JPH10206178A - 移動体の誘導システム - Google Patents
移動体の誘導システムInfo
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- JPH10206178A JPH10206178A JP1992297A JP1992297A JPH10206178A JP H10206178 A JPH10206178 A JP H10206178A JP 1992297 A JP1992297 A JP 1992297A JP 1992297 A JP1992297 A JP 1992297A JP H10206178 A JPH10206178 A JP H10206178A
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- station
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Abstract
(57)【要約】
【課題】操縦者に現在位置、目的地及びその場所に至る
経路、周囲の地形及び誘導に必要な各部の移動速度、方
向等をディスプレイに表示して、船舶等の移動体を指定
した任意の位置や場所に、正確且つ安全に誘導する移動
体の誘導システムを提供すること。 【解決手段】ＤＧＰＳ受信機１０２と、当該受信機より
得られる補正情報を無線で伝達する無線機１０３とによ
り構成される設備を前記の陸上の正確に測量された位置
に設置して基準局１とし、計測しようとする移動体２上
にＤＧＰＳ受信機３０２と、前記の基準局１より伝送さ
れてくる補正情報を受信する無線受信機とにより構成さ
れる設備を設置して移動局３（４）とし、前記基準局よ
りの補正情報と前記移動局により得られる位置情報との
差を修正して得られた正確な位置情報をＲＴＫ・ＯＴＦ
機能により得られる当該移動局の計測信号をプログラム
処理して当該移動体上の移動局の正確な位置情報と速度
ベクトルを求め、誘導目的地と移動体との関係情報を画
像表示すると共に操縦者に提供する移動体の誘導システ
ム。
経路、周囲の地形及び誘導に必要な各部の移動速度、方
向等をディスプレイに表示して、船舶等の移動体を指定
した任意の位置や場所に、正確且つ安全に誘導する移動
体の誘導システムを提供すること。 【解決手段】ＤＧＰＳ受信機１０２と、当該受信機より
得られる補正情報を無線で伝達する無線機１０３とによ
り構成される設備を前記の陸上の正確に測量された位置
に設置して基準局１とし、計測しようとする移動体２上
にＤＧＰＳ受信機３０２と、前記の基準局１より伝送さ
れてくる補正情報を受信する無線受信機とにより構成さ
れる設備を設置して移動局３（４）とし、前記基準局よ
りの補正情報と前記移動局により得られる位置情報との
差を修正して得られた正確な位置情報をＲＴＫ・ＯＴＦ
機能により得られる当該移動局の計測信号をプログラム
処理して当該移動体上の移動局の正確な位置情報と速度
ベクトルを求め、誘導目的地と移動体との関係情報を画
像表示すると共に操縦者に提供する移動体の誘導システ
ム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は移動体の誘導システ
ムに関し、詳しくはより正確な移動局の位置情報を得る
システムの中でも最も正確な位置情報が得られるＤＧＰ
ＳにＲＴＫ・ＯＴＦ手法を併用してｃｍレベルの位置情
報を得る移動体の誘導システムに関する。
ムに関し、詳しくはより正確な移動局の位置情報を得る
システムの中でも最も正確な位置情報が得られるＤＧＰ
ＳにＲＴＫ・ＯＴＦ手法を併用してｃｍレベルの位置情
報を得る移動体の誘導システムに関する。
【従来の技術】従来、大型船舶のような移動体を誘導し
て接岸させるために、ドップラスピードメーターによる
接岸支援システムを用いる方法が知られている。この方
法では、その位置情報等は岸壁側にあり、随時その情報
を船舶の操縦者に無線によって提供しており、従って正
確な位置情報等の提供が困難であるばかりでなく、計測
可能な場所がドップラスピードメーターの超音波が届く
範囲に限定されるいう問題がある。
て接岸させるために、ドップラスピードメーターによる
接岸支援システムを用いる方法が知られている。この方
法では、その位置情報等は岸壁側にあり、随時その情報
を船舶の操縦者に無線によって提供しており、従って正
確な位置情報等の提供が困難であるばかりでなく、計測
可能な場所がドップラスピードメーターの超音波が届く
範囲に限定されるいう問題がある。
【０００２】又、船舶と岸との距離や位置関係を計測す
るために、船舶に搭載されたドップラソーナーを用いる
方法も知られている。この方法によると、当該船舶の動
きのみが表示されるが、接岸に際しては操縦者と岸壁の
接岸支援システムで得られた情報を本船への無線による
指示と目視による感覚で行わなければならなかった。
るために、船舶に搭載されたドップラソーナーを用いる
方法も知られている。この方法によると、当該船舶の動
きのみが表示されるが、接岸に際しては操縦者と岸壁の
接岸支援システムで得られた情報を本船への無線による
