JPH0766051B2 - Ｇｐｓ航法装置 - Google Patents
Ｇｐｓ航法装置Info
- Publication number
- JPH0766051B2 JPH0766051B2 JP60038402A JP3840285A JPH0766051B2 JP H0766051 B2 JPH0766051 B2 JP H0766051B2 JP 60038402 A JP60038402 A JP 60038402A JP 3840285 A JP3840285 A JP 3840285A JP H0766051 B2 JPH0766051 B2 JP H0766051B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- satellite
- arithmetic processing
- radio waves
- gps
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
- G01S19/46—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being of a radio-wave signal type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用航法装置に関し、一層詳細には全世界
測位システム（Grobal positioningsystem 以下GPSと
称する）に属する複数個の人工衛星からの電波を受信し
て走行する自動車の現在位置を演算処理する際、所定数
以上の人工衛星からの受信電波が存在する場合には通常
の航法方程式を用いてその自動車の現在位置を演算する
と共に、所定数以下の場合には残余の人工衛星からの受
信電波とGPS航法装置の時計オフセット変化率を用い
て、前記航法方程式を解き、当該車輌の現在位置を推測
することを可能にしたGPS航法装置に関する。
測位システム（Grobal positioningsystem 以下GPSと
称する）に属する複数個の人工衛星からの電波を受信し
て走行する自動車の現在位置を演算処理する際、所定数
以上の人工衛星からの受信電波が存在する場合には通常
の航法方程式を用いてその自動車の現在位置を演算する
と共に、所定数以下の場合には残余の人工衛星からの受
信電波とGPS航法装置の時計オフセット変化率を用い
て、前記航法方程式を解き、当該車輌の現在位置を推測
することを可能にしたGPS航法装置に関する。
船舶や航空機のような時々刻々移動する利用者に対し、
複数個の人工衛星から電波を送給してその現在位置、走
行速度等を確認乃至決定するために、近年、GPS測位装
置の有用性が注目を集めている。このGPS測位装置は、 全世界で何時でも連続して利用出来る、 位置、速度の測定精度が極めて高い、 利用者数に制限がない 等の特徴を備えており、このような観点からすればGPS
測位装置を利用する客体は、船舶、航空機に限ることな
く、自動車もその対象となって然るべきである。
複数個の人工衛星から電波を送給してその現在位置、走
行速度等を確認乃至決定するために、近年、GPS測位装
置の有用性が注目を集めている。このGPS測位装置は、 全世界で何時でも連続して利用出来る、 位置、速度の測定精度が極めて高い、 利用者数に制限がない 等の特徴を備えており、このような観点からすればGPS
測位装置を利用する客体は、船舶、航空機に限ることな
く、自動車もその対象となって然るべきである。
特に、都市部の交通の混雑を回避し、短時間に自らの現
在位置を確認し、目的地までの迂回路を発見する等に利
用出来れば、時間的、経済的に頗る大きな効果が得られ
よう。
在位置を確認し、目的地までの迂回路を発見する等に利
用出来れば、時間的、経済的に頗る大きな効果が得られ
よう。
一般的にGPS測位装置は、通常３個以上の衛星を利用す
る。これらの人工衛星には夫々高精度の原子時計等が搭
載されているが、一方、受信側では斯様に高価な計時装
置は配備されてはいない。従って、受信側の時刻情報に
は時計オフセットが出てくる。そこで、現在の測位方法
にあっては、人工衛星からの電波を同時に受信し、各衛
星と受信点との間の受信機の時計オフセットを含んだ擬
似距離データと各衛星の位置データとにより受信点の位
置を計算し、表示する。
る。これらの人工衛星には夫々高精度の原子時計等が搭
載されているが、一方、受信側では斯様に高価な計時装
置は配備されてはいない。従って、受信側の時刻情報に
は時計オフセットが出てくる。そこで、現在の測位方法
にあっては、人工衛星からの電波を同時に受信し、各衛
