JP2003021672A - 航法衛星システム受信機 - Google Patents

航法衛星システム受信機

Info

Publication number
JP2003021672A
JP2003021672A JP2001206492A JP2001206492A JP2003021672A JP 2003021672 A JP2003021672 A JP 2003021672A JP 2001206492 A JP2001206492 A JP 2001206492A JP 2001206492 A JP2001206492 A JP 2001206492A JP 2003021672 A JP2003021672 A JP 2003021672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance
satellite
navigation satellite
ephemeris
difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001206492A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Koike
謙一 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001206492A priority Critical patent/JP2003021672A/ja
Publication of JP2003021672A publication Critical patent/JP2003021672A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衛星航法システム受信機の感度を向上させた
場合に誤検出が生じたときでも、測位精度の低下を防止
する。 【解決手段】 ＧＰＳ衛星の送信信号を受信するアンテ
ナ11と、受信された信号を復調して送信ＧＰＳ衛星を特
定し、航法メッセージを取得する検波部12と、取得され
たエフェメリスデータの有効性を判定するエフェメリス
判定部15と、検波部12で取得された衛星からの伝搬時間
とエフェメリスデータとからＧＰＳ受信機の位置を算出
する測位部16とを備えている。エフェメリス判定部15に
より、前記エフェメリスデータが無効と判定された場
合、測位部16は前記エフェメリスデータを測位計算に用
いない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地球の上空を周回
している複数の航法衛星から地球上に放射される電波を
受信することにより、利用者の移動局の現在位置を検出
する航法衛星システム受信機に関し、特に航法衛星シス
テム受信機の感度を向上させた場合において航法衛星の
誤追尾を防止することのできる航法衛星システム受信機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】航法衛星からの電波を受信して測位を行
うシステムの代表であるＧＰＳは、複数のＧＰＳ衛星か
らの電波をＧＰＳ受信機で同時に受信して、ＧＰＳ衛星
の航法メッセージ（軌道情報や時刻情報）を取得するこ
とによって、地球上におけるＧＰＳ受信機の絶対位置を
算出することが可能なシステムである。この他にも、ロ
シアが開発したＧＬＯＮＡＳＳなど様々な測位システム
が運用されている。この明細書では、このような測位シ
ステムの受信機を航法衛星システム受信機と呼び、以
下、最も代表的なＧＰＳ受信機を例に説明する。
【０００３】ＧＰＳ衛星は、高度約２万キロメートル、
傾斜角約５５度、軌道間隔６０度の６軌道を回る周回衛
星で、各軌道に衛星を４個づつ投入し２４個の衛星で運
用するとされていて、現在は２７個の衛星が作動してい
る。ＧＰＳ衛星からは、測位用として１５７５．４２Ｍ
Ｈｚ（Ｌ１帯）と１２２７．６ＭＨｚ（Ｌ２帯）の２波
の電波が、ＧＰＳ衛星毎に異なるＰＲＮ符号（疑似雑音
符号）で位相変調され、送信されている。ＰＲＮ符号は
２種類あり、一般に開放されているＣ／Ａ（Clear and
Acquisition）コードとＰ（Precision）コードとに分類
される。Ｃ／Ａコードのチップ率（ＰＲＮ符号の周波
数）は１．０２３Ｍｂｐｓであり、そのコード長は１ｍ
secである。
【０００４】すなわち、ＧＰＳ衛星は各固有のＰＲＮ符
号で搬送波を変調した信号を送信しており、地上の各Ｇ
ＰＳ受信機は受信したいＧＰＳ衛星のＰＲＮ符号のモデ
ルを保有している。そして、ＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星
から信号を受信したときは、そのＧＰＳ衛星とＧＰＳ受
信機が保有しているＰＲＮ符号の相関値を求めることに
より、そのＧＰＳ受信機が求めるＧＰＳ衛星の送信信号
であるか否かを判定する。ＧＰＳ受信機で用いられるＰ
ＲＮ符号の相関値は、位相差０の自己相関（受信信号の
ＰＲＮ符号とＧＰＳ受信機のＰＲＮ符号とが同一の場合
の相関）の場合にピークが現れ、位相差が１チップ（Ｐ
ＲＮ符号の単位、ＰＲＮ符号は１０２３チップで同じパ
ターンを繰り返す）以上ある場合または他のＰＲＮ符号
との相互相関の場合は非常に小さな値となる。
【０００５】ＧＰＳ衛星の送信信号を受信するために
は、各ＧＰＳ衛星に割り当てられたＰＲＮ符号と同じ符
号の位相を合わせて相関値を計算し、その相関値のピー
クから送信信号の検出を行う。ピークを検出したことで
特定のＧＰＳ衛星の送信信号を受信したと判定すると、
その後は、その位相を保持しながら各ＧＰＳ衛星の軌道
情報を収集する。ＧＰＳ衛星の軌道情報は、５０ｂｐ
ｓ、３００ビットを１つのフレームとして送信され、サ
ブフレームと呼ばれる。サブフレームは、５つの種類に
分けられ、その５種類は順番に送信される。この５つの
サブフレームはまとめられてメインフレームと呼ばれ、
１つのメインフレームを送信するためには３０秒程度必
要とする。