指示と目視による感覚で行わなければならなかった。
【０００３】更に、最近、全世界測位システム（以下、
ＧＰＳという）受信機によって得られる位置情報に基づ
き、船舶の現在位置を計測し、船舶の動きを計測するこ
とが可能となった。特許第２５２８８３３号には、船首
と船尾にＧＰＳ受信用アンテナが設けられ、これらの各
アンテナ設置位置における緯度、経度方向の速度を求め
る移動速度測定手段と、この移動速度測定手段により求
められたデータから前記各アンテナ設置位置における船
首方向の速度成分と船首方向に直角な方向の速度成分を
抽出する速度成分抽出手段と、この速度成分抽出手段の
抽出結果に基づいて船体を横方向に移動させるバラウラ
スタの動作を制御するバラウラスタ制御手段を設けた接
岸制御手段が開示されている。
ＧＰＳという）受信機によって得られる位置情報に基づ
き、船舶の現在位置を計測し、船舶の動きを計測するこ
とが可能となった。特許第２５２８８３３号には、船首
と船尾にＧＰＳ受信用アンテナが設けられ、これらの各
アンテナ設置位置における緯度、経度方向の速度を求め
る移動速度測定手段と、この移動速度測定手段により求
められたデータから前記各アンテナ設置位置における船
首方向の速度成分と船首方向に直角な方向の速度成分を
抽出する速度成分抽出手段と、この速度成分抽出手段の
抽出結果に基づいて船体を横方向に移動させるバラウラ
スタの動作を制御するバラウラスタ制御手段を設けた接
岸制御手段が開示されている。
【０００４】この接岸手段は船舶に搭載されている単独
のＧＰＳ受信機を用いて接岸を行うものであるが、従来
のＧＰＳ受信機による位置計測精度は、ＧＰＳのクロッ
ク信号等に揺らぎを与えるセレクタブル アベイラビリ
ティー（ＳＡ）のオンオフにより３０〜１００ｍ位の範
囲の精度しか期待できない。従って、このように低い精
度のため、船舶の現在位置と速度ベクトルを凡そしか計
測できなかった。このため大型船に限らず小型船であっ
ても、接岸させるためには、誤差が大きく、安全に誘導
できる範囲は岸壁の１００ｍ手前までであった。また誤
差を修正するにはＧＰＳ受信用アンテナの設置距離を離
すことも考えられるが、船首と船尾の距離は船舶によっ
て制限され、自由に設置することはできない。更に上記
の技術では接岸の際に操縦者の目視により感覚的に判断
しなければならなかったので、正確な誘導は困難であっ
た。
のＧＰＳ受信機を用いて接岸を行うものであるが、従来
のＧＰＳ受信機による位置計測精度は、ＧＰＳのクロッ
ク信号等に揺らぎを与えるセレクタブル アベイラビリ
ティー（ＳＡ）のオンオフにより３０〜１００ｍ位の範
囲の精度しか期待できない。従って、このように低い精
度のため、船舶の現在位置と速度ベクトルを凡そしか計
測できなかった。このため大型船に限らず小型船であっ
ても、接岸させるためには、誤差が大きく、安全に誘導
できる範囲は岸壁の１００ｍ手前までであった。また誤
差を修正するにはＧＰＳ受信用アンテナの設置距離を離
すことも考えられるが、船首と船尾の距離は船舶によっ
て制限され、自由に設置することはできない。更に上記
の技術では接岸の際に操縦者の目視により感覚的に判断
しなければならなかったので、正確な誘導は困難であっ
た。
【０００５】この他に、船舶等の移動体を目標の場所に
正確に且つ確実に誘導する手段としては、光波や岸壁の
水中に設置されたドップラーソーナ等による誘導システ
ムがあるが、その使用範囲は狭い範囲に限定され、しか
も設置が容易ではなかった。
正確に且つ確実に誘導する手段としては、光波や岸壁の
水中に設置されたドップラーソーナ等による誘導システ
ムがあるが、その使用範囲は狭い範囲に限定され、しか
も設置が容易ではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、操
縦者に現在位置、目的地及びその場所に至る経路、周囲
の地形及び誘導に必要な各部の移動速度、方向等をディ
スプレイに表示して、船舶等の移動体を指定した任意の
位置や場所に、正確且つ安全に誘導する移動体の誘導シ
ステムを提供することを課題とする。
縦者に現在位置、目的地及びその場所に至る経路、周囲
の地形及び誘導に必要な各部の移動速度、方向等をディ
スプレイに表示して、船舶等の移動体を指定した任意の
位置や場所に、正確且つ安全に誘導する移動体の誘導シ
ステムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明に係る移動体の誘導システムは、陸上の正確に測量さ
れて得られた高精度位置情報を入力したＤＧＰＳ受信機
と、当該ＤＧＰＳ受信機より得られる補正情報を無線で
伝達する無線機とにより構成される設備を前記の陸上の
正確に測量された位置に設置して基準局とし、計測しよ
うとする移動体上にＤＧＰＳ受信機と前記の基準局より
伝送されてくる補正情報を受信する無線受信機とにより
構成される設備を設置して移動局とし、前記基準局より
の補正情報と前記移動局により得られる位置情報との差
を修正して得られた正確な位置情報をＲＴＫ・ＯＴＦ機
能により得られる当該移動局の計測信号をプログラム処
理して当該移動体上の移動局の正確な位置情報と速度ベ
