JP2010164339A - Gnss reception system and geolocation method - Google Patents

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JP2010164339A
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Yoshinori Kadowaki
美徳 門脇
Iwao Ozaki
巌 尾崎
Hiroshi Sato
洋 佐藤
Takuya Yamamoto
拓也 山本
Katsuhiko Ozaki
勝彦 尾崎
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the effect of a multipath and to improve the measurement accuracy. <P>SOLUTION: This GNSS reception system, performing a geolocation operation based on a geolocation signal transmitted from a GNSS satellite, includes a plurality of antennas which are so disposed that phase differences arise among direct wave and reflected waves, in a state where the GNSS reception system picks up the geolocation signal from the same GNSS satellite; a pseudo-range calculating part which determines a pseudo-range between the GNSS satellite and the GNSS reception system, using a code contained in the geolocation signal from the same GNSS satellite; a pseudo-range difference calculating part which determines a difference of each pseudo-range; a determining part which determines that the geolocation signal from the GNSS satellite is affected by the multipath, based on the difference; a location estimating part which estimates the location of the GNSS reception system, based on information other than the geolocation signal from the GNSS satellite; and a location information output part which outputs location information estimated by the location estimating part, when the geolocation signal is affected by the multipath. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、GNSS用周回衛星からの信号を受信し、測位するGNSS受信装置及び測位方法に関する。   The present invention relates to a GNSS receiver and a positioning method for receiving and positioning a signal from a GNSS orbiting satellite.

衛星航法(GNSS: Global Navigation Satellite System)とは、航空機から3つの航法衛星(GNSS用周回衛星)(以下、GNSS衛星と呼ぶ)を捕捉することで各GNSS衛星からの距離を得るとともに、4つ目の航法衛星からの信号で時刻合わせを行い、航空機の3次元での飛行位置を得ることができる航法システムである。衛星航法には、全地球的測位システム(GPS: Global Positioning System)、ガリレオ(GALILEO)などが含まれる。   The Global Navigation Satellite System (GNSS) is a system that obtains the distance from each GNSS satellite by capturing three navigation satellites (GNSS orbiting satellites) (hereinafter referred to as GNSS satellites) from the aircraft, It is a navigation system that can obtain the flight position in three dimensions of the aircraft by adjusting the time with the signal from the eye navigation satellite. Satellite navigation includes the Global Positioning System (GPS), Galileo, and others.

例えば、GNSS受信装置は移動体に搭載され、該移動体の位置及び速度を測定する。例えば、GNSS受信装置は、複数のGNSS衛星からの電波を受信することによって、複数のGNSS衛星から当該GNSS受信装置までの距離(擬似距離)をそれぞれ測定し、該擬似距離に基づいて当該GNSS受信装置が搭載された移動体の測位を行う。GNSS衛星により発射された信号は、GNSS衛星とGNSS受信装置との間の距離を電波が伝搬する時間だけ遅れてGNSS受信装置に到達する。従って、複数のGNSS衛星について電波伝搬に要する時間を求めれば、測位演算によってGNSS受信装置の位置を求めることができる。例えば、複数のGNSS衛星により発射された電波は、GNSS受信装置の測距部において、各GNSS衛星からGNSS受信装置までの距離が求められる。そして、測位演算部において、測距部において求められた距離に基づいて、GNSS受信装置の位置が求められる。   For example, a GNSS receiver is mounted on a moving body and measures the position and speed of the moving body. For example, the GNSS receiver receives the radio waves from a plurality of GNSS satellites to measure the distances (pseudo distances) from the plurality of GNSS satellites to the GNSS receiver, and based on the pseudo distances, the GNSS reception Measures the moving object equipped with the device. The signal emitted by the GNSS satellite arrives at the GNSS receiver with a delay in the distance between the GNSS satellite and the GNSS receiver by the time the radio wave propagates. Therefore, if the time required for radio wave propagation is obtained for a plurality of GNSS satellites, the position of the GNSS receiver can be obtained by positioning calculation. For example, for radio waves emitted by a plurality of GNSS satellites, the distance from each GNSS satellite to the GNSS receiver is determined by the distance measuring unit of the GNSS receiver. Then, the positioning calculation unit obtains the position of the GNSS receiver based on the distance obtained by the ranging unit.

特開2000−346655号公報JP 2000-346655 A 特開2003−279635号公報JP 2003-279635 A

GNSS受信装置においては、当該GNSS受信装置とGNSS衛星とを直接結ぶ経路で到来する直接波以外に、建物などで反射して到来する反射波が受信される場合がある。このように、GNSS衛星からの電波が2以上の経路でGNSS受信装置に受信される現象はマルチパスと呼ばれる。GNSS受信装置が直接波ではなく反射波に基づいて擬似距離を求めた場合、反射波は直接波よりも到達時間が長くなるため、直接波により求められる擬似距離よりも誤差が大きくなる。   In the GNSS receiver, there may be a case where a reflected wave that is reflected by a building or the like is received in addition to a direct wave that arrives through a route directly connecting the GNSS receiver and the GNSS satellite. As described above, a phenomenon in which radio waves from a GNSS satellite are received by a GNSS receiver through two or more paths is called multipath. When the GNSS receiver obtains the pseudo distance based on the reflected wave instead of the direct wave, the arrival time of the reflected wave is longer than that of the direct wave, so that the error is larger than the pseudo distance obtained by the direct wave.

例えば、GPS受信装置では、GPS衛星からの受信信号と該受信信号のレプリカ信号との相関が求められ、該相関ピークの位置から擬似距離が求められる。マルチパス環境下で、複数のGPS衛星からの受信信号に基づいて擬似距離が求められる場合、受信信号には反射波が含まれるため、受信信号と該受信信号のレプリカ信号との相関ピークの位置のばらつきが大きくなる。受信信号と該受信信号のレプリカ信号との相関ピークの位置のばらつきが大きくなるため、擬似距離のばらつきも大きくなり、測位結果の誤差も大きくなる。   For example, in a GPS receiver, a correlation between a received signal from a GPS satellite and a replica signal of the received signal is obtained, and a pseudo distance is obtained from the position of the correlation peak. In a multipath environment, when a pseudorange is obtained based on received signals from a plurality of GPS satellites, the received signal includes a reflected wave. Therefore, the position of the correlation peak between the received signal and a replica signal of the received signal The variation of the is increased. Since the variation in the position of the correlation peak between the received signal and the replica signal of the received signal becomes large, the variation in the pseudo distance also increases, and the error in the positioning result also increases.

一方、移動体の位置を推定する方法として、INS(Inertial Navigation System)航法と呼ばれる航法がある。INS航法では、IMU(Inertial Measurement Unit)と呼ばれる移動体自体に搭載した加速度検出器などに基づいて、移動体の移動を積算して移動体の位置を推定する。   On the other hand, as a method for estimating the position of a moving body, there is navigation called INS (Inertial Navigation System) navigation. In INS navigation, the position of a moving body is estimated by integrating the movement of the moving body based on an acceleration detector mounted on the moving body itself called an IMU (Inertial Measurement Unit).

マルチパスへの対策としては、GPS衛星から送られてくる電波がマルチパスの影響を受けるか否かを示す情報を任意の区画毎に記憶し、測位された位置周辺のマルチパスの影響の有無により、測位結果を修正する手法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   As a countermeasure against multipath, information indicating whether radio waves sent from GPS satellites are affected by the multipath is stored for each section, and whether there is an influence of the multipath around the measured position. Discloses a method of correcting the positioning result (see, for example, Patent Document 1).

また、衛星信号を利用した測位位置と、移動体の移動速度と方位角を利用した推測位置とから、マルチパスの大きさを算出し、該マルチパスの大きさに応じたマルチパス信号に従って移動体の位置を求める手法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, the multipath size is calculated from the positioning position using the satellite signal and the estimated position using the moving speed and azimuth angle of the moving body, and moves according to the multipath signal corresponding to the multipath size. A technique for obtaining the position of the body is disclosed (for example, see Patent Document 2).

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、マルチパスの影響を低減し、測位精度を向上させることができるGNSS受信装置及び測位方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a GNSS receiver and a positioning method that can reduce the influence of multipath and improve positioning accuracy.

上記課題を解決するため、本GNSS受信装置は、
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置であって、
当該GNSS受信装置が同一のGNSS衛星からの測位信号を捕捉した状態において、直接波と反射波との間で位相差が生じるように配置される複数のアンテナと、
各アンテナにより受信された同一のGNSS衛星からの測位信号に含まれるコードを用いて、該GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の擬似距離を求める擬似距離計算部と、
該擬似距離計算部により求められた各擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算部と、
該擬似距離差分計算部により求められた差分に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定する判定部と、
GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を推定する位置推定部と、
前記判定部によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記位置推定部により推定された位置情報を出力する位置情報出力部と
を有する。
In order to solve the above problems, the GNSS receiver
A GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
In a state where the GNSS receiver captures a positioning signal from the same GNSS satellite, a plurality of antennas arranged so as to cause a phase difference between the direct wave and the reflected wave,
Using a code included in a positioning signal from the same GNSS satellite received by each antenna, a pseudorange calculation unit for obtaining a pseudorange between the GNSS satellite and the GNSS receiver,
A pseudo-range difference calculation unit for obtaining a difference between the pseudo-ranges obtained by the pseudo-range calculation unit;
A determination unit that determines that a positioning signal from the GNSS satellite is affected by a multipath based on the difference obtained by the pseudorange difference calculation unit;
A position estimation unit that estimates the position of the GNSS receiver based on information other than the positioning signal from the GNSS satellite;
A position information output unit that outputs the position information estimated by the position estimation unit when the determination unit determines that it is affected by multipath.

他の例では、
前記複数のアンテナは、当該GNSS受信装置の進行方向と垂直となる方向に、前記測位信号の波長の1/4〜1/2の間隔だけ離して配置される。
In other examples,
The plurality of antennas are arranged in the direction perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver by being separated by an interval of 1/4 to 1/2 of the wavelength of the positioning signal.

他の例では、
前記判定部は、前記擬似距離差分計算部により求められた差分がゼロである場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定する。
In other examples,
The determination unit determines that there is no influence of multipath when the difference obtained by the pseudo-range difference calculation unit is zero.

本GNSS受信装置は、
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置であって、
複数のアンテナと、
各アンテナにより受信された同一のGNSS衛星からの測位信号に含まれるコードを用いて、該GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の擬似距離を求める擬似距離計算部と、
該擬似距離計算部により求められた各擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算部と、
前記擬似距離計算部により求められた各擬似距離に対応する測位信号に基づいてGNSS衛星の位置を計算し、該GNSS衛星の位置と前記複数のアンテナとの間の距離とに基づいて、擬似距離の差分を推定する擬似距離差分推定部と、
前記擬似距離差分計算部により求められた擬似距離の差分と、前記擬似距離差分推定部により推定された擬似距離の差分に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定する判定部と、
GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を推定する位置推定部と、
前記判定部によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記位置推定部により推定された位置情報を出力する位置情報出力部と
を有する。
This GNSS receiver
A GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
Multiple antennas,
Using a code included in a positioning signal from the same GNSS satellite received by each antenna, a pseudorange calculation unit for obtaining a pseudorange between the GNSS satellite and the GNSS receiver,
A pseudo-range difference calculation unit for obtaining a difference between the pseudo-ranges obtained by the pseudo-range calculation unit;
Calculate the position of the GNSS satellite based on the positioning signal corresponding to each pseudo distance obtained by the pseudo distance calculation unit, and based on the distance between the position of the GNSS satellite and the plurality of antennas, the pseudo distance A pseudo-range difference estimator for estimating the difference between
Based on the pseudorange difference obtained by the pseudorange difference calculation unit and the pseudorange difference estimated by the pseudorange difference estimation unit, the positioning signal from the GNSS satellite is affected by multipath. A determination unit for determining that;
A position estimation unit that estimates the position of the GNSS receiver based on information other than the positioning signal from the GNSS satellite;
A position information output unit that outputs the position information estimated by the position estimation unit when the determination unit determines that it is affected by multipath.

他の例では、
前記判定部は、前記擬似距離差分計算部により求められた擬似距離の差分と、前記擬似距離差分推定部により推定された擬似距離の差分との差分がゼロである場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定する。
In other examples,
When the difference between the pseudo-range difference obtained by the pseudo-range difference calculation unit and the pseudo-range difference estimated by the pseudo-range difference estimation unit is zero, the determination unit determines the influence of multipath. It is determined that it has not been received.

本測位方法は、
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置における測位方法であって、
当該GNSS受信装置が同一のGNSS衛星からの測位信号を捕捉した状態において、直接波と反射波との間で位相差が生じるように配置される複数のアンテナにより受信された同一のGNSS衛星からの測位信号に含まれるコードを用いて、該GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の擬似距離を求める擬似距離計算ステップと、
該擬似距離計算ステップにより求められた各擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算ステップと、
該擬似距離差分計算ステップにより求められた差分に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定する判定ステップと、
GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を推定する位置推定ステップと、
前記判定ステップによりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記位置推定ステップにより推定された位置情報を出力する位置情報出力ステップと
を有する。
This positioning method is
A positioning method in a GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
In a state where the GNSS receiver captures a positioning signal from the same GNSS satellite, it is from the same GNSS satellite received by a plurality of antennas arranged so that a phase difference occurs between the direct wave and the reflected wave. Using a code included in the positioning signal, a pseudo-range calculation step for obtaining a pseudo-range between the GNSS satellite and the GNSS receiver,
A pseudo distance difference calculating step for obtaining a difference between the pseudo distances obtained by the pseudo distance calculating step;
A determination step of determining that the positioning signal from the GNSS satellite is affected by a multipath based on the difference obtained by the pseudo-range difference calculation step;
Based on information other than positioning signals from GNSS satellites, a position estimation step for estimating the position of the GNSS receiver,
A position information output step of outputting the position information estimated by the position estimation step when it is determined by the determination step that there is a multipath effect.

本測位方法は、
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置における測位方法であって、
当該GNSS受信装置の有する複数のアンテナにより受信された同一のGNSS衛星からの測位信号に含まれるコードを用いて、該GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の擬似距離を求める擬似距離計算ステップと、
該擬似距離計算ステップにより求められた各擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算ステップと、
前記擬似距離計算ステップにより求められた各擬似距離に対応する測位信号に基づいてGNSS衛星の位置を計算し、該GNSS衛星の位置と前記複数のアンテナとの間の距離とに基づいて、擬似距離の差分を推定する擬似距離差分推定ステップと、
前記擬似距離差分計算ステップにより求められた擬似距離の差分と、前記擬似距離差分推定ステップにより推定された擬似距離の差分に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定する判定ステップと、
GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を推定する位置推定ステップと、
前記判定ステップによりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記位置推定ステップにより推定された位置情報を出力する位置情報出力ステップと
を有する。
This positioning method is
A positioning method in a GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
A pseudo-range calculation step for obtaining a pseudo-range between the GNSS satellite and the GNSS receiver using a code included in a positioning signal from the same GNSS satellite received by a plurality of antennas of the GNSS receiver; ,
A pseudo distance difference calculating step for obtaining a difference between the pseudo distances obtained by the pseudo distance calculating step;
Calculate the position of the GNSS satellite based on the positioning signal corresponding to each pseudo distance obtained by the pseudo distance calculation step, and based on the distance between the position of the GNSS satellite and the plurality of antennas, the pseudo distance A pseudo-range difference estimation step for estimating a difference between
The positioning signal from the GNSS satellite is affected by the multipath based on the pseudorange difference obtained by the pseudorange difference calculation step and the pseudorange difference estimated by the pseudorange difference estimation step. A determination step for determining that,
Based on information other than positioning signals from GNSS satellites, a position estimation step for estimating the position of the GNSS receiver,
A position information output step of outputting the position information estimated by the position estimation step when it is determined by the determination step that there is a multipath effect.

開示のGNSS受信装置及び測位方法によれば、マルチパスの影響を低減し、測定精度を向上させることができる。   According to the disclosed GNSS receiver and positioning method, the influence of multipath can be reduced and the measurement accuracy can be improved.