【０００６】さらに、メインフレームは２５種類に分け
られ、メインフレーム番号とサブフレーム番号とによ
り、そこに格納されているデータを判別することができ
る。サブフレーム１〜３には、常にそのＧＰＳ衛星固有
のデータが格納されており、サブフレーム番号に関係な
く繰り返し送信される。そのＧＰＳ衛星の詳細軌道情報
であるエフェメリスデータは、サブフレーム１〜３に格
納されている。サブフレーム４〜５は、各ＧＰＳ衛星共
通のデータが格納されており、その内容はメインフレー
ム番号と、サブフレーム番号で規定されている。概略軌
道情報のアルマナックデータはここに格納されている。
【０００７】エフェメリスデータは、送信するＧＰＳ衛
星自身の詳細な位置情報であり、当該ＧＰＳ衛星の送信
信号を受信しなければエフェメリスデータを得ることが
できない。ＧＰＳ受信機で位置を算出するためには、少
なくとも３個以上のＧＰＳ衛星を同時に受信して、さら
にＧＰＳ衛星のエフェメリスデータを収集する必要があ
る。エフェメリスデータ収集後はそれを記憶手段（図示
せず）に記憶してそのＧＰＳ衛星の位置を算出し、ＧＰ
Ｓ受信機からＧＰＳ衛星までの距離をその伝搬時間から
求め、球の連立方程式を解くことにより求めることがで
きる。
【０００８】従来、この種のＧＰＳ受信機としては図９
のブロック図に示すようなものがあった。このＧＰＳ受
信機は、ＧＰＳ衛星の送信信号を受信するアンテナ51
と、アンテナ51で受信された信号を復調して送信ＧＰＳ
衛星を特定し、航法メッセージを取得する検波部52と、
検波部52で取得された送信ＧＰＳ衛星からの伝搬時間と
送信ＧＰＳ衛星の位置とからＧＰＳ受信機の位置を算出
する測位部53とを備えている。
【０００９】次に、上記従来のＧＰＳ受信機の動作を説
明する。ＧＰＳ受信機は、その検波部52において、ＧＰ
Ｓ衛星の送信信号を受信してその受信信号がどのＧＰＳ
衛星のものかを特定する処理を実行する。以下、主に検
波部52におけるＧＰＳ衛星を特定する処理について説明
する。
【００１０】ＧＰＳ受信機における検波部52は、前述し
たＰＲＮ符号の特徴を活かし、受信信号のＰＲＮ符号と
ＧＰＳ受信機が保有する受信したいＧＰＳ衛星のＰＲＮ
符号とその位相を合わせて相関値を計算し、その値があ
る一定のしきい値を超えたか否かを判定する。そして、
しきい値を超えた場合は受信したいＧＰＳ衛星のＰＲＮ
符号を受信したとみなして追尾処理を行い、ＧＰＳ衛星
から送られるデータ（航法メッセージ）を受信する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図１０は、自己相関時
のＰＲＮ符号位相のシフト量（横軸）と相関値（縦軸）
の関係を一例として示したものである。また、図１１は
相互相関時のＰＲＮ符号位相のシフト量（横軸）と相関
値（縦軸）の関係を一例として示したものである。ＧＰ
Ｓ受信機の感度を向上させるためにしきい値を低くする
と、図１０に示すように本来受信したい衛星であっても
実際とは異なるＰＲＮ符号位相において誤検出をしてし
まったり、図１１に示すように本来受信したいＧＰＳ衛
星とは異なるＧＰＳ衛星のＰＲＮ符号を誤検出してしま
うという問題点があった。
【００１２】その上、エフェメリスデータにはそのＧＰ
Ｓ衛星の衛星番号を特定する情報は含まれておらず、本
来受信したいＧＰＳ衛星とは異なるＧＰＳ衛星のエフェ
メリスデータを誤って収集してしまった場合でも、ＧＰ
Ｓ受信機側ではその誤りを判別することはできない。
【００１３】本発明は、上記の問題を解決するために考
えられたもので、ＧＰＳ受信機の感度を向上させた場合
において相関値を取った際に誤検出が生じたときでも、
測位精度の低下を防止できるＧＰＳ受信機を提供するも
のである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の航法衛星システ
ム受信機は、航法衛星の送信信号を受信するアンテナの
受信信号を復調して前記航法衛星を特定し、航法メッセ
ージを取得する検波部と、前記検波部で取得された航法
メッセージ中のエフェメリスデータの有効性を判定する
エフェメリス判定部と、前記検波部で取得された航法衛
星からの伝搬時間と前記エフェメリスデータとから航法
衛星システム受信機の位置を算出する測位部とを備え、
前記エフェメリス判定部により前記エフェメリスデータ
が無効と判定された場合、前記測位部は前記エフェメリ
スデータを測位計算に用いないことを特徴とする。この
構成により、受信したエフェメリスデータを無効と判定
した場合には、そのエフェメリスデータを測位計算に用
いないことによって測位精度の低下を防止することとな
る。
【００１５】また、前記エフェメリス判定部は、前記航
法衛星を常時監視しているセンター局から、受信可能な
航法衛星の衛星番号の情報を受信する衛星情報受信手段
と、前記検波部で受信と判定された航法衛星の衛星番号
と前記衛星情報受信手段で受信された衛星番号とを比較
する衛星番号比較手段とを備え、前記受信と判定された
衛星番号と前記受信可能な衛星番号とが一致しない場合
に前記エフェメリスデータを無効と判定することを特徴
とする。この構成により、受信と判定された衛星番号と
受信可能な衛星番号とが一致しない場合に、エフェメリ
スデータを測位計算に用いないことによって測位精度の
低下を防止することとなる。
【００１６】さらに、前記エフェメリス判定部は、前記
検波部で取得されたエフェメリスデータから前記送信信
号の搬送波のドップラーシフトを予測するドップラーシ
フト予測手段と、前記搬送波を追尾することによって検
出されたドップラーシフトと前記ドップラーシフト予測
手段で予測されたドップラーシフトとを比較するドップ
ラーシフト比較手段とを備え、前記予測されたドップラ
ーシフトと検出されたドップラーシフトとの差がしきい
値以上の場合に前記エフェメリスデータを無効と判定す
ることを特徴とする。この構成により、予測されたドッ
プラーシフトと検出されたドップラーシフトとの差がし
きい値以上の場合に、エフェメリスデータを測位計算に
