JP3081883B2 - 移動体の自動従属監視方法およびその装置 - Google Patents

移動体の自動従属監視方法およびその装置

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JP3081883B2
JP3081883B2 JP07273753A JP27375395A JP3081883B2 JP 3081883 B2 JP3081883 B2 JP 3081883B2 JP 07273753 A JP07273753 A JP 07273753A JP 27375395 A JP27375395 A JP 27375395A JP 3081883 B2 JP3081883 B2 JP 3081883B2
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田中修一
二瓶子朗
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運輸省船舶技術研究所長
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は,航空機,車両,
船舶等の移動体および障害物等を監視する自動従属監視
方法およびその装置に関するもので,特に,異なる通信
媒体で通信する各種の移動体を一括して一元的に監視す
ることの出来る方法およびその装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に,航空機等の移動体の監視に採用
される自動従属監視(ADS:Automatic Dependent Su
rveillance)方法があるが,これは,GPS等により移
動体の位置等を検出し,これを通信手段を介して基地局
の中央制御室に送信し,中央制御室では,この移動体の
コ−ス,距離,位置関係等を集めてこれを表示しながら
各移動体を中央制御室で監視するとともに,移動体のこ
れらの測位デ−タは移動体側に送信し,移動体側でも自
己の測位デ−タや他の移動体の測位デ−タを受信して衝
突防止等に役立てるという方法である。
【0003】又,新幹線等の列車や航空機等は,それぞ
れ互いに独立した各種の通信手段により中央制御室に自
己の測位デ−タを送信するあるいはその他の位置検出装
置により監視されている。そして,通信手段としては,
例えば,新幹線の場合には,列車の通過を検知するセン
サ−が線路に沿って所定の間隔を持って配置されてお
り,このセンサ−が列車の通過を検知すると,この検知
信号が中央制御室に送信される。中央制御室では,この
ようにして集められたすべての列車のデ−タが表示さ
れ,ここで監視されている。
【0004】又,航空機の場合には,ARSR(航空路
監視レ−ダ),ASR(航空監視レ−ダ),SSR(二
次監視レ−ダ),ASDE(空港面監視レ−ダ)により
検出された機影は,管制塔の表示装置に付され,管制さ
れている。その他に,宅配便等のトラック輸送を業務と
している会社では,独自の運行管理システムが構築され
ているが,これらは,各所定地点から運転者による電話
や無線等により自己の位置が中央指令室に通報され,こ
の結果に基づいて中央指令室では全車両の運行状況が管
理されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前者の自動従属監視方
法により移動体を監視する形式のものは,監視対象とな
るものとしては,移動体として航空機や自動車等のそれ
ぞれ種類が同じものだけが独立したシステムを構築して
おり,移動体の種類が異れば別のシステムが構築されな
ければならないという問題がある。
【0006】又,後者の形式のものは,航空機,列車,
自動車等の各種の移動体の測位デ−タは,それぞれ独自
の異なる通信手段により管制塔,中央制御室,中央指令
室等に伝送され,そこで個々に独立して監視されてい
る。そのため,前者の場合と同様に,移動体の種別毎に
それぞれシステムが構築されており,その設備費用は膨
大なものであった。その上,異なるシステム間では,異
なるシステムに属する移動体間では互いの位置関係等を
認識することが出来ない等の問題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は,各移動体
は,それぞれ任意の通信媒体を介してデータの授受を行
うスレーブ局を搭載し,各スレーブ局では,それぞれ自
己の移動体の測位データを任意の測位手段で求め,これ
をそれぞれ属する通信媒体を介してマスター局に伝送
し,基地局の監視エリアを分割監視するために複数局配
置されたマスター局では,受信した測位データをマスタ
ー局データメモリに一時格納するとともに,これを高速
通信ネットワークを介して基地局に伝送し,基地局で
は,全マスター局の制御,基地局とマスター局とのデー
タ授受の制御,管理,データテーブルへの書き込み,読
出しの制御等を行うオーガナイザを介して全移動体の測
位データをデータテーブルに集約格納するとともに,こ
れら測位データをホストコンピュータにより読み出して
表示装置に表示して,それぞれ異なる通信媒体に属する
スレーブ局を搭載した全移動体を一元的に監視するよう
にしたものである。
【0008】さらに,この発明は,基地局では,既知の
場所で受信したGPS信号により,基地局の監視エリア
内にあるスレーブ局の位置をDGPS(デファレンシャ
ルGPS)方法で求めるためのDGPS測位補正データ
を求め,このDGPS測位補正データを,基地局から高
速通信ネットワークを介して基地局の監視エリアを分割
監視するために複数局配置したマスター局へ伝送し,さ
らにそれぞれの属する通信媒体を介して各移動体に搭載
されたスレーブ局に伝送し,各スレーブ局では,それぞ
