JPH07159508A - 基準局の擬似gps信号送出システム - Google Patents

基準局の擬似gps信号送出システム

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JPH07159508A
JPH07159508A JP30306193A JP30306193A JPH07159508A JP H07159508 A JPH07159508 A JP H07159508A JP 30306193 A JP30306193 A JP 30306193A JP 30306193 A JP30306193 A JP 30306193A JP H07159508 A JPH07159508 A JP H07159508A
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JP
Japan
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gps
data
pseudo
gps signal
reference station
Prior art date
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Pending
Application number
JP30306193A
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English (en)
Inventor
Shuichi Kawano
修一 川野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】GPS時刻モニタ誤差がユーザ測距精度に影響
しないようにする。 【構成】モニタGPS受信機A1はアンテナA2を通じ
てGPS衛星からのGPS信号を受信すると共に他の基
準局からの擬似GPS信号を受信し、各受信信号から衛
星/基準局データを検出して基準発振器A3からの基準
クロックに同期したクロックパルスに基づいて観測デー
タを求める。データ処理装置A4は、クロックパルスに
基づいて受信機A1で得られた衛星/基準局データ、観
測データからシュードレンジ誤差値を算出すると共に、
これらのデータについてフォーマット化を行って送信デ
ータを生成する。送信機A5はPNコードと送信データ
とを合成することで擬似GPS信号を生成し、基準クロ
ックに同期した搬送波信号を変調し、その変調出力を電
力増幅する。アンテナA6は擬似GPS信号をユーザG
PS受信機に送出すると共に他の基準局にも送出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、地上に設置され、擬
似GPS信号を送出することで、GPS衛星の一つとし
て利用される基準局の擬似GPS信号送出システムに関
する。
【0002】
【従来の技術】現在の基準局にあっては、GPS衛星の
一つとして測位に利用するため、局の時刻系をGPS時
刻で管理している。すなわち、各GPS衛星がGPS時
刻に同期させて測距信号を送信しているのと同様に、基
準局でも所定の基準点の測距信号(擬似GPS信号)を
GPS時刻に同期させて送信している。
【0003】しかしながら、現在、米国国防省による強
制的精度劣化(SA:セレクティブ・アベイラビリテ
ィ)が行われているため、基準局では基準となるGPS
時刻を正確にモニタすることは非常に困難である。
【0004】このような基準局でのGPS時刻モニタ誤
差は、基準局とユーザGPS受信機間の測距精度に影響
を与え、ユーザGPS受信機の測位精度を劣化させてし
まうことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の基準局の擬似GPS信号送出システムには、SAに
よってGPS時刻を正確にモニタすることができないた
め、そのモニタ誤差が基準局とユーザGPS受信機間の
測距精度に影響を与えることとになり、その結果ユーザ
GPS受信機の測位精度が劣化するという問題があっ
た。
【0006】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、基準局とユーザGPS受信機間の測距精
度にSAによるGPS時刻モニタ誤差の影響を与えず、
これによってユーザGPS受信機の測位精度を維持する
ことのできる基準局の擬似GPS信号送出システムを提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、地上に設置され、擬似GPS信号を送出
することでGPS衛星の一つとして利用される基準局の
擬似GPS信号送出システムにおいて、GPS衛星及び
他の基準局からの電波を捕捉するGPS受信アンテナ
と、このGPS受信アンテナを通じて前記GPS衛星か
らのGPS信号を受信すると共に前記他の基準局からの
