JP3484231B2 - Ｇｐｓ受信装置 - Google Patents
Ｇｐｓ受信装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＧＰＳ受信装置に関し、
さらに詳細には複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して
ＧＰＳ受信装置の位置および速度を算出するＧＰＳ受信
装置に関する。
さらに詳細には複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して
ＧＰＳ受信装置の位置および速度を算出するＧＰＳ受信
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＧＰＳ受信装置は図４に示すよう
に構成されていた。すなわち、ＧＰＳ航法システムを構
成する複数のＧＰＳ衛星から送信された電波をアンテナ
２１を介して受信し、受信信号から当該ＧＰＳ衛星の衛
星位置および衛星速度とＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信装置
までの擬似距離およびドップラ周波数とを受信部２２に
おいて求め、受信部２２において得た前記ＧＰＳ衛星の
衛星位置および衛星速度と擬似距離およびドップラ周波
数とからＧＰＳ受信装置の現在位置およびＧＰＳ受信装
置の位置を原点とする直交座標系の移動速度（以下、直
交座標系速度とも記す）を測位演算部２３において演算
し、直交座標系速度の雑音成分を低減するためのデジタ
ルフィルタからなるフィルタ部２４に測位演算部２３に
おいて演算された演算出力を供給し、フィルタ部２４か
らの出力を速さ・方位演算部２５に供給して、フィルタ
部２４から出力される雑音成分が除去された直交座標系
速度に基づいてＧＰＳ受信装置の移動速さおよび移動方
位を速さ・方位演算部２５において演算し、速さ・方位
演算部２５において演算されたＧＰＳ受信装置の移動速
さおよび移動方位に基づくＧＰＳ受信装置の位置の表示
がなされる。
に構成されていた。すなわち、ＧＰＳ航法システムを構
成する複数のＧＰＳ衛星から送信された電波をアンテナ
２１を介して受信し、受信信号から当該ＧＰＳ衛星の衛
星位置および衛星速度とＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信装置
までの擬似距離およびドップラ周波数とを受信部２２に
おいて求め、受信部２２において得た前記ＧＰＳ衛星の
衛星位置および衛星速度と擬似距離およびドップラ周波
数とからＧＰＳ受信装置の現在位置およびＧＰＳ受信装
置の位置を原点とする直交座標系の移動速度（以下、直
交座標系速度とも記す）を測位演算部２３において演算
し、直交座標系速度の雑音成分を低減するためのデジタ
ルフィルタからなるフィルタ部２４に測位演算部２３に
おいて演算された演算出力を供給し、フィルタ部２４か
らの出力を速さ・方位演算部２５に供給して、フィルタ
部２４から出力される雑音成分が除去された直交座標系
速度に基づいてＧＰＳ受信装置の移動速さおよび移動方
位を速さ・方位演算部２５において演算し、速さ・方位
演算部２５において演算されたＧＰＳ受信装置の移動速
さおよび移動方位に基づくＧＰＳ受信装置の位置の表示
がなされる。
【０００３】ここで、フィルタ部２４における演算につ
いて説明する。フィルタ部２４へ入力される時刻ｋにお
ける直交座標系速度の東方向の成分をＶＸk ′、フィル
タ部２４へ入力される時刻ｋにおける直交座標系速度の
北方向の成分をＶＹk ′、αをフィルタ２４の重み定
数、入力ＶＸk ′、ＶＹk ′に対するフィルタ部２４か
らの出力をＦＶＸk ′、ＦＶＹk ′としたとき、フィル
タ部２４において、それぞれ下記の（１）式および
（２）式の演算がなされる。
いて説明する。フィルタ部２４へ入力される時刻ｋにお
ける直交座標系速度の東方向の成分をＶＸk ′、フィル
タ部２４へ入力される時刻ｋにおける直交座標系速度の
北方向の成分をＶＹk ′、αをフィルタ２４の重み定
数、入力ＶＸk ′、ＶＹk ′に対するフィルタ部２４か
らの出力をＦＶＸk ′、ＦＶＹk ′としたとき、フィル
タ部２４において、それぞれ下記の（１）式および
（２）式の演算がなされる。
【０００４】
【数１】
【０００５】
【数２】
【０００６】以下、（ｋ−１）は時刻ｋから１サンプリ
ング期間前の時刻を示し、ＦＶＸk-1′、ＦＶＹk-1 ′
は時刻（ｋ−１）におけるフィルタ部２４からの出力を
示す。
