JP2001091623A - 位置評定システム、及び位置評定方法 - Google Patents

位置評定システム、及び位置評定方法

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JP2001091623A
JP2001091623A JP26374099A JP26374099A JP2001091623A JP 2001091623 A JP2001091623 A JP 2001091623A JP 26374099 A JP26374099 A JP 26374099A JP 26374099 A JP26374099 A JP 26374099A JP 2001091623 A JP2001091623 A JP 2001091623A
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Shinji Ogishima
真治 荻島
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】対象物から放射される電波の周波数に影響を受
けることなく高い精度で対象物の位置評定を実行するこ
とを可能にする。 【解決手段】地理的に離れた位置に設置される複数の受
信所12−1〜12−3…のそれぞれには、GPSによ
り時刻情報を取得するGPS部20(時刻取得部20
a)と、対象物から放射される電波を受信して、この受
信電波の波形情報にGPS部20により取得された時刻
情報をもとにした電波の受信時刻を示す時刻基準を付加
して時刻基準付き受信波形情報として出力する電波受信
部22とを有している。時間差算出部24は、受信所1
2−1〜12−3…から出力された時刻基準付き受信波
形情報をもとに、それぞれにおける対象物からの受信電
波の到達時間差を算出する。位置評定部26は、時間差
算出部24により算出された受信電波の到達時間差に基
づいて対象物の位置を評定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物や移動体な
どの対象物から放射される電波を受信することにより対
象物の位置を評定する位置評定システム、及び位置評定
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電波を発信している建築物や移動
体などの対象物の位置の評定(位置の特定)は、地理的
に離れた場所に電波を受信する複数の受信所を設け、こ
れら複数の受信所によって受信された対象物から放射さ
れた電波をもとにして行っている。すなわち各受信所で
は、対象物から放射された電波を受信することで、その
受信方位(電波を受信した方向)を検出する。そして、
複数の受信所によって検出されたそれぞれの受信方位の
交点位置を特定して対象物の位置であるものと判別す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のシス
テムでは、複数の受信所において対象物が発した電波を
受信し、それぞれにおいて検出した受信方位をもとに対
象物の位置を特定していた。しかしながら、電波の特性
上、高周波の電波の場合には受信所において受信方位の
検出が比較的精度良く行なうことができるが、低周波の
電波については受信方位の測定精度が低くなってしま
う。このために低周波の電波を放射する対象物に対する
位置評定の精度も低くなってしまう。
【0004】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、対象物から放射される電波の周波数に影響
を受けることなく高い精度で対象物の位置評定を実行す
ることが可能な位置評定システム、及び位置評定方法を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、GPSにより
時刻情報を取得する時刻取得手段と、対象物から放射さ
れる電波を受信して、この受信電波の波形情報に前記時
刻取得手段により取得された時刻情報をもとにした電波
の受信時刻を示す時刻基準を付加して時刻基準付き受信
波形情報として出力する電波受信手段とを有する、それ
ぞれが地理的に離れた位置に設置される複数の受信手段
と、前記複数の受信手段のそれぞれから前記電波受信手
段により出力された時刻基準付き受信波形情報をもと
に、前記受信手段のそれぞれにおける受信電波の到達時
間差を算出する時間差算出手段と、前記時間差算出手段
によって算出された受信電波の到達時間差に基づいて、
前記対象物の位置を評定する位置評定手段とを具備した
ことを特徴とする。
【0006】このような構成によれば、受信手段(受信
所)においてGPSを用いて時刻情報を取得し、対象物
