JP2002044712A - 衛星移動通信システム、衛星移動通信方法及び衛星移動通信プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
衛星移動通信システム、衛星移動通信方法及び衛星移動通信プログラムを記録した記録媒体Info
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- JP2002044712A JP2002044712A JP2000227753A JP2000227753A JP2002044712A JP 2002044712 A JP2002044712 A JP 2002044712A JP 2000227753 A JP2000227753 A JP 2000227753A JP 2000227753 A JP2000227753 A JP 2000227753A JP 2002044712 A JP2002044712 A JP 2002044712A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周回衛星と移動局間の電波伝播遅延時間を用
いることなしに、移動局が自己の位置を特定することが
できる衛星移動通信システムを提供する。 【解決手段】 周回衛星を介して移動局と基地局との間
の無線通信回線を確立することによって通信を行う衛星
移動通信システムは、自己が発する複数の信号の電波を
識別するためのビームセル識別情報を送信する周回衛星
と、周回衛星から発せられた電波を受信して、該受信電
波から計測されるドップラー周波数と、周回衛星から発
せられるビームセル識別情報信号に基づいて、周回衛星
に対する移動局の相対位置を求める移動局とを備えたこ
とを特徴とする。
いることなしに、移動局が自己の位置を特定することが
できる衛星移動通信システムを提供する。 【解決手段】 周回衛星を介して移動局と基地局との間
の無線通信回線を確立することによって通信を行う衛星
移動通信システムは、自己が発する複数の信号の電波を
識別するためのビームセル識別情報を送信する周回衛星
と、周回衛星から発せられた電波を受信して、該受信電
波から計測されるドップラー周波数と、周回衛星から発
せられるビームセル識別情報信号に基づいて、周回衛星
に対する移動局の相対位置を求める移動局とを備えたこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は衛星移動通信システ
ムに係わり、特に移動局が受信した受信信号に基づき移
動局の測地位置を求めることができる衛星移動通信シス
テム、衛星移動通信方法及び衛星移動通信プログラムを
記録した記録媒体に関する。
ムに係わり、特に移動局が受信した受信信号に基づき移
動局の測地位置を求めることができる衛星移動通信シス
テム、衛星移動通信方法及び衛星移動通信プログラムを
記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、衛星通信システムはユーザの移動
局端末との通信を維持するために、またはその測地位置
情報を提供するために利用されている。よく知られてい
る衛星移動通信システムは、６６個のＬＥＯ（低高度軌
道）に配置された通信衛星を中継して、地表面近傍のユ
ーザの移動局端末と基地局との間で通信信号の授受を行
っている。その移動局端末の通信先は同様の移動局端末
あるいは回線交換網を介した公衆電話網の端末になる
が、前者の場合、やはり通信衛星を中継し関門局を介し
て通信を行い、後者の場合は関門局が交換機に繋がるこ
とによって通信を行うことが可能である。移動局端末は
基地局との間に、搬送波周波数を中心として予め定めら
れた周波数帯域で、規定された時間スロットによって構
成される時間フレームフォーマットにて交信が行われて
いる。
局端末との通信を維持するために、またはその測地位置
情報を提供するために利用されている。よく知られてい
る衛星移動通信システムは、６６個のＬＥＯ（低高度軌
道）に配置された通信衛星を中継して、地表面近傍のユ
ーザの移動局端末と基地局との間で通信信号の授受を行
っている。その移動局端末の通信先は同様の移動局端末
あるいは回線交換網を介した公衆電話網の端末になる
が、前者の場合、やはり通信衛星を中継し関門局を介し
て通信を行い、後者の場合は関門局が交換機に繋がるこ
とによって通信を行うことが可能である。移動局端末は
基地局との間に、搬送波周波数を中心として予め定めら
れた周波数帯域で、規定された時間スロットによって構
成される時間フレームフォーマットにて交信が行われて
いる。
【０００３】交信内容として、移動局端末が衛星から無
条件に受信できる情報としては、その受信電波を送信し
ている衛星のＩＤ、受信電波のビームＩＤ、衛星の位置
座標、受信電波のビーム中心座標、呼び出しのためのリ
ングアラート信号のスケジュール等がある。位置座標を
表示する上で、前述の衛星移動通信システムの場合、グ
リッドコード（Grid Code）座標系が用いられている。
この座標系は、地球を半径６３７８ｋｍの真球体と見な
し、原点をその球体の中心とし、Ｘ軸を経度０度の面と
赤道面の交差する直線とし、Ｚ軸を原点と北極点を結ぶ
直線とし、Ｙ軸はＸ軸とＺ軸の直交する直線とする地球
に固定された座標系である。このグリッドコード座標系
においては、さらに実用上の問題と、地球を真球と見な
すことを有効とするため、各軸上の座標は分解能４ｋｍ
に定められている。
条件に受信できる情報としては、その受信電波を送信し
ている衛星のＩＤ、受信電波のビームＩＤ、衛星の位置
座標、受信電波のビーム中心座標、呼び出しのためのリ
ングアラート信号のスケジュール等がある。位置座標を
表示する上で、前述の衛星移動通信システムの場合、グ
リッドコード（Grid Code）座標系が用いられている。
この座標系は、地球を半径６３７８ｋｍの真球体と見な
し、原点をその球体の中心とし、Ｘ軸を経度０度の面と
赤道面の交差する直線とし、Ｚ軸を原点と北極点を結ぶ
直線とし、Ｙ軸はＸ軸とＺ軸の直交する直線とする地球
に固定された座標系である。このグリッドコード座標系
においては、さらに実用上の問題と、地球を真球と見な
すことを有効とするため、各軸上の座標は分解能４ｋｍ
に定められている。
【０００４】周回衛星を介して通信する移動局を有する
衛星移動体通信システムにおいては、移動局が衛星から
の呼び出しチャンネル信号を正しく受信するために、シ
ステム側あるいは移動局側で自己の位置を把握し、必要
に応じて衛星に位置情報を送ることによって、その情報
をシステム側に登録する必要がある。
衛星移動体通信システムにおいては、移動局が衛星から
の呼び出しチャンネル信号を正しく受信するために、シ
ステム側あるいは移動局側で自己の位置を把握し、必要
に応じて衛星に位置情報を送ることによって、その情報
をシステム側に登録する必要がある。
【０００５】上述した衛星移動通信システムにおいて、
移動局が周回衛星と通信を行って自局の位置を求めるに
は、まず、移動局から周回衛星と時間同期を取りつつ、
衛星からの要求信号に応じて、規定された周波数のバー
ストを規定された時刻に電波を送信する。次にそれを受
信した周回衛星が電波伝播遅延時間とドップラー周波数
を精密に計測し、その計測値を移動局へ送信する。そし
て移動局は得られた電波伝播遅延時間からその時刻にお
ける周回衛星と移動局間の距離を求めると、これは地球
表面上に１個の円周状の領域が描ける。かつ得られたド
ップラー周波数から地球表面上に１本の等ドップラー線
が求められる。
移動局が周回衛星と通信を行って自局の位置を求めるに
は、まず、移動局から周回衛星と時間同期を取りつつ、
衛星からの要求信号に応じて、規定された周波数のバー
ストを規定された時刻に電波を送信する。次にそれを受
信した周回衛星が電波伝播遅延時間とドップラー周波数
を精密に計測し、その計測値を移動局へ送信する。そし
て移動局は得られた電波伝播遅延時間からその時刻にお
ける周回衛星と移動局間の距離を求めると、これは地球
表面上に１個の円周状の領域が描ける。かつ得られたド
ップラー周波数から地球表面上に１本の等ドップラー線
が求められる。
【０００６】このドップラー線は双曲線状に描かれ、こ
れらの地球表面上の衛星−移動局間の等距離線と等ドッ
プラー線の交点として移動局の位置が求められる。しか
しこの交点は原理上２点が求められるので、移動局が受
信する衛星からのビーム識別子あるいはビーム中心座標
値によってどちらの交点が正しい位置であるかが求めら
れるのである。以降ビーム識別子はビーム中心座標値を
も包含するものとする。さらに別の方法で周回衛星は移
動局からの前述の位置計測用電波の受信時刻における自
身の位置を得ているので、座標変換により前記グリッド
コードを含む任意の座標系における移動局の位置を算出
することができる。
れらの地球表面上の衛星−移動局間の等距離線と等ドッ
プラー線の交点として移動局の位置が求められる。しか
しこの交点は原理上２点が求められるので、移動局が受
信する衛星からのビーム識別子あるいはビーム中心座標
値によってどちらの交点が正しい位置であるかが求めら
れるのである。以降ビーム識別子はビーム中心座標値を
も包含するものとする。さらに別の方法で周回衛星は移
動局からの前述の位置計測用電波の受信時刻における自
身の位置を得ているので、座標変換により前記グリッド