ング期間前の時刻を示し、ＦＶＸk-1′、ＦＶＹk-1 ′
は時刻（ｋ−１）におけるフィルタ部２４からの出力を
示す。
【０００７】したがって（１）式および（２）式から明
らかなように、フィルタ部２４における出力ＦＶＸk ′
およびＦＶＹk ′は時刻ｋの入力から時刻（ｋ−１）に
おける出力を減算して重み定数αを乗算した値を時刻
（ｋ−１）における出力と加算したものであり、時刻ｋ
の入力から時刻（ｋ−１）における出力の減算によって
直交座標系速度の差が演算され、該差の重み定数分が補
正されることになって、フィルタ部２４において直交座
標系速度の雑音成分が低減される。
らかなように、フィルタ部２４における出力ＦＶＸk ′
およびＦＶＹk ′は時刻ｋの入力から時刻（ｋ−１）に
おける出力を減算して重み定数αを乗算した値を時刻
（ｋ−１）における出力と加算したものであり、時刻ｋ
の入力から時刻（ｋ−１）における出力の減算によって
直交座標系速度の差が演算され、該差の重み定数分が補
正されることになって、フィルタ部２４において直交座
標系速度の雑音成分が低減される。
【０００８】次に、速さ・方位演算部２５における演算
について説明する。時刻ｋにおけるＧＰＳ受信装置の移
動速さおよび移動方位を、ＳＰＤk ′およびＣＲＳk ′
としたとき、速さ・方位演算部２５において、それぞれ
下記の（３）式〜（５）式の演算がなされる。
について説明する。時刻ｋにおけるＧＰＳ受信装置の移
動速さおよび移動方位を、ＳＰＤk ′およびＣＲＳk ′
としたとき、速さ・方位演算部２５において、それぞれ
下記の（３）式〜（５）式の演算がなされる。
【０００９】
【数３】
【００１０】
【数４】
【００１１】
【数５】
【００１２】（４）式の演算は（ＦＶＹk ′＞０）のと
きになされる演算であり、（５）式の演算は（ＦＶ
Ｙk ′＜０）のときになされる演算である。そこで、雑
音成分が低減された直交座標系の移動速度から、（３）
式、（４）式または（５）式による演算によってＧＰＳ
受信装置の移動速さおよび移動方位が得られる。
きになされる演算であり、（５）式の演算は（ＦＶ
Ｙk ′＜０）のときになされる演算である。そこで、雑
音成分が低減された直交座標系の移動速度から、（３）
式、（４）式または（５）式による演算によってＧＰＳ
受信装置の移動速さおよび移動方位が得られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＧＰＳ
受信装置によって測定された直交座標系速度に含まれる
雑音成分は、直交座標系速度には依存せず一定である。
このため速さ・方位演算部の出力である速さに対しては
速さにかかわらず雑音成分は一定となる。
受信装置によって測定された直交座標系速度に含まれる
雑音成分は、直交座標系速度には依存せず一定である。
このため速さ・方位演算部の出力である速さに対しては
速さにかかわらず雑音成分は一定となる。
【００１４】しかし、前記のように雑音成分は直交座標
系速度に依存せず一定であるため、前記速さが速いとき
の移動方位に与える雑音成分の影響は小さく、前記速さ
が遅いときの移動方位への影響は大きく、移動方位に対
しては雑音成分は速さに逆比例した影響を与える。
系速度に依存せず一定であるため、前記速さが速いとき
の移動方位に与える雑音成分の影響は小さく、前記速さ
が遅いときの移動方位への影響は大きく、移動方位に対
しては雑音成分は速さに逆比例した影響を与える。
【００１５】この結果、従来のＧＰＳ受信装置によると
きは、速さ・方位演算後におけるＧＰＳ受信装置の移動
速さに対しては良好な算出結果が得られるが、移動方位
に対しては移動速さが遅い場合も移動速さが速い場合も
共に等しい重み定数でフィルタ操作が行われるために、
ＧＰＳ受信装置の移動速さが遅いときにおける雑音成分
が出力に大きく影響して移動方位に対しては良好な演算
結果が得られないという問題点があった。
きは、速さ・方位演算後におけるＧＰＳ受信装置の移動
速さに対しては良好な算出結果が得られるが、移動方位
に対しては移動速さが遅い場合も移動速さが速い場合も
共に等しい重み定数でフィルタ操作が行われるために、
ＧＰＳ受信装置の移動速さが遅いときにおける雑音成分
が出力に大きく影響して移動方位に対しては良好な演算
結果が得られないという問題点があった。
【００１６】本発明は、移動速さについても、移動方位
についても良好な演算結果を得ることができるＧＰＳ受
信装置を提供することを目的とする。
についても良好な演算結果を得ることができるＧＰＳ受
