JPH09145818A - Gps受信装置 - Google Patents

Gps受信装置

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JPH09145818A
JPH09145818A JP30430195A JP30430195A JPH09145818A JP H09145818 A JPH09145818 A JP H09145818A JP 30430195 A JP30430195 A JP 30430195A JP 30430195 A JP30430195 A JP 30430195A JP H09145818 A JPH09145818 A JP H09145818A
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JP
Japan
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gps
receiver
data
gps receiver
processing unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP30430195A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ishii
洋 石井
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Sokkia Co Ltd
Original Assignee
Sokkia Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09145818A publication Critical patent/JPH09145818A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定の現場でリアルタイムに測位結果を得る
こと、および受信電波の連続性の確認が直ちにできるこ
と。 【解決手段】 受信装置は、第1,第2GPS 受信機10,1
2 を有しており、一方が既知の地点に設置され、他方が
測位対象点に設置される。第1GPS 受信機10の出力側に
は、モデム30を介して電話機32が接続され、第2GPS 受
信機12の出力側には、演算処理装置14が接続され、処
理装置14には、モデム32を介して電話機34が接続され、
電話機32,34 間は、公衆回線や無線回線により接続され
る。演算処理部14は、第2GPS 受信機12から外部データ
入出力ポートを介してGPS データが入力され、第1GPS
受信機10側のGPS データも通信回線を介して外部データ
入出力ポートから入力される。得られた2つのGPS デー
タに基づいて、メモリ部に記憶されているデータ処理プ
ログラムにより第2GPS 受信機12の設置位置が求められ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、GPS受信装置
に関し、特に、相対測位などに用いられるGPS受信装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】GPSシステムを利用する測位方法が近
時注目を集めており、この測位方法には、複数(4個以
上)の衛星から発信される電波を同一時刻に複数のGP
S受信機で受信して、各衛星の位置情報と、GPS受信
機間で受信された電波の位相差とに基づいて、地球上の
地点間の距離や方位を測定する相対測位がある。
【0003】ところで、このような測位方法において、
通常、相対測位は、高精度が要求される際に採用される
方法であり、その具体的な使用形態としては、既知点と
未知点(測位対象点)との2地点にそれぞれ数時間程度
GPS受信機を設置し、計測を行うスタティツク測量
と、一方のGPS受信機を既知点に固定設置し、他方の
GPS受信機を順次測位対象点に移動させて測定を行う
キネマティック測量と呼ばれる形態がある。
【0004】このような測量においては、複数の衛星か
らの電波を連続して受信することが測定の前提条件とな
っていて、各GPS受信機で受信したGPSデータ(受
信衛星の位置情報,受信電波の位相情報)を測定の終了
後に持ち寄り、双方のGPSデータを計算処理すること
により、既知点と未知点(測位対象点)との間の距離や
方向が求められる。しかしながら、このような従来のG
PS受信機を用いる相対測位には、以下に説明する技術
的課題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した従
来の相対測位では、受信電波の連続性が確保される必要
があるが、何らかの原因により受信電波の連続性が途切
れると、測定結果が測定現場で得られないため、連続性
の確認が測定現場で行えないという問題があった。この
ように受信電波の連続性が途切れた場合には、例えば、
キネマティツク測量では、アンテナスワップなどにより
不確定解の解消を図っているが、新たな不確定解が発生
し、正確な測定データを得ることが非常に困難になる。
【0006】そこで、このような問題に対して、例え
ば、測位対象点に順次移動するキネマティック測量の場
合には、受信電波の連続性が途切れた場合に、その旨を
測定者に警告し、連続性が途切れた地点からその前の測
位対象点に戻って再度測定を行うようにしているが、測
定者の単純なミス以外に、GPS受信機側で受信電波の
解読ができなかった場合なども受信電波の連続性が途切
れるため、前述した不都合を完全になくすことができな
かった。
【0007】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、測
定の現場でリアルタイムに測位結果が得られ、測定結果
から受信電波の連続性の確認が直ちに行えるGPS受信
装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、複数の衛星から発信された電波を受信す
る一対のGPS受信機をそれぞれ異なった地点に設置
し、前記GPS受信機で同時刻に受信された受信電波を
解読して得られるGPSデータに基づいて、前記GPS
受信機の地球上の設置位置を求めるGPS受信装置にお
いて、前記GPS受信機の一方に、当該GPS受信機の
GPSデータと、他方のGPS受信機から通信回線を経
