JP2001194442A - 移動体姿勢角計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動体上に設置した複数の衛星信号受信アン
テナで受信した衛星信号搬送波（キャリア）の位相差を
利用して、その相対位置から移動体の姿勢角を高精度で
計測する移動体姿勢角計測装置において、整数値バイア
スを早く決定するとともに、姿勢角を高精度に求めるこ
と。 【解決手段】 衛星信号受信アンテナ１，２のうち、１
つ以上を移動アンテナ１とするとともに、衛星信号受信
状況に応じて移動アンテナ１の位置を指示６する。この
アンテナ設定位置決定手段６の指示により移動アンテナ
１を移動５する。そして、アンテナ設定位置に応じて、
整数値バイアスの決定および姿勢角計測を行う。この移
動としては、直線移動および回転移動がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体上に複数の
衛星信号受信アンテナを設置し、受信した衛星信号搬送
波（キャリア）位相の位相差を利用して、その相対位置
から移動体の姿勢角を高精度で計測する移動体姿勢角計
測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体の姿勢角計測装置として、移動体
上に複数の衛星信号受信アンテナを設置し、受信した衛
星信号搬送波（キャリア）位相の位相差を利用して、そ
の複数の衛星信号受信アンテナの相対位置から移動体の
姿勢角を高精度で計測するものが知られている。

【０００３】この姿勢角計測装置では、移動体上に２つ
以上の衛星信号受信アンテナを設置し、複数の衛星から
の衛星信号をそれぞれ受信する。そして、既知であるア
ンテナ間の距離等の情報と、それぞれ受信した衛星信号
毎の衛星信号搬送波（キャリア）位相の位相差を利用し
て、基準とするアンテナから見たその他のアンテナの相
対位置をセンチメートル（ｃｍ）レベルの高精度で求
め、その相対位置から移動体の姿勢角を高精度で計測す
る。

【０００４】例えば、２つのアンテナで構成した場合に
は、移動体の前後方向に２アンテナを設置すれば、方位
角とピッチ角が計測できる。また、その２アンテナと直
交した位置に３台目のアンテナを設置すれば、ロール角
も計測することができる。この計測の手順は、先ず、基
準アンテナから見た別のアンテナの相対ベクトルを求め
る。続いて、そのベクトルから楕円体の地表面に平行な
成分（東、北の２方向）と垂直成分の３つの成分を、ベ
クトル回転式で求めることになる。

【０００５】ここで、センチメートル（ｃｍ）レベルの
高精度でアンテナの相対位置を求めるため、各アンテナ
に接続された各衛星信号受信機では、数１０ｃｍの波長
である、ＧＰＳとかＧＬＯＮＡＳＳ衛星の衛星信号搬送
波（キャリア）の位相を計測している。一方、姿勢角の
精度を確保するためにアンテナ間の距離はできるだけ長
く設定される。このため、波長毎、すなわち各サイクル
毎に同位相が計測されるので、計測した位相はどのサイ
クルのものかを正確に測定し、整数値バイアスを確定す
ることが必要である。

【０００６】従来の整数値バイアスの求め方について説
明する。移動体の姿勢角を計測するためにはその立体的
な位置関係が必要であるから、整数値バイアスについて
も３次元位置を求めることになる。ただ、整数値バイア
スの求め方としては、原理的には３次元位置を求める場
合も地表面上の１次元位置を求める場合も同じであるの
で、説明をわかりやすくするため、以後地表面上の１次
元位置を求める場合を例にして説明する。

【０００７】搬送波位相で求められる位置自体の精度は
アンテナ間距離とは無関係であるが、移動体姿勢角の精
度はアンテナ間距離に逆比例する。したがって、高精度
に移動体姿勢角を求めるため、移動体上に設置されるア
ンテナ間距離は１［ｍ］以上離して固定するのが一般的
である。例えば、搬送波位相で求められる位置自体の精
度をｌｃｍ、アンテナ間距離をｌｍとすると、姿勢角の
角度精度は約０．６度となり、通信衛星を追尾するため
などの一般的に要求される１度以下の精度が得られる。

【０００８】図９は、従来の整数値バイアスの求め方を
説明するものである。基準となるアンテナをＸの位置、
測定するアンテナをＡの位置とし、アンテナ間距離Ｌを
搬送波の波長λの数倍以上離した場合、衛星Ｓ１の時刻
ｔｌの信号において、同じ位相差となる点は、真の点Ａ
以外に、衛星信号搬送波の波長λの整数サイクル分異な
った点Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆが存在する。この内、既知で
あるアンテナ間距離Ｌ（＝ＸＡ）の条件を満たさない点
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは誤っていると直ちに判定できるが、点
Ｆは同じ距離Ｌ（＝ＸＦ）であるため、衛星Ｓ１、時刻
ｔｌの信号のみでは、真の整数値バイアスを確定するこ
とができない。

【０００９】ＧＰＳ，ＧＬＯＮＡＳ衛星など周回衛星の
場合には、時間とともに衛星が移動するので、図９に衛
星Ｓ１、時刻ｔ２として示すように、衛星と地表面との
角度も変化する。その結果、地表面に投影した長さが異
なることになり、衛星信号搬送波の整数サイクル分異な
った点ＦはＦ’に移動するが、真の点Ａは同じ位置のま
まである。

【００１０】このことを利用して、整数値バイアスが決
定できるが、衛星移動に伴う角度変化はゆっくりである
ため、この方法では整数値バイアス決定まで長い時間
（例えば、安価な１周波受信機の場合では約１０分）が
必要であり、また、移動体の位置、姿勢角などが変化す
ることから、整数値バイアスの決定が困難であった。

【００１１】しかしながら、一度整数値バイアスが決定
されれば、前回との位相差の変化量を測定すれば常に位
置が求められ、アンテナ間が長い場合には、高精度に姿
勢角を求められる。したがって、従来の移動体姿勢角計
測装置は、アンテナ間距離は１［ｍ］以上離して固定す
るのが一般的となっている。

【００１２】仮に、基準となるアンテナを図９のＹの位
置、測定するアンテナをＡの位置とし、アンテナ間距離
を搬送波の１／２波長以内にした場合、真の点Ａ以外は
アンテナ間距離が１／２波長以上となるため、衛星Ｓ１
の時刻ｔｌの信号において、同じ位相差となる点は真の
点Ａのみとなる。したがって、衛星Ｓ１、時刻ｔｌの信
号のみで、真の整数値バイアスを確定することができ
る。しかしながら、アンテナ間距離が搬送波の１／２波
長以内と短いため、姿勢角は高精度には求められない。
例えば、搬送波位相で求められる位置自体の精度をｌｃ
ｍ、アンテナ間距離を１０ｃｍとすると、姿勢角の角度
精度は約６度となり、一般的に要求される１度以下の精
度は得られない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、アンテ
ナ間距離を長くした場合は、高精度に姿勢角を求められ
るものの、正しい整数値バイアスを決定するまで時間が
かかり、その結果として姿勢角を求めるのに長い時間を
要する欠点があった。このことは受信中断が多い移動体
に適用する場合（例えば車載用など）には、大きな間題
であった。

【００１４】また、逆に、アンテナ間距離を短くした場
合は、整数値バイアスを決定するまでの時間は短くでき
るものの、姿勢角は高精度には求められない欠点があ
り、実用上使用できなかった。

【００１５】このため、本発明は、移動体上に設置した
複数の衛星信号受信アンテナで受信した衛星信号搬送波
（キャリア）の位相差を利用して、その相対位置から移
動体の姿勢角を高精度で計測する移動体姿勢角計測装置
において、整数値バイアスを早く決定するとともに、姿
勢角を高精度に求めることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の移動体姿勢角
計測装置は、移動体上に設置した２つ以上の衛星信号受
信アンテナで受信した衛星信号搬送波（キャリア）位相
の差を利用して、その相対位置から移動体の姿勢角を高
精度で計測する移動体姿勢角計測装置において、前記衛
星信号受信アンテナのうち、１つ以上のアンテナを移動
アンテナとするとともに、衛星信号受信状況に応じて前
記移動アンテナの位置を指示するアンテナ設定位置決定
手段と、このアンテナ設定位置決定手段の指示により前
記移動アンテナを移動するアンテナ移動手段とを備え、
アンテナ設定位置に応じて、整数値バイアスの決定およ
び姿勢角計測を行うことを特徴とする。

【００１７】この構成によれば、衛星信号受信アンテナ
のうち、１つ以上のアンテナを移動アンテナとすること
で、基準となるアンテナとの距離、あるいは距離および
方向を変更可能とする。そして、受信中断あるいは受信
開始に際して、先ず、アンテナ間隔を短くして、整数値
バイアスを短時間に確定する。引き続いて、この整数値
バイアスの確定後にアンテナ間隔を最適な位置、距離お
よび方向に移動して、姿勢角を高精度に求めることがで
きる。

【００１８】請求項２の移動体姿勢角計測装置は、移動
体上に設置した２つ以上の衛星信号受信アンテナで受信
した衛星信号搬送波（キャリア）位相の差を利用して、
その相対位置から移動体の姿勢角を高精度で計測する移
動体姿勢角計測装置において、前記衛星信号受信アンテ
ナのうち、１つ以上のアンテナを、回転アンテナ上に設
置するとともに、前記回転アンテナの回転位置に応じ
て、整数値バイアスの決定および姿勢角計測を行うこと
を特徴とする。

【００１９】この構成によれば、衛星信号受信アンテナ
のうち、１つ以上のアンテナを、回転アンテナ上に設置
することで、基準となるアンテナとの距離および方向
が、回転アンテナの回転周期に応じて変更される。そし
て、受信中断あるいは受信開始に際して、先ず、アンテ
ナ間隔が短くなったタイミングなどで、整数値バイアス
を確定する。引き続いて、この整数値バイアスの確定後
にアンテナ間隔が最適な位置（距離、方向）に移動した
タイミングで姿勢角を高精度に求めることができる。

【００２０】このように請求項１におけると同様に、整
数値バイアスの短時間での決定および姿勢角の高精度の
測定ができるとともに、他の用途に用いられている回転
アンテナに１つ以上のアンテナを搭載するだけで、簡単
に構成することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
を参照して説明する。

【００２２】図１は本発明の第１の実施の形態に係る移
動体姿勢角計測装置の構成を示す図である。この図にお
いて、移動体上に設置した衛星信号受信アンテナ１と受
信機３で受信した衛星信号搬送波（キャリア）位相と、
同じく衛星信号受信アンテナ２と受信機４で受信した衛
星信号搬送波（キャリア）位相との位相差を利用して、
その相対位置からその移動体の姿勢角を高精度で計測す
る。この衛星信号受信アンテナ１，２のうち、１方のア
ンテナを移動アンテナ１とするとともに、衛星信号受信
状況に応じて移動アンテナ１の位置を指示するアンテナ
設定位置決定装置６と、このアンテナ設定位置決定装置
６の指示により移動アンテナ１を移動するアンテナ移動
装置５とを備える。

【００２３】アンテナ設定位置決定装置６は 、受信機
４からの衛星信号受信状況、具体的には受信中断（サイ
クルスリップ）信号、運用開始信号、衛星軌道データ、
衛星仰角等のデータを元にして、移動アンテナ１の設置
位置を決定し、その位置まで移動アンテナ１を移動する
為の制御信号をアンテナ移動装置５に転送する。アンテ
ナ移動装置５は、アンテナ設定位置決定装置６からの制
御信号データを機械トルクに変換して移動アンテナ１の
位置を移動させる。

【００２４】この移動体姿勢角計測装置の運用開始時ま
たは受信中断時には、受信状況として受信機４から受信
中断信号などがアンテナ設定位置決定装置６に出力され
る。

【００２５】アンテナ設定位置決定装置６は、受信中断
信号を受けて、アンテナ移動装置５を介して移動アンテ
ナ１を基準アンテナ２に接近させ、移動体の姿勢角計測
の前提となる整数値バイアスを再び確定させる。この接
近させる距離は、整数値バイアスが確定できる距離、即
ち原理上は衛星信号搬送波波長λの半分以内であるが、
整数値バイアスの候補数の関係で実際上支障無く確定で
きる数波長以内、とされる。

【００２６】この整数値バイアスの確定後、移動アンテ
ナ１を再び基準アンテナから離れた位置に移動させて位
置と姿勢角の測位を行う。移動させるべき移動アンテナ
１の設定位置は、アンテナ設定位置決定装置６が受信機
４から衛星配置データ等も得て、最良のアンテナ位置と
なる距離、方向を決定し、アンテナ駆動装置５を介して
受信機３が付随した移動アンテナ１を所定の位置に移動
する。この位置で、移動体の位置と姿勢角を正確に測位
する。

【００２７】なお、ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳなどの衛星
システムでは各衛星は常に移動しており、２アンテナの
方向を変えると求められるアンテナ間の相対位置精度が
変わることになる。このことから、２アンテナ間の距離
を大きくすることと併せて、２アンテナの方向を変える
ことで、結果として姿勢角を最も精度良く求めることが
できる位置が、最良のアンテナ位置となる。

【００２８】図２は具体的な構成例として、一方のアン
テナ２を移動体に固定された取付台２ａに取り付け、他
方のアンテナ１は直線的に移動する場合の構成例を示す
ものである。アンテナ１はアンテナ移動装置５により移
動体に固定された回転軸５ａ，５ｂを中心として駆動さ
れ、アンテナ２に接近させたり、あるいはアンテナ２か
ら離したりできるように、直線的に移動される。

【００２９】運用開始、あるいは受信中断した時には、
アンテナ１，２間の間隔を短く設定する。この時、移動
アンテナ１は、図中１′で示すようにアンテナ２に接近
させる。前述したように、この場合には搬送波の整数値
バイアスが即決定できる。したがって、この時の整数値
バイアスおよび位相差により、まず概略の姿勢角が求め
られる。

【００３０】この概略の姿勢角が求まったら、両アンテ
ナ１，２の間のアンテナ間隔を徐々に長く設定してい
く。図２の場合には直線的移動であるから、アンテナ間
隔を変更しても、真の機軸ベクトルＶ１は変化しない。
従来のように単にアンテナ間隔を長くした場合には、例
えば図９の点Ｆのように、誤った解が存在した。この構
成例の場合には接近させたアンテナ１，２を、例えば図
９においてＹからＸの方向ヘアンテナを移動させるよう
に、徐々に離すことになる。したがって、移動アンテナ
１のアンテナ位置である点Ａはその条件を満足するが、
点Ｆはその条件を満足しないため、誤って判定すること
はない。

【００３１】そして、最終的には両アンテナ１，２間の
アンテナ間隔を十分長くすることにより、移動体の姿勢
角を高精度に求めることができる。

【００３２】なお、上記アンテナ間隔の設定指示は受信
機４からの衛星信号受信状況を示す信号により自動的に
行っているが、手動にて行うこともできる。この点は以
下に示す例においても同様である。

【００３３】図３は一方のアンテナを移動させる他の具
体的な構成例として、一方のアンテナ２を固定し、他方
のアンテナ１は同一円周上を移動する場合の構成例を示
すものである。アンテナ１はアンテナ移動装置５によ
り、移動体に固定された回転軸５ｃを中心として、円周
上の回転面５ｄを移動される。この回転により、アンテ
ナ１はアンテナ２に接近させたり、あるいはアンテナ２
から離したりできる。

【００３４】運用開始、あるいは受信中断した時には、
アンテナ間隔を短く設定する。この時、移動アンテナ１
は、図中１′で示すようにアンテナ２に接近させる。前
述したように、この場合には搬送波の整数値バイアスが
即決定できる。したがって、まず概略の姿勢角が求めら
れる。

【００３５】そして、衛星信号を利用する場合、求めら
れる位置精度は、両アンテナ１，２間の距離の他に、そ
の時の衛星配置と、基準アンテナ２から見た移動アンテ
ナ１へのベクトル（回転面上での偏向量ベクトル）に依
存する。つまり、回転面上での偏向量ベクトルを変える
ことにより、衛星配置が同じでも位置精度を向上させる
ことができる。

【００３６】このことを利用し、衛星配置を衛星からの
信号等により得て、位置精度が最良となる回転面上での
偏向量ベクトルを求める。この偏向量ベクトルと、計測
して得られた概略の機軸ベクトルＶ１の差を取ることに
より、現機軸ベクトルにおいて、位置精度が最良となる
アンテナ位置を求めることができる。したがって、両ア
ンテナ１，２間の距離を大きくするとともに、その位置
に一番近くなるように、移動アンテナ１を回転移動する
ことで、位置精度、最終的には姿勢角精度を向上させる
ことができる。この回転面上で移動されたアンテナ１を
終点とし、固定アンテナ２を始点とするベクトルをアン
テナ面移動ベクトルＶ２とする。

【００３７】図４は一方のアンテナを移動させる更に他
の具体的な構成例として、一方のアンテナ２を固定し、
他方のアンテナ１は固定アンテナ２を中心として回転す
るとともに距離を可変にするように移動する場合の構成
例を示すものである。

【００３８】アンテナ１はアンテナ移動装置５により、
移動体に固定されたアンテナ２を中心として、円周上の
回転面５ｄを移動されるとともに、アンテナ２との距離
も変化される。この回転および距離変化により、アンテ
ナ１はアンテナ２に接近させたり、あるいはアンテナ２
から離したりできるし、またその方向も変化できる。

【００３９】この構成例では、アンテナ２を回転軸上に
設置するため、アンテナ面移動ベクトルＶ２の方向を‐
１８０ 度〜１８０ 度とすることが出来る。これは、図
３ではアンテナ面内移動ベクトルＶ２の方向は限られた
範囲しかとる事が出来ないのに対して、アンテナ面移動
ベクトルＶ２を任意の方向に採ることができる。しか
も、両アンテナ１，２間の距離は、接近させたり、離し
たり任意にできる。

【００４０】したがって、運用開始、あるいは受信中断
した時には、アンテナ間隔を短く設定し、搬送波の整数
値バイアスが即決定できる。

【００４１】そして、両アンテナ１，２間の距離を大き
くするとともに、移動アンテナ１を最良の位置に回転移
動することで、位置精度、最終的には姿勢角精度を向上
させることができる。

【００４２】図５は本発明の第２の実施の形態に係る移
動体姿勢角計測装置の構成を示す図である。この図にお
いても、移動体上に設置した衛星信号受信アンテナ１と
受信機３で受信した衛星信号搬送波（キャリア）位相
と、同じく衛星信号受信アンテナ２と受信機４で受信し
た衛星信号搬送波（キャリア）位相との位相差を利用し
て、その相対位置から移動体の姿勢角を高精度で計測す
る。

【００４３】この衛星信号受信アンテナ１，２のうち、
少なくとも１方のアンテナ１を船舶レーダ用などに用い
られる回転アンテナのフレーム上に設置する。そして、
この回転アンテナの回転位置の基点を、機軸上に置かれ
たリードスイッチ７上をアンテナ１，受信機３が通過し
たことによって決定する。この基点即ちスキャン同期ク
ロツクとアンテナフレームの回転速度とタイマー用クロ
ツク等から回転角度位置内挿装置８により、回転アンテ
ナのフレームの瞬時回転角度位置θの信号を受信機４に
供給する。なお、リードスイッチ７はスキャン同期クロ
ックを発生させるために用いられているが、船舶レーダ
の送信機などからこのスキャン同期クロックが得られる
場合もある。

【００４４】さて、運用開始時または受信中断時は、図
５の受信機４から受信中断信号が出力される。そして、
回転角度位置内装装置８から送られてくる０度（移動ア
ンテナ１が固定アンテナ２に最も接近する角度）の回転
角度位置信号と、受信機４が発生している測位タイミン
グ信号との論理和をとり、その出力を新しい測位タイミ
ングとして測位を行う。

【００４５】このようにすれば、アンテナ１がアンテナ
２と最も近接する位置で、整数値バイアス確定の為の測
位が可能となる。なお、この場合１回の測位で、整数値
バイアスは確定する。

【００４６】次に、衛星信号から与えられる衛星配置情
報を元にして、回転面内移動ベクトルを算出し、図３の
構成例で説明した方法で測位位置を移動させ、最終的に
回転アンテナが前記回転面内移動ベクトル上を通過する
時に、衛星信号搬送波（キャリア）の位相変化のみによ
る測位を行う。

【００４７】この位置での衛星と地表面との角度は急速
に変化する為、短時間で整数値バイブスを決定すること
ができ、移動体の姿勢角を早くかつ高精度に求めること
ができる。

【００４８】このように、衛星信号受信アンテナ１，２
のうち、一方のアンテナ１を、回転レーダアンテナ上に
設置することで、基準となるアンテナ２との距離および
方向が、回転アンテナの回転周期に応じて変更される。
そして、アンテナ間隔が短くなったタイミングで、整数
値バイアスを確定する。引き続いて、この整数値バイア
スの確定後にアンテナ間隔が最適な位置、距離および方
向、に移動したタイミングで姿勢角を高精度に求めるこ
とができる。

【００４９】このように、整数値バイアスの短時間での
決定および姿勢角の高精度の測定ができるとともに、他
の用途に用いられている回転アンテナに一方のアンテナ
を搭載するだけで、簡単に構成することができる。

【００５０】図６は船舶レーダの回転アンテナフレーム
などに移動アンテナを取り付ける場合の具体的な構成例
として、一方のアンテナ２を固定し、他方のアンテナ１
は回転アンテナフレーム９に取り付けた場合の構成例を
示すものである。

【００５１】回転アンテナフレーム９の角度位置は常時
監視し、回転アンテナフレーム９が所定の角度位置に回
転してきた時点で測位することにより、図３の方法で示
した移動アンテナを所定の回転角度位置に移劫させて測
位するのと同様の効果を得るものである。

【００５２】即ち運用開始、あるいは受信中断した時に
は、二つの衛星信号受信アンテナ１，２のアンテナ間隔
が最小となる角度位置で整数値バイアスを即決する。衛
星から得られる信号から衛星配置情報を得て、これによ
り測位精度が最良となる回転面上での偏向量ベクトルを
求め、回転面内移動ベクトルＶ２を設定する。そして、
回転アンテナフレーム９に取り付けられたアンテナ１が
そのベクトル上を通過する時に測位する。

【００５３】図７は船舶レーダの回転アンテナフレーム
などに移動アンテナを取り付ける場合の他の具体的な構
成例として、基準となるアンテナ２と測位するアンテナ
１の両方のアンテナを回転アンテナフレーム９の両端に
それぞれ設置し、この回転アンテナフレーム９を所定の
回転数で回転させるものである。

【００５４】従来技術での説明のように、既知であるア
ンテナ間隔をＬとするとき、“基線長計算結果”がアン
テナ間隔Ｌに等しいという関係が成り立つ解の候補が多
数存在した場合には、従来技術では衛星移動に伴う角度
変化で整数サイクル分異なった解の候補を取り除いてい
たが、本構成では、アンテナ間相対ベクトルを所定の回
転数に従って変えることにより、従来技術よりも速く整
数値バイアスを確定する。また、この構成例では、アン
テナ面内移動ベクトルＶ２の取り得る方向は−１８０度
〜＋１８０度まで可能となる。

【００５５】図８は船舶レーダの回転アンテナフレーム
などに移動アンテナを取り付ける場合の更に他の具体的
な構成例として、一方のアンテナ２を回転アンテナフレ
ーム９の回転軸上に固定し、他方のアンテナ１は回転ア
ンテナフレーム９に取り付けた場合の構成例を示すもの
である。この構成例においても、図６，図７と同様な機
能を果たすことができ、アンテナ面内移動ベクトルＶ２
の取り得る方向は−１８０度〜＋１８０度まで可能とな
る。

【００５６】なお、図６〜図８の構成例では、船舶レー
ダアンデナ等の回転アンテナフレーム上に衛星信号受信
アンテナを設定するため、受信アンテナからの出力デー
タ信号はスリップリングを介する必要がある。また、ア
ンテナの回転位置を示す信号又はスキャン同期クロック
が必要となり、これを用いてアンテナが現在どの位置に
いるかを認識した上で、整数値バイアスの確定または、
キャリア位相差の算出をすることになる。

【００５７】また、例えば地表面の角度を速やかに算出
するために３個以上の衛星信号受信アンテナを用いる構
成も可能である。

【００５８】

【発明の効果】本発明の請求項１の構成によれば、移動
体に搭載される複数の衛星信号受信アンテナのうち、１
つ以上のアンテナを移動アンテナとすることで、基準と
なるアンテナとの距離、あるいは距離および方向を変更
可能とする。そして、受信中断あるいは受信開始に際し
て、先ず、アンテナ間隔を短くすることで、整数値バイ
アスを短時間に確定する。引き続いて、この整数値バイ
アスの確定後にアンテナ間隔を最適な位置、距離および
方向、に移動して姿勢角を高精度に求めることができ
る。

【００５９】本発明の請求項２の構成によれば、衛星信
号受信アンテナのうち、１つ以上のアンテナを、回転ア
ンテナ上に設置することで、基準となるアンテナとの距
離、方向が、回転アンテナの回転周期に応じて変更され
る。そして、受信中断あるいは受信開始に際して、先
ず、アンテナ間隔が短くなったタイミングなどで、整数
値バイアスを確定する。引き続いて、この整数値バイア
スの確定後にアンテナ間隔が最適な位置（距離、方向）
に移動したタイミングで姿勢角を高精度に求めることが
できる。

【００６０】このように請求項１におけると同様に、整
数値バイアスの短時間での決定および姿勢角の高精度の
測定ができるとともに、他の用途に用いられている回転
アンテナに１つ以上のアンテナを搭載するだけで、簡単
に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る移動体姿勢角
計測装置の構成を示す図。

【図２】第１の実施の形態に係る移動体姿勢角計測装置
の具体的構成例を示す図。

【図３】第１の実施の形態に係る移動体姿勢角計測装置
の他の具体的構成例を示す図。

【図４】第１の実施の形態に係る移動体姿勢角計測装置
のさらに他の具体的構成例を示す図。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る移動体姿勢角
計測装置の構成を示す図。

【図６】第２の実施の形態に係る移動体姿勢角計測装置
の具体的構成例を示す図。

【図７】第２の実施の形態に係る移動体姿勢角計測装置
の他の具体的構成例を示す図。

【図８】第２の実施の形態に係る移動体姿勢角計測装置
のさらに他の具体的構成例を示す図。

【図９】従来の整数サイクル数決定方法を説明する図。

【符号の説明】

１ 移動アンテナ ２ 固定（基準アンテナ） ３ 移動アンテナ用衛星信号受信機 ４ 固定（基準）アンテナ用衛星信号受信機 ５ アンテナ移動装置 ６ アンテナ設定位置決定装置 ７ リードスイッチ ８ 回転角度位置内挿装置 ９ 回転アンテナフレーム Ｖ１ 機軸ベクトル Ｖ２ 回転面内移動ベクトル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体上に設置した２つ以上の衛星信号
   受信アンテナで受信した衛星信号搬送波（キャリア）位
   相の差を利用して、その相対位置から移動体の姿勢角を
   高精度で計測する移動体姿勢角計測装置において、 前記衛星信号受信アンテナのうち、１つ以上のアンテナ
   を移動アンテナとするとともに、衛星信号受信状況に応
   じて前記移動アンテナの位置を指示するアンテナ設定位
   置決定手段と、このアンテナ設定位置決定手段の指示に
   より前記移動アンテナを移動するアンテナ移動手段とを
   備え、 アンテナ設定位置に応じて、整数値バイアスの決定およ
   び姿勢角計測を行うことを特徴とする移動体姿勢角計測
   装置。
2. 【請求項２】 移動体上に設置した２つ以上の衛星信号
   受信アンテナで受信した衛星信号搬送波（キャリア）位
   相の差を利用して、その相対位置から移動体の姿勢角を
   高精度で計測する移動体姿勢角計測装置において、 前記衛星信号受信アンテナのうち、１つ以上のアンテナ
   を、回転アンテナ上に設置するとともに、 前記回転アンテナの回転位置に応じて、整数値バイアス
   の決定および姿勢角計測を行うことを特徴とする移動体
   姿勢角計測装置。