JPH0634740A - Ｇｐｓ受信機 - Google Patents
Ｇｐｓ受信機Info
- Publication number
- JPH0634740A JPH0634740A JP18834692A JP18834692A JPH0634740A JP H0634740 A JPH0634740 A JP H0634740A JP 18834692 A JP18834692 A JP 18834692A JP 18834692 A JP18834692 A JP 18834692A JP H0634740 A JPH0634740 A JP H0634740A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- satellite
- gps
- positioning calculation
- svi
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- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測位時間を長くする。
【構成】 測位に必要な衛星数に足りているときに、収
集したエフェメリスデータ又はアルマナックデータをメ
モリ２８に格納しておくと共に、メモリ内衛星データ補
正量計算部３２により補正量を計算し記憶しておく。測
位に必要な衛星数に足りなくなったとき、メモリ２８上
のデータを用いかつ先に計算した補正量により測位計算
の式を補正して用い、補正量使用測位計算部３４により
測位計算を行う。
集したエフェメリスデータ又はアルマナックデータをメ
モリ２８に格納しておくと共に、メモリ内衛星データ補
正量計算部３２により補正量を計算し記憶しておく。測
位に必要な衛星数に足りなくなったとき、メモリ２８上
のデータを用いかつ先に計算した補正量により測位計算
の式を補正して用い、補正量使用測位計算部３４により
測位計算を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＰＳ（Global Posit
ioning System ）衛星から航法データを受信し移動体等
の測位を行うＧＰＳ受信機に関する。
ioning System ）衛星から航法データを受信し移動体等
の測位を行うＧＰＳ受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳは、地球周回軌道上に打ち上げら
れている所定個数のＧＰＳ衛星から航法データを送信
し、これを地球上の移動体等に搭載されるＧＰＳ受信機
により受信して当該移動体の測位を行うシステムであ
る。このシステムにおいてＧＰＳ衛星から送信される航
法データには、当該衛星の位置を示すエフェメリスデー
タが含まれている。ＧＰＳ受信機は、このエフェメリス
データを用いてＧＰＳ衛星の位置を計算する一方で、Ｇ
ＰＳ衛星からの電波の送信時刻（衛星時刻）を検出し、
これから電波伝搬時間を求めて当該ＧＰＳ衛星との距離
（擬似距離）を求める。擬似距離にはＧＰＳ受信機のク
ロック誤差によるオフセットが含まれているから、三次
元測位を行うためには４個の衛星が必要である。二次元
測位の場合、３個の衛星でよい。
れている所定個数のＧＰＳ衛星から航法データを送信
し、これを地球上の移動体等に搭載されるＧＰＳ受信機
により受信して当該移動体の測位を行うシステムであ
る。このシステムにおいてＧＰＳ衛星から送信される航
法データには、当該衛星の位置を示すエフェメリスデー
タが含まれている。ＧＰＳ受信機は、このエフェメリス
データを用いてＧＰＳ衛星の位置を計算する一方で、Ｇ
ＰＳ衛星からの電波の送信時刻（衛星時刻）を検出し、
これから電波伝搬時間を求めて当該ＧＰＳ衛星との距離
（擬似距離）を求める。擬似距離にはＧＰＳ受信機のク
ロック誤差によるオフセットが含まれているから、三次
元測位を行うためには４個の衛星が必要である。二次元
測位の場合、３個の衛星でよい。
【０００３】図３には、一従来例に係るＧＰＳ受信機の
構成が示されている。この受信機は、ＧＰＳ衛星から送
信される信号をアンテナ１０により受信し、受信された
信号をプリアンプ１２により高周波増幅し、これを周波
数変換部１４により中間周波数に変換しかつ増幅する。
構成が示されている。この受信機は、ＧＰＳ衛星から送
信される信号をアンテナ１０により受信し、受信された
信号をプリアンプ１２により高周波増幅し、これを周波
数変換部１４により中間周波数に変換しかつ増幅する。
【０００４】受信部１６は、周波数変換部１４から入力
される信号のキャリア及びＰＮ（擬似雑音）コードとの
位相同期により、航法データの復調及び衛星時刻の検出
を行う。すなわち、ＧＰＳ衛星から送信される信号はス
ペクトラム拡散されているから、受信部１６内部で発生
させるＰＮコードをこのスペクトラム拡散に係るＰＮコ
ードと位相同期させたときの受信部１６に係るＰＮコー
ドの位相情報から衛星時刻を検出できる。また、受信部
１６内部で発生させるキャリアをＧＰＳ衛星から送信さ
れる信号のキャリアと位相同期させることにより、航法
データを復調することができる。ＧＰＳ受信機において
測位計算を行うためには、後述のように所定個数のＧＰ
Ｓ衛星に係るキャリア及びＰＮコードの位相を同期さ
せ、追尾（トラッキング）状態とすることが必要であ
る。
される信号のキャリア及びＰＮ（擬似雑音）コードとの
