JPH05264713A - Position deciding apparatus in hyperbolic navigation system - Google Patents

Position deciding apparatus in hyperbolic navigation system

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JPH05264713A
JPH05264713A JP6403792A JP6403792A JPH05264713A JP H05264713 A JPH05264713 A JP H05264713A JP 6403792 A JP6403792 A JP 6403792A JP 6403792 A JP6403792 A JP 6403792A JP H05264713 A JPH05264713 A JP H05264713A
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JP
Japan
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lane value
user
lane
station
wave propagation
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JP6403792A
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Yoshiharu Kanzaki
義春 神前
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enhance the position deciding accuracy of a position deciding apparatus by a method wherein the error of a radio-wave propagation speed is reduced regarding the position deciding apparatus wherein the user's receiver of a hyperbolic navigation system utilizing the propagation of ground radio waves decides coordinates of the position of the receiver. CONSTITUTION:A lane value computation means 13 subdivides a utilization area in prescribed shape units; topographical data which indicates a topographical situation, a latitude and a longitude at each divided area is stored in advance; a topographical ratio is found from related topographical data and from a bearing angle on the basis of a transformed output from a coordinate transformation part 12. Then, the weighted average value of radio-wave propagation speeds according to geographical features is computed from the topographical ratio. Then, a lane value corresponding to the transformed output from the coordinate transformation part 12 is computed by using the radio-wave propagation speeds.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は双曲線航法システムにお
ける位置決定装置に係り、特に地表電波伝搬を利用した
双曲線航法システムの利用者受信機が、その受信機位置
座標を決定するための位置決定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position determining device in a hyperbolic navigation system, and more particularly to a position determining device for a user receiver of a hyperbolic navigation system using surface radio wave propagation to determine its receiver position coordinates. Regarding

【0002】地表電波伝搬を利用した双曲線航法システ
ムでは、相異なる2局からの電波を利用者受信機により
受信し、それらの受信電波の位相差及び時間差一定の軌
跡は各局を焦点とする双曲線群になることを利用し、利
用者受信機の位置座標(緯度、経度)を決定する。
In a hyperbolic navigation system utilizing surface radio wave propagation, radio waves from two different stations are received by a user receiver, and a locus having a constant phase difference and time difference between the received radio waves is a hyperbolic group whose focus is on each station. Then, the position coordinates (latitude, longitude) of the user receiver are determined.

【0003】かかる双曲線航法システムにおける誤差
は、一般的にはシステム誤差(バイアス誤差)とランダ
ム誤差(偶然誤差)とに大別される。後者のランダム誤
差には、 電波の伝搬速度が大気の状態等によってラ
ンダムに変化することによる誤差と、 地表波に空間
波が混入することにより生ずる受信電波の位相変動誤差
とがあり、これらは測定値に最小二乗法を適用すること
によって、誤差をある程度低減することはできるが、誤
差が偶発的に発生し、再現性がないのでゼロにすること
はできない。
The errors in such a hyperbolic navigation system are generally classified into system errors (bias errors) and random errors (random errors). The latter random error includes an error due to random changes in the propagation speed of radio waves due to atmospheric conditions, etc., and a phase fluctuation error in the received radio waves caused by the inclusion of spatial waves in the surface wave. The error can be reduced to some extent by applying the method of least squares to the value, but it cannot be made zero because the error occurs accidentally and is not reproducible.

【0004】これに対し、前者のシステム誤差には
位置線の幾何学的精度、 位置線の交角による誤差、
電波伝搬速度による誤差、 主局、従局の発射電
波の周波数安定度による誤差、 主局、従局間の位相
同期による誤差及び 測定者の習熟度や個人的な癖に
より生ずる誤差がある。
On the other hand, the former system error is
Geometric accuracy of position line, error due to intersection angle of position line,
There are errors due to the radio wave propagation speed, errors due to the frequency stability of the emitted radio waves of the master station and slave stations, errors due to phase synchronization between the master station and slave stations, and errors caused by the proficiency level and personal habits of the measurer.

【0005】これらの誤差のうち、上記の及びの誤
差はセシウム原子発振器を用いて周波数安定度を高め、
また夜間は位相同期装置を利用することにより補正する
ことができる(特公昭63−63071号公報)。しか
し、上記のの誤差は位置線のパターンが双曲線である
ため発生するもので、基線を離れるに従って偏位が大き
くなることによる幾何学的誤差で、送受信機の幾何学的
配置に基づき取除くのは困難であり、またの誤差は位
置線の狭角が小さくなることによる幾何学的誤差で、
と同様に取除くのは困難である。
Among these errors, the above-mentioned errors and are used to increase the frequency stability by using a cesium atomic oscillator,
Further, at night, it can be corrected by using a phase synchronizer (Japanese Patent Publication No. 63-63071). However, the above error occurs because the pattern of the position line is a hyperbola, and it is a geometric error due to an increase in deviation as the position moves away from the baseline. Is difficult, and the error of is the geometrical error due to the smaller narrow angle of the position line,
Is difficult to remove as well.

【0006】一方、前記の電波伝搬速度による誤差
は、送信局から受信点までの電波伝搬経路によって発生
するもので、レーン値を求める電波伝搬速度の平均の仮
定値が不正確であることによる誤差であり、ある程度の
補正が可能である。
On the other hand, the error due to the radio wave propagation speed is caused by the radio wave propagation path from the transmitting station to the receiving point, and is an error due to an inaccurate assumed average value of the radio wave propagation speed for obtaining the lane value. Therefore, it is possible to make some correction.

【0007】以上の各誤差の要因、特徴、誤差を取除く
ための手段をまとめると、次表に示す如くになる。
The factors, features, and means for removing the errors described above are summarized in the following table.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】従って、双曲線航法システムにおける誤差
全体を低減して正確な位置決定を行なうには、システム
誤差、特に電波伝搬速度による誤差を補正することが必
要とされる。
Therefore, in order to reduce the total error in the hyperbolic navigation system and perform accurate position determination, it is necessary to correct the system error, particularly the error due to the radio wave propagation velocity.

【0010】[0010]

【従来の技術】図8は一般的な双曲線航法システムの送
信局、利用者受信機の位置関係を示す。主局M,従局S
1及びS2は夫々地上の固定局であり、主局Mと従局S
1との間の距離BS1,主局Mと従局S2との間の距離B
S2は夫々既知(一定)である。これら主局M,従局S1
及びS2は夫々時分割で所定の単一周波数fを同一位相
で送信する。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a positional relationship between a transmitting station and a user receiver of a general hyperbolic navigation system. Master station M, slave station S
1 and S2 are fixed stations on the ground, which are a master station M and a slave station S, respectively.
1 and the distance B S1 between the master station M and the slave station S2.
Each S2 is known (constant). These master station M and slave station S1
And S2 respectively transmit a predetermined single frequency f in the same phase by time division.

【0011】移動体である利用者受信機がP点に位置す
るときには、主局Mとの間の距離L M ,従局S1及びS
2との間の距離が夫々LS1及びLS2であり、これらの距
離を利用者受信機はレーン番号(パターン番号と呼ばれ
ることもある)を算出することによって求める。
The user receiver, which is a moving body, is located at point P.
Distance L from the main station M M, Slaves S1 and S
Distance between 2 and L respectivelyS1And LS2And these distances
The user receiver is separated from the lane number (called the pattern number
Sometimes, it is obtained by calculating.

【0012】すなわち、利用者受信機は主局Mと従局S
1の2局間で位相差が一定となる、2つの送信局M及び
S1を焦点とする双曲線群のうちどのレーン(双曲線)
に属するかを測定し、また主局Mと従局S2の2局間で
位相差が一定となる、2つの送信局M及びS2を焦点と
する双曲線群のうちどのレーンに属するかを測定するこ
とによって、自分の位置を識別することができる。
That is, the user receiver is a master station M and a slave station S.
Which lane (hyperbola) of the hyperbolic group whose focal points are the two transmitting stations M and S1 in which the phase difference is constant between the two stations
And to which lane of the hyperbolic group having the two transmitting stations M and S2 as a focus, the phase difference between the two stations, the master station M and the slave station S2, is constant. Can identify your position.

【0013】利用者受信機は上記のレーンの測定は、ま
ず図9に示す如く、予め設定された電波伝搬速度をリー
ド・オンリ・メモリ(ROM)より読み取り(ステップ
201)、その後次式に基づいてレーン値を計算すること
で行なわれる。
The user receiver measures the above lanes by first reading a preset radio wave propagation velocity from a read only memory (ROM) as shown in FIG. 9 (step
201), and then calculate the lane value based on the following formula.

【0014】[0014]

【数1】 [Equation 1]

【0015】ただし、上式中、λはC/f(fは使用周
波数、Cは電波伝搬速度)で表わされる波長、L
M (m)は主局Mと利用者間距離、LS (m)は従局S
1又はS2と利用者間距離、BS (m)は主局Mと従局
S1又はS2との間の距離であり、前述した如く、
M ,LS ,BS ,fは一定であるが、Cは各伝搬路の
状態で変化する。
However, in the above equation, λ is a wavelength represented by C / f (f is a used frequency, C is a radio wave propagation velocity), and L is a wavelength.
M (m) is the distance between the master station M and the user, L S (m) is the slave station S
1 or S2 is the distance between the users and B S (m) is the distance between the master station M and the slave station S1 or S2.
L M , L S , B S , and f are constant, but C changes depending on the state of each propagation path.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来は上記
の電波伝搬速度Cはチェーン毎に一定値を用いていたた
め、図8に示す如く、利用者受信機がPで示す如く従局
S1からは陸上の距離L S1L ,海上の距離LS1S の位置
にあり、かつ、従局S2からは陸上の距離LS2L,海上
の距離LS2S の位置にある海上からP’で示す如く陸上
に移動したような場合、同一チェーン内であっても地域
的に電波伝搬路が大きく変化するので、電波伝搬速度C
が大きく変化し、算出されたレーン値に誤差が生じてし
まう。つまり、チェーン内の大部分の地域で正確と思わ
れる電波伝搬速度に設定できたとしても、地形、建物等
の影響で、ある地域では電波伝搬速度に歪を受けて固定
誤差の残る所が生じる。
However, in the prior art, the above
A constant value was used for the radio wave propagation speed C of each chain
Therefore, as shown in FIG.
Distance L from S1 on land S1L, At sea LS1SPosition of
And the land distance L from the slave S2S2L,Sea
Distance LS2SFrom the sea at the position of land as shown by P '
If you move to another area, even within the same chain
Since the radio wave propagation path changes significantly, the radio wave propagation speed C
Change significantly and there is an error in the calculated lane value.
I will. I think it's accurate in most areas of the chain
Even if it can be set to the radio wave propagation speed, the topography, buildings, etc.
Due to the effect, the radio wave propagation speed is distorted and fixed in a certain area
There are some margins of error.

【0017】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
主局及び従局からの送信電波の伝搬速度を地形に応じて
可変設定することにより、上記の課題を解決した双曲線
航法システムにおける位置決定装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a position determining device in a hyperbolic navigation system that solves the above problems by variably setting propagation speeds of radio waves transmitted from a master station and slave stations according to the terrain.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理ブロ
ック図を示す。同図中、レーン値受信部11は送信局か
らの電波を受信し、受信信号を処理して現在のレーン値
を得る。座標変換部12は入力レーン値を直交座標の緯
度及び経度に変換して現在位置の緯度及び経度を出力す
る。
FIG. 1 shows a block diagram of the principle of the present invention. In the figure, the lane value receiving unit 11 receives the radio wave from the transmitting station, processes the received signal, and obtains the current lane value. The coordinate conversion unit 12 converts the input lane value into latitude and longitude in Cartesian coordinates and outputs the latitude and longitude of the current position.

【0019】レーン値計算手段13は利用地域を所定の
形状単位で細分化し、各分割地域毎に地形状況と緯度及
び経度を示す地形データを予め記憶しておき、座標変換
部12よりの変換出力に基づいて選択した記憶地形デー
タと各送信局から利用者を見た方位角とより(主局と利
用者間)、(従局と利用者間)、(主局と従局間)の電
波伝搬速度の加重平均値を算出した後、その電波伝搬速
度を用いて座標変換部12よりの変換出力に対応するレ
ーン値計算を行なう。
The lane value calculating means 13 subdivides the use area into predetermined shape units, stores the topographical data indicating the topographical condition and the latitude and longitude for each divided area in advance, and outputs the converted data from the coordinate conversion section 12. Based on the stored terrain data selected based on and the azimuth angle at which the user looks at the user from each transmitting station (between the main station and the user), (between the slave station and the user), and (between the main station and the slave station) After calculating the weighted average value of, the lane value corresponding to the converted output from the coordinate conversion unit 12 is calculated using the radio wave propagation velocity.

【0020】比較器14はレーン値計算手段13により
計算されたレーン値の、レーン値受信部11よりのレー
ン値に対する誤差が許容範囲内に収まっているか否か比
較し、該誤差が許容範囲内に収まっていないときは、計
算されたレーン値を補正して座標変換部12へ入力す
る。
The comparator 14 compares whether the error of the lane value calculated by the lane value calculating means 13 with respect to the lane value from the lane value receiving unit 11 is within the allowable range, and the error is within the allowable range. If not, the calculated lane value is corrected and input to the coordinate conversion unit 12.

【0021】また、レーン値計算手段13はメモリ13
a及びレーン値計算回路13bよりなる。メモリ13a
は利用地域が細分化された所定の形状の地域毎に地形状
況と緯度及び経度とを対にした地形データ若しくは、地
形状況に応じた電波伝搬速度を予め記憶している。レー
ン値計算回路13bはメモリ13aからの地形データ又
は電波伝搬速度に基づいて座標変換部12よりの緯度、
経度をレーン値に計算する。
Further, the lane value calculation means 13 has a memory 13
a and a lane value calculation circuit 13b. Memory 13a
Stores in advance the terrain data in which the terrain condition and the latitude and longitude are paired for each region having a predetermined shape in which the use region is subdivided, or the radio wave propagation speed corresponding to the terrain condition. The lane value calculation circuit 13b uses the terrain data from the memory 13a or the radio wave propagation speed to obtain the latitude from the coordinate conversion unit 12,
Calculate longitude to lane value.

【0022】[0022]

【作用】本発明では、レーン値計算手段13は主局と利
用者間、従局と利用者間及び主局と従局間の電波伝搬経
路の地形割合に基づいて、電波伝搬速度を算出している
ため、電波伝搬速度を固定値としている従来装置に比
し、より実際に近似した電波伝搬速度に基づいてレーン
値計算が収束するまでできる。
In the present invention, the lane value calculation means 13 calculates the radio wave propagation speed based on the topographical ratio of the radio wave propagation path between the main station and the user, between the slave station and the user, and between the main station and the slave station. Therefore, as compared with the conventional device in which the radio wave propagation speed is fixed, the calculation can be performed until the lane value calculation converges based on the radio wave propagation speed that is more practically approximated.

【0023】[0023]

【実施例】本発明の一実施例の構成は図1中、メモリ1
3aをリード・オンリ・メモリ(ROM)とした構成で
あって、またレーン値受信部11で受信及び処理して得
た現在のレーン値を比較器14が取り込んだ後、7回収
束計算をする構成である。従って、利用者受信機の移動
に伴って時々刻々と変化する現在のレーン値は、比較器
14,座標変換部12,メモリ13a及びレーン値計算
回路13bよりなる回路部による7回のレーン値補正計
算結果と順次比較され、計算レーン値の誤差が許容範囲
となるようにさせる。換言すると、受信された現在のレ
ーン値はレーン値計算回路13bによりレーン値が7回
計算される間保持され、その後、再び次の現在のレーン
値が保持されて比較器14で7つの計算レーン値と比較
されることが繰り返される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of an embodiment of the present invention is shown in FIG.
3a is a read only memory (ROM), and the current lane value received and processed by the lane value receiving unit 11 is fetched by the comparator 14 and then converged seven times. It is a composition. Therefore, the current lane value, which changes momentarily with the movement of the user receiver, is corrected seven times by the circuit unit including the comparator 14, the coordinate conversion unit 12, the memory 13a, and the lane value calculation circuit 13b. The calculation results are sequentially compared with each other, and the error of the calculation lane value is set within an allowable range. In other words, the received current lane value is held while the lane value calculation circuit 13b calculates the lane value seven times, and then the next current lane value is held again and the comparator 14 holds the seven calculated lanes. The comparison with the value is repeated.

【0024】本発明はレーン値計算手段13の処理動作
に特徴があり、その動作の一実施例について図2と共に
説明する。同図中、レーン値計算回路13bはまず地形
割合を求める(ステップ101 )。これは、地球は完全な
導体ではないから、地表波の伝搬速度は自由空間におけ
る伝搬速度より遅くなり、地形により異なった値を示
し、よって電波伝搬経路の地形割合が正確な電波伝搬速
度を求めるために必要であるからである。
The present invention is characterized by the processing operation of the lane value calculating means 13, and an embodiment of the operation will be described with reference to FIG. In the figure, the lane value calculation circuit 13b first obtains the terrain ratio (step 101). Since the earth is not a perfect conductor, the propagation velocity of surface waves is slower than the propagation velocity in free space and shows different values depending on the terrain. Therefore, the terrain ratio of the radio propagation path determines the accurate radio propagation velocity. Because it is necessary for

【0025】この地形割合の求め方には後述する各実施
例があり、ROM13aに緯度及び経度と共に地形を示
す地形データが格納されているため、これをROM13
aから読み出して使用する等の方法がある。
There are various examples of how to obtain the topographical ratio, which will be described later, and the ROM 13a stores the topographical data indicating the topographical features together with the latitude and longitude.
There is a method of reading from a and using it.

【0026】続いて、電波伝搬速度Cがレーン値計算回
路13bで算出される。一般的な電波伝搬経路は各種の
地形割合が混合された経路と考えられるため、上記の地
形割合から各地形部分の伝搬速度の加重平均をとること
により電波伝搬速度が得られる。
Subsequently, the radio wave propagation velocity C is calculated by the lane value calculation circuit 13b. Since a general radio wave propagation route is considered to be a route in which various terrain ratios are mixed, the radio wave propagation speed can be obtained by taking a weighted average of the propagation velocities of the respective terrain parts from the above terrain ratio.

【0027】従って、上記の地形毎の伝搬速度として、
例えば1000m以上の山岳部の場合C 1 ,百数10mより
1000m程度までの高地の場合C2 ,100 m前後の丘陵部
の場合C3 ,平野部ではC4 ,海上ではC5 とすると、
電波伝搬速度Cは次式の加重平均値として算出される。
Therefore, as the propagation velocity for each terrain,
For example, in the case of a mountainous area over 1000 m, C 1, From a hundred meters
In case of high altitude up to about 1000m C2, Hills around 100 m
In case of C3, C in the plainFour, C at seaFiveThen,
The radio wave propagation velocity C is calculated as a weighted average value of the following equation.

【0028】[0028]

【数2】 [Equation 2]

【0029】ただし、上式中d1 は山岳部の割合、d2
は高地の割合、d3 は丘陵部の割合、d4 は平野部の割
合、そしてd5 は海上の割合を示す。従って、例えば10
0 kHz連続波の電波を山岳部が“2”,丘陵部が
“3”,平野部が“4”の割合の地形上を伝搬するとき
の伝搬速度Cは、d1 =2,d3 =3,d4 =4,d2
=d5 =0,C1 ≒297.4 (km/msec ),C2 ≒298.1
(km/msec ),C3 ≒298.7 (km/msec ),C4 ≒298.
9 (km/msec ),C5 ≒299.7 (km/msec )を夫々(2)
式に代入することにより得られ、約298.5 km/msec と求
めることができる。
However, in the above equation, d 1 is the proportion of the mountainous area, and d 2
Is the proportion of highlands, d 3 is the proportion of hills, d 4 is the proportion of plains, and d 5 is the proportion of the sea. So, for example, 10
Propagation velocity C when a 0-kHz continuous wave is propagated on a terrain with a ratio of "2" in the mountains, "3" in the hills, and "4" in the plains is d 1 = 2, d 3 = 3, d 4 = 4, d 2
= D 5 = 0, C 1 ≈ 297.4 (km / msec), C 2 ≈ 298.1
(Km / msec), C 3 ≈ 298.7 (km / msec), C 4 ≈ 298.
9 (km / msec) and C 5 ≈ 299.7 (km / msec) respectively (2)
It is obtained by substituting it in the equation and can be calculated as about 298.5 km / msec.

【0030】ここで、上記のステップ102 にて求められ
る電波伝搬速度Cは主局と利用者(受信機)間、従局と
利用者間、及び主局と従局間の3つの伝搬路における電
波伝搬速度の加重平均値である。最後に、このようにし
て求めた真の地表波伝搬速度に近い電波伝搬速度Cを
(1) 式に代入してレーン値(レーン番号)を算出する
(ステップ103 )。
Here, the radio wave propagation speed C obtained in the above step 102 is the radio wave propagation in the three propagation paths between the master station and the user (receiver), between the slave station and the user, and between the master station and the slave station. It is a weighted average value of speed. Finally, the radio wave propagation velocity C close to the true surface wave propagation velocity thus obtained is
The lane value (lane number) is calculated by substituting it into the equation (1) (step 103).

【0031】次にレーン値計算手段13の各実施例につ
いて説明する。図3はレーン値計算手段13の第1実施
例の説明図を示す。前記した主局M,2つの従局S1及
びS2のうちの一の送信局Qと利用者受信局Rとが夫々
在圏する特定範囲(例えば1チェーン)の利用地域を、
枡目状に細分化し、細分化した各枡目(分割領域)の各
々について、どのような地形(山岳部、高地、丘陵部、
平野部及び海上等)であるかを示すデータを、その枡目
の緯度及び経度と対にして、数値又は記号化した地形デ
ータを生成し、それを予めメモリ13aに記憶してお
く。
Next, each embodiment of the lane value calculation means 13 will be described. FIG. 3 shows an explanatory diagram of the first embodiment of the lane value calculation means 13. The use area of a specific range (for example, one chain) in which the transmission station Q of one of the master station M and the two slave stations S1 and S2 and the user reception station R are located respectively,
What kind of topography (mountains, highlands, hills, etc.) for each of the subdivided cells (divided areas)
Data indicating whether the area is plain or sea) is paired with the latitude and longitude of the grid to generate numerical or symbolized terrain data, which is stored in the memory 13a in advance.

【0032】そして、地形割合を求めるために図4に示
すように送信局Qより利用者位置R方向へ経度で1/2 枡
進んだ点P1 の地形を読み取り、次に経度で1枡(距離
L)進んだ点P2 の地形を読み取る、という動作を利用
者位置Rまで繰り返す。このようにして得た各点の地形
情報を同じ地形毎にまとめて、地形別の距離を求める。
このとき、利用する送信局Qより利用者位置Rを見た方
位角θiは例えば次式で表わすことができる。
Then, in order to obtain the terrain ratio, as shown in FIG. 4, the terrain at the point P 1 which is 1/2 box in the direction of the user position R from the transmitting station Q in the longitude is read, and then 1 block in the longitude ( Distance L) The operation of reading the terrain at the advanced point P 2 is repeated up to the user position R. The terrain information of each point thus obtained is collected for each same terrain, and the distance for each terrain is obtained.
At this time, the azimuth angle θi when the user position R is seen from the transmitting station Q to be used can be expressed by the following equation, for example.

【0033】[0033]

【数3】 [Equation 3]

【0034】ただし、iは送信局Qが主局MのときM,
従局S1,S2のときS1,S2である添字である。ま
た、 φM ,φS1,φS2:各送信局の地理緯度 λM ,λS1,λS2:各送信局の地理経度 φP ’,λP ’ :推定受信位置の緯度・経度 φi :各送信局及び推定受信位置の緯度 f :地球の偏平率 本実施例ではレーン値計算の際、上記の地形データと各
送信局から利用者を見た方位角θi より主局と利用者
間、従局と利用者間、主局と従局間の各距離を求めた
後、その地形割合に基づいて各電波伝搬速度の加重平均
値を求める。
However, i is M when the transmitting station Q is the main station M,
The subscripts are S1 and S2 when the slave stations are S1 and S2. Further, φ M , φ S1 , φ S2 : Geographic latitude of each transmitting station λ M , λ S1 , λ S2 : Geographical longitude of each transmitting station φ P ′, λ P ': Latitude / longitude of estimated receiving position φ i : Latitude f of each transmitting station and estimated receiving position: Flatness of the earth In the present embodiment, when calculating the lane value, between the main station and the user based on the above terrain data and the azimuth angle θ i at which the user sees the user from each transmitting station. , After calculating the distance between the slave station and the user, and between the master station and the slave station, the weighted average value of each radio wave propagation velocity is calculated based on the geographical ratio.

【0035】図5はレーン値計算手段13の第2実施例
の説明図を示す。本実施例は利用地域を図5に示すよう
に送信局Qを中心とした台形状又は扇状の枡目に細分化
し、細分化した各枡目の各々について、地形の種類と緯
度及び経度との対よりなる地形データを作成し、それを
予めメモリ13aに格納しておく。ただし、本実施例で
はメモリ13aに格納する地形データは3つある送信局
別に必要となるので、第1実施例に比し約2〜3倍のメ
モリ容量が必要となるが、電波伝搬速度を計算する際の
計算が簡単なため処理速度が向上する。
FIG. 5 is an explanatory view of the second embodiment of the lane value calculation means 13. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the usage area is subdivided into trapezoidal or fan-shaped cells centered on the transmitting station Q, and for each subdivided cell, the type of topography and the latitude and longitude are set. Topographic data consisting of pairs is created and stored in the memory 13a in advance. However, in this embodiment, the topographical data to be stored in the memory 13a is required for each of the three transmitting stations. Therefore, the memory capacity is about 2 to 3 times that of the first embodiment, but the radio wave propagation speed is The calculation speed is improved because the calculation is simple.

【0036】そして、地形割合を求めるために図6に示
すように送信局Qより利用者位置Rを見た方位角θと各
点P1 〜P3 等の地形データとから送信局Qと利用者間
の各地形状況毎の距離を求める。この距離は主局と従局
間についても同様に求める。その後、主局と従局間、主
局と利用者間、従局と利用者間の夫々について地形割合
に基づいて電波伝搬速度を求め、更にそれらの加重平均
値を求める。この加重平均値が(1) 式のCとして用いら
れ、レーン値が得られる。
Then, in order to obtain the terrain ratio, as shown in FIG. 6, the transmitter station Q is used from the azimuth angle θ from the transmitter station Q looking at the user position R and the terrain data of the points P 1 to P 3, etc. Find the distance between each person for each topographical situation. This distance is similarly calculated between the master station and the slave stations. After that, the radio wave propagation velocity is calculated based on the topographical ratio between the master station and the slave station, between the master station and the user, and between the slave station and the user, and the weighted average value thereof is further calculated. This weighted average value is used as C in equation (1) to obtain the lane value.

【0037】本実施例は送信局に近い枡目ほど面積が小
さくなるので、数個の枡目毎に1個間引いても実用上問
題とならない。また、送信局の配置から決まる幾何学的
に精度の悪い場所(例えば、各送信局の基線延長線上、
各送信局より遠く離れた場所等)の枡目の分割の仕方が
粗くても位置決定精度には影響しない。
In this embodiment, the closer the mesh is to the transmitting station, the smaller the area is. Therefore, it is not a problem in practice to thin one out every few meshes. In addition, the location of geometrically inaccurate determined by the arrangement of the transmitting station (for example, on the base line extension of each transmitting station,
Even if the method of dividing the grid in a place far away from each transmitting station) is rough, it does not affect the positioning accuracy.

【0038】図7はレーン値計算手段の第3実施例の説
明図を示す。本実施例では第1実施例と同様に利用地域
を図7に示す如く枡目状に細分化し、各枡目毎にその地
形に応じた電波伝搬速度を送信局別に求めて予めメモリ
13aに格納しておく。
FIG. 7 shows an explanatory view of the third embodiment of the lane value calculating means. In this embodiment, as in the first embodiment, the use area is subdivided into cells as shown in FIG. 7, and the radio wave propagation speed corresponding to the topography of each cell is calculated for each transmitting station and stored in the memory 13a in advance. I'll do it.

【0039】つまり、本実施例では利用者の移動により
その都度電波伝搬速度を計算するのではなく、予め使用
チェーンの全枡目に対応する電波伝搬速度値(全桁でな
く変動が予想される範囲の下位桁だけでもよく、記号、
数値でも可)を計算して、次表に示す如く枡目の位置ア
ドレス(緯度、経度)と共にメモリ13aに格納する。
That is, in this embodiment, the radio wave propagation speed is not calculated each time by the movement of the user, but the radio wave propagation speed value corresponding to all the cells of the chain in use (variation is expected rather than all digits is expected). Only the lower digits of the range are acceptable, the symbol,
A numerical value may be calculated) and stored in the memory 13a together with the position address (latitude, longitude) of the grid as shown in the following table.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】上記の表はチェーン毎に作成され、また1
つのチェーンでは2つの送信局Q1,Q2 から利用者位
置Rへの電波伝搬速度(単位km/msec )を示している。
本実施例では利用者が移動に伴いレーン値計算を行なう
ときにメモリ13aから電波伝搬速度を呼び出して利用
する。なお、メモリ13aはROMに限らず、RAM等
でもよいことは勿論である。
The above table is created for each chain and
In one chain, the radio wave propagation speed (unit: km / msec) from the two transmitting stations Q 1 and Q 2 to the user position R is shown.
In this embodiment, the radio wave propagation speed is called from the memory 13a and used when the user calculates the lane value as the user moves. Of course, the memory 13a is not limited to the ROM but may be a RAM or the like.

【0042】[0042]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、従来装置
に比し、より実際に近似した電波伝搬速度に基づいてレ
ーン値計算ができるため、電波伝搬速度によるシステム
誤差を軽減することができる等の特長を有するものであ
る。
As described above, according to the present invention, since the lane value can be calculated based on the radio wave propagation speed that is more practically approximated than the conventional device, the system error due to the radio wave propagation speed can be reduced. It has features such as being able to do so.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention.

【図2】本発明の要部の一実施例の動作説明用フローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the main part of the present invention.

【図3】レーン値計算手段の第1実施例の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a first embodiment of lane value calculation means.

【図4】地形の距離算出方法説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of calculating a distance of a terrain.

【図5】レーン値計算手段の第2実施例の説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a second embodiment of the lane value calculation means.

【図6】地形の距離算出方法説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a method of calculating a distance of topography.

【図7】レーン値計算手段の第3実施例の説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a third embodiment of the lane value calculation means.

【図8】双曲線航法システムの送信局、利用者の位置関
係説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a positional relationship between a transmitting station and a user of the hyperbolic navigation system.

【図9】従来の一例の動作説明用フローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart for explaining an operation of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 レーン値受信部 12 座標変換部 13 レーン値計算手段 13a メモリ 13b レーン値計算回路 14 比較器 101 〜103 ステップ 11 lane value receiving unit 12 coordinate conversion unit 13 lane value calculating means 13a memory 13b lane value calculating circuit 14 comparators 101 to 103 steps

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信局からの電波を受信し、受信信号を
処理して現在のレーン値を得るレーン値受信部(11)
と、 入力レーン値を直交座標の緯度及び経度に変換して現在
位置の緯度及び経度を出力する座標変換部(12)と、 利用地域を所定の形状単位で細分化し、各分割地域毎に
地形状況と緯度及び経度を示す地形データを予め記憶し
ておき、該座標変換部(12)よりの変換出力に基づい
て選択した記憶地形データと各送信局から利用者を見た
方位角とより(主局と利用者間)、(従局と利用者
間)、(主局と従局間)の電波伝搬速度の加重平均値を
算出した後、その電波伝搬速度を用いて前記座標変換部
(12)よりの変換出力に対応するレーン値計算を行な
うレーン値計算手段(13)と、 該レーン値計算手段(13)により計算されたレーン値
の、前記レーン値受信部(11)よりのレーン値に対す
る誤差が許容範囲内に収まっているか否か比較し、該誤
差が許容範囲内に収まっていないときは、計算されたレ
ーン値を補正して前記座標変換部(12)へ入力する比
較器(14)とを有することを特徴とする双曲線航法シ
ステムにおける位置決定装置。
1. A lane value receiving section (11) for receiving a radio wave from a transmitting station and processing the received signal to obtain a current lane value.
And a coordinate conversion unit (12) that converts the input lane value into latitude and longitude of Cartesian coordinates and outputs the latitude and longitude of the current position, and the usage area is subdivided into predetermined shape units, and the terrain for each divided area Topographical data indicating the situation and latitude and longitude are stored in advance, and based on the stored topographical data selected based on the conversion output from the coordinate conversion unit (12) and the azimuth angle as seen by the user from each transmitting station ( After calculating the weighted average values of the radio wave propagation speeds between the master station and the user), between the slave station and the user, and between the master station and the slave station, the coordinate conversion unit (12) using the radio wave propagation speeds. Lane value calculation means (13) for performing lane value calculation corresponding to the converted output from the lane value and the lane value calculated by the lane value calculation means (13) with respect to the lane value from the lane value receiving section (11). Is the error within the allowable range? And a comparator (14) for correcting the calculated lane value and inputting the corrected lane value to the coordinate conversion unit (12) when the error is not within the allowable range. Positioning device in navigation system.
【請求項2】 前記レーン値計算手段(13)は、前記
利用地域を枡目状に細分化し、各枡目地域毎に地形状況
と緯度及び経度とを対にした地形データが予め記憶され
ているメモリ(13a)と、 前記座標変換部(12)よりの変換出力に基づいて該メ
モリ(13a)より読み出された前記地形データと、各
送信局から利用者を見た方位角とより(主局と利用者
間)、(従局と利用者間)及び(主局と従局間)の地形
部分について計算で各地形割合を求め、該地形割合から
上記地形部分における電波伝搬速度の加重平均値を算出
した後、レーン値計算を行なうレーン値計算回路(13
b)とよりなることを特徴とする請求項1記載の双曲線
航法システムにおける位置決定装置。
2. The lane value calculation means (13) subdivides the use area into a grid shape, and topographical data in which a topographical condition and a latitude and a longitude are paired for each grid area is stored in advance. The memory (13a), the terrain data read from the memory (13a) based on the conversion output from the coordinate conversion unit (12), and the azimuth angle as seen by the user from each transmitting station ( Topographic ratios are calculated for the terrain parts (main station and user), (slave station and user), and (main station and slave station), and the weighted average value of the radio wave propagation speed in the terrain part is calculated from the terrain ratio. Lane value calculation circuit (13
The position determining device in the hyperbolic navigation system according to claim 1, characterized in that it comprises b).
【請求項3】 前記レーン値計算手段(13)は、前記
利用地域を送信局を中心とした台形又は扇状に細分化
し、細分化した各地域毎に地形状況と緯度及び経度とを
対にした地形データが、複数の前記送信局対応に予め記
憶されているメモリ(13a)と、 前記座標変換部(12)よりの変換出力に基づいて該メ
モリ(13a)より読み出された前記地形データと、各
送信局から利用者を見た方位角とより(主局と利用者
間)、(従局と利用者間)及び(主局と従局間)の地形
部分について計算で各地形割合を求め、該地形割合から
上記地形部分における電波伝搬速度の加重平均値を算出
した後、レーン値計算を行なうレーン値計算回路(13
b)とよりなることを特徴とする請求項1記載の双曲線
航法システムにおける位置決定装置。
3. The lane value calculating means (13) subdivides the utilization area into a trapezoidal or fan-shaped centering on a transmitting station, and pairs the geographical condition and latitude and longitude for each subdivided area. Topography data, which is stored in advance in correspondence with a plurality of the transmission stations, and the topography data read from the memory (13a) based on the conversion output from the coordinate conversion unit (12). , Calculate the terrain ratio for each terrain portion (between master station and user), (between slave station and user) and (between master station and slave station) from the azimuth angle at which the user saw each transmitting station, A lane value calculation circuit (13) for calculating a lane value after calculating a weighted average value of radio wave propagation velocities in the terrain portion from the terrain ratio.
The position determining device in the hyperbolic navigation system according to claim 1, characterized in that it comprises b).
【請求項4】 前記レーン値計算手段(13)は、前記
利用地域を枡目状に細分化し、細分化した各地域毎に地
形状況に応じた電波伝搬速度を予め記憶しているメモリ
(13a)と、 座標変換部(12)よりの変換出力に基づいて該メモリ
(13a)より読み出された電波伝搬速度と、各送信局
から利用者を見た方位角とより利用者の位置するレーン
値計算を行なうレーン値計算回路(13b)とよりなる
ことを特徴とする請求項1記載の双曲線航法システムに
おける位置決定装置。
4. The memory (13a) in which the lane value calculation means (13) subdivides the use area into cells and stores in advance radio wave propagation speeds according to topographical conditions for each of the subdivided areas. ), The radio wave propagation speed read from the memory (13a) based on the conversion output from the coordinate conversion unit (12), the azimuth angle at which the user looks at each transmitting station, and the lane where the user is located. 2. The position determining device in a hyperbolic navigation system according to claim 1, further comprising a lane value calculating circuit (13b) for calculating a value.
JP6403792A 1992-03-19 1992-03-19 Position deciding apparatus in hyperbolic navigation system Withdrawn JPH05264713A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018528428A (en) * 2015-09-10 2018-09-27 シーピージー テクノロジーズ、 エルエルシーCpg Technologies, Llc Geographic location using induced surface waves
JP2018530753A (en) * 2015-09-10 2018-10-18 シーピージー テクノロジーズ、 エルエルシーCpg Technologies, Llc Geographic location using induced surface waves

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JP2018528428A (en) * 2015-09-10 2018-09-27 シーピージー テクノロジーズ、 エルエルシーCpg Technologies, Llc Geographic location using induced surface waves
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