JP2003240595A - 共用基準局 - Google Patents
共用基準局Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
- G01S19/05—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data
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Abstract
ところに分散されてGPS衛星暦の全セットを同時に収
集できるようになった複数のGPS基準局を備える。基
準局はそれぞれ、インターネットに接続された或るネッ
トワークサーバと関連付けられている。各ネットワーク
サーバは、軌道暦、ナビゲーションデータ、及びクライ
アントと対応する基準局を出所とするクライアントに役
立つその他の情報をポスティングする。全てのそうした
ネットワークサーバはその情報をシステム内の他のサー
バ全てに送り込む。各サーバはデータが送り込まれると
それを検証して確認する。各クライアントはサブスクラ
イバとして認められるまで、完全な軌道暦データベース
やその他のGPSシステム情報にアクセスすることはで
きない。
Description
受信機に関し、より具体的にはネットワークサーバでG
PS基準局を全世界的に共用するための方法並びにシス
テムに関する発明である。
衛星群に入っている複数の地球の軌道を回る衛星から受
け取る信号を用いてユーザの位置及び速度やその他のナ
ビゲーションデータを判定する。電源を入れたばかりの
ナビゲーション受信機は、その現在位置や時刻、その水
晶発振器にどのくらいの誤差があるかが分かっていな
い。これらの情報は、衛星の送信を見出してロックオン
するのに必要なため、あらゆる可能性を探索しなければ
ならない。
ナビゲーション(NAV)データを送信し、ナビゲーシ
ョンデータには軌道暦、時刻、衛星暦の情報が入ってい
る。そうした情報によってGPS受信機はその位置、速
度、時刻を計算することができる。ナビゲーションデー
タの、一データフレーム当りの長さは1500ビットで
あるため、送信するのには30秒かかる。
は、ナビゲーション衛星の受信並びに受信機の初期化を
支援する情報を収集すると共にそれを共用するための方
法並びにシステムを提供することにある。
及び世界中に配置したGPS基準局及びサーバの重複を
減らすための方法並びにシステムを提供することにあ
る。
衛星ナビゲーションシステムを提供することにある。
ける基準局の実施例は、複数のGPS基準局が世界中の
いろいろなところに分散されてGPS衛生の軌道暦の全
セットを同時に集められるようになっている。各基準局
はインターネットに接続されたネットワークサーバと対
応付けられている。各ネットワークサーバは、軌道暦、
ナビゲーションデータ、及びクライアントと対応する基
準局から出されたクライアントに役立つその他の情報を
ポスティングする。全てのそうしたネットワークサーバ
がその情報をシステム内の他のサーバ全てに送り込む。
各サーバは、データが送り込まれるとそれを検証して確
認する。各クライアントは加入者(サブスクライバ)と
して認められるまで、完全軌道暦データベースやその他
のGPSシステム情報をアクセスすることはできない。
る、ネットワークシステム100を示す。ネットワーク
システム100は、基準局サーバシステム102と、ユ
ーザクライアントシステム104、及びインターネット
など介在型コンピュータネットワーク106を有する。
サーバシステム102には、ナビゲーション衛星10
8、110、112からなる衛星群にロックオンしてそ
の衛星群をトラッキングしているナビゲーション衛星受
信機がある。これらの衛星の中にはクライアントシステ
ム104から見えるものがあるかもしれない。衛星11
4、116を含むもう一つのナビゲーション衛星群はク
ライアントシステム104から見ることができる。クラ
イアントシステム104は自分のナビゲーション衛星受
信機を有するが、ナビゲーション衛星112、114、
116からなるGPS衛星群に未だロックオンしてその
衛星群をトラッキングしていないかもしれない。
ナビゲーション衛星108、110、112からなるG
PS衛星群をトラッキングしているはずである。そうす
ると、正確な絶対システム時刻を判別することができる
し、現在の軌道暦、対流圏、電離層や、その他の情報
