JP4033989B2

JP4033989B2 - Satellite navigation system

Info

Publication number: JP4033989B2
Application number: JP33721798A
Authority: JP
Inventors: 浩一鷲頭
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: JP2000162302A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの信号を受信し、現在時刻や利用者の現在位置を計算する衛星航法装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロシア連邦共和国が運営するＧＬＯＮＡＳＳ衛星航法システムは、米国の衛星航法システムであるＧＰＳに類似したシステムであり、利用者の受信機では、衛星から放送されている航法データ情報を収集し、これらのデータを用いて測位計算を行う。
【０００３】
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星航法システムの航法データは、放送している衛星自身の精密軌道データや時刻情報などの集まりであるエフェメリスデータと、他の衛星の分まで含んだ全衛星の概略軌道データであるアルマナックデータとから構成されている。このＧＬＯＮＡＳＳ衛星航法システムの航法データのフォーマットを図１に示す。
【０００４】
図１に示すとおり、ＧＬＯＮＡＳＳの航法データは、２秒間で放送されるラインと呼ばれるデータ群を最小単位とし、１５個のラインで構成されるフレーム、５個のフレームで構成されるスーパーフレーム、という構造になっている。したがって、各フレーム１〜５は、それぞれ３０秒の放送時間を要し、またスーパーフレームは、２分３０秒の放送時間を要する。このように構成される航法データが、繰り返し放送される。
【０００５】
このうち、すべてのフレームは、ライン番号１〜４がエフェメリスデータであり、ライン５〜１５がアルマナックデータである。そして、ライン５が基準時刻を示し、ライン６〜１５はそれぞれ２つのラインで一つの衛星の軌道データを示す。一つのフレームでは５個の衛星のアルマナックデータしか表現できず、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星は全部で２４個であるため、５個のフレームすなわちスーパーフレームを使って、すべての衛星のアルマナックデータを伝送している。
【０００６】
受信機にて可視衛星を選択する計算を行う際には、すべての衛星の軌道データならびに使用可能／不可能情報が必要であるが、これらをエフェメリスデータから収集しようとすると、各衛星が順々に上空に現れるのを待たなければならず、すべての衛星の情報を収集するのに２４時間かかってしまう。この点、アルマナックデータは、他の衛星の分まで含んだ全衛星の軌道データであるので、上空にいる可視衛星の内、最低１個の衛星からの放送が受信できれば、すべての衛星の軌道データならびに使用可能／不可能の情報を得ることができるので有用である。
【０００７】
ＧＬＯＮＡＳＳアルマナックでは、前述のように基準時刻はライン５に配置されているが、この基準時刻はどの衛星の軌道データも同一の基準時刻（元期）としている。また、各衛星の軌道データは、ライン６からライン１５にあり、一つの衛星につき連続する偶数・奇数の二つのラインを使用している。
【０００８】
具体的には、図１に示すように、１番の衛星データはフレーム１のライン６とライン７，２番の衛星データはフレーム１のライン８とライン９、５番の衛星データはフレーム１のライン１４とライン１５、６番の衛星データはフレーム２のライン６とライン７、という具合になっている。このため、例えば２番の衛星の軌道データを得るには、フレーム１のライン５，ライン８，ライン９を収集する必要がある。
【０００９】
各衛星は、定期的にアルマナックデータを更新する。現状では１日毎に、ロシア連邦共和国時間の午前０時に更新が行われている。更新と更新の間、現状では丸一日は、同じアルマナックデータが放送されている。
【００１０】
更新は、スーパーフレームの切り替わり目で行われるので、一つのスーパーフレーム内のアルマナックデータの同一性は保証されているが、更新時点を挟んだ隣り合う二つのスーパーフレームのアルマナックデータは互いに異なる。
【００１１】
このように、アルマナックデータが更新されるため、アルマナックデータを収集する際に、注意を要する。例えば、収集を開始した時点が、あるスーパーフレームの最後のフレーム５のライン８が放送されている時で、そのフレーム５からライン８とライン９を収集し、次のスーパーフレームの最初のフレーム１からライン５を収集し、それらを合わせて一つの衛星のアルマナックデータと見なそうとした場合である。この場合に、運悪くこのスーパーフレームの切り替わり目でアルマナックデータの更新が行われていたとすると、軌道データと基準時刻との間に矛盾が生じ、可視衛星の選択計算に大きな誤差を生じてしまう。
【００１２】
一方、参考のためにＧＰＳについてみると、ＧＰＳの航法データは、サブフレームと呼ばれるデータ単位に分割されて放送されているが、一つの衛星のアルマナックデータが基準時刻データまで含めて単一のサブフレームに収まっているので、収集時にサブフレーム単位のパリティチェックに合格すれば、軌道データに矛盾がないことが保証されるから、ＧＬＯＮＡＳＳのような問題は生じない。
【００１３】
これは、衛星毎に軌道データの基準時刻が異なっていたとしても一つの衛星の軌道データとその基準時刻との間に矛盾がなければ、可視衛星の選択計算に不都合はないからである。ＧＬＯＮＡＳＳの場合は、一つの衛星のアルマナックデータが複数のラインに振り分けられているため、前述のように軌道データとその基準時刻との間に矛盾を生じる場合がでてくるわけである。
【００１４】
このような問題を避けるため、従来は、同一フレーム内ではアルマナック基準時刻と各衛星の軌道データの同一性が保証されていることから、アルマナック基準時刻データを有するライン５が収集されてから同一フレーム内である３０秒以内に、ライン６からライン１５までの内、偶数ラインと奇数ラインとが連続して収集できた場合にのみ、その衛星のアルマナックデータの収集成功としていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法においては、例えば受信機を車両に搭載して市街地を走行するような状況で、ライン５が放送される時点に衛星からの信号が建物に遮蔽されてライン５が収集されなかった場合に、その後車両が建物の陰から出て再び信号が受信され始め、そのフレームのライン６からライン１５の内、受信できたものがあっても、それらのデータは廃棄され、アルマナックデータとしては収集されない。
【００１６】
一つのラインの放送時間は２秒間であり、その間、一部でもデータが欠損するとラインのパリティチェックで不合格とされてしまうため、ライン５の放送時間中にわずかでも信号の中断があると、例えライン６からライン１５までの２０秒間連続して受信できていたとしても、それらの受信データはすべて無駄になってしまう。市街地では、建物による遮蔽は頻繁に発生するため、従来の方法では、アルマナックの収集効率は著しく低い値となってしまう。
【００１７】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からのアルマナックデータの収集に際し、アルマナック基準時刻を含むライン５と、一つの衛星のアルマナックデータを含む偶数・奇数ラインのペアが、１フレームの時間を超えて別々の時点に収集された場合でも、それらを合わせて一つの衛星のアルマナックデータと見なして収集することができる衛星航法装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の衛星航法装置は、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの航法データを収集するラインデータ収集部と、該ラインデータ収集部で収集した航法データのライン番号を判定するライン番号判定手段と、該ライン番号判定手段により航法データ中のライン番号５が収集された際に、そのアルマナック基準時刻を記録するアルマナック基準時刻記憶手段と、前記ライン番号判定手段により航法データ中のライン番号６からライン番号１５が収集された際に偶数ラインのアルマナックデータを記憶する偶数ラインデータ記憶手段と、前記ライン番号判定手段により航法データ中のライン番号６からライン番号１５が収集された際に奇数ラインのアルマナックデータを記憶する奇数ラインデータ記憶手段と、時計と、該時計の時刻に基づいて、前記偶数ラインのデータを収集した時刻を記憶する偶数ライン収集時刻記憶手段と、前記時計の時刻に基づいて、前記奇数ラインのデータを収集した時刻を記憶する奇数ライン収集時刻記憶手段と、前記奇数ラインが収集された後に、前記奇数ラインデータ記憶手段に記憶されている奇数ライン番号から、前記偶数ラインデータ記憶手段に記憶されている偶数ライン番号を減じたライン番号の差、及び前記偶数ライン収集時刻記憶手段に記憶されている時刻と前記奇数ライン収集時刻記憶手段に記憶されている時刻との時刻差を計算する収集ライン比較手段と、該収集ライン比較手段の比較結果が、ライン番号の差が１で、かつ時刻差が航法データの１フレームの長さよりも短かった場合に、前記偶数ラインデータ記憶手段に記憶されている偶数ラインデータと前記奇数ラインデータ記憶手段に記憶されている奇数ラインデータとを合わせて、同一の衛星のアルマナックデータとして衛星ごとに一時的に記憶するアルマナックデータ一時記憶手段と、アルマナック基準時刻が収集される度に、この収集されたアルマナック基準時刻と前記アルマナック基準時刻記憶手段に記憶されているアルマナック基準時刻とを比較し、アルマナック基準時刻が変化したか否かを検出するアルマナック基準時刻変化検出手段と、アルマナックデータ正式記憶手段と、前記アルマナック基準時刻変化検出手段により、アルマナック基準時刻が変化していないことが検出された場合に、前記アルマナックデータ一時記憶手段に記憶されているすべてのアルマナックデータを前記アルマナックデータ正式記憶手段に記憶し直すとともに、アルマナック基準時刻が変化していることが検出された場合に、前記アルマナックデータ一時記憶手段に記憶されているすべてのアルマナックデータを廃棄する記憶制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、記憶制御手段はさらに、前記アルマナックデータ一時記憶手段に記憶されているすべてのアルマナックデータを前記アルマナックデータ正式記憶手段に記憶し直した後に、前記アルマナックデータ一時記憶手段に記憶されているすべてのアルマナックデータを廃棄するものであることを特徴とする。