信装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明のＧＰＳ受信装置
は、ＧＰＳ航法システムを構成する複数のＧＰＳ衛星か
ら送信された電波を受信して当該ＧＰＳ衛星の衛星位置
および衛星速度とＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信装置までの
擬似距離およびドップラ周波数とを求める受信部と、前
記受信部により求められた衛星位置、衛星速度、擬似距
離およびドップラ周波数からＧＰＳ受信装置の現在位置
を原点とする直交座標系の移動速度を演算する測位演算
部と、前記測位演算部により演算された直交座標系の移
動速度と１サンプリング期間前の直交座標系の移動速度
との差に第１の重み定数を乗算した値に基づいて前記直
交座標系の移動速度の雑音成分を低減する第１フィルタ
部と、第１フィルタ部の出力に基づいてＧＰＳ受信装置
の移動速さを演算する速さ演算部と、前記測位演算部に
より求められた直交座標系の移動速度と１サンプリング
期間前の直交座標系の移動速度との差に第２の重み定数
と前記測位演算部により求められた直交座標系の移動速
度より算出した移動速さとの積を乗算した値に基づいて
前記直交座標系の移動速度の雑音成分を低減する第２フ
ィルタ部と、第２フィルタ部の出力に基づいてＧＰＳ受
信装置の移動方位を演算する方位演算部とを備えたこと
を特徴とする。
は、ＧＰＳ航法システムを構成する複数のＧＰＳ衛星か
ら送信された電波を受信して当該ＧＰＳ衛星の衛星位置
および衛星速度とＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信装置までの
擬似距離およびドップラ周波数とを求める受信部と、前
記受信部により求められた衛星位置、衛星速度、擬似距
離およびドップラ周波数からＧＰＳ受信装置の現在位置
を原点とする直交座標系の移動速度を演算する測位演算
部と、前記測位演算部により演算された直交座標系の移
動速度と１サンプリング期間前の直交座標系の移動速度
との差に第１の重み定数を乗算した値に基づいて前記直
交座標系の移動速度の雑音成分を低減する第１フィルタ
部と、第１フィルタ部の出力に基づいてＧＰＳ受信装置
の移動速さを演算する速さ演算部と、前記測位演算部に
より求められた直交座標系の移動速度と１サンプリング
期間前の直交座標系の移動速度との差に第２の重み定数
と前記測位演算部により求められた直交座標系の移動速
度より算出した移動速さとの積を乗算した値に基づいて
前記直交座標系の移動速度の雑音成分を低減する第２フ
ィルタ部と、第２フィルタ部の出力に基づいてＧＰＳ受
信装置の移動方位を演算する方位演算部とを備えたこと
を特徴とする。
【００１８】
【作用】本発明のＧＰＳ受信装置は、測位演算部におい
て演算された直交座標系の移動速度と１サンプリング期
間前の直交座標系の移動速度との差に第１の重み定数を
乗算した値に基づいて第１フィルタ部において雑音成分
が低減され、第１フィルタ部の出力に基づいてＧＰＳ受
信装置の移動速さが演算され、測位演算部において演算
された直交座標系の移動速度と１サンプリング期間前の
直交座標系の移動速度との差に第２の重み定数と前記測
位演算部により求められた直交座標系の移動速度より算
出した移動速さとの積を乗算した値に基づいて第２フィ
ルタ部において雑音成分が低減され、第２フィルタ部の
出力に基づいてＧＰＳ受信装置の移動方位が演算され
る。
て演算された直交座標系の移動速度と１サンプリング期
間前の直交座標系の移動速度との差に第１の重み定数を
乗算した値に基づいて第１フィルタ部において雑音成分
が低減され、第１フィルタ部の出力に基づいてＧＰＳ受
信装置の移動速さが演算され、測位演算部において演算
された直交座標系の移動速度と１サンプリング期間前の
直交座標系の移動速度との差に第２の重み定数と前記測
位演算部により求められた直交座標系の移動速度より算
出した移動速さとの積を乗算した値に基づいて第２フィ
ルタ部において雑音成分が低減され、第２フィルタ部の
出力に基づいてＧＰＳ受信装置の移動方位が演算され
る。
【００１９】したがって、第１および第２の重み定数が
独立して設定できると共に、第２フィルタ部において直
交座標系の移動速度より算出した移動速さに基づく重み
が乗算されるために、雑音成分は直交座標系の移動速度
に依存せず一定であっても、前記移動速さが速いときの
移動方位に与える雑音成分の影響と前記移動速さが遅い
ときの移動方位への影響とは同程度となり、ＧＰＳ受信
