JP2008170338A - 衛星航法装置、外部基地局、及び衛星測位システム - Google Patents
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Abstract
【課題】衛星信号の受信環境が悪化した場合であってもTTFFを改善することができる衛星航法装置、外部基地局、及び衛星測位システムを提供する。
【解決手段】GPS衛星35は衛星信号を送信し、基地局30は衛星信号を受信するGPS信号受信部33と、航法データを所定のデータフォーマットに変換する変換部32と、変換された補助情報をGPS受信機10へ送信する基地局送信部31と、アンテナ36と、を有し、GPS受信機10(衛星航法装置)に対して補助情報を提供する。GPS受信機10は、アンテナ24と、周波数変換部11と、擬似距離測定部12と、航法データ復調部15と、航法データ記憶部21と、時計部17と、受信制御演算部14と、衛星送信時刻予測部16と、測位演算部13と、アンテナ23と、外部情報受信部22と、変換部19と、外部航法データ記憶部18と、を有している。
【選択図】図1
【解決手段】GPS衛星35は衛星信号を送信し、基地局30は衛星信号を受信するGPS信号受信部33と、航法データを所定のデータフォーマットに変換する変換部32と、変換された補助情報をGPS受信機10へ送信する基地局送信部31と、アンテナ36と、を有し、GPS受信機10(衛星航法装置)に対して補助情報を提供する。GPS受信機10は、アンテナ24と、周波数変換部11と、擬似距離測定部12と、航法データ復調部15と、航法データ記憶部21と、時計部17と、受信制御演算部14と、衛星送信時刻予測部16と、測位演算部13と、アンテナ23と、外部情報受信部22と、変換部19と、外部航法データ記憶部18と、を有している。
【選択図】図1
Description
本発明は、衛星が送信する衛星信号を受信して測位を行う衛星航法装置、外部基地局、及び衛星測位システムに関する。
人工衛星を用いてユーザの現在位置を測位する衛星測位システムとして、GPS(Global Positioning System)が広く用いられるようになった。衛星測位システムは、地球周回軌道上から地球に向かって衛星信号を送信する複数の衛星と、送信される衛星信号を地球上で受信してそれぞれの衛星からユーザの位置までの擬似距離を測定してユーザの現在位置を測位する衛星航法装置と、を含んでいる。
衛星航法装置にて測位演算を行うためには、測位を行うために原理上必要とされている個数以上の衛星信号を受信する必要がある。また、衛星の衛星信号には、通常6秒周期で更新される時刻データと、通常2時間毎に更新される軌道データ(エフェメリスデータ)と、を含む航法データが含まれている。衛星航法装置は、受信された衛星信号から測位演算で使用する衛星を選択し、選択した衛星毎の擬似距離と、時刻データとしてZカウントを復調することで求められる衛星予測時刻と、衛星軌道データと、に基づいて測位演算を実行してユーザ位置を算出する。
一般的に、衛星航法装置における測位開始から初回測位までの時間(TTFF:Time To First Fix)は、測位演算に必要な航法データ中の時刻データを復調するための復調時間に関係する。時刻データは、航法データ中に6秒周期で送信されているため、衛星信号を正常に復調できた場合でも、最短で6秒、最長で12秒かかることになる。このため、実際に測位演算が実行されてユーザ位置を算出するまでに時刻データの復調時間に相応した時間が必要であった。また、例えば、ビル街等では衛星信号の受信環境が悪化して時刻データの復調に時間を要し、TTFFがさらに悪化する場合がある。
そこで、特許文献1には、TTFFを改善する方法として、復調された航法データを全部記憶する航法データ記憶部を設けて、再度の電源投入時に記憶されている航法データを参照し、軌道情報、時刻データ、衛星予測時刻値等を用いてTTFFを改善する技術が開示されている。
また、特許文献2には、衛星信号の他に外部の基地局から外部航法データを取得して衛星信号受信環境が悪化した場合であっても精度の高い測位演算を実行するいわゆるアシスト型GPSの技術が公開されている。