れ移動体の測位データを,DGPS測位補正データを用
いてDGPS方法によって求め,各移動体はこのように
して求めた測位データを,それぞれ属する通信媒体を介
してマスター局に伝送し,各マスター局では,それぞれ
受信した測位データを,マスター局データメモリに一時
格納するとともに,これを高速通信ネットワークを介し
て基地局に伝送し,基地局では,すべての移動体の測位
データを,全マスター局の制御,基地局とマスター局と
のデータ授受の制御,管理,データテーブルへの書き込
み,読出しの制御等を行うオーガナイザを介してデータ
テーブルに集約格納するとともに,これら測位データを
ホストコンピュータにより読み出して表示装置に表示し
て,それぞれ異なる通信媒体に属するスレーブ局を搭載
した移動体を一元的に監視するようにしたものである。
【0009】さらに,この発明は,基地局の監視エリア
内に時刻信号に同期した少なくとも3局のマスター局を
備え,スレーブ局を搭載した移動体の測位データを,ρ
−ρ航法を用いて求めたり,あるいは,基地局の監視エ
リア内のマスター局はいずれも時刻信号に同期し,スレ
ーブ局を搭載した移動体の測位データを双曲線航法を用
いて求めたものである。
【0010】さらに,この発明は,基地局からは各移動
体の測位データを,高速通信ネットワークを介してマス
ター局に伝送し,マスター局は,受信した全移動体の測
位データを,それぞれ任意の通信媒体に属する各移動体
のスレーブ局に伝送し,各移動体のスレーブ局では,そ
れぞれ自己の属する通信媒体および異なる通信媒体に属
する移動体の測位データを,それぞれスレーブ局におい
て一元的に表示するようにしたものであり,さらに,こ
の発明は,基地局において,ホストコンピュータおよび
オーガナイザを介してデータテーブルにメッセージを入
力し,このメッセージを基地局から高速通信ネットワー
クを介してマスター局に伝送し,マスター局は受信した
メッセージを,それぞれ任意の通信媒体に属する各移動
体のスレーブ局に伝送し,各移動体のスレーブ局では,
受信した自己の属する通信媒体および異なる通信媒体に
属する移動体からのメッセージをそれぞれスレーブ局に
おいて一元的に表示するようにしたものであり,さら
に,この発明は,各移動体のスレーブ局において,それ
ぞれスレーブ局データ処理装置を介してスレーブ局デー
タメモリにメッセージを入力し,このメッセージを,各
移動体は自己の属する通信媒体を介してマスター局に伝
送し,各マスター局は,これらのメッセージを高速通信
ネットワークを介して基地局に伝送し,基地局では,全
移動体からのメッセージをオーガナイザを介してデータ
テーブルに集約格納するとともに,メッセージをホスト
コンピュータにより読み出してそれぞれ異なる通信媒体
に属する各スレーブ局を搭載した移動体のメッセージを
表示装置に一元的に表示するようにしたものである。
【0011】さらに,この発明は,1つの基地局と,こ
の基地局の監視エリア内に配置され,この基地局と高速
通信ネットワークを介してデータの授受を行うととも
に,それぞれの通信媒体に属するスレーブ局とのデータ
の授受を行う複数のマスター局と,基地局とマスター局
とのデータ伝送を行う高速通信ネットワークと,マスタ
ー局と各スレーブ局とのデータ伝送を行う複数種類の通
信媒体と,スレーブ局をそれぞれ搭載している複数の移
動体とからなり,基地局は,各種のデータを処理するホ
ストコンピュータと,マスター局の制御,基地局とマス
ター局との全データの制御,管理,データテーブルへの
書き込み,読出しの制御等を行うオーガナイザと,各種
の全データが集約格納されるデータテーブルと,全移動
体の測位データおよびメッセージ等の各種のデータを表
示する表示装置と,高速通信ネットワークを介してマス
ター局と通信するための通信装置とを備え,マスター局
は,基地局とスレーブ局とからそれぞれ授受するデータ
を制御処理するマスター局データ処理装置と,これらの
授受されるデータを一時格納するマスター局データメモ
リと,高速通信ネットワークを介して基地局とマスター
局との間のデータの授受を行う通信装置と,スレーブ局
とマスター局との間のデータの授受を行う通信用送受信
機とを備え,スレーブ局は,このスレーブ局で授受され
るデータを制御処理するスレーブ局データ処理装置と,
スレーブ局の測位データおよびメッセージ等の各種のデ
ータを一時格納するスレーブ局データメモリと,各種の
データを自己の属する通信媒体によりマスター局をへて
基地局へ伝送するとともに,基地局から他の移動体の測
位データおよびメッセージ等の各種のデータを受信する
スレーブ局用送受信機とを備え,基地局では,全移動体
の測位データおよびメッセージ等の各種のデータをオー
ガナイザを介してデータテーブルに集約格納するととも
に,これら各種のデータをホストコンピュータにより読
み出して表示装置に表示して,それぞれ通信媒体の異な
るスレーブ局を搭載した全移動体を一元的に監視するよ
うにしたものである。
【0012】さらに,この発明は,1つの基地局と,こ
の基地局の監視エリア内に配置され,この基地局と高速
通信ネットワークを介して各種のデータの授受を行うと
ともに,それぞれの通信媒体に属するスレーブ局とのデ
ータの授受を行う複数のマスター局と,基地局とマスタ
ー局とのデータ伝送を行う高速通信ネットワークと,マ
スター局とスレーブ局とのデータ伝送を行う複数種類の
通信媒体と,スレーブ局をそれぞれ搭載している複数の
移動体とからなり,基地局は,DGPSのためのDGP
S測位補正データを求めるGPS受信機と,各種のデー
タを処理するホストコンピュータと,全マスター局の制
御,基地局とマスター局との全データの制御と管理,デ
ータテーブルへの書き込み,読出し制御等を行うオーガ
ナイザと,測位データおよびメッセージ等の各種の全デ
