JP2904241B2 - ディファレンシャル・データ信号の伝送方法 - Google Patents
ディファレンシャル・データ信号の伝送方法Info
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- JP2904241B2 JP2904241B2 JP17427592A JP17427592A JP2904241B2 JP 2904241 B2 JP2904241 B2 JP 2904241B2 JP 17427592 A JP17427592 A JP 17427592A JP 17427592 A JP17427592 A JP 17427592A JP 2904241 B2 JP2904241 B2 JP 2904241B2
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- gps
- satellite
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- station
- reference station
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
- G01S19/07—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing data for correcting measured positioning data, e.g. DGPS [differential GPS] or ionosphere corrections
- G01S19/071—DGPS corrections
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車,船舶,航空機
等の移動体のナビゲーションシステムや地下資源及び海
洋資源の探索等に使用される、Global Posi
tioning System(以下、GPSとする)
衛星を利用したディファレンシャル測位システムのデー
タ信号の伝送方法に関する。
等の移動体のナビゲーションシステムや地下資源及び海
洋資源の探索等に使用される、Global Posi
tioning System(以下、GPSとする)
衛星を利用したディファレンシャル測位システムのデー
タ信号の伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種従来のディファレンシャル測位シ
ステムの構成を図面に示す。図5は従来から一般的に行
われてきているディファレンシャル測位システムの構成
を示す図、図6は現在Racal Survey社が提
供しているディファレンシャル測位システムの構成を示
す図である。
ステムの構成を図面に示す。図5は従来から一般的に行
われてきているディファレンシャル測位システムの構成
を示す図、図6は現在Racal Survey社が提
供しているディファレンシャル測位システムの構成を示
す図である。
【0003】図中、Aは固定基準局、Bは移動局、Sa
〜ScはそれぞれGPS衛星4a〜4cから送信されて
くるGPS衛星軌道情報、1はそれぞれ固定基準局A及
び移動局Bに設置されるGPS受信機、2はデータ処理
インタフェース、3は固定基準局A及び移動局Bを無線
チャンネルで連結する無線機、4a〜4cはGPS衛
星、5は無線チャンネルである。
〜ScはそれぞれGPS衛星4a〜4cから送信されて
くるGPS衛星軌道情報、1はそれぞれ固定基準局A及
び移動局Bに設置されるGPS受信機、2はデータ処理
インタフェース、3は固定基準局A及び移動局Bを無線
チャンネルで連結する無線機、4a〜4cはGPS衛
星、5は無線チャンネルである。
【0004】4αは国際海事衛星機構が提供するINM
ARSAT(以下、インマルサット衛星とする)、Cは
船舶等のユーザ、6,7はインマルサット衛星4αの回
線、DはGPS受信装置、Eはインマルサット衛星4α
の回線7を利用するための送受信装置、Fはインマルサ
ット衛星4αにデータを送信する地球局である。
ARSAT(以下、インマルサット衛星とする)、Cは
船舶等のユーザ、6,7はインマルサット衛星4αの回
線、DはGPS受信装置、Eはインマルサット衛星4α
の回線7を利用するための送受信装置、Fはインマルサ
ット衛星4αにデータを送信する地球局である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のディファレンシ
ャル測位システムにおいては、下記のような問題点が存
在した。まず、図5に示すような、従来一般的に行われ
ているディファレンシャル測位方式では、固定基準局A
においてGPS受信機1及びデータ処理インタフェース
2を用いて導出した誤差情報を、固定基準局Aに設置さ
れている無線機3により無線チャンネル5を介して移動
局Bに伝送する方式により、ディファレンシャル測位シ
ステムを実現している。
ャル測位システムにおいては、下記のような問題点が存
在した。まず、図5に示すような、従来一般的に行われ
ているディファレンシャル測位方式では、固定基準局A
においてGPS受信機1及びデータ処理インタフェース
2を用いて導出した誤差情報を、固定基準局Aに設置さ
れている無線機3により無線チャンネル5を介して移動
局Bに伝送する方式により、ディファレンシャル測位シ
ステムを実現している。
【0006】しかしながら、この場合、移動局Bにおい
て、GPS受信機1とは異なる無線機3及び受信アンテ
ナ、並びに誤差情報を受信する無線機3と既存のGPS
受信機1との間のデータを処理するデータ処理用インタ
フェース2を新たに用意する必要があり、測位システム
全体として規模が大きくなり、自動車や小型船舶等のナ
ビゲーション・システムとして費用、設置場所等の問題
があった。更に、誤差情報伝送用の回線の無線チャンネ
ル5の周波数を別途確保する必要があり、周波数有効利
用の点からも問題であった。
て、GPS受信機1とは異なる無線機3及び受信アンテ
ナ、並びに誤差情報を受信する無線機3と既存のGPS
受信機1との間のデータを処理するデータ処理用インタ
フェース2を新たに用意する必要があり、測位システム
全体として規模が大きくなり、自動車や小型船舶等のナ
ビゲーション・システムとして費用、設置場所等の問題
があった。更に、誤差情報伝送用の回線の無線チャンネ
ル5の周波数を別途確保する必要があり、周波数有効利
用の点からも問題であった。
【0007】これに対して、図6に示すような、現在R
acal Survey社が提供しているディファレン
シャル測位システムでは、固定基準局Aが、インマルサ
ット衛星4αを利用してディファレンシャル・データ信
号を船舶等のユーザCに回線6,7により伝送してい
る。
acal Survey社が提供しているディファレン
シャル測位システムでは、固定基準局Aが、インマルサ
ット衛星4αを利用してディファレンシャル・データ信
号を船舶等のユーザCに回線6,7により伝送してい
る。
【0008】この場合、ユーザCはGPS受信装置Dと
は別に、インマルサット衛星4α回線6,7を利用する
ための送受信装置Eを船舶に搭載する必要があり、この
方式では、経済的にも規模的にも小型の船舶や自動車等
には搭載不可能であり、別の手段を取らなければならな
い。
は別に、インマルサット衛星4α回線6,7を利用する
ための送受信装置Eを船舶に搭載する必要があり、この
方式では、経済的にも規模的にも小型の船舶や自動車等
には搭載不可能であり、別の手段を取らなければならな
い。
【0009】ここにおいて本発明は、前記従来のディフ
ァレンシャル測位システムの問題点に鑑み、GPS受信
装置以外の送受信装置を必要としない、誤差情報を含ん
だディファレンシャル・データ信号の伝送方法を提供せ
んとするものである。
ァレンシャル測位システムの問題点に鑑み、GPS受信
装置以外の送受信装置を必要としない、誤差情報を含ん
だディファレンシャル・データ信号の伝送方法を提供せ
んとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記従来の技術の課題の
解決は、本発明が、次に記載する新規な特徴的構成手法
を採用することにより達成される。即ち、本発明の第1
の特徴は、複数のGPS衛星を利用するGPS衛星測位
方式において、位置が既知である固定基準局にGPS受
信機を設置し、該GPS衛星−該固定基準局間の測定距
離と該GPS衛星の軌道情報及び該固定基準局の真位置
から計算した該GPS衛星−該固定基準局間の真距離の
差を誤差情報として該固定基準局からそのサービス・エ
リア内に存在するGPS受信機搭載移動局に伝送し、該
GPS受信機搭載移動局では自局で予め測定した前記G
PS衛星−該GPS受信機搭載移動局間の距離に含まれ