装置の移動速さについても移動方位についても、良好な
結果を得ることができる。
独立して設定できると共に、第２フィルタ部において直
交座標系の移動速度より算出した移動速さに基づく重み
が乗算されるために、雑音成分は直交座標系の移動速度
に依存せず一定であっても、前記移動速さが速いときの
移動方位に与える雑音成分の影響と前記移動速さが遅い
ときの移動方位への影響とは同程度となり、ＧＰＳ受信
装置の移動速さについても移動方位についても、良好な
結果を得ることができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明にかかるＧＰＳ受信装置を実施
例によって説明する。
例によって説明する。
【００２１】図１は本発明にかかる一実施例のＧＰＳ受
信装置の構成を示すブロック図である。
信装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】本実施例のＧＰＳ受信装置は、ＧＰＳ航法
システムを構成する複数のＧＰＳ衛星から送信される電
波をアンテナ１１を介して受信し、受信信号から当該Ｇ
ＰＳ衛星の衛星位置および衛星速度とＧＰＳ衛星からＧ
ＰＳ受信装置までの擬似距離およびドップラ周波数を受
信部１２において求め、受信部１２において得た前記Ｇ
ＰＳ衛星の衛星位置および衛星速度と擬似距離およびド
ップラ周波数よりＧＰＳ受信装置の現在位置およびＧＰ
Ｓ受信装置の位置を原点とする直交座標系速度を測位演
算部１３において演算する。
システムを構成する複数のＧＰＳ衛星から送信される電
波をアンテナ１１を介して受信し、受信信号から当該Ｇ
ＰＳ衛星の衛星位置および衛星速度とＧＰＳ衛星からＧ
ＰＳ受信装置までの擬似距離およびドップラ周波数を受
信部１２において求め、受信部１２において得た前記Ｇ
ＰＳ衛星の衛星位置および衛星速度と擬似距離およびド
ップラ周波数よりＧＰＳ受信装置の現在位置およびＧＰ
Ｓ受信装置の位置を原点とする直交座標系速度を測位演
算部１３において演算する。
【００２３】直交座標系速度の雑音成分を低減するため
のデジタルフィルタからなる第１フィルタ部１４および
デジタルフィルタからなる第２フィルタ部１６に、測位
演算部１３によって演算した演算出力を供給し、第１フ
ィルタ部１４によって第１の重み定数を用いて雑音成分
を除去し、第２フィルタ部１６によって第２の重み定数
および移動速さとの積を用いて雑音成分を低減する。
のデジタルフィルタからなる第１フィルタ部１４および
デジタルフィルタからなる第２フィルタ部１６に、測位
演算部１３によって演算した演算出力を供給し、第１フ
ィルタ部１４によって第１の重み定数を用いて雑音成分
を除去し、第２フィルタ部１６によって第２の重み定数
および移動速さとの積を用いて雑音成分を低減する。
【００２４】第１フィルタ部１４からの出力は速さ演算
部１５に供給し、第１フィルタ部１４にて雑音成分が除
去された直交座標系速度に基づいてＧＰＳ受信装置の移
動速さを演算し、第２フィルタ部１６からの出力は方位
演算部１７に供給し、第１フィルタ部１４にて雑音成分
が除去された直交座標系速度に基づいてＧＰＳ受信装置
の移動方位を演算する。
部１５に供給し、第１フィルタ部１４にて雑音成分が除
去された直交座標系速度に基づいてＧＰＳ受信装置の移
動速さを演算し、第２フィルタ部１６からの出力は方位
演算部１７に供給し、第１フィルタ部１４にて雑音成分
が除去された直交座標系速度に基づいてＧＰＳ受信装置
の移動方位を演算する。
【００２５】ここで、第１フィルタ部１４の構成および
第１フィルタ部１４における演算について説明する。
第１フィルタ部１４における演算について説明する。
【００２６】第１フィルタ部１４へ入力される時刻ｋに
おける直交座標系速度の東方向の成分をＶＸk 、第１フ
ィルタ部１４へ入力される時刻ｋにおける直交座標系速
度の北方向の成分をＶＹk 、α0 を第１の重み定数であ
る第１フィルタ部１４のフィルタ係数、第１フィルタ部
１４からの入力ＶＸk 、ＶＹk に対する出力をＦＶ
Ｘ k 、ＦＶＹk とする。
おける直交座標系速度の東方向の成分をＶＸk 、第１フ
ィルタ部１４へ入力される時刻ｋにおける直交座標系速
度の北方向の成分をＶＹk 、α0 を第１の重み定数であ
る第１フィルタ部１４のフィルタ係数、第１フィルタ部
１４からの入力ＶＸk 、ＶＹk に対する出力をＦＶ
Ｘ k 、ＦＶＹk とする。
【００２７】第１フィルタ部１４は図２に示す如く、直
交座標系速度の東方向の成分ＶＸkとフィルタ係数α0
とを乗算する乗算器１４ａａ、乗算器１４ａａの出力と
