JP2022520315A - 高信頼性ナビゲーション受信機 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、グローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)受信機に関する。より具体的には、本発明は、複数のアプリケーション処理ブロックを含む信頼性の高いGNSS受信機に関する。
GNSSを応用した技術の多くは、生命の安全(SoL)に関わる公共事業や、航空、海上、陸上輸送などの重要な任務に関わるため、厳しい信頼性が要求される。これに鑑み、信頼性とサービス完全性の概念は、システムに影響を与える様々なエラー源を考慮した上で、ナビゲーション・ソリューションの信頼レベルに基づいて定義される。また、整合性、完全性には、サービスを使用すべきでない場合に、ユーザにタイムリーな警告を提供する機能も必要である。
Claims (18)
- GNSS受信機であって、
複数のグローバルナビゲーションサテライトシステム(GNSS)の衛星からGNSS信号を受信するように構成されたアンテナと、
フィルタ、増幅器、ダウンコンバータ、およびアナログ・デジタルコンバータ(ADC)の1つ以上のチェーンを含み、前記アンテナが受信したGNSS信号を処理し、対応するナビゲーション信号を出力するように構成されたフロントエンド部と、
前記フロントエンド部から出力された前記ナビゲーション信号を受信して処理するように構成された複数のベースバンド処理チャネルであって、各ベースバンド処理チャネルが前記複数のGNSSのうちの特定のシステムの特定の衛星からの特定のナビゲーション信号に対するナビゲーション測定値を出力し、さらに、複数のベースバンド処理チャネルは、各セットが複数のベースバンド処理チャネルを含むように複数のセットに分割されている、複数のベースバンド処理チャネルと、
複数の第1アプリケーション処理ブロックであって、各第1アプリケーション処理ブロックが、前記複数のベースバンド処理チャネルの対応する1つのセットから前記ナビゲーション測定値を受信し、受信したナビゲーション測定値から、位置、速度、およびタイミングのうちの少なくとも1つを含むナビゲーション・ソリューションを計算するように構成されている、複数の第1アプリケーション処理ブロックと、
前記複数の第1アプリケーション処理ブロックから複数の前記ナビゲーション・ソリューションを受信して処理するように構成された一般アプリケーション処理ブロックであって、複数のナビゲーション・ソリューションを比較して、他のナビゲーション・ソリューションと一貫性がないか実質的に異なる欠陥ナビゲーション・ソリューションがあるかどうかを判定し、そのように判定された欠陥ナビゲーション・ソリューションを破棄し、残りのナビゲーション・ソリューションに基づいて共通ナビゲーション・ソリューションを生成し、前記欠陥ナビゲーション・ソリューションに対応するナビゲーション測定値の使用を所定期間中断するように構成されたコントローラを含む、一般アプリケーション処理ブロックと、
を含む、GNSS受信機。 - 前記複数のベースバンド処理チャネルの各セットは、特定のGNSSのナビゲーション信号を処理するために専用化されている、請求項1に記載のGNSS受信機。
- 前記複数のベースバンド処理チャネルの各セットは、所定の周波数範囲における特定のGNSSのナビゲーション信号を処理するために専用化されている、請求項1に記載のGNSS受信機。
- 前記一般アプリケーション処理ブロックは、欠陥ナビゲーション・ソリューションを判定するための追加情報を受信するように構成される、請求項1に記載のGNSS受信機。
- 前記追加情報は、センサからのデータを含む、請求項4に記載のGNSS受信機。
- 前記第1アプリケーション処理ブロックの各々が、外部ソースから差分補正を取得して前記ナビゲーション・ソリューションを生成するように構成される、請求項1に記載のGNSS受信機。
- 前記ベースバンド処理チャネルの各々が、信号品質監視(SQM)モジュールを備える、請求項1に記載のGNSS受信機。
- 前記コントローラは、前記ナビゲーション・ソリューション間の不整合が所定の閾値を超えた場合に、警告信号を出力するようにさらに構成されている、請求項1に記載のGNSS受信機。
- 前記コントローラは、前記複数のベースバンド処理チャネルのうち、1つを超えるセットに対応するナビゲーション測定値が中断された場合に、警告信号を出力するように構成されている、請求項1に記載のGNSS受信機。
- GNSS受信機においてGNSS信号を処理する方法であって、前記方法は、
複数のグローバルナビゲーションサテライトシステム(GNSS)の衛星からGNSS信号を受信することと、
フィルタ、増幅器、ダウンコンバータ、およびアナログ・デジタルコンバータ(ADC)の1つ以上のチェーンを含むフロントエンド部で、前記GNSS信号を処理し、ナビゲーション信号を出力することと、
前記ナビゲーション信号を複数のベースバンド処理チャネルで処理し、各ベースバンド処理チャネルが、前記複数のGNSSのうちの特定のシステムの特定の衛星からの特定のナビゲーション信号に対するナビゲーション測定値を出力することと、
前記複数のベースバンド処理チャネルからの出力を複数のセットに分割し、各セットが複数のベースバンド処理チャネルから出力されたナビゲーション測定値を含むようにグループ化することと、
前記複数のベースバンド処理チャネルからの出力を、各セット毎に、対応する第1アプリケーション処理ブロックによってナビゲーション測定値を処理し、位置、速度、およびタイミングの少なくとも1つを含むナビゲーション・ソリューションを計算し、それによって、前記複数のセットに対応する複数のナビゲーション・ソリューションを生成することと、
一般アプリケーション処理ブロックによって前記複数のナビゲーション・ソリューションを処理し、前記複数のナビゲーション・ソリューションを比較して、他のナビゲーション・ソリューションと一貫性がない、または実質的に異なる欠陥ナビゲーション・ソリューションがあるかどうかを判定し、そのように判定された欠陥ナビゲーション・ソリューションを破棄し、残りのナビゲーション・ソリューションに基づいて共通ナビゲーション・ソリューションを生成することと、
前記欠陥ナビゲーション・ソリューションに対応するナビゲーション測定値の使用を所定時間中断することと、
を含む、方法。 - 前記出力を分割してグループ化することは、前記複数のベースバンド処理チャネルを、各セットが特定のGNSSのナビゲーション信号を処理するために専用化さた複数のセットに分割することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記出力を分割してグループ化することは、前記複数のベースバンド処理チャネルを、各セットが所定の周波数範囲における特定のGNSSのナビゲーション信号を処理するために専用化された複数のセットに分割することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記欠陥ナビゲーション・ソリューションを判定するための追加情報を受信することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記追加情報は、センサからのデータを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記ナビゲーション測定値の処理において、外部ソースから差分補正を取得して前記ナビゲーション・ソリューションを生成することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ナビゲーション信号の処理は、信号品質監視(SQM)モジュールを用いて信号品質を監視することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ナビゲーション・ソリューション間の不整合が所定の閾値を超えた場合に、警告信号を出力することを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 前記複数のベースバンド処理チャネルのうち、1つを超えるセットに対応するナビゲーション測定値が中断された場合に、警告信号を出力することを更に含む、請求項10に記載の方法。
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