JP3580269B2 - メッセージ送出制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、メッセージ送出制御方法に関し、特に、SBASから補強情報として送出すべきメッセージを送出する順番を制御するメッセージ送出制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
SBASは、Satellite Based Augmentation Systemの略称であり、衛星を使用したGNSS航法補強システムのことである。GNSSは、Global Navigation SatelliteSystemの略称であり、米国で開発されたGPS(Global Positioning System)や、ロシアで開発されたGLONASS(GLobal Orbiting Navigation Satellite System)に代表される衛星航法システムのことである。
【0003】
GNSSは、衛星から電波を放射し、その電波が地上へ到着した時間差(距離)と、その電波を放射した衛星の位置から、位置と時刻を提供するシステムである。その精度は、位置で100メートル(m)以下である。
【0004】
SBASをエンルートの航法に使用した場合、現在使用されているINS(慣性航法システム(inertial navigation system))、DME(距離測定装置(distance measuring equipment))、TACAN(タカン(tactical air navigation))などよりも位置精度が良いが、着陸などで使用するILS(計器着陸装置(instrument landing system))よりも精度は悪い。
【0005】
将来、このシステムを離着陸などのターミナル領域(飛行場付近の領域)からエンルート領域(飛行場から飛行場の間の領域)まで使用することを視野に研究開発されているが、精度と信頼性の確保のために、これらを補強する補助システムがGNSS航法補強システムである。特に、広域の補強を目的とした、衛星を使用した補強システムがSBASである。
【0006】
図4に、SBASの代表的構成例を示す。SBASは、補強情報として、以下の3種類の情報を提供する。
・GNSS衛星とユーザの距離補正情報(各ユーザに共通する誤差を補正するための所定のオフセット値等)
・信頼性情報(GNSS衛星毎の誤差情報や、現在使用不可となっているGPS衛星の情報等)
・SBAS衛星とユーザの距離情報(GNSS衛星の場合と同様の時刻差情報)
【0007】
SBAS衛星420は、GPS等の航法衛星(GNSS衛星430)から受信した観測データ(GNSS信号)を、多数のGMS(Ground Monitoring System)400で受信し、その情報をMCS(MasterControl Station)410に集め、上記3種類の情報を作り出す。この3種類の情報が、補強メッセージとしてSBAS衛星420を経由してユーザに提供される。
【0008】
1999年10月6日の航空無線技術委員会(RTCA)が発行する規格文書RTCA/DO−229Bによれば、SBASでは補強を実現するためのメッセージの種類は18種類ある(上記3種類の情報が、所定の基準で分類されて18種類のメッセージとされる)。各メッセージには、それぞれ異なる最大更新間隔(条件値)が設定されているが、1秒につき1メッセージしか送ることができないため、この最大更新間隔を超えないように、メッセージを送信する順番を決定する必要がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このように、各メッセージには、それぞれ異なる最大更新間隔が設定されているが、1秒につき1メッセージしか送ることができないため、この最大更新間隔を超えないようにメッセージを送信する順番を決定する必要があるが、そのアルゴリズムについて公開された記述はない。
【0010】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、各メッセージに設定された最大更新間隔を超えないように、各メッセージを所定の順番で送信することができるようにするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のメッセージ送出制御方法は、SBASから送出するメッセージの順番を制御するメッセージ送出制御方法であって、各メッセージの最大更新間隔の逆数の正の整数倍を、各メッセージの優先値の初期値として設定する設定ステップと、各メッセージの優先値に、最大更新間隔の逆数を加算することによって、メッセージの優先値を各メッセージ毎に演算する演算ステップと、演算ステップにおいて演算されたメッセージの優先値の大小を比較し、優先値が一番大きいものに対応するメッセージを送出すべきメッセージと決定する決定ステップと、決定ステップにおいて決定されたメッセージを送出する送出ステップと、送出ステップにおいてメッセージが送出されたとき、メッセージの優先値を0に初期化する初期化ステップとを備え、初期化ステップにおいて優先値が0に初期化された後、演算ステップにおいて各メッセージの次の優先値が演算される処理、決定ステップにおいて優先値が一番大きいものに対応するメッセージが次に送出すべきメッセージと決定される処理、送出ステップにおいてメッセージが送出される処理、メッセージが送出されたとき、初期化ステップにおいてメッセージの優先値が0に初期化される処理が所定の時間間隔で繰り返し実行されることを特徴とする。
請求項2に記載のメッセージ送出制御装置は、SBASから送出するメッセージの順番を制御するメッセージ送出制御装置であって、各メッセージの最大更新間隔の逆数の正の整数倍を、各メッセージの優先値の初期値として設定する設定手段と、各メッセージの優先値に、最大更新間隔の逆数を加算することによって、メッセージの優先値を各メッセージ毎に演算する演算手段と、演算手段によって演算されたメッセージの優先値の大小を比較し、優先値が一番大きいものに対応するメッセージを送出すべきメッセージと決定する決定手段と、決定手段によって決定されたメッセージを送出する送出手段と、送出手段によってメッセージが送出されたとき、メッセージの優先値を0に初期化する初期化手段とを備え、初期化手段によって優先値が初期化された後、演算手段によって各メッセージの次の優先値が演算される処理、決定手段によって優先値が一番大きいものに対応するメッセージが次に送出すべきメッセージと決定される処理、送出手段によってメッセージが送出される処理、メッセージが送出されたとき、初期化手段によってメッセージの優先値が0に初期化される処理が所定の時間間隔で繰り返し実行されることを特徴とする。
請求項3に記載のメッセージ送出制御プログラムは、SBASから送出するメッセージの順番を制御するメッセージ送出制御装置を制御するメッセージ送出制御プログラムであって、各メッセージの最大更新間隔の逆数の正の整数倍を、各メッセージの優先値の初期値として設定する設定ステップと、各メッセージの優先値に、最大更新間隔の逆数を加算することによって、メッセージの優先値を各メッセージ毎に演算する演算ステップと、演算ステップにおいて演算されたメッセージの優先値の大小を比較し、優先値が一番大きいものに対応するメッセージを送出すべきメッセージと決定する決定ステップと、決定ステップにおいて決定されたメッセージを送出する送出ステップと、送出ステップにおいてメッセージが送出されたとき、メッセージの優先値を0に初期化する初期化ステップとをメッセージ送出制御装置に実行させ、初期化ステップにおいて優先値が0に初期化された後、演算ステップにおいて各メッセージの次の優先値が演算される処理、決定ステップにおいて優先値が一番大きいものに対応するメッセージが次に送出すべきメッセージと決定される処理、送出ステップにおいてメッセージが送出される処理、メッセージが送出されたとき、初期化ステップにおいてメッセージの優先値が0に初期化される処理が所定の時間間隔で繰り返し実行されるようにメッセージ送出制御装置を制御することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明は、SBASから送出すべきメッセージを、各メッセージに設定された最大更新間隔を超えないように送出するために、各メッセージを送出する順番を制御するものである。
【0013】
図1は、本発明が適用されるSBASメッセージ送出順番制御装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態は、メッセージの優先順位を決定する優先値の基になる条件値を設定する条件値設定手段100と、その条件値を基に、優先値を計算し、送出するメッセージを決定する手段110と、決定されたメッセージを送出する手段120とから構成されている。
【0014】