【００２０】
この本発明の構成によれば、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からのアルマナックデータの収集に際し、アルマナック基準時刻を含むライン５と、一つの衛星のアルマナックデータを含む偶数・奇数ラインのペアが、１フレームの時間を超えて別々の時点に収集された場合でも、それらを合わせて一つの衛星のアルマナックデータと見なして収集することができる。
【００２１】
また、アルマナックデータと同じライン内にあり、衛星に異常が発生した際などに随時更新される衛星の使用可能／不可能情報を、本発明では、アルマナック基準時刻が変化しない間は、各衛星のアルマナックデータを新たに収集されたアルマナックデータで上書きしていくので、衛星の使用可能／不可能情報をいち早く収集できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、全体構成図を示す図２とともに、ＧＬＯＮＡＳＳ航法データのフォーマットを示す図１を、参照して説明する。
【００２３】
図２において、受信アンテナ１はＧＬＯＮＡＳＳ衛星からの信号を受信する。ラインデータ収集部２は、受信アンテナ１で受信されたＧＬＯＮＡＳＳ航法データからラインの境界を検出し、ライン毎のデータを収集する。ライン番号判定部３は、収集されたラインデータのライン番号を判定する。アルマナック基準時刻記憶部４は、収集されたラインがアルマナック基準時刻を含むライン５であると判定された場合に、そのライン５内に含まれるアルマナック基準時刻を記憶する。時計５は、ＧＬＯＮＡＳＳ信号処理に用いている水晶発振器を共用するもので、その時刻精度は衛星搭載の時計の精度に比して低いものであるが、本発明の用途には十分な精度を持っている。
【００２４】
偶数ラインデータ一時記憶部６は、収集されたラインがライン６からライン１５の内の偶数ラインと判定された場合に、そのラインのデータを一時的に記憶する。偶数ライン収集時刻記憶部７は、偶数ラインデータ一時記憶部６に記憶された偶数ラインの最後尾が収集された時刻を記憶する。この時刻は、時計５の時刻を使用するので誤差を含んでいる可能性があり、相対時刻として扱う。奇数ラインデータ一時記憶部８は、収集されたラインがライン６からライン１５の内の奇数ラインと判定された場合に、そのラインのデータを一時的に記憶する。奇数ライン収集時刻記憶部９は、奇数ラインデータ一時記憶部８に記憶された奇数ラインの最後尾が収集された時刻を記憶する。この時刻は、時計５の時刻を使用するので誤差を含んでいる可能性があり、相対時刻として扱う。
【００２５】
収集ライン比較部１０は、奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが記憶された時点で起動される。一つの衛星のアルマナックデータは、連続する偶数ラインと奇数ラインとに振り分けられているので、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナックデータであるかどうかを検証する。検証の結果、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナックデータであると判定されたデータが有効なものとして利用される。
【００２６】
この収集ライン比較部１０における、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナックデータであるかどうかの検証は次のように行われる。
【００２７】
まず、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とから、それぞれの記憶データのライン番号を取得する。それらのライン番号が、「（奇数ライン番号）−（偶数ライン番号）＝１」であったならば、さらに、偶数ライン収集時刻記憶部７と奇数ライン収集時刻記憶部９とから、ライン収集時刻を取得する。それらの時刻が,「｛（奇数ライン収集時刻）−（偶数ライン収集時刻）｝≦５秒」であったならば、これらは同一のアルマナックデータであると判定する。
【００２８】
このラインの収集時刻に５秒以内という制限を設けているのは、誤判定を防止するためである。すなわち、フレーム１のライン６とフレーム２のライン７とを収集した場合を例に取ってみると、これらは異なる衛星のアルマナックデータであるにもかかわらず、ＧＬＯＮＡＳＳ航法データの各ラインには、そのラインが何番目のフレームに属するかというデータがないため、ライン番号からだけで判断すると同一の衛星のアルマナックデータであるかのように見えてしまう。
【００２９】
このような誤判定を防止し、収集した偶数ラインと奇数ラインとが同一のフレームに属することを検定するには、ラインの放送時間が２秒間で、フレームの放送時間が３０秒であることから、「２秒≦｛（奇数ライン収集時刻）−（偶数ライン収集時刻）｝＜３２秒」であることを確認すればよい。２秒以上という条件はラインの放送時間が２秒間という事実から恒に成立するので、２秒と３２秒の間の適当な値を選定すればよい。前記の５秒は、適当な値として選択された値である。
【００３０】
アルマナックデータ一時記憶部１１は、２４個のＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータを別々に記憶できるように２４個の記憶場所が用意されている。収集ライン比較部１０にて、同一の衛星のアルマナックデータであると判定された場合に、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８のデータを合わせて所定の衛星番号の記憶場所に収納する。衛星番号はアルマナックデータの内の一つのパラメータとして提供されているので、その判別は容易である。
【００３１】
アルマナック基準時刻変化検出部１２は、アルマナック基準時刻記憶部４でアルマナック基準時刻が記憶された時点で起動される。このアルマナック基準時刻変化検出部１２では、今回収集された新たなアルマナック基準時刻と、前回収集されたアルマナック基準時刻とを比較し、アルマナック基準時刻が変化したか否かの検出結果をアルマナックデータ一時記憶部１１に伝える。
【００３２】
アルマナックデータ正式記憶部１３は、２４個のＧＬＯＮＡＳＳ衛星のアルマナックデータを別々に記憶できるように２４個の記憶場所が用意されている。このアルマナックデータ正式記憶部１３に記憶されたアルマナックデータが可視衛星の選択計算に使用される。
【００３３】
これらアルマナックデータ一時記憶部１１、アルマナック基準時刻変化検出部１２およびアルマナックデータ正式記憶部１３の相互の関連動作は、次のようになる。すなわち、アルマナックデータ一時記憶部１１は、アルマナック基準時刻変化検出部１２から伝えられた検出結果が、まず、アルマナック基準時刻に変化なしの場合には、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されているアルマナックデータを、アルマナックデータ正式記憶部１３の該当する衛星番号の記憶場所に転送する。この転送は、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されている衛星アルマナックデータのすべてについて実施する。この転送の後に、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されている転送済みのすべての衛星アルマナックデータを破棄する。
【００３４】
このアルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されている転送済みのすべての衛星アルマナックデータは、もはやアルマナックデータ一時記憶部１１に残しておく必要はなく、むしろ残しておくことによりその後アルマナックデータ一時記憶部１１からアルマナックデータ正式記憶部１３にアルマナックデータを転送することとなった際に、不要なデータまで転送することになり処理負荷の増大を招くことになるので、破棄することとしている。ただ、本発明の動作上、残しておいたとしても支障はない。
【００３５】
次に、アルマナック基準時刻に変化ありの場合には、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されている衛星アルマナックデータをすべて破棄する。なぜなら、この場合には、この間に収集された衛星アルマナックデータは更新前の基準時刻に基づくものであるか更新後の基準時刻に基づくものであるかが判別できず、また複数の衛星アルマナックデータが収集されているときには混在していると考えられるので、これらの衛星アルマナックデータを採用することは危険であることによる。