クトルを求め、誘導目的地と移動体との関係情報を画像
表示すると共に操縦者に提供する移動体の誘導システム
であって、(1) 前記移動局に用いられるＤＧＰＳが正確
な方向表示の可能な３次元ＤＧＰＳであり、該３次元Ｄ
ＧＰＳにより方位を検出して、前記移動局の位置情報と
を合わせて、当該移動体全体の動きを詳細に表わすこと
又は(2) 前記移動局とは別に、移動体の大きさに応じた
距離だけ離れた地点に他の一つの移動局を設置して、そ
の正確な位置情報により移動体全体の正確な動きを表示
することを特徴とする。
明に係る移動体の誘導システムは、陸上の正確に測量さ
れて得られた高精度位置情報を入力したＤＧＰＳ受信機
と、当該ＤＧＰＳ受信機より得られる補正情報を無線で
伝達する無線機とにより構成される設備を前記の陸上の
正確に測量された位置に設置して基準局とし、計測しよ
うとする移動体上にＤＧＰＳ受信機と前記の基準局より
伝送されてくる補正情報を受信する無線受信機とにより
構成される設備を設置して移動局とし、前記基準局より
の補正情報と前記移動局により得られる位置情報との差
を修正して得られた正確な位置情報をＲＴＫ・ＯＴＦ機
能により得られる当該移動局の計測信号をプログラム処
理して当該移動体上の移動局の正確な位置情報と速度ベ
クトルを求め、誘導目的地と移動体との関係情報を画像
表示すると共に操縦者に提供する移動体の誘導システム
であって、(1) 前記移動局に用いられるＤＧＰＳが正確
な方向表示の可能な３次元ＤＧＰＳであり、該３次元Ｄ
ＧＰＳにより方位を検出して、前記移動局の位置情報と
を合わせて、当該移動体全体の動きを詳細に表わすこと
又は(2) 前記移動局とは別に、移動体の大きさに応じた
距離だけ離れた地点に他の一つの移動局を設置して、そ
の正確な位置情報により移動体全体の正確な動きを表示
することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施形態を示す概略図、
図２は図１の概略回路図である。図１及び２において、
１は陸上の正確に測量された位置に設けられた基準局で
あり、該基準局１には正確に測量されて得られた高精度
位置情報を入力するＤＧＰＳ受信機１０２が設けられ、
ＤＧＰＳ受信用アンテナ１０１で４個以上の人工衛星
（図示せず）より送信された信号を同時に受信する。基
準局１には該アンテナ１０１で受信した信号をＤＧＰＳ
受信機１０２に入力する。
図２は図１の概略回路図である。図１及び２において、
１は陸上の正確に測量された位置に設けられた基準局で
あり、該基準局１には正確に測量されて得られた高精度
位置情報を入力するＤＧＰＳ受信機１０２が設けられ、
ＤＧＰＳ受信用アンテナ１０１で４個以上の人工衛星
（図示せず）より送信された信号を同時に受信する。基
準局１には該アンテナ１０１で受信した信号をＤＧＰＳ
受信機１０２に入力する。
【００１０】ＤＧＰＳ受信機１０２では受信した信号に
より基準局の計測値を求める。計測値はＤＧＰＳより得
られる補正情報として特定小電力無線機の送信機１０３
（図２参照）に送られる。ＤＧＰＳ受信機１０２は正確
に測量された位置に設けられているので、受信機１０２
では受信した信号により求められる位置情報との間に誤
差が生じる。この誤差の情報を補正情報として送信用ア
ンテナ１０４を介してリアルタイムで移動体側に単向通
信される。
より基準局の計測値を求める。計測値はＤＧＰＳより得
られる補正情報として特定小電力無線機の送信機１０３
（図２参照）に送られる。ＤＧＰＳ受信機１０２は正確
に測量された位置に設けられているので、受信機１０２
では受信した信号により求められる位置情報との間に誤
差が生じる。この誤差の情報を補正情報として送信用ア
ンテナ１０４を介してリアルタイムで移動体側に単向通
信される。
【００１１】２は移動体であり、本実施の形態では大型
の船舶である。３及び４は移動局であり、船橋に設けら
れる。３０１は船橋の中で場所が判明している位置、例
えば左舷の指定した場所に、４０１は右舷の指定した場
所の各々に設置されたＤＧＰＳアンテナである。
の船舶である。３及び４は移動局であり、船橋に設けら
れる。３０１は船橋の中で場所が判明している位置、例
えば左舷の指定した場所に、４０１は右舷の指定した場
所の各々に設置されたＤＧＰＳアンテナである。
【００１２】移動局３ではＤＧＰＳアンテナ３０１で４
個以上の人工衛星より受信された信号を同時に受信す
る。受信した信号はＤＧＰＳ受信機３０２に送られる。
ＤＧＰＳ受信機３０２では受信した信号に基づき、内蔵
されたＣＰＵによって移動局３のＤＧＰＳアンテナ３０
１の位置の計測値Ｌ1 を求める。
個以上の人工衛星より受信された信号を同時に受信す
る。受信した信号はＤＧＰＳ受信機３０２に送られる。
ＤＧＰＳ受信機３０２では受信した信号に基づき、内蔵
されたＣＰＵによって移動局３のＤＧＰＳアンテナ３０
１の位置の計測値Ｌ1 を求める。
【００１３】本発明ではＤＧＰＳ受信機３０２にＲＴＫ
・ＯＴＦ機能が付与されており、精度の高い位置計測が
可能となる。
・ＯＴＦ機能が付与されており、精度の高い位置計測が
可能となる。