位相同期により、航法データの復調及び衛星時刻の検出
を行う。すなわち、ＧＰＳ衛星から送信される信号はス
ペクトラム拡散されているから、受信部１６内部で発生
させるＰＮコードをこのスペクトラム拡散に係るＰＮコ
ードと位相同期させたときの受信部１６に係るＰＮコー
ドの位相情報から衛星時刻を検出できる。また、受信部
１６内部で発生させるキャリアをＧＰＳ衛星から送信さ
れる信号のキャリアと位相同期させることにより、航法
データを復調することができる。ＧＰＳ受信機において
測位計算を行うためには、後述のように所定個数のＧＰ
Ｓ衛星に係るキャリア及びＰＮコードの位相を同期さ
せ、追尾（トラッキング）状態とすることが必要であ
る。
【０００５】受信部１６におけるＰＮコードの位相情報
は擬似距離計算部１８に入力される。擬似距離計算部１
８は、位相情報から衛星時刻ｔsvi （ｉ：衛星の番号、
＝１〜４）を求め、これと内蔵するクロックとにより当
該衛星との擬似距離を求める。具体的には、クロックに
より求められるＧＰＳ受信機の時刻ｔu とこの時刻ｔu
において測定した衛星時刻ｔsvi の差を求める。
は擬似距離計算部１８に入力される。擬似距離計算部１
８は、位相情報から衛星時刻ｔsvi （ｉ：衛星の番号、
＝１〜４）を求め、これと内蔵するクロックとにより当
該衛星との擬似距離を求める。具体的には、クロックに
より求められるＧＰＳ受信機の時刻ｔu とこの時刻ｔu
において測定した衛星時刻ｔsvi の差を求める。
【０００６】また、受信部１６において復調された航法
データは衛星軌道データデコード部２０に入力される。
衛星軌道データデコード部２０は、この航法データから
衛星軌道データ、すなわちエフェメリスデータをデコー
ドする。衛星軌道データデコード部２０は、デコードに
より得られたエフェメリスデータをエフェメリス衛星位
置計算部２２に供給する。エフェメリス衛星位置計算部
２２は、デコードされたエフェメリスデータから、当該
エフェメリスデータを送信した第ｉ番目の衛星の位置
（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi ）を計算し、さらにエフェメ
リスデータに含まれる衛星時計補正パラメタから、衛星
時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi を求める。
データは衛星軌道データデコード部２０に入力される。
衛星軌道データデコード部２０は、この航法データから
衛星軌道データ、すなわちエフェメリスデータをデコー
ドする。衛星軌道データデコード部２０は、デコードに
より得られたエフェメリスデータをエフェメリス衛星位
置計算部２２に供給する。エフェメリス衛星位置計算部
２２は、デコードされたエフェメリスデータから、当該
エフェメリスデータを送信した第ｉ番目の衛星の位置
（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi ）を計算し、さらにエフェメ
リスデータに含まれる衛星時計補正パラメタから、衛星
時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi を求める。
【０００７】測位計算部２４は、所定のアルゴリズムに
より移動体の位置等を求める計算（測位計算）を行う。
このとき用いる式は、具体的には次の通りである。
より移動体の位置等を求める計算（測位計算）を行う。
このとき用いる式は、具体的には次の通りである。
【０００８】 (ｔu −Δｔu ) − (ｔsvi −Δｔsvi ) ＝{(ｘu −ｘsvi ) 2 ＋ (ｙu −ｙsvi ) 2 ＋ (ｚu −ｚsvi ) 2 } 1/2 ／Ｃ ただし、Δｔu ：ｔu の誤差（未知数） （ｘu ，ｙu ，ｚu ）：ＧＰＳ受信機の位置（未知数） Ｃ：光速 …（１） この式に現れる変数のうち、擬似距離を示すｔu −ｔ
svi は擬似距離計算部１８から、衛星時刻ｔsvi の誤差
Δｔsvi 及び衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi）はエ
フェメリス衛星位置計算部２２から、それぞれ得ること
ができる。未知数となっているのは受信機時刻ｔu の誤
差Δｔu とＧＰＳ受信機の位置（ｘu ，ｙu ，ｚu ）の
計４個であるから、上の式を４個の衛星についてたてて
連立させ、これを解くことにより、受信機時刻ｔu の誤
差Δｔu とＧＰＳ受信機の位置（ｘu ，ｙu ，ｚu ）を
求めることができる。移動体の高度やＧＰＳ受信機のク
ロック誤差（受信機時刻ｔu の誤差Δｔu ）の有効なデ
ータが得られている場合、測位計算部２４はこれを用い
て３衛星による測位を行うこともできる。
svi は擬似距離計算部１８から、衛星時刻ｔsvi の誤差
Δｔsvi 及び衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi）はエ
フェメリス衛星位置計算部２２から、それぞれ得ること
ができる。未知数となっているのは受信機時刻ｔu の誤
差Δｔu とＧＰＳ受信機の位置（ｘu ，ｙu ，ｚu ）の
計４個であるから、上の式を４個の衛星についてたてて
連立させ、これを解くことにより、受信機時刻ｔu の誤
差Δｔu とＧＰＳ受信機の位置（ｘu ，ｙu ，ｚu ）を
求めることができる。移動体の高度やＧＰＳ受信機のク