【００３６】
このように構成されている本発明の実施例にかかる、衛星アルマナックデータの取得動作について、以下説明する。
【００３７】
まず、衛星アルマナックデータの収集の間に、受信信号の中断がなく、また基準時刻の変化のない場合の、衛星アルマナックデータの収集動作について説明する。
【００３８】
衛星アルマナックデータの収集動作が、例えばフレーム２のライン３を放送中に始まったと仮定する。ラインデータ収集部２で収集したラインデータのライン番号がライン番号判定部３で判定され、ライン番号５と判定されたときに、このライン５の基準時刻がアルマナック基準時刻記憶部４に記憶される。
【００３９】
フレーム２のライン番号６が収集されると、そのラインデータが偶数ラインデータ一時記憶部６に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時刻が偶数ライン収集時刻記憶部７に記憶される。引き続いて、フレーム２のライン番号７が収集されると、そのラインデータが奇数ラインデータ一時記憶部８に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時刻が奇数ライン収集時刻記憶部９に記憶される。
【００４０】
奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが記憶された時点で収集ライン比較部１０が起動され、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナックデータであるかどうかが判定される。この例の場合には、同一の衛星のアルマナックデータであると判定され、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８に記憶されているアルマナックデータは衛星６のアルマナックデータとしてアルマナックデータ一時記憶部１１の衛星６に対応した記憶場所に記憶される。
【００４１】
同様にして、フレーム２の、ライン番号８とライン番号９のデータ、ライン番号１０とライン番号１１のデータ、ライン番号１２とライン番号１３のデータ、およびライン番号１４とライン番号１５のデータが、それぞれ衛星７、衛星８、衛星９、および衛星１０のアルマナックデータとして、アルマナックデータ一時記憶部１１の各衛星に対応した記憶場所にそれぞれ記憶される。
【００４２】
引き続いて、フレーム３のライン５が受信されると、そのライン番号５がライン番号判定部３で判定され、ライン５の基準時刻がアルマナック基準時刻記憶部４に記憶される。このときアルマナック基準時刻変化検出部１２で、今回収集されたアルマナック基準時刻と前回収集され記憶されていた基準時刻とを比較し、基準時刻変化なしと判定する。この変化なしの判定結果により、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されていた各衛星のアルマナックデータが、アルマナックデータ正式記憶部１３に転送され各衛星に対応した記憶場所にそれぞれ正式に記憶される。また、アルマナックデータ正式記憶部１３に転送済みとなったアルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されていた各衛星のアルマナックデータは、廃棄される。
【００４３】
このようにして、フレーム４の衛星１６〜衛星２０のアルマナックデータ、フレーム５の衛星２１〜衛星２４のアルマナックデータ、フレーム１の衛星１〜衛星５のアルマナックデータが、順次アルマナックデータ正式記憶部１３に転送され各衛星に対応した記憶場所にそれぞれ正式に記憶される。
【００４４】
その後も、この動作が繰り返して行われ、各フレームの各衛星のアルマナックデータが収集され、順次アルマナックデータ正式記憶部１３に転送され、各衛星に対応した記憶場所にそれぞれ正式に上書き記憶されていく。
【００４５】
このように繰り返し上書き記録されていくこととしているのは、アルマナックデータと同じライン内に配置されており、衛星に異常が発生した際などに随時変更される、衛星の使用可能／不可能情報を、１日１回のアルマナック更新タイミングとは別に、いち早く収集するためである。
【００４６】
さて、次に、衛星アルマナックデータの収集の間に、受信信号が中断された場合の、衛星アルマナックデータの収集動作について説明する。
【００４７】
前述した、衛星アルマナックデータの収集の間に、受信信号の中断がなく、また基準時刻の変化のない場合の、衛星アルマナックデータの収集動作についての説明と同様に、衛星アルマナックデータの収集動作が、例えばフレーム２のライン３を放送中に始まったとする。そして、フレーム２のライン番号７のアルマナックデータを受信中に受信信号が中断された場合（これを場合１とする）と、フレーム２のライン番号８のアルマナックデータを受信中に受信信号が中断された場合（これを場合２とする）と、フレーム３のライン番号５のアルマナック基準時刻データを受信中に受信信号が中断された場合（これを場合３とする）とを、それぞれ例として想定する。
【００４８】
場合１においては、ラインデータ収集部２で収集したラインデータのライン番号がライン番号判定部３で判定され、ライン番号５と判定されたときに、ライン５の基準時刻がアルマナック基準時刻記憶部４に記憶される。
【００４９】
フレーム２のライン番号６が収集されると、そのラインデータが偶数ラインデータ一時記憶部６に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時刻が偶数ライン収集時刻記憶部７に記憶される。引き続いて、フレーム２のライン番号７が収集されている途中に、受信信号が中断されるから、そのライン番号７のアルマナックデータはラインパリティチェックで不合格とされる。したがって、奇数ラインデータ一時記憶部８にライン番号７のアルマナックデータは記憶されず、収集ライン比較部１０での収集ラインの比較動作も行われない。
【００５０】
そして、フレーム２のライン番号８が収集されると、そのラインデータが偶数ラインデータ一時記憶部６に上書きして一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時刻が偶数ライン収集時刻記憶部７に記憶される。引き続いて、フレーム２のライン番号９が収集されると、そのラインデータが奇数ラインデータ一時記憶部８に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時刻が奇数ライン収集時刻記憶部９に記憶される。
【００５１】
奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが記憶された時点で収集ライン比較部１０が起動され、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナックデータであるかどうかが判定される。この場合には、同一の衛星のアルマナックデータであると判定され、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８に記憶されているアルマナックデータは衛星６のアルマナックデータとしてアルマナックデータ一時記憶部１１の衛星６に対応した記憶場所に記憶される。
【００５２】
このようにして、一部でも受信中断のあったラインデータを含む衛星６のアルマナックデータは収集されず、ペアとなるラインデータのいずれにも受信中断のない衛星のアルマナックデータのみがアルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されることになる。
【００５３】
場合２においては、ラインデータ収集部２で収集したラインデータのライン番号がライン番号判定部３で判定され、ライン番号５と判定されたときに、ライン５の基準時刻がアルマナック基準時刻記憶部４に記憶される。
【００５４】
フレーム２のライン番号６が収集されると、そのラインデータが偶数ラインデータ一時記憶部６に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時刻が偶数ライン収集時刻記憶部７に記憶される。
引き続いて、フレーム２のライン番号７が収集されると、そのラインデータが奇数ラインデータ一時記憶部８に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時刻が奇数ライン収集時刻記憶部９に記憶される。
【００５５】
奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが記憶された時点で収集ライン比較部１０が起動され、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナックデータであるかどうかが判定される。この場合には、同一の衛星のアルマナックデータであると判定され、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８に記憶されているアルマナックデータは衛星６のアルマナックデータとしてアルマナックデータ一時記憶部１１の衛星６に対応した記憶場所に記憶される。
【００５６】
引き続いて、フレーム２のライン番号８が収集されている途中に、受信信号が中断されるから、そのライン番号８のアルマナックデータはラインパリティチェックで不合格とされる。したがって、偶数ラインデータ一時記憶部６にライン番号８のアルマナックデータは記憶されず、偶数ラインデータ一時記憶部６には依然としてライン番号６のアルマナックデータが記憶されている。また、偶数ライン収集時刻記憶部７にはライン番号６のラインデータの終了時の時刻が記憶されている。
