JP2953510B2 - 衛星監視装置 - Google Patents

衛星監視装置

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JP2953510B2 JP6523997A JP6523997A JP2953510B2 JP 2953510 B2 JP2953510 B2 JP 2953510B2 JP 6523997 A JP6523997 A JP 6523997A JP 6523997 A JP6523997 A JP 6523997A JP 2953510 B2 JP2953510 B2 JP 2953510B2
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信雄 廣江
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は衛星監視装置に関
し、特に複数のGPS(Gloval Positioning System )
衛星からのGPSデータを受信アンテナにて受信してこ
の受信アンテナによる受信GPSデータを基に衛星の監
視を行う衛星監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の衛星監視システムの例としては、
特開平7−55909号公報に開示の様な技術がある。
図5は当該公報に開示の技術を示すブロック図である。
図5を参照すると、衛星監視システムは合成データ表示
装置1と、映像取得装置2と、衛星信号受信装置3とか
らなっている。
【0003】合成データ表示装置1は表示部13と、主
制御部14と、衛星位置データ補正部15と、データ合
成部16と、入力部17と、衛星位置データ入力部18
と、映像データ入力部19とからなる。
【0004】また、映像取得装置2はジャイロスコープ
5と、CCDカメラ6と、魚眼レンズ7とからなってお
り、衛星信号受信装置3はアンテナ31と、信号解析演
算部32とからなる。
【0005】簡単に作用を説明すると、CCDカメラ6
にて取得された映像データと、信号解析演算部32によ
り算出された衛星位置データと、衛星位置データ補正部
15で作成された衛星位置補正データとを、データ合成
部16にて合成し、衛星監視画像を表示部13にて表示
し、オペレータがそれを監視することで、衛星の監視を
なす様になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の衛星監視
装置では、衛星からの電波が途絶えない様に監視するも
のであるから、測定したデータが正しいか間違っている
かの判断は不可能である。その理由は、測定したデータ
が正しいことが前提であるからである。
【0007】本発明の目的は、GPS衛星の使用可否を
正確に決定して他へ通知する様にした衛星監視装置を提
供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
GPS衛星(A,B,C)からのGPSデータを受信ア
ンテナにて受信し、この受信アンテナによる受信GPS
データを基に衛星の監視を行う衛星監視装置であって、
前記受信GPSデータから前記衛星の各位置rA ,rB
,rC を算出する手段と、この各位置と予め分ってい
る前記受信アンテナ位置r1 とから、前記衛星の各々と
前記受信アンテナとの間の理論距離RA1,RB1,RC1を
算出する手段と、前記受信GPSデータから測定される
前記衛星の各々と前記受信アンテナとの間の疑似距離R
A1´,RB1´,RC1´を算出する手段と、前記疑似距離
の各々と前記理論距離の各々との差δA1,δB1,δC1を
算出する手段と、これ等差同士の差である2重差δij=
δi1−δj1(i=A,B,C,j=A,B,Cの組合わ
せ)を算出してこの2重差に応じて衛星の使用可否の決
定をなす手段とを含むことを特徴とする衛星監視装置が
得られる。
【0009】そして、前記2重差δijが所定閾値より大
なるときに、そのときのiに相当する衛星を不良と判定
するようにしたことを特徴とし、また前記擬似距離は、
前記受信GPSデータと外部から入力される補正データ
とにより算出されることを特徴とする。
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】本発明の作用を述べる。GPS衛星からの
信号により測定された距離(疑似距離)と、予め分って
いるGPS衛星と受信アンテナ位置との理論的距離とを
比較することにより、GPS衛星の使用可能、不可能を
決定してこれを他のユーザへ通知する様にする。また、