用いないことによって測位精度の低下を防止することと
なる。
【００１７】そして、前記エフェメリス判定部は、前記
検波部で取得されたエフェメリスデータから前記航法衛
星と前記航法衛星システム受信機との間の距離の変化を
予測する距離予測手段と、前記航法衛星と前記航法衛星
システム受信機との間の距離の変化を監視する距離監視
手段と、前記距離予測手段で予測された距離の変化と前
記距離監視手段で監視している距離の変化とを比較する
距離比較手段とを備え、前記予測された距離の変化と監
視している距離の変化との差がしきい値以上の場合に前
記エフェメリスデータを無効と判定することを特徴とす
る。この構成により、航法衛星と航法衛星システム受信
機との間の予測された距離の変化と監視している距離の
変化との差がしきい値以上の場合に、エフェメリスデー
タを測位計算に用いないことによって測位精度の低下を
防止することとなる。
【００１８】また、前記エフェメリス判定部は、前記航
法衛星システム受信機の概略位置から前記航法衛星まで
の距離を前記航法衛星ごとに算出し、前記概略位置から
基準とした航法衛星までの距離と前記概略位置から他の
航法衛星までの距離との差を求める第１の距離差算出手
段と、基準とした航法衛星の送信信号の送信時刻と他の
航法衛星の送信信号の送信時刻との差から、前記概略位
置から基準とした航法衛星までの距離と前記概略位置か
ら他の航法衛星までの距離との差を求める第２の距離差
算出手段と、前記第１の距離差算出手段で算出された距
離の差と前記第２の距離差算出手段で算出された距離の
差とを比較する距離差比較手段とを備え、前記距離差比
較手段で比較された距離の差同士の差がしきい値以上の
場合に前記エフェメリスデータを無効と判定することを
特徴とする。この構成により、前記第１の距離差算出手
段で算出された距離の差と前記第２の距離差算出手段で
算出された距離の差同士の差がしきい値以上の場合に、
エフェメリスデータを測位計算に用いないことによって
測位精度の低下を防止することとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態のＧＰＳ受信機では、ＧＰＳ受信機内の検波部で
受信と判定されたＧＰＳ衛星の衛星番号と、センター局
から送られた受信可能なＧＰＳ衛星の衛星番号とを比較
し、比較の結果、受信不可能と判定したＧＰＳ衛星のエ
フェメリスデータを測位計算に用いないようにした。
【００２１】図１は、本発明の第１の実施の形態のＧＰ
Ｓ受信機の構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受
信機は、ＧＰＳ衛星の送信信号を受信するアンテナ11
と、アンテナ11で受信された信号を復調して送信ＧＰＳ
衛星を特定し、航法メッセージを取得する検波部12と、
検波部12で取得された航法メッセージ中のエフェメリス
データの有効性を判定するエフェメリス判定部15と、検
波部12で取得されたＧＰＳ衛星からの伝搬時間とエフェ
メリスデータとからＧＰＳ受信機の位置を算出する測位
部16とを備えている。そして、エフェメリス判定部15に
より前記エフェメリスデータが無効と判定された場合、
測位部16はその受信データを測位計算に用いないように
構成されている。
【００２２】エフェメリス判定部１５は、ＧＰＳ衛星を
常時監視しているセンター局（ＤＧＰＳの地上固定局）
から受信可能な衛星番号の情報を受信する衛星情報受信
手段13と、検波部12で受信と判定されたＧＰＳ衛星の衛
星番号と衛星情報受信手段13で受信されたＧＰＳ衛星の
衛星番号とを比較する衛星番号比較手段14とを備えてい
る。そして、前述したような誤検出から生じる測位精度
の低下を防ぐため、下記に詳述するように検波部12で受
信と判定されたＧＰＳ衛星が受信可能なＧＰＳ衛星か否
かを判定する。
【００２３】エフェメリス判定部15における処理を図２
に示すフローチャートに従って説明する。まずステップ
101にて、ＧＰＳ衛星を常時監視しているセンター局か
ら受信可能なＧＰＳ衛星の衛星番号情報を受信する。Ｄ
ＧＰＳ情報等を生成するセンター局においては、常にＧ
ＰＳ衛星を監視しているため、受信可能なＧＰＳ衛星か
否かを判定することは可能である。
【００２４】次にステップ102にて、センター局から受
信した情報をもとに、検波部12で受信と判定されたＧＰ
Ｓ衛星の衛星番号が受信可能なＧＰＳ衛星の衛星番号と
一致するか否かを判定する。ここで、受信と判定された
ＧＰＳ衛星の衛星番号が受信可能なＧＰＳ衛星の衛星番
号と一致するとは、受信可能なＧＰＳ衛星の衛星番号の
中に受信と判定されたＧＰＳ衛星の衛星番号が存在する
という意味である。
【００２５】この判定の結果、受信と判定されたＧＰＳ
衛星の衛星番号が受信可能なＧＰＳ衛星の衛星番号と不
一致ならステップ103にて測位部16に使用不可信号を発
信し、このエフェメリスデータを測位計算に用いないよ
うにする。ステップ102での判定の結果、受信と判定さ
れたＧＰＳ衛星の衛星番号が受信可能なＧＰＳ衛星の衛
星番号と一致し、受信可能と判定されれば処理を終了す
る。このように処理することによって、誤検出したエフ
ェメリスデータを用いずに測位計算を行うことができ
る。
【００２６】このように、本発明の第１の実施の形態に
よれば、検波部12で受信と判定されたＧＰＳ衛星の衛星
番号と、衛星番号受信手段13で受信したＧＰＳ衛星の衛
星番号とをエフェメリス判定部15で比較し、受信不可能
と判定されたＧＰＳ衛星のエフェメリスデータを測位計
算に用いないので、誤ったエフェメリスデータを用いる
ことによる測位精度の低下を招くことなく測位計算を行
うことができる。
【００２７】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態のＧＰＳ受信機では、ＧＰＳ衛星の送信信号の搬
送波のドップラーシフトの予測値と実際の値との差が所
定のしきい値以上である場合、ＧＰＳ衛星から受信した
エフェメリスデータを無効と判定し、測位計算に用いな