これらの手段は、それぞれ概略次のように動作する。メッセージの優先順位を決定する優先値の基になる条件値は、通常、最大更新間隔であり、条件値設定手段100は、メッセージ毎に所定の数値を条件値として設定する。優先値を計算し、送出メッセージを決定する手段110は、上記条件値設定手段100によって設定された条件値に基づいて、各メッセージの優先値を計算し、各メッセージのうち、計算した優先値が最大となるメッセージを、次に送出すべきメッセージと決定する。決定されたメッセージを送出する手段120は、優先値を計算し、送出メッセージを決定する手段110で決定されたメッセージを送出する。
【0015】
次に、具体例を用いて説明する。図2は、上記実施の形態の具体的な動作を示すフローチャートである。同図に示すように、まず最初に、ステップS1において、18種類のメッセージの最大更新間隔(条件値)をそれぞれ設定する。メッセージタイプは、0乃至7,9,10,12,17,18,24乃至27,63であるが、タイプ6は、タイプ2乃至5が6秒以内に送出された場合は送出しなくても良いメッセージである。タイプ24は、距離補正情報を放送する衛星数によってタイプ2乃至5の代わりに送出されるメッセージである。タイプ63は、メッセージを送出するタイミングで中身が作成されていない場合に、そのメッセージの代わりに送出されるもので、ヌルメッセージという中身のないメッセージである。従って、これらのメッセージ(タイプ6,24,63)は具体例からは排除して説明する。
【0016】
また、タイプ0は、テスト中のメッセージであり、このメッセージ送出時は、最大更新間隔を満足する必要がないので、このメッセージも具体例から排除する。
【0017】
次に、ステップS2において、各メッセージ毎に、優先値の初期値が設定される。この例の場合、メッセージタイプ1には、優先値の初期値として80/120が設定され、他のメッセージタイプには、優先値の初期値として0が設定される。
【0018】
次に、ステップS3において、各メッセージ毎に優先値の計算が行われる。即ち、次式(1)の計算を、メッセージの送出毎に、各メッセージについて行うことにより、各メッセージの優先値が計算される。
優先値 = 優先値 + 1/最大更新間隔 ・・・(式1)
【0019】
上記式(1)に示すように、優先値の計算は、最大更新間隔の逆数を前回の(現在の)優先値に毎回(メッセージ送出前に)足し込む形で行われる。従って、優先値が1を超えないことで、最大更新間隔を超えていないことを容易に確認することができる。この例の場合、最初にメッセージが送信されるときの、メッセージタイプ1の優先値は、81/120(=80/120(初期値)+1/120)となり、メッセージタイプ2の優先値は、1/6(=0(初期値)+1/6)となる。また、メッセージタイプ12の優先値は、1/300(=0(初期値)+1/300)となる。
【0020】
次に、ステップS4において、送出メッセージが決定される。これは、優先値が一番大きいメッセージを送出すべきメッセージと決定する。決定されたメッセージを送出した後、送出されたメッセージの優先値は0に初期化される。
【0021】
次に、ステップS5において、プログラムの終了が指示されたか否かが判定される。その結果、プログラムの終了が指示されていないと判定された場合、ステップS3に戻り、ステップS3以降の処理が繰り返し実行される。一方、プログラムの終了が指示されたと判定された場合、本処理を終了する。
【0022】
優先値の初期値を全て0とすると、本具体例では、最大更新間隔の小さいタイプ2乃至5の優先値が1/6で一番大きいため、このタイプ2乃至5のどれかを送信することになる。優先値が同一の値の場合は、予めタイプ毎に優先順位を決定しておいて、その優先順位の順に送出する。この例の場合、各メッセージの優先値が同一の場合の優先順位は、タイプ2,3,4,5,25,7,9,10,1,26,18,12,27,17の順に設定されている。タイプ2の優先順位の方が、タイプ17の優先順位より高い。また、この具体例では、タイプ1の初期値が80/120に設定されている。
【0023】
その結果、図3に示すように、最初、タイプ1のメッセージが送出された後、しばらくはタイプ2,3,4,5のメッセージが送出されるが、80回目のメッセージ送出が行われるとき、タイプ7,9,10,25の優先値がタイプ2乃至5の優先値より大きくなって優先値の大きさが逆転し、以降、しばらくは、タイプ2,3,4,5のメッセージとタイプ1,7,9,10,25のメッセージが交互に(厳密には交互ではない)送出される。図3は、図2の計算方法により計算した、メッセージが送出される順番と、メッセージが送出されるときの優先値の抜粋を示している。
【0024】
