JP7190501B2 - Gnss信号生成手段と放射ケーブルとを備えた測位システム - Google Patents
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Description
-第1GNSS信号及び第2GNSS信号を生成するための生成手段を備えている。前記第1GNSS信号は、前記ケーブルの第1端部から第1可視円錐(C1)において目視可能な第1衛星セット(S1)から、オープンスカイ状態で同一瞬間に第1ポイント(A’)にて受信されるであろう信号として定義される。前記第1可視円錐は、前記ケーブルの前記第1端部と第2端部とを結ぶ軸を中心とし、且つ、前記第2端部とは反対の端部に向かう方向に沿って存在する。前記第2GNSS信号は、前記ケーブルの前記第2端部から第2可視円錐(C2)において目視可能な第2衛星セット(S2)から、オープンスカイ状態で同一瞬間に第2ポイント(B’)にて受信されるであろう信号として定義される。前記第2可視円錐は、前記軸を中心とし、且つ、前記第1端部とは反対の端部に向かう方向に沿って存在する。前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐は空の交差を有し、前記第1衛星セット及び前記第2衛星セットは空ではなく、前記第1ポイントは前記軸上に位置し、且つ、前記第1端部を、前記第2端部とは反対の方向に沿って超え、且つ前記第1端部から距離Δだけ離れて存在している。前記第2ポイントは前記軸上に位置し、且つ、前記第2端部を、前記第1端部とは反対の方向に沿って超え、且つ前記第2端部から距離
さであり、v及びcは、それぞれ、前記放射ケーブル内及び真空中での電磁波の伝搬速度である。
前記システムは、さらに、
-前記第1GNSS信号を前記放射ケーブルの前記第1端部に注入するための第1注入手段と、
-前記第2GNSS信号を前記放射ケーブルの前記第2端部に注入するための第2注入手段と、を備えている
-第1GNSS信号及び第2GNSS信号を生成する生成ステップを含み、前記第1GNSS信号は、前記ケーブルの第1端部から第1可視円錐において目視可能な第1衛星セットから、オープンスカイ状態で同一瞬間に第1ポイントにて受信されるであろう信号として定義される。前記第1可視円錐は、前記軸を中心とし、且つ、前記第1端部とは反対の端部に向かう方向に沿って存在する。前記第2GNSS信号は、前記ケーブルの第2端部から第2可視円錐において目視可能な第2衛星セットから、オープンスカイ状態で同一瞬間に第2ポイントにて受信されるであろう信号として定義される。前記第2可視円錐は、前記軸を中心とし、且つ、前記第1端部とは反対の端部に向かう方向に沿って存在する。前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐は空の交差を有し、前記第1衛星セット及び前記第2衛星セットは空ではない。前記方法は、さらに、
-前記第1GNSS信号を前記放射ケーブルの前記第1端部に注入するための第1注入ステップと、
-前記第2GNSS信号を前記放射ケーブルの前記第2端部に注入するための第2注入ステップと、を含む。
-中間GNSS信号を供給するために、前記第2GNSS信号の周波数を、第1周波数シフトを利用して変換する第1変換ステップであって、前記中間GNSS信号が、前記第1信号と共に前記第1端部に注入されて、前記放射ケーブルの前記第1端部から前記第2端部に伝搬するステップと、
-前記周波数を、前記第1周波数シフトとは逆の第2周波数シフトを利用して変換し、これにより前記第2GNSS信号を、前記放射ケーブルの前記第2端部に注入する前に再生成する第2変換ステップと、を含む。
-コンフィギュレーションファイルを用いて前記測位システムを設定するステップであって、前記コンフィギュレーションファイルが、前記第1ポイント及び前記第2ポイントの座標を含み、可視マスクが、前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐、並びに、使用される衛星のコンステレーションを画定するステップと、
-前記コンフィギュレーションファイルにて識別された前記コンステレーション内の衛星の軌道パラメータを算出し、そして、前記識別されたコンステレーション内の前記第1衛星セット及び前記第2の衛星セットを、前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐からスタートして選択するステップと、
-前記第1セットに属する衛星から前記第1ポイントにて受信された前記第1GNSS信号、及び、前記第2セットに属する衛星から前記第2ポイントにて受信された前記第2GNSS信号のパラメータを算出するステップと、
-前記第1セット及び前記第2セットに属する衛星からの疑似ランダムシーケンスを外部同期クロックから生成し、そして、これらの衛星からのナビゲーションメッセージを、ナビゲーションデータからスタートして生成するステップと、
-疑似ランダムシーケンスをナビゲーションメッセージのビットと組み合わせることにより、及び、このように組み合わされた前記シーケンスを使用して少なくとも1つのキャリアを変調することにより、第1GNSS信号及び第2GNSS信号を生成するステップと、を含む。
らの角度範囲は2つの端部で異なり得る)により画定される、ケーブルの各端部のための可視マスク、
-ケーブルの端部の対応する位置、
-ケーブルの物理的特性、すなわち、ケーブルの長さ、ケーブル内での電磁波の伝搬速度(又は等価的に、内部導体と外部導体との間の絶縁体の誘電率)、
-可能であれば、使用される衛星コンステレーション(複数可)の識別。
。
)及び式(6-2)は、以下のようになる。すなわち、
する。
ス時間と衛星クロック誤差及びシフトを考慮することにより行われる。
、或いは、リモートのGNSS受信機から受信される。
けシフトされる。均等的に、第2GNSS信号の周波数は、それらの生成時に周波数がシフトされる(ステップ447、図4)。そして、第1注入手段が、第1GNSS信号に加えて、中間GNSS信号を放射ケーブルに注入する。
帯域に変換されたこれらの第2信号は、その後、放射ケーブルの第2端部Bに再注入され
ってきたときには、受信帯域外に、さらにはスリットの放射帯域にある。
線横座標)。受信機が曲線の記述を有する場合、受信機はその位置を決定できる。しかし、曲線の記述は、曲線横座標を空間内の受信機の位置に関連付けられる追加の層を導入せずには使用できない。
110 放射ケーブル
120 GNSS信号の生成手段
131 第1注入手段
132 第2注入手段
C1 第1可視円錐
C2 第2可視円錐
A’ 仮想端
B’ 仮想端
SV1 第1衛星
SV2 第2衛星
510 放射ケーブル
520 GNSS信号の生成手段
531 第1注入手段
532 第2注入手段
541 第1の周波数変換モジュール
542 第2の周波数変換モジュール
Claims (10)
- 少なくとも1つの放射ケーブルの長さに沿った測位システムであって、前記測位システム(100)が、前記放射ケーブル(110,510)に加えて、
-第1GNSS信号及び第2GNSS信号を生成するための生成手段(120,520)を備え、前記第1GNSS信号が、
前記放射ケーブルの第1端部から第1可視円錐(C1)において目視可能な第1衛星セット(S1)から、オープンスカイ状態で同一瞬間に第1ポイント(A’)にて受信されるであろう信号として定義され、前記第1可視円錐が、前記放射ケーブルの前記第1端部と第2端部とを結ぶ軸を中心とし、且つ、前記第2端部とは反対の端部に向かう方向に沿って存在し、前記第2GNSS信号が、
前記放射ケーブルの前記第2端部から第2可視円錐(C2)において目視可能な第2衛星セット(S2)から、オープンスカイ状態で同一瞬間に第2ポイント(B’)にて受信されるであろう信号として定義され、前記第2可視円錐が、前記軸を中心とし、且つ、前記第1端部とは反対の端部に向かう方向に沿って存在し、前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐が空の交差を有し、前記第1衛星セット及び前記第2衛星セットが空ではなく、前記第1ポイントが前記軸上に位置し、且つ、前記第1端部を、前記第2端部とは反対の方向に沿って超え、且つ前記第1端部から距離Δだけ離れて存在し、前記第2ポイントが前記軸上に位置し、且つ、前記第2端部を、前記第1端部とは反対の方向に沿って超え、且つ前記第2端部から距離Δだけ離れて存在し、
であり、式中、lは前記放射ケーブルの長さであり、v及びcは、それぞれ、前記放射ケーブル内及び真空中での電磁波の伝搬速度であり、
前記測位システムが、さらに、
-前記第1GNSS信号を前記放射ケーブルの前記第1端部に注入するための第1注入手段(531)と、
-前記第2GNSS信号を前記放射ケーブルの前記第2端部に注入するための第2注入手段(532)と、を備えていることを特徴とする、測位システム。 - さらに、第1の周波数変換手段(541)も備えた測位システムであって、当該第1の周波数変換手段(541)が、中間GNSS信号を得るために前記第2GNSS信号の周波数を第1周波数シフトにより変換するように適合されており、前記中間GNSS信号が、前記第1GNSS信号と共に前記第1注入手段により注入されて、前記放射ケーブルの前記第1端部から前記第2端部に伝搬し、前記測位システムが、また、第2の周波数変換手段(542)も備えており、当該第2の周波数変換手段(542)が、中間GNSS信号を、前記第1周波数シフトとは逆の第2周波数シフトにより変換し、これにより、前記第2GNSS信号を再生成して、これらの信号を前記第2注入手段に供給するように適合されている、請求項1に記載の、少なくとも1つの放射ケーブルに沿った測位システム。
- 前記第一周波数シフトが、前記中間GNSS信号が前記放射ケーブルの放射帯域外にあるように選択されることを特徴とする、請求項2に記載の、少なくとも1つの放射ケーブルに沿った測位システム。
- 前記第一周波数シフトが、前記中間GNSS信号がGNSS受信機の受信帯域外にあるように選択されることを特徴とする、請求項2に記載の、少なくとも1つの放射ケーブルに沿った測位システム。
- 前記第1GNSS信号が、前記放射ケーブルの前記第1端部から前記第2端部に伝搬して前記第2端部にて反射されず、且つ、前記第2GNSS信号が、前記放射ケーブルの前記第2端部から前記第1端部に伝搬して前記第2端部にて反射されないことを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の、少なくとも1つの放射ケーブルに沿った測位システム。
- 前記放射ケーブルが真直であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の、少なくとも1つの放射ケーブルに沿った測位システム。
- 前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐の半開角度が、90度未満、又は60度未満、さらには30度未満であることを特徴とする、請求項6に記載の、少なくとも1つの放射ケーブルに沿った測位システム。
- 少なくとも1つの放射ケーブルの長さに沿って受信機を測位する方法であって、
-第1GNSS信号及び第2GNSS信号を生成する生成ステップを含み、前記第1GNSS信号が、前記放射ケーブルの第1端部から第1可視円錐において目視可能な第1衛星セットから、オープンスカイ状態で同一瞬間に第1ポイントにて受信されるであろう信号として定義され、前記第1可視円錐が、前記放射ケーブルの前記第1端部と第2端部とを結ぶ軸を中心とし、且つ、前記第1端部とは反対の端部に向かう方向に沿って存在し、前記第2GNSS信号が、前記放射ケーブルの前記第2端部から第2可視円錐において目視可能な第2衛星セットから、オープンスカイ状態で同一瞬間に第2ポイントにて受信されるであろう信号として定義され、前記第2可視円錐が、前記軸を中心とし、且つ、前記第1端部とは反対の端部に向かう方向に沿って存在し、前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐が空の交差を有し、前記第1衛星セット及び前記第2衛星セットが空ではなく、前記第1ポイントが前記軸上に位置し、且つ、前記第1端部を、前記第2端部とは反対の方向に沿って超え、且つ前記第1端部から距離Δだけ離れて存在し、前記第2ポイントが前記軸上に位置し、且つ、前記第2端部を、前記第1端部とは反対の方向に沿って超え、且つ前記第2端部から距離Δだけ離れて存在し、
であり、式中、lは放射ケーブルの長さであり、v及びcは、それぞれ、放射ケーブル内及び真空中での電磁波の伝搬速度であり、
前記方法が、さらに、
-前記第1GNSS信号を前記放射ケーブルの前記第1端部に注入するための第1注入ステップと、
-前記第2GNSS信号を前記放射ケーブルの前記第2端部に注入するための第2注入ステップと、を含むことを特徴とする、測位方法。 - -中間GNSS信号を供給するために、前記第2GNSS信号の周波数を、第1周波数シフトを利用して変換する第1変換ステップであって、当該中間GNSS信号が、前記第1GNSS信号と共に前記第1端部に注入され、前記放射ケーブルの前記第1端部から前記第2端部に伝搬するステップと、
-前記周波数を、前記第1周波数シフトとは逆の第2周波数シフトを利用して変換し、これにより前記第2GNSS信号を、前記放射ケーブルの前記第2端部に注入する前に再生成する第2変換ステップとを含む、請求項8に記載の、少なくとも1つの放射ケーブルの長さに沿った測位方法。 - 前記第1GNSS信号及び前記第2GNSS信号の生成が、
-コンフィギュレーションファイルを用いて、少なくとも1つの放射ケーブルの長さに沿った測位システムを設定するステップ(410)であって、前記コンフィギュレーションファイルが、前記第1ポイント及び前記第2ポイントの座標を含み、可視マスクが、前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐、並びに、使用される衛星のコンステレーションを画定するステップと、
-前記コンフィギュレーションファイルにて識別された前記コンステレーション内の衛星の軌道パラメータを算出し、そして、前記識別されたコンステレーション内の前記第1衛星セット及び前記第2衛星セットを、前記第1可視円錐及び前記第2可視円錐からスタートして選択するステップ(420)と、
-前記第1衛星セットに属する衛星から前記第1ポイントにて受信されるであろう信号として定義される前記第1GNSS信号、及び、前記第2衛星セットに属する衛星から前記第2ポイントにて受信されるであろう信号として定義される前記第2GNSS信号のパラメータを算出するステップ(430)と、
-前記第1衛星セット及び前記第2衛星セットに属する衛星からの疑似ランダムシーケンスを外部同期クロックから生成し(443)、且つ、これらの衛星からのナビゲーションメッセージを、ナビゲーションデータからスタートして生成するステップ(445)と、
-疑似ランダムシーケンスをナビゲーションメッセージのビットと組み合わせることにより、及び、このように組み合わされた前記疑似ランダムシーケンスを使用して少なくとも1つのキャリアを変調することにより、第1GNSS信号及び第2GNSS信号を生成するステップ(447)と、を含むこと特徴とする、請求項8又は9に記載の、少なくとも1つの放射ケーブルの長さに沿った測位方法。
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