ロック誤差（受信機時刻ｔu の誤差Δｔu ）の有効なデ
ータが得られている場合、測位計算部２４はこれを用い
て３衛星による測位を行うこともできる。
【０００９】そして、表示部２６は、測位計算の結果に
基づき移動体の現在位置やその軌跡等を表示し、車両操
縦者等の利用に供する。これにより、車両操縦者等は自
己の位置を知ることができる。
基づき移動体の現在位置やその軌跡等を表示し、車両操
縦者等の利用に供する。これにより、車両操縦者等は自
己の位置を知ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成においては、３個以上のＧＰＳ衛星についてエフェメ
リスデータを入手済みでありかつ当該衛星を追尾（トラ
ッキング）していなければ、測位計算を行うことができ
ないという問題点があった。
成においては、３個以上のＧＰＳ衛星についてエフェメ
リスデータを入手済みでありかつ当該衛星を追尾（トラ
ッキング）していなければ、測位計算を行うことができ
ないという問題点があった。
【００１１】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、エフェメリスデー
タを入手済みでかつトラッキングしている衛星の個数が
３個に満たない場合であっても測位計算を実行できるＧ
ＰＳ受信器を提供することを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、エフェメリスデー
タを入手済みでかつトラッキングしている衛星の個数が
３個に満たない場合であっても測位計算を実行できるＧ
ＰＳ受信器を提供することを目的とする。
【００１２】
【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、受信した軌道情報を記憶する記憶
手段と、記憶手段上の軌道情報に基づきＧＰＳ衛星の位
置を求める第２の衛星位置計算手段と、トラッキングさ
れておりかつ最近の軌道情報が収集済みのＧＰＳ衛星の
個数が測位計算に必要な個数に至っていない場合に、ト
ラッキングされているが最近の軌道情報を未収集のＧＰ
Ｓ衛星については第２の衛星位置計算手段により得られ
る位置を用いかつ当該位置及び衛星時刻に係る補正を加
えつつ、測位計算に必要な個数のＧＰＳ衛星それぞれの
擬似距離及び位置に基づき測位計算を実行し、自己の位
置を求める第２の測位計算手段と、を備えることを特徴
とする。
るために、本発明は、受信した軌道情報を記憶する記憶
手段と、記憶手段上の軌道情報に基づきＧＰＳ衛星の位
置を求める第２の衛星位置計算手段と、トラッキングさ
れておりかつ最近の軌道情報が収集済みのＧＰＳ衛星の
個数が測位計算に必要な個数に至っていない場合に、ト
ラッキングされているが最近の軌道情報を未収集のＧＰ
Ｓ衛星については第２の衛星位置計算手段により得られ
る位置を用いかつ当該位置及び衛星時刻に係る補正を加
えつつ、測位計算に必要な個数のＧＰＳ衛星それぞれの
擬似距離及び位置に基づき測位計算を実行し、自己の位
置を求める第２の測位計算手段と、を備えることを特徴
とする。
【００１３】なお、第２の測位計算手段における位置及
び衛星時刻に係る補正は、次のようにして行えばよい。
すなわち、従来同様の測位計算手段により測位計算を行
っている際に、記憶手段上に軌道情報が記憶されている
ＧＰＳ衛星について、当該測位計算手段により求めた自
己の位置及びクロック誤差、第２の衛星位置計算手段に
より求めた位置並びに擬似距離計算手段により求めた擬
似距離に基づき、ＧＰＳ衛星の位置及び衛星時刻による
誤差を計算し、補正量として記憶しておき、これを用い
て補正を行えばよい。
び衛星時刻に係る補正は、次のようにして行えばよい。
すなわち、従来同様の測位計算手段により測位計算を行
っている際に、記憶手段上に軌道情報が記憶されている
ＧＰＳ衛星について、当該測位計算手段により求めた自
己の位置及びクロック誤差、第２の衛星位置計算手段に
より求めた位置並びに擬似距離計算手段により求めた擬
似距離に基づき、ＧＰＳ衛星の位置及び衛星時刻による
誤差を計算し、補正量として記憶しておき、これを用い
て補正を行えばよい。
【００１４】
【作用】本発明においては、トラッキングされておりか
つ最近の軌道情報が収集済みのＧＰＳ衛星の個数が測位
計算に必要な個数に至っていない場合に、第２の測位計
算手段により測位計算が実行される。その際、トラッキ
ングされているが最近の軌道情報を未収集のＧＰＳ衛星
については、予め記憶しておいた古い軌道情報（エフェ
メリスデータ、アルマナックデータ等）を用いて計算さ
れた位置、すなわち第２の衛星位置計算手段により求め
られた位置を用いる。第２の衛星位置計算手段は、記憶
手段上に予め記憶されている古い軌道情報に基づきＧＰ
Ｓ衛星の位置を求める手段である。第２の測位計算手段
は、このような古い軌道情報を用いることに起因する誤
差、すなわちＧＰＳ衛星の位置及び衛星時刻の誤差を補
正することにより、古い軌道情報のディファレンシャル
使用を可能にしている。従って、本発明においては、ト
ラッキングされておりかつ最近の軌道情報が収集済みの
ＧＰＳ衛星の個数が測位計算に必要な個数に至っていな
い場合にも測位を行うことができ、測位時間が長くな
る。
つ最近の軌道情報が収集済みのＧＰＳ衛星の個数が測位
計算に必要な個数に至っていない場合に、第２の測位計