後記の乗算器１４ａｂの出力とを加算して第１フィルタ
部１４の一方の出力ＦＶＸkとする加算器１４ａｃ、フ
ィルタ係数α0 を“１”から減算する加算器１４ａｄ、
出力ＦＶＸk を１サンプリング期間遅延させる遅延器１
４ａｅ、遅延器１４ａｅの出力と加算器１４ａｄの出力
とを乗算する乗算器１４ａｂを備えると共に、直交座標
系速度の北方向の成分ＶＹk に対しても同様に、乗算器
１４ｂａ、１４ｂｂ、加算器１４ｂｃおよび遅延器１４
ｂｅを備えている。
交座標系速度の東方向の成分ＶＸkとフィルタ係数α0
とを乗算する乗算器１４ａａ、乗算器１４ａａの出力と
後記の乗算器１４ａｂの出力とを加算して第１フィルタ
部１４の一方の出力ＦＶＸkとする加算器１４ａｃ、フ
ィルタ係数α0 を“１”から減算する加算器１４ａｄ、
出力ＦＶＸk を１サンプリング期間遅延させる遅延器１
４ａｅ、遅延器１４ａｅの出力と加算器１４ａｄの出力
とを乗算する乗算器１４ａｂを備えると共に、直交座標
系速度の北方向の成分ＶＹk に対しても同様に、乗算器
１４ｂａ、１４ｂｂ、加算器１４ｂｃおよび遅延器１４
ｂｅを備えている。
【００２８】上記のように構成された第１フィルタ部１
４において下記の（６）式および（７）式の演算がなさ
れる。
４において下記の（６）式および（７）式の演算がなさ
れる。
【００２９】
【数６】
【００３０】
【数７】
【００３１】ここで、ＦＶＸk-1 、ＦＶＹk-1 は１サン
プリング期間前の時刻（ｋ−１）における第１フィルタ
部１４からの出力を示す。
プリング期間前の時刻（ｋ−１）における第１フィルタ
部１４からの出力を示す。
【００３２】したがって（６）式および（７）式から明
らかなように、第１フィルタ部１４における出力ＦＶＸ
k およびＦＶＹk は時刻ｋの入力から時刻（ｋ−１）に
おける出力を減算して第１の重み定数α0 を乗算した値
を時刻（ｋ−１）における出力と加算したものであり、
時刻ｋの入力から時刻（ｋ−１）における出力の減算に
よって直交座標系速度の差が演算され、該差の第１の重
み定数α0 分が補正されることになって、第１フィルタ
部１４において直交座標系速度の雑音成分が低減され
る。
らかなように、第１フィルタ部１４における出力ＦＶＸ
k およびＦＶＹk は時刻ｋの入力から時刻（ｋ−１）に
おける出力を減算して第１の重み定数α0 を乗算した値
を時刻（ｋ−１）における出力と加算したものであり、
時刻ｋの入力から時刻（ｋ−１）における出力の減算に
よって直交座標系速度の差が演算され、該差の第１の重
み定数α0 分が補正されることになって、第１フィルタ
部１４において直交座標系速度の雑音成分が低減され
る。
【００３３】次に、速さ演算部１５における演算につい
て説明する。時刻ｋにおけるＧＰＳ受信装置の移動速さ
をＳＰＤk としたとき、（６）式および（７）式に基づ
いて速さ演算部１５において下記の（８）式の演算がな
されて、ＧＰＳ受信装置の移動速さが演算される。
て説明する。時刻ｋにおけるＧＰＳ受信装置の移動速さ
をＳＰＤk としたとき、（６）式および（７）式に基づ
いて速さ演算部１５において下記の（８）式の演算がな
されて、ＧＰＳ受信装置の移動速さが演算される。
【００３４】
【数８】
【００３５】次に、第２フィルタ部１６の構成および第
２フィルタ部１６における演算について説明する。
２フィルタ部１６における演算について説明する。
【００３６】入力ＶＸk 、ＶＹk に基づく第２フィルタ
部１６の出力、すなわち第２フィルタ部１６から出力さ
れる時刻ｋにおける直交座標系速度の東方向の成分をＧ
ＶＸ k 、フィルタ部１６から出力される時刻ｋにおける
直交座標系速度の北方向の成分をＧＶＹk とし、βを第
２の重み定数である第２フィルタ部１６のフィルタ係数
とする。
部１６の出力、すなわち第２フィルタ部１６から出力さ
れる時刻ｋにおける直交座標系速度の東方向の成分をＧ
ＶＸ k 、フィルタ部１６から出力される時刻ｋにおける
直交座標系速度の北方向の成分をＧＶＹk とし、βを第
２の重み定数である第２フィルタ部１６のフィルタ係数
とする。
【００３７】第２フィルタ部１６は図３に示す如く、直
交座標系速度の東方向の成分ＶＸkの２乗と直交座標系
速度の北方向の成分ＶＹk の２乗とを加算し加算結果を
開平して速さを演算する演算器１６ｃａ、演算器１６ｃ
ａの出力とフィルタ係数βとを乗算する乗算器１６ｃ
ｄ、乗算器１６ｃｄの出力を“１”から減算する加算器
１６ｃｅ、直交座標系速度の東方向の成分ＶＸk と乗算
器１６ｃｄの出力とを乗算する乗算器１６ａａ、乗算器