一実施例に従ったGNSS受信装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a GNSS receiver according to an embodiment. 一実施例に従ったGNSS受信装置におけるアンテナの配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the antenna in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置における相関処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation process in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置における相関処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation process in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a GNSS receiver according to an embodiment. 一実施例に従ったGNSS受信装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置におけるアンテナの配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the antenna in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a GNSS receiver according to an embodiment. 一実施例に従ったGNSS受信装置におけるアンテナの制御を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows control of the antenna in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a GNSS receiver according to an embodiment. 一実施例に従ったGNSS受信装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a GNSS receiver according to an embodiment. 一実施例に従ったGNSS受信装置における相関処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation process in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置における相関処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation process in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a GNSS receiver according to an embodiment. 一実施例に従ったGNSS受信装置における相関処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation process in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置における相関処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation process in the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the GNSS receiver according to one Example. 一実施例に従ったGNSS受信装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a GNSS receiver according to an embodiment. 一実施例に従ったGNSS受信装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a GNSS receiver according to an embodiment.

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described based on the following embodiments with reference to the drawings.

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。   In all the drawings for explaining the embodiments, the same reference numerals are used for those having the same function, and repeated explanation is omitted.

(システム)
本実施例に従ったGNSS(Global Navigation Satellite System 全世界航法衛星システム)は、地球周りを周回するGNSS衛星と、地球上に位置し地球上を移動しうるGNSS受信装置100とを備える。本実施例では、GNSSの一例としてGPSについて説明する。GPS以外のGNSSに適用してもよい。
(system)
A GNSS (Global Navigation Satellite System) according to the present embodiment includes a GNSS satellite that orbits the earth and a GNSS receiver 100 that is located on the earth and can move on the earth. In this embodiment, GPS will be described as an example of GNSS. You may apply to GNSS other than GPS.

GNSS衛星は、航法メッセージ(衛星信号)を地球に向けて常時放送する。航法メッセージには、対応するGNSS衛星に関する衛星軌道情報(エフェメリスやアルマナク)、時計の補正値、電離層の補正係数が含まれる。航法メッセージは、C/Aコードにより拡散され、L1帯の搬送波(周波数:1575.42MHz)に乗せられて、地球に向けて常時放送されている。尚、L1帯の搬送波は、C/Aコードで変調されたSin波とPコード(Precision Code)で変調されたCos波との合成波であり、直交変調されている。C/Aコード及びPコードは、擬似雑音(Pseudo Noise)符号であり、−1と1とが不規則に周期的に並ぶ符号列である。   GNSS satellites always broadcast navigation messages (satellite signals) to the earth. The navigation message includes satellite orbit information (ephemeris and almanac) for the corresponding GNSS satellite, clock correction values, and ionospheric correction coefficients. The navigation message is spread by the C / A code, is carried on the L1 band carrier (frequency: 1575.42 MHz), and is constantly broadcast toward the earth. Note that the L1 band carrier wave is a combined wave of a sine wave modulated with a C / A code and a Cos wave modulated with a P code (Precision Code), and is orthogonally modulated. The C / A code and the P code are pseudo noise codes, and are code strings in which -1 and 1 are arranged irregularly and periodically.

尚、現在、約30個のGNSS衛星が高度約20,000kmの上空で地球を一周しており、55度ずつ傾いた6つの地球周回軌道面があり、各々の軌道面に4個以上のGNSS衛星が均等に配置されている。従って、天空が開けている場所であれば、地球上のどの場所にいても、常時、少なくとも5個以上のGNSS衛星が観測可能である。   Currently, about 30 GNSS satellites orbit the earth at an altitude of about 20,000 km, and there are 6 earth-orbiting planes tilted by 55 degrees, each with 4 or more GNSS satellites. Are evenly arranged. Therefore, at least 5 or more GNSS satellites can be observed at any time anywhere on the earth as long as the sky is open.

(第1の実施例)
(GNSS受信装置)
GNSS受信装置100は、例えば、移動体に搭載される。移動体には、車両、自動二輪車、列車、船舶、航空機、ロボットなど、また、人の移動に伴い移動する携帯端末などの情報端末などが含まれる。
(First embodiment)
(GNSS receiver)
The GNSS receiver 100 is mounted on a mobile object, for example. The mobile body includes a vehicle, a motorcycle, a train, a ship, an aircraft, a robot, and the like, and an information terminal such as a portable terminal that moves as a person moves.

マルチパス環境下において、GNSS衛星からの電波により得られるC/AコードとC/Aコードのレプリカ信号との相関値にばらつきが生じる原因は、反射波の位相が搬送波の波長内で変化するためである。GNSS受信装置が1アンテナしか有さず、該1アンテナでGNSS衛星からの電波(合成波)を受信する場合、該電波に含まれる反射波の位相が分からない状態で相関処理が行われる。反射波の位相が分からない状態で相関処理が行われるため、相関値にばらつきが生じる。   The cause of the variation in the correlation value between the C / A code and the C / A code replica signal obtained by radio waves from the GNSS satellite in a multipath environment is that the phase of the reflected wave changes within the wavelength of the carrier wave. It is. When the GNSS receiver has only one antenna and receives a radio wave (synthetic wave) from a GNSS satellite with the one antenna, the correlation processing is performed in a state where the phase of the reflected wave included in the radio wave is unknown. Since the correlation process is performed in a state where the phase of the reflected wave is unknown, the correlation value varies.

本実施例に従ったGNSS受信装置100は、アンテナを複数有し、各アンテナからの受信電波により求めた擬似距離が異なる場合にマルチパスの影響を受けていると判定する。各アンテナは、同一衛星を捕捉、追尾した状態において、直接波と反射波との間で位相差が生じるように配置される。本実施例では、一例として2本のアンテナを有する場合について説明するが、3本以上のアンテナを有するようにしてもよい。更に、本GNSS受信装置は、マルチパスの影響を受けていると判定した場合に、位置情報として、INSにより推定される位置推定結果を出力する。換言すれば、GNSS測位演算による測位演算結果から、INSにより推定された位置推定結果に、位置情報を引き継ぐ。マルチパスの影響を受けていると判定した場合にINSにより推定される位置推定結果を出力することにより、GNSS測位演算による測位演算結果の測位精度が低下する前に、INSにより推定される位置推定結果に切り替えることかでき、位置情報へのマルチパスの影響を低減できる。   The GNSS receiver 100 according to the present embodiment determines that the GNSS receiver 100 is affected by multipaths when there are a plurality of antennas and the pseudoranges obtained by the received radio waves from the antennas are different. Each antenna is arranged so that a phase difference occurs between the direct wave and the reflected wave in a state where the same satellite is captured and tracked. In this embodiment, a case where two antennas are provided will be described as an example, but three or more antennas may be provided. Further, when it is determined that the GNSS receiving apparatus is affected by multipath, the GNSS receiving apparatus outputs a position estimation result estimated by the INS as position information. In other words, the position information is taken over from the positioning calculation result by the GNSS positioning calculation to the position estimation result estimated by the INS. Position estimation estimated by INS before the positioning accuracy of the positioning calculation result by GNSS positioning calculation decreases by outputting the position estimation result estimated by INS when it is determined that it is affected by multipath The result can be switched, and the influence of multipath on the position information can be reduced.

図1は、本GNSS受信装置100を示す。   FIG. 1 shows the GNSS receiver 100.

GNSS受信装置100は、アンテナ102(102、102)と、各アンテナ102に対応して設けられた高周波処理部104(104、104)と、信号処理部106と、測位演算部116と、INS位置推定部118と、位置演算処理部120と、マップマッチング処理部122と、地図DB(database)124とを有する。信号処理部106は、各アンテナ102に対応して設けられた相関器108(108、108)及び擬似距離計算部110(110、110)と、擬似距離差分計算部112と、判定処理部114とを有する。 The GNSS receiver 100 includes an antenna 102 (102 1 , 102 2 ), a high frequency processing unit 104 (104 1 , 104 2 ) provided corresponding to each antenna 102, a signal processing unit 106, and a positioning calculation unit 116. An INS position estimation unit 118, a position calculation processing unit 120, a map matching processing unit 122, and a map DB (database) 124. The signal processing unit 106 includes a correlator 108 (108 1 , 108 2 ) and a pseudo distance calculation unit 110 (110 1 , 110 2 ) provided corresponding to each antenna 102, a pseudo distance difference calculation unit 112, and a determination And a processing unit 114.

高周波処理部104及び104は同様の機能を有するため、高周波処理部104として説明する。相関器108及び108は同様の機能を有するため、相関器108として説明する。擬似距離計算部110及び110は同様の機能を有するため、擬似距離計算部110として説明する。 Since the high frequency processing units 104 1 and 104 2 have the same function, they will be described as the high frequency processing unit 104. Since the correlators 108 1 and 108 2 have the same function, they will be described as the correlator 108. Since the pseudo distance calculation units 110 1 and 110 2 have the same function, they will be described as the pseudo distance calculation unit 110.

アンテナ102及び102は、同一衛星を捕捉、追尾した状態において、直接波と反射波との間で位相差が生じるように配置される。アンテナ102及び102は、GNSS衛星からの電波を受信する。但し、マルチパスの影響の有無を判定する場合には、同一のGNSS衛星から受信された電波が信号処理部106において使用される。 The antennas 102 1 and 102 2 are arranged so that a phase difference occurs between the direct wave and the reflected wave in a state where the same satellite is captured and tracked. Antennas 102 1 and 102 2 receive radio waves from GNSS satellites. However, when determining the presence or absence of multipath effects, the signal processing unit 106 uses radio waves received from the same GNSS satellite.

直接波と反射波との間の位相差を大きくする観点からは、例えば、図2に示されるように、アンテナ102及び102を当該GNSS受信装置100の進行方向に対して垂直方向に配置し、さらに、該2本のアンテナをアンテナ間隔Rだけ離して配置するのが好ましい。具体的には、アンテナ102及び102の指向性が、当該GNSS受信装置100の進行方向に対して垂直方向に向くように配置される。例えば、アンテナ間隔Rは、GNSS衛星から測位用の電波(搬送波)の波長の1/4〜1/2程度であるのが好ましい。当該GNSS受信装置100の進行方向と並行に位置する壁(反射体)50により、測位信号は反射し、該反射した測位信号は反射波として、当該GNSS受信装置100に受信されると想定される。2本のアンテナをGNSS衛星からの測位用の電波(搬送波)の波長の1/4〜1/2程度の間隔だけ離して配置することにより、アンテナ間で受信される信号の位相差を最も大きくできる。その結果、少ないアンテナ数でマルチパスを検出できる。 From the viewpoint of increasing the phase difference between the direct wave and the reflected wave, for example, as shown in FIG. 2, the antennas 102 1 and 102 2 are arranged in a direction perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver 100. In addition, it is preferable that the two antennas be spaced apart by an antenna interval R. Specifically, the antennas 102 1 and 102 2 are arranged so that the directivities thereof are perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver 100. For example, the antenna interval R is preferably about 1/4 to 1/2 of the wavelength of a radio wave (carrier wave) for positioning from the GNSS satellite. It is assumed that the positioning signal is reflected by the wall (reflector) 50 positioned in parallel with the traveling direction of the GNSS receiving apparatus 100, and the reflected positioning signal is received by the GNSS receiving apparatus 100 as a reflected wave. . By placing the two antennas at an interval of about 1/4 to 1/2 the wavelength of the positioning radio wave (carrier wave) from the GNSS satellite, the phase difference of the signals received between the antennas is maximized it can. As a result, multipath can be detected with a small number of antennas.

図2に示されるGNSS受信装置100において、GNSS受信装置100の搭載された移動体の進行方向が明細書(紙面)の表から裏の方向であり、該移動体の進行方向に対して右側に壁(反射体)50が存在する場合について説明する。GNSS衛星からの電波は壁50により反射されて受信される。アンテナ102及び102は、当該GNSS受信装置100の進行方向に対して垂直に、アンテナ間隔Rだけ離して配置されているので、2本のアンテナの位相差を大きくできる。 In the GNSS receiver 100 shown in FIG. 2, the traveling direction of the mobile body on which the GNSS receiver 100 is mounted is the direction from the front to the back of the specification (paper surface), and is on the right side with respect to the traveling direction of the mobile body A case where the wall (reflector) 50 exists will be described. Radio waves from the GNSS satellite are reflected by the wall 50 and received. Since the antennas 102 1 and 102 2 are arranged perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver 100 and separated by the antenna interval R, the phase difference between the two antennas can be increased.

高周波処理部104は、アンテナ102と接続され、アンテナ102を介して供給される微弱なRF信号をA/D変換できるレベルにまで増幅すると共に、RF信号の周波数を信号処理できる中間周波数(典型的には、1MHz〜20MHz)に変換する。そして、高周波処理部104は、中間周波数に変換した信号を、デジタル信号処理ができるようにデジタル中間周波数信号に変換する。高周波処理部104の出力信号は、相関器108に入力される。   The high frequency processing unit 104 is connected to the antenna 102 and amplifies a weak RF signal supplied via the antenna 102 to a level at which A / D conversion can be performed, and at the same time, an intermediate frequency (typically 1 MHz to 20 MHz). Then, the high frequency processing unit 104 converts the signal converted to the intermediate frequency into a digital intermediate frequency signal so that digital signal processing can be performed. The output signal of the high frequency processing unit 104 is input to the correlator 108.

相関器108は、高周波処理部104と接続される。相関器108は、C/Aコードのレプリカ信号を生成する。相関器108は、L1帯のC/Aコードに対して、C/Aコードのレプリカ信号の位相をずらすことによりC/Aコード同期を行う。実際には、デジタル中間周波数信号は、図示しないミキサにより、図示しないPLLから供給されるレプリカキャリアが乗算されてから、相関器108に入力される。相関器108及び108は、C/Aコードに対するC/Aコードのレプリカ信号の相関値がピークとなるコード位相を追尾することにより、捕捉した同一のGNSS衛星からの電波を追尾する。相関器108及び108は、相関結果を、それぞれ擬似距離計算部110及び110に入力する。 The correlator 108 is connected to the high frequency processing unit 104. The correlator 108 generates a C / A code replica signal. The correlator 108 performs C / A code synchronization by shifting the phase of the C / A code replica signal with respect to the L1 band C / A code. Actually, the digital intermediate frequency signal is multiplied by a replica carrier supplied from a PLL (not shown) by a mixer (not shown) and then input to the correlator 108. The correlators 108 1 and 108 2 track the radio waves from the same captured GNSS satellite by tracking the code phase at which the correlation value of the C / A code replica signal with respect to the C / A code peaks. Correlators 108 1 and 108 2 input the correlation results to pseudo-range calculators 110 1 and 110 2 , respectively.

擬似距離計算部110は、相関器108と接続され、相関器108による相関結果に基づいて、擬似距離を計算する。ここで、擬似距離計算部110により計算された擬似距離を擬似距離Aと呼び、擬似距離計算部110により計算された擬似距離を擬似距離Bと呼ぶ。擬似距離計算部110及び110は、C/Aコードに対するC/Aコードのレプリカ信号の相関値がピークとなるコード位相を、それぞれ擬似距離A及び擬似距離Bとして出力するようにしてもよい。 The pseudorange calculator 110 is connected to the correlator 108 and calculates a pseudorange based on the correlation result by the correlator 108. Here, the pseudo-distances calculated by the pseudo range calculation unit 110 1 is referred to as pseudoranges A, the pseudo-distances calculated by the pseudo range calculation unit 110 2 is called a pseudo-range B. The pseudo distance calculation units 110 1 and 110 2 may output the code phases at which the correlation value of the C / A code replica signal with respect to the C / A code peaks as the pseudo distance A and the pseudo distance B, respectively. .