しかし、特許文献1の技術を用いても、事前に航法データを受信できない場合には、航法データ記憶部に航法データが蓄積されないため、衛星予測時刻を瞬時に得ることができない。また、一度正常に蓄積した場合において、航法データ記憶部に蓄積されている航法データや軌道データが時間経過により無効となった場合には航法データや軌道データを受信し直す必要があり、TTFFを改善できない。
このような問題を解消するために特許文献2の技術を用いる場合、衛星信号と、外部基地局から送信される外部航法データとの遅れ時間を用いて衛星の時刻データを求め、擬似距離を算出することになる。この場合、衛星信号の受信と外部基地局からの信号の受信と、が同時にできない時は外部航法データによる補正ができないという問題がある。
本発明の目的は、このような問題点を解決し、衛星信号の受信環境が悪化した場合であっても初回測位までの時間であるTTFFを改善することができる衛星航法装置、外部基地局、及び衛星測位システムを提供することである。
以上のような目的を達成するために、本発明に係る衛星航法装置は、複数の衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信する受信手段と、受信手段によって得られた衛星信号に基づいて衛星からユーザ位置までの擬似距離を測定する擬似距離測定手段と、所定周期で更新される時刻データと所定時間毎に更新される軌道データとを含む航法データを衛星毎の衛星信号から復調する航法データ復調手段と、航法データ復調手段により復調された航法データを記憶する航法データ記憶手段と、現在時刻を計数信号として計数する計数手段と、外部基地局から無線により送信される補助情報を受信する情報受信手段と、衛星毎の擬似距離及び軌道データに基づいて測位計算した結果をユーザ位置の位置データとして求めると共に、得られた軌道データと位置データに基づいて衛星の組み合わせを決定し、決定した組み合わせに従ってユーザ位置の位置データを出力する測位演算手段と、を備えた衛星航法装置に関する。
ここで、本発明に係る衛星航法装置は、情報受信手段によって得られた補助情報から航法データを復元するために、予め決められた変換手順により変換する変換手段と、変換手段によって復元された航法データを外部航法データとして記憶する外部航法データ記憶部と、ホットスタート時に、航法データ記憶手段に記憶済み航法データが所定時間を経過しても更新されていない場合、外部航法データ記憶部に記憶された外部航法データに対してビットをずらしながら現在受信中の衛星から復調される航法データの一部と照合し、現在受信されているビット位置及び計数信号から予測した値を用いて衛星予測時刻値を算出する衛星送信時刻予測手段と、を備え、測位演算手段は、測位計算時に衛星予測時刻値を用いて位置データを得ることを特徴とする。
また、本発明に係る衛星航法装置に補助情報を送信する外部基地局において、複数の衛星から受信した衛星信号から時刻データと軌道データとを含む航法データを復調し、航法データのページに関係なく同じデータのサブフレームの集合である第一のデータ集合と、航法データのページ毎に異なるサブフレームの集合である第二のデータ集合と、の少なくとも二つの情報を含む補助情報を衛星航法装置に送信することを特徴とする。
さらに、本発明に係る外部基地局において、衛星から受信した衛星信号に基づいて求めた衛星送信時刻値を外部航法データとして補助情報に含めることを特徴とする。
さらにまた、本発明に係る衛星航法装置と外部基地局とを含む衛星測位システムにおいて、衛星航法装置は、外部基地局と通信する携帯電話機として機能し、外部基地局は、衛星航法装置に補助情報を送信し、補助情報の送信タイミングは、衛星からの衛星信号と非同期で送信されることを特徴とする。
さらにまた、本発明に係る衛星航法装置の測位方法は、複数の衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信する受信工程と、受信工程によって得られた衛星信号に基づいて衛星からユーザ位置までの擬似距離を測定する擬似距離測定工程と、所定周期で更新される時刻データと所定時間毎に更新される軌道データとを含む航法データを衛星毎の衛星信号から復調する航法データ復調工程と、航法データ復調工程により復調された航法データを記憶する航法データ記憶工程と、現在時刻を計数信号として計数する計数工程と、外部基地局から無線により送信される補助情報を受信する情報受信工程と、衛星毎の擬似距離及び軌道データに基づいて測位計算した結果をユーザ位置の位置データとして求めると共に、得られた軌道データと位置データに基づいて衛星の組み合わせを決定し、決定した組み合わせに従ってユーザ位置の位置データを出力する測位演算工程と、を備えた衛星航法装置の測位方法に関する。
ここで、衛星航法装置の測位方法は、情報受信工程によって得られた補助情報から航法データを復元するために、予め決められた変換手順により変換する変換工程と、変換工程によって復元された航法データを外部航法データとして記憶する外部航法データ記憶工程と、ホットスタート時に、航法データ記憶工程に記憶済み航法データが所定時間を経過しても更新されていない場合、外部航法データ記憶工程に記憶された外部航法データに対してビットをずらしながら現在受信中の衛星から復調される航法データの一部と照合し、現在受信されているビット位置及び計数信号から予測した値を用いて衛星予測時刻値を算出する衛星送信時刻予測工程と、を含み、測位演算工程は、測位計算時に衛星予測時刻値を用いて位置データを得ることを特徴とする。
さらにまた、本発明に係る外部基地局の制御方法は、無線により補助情報を衛星航法装置に提供する外部基地局の制御方法において、複数の衛星から受信した衛星信号から時刻データと軌道データとを含む航法データを復調し、航法データのページに関係なく同じデータのサブフレームの集合である第一のデータ集合と、航法データのページ毎に異なるサブフレームの集合である第二のデータ集合と、の少なくとも二つの情報を含む補助情報を衛星航法装置に送信することを特徴とする。
本発明を用いると、携帯電話機と組み合わせた衛星航法装置において、事前に航法データを受信できない場合でも基地局から送信される外部航法データにより衛星予測時刻を瞬時に得ることができ、衛星信号の受信環境が悪化した場合であっても初回測位までの時間であるTTFFを改善できるという効果がある。
さらに、衛星から送信される航法データのデータ形式を変形して基地局から送信することで、データ送信効率及び処理効率を高めることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。なお、本実施形態ではGPSに適応した形態を示し、衛星としてGPS衛星、衛星航法装置としてGPS受信機を用いている。
図1は、本実施形態におけるGPS受信機10と携帯電話機の基地局30と複数のGPS衛星35とを含む衛星測位システムの構成を示している。GPS衛星35は、地球周回軌道上に30機前後配置され、各GPS衛星毎に予め決められたコードパターンで変調した衛星信号を送信する。基地局30は、衛星信号を受信するGPS信号受信部33と、航法データを所定のデータフォーマットに変換する変換部32と、変換された補助情報をGPS受信機10へ送信する基地局送信部31と、アンテナ36と、を有し、GPS受信機10に対して補助情報を提供する。
最初に、GPS受信機10の概要を述べる。GPS受信機10は、大きく分けて測位処理を実行するGPS信号処理部と、衛星送信時刻予測に関する補助情報を携帯電話機の基地局30から取得する外部情報処理部と、の二つに分けることができる。まず、GPS信号処理部は、アンテナ24と、周波数変換部11と、擬似距離測定部12と、航法データ復調部15と、航法データ記憶部21と、時計部17と、受信制御演算部14と、衛星送信時刻予測部16と、測位演算部13と、を有している。また、外部情報処理部は、アンテナ23と、外部情報受信部22と、変換部19と、外部航法データ記憶部18と、を有している。
本実施形態において特徴的なことは、事前にGPS信号処理部で航法データを受信できず蓄積していない状態でも、外部情報処理部により衛星送信時刻予測が可能となり、TTFFが短縮されることである。
次に、GPS信号処理部の機能について述べる。複数のGPS衛星35からそれぞれ送信される衛星信号は、アンテナ24にて受信されて周波数変換部11へ送られる。周波数変換部11では、受信しようとするGPS衛星毎に予め定められているコードパターンで衛星信号を復調することにより、所望のGPS衛星からの信号を選択受信する。選択受信された信号は、航法データ復調部15と擬似距離測定部12に送られる。
航法データ復調部15は、各GPS衛星35の位置を算出するための軌道情報を含む航法データを抽出し、測位演算部13と、航法データ記憶部21とに送る。擬似距離測定部12は、復調の際にスペクトル拡散用のコードであるC/Aコードのコード位相から各GPS衛星35とユーザの位置との間の擬似距離を求め、同様に測位演算部13へ送る。
測位演算部13は、複数のGPS衛星35ごとの軌道データと、擬似距離と、衛星送信時刻予測部16からの時刻データと、に基づいて測位演算した結果をユーザの位置データとして出力する。受信制御演算部14は、ユーザの位置データ及び軌道データに基づいて、測定に必要なGPS衛星35の組み合わせを決定し、組み合わせに従って擬似距離測定部12及び航法データ復調部15の受信制御を行う。
衛星送信時刻予測部16は、時計部17からの計数信号としての現在時刻を取得し、航法データ復調部15又は航法データ記憶部21から航法データ中のZカウントを復調することで衛星予測時刻値を求め、測位演算部13に送る。なお、航法データの内容は後述する。
次に、外部航法データを送信する基地局30について述べる。基地局30はアンテナ34で受信した衛星信号をGPS信号受信部33にて外部航法データとして抽出し、変換部32にて無線通信プロトコルに合致するようにプロトコル変換を実行して基地局送信部31からアンテナ36を介してGPS受信機10へ送信する。
次に、GPS受信機10の外部情報処理部について述べる。外部航法データは、基地局30から無線通信により送信され、この外部航法データは、GPS衛星35から送信される衛星信号とは異なり、外部航法データの受信タイミングや間隔は衛星信号と同期を取る必要はなく、随時送信されている。
GPS受信機10は、アンテナ23にて受信した無線信号を外部情報受信部22にてプロトコル変換を実行し、変換部19へ送る。変換部19は、プロトコル変換後の航法データから、GPS受信機10で用いているフォーマットとなるようにフォーマット変換を行う。変換された航法データは、外部航法データ記憶部18に記憶され、衛星送信時刻予測部16に送られる。
図2には、各GPS衛星35から送信される航法データの概要が示されている。航法データは、5つのサブフレームが1ページを構成し、1ページから25ページまで進むと、再び1ページに戻る構成である。 まず、送信されるデータの伝送速度は、1ビット当たり0.02sで50bpsとなる。サブフレームのサイズは300ビットであるので、図中左上に示した一つのサブフレームを送信するには6sの送信時間が必要である。また、1ページには5つのサブフレームが含まれ、1つの航法データには25個のページを有しているので、合計125個のサブフレームで構成される。
このため、1つの航法データは37,500ビット(125個×300ビット)であり、1つの航法データの伝送時間は12.5分(750s:37,500ビット×0.02s)となる。サブフレーム1は各GPS衛星の時計の補正値や健康状態などであり、サブフレーム2,3は各GPS衛星の軌道パラメータを含むエフェメリスであり、このようなサブフレーム1,2,3は、ページに関係なく同じデータが納められている。
また、サブフレーム4,5は全GPS生成の概略の軌道情報(アルマナック)や電離層遅延補正係数であり、サブフレーム4,5は、ページ毎に異なるデータが納められている。サブフレーム4,5は、サブフレーム1〜3とは異なり、25フレーム受信して初めて全情報が完結する。
さらに、2時間毎、つまり日本標準時の奇数時(1,3,5,・・・,23時)になった時に、データ内容が変更される。なお、各GPS衛星35は衛星信号に変換した航法データを所定のフォーマットで送信するが、個々のGPS衛星35から送信されるデータの内容は異なる。
また、衛星送信時刻用のZカウント値は、全てのサブフレームの先頭から31〜47ビットの領域に格納されている。Zカウント値を取り出す方法は、サブフレームを1つ以上取得することでサブフレームの先頭位置を調べ、Zカウント値の格納されている位置を特定して取り出す。
図3は、GPS受信機10の電源投入から初回測位までの処理工程と、処理時間の概要を示している。図3(A)には、GPS衛星からの衛星信号が受信不能であっても携帯電話圏内の通信により外部航法データを取得した場合の処理が示されている。また、図3(B)には、従来の外部航法データを取得できない、かつ、航法データ記憶部に蓄積されている航法データが時間の経過により無効になった後のGPS受信機10の処理が示されている。