算手段により測位計算が実行される。その際、トラッキ
ングされているが最近の軌道情報を未収集のＧＰＳ衛星
については、予め記憶しておいた古い軌道情報（エフェ
メリスデータ、アルマナックデータ等）を用いて計算さ
れた位置、すなわち第２の衛星位置計算手段により求め
られた位置を用いる。第２の衛星位置計算手段は、記憶
手段上に予め記憶されている古い軌道情報に基づきＧＰ
Ｓ衛星の位置を求める手段である。第２の測位計算手段
は、このような古い軌道情報を用いることに起因する誤
差、すなわちＧＰＳ衛星の位置及び衛星時刻の誤差を補
正することにより、古い軌道情報のディファレンシャル
使用を可能にしている。従って、本発明においては、ト
ラッキングされておりかつ最近の軌道情報が収集済みの
ＧＰＳ衛星の個数が測位計算に必要な個数に至っていな
い場合にも測位を行うことができ、測位時間が長くな
る。
【００１５】また、上記補正は、トラッキングされてお
りかつ最近の軌道情報が収集済みのＧＰＳ衛星の個数が
測位計算に必要な個数に至っている時点で、すなわち通
常の測位が行われている時点で予め補正量を求めてお
き、これを用いて行えばよい。第２の測位計算手段にお
ける補正の対象は、ＧＰＳ衛星の位置及び衛星時刻の誤
差であり、この誤差の値は、測位計算により求めた自己
の位置及びクロック誤差、第２の衛星位置計算手段によ
り求めた位置並びに擬似距離計算手段により求めた擬似
距離に基づき、推定できる。
りかつ最近の軌道情報が収集済みのＧＰＳ衛星の個数が
測位計算に必要な個数に至っている時点で、すなわち通
常の測位が行われている時点で予め補正量を求めてお
き、これを用いて行えばよい。第２の測位計算手段にお
ける補正の対象は、ＧＰＳ衛星の位置及び衛星時刻の誤
差であり、この誤差の値は、測位計算により求めた自己
の位置及びクロック誤差、第２の衛星位置計算手段によ
り求めた位置並びに擬似距離計算手段により求めた擬似
距離に基づき、推定できる。
【００１６】
【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３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。
基づき説明する。なお、図３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。
【００１７】図１には、本発明の一実施例に係るＧＰＳ
受信機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、従来例の回路にさらにエフェメリスア
ルマナックメモリ２８、メモリ内衛星位置計算部３０、
メモリ内衛星データ補正量計算部３２及び補正量使用測
位計算部３４を付加した構成である。本実施例は、これ
らの回路を用いることにより、エフェメリスデータを入
手済みでかつトラッキングしているＧＰＳ衛星の個数が
測位計算に必要な個数に足りていない場合にも、測位計
算を行うことを特徴としている。
受信機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、従来例の回路にさらにエフェメリスア
ルマナックメモリ２８、メモリ内衛星位置計算部３０、
メモリ内衛星データ補正量計算部３２及び補正量使用測
位計算部３４を付加した構成である。本実施例は、これ
らの回路を用いることにより、エフェメリスデータを入
手済みでかつトラッキングしているＧＰＳ衛星の個数が
測位計算に必要な個数に足りていない場合にも、測位計
算を行うことを特徴としている。
【００１８】次に、この実施例の構成及び動作を、図２
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１９】まず、エフェメリスデータを入手済みでか
つトラッキングしているＧＰＳ衛星の個数が測位計算に
必要な個数に足りている場合、受信部１６から擬似距離
計算部１８にＰＮコードの位相同期に係る位相情報が入
力され、擬似距離計算部１８によって衛星時刻ｔsvi が
計算され、さらに擬似距離、具体的にはｔu −ｔsviが
従来同様計算される（図２（ａ）Ａ）。一方で、受信部
１６の出力が衛星軌道データデコード部２０によってデ
コードされ、その結果得られたデータがエフェメリスア
ルマナックメモリ２８に入力される。
つトラッキングしているＧＰＳ衛星の個数が測位計算に
必要な個数に足りている場合、受信部１６から擬似距離
計算部１８にＰＮコードの位相同期に係る位相情報が入
力され、擬似距離計算部１８によって衛星時刻ｔsvi が
計算され、さらに擬似距離、具体的にはｔu −ｔsviが
従来同様計算される（図２（ａ）Ａ）。一方で、受信部
１６の出力が衛星軌道データデコード部２０によってデ
コードされ、その結果得られたデータがエフェメリスア
ルマナックメモリ２８に入力される。
【００２０】エフェメリスアルマナックメモリ２８は、
衛星軌道データデコード部２０により得られたエフェメ
リスデータ又はアルマナックデータを記憶する。ここ
に、アルマナックデータはＧＰＳ衛星から航法データの
一部として送信されるデータであり、各ＧＰＳ衛星の概
略軌道（軌道暦）を示すデータである。このメモリ２８
は電池等によりバックアップされており、ＧＰＳ受信機
の電源が断たれても記憶内容がそのまま保持される。
衛星軌道データデコード部２０により得られたエフェメ
リスデータ又はアルマナックデータを記憶する。ここ