て入力されるGPSデータとに基づいて前記設置位置を
演算する演算処理装置を設けたことを特徴とする。上記
構成のGPS受信装置によれば、GPS受信機の一方
に、当該GPS受信機のGPSデータと、他方のGPS
受信機から通信回線を経て入力されるGPSデータとに
基づいて設置位置を演算する演算処理装置を設けている
ので、測定現場で測定結果が得られ、この測定結果から
受信電波の連続性を確認することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な発明の実施
の形態について添附図面を参照して詳細に説明する。図
1から図6は、本発明にかかるGPS受信装置の一実施
例を示している。同図に示すGPS受信装置は、2個の
第1および第2GPS受信機10,12を有しており、
一方の第1受信機10が地球上の位置(緯度,経度,高
度)が既知の地点に設置される固定局用のものであり、
他方の第2GPS受信機12が測位対象点に設置される
移動局用のものとなっている。
【0010】移動局用の第2GPS受信機12は、未知
の測位対象点に数時間設置して測定を行うスタティック
測量と、複数の測位対象点に順次移動しながら測定を行
うキネマティック測量の双方に使用できるように構成さ
れている。このような測量に当たっては、地球上を周回
する少なくとも4個の衛星S(S1 〜S4 )から発信さ
れた電波を、第1および第2GPS受信機10,12で
同時刻に受信し、受信時の各衛星S(S1 〜S4 )の位
置情報と、受信した電波の位相差とに基づいて測位対象
点の位置(緯度,経度,高度)および既知地点と測位対
象点との間の距離,方向が演算処理装置14により求め
られる。
【0011】第1および第2GPS受信装置10,12
の詳細を図2に示している。各GPS受信機10,12
は、マイクロストリップタイプのアンテナ16と、アン
テナ16に接続された低雑音増幅器18と、この増幅器
18で増幅された衛星Sから受信された電波信号と局部
発振器20からの出力信号とを混合して、所定の搬送周
波数に変換する混合器22と、混合器22の出力信号を
増幅する中間周波増幅器24と、増幅器24の出力側に
接続されたD.S.P(Digital Signal Processor)2
6と、制御部28とから構成されている。
【0012】D.S.P26は、中間周波増幅器24の
出力信号を受けて、アナログ信号をデジタル信号に変換
するものであって、より具体的には、衛星Sから発信さ
れる電波信号の搬送波位相をカウントし、これを搬送波
位相データに変換するとともに、同電波信号から軌道要
素情報を抽出して、これをデジタル化した軌道要素デー
タに変換し、さらには、同電波信号から発信時刻情報を
抽出して、これをデジタル化した時刻データに変換す
る。
【0013】制御部28は、例えば、マイクロコンピュ
ータから構成され、D.S.P26からの搬送波位相デ
ータ,軌道要素データ,時刻データを受けて、搬送波位
相データの連続化,軌道要素データのフォーマット化,
時刻データの演算を行い、これらの各データを測位情報
として所定の書式で内部メモリなどの記憶装置に記憶さ
せる。なお、この実施例では、移動局側に設置される第
2GPS受信機12に演算処理装置14が設けられてい
るので、第2GPS受信機12の制御部28は、演算処
理装置14で兼用することが可能である。
【0014】そして、第1GPS受信機10の出力側に
は、モデム30を介して電話機32が接続されるととも
に、第2GPS受信機12の出力側には、演算処理装置
14が接続され、この演算処理装置14には、モデム3
2を介して電話機34が接続されており、電話機32,
34間は、公衆回線や無線回線により接続される。演算
処理装置14の詳細を図4に示している。同図に示す演
算処理装置14は、第2GPS受信機12の出力側と接
続される第1外部データ入出力ポート14aと、モデム
34と接続される第2外部データ入出力ポート14b
と、キー入力部14cと、表示装置部14dと、データ
処理用メモリ14eと、データ処理プログラムと通信制
御用プログラムとが記憶されたメモリ部14fと、これ
らの各部が電気的に接続されたデータ処理部14gとを
有している。
【0015】この演算処理装置14のデータ処理部14
gでは、第2GPS受信機12から第1外部データ入出
力ポート14aを介してGPSデータ(受信衛星の位置
情報,受信電波の位相情報)が入力されるとともに、メ
モリ部14fに記憶されている通信制御用プログラムに
基づいてモデム30,32を制御して、第1GPS受信
機10側のGPSデータも通信回線を介して第2外部デ
ータ入出力ポート14bから入力される。
【0016】そして、このようにして得られた2つのG
PSデータに基づいて、メモリ部14fに記憶されてい
るデータ処理プログラムに基づいて、データ処理部14
gで演算することにより第2GPS受信機12の設置位
置が求められる。図5,6は、演算処理装置14のデー
タ処理部14gで実行される制御および演算手順の一例
を示している。なお、図5,6においては、GPS受信
機自身が固定局か移動局かを判断し、いずれの局に設置
された場合でも使用できるような手順を示しているが、
このような判断ステップを設けずにそれぞれ対応する局
用の手順を個別に設けることも可能である。
【0017】手順がスタートすると、まず、ステップs
1で第1および第2GPS受信機10,12の通信回線
の初期化が行われ、その後のステップs2でGPS受信
機が固定局または移動局のいずれかが判断され、固定局
の場合には、図6に示す手順に移行するとともに、移動
局であると判断された場合には、ステップs3が実行さ
れる。
【0018】ステップs3では、測量モードの選択が行
われ、測量モードは、スタティック測量とキネマティッ
ク測量とが設定されていて、スタティック測量が選択さ
れた場合には、ステップs4で、固定局側へ第1GPS
受信機10のGPSデータを送信するようにデータ要求
信号が送出される。そして、第1GPS受信機10のG
PSデータが得られると、ステップs5で、第2GPS
受信機12が設置されている場所の位置が演算され、そ
の結果がステップs6で表示装置部14dに表示され
る。
【0019】続くステップs7では、表示装置部14d
に示されている結果を見て、測定結果の正否が判断さ
れ、このステップs7で否と判断された場合には、ステ
ップs4に戻り再び測定が行われるとともに、このステ
ップs7で正と判断された場合には、ステップs8に移
行し、固定局側に測定が終了した旨のコマンドが送出さ
れ、ステップs9で、通信回線の接続解除を判断し、通
信回線が解除されると移動局側の処理が終了するので、
手順はエンドとなる。
【0020】一方、ステップs3でキネマティック測量
が選択された場合には、ステップs10で初期化モード
の選択が行われる。ここで行われる初期化モードの選択
は、キネマティック測量では、不確定解(波数)が存在
することが知られており、この不確定解を解くための操
作であって、不確定解を解くための初期設定であり、図
5に示す手順では3つの方法が準備されている。
【0021】まず、第1の方法は、第2GPS受信機1
2を測位対象点に30分から1時間程度固定設置し、ス
タテック測量を行うことにより不確定解を求めるもので
あって、この方法が選択されると、ステップs11で、
第2GPS受信機12にその旨の信号が送出され、固定
局側にGPSデータの送出要求が行われ、ステップs1
2で第1および第2GPS受信機10,12で得られた
GPSデータに基づいて、不確定解の演算が行われる。
【0022】第2の方法は、第1GPS受信機10のG
PSアンテナ16と、第2GPS受信機12のGPSア
ンテナ16とを取り替える方法であって、この方法が選
択されると、ステップs13で、GPS受信機10,1
2でそれぞれ測定を行い、固定局側にGPSデータの送
出要求が行われる。続くステップs14では、第1およ
び第2GPS受信機10,12のアンテナ16を交換す
る処理(アンテナスワップ)が行われ、ステップs15
で、再びGPS受信機10,12でそれぞれ測定を行
い、固定局側にGPSデータの送出要求が行われる。そ
して、ステップs16では、ステップs13およびs1
5で得られたデータに基づいて不確定解の演算が行われ
る。
【0023】第3の方法は、既知地点の位置を入力する
方法であって、この方法が選択されると、ステップs1
7で固定局側にGPSデータの送出要求が行われるとと
もに、第1GPS受信機10が設置されている地点の位
置を入力し、ステップs18で不確定解の演算が行われ
る。以上のいずれかの方法で初期設定が行われると、ス
テップs19で移動局の移動が開始され、所定の位置ま
で移動が行われた後に、ステップs20で固定局側へ第
1GPS受信機10のGPSデータを送信するようにデ
ータ要求信号が送出される。そして、第1GPS受信機
10のGPSデータが得られると、ステップs20で、
第2GPS受信機12が設置されている場所の位置が演
算され、その結果がステップs21で表示装置部14d
に表示される。
【0024】続くステップs22では、測定が終了した
か否かが判断される。ここで行われる測定終了の判断
は、2つの意味があって、その1つは、1回の測定にお
ける測定結果の正否の判断であり、この場合には、表示
装置部14dに示されている結果を見て、その判断が行
われ、ステップs22で否と判断された場合には、その
そままの位置に止まって、ステップs19に戻り再び測
定が行われる。
【0025】なお、キネマティック測量における測定で
は、測定結果の予測が予め概略行われているので、測定
者は測定結果から容易にその正否を判断できる。そし
て、測定結果が正であると判断された場合には、次に、
測位対象点の全てに対して測定が行われたか否かが判断
され、測位対象点がまだ残っている場合には、ステップ
s19に戻り測定が続行される。
【0026】ステップs22で全ての測位対象点での測
定が終了したと判断された場合には、ステップs8に移
行する。一方、ステップs2で固定局であると判断され
た場合には、ステップs23で受信コマンドが有るか否
かが判断され、受信コマンドがある場合には、ステップ
s24で受信コマンドが終了コマンドで有るか否かが判
断される。
【0027】ステップs24で終了コマンドでないと判
断された場合には、ステップs25で受信コマンドの種
類がデータ要求コマンドか制御コマンドかが判断され
る。このステップで受信コマンドが要求コマンドである
と判断された場合には、ステップs26〜s28で、コ
マンドの内容を解読して、受信機へのデータ要求コマン
ドであれば、データを移動局側に送出し、受信機よりデ
ータを受信するコマンドであれば、その処理を行い、回
線へのデータ転送コマンドであればその処理が行われ
る。
【0028】また、ステップs25で操作コマンドであ
ると判断された場合には、ステップs29で第1GPS
受信機10に制御コード、例えば、衛星の割当て信号や
パワーオフの信号を送出する。そして、ステップs24
で終了コマンドであると判断した場合には、ステップs
30で通信回線の接続を解除して手順か終了する。さ
て、以上のように構成されたGPS受信装置によれば、
移動局側に用いられる第2GPS受信機12に、当該G
PS受信機12のGPSデータと、固定局側に用いられ
る第1GPS受信機10から通信回線を経て入力される
GPSデータとに基づいて、第2GPS受信機12の設
置位置を演算する演算処理装置14を設けているので、
測定現場で測定結果得られ、この測定結果から受信電波
の連続性を確認することができる。
【0029】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるGPS受信装置によれば、測量の現場で
リアルタイムに測定結果が得られ、その結果から測定の
正否が直ちに判断でき、受信電波の不連続性による測定
の不都合を未然に回避して、測定の迅速性や正確性を確
保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるGPS受信装置を用いた測定状
態の概要を示す説明図である。
【図2】本発明にかかるGPS受信機の機能ブロック図
である。
【図3】図1に示したGPS受信装置の機能ブロック図
である。
【図4】本発明のGPS受信装置で用いられる演算処理
装置の機能ブロック図である。
【図5】図4に示した演算処理装置で行われる手順の一
例を示すフローチャート図である。
【図6】図4に示した演算処理装置で行われる手順の一
例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
10 第1GPS受信機 12 第2GPS受信機 14 演算処理装置 30,34 モデム 32,36 電話機

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の衛星から発信された電波を受信す
    る一対のGPS受信機をそれぞれ異なった地点に設置
    し、前記GPS受信機で同時刻に受信された受信電波を
    解読して得られるGPSデータに基づいて、前記GPS
    受信機の地球上の設置位置を求めるGPS受信装置にお
    いて、 前記受信機の一方に、当該受信機のGPSデータと、他
    方の受信機から通信回線を経て入力されるGPSデータ
    とに基づいて前記設置位置を演算する演算処理装置を設
    けたことを特徴とするGPS受信装置。
JP30430195A 1995-11-22 1995-11-22 Gps受信装置 Pending JPH09145818A (ja)

Priority Applications (1)

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JP30430195A JPH09145818A (ja) 1995-11-22 1995-11-22 Gps受信装置

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JP30430195A JPH09145818A (ja) 1995-11-22 1995-11-22 Gps受信装置

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JPH09145818A true JPH09145818A (ja) 1997-06-06

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JP30430195A Pending JPH09145818A (ja) 1995-11-22 1995-11-22 Gps受信装置

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JP (1) JPH09145818A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11133133A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Sokkia Co Ltd Gps受信装置
JP2008281410A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Topcon Corp 測位システムおよびそれに用いられる受信端末機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11133133A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Sokkia Co Ltd Gps受信装置
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