図3(A)に示す場合には、電源投入後から衛星信号を捕捉するまで3sかかり、60ビットのデータを復調するのに1.2s、予め記憶されている外部航法データに対してパターン検索して衛星送信時刻予測をするのに0.5s、測位演算に1s、トータル5.7s(TTFF)で測位が完了する。
これに対して図3(B)に示す場合は、GPS受信手段のみのGPS受信機における処理を示しており、同様に、衛星信号を捕捉するまで3s、900〜1500ビットのデータを復調するのに24sかかり、復調したデータからZカウントを取り出し、衛星送信時刻予測に0.2s、測位演算に1s、トータル28.2s(TTFF)で測位が終了する。なお、測位演算を行うには、GPS衛星が送信するサブフレーム1〜3に格納されているエフェメリスの取得が条件となるため、最短でサブフレーム3個分(900ビット)、最長でサブフレーム5個分(1500ビット)のデータの復調が必要となる。
このように、本実施形態によるとGPS衛星からの衛星信号が事前に受信できない場合でも、携帯電話圏内であれば外部航法データを取得することで、TTFFを改善することが可能となる。
図4は、基地局30から送信される外部航法データの概要を示している。本実施形態において特徴的なことは、GPS衛星では、連続して送信される航法データをデータの種類に応じて図4(A)に示すデータ1と図4(B)に示すデータ2の2つに分けて送信することである。
データ1は、ユーザ位置で捕捉可能な可視GPS衛星が送信しているサブフレーム1〜3個で構成され、データ2は可視GPS衛星が送信しているサブフレーム4,5の25ページ分の50個で構成されている。
具体的には、データ1は1つのGPS衛星当たり3個のサブフレームで構成され、1つのGPS衛星当たりのビット数は900ビット(3×300ビット)であり、外部航法データのサイズは可視衛星数の最大値を12衛星とした場合、1,350バイト(10800ビット:900ビット×12衛星)となり、外部航法データの伝送時間は伝送速度9,600bpsの時、1.1s(10,800ビット/9,600bps)となる。
同様にデータ2は、可視GPS衛星が送信している50個であり、1つのGPS衛星当たりのビット数は15,000ビット(50×300ビット)であり、外部航法データのサイズは可視衛星の最大値を12衛星とした場合、22,500バイト(180,000ビット:15,000ビット×12衛星)となり、外部航法データの伝送時間は伝送速度9,600bpsの時、18.8s(180,000ビット/9,600bps)となる。
次に、データ1とデータ2とに分けて送信する利点について述べる。まず、GPS受信機10の作動条件が、携帯電話圏内であり、基地局30からデータ1とデータ2が一まとまりとしての送信であり、GPS衛星35の受信が可能であり、航法データの記憶が無い場合と仮定する。この場合、電源投入後、基地局30と通信により外部航法データを取得することになるが、データ1とデータ2が一まとまりの時にはデータ伝送時間は19.9s(18.8s+1.1s)となる。さらに、図3(A)で示した5.7s(TTFF)と合計して25.6s(19.9s+5.7s)が処理時間となる。
これに対して、データ1とデータ2とに分かれている場合には、データ1を先に送信することで、図3(B)により、全衛星送信航法データ中の60%の領域をカバーすることになる。よって、データ1の送信によるパターン検索成功率Pを0.6と仮定すると、TTFFは、TTFF=P・(データ1伝送時間+図3(A)のTTFF)+(1−P)・(Zカウント取得によるTTFF)=0.6・(1.1s+5.7s)+(1−0.6)・(13.2s)=4.1s+5.3s=9.4sとなり、データ1とデータ2に分けた方が、分けない場合に比べてTTFFが短くなる効果が得られる。
ここで、Zカウント取得によるTTFFは、航法データ復調部にて300〜600ビットのデータ復調を行い、復調データからZカウントを取り出して衛星送信時刻値を算出する処理時間である。TTFFの内訳は、衛星信号捕捉に3s、300〜600ビットのデータ復調に9s、復調のデータからZカウントを取り出して衛星送信時刻を算出するのに0.2s、測位演算に1s、トータルで13.2s(3s+9S+0.2s+1s)となる。
なお、本実施形態に係る基地局30は、衛星送信時刻値をデータに含めて送信していないが、基地局30より衛星送信時刻値を送信してもよいことはいうまでもない。
図5には、GPS受信機10の電源投入から初回測位までの処理の流れが示されている。GPS受信機10の電源が投入されると、ステップS10において、航法データ記憶部又は外部航法データ記憶部に有効な航法データがあるか確認する。有効な航法データを確認した時はステップS12以下を実行し、有効な航法データが無い時は、ステップS14以下を実行する。
有効な航法データが無いと判断した場合には、ステップS14に移る。ステップS14では携帯電話圏内の基地局に外部航法データ要求を送信し、ステップS16において、基地局から送信された外部航法データを外部情報受信部にて受信する。ステップS18において、受信された外部航法データから衛星送信パターンを復元し、ステップS20において、復元した衛星送信パターンを外部航法データ記憶部に格納後、ステップS12へ移る。
有効な航法データがある場合にはステップS12の衛星信号捕捉処理にて擬似距離測定部にて衛星信号を捕捉する。捕捉された衛星信号から航法データ復調部にて航法データを復元する(ステップS22)。ステップS24にて例えば、60ビット以上復調が完了したかを判定し、復調が完了するまで繰り返す(ステップS22〜S24)。
ステップS24において、復調が完了したと判断された場合には、衛星送信時刻予測部にて復調航法データをビット毎にパターンが一致するデータが、航法データ記憶部又は外部航法記憶部にあるか検索する(ステップS26)。
ステップS28において、パターンが一致するデータが発見できたか判定し、パターンが一致した場合には、衛星送信時刻予測部にて航法データ記憶部又は外部航法データ記憶部内のパターンが一致した部分のデータのビット位置により衛星予測時刻値を算出(ステップS32)する。ステップS34において、測位演算部にて衛星予測時刻値又は衛星送信時刻値により、位置データを算出(ステップS34)する。
また、ステップS28において、パターンが一致しない場合には、航法データ復調部にて300〜600ビットのデータ復調を行い、復調データからZカウントを取り出して衛星送信時刻を算出する。次に、ステップS34に進み、同様に位置データを算出する。
なお、本実施形態とは異なる3GPP準拠の携帯電話機と組み合わせたGPS受信機も、このような処理を含めることにより、同様にTTFFを改善することが可能であることはいうまでもない。
以上、上述したように、本実施形態によると、携帯電話機と組み合わせたGPS受信機において事前に航法データを受信できない場合であっても携帯電話の基地局から送信される外部航法データにより衛星予測時刻を瞬時に得ることができるパターンマッチ型にアシスト型を付加したGPS受信機となる。このような構成及び制御方法とすることで、衛星信号の受信環境が悪化した場合であっても初回測位までの時間であるTTFFを改善できる。なお、本実施形態では、GPSを中心に説明したが、ロシアのGLONASSやヨーロッパのGalileo等にも用いることができることはいうまでもない。
10 GPS受信機、11 周波数変換部、12 擬似距離測定部、13 測位演算部、14 受信制御演算部、15 航法データ復調部、16 衛星送信時刻予測部、17 時計部、18 外部航法データ記憶部、19,32 変換部、21 航法データ記憶部、22 外部情報受信部、23,24,34,36 アンテナ、30 基地局、31 基地局送信部、33 GPS信号受信部、35 GPS衛星。
Claims (6)
- 複数の衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信する受信手段と、受信手段によって得られた衛星信号に基づいて衛星からユーザ位置までの擬似距離を測定する擬似距離測定手段と、所定周期で更新される時刻データと所定時間毎に更新される軌道データとを含む航法データを衛星毎の衛星信号から復調する航法データ復調手段と、航法データ復調手段により復調された航法データを記憶する航法データ記憶手段と、現在時刻を計数信号として計数する計数手段と、外部基地局から無線により送信される補助情報を受信する情報受信手段と、衛星毎の擬似距離及び軌道データに基づいて測位計算した結果をユーザ位置の位置データとして求めると共に、得られた軌道データと位置データに基づいて衛星の組み合わせを決定し、決定した組み合わせに従ってユーザ位置の位置データを出力する測位演算手段と、を備えた衛星航法装置において、
情報受信手段によって得られた補助情報から航法データを復元するために、予め決められた変換手順により変換する変換手段と、
変換手段により復元された航法データを外部航法データとして記憶する外部航法データ記憶部と、
ホットスタート時に、航法データ記憶手段に記憶済み航法データが所定時間を経過しても更新されていない場合、外部航法データ記憶部に記憶された外部航法データに対してビットをずらしながら現在受信中の衛星から復調される航法データの一部と照合し、現在受信されているビット位置及び計数信号から予測した値を用いて衛星予測時刻値を算出する衛星送信時刻予測手段と、
を備え、
測位演算手段は、測位計算時に衛星予測時刻値を用いて位置データを得ることを特徴とする衛星航法装置。 - 請求項1に記載の衛星航法装置に補助情報を送信する外部基地局において、
複数の衛星から受信した衛星信号から時刻データと軌道データとを含む航法データを復調し、航法データのページに関係なく同じデータのサブフレームの集合である第一のデータ集合と、航法データのページ毎に異なるサブフレームの集合である第二のデータ集合と、の少なくとも二つの情報を含む補助情報を衛星航法装置に送信することを特徴とする外部基地局。 - 請求項2に記載の外部基地局において、
衛星から受信した衛星信号に基づいて求めた衛星送信時刻値を外部航法データとして補助情報に含めることを特徴とする外部基地局。 - 請求項1に記載の衛星航法装置と請求項2に記載の外部基地局とを含む衛星測位システムにおいて、
衛星航法装置は、外部基地局と通信する携帯電話機として機能し、
外部基地局は、衛星航法装置に補助情報を送信し、
補助情報の送信タイミングは、衛星からの衛星信号と非同期で送信されることを特徴とする衛星測位システム。 - 複数の衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信する受信工程と、受信工程によって得られた衛星信号に基づいて衛星からユーザ位置までの擬似距離を測定する擬似距離測定工程と、所定周期で更新される時刻データと所定時間毎に更新される軌道データとを含む航法データを衛星毎の衛星信号から復調する航法データ復調工程と、航法データ復調工程により復調された航法データを記憶する航法データ記憶工程と、現在時刻を計数信号として計数する計数工程と、外部基地局から無線により送信される補助情報を受信する情報受信工程と、衛星毎の擬似距離及び軌道データに基づいて測位計算した結果をユーザ位置の位置データとして求めると共に、得られた軌道データと位置データに基づいて衛星の組み合わせを決定し、決定した組み合わせに従ってユーザ位置の位置データを出力する測位演算工程と、を備えた衛星航法装置の測位方法において、
情報受信工程によって得られた補助情報から航法データを復元するために、予め決められた変換手順により変換する変換工程と、
変換工程によって復元された航法データを外部航法データとして記憶する外部航法データ記憶工程と、
ホットスタート時に、航法データ記憶工程に記憶済み航法データが所定時間を経過しても更新されていない場合、外部航法データ記憶工程に記憶された外部航法データに対してビットをずらしながら現在受信中の衛星から復調される航法データの一部と照合し、現在受信されているビット位置及び計数信号から予測した値を用いて衛星予測時刻値を算出する衛星送信時刻予測工程と、
を含み、
測位演算工程は、測位計算時に衛星予測時刻値を用いて位置データを得ることを特徴とする衛星航法装置の測位方法。 - 無線により補助情報を請求項1に記載の衛星航法装置に提供する外部基地局の制御方法において、
複数の衛星から受信した衛星信号から時刻データと軌道データとを含む航法データを復調し、航法データのページに関係なく同じデータのサブフレームの集合である第一のデータ集合と、航法データのページ毎に異なるサブフレームの集合である第二のデータ集合と、の少なくとも二つの情報を含む補助情報を衛星航法装置に送信することを特徴とする外部基地局の制御方法。
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