に、アルマナックデータはＧＰＳ衛星から航法データの
一部として送信されるデータであり、各ＧＰＳ衛星の概
略軌道（軌道暦）を示すデータである。このメモリ２８
は電池等によりバックアップされており、ＧＰＳ受信機
の電源が断たれても記憶内容がそのまま保持される。
【００２１】エフェメリス衛星位置計算部２２は、衛星
軌道データデコード部２０によって得られるエフェメリ
スデータに基づき衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi ）
及び衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi を求める（図２
（ａ）Ｂ）。
軌道データデコード部２０によって得られるエフェメリ
スデータに基づき衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi ）
及び衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi を求める（図２
（ａ）Ｂ）。
【００２２】この場合、測位計算は測位計算部２４によ
って行われる。すなわち、測位計算部２４は、式（１）
を４個の衛星について連立させ、これを解くことによ
り、ＧＰＳ受信機の位置（ｘu ，ｙu ，ｚu ）及び受信
機時刻ｔu の誤差Δｔu を求める（図２（ａ）Ｃ）。求
めた結果は表示部２６に供給される。この実施例の場
合、測位計算の結果はメモリ内衛星位置計算部３０及び
メモリ内衛星データ補正量計算部３２にも供給される。
また、擬似距離計算部１８によって求められる衛星時刻
ｔsvi も、メモリ内衛星位置計算部３０に供給される。
って行われる。すなわち、測位計算部２４は、式（１）
を４個の衛星について連立させ、これを解くことによ
り、ＧＰＳ受信機の位置（ｘu ，ｙu ，ｚu ）及び受信
機時刻ｔu の誤差Δｔu を求める（図２（ａ）Ｃ）。求
めた結果は表示部２６に供給される。この実施例の場
合、測位計算の結果はメモリ内衛星位置計算部３０及び
メモリ内衛星データ補正量計算部３２にも供給される。
また、擬似距離計算部１８によって求められる衛星時刻
ｔsvi も、メモリ内衛星位置計算部３０に供給される。
【００２３】メモリ内衛星位置計算部３０は、エフェメ
リスアルマナックメモリ２８からエフェメリスデータ又
はアルマナックデータを読み出し、読み出したデータに
基づき衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi ）及び衛星時
刻ｔsvi の誤差Δｔsvi を計算する（図２（ａ）Ｄ）。
また、メモリ内衛星位置計算部３０は、擬似距離計算部
１８によって求められた擬似距離、具体的にはｔu −ｔ
svi から、測位計算部２４によって求められた受信機時
刻ｔu の誤差Δｔu を減じ、衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔ
svi を加える。この値は、測定距離、すなわち測位計算
によって求めたＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との距離を表
している。
リスアルマナックメモリ２８からエフェメリスデータ又
はアルマナックデータを読み出し、読み出したデータに
基づき衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi ）及び衛星時
刻ｔsvi の誤差Δｔsvi を計算する（図２（ａ）Ｄ）。
また、メモリ内衛星位置計算部３０は、擬似距離計算部
１８によって求められた擬似距離、具体的にはｔu −ｔ
svi から、測位計算部２４によって求められた受信機時
刻ｔu の誤差Δｔu を減じ、衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔ
svi を加える。この値は、測定距離、すなわち測位計算
によって求めたＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との距離を表
している。
【００２４】メモリ内衛星データ補正量計算部３２は、
測位計算部２４によって求められたＧＰＳ受信機の位置
（ｘu ，ｙu ，ｚu ）と衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚ
svi）からＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機の距離を計算す
る。メモリ内衛星データ補正量計算部３２は、この距
離、すなわち計算距離と、メモリ内衛星位置計算部３０
によって求められた測定距離との差を求め、補正量とし
て記憶する（図２（ａ）Ｅ）。エフェメリスデータを入
手済みでかつトラッキングしているＧＰＳ衛星の個数が
測位計算に必要な個数に足りている場合には、このよう
にして測位計算が行われると共に、補正量の計算も行わ
れる。
測位計算部２４によって求められたＧＰＳ受信機の位置
（ｘu ，ｙu ，ｚu ）と衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚ
svi）からＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機の距離を計算す