ータが集約されるデータテーブルと,全移動体の測位デ
ータおよびメッセージ等の各種のデータを表示する表示
装置と,高速通信ネットワークを介してマスター局と通
信するための通信装置とを備え,マスター局は,基地局
とスレーブ局とからそれぞれ授受するデータを制御処理
するマスター局データ処理装置と,これらの授受される
データを一時格納するマスター局データメモリと,高速
通信ネットワークを介して基地局とマスター局との間の
データの授受を行う通信装置と,スレーブ局とマスター
局との間のデータの授受を行う通信用送受信機とを備
え,スレーブ局は,DGPSのためのGPS信号を受信
して基地局からマスター局を介して伝送された基地局に
おけるDGPS測位補正データによって自己の測位デー
タを求めるためのスレーブ局DGPS受信機と,スレー
ブ局で授受されるデータを制御処理するスレーブ局デー
タ処理装置と,スレーブ局でDGPS方法により求めた
測位データおよびメッセージ等の各種のデータを一時格
納するスレーブ局データメモリと,測位データおよびメ
ッセージ等の各種のデータを,自己の属する通信媒体に
よりマスター局をへて基地局へ伝送するとともに,マス
ター局を介して基地局からの自己のDGPS測位データ
と他の移動体の測位データおよびメッセージ等の各種の
データを受信するスレーブ局通信用送受信機とを備え,
基地局では,すべてのDGPS測位データ及びメッセー
ジ等の各種のデータを,全マスター局の制御,基地局と
マスター局とのデータ授受の制御,管理,データテーブ
ルへの書き込み,読出しの制御等を行うオーガナイザを
介してデータテーブルに集約格納するとともに,これら
測定データおよびメッセージ等の各種のデータをホスト
コンピュータにより読み出して表示装置に表示して,そ
れぞれ通信媒体の異なるスレーブ局を搭載した移動体を
一元的に監視するようにしたものである。
【0013】さらに,この発明は,基地局の監視エリア
内に複数のマスター局を設置するとともに,これらの各
マスター局は,互いに監視エリアが重複するように配置
したものである。
【0014】
【発明の実施の形態】この発明の実施例を,図1〜図4
に基づいて詳細に説明する。図1はこの発明の実施例を
示す構成図,図2はマスタ−局3の構成図,図3はスレ
−ブ局5の構成図,図4は空港面におけるマスタ−局3
の配置図である。図5図6はρ−ρ航法の説明図,図
7,図8は双曲線航法の説明図である。
【0015】図1〜図3において,この自動従属監視装
置は,後述する6の測位データ及びメッセージ等の各種
データの処理,表示,監視を行うレイヤー1に属する1
つの基地局1と,この基地局1と高速通信ネットワーク
2を介してデータの授受を行うとともに,複数の通信媒
体4(C1,C2・・・)(以下,他に通信媒体4と記
す)を介してスレーブ局5(S1,S2・・・)(以
下,単にスレーブ局5と記す)とデータの授受を行うレ
イヤー2に属する複数のマスター局3(M1,M2,M
3・・・)(以下,単にマスター局3と記す)と,この
マスター局3と複数の通信媒体4を介してデータの授受
を行うレイヤー3に属する複数のスレーブ局5とにより
構成されている。そして,スレーブ局5は航空機,自動
車,船舶等の各種の移動体6および監視対象となる障害
物にそれぞれ搭載されている。
【0016】基地局1は,GPS受信機11とホストコ
ンピュ−タ12とオ−ガナイザ13とデ−タテ−ブル1
4と表示装置15と高速通信ネットワ−ク2を介してマ
スタ−局3と通信するための通信装置16とにより構成
されており,この基地局1は,マスタ−局3と各種の通
信媒体4を介して接続されるスレ−ブ局5を搭載したす
べての種類の移動体6および障害物の監視を行なってい
る。
【0017】GPS受信機11は,DGPS(Differen
tial Global Positioning System)により測位するため
のGPS信号を受信する。なお,DGPSはGPS信号
を1箇所の静止点を含む少なくとも2箇所の測定点で受
信し,この静止点におけるGPS受信信号から求められ
る衛星までの擬似距離誤差から測位補正デ−タを求め
て,このデ−タにより他の測定点のGPSデ−タを補正
することによって高精度に測位するものである。
【0018】ホストコンピュ−タ12は,各種の演算処
理を行うとともに,オ−ガナイザ13の制御,デ−タテ
−ブル14に集約されている各種のデ−タを読み出して
表示装置15に表示する。
【0019】オ−ガナイザ13は,光イ−サネット等の
高速通信ネットワ−ク2で接続されている複数のマスタ
−局3の制御,これらマスタ−局3と基地局1との間の
デ−タ授受の制御と管理,デ−タテ−ブル14へのデ−
タの書き込み,読み出しの制御等を行っている。
【0020】デ−タテ−ブル14は,すべてのデ−タが
集約格納されるメモリで,新デ−タが旧デ−タと書き換
えられて常に最新のデ−タが集約格納されている。他の
システム,例えば,列車,車両運行管理システム等7の
ような他のシステムからのデ−タもすべて高速通信ネッ
トワ−ク2を介して授受されてオ−ガナイザ13の制御
のもとにデ−タテ−ブル14へ集約格納されるととも
に,各デ−タは常に最新のデ−タに書き換えられてい
る。
【0021】デ−タテ−ブル14に集約格納されるデ−
タとしては,移動体の位置,速度,進行方向,基地局1
からのメッセ−ジ,あるいはスレ−ブ局5(移動体6)
からのメッセ−ジ等このシステムを構築するのに必要な
すべてのデ−タが集約格納される。
【0022】なお,このデータテーブル14に集約格納
されている全データを一定の更新レートで書き換える場
合には,その更新レートはオーガナイザ13により管理
されている。なお,ここで,更新レートを1秒間に1回
程度とすると,メッセージ等のようにキーボードから入
力されるデータは,更新レートの速度に対応出来ない