AGPS衛星からの信号により測定された疑似距離とG
PS衛星の位置とから算出された受信アンテナ位置と、
予め分っている受信アンテナ位置とを比較することによ
り、GPS衛星の使用可能、不可能を決定してこれを他
のユーザへ通知する様にする。
【0015】これにより、衛星の信号の監視が正しく行
え、正確な衛星の使用可否の決定ができるものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の実施例を説明する。
【0017】図1は本発明の実施例の概略ブロック図で
あり、複数のGPS衛星A〜D(本例では5個の衛星に
ついて示しているが、実際にはそれ以上の複数の衛星が
存在する)からのGPS信号は、受信アンテナ8を介し
て、GPS測位が可能なGPS受信機10へ供給され、
各衛星と受信アンテナ8との間の疑似距離、エフェメリ
ス(軌道情報)、アルマナック(衛星暦情報)等が導出
されてGPS衛星監視部12へ供給される。一方、DG
PS(Differential DGP)基準局(図示せず)からのD
GP補正値がデータ受信機11を介してGPS衛星監視
部12へ供給されている。
【0018】このGPS衛星監視部12はこれ等各入力
情報を基に、上記各衛星A〜Dのいずれが使用可否の監
視判定を行って他のユーザに対してこの監視情報を送出
するものである。
【0019】図1において、GPS受信機10にて測定
された、衛星A,B,C,D,…の各々と受信アンテナ
8との間の距離(疑似距離)(RA1´,RB1´,RC1
´,RD1´,…)と、各衛星の位置を算出するためのデ
ータ(エフェメリス、アルマナック等)がGPS受信機
10からGPS衛星監視部12へ送出される。また、D
GPS基準局から送信されたDGPS補正値(ΔRA ,
ΔRB ,ΔRC ,ΔRD,…)がデータ受信機11にて
受信されてGPS衛星監視部12へ送出される。
【0020】GPS衛星監視部12では、これ等入力さ
れた各データを使用して、例えば、図2に示すフローチ
ャートに従った処理が実行される。図2はGPS衛星監
視部12の監視動作の一例を示すフローチャートであ
る。
【0021】図2を参照すると、先ず、上記各データの
取得が実行され(ステップ21)、これ等取得データの
うちフェメリス等を使用して各衛星の位置rA =(XA
,YA ,ZA ),rB =(XB ,YB ,ZB ),rC
=(XC ,YC ,ZC ),rD=(XD ,YD ,ZD
),…が夫々算出される(ステップ22)。
【0022】これ等算出位置と、予め分っている受信ア
ンテナ8の位置r1 =(X1 ,Y1,Z1 )とから、理
論上の距離、 RA1=|rA −r1 | ={(XA −X1 )2 +(YA −Y1 )2 +(ZA −Z1 )2 1/2 RB1=|rB −r1 | ={(XB −X1 )2 +(YB −Y1 )2 +(ZB −Z1 )2 1/2 RC1=|rC −r1 | ={(XC −X1 )2 +(YC −Y1 )2 +(ZC −Z1 )2 1/2 RD1=|rD −r1 | ={(XD −X1 )2 +(YD −Y1 )2 +(ZD −Z1 )2 1/2 ………… が夫々算出される(ステップ23)。
【0023】更に、GPS受信機10にてGPS補正値
等を使用して測定算出された各衛星と受信アンテナ8と
の間の疑似距離(RA1´,RB1´,RC1´,RD1´,
…)と、上記理論上の距離との差δi1(i=A,B,
C,D,…)が算出される(ステップ24)。
【0024】この差δi1が所定閾値δTH1 より大なる場
合には、衛星iが不良であると判定され、他のユーザに
その旨が通知されることになる(ステップ25)。
【0025】この場合、GPS受信機10の特有の誤差
をなくして更に判定精度を高める方法として、図3のフ
ローチャートに示す処理が考えられる。図3において図
2と同等ステップは同一符号により示している。
【0026】本例では、ステップ21〜24までは図2
の例と同一であるが、GPS受信機10の特有の誤差を
打ち消すために、ステップ24で算出された差δi1同士
の差(2重差)を更に算出するのである。すなわち、δ
ij=δi1−δj1(i=A,B,C,D,…,j=A,
B,C,D,…,ijはこれ等の組合わせ)を算出する
ことになる。
【0027】これ等δijのなかで特定の衛星iについ
て、δij>δTH2 (δTH2 は閾値であり、δTH1 >δTH
2 なる関係を有する一定値)である場合に、衛星iが不
良であるとして通知する(ステップ27)。この様に、
2重差をとることにより、共通の誤差成分である受信機
の誤差成分が打ち消されることになる。
【0028】尚、図1では、GPS受信機10とGPS
衛星監視部12とは別の機能として別のブロックで示し
ているが、同一ブロックで示しても良いものである。ま
た、監視情報の伝送手段としては、直接ユーザに有線や
無線を問わずに送信する方法や、ユーザへ送信する装置
に情報を送って送信してもらう方法などがある。
【0029】図4はGPS衛星監視装置12の別の処理
を示すフローチャートである。図4を参照すると、先
ず、各データの取得が行われ(ステップ41)、これ等
データのうちある特定の衛星i(i=A,B,C,D,
…)のデータを除き、残余のデータによって測位演算が
実行され、GPS測位位置(受信アンテナ8の測位位
置)r1i=(X1i,Y1i,Z1i)がi=A,B,C,
D,…として夫々算出される(ステップ42)。
【0030】次に、予め分っている受信アンテナ8の位
置r1 =(X1 ,Y1 ,Z1 )とこれ等測位位置r1i=
(X1i,Y1i,Z1i)との差δ1i=|r1i−r1 |が夫
々算出される(ステップ43)。
【0031】この差δ1iにより不良衛星の特定がなされ
るわけであるが(ステップ44)、この特定では、δ1i
<δTH3 (閾値)でかつこの条件を満足する衛星が1つ
の場合のときに、その衛星が不良と特定されることにな
る。
【0032】例えば、衛星が5個(i=A,B,C,
D,E)の場合、δ1A(衛星Aを除いた場合の測位位置
の差)〜δ1E(衛星Eを除いた場合の測位位置の差)を
夫々算出し、δ1A<δTH3 でかつδ1B,δ1C,δ1D,δ
1DE ≧δTH3 のときに衛星Aを不良と判定する。すなわ
ち、衛星Aを除いた残余の衛星B〜Eによる測位位置の
差δ1Aは閾値δTHより小であって良であり、衛星Aを入
れた他の衛星との合成による測位位置の差δ1B,δ1C,
δ1D,δ1DE は全て閾値δTH3 以上であるから、衛星A
が不良と特定できるのである。
【0033】全てδ1i≧δTH3 であれば問題はないが、
それ以外の場合は、測位不能として通知する必要があ
る。
【0034】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、衛星
の不良を正確に判定することができるので、ユーザがG
PS衛星の使用可否を知ることが可能になるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の概略ブロック図である。
【図2】本発明の実施例の一例の動作を示すフローチャ
ートである。
【図3】本発明の実施例の他の例の動作を示すフローチ
ャートである。
【図4】本発明の実施例の更に他の例の動作を示すフロ
ーチャートである。
【図5】従来技術を示すブロック図である。
【符号の説明】
A〜D GPS衛星 8 受信アンテナ 10 GPS受信機 11 データ受信機 12 GPS衛星監視部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のGPS衛星(A,B,C)からの
    GPSデータを受信アンテナにて受信し、この受信アン
    テナによる受信GPSデータを基に衛星の監視を行う衛
    星監視装置であって、前記受信GPSデータから前記衛
    星の各位置rA ,rB ,rC を算出する手段と、この各
    位置と予め分っている前記受信アンテナ位置r1 とか
    ら、前記衛星の各々と前記受信アンテナとの間の理論距
    離RA1,RB1,RC1を算出する手段と、前記受信GPS
    データから測定される前記衛星の各々と前記受信アンテ
    ナとの間の疑似距離RA1´,RB1´,RC1´を算出する
    手段と、前記疑似距離の各々と前記理論距離の各々との
    差δA1,δB1,δC1を算出する手段と、これ等差同士の
    差である2重差δij=δi1−δj1(i=A,B,C,j
    =A,B,Cの組合わせ)を算出してこの2重差に応じ
    て衛星の使用可否の決定をなす手段とを含むことを特徴
    とする衛星監視装置。
  2. 【請求項2】 前記2重差δijが所定閾値より大なると
    きに、そのときのiに相当する衛星を不良と判定するよ
    うにしたことを特徴とする請求項1記載の衛星監視装
    置。
  3. 【請求項3】 前記擬似距離は、前記受信GPSデータ
    と外部から入力される補正データとにより算出される
    とを特徴とする請求項1または2記載の衛星監視装置。
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