る。メモリ内衛星データ補正量計算部３２は、この距
離、すなわち計算距離と、メモリ内衛星位置計算部３０
によって求められた測定距離との差を求め、補正量とし
て記憶する（図２（ａ）Ｅ）。エフェメリスデータを入
手済みでかつトラッキングしているＧＰＳ衛星の個数が
測位計算に必要な個数に足りている場合には、このよう
にして測位計算が行われると共に、補正量の計算も行わ
れる。
【００２５】エフェメリスデータを入手済みでかつトラ
ッキングしているＧＰＳ衛星の個数が測位計算に必要な
個数に足りていない場合には、測位計算部２４による測
位計算を行うことができない。この場合、図２（ｂ）に
示される動作により、すなわち補正量使用測位計算部３
４により、測位計算が実行される。
ッキングしているＧＰＳ衛星の個数が測位計算に必要な
個数に足りていない場合には、測位計算部２４による測
位計算を行うことができない。この場合、図２（ｂ）に
示される動作により、すなわち補正量使用測位計算部３
４により、測位計算が実行される。
【００２６】この場合も、まず、擬似距離計算部１８に
よる擬似距離の計算が実行され（図２（ｂ）Ａ）、エフ
ェメリス衛星位置計算部２２による衛星位置（ｘsvi ，
ｙsv i ，ｚsvi ）及び衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi の
計算が実行される（図２（ｂ）Ｂ）。
よる擬似距離の計算が実行され（図２（ｂ）Ａ）、エフ
ェメリス衛星位置計算部２２による衛星位置（ｘsvi ，
ｙsv i ，ｚsvi ）及び衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi の
計算が実行される（図２（ｂ）Ｂ）。
【００２７】補正量使用測位計算部３４には、擬似距離
計算部１８によって求められる擬似距離（ｔu −
ｔsvi ）並びにエフェメリス衛星位置計算部２２によっ
て求められる衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi ）及び
衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi が供給される。従って、
補正量使用測位計算部３４は、トラッキングされている
ＧＰＳ衛星のうち最新のエフェメリスデータを収集済み
のＧＰＳ衛星については式（１）をたてることができ
る。しかし、そうでないＧＰＳ衛星については、最新の
エフェメリスデータが収集されておらず現在の衛星位置
（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsv i ）及び衛星時刻ｔsvi の誤差
Δｔsvi を使用できないから、式（１）が意味を成さな
い。
計算部１８によって求められる擬似距離（ｔu −
ｔsvi ）並びにエフェメリス衛星位置計算部２２によっ
て求められる衛星位置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi ）及び
衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi が供給される。従って、
補正量使用測位計算部３４は、トラッキングされている
ＧＰＳ衛星のうち最新のエフェメリスデータを収集済み
のＧＰＳ衛星については式（１）をたてることができ
る。しかし、そうでないＧＰＳ衛星については、最新の
エフェメリスデータが収集されておらず現在の衛星位置
（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsv i ）及び衛星時刻ｔsvi の誤差
Δｔsvi を使用できないから、式（１）が意味を成さな
い。
【００２８】そこで、本実施例においては、過去に収集
済みでエフェメリスアルマナックメモリ２８に格納され
ている古いエフェメリスデータ又はアルマナックデータ
に基づき、メモリ内衛星位置計算部３０によって衛星位
置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi）及び衛星時刻ｔsvi の誤
差Δｔsvi を計算し（図２（ｂ）Ｄ）、これを用いて式
（１）をたてると共に、この式に補正を加えて次の式
（２）の形とすることにより、ＧＰＳ受信機の位置（ｘ
u ，ｙu ，ｚu ）及び受信機時刻ｔu の誤差Δｔu を求
めている（図２（ｂ）Ｆ）。
済みでエフェメリスアルマナックメモリ２８に格納され
ている古いエフェメリスデータ又はアルマナックデータ
に基づき、メモリ内衛星位置計算部３０によって衛星位
置（ｘsvi ，ｙsvi ，ｚsvi）及び衛星時刻ｔsvi の誤
差Δｔsvi を計算し（図２（ｂ）Ｄ）、これを用いて式
（１）をたてると共に、この式に補正を加えて次の式
（２）の形とすることにより、ＧＰＳ受信機の位置（ｘ
u ，ｙu ，ｚu ）及び受信機時刻ｔu の誤差Δｔu を求
めている（図２（ｂ）Ｆ）。
【００２９】 (ｔu −Δｔu ) − (ｔsvi −Δｔsvi ) ＋ｔei ＝{(ｘu −ｘsvi ) 2 ＋ (ｙu −ｙsvi ) 2 ＋ (ｚu −ｚsvi ) 2 } 1/2 ／Ｃ …（２） この式における誤差ｔeiは、衛星位置（ｘsvi ，
ｙsvi ，ｚsvi ）及び衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi と
して古い値を用いることにより生じる（ｘsvi ，
ｙsv i ，ｚsvi ）及びｔsvi の誤差である。式（２）を
構成するに当たって誤差ｔeiとして使用するのは、先に
メモリ内衛星位置データ補正量計算部３２により計算し
た補正量である。
ｙsvi ，ｚsvi ）及び衛星時刻ｔsvi の誤差Δｔsvi と
して古い値を用いることにより生じる（ｘsvi ，
ｙsv i ，ｚsvi ）及びｔsvi の誤差である。式（２）を
構成するに当たって誤差ｔeiとして使用するのは、先に
メモリ内衛星位置データ補正量計算部３２により計算し
た補正量である。
【００３０】すなわち、補正量使用測位計算部３４は、
トラッキングされているＧＰＳ衛星については式（１）
を、収集済みでないＧＰＳ衛星については式（２）をた
て、これらの連立方程式を解くことにより、ＧＰＳ受信
機の位置（ｘu ，ｙu ，ｚu）及び受信機時刻ｔu の誤
差Δｔu を求め、表示部２６に出力する。
トラッキングされているＧＰＳ衛星については式（１）
を、収集済みでないＧＰＳ衛星については式（２）をた
て、これらの連立方程式を解くことにより、ＧＰＳ受信
機の位置（ｘu ，ｙu ，ｚu）及び受信機時刻ｔu の誤
差Δｔu を求め、表示部２６に出力する。
【００３１】従って、本実施例によれば、衛星数が足ら
ず従来の方法による測位計算が不能な場合であっても、
トラッキングされているが最新のエフェメリスデータを
未収集の衛星があれば、測位計算を継続することがで
き、測位時間が長くなる。
ず従来の方法による測位計算が不能な場合であっても、
トラッキングされているが最新のエフェメリスデータを
未収集の衛星があれば、測位計算を継続することがで
き、測位時間が長くなる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トラッキングされておりかつ最近の軌道情報が収集済み
のＧＰＳ衛星の個数が測位計算に必要な個数に至ってい
ない場合に、記憶手段上に予め記憶されている古い軌道
情報に基づきＧＰＳ衛星の位置を求め、この位置を用い
ると共に当該位置の使用に起因する誤差を補正しつつ測
位計算を行うようにしたため、このような場合にも測位
計算を実行でき、測位時間が長くなる。
トラッキングされておりかつ最近の軌道情報が収集済み
のＧＰＳ衛星の個数が測位計算に必要な個数に至ってい
ない場合に、記憶手段上に予め記憶されている古い軌道
情報に基づきＧＰＳ衛星の位置を求め、この位置を用い
ると共に当該位置の使用に起因する誤差を補正しつつ測
位計算を行うようにしたため、このような場合にも測位
計算を実行でき、測位時間が長くなる。
【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。
示すブロック図である。
【図２】この実施例におけるＧＰＳ受信機の動作を示す
図である。
図である。
【図３】一従来例に係るＧＰＳ受信機の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１６ 受信部 １８ 擬似距離計算部 ２０ 衛星軌道データデコード部 ２２ エフェメリス衛星位置計算部 ２４ 測位計算部 ２８ エフェメリスアルマナックメモリ ３０ メモリ内衛星位置計算部 ３２ メモリ内衛星データ補正量計算部 ３４ 補正量使用測位計算部
Claims (2)
- 【請求項１】 ＧＰＳ衛星をトラッキングし軌道情報を
受信収集する受信手段と、トラッキングされているＧＰ
Ｓ衛星の衛星時刻を内蔵するクロックを用いて求めさら
に擬似距離を求める擬似距離計算手段と、受信した軌道
情報に基づきＧＰＳ衛星の位置を求める第１の衛星位置
計算手段と、トラッキングされておりかつ最近の軌道情
報を収集済みのＧＰＳ衛星の個数が、測位計算に必要な
個数に至っている場合に、これらのＧＰＳ衛星それぞれ
の擬似距離及び位置に基づき測位計算を実行し、自己の
位置及びクロック誤差を求める第１の測位計算手段と、
を備えるＧＰＳ受信機において、 受信した軌道情報を記憶する記憶手段と、 記憶手段上の軌道情報に基づきＧＰＳ衛星の位置を求め
る第２の衛星位置計算手段と、 トラッキングされておりかつ最近の軌道情報を収集済み
のＧＰＳ衛星の個数が測位計算に必要な個数に至ってい
ない場合に、トラッキングされているが最近の軌道情報
を未収集のＧＰＳ衛星については第２の衛星位置計算手
段により得られる位置を用いかつ当該位置及び衛星時刻
に係る補正を加えつつ、測位計算に必要な個数のＧＰＳ
衛星それぞれの擬似距離及び位置に基づき測位計算を実
行し、自己の位置を求める第２の測位計算手段と、 を備えることを特徴とするＧＰＳ受信機。 - 【請求項２】 請求項１記載のＧＰＳ受信機において、 第１の測位計算手段により測位計算を行っている際に、
記憶手段上に軌道情報が記憶されているＧＰＳ衛星につ
いて、第１の測位計算手段により求めた自己の位置及び
クロック誤差、第２の衛星位置計算手段により求めた位
置並びに擬似距離計算手段により求めた擬似距離に基づ
き、ＧＰＳ衛星の位置及び衛星時刻による誤差を計算
し、補正量として記憶する補正量計算手段を備え、 第２の測位計算手段における位置及び衛星時刻に係る補
正を、補正量計算手段に記憶されている補正量を用いて
行うことを特徴とするＧＰＳ受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18834692A JP3609099B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | Ｇｐｓ受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18834692A JP3609099B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | Ｇｐｓ受信機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634740A true JPH0634740A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3609099B2 JP3609099B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=16222017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18834692A Expired - Fee Related JP3609099B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | Ｇｐｓ受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3609099B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4896869A (en) * | 1987-10-30 | 1990-01-30 | Tokyo Electron Limited | Moving table apparatus |
| JP2008232687A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Furukawa Toshihiko | 位置検出装置 |
| JP2009063581A (ja) * | 2001-01-30 | 2009-03-26 | Qualcomm Inc | 粗い位置推定値を用いて位置を決定するための方法および装置 |
| US8154448B2 (en) | 2008-12-15 | 2012-04-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Global positioning system (GPS) receiver and method of determining location of GPS receiver |
| US8560233B2 (en) | 2003-05-07 | 2013-10-15 | Nxp B.V. | Method of determining a GPS position fix and a GPS receiver for the same |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP18834692A patent/JP3609099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4896869A (en) * | 1987-10-30 | 1990-01-30 | Tokyo Electron Limited | Moving table apparatus |
| JP2009063581A (ja) * | 2001-01-30 | 2009-03-26 | Qualcomm Inc | 粗い位置推定値を用いて位置を決定するための方法および装置 |
| US8560233B2 (en) | 2003-05-07 | 2013-10-15 | Nxp B.V. | Method of determining a GPS position fix and a GPS receiver for the same |
| JP2008232687A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Furukawa Toshihiko | 位置検出装置 |
| US8154448B2 (en) | 2008-12-15 | 2012-04-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Global positioning system (GPS) receiver and method of determining location of GPS receiver |
| US8493266B2 (en) | 2008-12-15 | 2013-07-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Global positioning system (GPS) receiver and method of determining location of GPS receiver |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3609099B2 (ja) | 2005-01-12 |
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