JPH0540162A - 全世界測位衛星システム - Google Patents

全世界測位衛星システム

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JPH0540162A
JPH0540162A JP21928791A JP21928791A JPH0540162A JP H0540162 A JPH0540162 A JP H0540162A JP 21928791 A JP21928791 A JP 21928791A JP 21928791 A JP21928791 A JP 21928791A JP H0540162 A JPH0540162 A JP H0540162A
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JP
Japan
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antenna
satellite
current position
positioning
artificial satellite
Prior art date
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Pending
Application number
JP21928791A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Inaba
弘幸 稲葉
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Marelli Corp
Original Assignee
Kansei Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンテナ故障を検出できるようにして位置測
位できない場合の原因を確実、かつ素早く判断できるよ
うにした。 【構成】 人工衛星からの電波を受信するアンテナおよ
びこのアンテナが受信した移動体の現在位置・高度・速
度・方位などを測定する衛星利用測位手段と、この衛星
利用測定手段の測位データに基づいて移動体の現在位置
・高度・速度・方位などを認識する現在位置認識手段
と、上記人工衛星からの電波に基づいて劣化係数および
電解強度を検出する受信状態検出手段と、この受信状態
検出手段により検出された上記劣化係数が所定値以上ま
たは上記電解強度が所定値以下のとき上記測定データに
基づく移動体の現在位置認識を禁止する禁止手段と、上
記アンテナの故障を検出するアンテナ故障検出手段とを
設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明の人工衛星からの電波を
受信して移動体の現在位置を認識すると共に、アンテナ
故障診断機能を有する全世界測位衛星システムに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように全世界測位衛星システム
(Global Positioning Syste
m 以下GPSと略記する)はアメリカ合衆国の国防省
が開発を進めている人工衛星を利用した全地球規模の位
置測位システムであり、例えば4つの人工衛星から発射
される電波に基づいて移動体の現在位置を測位精度30
m程度で測定することが可能である(利用が一般に開放
されているC/Aコードの場合)。
【0003】従来のGPSとしては例えば図5に示すよ
うなものがある。図において、1はアンテナ部で、この
アンテナ部1は人工衛星からの電波を受信するマイクロ
ストリップアンテナ2と、電波の減衰を補償し雑音を軽
減するための低雑音増幅器3(LNA)とで構成されて
いる。4は受信部で、この受信部4は人工衛星からの電
波の周波数を低くする周波数変換が行われる高周波部5
と、人工衛星から送られてくるメッセージと疑似距離を
得るためのスペクトラム逆拡散を行う信号処理部6と、
この信号処理部6から得たメッセージと疑似距離から現
在位置を求める演算を行う演算部7とで構成されてい
る。8はアンテナ部1と受信部4とを接続する同軸ケー
ブルで、この同軸ケーブル8はアンテナ内部で必要な電
源の供給と人工衛星からの電波を送信する。9は表示部
で、この表示部9は現在の位置などを表示する表示器部
10と音声出力部11とで構成されている。
【0004】次に動作について説明する。マイクロスト
リップアンテナ2は人工衛星からの電波を受信し、LN
A3においてマイクロストリップアンテナ2が受信した
電波をその減衰を補償すると共に、雑音を軽減して受信
部4に供給する。この受信部4では高周波部5において
周波数変換を行うと共に、信号処理部6において人工衛
星から送られてくるメッセージと疑似距離とを得るため
のスペクトラム逆拡散を行い、さらに信号処理部6から
得られたメッセージと疑似距離とから現在位置を求める
演算を演算部7で行う。そして、表示器部10および音
声出力部11とに現在の位置などを出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のGPSにあっては、アンテナの故障診断機能
がないために、GPSの位置測位ができないときの原因
としてアンテナ内部の断線やショートおよび同軸ケーブ
ルの断線やショートなどのアンテナ故障か人工衛星状態
による測位不能なのか判断できないという問題点があっ
た。
【0006】この発明の上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、位置測位できない場合の原因が
確実に判断できるようにした全世界測位衛星システムを
得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る全世界測
位衛星システムは人工衛星からの電波を捕らえるための
アンテナおよびこのアンテナが受信した移動体の現在位
置・高度・速度・方位などを測定する衛星利用測位手段
と、この衛星利用測位手段の測位データに基づいて移動
体の現在位置・高度・速度・方位などを認識する現在位
置認識手段と、上記人工衛星からの電波に基づいて劣化
係数および電界強度を検出する受信状態検出手段と、こ
の受信状態検出手段により検出された上位劣化係数が所
定値以上または上記電界強度が所定値以下のとき上記測
位データに基づく移動体の現在位置認識を禁止する禁止
手段と、上記アンテナの故障を検出するアンテナ故障検
出手段とを設けたものである。
【0008】
【作用】この発明における全世界測位衛星システムは人
工衛星からの電波を衛星利用測位手段により受信して移
動体の現在位置・高度・速度・方位などを測定し、この
測定した測位データに基づいて移動体の現在位置・高度
・速度・方位などを現在位置認識手段によって認識する
と共に、上記人工衛星からの電波に基づいて受信状態検
出手段により検出された劣化係数が所定値以上または電
界強度が所定値以下のとき上記測位データに基づく移動
体の現在位置認識を禁止すると共に、アンテナの故障を
アンテナ故障検出手段により検出して位置測定できない
場合の原因を素早く適確に判断できるようにした。
【0009】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて詳細につい
て説明する。図1はこの発明の一実施例を示す構成ブロ
ック図で、図1において図5と同一または均等な構成部
分には同一符号を付して重複説明を省略する。まず構成
を説明すると、図において、12は現在位置認識装置を
構成する受信部4に設けられたアンテナ故障検出手段と
してのアンテナ故障検出部で、このアンテナ故障検出部
12はアンテナの故障検出信号を演算部7に供給する。
また、アンテナ故障検出部12は電流量を計測し判断す
る回路構成である。
【0010】13は衛星利用測位手段で、この衛星利用
測位手段13は図2に概略的に示すように全世界測位衛
星システム(以下GPSと略記する)によって、適当に
分散配置された例えば4基の地上アンテナ13bを介し
て地上の主制御局13aを制御する18〜21個の人工
衛星のうち、受信可能領域(視野)内の4個の人工衛星
S1〜S4から送信される電波に基づいて移動体の現在
位置・高度・速度・方位などを測定するものである。
【0011】すなわち、上記衛星利用測位手段13は図
3に示すように所要の人工衛星の信号を受信する受信部
4と、その受信信号から移動体の現在位置を測定し、現
在位置に対応する位置信号を出力する信号処理部6とを
有する。また、衛星利用測位手段13には図4に示すよ
うに全体的なタイミング制御信号である基準周波数信号
を出力する水晶発振器14と、この基準周波数信号から
信号処理部6の動作タイミングを制御するクロック信号
を形成するクロック発振回路15とを備えると共に、受
信部4の前段に接続されたマイクロストリップアンテナ
2、プリアンプ16および帯域フィルタ17が設けられ
ている。
【0012】上記表示部9は液晶式表示装置や発光ダイ
オード式表示装置や陰極線管式表示装置などによる表示
器部10と、音声出力部11と、高度測位が行われない
時のワーニングなどとにより構成されている。
【0013】さらに、上記衛星利用測位手段13の測位
精度は人工衛星の位置、人工衛星の動きおよび電離層の
状態などによって測位精度が低下したり、ごく短時間で
はあるが地域的に測位不能となったりすることがある。
また、例えばトンネル内を走行する場合などの地上の障
害物によって必要な電波の受信が困難になったり、不可
能になったりすることもある。上記衛星利用測位手段1
3における測位精度の低下の度合は劣化係数および電界
強度により変動するものである。この場合の劣化係数と
は測位の際の利用人工衛星と移動体との幾何学的関係、
すなわち移動体に対する利用人工衛星の配置状態で決ま
る測位誤差の増大を表わす係数である。そして、劣化係
数が大きくなると測位誤差も増大し、測位精度を低下さ
せることになる。これ以外の上記測位精度の低下要因は
電界強度の低下となって表われる。そして、上記劣化係
数が所定値以上となり、あるいは上記電界強度が所定値
以下となると、測位誤差が許容量を越えることとなる。
【0014】18は上記衛星利用測位手段13に接続さ
れた受信状態検出手段で、この受信状態検出手段18は
上記衛星利用測位手段13の測位精度の低下である劣化
係数および電界強度を検出するものである。劣化係数は
測位の際の利用人工衛星の位置データが地上アンテナ1
3bによる人工衛星の追跡結果および地上のモニタ局1
3cのデータなどに基づいて各人工衛星から送信される
ので、これらから求めることが可能であり、電界強度は
人工衛星から受信した電波の強さで検出することが可能
である。
【0015】19は禁止手段で、この禁止手段19は上
記受信状態検出手段18により検出された上記劣化係数
が所定値以上または上記電界強度が所定値以下のとき上
記衛星利用測位手段13の測位データに基づく移動体の
現在位置認識を禁止する。
【0016】次に動作について説明する。アンテナ部1
は人工衛星からの電波を受信し、LNA3により電波の
減衰を補償し、雑音を軽減して受信部4に信号を送信す
る。受信部4は高周波部5により人工衛星からの電波の
周波数を低くし、信号処理部6により人工衛星から送ら
れてくるメッセージと疑似距離を得るためのスペクトラ
ム逆拡散を行い、演算部7で信号処理部6から得たメッ
セージと疑似距離から現在の位置を求め表示部9に信号
を送る。そして、表示部9は演算部7から得られる現在
の位置などの表示と音声出力を行う。
【0017】また、アンテナ故障検出部12では常にマ
イクロストリップアンテナ2に流れる電流の監視を行っ
ており、マイクロストリップアンテナ2に流れる電流が
ある範囲以上またはある範囲以下のときにアンテナ故障
と判断し、演算部7に故障信号を送信する。演算部7で
はアンテナ故障検出部12からの故障信号が送られてき
たときに表示部9に故障信号を送る。アンテナ故障検出
部12から故障信号が送信されてきたとき表示器部10
は故障表示を行い、音声出力部11は音声ワーニングを
行う。
【0018】
【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ばその構成を人工衛星からの電波を捕らえるためのアン
テナおよびこのアンテナが受信した移動体の現在位置・
高度・速度・方位などを測定する衛星利用測位手段と、
この衛星利用測位手段の測位データに基づいて移動体の
現在位置・高度・速度および方位などを認識する現在位
置認識手段と、上記人工衛星からの電波に基づいて劣化
係数および電界強度を検出する受信状態検出手段と、こ
の受信状態検出手段により検出された上記劣化係数が所
定値以上または上記電界強度が所定値以下のとき上記測
位データに基づく移動体の現在位置認識を禁止する禁止
手段と、上記アンテナの故障を検出するアンテナ故障検
出手段とを備えた全世界測位衛星システムとしたため、
アンテナの故障を検出できるようにして位置測位できな
い場合の原因を確実、かつ素早く判断できるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る全世界測位衛星システムの一実
施例を示す構成ブロック図である。
【図2】全世界測位衛星システムの概略を示す斜視図で
ある。
【図3】この発明の衛星利用測位手段の一例を示す全体
構成図である。
【図4】この発明の衛星利用測位手段を示すブロック図
である。
【図5】従来の全世界測位衛星システムの一例を示す構
成ブロック図である。
【符号の説明】
2 アンテナ 12 アンテナ故障検出部 13 衛星利用測位手段 18 受信状態検出手段 19 禁止手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人工衛星からの電波を捕らえるためのア
    ンテナおよびこのアンテナが受信した移動体の現在位置
    ・高度・速度・方位などを測定する衛星利用測位手段
    と、この衛星利用測位手段の測位データに基づいて移動
    体の現在位置・高度・速度および方位などを認識する現
    在位置認識手段と、上記人工衛星からの電波に基づいて
    劣化係数および電界強度を検出する受信状態検出手段
    と、この受信状態検出手段により検出された上記劣化係
    数が所定値以上または上記電界強度が所定値以下のとき
    上記測位データに基づく移動体の現在位置認識を禁止す
    る禁止手段と、上記アンテナの故障を検出するアンテナ
    故障検出手段とを備えた全世界測位衛星システム。
JP21928791A 1991-08-06 1991-08-06 全世界測位衛星システム Pending JPH0540162A (ja)

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JPH0540162A true JPH0540162A (ja) 1993-02-19

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005077114A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Pioneer Electronic Corp マルチパス検出装置及び方法、ナビゲーション装置、並びにコンピュータプログラム
US6950661B2 (en) 2001-02-06 2005-09-27 Hitachi, Ltd. Location detection method, location detection apparatus and location detection program
JP2017015400A (ja) * 2015-06-26 2017-01-19 アイサンテクノロジー株式会社 電波障害検知システム、電波障害検知方法、及び測位システム
WO2021020048A1 (ja) 2019-08-01 2021-02-04 古野電気株式会社 姿勢計測装置、姿勢計測方法、および、姿勢計測プログラム

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