JPH06281716A - 方位検出装置 - Google Patents
方位検出装置Info
- Publication number
- JPH06281716A JPH06281716A JP10177293A JP10177293A JPH06281716A JP H06281716 A JPH06281716 A JP H06281716A JP 10177293 A JP10177293 A JP 10177293A JP 10177293 A JP10177293 A JP 10177293A JP H06281716 A JPH06281716 A JP H06281716A
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- JP
- Japan
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- antenna system
- antenna
- calculated
- satellite
- gps
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＧＰＳ信号を受信処理することによって自
船、または自車の進行方向を検出する装置を得ることを
目的とする。 【構成】 ＧＰＳ信号に対して数波長の間隔を持たせて
配置した１対、または直交配置した２対のアンテナ系の
干渉現象を利用して得られる方位データと、同時に測定
される自己位置、自己位置からの各衛星の方向、仰角デ
ータからアンテナ系の真北からの方位を測定するように
したことを特徴とする方位検出装置。
船、または自車の進行方向を検出する装置を得ることを
目的とする。 【構成】 ＧＰＳ信号に対して数波長の間隔を持たせて
配置した１対、または直交配置した２対のアンテナ系の
干渉現象を利用して得られる方位データと、同時に測定
される自己位置、自己位置からの各衛星の方向、仰角デ
ータからアンテナ系の真北からの方位を測定するように
したことを特徴とする方位検出装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶、車両等の進行方
向を測定する方位検出装置に関するものである。
向を測定する方位検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より船舶や車両の方位検出装置とし
ては、磁気コンパスやジャイロコンパスが多く採用され
ている。前者は地磁気を利用し、後者は独楽の回転慣性
を利用したものである。
ては、磁気コンパスやジャイロコンパスが多く採用され
ている。前者は地磁気を利用し、後者は独楽の回転慣性
を利用したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】磁気コンパスにおいて
は、地上各地において異なる地磁気の方向を測定するも
のであるから、その偏差を常時補正するしなければなら
ない。また鉄製の船体や車体は地磁気や磁性体によって
磁化される易いので、これも誤差となる。ジャイロコン
パスにおいては、ジャイロが安定するまでに長時間を要
するし、長期間の航海では回転軸に累積される変化を生
じ精度が劣化する。
は、地上各地において異なる地磁気の方向を測定するも
のであるから、その偏差を常時補正するしなければなら
ない。また鉄製の船体や車体は地磁気や磁性体によって
磁化される易いので、これも誤差となる。ジャイロコン
パスにおいては、ジャイロが安定するまでに長時間を要
するし、長期間の航海では回転軸に累積される変化を生
じ精度が劣化する。
【０００４】本発明は、このような問題を解消して、迅
速に、かつ常時高精度で測定できる方位検出装置を得る
ことを目的としている。
速に、かつ常時高精度で測定できる方位検出装置を得る
ことを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる方位検出
装置は、１対のアンテナ系で生じるＧＰＳ信号の干渉現
象を利用して得られる多数の角度データを求め、同時に
計算される衛星の方向、仰角、および既知であるアンテ
ナ系の間隔距離を用いて、アンテナ系の真北からの方位
を特定しようとするものである。
装置は、１対のアンテナ系で生じるＧＰＳ信号の干渉現
象を利用して得られる多数の角度データを求め、同時に
計算される衛星の方向、仰角、および既知であるアンテ
ナ系の間隔距離を用いて、アンテナ系の真北からの方位
を特定しようとするものである。
【０００６】
【作用】本発明の方位検出装置によれば、厳蜜に管理さ
れたＧＰＳ信号の周波数と各衛星の軌道情報によって方
位が精度よく測定されるので、地域変化や経時変化を起
こすことなく、安定、かつ高精度な方位検出が可能とな
る。
れたＧＰＳ信号の周波数と各衛星の軌道情報によって方
位が精度よく測定されるので、地域変化や経時変化を起
こすことなく、安定、かつ高精度な方位検出が可能とな
る。
【０００７】
【実施例】以下，本発明の方位検出装置の一実施例につ
いて図面を参照して説明する。図１は本発明の方位検出
装置に１対のアンテナ系を用いる場合の、また、図２は
直交配置した２対のアンテナ系を使用した場合の構成を
示す図である。図１において、１はアンテナ系で、アン
テナ素子１ｅ，１ｗをＧＰＳ信号に対して数波長の間隔
で配置してある。２は１８０度ハイブリッド回路で、ア
ンテナ系の中央で両アンテナ素子の出力の和、および差
信号をＧＰＳ受信機 ３ｅ，３ｗに送出する。受信機３
ｅ，３ｗはそれぞれに入力される複数衛星からの和、差
信号から自己位置、各衛星の自己位置からの方向、仰角
および信号レベルをディジタル化された数値データとし
て出力する。４はディジタル計算機で、受信機３ｅ，３
ｗからのレベル値の比の逆正接演算を行うと各衛星のア
ンテナ系に対する方位角の正弦値とアンテナ間隔に仰角
の余弦値を掛けた値の積が算出される。ここで算出され
る値には９０度毎の不確定性が含まれているが、この不
確定性を持つ複数の値に対して上記アンテナ間隔と仰角
の余弦値の積で除演算を行い、さらにその結果の対して
逆正弦演算を施すと、各衛星のアンテナ系に対する方位
角が複数の不確定性を持って算出される。ここで得られ
た各衛星に対する複数の方位角からＧＰＳ受信機３ｅ，
または３ｗで得られる各衛星の真北からの方向を減算す
ると、アンテナ系の真北に対する不確定性を持つ複数の
方位角が算出される。この不確定性は得られた複数の方
位角の内から各衛星に対して共通するものを選択するこ
とによって除くことができ、アンテナ系の真の方位角が
検出できる。このアンテナ系を船舶のキールライン、ま
たは、車両に車軸に並行して、または、直角に取付ける
ことよって船舶、または、車両の進行方向を常時正確に
検出することができる。
いて図面を参照して説明する。図１は本発明の方位検出
装置に１対のアンテナ系を用いる場合の、また、図２は
直交配置した２対のアンテナ系を使用した場合の構成を
示す図である。図１において、１はアンテナ系で、アン
テナ素子１ｅ，１ｗをＧＰＳ信号に対して数波長の間隔
で配置してある。２は１８０度ハイブリッド回路で、ア
ンテナ系の中央で両アンテナ素子の出力の和、および差
信号をＧＰＳ受信機 ３ｅ，３ｗに送出する。受信機３
ｅ，３ｗはそれぞれに入力される複数衛星からの和、差
信号から自己位置、各衛星の自己位置からの方向、仰角
および信号レベルをディジタル化された数値データとし
て出力する。４はディジタル計算機で、受信機３ｅ，３
ｗからのレベル値の比の逆正接演算を行うと各衛星のア
ンテナ系に対する方位角の正弦値とアンテナ間隔に仰角
の余弦値を掛けた値の積が算出される。ここで算出され
る値には９０度毎の不確定性が含まれているが、この不
確定性を持つ複数の値に対して上記アンテナ間隔と仰角
の余弦値の積で除演算を行い、さらにその結果の対して
逆正弦演算を施すと、各衛星のアンテナ系に対する方位
角が複数の不確定性を持って算出される。ここで得られ
た各衛星に対する複数の方位角からＧＰＳ受信機３ｅ，
または３ｗで得られる各衛星の真北からの方向を減算す
ると、アンテナ系の真北に対する不確定性を持つ複数の
方位角が算出される。この不確定性は得られた複数の方
位角の内から各衛星に対して共通するものを選択するこ
とによって除くことができ、アンテナ系の真の方位角が
検出できる。このアンテナ系を船舶のキールライン、ま
たは、車両に車軸に並行して、または、直角に取付ける
ことよって船舶、または、車両の進行方向を常時正確に
検出することができる。
【０００８】図２において、１’はアンテナ系で、上記
アンテナ系１にアンテナ素子１ｎ，１ｓを直交して、ア
ンテナ系１と同様にＧＰＳ信号に対して数波長の間隔で
配置してある。２’も１８０度ハイブリッド回路で、ア
ンテナ系の中央で両アンテナ素子の出力の和、および差
信号をＧＰＳ受信機３ｎ，３ｓに送出する。受信機３
ｎ，３ｓは前記３ｅ，３ｗと同様に、それぞれに入力さ
れる複数衛星からの和、差信号から自己位置、各衛星の
自己位置からの方向、仰角および信号レベルをディジタ
ル化された数値データとして出力する。４はディジタル
計算機で、受信機３ｎ，３ｓからのレベル値の比の逆正
接演算を行うと各衛星のアンテナ系に対する方位角の余
弦値とアンテナ間隔に仰角の余弦値を掛けた値の積が算
出される。この算出値でアンテナ系１で算出される値を
徐算して逆正接演算を施せば、アンテナ間隔、および仰
角を演算に取り入れることなく直接アンテナ系に対する
各衛星の方位角が得られる。これによって得られる値に
対して、前記と同様に不確定性を除く演算処理を行えば
アンテナ系の真北に対する方位が検出できる。
アンテナ系１にアンテナ素子１ｎ，１ｓを直交して、ア
ンテナ系１と同様にＧＰＳ信号に対して数波長の間隔で
配置してある。２’も１８０度ハイブリッド回路で、ア
ンテナ系の中央で両アンテナ素子の出力の和、および差
信号をＧＰＳ受信機３ｎ，３ｓに送出する。受信機３
ｎ，３ｓは前記３ｅ，３ｗと同様に、それぞれに入力さ
れる複数衛星からの和、差信号から自己位置、各衛星の
自己位置からの方向、仰角および信号レベルをディジタ
ル化された数値データとして出力する。４はディジタル
計算機で、受信機３ｎ，３ｓからのレベル値の比の逆正
接演算を行うと各衛星のアンテナ系に対する方位角の余
弦値とアンテナ間隔に仰角の余弦値を掛けた値の積が算
出される。この算出値でアンテナ系１で算出される値を
徐算して逆正接演算を施せば、アンテナ間隔、および仰
角を演算に取り入れることなく直接アンテナ系に対する
各衛星の方位角が得られる。これによって得られる値に
対して、前記と同様に不確定性を除く演算処理を行えば
アンテナ系の真北に対する方位が検出できる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、厳
蜜に管理されたＧＰＳデータと多波長の間隔に干渉効果
によって、外部に誤差要因に左右されることなく常時安
定正確な方位を検出することができる。
蜜に管理されたＧＰＳデータと多波長の間隔に干渉効果
によって、外部に誤差要因に左右されることなく常時安
定正確な方位を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による１対のアンテナ系を用
いた場合の方位検出装置の構成を表す系統図である。
いた場合の方位検出装置の構成を表す系統図である。
【図２】本発明による直交した２対のアンテナ系を用い
た場合の方位検出装置の構成を表す系統図である。
た場合の方位検出装置の構成を表す系統図である。
１ アンテナ系 ２ １８０度ハイブリッド回路 ３ ＧＰＳ受信機 ４ ディジタル計算機
Claims (2)
- 【請求項１】 数波長の間隔をもって配置した２基のＧ
ＰＳ（グローバルポジショニング システム）信号を受
信するアンテナと、それぞれのアンテナの出力の和、お
よび差をとる手段とで構成したアンテナ系と、複数のＧ
ＰＳ衛星から送出される信号を受信処理して、自己位
置、自己位置から各衛星の方向、仰角および信号レベル
を算出することのできる２台のＰＧＳ受信機によって得
られた和信号、差信号のレベル差と、各衛星の方向、仰
角、およびアンテナ間隔からアンテナ系の真北に対する
方位角を算出するようにしたことを特徴とする方位検出
装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方位検出装置おいて、
２つのアンテナ系を直交して配置し、それぞれのアンテ
ナ系の和、差信号のレベルと各衛星の方向からアンテナ
系の真北に対する方位角を算出するようにしたことを特
徴とする方位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177293A JPH06281716A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 方位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177293A JPH06281716A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 方位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281716A true JPH06281716A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=14309513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10177293A Pending JPH06281716A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 方位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06281716A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001166030A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-22 | Japan Radio Co Ltd | レーダ・アンテナ方位測定装置 |
| US8447254B2 (en) | 2009-06-08 | 2013-05-21 | Thrane and Thrane A/S | Receiver and a method of receiving a signal |
| WO2013081246A1 (ko) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 충남대학교산학협력단 | 자기 위치정보 산출 시스템 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55117977A (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-10 | Japan Radio Co Ltd | Gps gyroscope |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP10177293A patent/JPH06281716A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55117977A (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-10 | Japan Radio Co Ltd | Gps gyroscope |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001166030A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-22 | Japan Radio Co Ltd | レーダ・アンテナ方位測定装置 |
| US8447254B2 (en) | 2009-06-08 | 2013-05-21 | Thrane and Thrane A/S | Receiver and a method of receiving a signal |
| WO2013081246A1 (ko) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 충남대학교산학협력단 | 자기 위치정보 산출 시스템 |
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