が,このような場合には,データテーブル14内又はそ
れとは別に設けたメモリに一時格納し,適当な時期にデ
ータテーブル14から読み出してまとめて伝送される。
【0023】あるいは,ある一定時間毎に1文字ずつメ
ッセ−ジを区切って伝送し,これをデ−タテ−ブル14
の所定箇所のメモリに蓄積し,最後にオ−ガナイザ1
3,ホストコンピュ−タ12を介して表示装置15に表
示するような機能がデ−タテ−ブル14に具備されてい
る。なお,デ−タテ−ブル14は,上記のように一定の
更新レ−トで一度にデ−タを書き換えても良いが,通常
は各デ−タは個別に書き換えられている。又,大きなメ
モリ領域が確保できるときは,過去の古いデ−タも残し
ておき,古いものから順次更新することも出来る。
【0024】表示装置15は,デ−タテ−ブル14に集
約格納されている移動体6やその他の監視対象物に関す
る各種のデ−タをホストコンピュ−タ12の指令に基づ
いて読み出して表示し,監視している。通信装置16は
高速通信ネットワ−ク2を介してマスタ−局3と通信し
ている。
【0025】マスタ−局3は,基地局1のサ−ビスエリ
アを分割監視するために複数局配置されており,スレ−
ブ局5と基地局1との間に存在し,基地局1とは高速通
信ネットワ−ク2を介してデ−タの授受が行われ,又,
スレ−ブ局5とは各種の通信媒体4を介してデ−タの授
受が行われている。
【0026】そして,図2に示すように,マスタ−局3
には,いずれも基地局1と通信するためのマスタ−局通
信装置31,スレ−ブ局5と通信するための通信用送受
信機32,スレ−ブ局5からのデ−タおよび基地局1か
らのデ−タを処理するマスタ−局デ−タ処理装置33お
よびマスタ−局3を通過する各種のデ−タを一時格納す
るマスタ局デ−タメモリ34とマスタ−局表示装置35
とにより構成されている。なお,従来通り,マスタ−局
3とスレ−ブ局5との間のみで局地的にシステムを構築
して使用してもよい。
【0027】そして,同一の通信媒体4でデータの授受
を行うマスター局3と複数のスレーブ局5とが1つのグ
ループを構成している。このようなグループには,図4
に示すように,基地局1の広い監視エリアが複数のマス
ター局3で細かく分割されるように,複数のマスター局
3(M1,M2,M3・・・)がそれぞれそのサービス
エリアE1,E2・・・E9,E10・・・を重複させ
た状態で複数局配置されている。
【0028】このように,マスター局3のサ−ビスエリ
アE1,E2・・・E9,E10・・・が,重複エリア
12,E23・・・E89,E910 ・・・をもつようにマス
タ−局3を配置すれば,あるマスタ−局3のサ−ビスエ
リア内において,障害物等のために,電波が遮蔽された
場所は,重複エリアE12,E23・・・E89,E910 ・・
・を構成する他のマスタ−局3からのデ−タが得られ
る。
【0029】例えば,ある重複エリアE123 は,3つの
マスタ−局M1,M2,M3のサ−ビスエリアE1,E
2,E3で構成されており,この重複エリアE123
は,3つのマスタ−局M1,M2,M3からのデ−タが
得られる。従って,これらのデ−タを比較することが出
来るからそれだけ信頼度が向上する。又,マスタ−局3
間で加入・離脱操作を行うことにより,その分,実質的
に通信容量が3倍になったと同様な効果がある。
【0030】さらに,基地局1の監視エリアには,通信
媒体4の異なる組が移動体6の種類毎に構成されてい
る。例えば,移動体6が航空機の場合には,サ−ビスエ
リア内に配置されている複数のマスタ−局3とスレ−ブ
局5を搭載している航空機との通信媒体4は,主として
VHF・UHF等の無線通信回線である。そして,スレ
−ブ局5を搭載している移動体6が自動車の場合には,
その通信媒体4はSS無線通信回線やVHF,UHF等
の時分割多重接続回線(TDMA)や自動車電話回線等
であり,同様に,移動体6が列車の場合には,通信媒体
4は列車運行管理システムの通信回線等であり,移動体
6が船舶の場合には,通信媒体4は船舶無線回線等が使
用される。
【0031】マスタ−局デ−タ処理装置33は,通信用
送受信機32を介して自局の管轄内のスレ−ブ局5の加
入,離脱等の制御,基地局1のオ−ガナイザ13とのデ
−タの授受,その他にマスタ−局デ−タメモリ34への
デ−タの読み出し,書き込み等を行っている。
【0032】マスタ−局デ−タメモリ34はマスタ−局
3内で取り扱うデ−タをすべて一時格納するものであ
る。
【0033】マスタ−局表示装置35は,基地局1から
あるいはスレ−ブ局5から得た移動体6に関する各種の
デ−タを表示したり,あるいはマスタ−局3とスレ−ブ
局5との間のみで監視システムが構築されている場合の
表示装置となる。37はアンテナで,マスタ−局とスレ
−ブ局との送受信用である。
【0034】スレ−ブ局5は,各移動体にそれぞれ搭載
されており,図3に示すように,DGPSにより測位す
るためのGPS信号を受信するスレ−ブ局DGPS受信
機51,スレ−ブ局デ−タ処理装置52,スレ−ブ局デ
−タメモリ53,スレ−ブ局表示装置54,マスタ−局
3との通信を行うスレ−ブ局用送受信機55とにより構
成されている。
【0035】スレ−ブ局DGPS受信機51は,自己の
位置を測位するためのGPS信号を受信するもので,こ
のGPS信号と基地局から伝送されてくるDGPS測位
補正デ−タとからスレ−ブ局5(移動体6)の精密測位
デ−タが求められる。スレ−ブ局デ−タ処理装置52
は,測位デ−タの処理やマスタ−局3を介して基地局1
から送られてきたデ−タの処理を行う。
【0036】スレ−ブ局デ−タメモリ53は,マスタ−
局3を介して基地局から伝送されたDGPS測位補正デ
−タや他の移動体6のデ−タ,障害物等の必要な各種の
デ−タを一時格納するとともに,自局で測位した測位デ