同一のGNSS衛星を捕捉、追尾した状態において、直接波と反射波との間の位相差が生じるようにアンテナ102が配置されているため、アンテナ102により受信される電波(合成波)に基づいて計算された擬似距離とアンテナ102により受信される電波に基づいて計算された擬似距離とは、マルチパス環境では異なる値となる。 Capturing the same GNSS satellites in tracking state, because it is the antenna 102 is arranged so that the phase difference is produced between the direct wave and the reflected wave, based on the radio wave (composite wave) received by the antenna 102 1 pseudorange computed based on the radio waves received by the pseudo-range and the antenna 102 2 calculated Te and has a different value in the multipath environment.

図3及び図4は、擬似距離計算部110及び110により得られるC/Aコードに対するC/Aコードのレプリカ信号の相関特性の一例を示す。該相関特性に示されるように、相関値のピークは、直接波及び反射波のL1帯のC/Aコードに対するC/Aコードのレプリカ信号の相関値に左右される。図3及び図4において、横軸は時間であり、縦軸は相関値を示す。図3及び図4において、プロンプトPA及びプロンプトPBは、それぞれ擬似距離計算部110及び110により得られる相関値のピークを示す。プロンプトPA及びプロンプトPBが得られる時間tsa及びtsbから擬似距離を計算することにより、それぞれ擬似距離A及びBが得られる。C/Aコードのレプリカ信号とは、GPS衛星からの衛星信号に乗せられるC/Aコードに対して、+1、−1の並びが同一のコードである。C/Aコード同期とは、受信したC/Aコードの位相に対して、C/Aコードのレプリカ信号の位相を同期させることである。C/Aコードは、1ビットの長さが1μsであり、1ビットに相当する長さが約300mである。従って、GPS衛星に係る擬似距離ρは、GPS衛星でC/Aコードが0ビット目であるとしてC/AコードのNビット目が受信されている場合には、ρ=N×300として求めることができる。すなわち、受信したC/AコードのGPS衛星側のコード位相時刻とGPS受信装置側の時刻との差を測定することにより、擬似距離ρが算出される。擬似距離計算部110は、擬似距離を擬似距離差分計算部112に入力する。 3 and 4 show an example of the correlation characteristics of the C / A code replica signal for C / A code obtained by the pseudo distance calculation unit 110 1 and 110 2. As shown in the correlation characteristic, the peak of the correlation value depends on the correlation value of the replica signal of the C / A code with respect to the L1 band C / A code of the direct wave and the reflected wave. 3 and 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the correlation value. 3 and 4, the prompt PA and prompt PB shows a peak of the correlation values obtained by the respective pseudo-range calculation section 110 1 and 110 2. By calculating the pseudoranges from the times tsa and tsb at which the prompt PA and the prompt PB are obtained, pseudoranges A and B are obtained, respectively. The C / A code replica signal is a code having the same arrangement of +1 and −1 with respect to the C / A code put on the satellite signal from the GPS satellite. The C / A code synchronization is to synchronize the phase of the C / A code replica signal with the phase of the received C / A code. The C / A code has a 1-bit length of 1 μs, and a length corresponding to 1 bit is about 300 m. Therefore, the pseudorange ρ related to the GPS satellite is calculated as ρ = N × 300 when the Nth bit of the C / A code is received on the assumption that the C / A code is the 0th bit in the GPS satellite. Can do. That is, the pseudo distance ρ is calculated by measuring the difference between the code phase time on the GPS satellite side of the received C / A code and the time on the GPS receiver side. The pseudo distance calculation unit 110 inputs the pseudo distance to the pseudo distance difference calculation unit 112.

擬似距離差分計算部112は、擬似距離計算部110及び110と接続される。擬似距離差分計算部112は、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Aと、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Bとに基づいて、擬似距離Aと擬似距離Bとの差分を計算する。差分がマイナスとならないようにするために、擬似距離Aと擬似距離Bとの差分の絶対値(以下、「擬似距離の差分」と呼ぶ)を求めるようにしてもよい。すなわち、擬似距離差分計算部112は、擬似距離Aと擬似距離Bとが同じ値であるか、換言すれば、その差が誤差の範囲内であるかを判断する。擬似距離Aと擬似距離Bは、同一のGNSS衛星からの電波に基づいて計算されたものである。さらに、アンテナ102及び102は同一衛星を捕捉、追尾した状態において、直接波と反射波との間で位相差が生じるように配置される。従って、当該GNSS受信装置100がマルチパス環境に位置し、マルチパスの影響を受ける場合には、擬似距離Aと擬似距離Bとは異なる値となるため、その差分はゼロとは異なる値となる。一方、当該GNSS受信装置100がマルチパス環境に位置しない場合には、マルチパスの影響を受けないため、擬似距離Aと擬似距離Bとはほぼ同じ値となり、その差分はゼロとなる。擬似距離差分計算部112は、擬似距離A及びBを測位演算部116に入力すると共に、擬似距離Aと擬似距離Bとの擬似距離の差分を判定処理部114に入力する。 The pseudo distance difference calculation unit 112 is connected to the pseudo distance calculation units 110 1 and 110 2 . Pseudorange difference calculation unit 112, a pseudo distance A input by the pseudorange calculation unit 110 1, based on the pseudo-range B input by the pseudorange calculation unit 110 2, the pseudo distance A and the pseudo distance B Calculate the difference. In order to prevent the difference from becoming negative, the absolute value of the difference between the pseudo distance A and the pseudo distance B (hereinafter referred to as “pseudo distance difference”) may be obtained. That is, the pseudo distance difference calculation unit 112 determines whether the pseudo distance A and the pseudo distance B are the same value, in other words, whether the difference is within the error range. The pseudo distance A and the pseudo distance B are calculated based on radio waves from the same GNSS satellite. Further, the antennas 102 1 and 102 2 are arranged so that a phase difference occurs between the direct wave and the reflected wave in a state where the same satellite is captured and tracked. Therefore, when the GNSS receiver 100 is located in a multipath environment and is affected by multipath, the pseudo distance A and the pseudo distance B are different from each other, so that the difference is different from zero. . On the other hand, when the GNSS receiving apparatus 100 is not located in the multipath environment, the pseudo distance A and the pseudo distance B are almost the same value because the multipath is not affected, and the difference between them is zero. The pseudo distance difference calculation unit 112 inputs the pseudo distances A and B to the positioning calculation unit 116 and inputs the pseudo distance difference between the pseudo distance A and the pseudo distance B to the determination processing unit 114.

判定処理部114は、擬似距離差分計算部112と接続され、該擬似距離差分計算部112により入力された擬似距離の差分に基づいて、該擬似距離の差分に対応するGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかを判定する。判定処理部114は、擬似距離の差分がゼロよりも大きい値である場合に、マルチパスの影響を受けていると判定する。また、判定処理部114は、擬似距離の差分が誤差の範囲内でない場合に、マルチパスの影響を受けていると判定するようにしてもよい。一方、判定処理部114は、擬似距離の差分がゼロである場合に、マルチパスの影響を受けていない判定する。また、判定処理部114は、擬似距離の差分が誤差の範囲内である場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定するようにしてもよい。判定処理部114は、マルチパスの影響を受けているかの判定結果を測位演算部116に入力する。   The determination processing unit 114 is connected to the pseudo-range difference calculation unit 112, and based on the pseudo-range difference input by the pseudo-range difference calculation unit 112, the radio waves from the GNSS satellite corresponding to the pseudo-range difference are Determine if it is affected by a path. The determination processing unit 114 determines that it is affected by multipath when the difference in pseudo distance is a value larger than zero. Further, the determination processing unit 114 may determine that it is affected by multipath when the pseudo-range difference is not within the error range. On the other hand, when the difference in pseudo distance is zero, the determination processing unit 114 determines that the multipath is not affected. Further, the determination processing unit 114 may determine that it is not affected by the multipath when the difference in the pseudo distance is within the error range. The determination processing unit 114 inputs a determination result on whether or not it is affected by the multipath to the positioning calculation unit 116.

測位演算部116は、擬似距離差分計算部112及び判定処理部114と接続される。測位演算部116は、航法メッセージの衛星軌道情報に基づいて、GNSS衛星のワールド座標系での現在位置を計算する。尚、GNSS衛星は、人工衛星の1つであるので、その運動は、地球重心を含む一定面内(軌道面)に限定される。また、GNSS衛星の軌道は地球重心を1つの焦点とする楕円運動であり、ケプラーの方程式を逐次数値計算することで、軌道面上でのGNSS衛星の位置を計算できる。また、GNSS衛星の位置は、GNSS衛星の軌道面とワールド座標系の赤道面が回転関係にあることを考慮して、軌道面上でのGNSS衛星の位置を3次元的な回転座標変換することで得られる。尚、ワールド座標系とは、地球重心を原点として、赤道面内で互いに直交するX軸及びY軸、並びに、この両軸に直交するZ軸により定義される。   The positioning calculation unit 116 is connected to the pseudo distance difference calculation unit 112 and the determination processing unit 114. The positioning calculation unit 116 calculates the current position of the GNSS satellite in the world coordinate system based on the satellite orbit information of the navigation message. Since the GNSS satellite is one of artificial satellites, its movement is limited to a certain plane (orbital plane) including the center of gravity of the earth. The orbit of the GNSS satellite is an elliptical motion with the earth's center of gravity as one focal point, and the position of the GNSS satellite on the orbital plane can be calculated by sequentially calculating the Kepler equation. In addition, the position of the GNSS satellite shall be converted to a three-dimensional rotational coordinate from the position of the GNSS satellite on the orbital plane in consideration of the rotational relationship between the orbital plane of the GNSS satellite and the equatorial plane of the world coordinate system. It is obtained by. The world coordinate system is defined by an X axis and a Y axis that are orthogonal to each other within the equator plane, and a Z axis that is orthogonal to both axes with the center of gravity of the earth as the origin.

測位演算部116は、衛星位置の算出結果と、擬似距離差分計算部112から入力された擬似距離ρの算出結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。測位演算部116は、判定処理部114によりマルチパスの影響を受けていないと判定された場合に擬似距離ρの算出結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。そして、測位演算部116は、測位演算結果を位置演算処理部120に入力する。また、測位演算部116は、判定処理部114によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合には測位演算を中止する。測位演算部116は、判定処理部114によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、マルチパスの影響を受けていることを位置演算処理部120に入力するようにしてもよい。   The positioning calculation unit 116 measures the position of the GNSS receiver 100 based on the calculation result of the satellite position and the calculation result of the pseudo distance ρ input from the pseudo distance difference calculation unit 112. The positioning calculation unit 116 measures the position of the GNSS receiving apparatus 100 based on the calculation result of the pseudo distance ρ when the determination processing unit 114 determines that it is not affected by the multipath. Then, the positioning calculation unit 116 inputs the positioning calculation result to the position calculation processing unit 120. In addition, the positioning calculation unit 116 stops the positioning calculation when the determination processing unit 114 determines that it is affected by the multipath. The positioning calculation unit 116 may input to the position calculation processing unit 120 that it is affected by the multipath when the determination processing unit 114 determines that it is affected by the multipath.

また、測位演算部116は、判定処理部114によりマルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星が存在する場合でも、他のGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けておらず、測位演算ができる場合には測位演算を行い、該測位演算結果を位置演算処理部120に入力するようにしてもよい。   In addition, even when there is a GNSS satellite that is determined to be affected by the multipath by the determination processing unit 114, the positioning calculation unit 116 is not affected by the multipath from radio waves from other GNSS satellites. When the positioning calculation is possible, the positioning calculation may be performed and the positioning calculation result may be input to the position calculation processing unit 120.

当該GNSS受信装置100の位置は、3つのGNSS衛星100に対して得られるそれぞれの擬似距離及び衛星位置を用いて、三角測量の原理で導出されてよい。この場合、擬似距離は時計誤差を含むので、4つ目のGNSS衛星100に対して得られる擬似距離及び衛星位置を用いて、時計誤差成分が除去される。   The position of the GNSS receiver 100 may be derived on the principle of triangulation using the respective pseudoranges and satellite positions obtained for the three GNSS satellites 100. In this case, since the pseudo distance includes a clock error, the clock error component is removed using the pseudo distance and the satellite position obtained for the fourth GNSS satellite 100.

尚、GNSS衛星100の位置の測位方法としては、このような単独測位に限られず、干渉測位(既知の点に設置された固定局での受信データを併用する方式)であってもよい。干渉測位の場合、固定局及び当該GNSS受信装置100にてそれぞれ得られる擬似距離の1重位相差や2重位相差等を用いて当該GNSS受信装置100の位置が測位される。   Note that the positioning method of the position of the GNSS satellite 100 is not limited to such independent positioning, but may be interference positioning (a method in which received data at a fixed station installed at a known point is used in combination). In the case of interference positioning, the position of the GNSS receiver 100 is measured using a single phase difference, a double phase difference, or the like of pseudoranges obtained by the fixed station and the GNSS receiver 100, respectively.

INS位置推定部118は、GNSSからの情報以外の情報から当該GNSS受信装置100の位置を推定する。例えば、INS位置推定部118は、IMUと呼ばれる当該GNSS受信装置100自体又は当該GNSS受信装置100が搭載された移動体に搭載した加速度検出器などに基づいて、当該GNSS受信装置100の移動を積算することにより位置を推定するようにしてもよい。   The INS position estimation unit 118 estimates the position of the GNSS receiver 100 from information other than information from the GNSS. For example, the INS position estimation unit 118 integrates the movement of the GNSS receiving apparatus 100 based on the GNSS receiving apparatus 100 itself called IMU or an acceleration detector mounted on a moving body on which the GNSS receiving apparatus 100 is mounted. By doing so, the position may be estimated.

図5は、INS位置推定部118を示す機能ブロック図である。   FIG. 5 is a functional block diagram showing the INS position estimation unit 118.

INS位置推定部118は、センサ1182と、位置推定部1184とを有する。   The INS position estimation unit 118 includes a sensor 1182 and a position estimation unit 1184.

センサ1182は、位置推定部1184に、GNSS以外から得られる情報を入力する。センサ1182には、例えば、加速度センサ、角加速度センサ、地磁気センサ(方位センサ)などが含まれる。センサ1182は、GNSS衛星からの電波を使用することなく当該GNSS受信装置100の位置を求めるためのデータが得られるセンサであるのが好ましい。例えば、センサ1182は、位置推定部1184に、加速度センサにより検出された加速度、角加速度センサにより検出された角加速度、地磁気センサにより検出された方位を入力する。   The sensor 1182 inputs information obtained from other than the GNSS to the position estimation unit 1184. The sensor 1182 includes, for example, an acceleration sensor, an angular acceleration sensor, a geomagnetic sensor (orientation sensor), and the like. The sensor 1182 is preferably a sensor that can obtain data for determining the position of the GNSS receiver 100 without using radio waves from a GNSS satellite. For example, the sensor 1182 inputs the acceleration detected by the acceleration sensor, the angular acceleration detected by the angular acceleration sensor, and the azimuth detected by the geomagnetic sensor to the position estimation unit 1184.

位置推定部1184は、センサ1182と接続される。位置推定部1184は、センサ1182により入力された情報に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する。位置推定部1184は、加速度センサにより検出された加速度を積分することにより速度を求め、該速度を積分することにより当該GNSS受信装置100の移動距離を求めるようにしてもよい。位置推定部1184は、慣性航法装置であってもよい。位置推定部1184は、位置演算処理部120に、当該GNSS受信装置100の位置推定結果を入力する。   The position estimation unit 1184 is connected to the sensor 1182. The position estimation unit 1184 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on the information input by the sensor 1182. The position estimation unit 1184 may obtain the speed by integrating the acceleration detected by the acceleration sensor, and obtain the moving distance of the GNSS receiver 100 by integrating the speed. The position estimation unit 1184 may be an inertial navigation device. The position estimation unit 1184 inputs the position estimation result of the GNSS receiver 100 to the position calculation processing unit 120.

位置演算処理部120は、測位演算部116及びINS位置推定部118と接続される。位置演算処理部120は、測位演算部116により入力された測位演算結果及びINS位置推定部118により入力された位置推定結果のいずれか一方を出力する。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力された場合には、該測位演算結果をマップマッピング処理部122に入力する、また、位置演算処理部118は、測位演算部116により測位演算結果が入力されない場合には、INS位置推定部118により入力された位置推定結果をマップマッピング処理部122に入力する。位置演算処理部120は、測位演算部116によりマルチパスの影響を受けていることが入力された場合に、INS位置推定部118により入力された位置推定結果をマップマッピング処理部122に入力するようにしてもよい。測位演算結果が入力された場合に該測位演算結果をマップマッピング処理部122に入力し、測位演算結果が入力されない場合に位置推定結果をマップマッピング処理部122に入力することにより、測位演算結果の精度が低下する前に、出力する位置情報をINSによる位置推定結果に切り替えることができるため、位置情報の精度を維持することができる。   The position calculation processing unit 120 is connected to the positioning calculation unit 116 and the INS position estimation unit 118. The position calculation processing unit 120 outputs either the positioning calculation result input by the positioning calculation unit 116 or the position estimation result input by the INS position estimation unit 118. When the positioning calculation result is input from the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the positioning calculation result to the map mapping processing unit 122. The position calculation processing unit 118 also includes the positioning calculation unit 116. When the positioning calculation result is not input by, the position estimation result input by the INS position estimation unit 118 is input to the map mapping processing unit 122. The position calculation processing unit 120 inputs the position estimation result input by the INS position estimation unit 118 to the map mapping processing unit 122 when the positioning calculation unit 116 inputs that it is affected by multipath. It may be. When the positioning calculation result is input, the positioning calculation result is input to the map mapping processing unit 122. When the positioning calculation result is not input, the position estimation result is input to the map mapping processing unit 122. Since the position information to be output can be switched to the position estimation result by INS before the accuracy is lowered, the accuracy of the position information can be maintained.

マップマッチング処理部122は、位置演算処理部120と、地図DB124と接続される。マップマッチング処理部122は、地図DB124により入力される地図情報と、位置演算処理部120により入力される当該GNSS受信装置100の位置とのマッチングを行う。例えば、マップマッチング処理部122は、地図情報に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を補正する。例えば、地図DB124により入力される地図情報に、位置演算処理部120により入力された当該GNSS受信装置100の位置をマッピングさせた場合に、該位置の地図情報における位置が適切でない場合に、適切な位置になるように補正する。例えば、該位置が道路上で無い場合に、道路上であるように補正する。マップマッチング処理部122は、補正した位置情報を出力する。   The map matching processing unit 122 is connected to the position calculation processing unit 120 and the map DB 124. The map matching processing unit 122 performs matching between the map information input by the map DB 124 and the position of the GNSS receiver 100 input by the position calculation processing unit 120. For example, the map matching processing unit 122 corrects the position of the GNSS receiver 100 based on the map information. For example, when the map information input by the map DB 124 is mapped to the position of the GNSS receiver 100 input by the position calculation processing unit 120, the map information of the position is not appropriate. Correct the position. For example, when the position is not on the road, the position is corrected to be on the road. The map matching processing unit 122 outputs the corrected position information.

地図DB124は、地図情報を記憶する。   The map DB 124 stores map information.

(測位方法)
図6は、本実施例に従ったGNSS受信装置100における測位方法を示す。
(Positioning method)
FIG. 6 shows a positioning method in the GNSS receiver 100 according to the present embodiment.

GNSS受信装置100は、複数のアンテナにより、GNSS衛星からの測位信号を受信する(ステップS602)。アンテナ102及び102は、GNSS衛星からの測位信号を受信する。 The GNSS receiver 100 receives positioning signals from GNSS satellites using a plurality of antennas (step S602). Antenna 102 1 and 102 2 receives the positioning signals from GNSS satellites.

GNSS受信装置100は、ステップS602により受信された測位信号に基づいて擬似距離を求める(ステップS604)。擬似距離計算部110及び110は、C/Aコードに対するC/Aコードのレプリカ信号の相関値がピークとなるコード位相から、それぞれ擬似距離A及び擬似距離Bを求める。 The GNSS receiver 100 obtains a pseudo distance based on the positioning signal received in step S602 (step S604). Pseudorange calculation section 110 1 and 110 2, from the code phase correlation value of the C / A code replica signal for the C / A code has a peak, respectively obtaining pseudorange A and pseudorange B.

GNSS受信装置100は、ステップS604により求められた各アンテナにより受信された測位信号に対応する擬似距離の差分を求める(ステップS606)。擬似距離差分計算部112は、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Aと、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Bとに基づいて、擬似距離Aと擬似距離Bとの差分を計算する。 The GNSS receiver 100 obtains a pseudo-range difference corresponding to the positioning signal received by each antenna obtained in step S604 (step S606). Pseudorange difference calculation unit 112, a pseudo distance A input by the pseudorange calculation unit 110 1, based on the pseudo-range B input by the pseudorange calculation unit 110 2, the pseudo distance A and the pseudo distance B Calculate the difference.

GNSS受信装置100は、ステップS606により求められた擬似距離の差分が誤差の範囲であるか、理想的にはゼロであるかを判断する(ステップS608)。判定処理部114は、擬似距離差分計算部112により入力された擬似距離の差分に基づいて、該擬似距離に対応するGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかを判定する。判定処理部114は、擬似距離の差分がゼロよりも大きい値である場合に、マルチパスの影響を受けていると判定する。一方、判定処理部114は、擬似距離の差分がゼロである場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定する。   The GNSS receiving apparatus 100 determines whether the pseudo-range difference obtained in step S606 is within an error range or ideally zero (step S608). The determination processing unit 114 determines whether the radio wave from the GNSS satellite corresponding to the pseudo distance is affected by the multipath based on the pseudo distance difference input by the pseudo distance difference calculation unit 112. The determination processing unit 114 determines that it is affected by multipath when the difference in pseudo distance is a value larger than zero. On the other hand, when the difference in pseudo distance is zero, the determination processing unit 114 determines that there is no influence of multipath.

擬似距離の差分が誤差の範囲である場合(ステップS608:YES)、GNSS受信装置100は測位演算を行う(ステップS610)。測位演算部116は、衛星位置の算出結果と、擬似距離差分計算部112から入力された擬似距離ρの算出結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。   When the difference in pseudo distance is within the error range (step S608: YES), the GNSS receiver 100 performs positioning calculation (step S610). The positioning calculation unit 116 measures the position of the GNSS receiver 100 based on the calculation result of the satellite position and the calculation result of the pseudo distance ρ input from the pseudo distance difference calculation unit 112.

また、GNSS受信装置100は、GNSS以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する(ステップS612)。INS位置推定部118は、加速度センサにより検出された加速度、角加速度センサにより検出された角加速度、地磁気センサにより検出された方位などに基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する。   Moreover, the GNSS receiver 100 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on information other than GNSS (step S612). The INS position estimation unit 118 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on the acceleration detected by the acceleration sensor, the angular acceleration detected by the angular acceleration sensor, the azimuth detected by the geomagnetic sensor, and the like.

擬似距離の差分が誤差の範囲でない場合(ステップS608:NO)及びステップS610により測位演算が行われる場合には、該測位演算の後に、GNSS受信装置100は、当該GNSS受信装置100の位置を求める(ステップS614)。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力された場合には、位置情報として該測位演算結果をマップマッチング処理部122に入力する。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力されない場合には、位置情報としてINS位置推定部118により入力された位置推定結果をマップマッチング処理部122に入力する。   When the pseudorange difference is not within the error range (step S608: NO) and when the positioning calculation is performed in step S610, the GNSS receiving apparatus 100 obtains the position of the GNSS receiving apparatus 100 after the positioning calculation. (Step S614). When the positioning calculation result is input by the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the positioning calculation result to the map matching processing unit 122 as position information. When the positioning calculation result is not input by the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the position estimation result input by the INS position estimation unit 118 as position information to the map matching processing unit 122.

GNSS受信装置100は、マップマッチング処理により、ステップS614により求められた位置を補正する(ステップS616)。マップマッチング処理部122は、地図DB124により入力された地図情報と、位置演算処理部120により入力された位置情報とのマッチング処理を行い、必要に応じて該位置情報を補正する。   The GNSS receiver 100 corrects the position obtained in step S614 by map matching processing (step S616). The map matching processing unit 122 performs a matching process between the map information input by the map DB 124 and the position information input by the position calculation processing unit 120, and corrects the position information as necessary.

ステップS602−S610とステップS612との間の順序はどちらが先であってもよいし、同時、換言すれば並行して行われてもよい。   The order between steps S602 to S610 and step S612 may be the first, or may be performed simultaneously, in other words, in parallel.

本実施例によれば、当該GNSS受信装置が同一のGNSS衛星からの測位信号を捕捉した状態で直接波と反射波との間で位相差が生じるように複数のアンテナを配置することにより、当該GNSS受信装置がマルチパス環境に位置する場合に、該複数のアンテナにより受信される電波(合成波)に基づいて計算された擬似距離を互いに異なる値にできる。   According to the present embodiment, by arranging a plurality of antennas so that a phase difference occurs between a direct wave and a reflected wave in a state where the GNSS receiver captures a positioning signal from the same GNSS satellite, When the GNSS receiver is located in a multipath environment, pseudoranges calculated based on radio waves (combined waves) received by the plurality of antennas can be different from each other.

また、マルチパスの影響を受けていると判定された場合に、GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて推定された位置情報を出力することにより、測位演算結果の精度が低下する前にINSによる位置推定結果に切り替えることができるため、位置情報の精度を維持することができる。   In addition, when it is determined that it is affected by multipath, by outputting the position information estimated based on information other than the positioning signal from the GNSS satellite, before the accuracy of the positioning calculation result decreases Since it is possible to switch to the position estimation result by INS, the accuracy of the position information can be maintained.

また、各アンテナに対応する擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算部を有することにより、擬似距離の差分に基づいて、GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定することができる。   In addition, by having a pseudo-range difference calculation unit that calculates a pseudo-range difference corresponding to each antenna, it is determined that a positioning signal from a GNSS satellite is affected by a multipath based on the pseudo-range difference. be able to.

本実施例によれば、当該GNSS受信装置の進行方向と垂直となる方向に、複数のアンテナを離間して配置することにより、当該GNSS受信装置が同一のGNSS衛星からの測位信号を捕捉した状態で直接波と反射波との間で位相差が生じるようにできる。その結果、マルチパスを検出する精度を向上させることができる。   According to the present embodiment, by positioning a plurality of antennas in a direction perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver, the GNSS receiver has captured a positioning signal from the same GNSS satellite Thus, a phase difference can be generated between the direct wave and the reflected wave. As a result, it is possible to improve the accuracy of detecting a multipath.

本実施例によれば、当該GNSS受信装置の進行方向と垂直となる方向に、測位信号の波長の1/4〜1/2の間隔離して、複数のアンテナを配置することにより、当該GNSS受信装置が同一のGNSS衛星からの測位信号を捕捉した状態で直接波と反射波との間での位相差を最大とできる。その結果、マルチパスを検出する精度をさらに向上させることができる。   According to the present embodiment, the GNSS reception is performed by arranging a plurality of antennas in a direction perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver, with a separation of 1/4 to 1/2 of the wavelength of the positioning signal. The phase difference between the direct wave and the reflected wave can be maximized with the device capturing the positioning signal from the same GNSS satellite. As a result, the accuracy of detecting a multipath can be further improved.

本実施例によれば、判定部は、前記擬似距離差分計算部により求められた差分がゼロである場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定することにより、マルチパスの影響の有無を判定できる。   According to the present embodiment, when the difference obtained by the pseudo-range difference calculation unit is zero, the determination unit determines that the multipath is not affected by determining that the difference is not affected by the multipath. Can be judged.

(第2の実施例)
(GNSS受信装置)
図7は、本実施例に従ったGNSS受信装置を示す。
(Second embodiment)
(GNSS receiver)
FIG. 7 shows a GNSS receiver according to the present embodiment.

本実施例に従ったGNSS受信装置は、上述したGNSS受信装置と複数のアンテナの配置が異なる。複数のアンテナの内、少なくとも3本のアンテナは、該3本のアンテナにより平面を形成できるように配置される。換言すれば、該3本のアンテナは一直線となるようには配置されない。例えば、当該GNSS受信装置上方から見て、3本のアンテナの配置が三角形となるように配置される。3本のアンテナにより平面を形成できるように配置することにより、当該GNSS受信装置の受信する反射波の入射する方向によらず、少なくとも2本のアンテナ間で受信された直接波と反射波との間で位相差が生じる。直接波と反射波との間の位相差を大きくする観点からは、各アンテナを当該GNSS受信装置100の進行方向に対して垂直方向に配置し、さらに、各アンテナをアンテナ間隔Rだけ離して配置するのが好ましい。具体的には、アンテナ102、102、及び102の指向性が、当該GNSS受信装置100の進行方向に対して垂直方向に向くように配置される。例えば、アンテナ間隔Rは、GNSS衛星から測位用の電波(搬送波)の波長の1/4〜1/2程度であるのが好ましい。当該GNSS受信装置の受信する反射波の入射する方向によらず、少なくとも2本のアンテナ間で受信された直接波と反射波との間で位相差が生じることにより、全方位におけるマルチパスを検出できる。 The GNSS receiver according to the present embodiment is different from the above GNSS receiver in the arrangement of a plurality of antennas. Among the plurality of antennas, at least three antennas are arranged so that a plane can be formed by the three antennas. In other words, the three antennas are not arranged in a straight line. For example, when viewed from above the GNSS receiver, the three antennas are arranged in a triangle. By arranging so that a plane can be formed by three antennas, the direct wave and the reflected wave received between at least two antennas are independent of the incident direction of the reflected wave received by the GNSS receiver. There is a phase difference between them. From the viewpoint of increasing the phase difference between the direct wave and the reflected wave, the antennas are arranged in the direction perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver 100, and the antennas are arranged apart from each other by the antenna interval R. It is preferable to do this. Specifically, the antennas 102 1 , 102 2 , and 102 3 are arranged so that the directivities thereof are perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver 100. For example, the antenna interval R is preferably about 1/4 to 1/2 of the wavelength of a radio wave (carrier wave) for positioning from the GNSS satellite. Regardless of the incident direction of the reflected wave received by the GNSS receiver, multipath in all directions is detected by a phase difference between the direct wave and the reflected wave received between at least two antennas. it can.

本実施例に従ったGNSS受信装置100における測位方法は、図6を参照して説明した測位方法と同様である。   The positioning method in the GNSS receiver 100 according to the present embodiment is the same as the positioning method described with reference to FIG.

本実施例によれば、複数のアンテナの内、少なくとも3本のアンテナは、該3本のアンテナにより平面を形成できるように配置されることにより、GNSS衛星からの電波の入射方向によらず、全方位におけるマルチパスを検出できる。   According to the present embodiment, at least three of the plurality of antennas are arranged so that a plane can be formed by the three antennas, regardless of the incident direction of the radio wave from the GNSS satellite, Multipath in all directions can be detected.

(第3の実施例)
(GNSS受信装置)
図8は、本実施例に従ったGNSS受信装置を示す。
(Third embodiment)
(GNSS receiver)
FIG. 8 shows a GNSS receiver according to the present embodiment.

本実施例に従ったGNSS受信装置は、図1を参照して説明したGNSS受信装置において、アンテナ制御部126を有する。該アンテナ制御部126には相関器108及び108から相関演算結果が入力される。 The GNSS receiver according to the present embodiment has an antenna control unit 126 in the GNSS receiver described with reference to FIG. The antenna controller 126 receives correlation calculation results from the correlators 108 1 and 108 2 .

アンテナ制御部126は、複数のアンテナの内、少なくとも2本のアンテナの間隔及び/又は方向を制御する。アンテナ制御部126は、アンテナ102及び102と接続される。例えば、図9に示されるように、該2本のアンテナは回転体の上に設置されるようにしてもよい。アンテナ制御部126は、相関器108及び108により入力された相関演算結果に基づいて、回転体を回転させることによりアンテナの方向を可変に制御する。例えば、アンテナ制御部126は、相関器108及び108により入力された相関演算結果に基づいて、相関値のピークとなる位相の差が最大となるように、アンテナの方向を可変に制御するようにしてもよい。 The antenna control unit 126 controls the interval and / or direction of at least two antennas among the plurality of antennas. Antenna control unit 126 is connected to the antenna 102 1 and 102 2. For example, as shown in FIG. 9, the two antennas may be installed on a rotating body. The antenna control unit 126 variably controls the direction of the antenna by rotating the rotator based on the correlation calculation result input by the correlators 108 1 and 108 2 . For example, the antenna control unit 126 variably controls the direction of the antenna based on the correlation calculation result input by the correlators 108 1 and 108 2 so that the phase difference that is the peak of the correlation value is maximized. You may do it.

また、アンテナ制御部126は、相関器108及び108により入力された相関演算結果に基づいて、アンテナの間隔を変更する。例えば、アンテナ制御部126は、相関器108及び108により入力された相関演算結果に基づいて、相関値のピークとなる位相の差が最大となるように、アンテナの間隔を変更するようにしてもよい。すなわち、アンテナ制御部126は、2本のアンテナからの信号間の位相差が最も大きくなるように、アンテナの間隔及び/又はアンテナの方向を変化させる。2本のアンテナからの信号間の位相差が最も大きくなるようにアンテナの間隔及び/又はアンテナの方向を変化させることにより、当該GNSS受信装置100の受信する合成波の入射方向によらず、少なくとも2本のアンテナからの信号間で位相差が生じることにより、全方位におけるマルチパスを検出できる。2本のアンテナからの信号間の位相差が最も大きくなるようにアンテナの間隔及び/又はアンテナの方向を変化させることにより、当該GNSS受信装置100の受信する合成波の入射する仰角によらず、少なくとも2本のアンテナで受信された合成波の間で位相差が生じることにより、全仰角におけるマルチパスを検出できる。 Further, the antenna control unit 126 changes the antenna interval based on the correlation calculation result input by the correlators 108 1 and 108 2 . For example, the antenna control unit 126 may change the antenna interval based on the correlation calculation result input by the correlators 108 1 and 108 2 so that the phase difference at the peak of the correlation value is maximized. May be. That is, the antenna control unit 126 changes the antenna interval and / or the antenna direction so that the phase difference between the signals from the two antennas becomes the largest. By changing the antenna interval and / or the antenna direction so that the phase difference between the signals from the two antennas becomes the largest, at least regardless of the incident direction of the composite wave received by the GNSS receiver 100. A multipath in all directions can be detected by generating a phase difference between signals from two antennas. By changing the antenna interval and / or antenna direction so that the phase difference between the signals from the two antennas becomes the largest, regardless of the elevation angle at which the combined wave received by the GNSS receiver 100 is incident, A multipath at all elevation angles can be detected by generating a phase difference between synthesized waves received by at least two antennas.

本GNSS受信装置100における測位方法は、図6を参照して説明した測位方法において、ステップS602の前に、同一のGNSS衛星からの測位信号を捕捉した状態において、直接波と反射波との間で位相差が生じるように、当該GNSS受信装置の有する複数のアンテナの間隔及び/又は方向を変更する制御が行われる。   The positioning method in the present GNSS receiver 100 is the same as the positioning method described with reference to FIG. 6, in the state where a positioning signal from the same GNSS satellite is captured before step S <b> 602. Control is performed to change the intervals and / or directions of the plurality of antennas included in the GNSS receiver so that a phase difference occurs.

本実施例によれば、アンテナの間隔及び/又はアンテナの方向を変化させることにより、GNSS衛星からの信号の入射方位及び仰角によらず、全方位及び全仰角におけるマルチパスを検出できる。   According to the present embodiment, by changing the antenna interval and / or the antenna direction, multipaths in all directions and all elevation angles can be detected regardless of the incident direction and elevation angle of the signal from the GNSS satellite.

(第4の実施例)
(GNSS受信装置)
図10は、本実施例に従ったGNSS受信装置を示す。
(Fourth embodiment)
(GNSS receiver)
FIG. 10 shows a GNSS receiver according to the present embodiment.

本実施例に従ったGNSS受信装置100は、複数のGNSS受信装置を有する。各GNSS受信装置は1本のアンテナを有する。図10においては、各アンテナに対応して設けられるべき高周波処理部104は省略される。図10においては、測位演算部116と接続されるべき位置演算処理部120と、INS位置推定部118と、マップマッチング処理部122と、地図DB124は省略される。   The GNSS receiver 100 according to the present embodiment has a plurality of GNSS receivers. Each GNSS receiver has one antenna. In FIG. 10, the high frequency processing unit 104 that should be provided corresponding to each antenna is omitted. In FIG. 10, the position calculation processing unit 120, the INS position estimation unit 118, the map matching processing unit 122, and the map DB 124 to be connected to the positioning calculation unit 116 are omitted.

本GNSS受信装置100では、測位演算部116は、擬似距離計算部110と接続される。擬似距離計算部110及び110により計算された擬似距離は擬似距離差分計算部112に入力されると共に、擬似距離計算部110により計算された擬似距離は測位演算部116に入力される。 In the GNSS receiver 100, the positioning calculation unit 116 is connected to the pseudo distance calculation unit 110. The pseudo distances calculated by the pseudo distance calculation units 110 1 and 110 2 are input to the pseudo distance difference calculation unit 112, and the pseudo distances calculated by the pseudo distance calculation unit 110 1 are input to the positioning calculation unit 116.

擬似距離差分計算部112は、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Aと、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Bとに基づいて、擬似距離Aと擬似距離Bとの差分を計算する。擬似距離差分計算部112は、擬似距離の差分を判定処理部114に入力する。 Pseudorange difference calculation unit 112, a pseudo distance A input by the pseudorange calculation unit 110 1, based on the pseudo-range B input by the pseudorange calculation unit 110 2, the pseudo distance A and the pseudo distance B Calculate the difference. The pseudo distance difference calculation unit 112 inputs the pseudo distance difference to the determination processing unit 114.

測位演算部116は、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Aに対応する測位信号に基づいてGNSS衛星の配置を計算し、該GNSS衛星の配置を擬似距離差分推定部128に入力する。ここで、擬似距離Aは、各GNSS衛星からの測位信号に基づいて求められた擬似距離であり、複数であってもよい。 Positioning calculation unit 116 calculates the placement of the GNSS satellites based on the positioning signal corresponding to the pseudo distance A input by the pseudorange calculation unit 110 1, inputs the arrangement of the GNSS satellite pseudorange difference estimation unit 128 . Here, the pseudo distance A is a pseudo distance obtained based on a positioning signal from each GNSS satellite and may be plural.

擬似距離差分推定部128は、測位演算部116と接続され、測位演算部116により入力されたGNSS衛星の配置とアンテナ102と102との間の距離とに基づいて、擬似距離の差分の理論値を推定する。擬似距離差分推定部120は、推定した擬似距離の差分の理論値を判定処理部114に入力する。 Pseudorange difference estimation unit 128 is connected to the positioning computation unit 116, based on the distance between the arrangement of the GNSS satellites that are input by the positioning operation unit 116 and the antenna 102 1 and 102 2, the pseudo distance difference Estimate the theoretical value. The pseudo distance difference estimation unit 120 inputs a theoretical value of the estimated pseudo distance difference to the determination processing unit 114.

判定処理部114は、擬似距離差分計算部112及び擬似距離差分推定部120と接続され、擬似距離差分計算部112により入力された擬似距離の差分と、擬似距離差分推定部128により入力された擬似距離の差分の理論値とに基づいて、該擬似距離に対応するGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかを判定する。判定処理部114は、擬似距離の差分と擬似距離の差分の理論値とが誤差の範囲以上に異なる場合に、マルチパスの影響を受けていると判定する。理想的には、判定処理部114は、擬似距離の差分と擬似距離の差分の理論値とが異なる値である場合に、マルチパスの影響を受けていると判定する。一方、判定処理部114は、擬似距離の差分と擬似距離の差分の理論値とが異ならない場合若しくは異なる場合であっても誤差の範囲内である場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定する。判定処理部114は、マルチパスの影響を受けているかの判定結果を出力する。該判定結果は、測位演算部116に入力されてもよい。測位演算部116は、該判定結果に基づいて、上述したような測位演算を行う。例えば、測位演算部116は、マルチパスの影響を受けていない場合に、上述したような測位演算を行う。測位演算部116は、測位演算結果を図示しない位置演算処理部に入力する。   The determination processing unit 114 is connected to the pseudo distance difference calculating unit 112 and the pseudo distance difference estimating unit 120, and the pseudo distance difference input by the pseudo distance difference calculating unit 112 and the pseudo distance difference estimating unit 128. Based on the theoretical value of the distance difference, it is determined whether the radio wave from the GNSS satellite corresponding to the pseudorange is affected by the multipath. The determination processing unit 114 determines that there is a multipath effect when the pseudo-range difference and the theoretical value of the pseudo-range difference differ by more than the error range. Ideally, the determination processing unit 114 determines that it is affected by multipath when the pseudo-range difference and the theoretical value of the pseudo-range difference are different values. On the other hand, the determination processing unit 114 is not affected by the multipath when the pseudo-range difference and the theoretical value of the pseudo-range difference are not different or within the error range even if they are different. judge. The determination processing unit 114 outputs a determination result as to whether or not it is affected by multipath. The determination result may be input to the positioning calculation unit 116. The positioning calculation unit 116 performs the positioning calculation as described above based on the determination result. For example, the positioning calculation unit 116 performs the positioning calculation as described above when not affected by multipath. The positioning calculation unit 116 inputs the positioning calculation result to a position calculation processing unit (not shown).

(測位方法)
図11は、本実施例に従ったGNSS受信装置100における測位方法を示す。
(Positioning method)
FIG. 11 shows a positioning method in the GNSS receiver 100 according to the present embodiment.

GNSS受信装置100は、複数のアンテナにより、GNSS衛星からの測位信号を受信する(ステップS1102)。アンテナ102及び102は、GNSS衛星からの測位信号を受信する。 The GNSS receiver 100 receives positioning signals from GNSS satellites using a plurality of antennas (step S1102). Antenna 102 1 and 102 2 receives the positioning signals from GNSS satellites.

GNSS受信装置100は、ステップS1102により受信された測位信号に基づいて擬似距離を求める(ステップS1104)。擬似距離計算部110及び110は、C/Aコードに対するC/Aコードのレプリカ信号の相関値がピークとなるコード位相から、それぞれ擬似距離A及び擬似距離Bを求める。 The GNSS receiver 100 obtains a pseudo distance based on the positioning signal received in step S1102 (step S1104). Pseudorange calculation section 110 1 and 110 2, from the code phase correlation value of the C / A code replica signal for the C / A code has a peak, respectively obtaining pseudorange A and pseudorange B.

GNSS受信装置100は、ステップS1104により求められた各アンテナにより受信された測位信号に対応する擬似距離の差分を求める(ステップS1106)。擬似距離差分計算部112は、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Aと、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Bとに基づいて、擬似距離Aと擬似距離Bとの差分を計算する。 The GNSS receiver 100 obtains a pseudo-range difference corresponding to the positioning signal received by each antenna obtained in step S1104 (step S1106). Pseudorange difference calculation unit 112, a pseudo distance A input by the pseudorange calculation unit 110 1, based on the pseudo-range B input by the pseudorange calculation unit 110 2, the pseudo distance A and the pseudo distance B Calculate the difference.

GNSS受信装置100は、ステップS1104により求められた擬似距離に対応する測位信号に基づいて、GNSS衛星の配置を計算する(ステップS1108)。測位演算部116は、擬似距離計算部110により入力された擬似距離Aに対応する測位信号に基づいて、GNSS衛星の配置を計算する。 The GNSS receiver 100 calculates the arrangement of GNSS satellites based on the positioning signal corresponding to the pseudorange obtained in step S1104 (step S1108). Positioning operation unit 116, based on the positioning signal corresponding to the pseudo distance A input by the pseudorange calculation unit 110 1 calculates the arrangement of the GNSS satellites.

GNSS受信装置100は、ステップS1108により求められたGNSS衛星の配置と、アンテナ間の距離に基づいて、擬似距離の差分を推定する(ステップS1110)。擬似距離差分推定部128は、測位演算部116により入力されたGNSS衛星の配置と、アンテナ102と102との間の距離とに基づいて、擬似距離の差分の理論値を推定する。 The GNSS receiver 100 estimates a pseudo-range difference based on the arrangement of the GNSS satellites obtained in step S1108 and the distance between the antennas (step S1110). Pseudorange difference estimation unit 128, the arrangement of the GNSS satellites that are input by the positioning calculation unit 116, based on the distance between the antenna 102 1 and 102 2, and estimates the theoretical value of the difference between the pseudorange.

GNSS受信装置100は、ステップS1106により求められた擬似距離の差分とステップS1110により推定された擬似距離の差分との差分が誤差の範囲内であるか、理想的にはゼロであるかを判断する(ステップS1112)。判定処理部114は、擬似距離差分計算部112により入力された擬似距離の差分と、擬似距離差分推定部128により入力された擬似距離の差分の理論値とに基づいて、該擬似距離に対応するGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかを判定する。   The GNSS receiver 100 determines whether the difference between the pseudorange difference obtained in step S1106 and the pseudorange difference estimated in step S1110 is within an error range or ideally zero. (Step S1112). The determination processing unit 114 corresponds to the pseudo distance based on the pseudo distance difference input by the pseudo distance difference calculating unit 112 and the theoretical value of the pseudo distance difference input by the pseudo distance difference estimating unit 128. Determine whether the radio waves from the GNSS satellite are affected by multipath.

擬似距離の差分と擬似距離の差分の推定値との差分が誤差の範囲内である場合(ステップS1012:YES)、GNSS受信装置100は測位演算を行う(ステップS1114)。測位演算部116は、衛星位置の算出結果と、擬似距離計算部110から入力された擬似距離ρの算出結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。 When the difference between the pseudo-range difference and the estimated value of the pseudo-range difference is within the error range (step S1012: YES), the GNSS receiver 100 performs a positioning calculation (step S1114). Positioning operation unit 116, the calculation result of the satellite position, based on the calculation result of the pseudorange ρ input from the pseudo distance calculator 110 1 and measures the position of the GNSS receiver 100.

また、GNSS受信装置100は、GNSS以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する(ステップS1116)。INS位置推定部118は、加速度センサにより検出された加速度、角加速度センサにより検出された角加速度、地磁気センサにより検出された方位などに基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する。   The GNSS receiver 100 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on information other than GNSS (step S1116). The INS position estimation unit 118 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on the acceleration detected by the acceleration sensor, the angular acceleration detected by the angular acceleration sensor, the azimuth detected by the geomagnetic sensor, and the like.

擬似距離の差分と擬似距離の差分の推定値との差分が誤差の範囲内でない場合(ステップS1112:NO)及びステップS1114により測位演算が行われる場合には、該測位演算の後に、GNSS受信装置100は、当該GNSS受信装置100の位置を求める(ステップS1118)。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力された場合には、位置情報として該測位演算結果をマップマッチング処理部122に入力する。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力されない場合には、位置情報としてINS位置推定部118により入力された位置推定結果をマップマッチング処理部122に入力する。   When the difference between the pseudo-range difference and the estimated value of the pseudo-range difference is not within the error range (step S1112: NO) and when the positioning calculation is performed in step S1114, the GNSS receiving apparatus after the positioning calculation 100 obtains the position of the GNSS receiver 100 (step S1118). When the positioning calculation result is input by the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the positioning calculation result to the map matching processing unit 122 as position information. When the positioning calculation result is not input by the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the position estimation result input by the INS position estimation unit 118 as position information to the map matching processing unit 122.