【００１４】本発明において、ＲＴＫ・ＯＴＦ機能とい
うのは、人工衛星からの電波の位相をチェックし、その
差を修正するのであり、Ｃ／Ａコードのみで行うＤＧＰ
Ｓよりも極めて高い位置計測精度を有する。
うのは、人工衛星からの電波の位相をチェックし、その
差を修正するのであり、Ｃ／Ａコードのみで行うＤＧＰ
Ｓよりも極めて高い位置計測精度を有する。
【００１５】一方、前記基準局１から送信された補正情
報を移動局３に設けられた受信用ハイゲインアンテナ３
０３で受信する。受信された補正情報は低雑音指数のプ
リアンプ３０４に送られ、信号をよりよく取り出すため
に出力に不必要な雑音が抑圧される。雑音を抑圧された
補正情報は、受信主増幅器３０５に送られ出力に可能な
レベルにまで増幅される。増幅された補正情報信号は、
信号復調回路３０６に送られ信号出力レベルに必要な範
囲まで復調される。復調された信号は出力回路３０７を
介して、補正情報値Ｌ2 としてＤＧＰＳ受信機３０２に
送られる。
報を移動局３に設けられた受信用ハイゲインアンテナ３
０３で受信する。受信された補正情報は低雑音指数のプ
リアンプ３０４に送られ、信号をよりよく取り出すため
に出力に不必要な雑音が抑圧される。雑音を抑圧された
補正情報は、受信主増幅器３０５に送られ出力に可能な
レベルにまで増幅される。増幅された補正情報信号は、
信号復調回路３０６に送られ信号出力レベルに必要な範
囲まで復調される。復調された信号は出力回路３０７を
介して、補正情報値Ｌ2 としてＤＧＰＳ受信機３０２に
送られる。
【００１６】ＤＧＰＳ受信機３０２では、内蔵されたＣ
ＰＵにより、基準局１より送信されたＤＧＰＳ測定シス
テムの補正情報値Ｌ2 と、上記計測値Ｌ1 とを差引して
ＤＧＰＳ測定の誤差を打ち消し、移動局３の性格な位置
データを計算する。
ＰＵにより、基準局１より送信されたＤＧＰＳ測定シス
テムの補正情報値Ｌ2 と、上記計測値Ｌ1 とを差引して
ＤＧＰＳ測定の誤差を打ち消し、移動局３の性格な位置
データを計算する。
【００１７】この位置データは移動局４のパソコン４０
３に送られ、モニターに表示される。位置データをパソ
コン４０３に送信する手段は移動局３と４の距離によっ
て種々の手段を採用でき、距離が短い場合にはケーブル
により、また距離が長い場合には無線通信によることも
できる。
３に送られ、モニターに表示される。位置データをパソ
コン４０３に送信する手段は移動局３と４の距離によっ
て種々の手段を採用でき、距離が短い場合にはケーブル
により、また距離が長い場合には無線通信によることも
できる。
【００１８】次に、移動局４ではＤＧＰＳアンテナ４０
１で４個以上の人工衛星より受信された信号を同時に受
信する。受信した信号はＤＧＰＳ受信機４０２に送られ
る。ＤＧＰＳ受信機４０２では受信した信号により移動
局４のＤＧＰＳアンテナ４０１の位置の計測値Ｌ11を求
める。ＤＧＰＳ受信機４０２に前述のＲＴＫ・ＯＴＦ機
能が付与されており、精度の高い位置計測が可能とな
る。
１で４個以上の人工衛星より受信された信号を同時に受
信する。受信した信号はＤＧＰＳ受信機４０２に送られ
る。ＤＧＰＳ受信機４０２では受信した信号により移動
局４のＤＧＰＳアンテナ４０１の位置の計測値Ｌ11を求
める。ＤＧＰＳ受信機４０２に前述のＲＴＫ・ＯＴＦ機
能が付与されており、精度の高い位置計測が可能とな
る。
【００１９】一方、基準局１から送信された補正情報は
移動局４にも送信され、移動局３の場合と同様に位置デ
ータが求められる。即ち、基準局１から送信された補正
情報は受信用ハイゲインアンテナ４０４で受信する。受
信された補正情報は低雑音指数のプリアンプ４０５に送
られ、信号をよりよく取り出すために出力に不必要な雑
音が抑圧される。雑音を抑圧された補正情報は、受信主
増幅器４０６に送られ出力に可能なレベルにまで増幅さ
れる。増幅された補正情報信号は、信号復調回路４０７
に送られ信号出力レベルに必要な範囲まで復調される。
復調された信号は出力回路４０８を介して、補正情報値
Ｌ12としてＤＧＰＳ受信機４０２に送られる。
移動局４にも送信され、移動局３の場合と同様に位置デ
ータが求められる。即ち、基準局１から送信された補正
情報は受信用ハイゲインアンテナ４０４で受信する。受
信された補正情報は低雑音指数のプリアンプ４０５に送
られ、信号をよりよく取り出すために出力に不必要な雑
音が抑圧される。雑音を抑圧された補正情報は、受信主
増幅器４０６に送られ出力に可能なレベルにまで増幅さ
れる。増幅された補正情報信号は、信号復調回路４０７
に送られ信号出力レベルに必要な範囲まで復調される。
復調された信号は出力回路４０８を介して、補正情報値
Ｌ12としてＤＧＰＳ受信機４０２に送られる。
【００２０】ＤＧＰＳ受信機４０２では、内蔵されたＣ
ＰＵにより、基準局１より送信されたＤＧＰＳ測定シス
テムの補正情報値Ｌ12と、上記計測値Ｌ11とを差引して
ＤＧＰＳ測定の誤差を打ち消し、移動局４の正確な位置
データを計算する。
ＰＵにより、基準局１より送信されたＤＧＰＳ測定シス
テムの補正情報値Ｌ12と、上記計測値Ｌ11とを差引して
ＤＧＰＳ測定の誤差を打ち消し、移動局４の正確な位置