−タやメッセ−ジ等のデ−タも一時格納してスレ−ブ局
通信用送受信機55を介して基地局1のデ−タテ−ブル
14へ伝送する。スレ−ブ局表示装置54は,スレ−ブ
局デ−タメモリ53から必要なデ−タを読出して自己あ
るいは他の移動体6の航跡等を表示する。
【0037】アンテナ56はGPSからのGPS信号を
受信するアンテナである。アンテナ57はマスタ−局3
へ自己のデ−タを送信したり,あるいは基地局1からの
DGPS測位補正デ−タや他の移動体のデ−タ,メッセ
−ジ等を受信する送受信アンテナである。
【0038】スレ−ブ局5を搭載している移動体6とし
ては,航空機,自動車,列車,船舶等の移動体の他に,
スレ−ブ局5を持つ人間,動物等のように移動するもの
すべてが対象となり,これらの移動体6はすべて基地局
1で監視される。さらに,工事用機械やクレ−ンあるい
は落下物等の障害物に関しても基地局1において監視さ
れ,このデ−タはマスタ−局3を介して移動体6へ伝達
される。
【0039】次に,作用動作について説明する。基地局
1では,GPS受信機11によりDGPSにより測位す
るためのGPS信号が受信される。このGPS信号から
得られたDGPS測位補正デ−タは,ホストコンピュ−
タ12およびオ−ガナイザ13を介してデ−タテ−ブル
14に入力される。
【0040】一方,移動体6に搭載されているスレ−ブ
局5のスレ−ブ局DGPS受信機51によりGPS信号
が受信され,このGPS信号とマスタ−局3を介して伝
送されてくる基地局1におけるDGPS測位補正デ−タ
から得られた精密測位デ−タは,スレ−ブ局デ−タ処理
装置52を介してスレ−ブ局デ−タメモリ53に格納さ
れるとともに,スレ−ブ局通信用送受信機55,通信媒
体4を介して通信用送受信機32で受信され,マスタ−
局デ−タ処理装置33でデ−タ処理されてマスタ−局デ
−タメモリ34に一旦格納される。次いで,改めてこれ
から読み出された測位デ−タは,マスタ−局3から高速
通信ネットワ−ク2を介して基地局1へと伝送される。
【0041】この測位デ−タは,オ−ガナイザ13の制
御のもとにデ−タテ−ブル14に書き込まれ,さらにこ
こから読み出されてオ−ガナイザ13の制御のもとに順
番に高速通信ネットワ−ク2を介してマスタ−局3へ伝
送される。
【0042】又,ホストコンピュ−タ12によりオ−ガ
ナイザ13を介してデ−タテ−ブル14から必要なデ−
タが読み出され,この読み出された精度の高い精密測位
デ−タは,表示装置15に表示され,移動体6はここで
監視されている。
【0043】マスタ−局3において受信されたこの精密
測位デ−タは,マスタ−局デ−タ処理装置33を介して
マスタ−局デ−タメモリ34に一旦格納され,再びマス
タ−局デ−タ処理装置33に読み出され,通信媒体4を
介してスレ−ブ局5に伝送され,スレ−ブ局表示装置5
4に表示される。
【0044】なお,移動体6に搭載されているスレ−ブ
局5からは,基地局1あるいはマスタ−局3へ相手先あ
るいは相手先グル−プを指定してメッセ−ジを送信する
ことが出来る。即ち,キ−ボ−ドから入力されたメッセ
−ジは,一時スレ−ブ局デ−タメモリ53に格納された
後,この全メッセ−ジデ−タは通信媒体4を介してマス
タ−局3へ伝送され,マスタ−局3のマスタ−局デ−タ
メモリ34に格納されるとともに,高速通信ネットワ−
ク2を介して基地局1へと伝送され,通信装置16で受
信される。基地局1において通信装置16で受信された
全メッセ−ジは,オ−ガナイザ13を介してデ−タテ−
ブル14に集約格納されるとともに,表示装置15に表
示される。
【0045】さらに,基地局1からは,その他の移動体
および他の通信媒体4に属する移動体6に関するデータ
およびメッセージは,マスター局3を介して移動体6の
スレーブ局5へと伝送される。従って,移動体6では,
マスター局3と移動体6(スレーブ局5)との通信媒体
4の種類に関係なく他の移動体6のデータおよびメッセ
ージをも得られ,スレーブ局5においては衝突防止等に
役立てることも出来る。
【0046】反対に,基地局1の管制官等からの相手先
あるいは相手先を指定した,又は全ての監視対象物に対
するメッセ−ジも同様に,デ−タテ−ブル14に一時格
納した後,この全メッセ−ジは,マスタ−局3へ伝送さ
れ,マスタ−局デ−タメモリ34に格納されるととも
に,スレ−ブ局5へ伝送され,スレ−ブ局表示装置54
に表示される。
【0047】このようにして,全ての移動体6に関する
各種のデ−タが基地局1のデ−タテ−ブル14に集約格
納されて一元的に管理されているから,マスタ−局3と
スレ−ブ局5との通信媒体4がいかなる通信手段であっ
てもこのシステムに適用出来るとともに,SS(スペク
トル拡散)無線や各種の電話回線のような個別の相手先
を指定した通信機能を持っている場合では,個別にある
いはグル−プ分けしたスレ−ブ局5等との間でデ−タや
メッセ−ジの交換が可能である。
【0048】この実施例では,移動体6の位置を測位す
るための手段としてGPS信号によるDGPSが採用さ
れているが,この方法に限定されることなく,例えば,
GPSの測位機能が使用できない場合には以下のように
対応するとが出来る。
【0049】例えば,3つのマスタ−局3とスレ−ブ局
5間の距離を,図5,6に示すように,システム全体が
正確な時刻信号に同期して動作している場合,この間の
通信媒体4の往復あるいは片道の伝播遅延時間をそれぞ
れ3局分計測してρ−ρ航法から測位したり,あるい
は,図7,8に示すように,マスタ−局同士が正確な時
刻信号に同期して動作している場合,各マスタ−局間の
受信時刻の差を計測して双曲線航法で測位してもよい。
【0050】ρ−ρ航法で移動体6を測位する場合に
は,図5に示すように,平面上では最低3つのマスタ−