いようにした。
【００２８】図３は、本発明の第２の実施の形態のＧＰ
Ｓ受信機の構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受
信機は、アンテナ21と、検波部22と、エフェメリス判定
部25と、測位部26とを備えている。そして、エフェメリ
ス判定部25により前記エフェメリスデータが無効と判定
された場合、測位部26はその受信データを測位計算に用
いないように構成されている。
【００２９】ここで、エフェメリス判定部25が、検波部
22で取得されたエフェメリスデータから送信信号の搬送
波のドップラーシフトを予測するドップラーシフト予測
手段23と、前記搬送波を追尾することによって検出され
たドップラーシフトとドップラーシフト予測手段23で予
測されたドップラーシフトとを比較するドップラーシフ
ト比較手段24とを備えており、ドップラーシフトの比較
結果を基にエフェメリスデータの有効性を判定する点以
外の各部分の構成および機能は前述した第１の実施の形
態における同名の部分の構成および機能と同様である。
【００３０】エフェメリス判定部25における処理を図４
に示すフローチャートに従って説明する。まずステップ
201にて、検波部22で取得されたエフェメリスデータか
らドップラーシフトを予測する。ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受
信機との間の相対速度はＧＰＳ衛星の移動速度が支配的
であり、ＧＰＳ受信機の速度は無視できると考えられ
る。したがって、ＧＰＳ受信機の概略位置が判明してい
れば、エフェメリスデータからドップラーシフトを予測
することは可能である。次にステップ202にて、搬送波
を追尾することによって得られたドップラーシフトの実
測値と予測値の差Ｄ1を計算する。次いでステップ203に
て、Ｄ1の絶対値と第１のしきい値とを比較する。ここ
で、第１のしきい値としては、ＧＰＳ受信機の移動速度
があり得ない値のときのドップラーシフト（例えば１ｋ
Ｈｚ）とする。
【００３１】ドップラーシフトはＧＰＳ受信機の移動速
度が３００ｋｍ／ｈのとき５００Ｈｚであるため、ドッ
プラーシフトの差が１ｋＨｚ以上であれば、その値はＧ
ＰＳ受信機の移動速度によるものではないことは明らか
であり、取得されたエフェメリスデータが有効でないこ
とがわかる。そこで、Ｄ1の絶対値が第１のしきい値よ
り小さければ処理を終了し、Ｄ1の絶対値が第１のしき
い値以上であればステップ204にて測位部26に使用不可
信号を発信して、このエフェメリスデータを測位計算に
用いないようにする。このように処理することにより、
誤検出したエフェメリスデータを用いずに測位計算を行
うことができる。ここで、第１のしきい値としては、Ｇ
ＰＳ受信機の移動速度があり得ない値のときのドップラ
ーシフト（例えば１ｋＨｚ）とする。ここで、第１のし
きい値としては、ＧＰＳ受信機の移動速度があり得ない
値のときのドップラーシフト（例えば１ｋＨｚ）とす
る。
【００３２】このように、本発明の第２の実施の形態に
よれば、ドップラーシフト予測手段23で予測された搬送
波のドップラーシフトと搬送波を追尾することによって
検出されたドップラーシフトの実際の値とをドップラー
シフト比較手段24で比較し、その差が第１のしきい値以
上の場合、エフェメリスデータを無効にし、測位計算に
用いないようにしたので、誤ったエフェメリスデータを
用いることによる測位精度の低下を招くことなく測位計
算を行うことができる。
【００３３】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態のＧＰＳ受信機では、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機
との間の距離の変化の予測値と実際の値との差が所定の
しきい値以上である場合、ＧＰＳ衛星から受信したエフ
ェメリスデータを無効と判定し、測位計算に用いないよ
うにした。
【００３４】図５は、本発明の第３の実施の形態のＧＰ
Ｓ受信機の構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受
信機は、アンテナ31と、検波部32と、エフェメリス判定
部36と、測位部37とを備えている。そして、エフェメリ
ス判定部36により前記エフェメリスデータが無効と判定
された場合、測位部37はその受信データを測位計算に用
いないように構成されている。
【００３５】ここで、エフェメリス判定部36が、検波部
32で取得されたエフェメリスデータからＧＰＳ衛星とＧ
ＰＳ受信機との間の距離の変化を予測する距離予測手段
33と、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との間の距離の変化を
監視する距離監視手段34と、距離予測手段33で予測され
た距離の変化と距離監視手段34で監視している距離の変
化とを比較する距離比較手段35とを備え、ＧＰＳ衛星と
ＧＰＳ受信機との間の距離の変化の予測値と監視値との
比較結果を基にエフェメリスデータの有効性を判定する
点以外の各部分の構成および機能は前述した第１の実施
の形態における同名の部分の構成および機能と同様であ
る。
【００３６】エフェメリス判定部36における処理を図６
に示すフローチャートに従って説明する。まずステップ
301にて、検波部32で取得されたエフェメリスデータか
らＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との間の距離の変化を予測
する。ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との間の相対速度はＧ
ＰＳ衛星の移動速度が支配的であり、受信機の速度は無
視できると考えられるから、ＧＰＳ受信機の概略位置が
判明していれば、エフェメリスデータからＧＰＳ衛星と
ＧＰＳ受信機との間の距離の変化を予測することは可能