コードを含む任意の座標系における移動局の位置を算出
することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した衛
星移動通信システムにおいて、移動局が自己の位置を求
めるには、移動局が周回衛星との間で互いに交信を何回
か行うことによって周回衛星と時間同期をとった上で、
周回衛星が計測して移動局に報知される電波のドップラ
ー周波数と、周回衛星と移動局間の電波伝播遅延と、別
にモデリングした地球表面の座標から得られる３つの方
程式を解く必要がある。
星移動通信システムにおいて、移動局が自己の位置を求
めるには、移動局が周回衛星との間で互いに交信を何回
か行うことによって周回衛星と時間同期をとった上で、
周回衛星が計測して移動局に報知される電波のドップラ
ー周波数と、周回衛星と移動局間の電波伝播遅延と、別
にモデリングした地球表面の座標から得られる３つの方
程式を解く必要がある。
【０００８】しかしながら、移動局がシステムからの呼
び出しの待ち受け状態にあるときのように、陸上の移動
局が周回衛星と双方向の交信を行っていない場合では、
周回衛星と移動局間の電波伝播遅延時間を求めることが
できないので、移動局の位置を算出することができない
という問題がある。
び出しの待ち受け状態にあるときのように、陸上の移動
局が周回衛星と双方向の交信を行っていない場合では、
周回衛星と移動局間の電波伝播遅延時間を求めることが
できないので、移動局の位置を算出することができない
という問題がある。
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、周回衛星と移動局間の電波伝播遅延時間を
用いることなしに、移動局が自己の位置を特定すること
ができる衛星移動通信システム、衛星移動通信方法及び
衛星移動通信プログラムを記録した記録媒体を提供する
ことを目的とする。
ものであり、周回衛星と移動局間の電波伝播遅延時間を
用いることなしに、移動局が自己の位置を特定すること
ができる衛星移動通信システム、衛星移動通信方法及び
衛星移動通信プログラムを記録した記録媒体を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、周回衛星を介して移動局と基地局との間の無線通信
回線を確立することによって通信を行う衛星移動通信シ
ステムであって、前記衛星移動通信システムは、自己が
発する複数の信号の電波を識別するためのビームセル識
別情報を送信する周回衛星と、前記周回衛星から発せら
れた電波を受信して、該受信電波から計測されるドップ
ラー周波数と、前記周回衛星から発せられるビームセル
識別情報信号に基づいて、前記周回衛星に対する前記移
動局の相対位置を求める移動局とを備えたことを特徴と
する。
は、周回衛星を介して移動局と基地局との間の無線通信
回線を確立することによって通信を行う衛星移動通信シ
ステムであって、前記衛星移動通信システムは、自己が
発する複数の信号の電波を識別するためのビームセル識
別情報を送信する周回衛星と、前記周回衛星から発せら
れた電波を受信して、該受信電波から計測されるドップ
ラー周波数と、前記周回衛星から発せられるビームセル
識別情報信号に基づいて、前記周回衛星に対する前記移
動局の相対位置を求める移動局とを備えたことを特徴と
する。
【００１１】請求項２に記載の発明は、周回衛星を介し
て基地局との間の無線通信回線を確立することによって
通信を行う衛星移動通信システムの移動局であって、前
記移動局は、前記周回衛星から発せられる電波を受信す
る受信手段と、前記受信手段において受信した受信電波
からドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定
手段と、前記受信手段において受信された受信電波に含
まれる前記周回衛星のビームセル識別情報を検出するビ
ームセル識別情報検出手段と、前記ドップラー周波数測
定手段により測定されたドップラー周波数と、前記ビー
ムセル識別情報検出手段によって検出されたビームセル
識別情報から前記周回衛星に対する自己の相対位置を求
める相対位置計算手段とを備えたことを特徴とする。
て基地局との間の無線通信回線を確立することによって
通信を行う衛星移動通信システムの移動局であって、前
記移動局は、前記周回衛星から発せられる電波を受信す
る受信手段と、前記受信手段において受信した受信電波
からドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定
手段と、前記受信手段において受信された受信電波に含
まれる前記周回衛星のビームセル識別情報を検出するビ
ームセル識別情報検出手段と、前記ドップラー周波数測
定手段により測定されたドップラー周波数と、前記ビー
ムセル識別情報検出手段によって検出されたビームセル
識別情報から前記周回衛星に対する自己の相対位置を求
める相対位置計算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、前記移動局は、
地球に固定された座標系における前記周回衛星の位置を
示す位置情報を前記周回衛星から発せられた電波から検
出する衛星位置情報検出手段と、前記衛星位置情報検出
手段において検出された前記周回衛星の位置情報と、前
記相対位置計算手段によって得られた相対位置とから地
球に固定された座標系における自己の絶対位置を求める
移動局位置座標変換手段とをさらに備えたことを特徴と
する。
地球に固定された座標系における前記周回衛星の位置を
示す位置情報を前記周回衛星から発せられた電波から検
出する衛星位置情報検出手段と、前記衛星位置情報検出
手段において検出された前記周回衛星の位置情報と、前
記相対位置計算手段によって得られた相対位置とから地
球に固定された座標系における自己の絶対位置を求める
移動局位置座標変換手段とをさらに備えたことを特徴と
する。
【００１３】請求項４に記載の発明は、前記移動局は、
地球表面の座標データを演算する表面座標演算手段をさ
らに備えたこと特徴とする。
地球表面の座標データを演算する表面座標演算手段をさ
らに備えたこと特徴とする。
【００１４】請求項５に記載の発明は、前記移動局は、
地球表面の座標データを予め記憶している表面座標記憶
手段をさらに備えたことを特徴とする。
地球表面の座標データを予め記憶している表面座標記憶
手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項６に記載の発明は、周回衛星を介し
て移動局と基地局との間の無線通信回線を確立すること
によって通信を行う衛星移動通信方法であって、前記衛
星移動通信方法は、前記周回衛星が発する複数の信号の
電波を識別するためのビームセル識別情報と、前記周回
衛星から発せられた電波から計測されるドップラー周波
数に基づいて、前記周回衛星に対する前記移動局の相対
位置を求めることを特徴とする。
て移動局と基地局との間の無線通信回線を確立すること
によって通信を行う衛星移動通信方法であって、前記衛
星移動通信方法は、前記周回衛星が発する複数の信号の
電波を識別するためのビームセル識別情報と、前記周回
衛星から発せられた電波から計測されるドップラー周波
数に基づいて、前記周回衛星に対する前記移動局の相対
位置を求めることを特徴とする。
【００１６】請求項７に記載の発明は、周回衛星を介し
て基地局との間の無線通信回線を確立することによって
通信を行う衛星移動通信方法であって、前記周回衛星か
ら発せられる電波を前記移動局が受信する受信過程と、
前記受信過程において受信した受信電波からドップラー
周波数を測定するドップラー周波数測定過程と、前記受
信過程において受信された受信電波に含まれる前記周回
衛星のビームセル識別情報を検出するビームセル識別情
報検出過程と、前記ドップラー周波数測定過程により測
定されたドップラー周波数と、前記ビームセル識別情報
検出過程によって検出されたビームセル識別情報から前
記周回衛星に対する前記移動局の相対位置を求める相対
位置計算過程とを有することを特徴とする。
て基地局との間の無線通信回線を確立することによって
通信を行う衛星移動通信方法であって、前記周回衛星か
ら発せられる電波を前記移動局が受信する受信過程と、
前記受信過程において受信した受信電波からドップラー
周波数を測定するドップラー周波数測定過程と、前記受
信過程において受信された受信電波に含まれる前記周回
衛星のビームセル識別情報を検出するビームセル識別情
報検出過程と、前記ドップラー周波数測定過程により測
定されたドップラー周波数と、前記ビームセル識別情報
検出過程によって検出されたビームセル識別情報から前
記周回衛星に対する前記移動局の相対位置を求める相対
位置計算過程とを有することを特徴とする。
【００１７】請求項８に記載の発明は、前記衛星移動通
信方法は、地球に固定された座標系における前記周回衛
星の位置を示す位置情報を前記周回衛星から発せられた
電波から検出する衛星位置情報検出過程と、前記衛星位
置情報検出過程において検出された前記周回衛星の位置
情報と、前記相対位置計算過程によって得られた相対位
置とから地球に固定された座標系における前記移動局の
絶対位置を求める移動局位置座標変換過程とをさらに有
することを特徴とする。
信方法は、地球に固定された座標系における前記周回衛
星の位置を示す位置情報を前記周回衛星から発せられた
電波から検出する衛星位置情報検出過程と、前記衛星位
置情報検出過程において検出された前記周回衛星の位置
情報と、前記相対位置計算過程によって得られた相対位
置とから地球に固定された座標系における前記移動局の
絶対位置を求める移動局位置座標変換過程とをさらに有
することを特徴とする。
【００１８】請求項９に記載の発明は、前記衛星移動通
信方法は、地球表面の座標データを演算する表面座標演
算過程をさらに備えたことを特徴とする。
信方法は、地球表面の座標データを演算する表面座標演
算過程をさらに備えたことを特徴とする。
【００１９】請求項１０に記載の発明は、前記衛星移動
通信方法は、地球表面の座標データが予め記憶されてい
ることを特徴とする。
通信方法は、地球表面の座標データが予め記憶されてい
ることを特徴とする。
【００２０】請求項１１に記載の発明は、周回衛星を介
して基地局との間の無線通信回線を確立することによっ
て通信を行う衛星移動通信プログラムを記録したコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記衛星移動
通信プログラムは、前記周回衛星から発せられる電波を
受信した受信電波からドップラー周波数を測定するドッ
プラー周波数測定処理と、前記周回衛星から発せられる
電波を受信した受信電波に含まれる前記周回衛星のビー
ムセル識別情報を検出するビームセル識別情報検出処理
と、前記ドップラー周波数測定処理により測定されたド
ップラー周波数と、前記ビームセル識別情報検出処理に
よって検出されたビームセル識別情報から前記周回衛星
に対する前記移動局の相対位置を求める相対位置計算処
理とをコンピュータに行わせることを特徴とする。
して基地局との間の無線通信回線を確立することによっ
て通信を行う衛星移動通信プログラムを記録したコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記衛星移動
通信プログラムは、前記周回衛星から発せられる電波を
受信した受信電波からドップラー周波数を測定するドッ
プラー周波数測定処理と、前記周回衛星から発せられる
電波を受信した受信電波に含まれる前記周回衛星のビー
ムセル識別情報を検出するビームセル識別情報検出処理
と、前記ドップラー周波数測定処理により測定されたド
ップラー周波数と、前記ビームセル識別情報検出処理に
よって検出されたビームセル識別情報から前記周回衛星
に対する前記移動局の相対位置を求める相対位置計算処
理とをコンピュータに行わせることを特徴とする。
【００２１】請求項１２に記載の発明は、前記衛星移動
通信プログラムは、地球に固定された座標系における前
記周回衛星の位置を示す位置情報を前記周回衛星から発
せられた電波から検出する衛星位置情報検出処理と、前
記衛星位置情報検出処理において検出された前記周回衛
星の位置情報と、前記相対位置計算処理によって得られ
た相対位置とから地球に固定された座標系における前記
移動局の絶対位置を求める移動局位置座標変換処理とを
さらにコンピュータに行わせることを特徴とする。
通信プログラムは、地球に固定された座標系における前
記周回衛星の位置を示す位置情報を前記周回衛星から発
せられた電波から検出する衛星位置情報検出処理と、前
記衛星位置情報検出処理において検出された前記周回衛
星の位置情報と、前記相対位置計算処理によって得られ
た相対位置とから地球に固定された座標系における前記
移動局の絶対位置を求める移動局位置座標変換処理とを
さらにコンピュータに行わせることを特徴とする。
【００２２】請求項１３に記載の発明は、前記衛星移動
通信プログラムは、地球表面の座標データを演算する表
面座標演算処理をさらにコンピュータに行わせること特
徴とする。
通信プログラムは、地球表面の座標データを演算する表
面座標演算処理をさらにコンピュータに行わせること特
徴とする。
【００２３】請求項１４に記載の発明は、前記衛星移動
通信プログラムは、地球表面の座標データが予め記憶さ
れていることを特徴とする。
通信プログラムは、地球表面の座標データが予め記憶さ
れていることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
衛星移動通信システムを図面を参照して説明する。図１
は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図に
おいて、符号ＳＶ０〜ＳＶ２は、地球からの高度が５０
０〜１５００ｋｍのＬＥＯ軌道を周回する複数の周回衛
星であり、ここでは、３つの周回衛星を図示する。符号
１０は、地球上に設置された基地局である。符号１１
は、関門交換機であり、符号１２は、公衆電話網の電話
交換機である。符号１３は、周回衛星ＳＶ０〜ＳＶ２を
介して基地局１０との間に無線通信回線を確立すること
によって、衛星移動通信サービスを受ける加入者端末で
あり、ここでは移動局と称する。関門交換機１１は、周
回衛星ＳＶ０〜ＳＶ２との間で無線チャンネルの接続制
御と関連する移動局情報の管理等を行い、電話交換機１
２は公衆電話回線網を介して接続される回線の管理を主
に行う。符号１４は、公衆電話網の電話交換機１２に接
続された電話機である。
衛星移動通信システムを図面を参照して説明する。図１
は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図に
おいて、符号ＳＶ０〜ＳＶ２は、地球からの高度が５０
０〜１５００ｋｍのＬＥＯ軌道を周回する複数の周回衛
星であり、ここでは、３つの周回衛星を図示する。符号
１０は、地球上に設置された基地局である。符号１１
は、関門交換機であり、符号１２は、公衆電話網の電話
交換機である。符号１３は、周回衛星ＳＶ０〜ＳＶ２を
介して基地局１０との間に無線通信回線を確立すること
によって、衛星移動通信サービスを受ける加入者端末で
あり、ここでは移動局と称する。関門交換機１１は、周
回衛星ＳＶ０〜ＳＶ２との間で無線チャンネルの接続制
御と関連する移動局情報の管理等を行い、電話交換機１
２は公衆電話回線網を介して接続される回線の管理を主
に行う。符号１４は、公衆電話網の電話交換機１２に接
続された電話機である。
【００２５】次に、図２を参照して図１に示す移動局１
３の構成を説明する。図２は、図１に示す移動局１３の
構成の主要部を示すブロック図である。この図におい
て、符号２０は、周回衛星ＳＶ０〜ＳＶ２からの電波を
受信する受信部である。符号２１は、受信部２０で受信
した受信電波からドップラー周波数を測定するドップラ
ー周波数測定部である。符号２２は、受信部２０で受信
した受信電波から周回衛星の位置情報を導くための復調
部である。符号２３は、ドップラー周波数測定部２１に
よって測定したドップラー周波数と周回衛星ＳＶ０〜Ｓ
Ｖ２から報知された周回衛星のグリッドコード座標系に
おける位置を記憶する記憶部である。符号２４は、得ら
れたドップラー周波数から周回衛星ＳＶ０〜ＳＶ２を原
点に持つ座標系において移動局１３の位置を算出する相
対位置計算部である。符号２５は、相対位置計算部２４
から得られた移動局１３の位置を該当する周回衛星ＳＶ
０〜ＳＶ２のグリッドコード座標系における位置の座標
を座標変換して、グリッドコード座標系における位置を
算出する移動局位置座標変換部である。なお、記憶部２
３には、前述した情報以外に地球表面の座標（例えば、
公知であるＷＧＳ８４）をテーブルとして予め記憶して
おいても良い。
３の構成を説明する。図２は、図１に示す移動局１３の
構成の主要部を示すブロック図である。この図におい
て、符号２０は、周回衛星ＳＶ０〜ＳＶ２からの電波を
受信する受信部である。符号２１は、受信部２０で受信
した受信電波からドップラー周波数を測定するドップラ
ー周波数測定部である。符号２２は、受信部２０で受信
した受信電波から周回衛星の位置情報を導くための復調
部である。符号２３は、ドップラー周波数測定部２１に
よって測定したドップラー周波数と周回衛星ＳＶ０〜Ｓ
Ｖ２から報知された周回衛星のグリッドコード座標系に
おける位置を記憶する記憶部である。符号２４は、得ら
れたドップラー周波数から周回衛星ＳＶ０〜ＳＶ２を原
点に持つ座標系において移動局１３の位置を算出する相
対位置計算部である。符号２５は、相対位置計算部２４
から得られた移動局１３の位置を該当する周回衛星ＳＶ
０〜ＳＶ２のグリッドコード座標系における位置の座標
を座標変換して、グリッドコード座標系における位置を
算出する移動局位置座標変換部である。なお、記憶部２
３には、前述した情報以外に地球表面の座標（例えば、
公知であるＷＧＳ８４）をテーブルとして予め記憶して
おいても良い。
【００２６】次に、図３を参照して、図２に示す移動局
１３の動作を説明する。図３は、図２に示す移動局１３
の動作を示すフローチャートである。ここでは、移動局
１３が受信する電波は周回衛星ＳＶ１が発したものとし
て説明する。まず、受信部２０は周回衛星ＳＶ１より送
信される呼び出しチャンネルの電波を受信し、各々の周
波数ｆｒ（ｉ）を検出する（ステップＳ３０ａ）。同時
に受信信号を送られた復調部２２は周回衛星ＳＶ１のグ
リッドコード座標系における位置座標ｒＳＶ１（ｉ）を
検出し、記憶部２３に格納する（ステップＳ３０ｂ）。
さらに、受信電波のビーム識別子（ビーム番号）も検出
し、記憶部２３に格納する（ステップＳ３０ｃ）。
１３の動作を説明する。図３は、図２に示す移動局１３
の動作を示すフローチャートである。ここでは、移動局
１３が受信する電波は周回衛星ＳＶ１が発したものとし
て説明する。まず、受信部２０は周回衛星ＳＶ１より送
信される呼び出しチャンネルの電波を受信し、各々の周
波数ｆｒ（ｉ）を検出する（ステップＳ３０ａ）。同時
に受信信号を送られた復調部２２は周回衛星ＳＶ１のグ
リッドコード座標系における位置座標ｒＳＶ１（ｉ）を
検出し、記憶部２３に格納する（ステップＳ３０ｂ）。
さらに、受信電波のビーム識別子（ビーム番号）も検出
し、記憶部２３に格納する（ステップＳ３０ｃ）。
【００２７】次に、ドップラー周波数測定部２１は、周
回衛星ＳＶ１が発信した送信周波数ｆｓから受信された
周波数ｆｒ（ｉ）を引くことによって各々のドップラー
周波数ΔｆＤ（ｉ）を求める（ステップＳ３１）。ここ
で添え字ｉはＳＶ１からの電波の受信回数を示してい
る。
回衛星ＳＶ１が発信した送信周波数ｆｓから受信された
周波数ｆｒ（ｉ）を引くことによって各々のドップラー
周波数ΔｆＤ（ｉ）を求める（ステップＳ３１）。ここ
で添え字ｉはＳＶ１からの電波の受信回数を示してい
る。
【００２８】次に、受信回数ｉが所定の測定回数Ｎに達
したか否かを判定する（ステップＳ３２）。この判定の
結果、達していなければステップＳ３０ａ、Ｓ３０ｂ、
Ｓ３０ｃ、Ｓ３２の処理を繰り返す。通常、測定回数Ｎ
は、２以上に設定される。一方、測定回数Ｎに達した場
合、相対位置演算部２４は、得られた複数のドップラー
周波数と受信電波のビーム識別子から周回衛星ＳＶ１を
原点とする座標系での移動局１３の位置を算出する（ス
テップＳ３３）。この位置算出方法は、後述する。
したか否かを判定する（ステップＳ３２）。この判定の
結果、達していなければステップＳ３０ａ、Ｓ３０ｂ、
Ｓ３０ｃ、Ｓ３２の処理を繰り返す。通常、測定回数Ｎ
は、２以上に設定される。一方、測定回数Ｎに達した場
合、相対位置演算部２４は、得られた複数のドップラー
周波数と受信電波のビーム識別子から周回衛星ＳＶ１を
原点とする座標系での移動局１３の位置を算出する（ス
テップＳ３３）。この位置算出方法は、後述する。
【００２９】次に、移動局位置座標変換部２５は記憶部
２３より呼び出された周回衛星ＳＶ１のグリッドコード
座標系における位置座標ｒＳＶ１を取得し（ステップＳ
３４）、この位置座標ｒＳＶ１を基に移動局のグリッド
コード座標系における位置座標へ座標変換する（ステッ
プＳ３５）。
２３より呼び出された周回衛星ＳＶ１のグリッドコード
座標系における位置座標ｒＳＶ１を取得し（ステップＳ
３４）、この位置座標ｒＳＶ１を基に移動局のグリッド
コード座標系における位置座標へ座標変換する（ステッ
プＳ３５）。
【００３０】次に、複数のドップラー周波数から周回衛
星ＳＶ０〜ＳＶ２を原点とする座標系における移動局１
３の位置を算出する方法を説明する。ここで、座標系を
定義する。周回衛星ＳＶ１の座標を原点とし、その航行
方向が正となるｘ軸を定義し、真球に見なした地球の中
心と周回衛星座標を結び、その動径方向を正とするｚ軸
を定義する。更にｘ軸とｚ軸の両者に直交し、それらが
左手系を構成するような方向にｙ軸を定義する。ここで
は、この座標系を衛星座標系と称する。
星ＳＶ０〜ＳＶ２を原点とする座標系における移動局１
３の位置を算出する方法を説明する。ここで、座標系を
定義する。周回衛星ＳＶ１の座標を原点とし、その航行
方向が正となるｘ軸を定義し、真球に見なした地球の中
心と周回衛星座標を結び、その動径方向を正とするｚ軸
を定義する。更にｘ軸とｚ軸の両者に直交し、それらが
左手系を構成するような方向にｙ軸を定義する。ここで
は、この座標系を衛星座標系と称する。
【００３１】この衛星座標系において、点ｒ（ｘ、ｙ、
ｚ）における受信周波数νＤは次式で表せる。周回衛星
の速さが光速よりも十分小さいとき、
ｚ）における受信周波数νＤは次式で表せる。周回衛星
の速さが光速よりも十分小さいとき、
【数１】 ここで、νD：点ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）にて受信される電波
の周波数、 νS：周回衛星が発信する電波の周波数、 Ｖ：周回衛星の線速度、 ｃ：光速、である。
の周波数、 νS：周回衛星が発信する電波の周波数、 Ｖ：周回衛星の線速度、 ｃ：光速、である。
【００３２】ドップラー周波数Δνは次式で定義され
る。
る。
【数２】 衛星座標系の定義からＶはｘ成分のみ含むので、Ｖ＝
（Ｖ，０，０）より、
（Ｖ，０，０）より、
【数３】 となり、これを整理すると、
【数４】 を得る。
【００３３】一方、ベクトルＶとｒの成す角度をθとす
ると、
ると、
【数５】 となるので、これを（４）式に代入して計算すると、
【数６】 となる。従って、ある時刻における衛星座標系での等ド
ップラー面が上式で表現することができる。
ップラー面が上式で表現することができる。
【００３４】今、この周回衛星ＳＶ１が地球表面から高
さｈの円軌道上を等速円運動しているものと仮定する
と、この周回衛星ＳＶ１の直下で十分平面と近似できる
範囲内において、上記等ドップラー面は、ｚ＝−ｈとし
て、
さｈの円軌道上を等速円運動しているものと仮定する
と、この周回衛星ＳＶ１の直下で十分平面と近似できる
範囲内において、上記等ドップラー面は、ｚ＝−ｈとし
て、
【数７】 となる等ドップラー線としてあらわすことができる。こ
れは平面ｚ＝−ｈ上ではθをパラメータとする双曲線群
を形成するのである。ドップラー計測値が得られる全領
域においては、地球表面を平面とする近似は有効ではな
いので、次の地球表面を表わす方程式との連立方程式と
なる。
れは平面ｚ＝−ｈ上ではθをパラメータとする双曲線群
を形成するのである。ドップラー計測値が得られる全領
域においては、地球表面を平面とする近似は有効ではな
いので、次の地球表面を表わす方程式との連立方程式と
なる。
【数８】 ここで、Ｒは地球半径で、ｈは地表面と周回衛星ＳＶ１
間の距離である。図４は（６）式と（８）式の連立方程
式の解である等ドップラー線を示した図である。
間の距離である。図４は（６）式と（８）式の連立方程
式の解である等ドップラー線を示した図である。
【００３５】このようにして、ドップラー周波数を計測
する毎に図４に示す等ドップラー線を得ることができる
ので、少なくともドップラー周波数を２回計測すれば、
（６）式を２つ得ることができ、（８）式と合わせて３
つの方程式が得られるため、これらの方程式を解くこと
によって解が得られる。ただしこの場合、２つの（６）
式では、周回衛星ＳＶ１の位置が異なるので、１つはど
ちらかの計測時点での衛星座標系に変換する必要があ
る。いま１回目の計測時点での衛星座標系を衛星座標系
０とし、２回目の計測時点での衛星座標系を衛星座標系
１とすれば、その変換式は、
する毎に図４に示す等ドップラー線を得ることができる
ので、少なくともドップラー周波数を２回計測すれば、
（６）式を２つ得ることができ、（８）式と合わせて３
つの方程式が得られるため、これらの方程式を解くこと
によって解が得られる。ただしこの場合、２つの（６）
式では、周回衛星ＳＶ１の位置が異なるので、１つはど
ちらかの計測時点での衛星座標系に変換する必要があ
る。いま１回目の計測時点での衛星座標系を衛星座標系
０とし、２回目の計測時点での衛星座標系を衛星座標系
１とすれば、その変換式は、
【数９】 ここで、ｒ0：衛星座標系０での位置座標、 ｒ1：衛星座標系１での位置座標、 ε：衛星座標系０の原点から衛星座標系１の原点への変
位ベクトルである。
位ベクトルである。
【００３６】衛星座標系０と衛星座標系１の各々のｚ軸
が成す角度をθ（｜θ｜≦π／２）とすれば、
が成す角度をθ（｜θ｜≦π／２）とすれば、
【数１０】 である。周回衛星ＳＶ１が地球表面から高さｈの円軌道
上を等速円運動しているものと仮定すれば、
上を等速円運動しているものと仮定すれば、
【数１１】 となる。ｒ0、ｒ1は、システムから受信される各時点で
の周回衛星ＳＶ１のグリッドコード位置座標そのもので
ある。これらについては、別途移動局１３内に実装され
たタイマーを用いて計測時刻の管理を行い、１回目と２
回目の計測時間間隔を周回衛星ＳＶ１の角速度と掛ける
ことによりθを得る方法もある。
の周回衛星ＳＶ１のグリッドコード位置座標そのもので
ある。これらについては、別途移動局１３内に実装され
たタイマーを用いて計測時刻の管理を行い、１回目と２
回目の計測時間間隔を周回衛星ＳＶ１の角速度と掛ける
ことによりθを得る方法もある。
【００３７】これらは、図５に図示される。図５では、
２回目の計測データに基づく衛星座標系１において多数
の等ドップラー線が描かれており、その中に１回目の計
測データを衛星座標系１に変換したものを太線にて描い
ている。ここで、この太線と幾つかの等ドップラー線が
交わっており、例えば２回目の計測データにて＋５Ｈｚ
のドップラー周波数が得られたとすれば、＋５Ｈｚの等
ドップラー線との交わりを求めればよい。図５から明ら
かなように、前述した方法を用いる限り、この交点は、
計測データ値に関係なくｘ軸に対称な２点が存在する。
２回目の計測データに基づく衛星座標系１において多数
の等ドップラー線が描かれており、その中に１回目の計
測データを衛星座標系１に変換したものを太線にて描い
ている。ここで、この太線と幾つかの等ドップラー線が
交わっており、例えば２回目の計測データにて＋５Ｈｚ
のドップラー周波数が得られたとすれば、＋５Ｈｚの等
ドップラー線との交わりを求めればよい。図５から明ら
かなように、前述した方法を用いる限り、この交点は、
計測データ値に関係なくｘ軸に対称な２点が存在する。
【００３８】一方、周回衛星ＳＶ１は図６に示すよう
に、空間分割による周波数再利用を可能にするため複数
のビームを輻射しているので、移動局１３が受信する情
報の中にあるビーム識別子に含まれるビーム番号によっ
て、そのビームが衛星座標系におけるｙ軸上の＋側か−
側かを知ることができる。
に、空間分割による周波数再利用を可能にするため複数
のビームを輻射しているので、移動局１３が受信する情
報の中にあるビーム識別子に含まれるビーム番号によっ
て、そのビームが衛星座標系におけるｙ軸上の＋側か−
側かを知ることができる。
【００３９】図７に示すように、例えば、ビーム番号が
７０（図７において太線で囲まれている部分）である場
合、移動局位置はｙ軸上の−側にあることになる。従っ
て、ドップラー周波数から得られる２点の移動局位置か
ら１点を特定することができる。
７０（図７において太線で囲まれている部分）である場
合、移動局位置はｙ軸上の−側にあることになる。従っ
て、ドップラー周波数から得られる２点の移動局位置か
ら１点を特定することができる。
【００４０】次に、衛星座標系とグリッドコード座標系
の変換式を説明する。変換式は以下に示される。
の変換式を説明する。変換式は以下に示される。
【数１２】 ここで、ｒG ：グリッドコード座標系での位置座標 ｒS ：衛星座標系での位置座標 ｒS0：グリッドコード座標系の原点から衛星座標系の原
点への変位ベクトル、 であり、ｒS0＝（ｘS0、ｙS0、ｚS0）は、受信情報とし
て移動局１３に与えられる。
点への変位ベクトル、 であり、ｒS0＝（ｘS0、ｙS0、ｚS0）は、受信情報とし
て移動局１３に与えられる。
【００４１】さらに、 ｘS0＝ζｓｉｎη・ｃｏｓξ ｙS0＝ζｓｉｎη・ｓｉｎξ ｚS0＝ζｃｏｓη ζ＝（ｘS0 2＋ｙS0 2＋ｚS0 2）1/2 とすると、以下周回衛星ＳＶ１が北極と南極上を通過す
る赤道に直角な平面上に等速円運動を行っているものと
すれば、
る赤道に直角な平面上に等速円運動を行っているものと
すれば、
【数１３】 または、
【数１４】 である。
【００４２】（１３）式と（１４）式の違いは、周回衛
星ＳＶ１の航行方向により、グリッドコード座標系を極
座標表示とし、周回衛星ＳＶ１が図８に示す角度η方向
に向かっているものとすれば、（１３）式を適用し、図
９に示すようにその逆方向に向かっているものとすれば
（１４）式を適用する。
星ＳＶ１の航行方向により、グリッドコード座標系を極
座標表示とし、周回衛星ＳＶ１が図８に示す角度η方向
に向かっているものとすれば、（１３）式を適用し、図
９に示すようにその逆方向に向かっているものとすれば
（１４）式を適用する。
【００４３】これは一回目の測定時のｚS0と２回目の測
定時のｚS0を比較することにより、ｚS0（１回目）＞ｚ
S0（２回目）ならば、η方向へ、一方、ｚS0（１回目）
＜ｚ S0（２回目）ならば、ηの逆方向へ周回衛星ＳＶ１
が運行していることが分かる。
定時のｚS0を比較することにより、ｚS0（１回目）＞ｚ
S0（２回目）ならば、η方向へ、一方、ｚS0（１回目）
＜ｚ S0（２回目）ならば、ηの逆方向へ周回衛星ＳＶ１
が運行していることが分かる。
【００４４】または、周回衛星ＳＶ１の管理データとし
て該当する衛星が北から南に向かっているのか、あるい
は南から北へ向かっているのかを示す情報を別途受信す
ることによって適応される変換式を選択するようにして
もよい。以上説明した方法によって、移動局１３のグリ
ッドコード位置座標を求めることができる。
て該当する衛星が北から南に向かっているのか、あるい
は南から北へ向かっているのかを示す情報を別途受信す
ることによって適応される変換式を選択するようにして
もよい。以上説明した方法によって、移動局１３のグリ
ッドコード位置座標を求めることができる。
【００４５】前述した説明においては、簡略な計算によ
って、移動局１３のグリッドコード位置座標を導いた
が、計算量を減らすため、あるいはより実際的な位置座
標を求めるための座標値の求め方としては、地球表面座
標データを何らかの補間関数の援用とともにデータ表と
して移動局１３が保持するようにしてもよい。前述した
例においては（８）式がこの補間関数とデータ表に置き
換わる。
って、移動局１３のグリッドコード位置座標を導いた
が、計算量を減らすため、あるいはより実際的な位置座
標を求めるための座標値の求め方としては、地球表面座
標データを何らかの補間関数の援用とともにデータ表と
して移動局１３が保持するようにしてもよい。前述した
例においては（８）式がこの補間関数とデータ表に置き
換わる。
【００４６】なお、ドップラー周波数を３回計測し、３
つの（６）式からなる連立方程式を解くことによって移
動局１３の位置を特定するようにしてもよい。このと
き、前述したように個々の（６）式を結ぶ変換式（９）
式を用いて解けばよい。この場合においても、原理上、
移動局の位置座標は衛星座標系上ではｙ座標の符号が定
まらない（ｙ＝０の場合は除く）ために、受信ビーム識
別子からｙ座標の符号を定めることと、グリッドコード
座標系への変換は前述と同様である。これによって、地
球の形状を真球に見なしたときの誤差が含まれないため
に位置精度を向上させることができる。また、計測回数
をさらに増やして、それらの計測値から任意の３つを選
択することによって上記の３回計測から移動局１３の位
置を計算することを繰り返し、その平均値を求めるよう
にして、計測精度を向上させるようにしてもよい。
つの（６）式からなる連立方程式を解くことによって移
動局１３の位置を特定するようにしてもよい。このと
き、前述したように個々の（６）式を結ぶ変換式（９）
式を用いて解けばよい。この場合においても、原理上、
移動局の位置座標は衛星座標系上ではｙ座標の符号が定
まらない（ｙ＝０の場合は除く）ために、受信ビーム識
別子からｙ座標の符号を定めることと、グリッドコード
座標系への変換は前述と同様である。これによって、地
球の形状を真球に見なしたときの誤差が含まれないため
に位置精度を向上させることができる。また、計測回数
をさらに増やして、それらの計測値から任意の３つを選
択することによって上記の３回計測から移動局１３の位
置を計算することを繰り返し、その平均値を求めるよう
にして、計測精度を向上させるようにしてもよい。
【００４７】以上は移動局１３が静止している場合であ
る。移動局が求める位置精度に対し、計測時間の間に著
しく移動する場合においては、移動局の速度を別の方法
にて計測し、周回衛星の速度方向成分を加味して計算す
る必要がある。この場合移動局の計測開始時から終了時
までの移動局の速度は一定としていることに注意する必
要がある。
る。移動局が求める位置精度に対し、計測時間の間に著
しく移動する場合においては、移動局の速度を別の方法
にて計測し、周回衛星の速度方向成分を加味して計算す
る必要がある。この場合移動局の計測開始時から終了時
までの移動局の速度は一定としていることに注意する必
要がある。
【００４８】なお、図２に示す各処理部の機能を実現す
るためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録
媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラム
をコンピュータシステムに読み込ませ、実行することに
より移動局の位置特定処理を行ってもよい。なお、ここ
でいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器
等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュ
ータシステム」は、ＷＷＷ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、「コンピュータ読み取り可能
な記録媒体」とは、フロッピー（登録商標）ディスク、
光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、
コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の
記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り
可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワー
クや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信さ
れた場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシ
ステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時
間プログラムを保持しているものも含むものとする。
るためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録
媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラム
をコンピュータシステムに読み込ませ、実行することに
より移動局の位置特定処理を行ってもよい。なお、ここ
でいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器
等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュ
ータシステム」は、ＷＷＷ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、「コンピュータ読み取り可能
な記録媒体」とは、フロッピー（登録商標）ディスク、
光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、
コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の
記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り
可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワー
クや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信さ
れた場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシ
ステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時
間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４９】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。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良い。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）であっても良
い。
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。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良い。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）であっても良
い。
【００５０】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に記載
の発明によれば、自己が発する複数の信号の電波を識別
するためのビームセル識別情報を送信する周回衛星と、
周回衛星から発せられた電波を受信して、該受信電波か
ら計測されるドップラー周波数と、周回衛星から発せら
れるビームセル識別情報信号に基づいて、周回衛星に対
する移動局の相対位置を求める移動局とを備えたため、
周回衛星と移動局間での電波の授受による時間タイミン
グの同期化と、それを用いて電波の伝播時間を計測する
ことによる両者間の距離を求めなくとも、衛星からの電
波を受信することだけで移動局が自局の周回衛星との相
対位置を求めることができるという効果が得られる。
の発明によれば、自己が発する複数の信号の電波を識別
するためのビームセル識別情報を送信する周回衛星と、
周回衛星から発せられた電波を受信して、該受信電波か
ら計測されるドップラー周波数と、周回衛星から発せら
れるビームセル識別情報信号に基づいて、周回衛星に対
する移動局の相対位置を求める移動局とを備えたため、
周回衛星と移動局間での電波の授受による時間タイミン
グの同期化と、それを用いて電波の伝播時間を計測する
ことによる両者間の距離を求めなくとも、衛星からの電
波を受信することだけで移動局が自局の周回衛星との相
対位置を求めることができるという効果が得られる。
【００５１】また、請求項２に記載の発明によれば、移
動局は、周回衛星から発せられる電波を受信する受信手
段と、受信手段において受信した受信電波からドップラ
ー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、受信
手段において受信された受信電波に含まれる周回衛星の
ビームセル識別情報を検出するビームセル識別情報検出
手段と、ドップラー周波数測定手段により測定されたド
ップラー周波数と、ビームセル識別情報検出手段によっ
て検出されたビームセル識別情報から周回衛星に対する
自己の相対位置を求める相対位置計算手段とを備えたた
め、移動局端末内に追加するハードウェアを極力少なく
することができ、安価に実現できるという効果が得られ
る。
動局は、周回衛星から発せられる電波を受信する受信手
段と、受信手段において受信した受信電波からドップラ
ー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、受信
手段において受信された受信電波に含まれる周回衛星の
ビームセル識別情報を検出するビームセル識別情報検出
手段と、ドップラー周波数測定手段により測定されたド
ップラー周波数と、ビームセル識別情報検出手段によっ
て検出されたビームセル識別情報から周回衛星に対する
自己の相対位置を求める相対位置計算手段とを備えたた
め、移動局端末内に追加するハードウェアを極力少なく
することができ、安価に実現できるという効果が得られ
る。
【００５２】また、請求項３に記載の発明によれば、移
動局は、地球に固定された座標系における周回衛星の位
置を示す位置情報を周回衛星から発せられた電波から検
出する衛星位置情報検出手段と、衛星位置情報検出手段
において検出された周回衛星の位置情報と、相対位置計
算手段によって得られた相対位置とから地球に固定され
た座標系でにおける自己の絶対位置を求める移動局位置
座標変換手段とをさらに備えたため、地球上における移
動局の絶対位置を求めることができるという効果が得ら
れる。これによって移動局は、内部に格納された直前の
位置登録データと照合することによって、新たに位置登
録を行うか否かを判断することができる。また、地球上
の絶対位置を知ることができるために移動局を簡易なナ
ビゲーションシステムとしても利用することができる。
動局は、地球に固定された座標系における周回衛星の位
置を示す位置情報を周回衛星から発せられた電波から検
出する衛星位置情報検出手段と、衛星位置情報検出手段
において検出された周回衛星の位置情報と、相対位置計
算手段によって得られた相対位置とから地球に固定され
た座標系でにおける自己の絶対位置を求める移動局位置
座標変換手段とをさらに備えたため、地球上における移
動局の絶対位置を求めることができるという効果が得ら
れる。これによって移動局は、内部に格納された直前の
位置登録データと照合することによって、新たに位置登
録を行うか否かを判断することができる。また、地球上
の絶対位置を知ることができるために移動局を簡易なナ
ビゲーションシステムとしても利用することができる。
【００５３】また、請求項４、５に記載の発明によれ
ば、移動局は地球表面の座標データの演算手段または地
球表面の座標データテーブルとして予め記憶している記
憶手段を備えたため、地球表面の座標データを真球モデ
ルよりも正確に定義でき、求める相対位置の精度を向上
することができるという効果が得られる。
ば、移動局は地球表面の座標データの演算手段または地
球表面の座標データテーブルとして予め記憶している記
憶手段を備えたため、地球表面の座標データを真球モデ
ルよりも正確に定義でき、求める相対位置の精度を向上
することができるという効果が得られる。
【００５４】また、請求項６に記載の発明によれば、周
回衛星が発する複数の信号の電波を識別するためのビー
ムセル識別情報と、周回衛星から発せられた電波から計
測されるドップラー周波数に基づいて、周回衛星に対す
る移動局の相対位置を求めるようにしたため、周回衛星
と移動局間での電波の授受による時間タイミングの同期
化と、それを用いて電波の伝播時間を計測することによ
る両者間の距離を求めなくとも、衛星からの電波を受信
することだけで移動局が自局の周回衛星との相対位置を
求めることができるという効果が得られる。
回衛星が発する複数の信号の電波を識別するためのビー
ムセル識別情報と、周回衛星から発せられた電波から計
測されるドップラー周波数に基づいて、周回衛星に対す
る移動局の相対位置を求めるようにしたため、周回衛星
と移動局間での電波の授受による時間タイミングの同期
化と、それを用いて電波の伝播時間を計測することによ
る両者間の距離を求めなくとも、衛星からの電波を受信
することだけで移動局が自局の周回衛星との相対位置を
求めることができるという効果が得られる。
【００５５】また、請求項７に記載の発明によれば、周
回衛星から発せられる電波を移動局が受信する受信過程
と、受信過程において受信した受信電波からドップラー
周波数を測定するドップラー周波数測定過程と、受信過
程において受信された受信電波に含まれる周回衛星のビ
ームセル識別情報を検出するビームセル識別情報検出過
程と、ドップラー周波数測定過程により測定されたドッ
プラー周波数と、ビームセル識別情報検出過程によって
検出されたビームセル識別情報から周回衛星に対する移
動局の相対位置を求める相対位置計算過程とを有するよ
うにしたため、移動局端末内に追加するハードウェアを
極力少なくすることができ、安価に実現できるという効
果が得られる。
回衛星から発せられる電波を移動局が受信する受信過程
と、受信過程において受信した受信電波からドップラー
周波数を測定するドップラー周波数測定過程と、受信過
程において受信された受信電波に含まれる周回衛星のビ
ームセル識別情報を検出するビームセル識別情報検出過
程と、ドップラー周波数測定過程により測定されたドッ
プラー周波数と、ビームセル識別情報検出過程によって
検出されたビームセル識別情報から周回衛星に対する移
動局の相対位置を求める相対位置計算過程とを有するよ
うにしたため、移動局端末内に追加するハードウェアを
極力少なくすることができ、安価に実現できるという効
果が得られる。
【００５６】また、請求項８に記載の発明によれば、地
球に固定された座標系における周回衛星の位置を示す位
置情報を周回衛星から発せられた電波から検出する衛星
位置情報検出過程と、衛星位置情報検出過程において検
出された周回衛星の位置情報と、相対位置計算過程によ
って得られた相対位置とから地球に固定された座標系に
おける移動局の絶対位置を求める移動局位置座標変換過
程とをさらに有するようにしたため、地球上における移
動局の絶対位置を求めることができるという効果が得ら
れる。これによって移動局は、内部に格納された直前の
位置登録データと照合することによって、新たに位置登
録を行うか否かを判断することができる。また、地球上
の絶対位置を知ることができるために移動局を簡易なナ
ビゲーションシステムとしても利用することができる。
球に固定された座標系における周回衛星の位置を示す位
置情報を周回衛星から発せられた電波から検出する衛星
位置情報検出過程と、衛星位置情報検出過程において検
出された周回衛星の位置情報と、相対位置計算過程によ
って得られた相対位置とから地球に固定された座標系に
おける移動局の絶対位置を求める移動局位置座標変換過
程とをさらに有するようにしたため、地球上における移
動局の絶対位置を求めることができるという効果が得ら
れる。これによって移動局は、内部に格納された直前の
位置登録データと照合することによって、新たに位置登
録を行うか否かを判断することができる。また、地球上
の絶対位置を知ることができるために移動局を簡易なナ
ビゲーションシステムとしても利用することができる。
【００５７】また、請求項９、１０に記載の発明によれ
ば、移動局は地球表面の座標データを演算または地球表
面の座標データテーブルから求めたため、地球表面の座
標データを真球モデルよりも正確に定義でき、求める相
対位置の精度を向上することができるという効果が得ら
れる。
ば、移動局は地球表面の座標データを演算または地球表
面の座標データテーブルから求めたため、地球表面の座
標データを真球モデルよりも正確に定義でき、求める相
対位置の精度を向上することができるという効果が得ら
れる。
【００５８】また、請求項１１に記載の発明によれば、
周回衛星から発せられる電波を受信した受信電波からド
ップラー周波数を測定するドップラー周波数測定処理
と、周回衛星から発せられる電波を受信した受信電波に
含まれる周回衛星のビームセル識別情報を検出するビー
ムセル識別情報検出処理と、ドップラー周波数測定処理
により測定されたドップラー周波数と、ビームセル識別
情報検出処理によって検出されたビームセル識別情報か
ら周回衛星に対する移動局の相対位置を求める相対位置
計算処理とをコンピュータに行わせるようにしたため、
移動局端末内に追加するハードウェアを極力少なくする
ことができ、安価に実現できるという効果が得られる。
周回衛星から発せられる電波を受信した受信電波からド
ップラー周波数を測定するドップラー周波数測定処理
と、周回衛星から発せられる電波を受信した受信電波に
含まれる周回衛星のビームセル識別情報を検出するビー
ムセル識別情報検出処理と、ドップラー周波数測定処理
により測定されたドップラー周波数と、ビームセル識別
情報検出処理によって検出されたビームセル識別情報か
ら周回衛星に対する移動局の相対位置を求める相対位置
計算処理とをコンピュータに行わせるようにしたため、
移動局端末内に追加するハードウェアを極力少なくする
ことができ、安価に実現できるという効果が得られる。
【００５９】また、請求項１２に記載の発明によれば、
地球に固定された座標系における周回衛星の位置を示す
位置情報を周回衛星から発せられた電波から検出する衛
星位置情報検出処理と、衛星位置情報検出処理において
検出された周回衛星の位置情報と、相対位置計算処理に
よって得られた相対位置とから地球に固定された座標系
における移動局の絶対位置を求める移動局位置座標変換
処理とをさらにコンピュータに行わせるようにしたた
め、地球上における移動局の絶対位置を求めることがで
きるという効果が得られる。これによって移動局は、内
部に格納された直前の位置登録データと照合することに
よって、新たに位置登録を行うか否かを判断することが
できる。
地球に固定された座標系における周回衛星の位置を示す
位置情報を周回衛星から発せられた電波から検出する衛
星位置情報検出処理と、衛星位置情報検出処理において
検出された周回衛星の位置情報と、相対位置計算処理に
よって得られた相対位置とから地球に固定された座標系
における移動局の絶対位置を求める移動局位置座標変換
処理とをさらにコンピュータに行わせるようにしたた
め、地球上における移動局の絶対位置を求めることがで
きるという効果が得られる。これによって移動局は、内
部に格納された直前の位置登録データと照合することに
よって、新たに位置登録を行うか否かを判断することが
できる。
【００６０】また、請求項１３、１４記載の発明によれ
ば、移動局は地球表面の座標データを演算または地球表
面の座標データテーブルから求めたため、地球表面の座
標データを真球モデルよりも正確に定義でき、求める相
対位置の精度を向上することができるという効果が得ら
れる。
ば、移動局は地球表面の座標データを演算または地球表
面の座標データテーブルから求めたため、地球表面の座
標データを真球モデルよりも正確に定義でき、求める相
対位置の精度を向上することができるという効果が得ら
れる。
【図１】 本発明の一実施形態の構成を示す模式図であ
る。
る。
【図２】 図１に示す移動局１３の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図３】 図１に示す移動局１３の動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】 周回衛星座標から見た地表面上の等ドップラ
ー線を示す説明図である。
ー線を示す説明図である。
【図５】 等ドップラー線を組み合わせることで移動局
１３の位置を求めることを示す説明図である。
１３の位置を求めることを示す説明図である。
【図６】 周回衛星の送信する複数のビームを示す説明
図である。
図である。
【図７】 等ドップラー線とビーム識別子から移動局１
３の位置を特定することを示す説明図である。
３の位置を特定することを示す説明図である。
【図８】 周回衛星の回転方向と衛星座標系とグリッド
コード座標系の関係を示す説明図である。
コード座標系の関係を示す説明図である。
【図９】 周回衛星の回転方向と衛星座標系とグリッド
コード座標系の関係を示す説明図である。
コード座標系の関係を示す説明図である。
１０ 基地局 １１ 関門交換機 １２ 電話交換機 １３ 移動局 ２０ 受信部 ２１ ドップラー周波数測定部 ２２ 復調部 ２３ 記憶部 ２４ 相対位置計算部 ２５ 移動局位置座標変換部
Claims (14)
- 【請求項１】 周回衛星を介して移動局と基地局との間
の無線通信回線を確立することによって通信を行う衛星
移動通信システムであって、 前記衛星移動通信システムは、 自己が発する複数の信号の電波を識別するためのビーム
セル識別情報を送信する周回衛星と、 前記周回衛星から発せられた電波を受信して、該受信電
波から計測されるドップラー周波数と、前記周回衛星か
ら発せられるビームセル識別情報信号に基づいて、前記
周回衛星に対する前記移動局の相対位置を求める移動局
と、 を備えたことを特徴とする衛星移動通信システム。 - 【請求項２】 周回衛星を介して基地局との間の無線通
信回線を確立することによって通信を行う衛星移動通信
システムの移動局であって、 前記移動局は、 前記周回衛星から発せられる電波を受信する受信手段
と、 前記受信手段において受信した受信電波からドップラー
周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、 前記受信手段において受信された受信電波に含まれる前
記周回衛星のビームセル識別情報を検出するビームセル
識別情報検出手段と、 前記ドップラー周波数測定手段により測定されたドップ
ラー周波数と、前記ビームセル識別情報検出手段によっ
て検出されたビームセル識別情報から前記周回衛星に対
する自己の相対位置を求める相対位置計算手段と、 を備えたことを特徴とする衛星移動通信システムの移動
局。 - 【請求項３】 前記移動局は、 地球に固定された座標系における前記周回衛星の位置を
示す位置情報を前記周回衛星から発せられた電波から検
出する衛星位置情報検出手段と、 前記衛星位置情報検出手段において検出された前記周回
衛星の位置情報と、前記相対位置計算手段によって得ら
れた相対位置とから地球に固定された座標系における自
己の絶対位置を求める移動局位置座標変換手段と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の衛星
移動通信システムの移動局。 - 【請求項４】 前記移動局は、 地球表面の座標データを演算する表面座標演算手段をさ
らに備えたこと特徴とする請求項３に記載の衛星移動通
信システムの移動局。 - 【請求項５】 前記移動局は、 地球表面の座標データを予め記憶している表面座標記憶
手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の
衛星移動通信システムの移動局。 - 【請求項６】 周回衛星を介して移動局と基地局との間
の無線通信回線を確立することによって通信を行う衛星
移動通信方法であって、 前記衛星移動通信方法は、 前記周回衛星が発する複数の信号の電波を識別するため
のビームセル識別情報と、前記周回衛星から発せられた
電波から計測されるドップラー周波数に基づいて、前記
周回衛星に対する前記移動局の相対位置を求めることを
特徴とする衛星移動通信方法。 - 【請求項７】 周回衛星を介して基地局との間の無線通
信回線を確立することによって通信を行う衛星移動通信
方法であって、 前記周回衛星から発せられる電波を前記移動局が受信す
る受信過程と、 前記受信過程において受信した受信電波からドップラー
周波数を測定するドップラー周波数測定過程と、 前記受信過程において受信された受信電波に含まれる前
記周回衛星のビームセル識別情報を検出するビームセル
識別情報検出過程と、 前記ドップラー周波数測定過程により測定されたドップ
ラー周波数と、前記ビームセル識別情報検出過程によっ
て検出されたビームセル識別情報から前記周回衛星に対
する前記移動局の相対位置を求める相対位置計算過程
と、 を有することを特徴とする衛星移動通信方法。 - 【請求項８】 前記衛星移動通信方法は、 地球に固定された座標系における前記周回衛星の位置を
示す位置情報を前記周回衛星から発せられた電波から検
出する衛星位置情報検出過程と、 前記衛星位置情報検出過程において検出された前記周回
衛星の位置情報と、前記相対位置計算過程によって得ら
れた相対位置とから地球に固定された座標系における前
記移動局の絶対位置を求める移動局位置座標変換過程
と、 をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の衛星
移動通信方法。 - 【請求項９】 前記衛星移動通信方法は、 地球表面の座標データを演算する表面座標演算過程をさ
らに備えたことを特徴とする請求項８に記載の衛星移動
通信方法。 - 【請求項１０】 前記衛星移動通信方法は、 地球表面の座標データが予め記憶されていることを特徴
とする請求項８に記載の衛星移動通信方法。 - 【請求項１１】 周回衛星を介して基地局との間の無線
通信回線を確立することによって通信を行う衛星移動通
信プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
録媒体であって、 前記衛星移動通信プログラムは、 前記周回衛星から発せられる電波を受信した受信電波か
らドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定処
理と、 前記周回衛星から発せられる電波を受信した受信電波に
含まれる前記周回衛星のビームセル識別情報を検出する
ビームセル識別情報検出処理と、 前記ドップラー周波数測定処理により測定されたドップ
ラー周波数と、前記ビームセル識別情報検出処理によっ
て検出されたビームセル識別情報から前記周回衛星に対
する前記移動局の相対位置を求める相対位置計算処理
と、 をコンピュータに行わせることを特徴とする衛星移動通
信プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項１２】 前記衛星移動通信プログラムは、 地球に固定された座標系における前記周回衛星の位置を
示す位置情報を前記周回衛星から発せられた電波から検
出する衛星位置情報検出処理と、 前記衛星位置情報検出処理において検出された前記周回
衛星の位置情報と、前記相対位置計算処理によって得ら
れた相対位置とから地球に固定された座標系における前
記移動局の絶対位置を求める移動局位置座標変換処理
と、 をさらにコンピュータに行わせることを特徴とする請求
項１１に記載の衛星移動通信プログラムを記録した記録
媒体。 - 【請求項１３】 前記衛星移動通信プログラムは、 地球表面の座標データを演算する表面座標演算処理をさ
らにコンピュータに行わせること特徴とする請求項１１
に記載の衛星移動通信プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項１４】 前記衛星移動通信プログラムは、 地球表面の座標データが予め記憶されていることを特徴
とする請求項１１に記載の衛星移動通信プログラムを記
録した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000227753A JP2002044712A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 衛星移動通信システム、衛星移動通信方法及び衛星移動通信プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000227753A JP2002044712A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 衛星移動通信システム、衛星移動通信方法及び衛星移動通信プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002044712A true JP2002044712A (ja) | 2002-02-08 |
Family
ID=18721159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000227753A Pending JP2002044712A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 衛星移動通信システム、衛星移動通信方法及び衛星移動通信プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002044712A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010509592A (ja) * | 2006-11-10 | 2010-03-25 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 拡張ｓｐｓ軌道情報を用いた位置特定のための方法および装置 |
| US9366763B2 (en) | 2009-02-04 | 2016-06-14 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for position determination with hybrid SPS orbit data |
-
2000
- 2000-07-27 JP JP2000227753A patent/JP2002044712A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010509592A (ja) * | 2006-11-10 | 2010-03-25 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 拡張ｓｐｓ軌道情報を用いた位置特定のための方法および装置 |
| US9019157B2 (en) | 2006-11-10 | 2015-04-28 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for position determination with extended SPS orbit information |
| US10534088B2 (en) | 2006-11-10 | 2020-01-14 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for position determination with extended SPS orbit information |
| US9366763B2 (en) | 2009-02-04 | 2016-06-14 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for position determination with hybrid SPS orbit data |
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|
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