擬似GPS信号をモニタする受信部、受信したGPS信
号、擬似GPS信号からそれぞれ衛星データ、基準局デ
ータを検出する衛星/基準局データ検出部、基準クロッ
クに同期したクロックパルスを生成するパルス生成部、
そのパルスに基づいて受信したGPS信号及び擬似GP
S信号からそれぞれ観測データを求める観測データ演算
部を備えるモニタGPS受信機と、このモニタGPS受
信機で得られた衛星データ、基準局データ、観測データ
から送信元のGPS衛星、他の基準局と既知の受信点間
の理論距離に対するシュードレンジ誤差値を算出する誤
差データ算出部、これらのデータについて所定のデータ
フォーマット化を行って送信データを生成する送信デー
タ生成部を備えるデータ処理装置と、スペクトラム拡散
用のPNコードを発生するPNコード発生部、ここで生
成されたPNコードと前記データ処理部からの送信デー
タとを合成することで擬似GPS信号を生成する擬似G
PS信号生成部、前記基準クロックに同期した搬送波信
号を生成する搬送波生成部、ここで生成された搬送波信
号を前記擬似GPS信号で変調する変調器、この変調器
の出力を電力増幅する電力増幅器を備える送信機と、前
記送信機からの擬似GPS信号を送出する送信アンテナ
とを具備して構成される。
【0008】
【作用】上記のように構成された基準局の擬似GPS信
号送出システムでは、他の基準局から送出される擬似G
PS信号を利用し、他の基準局との間でお互いの時刻誤
差を含めたDGPS補正及び測距を行って擬似GPS信
号を生成送出することで、SAによる時刻誤差を回避
し、これによってユーザGPS受信機の測位精度を維持
するようにしている。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例に
ついて説明する。図1はこの発明に係る擬似GPS信号
送出システムの構成を示すものである。モニタGPS受
信機A1は、GPS受信アンテナA2を通じて複数のG
PS衛星からのGPS信号及び他の基準局からの擬似G
PS信号を受信する受信部11と、受信したGPS信号
から衛星データ(エフェメリス、アルマナック)を検出
すると共に擬似GPS信号から基準局データ(その基準
局の位置等)を検出する衛星/基準局データ検出部12
と、基準発振器A3からの基準クロックに同期したクロ
ックパルスを生成するパルス生成部13と、そのパルス
に基づいて受信したGPS信号及び擬似GPS信号から
観測データ(シュードレンジ、デルタレンジ、時刻等)
を求める観測データ演算部14とで構成される。
【0010】データ処理装置A4は、モニタGPS受信
機A1で得られた衛星/基準局データ、観測データから
送信元のGPS衛星と受信点(既知)間の理論距離に対
するシュードレンジ誤差値を算出すると共に送信元の他
の基準局と受信点(既知)間の理論距離に対するシュー
ドレンジ誤差値を算出する誤差データ算出部41と、こ
れらのデータについて所定のデータフォーマット化を行
って送信データを生成する送信データ生成部43とで構
成される。
【0011】送信機A5はスペクトラム拡散用のPNコ
ード発生部51と、ここで生成されたPNコードとデー
タ処理装置A4からの送信データとをクロックパルスに
基づいて合成することで擬似GPS信号を生成する擬似
GPS信号生成部52と、基準発振器A3からの基準ク
ロックに同期した搬送波信号を生成する搬送波生成部5
3と、ここで生成された搬送波信号を上記擬似GPS信
号で変調する変調器54と、この変調器54の出力を電
力増幅する電力増幅器55とで構成される。
【0012】GPS送信アンテナA6は送信機A5から
の擬似GPS信号をユーザGPS受信機に送出すると共
に他の基準局にも送出する。すなわち、上記構成では、
他の基準局から送出される擬似GPS信号を利用し、他
の基準局との間でお互いの時刻誤差を含めたDGPS補
正及び測距を行って擬似GPS信号を生成送出するよう
にしている。
【0013】尚、上記送信データのフォーマットについ
ては種々の文献に記載されているのでその詳細な説明を
省略するが、この方式においては、擬似GPS信号のハ
ードウェア全体の遅延量をデータの一つして追加するよ
うにしたことを特徴とする。
【0014】上記の処理方式において、以下にSAによ
る時刻誤差に関係なくユーザGPS受信機で測位が行わ
れることを、基準局として2局のシュードライト地上局
がある場合を例に取って説明する。
【0015】図2は全体のシステム基本概念図を示すも
ので、A,Bは図1に示した構成のシュードライト地上
局、CはGPS衛星、Dは地上局A,Bからの各擬似G
PS信号と共にGPS衛星CからのGPS信号を受信可
能な範囲内で移動中の航行体(ユーザ)、D1はユーザ
GPS受信機、D2はユーザGPSアンテナである。こ
こで、図2のパラメータを下記のように定義する。
【0016】
【数1】 それぞれのシュードレンジと真の距離の関係は下記のよ
うになる。
【0017】
【数2】 (1)式より、GPS衛星Cの補正値Δρcor1は次式に示
すようになる。
【0018】
【数3】
【0019】ユーザGPS受信機D1側では、観測した
各GPS衛星Cのシュードレンジにそれぞれの補正を行
うので、 (3)式と (8)式より補正後のシュードレンジρ
u ′は次式に示すようになる。
【0020】
【数4】
【0021】次に、シュードライト信号について考え
る。シュードライト地上局Bの送信信号をシュードライ
ト地上局Aでモニタする場合、シュードライト地上局A
で補正値Δρcor2を次式により計算できる。
【0022】
【数5】
【0023】一方、ユーザGPS受信機D1では、シュ
ードライト地上局Aからのデータに乗っているシュード
ライト地上局Bの補正値Δρcor2を受信し、ユーザGP
S受信機Dで観測したシュードライト地上局Bのシュー
ドレンジに補正を行う。補正後のシュードレンジρt2
は (7)式と(11)式から導かれる次式のよって求めること
ができる。
【0024】
【数6】
【0025】ここまではシュードライト地上局Aでモニ
タする場合を考えてきたが、同様にシュードライト地上
局Bでモニタする場合について考える。各GPS衛星C
の補正後のシュードレンジρu2′は次式に示すようにな
る。
【0026】
【数7】 また、シュードライト地上局Aの補正後のシュードレン
ジρt1′は次式に示すようになる。
【0027】
【数8】
【0028】ユーザGPS受信機D1でGDOP最適が
シュードライト地上局Bを使用した場合であると、(10)
式及び(12)式より測位することができる(共通誤差−Δ
ρuc+Δρmc1 を持っているため)。同様に、GDOP
最適がシュードライト地上局Aを使用した場合である
と、(13)式及び(14)式より測位が可能となる。
【0029】さらに、シュードライト地上局A,Bを共
に使用した場合にGDOP最適である場合について考え
る。(10)式と(13)式で同じGPS衛星Cに関する値を利
用し、両者の差を求めると、Δρmc1 とΔρmc2 の差を
計算できる。
【0030】
【数9】 以上から、(10)式,(12)式,(14)式及び(15)式もしくは
(12)式,(13)式,(14)式及び(15)式で測位が可能とな
る。
【0031】したがって、上記のように基準局の擬似G
PS信号送出システムを構成すれば、他の基準局の擬似
GPS信号を利用して、互いの時刻誤差を含めたDGP
S補正及び測距を行って擬似GPS信号を生成送出する
ので、ユーザ側でSAによる時刻誤差を回避することが
でき、これによってユーザGPS受信機の測位精度を維
持することができる。
【0032】尚、上記実施例の動作説明ではシュードラ
イト地上局が2局の場合で説明したが、3局以上の場合
でも同様に測位可能である。また、シュードライトに限
らず、レンジオーバーレイにも適用可能である。その
他、この発明の要旨を変更しない範囲で種々変形しても
実施可能であることはいうまでもない。
【0033】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、基
準局とユーザGPS受信機間の測距精度にSAによるG
PS時刻モニタ誤差の影響を与えず、これによってユー
ザGPS受信機の測位精度を維持することのできる基準
局の擬似GPS信号送出システムを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る基準局の擬似GPS信号送出
システムの一実施例の構成を示すブロック回路図であ
る。
【図2】 図2は同実施例の基準局として2局のシュー
ドライト地上局がある場合のシステム全体の基本概念図
を示す図である。
【符号の説明】
A…基準局(シュードライト地上局)、A1…モニタG
PS受信機、11…受信部、12…衛星/基準局データ
検出部、13…パルス生成部、14…観測データ演算
部、A2…GPS受信アンテナ、A3…基準発振器、A
4…データ処理装置、41…誤差データ算出部、43…
送信データ生成部、A5…送信機、51…PNコード発
生部、52…擬似GPS信号生成部、53…搬送波生成
部、54…変調器、55…電力増幅器、A6…GPS送
信アンテナ、B…基準局(シュードライト地上局)、C
…GPS衛星、D…航行体、D1…ユーザGPS受信
機、D2…ユーザGPSアンテナ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地上に設置され、擬似GPS信号を送出
    することでGPS衛星の一つとして利用される基準局の
    擬似GPS信号送出システムにおいて、 GPS衛星及び他の基準局からの電波を捕捉するGPS
    受信アンテナと、 このGPS受信アンテナを通じて前記GPS衛星からの
    GPS信号を受信すると共に前記他の基準局からの擬似
    GPS信号をモニタする受信部、受信したGPS信号、
    擬似GPS信号からそれぞれ衛星データ、基準局データ
    を検出する衛星/基準局データ検出部、基準クロックに
    同期したクロックパルスを生成するパルス生成部、その
    パルスに基づいて受信したGPS信号及び擬似GPS信
    号からそれぞれ観測データを求める観測データ演算部を
    備えるモニタGPS受信機と、 このモニタGPS受信機で得られた衛星データ、基準局
    データ、観測データから送信元のGPS衛星、他の基準
    局と既知の受信点間の理論距離に対するシュードレンジ
    誤差値を算出する誤差データ算出部、これらのデータに
    ついて所定のデータフォーマット化を行って送信データ
    を生成する送信データ生成部を備えるデータ処理装置
    と、 スペクトラム拡散用のPNコードを発生するPNコード
    発生部、ここで生成されたPNコードと前記データ処理
    部からの送信データとを合成することで擬似GPS信号
    を生成する擬似GPS信号生成部、前記基準クロックに
    同期した搬送波信号を生成する搬送波生成部、ここで生
    成された搬送波信号を前記擬似GPS信号で変調する変
    調器、この変調器の出力を電力増幅する電力増幅器を備
    える送信機と、 前記送信機からの擬似GPS信号を送出する送信アンテ
    ナとを具備する基準局の擬似GPS信号送出システム。
JP30306193A 1993-10-19 1993-12-02 基準局の擬似gps信号送出システム Pending JPH07159508A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30306193A JPH07159508A (ja) 1993-12-02 1993-12-02 基準局の擬似gps信号送出システム
US08/324,503 US5440491A (en) 1993-10-19 1994-10-18 Pseudo GPS signal transmitting system in a base station

Applications Claiming Priority (1)

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JP30306193A JPH07159508A (ja) 1993-12-02 1993-12-02 基準局の擬似gps信号送出システム

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JPH07159508A true JPH07159508A (ja) 1995-06-23

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ID=17916438

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JP30306193A Pending JPH07159508A (ja) 1993-10-19 1993-12-02 基準局の擬似gps信号送出システム

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JP (1) JPH07159508A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018512583A (ja) * 2015-03-18 2018-05-17 アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド 固定位置地上局のネットワークを介したgps誤差訂正

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018512583A (ja) * 2015-03-18 2018-05-17 アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド 固定位置地上局のネットワークを介したgps誤差訂正
JP2020003500A (ja) * 2015-03-18 2020-01-09 アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド 固定位置地上局のネットワークを介したgps誤差訂正
US11209549B2 (en) 2015-03-18 2021-12-28 Amazon Technologies, Inc. GPS error correction via network of fixed point ground stations

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