データを計算する。
【００２１】この位置データは移動局４のパソコン４０
３に送られ、モニターに表示される。
３に送られ、モニターに表示される。
【００２２】本発明で用いられるパソコン４０３は、移
動体の種類、誘導作業の種類によってモニター表示され
る画面が選択可能なソフトがインストールされている。
動体の種類、誘導作業の種類によってモニター表示され
る画面が選択可能なソフトがインストールされている。
【００２３】図３にはモニター画面の一例が示されてお
り、同図は移動体である大型船が基準局の設けられた岸
壁に接岸しようといる状態を座標系として示している。
り、同図は移動体である大型船が基準局の設けられた岸
壁に接岸しようといる状態を座標系として示している。
【００２４】同図において、Ｐ1 は例えば大型船（船体
長：１１９ｍ、船体幅：３５ｍ、総トン数：３５，００
０ｔ、馬力：１０，０００馬力）の左舷に設けられた移
動局の座標系位置を示しており、Ｐ2 は大型船の右舷に
設けられた移動局の座標系位置を示している。Ｐ1 、Ｐ
2 の座標系位置は前述のようにしてリアルタイムで入力
されたもので、これらの座標と船体図よりＰ1 ´の位置
を計算により求めた。図示の例ではＰ1 ´の岸壁までの
距離は１１１ｍであり、Ｐ2 の岸壁までの距離は１２９
ｍである。
長：１１９ｍ、船体幅：３５ｍ、総トン数：３５，００
０ｔ、馬力：１０，０００馬力）の左舷に設けられた移
動局の座標系位置を示しており、Ｐ2 は大型船の右舷に
設けられた移動局の座標系位置を示している。Ｐ1 、Ｐ
2 の座標系位置は前述のようにしてリアルタイムで入力
されたもので、これらの座標と船体図よりＰ1 ´の位置
を計算により求めた。図示の例ではＰ1 ´の岸壁までの
距離は１１１ｍであり、Ｐ2 の岸壁までの距離は１２９
ｍである。
【００２５】本例では、Ｐ1 ´、Ｐ2 の位置表示をする
のに、モニター内の座標系以外に、モニター外に表示ブ
ロックを設けて、Ｐ1 ´、Ｐ2 の速度（Ｘ方向、Ｙ方
向）、Ｐ1 ´とＰ2 の方位等を表示することも好まし
い。かかるリアルタイムなモニター画面の位置表示（速
度を含む）によって、ｃｍ以下の高精度の位置が把握で
き、大型船であっても迅速に正確に誘導することが可能
となる。
のに、モニター内の座標系以外に、モニター外に表示ブ
ロックを設けて、Ｐ1 ´、Ｐ2 の速度（Ｘ方向、Ｙ方
向）、Ｐ1 ´とＰ2 の方位等を表示することも好まし
い。かかるリアルタイムなモニター画面の位置表示（速
度を含む）によって、ｃｍ以下の高精度の位置が把握で
き、大型船であっても迅速に正確に誘導することが可能
となる。
【００２６】上記の例では移動局を大型船の右舷と左舷
に設けた例を説明したが、これに限定されず、船首と船
尾、あるいは大型船の任意の２点に設けてもよい。
に設けた例を説明したが、これに限定されず、船首と船
尾、あるいは大型船の任意の２点に設けてもよい。
【００２７】本発明では、本例のように２つの移動局を
設けることによって、正確な位置と方位と速度等が計測
可能であるが、２つの移動局の設置間隔は、各移動局の
位置表示が正確であり、誤差が小さいため、すぐそばに
設置することができるので、設置が容易である。
設けることによって、正確な位置と方位と速度等が計測
可能であるが、２つの移動局の設置間隔は、各移動局の
位置表示が正確であり、誤差が小さいため、すぐそばに
設置することができるので、設置が容易である。
【００２８】上記の例では、移動局を２つ設けた場合を
説明したが、移動局が１つであっても、正確な方向表示
が可能な３次元ＤＧＰＳにより方位を検出することによ
って、同様に迅速に且つ正確に誘導することができる。
この場合移動局２または３のいずれかを３次元ＤＧＰＳ
に置き換えることで実現できる。
説明したが、移動局が１つであっても、正確な方向表示
が可能な３次元ＤＧＰＳにより方位を検出することによ
って、同様に迅速に且つ正確に誘導することができる。
この場合移動局２または３のいずれかを３次元ＤＧＰＳ
に置き換えることで実現できる。
【００２９】以下に本発明に適用される３次元ＤＧＰＳ
について説明する。図４に示すように、例えばプラット
フォーム１０上に複数のＤＧＰＳ受信アンテナ１１、１
２、１３、１４、１５を配置する。ＤＧＰＳ受信アンテ
ナ１１、１２、１３、１４は３次元の情報を求めるため
のものであり、ＤＧＰＳ受信アンテナ１５は位置情報を
求めるためのものである。ＤＧＰＳ受信アンテナ１１と
１２はキールラインＬ上又はこれと平行に向かい合わせ
て配置する（図示の例ではキールラインＬ上に配置して
いる。）。ＤＧＰＳ受信アンテナ１３と１４をキールラ
インに直行する方向に配置する。ＤＧＰＳ受信アンテナ
１５は設置位置が判明した場所に設置すればよいが、Ｄ
ＧＰＳ受信アンテナ１１と１２のライン上に設置すると
が好ましい。
について説明する。図４に示すように、例えばプラット
フォーム１０上に複数のＤＧＰＳ受信アンテナ１１、１
２、１３、１４、１５を配置する。ＤＧＰＳ受信アンテ
ナ１１、１２、１３、１４は３次元の情報を求めるため
のものであり、ＤＧＰＳ受信アンテナ１５は位置情報を