である。次にステップ302にて、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受
信機との間の距離の変化を監視しておく。次いでステッ
プ303にて、監視しているＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機と
の間の距離の変化と予測値との差Ｄ2を計算する。
【００３７】次にステップ304にて、Ｄ2の絶対値と第２
のしきい値とを比較する。ここで、第２のしきい値とし
ては、受信機の移動速度としてあり得ない値（例えば１
５０ｍ／ｓ、すなわち５４０ｋｍ／ｈ）とする。距離の
変化の差が１５０ｍ／ｓ以上であれば、その値は受信機
の移動速度によるものでないことは明らかであり、取得
されたエフェメリスデータが有効でないことが分かる。
そこで、Ｄ2の絶対値が第２のしきい値より小さければ
処理を終了し、Ｄ2の絶対値が第２のしきい値以上なら
ステップ305にて測位部37に使用不可信号を発信して、
このエフェメリスデータを測位計算に用いないようにす
る。このように処理することにより、誤検出したエフェ
メリスデータを用いずに測位計算を行うことができる。
【００３８】このように、本発明の第３の実施の形態に
よれば、距離予測手段33で予測されたＧＰＳ衛星とＧＰ
Ｓ受信機との間の距離の変化と距離監視手段34で監視し
ているＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との間の距離の変化と
を距離比較手段35で比較し、その差が第２のしきい値以
上の場合、エフェメリスデータを無効と判定し、測位計
算に用いないようにしたので、誤ったエフェメリスデー
タを用いることによる測位精度の低下を招くことなく測
位計算を行うことができる。
【００３９】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態のＧＰＳ受信機では、ＧＰＳ受信機の概略位置か
ら基準としたＧＰＳ衛星までの距離とＧＰＳ受信機の概
略位置から他のＧＰＳ衛星までの距離との差を求め、基
準としたＧＰＳ衛星の送信信号の送信時刻と他のＧＰＳ
衛星の送信信号の送信時刻との差から、ＧＰＳ受信機の
概略位置から基準としたＧＰＳ衛星までの距離とＧＰＳ
受信機の概略位置から他のＧＰＳ衛星までの距離との差
を求め、距離の差同士の差がしきい値以上の場合に、Ｇ
ＰＳ衛星から受信したエフェメリスデータを無効と判定
し、測位計算に用いないようにした。
【００４０】図７は、本発明の第４の実施の形態のＧＰ
Ｓ受信機の構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受
信機は、アンテナ41と、検波部42と、エフェメリス判定
部46と、測位部47とを備えている。そして、エフェメリ
ス判定部46により前記エフェメリスデータが無効と判定
された場合、測位部47はその受信データを測位計算に用
いないように構成されている。
【００４１】ここで、エフェメリス判定部46が、ＧＰＳ
受信機の概略位置からＧＰＳ衛星までの距離をＧＰＳ衛
星ごとに算出し、ＧＰＳ受信機の概略位置から基準とし
たＧＰＳ衛星までの距離とＧＰＳ受信機の概略位置から
他のＧＰＳ衛星までの距離との差を求める第１の距離差
算出手段43と、基準としたＧＰＳ衛星の送信信号の送信
時刻と他のＧＰＳ衛星の送信信号の送信時刻との差か
ら、ＧＰＳ受信機の概略位置から基準としたＧＰＳ衛星
までの距離とＧＰＳ受信機の概略位置から他のＧＰＳ衛
星までの距離との差を求める第２の距離差算出手段44
と、第１の距離差算出手段43で算出された距離の差と第
２の距離差算出手段44で算出された距離の差とを比較す
る距離差比較手段45とを備え、第１の距離差算出手段43
で算出された距離の差と第２の距離差算出手段44で算出
された距離の差との差異を基にエフェメリスデータの有
効性を判定する点以外の各部分の構成および機能は前述
した第１の実施の形態における同名の部分の構成および
機能と同様である。
【００４２】エフェメリス判定部46における処理を図８
に示すフローチャートに従って説明する。まずステップ
401にて、ＧＰＳ受信機の概略位置からＧＰＳ衛星まで
の距離をＧＰＳ衛星ごとに算出する。
【００４３】次にステップ402にて、ＧＰＳ受信機の概
略位置から基準としたＧＰＳ衛星までの距離とＧＰＳ受
信機の概略位置から他のＧＰＳ衛星までの距離との差Ａ
をＧＰＳ衛星ごとに算出する。次いでステップ403に
て、各ＧＰＳ衛星の送信信号の送信時刻を検波部42から
取得する。次にステップ404にて、基準としたＧＰＳ衛
星の送信信号の送信時刻と他のＧＰＳ衛星の送信信号の
送信時刻との差から、ＧＰＳ受信機の概略位置から基準
としたＧＰＳ衛星までの距離とＧＰＳ受信機の概略位置
から他のＧＰＳ衛星までの距離との差ＢをＧＰＳ衛星ご
とに算出する。
【００４４】次にステップ405にて、ＧＰＳ衛星ごとに
ＡとＢの差Ｄ3を算出する。次いでステップ406にて、Ｄ
3の絶対値と第３のしきい値とを比較する。ここで、第
３のしきい値としては、高度約２万キロメートルという
ＧＰＳ衛星の位置から考えてあり得ない値（例えば１０
００ｋｍ）とする。そして、Ｄ3の絶対値が第３のしき
い値より小さければ処理を終了し、Ｄ3の絶対値が第３
のしきい値以上であればステップ407にて測位部47に使
用不可信号を発信して、このエフェメリスデータを測位
計算に用いないようにする。このように処理することに
より、誤検出したエフェメリスデータを用いずに測位計
算を行うことができる。
【００４５】このように、本発明の第４の実施の形態に
よれば、距離差算出手段43で算出された距離差の値と時
刻差算出手段44で算出された距離差の値とを距離差比較
手段45で比較し、その差が第３のしきい値以上の場合、
エフェメリスデータを無効と判定し、測位計算に用いな
いようにしたので、誤ったエフェメリスデータを用いる
ことによる測位精度の低下を招くことなく測位計算を行
うことができる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、受信し
たエフェメリスデータを無効と判定した場合には受信デ
ータを測位計算に用いないように構成したことにより、
誤ったエフェメリスデータを用いることによる測位精度
の低下を招くことなく測位計算を行うことができるとい
う優れた効果を有する衛星航法システム受信機を提供す
ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＧＰＳ受信
機の構成を示すブロック図、
【図２】第１の実施の形態におけるエフェメリス判定部
における処理を示すフローチャート、
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるＧＰＳ受信
機の構成を示すブロック図、
【図４】第２の実施の形態におけるエフェメリス判定部
における処理を示すフローチャート、
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるＧＰＳ受信
機の構成を示すブロック図、
【図６】第３の実施の形態におけるエフェメリス判定部
における処理を示すフローチャート、
【図７】本発明の第４の実施の形態におけるＧＰＳ受信
機の構成を示すブロック図、
【図８】第４の実施の形態におけるエフェメリス判定部
における処理を示すフローチャート、
【図９】従来のＧＰＳ受信機の構成を示すブロック図、
【図１０】自己相関時の擬似雑音符号位相のシフト量と
相関値との関係を示す図、
【図１１】相互相関時の擬似雑音符号位相のシフト量と
相関値との関係を示す図である。
【符号の説明】
11、21、31、41 アンテナ 12、22、32、42 検波部 13 衛星番号受信手段 14 衛星番号比較手段 15、25、36、46 エフェメリス判定部 16、26、37、47 測位部 23 ドップラーシフト予測手段 24 ドップラーシフト比較手段 33 距離予測手段 34 距離監視手段 35 距離比較手段 43 第１の距離差算出手段 44 第２の距離差算出手段 45 距離差比較手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 航法衛星の送信信号を受信するアンテナ
    の受信信号を復調して前記航法衛星を特定し、航法メッ
    セージを取得する検波部と、前記検波部で取得された航
    法メッセージ中のエフェメリスデータの有効性を判定す
    るエフェメリス判定部と、前記検波部で取得された航法
    衛星からの伝搬時間と前記エフェメリスデータとから航
    法衛星システム受信機の位置を算出する測位部とを備
    え、前記エフェメリス判定部により前記エフェメリスデ
    ータが無効と判定された場合、前記測位部は前記エフェ
    メリスデータを測位計算に用いないことを特徴とする航
    法衛星システム受信機。
  2. 【請求項２】 前記エフェメリス判定部は、前記航法衛
    星を常時監視しているセンター局から、受信可能な航法
    衛星の衛星番号の情報を受信する衛星情報受信手段と、
    前記検波部で受信と判定された航法衛星の衛星番号と前
    記衛星情報受信手段で受信された衛星番号とを比較する
    衛星番号比較手段とを備え、前記受信と判定された衛星
    番号と前記受信可能な衛星番号とが一致しない場合に前
    記エフェメリスデータを無効と判定することを特徴とす
    る請求項１記載の航法衛星システム受信機。
  3. 【請求項３】 前記エフェメリス判定部は、前記検波部
    で取得されたエフェメリスデータから前記送信信号の搬
    送波のドップラーシフトを予測するドップラーシフト予
    測手段と、前記搬送波を追尾することによって検出され
    たドップラーシフトと前記ドップラーシフト予測手段で
    予測されたドップラーシフトとを比較するドップラーシ
    フト比較手段とを備え、前記予測されたドップラーシフ
    トと検出されたドップラーシフトとの差がしきい値以上
    の場合に前記エフェメリスデータを無効と判定すること
    を特徴とする請求項１記載の航法衛星システム受信機。
  4. 【請求項４】 前記エフェメリス判定部は、前記検波部
    で取得されたエフェメリスデータから前記航法衛星と前
    記航法衛星システム受信機との間の距離の変化を予測す
    る距離予測手段と、前記航法衛星と前記航法衛星システ
    ム受信機との間の距離の変化を監視する距離監視手段
    と、前記距離予測手段で予測された距離の変化と前記距
    離監視手段で監視している距離の変化とを比較する距離
    比較手段とを備え、前記予測された距離の変化と監視し
    ている距離の変化との差がしきい値以上の場合に前記エ
    フェメリスデータを無効と判定することを特徴とする請
    求項１記載の航法衛星システム受信機。
  5. 【請求項５】 前記エフェメリス判定部は、前記航法衛
    星システム受信機の概略位置から前記航法衛星までの距
    離を前記航法衛星ごとに算出し、前記概略位置から基準
    とした航法衛星までの距離と前記概略位置から他の航法
    衛星までの距離との差を求める第１の距離差算出手段
    と、基準とした航法衛星の送信信号の送信時刻と他の航
    法衛星の送信信号の送信時刻との差から、前記概略位置
    から基準とした航法衛星までの距離と前記概略位置から
    他の航法衛星までの距離との差を求める第２の距離差算
    出手段と、前記第１の距離差算出手段で算出された距離
    の差と前記第２の距離差算出手段で算出された距離の差
    とを比較する距離差比較手段とを備え、前記距離差比較
    手段で比較された距離の差同士の差がしきい値以上の場
    合に前記エフェメリスデータを無効と判定することを特
    徴とする請求項１記載の航法衛星システム受信機。
