JP2012008011A - 到来方向標定装置および位置標定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信源から複数の位置に到来した受信波に基づいて受信波の到来方向を求める到来方向取得手段と、複数の位置と、到来方向と、所定の航法とに基づき受信波の送信源の推定方位を求める方位推定手段と、推定方位に対する到来方向の偏差と規定の範囲とに基づいて、到来方向毎に規定の範囲の内外を判別する判別手段とを備える。
【選択図】図1
Description
従来の位置標定装置では、以下のような前提の下で、ソノブイの位置の標定が実現されていた。
(2) 複数の到来方向からソノブイ位置を求める。
(1) 「航空機のマルチパス誤差を補償したデータを有するマルチパス誤差補償テーブル6と、航法装置20から出力される航法信号による航法データの誤差を補償したデータを有する航法データ誤差補償テーブル7と、ソノブイからの発信信号が受信変換されたソノブイ信号に関する位相差誤差を補償したデータを有する位相差誤差補償テーブル8と、測角演算器4からの角度信号及び航法信号に基づいて到来角を算出する際、各誤差補償テーブル6,7,8から各誤差補償データを参照して誤差補償した到来角を用いてソノブイの設定位置を算出する誤差補償/位置評定演算器5とを備えることにより、簡易な構成で位相差検出誤差や移動体(航空機)固有の移動状態付随誤差(航法誤差)を抑制できると共に、ソノブイの位置評定を安定的に正確にして迅速に行い得る」点に特徴があるソノブイ位置評定装置…特許文献1
したがって、求められた受信波の到来方向θは、規定の範囲内の到来方向であるか判定することが可能となる。
したがって、求めた受信波の到来方向θに含まれる誤差に起因して精度が低下することがあっても、推定方位Θを選択することにより、送信源の方位は安定に確度高く求められる。
したがって、求めた受信波の到来方向θに含まれる誤差に起因して精度が低下することがあっても、偏差が大きいほど値が小さい重みWによって到来方向θを修正することで、送信源の方位は安定に確度高く求められる。
したがって、求めた受信波の到来方向θに含まれる誤差に起因して精度が低下することがあっても、重みWによって到来方向θを修正することで、送信源の方位は安定に確度高く求められる。
したがって、本発明は、送信源の位置の標定にかかわる制約が大幅に緩和され、その標定の精度が安定に高く維持されると共に、多様な分野への柔軟な応用が可能となる。
図1は、本発明の第一および第二の実施形態を示す図である。
図2は、本発明の第一の実施形態における到来方向算出部の動作フローチャートである。
図3は、本発明の第一の実施形態における到来方向測定原理を示す図である。
図4は、本発明の第一の実施形態における到来方向判別部の動作フローチャートである。
図5は、本発明の第一の実施形態における推定方位算出原理を示す図である。
図6は、本発明の第一の実施形態における位置標定算出原理を示す図である。
(1) 既述の航法系から与えられる航空機30の位置および姿勢と、これらの受信波r1〜rnが到来したアンテナ31−1〜31−nの航空機30上の取り付け位置とに基づいて、既定の座標系(以下、「測位座標系」という。)におけるこれらのアンテナ31−1〜31−nの絶対的な位置を求める(図2ステップS1)。
θ=cos−1(λ・φ/(2πd))
Signal Classification)といった高分解能アルゴリズムを用いてもよい。
(1) 既述の到来方向算出処理から到来方向θを求める(図4ステップS1)。例えば、図5の航空機30の位置P(N)での到来方向θ(N)を求める。
Filter)でソノブイ20の位置を特定してもよい。
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。この実施の形態では、位置標定装置の構成、到来方向算出処理、位置標定部14の処理は第一の実施の形態と同じであるが、到来方向判別処理で重みを算出し、到来方向を補正することを特徴とする。以下に、詳細に説明をする。
図7は、本発明の第二の実施形態における到来方向判別部の動作フローチャートである。
ここでは、第一の実施形態と異なる到来方向判別処理について説明する。
(1) 既述の到来方向算出処理から到来方向θを求める(図7ステップS1)。例えば、図5の航空機30の位置P(N)での到来方向θ(N)を求める。
しかし、これらの処理は、例えば、アンテナ31−1〜31−nに到来した受信波の何れも、記憶されることなく、既述の処理に等価であるアナログ領域の処理が並行して施されてもよい。
しかし、本発明は、このようなソノブイ20の位置の標定に限定されず、多様な無線周波信号の送信源の方位角や位置を標定するためにも適用可能である。
しかし、本発明は、このような用途に限定されず、例えば、所定の多元接続方式が適用されることによって上記複数のソノブイとの間に異なる無線伝送路が形成されるならば、これらの複数のソノブイの個々の到来方向や位置の標定にも、同様に適用可能である。
しかし、本発明はソノブイ20以外の送信機や送信源の方位・位置の標定にも適用可能であり、かつアンテナ31−1〜31−nは航空機20以外の移動体に取り付けられてもよい。
前記複数Nの位置と、前記到来方向θ1〜θNと、所定の航法とに基づき前記受信波の送信源の推定方位Θ1〜ΘNを求める方位推定手段と、
前記推定方位Θi(i=1〜N)に対する前記到来方向θi(i=1〜N)の偏差と規定の範囲とに基づいて、前記到来方向θi毎に前記規定の範囲の内外を判別する判別手段と
を備えたことを特徴とする到来方向標定装置。
したがって、求められた受信波の到来方向θは、規定の範囲内の到来方向であるか判定することが可能となる。
前記判別手段は、
前記到来方向θi(i=1〜N)毎に前記偏差が前記規定の範囲内のときに、前記到来方向θiを前記送信源の方位とする
ことを特徴とする到来方向標定装置。
前記判別手段は、
前記到来方向θi(i=1〜N)毎に前記偏差が前記規定の範囲外のときに、前記推定方位Θi(i=1〜N)を前記送信源の方位とする
ことを特徴とする到来方向標定装置。
したがって、求めた受信波の到来方向θに含まれる誤差に起因して精度が低下することがあっても、推定方位Θを選択することにより、送信源の方位は安定に確度高く求められる。
前記複数Nの位置と、前記到来方向θ1〜θNと、所定の航法とに基づき前記受信波の送信源の推定方位Θ1〜ΘNを求める方位推定手段と、
前記到来方向θi(i=1〜N)毎に前記推定方位Θi(i=1〜N)に対する偏差が大きいほど値が小さく、かつ前記偏差にそれぞれ対応した重みWi(i=1〜N)を求める重み算出手段と、
前記到来方向θi毎に前記重みWiとの積和として、前記送信源の方位を求める到来方向算出手段と
を備えたことを特徴とする到来方向標定装置。
したがって、求めた受信波の到来方向θに含まれる誤差に起因して精度が低下することがあっても、偏差が大きいほど値が小さい重みWによって到来方向θを修正することで、送信源の方位は安定に確度高く求められる。
前記重み算出手段は、
前記到来方向θi(i=1〜N)毎に前記推定方位Θi(i=1〜N)に対する偏差の評価関数が最小となる値として前記重みWi(i=1〜N)を求める
ことを特徴とする到来方向標定装置。
したがって、求めた受信波の到来方向θに含まれる誤差に起因して精度が低下することがあっても、重みWによって到来方向θを修正することで、送信源の方位は安定に確度高く求められる。
前記複数Nの位置と、前記到来方向θ1〜θNと、所定の航法とに基づき前記受信波の送信源の位置を求める測位手段とを備え、
前記到来方向標定装置は、
請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の到来方向標定装置である
ことを特徴とする位置標定装置。
したがって、受信波の送信源の位置は、精度よく求められる。
11 受信器
12 到来方向算出部
13 到来方向判別部
14 位置標定部
20 ソノブイ
30 航空機
31 アンテナ
Claims (5)
- 送信源から複数Nの位置に到来した受信波に基づいて前記受信波の到来方向θ1〜θNを求める到来方向取得手段と、
前記複数Nの位置と、前記到来方向θ1〜θNと、所定の航法とに基づき前記受信波の送信源の推定方位Θ1〜ΘNを求める方位推定手段と、
前記推定方位Θi(i=1〜N)に対する前記到来方向θi(i=1〜N)の偏差と規定の範囲とに基づいて、前記到来方向θi毎に前記規定の範囲の内外を判別する判別手段と
を備えたことを特徴とする到来方向標定装置。 - 請求項1に記載の到来方向標定装置において、
前記判別手段は、
前記到来方向θi(i=1〜N)毎に前記偏差が前記規定の範囲内のときに、前記到来方向θiを前記送信源の方位とする
ことを特徴とする到来方向標定装置。 - 請求項1に記載の到来方向標定装置において、
前記判別手段は、
前記到来方向θi(i=1〜N)毎に前記偏差が前記規定の範囲外のときに、前記推定方位Θi(i=1〜N)を前記送信源の方位とする
ことを特徴とする到来方向標定装置。 - 送信源から複数Nの位置に到来した受信波に基づいて前記受信波の到来方向θ1〜θNを求める到来方向取得手段と、
前記複数Nの位置と、前記到来方向θ1〜θNと、所定の航法とに基づき前記受信波の送信源の推定方位Θ1〜ΘNを求める方位推定手段と、
前記到来方向θi(i=1〜N)毎に前記推定方位Θi(i=1〜N)に対する偏差が大きいほど値が小さく、かつ前記偏差にそれぞれ対応した重みWi(i=1〜N)を求める重み算出手段と、
前記到来方向θi毎に前記重みWiとの積和として、前記送信源の方位を求める到来方向算出手段と
を備えたことを特徴とする到来方向標定装置。 - 請求項4に記載の到来方向標定装置において、
前記重み算出手段は、
前記到来方向θi(i=1〜N)毎に前記推定方位Θi(i=1〜N)に対する偏差の評価関数が最小となる値として前記重みWi(i=1〜N)を求める
ことを特徴とする到来方向標定装置。
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