１６ａａの出力と後記する乗算器１６ａｂの出力とを加
算して第２フィルタ部１６の一方の出力ＧＶＸk とする
加算器１６ａｃ、出力ＧＶＸk を１サンプリング期間遅
延させる遅延器１６ａｄ、遅延器１６ａｄの出力と加算
器１６ｃｅの出力とを乗算する乗算器１６ａｂを備える
と共に、直交座標系速度の北方向の成分ＶＹk に対して
も同様に、乗算器１６ｂａ、１６ｂｂ、加算器１６ｂｃ
および遅延器１６ｂｄを備えている。
交座標系速度の東方向の成分ＶＸkの２乗と直交座標系
速度の北方向の成分ＶＹk の２乗とを加算し加算結果を
開平して速さを演算する演算器１６ｃａ、演算器１６ｃ
ａの出力とフィルタ係数βとを乗算する乗算器１６ｃ
ｄ、乗算器１６ｃｄの出力を“１”から減算する加算器
１６ｃｅ、直交座標系速度の東方向の成分ＶＸk と乗算
器１６ｃｄの出力とを乗算する乗算器１６ａａ、乗算器
１６ａａの出力と後記する乗算器１６ａｂの出力とを加
算して第２フィルタ部１６の一方の出力ＧＶＸk とする
加算器１６ａｃ、出力ＧＶＸk を１サンプリング期間遅
延させる遅延器１６ａｄ、遅延器１６ａｄの出力と加算
器１６ｃｅの出力とを乗算する乗算器１６ａｂを備える
と共に、直交座標系速度の北方向の成分ＶＹk に対して
も同様に、乗算器１６ｂａ、１６ｂｂ、加算器１６ｂｃ
および遅延器１６ｂｄを備えている。
【００３８】上記のように構成された第２フィルタ部１
６において下記の（９）式および（１０）式の演算がな
される。
６において下記の（９）式および（１０）式の演算がな
される。
【００３９】
【数９】
【００４０】
【数１０】
【００４１】ここで、ＧＶＸk-1 、ＧＶＹk-1 は１サン
プリング期間前の時刻（ｋ−１）における第２フィルタ
部１６からの出力を示す。
プリング期間前の時刻（ｋ−１）における第２フィルタ
部１６からの出力を示す。
【００４２】したがって（９）式および（１０）式から
明らかなように、第２フィルタ部１６における出力ＧＶ
Ｘk およびＧＶＹk は時刻ｋの入力から時刻（ｋ−１）
における出力を減算し、この減算値に第２の重み定数β
と測位演算部１３から出力された直交座標系の移動速度
より算出した移動速さとの積を乗算した値を時刻（ｋ−
１）における出力と加算したものであり、時刻ｋの入力
から時刻（ｋ−１）における出力の減算によって直交座
標系速度の差が演算され、該差に第２の重み定数βと測
位演算部１３から出力された直交座標系の移動速度より
算出した移動速さとの積を乗算した分が補正されること
になって、第２フィルタ部１６において直交座標系速度
の雑音成分が低減される。
明らかなように、第２フィルタ部１６における出力ＧＶ
Ｘk およびＧＶＹk は時刻ｋの入力から時刻（ｋ−１）
における出力を減算し、この減算値に第２の重み定数β
と測位演算部１３から出力された直交座標系の移動速度
より算出した移動速さとの積を乗算した値を時刻（ｋ−
１）における出力と加算したものであり、時刻ｋの入力
から時刻（ｋ−１）における出力の減算によって直交座
標系速度の差が演算され、該差に第２の重み定数βと測
位演算部１３から出力された直交座標系の移動速度より
算出した移動速さとの積を乗算した分が補正されること
になって、第２フィルタ部１６において直交座標系速度
の雑音成分が低減される。
【００４３】次に、方位演算部１７における演算につい
て説明する。方位演算部１７において下記の（１１）式
および（１２）式の演算がなされる。
て説明する。方位演算部１７において下記の（１１）式
および（１２）式の演算がなされる。
【００４４】
【数１１】
【００４５】
【数１２】
【００４６】（１１）式の演算は（ＧＶＹk ＞０）のと
きになされる演算であり、（１２）式の演算は（ＧＶＹ
k ＜０）のときになされる演算である。そこで雑音成分
が低減された直交座標系速度から、（１１）式または
（１２）式による演算によってＧＰＳ受信装置の移動方
位が得られる。
きになされる演算であり、（１２）式の演算は（ＧＶＹ
k ＜０）のときになされる演算である。そこで雑音成分
が低減された直交座標系速度から、（１１）式または
（１２）式による演算によってＧＰＳ受信装置の移動方
位が得られる。
【００４７】上記のようにして速さ演算部１５および方
位演算部１７から得られたＧＰＳ受信装置の移動速さと
移動方位とは表示部１８に供給されて、ＧＰＳ受信装置
の移動速さと移動方位とに基づくＧＰＳ受信装置の位置
の表示が表示部１８においてなされる。この表示部１８
における表示に際して表示単位の変換を行って表示され
る。さらに、他の表示も併せて表示しても良い。
位演算部１７から得られたＧＰＳ受信装置の移動速さと
移動方位とは表示部１８に供給されて、ＧＰＳ受信装置
の移動速さと移動方位とに基づくＧＰＳ受信装置の位置
の表示が表示部１８においてなされる。この表示部１８
における表示に際して表示単位の変換を行って表示され
る。さらに、他の表示も併せて表示しても良い。
【００４８】上記のように、ＧＰＳ受信装置の移動速さ
に対しては雑音成分は一定であるため、第１フィルタ部
１４において従来の場合と同様の処理がなされてＧＰＳ
受信装置の移動速さを得て、良好な演算値が得られるこ
とになる。一方、ＧＰＳ受信装置の移動方位に対して
は、第２フィルタ部１６においてＧＰＳ受信装置に移動
速さが小さいときは実質的に小さい重みが、移動速さが
大きいときには実質的に大きい重みが与えられて処理さ
れ、ＧＰＳ受信装置の移動方位を得て、良好な演算値が
得られることになる。
に対しては雑音成分は一定であるため、第１フィルタ部
１４において従来の場合と同様の処理がなされてＧＰＳ
受信装置の移動速さを得て、良好な演算値が得られるこ
とになる。一方、ＧＰＳ受信装置の移動方位に対して
は、第２フィルタ部１６においてＧＰＳ受信装置に移動
速さが小さいときは実質的に小さい重みが、移動速さが
大きいときには実質的に大きい重みが与えられて処理さ
れ、ＧＰＳ受信装置の移動方位を得て、良好な演算値が
得られることになる。
【００４９】なお、上記した実施例において、第１およ
び第２の重み定数α0 およびβを一定として説明した
が、例えば船舶用、航空機用、車両用などＧＰＳ受信装
置の用途に基づいて変更するようにしても良い。このよ
うにすることによって用途による最適な演算結果を得る
ことができる。
び第２の重み定数α0 およびβを一定として説明した
が、例えば船舶用、航空機用、車両用などＧＰＳ受信装
置の用途に基づいて変更するようにしても良い。このよ
うにすることによって用途による最適な演算結果を得る
ことができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＧＰＳ受信
装置によれば、測位演算部において演算された直交座標
系の移動速度は、第１の重み定数に基づいて第１フィル
タ部において雑音成分が低減され、第２の重み定数と前
記測位演算部により求められた直交座標系の移動速度よ
り算出した移動速さとの積に基づいて第２フィルタ部に
おいて雑音成分が低減され、第１フィルタ部によって雑
音成分が低減された直交座標系の移動速度に基づいてＧ
ＰＳ受信装置の移動速さが演算され、第２フィルタ部に
よって雑音成分が低減された直交座標系の移動速度に基
づいてＧＰＳ受信装置の移動方位が演算され、ここで第
１および第２の重み定数が独立して設定できると共に、
第２フィルタ部において直交座標系の移動速度より算出
した移動速さに基づく重みが乗算されるために、雑音成
分は直交座標系の移動速度に依存せず一定であっても、
前記移動速さが速いときの移動方位に与える雑音成分の
影響と前記移動速さが遅いときの移動方位への影響とは
同程度となり、ＧＰＳ受信装置の移動速さについても、
移動方位についても、良好な結果を得ることができると
いう効果がある。
装置によれば、測位演算部において演算された直交座標
系の移動速度は、第１の重み定数に基づいて第１フィル
タ部において雑音成分が低減され、第２の重み定数と前
記測位演算部により求められた直交座標系の移動速度よ
り算出した移動速さとの積に基づいて第２フィルタ部に
おいて雑音成分が低減され、第１フィルタ部によって雑
音成分が低減された直交座標系の移動速度に基づいてＧ
ＰＳ受信装置の移動速さが演算され、第２フィルタ部に
よって雑音成分が低減された直交座標系の移動速度に基
づいてＧＰＳ受信装置の移動方位が演算され、ここで第
１および第２の重み定数が独立して設定できると共に、
第２フィルタ部において直交座標系の移動速度より算出
した移動速さに基づく重みが乗算されるために、雑音成
分は直交座標系の移動速度に依存せず一定であっても、
前記移動速さが速いときの移動方位に与える雑音成分の
影響と前記移動速さが遅いときの移動方位への影響とは
同程度となり、ＧＰＳ受信装置の移動速さについても、
移動方位についても、良好な結果を得ることができると
いう効果がある。
【図１】本発明にかかるＧＰＳ受信装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかるＧＰＳ受信装置の一実施例にお
ける第１フィルタ部の構成を示すブロック図である。