GNSS受信装置100は、マップマッチング処理により、ステップS1118により求められた位置を補正する(ステップS1120)。マップマッチング処理部122は、地図DB124により入力された地図情報と、位置演算処理部120により入力された位置情報とのマッチング処理を行い、必要に応じて該位置情報を補正する。   The GNSS receiver 100 corrects the position obtained in step S1118 by map matching processing (step S1120). The map matching processing unit 122 performs a matching process between the map information input by the map DB 124 and the position information input by the position calculation processing unit 120, and corrects the position information as necessary.

ステップS1102−S1114とステップS1116との間の順序はどちらが先であってもよいし、同時、換言すれば並行して行われてもよい。   The order between steps S1102 to S1114 and step S1116 may be either, or may be performed simultaneously, in other words, in parallel.

本実施例によれば、アンテナの間隔を任意に設定した場合においても、マルチパスの影響を受けていることを判定できる。上述した第1の実施例においては、アンテナの間隔Rは、GNSS衛星からの電波の波長の1/4-1/2である方が好ましかった。本実施例では、アンテナの間隔RがGNSS衛星からの電波の波長の1/4-1/2である必要は無い。従って、アンテナの間隔を任意に設定できる。   According to the present embodiment, even when the interval between the antennas is set arbitrarily, it can be determined that it is affected by multipath. In the first embodiment described above, it is preferable that the antenna interval R is 1/4 to 1/2 of the wavelength of the radio wave from the GNSS satellite. In the present embodiment, the antenna interval R does not have to be 1 / 4-1 / 2 of the wavelength of the radio wave from the GNSS satellite. Therefore, the antenna interval can be set arbitrarily.

(第5の実施例)
(GNSS受信装置)
図12は、本実施例に従ったGNSS受信装置を示す。
(Fifth embodiment)
(GNSS receiver)
FIG. 12 shows a GNSS receiver according to the present embodiment.

本実施例に従ったGNSS受信装置100は、複数のGNSS受信装置を有する。各GNSS受信装置は、それぞれ1本のアンテナを有する。図12においては、各アンテナに対して設けられるべき高周波処理部は省略される。また、図12においては、上述した実施例において、マルチパスを検出する部分が示される。換言すれば、測位演算処理以降の処理は省略される。また、各GNSS受信装置は、それぞれ相関値差分計算部130及び130を有する。相関値差分計算部130及び130は同様の機能を有するため、相関値差分計算部130として説明する。 The GNSS receiver 100 according to the present embodiment has a plurality of GNSS receivers. Each GNSS receiver has one antenna. In FIG. 12, the high frequency processing unit to be provided for each antenna is omitted. FIG. 12 shows a portion for detecting a multipath in the above-described embodiment. In other words, the processing after the positioning calculation processing is omitted. In addition, each GNSS receiver includes correlation value difference calculation units 130 1 and 130 2 . Since the correlation value difference calculation units 130 1 and 130 2 have the same function, they will be described as the correlation value difference calculation unit 130.

相関器108は、L1帯のC/Aコードに対して、C/Aコードのレプリカ信号の位相をずらすことにより相関処理を行う。該相関処理の結果、位相を横軸、相関値を縦軸とする座標において、理論上、相関値の最大値を頂点とする二等辺三角形により示される相関値を示すグラフが得られる。相関器108は、相関値の最大値を頂点とする二等辺三角形により示される相関値を利用して、中心と考えられる位相(PUNCTUAL)に対して、一定量進んだ位相(EARLY)と遅れた位相(LATE)のレプリカC/Aコードを生成し、L1帯のC/Aコードに対して、EARLY、LATEとの相関をそれぞれ求める。そして、相関器108は、EARLY、LATEとの相関値が等しくなるように、レプリカC/Aコードの位相を制御する。相関器108は、EARLYとLATEとの相関値が等しくなるときの、EARLYとLATEの中間の位相が、L1帯のC/Aコードの位相であると推定する。しかし、マルチパス環境では、相関値の最大値を頂点とする二等辺三角形は崩れるため、C/Aコードの位相を正確に推定することができない。受信したC/Aコードの位相を正確に推定することができない場合、相関器108は、EARLYとLATEの位相差を狭めて相関処理を行う(ナローコリレータ)。   The correlator 108 performs correlation processing by shifting the phase of the C / A code replica signal with respect to the L1 band C / A code. As a result of the correlation processing, a graph indicating the correlation value indicated by an isosceles triangle having the maximum value of the correlation value as a vertex in theory is obtained at the coordinates with the phase as the horizontal axis and the correlation value as the vertical axis. The correlator 108 uses a correlation value indicated by an isosceles triangle having the maximum value of the correlation value as a vertex, and is delayed by a phase (EARLY) advanced by a certain amount with respect to the phase (PUNCTUAL) considered to be the center. The phase (LATE) replica C / A code is generated, and the correlation with EARLY and LATE is obtained for the C / A code in the L1 band. Correlator 108 controls the phase of the replica C / A code so that the correlation values with EARLY and LATE are equal. Correlator 108 estimates that the intermediate phase between EARLY and LATE when the correlation value between EARLY and LATE is equal is the phase of the C / A code in the L1 band. However, in a multipath environment, the isosceles triangle whose apex is the maximum correlation value is broken, and the phase of the C / A code cannot be estimated accurately. If the phase of the received C / A code cannot be estimated accurately, the correlator 108 performs correlation processing by narrowing the phase difference between EARLY and LATE (narrow correlator).

相関器108及び108は、同一のGNSS衛星を捕捉/追尾する。相関器108及び108は、EARLYの位相を求め、該EARLYにおける相関値(以下、EARLY相関値と呼ぶ)とLATEの位相を求め、該LATEにおける相関値(以下、LATE相関値と呼ぶ)を、それぞれ相関値差分計算部130及び130に入力する。図12では、EARLY相関値はEにより示され、LATE相関値はLにより示される。 Correlators 108 1 and 108 2 acquire / track the same GNSS satellite. Correlators 108 1 and 108 2 obtain the phase of EARLY, obtain the correlation value in the EARLY (hereinafter referred to as EARLY correlation value) and the phase of LATE, and correlate in the LATE (hereinafter referred to as LATE correlation value). the respective inputs to the correlation value difference calculating section 130 1 and 130 2. In FIG. 12, the EARLY correlation value is indicated by E, and the LATE correlation value is indicated by L.

図13及び図14は、相関器108及び108で得られる相関特性の一例を示す。例えば、相関値差分計算部130及び130は、図13及び図14に示されるような相関特性に基づいて、EARLY相関値とLATE相関値との差分E-Lを求める。相関値差分計算部130により計算された相関値差分を相関値差分Aと呼び、相関値差分計算部130により計算された相関値差分を相関値差分Bと呼ぶ。相関値差分計算部130及び130は、相関値差分A及びBを判定処理部114に入力する。 13 and 14 show examples of correlation characteristics obtained by the correlators 108 1 and 108 2 . For example, the correlation value difference calculating section 130 1 and 130 2, based on the correlation characteristics shown in FIGS. 13 and 14, obtains a difference EL between the EARLY correlation value and LATE correlation value. A correlation value difference calculated by the correlation value difference calculating section 130 1 is referred to as correlation value difference A, referred to as correlation value difference calculated by the correlation value difference calculating section 130 2 and the correlation value difference B. The correlation value difference calculation units 130 1 and 130 2 input the correlation value differences A and B to the determination processing unit 114.

判定処理部114は、相関値差分計算部130及び130と接続される。判定処理部114は、相関値差分計算部130及び130により入力された相関値差分A及びBに基づいて、相関値に対応するGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかを判定する。判定処理部114は、相関値差分Aと相関値差分Bとの間の差分がゼロである場合にマルチパスの影響を受けていないと判定する。また、判定処理部114は、相関値差分Aと相関値差分Bとの間の差分が誤差の範囲内である場合にマルチパスの影響を受けていないと判定するようにしてもよい。一方、判定処理部114は、相関値差分Aと相関値差分Bとの間の差分がゼロでない場合にマルチパスの影響を受けていると判定する。また、判定処理部114は、相関値差分Aと相関値差分Bとの間の差分が誤差の範囲より大きい場合にマルチパスの影響を受けていると判定するようにしてもよい。判定処理部114は、マルチパスの影響を受けているかの判定結果を出力する。該判定結果は、測位演算部116(図示なし)に入力されてもよい。測位演算部116は、該判定結果に基づいて、上述したような測位演算を行う。例えば、測位演算部116は、マルチパスの影響を受けていない場合に、上述したような測位演算を行う。測位演算部116は、測位演算結果を図示しない位置演算処理部120に入力する。 The determination processing unit 114 is connected to the correlation value difference calculation units 130 1 and 130 2 . Determination processing unit 114, whether based on the correlation value difference A and B input by the correlation value difference calculating section 130 1 and 130 2, radio waves from the GNSS satellites corresponding to the correlation values are affected by a multipath judge. When the difference between the correlation value difference A and the correlation value difference B is zero, the determination processing unit 114 determines that the multipath is not affected. The determination processing unit 114 may determine that the difference between the correlation value difference A and the correlation value difference B is not affected by the multipath when the difference is within the error range. On the other hand, when the difference between the correlation value difference A and the correlation value difference B is not zero, the determination processing unit 114 determines that it is affected by multipath. The determination processing unit 114 may determine that the difference between the correlation value difference A and the correlation value difference B is larger than the error range and is affected by multipath. The determination processing unit 114 outputs a determination result as to whether or not it is affected by multipath. The determination result may be input to the positioning calculation unit 116 (not shown). The positioning calculation unit 116 performs the positioning calculation as described above based on the determination result. For example, the positioning calculation unit 116 performs the positioning calculation as described above when not affected by multipath. The positioning calculation unit 116 inputs the positioning calculation result to the position calculation processing unit 120 (not shown).

(測位方法)
図15は、本実施例に従ったGNSS受信装置100における測位方法を示す。
(Positioning method)
FIG. 15 shows a positioning method in the GNSS receiver 100 according to the present embodiment.

GNSS受信装置100は、複数のアンテナにより、GNSS衛星からの測位信号を受信する(ステップS1502)。アンテナ102及び102は、GNSS衛星からの測位信号を受信する。 The GNSS receiver 100 receives positioning signals from GNSS satellites using a plurality of antennas (step S1502). Antenna 102 1 and 102 2 receives the positioning signals from GNSS satellites.

GNSS受信装置100は、ステップS1502により受信された測位信号に基づいて、該測位信号に含まれるC/AコードとC/Aコードのレプリカ信号との相関をとり、該相関値が最大とされる位相に対して、一定量進んだ位相と遅れた位相とを求める(ステップS1504)。相関器108及び108は、同一のGNSS衛星を捕捉/追尾する。相関器108及び108は、EARLYにおける位相とLATEにおける位相を求める。 Based on the positioning signal received in step S1502, the GNSS receiver 100 correlates the C / A code included in the positioning signal and the replica signal of the C / A code, and the correlation value is maximized. A phase advanced by a certain amount and a phase delayed by a certain amount are obtained with respect to the phase (step S1504). Correlators 108 1 and 108 2 acquire / track the same GNSS satellite. Correlators 108 1 and 108 2 determine the phase at EARLY and the phase at LATE.

GNSS受信装置100は、アンテナ毎に、ステップS1504により求められた一定量進んだ位相及び遅れた位相に対応する相関値の差分を求める(ステップS1506)。相関器108及び108は、EARLY相関値とLATE相関値を、それぞれ相関値差分計算部130及び130に入力する。相関値差分計算部130及び130は、EARLY相関値とLATE相関値との差分E-Lを求める。 The GNSS receiver 100 obtains a difference between correlation values corresponding to the phase advanced by a certain amount and the phase delayed in step S1504 for each antenna (step S1506). Correlators 108 1 and 108 2 input the EARLY correlation value and the LATE correlation value to correlation value difference calculating sections 130 1 and 130 2 , respectively. Correlation value difference calculating section 130 1 and 130 2 obtains a difference EL between the EARLY correlation value and LATE correlation value.

GNSS受信装置100は、ステップS1506によりアンテナ毎に求められた相関値の差分が等しいか、異なる場合でも誤差の範囲内であるかを判断する(ステップS1508)。判定処理部114は、相関値差分計算部130及び130により入力された相関値差分A及びBに基づいて、相関値に対応するGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかを判定する。 The GNSS receiving apparatus 100 determines whether the difference between the correlation values obtained for each antenna in step S1506 is equal or within the error range even if they are different (step S1508). Determination processing unit 114, whether based on the correlation value difference A and B input by the correlation value difference calculating section 130 1 and 130 2, radio waves from the GNSS satellites corresponding to the correlation values are affected by a multipath judge.

アンテナ毎に求められた相関値の差分が等しい場合(ステップS1508:YES)、GNSS受信装置100は測位演算を行う(ステップS1510)。測位演算部116は、衛星位置の算出結果と、擬似距離ρの算出結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。   When the difference of the correlation value calculated | required for every antenna is equal (step S1508: YES), the GNSS receiver 100 performs a positioning calculation (step S1510). The positioning calculation unit 116 measures the position of the GNSS receiver 100 based on the satellite position calculation result and the pseudo distance ρ calculation result.

また、GNSS受信装置100は、GNSS以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する(ステップS1512)。INS位置推定部118は、加速度センサにより検出された加速度、角加速度センサにより検出された角加速度、地磁気センサにより検出された方位などに基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する。   Also, the GNSS receiver 100 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on information other than GNSS (step S1512). The INS position estimation unit 118 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on the acceleration detected by the acceleration sensor, the angular acceleration detected by the angular acceleration sensor, the azimuth detected by the geomagnetic sensor, and the like.

アンテナ毎に求められた相関値の差分が等しくない場合(ステップS1508:NO)及びステップS1510により測位演算が行われる場合には、該測位演算の後に、GNSS受信装置100は、当該GNSS受信装置100の位置を求める(ステップS1514)。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力された場合には、位置情報として該測位演算結果をマップマッチング処理部122に入力する。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力されない場合には、位置情報としてINS位置推定部118により入力された位置推定結果をマップマッチング処理部122に入力する。   When the difference of the correlation value calculated | required for every antenna is not equal (step S1508: NO) and when a positioning calculation is performed by step S1510, after this positioning calculation, the GNSS receiving apparatus 100 is the said GNSS receiving apparatus 100. Is determined (step S1514). When the positioning calculation result is input by the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the positioning calculation result to the map matching processing unit 122 as position information. When the positioning calculation result is not input by the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the position estimation result input by the INS position estimation unit 118 as position information to the map matching processing unit 122.

GNSS受信装置100は、マップマッチング処理により、ステップS1514により求められた位置を補正する(ステップS1516)。マップマッチング処理部122は、地図DB124により入力された地図情報と、位置演算処理部120により入力された位置情報とのマッチング処理を行い、必要に応じて該位置情報を補正する。   The GNSS receiving apparatus 100 corrects the position obtained in step S1514 by map matching processing (step S1516). The map matching processing unit 122 performs a matching process between the map information input by the map DB 124 and the position information input by the position calculation processing unit 120, and corrects the position information as necessary.

ステップS1502−S1510とステップS1512との間の順序はどちらが先であってもよいし、同時、換言すれば並行して行われてもよい。   The order between steps S1502 to S1510 and step S1512 may be either first, or in other words, may be performed in parallel.

本実施例によれば、マルチパスの影響を受けているかを判定するために擬似距離を計算することなく、相関器の出力に基づいて判定できる。相関器の出力に基づいて判定できるため、マルチパスを受けているかを判定するための演算量を減少させることができる。また、マルチパスの影響を受けているかを判定するためのハードウェアの規模を小さくできる。   According to the present embodiment, the determination can be made based on the output of the correlator without calculating the pseudo distance in order to determine whether or not it is affected by the multipath. Since the determination can be made based on the output of the correlator, it is possible to reduce the amount of calculation for determining whether the multipath is received. In addition, the scale of hardware for determining whether or not it is affected by multipath can be reduced.

(第6の実施例)
(GNSS受信装置)
図16は、本実施例に従ったGNSS受信装置を示す。
(Sixth embodiment)
(GNSS receiver)
FIG. 16 shows a GNSS receiver according to the present embodiment.

本実施例に従ったGNSS受信装置100は、図12を参照して説明したGNSS受信装置において、相関値差分計算部130を有さないようにしたものである。また、図16においては、上述した実施例において、マルチパスを検出する部分が示される。換言すれば、測位演算処理以降の処理は省略される。   The GNSS receiver 100 according to the present embodiment does not include the correlation value difference calculation unit 130 in the GNSS receiver described with reference to FIG. FIG. 16 shows a portion for detecting multipath in the above-described embodiment. In other words, the processing after the positioning calculation processing is omitted.

相関器108は、L1帯のC/Aコードに対して、C/Aコードのレプリカ信号の位相をずらすことにより相関処理を行う。相関器108及び108は、同一のGNSS衛星を捕捉/追尾する。相関器108及び108は、PUNCTUALにおける相関値(以下、PUNCTUAL相関値と呼ぶ)を、判定処理部114に入力する。図16では、PUNCTUAL相関値はPにより示される。例えば、相関器108及び108は、図17及び図18に示されるような相関特性に基づいて、PUNCTUAL相関値を求める。相関器108により計算されたPUNCTUAL相関値をPUNCTUAL相関値Aと呼び、相関器108により計算されたPUNCTUAL相関値をPUNCTUAL相関値Bと呼ぶ。相関器108及び108は、PUNCTUAL相関値A及びBを判定処理部114に入力する。 The correlator 108 performs correlation processing by shifting the phase of the C / A code replica signal with respect to the L1 band C / A code. Correlators 108 1 and 108 2 acquire / track the same GNSS satellite. Correlators 108 1 and 108 2 input correlation values in PUNCTUAL (hereinafter referred to as PUNCTUAL correlation values) to determination processing unit 114. In FIG. 16, the PUNCTUAL correlation value is indicated by P. For example, the correlators 108 1 and 108 2 obtain PUNCTUAL correlation values based on the correlation characteristics as shown in FIGS. The PUNCTUAL correlation value calculated by the correlator 108 1 is called a PUNCTUAL correlation value A, and the PUNCTUAL correlation value calculated by the correlator 108 2 is called a PUNCTUAL correlation value B. Correlators 108 1 and 108 2 input PUNCTUAL correlation values A and B to determination processing unit 114.

判定処理部114は、相関器108及び108により入力されたPUNCTUAL相関値A及びBに基づいて、該相関値に対応するGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかを判定する。判定処理部114は、PUNCTUAL相関値AとPUNCTUAL相関値Bとの間の差分がゼロである場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定する。また、判定処理部114は、PUNCTUAL相関値AとPUNCTUAL相関値Bとの間の差分が誤差の範囲内である場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定するようにしてもよい。一方、判定処理部114は、PUNCTUAL相関値AとPUNCTUAL相関値Bとの間の差分がゼロでない場合に、マルチパスの影響を受けていると判定する。また、判定処理部114は、PUNCTUAL相関値AとPUNCTUAL相関値Bとの間の差分が誤差の範囲より大きい場合に、マルチパスの影響を受けていると判定するようにしてもよい。判定処理部114は、マルチパスの影響を受けているかの判定結果を出力する。該判定結果は、測位演算部116に入力されてもよい。測位演算部116は、該判定結果に基づいて、上述したような測位演算を行う。例えば、測位演算部116は、マルチパスの影響を受けていない場合に、上述したような測位演算を行う。測位演算部116は、測位演算結果を図示しない位置演算処理部120に入力する。 Determination processing unit 114 determines whether, based on PUNCTUAL correlation values A and B input by the correlators 108 1 and 108 2, radio waves from GNSS satellites corresponding to the correlation value is affected by a multipath . When the difference between the PUNCTUAL correlation value A and the PUNCTUAL correlation value B is zero, the determination processing unit 114 determines that the multipath is not affected. Further, the determination processing unit 114 may determine that it is not affected by the multipath when the difference between the PUNCTUAL correlation value A and the PUNCTUAL correlation value B is within an error range. On the other hand, when the difference between the PUNCTUAL correlation value A and the PUNCTUAL correlation value B is not zero, the determination processing unit 114 determines that it is affected by multipath. Further, the determination processing unit 114 may determine that it is affected by multipath when the difference between the PUNCTUAL correlation value A and the PUNCTUAL correlation value B is larger than the error range. The determination processing unit 114 outputs a determination result as to whether or not it is affected by multipath. The determination result may be input to the positioning calculation unit 116. The positioning calculation unit 116 performs the positioning calculation as described above based on the determination result. For example, the positioning calculation unit 116 performs the positioning calculation as described above when not affected by multipath. The positioning calculation unit 116 inputs the positioning calculation result to the position calculation processing unit 120 (not shown).

(測位方法)
本実施例に従ったGNSS受信装置100における測位方法について、図19を参照して説明する。
(Positioning method)
A positioning method in the GNSS receiver 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

GNSS受信装置100は、複数のアンテナにより、GNSS衛星からの測位信号を受信する(ステップS1902)。アンテナ102及び102は、GNSS衛星からの測位信号を受信する。 The GNSS receiver 100 receives positioning signals from GNSS satellites using a plurality of antennas (step S1902). Antenna 102 1 and 102 2 receives the positioning signals from GNSS satellites.

GNSS受信装置100は、ステップS1902により受信された測位信号に基づいて、該測位信号に含まれるC/AコードとC/Aコードのレプリカ信号との相関をとり、該相関値が最大とされる位相を求める(ステップS1904)。相関器108及び108は、同一のGNSS衛星を捕捉/追尾する。相関器108及び108は、PUNCTUALにおける位相を求める。 Based on the positioning signal received in step S1902, the GNSS receiver 100 correlates the C / A code included in the positioning signal with the replica signal of the C / A code, and maximizes the correlation value. The phase is obtained (step S1904). Correlators 108 1 and 108 2 acquire / track the same GNSS satellite. Correlators 108 1 and 108 2 determine the phase at PUNCTUAL.

GNSS受信装置100は、アンテナ毎に、ステップS1904により求められた相関値が最大とされる位相に対応する相関値を求める(ステップS1906)。相関器108及び108は、PUNCTUALにおける位相に対応するPUNCTUAL相関値を求める。相関器108及び108は、判定処理部114に、それぞれ、PUNCTUAL相関値A及びBを入力する。 The GNSS receiver 100 obtains a correlation value corresponding to the phase at which the correlation value obtained in step S1904 is maximized for each antenna (step S1906). Correlators 108 1 and 108 2 obtain PUNCTUAL correlation values corresponding to the phases in PUNCTUAL. The correlators 108 1 and 108 2 input the PUNCTUAL correlation values A and B to the determination processing unit 114, respectively.

GNSS受信装置100は、ステップS1906によりアンテナ毎に求められたPUNCTUAL相関値が等しいか、異なる場合でも誤差の範囲内であるかを判断する(ステップS1908)。   The GNSS receiver 100 determines whether or not the PUNCTUAL correlation values obtained for each antenna in step S1906 are equal or different even if they are different (step S1908).

アンテナ毎に求められたPUNCTUAL相関値が等しい場合(ステップS1908:YES)、GNSS受信装置100は測位演算を行う(ステップS1910)。測位演算部116は、衛星位置の算出結果と、擬似距離ρの算出結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。   When the PUNCTUAL correlation value calculated | required for every antenna is equal (step S1908: YES), the GNSS receiver 100 performs a positioning calculation (step S1910). The positioning calculation unit 116 measures the position of the GNSS receiver 100 based on the satellite position calculation result and the pseudo distance ρ calculation result.

また、GNSS受信装置100は、GNSS以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する(ステップS1912)。INS位置推定部118は、加速度センサにより検出された加速度、角加速度センサにより検出された角加速度、地磁気センサにより検出された方位などに基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を推定する。   Moreover, the GNSS receiver 100 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on information other than GNSS (step S1912). The INS position estimation unit 118 estimates the position of the GNSS receiver 100 based on the acceleration detected by the acceleration sensor, the angular acceleration detected by the angular acceleration sensor, the azimuth detected by the geomagnetic sensor, and the like.

アンテナ毎に求められたPUNCTUAL相関値が等しくない場合(ステップS1908:NO)及びステップS1910により測位演算が行われる場合には、該測位演算の後に、GNSS受信装置100は、当該GNSS受信装置100の位置を求める(ステップS1914)。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力された場合には、位置情報として該測位演算結果をマップマッチング処理部122に入力する。位置演算処理部120は、測位演算部116により測位演算結果が入力されない場合には、位置情報としてINS位置推定部118により入力された位置推定結果をマップマッチング処理部122に入力する。   When the PUNCTUAL correlation values obtained for each antenna are not equal (step S1908: NO) and when the positioning calculation is performed in step S1910, after the positioning calculation, the GNSS receiving apparatus 100 The position is obtained (step S1914). When the positioning calculation result is input by the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the positioning calculation result to the map matching processing unit 122 as position information. When the positioning calculation result is not input by the positioning calculation unit 116, the position calculation processing unit 120 inputs the position estimation result input by the INS position estimation unit 118 as position information to the map matching processing unit 122.

GNSS受信装置100は、マップマッチング処理により、ステップS1914により求められた位置を補正する(ステップS1916)。マップマッチング処理部122は、地図DB124により入力された地図情報と、位置演算処理部120により入力された位置情報とのマッチング処理を行い、必要に応じて該位置情報を補正する。   The GNSS receiver 100 corrects the position obtained in step S1914 by map matching processing (step S1916). The map matching processing unit 122 performs a matching process between the map information input by the map DB 124 and the position information input by the position calculation processing unit 120, and corrects the position information as necessary.

ステップS1902−S1910とステップS1912との間の順序はどちらが先であってもよいし、同時、換言すれば並行して行われてもよい。   The order between step S1902-S1910 and step S1912 may be the first, or may be performed simultaneously, in other words, in parallel.

本実施例によれば、マルチパスの影響を受けているかを判定するために擬似距離を計算することなく、相関器の出力に基づいて判定できる。さらに、マルチパスの影響を受けているかを判定するために相関値の差分を計算することなく、相関器の出力に基づいて判定できる。相関器の出力に基づいて判定できるため、マルチパスを受けているかを判定するための演算量を減少させることができる。また、マルチパスの影響を受けているかを判定するためのハードウェアの規模を小さくできる。   According to the present embodiment, the determination can be made based on the output of the correlator without calculating the pseudo distance in order to determine whether or not it is affected by the multipath. Furthermore, the determination can be made based on the output of the correlator without calculating the difference of the correlation values in order to determine whether or not it is affected by the multipath. Since the determination can be made based on the output of the correlator, it is possible to reduce the amount of calculation for determining whether the multipath is received. In addition, the scale of hardware for determining whether or not it is affected by multipath can be reduced.

(第7の実施例)
図20は、本実施例に従ったGNSS受信装置を示す。図20においては、上述した実施例において、相関器の部分が示され、該相関器以外の部分は省略される。
(Seventh embodiment)
FIG. 20 shows a GNSS receiver according to this embodiment. In FIG. 20, in the above-described embodiment, a correlator portion is shown, and portions other than the correlator are omitted.

本実施例に従ったGNSS受信装置100は、上述したGNSS受信装置において、各アンテナに対応して設けられた複数の相関器108に含まれる捕捉回路を、該複数の相関器間で共有する。   The GNSS receiver 100 according to the present embodiment shares the acquisition circuits included in the plurality of correlators 108 provided corresponding to each antenna among the plurality of correlators in the GNSS receiver described above.

GNSS受信装置100は、複数のアンテナ102を有する。そして、該GNSS受信装置100は、該複数のアンテナに、一対一で対応する複数の相関器108を有する。各相関器108は、追尾回路1084を有する。そして、複数の相関器108の内、少なくとも1つの相関器は捕捉回路1082を有する。捕捉回路1082は、全相関器が有する必要は無く、相関器の数未満の数の相関器が有する。すなわち、捕捉回路を有する相関器と捕捉回路を有さない相関器とが混在していてもよい。本実施例には、上述した実施例と同様に、GNSS受信装置100が2本のアンテナを有する場合について説明するが、3本以上のアンテナを有する場合についても適用できる。   The GNSS receiver 100 has a plurality of antennas 102. The GNSS receiving apparatus 100 includes a plurality of correlators 108 that correspond one-to-one to the plurality of antennas. Each correlator 108 has a tracking circuit 1084. In addition, at least one correlator out of the plurality of correlators 108 has an acquisition circuit 1082. The acquisition circuit 1082 need not be included in all correlators, but is included in a number of correlators less than the number of correlators. That is, a correlator having a capture circuit and a correlator not having a capture circuit may be mixed. In the present embodiment, a case where the GNSS receiver 100 has two antennas will be described as in the above-described embodiment, but the present invention can also be applied to a case where there are three or more antennas.

捕捉回路1082は、図示しない高周波処理部104により入力されたデジタル中間周波数信号のドップラ周波数と、GNSS衛星番号を検出する。例えば、捕捉回路1082は、キャリアレプリカ信号を生成する。そして、捕捉回路1082は、生成したキャリアレプリカ信号と受信した搬送波との相関演算を行うことにより、ドップラシフトしたドップラ成分を測定する。GNSS衛星番号として、C/Aコードパターンに対応しているPRN番号を用いるようにしてもよい。捕捉回路1082は、捕捉したGNSS衛星番号と、測定したドップラ周波数とを、当該捕捉装置1082を含む相関器108の追尾回路1084に入力する。また、捕捉回路1082は、捕捉したGNSS衛星番号と、測定したドップラ周波数とを、当該捕捉装置1082を含む相関器108の以外の相関器108の追尾回路1084に入力する。 The acquisition circuit 1082 detects the Doppler frequency of the digital intermediate frequency signal input by the high-frequency processing unit 104 (not shown) and the GNSS satellite number. For example, the acquisition circuit 1082 generates a carrier replica signal. Then, the acquisition circuit 1082 measures the Doppler shifted component by performing a correlation operation between the generated carrier replica signal and the received carrier. As the GNSS satellite number, a PRN number corresponding to the C / A code pattern may be used. The acquisition circuit 1082 inputs the acquired GNSS satellite number and the measured Doppler frequency to the tracking circuit 1084 1 of the correlator 108 1 including the acquisition device 1082. Further, acquisition circuit 1082, a GNSS satellite number captured, the Doppler frequency is measured and input to the tracking circuit 1084 and second correlators 108 2 other than the correlators 108 1 including the capture device 1082.

追尾回路1084は、捕捉回路1082により入力されたGNSS衛星番号に対応するC/Aコードを求める。そして、追尾回路1084は、捕捉回路1082により入力されたドップラ周波数を用いてタイミング調整することにより、GNSS衛星番号に対応する対応C/AコードのGNSS衛星からの測位信号に含まれるC/Aコードに対する相関を求め、該相関値がピークとなる位相を追尾する。   The tracking circuit 1084 obtains a C / A code corresponding to the GNSS satellite number input by the acquisition circuit 1082. Then, the tracking circuit 1084 adjusts the timing using the Doppler frequency input by the acquisition circuit 1082, so that the C / A code included in the positioning signal from the GNSS satellite of the corresponding C / A code corresponding to the GNSS satellite number is obtained. And the phase where the correlation value reaches a peak is tracked.

本実施例によれば、全相関器に捕捉回路を備える必要が無いので、GNSS受信装置の回路規模を小さくできる。また、GNSS受信装置における消費電力を低減できる。   According to the present embodiment, since it is not necessary to provide the acquisition circuit in all the correlators, the circuit scale of the GNSS receiver can be reduced. In addition, power consumption in the GNSS receiver can be reduced.

(第8の実施例)
(GNSS受信装置)
図21は、本実施例に従ったGNSS受信装置を示す。図21においては、上述した実施例において、相関器の部分が示され、該相関器以外の部分は省略される。
(Eighth embodiment)
(GNSS receiver)
FIG. 21 shows a GNSS receiver according to the present embodiment. In FIG. 21, the correlator part is shown in the above-described embodiment, and parts other than the correlator are omitted.

本実施例に従ったGNSS受信装置100は、図20を参照して説明したGNSS受信装置において、追尾回路の機能の一部を相関器間で共有する。換言すれば、各アンテナに対応して設けられた複数の相関器108に含まれる捕捉回路の機能及び追尾回路の機能の一部を、該複数の相関器間で共有する。   The GNSS receiver 100 according to the present embodiment shares a part of the function of the tracking circuit among the correlators in the GNSS receiver described with reference to FIG. In other words, a part of the functions of the acquisition circuit and the tracking circuit included in the plurality of correlators 108 provided corresponding to each antenna are shared between the plurality of correlators.

GNSS受信装置100は、複数のアンテナ102を有する。そして、該GNSS受信装置100は、該複数のアンテナに、一対一で対応する複数の相関器108を有する。複数の相関器108の内、少なくとも1つの相関器は捕捉回路1082及び追尾回路1084を有する。捕捉回路1082及び追尾回路1084は、全相関器が有する必要は無く、相関器の数未満の数の相関器が有する。すなわち、捕捉回路1082及び追尾回路1084を有する相関器と捕捉回路1082及び追尾回路1084を有さない相関器とが混在していてもよい。追尾回路1084を有さない相関器108は、相関値演算部1086を有する。ここで、捕捉回路1082を有する相関器と、追尾回路1084を有する相関器とは同じ相関器でなくてもよい。ここでは、捕捉回路1082を有する相関器と、追尾回路1084を有する相関器が同じ相関器である場合について説明する。   The GNSS receiver 100 has a plurality of antennas 102. The GNSS receiving apparatus 100 includes a plurality of correlators 108 that correspond one-to-one to the plurality of antennas. Among the plurality of correlators 108, at least one correlator has an acquisition circuit 1082 and a tracking circuit 1084. The acquisition circuit 1082 and the tracking circuit 1084 do not have to be included in all correlators, but are included in a number of correlators less than the number of correlators. That is, a correlator having the acquisition circuit 1082 and the tracking circuit 1084 and a correlator not having the acquisition circuit 1082 and the tracking circuit 1084 may be mixed. The correlator 108 that does not have the tracking circuit 1084 has a correlation value calculation unit 1086. Here, the correlator having the acquisition circuit 1082 and the correlator having the tracking circuit 1084 may not be the same correlator. Here, a case where the correlator having the acquisition circuit 1082 and the correlator having the tracking circuit 1084 are the same correlator will be described.

捕捉回路1082は、図示しない高周波処理部104により入力されたデジタル中間周波数信号のドップラ周波数と、GNSS衛星番号を検出する。例えば、捕捉回路1082は、キャリアレプリカ信号を生成する。そして、捕捉回路1082は、生成したキャリアレプリカ信号と受信した搬送波との相関値演算を行うことにより、ドップラシフトしたドップラ成分を測定する。GNSS衛星番号として、C/Aコードパターンに対応しているPRN番号を用いるようにしてもよい。捕捉回路1082は、捕捉したGNSS衛星番号と、測定したドップラ周波数とを、当該捕捉装置1082を含む相関器108の追尾回路1084に入力する。 The acquisition circuit 1082 detects the Doppler frequency of the digital intermediate frequency signal input by the high-frequency processing unit 104 (not shown) and the GNSS satellite number. For example, the acquisition circuit 1082 generates a carrier replica signal. Then, the acquisition circuit 1082 measures the Doppler-shifted Doppler component by calculating a correlation value between the generated carrier replica signal and the received carrier wave. As the GNSS satellite number, a PRN number corresponding to the C / A code pattern may be used. Acquisition circuit 1082, a GNSS satellite number captured, the Doppler frequency is measured and input to the tracking circuit 1084 of the correlator 1081 including the capture device 1082.

追尾回路1084は、捕捉回路1082により入力されたGNSS衛星番号に対応するC/Aコードを求める。そして、追尾回路1084は、捕捉回路1082により入力されたドップラ周波数を用いてタイミング調整することにより、GNSS衛星番号に対応する対応C/AコードのGNSS衛星からの測位信号に含まれるC/Aコードに対する相関を求め、該相関値がピークとなる位相を追尾する。追尾回路1084は、追尾するC/Aコードとキャリア信号とを、他の相関器108に含まれる相関値演算部1086に入力する。 The tracking circuit 1084 obtains a C / A code corresponding to the GNSS satellite number input by the acquisition circuit 1082. Then, the tracking circuit 1084 adjusts the timing using the Doppler frequency input by the acquisition circuit 1082, so that the C / A code included in the positioning signal from the GNSS satellite of the corresponding C / A code corresponding to the GNSS satellite number is obtained. And the phase where the correlation value reaches a peak is tracked. Tracking circuit 1084 inputs the C / A code and the carrier signal tracking, the correlation value calculation unit 1086 included in the other correlator 108 2.

相関値演算部1086は、追尾回路1084により入力されたC/Aレプリカコードと、キャリア信号とから測位信号のレプリカを生成する。そして、相関値演算部1086は、GNSS衛星からの測位信号と、測位信号のレプリカとの相関値を求める。   The correlation value calculation unit 1086 generates a replica of the positioning signal from the C / A replica code input by the tracking circuit 1084 and the carrier signal. Then, the correlation value calculation unit 1086 obtains a correlation value between the positioning signal from the GNSS satellite and the positioning signal replica.

本実施例によれば、全相関器に捕捉回路及び追尾回路を備える必要が無いので、GNSS受信装置の回路規模を小さくできる。また、GNSS受信装置における消費電力を低減できる。   According to the present embodiment, since it is not necessary to provide a capturing circuit and a tracking circuit in all correlators, the circuit scale of the GNSS receiver can be reduced. In addition, power consumption in the GNSS receiver can be reduced.

説明の便宜上、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明されるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。   For convenience of explanation, specific numerical examples will be described to facilitate understanding of the invention. However, unless otherwise specified, these numerical values are merely examples, and any appropriate value may be used.

以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。   Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, each embodiment is merely an example, and those skilled in the art will understand various variations, modifications, alternatives, substitutions, and the like. I will. For convenience of explanation, an apparatus according to an embodiment of the present invention has been described using a functional block diagram, but such an apparatus may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various variations, modifications, alternatives, substitutions, and the like are included without departing from the spirit of the present invention.

50 壁(反射体)
100 GNSS受信装置
102(102、102、102) アンテナ
104(104、104) 高周波処理部
106 信号処理部
108(108、108) 相関器
1082 捕捉回路
1084(1084、1084) 追尾回路
1086 相関値演算部
110(110、110) 擬似距離計算部
112 擬似距離差分計算部
114 判定処理部
116 測位演算部
118 INS位置推定部
1182 センサ
1184 位置推定部
120 位置演算処理部
122 マップマッチング処理部
124 地図DB(database)
126 アンテナ制御部
128 擬似距離差分推定部
130 (130、130) 相関値差分計算部
50 wall (reflector)
100 GNSS receiver 102 (102 1 , 102 2 , 102 3 ) Antenna 104 (104 1 , 104 2 ) High frequency processing unit 106 Signal processing unit 108 (108 1 , 108 2 ) Correlator 1082 Acquisition circuit 1084 (1084 1 , 1084) 2 ) Tracking circuit 1086 Correlation value calculation unit 110 (110 1 , 110 2 ) Pseudo distance calculation unit 112 Pseudo distance difference calculation unit 114 Judgment processing unit 116 Positioning calculation unit 118 INS position estimation unit 1182 Sensor 1184 Position estimation unit 120 Position calculation processing Section 122 Map Matching Processing Section 124 Map DB (database)
126 Antenna Control Unit 128 Pseudo Distance Difference Estimation Unit 130 (130 1 , 130 2 ) Correlation Value Difference Calculation Unit

Claims (7)

GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置であって、
当該GNSS受信装置が同一のGNSS衛星からの測位信号を捕捉した状態において、直接波と反射波との間で位相差が生じるように配置される複数のアンテナと、
各アンテナにより受信された同一のGNSS衛星からの測位信号に含まれるコードを用いて、該GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の擬似距離を求める擬似距離計算部と、
該擬似距離計算部により求められた各擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算部と、
該擬似距離差分計算部により求められた差分に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定する判定部と、
GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を推定する位置推定部と、
前記判定部によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記位置推定部により推定された位置情報を出力する位置情報出力部と
を有することを特徴とするGNSS受信装置。
A GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
In a state where the GNSS receiver captures a positioning signal from the same GNSS satellite, a plurality of antennas arranged so as to cause a phase difference between the direct wave and the reflected wave,
Using a code included in a positioning signal from the same GNSS satellite received by each antenna, a pseudorange calculation unit for obtaining a pseudorange between the GNSS satellite and the GNSS receiver,
A pseudo-range difference calculation unit for obtaining a difference between the pseudo-ranges obtained by the pseudo-range calculation unit;
A determination unit that determines that a positioning signal from the GNSS satellite is affected by a multipath based on the difference obtained by the pseudorange difference calculation unit;
A position estimation unit that estimates the position of the GNSS receiver based on information other than the positioning signal from the GNSS satellite;
A GNSS receiving apparatus comprising: a position information output unit that outputs position information estimated by the position estimation unit when it is determined that the determination unit is affected by multipath.
請求項1に記載のGNSS受信装置において、
前記複数のアンテナは、当該GNSS受信装置の進行方向と垂直となる方向に、前記測位信号の波長の1/4〜1/2の間隔だけ離して配置されることを特徴とするGNSS受信装置。
In the GNSS receiver according to claim 1,
The plurality of antennas are arranged in the direction perpendicular to the traveling direction of the GNSS receiver by being spaced apart by an interval of 1/4 to 1/2 of the wavelength of the positioning signal.
請求項1又は2に記載のGNSS受信装置において、
前記判定部は、前記擬似距離差分計算部により求められた差分がゼロである場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定することを特徴とするGNSS受信装置。
In the GNSS receiver according to claim 1 or 2,
The determination unit, when the difference obtained by the pseudo-range difference calculation unit is zero, determines that it is not affected by multipath, wherein the determination unit is a GNSS receiver.
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置であって、
複数のアンテナと、
各アンテナにより受信された同一のGNSS衛星からの測位信号に含まれるコードを用いて、該GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の擬似距離を求める擬似距離計算部と、
該擬似距離計算部により求められた各擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算部と、
前記擬似距離計算部により求められた各擬似距離に対応する測位信号に基づいてGNSS衛星の位置を計算し、該GNSS衛星の位置と前記複数のアンテナとの間の距離とに基づいて、擬似距離の差分を推定する擬似距離差分推定部と、
前記擬似距離差分計算部により求められた擬似距離の差分と、前記擬似距離差分推定部により推定された擬似距離の差分に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定する判定部と、
GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を推定する位置推定部と、
前記判定部によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記位置推定部により推定された位置情報を出力する位置情報出力部と
を有することを特徴とするGNSS受信装置。
A GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
Multiple antennas,
Using a code included in a positioning signal from the same GNSS satellite received by each antenna, a pseudorange calculation unit for obtaining a pseudorange between the GNSS satellite and the GNSS receiver,
A pseudo-range difference calculation unit for obtaining a difference between the pseudo-ranges obtained by the pseudo-range calculation unit;
Calculate the position of the GNSS satellite based on the positioning signal corresponding to each pseudo distance obtained by the pseudo distance calculation unit, and based on the distance between the position of the GNSS satellite and the plurality of antennas, the pseudo distance A pseudo-range difference estimator for estimating the difference between
Based on the pseudorange difference obtained by the pseudorange difference calculation unit and the pseudorange difference estimated by the pseudorange difference estimation unit, the positioning signal from the GNSS satellite is affected by multipath. A determination unit for determining that;
A position estimation unit that estimates the position of the GNSS receiver based on information other than the positioning signal from the GNSS satellite;
A GNSS receiving apparatus comprising: a position information output unit that outputs position information estimated by the position estimation unit when it is determined that the determination unit is affected by multipath.
請求項4に記載のGNSS受信装置において、
前記判定部は、前記擬似距離差分計算部により求められた擬似距離の差分と、前記擬似距離差分推定部により推定された擬似距離の差分との差分がゼロである場合に、マルチパスの影響を受けていないと判定することを特徴とするGNSS受信装置。
In the GNSS receiver according to claim 4,
When the difference between the pseudo-range difference obtained by the pseudo-range difference calculation unit and the pseudo-range difference estimated by the pseudo-range difference estimation unit is zero, the determination unit determines the influence of multipath. A GNSS receiver characterized in that it is determined not to receive.
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置における測位方法であって、
当該GNSS受信装置が同一のGNSS衛星からの測位信号を捕捉した状態において、直接波と反射波との間で位相差が生じるように配置される複数のアンテナにより受信された同一のGNSS衛星からの測位信号に含まれるコードを用いて、該GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の擬似距離を求める擬似距離計算ステップと、
該擬似距離計算ステップにより求められた各擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算ステップと、
該擬似距離差分計算ステップにより求められた差分に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定する判定ステップと、
GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を推定する位置推定ステップと、
前記判定ステップによりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記位置推定ステップにより推定された位置情報を出力する位置情報出力ステップと
を有することを特徴とする測位方法。
A positioning method in a GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
In a state where the GNSS receiver captures a positioning signal from the same GNSS satellite, it is from the same GNSS satellite received by a plurality of antennas arranged so that a phase difference occurs between the direct wave and the reflected wave. Using a code included in the positioning signal, a pseudo-range calculation step for obtaining a pseudo-range between the GNSS satellite and the GNSS receiver,
A pseudo distance difference calculating step for obtaining a difference between the pseudo distances obtained by the pseudo distance calculating step;
A determination step of determining that the positioning signal from the GNSS satellite is affected by a multipath based on the difference obtained by the pseudo-range difference calculation step;
Based on information other than positioning signals from GNSS satellites, a position estimation step for estimating the position of the GNSS receiver,
A positioning method, comprising: a position information output step of outputting the position information estimated by the position estimation step when it is determined by the determination step that there is a multipath effect.
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置における測位方法であって、
当該GNSS受信装置の有する複数のアンテナにより受信された同一のGNSS衛星からの測位信号に含まれるコードを用いて、該GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の擬似距離を求める擬似距離計算ステップと、
該擬似距離計算ステップにより求められた各擬似距離の差分を求める擬似距離差分計算ステップと、
前記擬似距離計算ステップにより求められた各擬似距離に対応する測位信号に基づいてGNSS衛星の位置を計算し、該GNSS衛星の位置と前記複数のアンテナとの間の距離とに基づいて、擬似距離の差分を推定する擬似距離差分推定ステップと、
前記擬似距離差分計算ステップにより求められた擬似距離の差分と、前記擬似距離差分推定ステップにより推定された擬似距離の差分に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けていることを判定する判定ステップと、
GNSS衛星からの測位信号以外の情報に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を推定する位置推定ステップと、
前記判定ステップによりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記位置推定ステップにより推定された位置情報を出力する位置情報出力ステップと
を有することを特徴とする測位方法。
A positioning method in a GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
A pseudo-range calculation step for obtaining a pseudo-range between the GNSS satellite and the GNSS receiver using a code included in a positioning signal from the same GNSS satellite received by a plurality of antennas of the GNSS receiver; ,
A pseudo distance difference calculating step for obtaining a difference between the pseudo distances obtained by the pseudo distance calculating step;
Calculate the position of the GNSS satellite based on the positioning signal corresponding to each pseudo distance obtained by the pseudo distance calculation step, and based on the distance between the position of the GNSS satellite and the plurality of antennas, the pseudo distance A pseudo-range difference estimation step for estimating a difference between
The positioning signal from the GNSS satellite is affected by the multipath based on the pseudorange difference obtained by the pseudorange difference calculation step and the pseudorange difference estimated by the pseudorange difference estimation step. A determination step for determining that,
Based on information other than positioning signals from GNSS satellites, a position estimation step for estimating the position of the GNSS receiver,
A positioning method, comprising: a position information output step of outputting the position information estimated by the position estimation step when it is determined by the determination step that there is a multipath effect.
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