JPH09329663A - 自己調整gps基準ステーションおよび該ステーションを作動させるための方法 - Google Patents
自己調整gps基準ステーションおよび該ステーションを作動させるための方法Info
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Abstract
S)基準ステーションおよび該基準ステーションを作動
させるための方法を提供する。 【解決手段】 基準ステーションは、ステーションフレ
ーム、GPSレシーバおよび該ステーションフレームに
取り付けられているコントローラとを含む。コントロー
ラは始動時に、基準ステーションが動いたかどうかを判
定し、基準ステーションが動いた場合には基準ステーシ
ョンの新しい基準位置を求める。次いで、GPSレシー
バが基準ステーションモードに配置される。
Description
ステム(GPS)衛星に用いるための基準ステーション
に関する。より詳細には、本発明は、自己調整型GPS
基準ステーションおよび該ステーションを作動させるた
めの方法に関する。
(GPS)を開発してきた。GPSは、複数のGPS衛
星からなる。GPSレシーバは、レシーバから信号を受
信し、GPSレシーバの地球上の位置を求める。GPS
衛星信号は、レシーバの位置を推定するために三角法技
術を用いてGPSレシーバによって処理される。商業的
に入手可能なGPSレシーバの位置推定値の正確さは、
±100メートルである。より精密な位置推定値を得る
ための一つの解決策は、差動GPSである。差動GPS
は、正確さを改善するために基準ステーションを利用す
る。基準ステーションには、差動GPSレシーバとして
知られているGPSレシーバが設けられている。差動G
PSレシーバは、GPS衛星から受信された信号に応答
して補正信号を発信する。補正信号、または別の基準ス
テーションの情報が、ユーザの場所におけるGPSレシ
ーバに伝達され、ユーザの位置推定値の正確さを改善す
るのに用いられる。
ションは、中心の定められた場所に配置されている。し
かしながら、固定された永久的な基準ステーションが有
効ではない、すなわち基準ステーションからの通信信号
を受信できない場所を、特定の作業場所が含む場合があ
る。本発明は、上述の問題の1つか2つ以上を解決する
ことを目的とする。
て、全地球航法(GPS)衛星基準ステーションを自動
的に調整するための方法を提供する。基準ステーション
は、ステーションフレーム、GPSレシーバおよび該ス
テーションフレームに取り付けられたコントローラを含
む。コントローラは、GPSレシーバを調整するように
なっている。本発明の方法は、GPSレシーバから最後
の基準位置を検索し、GPSレシーバから新しい位置推
定値を受け取る段階を含む。新しい位置推定値と最後の
基準位置が比較される。新しい位置の推定値が最後の基
準位置の所定の範囲内にない場合には、新しい基準位置
が求められる。本発明の別の態様において、自己調整型
全地球航法システム(GPS)基準ステーションが設け
られている。基準ステーションは、ステーションフレー
ム、該ステーションフレームに取り付けられたGPSレ
シーバおよび基準ステーションを調整するためのコント
ローラを含む。
型全地球航法システム(GPS)基準ステーション10
0と該基準ステーション100を作動させるための方法
を提供する。図1を詳細に参照すると、基準ステーショ
ンはステーションフレーム102、該ステーションフレ
ーム102に取り付けられているGSPレシーバ10
4、および制御手段106とを含む。好ましい実施例に
おいて、制御手段106はマイクロプロセッサベースコ
ントローラである。好ましい実施例において、GPSレ
シーバ104は、衛星から受信した信号と基準ステーシ
ョンの既知の位置とに基づいて補正信号を求めるように
なっている差動GPSレシーバである。ユーザの場所に
配置されているGPSレシーバは、補正信号とGPS衛
星からの信号を受信し、信号の関数としてユーザの位置
を求める。差動GPSレシーバの使用は、本分野におい
て公知であり、従ってこれ以上記載しない。
フォルニア州トランス在住のマグナボックス・アドバン
スド・プロダクツ・アンド・システムズカンパニーから
入手可能である。基準ステーション100は、ディジタ
ルラジオ108、該ディジタルラジオ108に接続され
たラジオアンテナ112およびGPSレシーバ104に
接続されたGPSアンテナ110を含む。差動GPSレ
シーバは、GPS衛星からの信号およびGPSレシーバ
の既知の位置に基づいて補正信号を計算する。本発明
は、手作業で新しい場所を測量することなく基準ステー
ションを異なる場所に動かすことのできる装置と方法を
提供する。
制御し、レシーバを調整する。図2を参照して記載する
と、制御手段106は、まず基準ステーション100が
新しい場所に動いたかどうかを判定し、基準ステーショ
ン100が動いた場合には、基準ステーションの新しい
位置を求める。図2を詳細に参照すると、第1制御ブロ
ック202において、制御手段106がGPSレシーバ
104を初期化し、該GPSレシーバ104に記憶され
た最後の基準位置を検索する。第2の制御ブロック20
4におて、GPSレシーバが自律モードに配置され、基
準ステーションの位置の新しい位置の推定値がGPSレ
シーバ104から受け取られる。自律モードにおいて、
GPSレシーバ104が該レシーバの位置の推定値を求
める。
位置の推定値と新しい位置の推定値が比較される。新し
い位置の推定値が、最後の基準位置の所定の範囲内にあ
る場合には制御は第6制御ブロック214に進む。第1
の判定ブロック206において、最後の位置の推定値
が、最後に記憶された位置推定値からの所定の距離内に
ない場合には、制御は第3の制御ブロック208に進
む。第3の制御ブロック208において、制御手段10
6が、所定の時間の長さにわたってX秒毎にGPSレシ
ーバ104から位置推定値を受け取る。好ましい実施例
において、制御手段106は、24時間にわたって、2
0秒毎に位置推定値を受け取る。
手段106は、所定の時間長さにわたってGPSレシー
バ104から受信した位置推定値の関数として新しい基
準位置を計算する。好ましい実施例において、現在の位
置推定値は、時間の長さにわたって受け取られた一連の
推定値の平均である。第5の制御ブロック212におい
て、GPSレシーバ104が新しい基準ステーション位
置でプログラムされる。第6の制御ブロック214にお
いて、GPSレシーバは、基準ステーションモードに配
置される。基準ステーションモードにおいて、差動GP
Sレシーバ104は、GPS衛星から信号を受信し、補
正信号を計算する。補正信号が、ディジタルラジオ手段
108によりユーザに伝達される。
全地球航法システム(GPS)基準ステーション100
と、該基準ステーション100を作動させるための方法
を提供する。基準ステーション100は、GPSレシー
バが設けられたモービルマシン(図示せず)に使用し、
モービルマシンの位置を求めるようになっている。好ま
しい実施例において、基準ステーション100上に取り
付けられているGPSレシーバ104は、補正信号を求
め伝達するようになっている差動GPSレシーバであ
る。基準ステーション100は移動できるようになって
おり、すなわち場所の手作業による測量を必要とするこ
となく基準ステーション100を所定の場所から別の場
所に動かしてもよい。
バ104を初期化し、基準ステーション100が動かさ
れたかどうかを判定する。これは、GPSレシーバ10
4内の最後に記憶された位置とGPSレシーバからの新
しい推定値を比較することによって達成される。上述し
たように、最後に記憶された位置推定値と新しい位置推
定値との差が所定のしきい値よりも大きい場合には、基
準ステーション100が動かされて、新しい位置推定値
を求めなければならない。所定のしきい値は、GPSレ
シーバ104の正確さの関数である。例えば、作動GP
Sを用いることなく、GPSレシーバの正確さは、プラ
ス、マイナス100メートルである。従って、最後に記
憶された位置と新しい位置推定値が、互いに100メー
トルの範囲内にある場合には、基準ステーションが動か
されなかったと考えられる。
値と新しい位置推定値が、相互に100メートルの範囲
内にない場合には、基準ステーション100が動かされ
たと考えられる。基準ステーション100が動かされた
場合には、基準ステーション100の新しい現在の位置
を求めなければならない。基準ステーション100の新
しい現在の位置を求めるために、GPSレシーバ104
が自律モードになり、位置推定値が連続して計算され
る。一連の位置推定値が、所定の時間長さにわたって計
算される。好ましい実施例において、位置推定値は、2
4時間の時間長さにわたって、20秒ごとに受け取られ
る。一連の位置推定値が、24時間の長さにわたって平
均されて新しい基準位置を計算する。
レシーバ104が新しい基準位置でプログラムされ、レ
シーバ104が基準ステーションモード内に配置され
る。基準ステーションモードにおいて、GPSレシーバ
104が補正信号を計算し、この補正信号を制御手段1
04に通信する。次いで、補正信号がラジオ108を介
してモービルマシンに伝達され、該モービルマシンの位
置を求めるのに使用される。本発明の別の態様、目的お
よび特徴は、図面、発明の開示および請求の範囲を研究
することにより得ることができる。
航法システム(GPS)基準ステーションの概略図であ
る。
動を表す流れ線図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ステーションフレームと、GPSレシー
バと、該ステーションフレームに取り付けられており前
記GPSレシーバを調整するようになっているコントロ
ーラとを含む全地球航法システム(GPS)衛星基準ス
テーションを自動的に調整する方法において、 最後の基準位置推定値をGPSレシーバから検索し、 新しい位置推定値を前記GPSレシーバから受け取り、 前記新しい位置推定値を前記最後の基準位置推定値と比
較し、 前記新しい位置推定値が前記最後の基準位置の所定の距
離内にない場合には、新しい基準位置推定値を求める、 段階からなる方法。 - 【請求項2】 新しい基準位置を求める前記段階は、 所定の時間長さにわたって、前記GPSレシーバから一
連の位置推定値を受け取り、 該一連の位置推定値の関数として前記新しい基準位置を
計算する、 段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 ステーションフレームと、GPSレシー
バと、該ステーションフレームに取り付けられており前
記GPSレシーバを調整するようになっているコントロ
ーラと、を含む全地球航法システム(GPS)衛星基準
ステーションを自動的に調整する方法において、 GPSレシーバを自律モードにし、 最後の基準位置を前記GPSレシーバから検索し、 新しい位置推定値を前記GPSレシーバから受け取り、 前記新しい位置推定値を前記最後に記憶された位置推定
値と比較し、 所定の時間長さにわたって、前記GPSレシーバから一
連の位置推定値を受け取り、該一連の位置推定値の関数
として新しい基準位置を計算し、該新しい基準推定値が
前記最後の基準位置の所定の距離内にない場合には、新
しい基準位置を計算し、 前記GPSレシーバを前記基準ステーション位置でプロ
グラムし、 前記GPSレシーバを基準ステーションモード内に配置
する、 段階からなる方法。 - 【請求項4】 ステーションフレームと、 該ステーションフレームに取り付けられているGPSレ
シーバと、 該GPSレシーバを初期化し、該GPSレシーバから最
後の基準位置を検索し、前記GPSレシーバから新しい
位置推定値を受け取り、該新しい位置推定値と前記最後
の基準位置を比較し、前記新しい位置推定値が前記最後
の基準位置の所定の距離内にない場合には新しい基準位
置を求め、該新しい基準位置で前記GPSレシーバをプ
ログラムする制御手段と、 を備える自己調整型全地球航法システム(GPS)基準
ステーション。 - 【請求項5】 前記GPSレシーバは、位置補正信号を
発信するようになっている差動GPSレシーバであり、 前記自己調整GPS基準ステーションは、前記GPSレ
シーバに接続されているGPSアンテナと、前記制御手
段に接続されたラジオと、を備え、 前記制御手段は、前記GPSレシーバから補正信号を受
信し、該補正信号を前記ラジオを介して伝送する手段を
含むようになっていることを特徴とする請求項4に記載
の自己調整型GPS基準ステーション。
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US08/615,349 US6140959A (en) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | Self-calibrating GPS reference station and method |
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