る伝搬距離誤差を前記固定基準局から伝送された誤差情
報を用いて消去した後、測位計算をしてディファレンシ
ャル測位を行うに当たり、前記GPS衛星と同じ周波
数、伝送速度、変調方式で、異なる符号で拡散したスペ
クトル拡散信号(SS信号)を用いて地上の地球局か
ら、地球表面での受信信号電力が該GPS衛星からの受
信信号と等レベルになるように衛星電力を制御されて且
つ該GPS衛星と異なる静止衛星若しくは周回衛星を経
由して地上の前記GPS受信機搭載移動局に誤差情報を
送信することにより、ディファレンシャル測位方式を行
ってなるディファレンシャル・データ信号の伝送方法で
ある。
解決は、本発明が、次に記載する新規な特徴的構成手法
を採用することにより達成される。即ち、本発明の第1
の特徴は、複数のGPS衛星を利用するGPS衛星測位
方式において、位置が既知である固定基準局にGPS受
信機を設置し、該GPS衛星−該固定基準局間の測定距
離と該GPS衛星の軌道情報及び該固定基準局の真位置
から計算した該GPS衛星−該固定基準局間の真距離の
差を誤差情報として該固定基準局からそのサービス・エ
リア内に存在するGPS受信機搭載移動局に伝送し、該
GPS受信機搭載移動局では自局で予め測定した前記G
PS衛星−該GPS受信機搭載移動局間の距離に含まれ
る伝搬距離誤差を前記固定基準局から伝送された誤差情
報を用いて消去した後、測位計算をしてディファレンシ
ャル測位を行うに当たり、前記GPS衛星と同じ周波
数、伝送速度、変調方式で、異なる符号で拡散したスペ
クトル拡散信号(SS信号)を用いて地上の地球局か
ら、地球表面での受信信号電力が該GPS衛星からの受
信信号と等レベルになるように衛星電力を制御されて且
つ該GPS衛星と異なる静止衛星若しくは周回衛星を経
由して地上の前記GPS受信機搭載移動局に誤差情報を
送信することにより、ディファレンシャル測位方式を行
ってなるディファレンシャル・データ信号の伝送方法で
ある。
【0011】
【作用】本発明は、前記のような構成手法を採用するの
で、複数の固定基準局において導出した誤差情報で構成
されたディファレンシャル・データ信号をGPS衛星が
使用する信号と同じ周波数,伝送速度,変調方式で異な
る符号で拡散したスペクトル拡散信号として地球局から
GPS衛星と異なる静止衛星若しくは周回衛星を経由し
て、地上のGPS受信機搭載移動局に送信することによ
り、GPS受信機搭載移動局では既存のGPS受信機に
ディファレンシャル・データ信号処理用のプロセッサを
組み込んだ簡易で小型のGPS受信機で高精度の測位を
行なうことができる。
で、複数の固定基準局において導出した誤差情報で構成
されたディファレンシャル・データ信号をGPS衛星が
使用する信号と同じ周波数,伝送速度,変調方式で異な
る符号で拡散したスペクトル拡散信号として地球局から
GPS衛星と異なる静止衛星若しくは周回衛星を経由し
て、地上のGPS受信機搭載移動局に送信することによ
り、GPS受信機搭載移動局では既存のGPS受信機に
ディファレンシャル・データ信号処理用のプロセッサを
組み込んだ簡易で小型のGPS受信機で高精度の測位を
行なうことができる。
【0012】即ち、ディファレンシャル・データ信号は
GPS衛星と同じ周波数信号で送信されるため、既存の
GPSアンテナを用いてディファレンシャル・データ信
号を受信することができ、且つ、同じ変調方式,伝送速
度であるため既存のGPS受信機で信号を復調すること
ができる。
GPS衛星と同じ周波数信号で送信されるため、既存の
GPSアンテナを用いてディファレンシャル・データ信
号を受信することができ、且つ、同じ変調方式,伝送速
度であるため既存のGPS受信機で信号を復調すること
ができる。
【0013】ただし、この場合、GPS衛星から送られ
てくる通常の軌道情報と誤差情報を区別するために、デ
ィファレンシャル・データ信号には特定の拡散コードを
与える必要がある。また、ディファレンシャル・データ
信号を別途処理するために新たにプロセッサを組み込む
必要があるがソフト上の問題であるため、装置が大型化
することはない。
てくる通常の軌道情報と誤差情報を区別するために、デ
ィファレンシャル・データ信号には特定の拡散コードを
与える必要がある。また、ディファレンシャル・データ
信号を別途処理するために新たにプロセッサを組み込む
必要があるがソフト上の問題であるため、装置が大型化
することはない。
【0014】