【００５７】
そして、引き続いて、フレーム２のライン番号９が収集されると、そのラインデータが奇数ラインデータ一時記憶部８に一時記憶されるとともに、そのラインデータの終了時の時刻が奇数ライン収集時刻記憶部９に記憶される。
【００５８】
奇数ラインデータ一時記憶部８にデータが記憶された時点で収集ライン比較部１０が起動され、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とに記憶されたデータが同一の衛星のアルマナックデータであるかどうかが判定される。この例の場合には、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８とに記憶されたデータは、同一のフレームにおけるものであるが、ライン番号の差が３であるから、収集時刻差を見るまでもなく（６秒であるから、収集時刻でも条件を満足しない）、同一の衛星のアルマナックデータではないと判定される。したがって、偶数ラインデータ一時記憶部６と奇数ラインデータ一時記憶部８に記憶されているアルマナックデータは、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されない。
【００５９】
このようにして、場合２においても、一部でも受信中断のあったラインデータを含む衛星７のアルマナックデータはアルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されず、ペアとなるラインデータのいずれにも受信中断のない衛星のアルマナックデータのみがアルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されることになる。
【００６０】
場合３においては、フレーム２のライン番号６〜ライン番号１５のアルマナックデータに基づいて、衛星６〜衛星１０のアルマナックデータがアルマナックデータ一時記憶部１１に記憶される。ここまでは、前述した受信信号の中断のない時と同じである。
【００６１】
この例の場合には、フレーム３のライン番号５の収集中に受信信号が中断するから、アルマナック検出時刻は検出されない。したがって、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されている衛星６〜衛星１０のアルマナックデータはそのまま、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されたままである。
【００６２】
そして、引き続きフレーム３のライン番号６〜ライン番号１５のアルマナックデータに基づいて、衛星１１〜衛星１５のアルマナックデータが、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されていく。
【００６３】
以上のように、場合１〜場合３のような例を挙げて説明したが、偶数ラインデータと奇数ラインデータとが、連続していること（すなわち、（奇数ライン番号）−（偶数ライン番号）＝１）、偶数ラインデータの収集時刻と奇数ラインデータの収集時刻とが所定時刻差内にあること（すなわち、｛（奇数ライン収集時刻）−（偶数ライン収集時刻）｝≦５秒）の条件が満足されるときには、アルマナック基準時刻が検出されたか否かに関わらず、衛星アルマナックデータを収集し、アルマナックデータ一時記憶部１１に一時記憶しておくことができる。
【００６４】
次に、衛星アルマナックデータの収集の間に、基準時刻の変化があった場合の、衛星アルマナックデータの収集動作について説明する。
【００６５】
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星航法システムでは、前述のように、定期的、現状では１日毎にロシア連邦共和国時間の午前０時、にアルマナックデータを更新している。更新と更新の間は、丸一日の間同じアルマナックデータならびにアルマナック基準時刻が放送されている。更新は、スーパーフレームの切り替わり目で行われるので、一つのスーパーフレーム内のアルマナックデータ・アルマナック基準時刻の同一性は保証されているが、二つのスーパーフレーム間のアルマナックデータ・アルマナック基準時刻は、更新時点を挟んでいるかどうかで、互いに異なる可能性がある。
【００６６】
それ故、ある時点Ｔ１でライン５のアルマナック基準時刻を収集し、その後、再び時点Ｔ２でライン５のアルマナック基準時刻を収集したときに、それらアルマナック基準時刻が変化していなかったなら、時間に関係なく、この間にアルマナックデータは更新されなかったということになる。
【００６７】
したがって、この間に収集された複数の衛星のアルマナックデータの基準時刻は、すべて時点Ｔ１ならびに時点Ｔ２のアルマナック基準時刻と同じであるとみなして差し支えないから、アルマナック基準時刻が、収集した偶数ライン・奇数ラインと同一フレームから収集できているかどうかという検定は必要なく、収集できた偶数ライン・奇数ラインのペアをすぐに採用することができる。
【００６８】
これに対して、時点Ｔ１と時点Ｔ２でアルマナック基準時刻が変化していたならば、この間にアルマナックデータの更新が行われていたということになる。この場合には、この間に収集された複数の衛星のアルマナックデータには、更新前の基準時刻に基づくものと更新後の基準時刻に基づくものとが混在していると考えられるし、或いはいずれの基準時刻に基づくものか確かでないので、これらのアルマナックデータを採用することは危険であり、破棄すべきである。
【００６９】
このような考え方に基づいて、アルマナック基準時刻とは関係なく、偶数ラインデータと奇数ラインデータとが、連続していること（すなわち、（奇数ライン番号）−（偶数ライン番号）＝１）、偶数ラインデータの収集時刻と奇数ラインデータの収集時刻とが所定時刻差内にあること（すなわち、｛（奇数ライン収集時刻）−（偶数ライン収集時刻）｝≦５秒）の条件が満足されるときには、アルマナック基準時刻が検出されたか否かに関わらず、衛星アルマナックデータを収集し、アルマナックデータ一時記憶部１１に一時記憶しておく。
【００７０】
そして、ライン５のアルマナック基準時刻が収集されたときに、アルマナック基準時刻記憶部４に記憶していたアルマナック基準時刻と比較し、アルマナック基準時刻に変化があったか否かを検出する。基準時刻の変化がなかった場合には、その時点でアルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されているアルマナックデータを、アルマナックデータ正式記憶部１３の該当する衛星番号の記憶場所に転送する。この転送は、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されている衛星アルマナックデータのすべてについて実施する。この転送の後に、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されている転送済みのすべての衛星アルマナックデータを破棄する。
【００７１】
また、アルマナック基準時刻に変化ありの場合には、アルマナックデータ一時記憶部１１に記憶されている衛星アルマナックデータをすべて破棄する。
【００７２】
前述のように、アルマナックの更新は１日に１回であり、１日の大部分の時間は同じアルマナックが放送されているので、本実施例のアルマナックデータ収集手段は、データが破棄される頻度よりも採用される頻度の方が圧倒的に高く、効率的なアルマナック収集ができる。
【００７３】
【発明の効果】
この本発明の構成によれば、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からのアルマナックデータの収集において、アルマナック基準時刻を含むライン５と、一つの衛星のアルマナックデータを含む偶数・奇数ラインのペアが、１フレームの時間を超えて別々の時点に収集された場合でも、それらを合わせて一つの衛星のアルマナックデータと見なして収集することができ,効率的なアルマナック収集が可能となる。
【００７４】
また、アルマナックデータと同じライン内にあり、衛星に異常が発生した際などに随時更新される衛星の使用可能／不可能情報を、本発明では、アルマナック基準時刻が変化しない間は、各衛星のアルマナックデータを新たに収集されたアルマナックデータで上書きしていくので、衛星の使用可能／不可能情報をいち早く収集できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＧＬＯＮＡＳＳ衛星航法システムの航法データのフォーマット。
【図２】本発明の実施例に係る衛星航法装置の全体構成図。
【符号の説明】
１受信アンテナ
２ラインデータ収集部
３ライン番号判定部
４アルマナック基準時刻記憶部
５時計
６偶数ラインデータ一時記憶部
７偶数ライン収集時刻記憶部
８奇数ラインデータ一時記憶部
９奇数ライン収集時刻記憶部
１０収集ライン比較部
１１アルマナックデータ一時記憶部
１２アルマナック基準時刻変化検出部
１３アルマナックデータ正式記憶部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a satellite navigation apparatus that receives a signal from a GLONASS satellite and calculates a current time and a current position of a user.
[0002]
[Prior art]
The GLONASS satellite navigation system operated by the Russian Federation is a system similar to GPS, which is a satellite navigation system in the United States. The user's receiver collects the navigation data information broadcast from the satellites. Perform positioning calculation using.
[0003]
The navigation data of the GLONASS satellite navigation system includes ephemeris data that is a collection of precise orbit data and time information of the broadcasting satellite itself, and almanac data that is rough orbit data of all satellites including other satellites. It is composed of The format of the navigation data of this GLONASS satellite navigation system is shown in FIG.
[0004]
As shown in FIG. 1, the navigation data of GLONASS is a data frame called a line broadcasted in 2 seconds as a minimum unit, a frame composed of 15 lines, and a super frame composed of 5 frames. It has a structure. Accordingly, each of the frames 1 to 5 requires a broadcasting time of 30 seconds, and the super frame requires a broadcasting time of 2 minutes and 30 seconds. The navigation data configured as described above is repeatedly broadcast.
[0005]
Among these frames, line numbers 1 to 4 are ephemeris data and lines 5 to 15 are almanac data in all frames. Line 5 represents the reference time, and lines 6 to 15 represent two satellites orbit data of one satellite. Only one almanac data of five satellites can be expressed in one frame, and the total number of GLONASS satellites is 24. Therefore, the almanac data of all satellites are transmitted using five frames, that is, superframes.
[0006]
When performing a calculation to select a visible satellite at the receiver, orbital data and usable / unusable information of all satellites are required, but when these are collected from the ephemeris data, each satellite in turn It takes 24 hours to collect information on all satellites. In this respect, almanac data is the orbit data of all satellites including other satellites, so if broadcasting from at least one of the visible satellites in the sky can be received, orbit data of all satellites. In addition, it is useful because usable / unusable information can be obtained.
[0007]
In the GLONASS almanac, the reference time is arranged on the line 5 as described above. The reference time is set to the same reference time (original period) for all satellite orbit data. The orbit data of each satellite is from line 6 to line 15 and uses two lines of even and odd numbers that are continuous for one satellite.
[0008]
Specifically, as shown in FIG. 1, the first satellite data is frame 6 and line 7 of frame 1, the second satellite data is line 8 and line 9 of frame 1, and the fifth satellite data is frame 1. The satellite data of line 14 and line 15 of No. 6 are line 6 and line 7 of frame 2 and so on. Therefore, for example, in order to obtain the orbit data of the second satellite, it is necessary to collect line 5, line 8, and line 9 of frame 1.
[0009]
Each satellite periodically updates almanac data. Currently, it is updated every day at midnight of the Federal Republic of Russia time. Currently, the same almanac data is broadcast during the entire day between updates.
[0010]
Since the update is performed at the switching of the superframe, the identity of the almanac data in one superframe is guaranteed, but the almanac data of two adjacent superframes sandwiching the update time are different from each other.
[0011]
Thus, since the almanac data is updated, care must be taken when collecting the almanac data. For example, when the line 8 of the last frame 5 of a certain superframe is broadcast when the collection is started, the line 8 and the line 9 are collected from the frame 5 and the first frame 1 of the next superframe is collected. In this case, the line 5 is collected from the data, and they are combined to be regarded as the almanac data of one satellite. In this case, if the almanac data is updated unfortunately at the time of switching of the superframe, a contradiction occurs between the orbit data and the reference time, and a large error occurs in the selection calculation of the visible satellite.
[0012]
On the other hand, when looking at GPS for reference, GPS navigation data is divided into data units called subframes and broadcasted, but almanac data of one satellite includes a single sub-data including reference time data. Since it is within the frame, if the parity check for each subframe is passed at the time of collection, it is guaranteed that there is no contradiction in the trajectory data, so that a problem like GLONASS does not occur.
[0013]
This is because even if the reference time of orbit data differs for each satellite, there is no inconvenience in the selection calculation of visible satellites if there is no contradiction between the orbit data of one satellite and its reference time. In the case of GLONASS, since almanac data of one satellite is distributed to a plurality of lines, there is a case where a contradiction occurs between orbit data and its reference time as described above.
[0014]
In order to avoid such a problem, conventionally, since the same almanac reference time and the orbit data of each satellite are guaranteed in the same frame, the line 5 having the almanac reference time data is collected before the same frame. Only when even lines and odd lines from line 6 to line 15 could be collected continuously within 30 seconds, the almanac data of the satellite was successfully collected.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional method, for example, when a receiver is mounted on a vehicle and travels in an urban area, a signal from a satellite is shielded by a building and the line 5 is not collected when the line 5 is broadcast. After that, the vehicle goes out of the building and starts receiving signals again. Even if any of the frames 6 to 15 in the frame can be received, those data are discarded and collected as almanac data. Not.
[0016]
The broadcast time of one line is 2 seconds, and if any data is lost during that time, it will be rejected by the parity check of the line, so if there is even a slight interruption of the signal during the broadcast time of line 5, Even if the line 6 to the line 15 can be received continuously for 20 seconds, all the received data is wasted. In urban areas, buildings are frequently shielded, so the conventional method results in a remarkably low almanac collection efficiency.
[0017]
The present invention has been made to solve such a problem, and when collecting almanac data from a GLONASS satellite, a pair of line 5 including an almanac reference time and an even / odd line including almanac data of one satellite. However, it is an object of the present invention to provide a satellite navigation apparatus that can collect and collect almanac data of one satellite even when they are collected at different time points exceeding the time of one frame.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
A satellite navigation apparatus according to the present invention includes a line data collection unit that collects navigation data from a GLONASS satellite, a line number determination unit that determines a line number of navigation data collected by the line data collection unit, and the line number determination unit. When line number 5 in the navigation data is collected, the almanac reference time storage means for recording the almanac reference time, and line number 15 is collected from line number 6 in the navigation data by the line number determination means. An even line data storage means for storing almanac data for even lines, and an odd line for storing almanac data for odd lines when line numbers 15 to 15 in the navigation data are collected by the line number determination means. Based on the data storage means, the clock, and the time of the clock, the even number The even line collection time storage means for storing the time at which the data was collected, the odd line collection time storage means for storing the time at which the data for the odd line was collected based on the time of the clock, and the odd line Difference between the line numbers obtained by subtracting the even line numbers stored in the even line data storage means from the odd line numbers stored in the odd line data storage means, and the even line collection time storage means The line number difference is 1, and the comparison result of the collection line comparison means calculates the time difference between the time stored in the odd line collection time storage means and the time stored in the odd line collection time storage means. When the time difference is shorter than the length of one frame of the navigation data, the even line data stored in the even line data storage means is stored. Together with the odd line data stored in the odd line data storage means, and temporarily stores almanac data temporary storage means for each satellite as almanac data of the same satellite, and almanac reference time is collected. Each time the collected almanac reference time is compared with the almanac reference time stored in the almanac reference time storage means to detect whether the almanac reference time has changed, When the almanac data formal storage means and the almanac reference time change detection means detect that the almanac reference time has not changed, all the almanac data stored in the almanac data temporary storage means is stored in the almanac data. Store in formal data storage And storage control means for discarding all almanac data stored in the almanac data temporary storage means when it is detected that the almanac reference time has changed. To do.
[0019]
Further, the storage control means further stores all almanac data stored in the almanac data temporary storage means and then stores all almanac data in the almanac data formal storage means, and then stores all almanac data temporarily stored in the almanac data temporary storage means. It is characterized by discarding almanac data.
[0020]
According to this configuration of the present invention, when collecting almanac data from the GLONASS satellite, the line 5 including the almanac reference time and the even / odd line pair including the almanac data of one satellite exceeds the time of one frame. Even if they are collected at different points in time, they can be collected as a single satellite almanac data.
[0021]
In addition, according to the present invention, satellite availability / impossibility information that is in the same line as the almanac data and is updated as needed when an abnormality occurs in the satellite, the almanac reference time is not changed in the present invention. Almanac data is overwritten with newly collected almanac data, so satellite availability information can be quickly collected.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 showing an overall configuration diagram and FIG. 1 showing a format of GLONASS navigation data.
[0023]
In FIG. 2, a receiving antenna 1 receives a signal from a GLONASS satellite. The line data collection unit 2 detects line boundaries from GLONASS navigation data received by the receiving antenna 1 and collects data for each line. The line number determination unit 3 determines the line number of the collected line data. When it is determined that the collected line is the line 5 including the almanac reference time, the almanac reference time storage unit 4 stores the almanac reference time included in the line 5. The watch 5 shares the crystal oscillator used for the GLONASS signal processing, and its time accuracy is lower than the accuracy of the watch mounted on the satellite, but has sufficient accuracy for the use of the present invention. ing.
[0024]
The even line data temporary storage unit 6 temporarily stores the data of the collected line when it is determined that the collected line is an even line among the lines 6 to 15. The even line collection time storage unit 7 stores the time at which the end of the even line stored in the even line data temporary storage unit 6 was collected. Since this time uses the time of the clock 5, it may contain an error and is treated as a relative time. When the collected line is determined to be an odd line among the lines 6 to 15, the odd line data temporary storage unit 8 temporarily stores data of the line. The odd line collection time storage unit 9 stores the time at which the end of the odd line stored in the odd line data temporary storage unit 8 is collected. Since this time uses the time of the clock 5, it may contain an error and is treated as a relative time.
[0025]
The collection line comparison unit 10 is activated when data is stored in the odd line data temporary storage unit 8. Since the almanac data of one satellite is distributed into consecutive even lines and odd lines, the data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 are the same satellite almanac. Verify whether it is data. As a result of the verification, the data determined to be the almanac data of the same satellite is used as valid data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8.
[0026]
The collection line comparison unit 10 verifies whether the data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 is almanac data of the same satellite as follows.
[0027]
First, the line number of each stored data is acquired from the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8. If these line numbers are “(odd line number) − (even line number) = 1”, the line collection time is further calculated from the even line collection time storage unit 7 and the odd line collection time storage unit 9. To get. If these times are “{(odd line collection time) − (even line collection time)} ≦ 5 seconds”, it is determined that these are the same almanac data.
[0028]
The reason why the line collection time is limited to 5 seconds or less is to prevent erroneous determination. In other words, taking the case of collecting line 6 of frame 1 and line 7 of frame 2, for example, although these are almanac data of different satellites, each line of GLONASS navigation data has its Since there is no data as to which frame the line belongs to, it will appear as if it were almanac data of the same satellite if judged only from the line number.
[0029]
In order to prevent such misjudgment and verify that the collected even and odd lines belong to the same frame, the line broadcast time is 2 seconds and the frame broadcast time is 30 seconds. It may be confirmed that “2 seconds ≦ {(odd line collection time) − (even line collection time)} <32 seconds”. Since the condition of 2 seconds or more is always established from the fact that the broadcast time of the line is 2 seconds, an appropriate value between 2 seconds and 32 seconds may be selected. The above-mentioned 5 seconds is a value selected as an appropriate value.
[0030]
The almanac data temporary storage unit 11 has 24 storage locations so that almanac data of 24 GLONASS satellites can be stored separately. When the collection line comparison unit 10 determines that the data is almanac data of the same satellite, the data of the predetermined satellite number is stored together with the data of the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8. Store in. Since the satellite number is provided as one parameter of the almanac data, it can be easily identified.
[0031]
The almanac reference time change detection unit 12 is activated when the almanac reference time storage unit 4 stores the almanac reference time. The almanac reference time change detection unit 12 compares the newly collected almanac reference time with the previously collected almanac reference time, and temporarily stores the detection result as to whether or not the almanac reference time has changed. Tell part 11.
[0032]
The almanac data formal storage unit 13 is provided with 24 storage locations so that almanac data of 24 GLONASS satellites can be stored separately. The almanac data stored in the almanac data formal storage unit 13 is used for the visible satellite selection calculation.
[0033]
The mutual operations of the almanac data temporary storage unit 11, the almanac reference time change detection unit 12, and the almanac data formal storage unit 13 are as follows. That is, the almanac data temporary storage unit 11 first stores the almanac data stored in the almanac data temporary storage unit 11 when the detection result transmitted from the almanac reference time change detection unit 12 does not change the almanac reference time. The data is transferred to the storage location of the corresponding satellite number in the almanac data formal storage unit 13. This transfer is performed for all the satellite almanac data stored in the almanac data temporary storage unit 11. After this transfer, all the transferred satellite almanac data stored in the almanac data temporary storage unit 11 are discarded.
[0034]
All the satellite almanac data already transferred stored in the almanac data temporary storage unit 11 no longer needs to be left in the almanac data temporary storage unit 11. Therefore, when the almanac data is transferred to the almanac data formal storage unit 13, unnecessary data is transferred and the processing load increases. However, there is no problem even if it is left in the operation of the present invention.
[0035]
Next, if there is a change in the almanac reference time, all the satellite almanac data stored in the almanac data temporary storage unit 11 is discarded. This is because in this case, it is impossible to determine whether the satellite almanac data collected during this time is based on the reference time before the update or the reference time after the update. Adopting these satellite almanac data is dangerous because they are considered mixed when collected.
[0036]
The operation of acquiring satellite almanac data according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described below.
[0037]
First, the satellite almanac data collection operation when there is no interruption of the received signal and no change in the reference time during the collection of the satellite almanac data will be described.
[0038]
Assume that the satellite almanac data collection operation has started, for example, while broadcasting line 3 of frame 2. The line number of the line data collected by the line data collection unit 2 is determined by the line number determination unit 3, and when the line number 5 is determined, the reference time of the line 5 is stored in the almanac reference time storage unit 4. .
[0039]
When the line number 6 of the frame 2 is collected, the line data is temporarily stored in the even line data temporary storage unit 6 and the time at the end of the line data is stored in the even line collection time storage unit 7. . Subsequently, when the line number 7 of the frame 2 is collected, the line data is temporarily stored in the odd line data temporary storage unit 8 and the time at the end of the line data is stored in the odd line collection time storage unit 9. Remembered.
[0040]
When the data is stored in the odd line data temporary storage unit 8, the collection line comparison unit 10 is activated, and the data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 are the same satellites. It is determined whether the data is almanac data. In this example, it is determined that the almanac data is the same satellite, and the almanac data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 is the almanac data of the satellite 6 as the almanac data. The data is stored in a storage location corresponding to the satellite 6 in the temporary storage unit 11.
[0041]
Similarly, the data of line number 8 and line number 9, data of line number 10 and line number 11, data of line number 12 and line number 13, and data of line number 14 and line number 15 of frame 2 are The almanac data of the satellite 7, the satellite 8, the satellite 9, and the satellite 10 are respectively stored in storage locations corresponding to the satellites in the almanac data temporary storage unit 11.
[0042]
Subsequently, when the line 5 of the frame 3 is received, the line number 5 is determined by the line number determination unit 3, and the reference time of the line 5 is stored in the almanac reference time storage unit 4. At this time, the almanac reference time change detection unit 12 compares the almanac reference time collected this time with the reference time collected and stored last time, and determines that there is no reference time change. Based on the determination result of no change, the almanac data of each satellite stored in the almanac data temporary storage unit 11 is transferred to the almanac data formal storage unit 13 and formally stored in the storage locations corresponding to each satellite. The almanac data of each satellite stored in the almanac data temporary storage unit 11 that has been transferred to the almanac data formal storage unit 13 is discarded.
[0043]
In this way, the almanac data of the satellite 16 to the satellite 20 of the frame 4, the almanac data of the satellite 21 to the satellite 24 of the frame 5, and the almanac data of the satellite 1 to the satellite 5 of the frame 1 are sequentially stored in the almanac data formal storage unit 13. It is transferred and formally stored in the storage location corresponding to each satellite.
[0044]
Thereafter, this operation is repeated, and the almanac data of each satellite in each frame is collected, sequentially transferred to the almanac data formal storage unit 13, and formally overwritten and stored in the storage location corresponding to each satellite. .
[0045]
In this way, repeated overwriting is performed in the same line as the almanac data, and the satellite usable / unusable information that is changed at any time when an abnormality occurs in the satellite, etc. This is to collect the data quickly, separately from the almanac update timing once a day.
[0046]
Now, the operation of collecting satellite almanac data when the reception signal is interrupted during the collection of satellite almanac data will be described.
[0047]
Similar to the description of the satellite almanac data collection operation when the received signal is not interrupted and the reference time does not change during the collection of the satellite almanac data, the satellite almanac data collection operation is as follows. For example, assume that line 3 of frame 2 starts during broadcasting. When the reception signal is interrupted while receiving the almanac data of line number 7 of frame 2 (this is assumed to be 1 in this case), the reception signal is interrupted while the almanac data of line number 8 of frame 2 is being received. As an example, assume that the received signal is interrupted while receiving the almanac reference time data of line number 5 of frame 3 (referred to as case 3). .
[0048]
In case 1, the line number of the line data collected by the line data collecting unit 2 is determined by the line number determining unit 3, and when the line number 5 is determined, the reference time of the line 5 is the almanac reference time storage unit 4 Is remembered.
[0049]
When the line number 6 of the frame 2 is collected, the line data is temporarily stored in the even line data temporary storage unit 6 and the time at the end of the line data is stored in the even line collection time storage unit 7. . Subsequently, since the reception signal is interrupted while the line number 7 of the frame 2 is being collected, the almanac data of the line number 7 is rejected by the line parity check. Therefore, the almanac data of the line number 7 is not stored in the odd line data temporary storage unit 8, and the collection line comparison operation in the collection line comparison unit 10 is not performed.
[0050]
When the line number 8 of the frame 2 is collected, the line data is overwritten and temporarily stored in the even line data temporary storage unit 6, and the time at the end of the line data is the even line collection time storage unit. 7 is stored. Subsequently, when the line number 9 of the frame 2 is collected, the line data is temporarily stored in the odd line data temporary storage unit 8, and the end time of the line data is stored in the odd line collection time storage unit 9. Remembered.
[0051]
When the data is stored in the odd line data temporary storage unit 8, the collection line comparison unit 10 is activated, and the data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 are the same satellites. It is determined whether the data is almanac data. In this case, the almanac data of the same satellite is determined and the almanac data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 is temporarily stored as the almanac data of the satellite 6. It is stored in a storage location corresponding to the satellite 6 of the unit 11.
[0052]
In this way, almanac data of the satellite 6 including line data whose reception has been interrupted at least partially is not collected, and only almanac data of satellites whose reception is not interrupted in any pair of line data is temporarily stored in the almanac data. It will be stored in the unit 11.
[0053]
In case 2, the line number of the line data collected by the line data collection unit 2 is determined by the line number determination unit 3, and when the line number 5 is determined, the reference time of the line 5 is the almanac reference time storage unit 4 Is remembered.
[0054]
When the line number 6 of the frame 2 is collected, the line data is temporarily stored in the even line data temporary storage unit 6 and the time at the end of the line data is stored in the even line collection time storage unit 7. .
Subsequently, when the line number 7 of the frame 2 is collected, the line data is temporarily stored in the odd line data temporary storage unit 8 and the time at the end of the line data is stored in the odd line collection time storage unit 9. Remembered.
[0055]
When the data is stored in the odd line data temporary storage unit 8, the collection line comparison unit 10 is activated, and the data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 are the same satellites. It is determined whether the data is almanac data. In this case, the almanac data of the same satellite is determined and the almanac data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 is temporarily stored as the almanac data of the satellite 6. It is stored in a storage location corresponding to the satellite 6 of the unit 11.
[0056]
Subsequently, since the reception signal is interrupted while the line number 8 of the frame 2 is being collected, the almanac data of the line number 8 is rejected by the line parity check. Therefore, the almanac data of the line number 8 is not stored in the even line data temporary storage unit 6, and the almanac data of the line number 6 is still stored in the even line data temporary storage unit 6. The even line collection time storage unit 7 stores the time at the end of the line data of line number 6.
[0057]
Subsequently, when the line number 9 of the frame 2 is collected, the line data is temporarily stored in the odd line data temporary storage unit 8 and the time at the end of the line data is the odd line collection time storage unit. 9 is stored.
[0058]
When the data is stored in the odd line data temporary storage unit 8, the collection line comparison unit 10 is activated, and the data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 are the same satellites. It is determined whether the data is almanac data. In this example, the data stored in the even-numbered line data temporary storage unit 6 and the odd-numbered line data temporary storage unit 8 are in the same frame, but are collected because the difference in line numbers is 3. Needless to see the time difference (because it is 6 seconds, the condition is not satisfied even at the collection time), and it is determined that the data is not the same satellite almanac data. Therefore, the almanac data stored in the even line data temporary storage unit 6 and the odd line data temporary storage unit 8 is not stored in the almanac data temporary storage unit 11.
[0059]
In this way, even in the case 2, the almanac data of the satellite 7 including the line data whose reception has been interrupted is not stored in the almanac data temporary storage unit 11, and reception is interrupted in any of the paired line data. Only the almanac data of the satellites with no satellites are stored in the almanac data temporary storage unit 11.
[0060]
In the case 3, the almanac data of the satellites 6 to 10 is stored in the almanac data temporary storage unit 11 based on the almanac data of the line numbers 6 to 15 of the frame 2. The process up to this point is the same as when the reception signal is not interrupted.
[0061]
In this example, the reception signal is interrupted during collection of line number 5 of frame 3, so the almanac detection time is not detected. Therefore, the almanac data of the satellites 6 to 10 stored in the almanac data temporary storage unit 11 is stored in the almanac data temporary storage unit 11 as it is.
[0062]
Then, the almanac data of the satellites 11 to 15 is stored in the almanac data temporary storage unit 11 continuously based on the almanac data of the line numbers 6 to 15 of the frame 3.
[0063]
As described above, the cases 1 to 3 have been described as examples, but the even line data and the odd line data are continuous (that is, (odd line number) − (even line number). = 1) The condition that the collection time of even line data and the collection time of odd line data are within a predetermined time difference (that is, {(odd line collection time) − (even line collection time)} ≦ 5 seconds) Is satisfied, the satellite almanac data can be collected and temporarily stored in the almanac data temporary storage unit 11 regardless of whether or not the almanac reference time is detected.
[0064]
Next, the operation of collecting satellite almanac data when there is a change in the reference time during the collection of satellite almanac data will be described.
[0065]
In the GLONASS satellite navigation system, as described above, almanac data is updated regularly, at present, every day at midnight of the Russian Federation time. Between renewals, the same almanac data and almanac reference time are broadcast for the whole day. Since the update is performed at the superframe switching, the same almanac data and almanac reference time in one superframe is guaranteed, but the almanac data and almanac reference time between two superframes is updated. They may differ from each other depending on whether or not they have a point in time.
[0066]
Therefore, if the almanac reference time of line 5 is collected at a certain time point T1, and then the almanac reference time of line 5 is collected again at time point T2, if the almanac reference time has not changed, it is related to the time. This means that the almanac data was not updated during this period.
[0067]
Therefore, since the reference time of the almanac data of the plurality of satellites collected during this time can be considered to be the same as the almanac reference time at the time point T1 and the time point T2, the almanac reference time may be the even line / odd number collected. There is no need to test whether or not data can be collected from the same frame as the line, and the pair of even lines and odd lines that can be collected can be adopted immediately.
[0068]
On the other hand, if the almanac reference time has changed between time T1 and time T2, it means that the almanac data has been updated during this time. In this case, the almanac data of a plurality of satellites collected during this period is considered to contain a mixture of data based on the reference time before the update and data based on the reference time after the update. Adopting these almanac data is dangerous and should be discarded as it is not certain that it is based on a reference time.
[0069]
Based on such an idea, regardless of the almanac reference time, even line data and odd line data are continuous (that is, (odd line number) − (even line number) = 1), even number. When the condition that the line data collection time and the odd line data collection time are within a predetermined time difference (that is, {(odd line collection time) − (even line collection time)} ≦ 5 seconds) is satisfied. Regardless of whether or not the almanac reference time is detected, satellite almanac data is collected and temporarily stored in the almanac data temporary storage unit 11.
[0070]
Then, when the almanac reference time of line 5 is collected, it is compared with the almanac reference time stored in the almanac reference time storage unit 4 to detect whether or not the almanac reference time has changed. If there is no change in the reference time, the almanac data stored in the almanac data temporary storage unit 11 at that time is transferred to the storage location of the corresponding satellite number in the almanac data formal storage unit 13. This transfer is performed for all the satellite almanac data stored in the almanac data temporary storage unit 11. After this transfer, all the transferred satellite almanac data stored in the almanac data temporary storage unit 11 are discarded.
[0071]
If there is a change in the almanac reference time, all the satellite almanac data stored in the almanac data temporary storage unit 11 is discarded.
[0072]
As described above, since the almanac is updated once a day and the same almanac is broadcast for the most part of the day, the almanac data collection means of this embodiment uses the frequency at which data is discarded. The frequency of adoption is overwhelmingly higher than that, and efficient almanac collection is possible.
[0073]
【The invention's effect】
According to the configuration of the present invention, in the collection of almanac data from the GLONASS satellite, the pair of the line 5 including the almanac reference time and the even / odd line including the almanac data of one satellite exceeds the time of one frame. Even if they are collected at different time points, they can be collected as a single satellite almanac data, and efficient almanac data collection is possible.
[0074]
In addition, according to the present invention, satellite availability / impossibility information that is in the same line as the almanac data and is updated as needed when an abnormality occurs in the satellite, the almanac reference time is not changed in the present invention. Almanac data is overwritten with newly collected almanac data, so satellite availability information can be quickly collected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a format of navigation data of a GLONASS satellite navigation system.
FIG. 2 is an overall configuration diagram of a satellite navigation apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Receiving antenna
2 Line data collection unit
3 Line number judgment part
4 Almanac reference time memory
5 Clock
6 Even line data temporary storage
7 Even line collection time memory
8 Odd line data temporary storage
9 Odd line collection time memory
10 Collection line comparator
11 Almanac data temporary storage
12 Almanac reference time change detector
13 Almanac Data Formal Storage

Claims

A line data collection unit for collecting navigation data from the GLONASS satellite;
Line number determination means for determining the line number of the navigation data collected by the line data collection unit;
Almanac reference time storage means for recording the almanac reference time when line number 5 in the navigation data is collected by the line number determination means;
Even line data storage means for storing almanac data of even lines when line numbers 6 to 15 in the navigation data are collected by the line number determination means;
Odd line data storage means for storing almanac data of odd lines when line numbers 6 to 15 in the navigation data are collected by the line number determination means;
Watch and
An even line collection time storage means for storing the time at which the data of the even line is collected based on the time of the clock;
Based on the time of the clock, odd line collection time storage means for storing the time when the data of the odd line was collected;
After the odd lines are collected, the difference between the line numbers obtained by subtracting the even line numbers stored in the even line data storage means from the odd line numbers stored in the odd line data storage means, and the even numbers Collection line comparison means for calculating the time difference between the time stored in the line collection time storage means and the time stored in the odd line collection time storage means;
If the comparison result of the collected line comparison means indicates that the line number difference is 1 and the time difference is shorter than the length of one frame of the navigation data, the even line data stored in the even line data storage means And the odd line data stored in the odd line data storage means, almanac data temporary storage means for temporarily storing each satellite as almanac data of the same satellite,
Each time the almanac reference time is collected, the collected almanac reference time is compared with the almanac reference time stored in the almanac reference time storage means to detect whether or not the almanac reference time has changed. A reference time change detection means;
Almanac data formal storage means,
When the almanac reference time change detecting means detects that the almanac reference time has not changed, all the almanac data stored in the almanac data temporary storage means is stored in the almanac data formal storage means. And a storage control means for discarding all almanac data stored in the almanac data temporary storage means when it is detected that the almanac reference time has changed,
A satellite navigation apparatus characterized by comprising:

2. The satellite navigation apparatus according to claim 1, wherein the storage control means further stores all almanac data stored in the almanac data temporary storage means in the almanac data formal storage means, and then temporarily stores the almanac data. A satellite navigation system characterized in that all almanac data stored in the means is discarded.