局A,B,Cが必要である。そして,図6に示すよう
に,移動体6から送信された送信パルス等の信号が,マ
スタ−局A,B,Cに到達するまでの伝播遅延時間t
A ,tB ,tC を測定することにより,スレ−ブ局5と
マスタ−局A,B,Cとの間の距離が求められるので,
各マスタ−局を中心としてその距離を半径とする円を描
いて,その交点より求められる。
【0051】なお,高度を含む全地球的に立体的な位置
を求める場合には,マスタ−局3は4局以上必要であ
る。又,位置を求める計算処理は,基地局1のホストコ
ンピュ−タ12で処理する方法,スレ−ブ局5のスレ−
ブ局デ−タ処理装置52で処理する方法などいずれでも
よい。
【0052】又,双曲線航法で移動体6を測位する場合
には,図7,8に示すように,マスタ−局A,B,Cは
時間同期されてある時刻基準点が定められているから移
動体6(スレ−ブ局5)からの送信パルスがそれぞれ各
マスタ−局A,B,Cまでの伝播時間差tAB(=tB
A ),tBC(=tC −tB ),tCA(=tA −tC
として測定され,この値から双曲線航法により移動体6
の位置が求められる。
【0053】これ以外にも,二次元的あるいは三次元的
な位置を計測する場合には,3局あるいは4局以上のマ
スタ−局3から移動体6までの伝播遅延時間を計測して
求める等移動体6の位置デ−タはいかなる方法で測位し
てもよい。
【0054】
【発明の効果】この発明は,各移動体は,それぞれ任意
の通信媒体を介してデータの授受を行うスレーブ局を搭
載し,各スレーブ局では,それぞれ自己の移動体の測位
データを任意の測位手段で求め,これをそれぞれ属する
通信媒体を介してマスター局に伝送し,基地局の監視エ
リアを分割監視するために複数局配置されたマスター局
では,受信した測位データをマスター局データメモリに
一時格納するとともに,これを高速通信ネットワークを
介して基地局に伝送し,基地局では,全マスター局の制
御,基地局とマスター局とのデータ授受の制御,管理,
データテーブルへの書き込み,読出しの制御等を行うオ
ーガナイザを介して全移動体の測位データをデータテー
ブルに集約格納するとともに,これら測位データをホス
トコンピュータにより読み出して表示装置に表示して,
それぞれ異なる通信媒体に属するスレーブ局を搭載した
全移動体を一元的に監視するようにしたので,基地局に
おいて,通信媒体,通信システムの異なるデータ通信回
線をすべて組み込むことが出来るから,これらの通信媒
体,通信システムを利用する移動体をすべて基地局にお
いて一元的に監視することが出来る。その上,移動体の
種類毎に適した通信媒体を採用することが出来る。さら
に,移動体側では基地局から他の移動体のデータをも得
られるから互いの衝突防止にも役立てることが出来る。
【0055】特に,移動体の測位手段としてDGPSを
用いたものは,高い精度のデ−タが得られる。さらに,
船舶,列車,航空機等の異なる交通手段を一元的に管理
することが出来るから,それらの接続状態や乗客,貨物
等の動態を的確に把握するこが出来る。従って,特定の
交通路への集中を防ぐ交通管制を行って,交通渋滞を防
止することが出来るとともに,相互のメッセ−ジ交換機
能を利用して適切な指示,対応をとることも出来る。
【0056】その上,スレ−ブ局を具備すれば,徘徊老
人や行方不明者等のような移動体,あるいは移動体運行
の障害となるような障害物等の発見にも適用することが
出来る。
【0057】さらに,この発明は,基地局の監視エリア
内に複数のマスター局を設置するとともに,これらの各
マスター局は,互いに監視エリアが重複するように配置
したので,マスター局には,重複エリアが設定される。
従って,障害物等による電波のブラックゾーンを無くす
ことが出来るとともに,複数のマスター局で全移動体を
把握して相互チェック出来るため,システム全体の信頼
性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す要部構成図である。
【図2】この発明の実施例を示すもので,マスタ−局3
の要部構成図である。
【図3】この発明の実施例を示すもので,スレ−ブ局5
の要部構成図である。
【図4】この発明の実施例を示すもので,マスタ−局の
配置例とそのサ−ビスエリアを示す平面図である。
【図5】ρ−ρ航法の説明図である。
【図6】ρ−ρ航法による伝播時間を示す説明図であ
る。
【図7】双曲線航法の説明図である。
【図8】双曲線航法による伝播時間を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 基地局 11 GPS受信機 12 ホストコンピュ−タ 13 オ−ガナイザ 14 デ−タテ−ブル 15 表示装置 2 高速通信ネットワ−ク 3(M1,M2・・・)マスタ−局 4(C1,C2・・・)通信媒体 5(S1,S2・・・)スレ−ブ局 6(D1,D2・・・)移動体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−258000(JP,A) 特開 平2−220200(JP,A) 特開 平6−3431(JP,A) 特開 平4−360328(JP,A) 特開 平6−131600(JP,A) 特開 平5−336190(JP,A)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各移動体は,それぞれ任意の通信媒体を
    介してデータの授受を行うスレーブ局を搭載し, 各スレーブ局では,それぞれ自己の移動体の測位データ
    を任意の測位手段で求め, これをそれぞれ属する通信媒体を介してマスター局に伝
    送し, 基地局の監視エリアを分割監視するために複数局配置さ
    れた前記マスター局では,前記受信した測位データをマ
    スター局データメモリに一時格納するとともに,これを
    高速通信ネットワークを介して前記基地局に伝送し, この基地局では,全マスター局の制御,基地局とマスタ
    ー局とのデータの授受の制御,管理データテーブルへの
    書き込み,読出しの制御等を行うオーガナイザを介して
    全移動体の測位データを前記データテーブルに集約格納
    するとともに,これら測位データを,ホストコンピュー
    タにより読み出して表示装置に表示して,それぞれ異な
    る通信媒体に属する各スレーブ局を搭載した全移動体を
    一元的に監視することを特徴とする移動体の自動従属監
    視方法。
  2. 【請求項2】 基地局では,既知の場所で受信したGP
    S信号により,前記基地局の監視エリア内にあるスレー
    ブ局の位置をDGPS(デファレンシャルGPS)方法
    で求めるためのDGPS測位補正データを求め, このDGPS測位補正データを,前記基地局から高速通
    信ネットワークを介して前記基地局の監視エリアを分割
    監視するために複数局配置したマスター局へ伝送し, さらに,このマスター局からそれぞれの属する通信媒体
    を介して各移動体に搭載されたスレーブ局に伝送し, これら各スレーブ局では,それぞれ移動体の測位データ
    を,前記DGPS測位補正データを用いてDGPS方法
    によって求め, 前記各移動体は,このようにして求めた測位データを,
    それぞれ属する通信媒体を介してマスター局に伝送し, これら各マスター局では,前記それぞれ受信した測位デ
    ータを,マスター局データメモリに一時格納するととも
    に,これを前記高速通信ネットワークを介して前記基地
    局に伝送し, この基地局では,前記すべての移動体の測位データを,
    全マスター局の制御,基地局とマスター局とのデータの
    授受の制御,管理データテーブルへの書き込み,読出し
    の制御等を行うオーガナイザを介してデータテーブルに
    集約格納するとともに,これら測位データをホストコン
    ピュータにより読み出して表示装置に表示して,それぞ
    れ異なる通信媒体に属する各スレーブ局を搭載した全移
    動体を一元的に監視することを特徴とする移動体の自動
    従属監視方法。
  3. 【請求項3】 前記基地局の監視エリア内に時刻信号に
    同期した少なくとも3局の前記マスター局を備え,前記
    スレーブ局を搭載した移動体の測位データを,ρ−ρ航
    法を用いて求めたことを特徴とする請求項1に記載の移
    動体の自動従属監視方法。
  4. 【請求項4】 前記基地局の監視エリア内の前記マスタ
    ー局は,いずれも時刻信号に同期し,前記スレーブ局を
    搭載した移動体の測位データを,双曲線航法を用いて求
    めたことを特徴とする請求項1に記載の移動体の自動従
    属監視方法。
  5. 【請求項5】 前記基地局からは各移動体の測位データ
    を,前記高速通信ネットワークを介して前記マスター局
    に伝送し, これら各マスター局は,受信した全移動体の測位データ
    を,それぞれ任意の通信媒体に属する各移動体の前記ス
    レーブ局に伝送し, 各移動体の前記スレーブ局では,それぞれ自己の属する
    通信媒体および異なる通信媒体に属する移動体の測位デ
    ータを,それぞれ前記スレーブ局において一元的に表示
    することを特徴とする請求項1〜請求項4のそれぞれに
    記載の移動体の自動従属監視方法。
  6. 【請求項6】 前記基地局において,前記ホストコンピ
    ュータおよび前記オーガナイザを介して前記データテー
    ブルにメッセージを入力し, このメッセージを前記基地局から前記高速通信ネットワ
    ークを介して前記マスター局に伝送し, このマスター局では,受信した前記メッセージを,それ
    ぞれ任意の通信媒体に属する各移動体の前記スレーブ局
    に伝送し, 各移動体の前記スレーブ局では,受信した自己の属する
    通信媒体および異なる通信媒体に属する移動体からの前
    記メッセージを,それぞれスレーブ局に一元的に表示す
    ることを特徴とする請求項1〜請求項5のそれぞれに記
    載の移動体の自動従属監視方法。
  7. 【請求項7】 各移動体の前記スレーブ局において,そ
    れぞれスレーブ局データ処理装置を介して前記スレーブ
    局データメモリに前記メッセージを入力し, このメッセージを,各移動体は自己の属する通信媒体を
    介して前記マスター局に伝送し, これら各マスター局は,これらの前記メッセージを,前
    記高速通信ネットワークを介して前記基地局に伝送し, この基地局では,全移動体からの前記メッセージを,前
    記オーガナイザを介して前記データテーブルに集約格納
    するとともに,前記メッセージを前記ホストコンピュー
    タにより読み出してそれぞれ異なる通信媒体に属する前
    記各スレーブ局を搭載した移動体のメッセージを,前記
    表示装置に一元的に表示することを特徴とする請求項1
    〜請求項5のそれぞれに記載の移動体の自動従属監視方
    法。
  8. 【請求項8】 1つの基地局と, この基地局の監視エリア内に配置され,この基地局と高
    速通信ネットワークを介してデータの授受を行うととも
    に,それぞれの通信媒体に属するスレーブ局とのデータ
    の授受を行う複数のマスター局と, 前記基地局と前記複数のマスター局とのデータ伝送を行
    う前記高速通信ネットワークと, 前記マスター局と前記各スレーブ局とのデータ伝送を行
    う複数種類の前記通信媒体と, 前記スレーブ局をそれぞれ搭載している複数の移動体と