【実施例】本発明方法の実施例を図面につき説明する。
図1に本発明方式を適用するシステム例を示す。図中、
C′はGPS受信機を搭載した船舶等の移動ユーザ、G
は固定基準局Aと地球局Fを結ぶ地上系の有線或いは無
線回線、4βはGPS衛星と異なるINTELSAT等
の静止衛星あるいは周回衛星(以下、非GPS衛星とす
る)である。なお、前記従来例と同一の設備には同一の
符号を付した。
図1に本発明方式を適用するシステム例を示す。図中、
C′はGPS受信機を搭載した船舶等の移動ユーザ、G
は固定基準局Aと地球局Fを結ぶ地上系の有線或いは無
線回線、4βはGPS衛星と異なるINTELSAT等
の静止衛星あるいは周回衛星(以下、非GPS衛星とす
る)である。なお、前記従来例と同一の設備には同一の
符号を付した。
【0015】次に、当該システム例を利用した本実施例
を図面につき説明する。まず、地上を複数のディファレ
ンシャル測位有効範囲(半径1,000km以内)エリ
アに分け、各サービス・エリアにディファレンシャル測
位用の固定基準局Aを設置する。
を図面につき説明する。まず、地上を複数のディファレ
ンシャル測位有効範囲(半径1,000km以内)エリ
アに分け、各サービス・エリアにディファレンシャル測
位用の固定基準局Aを設置する。
【0016】固定基準局Aでは、GPS衛星4a〜4c
から得られた軌道情報と自局の位置とから求めたGPS
衛星−固定基準局間の真距離と、GPS衛星4a〜4c
からの送信信号Sa〜Scを受信することにより求めた
GPS衛星−固定基準局間の測定距離の差である伝搬距
離誤差とを、誤差情報として地球局Fに地上系の有線あ
るいは無線回線Gを用いて伝送する。
から得られた軌道情報と自局の位置とから求めたGPS
衛星−固定基準局間の真距離と、GPS衛星4a〜4c
からの送信信号Sa〜Scを受信することにより求めた
GPS衛星−固定基準局間の測定距離の差である伝搬距
離誤差とを、誤差情報として地球局Fに地上系の有線あ
るいは無線回線Gを用いて伝送する。
【0017】この場合各固定基準局Aは、自局が設置さ
れているサービス・エリアのエリア番号、自局で導出し
た各GPS衛星4a〜4cのID番号、当該GPS衛星
4a〜4cに対する伝搬距離誤差を誤差情報として地球
局Fに伝送する。
れているサービス・エリアのエリア番号、自局で導出し
た各GPS衛星4a〜4cのID番号、当該GPS衛星
4a〜4cに対する伝搬距離誤差を誤差情報として地球
局Fに伝送する。
【0018】次に、各固定基準局Aから回線Gを経由し
て伝送された誤差情報は、地球局Fにおいてディファレ
ンシャル・データ・フォーマットに合致するようデータ
化された後、GPS衛星4a〜4cの使用周波数と同じ
周波数1,575.42MHz,伝送速度50bits
/sec,拡散率1.023Mbpsで、異なる疑似雑
音符号(拡散コード長1,023bitのゴールド符
号)で拡散したSS信号として非GPS衛星4βに送信
される。
て伝送された誤差情報は、地球局Fにおいてディファレ
ンシャル・データ・フォーマットに合致するようデータ
化された後、GPS衛星4a〜4cの使用周波数と同じ
周波数1,575.42MHz,伝送速度50bits
/sec,拡散率1.023Mbpsで、異なる疑似雑
音符号(拡散コード長1,023bitのゴールド符
号)で拡散したSS信号として非GPS衛星4βに送信
される。
【0019】次に、非GPS衛星4βでは、地球局Fか
ら送信された信号を増幅した後、海上の船舶等の移動ユ
ーザC′にディファレンシャル・データ信号として伝送
する。
ら送信された信号を増幅した後、海上の船舶等の移動ユ
ーザC′にディファレンシャル・データ信号として伝送
する。
【0020】海上の船舶等の移動ユーザC′で行なう測
位手順について説明する。まず、移動ユーザC′では、
自局が搭載するGPS受信機D′を用いて、各GPS衛
星4a〜4cから送信されるSS信号Sa〜Scに含ま
れる各GPS衛星4a〜4c個別の軌道情報を各GPS
衛星4a〜4cに対応する拡散コードで相関を取ること
により導出する。
位手順について説明する。まず、移動ユーザC′では、
自局が搭載するGPS受信機D′を用いて、各GPS衛
星4a〜4cから送信されるSS信号Sa〜Scに含ま
れる各GPS衛星4a〜4c個別の軌道情報を各GPS
衛星4a〜4cに対応する拡散コードで相関を取ること
により導出する。
【0021】次にこの軌道情報を用いて、各GPS衛星
−ユーザ間の測定距離を計算する。同時にGPS受信機
D′では、ディファレンシャル・データ信号用に割り当
てられた拡散コードで相関をとることにより、非GPS
衛星4βから送信されたSS信号に対し乗積されている
ディファレンシャル・データ信号を検出することができ
る。
−ユーザ間の測定距離を計算する。同時にGPS受信機
D′では、ディファレンシャル・データ信号用に割り当
てられた拡散コードで相関をとることにより、非GPS
衛星4βから送信されたSS信号に対し乗積されている
ディファレンシャル・データ信号を検出することができ
る。
【0022】このディファレンシャル・データ信号を解
読し、演算回路を用いて各GPS衛星4a〜4c毎に含
まれている伝搬距離誤差をGPS衛星―ユーザ間の測定
距離から消去した後、通常の測位演算を行なうことによ
り、極めて高精度の測位を行なうことができる。
読し、演算回路を用いて各GPS衛星4a〜4c毎に含
まれている伝搬距離誤差をGPS衛星―ユーザ間の測定
距離から消去した後、通常の測位演算を行なうことによ
り、極めて高精度の測位を行なうことができる。
【0023】次に、図2にディファレンシャル・データ
信号のフレーム・フォーマット例を示す。図2におい
て、1フレームは、各GPS衛星ごとにID番号γ1の
5ビット,伝搬距離誤差データδ1の16ビット,伝搬
距離誤差変化率ε1の8ビット,誤差データの分解能η
1の1ビット,計30ビットのサブ・フレームHから成
り、N機の異なるGPS衛星について誤差情報を伝送す
る場合、30×Nビットで1つの情報フレームとなる。
ここで、ディファレンシャル・データ信号を地上のGP
S受信機搭載移動ユーザC′に伝送する方法としては次
の2通りがある。
信号のフレーム・フォーマット例を示す。図2におい
て、1フレームは、各GPS衛星ごとにID番号γ1の
5ビット,伝搬距離誤差データδ1の16ビット,伝搬
距離誤差変化率ε1の8ビット,誤差データの分解能η
1の1ビット,計30ビットのサブ・フレームHから成
り、N機の異なるGPS衛星について誤差情報を伝送す
る場合、30×Nビットで1つの情報フレームとなる。
ここで、ディファレンシャル・データ信号を地上のGP
S受信機搭載移動ユーザC′に伝送する方法としては次
の2通りがある。
【0024】(1)固定基準局Aを設置するサービス・
エリアの数だけエリアに対応する拡散コードでSS信号
を多重化する方法 これは、固定基準局Aを設置したエリアの数Mだけ、異
なる拡散コードでSS信号を生成した後、SS信号を多
重化して非GPS衛星4βを経由して伝送する方法であ
り、そのデータ・フレームの構成例を図3に示す。
エリアの数だけエリアに対応する拡散コードでSS信号
を多重化する方法 これは、固定基準局Aを設置したエリアの数Mだけ、異
なる拡散コードでSS信号を生成した後、SS信号を多
重化して非GPS衛星4βを経由して伝送する方法であ
り、そのデータ・フレームの構成例を図3に示す。
【0025】図3において、各エリア毎の基本フレーム
は、N個のサブ・フレームJから成り、各エリアに対し
て異なる拡散コードが割り当てられる。全エリア数をM
とすると、この方法の場合、M多重されたSS信号を地
球局Fから伝送することになる。
は、N個のサブ・フレームJから成り、各エリアに対し
て異なる拡散コードが割り当てられる。全エリア数をM
とすると、この方法の場合、M多重されたSS信号を地
球局Fから伝送することになる。
【0026】一方、移動ユーザC′では、GPS衛星4
a〜4cを利用する通常の単独GPS測位を事前に行な
うことにより、自分が存在するディファレンシャル測位
サービス・エリアを知ることができる。ここで、各サー
ビス・エリアにはエリアを識別するための拡散コードが
割り当てられており、移動ユーザC′は自局が存在する
サービス・エリアに対応する拡散コードで受信信号の相
関を取ることにより、自局に対応する測位演算用のディ
ファレンシャル・データ信号を求めることができる。
a〜4cを利用する通常の単独GPS測位を事前に行な
うことにより、自分が存在するディファレンシャル測位
サービス・エリアを知ることができる。ここで、各サー
ビス・エリアにはエリアを識別するための拡散コードが
割り当てられており、移動ユーザC′は自局が存在する
サービス・エリアに対応する拡散コードで受信信号の相
関を取ることにより、自局に対応する測位演算用のディ
ファレンシャル・データ信号を求めることができる。
【0027】(2)TDM(Time Divisio
n Multiplexing)方式でGPS受信機搭
載移動局に伝送する方法 これは、固定基準局Aの設置したサービス・エリアの数
だけディファレンシャル・データ信号をエリア識別ID
番号とともに時間軸上で多重化し、ディファレンシャル
・データ信号伝送用拡散コードで情報信号を拡散した
後、SS−TDM信号として非GPS衛星4βを経由し
て伝送させる方法であり、そのデータ・フレームの構成
例を図4に示す。
n Multiplexing)方式でGPS受信機搭
載移動局に伝送する方法 これは、固定基準局Aの設置したサービス・エリアの数
だけディファレンシャル・データ信号をエリア識別ID
番号とともに時間軸上で多重化し、ディファレンシャル
・データ信号伝送用拡散コードで情報信号を拡散した
後、SS−TDM信号として非GPS衛星4βを経由し
て伝送させる方法であり、そのデータ・フレームの構成
例を図4に示す。
【0028】図においてTDM信号は各エリアの基本フ
レームKn(n=1〜M)がM個から成るロング・フレ
ームLの繰り返し信号を伝送することになる。ただし、
毎ロング・フレームLごとにディファレンシャル・デー
タ信号は更新され、常に新しい情報をユーザーに対して
提供することができる。
レームKn(n=1〜M)がM個から成るロング・フレ
ームLの繰り返し信号を伝送することになる。ただし、
毎ロング・フレームLごとにディファレンシャル・デー
タ信号は更新され、常に新しい情報をユーザーに対して
提供することができる。
【0029】一方、移動ユーザC′では、GPS衛星4
a〜4cを利用する通常の単独GPS測位を事前に行な
うことにより、自局が存在するディファレンシャル測位
サービス・エリアを知ることができる。
a〜4cを利用する通常の単独GPS測位を事前に行な
うことにより、自局が存在するディファレンシャル測位
サービス・エリアを知ることができる。
【0030】ここで、各サービス・エリアにはエリアを
識別するためのID番号が割り当てられており、移動ユ
ーザC′はディファレンシャル・データ信号用拡散コー
ドで受信信号の相関を取り、情報データ系列を導出した
後、自局が存在するサービス・エリアに対応するID番
号に対応する基本フレームK1〜KMだけを検出するこ
とにより、自局に対応する測位演算用のディファレンシ
ャル・データ信号を求めることができる。
識別するためのID番号が割り当てられており、移動ユ
ーザC′はディファレンシャル・データ信号用拡散コー
ドで受信信号の相関を取り、情報データ系列を導出した
後、自局が存在するサービス・エリアに対応するID番
号に対応する基本フレームK1〜KMだけを検出するこ
とにより、自局に対応する測位演算用のディファレンシ
ャル・データ信号を求めることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明をしたように、本発明によるデ
ィファレンシャル・データ信号の伝送方法を利用するこ
とにより、GPS測位システムのユーザに対して、極め
て高精度の測位サービスを現状の単独測位システムとほ
とんど変わらぬコストで提供することができる。
ィファレンシャル・データ信号の伝送方法を利用するこ
とにより、GPS測位システムのユーザに対して、極め
て高精度の測位サービスを現状の単独測位システムとほ
とんど変わらぬコストで提供することができる。
【0032】また、地上のGPS受信機搭載移動局では
ディファレンシャル測位を行なうためのプロセッサを既
存のGPS受信機に組み込むことにより、現状のディフ
ァレンシャル測位システムに比較して規模的にもコスト
的にも極めて優位な高精度の測位を行なうことができる
等優れた有用性を発揮する。
ディファレンシャル測位を行なうためのプロセッサを既
存のGPS受信機に組み込むことにより、現状のディフ
ァレンシャル測位システムに比較して規模的にもコスト
的にも極めて優位な高精度の測位を行なうことができる
等優れた有用性を発揮する。
【0033】特に、衛星を利用してディファレンシャル
データを伝送する手法を採用しているので、地球上いか
なる地点においても均等な受信信号レベルでディファレ
ンシャルデータ信号をGPS受信機が受信でき、常時安
定した状態で測位ができる。また、ビームカバレッジが
広いため、少数の衛星(静止衛星の場合3機)だけでデ
ィファレンシャルGPSサービスを提供できる。さら
に、TDM方式によりディファレンシャルデータを伝送
する手法を採用した場合は、衛星から常時ディファレン
シャルデータを送信できるため、通信回線を有効に利用
する事ができる。
データを伝送する手法を採用しているので、地球上いか
なる地点においても均等な受信信号レベルでディファレ
ンシャルデータ信号をGPS受信機が受信でき、常時安
定した状態で測位ができる。また、ビームカバレッジが
広いため、少数の衛星(静止衛星の場合3機)だけでデ
ィファレンシャルGPSサービスを提供できる。さら
に、TDM方式によりディファレンシャルデータを伝送
する手法を採用した場合は、衛星から常時ディファレン
シャルデータを送信できるため、通信回線を有効に利用
する事ができる。
【図1】本発明方法の実施例を適用するシステム例を示
す図である。
す図である。
【図2】本発明方法の、ディファレンシャル・データ信
号のフレーム・フォーマット例を示す図である。
号のフレーム・フォーマット例を示す図である。
【図3】同上、固定基準局を設置するサービス・エリア
の数だけエリアに対応する拡散コードでSS信号を多重
化する方法を採用したデータ・フレームの構成例であ
る。
の数だけエリアに対応する拡散コードでSS信号を多重
化する方法を採用したデータ・フレームの構成例であ
る。
【図4】同上、TDM方式を採用したデータ・フレーム
の構成例である。
の構成例である。
【図5】従来から一般的に行われてきているディファレ
ンシャル測位システムの構成を示す図である。
ンシャル測位システムの構成を示す図である。
【図6】現在Racal Survey社が提供してい
るディファレンシャル測位システムの構成を示す図であ
る。
るディファレンシャル測位システムの構成を示す図であ
る。
A…固定基準局 B…移動局 C,C′…ユーザ D…GPS受信装置 E…送受信装置 F…地球局 G…地上系の有線或いは無線回線 Sa〜Sc…GPS衛星軌道情報 1…GPS受信機 2…データ処理インタフェース 3…無線機 4a〜4c…GPS衛星 4α…インマルサット衛星 4β…非GPS衛星 5…無線チャンネル 6,7…回線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 俊夫 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号 国 際電信電話株式会社内 (56)参考文献 特公 昭53−9893(JP,B2) The Institute of Navigation編”GLOBAL POSITIONING SYSTE M,Papers published in NAVIGATION”VOL UME ▲III▼,1986(米)p. 117−134 H.FJEREIDE,”dIFFS TAR − A concept fo r differential GPS in nothern Norwa y”,Proc Annu Meet Inst Navig,Vol.42n d,1986(米)p.125−130
Claims (1)
- 【請求項1】複数のGPS衛星を利用するGPS衛星測
位方式において、 位置が既知である固定基準局にGPS受信機を設置し、
該GPS衛星−該固定基準局間の測定距離と該GPS衛
星の軌道情報及び該固定基準局の真位置から計算した該
GPS衛星−該固定基準局間の真距離の差を誤差情報と
して該固定基準局からそのサービス・エリア内に存在す
るGPS受信機搭載移動局に伝送し、該GPS受信機搭
載移動局では自局で予め測定した前記GPS衛星−該G
PS受信機搭載移動局間の距離に含まれる伝搬距離誤差
を前記固定基準局から伝送された誤差情報を用いて消去
した後、測位計算をしてディファレンシャル測位を行う
に当たり、 前記GPS衛星と同じ周波数、伝送速度、変調方式で、
異なる符号で拡散したスペクトル拡散信号(SS信号)
を用いて地上の地球局から、地球表面での受信信号電力
が該GPS衛星からの受信信号と等レベルになるように
衛星電力を制御されて且つ該GPS衛星と異なる静止衛
星若しくは周回衛星を経由して地上の前記GPS受信機
搭載移動局に誤差情報を送信することにより、ディファ
レンシャル測位方式を行うことを特徴とするディファレ
ンシャル・データ信号の伝送方法。
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