求めるためのものである。ＤＧＰＳ受信アンテナ１１と
１２はキールラインＬ上又はこれと平行に向かい合わせ
て配置する（図示の例ではキールラインＬ上に配置して
いる。）。ＤＧＰＳ受信アンテナ１３と１４をキールラ
インに直行する方向に配置する。ＤＧＰＳ受信アンテナ
１５は設置位置が判明した場所に設置すればよいが、Ｄ
ＧＰＳ受信アンテナ１１と１２のライン上に設置すると
が好ましい。
【００３０】以上のように各受信アンテナを設置し、計
測はＤＧＰＳ受信アンテナ１２を基準に行う。この配置
における方位精度は各受信アンテナ相互の間隔が１ｍと
いう短い距離間隔（ベースライン間隔）でも約０．１°
という高い方位精度が期待できる。それは各受信アンテ
ナで受信したＧＰＳ衛星からの電波のキャリアフェーズ
のディファレンシャル処理に基づいており、各ＤＧＰＳ
受信アンテナでそれぞれ１２個のＧＰＳ衛星からの信号
を、４つのブロックに完全に分離して受信処理するよう
に構成され、移動体のような動きのある物体上に最適な
ダイナミック・キャリブレーションのソフトウエアによ
り処理する。その結果、図５に示すような方位精度を得
ることができる。
測はＤＧＰＳ受信アンテナ１２を基準に行う。この配置
における方位精度は各受信アンテナ相互の間隔が１ｍと
いう短い距離間隔（ベースライン間隔）でも約０．１°
という高い方位精度が期待できる。それは各受信アンテ
ナで受信したＧＰＳ衛星からの電波のキャリアフェーズ
のディファレンシャル処理に基づいており、各ＤＧＰＳ
受信アンテナでそれぞれ１２個のＧＰＳ衛星からの信号
を、４つのブロックに完全に分離して受信処理するよう
に構成され、移動体のような動きのある物体上に最適な
ダイナミック・キャリブレーションのソフトウエアによ
り処理する。その結果、図５に示すような方位精度を得
ることができる。
【００３１】図４において、プラットフォーム１０は架
台あるいはスタンション上に設けることができ、複数の
ＤＧＰＳ受信アンテナ１１、１２、１３、１４、１５の
各設置位置は、変動可能に構成されることが好ましい。
上記の例ではＤＧＰＳ受信アンテナ１２を基準にして各
受信アンテナ相互の間隔が１ｍという短い距離間隔に設
定したが、これに限定されず、任意に変更でき、上記の
例のようにプラットフォーム１０上に複数のＤＧＰＳ受
信アンテナ１１、１２、１３、１４、１５を１〜５ｍの
範囲で設置することによって船舶の幅等に影響されるこ
となく設置場所が選択できる。
台あるいはスタンション上に設けることができ、複数の
ＤＧＰＳ受信アンテナ１１、１２、１３、１４、１５の
各設置位置は、変動可能に構成されることが好ましい。
上記の例ではＤＧＰＳ受信アンテナ１２を基準にして各
受信アンテナ相互の間隔が１ｍという短い距離間隔に設
定したが、これに限定されず、任意に変更でき、上記の
例のようにプラットフォーム１０上に複数のＤＧＰＳ受
信アンテナ１１、１２、１３、１４、１５を１〜５ｍの
範囲で設置することによって船舶の幅等に影響されるこ
となく設置場所が選択できる。
【００３２】本発明では、船舶等の移動体上の移動局に
より位置情報を得る際に、船舶等の移動体全体の動きを
詳細に表すために、上述のように (1) 正確な方向表示が可能な３次元ＤＧＰＳを用いて、
方位を検出して、当該移動局の位置情報と合わせて、当
該移動体全体の動きを詳細に表わすことができる。
より位置情報を得る際に、船舶等の移動体全体の動きを
詳細に表すために、上述のように (1) 正確な方向表示が可能な３次元ＤＧＰＳを用いて、
方位を検出して、当該移動局の位置情報と合わせて、当
該移動体全体の動きを詳細に表わすことができる。
【００３３】(2) 他の方法としては、上述の移動局に対
して、その移動体の大きさに応じた距離だけ離れた地点
にもう一つの移動局を設置して、その正確な位置情報に
より船舶等移動体全体の正確な動きを表示することが可
能である。
して、その移動体の大きさに応じた距離だけ離れた地点
にもう一つの移動局を設置して、その正確な位置情報に
より船舶等移動体全体の正確な動きを表示することが可
能である。
【００３４】この２つのいずれの方法を採用するかは、
常設か、入港時にのみ設置するか、あるいは船舶等の移
動体の構造等に基づいて決定する。特に船舶等の移動体
が極端に大きいマンモスタンカーの場合、その船舶が接
岸する速度は、岸壁から２００ｍ以内に接近してきた場
合、接岸直前の岸壁に与える衝撃を最小限にするために
は、当該船舶の接岸速度は秒速１０ｃｍ以内に押えるよ
う指導されており、その速度は接岸直前では秒速１ｃｍ
まで落とせることが望ましい。
常設か、入港時にのみ設置するか、あるいは船舶等の移
動体の構造等に基づいて決定する。特に船舶等の移動体
が極端に大きいマンモスタンカーの場合、その船舶が接
岸する速度は、岸壁から２００ｍ以内に接近してきた場
合、接岸直前の岸壁に与える衝撃を最小限にするために
は、当該船舶の接岸速度は秒速１０ｃｍ以内に押えるよ
う指導されており、その速度は接岸直前では秒速１ｃｍ
まで落とせることが望ましい。
【００３５】このような超微速度を検出するために、本
発明では、ＲＴＫ・ＯＴＦ機能を有するｃｍ以下の位置
測定精度とＤＧＰＳの処理速度が１秒以下の性能を有す
るＤＧＰＳを使用することが好ましい。
発明では、ＲＴＫ・ＯＴＦ機能を有するｃｍ以下の位置
測定精度とＤＧＰＳの処理速度が１秒以下の性能を有す
るＤＧＰＳを使用することが好ましい。
【００３６】本発明は、上述のように大型船舶の接岸誘
導システムに適用できるが、本発明の適用範囲はこれに
限定されず、ケーソンの設置作業、クレーン船の誘導、
地盤改良船の誘導支援、浚渫船の浚渫作業、捨石均し船
の誘導、深浅測量支援、その他、種々の移動体の誘導シ
ステムに適用できる。
導システムに適用できるが、本発明の適用範囲はこれに
限定されず、ケーソンの設置作業、クレーン船の誘導、
地盤改良船の誘導支援、浚渫船の浚渫作業、捨石均し船
の誘導、深浅測量支援、その他、種々の移動体の誘導シ
ステムに適用できる。
【００３７】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、操縦者に
現在位置、目的地及びその場所に至る経路、周囲の地形
及び誘導に必要な各部の移動速度、方向等をモニター表
示して、船舶等の移動体を指定した任意の位置や場所
に、正確且つ安全に誘導する移動体の誘導システムを提
供できる。
現在位置、目的地及びその場所に至る経路、周囲の地形
及び誘導に必要な各部の移動速度、方向等をモニター表
示して、船舶等の移動体を指定した任意の位置や場所
に、正確且つ安全に誘導する移動体の誘導システムを提
供できる。
【図１】本発明一実施形態を示す概略図
【図２】図１の概略回路図
【図３】モニター表示例を示す図
【図４】３次元ＤＧＰＳにおける各受信アンテナの設置
例を示す図
例を示す図
【図５】ベースライン間の距離と精度の関係を示す図
１：基準局 １０１：ＤＧＰＳ受信用アンテナ １０２：ＤＧＰＳ受信機 １０３：送信機 １０４：送信用アンテナ ２：移動体 ３：移動局 ３０１：ＤＧＰＳアンテナ ３０２：ＤＧＰＳ受信機 ３０３：受信用ハイゲインアンテナ ３０４：プリアンプ ３０５：受信主増幅器 ３０６：信号復調回路 ３０７：出力回路 ４：移動局 ４０１：ＤＧＰＳアンテナ ４０２：ＤＧＰＳ受信機 ４０３：パソコン ４０４：受信用ハイゲインアンテナ ４０５：プリアンプ ４０６：受信主増幅器 ４０７：信号復調回路 ４０８：出力回路
Claims (2)
- 【請求項１】陸上の正確に測量されて得られた高精度位
置情報を入力したディファレンシャル・グローバル・ポ
ジショニングシステム（以下、ＤＧＰＳという）受信機
と、当該ＤＧＰＳ受信機より得られる補正情報を無線で
伝達する無線機とにより構成される設備を前記の陸上の
正確に測量された位置に設置して基準局とし、計測しよ
うとする移動体上にＤＧＰＳ受信機と、前記の基準局よ
り伝送されてくる補正情報を受信する無線受信機とによ
り構成される設備を設置して移動局とし、前記基準局よ
りの補正情報と前記移動局により得られる位置情報との
差を修正して得られた正確な位置情報をリアルタイム・
キネマティック・オンザフライ（以下、「ＲＴＫ・ＯＴ
Ｆ」という）機能により得られる当該移動局の計測信号
をプログラム処理して当該移動体上の移動局の正確な位
置情報と速度ベクトルを求め、誘導目的地と移動体との
関係情報を画像表示すると共に操縦者に提供する移動体
の誘導システムであって、 前記移動局に用いられるＤＧＰＳが正確な方向表示の可
能な３次元ＤＧＰＳであり、該３次元ＤＧＰＳにより方
位を検出して、前記移動局の位置情報とを合わせて、当
該移動体全体の動きを詳細に表わすことを特徴とする移
動体の誘導システム。 - 【請求項２】陸上の正確に測量されて得られた高精度位
置情報を入力したＤＧＰＳ受信機と、当該ＤＧＰＳ受信
機より得られる補正情報を無線で伝達する無線機とによ
り構成される設備を前記の陸上の正確に測量された位置
に設置して基準局とし、計測しようとする移動体上にＤ
ＧＰＳ受信機と、前記の基準局より伝送されてくる補正
情報を受信する無線受信機とにより構成される設備を設
置して移動局とし、前記基準局よりの補正情報と前記移
動局により得られる位置情報との差を修正して得られた
正確な位置情報をＲＴＫ・ＯＴＦ機能により得られる当
該移動局の計測信号をプログラム処理して当該移動体上
の移動局の正確な位置情報と速度ベクトルを求め、誘導
目的地と移動体との関係情報を画像表示すると共に操縦
者に提供する移動体の誘導システムであって、 前記移動局とは別に、移動体の大きさに応じた距離だけ
離れた地点に他の一つの移動局を設置して、その正確な
位置情報により移動体全体の正確な動きを表示すること
を特徴とする移動体の誘導システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992297A JPH10206178A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 移動体の誘導システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992297A JPH10206178A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 移動体の誘導システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206178A true JPH10206178A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=12012723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992297A Pending JPH10206178A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 移動体の誘導システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10206178A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100314987B1 (ko) * | 1999-12-10 | 2001-11-24 | 김형벽ㅂ | 선속자동측정방법 |
| KR20010113371A (ko) * | 2000-06-19 | 2001-12-28 | 지규인 | 인터넷망을 이용한 ｄｇｐｓ와 ｒｔｋ 서비스 시스템 및그 제어방법 |
| KR100446817B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2004-09-01 | (주)토탈소프트뱅크 | 국소 지역에서의 실시간 자기 차분 터미널 위치인식 시스템, 및 상기 시스템을 이용한 이동국의 위치인식 방법 |
| KR100574655B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2006-04-28 | 엘지전자 주식회사 | 무선통신망의 가입자 위치 정보 서비스 방법 |
| KR20180076967A (ko) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 대우조선해양 주식회사 | Gps신호를 이용한 반목 자동설치 장치 및 방법 |
| WO2018216535A1 (ja) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | 古野電気株式会社 | 映像生成装置 |
| CN109471142A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-15 | 国网福建省电力有限公司厦门供电公司 | 一种基于rtk差分定位的工作轨迹识别方法 |
| CN110082786A (zh) * | 2018-01-25 | 2019-08-02 | 天津市水利科学研究院 | 一种刚性机械臂小型清淤船清淤效果实时监控系统 |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP1992297A patent/JPH10206178A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100314987B1 (ko) * | 1999-12-10 | 2001-11-24 | 김형벽ㅂ | 선속자동측정방법 |
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| JPWO2018216535A1 (ja) * | 2017-05-24 | 2020-04-09 | 古野電気株式会社 | 映像生成装置 |
| CN110520692A (zh) * | 2017-05-24 | 2019-11-29 | 古野电气株式会社 | 影像生成装置 |
| WO2018216535A1 (ja) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | 古野電気株式会社 | 映像生成装置 |
| US11270512B2 (en) | 2017-05-24 | 2022-03-08 | Furuno Electric Co., Ltd. | Image generating device for generating three-dimensional display data |
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| CN109471142A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-15 | 国网福建省电力有限公司厦门供电公司 | 一种基于rtk差分定位的工作轨迹识别方法 |
| CN109471142B (zh) * | 2018-10-25 | 2021-03-09 | 国网福建省电力有限公司厦门供电公司 | 一种基于rtk差分定位的工作轨迹识别方法 |
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