からの受信電波の波形情報に時刻情報をもとにした電波
の受信時刻を示す時刻基準を付加して時刻基準付き受信
波形情報として出力する。そして、時刻基準付き受信波
形情報をもとにして、受信手段のそれぞれにおける受信
電波の到達時間差を算出し、この算出された受信電波の
到達時間差に基づいて対象物の位置を評定する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は本実施形態における
位置評定システムの全体構成を示す図である。図1に示
すように、本実施形態における位置評定システムは、管
理センタ10と複数の受信所12−1〜12−3…とに
よって構成されている。本実施形態における位置評定シ
ステムは、各受信所12−1〜12−3…において、位
置の特定が必要な建築物や移動体など対象物16から放
射された電波を受信し、この受信電波の各受信所12−
1〜12−3への到達時間差をもとにして対象物16の
位置の評定(特定)を行なうものである。
【0008】各受信所12−1〜12−3…は、対象物
16から放射された電波を受信すると共に、GPSを利
用して時刻情報を取得するためにGPS衛星14からの
電波を受信する機能が設けられている。受信所12−1
〜12−3…は、対象物16からの受信電波の波形情報
に、時刻情報をもとにした電波の受信時刻を示す時刻基
準を付加して時刻基準付き受信波形情報として管理セン
タ10に出力する。
【0009】なお、図1においては、1つのGPS衛星
14のみを図示しているが、受信所12−1〜12−3
…は、GPSを利用するために、それぞれ複数のGPS
衛星からの電波を受信しているものとする。
【0010】図2には、図1中に示す位置評定システム
の詳細な構成を示している。受信所12−1には、図2
に示すように、GPS部20と電波受信部22が設けら
れている。GPS部20は、GPS衛星14からの電波
を受信して、これをもとに時刻取得部20aによって時
刻情報を取得する。GPS部20は、時刻取得部20a
によって取得された時刻情報を、電波受信部22による
電波の受信時刻を示す時刻基準情報として電波受信部2
2に出力する。電波受信部22は、対象物16からの放
射電波を受信し、その電波の受信波形の情報に、GPS
部20からの時刻基準情報を付加して時刻基準付き受信
波形情報として管理センタ10に出力する。なお、受信
所12−2,12−3…も受信所12−1と同様にして
構成されているものとして説明を省略する。
【0011】また、管理センタ10は、図2に示すよう
に、時間差算出部24と位置評定部26が設けられてい
る。時間差算出部24は、複数の受信所12−1〜12
−3…(電波受信部22)からの時刻基準付き受信波形
情報を受信し、2つの受信所の組のそれぞれについて時
刻基準付き受信波形情報をもとにして受信電波の到達時
間差を算出する。位置評定部26は、時間差算出部24
によって算出された2つの受信所の組のそれぞれについ
ての受信電波の到達時間差に基づいて、対象物16の位
置を評定する。
【0012】次に、本実施形態における位置評定システ
ムの動作について説明する。電波を放射している対象物
16の位置評定を行なう場合、受信所12−1〜12−
3…のそれぞれにおいて、電波受信部22により対象物
16からの電波を受信する。また、受信所12−1〜1
2−3…は、対象物16からの電波を受信する一方、G
PS部20によって時刻情報をGPSを用いて取得して
いる。
【0013】すなわちGPS部20は、複数(少なくと
も3つ)のGPS衛星14からの電波を受信すること
で、それぞれのGPS衛星14から緯度、経度、高さ、
電波発射時刻の4つのデータを取得し、これらデータを
もとにして受信所が設置されている場所と共に、GPS
衛星14が搭載している原子時計の時刻とGPS部20
が持っている時計との誤差を求める。時刻取得部20a
は、この求められた誤差をもとにしてGPS部20が持
つ時計を補正することで、GPS衛星14の原子時計と
のずれが極めて少ない高精度の時刻情報を取得すること
ができる。GPS部20は、時刻取得部20aによって
取得した時刻情報を、時刻基準情報として電波受信部2
2に出力する。
【0014】全ての受信所12−1〜12−3…が同様
にして時刻情報を取得することで、各受信所12−1〜
12−3…のそれぞれのGPS部20が電波受信部22
に与える時刻基準情報は、GPS衛星14が持つ原子時
計との誤差が極めて少ない正確な値に統一されているこ
とになる。
【0015】一方、電波受信部22は、対象物16から
の放射電波を受信して、この受信電波の波形情報にGP
S部20からの時刻情報をもとにした電波の受信時刻を
示す時刻基準を付加して時刻基準付き受信波形情報とし
て管理センタ10に出力する。
【0016】図3には、管理センタ10に出力された受
信所12−1〜12−3からの時刻基準付き受信波形情
報をもとにした、時刻基準波形付き受信波形の一例を示
している。図3に示すように、受信所12−1〜12−
3によって受信される対象物16からの電波は、対象物
16の位置と各受信所12−1〜12−3…との相対距
離の違いによって到達時間が異なってくる。従って、各
受信所12−1〜12−3…からの時刻基準付き受信波
形を比較した場合には、相対距離の違いに応じて時刻基
準に対するずれの量が異なることになる。
【0017】図3に示す例では、(a)に示す受信所1
2−1からの時刻基準付き受信波形に対して、(b)に
示す受信所12−2からの時刻基準付き受信波形が時間
的に遅れているため、受信所12−2は受信所12−1
よりも対象物16から遠い位置にあることが分かる。同
様に、(b)に示す受信所12−2からの時刻基準付き
受信波形に対して、(c)に示す受信所12−3からの
時刻基準付き受信波形が時間的に進んでいるため、受信
所12−3は受信所12−2よりも対象物16から近い
位置にあることが分かる。
【0018】管理センタ10の時間差算出部24は、受
信所12−1〜12−3…からの時刻基準付き受信波形
情報に対して、2つの受信所の組のそれぞれについて時
刻基準をもとにして受信電波の到達時間差を算出する。
例えば、時間差算出部24は、電波の取り始めの時刻、
特定の波形位置の時刻などを基準にして到達時間差を算
出する。ここでは、受信所12−1と受信所12−2、
受信所12−2と受信所12−3との組のそれぞれにお
いて到達時間差を算出する。
【0019】また、時刻基準は、各受信所12−1〜1
2−3…においてGPSをもとに取得した時刻情報をも
とにして付加されたものであるため、対象物16の位置
と受信所12−1〜12−3…との位置の相対的な距離
に応じた到達時間差を取得できる。時間差算出部24
は、2つの受信所の組のそれぞれについての到達時間差
の情報を位置評定部26に出力する。
【0020】位置評定部26は、時間差算出部24によ
って算出された受信電波の到達時間差に基づいて、対象
物の位置を評定する。すなわち、2つの受信所の位置
と、この各受信所における受信電波の到達時間差から対
象物16の位置を想定することができる。
【0021】図4には、3つの受信所12−1〜12−
3からの時刻基準付き受信波形情報をもとにした位置評
定部26による対象物16の位置評定の概念を示してい
る。図4に示すように、受信所12−1と受信所12−
2との関係から得られる対象物16の位置と、受信所1
2−2と受信所12−3との関係から得られる対象物1
6の位置は、それぞれ電波の到達時間差から求められる
曲線上にあるものと想定することができる。
【0022】従って、受信所12−1と受信所12−
2、受信所12−2と受信所12−3との間で求められ
る仮想曲線の交点を対象物16の位置と評定することが
できる。
【0023】なお、3つの受信所12−1〜12−3か
らの時刻基準付き受信波形情報をもとにして、2組の受
信所間で受信時間差を算出しているので、図4に示すよ
うに対象物16の位置を示す仮想曲線が2本となり、対
象物16の評定位置の可能性がある地点が2カ所求めら
れる。この場合、2カ所の地点が大きく方向が異なって
いるので、受信所12−1〜12−3…における電波の
受信方位(必ずしも精度が高い必要がない)を参考にす
ることで、何れか一方に対象物16の評定位置を決定す
ることができる。また、3つの受信所12−1〜12−
3からの時刻基準付き受信波形情報があれば3つの組み
合わせができるので、前述した例では受信所12−1と
受信所12−3との組による受信時間差も求めることに
より3本の仮想曲線が求められることになり、対象物1
6の位置を1点に特定することができる。勿論、4つ以
上の受信所12−1〜12−3…からの時刻基準付き受
信波形情報をもとにして対象物16の位置を評定を行な
うことにより、対象物16の位置を示す仮想曲線を3本
以上として、それら3本以上の曲線の交点を対象物16
の位置として評定することもできる。
【0024】このようにして、複数の受信所12−1〜
12−3…によって受信された対象物16から放射され
た電波の受信時間差に基づいて対象物16の位置を評定
(特定)するので、対象物16からの電波の周波数が低
周波のために電波の受信方位を正確に検知することがで
きない場合であっても、高い精度で対象物16の位置を
評定することができる。
【0025】なお、前述した説明では、時間差算出部2
4と位置評定部26とを含む管理センタ10を設け、全
ての受信所12−1〜12−3…からの時刻基準付き受
信波形情報を受信する構成としているが、必ずしもこの
形態に限るものではない。例えば位置評定システム中に
一つの時間差算出部24を設けているが、複数の時間差
算出部24を設け、それぞれ2つの受信所からの時刻基
準付き受信波形情報を取得して、受信時間差情報を算出
し、これを位置評定部26に出力する構成とすることも
できる。位置評定部26は、複数の時間差算出部24か
ら取得できた受信時間差情報をもとにして対象物16の
位置評定を実行する。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、受
信手段(受信所)においてGPSを用いて時刻情報を取
得し、対象物からの受信電波の波形情報に時刻情報をも
とにした電波の受信時刻を示す時刻基準を付加して時刻
基準付き受信波形情報として出力し、この時刻基準付き
受信波形情報をもとにして、受信手段のそれぞれにおけ
る受信電波の到達時間差を算出し、この算出された受信
電波の到達時間差に基づいて対象物の位置を評定するこ
とにより、対象物から放射される電波の周波数に影響を
受けることなく、対象物からら放射される電波が低周波
であっても高い精度で対象物の位置評定を実行すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における位置評定システムの全体構
成を示す図。
【図2】図1中に示す位置評定システムの詳細な構成を
示す図。
【図3】管理センタ10に出力された受信所12−1〜
12−3からの時刻基準付き受信波形情報をもとにした
時刻基準波形付き受信波形の一例を示す図。
【図4】3つの受信所12−1〜12−3からの時刻基
準付き受信波形情報をもとにした位置評定部26による
対象物16の位置評定の概念を示す図。
【符号の説明】
10…管理センタ 12−1〜12−3…受信所 14…GPS衛星 16…対象物 20…GPS部 20a…時刻取得部 22…電波受信部 24…時間差算出部 26…位置評定部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 GPS(Global Positioning System)
    により時刻情報を取得する時刻取得手段と、対象物から
    放射される電波を受信して、この受信電波の波形情報に
    前記時刻取得手段により取得された時刻情報をもとにし
    た電波の受信時刻を示す時刻基準を付加して時刻基準付
    き受信波形情報として出力する電波受信手段とを有す
    る、それぞれが地理的に離れた位置に設置される複数の
    受信手段と、 前記複数の受信手段のそれぞれから前記電波受信手段に
    より出力された時刻基準付き受信波形情報をもとに、前
    記受信手段のそれぞれにおける受信電波の到達時間差を
    算出する時間差算出手段と、 前記時間差算出手段によって算出された受信電波の到達
    時間差に基づいて、前記対象物の位置を評定する位置評
    定手段とを具備したことを特徴とする位置評定システ
    ム。
  2. 【請求項2】 地理的に離れた位置に設置される複数の
    受信手段において、GPS(Global Positioning Syste
    m)により時刻情報を取得し、また対象物から放射され
    る電波を受信して、この受信電波の波形情報に前記時刻
    情報をもとにした電波の受信時刻を示す時刻基準を付加
    して時刻基準付き受信波形情報として出力し、 前記複数の受信手段のそれぞれから出力された時刻基準
    付き受信波形情報をもとに、前記受信手段のそれぞれに
    おける受信電波の到達時間差を算出し、 この算出された受信電波の到達時間差に基づいて前記対
    象物の位置を評定することを特徴とする位置評定方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006194643A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Tohoku Electric Power Co Inc 落雷位置標定方法及びシステム
JP2008122127A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Mitsubishi Electric Corp 目標位置標定装置
JP2010515052A (ja) * 2006-12-27 2010-05-06 トゥルーポジション・インコーポレーテッド Rf放出体の可搬型反復地理的位置検出

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