。

【００２６】この収集ライン比較部１０における、偶数
ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶
部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナック
データであるかどうかの検証は次のように行われる。

【００２７】まず、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇
数ラインデータ一時記憶部８とから、それぞれの記憶デ
ータのライン番号を取得する。それらのライン番号が、
「（奇数ライン番号）−（偶数ライン番号）＝１」であ
ったならば、さらに、偶数ライン収集時刻記憶部７と奇
数ライン収集時刻記憶部９とから、ライン収集時刻を取
得する。それらの時刻が,「｛（奇数ライン収集時刻）
−（偶数ライン収集時刻）｝≦５秒」であったならば、
これらは同一のアルマナックデータであると判定する。

【００２８】このラインの収集時刻に５秒以内という制
限を設けているのは、誤判定を防止するためである。す
なわち、フレーム１のライン６とフレーム２のライン７
とを収集した場合を例に取ってみると、これらは異なる
衛星のアルマナックデータであるにもかかわらず、ＧＬ
ＯＮＡＳＳ航法データの各ラインには、そのラインが何
番目のフレームに属するかというデータがないため、ラ
イン番号からだけで判断すると同一の衛星のアルマナッ
クデータであるかのように見えてしまう。

【００２９】このような誤判定を防止し、収集した偶数
ラインと奇数ラインとが同一のフレームに属することを
検定するには、ラインの放送時間が２秒間で、フレーム
の放送時間が３０秒であることから、「２秒≦｛（奇数
ライン収集時刻）−（偶数ライン収集時刻）｝＜３２
秒」であることを確認すればよい。２秒以上という条件
はラインの放送時間が２秒間という事実から恒に成立す
るので、２秒と３２秒の間の適当な値を選定すればよ
い。前記の５秒は、適当な値として選択された値であ
る。

【００３０】アルマナックデータ一時記憶部１１は、２
４個のＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータを別々
に記憶できるように２４個の記憶場所が用意されてい
る。収集ライン比較部１０にて、同一の衛星のアルマナ
ックデータであると判定された場合に、偶数ラインデー
タ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８のデー
タを合わせて所定の衛星番号の記憶場所に収納する。衛
星番号はアルマナックデータの内の一つのパラメータと
して提供されているので、その判別は容易である。

【００３１】アルマナック基準時刻変化検出部１２は、
アルマナック基準時刻記憶部４でアルマナック基準時刻
が記憶された時点で起動される。このアルマナック基準
時刻変化検出部１２では、今回収集された新たなアルマ
ナック基準時刻と、前回収集されたアルマナック基準時
刻とを比較し、アルマナック基準時刻が変化したか否か
の検出結果をアルマナックデータ一時記憶部１１に伝え
る。

【００３２】アルマナックデータ正式記憶部１３は、２
４個のＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータを別々
に記憶できるように２４個の記憶場所が用意されてい
る。このアルマナックデータ正式記憶部１３に記憶され
たアルマナックデータが可視衛星の選択計算に使用され
る。

【００３３】これらアルマナックデータ一時記憶部１
１、アルマナック基準時刻変化検出部１２およびアルマ
ナックデータ正式記憶部１３の相互の関連動作は、次の
ようになる。すなわち、アルマナックデータ一時記憶部
１１は、アルマナック基準時刻変化検出部１２から伝え
られた検出結果が、まず、アルマナック基準時刻に変化
なしの場合には、アルマナックデータ一時記憶部１１に
記憶されているアルマナックデータを、アルマナックデ
ータ正式記憶部１３の該当する衛星番号の記憶場所に転
送する。この転送は、アルマナックデータ一時記憶部１
１に記憶されている衛星アルマナックデータのすべてに
ついて実施する。この転送の後に、アルマナックデータ
一時記憶部１１に記憶されている転送済みのすべての衛
星アルマナックデータを破棄する。

【００３４】このアルマナックデータ一時記憶部１１に
記憶されている転送済みのすべての衛星アルマナックデ
ータは、もはやアルマナックデータ一時記憶部１１に残
しておく必要はなく、むしろ残しておくことによりその
後アルマナックデータ一時記憶部１１からアルマナック
データ正式記憶部１３にアルマナックデータを転送する
こととなった際に、不要なデータまで転送することにな
り処理負荷の増大を招くことになるので、破棄すること
としている。ただ、本発明の動作上、残しておいたとし
ても支障はない。

【００３５】次に、アルマナック基準時刻に変化ありの
場合には、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶さ
れている衛星アルマナックデータをすべて破棄する。な
ぜなら、この場合には、この間に収集された衛星アルマ
ナックデータは更新前の基準時刻に基づくものであるか
更新後の基準時刻に基づくものであるかが判別できず、
また複数の衛星アルマナックデータが収集されていると
きには混在していると考えられるので、これらの衛星ア
ルマナックデータを採用することは危険であることによ
る。

【００３６】このように構成されている本発明の実施例
にかかる、衛星アルマナックデータの取得動作につい
て、以下説明する。

【００３７】まず、衛星アルマナックデータの収集の間
に、受信信号の中断がなく、また基準時刻の変化のない
場合の、衛星アルマナックデータの収集動作について説
明する。

【００３８】衛星アルマナックデータの収集動作が、例
えばフレーム２のライン３を放送中に始まったと仮定す
る。ラインデータ収集部２で収集したラインデータのラ
イン番号がライン番号判定部３で判定され、ライン番号
５と判定されたときに、このライン５の基準時刻がアル
マナック基準時刻記憶部４に記憶される。

【００３９】フレーム２のライン番号６が収集される
と、そのラインデータが偶数ラインデータ一時記憶部６
に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時
の時刻が偶数ライン収集時刻記憶部７に記憶される。引
き続いて、フレーム２のライン番号７が収集されると、
そのラインデータが奇数ラインデータ一時記憶部８に一
時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時
刻が奇数ライン収集時刻記憶部９に記憶される。

【００４０】奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが
記憶された時点で収集ライン比較部１０が起動され、偶
数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記
憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナッ
クデータであるかどうかが判定される。この例の場合に
は、同一の衛星のアルマナックデータであると判定さ
れ、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ
一時記憶部８に記憶されているアルマナックデータは衛
星６のアルマナックデータとしてアルマナックデータ一
時記憶部１１の衛星６に対応した記憶場所に記憶され
る。

【００４１】同様にして、フレーム２の、ライン番号８
とライン番号９のデータ、ライン番号１０とライン番号
１１のデータ、ライン番号１２とライン番号１３のデー
タ、およびライン番号１４とライン番号１５のデータ
が、それぞれ衛星７、衛星８、衛星９、および衛星１０
のアルマナックデータとして、アルマナックデータ一時
記憶部１１の各衛星に対応した記憶場所にそれぞれ記憶
される。

【００４２】引き続いて、フレーム３のライン５が受信
されると、そのライン番号５がライン番号判定部３で判
定され、ライン５の基準時刻がアルマナック基準時刻記
憶部４に記憶される。このときアルマナック基準時刻変
化検出部１２で、今回収集されたアルマナック基準時刻
と前回収集され記憶されていた基準時刻とを比較し、基
準時刻変化なしと判定する。この変化なしの判定結果に
より、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されて
いた各衛星のアルマナックデータが、アルマナックデー
タ正式記憶部１３に転送され各衛星に対応した記憶場所
にそれぞれ正式に記憶される。また、アルマナックデー
タ正式記憶部１３に転送済みとなったアルマナックデー
タ一時記憶部１１に記憶されていた各衛星のアルマナッ
クデータは、廃棄される。

【００４３】このようにして、フレーム４の衛星１６〜
衛星２０のアルマナックデータ、フレーム５の衛星２１
〜衛星２４のアルマナックデータ、フレーム１の衛星１
〜衛星５のアルマナックデータが、順次アルマナックデ
ータ正式記憶部１３に転送され各衛星に対応した記憶場
所にそれぞれ正式に記憶される。

