JPH0224587A - 航法演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えばＧＰＳ　（グローバル・ボジショニ
ング・システム）衛星からの衛星信号を受信して航法演
算を行なう航法演算装置に関する。

（従来の技術） 近時、衛星信号を受信して位置情報が得られるＧＰＳを
利用した航法演算装置が開発されている。この航法演算
装置は第２図に示すように構成され、まずアンテナ１１
及びフィルタ１２からなるＧＰＳ受信機１３によりＧＰ
Ｓ衛星から送出されるＧＰＳ衛星信号を受信する。この
ＧＰＳ衛星信号はＰＮコード情報、衛星自身の位置情報
及びその位置情報の送出時刻情報等を含んでおり、デー
タ処理装置１４に送られる。

このデータ処理装置１４では、ｃＰｓ受信信号に含まれ
るＰＮコードと予め用意されているＰＮコードとの相関
をとり、ＧＰＳ受信信号中のデータを復調する。この復
調データには衛星の信号送出時刻データが含まれており
、このデータの受信時刻及びＰＮコードの相関をとるの
に要した遅延時間データを加算して受信時刻を算出し、
これによって衛星から自己までの電波伝搬時間、つまり
衛星と自己との距離を検出する。この距離情報は所定時
間毎に算出され、航法演算用データとして航法演算処理
装置１５に送られる。

この航法演算処理装置１５は、受信データに含まれる衛
星自身の位置情報と前回の自己位置情報とから求められ
る距離情報と電波伝搬時間から求められる距離情報との
差を利用して、例えばカルマンフィルタによって前回の
自己位置に対する分散（誤差）を推定し、この推定結果
に基づいて最新距離情報を修正することにより自己の新
しい位置を求める。但し、演算の開始時には前回の自己
位置情報の代わりとしてキーボード１６により設定され
た初期設定値が用いられる。尚、１７は各装置を駆動す
るための電源部である。

ところで、上記のような初期設定手段では、例えば電源
部のオン時等、航法演算を開始するためにはキーボード
１６によって初期設定値を入力しなければならず、航法
演算開始時の操作が繁雑である。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来の航法演算装置では、航法演算開
始時に常に初期設定値の入力が必要であった。

この発明は上記の欠点を除去すべくなされたもので、初
期設定値を入力することなく航法演算を開始し得る航法
演算装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係る航法演算装置
は、人工衛星から送出される衛星位置情報及び送出時間
情報を含む衛星信号を所定の時間毎に受信して衛星との
距離情報を求める距離情報演算手段と、前記各距離情報
の差に基づいて前回求めた自己位置に対する分散を推定
して自己の新しい位置を求める航法演算処理手段とを有
するものにおいて、少なくとも３個の人工衛星から送出
される衛星信号を受信して各衛星との距離及び電波伝搬
時間を求め、衛星を中心として電波伝搬時間に対応した
距離を半径とする球の交点を自己の位置として演算し、
この演算結果を初期設定値として出力する初期設定値計
算手段を具備して構成され、前記初期設定値計算手段で
得られる初期設定値を航法演算開始時に求めて前記航法
演算を行なうようにしｔ＝ことを特徴とする。

（作用） 上記構成による航法演算装置では、衛星信号受信と同時
に初期設定値が自動的に計算されるので、新たに初期設
定値を入力しなくても航法演算を開始することができる
。

（実施例） 以下、第１図を参照してこの発明の一実施例を説明する
。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すものである。

第１図において第２図と同一部分には同一符号を付して
示し、その説明を省略する。

第１図において、前記データ処理装置ｉ１４で得られた
航法演算用データは初期設定値計算装置１８、定常航法
演算処理装置■９及び航法演算判定装置２゜からなる航
法演算処理装置２１に送られる。初期設定値計算装置１
８はＧＰＳ信号の受信が開始されると航法演算用データ
を用いて初期設定手段るもので、この初期設定値は定常
航法演算処理装置Ｒ１９に送られる。この定常航法演算
処理装置１９は初期設定値あるいは前回の航法演算用デ
ータと次の受信によって得られた航法演算用データとを
用いて従来と同様の航法演算を行なうもので、この演算
結果は航法演算判定装置２０に送られる。この航法演算
判定装置２０は定常航法演算処理装置１９の演算結果が
正常に処理された値となっているかを判定し、異常と判
定された場合に初期設定値計算装置１８を再起動するも
のである。

上記初期設定値計算装置１８の計算方法について説明す
るに、初期自己位置は最低３つのＧＰＳ衛星からの信号
を利用して求める。各ＧＰＳ衛星からの信号により各Ｇ
ＰＳ衛星の位置がわかる。また、各衛星からの信号には
信号の送出時刻情報が含まれているので、信号が自己の
位置まで到達するのに要する各信号の伝搬時間もわかる
。そこで、衛星を中心として伝搬時間に対応した距離を
半径とする球の方程式が３ｆ２１ｉ類得られ、これら球
の交点を導出すれば自己の位置が求められる。この求め
られた自己の位置は初期設定値として定常航法演算装置
１９に入力される。

すなわち、上記構成による航法演算装置は、ＧＰＳ信号
受信と同時に初期設定値が自動的に計算され、定常航法
演算処理装置１９に入力されるので、新たに初期設定値
を人力しなくても航法演算を開始することができる。ま
た、航法演算判定装置２０によって定常航法演算処理装
置１９の演算結果を判定し、異常がある場合には初期設
定値を再度計算させて定常航法演算処理装置１９に入力
するので、航法演算結果が発散しないようにすることが
できる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、初期設定値を入力する
ことなく航法演算を開始し得る航法演算装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る航法演算装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は従来の航法演算装置の構成を示す
ブロック図である。 １１・・・アンテナ、１２・・・フィルタ、１３・・・
受信装置、１４・・・データ処理装置、１５・・・航法
演算処理装置、ＩＧ・・・キーボード、１７・・・電源
部、１８・・・初期設定値計算装置、１９・・・定常航
法演算処理装置、２０・・・航法演算判定装置、２１・
・・航法演算処理装置。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 人工衛星から送出される衛星位置情報及び送出時間情報
   を含む衛星信号を所定の時間毎に受信して衛星との距離
   情報を求める距離情報演算手段と、前記各距離情報の差
   に基づいて前回求めた自己位置に対する分散を推定して
   自己の新しい位置を求める航法演算処理手段とを有する
   航法演算装置において、少なくとも３個の人工衛星から
   送出される衛星信号を受信して各衛星との距離及び電波
   伝搬時間を求め、衛星を中心として電波伝搬時間に対応
   した距離を半径とする球の交点を自己の位置として演算
   し、この演算結果を初期設定値として出力する初期設定
   値計算手段を具備し、前記初期設定値計算手段で得られ
   る初期設定値を航法演算開始時に求めて前記航法演算を
   行なうようにしたことを特徴とする航法演算装置。