を、未だ初期化されていない他のナビゲーション衛星受
信機に提供することもできる。これらの情報は全て初期
化期間中に判定されなければならないので、こうした情
報を別のソースから提供できれば、受信機の初期定点化
時間を大幅に短縮することができる。
12.5分毎に繰り返されるナビゲーションデータメッ
セージを保持している。要求があると、サーバシステム
102はこの一部をクライアントシステム104に送
る。クライアントシステム104は、衛星から受け取る
ナビゲーションデータとサーバシステムに保持され転送
されたナビゲーションデータとのパターンマッチングを
行なうことができる。その結果、クライアントシステム
104は、最初のTLMワードの中の最初のプリアンブ
ルを受け取る前でも、ナビゲーションデータと同期をと
ることができる。
電源が投入されると、ゼロからスタートする24ミリ秒
クロック(Msec24)を有している。C/Aコードの各エ
ポックは1ミリ秒である。サーバシステム102はGP
S時刻を知り、Zカウントを有する。Zカウントは、基
本GPS時刻単位を表わす29ビットの2進数である。
上位10ビットがGPS週の番号を、下位19ビットが
1.5秒を単位とした週の時刻(TOW)のカウントを
示す。一旦受信機が数個のGPS衛星にロックオンした
ら、はるかに細かいゲージを有するシステム時刻を利用
することができる。従来の機器では、初期化期間中にZ
カウントを判定する方法を取っていた。
中に判定されなければならないのは、具体的には、GP
S時刻に合わせるにはどれだけのオフセットをMsec24に
加算しなければならないかということである。これによ
って正しいナビゲーションデータフレーム同期が決ま
る。受け取ったばかりのサブフレームをテンプレートと
して使用して、サーバシステム102が観測したサブフ
レームのシーケンシャルレコードを探索すれば、そうし
た同期化を達成するのに要する時間がクライアントシス
テム104において大幅に短縮される。
ムの実施例を表わす。このシステムを本明細書では参照
番号200で示す。システム200はインターネット2
02を介して通信する。多数のGPS基準局204〜2
07は世界各地に位置している。どの様な場合でも全て
のGPS衛星がトラッキングできるような場所に、十分
な数のGPS基準局204〜207配置されるようにす
るが好ましい。ネットワークサーバ208〜211はG
PS基準局204〜207にそれぞれ対応し、収得した
軌道暦及びナビゲーションデータ情報をクライアント2
12に配布するのを手伝う。同時に接続されて一つ以上
のネットワークサーバ208〜211によって処理され
るクライアントは数千にもなるかもしれない。
星から軌道暦が収集され、共用データベースに入れられ
る。この共用データベースのコピーが、全てのネットワ
ークサーバ208〜211にミラーリングされる。その
後、クライアント212は、どのサーバからでもこの完
全な情報のコレクションを利用することができる。クラ
イアント212にとって都合がいいのは、高感度モード
で操作している場合、例えば、屋内で使用している場合
などである。軌道暦は、初期化の際や最初の位置測位又
はその後の位置測位を見出す際に不可欠となる。
1は、基準局データサーバ(RSDS)モジュールと基
準局データインジェクタ(RSDI)モジュールを有す
る。システム200で転送されるデータ量は、基準局マ
ネージャ(RSM)を用いててデータを処理し妥当性確
認を行なうことにより、最小限に抑えられる。例えば、
パケットの時間を計る必要はない。GPS基準局204
〜207の中に調子の悪い局があればそこからのデータ
は伝搬されない。
読み取る。例えば、ローカルのRSMが発行するJava
(登録商標)メッセージングサービス(JMS)メッセ
ージに加入する。RSDSはRSデータの購読を希望す
るRSDIからのリクエストを受理する。RSDSは、
リクエストを出しているRSDIを認証し確認する。R
SDSは、加入しているRSDIに送ることができるR
Sデータの範囲と量を設定する。RSDIは、地域ある
いは名前/IDによって基準局を指定することができ
る。RSDSが、そのRSDIにそのデータの使用が許
可されていることを確認すると、データが送られる。
ータを購読する。RSDIはそのための構成になってい
る。RSDIは、データをローカルのJava(登録商標)
メッセージングサービスでRMSと同じトピックに関し
て発行する。他のシステムから受け取ったRSデータ
は、RSDSで使用してはいけない。なぜならば、ルー
プ作用を発生するからである。したがって、RSDS
は、RSMの一部に組み込まれる。例えば、スレッドと
して実行される。そうでなければ、データを別のトピッ
クのセットにすることもできる。RSDSとRSDIは
同じプロセスの中で実行することもできる。その場合、
RSDSは、RSDIが受け取ったのはどのデータなの
かをチェックし、それを他のノードに伝搬しないように
する。
発信者ID情報を用いてデータをフィルタ処理するとと
もにループ化しないようにするのが好ましい。
SL接続でデータを交換することができる。メッセージ
はシリアル化を用いてJava(登録商標)オブジェクトと
して送られる。異なるインプリメンテーションに関係す
るJMSメッセージングは簡単ではない。サプライヤが
異なると製品に整合性がないことが多い。
してきたが、開示を限定と解釈すべきではないことが分
かるだろう。上記の開示を読めば、当業者なら、様々な
変形並びに変更が可能であることは疑いの余地がない。
したがって、特許請求の範囲は、本発明の「真の」精神
並びに範囲から逸脱しない限りにおいてあらゆる変形並
びに変更を含むものとする。
どこに行こうとも一つの基準局サーバに加入できるよう
にするシステム並びに方法を提供していることである。
果のいいナビゲーション衛星基準局及びサーバを作るた
めのシステム並びに方法を提供していることである。
果については、添付した図面に示した好適な実施例につ
いて以下に述べる説明を読めば、当業者なら容易に分か
ることは明白である。
例の機能ブロック図。
能ブロック図。
Claims (8)
- 【請求項1】 GPS衛星の衛星暦の全セットを同時に
収集できるように世界各地に分散配置された複数のGP
S基準局を備え、 インターネットに接続されると共に前記複数のGPS基
準局のうちの一つと対応する複数のネットワークサーバ
を備える共用基準局システムにおいて、 各ネットワークサーバは、軌道暦、ナビゲーションデー
タ、及びクライアントと対応する基準局から出されたク
ライアントに役立つその他の情報を配信することを特徴
とする共用基準局システム。 - 【請求項2】 前記複数のネットワークサーバはそれぞ
れ、その情報をシステム内の他のネットワークサーバ全
てに注入することを特徴とする請求項1に記載の共用基
準局システム。 - 【請求項3】 前記複数のネットワークサーバはそれぞ
れ、注入されたデータの妥当性確認を行なって認証する
ことを特徴とする請求項1に記載の共用基準局システ
ム。 - 【請求項4】 前記複数のネットワークサーバはそれぞ
れ、クライアントを加入者として認定し妥当性確認を行
なってから、完全な軌道暦データベース及びその他のG
PSシステム情報へのアクセスを共有することを特徴と
する請求項1に記載の共用基準局システム。 - 【請求項5】 クライアントとしてネットワークに接続
されたGPS受信機に捕捉情報及び測位情報を提供する
方法で、当該方法は、 GPS衛星暦の全セットを同時に収集できるように世界
の各地に複数のGPS基準局を配置するステップと、 複数のネットワークサーバをインターネットに接続し且
つ前記複数のGPS基準局のそれぞれと対応させるステ
ップとを有し、 各ネットワークサーバは、対応する基準局から得られる
軌道暦、ナビゲーションデータ、及びその他クライアン
トに役立つ情報を配信することを特徴とする方法。 - 【請求項6】 前記複数のネットワークサーバのそれぞ
れから、それらの情報をシステム内の全ての他のネット
ワークサーバに送り込むステップをさらに有することを
特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 送り込まれたデータを、前記複数のネッ
トワークサーバのそれぞれで妥当性確認及び認証するス
テップをさらに有することを特徴とする請求項5に記載
の方法。 - 【請求項8】 完全な軌道暦(エフェメリス)データベ
ース及びその他のGPSシステム情報へのアクセスを共
有する前に、前記複数のネットワークサーバのそれぞれ
でクライアントを加入者と認定して妥当性確認を行なう
ステップをさらに有することを特徴とする請求項5に記
載の方法。
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