星と受信点との間の受信機の時計オフセットを含んだ擬
似距離データと各衛星の位置データとにより受信点の位
置を計算し、表示する。
ところが、周知の通り、都市部、山間部では、特に、高
層建築物や高度が極めて大きい山等によりGPSに属する
人工衛星からの所定数の電波が当該自動車に到達するこ
とを阻止され、このために、利用者自体の現在地点の確
認が困難となる欠点がある。
層建築物や高度が極めて大きい山等によりGPSに属する
人工衛星からの所定数の電波が当該自動車に到達するこ
とを阻止され、このために、利用者自体の現在地点の確
認が困難となる欠点がある。
本発明は前記の不都合を解消するためになされたもので
あって、走行する自動車が電波遮蔽物等の近辺を走行
し、それによって人工衛星からのGPS電波の受信が所定
数以下である時には、その直前に測位して得られたGPS
航法装置の時計オフセット変化率と実際に送信される２
個の人工衛星の電波を受信して得られる擬似距離等を用
いて当該自動車の現在位置の測位を可能とすることが可
能なGPS航法装置を提供することを目的とする。
あって、走行する自動車が電波遮蔽物等の近辺を走行
し、それによって人工衛星からのGPS電波の受信が所定
数以下である時には、その直前に測位して得られたGPS
航法装置の時計オフセット変化率と実際に送信される２
個の人工衛星の電波を受信して得られる擬似距離等を用
いて当該自動車の現在位置の測位を可能とすることが可
能なGPS航法装置を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、GPSを構成す
る人工衛星からの電波を受信するアンテナと前記アンテ
ナからの受信信号によって自動車の現在位置を算出する
ための信号を得るGPS受信部と、前記GPS受信部の出力側
に接続されて前記信号により自動車の現在位置を演算し
て得る演算処理部と、前記演算処理部に接続して前記演
算結果を記憶するメモリと、前記演算処理部の出力側に
接続される表示部と、前記GPS受信部と演算処理部に対
し制御信号を送給する制御部とからなり、前記制御部は
GPS受信部によって捕捉される人工衛星からの電波が３
つある時、前記演算処理部に走行通路の高度を一定とみ
なして３つの衛星電波により自動車の現在位置の算出を
行う航法方程式を利用する指令信号を送出し、一方、２
つの人工衛星からのみ衛星電波が捕捉できたとき、前記
演算処理部に自動車側の受信機の時計オフセット変化率
を一定とし、一定とした自動車側の受信機の時計オフセ
ット変化率に基づいて自動車側の受信機の時計オフセッ
トを演算し、前記２つの人工衛星からの衛星電波と前記
演算した自動車側の受信機の時計オフセットとを用いた
航法方程式を利用して前記自動車の現在位置の算出を行
う指令信号を出すよう構成したことを特徴とする。
る人工衛星からの電波を受信するアンテナと前記アンテ
ナからの受信信号によって自動車の現在位置を算出する
ための信号を得るGPS受信部と、前記GPS受信部の出力側
に接続されて前記信号により自動車の現在位置を演算し
て得る演算処理部と、前記演算処理部に接続して前記演
算結果を記憶するメモリと、前記演算処理部の出力側に
接続される表示部と、前記GPS受信部と演算処理部に対
し制御信号を送給する制御部とからなり、前記制御部は
GPS受信部によって捕捉される人工衛星からの電波が３
つある時、前記演算処理部に走行通路の高度を一定とみ
なして３つの衛星電波により自動車の現在位置の算出を
行う航法方程式を利用する指令信号を送出し、一方、２
つの人工衛星からのみ衛星電波が捕捉できたとき、前記
演算処理部に自動車側の受信機の時計オフセット変化率
を一定とし、一定とした自動車側の受信機の時計オフセ
ット変化率に基づいて自動車側の受信機の時計オフセッ
トを演算し、前記２つの人工衛星からの衛星電波と前記
演算した自動車側の受信機の時計オフセットとを用いた
航法方程式を利用して前記自動車の現在位置の算出を行
う指令信号を出すよう構成したことを特徴とする。
次に、本発明に係るGPS航法装置について好適な実施例
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
第１図において参照符号10は車輌を示し、この車輌10に
は衛星受信用のアンテナ12が搭載されている。衛星受信
用アンテナ12の出力側はGPS受信部14に接続し、この受
信部14の出力側は演算処理部16と制御部18に接続してい
る。制御部18の出力側は、一方において、受信部14に接
続されると共に、他方において、前記演算処理部16に接
続されている。なお、演算処理部16はメモリ20に対して
演算処理の結果を導出して一時記憶させると共に、随
時、このメモリ20から前記データを読み出すよう構成し
ておく。なお、図中、参照符号22はCRT等で構成される
表示部を示す。これらの受信部14、演算処理部16、制御
部18、メモリ20および表示部22は前記車輌10に配設され
るものである。
は衛星受信用のアンテナ12が搭載されている。衛星受信
用アンテナ12の出力側はGPS受信部14に接続し、この受
信部14の出力側は演算処理部16と制御部18に接続してい
る。制御部18の出力側は、一方において、受信部14に接
続されると共に、他方において、前記演算処理部16に接
続されている。なお、演算処理部16はメモリ20に対して
演算処理の結果を導出して一時記憶させると共に、随
時、このメモリ20から前記データを読み出すよう構成し
ておく。なお、図中、参照符号22はCRT等で構成される
表示部を示す。これらの受信部14、演算処理部16、制御
部18、メモリ20および表示部22は前記車輌10に配設され
るものである。
そこで、以下のような構成を有するGPS航法装置を使用
して人工衛星からの電波を受信し、これによって走行す
る車輌10の現在位置を測位する場合について、第２図を
参照しながら以下説明する。
して人工衛星からの電波を受信し、これによって走行す
る車輌10の現在位置を測位する場合について、第２図を
参照しながら以下説明する。
図に示すように、時刻t0において、走行用車輌10は地点
Ａに現在位置が存在していたとする。この地点Ａでは第
１の人工衛星30、第２の人工衛星32、第３の人工衛星34
からの夫々の時刻情報と位置情報とを擬似雑音信号（PN
コード信号）によって変調された電波が送信され、これ
は受信用アンテナ12によって捕捉される。そこで、自動
車用走行通路36に沿って前記自動車10が走行する場合に
は、前記走行通路36はその高度を一定とみることが出来
るために、これらの人工衛星30、32、34から送信されて
くる電波によって前記自動車10はその位置、走行方向、
速度、自動車10における時計オフセット、自動車10にお
ける時計オフセット変化率を航法方程式により得ること
ができる。ここで、衛星時計時刻ta、tbの夫々に対応す
る受信機時計時刻をta′、tb′としたとき、時計オフセ
ットはTa（＝ta′−ta）、Tb（＝tb′−tb）であり、こ
のときの時計オフセット変化率は受信機時計時刻と衛星
時計時刻とのずれの変化、すなわち（Tb−Ta）／（tb−
ta）で定義され、ここでは１つの人工衛星からの電波が
遮蔽されて受信できないときにおいて時計オフセット変
化率は一定とする。また、時計オフセット変化率を一定
としたのは、１つの人工衛星からの電波が遮蔽されて受
信できないときにおいて、一定とした時計オフセット変
化率を用いて受信機時計オフセットを演算することがで
きるようにするためである。
Ａに現在位置が存在していたとする。この地点Ａでは第
１の人工衛星30、第２の人工衛星32、第３の人工衛星34
からの夫々の時刻情報と位置情報とを擬似雑音信号（PN
コード信号）によって変調された電波が送信され、これ
は受信用アンテナ12によって捕捉される。そこで、自動
車用走行通路36に沿って前記自動車10が走行する場合に
は、前記走行通路36はその高度を一定とみることが出来
るために、これらの人工衛星30、32、34から送信されて
くる電波によって前記自動車10はその位置、走行方向、
速度、自動車10における時計オフセット、自動車10にお
ける時計オフセット変化率を航法方程式により得ること
ができる。ここで、衛星時計時刻ta、tbの夫々に対応す
る受信機時計時刻をta′、tb′としたとき、時計オフセ
ットはTa（＝ta′−ta）、Tb（＝tb′−tb）であり、こ
のときの時計オフセット変化率は受信機時計時刻と衛星
時計時刻とのずれの変化、すなわち（Tb−Ta）／（tb−
ta）で定義され、ここでは１つの人工衛星からの電波が
遮蔽されて受信できないときにおいて時計オフセット変
化率は一定とする。また、時計オフセット変化率を一定
としたのは、１つの人工衛星からの電波が遮蔽されて受
信できないときにおいて、一定とした時計オフセット変
化率を用いて受信機時計オフセットを演算することがで
きるようにするためである。
すなわち、衛星電波をアンテナ12によって受信すると、
その夫々の受信電波は受信部14に送られる。この時、制
御部18は受信部14に対して走行する自動車10の測位を行
うに際し、最適な電波を送信する衛星の選択信号を指令
する。
その夫々の受信電波は受信部14に送られる。この時、制
御部18は受信部14に対して走行する自動車10の測位を行
うに際し、最適な電波を送信する衛星の選択信号を指令
する。
周知の通り、GPS衛星を使用して船舶または航空機の走
行速度、方位並びに現在地点を測定する際には、送信さ
れてくるGPS電波の振幅を電圧の変化としてとらえ、従
って、複数個の人工衛星の送信電波の中から所定のレベ
ル以上の送信電波に係わる電圧が得られる人工衛星を選
択する。
行速度、方位並びに現在地点を測定する際には、送信さ
れてくるGPS電波の振幅を電圧の変化としてとらえ、従
って、複数個の人工衛星の送信電波の中から所定のレベ
ル以上の送信電波に係わる電圧が得られる人工衛星を選
択する。
そこで、図示はしないがGPS受信装置について概略説明
する。すなわち、受信部14ではPNコードによって変調さ
れた送信電波を周波数変換器によって周波数変換し、こ
れを増幅すると共に、相関器に導入し、この相関器にお
いて、車輌10に搭載ずみのPNコード発生器から送給され
てくる信号によってPN復調を行う。すなわち、人工衛星
からの送信電波はPNコードによって拡散スペクトル化さ
れているために、ここで、前記PNコード発生器からの信
号によって逆拡散され、次いで、同期検波が行われる。
この同期検波信号は前記PNコード発生器に再び導入され
て、常に送信されてくるPNコードを含む電波との逆拡散
がとられるようにPNコード発生器の信号発生制御を行
う。一方、このようにして得られた受信電波に係わる信
号は基準発振器から送給されてくるクロック周波数に基
づき計数されて擬似距離データが得られる。
する。すなわち、受信部14ではPNコードによって変調さ
れた送信電波を周波数変換器によって周波数変換し、こ
れを増幅すると共に、相関器に導入し、この相関器にお
いて、車輌10に搭載ずみのPNコード発生器から送給され
てくる信号によってPN復調を行う。すなわち、人工衛星
からの送信電波はPNコードによって拡散スペクトル化さ
れているために、ここで、前記PNコード発生器からの信
号によって逆拡散され、次いで、同期検波が行われる。
この同期検波信号は前記PNコード発生器に再び導入され
て、常に送信されてくるPNコードを含む電波との逆拡散
がとられるようにPNコード発生器の信号発生制御を行
う。一方、このようにして得られた受信電波に係わる信
号は基準発振器から送給されてくるクロック周波数に基
づき計数されて擬似距離データが得られる。
すなわち、ここでは車輌に搭載されている計時装置と人
工衛星に搭載されている原子時計との間の時計オフセッ
トがあることから、ここではこの時計オフセットを含む
距離データとして擬似距離データが得られる。この擬似
距離データは演算処理部16に送給される。
工衛星に搭載されている原子時計との間の時計オフセッ
トがあることから、ここではこの時計オフセットを含む
距離データとして擬似距離データが得られる。この擬似
距離データは演算処理部16に送給される。
ところで、前記の通り、衛星受信用アンテナ12が最適衛
星の選択を行い、この中、３個の衛星に対しての擬似距
離を受信部14が前記のプロセスによって得た場合に、前
記演算処理部16はこの擬似距離データと、以前、既に受
信して得られている航法メッセージデータから導き出さ
れる３個の衛星の衛星位置とにより二次元の測位航法方
程式をたて、これを解くことによって当該車輌の現在位
置を求めることが可能となる。このようにして、航法方
程式を解いて得られた車輌10の現在位置、走行方向、速
度、GPS航法装置の時計オフセット、当該GPS航法装置の
時計オフセット変化率は、一旦、メモリ20に送られここ
で格納される。一方において、これらのデータは表示部
22に送られ、少なくとも、当該車輌10の位置、走行方向
並びに速度を画面上に表示することが可能となる。
星の選択を行い、この中、３個の衛星に対しての擬似距
離を受信部14が前記のプロセスによって得た場合に、前
記演算処理部16はこの擬似距離データと、以前、既に受
信して得られている航法メッセージデータから導き出さ
れる３個の衛星の衛星位置とにより二次元の測位航法方
程式をたて、これを解くことによって当該車輌の現在位
置を求めることが可能となる。このようにして、航法方
程式を解いて得られた車輌10の現在位置、走行方向、速
度、GPS航法装置の時計オフセット、当該GPS航法装置の
時計オフセット変化率は、一旦、メモリ20に送られここ
で格納される。一方において、これらのデータは表示部
22に送られ、少なくとも、当該車輌10の位置、走行方向
並びに速度を画面上に表示することが可能となる。
ここで、時刻t0において、人工衛星30、32、34の３つの
受信電波を得て、地点Ａの位置、車輌10の走行方向、速
度が表示部22に表示されたとする。そして、時刻t0から
t1へと時間が変化し、これによって走行用車輌10はＡ点
からＢ点へと移行したとする。この間、人工衛星30、32
および34は時刻t0からt1に時間が移行するに従って第２
図に示すような位置変化を行っている。この場合、第３
の人工衛星34が時刻t1の地点にあるとき、車輌10との間
で電波遮蔽物、例えば、高層ビルディング38が当該人工
衛星からの電波の受信を妨げているものとする。このよ
うな状態において、制御部18から受信部14に前記人工衛
星30、32および34の送信電波を受信するように指令した
とする。然しながら、受信部14は衛星用受信アンテナ12
を介して人工衛星30と32の電波を受信することが可能で
あるが、一方、人工衛星34からの電波は電波遮蔽物38に
よって受信不能である。従って、前記受信部14は制御部
18に対して人工衛星34からの電波の受信が不能であるこ
とを通知する。すなわち、実質的には、受信部14は前記
のようにPN復調され、同期検波された信号を得たとして
も、それは所定値以下であるためにこの所定値以下であ
るという信号を制御部18に送給する。ここで、制御部18
は人工衛星30、32の衛星からの電波の受信が可能で、一
方、人工衛星34からの電波の受信が不能であることを判
別する。
受信電波を得て、地点Ａの位置、車輌10の走行方向、速
度が表示部22に表示されたとする。そして、時刻t0から
t1へと時間が変化し、これによって走行用車輌10はＡ点
からＢ点へと移行したとする。この間、人工衛星30、32
および34は時刻t0からt1に時間が移行するに従って第２
図に示すような位置変化を行っている。この場合、第３
の人工衛星34が時刻t1の地点にあるとき、車輌10との間
で電波遮蔽物、例えば、高層ビルディング38が当該人工
衛星からの電波の受信を妨げているものとする。このよ
うな状態において、制御部18から受信部14に前記人工衛
星30、32および34の送信電波を受信するように指令した
とする。然しながら、受信部14は衛星用受信アンテナ12
を介して人工衛星30と32の電波を受信することが可能で
あるが、一方、人工衛星34からの電波は電波遮蔽物38に
よって受信不能である。従って、前記受信部14は制御部
18に対して人工衛星34からの電波の受信が不能であるこ
とを通知する。すなわち、実質的には、受信部14は前記
のようにPN復調され、同期検波された信号を得たとして
も、それは所定値以下であるためにこの所定値以下であ
るという信号を制御部18に送給する。ここで、制御部18
は人工衛星30、32の衛星からの電波の受信が可能で、一
方、人工衛星34からの電波の受信が不能であることを判
別する。
これは、演算処理部16に送給される。すなわち、制御部
18は演算処理部16に対して前記人工衛星34からの電波の
受信が不能であると同時に既にメモリ20に格納されてい
る車輌10の時計オフセット変化率を一定とする新たな航
法方程式を用いて前記人工衛星34の電波情報に代えて車
輌10の現在位置、走行方向、速度を推測演算処理するよ
うに指示する。
18は演算処理部16に対して前記人工衛星34からの電波の
受信が不能であると同時に既にメモリ20に格納されてい
る車輌10の時計オフセット変化率を一定とする新たな航
法方程式を用いて前記人工衛星34の電波情報に代えて車
輌10の現在位置、走行方向、速度を推測演算処理するよ
うに指示する。
そこで、演算処理部16におけるこの演算処理法につい
て、次に説明する。
て、次に説明する。
先ず、ユーザー推定位置を式１で表す。
この場合、EuX、EuY、EuZは時刻t1におけるＸ、Ｙ、Ｚ
地球固定座標系の車輌10の推定位置を表すとする。そこ
で、GPS航法装置の時計オフセット変化率を一定と仮定
していることから、時刻t1における車輌10の時計オフセ
ットは次式で表される。
地球固定座標系の車輌10の推定位置を表すとする。そこ
で、GPS航法装置の時計オフセット変化率を一定と仮定
していることから、時刻t1における車輌10の時計オフセ
ットは次式で表される。
But1＝But0＋ΔBu（t1−t0） ・・式２ この場合、But1は時刻t1におけるGPS航法装置の時計オ
フセットを示し、But0は時刻t0におけるGPS航法装置の
時計オフセットを示し、またΔBuは時刻t0におけるGPS
航法装置の時計オフセット変化率を示すものとする。
フセットを示し、But0は時刻t0におけるGPS航法装置の
時計オフセットを示し、またΔBuは時刻t0におけるGPS
航法装置の時計オフセット変化率を示すものとする。
そこで、地球中心から車両までの距離は既に知られてい
るものとして航法方程式を作成すると、 この場合、eijは時刻t1の受信した衛星の位置と車輌10
の推定位置とのなす単位ベクトルのＸ、Ｙ、Ｚ成分、但
し、e3jは地球の中心と車輌10の推定位置とのなす単位
ベクトルのＸ、Ｙ、Ｚ成分を示すものとする。そこで、 ei＝（ei1，ei2，ei3,1） ・・式４ として、ｉ＝１、３とし、しかもeu、Ｔ、αを次のよう
に定義すれば、 Ｔ＝〔R11R12R13B1R21R22R23B20000〕T ・・・式６ α＝〔ρ１ρ２ρ３〕T ・・・式７ 従って、航法方程式は Ｘ＝Eu -1〔euＴ−α＋But1〕 ・・式８ この場合、Rijは時刻t1における衛星ｉのＸ、Ｙ、Ｚ地
球固定座標系のＸ、Ｙ、Ｚ成分を示し、Biは時刻t1にお
ける衛星ｉの時計オフセットを示し、ρｉは時刻t1にお
ける衛星ｉの擬似距離を示す。但し、ρ３はジオイド高
さを含めた地球中心から走行車輌までの距離とする。
るものとして航法方程式を作成すると、 この場合、eijは時刻t1の受信した衛星の位置と車輌10
の推定位置とのなす単位ベクトルのＸ、Ｙ、Ｚ成分、但
し、e3jは地球の中心と車輌10の推定位置とのなす単位
ベクトルのＸ、Ｙ、Ｚ成分を示すものとする。そこで、 ei＝（ei1，ei2，ei3,1） ・・式４ として、ｉ＝１、３とし、しかもeu、Ｔ、αを次のよう
に定義すれば、 Ｔ＝〔R11R12R13B1R21R22R23B20000〕T ・・・式６ α＝〔ρ１ρ２ρ３〕T ・・・式７ 従って、航法方程式は Ｘ＝Eu -1〔euＴ−α＋But1〕 ・・式８ この場合、Rijは時刻t1における衛星ｉのＸ、Ｙ、Ｚ地
球固定座標系のＸ、Ｙ、Ｚ成分を示し、Biは時刻t1にお
ける衛星ｉの時計オフセットを示し、ρｉは時刻t1にお
ける衛星ｉの擬似距離を示す。但し、ρ３はジオイド高
さを含めた地球中心から走行車輌までの距離とする。
そこで、前記航法方程式を用いて人工衛星30、32の時刻
t1におけるデータとメモリ22に格納されているデータと
により時刻t1における車輌10の推測位置を得ることが出
来る。この結果、例えば、電波遮蔽物38が相当長時間に
亘って人工衛星34からの電波の受信を妨げる場合にもこ
の自動車の推定位置を初期値として反復法を用いて現在
位置を推測することが可能となる。従って、少なくと
も、２つの人工衛星からの電波が受信可能であるなら
ば、自動車10は自らの現在位置、走行方向並びに速度を
的確に把握することが可能となる。
t1におけるデータとメモリ22に格納されているデータと
により時刻t1における車輌10の推測位置を得ることが出
来る。この結果、例えば、電波遮蔽物38が相当長時間に
亘って人工衛星34からの電波の受信を妨げる場合にもこ
の自動車の推定位置を初期値として反復法を用いて現在
位置を推測することが可能となる。従って、少なくと
も、２つの人工衛星からの電波が受信可能であるなら
ば、自動車10は自らの現在位置、走行方向並びに速度を
的確に把握することが可能となる。
以上のように本発明によれば、GPS航法装置を搭載した
自動車が、例えば、市街地や高山の近くを走行する場合
において１つの人工衛星からの電波の受信が途絶した場
合でも、他の人工衛星からの電波を受信することによっ
て自らの自動車の受信位置を把握することが出来る。こ
れによって、市街地あるいは山地でも測位時間が大幅に
伸張し、従って、その間において走行する自動車が自ら
の走行方向、位置等を見失うことはない。
自動車が、例えば、市街地や高山の近くを走行する場合
において１つの人工衛星からの電波の受信が途絶した場
合でも、他の人工衛星からの電波を受信することによっ
て自らの自動車の受信位置を把握することが出来る。こ
れによって、市街地あるいは山地でも測位時間が大幅に
伸張し、従って、その間において走行する自動車が自ら
の走行方向、位置等を見失うことはない。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計
の変更が可能であることは勿論である。
本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計
の変更が可能であることは勿論である。
第１図は本発明に係る自動車用GPS航法装置のブロック
図、第２図は車輌が時間t0からt1に移行するに従って人
工衛星がt0からt1までの位置変位を行い、この結果、３
つのある人工衛星の１つが電波遮蔽物によってその受信
を遮断された場合の位置関係を示す概略説明図である。 10……車輌、12……アンテナ 14……受信部、16……演算処理部 18……制御部、20……メモリ 22……表示部 30、32、34……人工衛星、36……自動車走行路 38……電波遮蔽物
図、第２図は車輌が時間t0からt1に移行するに従って人
工衛星がt0からt1までの位置変位を行い、この結果、３
つのある人工衛星の１つが電波遮蔽物によってその受信
を遮断された場合の位置関係を示す概略説明図である。 10……車輌、12……アンテナ 14……受信部、16……演算処理部 18……制御部、20……メモリ 22……表示部 30、32、34……人工衛星、36……自動車走行路 38……電波遮蔽物
Claims (1)
- 【請求項１】GPSを構成する人工衛星からの電波を受信
するアンテナと前記アンテナからの受信信号によって自
動車の現在位置を算出するための信号を得るGPS受信部
と、前記GPS受信部の出力側に接続されて前記信号によ
り自動車の現在位置を演算して得る演算処理部と、前記
演算処理部に接続して前記演算結果を記憶するメモリ
と、前記演算処理部の出力側に接続される表示部と、前
記GPS受信部と演算処理部に対し制御信号を送給する制
御部とからなり、前記制御部はGPS受信部によって捕捉
される人工衛星からの電波が３つある時、前記演算処理
部に走行通路の高度を一定とみなして３つの衛星電波に
より自動車の現在位置の算出を行う航法方程式を利用す
る指令信号を送出し、一方、２つの人工衛星からのみ衛
星電波が捕捉できたとき、前記演算処理部に自動車側の
受信機の時計オフセット変化率を一定とし、一定とした
自動車側の受信機の時計オフセット変化率に基づいて自
動車側の受信機の時計オフセットを演算し、前記２つの
人工衛星からの衛星電波と前記演算した自動車側の受信
機の時計オフセットとを用いた航法方程式を利用して前
記自動車の現在位置の算出を行う指令信号を出すよう構
成したことを特徴とするGPS航法装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60038402A JPH0766051B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Ｇｐｓ航法装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60038402A JPH0766051B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Ｇｐｓ航法装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61196180A JPS61196180A (ja) | 1986-08-30 |
| JPH0766051B2 true JPH0766051B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=12524297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60038402A Expired - Fee Related JPH0766051B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Ｇｐｓ航法装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766051B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185181A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-13 | Sony Corp | 衛星を用いた位置測定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61137086A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用位置計測装置 |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP60038402A patent/JPH0766051B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61137086A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用位置計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61196180A (ja) | 1986-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |