JPH0627216A - Gps receiver - Google Patents
Gps receiverInfo
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- JPH0627216A JPH0627216A JP18093292A JP18093292A JPH0627216A JP H0627216 A JPH0627216 A JP H0627216A JP 18093292 A JP18093292 A JP 18093292A JP 18093292 A JP18093292 A JP 18093292A JP H0627216 A JPH0627216 A JP H0627216A
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- JP
- Japan
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- satellite
- satellite time
- gps
- pseudo
- time
- Prior art date
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- Pending
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＰＳ（Global Posit
ioning System ）衛星から信号を受信して搭載される移
動体等の測位を行うＧＰＳ受信機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to GPS (Global Position
(Ioning System) The present invention relates to a GPS receiver that receives a signal from a satellite and performs positioning of a mobile body mounted on the GPS receiver.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、自動車等の移動体にＧＰＳ受
信機が搭載されている。ＧＰＳでは、地球周回軌道上に
所定個数打ち上げたＧＰＳ衛星から信号を送信し、これ
を移動体に搭載されるＧＰＳ受信機において受信し復調
して、衛星の擬似距離及び位置を求めている。衛星の擬
似距離とは、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との概略の距離
であり、クロック誤差等によるオフセットを含んでい
る。擬似距離は、ＧＰＳ衛星から送信される信号をスペ
クトル逆拡散して得られる衛星時刻から求めることがで
きる。また、衛星の位置は、ＧＰＳ衛星から送信される
軌道情報を用いて求めることができる。2. Description of the Related Art Conventionally, a GPS receiver is mounted on a moving body such as an automobile. In GPS, a predetermined number of GPS satellites are launched into an orbit around the earth, and a GPS receiver mounted on a mobile unit receives and demodulates the signals to determine the pseudo range and position of the satellites. The satellite pseudorange is an approximate distance between the GPS satellite and the GPS receiver, and includes an offset due to a clock error or the like. The pseudorange can be obtained from satellite time obtained by despreading the spectrum of the signal transmitted from the GPS satellite. The position of the satellite can be obtained using the orbit information transmitted from the GPS satellite.
【０００３】図４には、ＧＰＳ受信機の一般的な構成が
示されている。この図に示されるように、ＧＰＳ受信機
は、ＧＰＳ衛星（ＳＶ）から送信される電波をアンテナ
１０により受信し、これをプリアンプ１２によって高周
波増幅する。プリアンプ１２によって増幅された信号は
周波数変換部１４により中間周波数に変換されさらに増
幅される。周波数変換された信号は、各チャネルＣＨ１
〜ＣＨ４に入力され、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４におい
ては対応するＧＰＳ衛星の擬似距離及びその位置が求め
られる。測位計算部１６は、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４
によって求められた擬似距離及び位置を用いて所定のア
ルゴリズムによる測位計算を実行し、搭載される移動体
の現在位置等を求める。その結果は、表示部１８上に表
示され、移動体、例えば自動車の操縦者等に情報として
提供される。FIG. 4 shows a general structure of a GPS receiver. As shown in this figure, the GPS receiver receives radio waves transmitted from GPS satellites (SV) by an antenna 10 and amplifies the radio waves by a preamplifier 12 at a high frequency. The signal amplified by the preamplifier 12 is converted into an intermediate frequency by the frequency converter 14 and further amplified. The frequency-converted signal is used for each channel CH1.
To CH4, and in each of channels CH1 to CH4, the pseudo range of the corresponding GPS satellite and its position are obtained. The positioning calculation unit 16 uses the channels CH1 to CH4.
Positioning calculation by a predetermined algorithm is executed by using the pseudo distance and the position obtained by the above, and the current position of the mounted moving body and the like are obtained. The result is displayed on the display unit 18 and is provided as information to a moving body such as an operator of a car.
【０００４】衛星の擬似距離及び位置を求めるチャネル
が図４に示されるように４個（ＣＨ１〜ＣＨ４）設ける
のは、測位計算部１６において三次元測位を行う際に４
個のＧＰＳ衛星に係る擬似距離及び位置が必要とされる
からである。図５には、このチャネルの一例構成が示さ
れている。As shown in FIG. 4, four channels (CH1 to CH4) are provided to determine the pseudo range and position of the satellite.
This is because the pseudo range and the position of each GPS satellite are required. FIG. 5 shows an example configuration of this channel.
【０００５】この図に示されるように、各チャネルは、
周波数変換部１４から出力される信号をスペクトル逆拡
散するスペクトル逆拡散回路２０を備えている。ＧＰＳ
衛星から送信される信号は所定のＰＮコードによりスペ
クトル拡散されており、スペクトル逆拡散回路２０は、
ＰＮコード発生器２２によって生成されるＰＮコード
（擬似雑音コード）と、周波数変換部１４から出力され
る信号に係りスペクトル拡散に用いられたＰＮコードの
位相が同期するよう、ＰＮコード発生器２２の出力位相
を制御する。As shown in this figure, each channel is
A spectrum despreading circuit 20 for despreading the signal output from the frequency conversion unit 14 is provided. GPS
The signal transmitted from the satellite is spectrum-spread by a predetermined PN code, and the spectrum despreading circuit 20
The PN code (pseudo noise code) generated by the PN code generator 22 and the PN code used for the spread spectrum of the signal output from the frequency conversion unit 14 are synchronized in phase with each other so that the PN code of the PN code generator 22 is synchronized. Control the output phase.
【０００６】ＰＮコード発生器２２によるＰＮコードと
ＧＰＳ衛星に係るＰＮコードの位相差が０になった時点
でのＰＮコード発生器２２の出力の位相は、いわゆる衛
星時刻を示している。擬似距離測定部２４は、衛星に係
るＰＮコードに対するＰＮコード発生器２２によるＰＮ
コードの位相差が０になった時点でのＰＮコード発生器
２２の出力位相から衛星時刻を取り出し、当該衛星の擬
似距離を計算する。計算により得られた擬似距離は、測
位計算部１６に供給される。The phase of the output of the PN code generator 22 at the time when the phase difference between the PN code generated by the PN code generator 22 and the PN code related to the GPS satellite becomes 0 indicates the so-called satellite time. The pseudo range measuring unit 24 uses the PN code generator 22 for the PN code for the satellite.
The satellite time is taken out from the output phase of the PN code generator 22 when the code phase difference becomes 0, and the pseudo range of the satellite is calculated. The pseudo distance obtained by the calculation is supplied to the positioning calculation unit 16.
【０００７】また、このチャネルは、周波数変換部１４
の出力に係るキャリアと内蔵するキャリア発振器（図示
せず）によって生成されるキャリアとを位相同期させる
位相同期回路２６を備えている。キャリア位相同期が確
保されると、位相同期回路２６から出力される信号は後
段のデータ復調回路２８によって復調されデータパルス
に変換される。このデータパルスは、衛星軌道データデ
コード部３０において衛星の軌道情報に係るデータにデ
コードされ、衛星位置計算部３２に出力される。衛星位
置計算部３２は、擬似距離測定部２４において得られて
いる衛星時刻と衛星軌道データデコード部３０から出力
される軌道データとに基づき当該時刻における当該ＧＰ
Ｓ生成の位置を計算し、やはり測位計算部１６に供給す
る。Further, this channel is provided by the frequency conversion unit 14
The phase-locked circuit 26 is provided for phase-locking the carrier related to the output of 1) with the carrier generated by a built-in carrier oscillator (not shown). When the carrier phase synchronization is ensured, the signal output from the phase synchronization circuit 26 is demodulated by the data demodulation circuit 28 in the subsequent stage and converted into a data pulse. This data pulse is decoded by the satellite orbit data decoding unit 30 into data related to the satellite orbit information, and output to the satellite position calculation unit 32. The satellite position calculation unit 32, based on the satellite time obtained by the pseudo distance measurement unit 24 and the orbit data output from the satellite orbit data decoding unit 30, the GP at the time.
The position of S generation is calculated and also supplied to the positioning calculation unit 16.
【０００８】このように、従来のＧＰＳ受信機において
は、スペクトル逆拡散を用いて発生時刻を取り出し、擬
似距離及び衛星位置の計算が行われていた。なお、スペ
クトル逆拡散回路２０、ＰＮコード発生器２２及び位相
同期回路２６は、ＰＮコード用及びキャリア用ＰＬＬと
して構成できる。As described above, in the conventional GPS receiver, the generation time is extracted by using the spectrum despreading, and the pseudo range and the satellite position are calculated. The spectrum despreading circuit 20, the PN code generator 22, and the phase synchronization circuit 26 can be configured as a PN code carrier carrier and a carrier PLL.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来のＧＰＳ受信機においては、衛星
からの信号が中断した場合に測位を継続できないという
問題点があった。すなわち、このような状況下では、擬
似距離測定部において衛星時刻が検出されず、従って擬
似距離及び位置を求めることができない。However, the conventional GPS receiver having such a structure has a problem that positioning cannot be continued when the signal from the satellite is interrupted. That is, in such a situation, the satellite time is not detected by the pseudorange measuring unit, and therefore the pseudorange and the position cannot be obtained.
【００１０】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、信号が中断した場
合でも測位動作を継続することが可能なＧＰＳ受信機を
提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a GPS receiver capable of continuing the positioning operation even when the signal is interrupted. To do.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、ＰＮコード発生器の出力位相情報
から取り出された衛星時刻を記憶する衛星時刻メモリ
と、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合に衛星時刻メ
モリ上の過去の衛星時刻から現在の衛星時刻を推定し擬
似距離を計算する擬似距離補間部と、を備えることを特
徴とする。In order to achieve such an object, the present invention provides a satellite time memory for storing satellite time extracted from output phase information of a PN code generator, and a signal from a GPS satellite. And a pseudo-range interpolator that estimates the current satellite time from the past satellite time on the satellite time memory and calculates the pseudo-range in the case of interruption.
【００１２】[0012]
【作用】本発明においては、取り出された衛星時刻が衛
星時刻メモリにより記憶される。ＧＰＳ衛星からの信号
が中断した場合、擬似距離補間部は、この衛星時刻メモ
リから過去の衛星時刻を取り出し、取り出した衛星時刻
から現在の衛星時刻を推定する。従って、本発明におい
ては、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合においても
測位計算を継続することが可能になる。In the present invention, the extracted satellite time is stored in the satellite time memory. When the signal from the GPS satellite is interrupted, the pseudo range interpolator extracts the past satellite time from this satellite time memory and estimates the present satellite time from the extracted satellite time. Therefore, in the present invention, the positioning calculation can be continued even when the signal from the GPS satellite is interrupted.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図４及び図５に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example shown in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００１４】図１には、本発明の一実施例に係るＧＰＳ
受信機、特にそのチャネルの構成が示されている。この
図に示されるように、本実施例は、従来例にさらに擬似
距離補間部３４及び衛星時刻メモリ３６を付加した構成
である。FIG. 1 shows a GPS according to an embodiment of the present invention.
The configuration of the receiver, in particular its channel, is shown. As shown in this figure, the present embodiment has a configuration in which a pseudo range interpolation unit 34 and a satellite time memory 36 are added to the conventional example.
【００１５】衛星時刻メモリ３６は、擬似距離測定部２
４によって取り出された衛星時刻を逐次記憶し、擬似距
離補間部３４における衛星時刻の推定に供する。擬似距
離補間部３４は、衛星からの信号が中断した場合に、衛
星時刻メモリ３６上に記憶されている衛星時刻を取り出
し、これに基づき現在の衛星時刻を推定して擬似距離を
求める手段である。The satellite time memory 36 includes a pseudo range measuring unit 2
The satellite time taken out by 4 is sequentially stored and used for estimation of the satellite time in the pseudo range interpolation unit 34. The pseudo-range interpolator 34 is a means for extracting the satellite time stored in the satellite time memory 36 and estimating the current satellite time based on the satellite time when the signal from the satellite is interrupted to obtain the pseudo-range. .
【００１６】図２には、この実施例における擬似距離計
算の動作の流れが示されている。FIG. 2 shows the flow of the pseudo distance calculation operation in this embodiment.
【００１７】この図に示されるように、ＧＰＳ衛星から
の信号が中断されていない場合（１００）、擬似距離測
定部２４は従来例と同様の動作によりＰＮコード発生器
２２の出力位相情報から衛星時刻を取り出し（１０
２）、取り出した衛星時刻に基づき当該衛星の擬似距離
を計算する（１０４）。但し、擬似距離測定部２４は、
取り出した衛星時刻を衛星時刻メモリ３６により保持さ
せる（１０６）。As shown in this figure, when the signal from the GPS satellite is not interrupted (100), the pseudo-range measuring unit 24 performs the same operation as in the conventional example, from the output phase information of the PN code generator 22 to the satellite. Take out the time (10
2) The pseudo range of the satellite is calculated based on the extracted satellite time (104). However, the pseudo distance measuring unit 24
The satellite time taken out is held in the satellite time memory 36 (106).
【００１８】また、ＧＰＳ衛星からの信号が中断された
場合には（１００）、擬似距離補間部３４により衛星時
刻メモリ３６から衛星時刻が取り出される（１０８）。
取り出される衛星時刻は、過去３回の衛星時刻である。
擬似距離補間部３４は取り出した衛星時刻に基づき現在
の衛星時刻を推定し（１１０）、推定した衛星時刻に基
づき擬似距離を計算する（１０４）。When the signal from the GPS satellite is interrupted (100), the satellite time is retrieved from the satellite time memory 36 by the pseudo range interpolation unit 34 (108).
The satellite time taken out is the satellite time of the past three times.
The pseudo range interpolator 34 estimates the current satellite time based on the extracted satellite time (110), and calculates the pseudo range based on the estimated satellite time (104).
【００１９】衛星時刻の推定は、図３に示されるよう
に、時刻と衛星時刻の関係を表す二次方程式に基づき行
う。すなわち、図中×印で示されるように、ＧＰＳ衛星
からの信号の中断により衛星時刻が得らなかった場合、
過去３回の衛星時刻Ｔ1 〜Ｔ3に破線で示される二次曲
線をあてはめ、この曲線に現在の時刻を代入して衛星時
刻Ｔ4 を推定する。The satellite time is estimated based on a quadratic equation representing the relationship between the time and the satellite time, as shown in FIG. That is, when the satellite time is not obtained due to the interruption of the signal from the GPS satellite, as indicated by the X mark in the figure,
A quadratic curve indicated by a broken line is applied to the satellite times T 1 to T 3 of the past three times, and the present time is substituted into this curve to estimate the satellite time T 4 .
【００２０】このようにすることにより、本実施例によ
れば、ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合であっても
衛星時刻を推定することが可能になり、従って、擬似距
離を求めることが可能になる。また、衛星の位置につい
ても同様である。By doing so, according to the present embodiment, the satellite time can be estimated even when the signal from the GPS satellite is interrupted, and therefore the pseudorange can be obtained. become. The same applies to the position of the satellite.
【００２１】なお、時刻と衛星時刻の関係は、使用者が
移動体の加速度を変化させることにより変化する。従っ
て、移動体の加速度が変化したときに同一の二次曲線に
より衛星時刻を推定することは、誤差を発生させる原因
となる。従って、加速度が著しく変化した場合には推定
により得られた衛星時刻に基づく擬似距離は無効データ
とする必要がある。The relationship between the time and the satellite time changes when the user changes the acceleration of the moving body. Therefore, estimating the satellite time with the same quadratic curve when the acceleration of the moving body changes causes a difference. Therefore, when the acceleration changes significantly, the pseudo range based on the satellite time obtained by the estimation needs to be invalid data.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合に過去の衛星時刻
を衛星時刻メモリから取り出して衛星時刻の推定を行う
ようにしたため、このような場合であっても擬似距離を
求めることができ測位計算を継続することができる。さ
らに、信号が中断していない他のチャネルの衛星時刻に
ついては衛星時刻測定部により得られたものを使用して
いるため、測位を正確に行うことができる。As described above, according to the present invention,
When the signal from the GPS satellite is interrupted, the past satellite time is fetched from the satellite time memory to estimate the satellite time. Even in such a case, the pseudo distance can be obtained and the positioning calculation can be continued. can do. Further, since the satellite time of the other channel in which the signal is not interrupted is obtained by the satellite time measuring unit, the positioning can be accurately performed.
【図１】本発明の一実施例に係るＧＰＳ受信機の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a GPS receiver according to an embodiment of the present invention.
【図２】この実施例における擬似距離計算の流れを示す
フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a flow of pseudo distance calculation in this embodiment.
【図３】衛星時刻の推定原理を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the principle of satellite time estimation.
【図４】ＧＰＳ受信機の全体構成を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of a GPS receiver.
【図５】一従来例に係るＧＰＳ受信機のチャネルの構成
を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a channel configuration of a GPS receiver according to a conventional example.
１６ 測位計算部 ２０ スペクトル逆拡散回路 ２２ ＰＮコード発生器 ２４ 擬似距離測定部 ３４ 擬似距離補間部 ３６ 衛星時刻メモリ ＳＰ ＧＰＳ衛星 16 Positioning Calculation Section 20 Spectrum Despreading Circuit 22 PN Code Generator 24 Pseudo Range Measuring Section 34 Pseudo Range Interpolation Section 36 Satellite Time Memory SP GPS Satellite
Claims (1)
ド発生器と、ＰＮコード発生器の出力とＧＰＳ衛星にお
いてスペクトル拡散に用いられたＰＮコードの位相差が
０となるようＰＮコード発生器を制御するスペクトル逆
拡散回路と、ＧＰＳ衛星に係るＰＮコードとの位相差が
０となったときのＰＮコード発生器の出力位相情報から
衛星時刻を取り出し当該ＧＰＳ衛星の擬似距離を計算す
る擬似距離測定部と、所定個数のＧＰＳ衛星の擬似距離
に基づき測位計算を行う測位計算部と、を備えるＧＰＳ
受信機において、 取り出された衛星時刻を記憶する衛星時刻メモリと、 ＧＰＳ衛星からの信号が中断した場合に衛星時刻メモリ
上の過去の衛星時刻から現在の衛星時刻を推定し擬似距
離を計算する擬似距離補間部と、 を備えることを特徴とするＧＰＳ受信機。1. A PN code generator for generating and outputting a PN code, and controlling the PN code generator so that the phase difference between the output of the PN code generator and the PN code used for spread spectrum in a GPS satellite is zero. A pseudo-range measuring unit that extracts the satellite time from the output phase information of the PN code generator when the phase difference between the spectrum despreading circuit and the PN code related to the GPS satellite becomes 0 and calculates the pseudo range of the GPS satellite. And a positioning calculation unit that performs positioning calculation based on a pseudo distance of a predetermined number of GPS satellites.
At the receiver, a satellite time memory that stores the extracted satellite time, and a pseudo distance that estimates the current satellite time from the past satellite time on the satellite time memory when the signal from the GPS satellite is interrupted A GPS receiver, comprising: a distance interpolator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18093292A JPH0627216A (en) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | Gps receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18093292A JPH0627216A (en) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | Gps receiver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627216A true JPH0627216A (en) | 1994-02-04 |
Family
ID=16091801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18093292A Pending JPH0627216A (en) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | Gps receiver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627216A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121066A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | Positioning device, positioning computation unit, and positioning computation method |
| JP2015021900A (en) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 日本無線株式会社 | Satellite clock correction parameter generation device and method for the same, and positioning-apparatus |
| WO2023234265A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 | Satellite positioning device, satellite positioning method, and computer-readable recording medium |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP18093292A patent/JPH0627216A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121066A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | Positioning device, positioning computation unit, and positioning computation method |
| JP2015021900A (en) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 日本無線株式会社 | Satellite clock correction parameter generation device and method for the same, and positioning-apparatus |
| WO2023234265A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 | Satellite positioning device, satellite positioning method, and computer-readable recording medium |
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