ける第１フィルタ部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかるＧＰＳ受信装置の一実施例にお
ける第２フィルタ部の構成を示すブロック図である。
ける第２フィルタ部の構成を示すブロック図である。
【図４】従来のＧＰＳ受信装置の構成を示すブロック図
である。
である。
１１…アンテナ １２…受信部
１３…測位演算部 １４…第１フィルタ部
１５…速さ演算部 １６…第２フィルタ部
１７…方位演算部 １８…表示部
Claims (2)
- 【請求項１】ＧＰＳ航法システムを構成する複数のＧＰ
Ｓ衛星から送信された電波を受信して当該ＧＰＳ衛星の
衛星位置および衛星速度とＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信装
置までの擬似距離およびドップラ周波数とを求める受信
部と、前記受信部により求められた衛星位置、衛星速
度、擬似距離およびドップラ周波数からＧＰＳ受信装置
の現在位置を原点とする直交座標系の移動速度を演算す
る測位演算部と、前記測位演算部により演算された直交
座標系の移動速度と１サンプリング期間前の直交座標系
の移動速度との差に第１の重み定数を乗算した値に基づ
いて前記直交座標系の移動速度の雑音成分を低減する第
１フィルタ部と、第１フィルタ部の出力に基づいてＧＰ
Ｓ受信装置の移動速さを演算する速さ演算部と、前記測
位演算部により求められた直交座標系の移動速度と１サ
ンプリング期間前の直交座標系の移動速度との差に第２
の重み定数と前記測位演算部により求められた直交座標
系の移動速度より算出した移動速さとの積を乗算した値
に基づいて前記直交座標系の移動速度の雑音成分を低減
する第２フィルタ部と、第２フィルタ部の出力に基づい
てＧＰＳ受信装置の移動方位を演算する方位演算部とを
備えたことを特徴とするＧＰＳ受信装置。 - 【請求項２】請求項１記載のＧＰＳ受信装置において、
第１の重み定数および第２の重み定数を変更可能とした
ことを特徴とするＧＰＳ受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19665194A JP3484231B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Ｇｐｓ受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19665194A JP3484231B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Ｇｐｓ受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862320A JPH0862320A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3484231B2 true JP3484231B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=16361329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19665194A Expired - Fee Related JP3484231B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Ｇｐｓ受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484231B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005008360A1 (de) * | 2005-02-23 | 2006-08-24 | Vodafone Holding Gmbh | Verfahren und System zur Ermittlung von Positionsdaten eines Objekts |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP19665194A patent/JP3484231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0862320A (ja) | 1996-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |