JP3505384B2 - Gpsシュミレータ装置 - Google Patents
Gpsシュミレータ装置Info
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- JP3505384B2 JP3505384B2 JP11035298A JP11035298A JP3505384B2 JP 3505384 B2 JP3505384 B2 JP 3505384B2 JP 11035298 A JP11035298 A JP 11035298A JP 11035298 A JP11035298 A JP 11035298A JP 3505384 B2 JP3505384 B2 JP 3505384B2
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- gps
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、GPS差分航法シ
ステムの開発などに使用されるGPSシュミレータ装置
に関する。
ステムの開発などに使用されるGPSシュミレータ装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】宇宙往還機や航空機など小型着陸機に搭
載されるGPS差分航法システムの開発にあたっては、
GPS差分航法の精度を評価するためにGPSシュミレ
ータ装置が利用される。そして、GPSシュミレータ装
置を構成する場合、GPS衛星から送信されるGPS信
号の他に、地上に位置するGPS地上局から送られるシ
ュードライト信号を用いることによって、GPS差分航
法の航法精度を向上させることができる。
載されるGPS差分航法システムの開発にあたっては、
GPS差分航法の精度を評価するためにGPSシュミレ
ータ装置が利用される。そして、GPSシュミレータ装
置を構成する場合、GPS衛星から送信されるGPS信
号の他に、地上に位置するGPS地上局から送られるシ
ュードライト信号を用いることによって、GPS差分航
法の航法精度を向上させることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】GPS信号とシュード
ライト信号とを用いるGPSシュミレータ装置は、GP
S信号とシュードライト信号との間で時刻同期をとる必
要がある。しかし、従来のGPSシュミレータ装置は、
共通の発振源を用いて、GPS信号とシュードライト信
号との時刻同期をとっている。このような構成では、時
刻同期をとる際に、GPS衛星から実際に出力されたG
PS信号が使用されていない。このため、実際に使用す
る条件を模擬できず、高精度の評価が得られない。
ライト信号とを用いるGPSシュミレータ装置は、GP
S信号とシュードライト信号との間で時刻同期をとる必
要がある。しかし、従来のGPSシュミレータ装置は、
共通の発振源を用いて、GPS信号とシュードライト信
号との時刻同期をとっている。このような構成では、時
刻同期をとる際に、GPS衛星から実際に出力されたG
PS信号が使用されていない。このため、実際に使用す
る条件を模擬できず、高精度の評価が得られない。
【0004】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、実際に使用される条件を模擬でき、高精度の評価が
行えるGPSシュミレータ装置を提供することを目的と
する。
で、実際に使用される条件を模擬でき、高精度の評価が
行えるGPSシュミレータ装置を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、小型着陸機の
軌道を生成し、かつ、前記軌道上に位置する前記小型着
陸機とGPS衛星間および前記小型着陸機とGPS地上
局間それぞれのシュードレンジおよびデルタレンジを計
算し航法メッセージを生成する計算部と、この計算部で
生成された前記航法メッセージをもとにGPS信号を生
成する第1信号発生部と、前記計算部で生成された前記
航法メッセージをもとにシュードライト信号を生成する
第2信号発生部と、前記GPS信号および前記シュード
ライト信号を合成して合成信号を生成する信号合成部と
を具備したGPSシュミレータ装置において、前記合成
信号に含まれる前記GPS信号から同期信号を取り出
し、この同期信号を用いて前記GPS信号と前記シュー
ドライト信号との時刻同期をとることを特徴としてい
る。
軌道を生成し、かつ、前記軌道上に位置する前記小型着
陸機とGPS衛星間および前記小型着陸機とGPS地上
局間それぞれのシュードレンジおよびデルタレンジを計
算し航法メッセージを生成する計算部と、この計算部で
生成された前記航法メッセージをもとにGPS信号を生
成する第1信号発生部と、前記計算部で生成された前記
航法メッセージをもとにシュードライト信号を生成する
第2信号発生部と、前記GPS信号および前記シュード
ライト信号を合成して合成信号を生成する信号合成部と
を具備したGPSシュミレータ装置において、前記合成
信号に含まれる前記GPS信号から同期信号を取り出
し、この同期信号を用いて前記GPS信号と前記シュー
ドライト信号との時刻同期をとることを特徴としてい
る。
【0006】
【発明の実施の形態】まず、小型着陸機に搭載される搭
載用GPS受信機などに対し、GPSシュミレータ装置
を用いてGPS差分航法の精度を評価する方法について
図1の概略の構成図を参照して説明する。
載用GPS受信機などに対し、GPSシュミレータ装置
を用いてGPS差分航法の精度を評価する方法について
図1の概略の構成図を参照して説明する。
【0007】符号11は搭載用GPS受信機を搭載した
小型着陸機で、地上には、地上GPS受信機が設けられ
たGPS地上局12、および、シュードライト信号送信
機が設けられたシュードライト地上局13が設置されて
いる。また、空間には複数のGPS衛星S1〜S3が配
置されている。
小型着陸機で、地上には、地上GPS受信機が設けられ
たGPS地上局12、および、シュードライト信号送信
機が設けられたシュードライト地上局13が設置されて
いる。また、空間には複数のGPS衛星S1〜S3が配
置されている。
【0008】そして、それぞれのGPS衛星S1〜S3
から小型着陸機11に向けGPS信号G11〜G13(以下
はG11〜G13を代表してG1で示す)が送られる。ま
た、それぞれのGPS衛星S1〜S3からGPS地上局
12に向けGPS信号G21〜G23(以下はG21〜G23を
代表してG2で示す)が送られる。GPS地上局12
は、GPS信号G2を受信すると、自分の位置が既知で
あることを利用して、各種の誤差データなどを含んだシ
ュードライト信号P1、P2を生成し、シュードライト
地上局13に送る。シュードライト地上局13は、シュ
ードライト信号P1をGPS地上局12に送り、また、
シュードライト信号P2を小型着陸機11に送ってい
る。
から小型着陸機11に向けGPS信号G11〜G13(以下
はG11〜G13を代表してG1で示す)が送られる。ま
た、それぞれのGPS衛星S1〜S3からGPS地上局
12に向けGPS信号G21〜G23(以下はG21〜G23を
代表してG2で示す)が送られる。GPS地上局12
は、GPS信号G2を受信すると、自分の位置が既知で
あることを利用して、各種の誤差データなどを含んだシ
ュードライト信号P1、P2を生成し、シュードライト
地上局13に送る。シュードライト地上局13は、シュ
ードライト信号P1をGPS地上局12に送り、また、
シュードライト信号P2を小型着陸機11に送ってい
る。
【0009】上記した構成において、小型着陸機11で
は、GPS衛星S1〜S3から送られる複数のGPS信
号G1、および、シュードライト地上局13から送られ
たシュードライト信号P2をそれぞれ受信し、搭載用G
PS受信機の航法精度などの評価が行われる。
は、GPS衛星S1〜S3から送られる複数のGPS信
号G1、および、シュードライト地上局13から送られ
たシュードライト信号P2をそれぞれ受信し、搭載用G
PS受信機の航法精度などの評価が行われる。
【0010】ここで、上記したGPS信号G1、G2や
シュードライト信号P1、P2を生成する構成について
図2を参照して説明する。符号21は計算部で、計算部
21は信号発生制御器21aなどから構成されている。
信号発生制御器21aは小型着陸機11の軌道を生成し
ている。さらに、小型着陸機11の軌道とGPS衛星S
1〜S3間のシュードレンジおよびデルタレンジ、そし
て、小型着陸機11の軌道とGPS地上局12間のシュ
ードレンジおよびデルタレンジをそれぞれ計算し、航法
メッセージMを生成している。なお、シュードレンジ
は、両者の間の真の距離に、時計誤差や信号の伝搬誤差
を加えた距離を意味し、デルタレンジはドップラによる
搬送波位相の変化量を意味している。
シュードライト信号P1、P2を生成する構成について
図2を参照して説明する。符号21は計算部で、計算部
21は信号発生制御器21aなどから構成されている。
信号発生制御器21aは小型着陸機11の軌道を生成し
ている。さらに、小型着陸機11の軌道とGPS衛星S
1〜S3間のシュードレンジおよびデルタレンジ、そし
て、小型着陸機11の軌道とGPS地上局12間のシュ
ードレンジおよびデルタレンジをそれぞれ計算し、航法
メッセージMを生成している。なお、シュードレンジ
は、両者の間の真の距離に、時計誤差や信号の伝搬誤差
を加えた距離を意味し、デルタレンジはドップラによる
搬送波位相の変化量を意味している。
【0011】そして、計算部21はデータ要求がある
と、生成した航法メッセージMを、GPS信号発生部2
2およびシュードライト信号部23に送る。
と、生成した航法メッセージMを、GPS信号発生部2
2およびシュードライト信号部23に送る。
【0012】GPS信号発生部22は、2つのGPS信
号発生器22a、22bから構成されている。GPS信
号発生器22a、22bはそれぞれ複数チャンネルを有
している。そして、計算部21から送られてくる航法メ
ッセージMをもとに、複数のGPS衛星S1〜S3それ
ぞれから小型着陸機11に向け送信される第1のGPS
信号G1、および、GPS地上局12に向け送信される
第2のGPS信号G2を生成する。
号発生器22a、22bから構成されている。GPS信
号発生器22a、22bはそれぞれ複数チャンネルを有
している。そして、計算部21から送られてくる航法メ
ッセージMをもとに、複数のGPS衛星S1〜S3それ
ぞれから小型着陸機11に向け送信される第1のGPS
信号G1、および、GPS地上局12に向け送信される
第2のGPS信号G2を生成する。
【0013】また、シュードライト信号発生部23は、
シュードライト信号発生器23aや時刻同期回路23
b、航法データ発生器23cなどから構成されている。
なお、計算部21から送られる航法メッセージMはシュ
ードライト信号発生器23aに入力される。シュードラ
イト信号発生器23aは航法メッセージMをもとに、第
1および第2のシュードライト信号P1、P2を生成す
る。そして、生成した第1および第2のシュードライト
信号P1、P2をそれぞれ第1および第2の合成部24
a、24bに送る。
シュードライト信号発生器23aや時刻同期回路23
b、航法データ発生器23cなどから構成されている。
なお、計算部21から送られる航法メッセージMはシュ
ードライト信号発生器23aに入力される。シュードラ
イト信号発生器23aは航法メッセージMをもとに、第
1および第2のシュードライト信号P1、P2を生成す
る。そして、生成した第1および第2のシュードライト
信号P1、P2をそれぞれ第1および第2の合成部24
a、24bに送る。
【0014】第1および第2の合成器24a、24b
は、GPS信号発生部22が生成した各チャンネルに相
当するGPS信号G1、G2と、シュードライト信号発
生部23が生成した2つのシュードライト信号P1、P
2とをそれぞれ合成する。合成された一方の第1合成R
F信号(G1+P1)は小型着陸機に搭載された搭載用
GPS受信機25に送られる。合成されたもう一方の第
2合成RF信号(G2+P2)は2分される。そして、
その1つは地上GPS受信部26に送られ、もう1つは
GPS時刻同期部27に送られる。
は、GPS信号発生部22が生成した各チャンネルに相
当するGPS信号G1、G2と、シュードライト信号発
生部23が生成した2つのシュードライト信号P1、P
2とをそれぞれ合成する。合成された一方の第1合成R
F信号(G1+P1)は小型着陸機に搭載された搭載用
GPS受信機25に送られる。合成されたもう一方の第
2合成RF信号(G2+P2)は2分される。そして、
その1つは地上GPS受信部26に送られ、もう1つは
GPS時刻同期部27に送られる。
【0015】地上GPS受信部26は、第2合成RF信
号(G2+P2)からシュードレンジやデルタレンジ、
搬送波位相などの観測データを取得する。さらに、GP
S信号G2に変調されている航法メッセージMを解読
し、また、シュードライト信号P2に変調されているシ
ュードライトメッセージを解読する。そして、これら
を、取得した時刻データとともに較正データ発生部28
に送る。
号(G2+P2)からシュードレンジやデルタレンジ、
搬送波位相などの観測データを取得する。さらに、GP
S信号G2に変調されている航法メッセージMを解読
し、また、シュードライト信号P2に変調されているシ
ュードライトメッセージを解読する。そして、これら
を、取得した時刻データとともに較正データ発生部28
に送る。
【0016】較正データ発生部28は、地上GPS受信
部26のアンテナ位置が既知であることを利用して、取
得された観測データに含まれる意図的な誤差(SA:Se
lective Availability)や電離層遅延誤差、対流圏遅延
誤差などの誤差量を計算する。そして、誤差量をシュー
ドライトメッセージのフォーマットに変換し、GPS地
上局信号発生部23に送る。このとき、シュードライト
メッセージのフォーマットに変換された誤差量は航法デ
ータ発生器23cに入力される。
部26のアンテナ位置が既知であることを利用して、取
得された観測データに含まれる意図的な誤差(SA:Se
lective Availability)や電離層遅延誤差、対流圏遅延
誤差などの誤差量を計算する。そして、誤差量をシュー
ドライトメッセージのフォーマットに変換し、GPS地
上局信号発生部23に送る。このとき、シュードライト
メッセージのフォーマットに変換された誤差量は航法デ
ータ発生器23cに入力される。
【0017】航法データ発生器13cは、誤差量をもと
に、シュードライト信号発生器23aで生成されるシュ
ードライト信号P1、P2の搬送波を変調する。これに
よって、搭載GPS受信部25において、意図的な誤差
や電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差などを除去でき、航
法精度が向上する。
に、シュードライト信号発生器23aで生成されるシュ
ードライト信号P1、P2の搬送波を変調する。これに
よって、搭載GPS受信部25において、意図的な誤差
や電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差などを除去でき、航
法精度が向上する。
【0018】また、GPS時刻同期部27は、第2合成
RF信号(G2+P2)から同期信号を取り出し、GP
S地上局信号発生部23に送る。このとき、同期信号は
時刻同期回路23bに入力する。時刻同期回路23b
は、入力した同期信号をもとに、GPS信号G1、G2
とシュードライト信号P1、P2との時刻同期をとって
いる。
RF信号(G2+P2)から同期信号を取り出し、GP
S地上局信号発生部23に送る。このとき、同期信号は
時刻同期回路23bに入力する。時刻同期回路23b
は、入力した同期信号をもとに、GPS信号G1、G2
とシュードライト信号P1、P2との時刻同期をとって
いる。
【0019】例えば、GPS時刻同期部27では、シュ
ードライト信号P2の受信時刻が分かっている。また、
シュードライト信号P2を送信する送信アンテナとGP
S時刻同期部27の受信アンテナ間の距離は既知であ
る。これらの関係から、シュードライト信号の送信時刻
とGPS時刻とのずれが計算される。そして、計算した
時刻のずれ量をGPS地上局信号発生部23に送ってい
る。このとき、時刻のずれ量は時刻同期回路23bに入
力される。
ードライト信号P2の受信時刻が分かっている。また、
シュードライト信号P2を送信する送信アンテナとGP
S時刻同期部27の受信アンテナ間の距離は既知であ
る。これらの関係から、シュードライト信号の送信時刻
とGPS時刻とのずれが計算される。そして、計算した
時刻のずれ量をGPS地上局信号発生部23に送ってい
る。このとき、時刻のずれ量は時刻同期回路23bに入
力される。
【0020】時刻同期回路23bは、時刻のずれ量をも
とに、シュードライト信号発生器23aのクロックのド
リフト量を変更し、シュードライト信号用のクロック
と、GPS時刻とのずれが少なくなるように調整する。
とに、シュードライト信号発生器23aのクロックのド
リフト量を変更し、シュードライト信号用のクロック
と、GPS時刻とのずれが少なくなるように調整する。
【0021】上記した構成によれば、シュードライト信
号P1、P2を発生する機能をもっており、高精度の評
価が行える。また、この場合、GPS信号発生部22の
GPS信号G1、G2と、GPSシュードライト信号発
生部23のシュードライト信号P1、P2とをそれぞれ
別々に生成し、その後、両者を合成している。そして、
実際に生成され合成された合成RF信号から同期信号を
取りだし、この同期信号を用いてGPS信号G1、G2
とシュードライト信号P1、P2とを時刻同期させてい
る。したがって、小型着陸機のGPS差分航法システム
を実際の使用条件で模擬でき、高精度の評価が行える。
号P1、P2を発生する機能をもっており、高精度の評
価が行える。また、この場合、GPS信号発生部22の
GPS信号G1、G2と、GPSシュードライト信号発
生部23のシュードライト信号P1、P2とをそれぞれ
別々に生成し、その後、両者を合成している。そして、
実際に生成され合成された合成RF信号から同期信号を
取りだし、この同期信号を用いてGPS信号G1、G2
とシュードライト信号P1、P2とを時刻同期させてい
る。したがって、小型着陸機のGPS差分航法システム
を実際の使用条件で模擬でき、高精度の評価が行える。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、実際に使用される条件
を模擬でき、高精度で評価できるGPSシュミレータ装
置を実現できる。
を模擬でき、高精度で評価できるGPSシュミレータ装
置を実現できる。
【図1】本発明を説明するための図で、GPSシュミレ
ータ装置の動作を説明するための図である。
ータ装置の動作を説明するための図である。
【図2】本発明の実施形態を示す回路構成図である。
11…小型着陸機
12…GPS地上局
13…シュードライト地上局
21…計算部
21a…信号発生制御器
22…GPS信号発生部
22a、22b…GPS信号発生器
23…シュードライト信号発生部
23a…シュードライト信号発生器
23b…時刻同期回路
23c…航法データ発生器
24a、24b…合成器
25…搭載用GPS受信機
26…地上GPS受信部
27…GPS時刻同期部
28…較正データ発生部
S1〜S3…GPS衛星
G1、G2…GPS信号
P1、P2…シュードライト信号
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平9−166656(JP,A)
特開 平7−5241(JP,A)
特開 平7−5240(JP,A)
特開 平6−213993(JP,A)
特開 平6−213992(JP,A)
特開 平6−201812(JP,A)
特開 平5−2063(JP,A)
特開 平4−43985(JP,A)
特開 平3−251778(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01S 5/00 - 5/14
Claims (4)
- 【請求項1】 小型着陸機の軌道を生成し、かつ、前記
軌道上に位置する前記小型着陸機とGPS衛星間および
前記小型着陸機とGPS地上局間それぞれのシュードレ
ンジおよびデルタレンジを計算し航法メッセージを生成
する計算部と、この計算部で生成された前記航法メッセ
ージをもとにGPS信号を生成する第1信号発生部と、
前記計算部で生成された前記航法メッセージをもとにシ
ュードライト信号を生成する第2信号発生部と、前記G
PS信号および前記シュードライト信号を合成して合成
信号を生成する信号合成部とを具備したGPSシュミレ
ータ装置において、前記合成信号に含まれる前記GPS
信号から同期信号を取り出し、この同期信号を用いて前
記GPS信号と前記シュードライト信号との時刻同期を
とることを特徴としたGPSシュミレータ装置。 - 【請求項2】 合成信号からGPS信号に含まれる誤差
を計算する計算手段と、この計算手段で計算された前記
誤差をもとにシュードライト信号を生成する搬送波を変
調する変調手段とを設けた請求項1記載のGPSシュミ
レータ装置。 - 【請求項3】 第1信号発生部が複数のGPS信号を生
成する請求項1記載のGPSシュミレータ装置。 - 【請求項4】 第2信号発生部が複数のシュードライト
信号を生成する請求項1記載のGPSシュミレータ装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11035298A JP3505384B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Gpsシュミレータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11035298A JP3505384B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Gpsシュミレータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11304900A JPH11304900A (ja) | 1999-11-05 |
JP3505384B2 true JP3505384B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=14533599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11035298A Expired - Fee Related JP3505384B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Gpsシュミレータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3505384B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104730541A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-06-24 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于pxi总线的通航实时gnss/ins组合导航信号模拟器 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2005008277A1 (ja) | 2003-07-17 | 2006-08-31 | 富士通株式会社 | Gps衛星シミュレーションシステム |
CN101033974B (zh) * | 2007-01-19 | 2010-05-19 | 北京东方联星科技有限公司 | 基于软件的导航卫星信号生成系统 |
KR100914006B1 (ko) * | 2007-07-09 | 2009-08-28 | 자동차부품연구원 | 실내형 gps수신기 평가 시스템 및 그 방법 |
ES2426999T3 (es) * | 2009-04-20 | 2013-10-28 | Kapsch Trafficcom Ag | Componentes y procedimiento para medir la funcionalidad de un sistema de peaje viario |
CN106019323A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-10-12 | 中国人民解放军63908部队 | 卫星导航接收机仿真测试系统 |
CN106405586B (zh) * | 2016-10-18 | 2019-02-15 | 北京理工雷科电子信息技术有限公司 | 卫星导航模拟器及时间同步的高逼真导航信号复现方法 |
-
1998
- 1998-04-21 JP JP11035298A patent/JP3505384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104730541A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-06-24 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于pxi总线的通航实时gnss/ins组合导航信号模拟器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11304900A (ja) | 1999-11-05 |
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