    からなり, 前記基地局は,各種のデータを処理するホストコンピュ
    ータと,前記全マスター局の制御,前記基地局と前記マ
    スター局とのデータの授受の制御,管理,データテーブ
    ルへの書き込み,読出しの制御等を行うオーガナイザ
    と,各種の全データが集約格納される前記データテーブ
    ルと,全移動体の測位データおよびメッセージ等の各種
    のデータを表示する表示装置と,前記高速通信ネットワ
    ークを介して前記マスター局と通信するための通信装置
    とを備え, 前記マスター局は,前記基地局と前記スレーブ局とから
    それぞれ授受するデータを制御処理するマスター局デー
    タ処理装置と,これらの授受されるデータを一時格納す
    るマスター局データメモリと,前記高速通信ネットワー
    クを介して前記基地局と前記マスター局との間のデータ
    の授受を行う通信装置と,前記スレーブ局と前記マスタ
    ー局との間のデータの授受を行う通信用送受信機とを備
    え, 前記スレーブ局は,このスレーブ局で授受されるデータ
    を制御処理するスレーブ局データ処理装置と,前記スレ
    ーブ局の測位データおよびメッセージ等の各種のデータ
    を一時格納するスレーブ局データメモリと,前記各種の
    データを自己の属する通信媒体によりマスター局をへて
    基地局へ伝送するとともに,この基地局から他の移動体
    の測位データおよびメッセージ等の各種のデータを受信
    するスレーブ局用送受信機とを備え, 前記基地局では,前記全移動体の測位データおよびメッ
    セージ等の各種のデータを,前記オーガナイザを介して
    前記データテーブルに集約格納するとともに,これら前
    記測位データ及びメッセージ等の各種のデータを,前記
    ホストコンピュータにより読み出して前記表示装置に表
    示して,それぞれ通信媒体の異なる前記スレーブ局を搭
    載した移動体を一元的に監視することを特徴とする移動
    体の自動従属監視装置。
  9. 【請求項9】1つの基地局と, この基地局の監視エリア内に配置され,この基地局と高
    速通信ネットワークを介して各種のデータの授受を行う
    とともに,それぞれの通信媒体に属するスレーブ局との
    データの授受を行う複数のマスター局と, 前記基地局と前記マスター局とのデータ伝送を行う前記
    高速通信ネットワークと, 前記マスター局と前記スレーブ局とのデータ伝送を行う
    複数種類の前記通信媒体と, 前記スレーブ局をそれぞれ搭載している複数の移動体と
    からなり, 前記基地局は,DGPSのためのDGPS測位補正デー
    タを求めるGPS受信機と,移動体の測位データおよび
    メッセージ等の各種のデータを処理するホストコンピュ
    ータと,前記全マスター局の制御,前記基地局と前記マ
    スター局との全データの制御と管理,前記データテーブ
    ルへの書き込み,読出し制御を行うオーガナイザと,前
    記測位データおよびメッセージ等の各種のデータが集約
    される前記データテーブルと,全移動体の測位データお
    よびメッセージ等の各種のデータを表示する表示装置
    と,前記高速通信ネットワークを介して前記マスター局
    と通信するための通信装置とを備え, 前記マスター局は,前記基地局と前記スレーブ局とから
    それぞれ授受するデータを制御処理するマスター局デー
    タ処理装置と,これらの授受されるデータを一時格納す
    るマスター局データメモリと,前記高速通信ネットワー
    クを介して前記基地局と前記マスター局との間のデータ
    の授受を行う通信装置と,前記スレーブ局と前記マスタ
    ー局との間のデータの授受を行う通信用送受信機とを備
    え, 前記スレーブ局は,DGPSのためのGPS信号を受信
    して基地局からマスター局を介して伝送された前記基地
    局におけるDGPS測位補正データによって自己の測位
    データを求めるためのスレーブ局DGPS受信機と,前
    記スレーブ局で授受されるデータを制御処理するスレー
    ブ局データ処理装置と,前記スレーブ局でDGPS方法
    により求めた測位データおよびメッセージ等の各種デー
    タを一時格納するスレーブ局データメモリと,前記測位
    データおよびメッセージ等の各種のデータを,自己の属
    する通信媒体により前記マスター局をへて前記基地局へ
    伝送するとともに,前記マスター局を介して前記基地局
    からの自己のDGPS測位データと他の移動体の測位デ
    ータおよびメッセージ等の各種のデータを受信するスレ
    ーブ局通信用送受信機とを備え, 前記基地局では,前記すべてのDGPS測位データ及び
    メッセージ等の各種のデータを,前記オーガナイザを介
    して前記データテーブルに集約格納するとともに,これ
    ら測位データおよびメッセージ等の各種のデータを,前
    記ホストコンピュータにより読み出して前記表示装置に
    表示して,それぞれ通信媒体の異なる各スレーブ局を搭
    載した移動体を一元的に監視することを特徴とする移動
    体の自動従属監視装置。
  10. 【請求項10】 前記基地局の監視エリア内に前記複数
    のマスター局を設置するとともに,これらの各マスター
    局は,互いにサービスエリアが重複するように配置した
    ことを特徴とする請求項8〜請求項9のそれぞれに記載
    の移動体の自動従属監視装置。
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