同一のメッセージタイプのメッセージを複数回送出する必要がある場合は、そのタイプを2501,2502,2503,...,2601,2602,2603,...というフォーマットで持つ。ここで、上位2桁をメッセージタイプ、下位2桁をそのメッセージタイプのシーケンス番号とし、各タイプ毎に設定された最大更新間隔に基づいて優先値を計算し、送出する順番を決定していく。例えば、タイプ2501のメッセージが送出されると、タイプ2501のメッセージの優先値は0に初期化される。
【0025】
この例では、タイプ1のメッセージを最初に送信するために、タイプ1の優先値の初期値を80/120としている。図3に示した例より、優先値が最大で1.0であり、効率的にメッセージを送出する順番を決定し、決定されたメッセージを送信していることが分かる。この例では、タイプ1の優先値が最初0.67(=81/120=80/120+1/120)で最も大きいため、タイプ1のメッセージが送出される。メッセージ送出後、タイプ1の優先値は0に初期化される。次に、タイプ2の優先値が0.33(=2/6=0+1/6+1/6)となり、優先値が最大となるため、タイプ2のメッセージが送出される。メッセージ送出後、タイプ2の優先値は0に初期化される。以降、同様にして、1秒毎に、各メッセージの優先値の大きいものが送出され、送出されたメッセージの優先値は0に初期化され、他のメッセージの優先値には、最大更新間隔の逆数が加算される。
【0026】
以上説明したように、本実施の形態は、次のような効果を奏する。即ち、各メッセージタイプの最大更新間隔を超えることなく、メッセージを送出する順番を制御することができることである。その理由は、最大更新間隔を基にした優先値を計算し、それを基にメッセージを送出する順番を決定するためである。
【0027】
なお、上記実施の形態において、各メッセージタイプの最大更新間隔、及び最大更新間隔の初期値は例であって、これに限定されるものではない。
【0028】
また、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは言うまでもない。
【0029】
【発明の効果】
以上の如く、本発明に係るメッセージ送出制御方法によれば、各メッセージの最大更新間隔の逆数の正の整数倍を、各メッセージの優先値の初期値として設定する設定ステップと、各メッセージの優先値に、最大更新間隔の逆数を加算することによって、メッセージの優先値を各メッセージ毎に演算する演算ステップと、演算ステップにおいて演算されたメッセージの優先値の大小を比較し、優先値が一番大きいものに対応するメッセージを送出すべきメッセージと決定する決定ステップと、決定ステップにおいて決定されたメッセージを送出する送出ステップと、送出ステップにおいてメッセージが送出されたとき、メッセージの優先値を0に初期化する初期化ステップとを備え、初期化ステップにおいて優先値が0に初期化された後、演算ステップにおいて各メッセージの次の優先値が演算される処理、決定ステップにおいて優先値が一番大きいものに対応するメッセージが次に送出すべきメッセージと決定される処理、送出ステップにおいてメッセージが送出される処理、メッセージが送出されたとき、初期化ステップにおいてメッセージの優先値が0に初期化される処理が所定の時間間隔で繰り返し実行されるようにしたので、各メッセージの最大更新間隔に基づいて演算された優先値の一番大きいものを次に送出すべきメッセージと決定し、そのメッセージを送出することができる。また、各メッセージが送出される毎に、最大更新間隔の逆数を優先値に加算することによって、各メッセージの優先値が演算されるので、最大更新間隔を超えないように、各メッセージを送出する順番を決定し、その順番で各メッセージを送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるSBASメッセージ送出順番制御装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図2】図1の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図3】各メッセージの送出順番と送出時の優先値の例を示す図である。
【図4】従来のSBASの一例の構成を示す図である。
【符号の説明】
100 条件値設定手段
110 優先値を計算し、送出するメッセージを決定する手段
120 決定されたメッセージを送出する手段
Claims (3)
- SBASから送出するメッセージの順番を制御するメッセージ送出制御方法であって、
各メッセージの最大更新間隔の逆数の正の整数倍を、各メッセージの優先値の初期値として設定する設定ステップと、
各メッセージの前記優先値に、前記最大更新間隔の逆数を加算することによって、前記メッセージの前記優先値を各メッセージ毎に演算する演算ステップと、
前記演算ステップにおいて演算された前記メッセージの前記優先値の大小を比較し、前記優先値が一番大きいものに対応する前記メッセージを送出すべきメッセージと決定する決定ステップと、
前記決定ステップにおいて決定された前記メッセージを送出する送出ステップと、
前記送出ステップにおいて前記メッセージが送出されたとき、前記メッセージの優先値を0に初期化する初期化ステップと
を備え、
前記初期化ステップにおいて前記優先値が0に初期化された後、前記演算ステップにおいて各メッセージの次の前記優先値が演算される処理、前記決定ステップにおいて前記優先値が一番大きいものに対応する前記メッセージが次に送出すべきメッセージと決定される処理、前記送出ステップにおいて前記メッセージが送出される処理、前記メッセージが送出されたとき、前記初期化ステップにおいて前記メッセージの優先値が0に初期化される処理が所定の時間間隔で繰り返し実行される
ことを特徴とするメッセージ送出制御方法。 - SBASから送出するメッセージの順番を制御するメッセージ送出制御装置であって、
各メッセージの最大更新間隔の逆数の正の整数倍を、各メッセージの優先値の初期値として設定する設定手段と、
各メッセージの前記優先値に、前記最大更新間隔の逆数を加算することによって、前記メッセージの前記優先値を各メッセージ毎に演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算された前記メッセージの前記優先値の大小を比較し、前記優先値が一番大きいものに対応する前記メッセージを送出すべきメッセージと決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記メッセージを送出する送出手段と、
前記送出手段によって前記メッセージが送出されたとき、前記メッセージの優先値を0に初期化する初期化手段と
を備え、
前記初期化手段によって前記優先値が初期化された後、前記演算手段によって各メッセージの次の前記優先値が演算される処理、前記決定手段によって前記優先値が一番大きいものに対応する前記メッセージが次に送出すべきメッセージと決定される処理、前記送出手段によって前記メッセージが送出される処理、前記メッセージが送出されたとき、前記初期化手段によって前記メッセージの優先値が0に初期化される処理が所定の時間間隔で繰り返し実行される
ことを特徴とするメッセージ送出制御装置。 - SBASから送出するメッセージの順番を制御するメッセージ送出制御装置を制御するメッセージ送出制御プログラムであって、
各メッセージの最大更新間隔の逆数の正の整数倍を、各メッセージの優先値の初期値として設定する設定ステップと、
各メッセージの前記優先値に、前記最大更新間隔の逆数を加算することによって、前記メッセージの前記優先値を各メッセージ毎に演算する演算ステップと、
前記演算ステップにおいて演算された前記メッセージの前記優先値の大小を比較し、前記優先値が一番大きいものに対応する前記メッセージを送出すべきメッセージと決定する決定ステップと、
前記決定ステップにおいて決定された前記メッセージを送出する送出ステップと、
前記送出ステップにおいて前記メッセージが送出されたとき、前記メッセージの優先値を0に初期化する初期化ステップと
を前記メッセージ送出制御装置に実行させ、
前記初期化ステップにおいて前記優先値が0に初期化された後、前記演算ステップにおいて各メッセージの次の前記優先値が演算される処理、前記決定ステップにおいて前記優先値が一番大きいものに対応する前記メッセージが次に送出すべきメッセージと決定される処理、前記送出ステップにおいて前記メッセージが送出される処理、前記メッセージが送出されたとき、前記初期化ステップにおいて前記メッセージの優先値が0に初期化される処理が所定の時間間隔で繰り返し実行されるように前記メッセージ送出制御装置を制御する
ことを特徴とするメッセージ送出制御プログラム。
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JP2001161905A JP3580269B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | メッセージ送出制御方法 |
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