【００４４】その後も、この動作が繰り返して行われ、
各フレームの各衛星のアルマナックデータが収集され、
順次アルマナックデータ正式記憶部１３に転送され、各
衛星に対応した記憶場所にそれぞれ正式に上書き記憶さ
れていく。

【００４５】このように繰り返し上書き記録されていく
こととしているのは、アルマナックデータと同じライン
内に配置されており、衛星に異常が発生した際などに随
時変更される、衛星の使用可能／不可能情報を、１日１
回のアルマナック更新タイミングとは別に、いち早く収
集するためである。

【００４６】さて、次に、衛星アルマナックデータの収
集の間に、受信信号が中断された場合の、衛星アルマナ
ックデータの収集動作について説明する。

【００４７】前述した、衛星アルマナックデータの収集
の間に、受信信号の中断がなく、また基準時刻の変化の
ない場合の、衛星アルマナックデータの収集動作につい
ての説明と同様に、衛星アルマナックデータの収集動作
が、例えばフレーム２のライン３を放送中に始まったと
する。そして、フレーム２のライン番号７のアルマナッ
クデータを受信中に受信信号が中断された場合（これを
場合１とする）と、フレーム２のライン番号８のアルマ
ナックデータを受信中に受信信号が中断された場合（こ
れを場合２とする）と、フレーム３のライン番号５のア
ルマナック基準時刻データを受信中に受信信号が中断さ
れた場合（これを場合３とする）とを、それぞれ例とし
て想定する。

【００４８】場合１においては、ラインデータ収集部２
で収集したラインデータのライン番号がライン番号判定
部３で判定され、ライン番号５と判定されたときに、ラ
イン５の基準時刻がアルマナック基準時刻記憶部４に記
憶される。

【００４９】フレーム２のライン番号６が収集される
と、そのラインデータが偶数ラインデータ一時記憶部６
に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時
の時刻が偶数ライン収集時刻記憶部７に記憶される。引
き続いて、フレーム２のライン番号７が収集されている
途中に、受信信号が中断されるから、そのライン番号７
のアルマナックデータはラインパリティチェックで不合
格とされる。したがって、奇数ラインデータ一時記憶部
８にライン番号７のアルマナックデータは記憶されず、
収集ライン比較部１０での収集ラインの比較動作も行わ
れない。

【００５０】そして、フレーム２のライン番号８が収集
されると、そのラインデータが偶数ラインデータ一時記
憶部６に上書きして一時記憶されるとともに、そのライ
ンデータの終了時の時刻が偶数ライン収集時刻記憶部７
に記憶される。引き続いて、フレーム２のライン番号９
が収集されると、そのラインデータが奇数ラインデータ
一時記憶部８に一時記憶されるとともに、そのラインデ
ータの終了時の時刻が奇数ライン収集時刻記憶部９に記
憶される。

【００５１】奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが
記憶された時点で収集ライン比較部１０が起動され、偶
数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記
憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナッ
クデータであるかどうかが判定される。この場合には、
同一の衛星のアルマナックデータであると判定され、偶
数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記
憶部８に記憶されているアルマナックデータは衛星６の
アルマナックデータとしてアルマナックデータ一時記憶
部１１の衛星６に対応した記憶場所に記憶される。

【００５２】このようにして、一部でも受信中断のあっ
たラインデータを含む衛星６のアルマナックデータは収
集されず、ペアとなるラインデータのいずれにも受信中
断のない衛星のアルマナックデータのみがアルマナック
データ一時記憶部１１に記憶されることになる。

【００５３】場合２においては、ラインデータ収集部２
で収集したラインデータのライン番号がライン番号判定
部３で判定され、ライン番号５と判定されたときに、ラ
イン５の基準時刻がアルマナック基準時刻記憶部４に記
憶される。

【００５４】フレーム２のライン番号６が収集される
と、そのラインデータが偶数ラインデータ一時記憶部６
に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時
の時刻が偶数ライン収集時刻記憶部７に記憶される。引
き続いて、フレーム２のライン番号７が収集されると、
そのラインデータが奇数ラインデータ一時記憶部８に一
時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時
刻が奇数ライン収集時刻記憶部９に記憶される。

【００５５】奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが
記憶された時点で収集ライン比較部１０が起動され、偶
数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記
憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナッ
クデータであるかどうかが判定される。この場合には、
同一の衛星のアルマナックデータであると判定され、偶
数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記
憶部８に記憶されているアルマナックデータは衛星６の
アルマナックデータとしてアルマナックデータ一時記憶
部１１の衛星６に対応した記憶場所に記憶される。

【００５６】引き続いて、フレーム２のライン番号８が
収集されている途中に、受信信号が中断されるから、そ
のライン番号８のアルマナックデータはラインパリティ
チェックで不合格とされる。したがって、偶数ラインデ
ータ一時記憶部６にライン番号８のアルマナックデータ
は記憶されず、偶数ラインデータ一時記憶部６には依然
としてライン番号６のアルマナックデータが記憶されて
いる。また、偶数ライン収集時刻記憶部７にはライン番
号６のラインデータの終了時の時刻が記憶されている。

【００５７】そして、引き続いて、フレーム２のライン
番号９が収集されると、そのラインデータが奇数ライン
データ一時記憶部８に一時記憶されるとともに、そのラ
インデータの終了時の時刻が奇数ライン収集時刻記憶部
９に記憶される。

【００５８】奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが
記憶された時点で収集ライン比較部１０が起動され、偶
数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記
憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナッ
クデータであるかどうかが判定される。この例の場合に
は、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ
一時記憶部８とに記憶されたデータは、同一のフレーム
におけるものであるが、ライン番号の差が３であるか
ら、収集時刻差を見るまでもなく（６秒であるから、収
集時刻でも条件を満足しない）、同一の衛星のアルマナ
ックデータではないと判定される。したがって、偶数ラ
インデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部
８に記憶されているアルマナックデータは、アルマナッ
クデータ一時記憶部１１に記憶されない。

【００５９】このようにして、場合２においても、一部
でも受信中断のあったラインデータを含む衛星７のアル
マナックデータはアルマナックデータ一時記憶部１１に
記憶されず、ペアとなるラインデータのいずれにも受信
中断のない衛星のアルマナックデータのみがアルマナッ
クデータ一時記憶部１１に記憶されることになる。

【００６０】場合３においては、フレーム２のライン番
号６〜ライン番号１５のアルマナックデータに基づい
て、衛星６〜衛星１０のアルマナックデータがアルマナ
ックデータ一時記憶部１１に記憶される。ここまでは、
前述した受信信号の中断のない時と同じである。

【００６１】この例の場合には、フレーム３のライン番
号５の収集中に受信信号が中断するから、アルマナック
検出時刻は検出されない。したがって、アルマナックデ
ータ一時記憶部１１に記憶されている衛星６〜衛星１０
のアルマナックデータはそのまま、アルマナックデータ
一時記憶部１１に記憶されたままである。

【００６２】そして、引き続きフレーム３のライン番号
６〜ライン番号１５のアルマナックデータに基づいて、
衛星１１〜衛星１５のアルマナックデータが、アルマナ
ックデータ一時記憶部１１に記憶されていく。

【００６３】以上のように、場合１〜場合３のような例
を挙げて説明したが、偶数ラインデータと奇数ラインデ
ータとが、連続していること（すなわち、（奇数ライン
番号）−（偶数ライン番号）＝１）、偶数ラインデータ
の収集時刻と奇数ラインデータの収集時刻とが所定時刻
差内にあること（すなわち、｛（奇数ライン収集時刻）
−（偶数ライン収集時刻）｝≦５秒）の条件が満足され
るときには、アルマナック基準時刻が検出されたか否か
に関わらず、衛星アルマナックデータを収集し、アルマ
ナックデータ一時記憶部１１に一時記憶しておくことが
できる。

【００６４】次に、衛星アルマナックデータの収集の間
に、基準時刻の変化があった場合の、衛星アルマナック
データの収集動作について説明する。

【００６５】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星航法システムでは、前
述のように、定期的、現状では１日毎にロシア連邦共和
国時間の午前０時、にアルマナックデータを更新してい
る。更新と更新の間は、丸一日の間同じアルマナックデ
ータならびにアルマナック基準時刻が放送されている。
更新は、スーパーフレームの切り替わり目で行われるの
で、一つのスーパーフレーム内のアルマナックデータ・
アルマナック基準時刻の同一性は保証されているが、二
つのスーパーフレーム間のアルマナックデータ・アルマ
ナック基準時刻は、更新時点を挟んでいるかどうかで、
互いに異なる可能性がある。

【００６６】それ故、ある時点Ｔ１でライン５のアルマ
ナック基準時刻を収集し、その後、再び時点Ｔ２でライ
ン５のアルマナック基準時刻を収集したときに、それら
アルマナック基準時刻が変化していなかったなら、時間
に関係なく、この間にアルマナックデータは更新されな
かったということになる。

【００６７】したがって、この間に収集された複数の衛
星のアルマナックデータの基準時刻は、すべて時点Ｔ１
ならびに時点Ｔ２のアルマナック基準時刻と同じである
とみなして差し支えないから、アルマナック基準時刻
が、収集した偶数ライン・奇数ラインと同一フレームか
ら収集できているかどうかという検定は必要なく、収集
できた偶数ライン・奇数ラインのペアをすぐに採用する
ことができる。

【００６８】これに対して、時点Ｔ１と時点Ｔ２でアル
マナック基準時刻が変化していたならば、この間にアル
マナックデータの更新が行われていたということにな
る。この場合には、この間に収集された複数の衛星のア
ルマナックデータには、更新前の基準時刻に基づくもの
と更新後の基準時刻に基づくものとが混在していると考
えられるし、或いはいずれの基準時刻に基づくものか確
かでないので、これらのアルマナックデータを採用する
ことは危険であり、破棄すべきである。

【００６９】このような考え方に基づいて、アルマナッ
ク基準時刻とは関係なく、偶数ラインデータと奇数ライ
ンデータとが、連続していること（すなわち、（奇数ラ
イン番号）−（偶数ライン番号）＝１）、偶数ラインデ
ータの収集時刻と奇数ラインデータの収集時刻とが所定
時刻差内にあること（すなわち、｛（奇数ライン収集時
刻）−（偶数ライン収集時刻）｝≦５秒）の条件が満足
されるときには、アルマナック基準時刻が検出されたか
否かに関わらず、衛星アルマナックデータを収集し、ア
ルマナックデータ一時記憶部１１に一時記憶しておく。

【００７０】そして、ライン５のアルマナック基準時刻
が収集されたときに、アルマナック基準時刻記憶部４に
記憶していたアルマナック基準時刻と比較し、アルマナ
ック基準時刻に変化があったか否かを検出する。基準時
刻の変化がなかった場合には、その時点でアルマナック
データ一時記憶部１１に記憶されているアルマナックデ
ータを、アルマナックデータ正式記憶部１３の該当する
衛星番号の記憶場所に転送する。この転送は、アルマナ
ックデータ一時記憶部１１に記憶されている衛星アルマ
ナックデータのすべてについて実施する。この転送の後
に、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されてい
る転送済みのすべての衛星アルマナックデータを破棄す
る。

【００７１】また、アルマナック基準時刻に変化ありの
場合には、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶さ
れている衛星アルマナックデータをすべて破棄する。

【００７２】前述のように、アルマナックの更新は１日
に１回であり、１日の大部分の時間は同じアルマナック
が放送されているので、本実施例のアルマナックデータ
収集手段は、データが破棄される頻度よりも採用される
頻度の方が圧倒的に高く、効率的なアルマナック収集が
できる。

【００７３】

【発明の効果】この本発明の構成によれば、ＧＬＯＮＡ
ＳＳ衛星からのアルマナックデータの収集において、ア
ルマナック基準時刻を含むライン５と、一つの衛星のア
ルマナックデータを含む偶数・奇数ラインのペアが、１
フレームの時間を超えて別々の時点に収集された場合で
も、それらを合わせて一つの衛星のアルマナックデータ
と見なして収集することができ,効率的なアルマナック
収集が可能となる。

【００７４】また、アルマナックデータと同じライン内
にあり、衛星に異常が発生した際などに随時更新される
衛星の使用可能／不可能情報を、本発明では、アルマナ
ック基準時刻が変化しない間は、各衛星のアルマナック
データを新たに収集されたアルマナックデータで上書き
していくので、衛星の使用可能／不可能情報をいち早く
収集できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星航法システムの航法データ
のフォーマット。

【図２】本発明の実施例に係る衛星航法装置の全体構成
図。

【符号の説明】

１受信アンテナ２ラインデータ収集部３ライン番号判定部４アルマナック基準時刻記憶部５時計６偶数ラインデータ一時記憶部７偶数ライン収集時刻記憶部８奇数ラインデータ一時記憶部９奇数ライン収集時刻記憶部１０収集ライン比較部１１アルマナックデータ一時記憶部１２アルマナック基準時刻変化検出部１３アルマナックデータ正式記憶部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの航法データを
収集するラインデータ収集部と、該ラインデータ収集部で収集した航法データのライン番
号を判定するライン番号判定手段と、該ライン番号判定手段により航法データ中のライン番号
５が収集された際に、そのアルマナック基準時刻を記録するアルマナック基準
時刻記憶手段と、前記ライン番号判定手段により航法データ中のライン番
号６からライン番号１５が収集された際に偶数ラインの
アルマナックデータを記憶する偶数ラインデータ記憶手
段と、前記ライン番号判定手段により航法データ中のライン番
号６からライン番号１５が収集された際に奇数ラインの
アルマナックデータを記憶する奇数ラインデータ記憶手
段と、時計と、該時計の時刻に基づいて、前記偶数ラインのデータを収
集した時刻を記憶する偶数ライン収集時刻記憶手段と、前記時計の時刻に基づいて、前記奇数ラインのデータを
収集した時刻を記憶する奇数ライン収集時刻記憶手段
と、前記奇数ラインが収集された後に、前記奇数ラインデー
タ記憶手段に記憶されている奇数ライン番号から、前記
偶数ラインデータ記憶手段に記憶されている偶数ライン
番号を減じたライン番号の差、及び前記偶数ライン収集
時刻記憶手段に記憶されている時刻と前記奇数ライン収
集時刻記憶手段に記憶されている時刻との時刻差を計算
する収集ライン比較手段と、該収集ライン比較手段の比較結果が、ライン番号の差が
１で、かつ時刻差が航法データの１フレームの長さより
も短かった場合に、前記偶数ラインデータ記憶手段に記
憶されている偶数ラインデータと前記奇数ラインデータ
記憶手段に記憶されている奇数ラインデータとを合わせ
て、同一の衛星のアルマナックデータとして衛星ごとに
一時的に記憶するアルマナックデータ一時記憶手段と、アルマナック基準時刻が収集される度に、この収集され
たアルマナック基準時刻と前記アルマナック基準時刻記
憶手段に記憶されているアルマナック基準時刻とを比較
し、アルマナック基準時刻が変化したか否かを検出する
アルマナック基準時刻変化検出手段と、アルマナックデータ正式記憶手段と、前記アルマナック基準時刻変化検出手段により、アルマ
ナック基準時刻が変化していないことが検出された場合
に、前記アルマナックデータ一時記憶手段に記憶されて
いるすべてのアルマナックデータを前記アルマナックデ
ータ正式記憶手段に記憶し直すとともに、アルマナック
基準時刻が変化していることが検出された場合に、前記
アルマナックデータ一時記憶手段に記憶されているすべ
てのアルマナックデータを廃棄する記憶制御手段と、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、
記憶制御手段はさらに、前記アルマナックデータ一時記
憶手段に記憶されているすべてのアルマナックデータを
前記アルマナックデータ正式記憶手段に記憶し直した後
に、前記アルマナックデータ一時記憶手段に記憶されて
いるすべてのアルマナックデータを廃棄するものである
ことを特徴とする衛星航法装置。