JP2001206492A 2001-07-06 2001-07-06 航法衛星システム受信機 Pending JP2003021672A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001206492A JP2003021672A (ja) 2001-07-06 2001-07-06 航法衛星システム受信機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001206492A JP2003021672A (ja) 2001-07-06 2001-07-06 航法衛星システム受信機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003021672A true JP2003021672A (ja) 2003-01-24

Family

ID=19042611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001206492A Pending JP2003021672A (ja) 2001-07-06 2001-07-06 航法衛星システム受信機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003021672A (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060271293A1 (en) * 2000-07-13 2006-11-30 Global Locate, Inc. Method And Apparatus For Locating Mobile Receivers Using A Wide Area Reference Network For Propagating Ephemeris
JP2008058146A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Seiko Epson Corp 測位装置、その制御方法、制御プログラム及びその記録媒体
JP2009516253A (ja) * 2005-11-10 2009-04-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 医療情報システムの意思決定による表示
JP2009128055A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Furuno Electric Co Ltd 異常衛星検知装置および測位装置
JP2010508524A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 サーフ テクノロジー インコーポレイテッド 現在の放送軌道暦を使用しない位置の確定
JP2011053223A (ja) * 2010-11-19 2011-03-17 Mitsubishi Electric Corp Ｇｐｓ受信機
US8004462B2 (en) 2006-04-25 2011-08-23 Rx Networks Inc. Distributed orbit modeling and propagation method for a predicted and real-time assisted GPS system
US8125382B2 (en) 2006-04-25 2012-02-28 Rx Networks Inc. Autonomous orbit propagation system and method
CN105549040A (zh) * 2015-12-04 2016-05-04 航天恒星科技有限公司 定位解算方法及接收机
JPWO2017077597A1 (ja) * 2015-11-04 2018-01-11 三菱電機株式会社 測位装置および測位方法
CN108152838A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种基于观瞄测定目标位置的装置和方法
CN111896982A (zh) * 2020-06-23 2020-11-06 北京数享智慧科技有限公司 提升星历数据质量的方法及装置

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9599720B2 (en) * 2000-07-13 2017-03-21 Broadcom Corporation Method and apparatus for locating mobile receivers using a wide area reference network for propagating ephemeris
US20060271293A1 (en) * 2000-07-13 2006-11-30 Global Locate, Inc. Method And Apparatus For Locating Mobile Receivers Using A Wide Area Reference Network For Propagating Ephemeris
US8930137B2 (en) 2000-07-13 2015-01-06 Global Locate, Inc. Method and apparatus for locating mobile receivers using a wide area reference network for propagating ephemeris
JP2009516253A (ja) * 2005-11-10 2009-04-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 医療情報システムの意思決定による表示
US8242956B2 (en) 2006-04-25 2012-08-14 Rx Networks, Inc. Distributed orbit modeling and propagation method for a predicted and real-time assisted GPS system
US8354957B2 (en) 2006-04-25 2013-01-15 Rx Networks Inc. Autonomous orbit propagation system and method
US8004462B2 (en) 2006-04-25 2011-08-23 Rx Networks Inc. Distributed orbit modeling and propagation method for a predicted and real-time assisted GPS system
US8125382B2 (en) 2006-04-25 2012-02-28 Rx Networks Inc. Autonomous orbit propagation system and method
JP2008058146A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Seiko Epson Corp 測位装置、その制御方法、制御プログラム及びその記録媒体
JP2010508524A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 サーフ テクノロジー インコーポレイテッド 現在の放送軌道暦を使用しない位置の確定
US7839330B2 (en) * 2006-10-31 2010-11-23 Sirf Technology, Inc. Determining position without current broadcast ephemeris
JP2009128055A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Furuno Electric Co Ltd 異常衛星検知装置および測位装置
JP2011053223A (ja) * 2010-11-19 2011-03-17 Mitsubishi Electric Corp Ｇｐｓ受信機
JPWO2017077597A1 (ja) * 2015-11-04 2018-01-11 三菱電機株式会社 測位装置および測位方法
CN105549040A (zh) * 2015-12-04 2016-05-04 航天恒星科技有限公司 定位解算方法及接收机
CN108152838A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种基于观瞄测定目标位置的装置和方法
CN108152838B (zh) * 2017-12-15 2024-04-16 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种基于观瞄测定目标位置的装置和方法
CN111896982A (zh) * 2020-06-23 2020-11-06 北京数享智慧科技有限公司 提升星历数据质量的方法及装置
CN111896982B (zh) * 2020-06-23 2023-03-10 北京数享智慧科技有限公司 提升星历数据质量的方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU770440B2 (en) Method and apparatus for measurement processing of satellite positioning system (SPS) signals
EP1048959B1 (en) GPS Receiver
KR101209145B1 (ko) 위치 결정시 네비게이션 데이터를 프로세싱하는 방법 및장치
US6574557B2 (en) Positioning error range setting apparatus, method, and navigation apparatus
US20070236387A1 (en) Method of optimization of processing of location data in the presence of a plurality of satellite positioning constellations
EP1881336B1 (en) Positioning device, method of controlling positioning device, and recording medium having program for controlling positioning device recorded thereon
WO2004021036A1 (en) Signal search procedure for a position determination system
JP2003021672A (ja) 航法衛星システム受信機
JPH11118903A (ja) 位置検出装置
JP4285509B2 (ja) 測位装置、測位装置の制御方法及びプログラム
JP3722461B2 (ja) Ｇｐｓを利用した現在位置検出装置
JP4890176B2 (ja) 衛星信号判定装置
JP3694395B2 (ja) Ｇｐｓ受信機及び受信方法
JPWO2019208592A1 (ja) 衛星測位システム
US7064708B2 (en) Validation of beacon signals
JP4301472B2 (ja) Ｇｐｓ受信機
JP2004045126A (ja) 衛星信号受信機
KR100678143B1 (ko) 이동통신 시스템에서 전세계 위치 확인 시스템용 이동 단말기의 기준시계와 기지국 신호 동기 장치 및 방법
JP4151715B2 (ja) 測位装置、測位装置の制御方法、その制御プログラム
JP2007263660A (ja) 測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム