JPH1048315A - Apparatus and system for reception from satellite - Google Patents

Apparatus and system for reception from satellite

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JPH1048315A
JPH1048315A JP8202581A JP20258196A JPH1048315A JP H1048315 A JPH1048315 A JP H1048315A JP 8202581 A JP8202581 A JP 8202581A JP 20258196 A JP20258196 A JP 20258196A JP H1048315 A JPH1048315 A JP H1048315A
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JP
Japan
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reception
receiving
channel
received
satellite
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Application number
JP8202581A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukinori Hirai
幸紀 平井
Takayuki Kurokawa
隆之 黒川
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.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsumi Electric Co Ltd filed Critical Mitsumi Electric Co Ltd
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an apparatus and a system in which an error generated in position data is reduced when radio waves transmitted from an artificial satellite are multipath-received in a plurality of propagation routes. SOLUTION: A GPS receiving apparatus 3 is constituted of an antenna unit 4 which receives radio waves from a plurality of GPS satellites 2, of a GPS body unit 5 which computes a present position on the basis of signals received by the antenna unit 4 and of an operating and display part 6 which displays a map around the present position. The GPS body unit 5 is composed of an RF converter 9 and of a GPS demodulation and computing part 10. A CPU 14 at the GPS demodulation and computing part 10 judges whether a receivable new channel is increased or not. When it is detected that the new channel is increased, the movement speed of a receiving position is computed on the basis of the difference between recently received data and previously received data. When the speed is at a prescribed value or higher, it is judged that received data which is received by the new reception channel is received indirectly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星からの電
波を受信し、受信した信号に基づいて現在位置を検出す
る衛星受信装置及び衛星通信システムに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a satellite receiver and a satellite communication system which receive radio waves from artificial satellites and detect the current position based on the received signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】人工衛星からの電波を受信して現在位置
を求める衛星受信装置及び衛星受信装置を使用した衛星
通信システムとして全世界的側位システム:GPS(Gl
obal Positioning System)を利用した商品開発(例え
ば、測量システムやナビゲーションシステム等)が進め
られている。このGPSは、地球の大気圏外に打ち上げ
られた非静止衛星から放射された電波を受信して受信位
置を求める非静止衛星通信システムであり、軌道高度約
2万kmに周期約12時間、軌道傾斜角度55度で6つ
の軌道面に24個の人工衛星が配置されている。
2. Description of the Related Art A global positioning system: GPS (Gl) is used as a satellite receiver for receiving a radio wave from an artificial satellite to determine the current position and a satellite communication system using the satellite receiver.
Product development using an obal positioning system (for example, a surveying system or a navigation system) is underway. This GPS is a non-geostationary satellite communication system that receives radio waves radiated from a non-geostationary satellite launched outside the earth's atmosphere and obtains a reception position. The GPS has an orbit altitude of about 20,000 km, a period of about 12 hours, and an inclination of orbit. Twenty-four satellites are arranged in six orbit planes at an angle of 55 degrees.

【0003】GPSで使用される人工衛星(以下「GP
S衛星」と称する)は、精密時刻標準として10-13
日(10ナノ秒/日)の高安定ルビジウム発振器とセシ
ウム発振器の原子時計を搭載している。そして、全ての
GPS衛星の時刻信号がGPSのシステム全体として管
理されている時刻に同期している。
[0003] Artificial satellites used in GPS (hereinafter referred to as "GP
S satellite)) is 10 -13 /
It is equipped with a highly stable rubidium oscillator (10 nanoseconds / day) and an atomic clock of cesium oscillator. The time signals of all the GPS satellites are synchronized with the time managed as the entire GPS system.

【0004】そのため、各GPS衛星に搭載された原子
時計は、地上の制御局によって常にモニタされており、
定期的に更新された時刻補正データが衛星の軌道予測デ
ータと共に各GPS衛星に送信され、各GPS衛星から
はこの軌道予測データが電波により地上に向けて送信さ
れる。
Therefore, the atomic clock mounted on each GPS satellite is constantly monitored by a ground control station.
Periodically updated time correction data is transmitted to each GPS satellite together with the satellite orbit prediction data, and each GPS satellite transmits the orbit prediction data to the ground by radio waves.

【0005】尚、GPS衛星から送信された航法信号
は、PN(Pseudo Noise:擬似雑音)コードでスペクト
ル拡散変調されたPSK波(Phase Shift Keying:位相
偏移キーイング)で1575.42MHz(L1)と1
227.6MHz(L2)の2種類の電波が送信されて
いる。このコードはPコード(Precision Code) とC/
Aコード(Clear and Acquisition Code) の2種類があ
る。Pコードは10.23Mbps、周期1週間でL1
とL2の2波使用により電離層補正が行われ、精密測位
を可能にしている。C/Aコードは、1.023Mbp
s、周期約1ミリ秒でL1のみを使用する。
[0005] A navigation signal transmitted from a GPS satellite is 1575.42 MHz (L1) as a PSK wave (Phase Shift Keying) subjected to spread spectrum modulation with a PN (Pseudo Noise) code. 1
Two types of radio waves of 227.6 MHz (L2) are transmitted. This code consists of P code (Precision Code) and C /
There are two types of A code (Clear and Acquisition Code). P code is 10.23 Mbps, L1 in one week cycle
And L2 are used to perform ionospheric correction, thereby enabling precise positioning. The C / A code is 1.023Mbp
s, using only L1 with a period of about 1 ms.

【0006】GPSを利用した測位方法には、次のよう
な原理的に方式の異なる2つの方法がある。として、
直接法による測位で複数の衛星からの電波を受け、その
航法情報(衛星の時刻、軌道要素等)を解読することに
より受信位置を直接算出する方法と、として干渉法に
よる測位方法で2地点に置いた受信装置でGPS衛星か
らの電波を受信し、2台の受信装置に到達する信号の到
達時間差から相対測位を行う方法とがある。
There are two types of positioning methods using the GPS, which differ in principle from each other as follows. As
A method to directly calculate the receiving position by receiving radio waves from multiple satellites by direct method positioning and decoding its navigation information (satellite time, orbital elements, etc.) There is a method of receiving radio waves from GPS satellites with a receiver placed and performing relative positioning based on a difference in arrival time between signals reaching the two receivers.

【0007】上記の直接法では、受信装置が3個以上
のGPS衛星から送信された航法信号を受信し、受信装
置に内蔵された水晶時計の時刻と航法情報から得られる
衛星時刻との差から衛星までの距離を測定して受信点の
3次元的位置を求めることができる。実際には、受信装
置の時計自体がずれている可能性があるので、時計の誤
差は4個以上のGPS衛星から送信された観測データか
ら受信装置の位置座標と共に算出できる。
In the above direct method, the receiving device receives navigation signals transmitted from three or more GPS satellites, and calculates the difference between the time of the quartz clock built in the receiving device and the satellite time obtained from the navigation information. The three-dimensional position of the receiving point can be obtained by measuring the distance to the satellite. Actually, since the clock of the receiving apparatus itself may be shifted, the error of the clock can be calculated together with the position coordinates of the receiving apparatus from observation data transmitted from four or more GPS satellites.

【0008】このの直接法による測位精度は、Pコー
ドで10m以内、C/Aコードで30〜100m程度と
なる。尚、C/Aコードの測位精度は、衛星の航法情報
(軌道、時刻)に故意に誤差を与えるSA(Selective
Availability:選択利用)と呼ばれる利用制約により測
位精度の劣化が図られているが、一般にC/Aコードを
使用する方法が自動車等の移動体測位方法として用いら
れている。
The positioning accuracy by the direct method is within 10 m for the P code and about 30 to 100 m for the C / A code. Note that the positioning accuracy of the C / A code is SA (Selective) that intentionally causes an error in the navigation information (orbit, time) of the satellite.
Although the positioning accuracy is degraded due to a usage constraint called “Availability: selective use”, a method using a C / A code is generally used as a method for positioning a mobile body such as an automobile.

【0009】また、上記の干渉法では、2台の受信装
置に到達する到達する信号の到達時間差から相対測位を
行うため、GPS衛星から放射された電波の伝搬遅延及
びGPS衛星の時刻誤差等を相殺することができるとい
う利点があり、の直接法による測位よりも高い精度で
測位することができるので、測地・測量用としての開発
が進められている。
Further, in the above-described interference method, relative positioning is performed based on the arrival time difference between signals arriving at the two receivers. Since it has the advantage of being able to cancel and can be positioned with higher accuracy than positioning by the direct method, development for geodetic and surveying is under way.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このようにしてGPS
衛星から電波が送信されてから受信されるまでの時間を
基に現在位置を求める衛星受信システムでは、各GPS
衛星に精密な原子時計が搭載されているのに対し、衛星
受信装置には水晶発振器を有する時計が搭載されている
だけである。そのため、衛星受信装置の時刻情報に時計
オフセットが生じやすい。
SUMMARY OF THE INVENTION In this way, the GPS
In a satellite receiving system that obtains the current position based on the time from when a radio wave is transmitted from a satellite to when it is received, each GPS
While a satellite has a precise atomic clock, the satellite receiver only has a clock with a crystal oscillator. Therefore, a clock offset easily occurs in the time information of the satellite receiver.

【0011】そこで、衛星受信装置では、3個以上(4
個〜12個程度)のGPS衛星から送信された電波を同
時に受信し、各GPS衛星と受信点との間の時計オフセ
ットを含んだ擬似距離データと各受信衛星の軌道位置デ
ータとから受信点の位置を演算している。そのため、衛
星受信装置には、4〜12個の受信チャンネルが設けら
れている。
Therefore, in a satellite receiver, three or more (4
(About 12 pieces) of GPS satellites are received at the same time, and the pseudo-range data including the clock offset between each GPS satellite and the receiving point and the orbital position data of each receiving satellite are used to determine the receiving point. The position is calculated. Therefore, the satellite receiver is provided with 4 to 12 reception channels.

【0012】また、GPS衛星からの電波は、直進する
のではなく電離層あるいは成層圏、対流圏を通過する際
ある曲率で湾曲するため、受信地点からGPS衛星まで
の距離は擬似距離として算出される。しかも、GPS衛
星は移動しながら電波を地上に向けて放射しているた
め、同一衛星からの電波を地上の広範囲で受信可能であ
る。
Further, radio waves from a GPS satellite do not travel straight but curve at a certain curvature when passing through the ionosphere, stratosphere, and troposphere. Therefore, the distance from the receiving point to the GPS satellite is calculated as a pseudo distance. In addition, since the GPS satellites emit radio waves toward the ground while moving, they can receive radio waves from the same satellite over a wide area on the ground.

【0013】ところが、GPS衛星から送信された電波
は広範囲に放射されているため、衛星受信装置のアンテ
ナに直接受信される場合と、建物等に反射して間接的に
受信される場合がある。このように同一のGPS衛星か
ら送信された電波が複数の伝搬経路で多重受信される所
謂マルチパスが生じると、同一周波数の信号がある時間
差で複数回受信されてしまうため、算出された位置デー
タに誤差が入ってしまい受信地点からGPS衛星までの
正確な距離(擬似距離)を求めることができず、ディス
プレイに表示された現在位置が不正確なものになってし
まう。
However, since radio waves transmitted from GPS satellites are radiated over a wide range, there are cases where the radio waves are directly received by an antenna of a satellite receiving device, and cases where they are indirectly reflected by a building or the like. As described above, when a so-called multipath in which radio waves transmitted from the same GPS satellite are multiplexed and received on a plurality of propagation paths occurs, a signal of the same frequency is received a plurality of times with a certain time difference. , An accurate distance (pseudorange) from the receiving point to the GPS satellite cannot be obtained, and the current position displayed on the display becomes inaccurate.

【0014】このようにGPS衛星から送信された電波
を受信して測位を行う衛星受信装置及び衛星受信システ
ムでは、マルチパスがあるとGPS衛星までの距離(擬
似距離)を正確に求めることができず、特に移動体の現
在位置を表示する場合には、頻繁にマルチパスが発生す
るため、ディスプレイに表示された現在位置の誤差が大
きくなるといった問題があった。
As described above, in a satellite receiving apparatus and a satellite receiving system which perform positioning by receiving a radio wave transmitted from a GPS satellite, if there is a multipath, the distance (pseudo distance) to the GPS satellite can be accurately obtained. In particular, when displaying the current position of the moving object, frequent multipaths occur, so that there is a problem that the error of the current position displayed on the display increases.

【0015】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、上記問題を解消した衛星受信装置及び衛星受信
システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a satellite receiving apparatus and a satellite receiving system that solve the above problems.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、本発明は以下のような特徴を有する。上
記請求項1の発明では、複数の受信チャンネルのうち人
工衛星からの電波を受信した受信チャンネルをロックす
る受信器と、該受信器の受信チャンネルにより受信され
た受信データに基づき現在位置を演算する演算手段とを
有する衛星受信装置において、前記受信チャンネルによ
り受信された今回の受信データと前回の受信データとの
差により受信位置の移動速度を演算する速度演算手段
と、該速度演算手段により算出された速度が所定値以上
であるとき、前記受信チャンネルにより受信された受信
データが間接受信によるものであると判定する間接受信
判定手段と、を備えてなることを特徴とするものであ
る。
Means for Solving the Problems The present invention has the following features in order to solve the above problems. According to the first aspect of the present invention, a receiver that locks a reception channel that has received a radio wave from an artificial satellite among a plurality of reception channels, and calculates a current position based on reception data received by the reception channel of the receiver. A speed calculating means for calculating a moving speed of a receiving position based on a difference between current reception data received by the reception channel and previous reception data; and And an indirect reception determining means for determining that the received data received by the receiving channel is due to indirect reception when the speed is equal to or higher than a predetermined value.

【0017】従って、請求項1によれば、受信チャンネ
ルにより受信された今回の受信データと前回の受信デー
タとの差により受信位置の移動速度を演算し、算出され
た速度が所定値以上であるとき、受信チャンネルにより
受信された受信データが間接受信によるものであると判
定するため、人工衛星から送信された電波が複数の伝搬
経路で多重受信されても受信チャンネルが間接受信して
得られた受信データを排除して再度当該受信チャンネル
による受信周波数をサーチさせて直接受信により得られ
た誤差の少ない現在位置を求めることができる。
Therefore, according to the first aspect, the moving speed of the receiving position is calculated based on the difference between the current received data received by the receiving channel and the previous received data, and the calculated speed is equal to or higher than a predetermined value. Sometimes, in order to determine that the received data received by the receiving channel is due to indirect reception, even if the radio wave transmitted from the artificial satellite is multiplexed and received on a plurality of propagation paths, the receiving channel is obtained by indirect reception. Excluding the received data, the receiving frequency of the receiving channel is searched again, and the current position with a small error obtained by the direct receiving can be obtained.

【0018】また、請求項2の発明では、複数の受信チ
ャンネルのうち人工衛星からの電波を受信した受信チャ
ンネルをロックする受信器と、該受信器の受信チャンネ
ルにより受信された受信データに基づき現在位置を演算
する演算手段とを有する衛星受信装置において、受信可
能になった新たな受信チャンネルが増えたか否かを判定
する新受信チャンネル判定手段と、該新受信チャンネル
判定手段により新受信チャンネルが増えたことが検出さ
れた場合、前記複数の受信チャンネルにより受信された
今回の受信データと前回の受信データとの差により受信
位置の移動速度を演算する速度演算手段と、該速度演算
手段により算出された速度が所定値以上であるとき、新
受信チャンネルにより受信された受信データが間接受信
によるものであると判定する間接受信判定手段と、を有
することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a receiver for locking a reception channel of a plurality of reception channels that has received radio waves from an artificial satellite, and a receiver which locks a reception channel based on reception data received by the reception channel of the receiver. In a satellite receiving apparatus having a calculating means for calculating a position, a new receiving channel determining means for determining whether or not a new receiving channel that has become receivable has increased, and the new receiving channel determining means increasing the new receiving channel. If it is detected that the moving speed of the receiving position is calculated based on the difference between the current received data received by the plurality of receiving channels and the previous received data, the speed calculating unit calculates the moving speed of the receiving position. When the received speed is equal to or higher than a predetermined value, the received data received by the new reception channel is due to indirect reception. Indirect reception determination means for determining, is characterized in that it has a.

【0019】従って、請求項2によれば、新受信チャン
ネルが増えたことが検出された場合、複数の受信チャン
ネルにより受信された今回の受信データと前回の受信デ
ータとの差により受信位置の移動速度を演算し、算出さ
れた速度が所定値以上であるとき、新受信チャンネルに
より受信された受信データが間接受信によるものである
と判定するため、人工衛星から送信された電波が複数の
伝搬経路で多重受信されても受信チャンネルが間接受信
して得られた受信データを排除して再度当該受信チャン
ネルによる受信周波数をサーチさせて直接受信により得
られた誤差の少ない現在位置を求めることができる。
Therefore, according to the present invention, when it is detected that the number of new reception channels has increased, the reception position shifts due to the difference between the current reception data received by a plurality of reception channels and the previous reception data. When the speed is calculated and the calculated speed is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the received data received by the new reception channel is due to indirect reception. Even if the reception channel is multiplexed, the reception data obtained by indirect reception of the reception channel is excluded and the reception frequency of the reception channel is searched again, so that the current position with a small error obtained by direct reception can be obtained.

【0020】また、請求項3の発明では、複数の人工衛
星と、複数の受信チャンネルのうち人工衛星からの電波
を受信した受信チャンネルをロックすると共に、該受信
チャンネルにより受信された受信データに基づき現在位
置を演算する衛星受信装置とを有する衛星受信システム
において、前記衛星受信装置は、前記受信チャンネルに
より受信された今回の受信データと前回の受信データと
の差により受信位置の移動速度を演算する速度演算手段
と、該速度演算手段により算出された速度が所定値以上
であるとき、前記受信チャンネルにより受信された受信
データが間接受信によるものであると判定する間接受信
判定手段と、を有することを特徴とするものである。
According to the third aspect of the present invention, a plurality of artificial satellites and a receiving channel among the plurality of receiving channels that receive radio waves from the artificial satellite are locked, and based on received data received by the receiving channel. In a satellite receiving system having a satellite receiving device for calculating a current position, the satellite receiving device calculates a moving speed of a receiving position based on a difference between current received data received by the receiving channel and previous received data. Speed calculation means, and indirect reception determination means for determining, when the speed calculated by the speed calculation means is equal to or more than a predetermined value, the reception data received by the reception channel is due to indirect reception. It is characterized by the following.

【0021】従って、請求項3によれば、請求項1と同
様に、受信チャンネルにより受信された今回の受信デー
タと前回の受信データとの差により受信位置の移動速度
を演算し、算出された速度が所定値以上であるとき、受
信チャンネルにより受信された受信データが間接受信に
よるものであると判定するため、人工衛星から送信され
た電波が複数の伝搬経路で多重受信されても受信チャン
ネルが間接受信して得られた受信データを排除して再度
当該受信チャンネルによる受信周波数をサーチさせて直
接受信により得られた誤差の少ない現在位置を求めるこ
とができる。
Therefore, according to the third aspect, similarly to the first aspect, the moving speed of the receiving position is calculated based on the difference between the current reception data received by the reception channel and the previous reception data. When the speed is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the received data received by the receiving channel is due to indirect reception. Reception data obtained by indirect reception is excluded, and the reception frequency of the reception channel is searched again, so that the current position with a small error obtained by direct reception can be obtained.

【0022】また、請求項4の発明では、複数の人工衛
星と、複数の受信チャンネルのうち人工衛星からの電波
を受信した受信チャンネルをロックすると共に、該受信
チャンネルにより受信された受信データに基づき現在位
置を演算する衛星受信装置とを有する衛星受信システム
において、前記衛星受信装置は、受信可能になった新た
な受信チャンネルが増えたか否かを判定する新受信チャ
ンネル判定手段と、該新受信チャンネル判定手段により
新受信チャンネルが増えたことが検出された場合、前記
複数の受信チャンネルにより受信された今回の受信デー
タと前回の受信データとの差により受信位置の移動速度
を演算する速度演算手段と、該速度演算手段により算出
された速度が所定値以上であるとき、新受信チャンネル
により受信された受信データが間接受信によるものであ
ると判定する間接受信判定手段と、を有することを特徴
とするものである。
According to the fourth aspect of the present invention, a plurality of artificial satellites and a receiving channel for receiving radio waves from the artificial satellite among the plurality of receiving channels are locked, and based on received data received by the receiving channel. A satellite receiving system for calculating a current position, the satellite receiving device comprising: a new receiving channel determining means for determining whether or not a new receiving channel has become receivable; Speed calculating means for calculating the moving speed of the receiving position based on the difference between the current reception data received by the plurality of reception channels and the previous reception data when the increase in the number of new reception channels is detected by the determination means; When the speed calculated by the speed calculating means is equal to or higher than a predetermined value, the speed is received by the new reception channel. Shin data is characterized in that it has an indirect reception determination means determines that due indirectly receiving the.

【0023】従って、請求項4によれば、請求項2と同
様に、新受信チャンネルが増えたことが検出された場
合、複数の受信チャンネルにより受信された今回の受信
データと前回の受信データとの差により受信位置の移動
速度を演算し、算出された速度が所定値以上であると
き、新受信チャンネルにより受信された受信データが間
接受信によるものであると判定するため、人工衛星から
送信された電波が複数の伝搬経路で多重受信されても受
信チャンネルが間接受信して得られた受信データを排除
して再度当該受信チャンネルによる受信周波数をサーチ
させて直接受信により得られた誤差の少ない現在位置を
求めることができる。
Therefore, according to the fourth aspect, similarly to the second aspect, when it is detected that the number of new reception channels has increased, the present reception data and the previous reception data received by a plurality of reception channels are used. Calculates the moving speed of the receiving position from the difference, and when the calculated speed is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the received data received by the new receiving channel is due to indirect reception. Even if the received radio wave is multiplex-received on multiple propagation paths, the received data obtained by indirect reception of the receiving channel is excluded, the receiving frequency of the receiving channel is searched again, and the error obtained by the direct reception is small. The position can be determined.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施例の構成図
に示す。GPS受信システム(衛星受信システム)1
は、地球の大気圏外に打ち上げられた非静止衛星から送
信された電波を受信して受信位置を求める非静止衛星通
信システムであり、軌道高度約2万kmの軌道面に24
個のGPS衛星2が配置されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. GPS receiving system (satellite receiving system) 1
Is a non-geostationary satellite communication system that receives a radio wave transmitted from a non-geostationary satellite launched out of the earth's atmosphere and obtains a reception position.
GPS satellites 2 are arranged.

【0025】GPS受信装置(衛星受信装置)3は、少
なくとも4個のGPS衛星2(2a〜2d)からの電波
を受信するアンテナユニット4と、アンテナユニット4
で受信された信号から現在位置を演算するGPS本体ユ
ニット(受信器)5と、現在位置の周辺地図を表示する
操作・表示部6から構成されている。
The GPS receiver (satellite receiver) 3 includes an antenna unit 4 for receiving radio waves from at least four GPS satellites 2 (2a to 2d), and an antenna unit 4
A GPS main unit (receiver) 5 for calculating the current position from the signal received by the controller 5 and an operation / display unit 6 for displaying a map around the current position.

【0026】アンテナユニット4は、GPS衛星2(2
a〜2d)からの電波を受信するアンテナ7と、アンテ
ナ7で受信された信号を増幅するLNA(ローノイズア
ンプ)8とよりなる。また、GPS本体ユニット5は、
RF信号を中間周波信号(IF)に変換するRFコンバ
ータ9と、RFコンバータ9からの中間周波信号(I
F)を復調したディジタルデータを生成した後、このデ
ィジタルデータを用いて演算処理を行い、位置データ、
速度データ等の測位データを生成するGPS復調・演算
部10からなる。
The antenna unit 4 is connected to the GPS satellite 2 (2
The antenna 7 includes an antenna 7 for receiving radio waves from a to 2d) and an LNA (low noise amplifier) 8 for amplifying a signal received by the antenna 7. In addition, the GPS main unit 5
An RF converter 9 for converting an RF signal into an intermediate frequency signal (IF), and an intermediate frequency signal (I
After generating digital data obtained by demodulating F), arithmetic processing is performed using the digital data to obtain position data,
It comprises a GPS demodulation / arithmetic unit 10 for generating positioning data such as speed data.

【0027】従って、GPS衛星2(2a〜2d)から
地上に放射された電波は、アンテナユニット4で受信さ
れて増幅された後、RFコンバータ9に供給される。R
Fコンバータ9は、図示しないがRFアンプ、第1及び
第2のミキサ、第1及び第2のIF回路、VCO及びP
LL回路等から構成される。そして、RFコンバータ9
は、RF信号を中間周波信号(IF)に変換して、GP
S復調・演算部10に供給する。
Therefore, radio waves radiated from the GPS satellites 2 (2a to 2d) to the ground are received by the antenna unit 4, amplified, and then supplied to the RF converter 9. R
Although not shown, the F converter 9 includes an RF amplifier, first and second mixers, first and second IF circuits, VCO and P
An LL circuit and the like are provided. And the RF converter 9
Converts an RF signal into an intermediate frequency signal (IF),
It is supplied to the S demodulation / arithmetic unit 10.

【0028】さらに、GPS復調・演算部10は、現在
位置を特定するための位置データ、速度データ等の測位
データを操作・表示部6に出力し、操作・表示部6は、
操作部のキーボードで行われた操作に応じて、GPS復
調・演算部10から供給された測位データ(受信位置)
を表示する。尚、GPS受信装置3がメモリカード等に
より地図データを持っている場合には、操作・表示部6
に周辺地図及び地図上に現在位置を表示する。
Further, the GPS demodulation / arithmetic unit 10 outputs positioning data such as position data and speed data for specifying the current position to the operation / display unit 6, and the operation / display unit 6
Positioning data (reception position) supplied from the GPS demodulation / arithmetic unit 10 in response to an operation performed on the keyboard of the operation unit
Is displayed. When the GPS receiver 3 has map data by a memory card or the like, the operation / display unit 6
And the current location on the map.

【0029】図2はGPS復調・演算部10の構成を示
すブロック図である。GPS復調・演算部10は、CP
U14と、カスタムLSI15と、TCXO(温度補償
水晶発振器)16とから構成される。CPU14は、操
作・表示部6のキー操作により衛星サーチ制御、キャリ
ア同期制御、C/Aコード同期制御を行い、操作・表示
部6にGPS衛星2(2a〜2d)と利用者の現在位置
との距離(補正なし)を示す疑似距離データを出力す
る。カスタムLSI15は、RFコンバータ9より中間
周波数信号(IF)が入力されると共にTCXO16よ
り温度補償されたクロックが入力されるもので、ベース
バンドコンバータ、キャリア同期回路、相関処理回路、
C/Aコード発生回路、C/Aコード同期回路、ベース
バンドフィルタ、PSK(位相シフトキーイング)デー
タ復調回路、及びCPU周辺ロジックを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the GPS demodulation / arithmetic unit 10. The GPS demodulation / arithmetic unit 10 has a CP
U14, a custom LSI 15, and a TCXO (temperature compensated crystal oscillator) 16. The CPU 14 performs satellite search control, carrier synchronization control, and C / A code synchronization control by operating the keys on the operation / display unit 6, and displays the GPS satellites 2 (2 a to 2 d) and the current position of the user on the operation / display unit 6. The pseudo distance data indicating the distance (without correction) is output. The custom LSI 15 receives an intermediate frequency signal (IF) from the RF converter 9 and a temperature-compensated clock from the TCXO 16, and includes a baseband converter, a carrier synchronization circuit, a correlation processing circuit,
It includes a C / A code generation circuit, a C / A code synchronization circuit, a baseband filter, a PSK (phase shift keying) data demodulation circuit, and CPU peripheral logic.

【0030】TCXO16は、ハウジング内に温度補償
を行うため温度センサ17が内蔵されており、ハウジン
グ側面には温度センサ17により検出された温度信号を
出力するための出力端子18が設けられている。そし
て、出力端子18から引き出されたリード線19はCP
U14の入力端子20に接続されている。
The TCXO 16 has a built-in temperature sensor 17 for performing temperature compensation in a housing, and an output terminal 18 for outputting a temperature signal detected by the temperature sensor 17 is provided on a side surface of the housing. The lead wire 19 drawn from the output terminal 18 is
It is connected to the input terminal 20 of U14.

【0031】そのため、CPU14は、後述するように
TCXO16に内蔵された温度センサ17から出力され
た温度信号により温度補償の演算処理を行うため、TC
XO16の温度を正確に検出することが可能になる。図
3はアンテナ7で受信された信号の周波数変換を行う回
路構成を示すブロックである。
For this reason, the CPU 14 performs a temperature compensation calculation process based on a temperature signal output from the temperature sensor 17 built in the TCXO 16 as described later.
The temperature of the XO 16 can be accurately detected. FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration for performing frequency conversion of a signal received by the antenna 7.

【0032】VCO(電圧制御発振器)22は、RFコ
ンバータ9に設けられ、TCXO16から出力された電
圧によって発振周波数を変える。また、NCO23は、
GPS復調・演算部10に設けられ、TCXO16から
発振された周波数を可変してチューニングを行う。
A VCO (Voltage Controlled Oscillator) 22 is provided in the RF converter 9 and changes the oscillation frequency according to the voltage output from the TCXO 16. Also, NCO 23
It is provided in the GPS demodulation / arithmetic unit 10 and performs tuning by varying the frequency oscillated from the TCXO 16.

【0033】この構成では、RFコンバータ9の周波数
変換は固定で、NCO23によりチューニングを行う。
そして、受信周波数は、次式により求まる。 受信周波数=VCO+TCXO+NCO =84.5×TCXO+TCXO+Tune×TCXO …(1) 尚、TCXO16の公称発振周波数は18.414MH
z、RFコンバータ9のIFは、1.023MHzであ
る。
In this configuration, the frequency conversion of the RF converter 9 is fixed, and tuning is performed by the NCO 23.
Then, the reception frequency is obtained by the following equation. Receiving frequency = VCO + TCXO + NCO = 84.5 × TCXO + TCXO + Tune × TCXO (1) The nominal oscillation frequency of TCXO16 is 18.414 MH.
z, the IF of the RF converter 9 is 1.023 MHz.

【0034】ここで、GPS衛星2からの電波発射周波
数1575.42MHzを受信しようとしたとき、GP
S衛星2からの電波をロックしたときの値はTune=
1.023/18.414となる。ところが、TCXO
16の基準周波数に偏差ΔFが含まれていると、次式の
ように表せる。
Here, when trying to receive a radio wave emission frequency of 1575.42 MHz from the GPS satellite 2, GP
The value when locking the radio wave from S satellite 2 is Tune =
1.023 / 18.414. However, TCXO
When the deviation ΔF is included in the 16 reference frequencies, it can be expressed as the following equation.

【0035】TCXO=tcxo+ΔF …(2) 尚、基準周波数はtcxo=18.414MHzであ
る。従って、実際の受信周波数は、1575.42+8
5.555×ΔF〔MHz〕とまる。しかし、TCXO
偏差が不明であるので、TCXO偏差により生ずる受信
周波数誤差範囲をサーチする必要がある。
TCXO = tcxo + ΔF (2) The reference frequency is tcxo = 18.414 MHz. Therefore, the actual reception frequency is 1575.42 + 8
It stops at 5.555 × ΔF [MHz]. However, TCXO
Since the deviation is unknown, it is necessary to search the reception frequency error range caused by the TCXO deviation.

【0036】初期の周波数サーチは、従来の場合と同様
に行う。しかし、1番目のGPS衛星2をロックしたと
き、次式に基づいて当該GPS衛星2からの電波をロッ
クしているチャンネルのNCO23の発振周波数とドッ
プラーシフト予測(Dopp)からTCXO偏差を知る
ことができる。 1575.42+Dopp=85.5×TCXO+Tune×TCXO…(3) そして、未だロックしていない他のチャンネルのサーチ
中心周波数をTCXO偏差補正を含めた値にする。これ
により、1番目のGPS衛星2をロックした後、2番目
以降の他のGPS衛星2をロックするまでの時間を短縮
することができる。
The initial frequency search is performed in the same manner as in the conventional case. However, when the first GPS satellite 2 is locked, the TCXO deviation can be known from the oscillation frequency of the NCO 23 and the Doppler shift prediction (Dopp) of the channel locking the radio wave from the GPS satellite 2 based on the following equation. it can. 1575.42 + Dopp = 85.5 × TCXO + Tune × TCXO (3) Then, the search center frequency of another channel which is not locked yet is set to a value including the TCXO deviation correction. As a result, it is possible to reduce the time from locking the first GPS satellite 2 to locking the second and subsequent GPS satellites 2.

【0037】このようにしてGPS衛星2から送信され
た電波を受信して現在位置を求める衛星受信システム1
では、各GPS衛星2(2a〜2d)に精密な原子時計
が搭載されているのに対し、GPS受信装置3にはTC
XO16からのクロックを利用した水晶発振時計が搭載
されているだけである。そのため、GPS受信装置3の
時刻情報には時計オフセットが生じやすい。
The satellite receiving system 1 which receives the radio waves transmitted from the GPS satellites 2 and obtains the current position as described above
In each of the GPS satellites 2 (2a to 2d), a precise atomic clock is mounted, while the GPS receiver 3 has a TC clock.
Only a crystal oscillation clock using the clock from the XO 16 is mounted. Therefore, a clock offset easily occurs in the time information of the GPS receiver 3.

【0038】そこで、GPS受信装置3では、3個以上
のGPS衛星2から送信された電波を同時に受信し、各
GPS衛星2(2a〜2d)と受信点との間の時計オフ
セットを含んだ擬似距離データと受信した各GPS衛星
2(2a〜2d)の軌道位置データとから受信点の位置
を演算している。
Therefore, the GPS receiving device 3 simultaneously receives radio waves transmitted from three or more GPS satellites 2 and includes a pseudo-clock offset between each GPS satellite 2 (2a to 2d) and the receiving point. The position of the receiving point is calculated from the distance data and the orbital position data of each of the received GPS satellites 2 (2a to 2d).

【0039】ところで、GPS受信装置3においては、
電源がオフからオンに切り換えられた直後は、基準信号
発生源としてのTCXO16の発振周波数の温度特性に
より発振周波数が急激に変化するため、GPS衛星2
(2a〜2d)からの電波を捕捉した場合、TCXO1
6の発振周波数が安定するまでの期間だけ信号をサーチ
する周波数の範囲を広げて電波を捕捉する必要がある。
By the way, in the GPS receiver 3,
Immediately after the power is switched from off to on, the oscillation frequency sharply changes due to the temperature characteristics of the oscillation frequency of the TCXO 16 as the reference signal generation source.
When radio waves from (2a to 2d) are captured, TCXO1
It is necessary to capture the radio wave by expanding the range of the frequency for searching the signal only until the oscillation frequency of No. 6 is stabilized.

【0040】しかしながら、サーチする周波数の範囲を
広げて電波を捕捉すると、TCXO16の発振周波数が
安定するまで正確な現在位置を求めることができず、現
在位置が演算されるまでに相当な時間がかかることにな
る。そこで、GPS受信装置3では、TCXO16の発
振周波数の温度特性をCPU14のメモリ21に記憶さ
せると共に、TCXO16に内蔵された温度センサ17
から導出される温度情報を基にメモリ21に記憶してあ
るTCXO16の温度特性に係る予測周波数を読み出
す。これにより、CPU14は、電源投入後にGPS衛
星2(2a〜2d)からの電波を捕捉するまでの時間を
短縮することができる。
However, if the range of the search frequency is widened and radio waves are captured, an accurate current position cannot be obtained until the oscillation frequency of the TCXO 16 becomes stable, and it takes a considerable time until the current position is calculated. Will be. Therefore, in the GPS receiver 3, the temperature characteristic of the oscillation frequency of the TCXO 16 is stored in the memory 21 of the CPU 14, and the temperature sensor 17 built in the TCXO 16 is used.
The predicted frequency related to the temperature characteristic of the TCXO 16 stored in the memory 21 is read out based on the temperature information derived from. Thereby, the CPU 14 can reduce the time from when the power is turned on until the radio wave from the GPS satellites 2 (2a to 2d) is captured.

【0041】このようにCPU14のメモリ21には、
TCXO16に内蔵された温度センサ27により検出さ
れた温度情報を読み込み、TCXO16の温度特性に応
じた周波数に基づいてGPS衛星2(2a〜2d)から
の電波の周波数サーチ範囲を設定する周波数設定手段と
して周波数設定プログラムが記憶されている。
Thus, in the memory 21 of the CPU 14,
As frequency setting means for reading temperature information detected by a temperature sensor 27 incorporated in the TCXO 16 and setting a frequency search range of radio waves from the GPS satellites 2 (2a to 2d) based on a frequency corresponding to a temperature characteristic of the TCXO 16 A frequency setting program is stored.

【0042】また、CPU14のメモリ21には、受信
チャンネルにより受信された信号に基づき受信地点から
当該GPS衛星2までの擬似距離を算出して現在位置を
演算する演算プログラムと、受信可能になった新たな受
信チャンネルが増えたか否かを判定する新受信チャンネ
ル判定プログラム(新受信チャンネル判定手段)と、新
受信チャンネルが増えたことが検出された場合、複数の
受信チャンネルにより受信された今回の受信データと前
回の受信データとの差により受信位置の移動速度を演算
する速度演算プログラム(速度演算手段)と、算出され
た速度が所定値以上であるとき、新受信チャンネルによ
り受信された受信データが間接受信によるものであると
判定する間接受信判定プログラム(間接受信判定手段)
とが記憶されている。
Further, the memory 21 of the CPU 14 is capable of receiving a calculation program for calculating a pseudo distance from the receiving point to the GPS satellite 2 based on the signal received by the receiving channel and calculating the current position, and receiving the program. A new reception channel judgment program (new reception channel judgment means) for judging whether or not a new reception channel has increased, and this reception received by a plurality of reception channels when it is detected that the new reception channel has increased. A speed calculating program (speed calculating means) for calculating the moving speed of the receiving position based on a difference between the data and the previous received data, and when the calculated speed is equal to or more than a predetermined value, the received data received by the new receiving channel is Indirect reception determination program (indirect reception determination means) that determines that the reception is due to indirect reception
Are stored.

【0043】また、CPU14は、電源電圧Vccが供給
されると、上記のような受信動作を開始し、RFコンバ
ータ9から供給される復調信号の疑似距離データに基づ
いて演算を行い、位置データ、速度データ、及び時刻デ
ータ等の測位データを生成する。さらに、CPU14は
メインプログラム及び地図CD−ROM(図示せず)か
らのデータに基づいて画像処理を行う。
When the power supply voltage Vcc is supplied, the CPU 14 starts the above-described receiving operation, performs an operation based on the pseudo distance data of the demodulated signal supplied from the RF converter 9, and obtains position data, It generates positioning data such as speed data and time data. Further, the CPU 14 performs image processing based on the main program and data from a map CD-ROM (not shown).

【0044】図4はGPS衛星2(2a〜2d)からの
電波が各受信チャンネルでロックされて測位された状態
を示す図である。CPU14は、各GPS衛星2(2a
〜2d)からの電波が受信された位置を受信地点Aとす
ると、各GPS衛星2(2a〜2d)から送信されて受
信されるまでの時間から受信地点Aから各GPS衛星2
(2a〜2d)までの擬似距離L 1 〜L4 を算出する。
各GPS衛星2(2a〜2d)から送信された電波が直
接GPS受信装置3のアンテナ7で受信された場合に
は、同一周波数の電波が多重受信(マルチパス)される
ことがないので、各GPS衛星2(2a〜2d)との擬
似距離L1 〜L4 の交点が1箇所だけであるので、受信
地点Aの位置を正確に求めることができる。
FIG. 4 is a view from the GPS satellites 2 (2a to 2d).
Radio signals are locked on each receiving channel and positioning is performed
FIG. The CPU 14 controls each GPS satellite 2 (2a
2d) is defined as a receiving point A.
Transmitted from each GPS satellite 2 (2a to 2d)
Each GPS satellite 2 from the receiving point A from the time until it is transmitted
Pseudo distance L to (2a to 2d) 1~ LFourIs calculated.
Radio waves transmitted from each GPS satellite 2 (2a to 2d)
When received by the antenna 7 of the GPS receiver 3
Means that radio waves of the same frequency are multiplexed (multipath)
Because there is no such thing, the simulation with each GPS satellite 2 (2a to 2d)
Similar distance L1~ LFourSince there is only one intersection,
The position of the point A can be obtained accurately.

【0045】ところが、受信地点Aの周囲に設けられた
建物等に反射した電波が間接受信された場合、その分受
信時間が遅れてしまい、各GPS衛星2(2a〜2d)
までの擬似距離がL1'〜L4'となり、現在位置に誤差が
生じてしまう。例えばマルチパスにより擬似距離がL1'
〜L4'になった場合、各擬似距離L1'〜L4'の交点が複
数存在してしまい、どの交点が正当な受信地点Aである
のか判別できない。各GPS衛星2(2a〜2d)から
の電波を受信して得られた擬似距離L1'〜L4'は、本来
の擬似距離L1 〜L4 よりも大きな値であるので、擬似
距離L1'〜L4'の交点を求めると、誤差範囲Bの中に複
数の交点が点在することになる。
However, when the radio wave reflected on a building or the like provided around the receiving point A is indirectly received, the receiving time is delayed by that amount, and each GPS satellite 2 (2a to 2d) is delayed.
Pseudo distance to the L 1 '~L 4', and the error occurs in the current position. For example, the pseudo distance is L 1 ′ by multipath.
'When it becomes, the pseudorange L 1' ~L 4 intersections of ~L 4 'ends up plurality of, which intersections can not be determined whether a legitimate receiving point A. Since the pseudo distances L 1 ′ to L 4 ′ obtained by receiving radio waves from the respective GPS satellites 2 (2a to 2d) are larger than the original pseudo distances L 1 to L 4 , the pseudo distance L 1 When obtaining an intersection of 1 '~L 4', so that the plurality of intersections within the error range B are scattered.

【0046】しかしながら、受信チャンネルの全てがマ
ルチパスの影響を受ける可能性は少ないため、受信位置
が移動すると共に各受信チャンネル毎の擬似距離L1
4がマルチパスにより擬似距離L1'〜L4'に複雑に変
化する。例えば、GPS衛星2aからの信号を受信する
受信チャンネルAのみでマルチパスが生じた場合、受信
チャンネルAの擬似距離はL1'となり、他の受信チャン
ネルB〜Dの擬似距離はL2 〜L4 となる。
However, since it is unlikely that all of the receiving channels are affected by multipath, the receiving position moves and the pseudo distances L 1 to L 1 for each receiving channel are changed.
L 4 is complicatedly changed in pseudorange L 1 '~L 4' by multipath. For example, when a multipath occurs only on the reception channel A that receives a signal from the GPS satellite 2a, the pseudo distance of the reception channel A is L 1 ′, and the pseudo distances of the other reception channels B to D are L 2 to L. It becomes 4 .

【0047】そのため、本実施例では、受信された全て
の電波がマルチパスである可能性は極めて低いので、一
の受信チャンネルがロックされて擬似距離が算出される
と、他の擬似距離の値に基づいて補正された補正距離を
求めて擬似距離と補正距離との差が許容範囲内である否
かを判定し、擬似距離と補正距離との差が許容範囲外で
あるときは、一の受信チャンネルのロックを解除して周
波数サーチをやり直す。これにより、一の受信チャンネ
ルの擬似距離がマルチパスの影響を受けない値に変更さ
れる。
Therefore, in this embodiment, since it is extremely unlikely that all the received radio waves are multipath, when one reception channel is locked and the pseudo distance is calculated, the value of the other pseudo distance is calculated. The correction distance corrected based on is calculated to determine whether the difference between the pseudo distance and the correction distance is within an allowable range, and when the difference between the pseudo distance and the correction distance is outside the allowable range, Unlock the receiving channel and repeat the frequency search. As a result, the pseudo distance of one reception channel is changed to a value that is not affected by multipath.

【0048】そして、擬似距離L1'の値が他の擬似距離
2 〜L4 から算出された補正距離に近い場合は、擬似
距離と補正距離との差が許容範囲内に入っているので、
一の受信チャンネルのロックを継続する。これにより、
擬似距離L1'〜L4'により形成された誤差範囲Bが本来
の受信地点Aに近い補正範囲Cに縮小される。その結
果、マルチパスによる誤差が減少され、本来の受信地点
Aに近い誤差範囲B内の位置を現在位置として表示する
ことができる。
If the value of the pseudo distance L 1 ′ is close to the correction distance calculated from the other pseudo distances L 2 to L 4 , the difference between the pseudo distance and the correction distance is within the allowable range. ,
Continue to lock one receiving channel. This allows
The error range B formed by the pseudo distances L 1 ′ to L 4 ′ is reduced to the correction range C close to the original reception point A. As a result, the error due to multipath is reduced, and a position within the error range B close to the original receiving point A can be displayed as the current position.

【0049】図5はGPS衛星2から得られた受信デー
タにより現在位置を表示する処理を説明するためのフロ
ーチャートである。CPU14は、ステップS1(以下
「ステップ」を省略する)において、一の受信チャンネ
ルAの受信周波数をサーチする。そして、GPS衛星2
aからの信号を受信すると受信チャンネルCH1をロッ
クさせる。S2では、受信チャンネルがロックされたか
否かを判定しており、チャンネルロックされないとき
は、当該受信チャンネルが受信不能であるので、S3に
移行してサーチ周波数を次の受信チャンネルCH2に更
新する。そして、S1に戻り受信チャンネルCH2の受
信周波数をサーチする。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a process for displaying the current position based on the received data obtained from the GPS satellite 2. In step S1 (hereinafter, “step” is omitted), the CPU 14 searches for a reception frequency of one reception channel A. And GPS satellite 2
When receiving the signal from a, the receiving channel CH1 is locked. In S2, it is determined whether or not the reception channel is locked. If the channel is not locked, the reception channel cannot be received. Therefore, the flow shifts to S3 to update the search frequency to the next reception channel CH2. Then, the process returns to S1 to search for the reception frequency of the reception channel CH2.

【0050】このように、S1〜S3を繰り返して一の
GPS衛星2からの電波が受信されるまで受信チャンネ
ルを切替えながら受信周波数をサーチする。また、S2
において、受信チャンネルがロックされた場合、S4に
進み、他の受信チャンネルで受信可能か否かを判定す
る。そして、他の受信チャンネルで受信可能な場合に
は、S3に移行してサーチ周波数を次の受信チャンネル
CH3に更新する。その後、S1に戻り受信チャンネル
CH3の受信周波数をサーチする。
As described above, S1 to S3 are repeated to search for a reception frequency while switching the reception channel until a radio wave from one GPS satellite 2 is received. Also, S2
If the receiving channel is locked in step S4, the process proceeds to step S4, and it is determined whether the receiving channel can be received on another receiving channel. Then, if reception is possible on another reception channel, the process proceeds to S3 and the search frequency is updated to the next reception channel CH3. Thereafter, the process returns to S1 to search for the reception frequency of the reception channel CH3.

【0051】しかし、S4において、受信可能な受信チ
ャンネルが全てロックされた場合、S5に進み、現在ロ
ックされた受信チャンネルの受信周波数を全て記憶す
る。次のS6では、各受信チャンネルで受信した受信デ
ータからGPS衛星2までの擬似距離Laを算出して受
信位置(現在位置)を算出する。
However, if all the receivable reception channels are locked in S4, the process proceeds to S5, where all the reception frequencies of the currently locked reception channels are stored. In the next step S6, the pseudo position La to the GPS satellite 2 is calculated from the received data received in each reception channel to calculate the reception position (current position).

【0052】そして、S7で現在位置及び測位時刻をメ
モリ21に記憶させる。続いて、S8に進み、前回受信
された受信チャンネルと今回受信された受信チャンネル
とを比較する。次のS9では、前回の受信チャンネルと
今回の受信チャンネルとを比較した結果から新受信チャ
ンネルが増えているか否かを判定する。これは、車両が
移動している場合、建物や山などの傍を通過する際、受
信可能なGPS衛星2の数が変化すると共に、GPS衛
星2自体も移動しているため、新たに受信できるGPS
衛星2が増えたり、それまで受信できていたGPS衛星
からの電波を受信できなくなる。そのため、受信可能な
GPS衛星2の数及び受信チャンエルは、刻々と変化し
ている。
Then, the current position and the positioning time are stored in the memory 21 in S7. Subsequently, the process proceeds to S8, where the reception channel received last time is compared with the reception channel received this time. In the next step S9, it is determined whether or not the number of new reception channels has increased from the result of comparing the previous reception channel with the current reception channel. This is because when the vehicle is moving, when passing by a building, a mountain, or the like, the number of receivable GPS satellites 2 changes and the GPS satellites 2 themselves are also moving, so that new reception is possible. GPS
The number of satellites 2 increases, or it becomes impossible to receive radio waves from GPS satellites that could be received until then. Therefore, the number of receivable GPS satellites 2 and the reception channel change every moment.

【0053】そして、S9において、新受信チャンネル
が増えていない場合は、S10に進み、今回算出された
座標位置を操作・表示部6のディスプレイに表示させ
る。その後、S1に戻り、S1〜S10の処理を繰り返
す。ところが、S9において、新受信チャンネルが増え
ている場合は、S11に進み、前回の処理で算出された
受信位置と今回の処理で算出された受信位置(現在位
置)との差を前回と今回の時間差で割ることにより移動
速度を算出する。
If the number of new reception channels has not increased in S9, the process proceeds to S10, where the currently calculated coordinate position is displayed on the display of the operation / display unit 6. Thereafter, the process returns to S1, and the processes of S1 to S10 are repeated. However, if the number of new reception channels has increased in S9, the process proceeds to S11, and the difference between the reception position calculated in the previous process and the reception position (current position) calculated in the current process is determined by comparing the difference between the previous position and the current position. The moving speed is calculated by dividing by the time difference.

【0054】次のS12では、移動速度が例えば300
km/h以上か否かを判定する。もし、算出された移動速度
が300km/h以下であるときは、正常であると判断して
S10に移行する。しかし、算出された移動速度が30
0km/h以上であるときは、通常考えられない速度である
ため、異常であると判断してS13に移行し、新受信チ
ャンネルによる誤差が大きいと判定する。すなわちS1
2において、算出された移動速度が300km/h以上であ
るときは、マルチパス(間接受信)による誤差が大きい
ものと判断する。
In the next S12, the moving speed becomes, for example, 300
Judge whether it is over km / h. If the calculated moving speed is equal to or less than 300 km / h, it is determined that the moving speed is normal, and the process proceeds to S10. However, the calculated moving speed is 30
If the speed is 0 km / h or more, the speed is normally unthinkable, so it is determined that the speed is abnormal, and the flow shifts to S13 to determine that the error due to the new reception channel is large. That is, S1
In 2, when the calculated moving speed is 300 km / h or more, it is determined that an error due to multipath (indirect reception) is large.

【0055】この場合、今回算出された受信位置(現在
位置)が誤差の大きい異常値であるため、S14に進
み、前回算出された座標位置を操作・表示部6のディス
プレイに表示させる。そして、S15で新受信チャンネ
ルのロックを解除する。その後、S16で新受信チャン
ネルの受信周波数を再度サーチする。続いて、S17で
は新受信チャンネルがGPS衛星2からの電波を受信し
てロックされたか否かを判定する。そして、新受信チャ
ンネルがロックされるまで新受信チャンネルの受信周波
数のサーチを行い、新受信チャンネルがロックされる
と、前述したS6に戻り、S6以降の処理を実行する。
In this case, since the currently calculated reception position (current position) is an abnormal value having a large error, the process proceeds to S14, and the previously calculated coordinate position is displayed on the display of the operation / display unit 6. Then, the lock of the new reception channel is released in S15. Then, in S16, the receiving frequency of the new receiving channel is searched again. Subsequently, in S17, it is determined whether or not the new reception channel has been locked by receiving radio waves from the GPS satellites 2. Then, the search of the reception frequency of the new reception channel is performed until the new reception channel is locked. When the new reception channel is locked, the process returns to S6 described above, and the processing after S6 is executed.

【0056】このように、受信可能な新受信チャンネル
が増えた場合、前回と今回との受信位置の差から移動速
度を算出して所定速度(例えば、300km/h)以上であ
るときは、マルチパス(間接受信)による誤差が大きい
ものと判断する。そのため、GPS衛星2から送信され
た電波が複数の伝搬経路で多重受信(マルチパス)が生
じても、誤差の大きい場合(ずれ量Sが許容範囲Cを越
える場合)新受信チャンネルの受信データを無視して当
該新受信チャンネルの受信周波数を再度サーチすること
によりマルチパスによる誤差の少ない受信データを得て
より正確な受信位置を求めることができる。その結果、
受信地点からGPS衛星2までの正確な距離(擬似距
離)を求めることができ、現在位置を正確に表示するこ
とができる。
As described above, when the number of new receivable channels that can be received increases, the moving speed is calculated from the difference between the previous and current reception positions, and when the moving speed is higher than a predetermined speed (for example, 300 km / h), the multi It is determined that the error due to the path (indirect reception) is large. Therefore, even if the radio wave transmitted from the GPS satellite 2 is multiplexed (multipath) on a plurality of propagation paths, if the error is large (the amount of deviation S exceeds the allowable range C), the reception data of the new reception channel is transmitted. By ignoring and re-searching the reception frequency of the new reception channel, it is possible to obtain reception data with less error due to multipath and to obtain a more accurate reception position. as a result,
An accurate distance (pseudo distance) from the receiving point to the GPS satellite 2 can be obtained, and the current position can be accurately displayed.

【0057】そのため、同一のGPS衛星2から送信さ
れた電波が複数の伝搬経路で多重受信(マルチパス)さ
れ、その誤差の大きい場合、その受信データを無視して
当該受信チャンネルの受信周波数を再度サーチすること
により正確な受信位置を求めることができる。
For this reason, radio waves transmitted from the same GPS satellite 2 are multiplexed and received (multipath) through a plurality of propagation paths, and if the error is large, the received data is ignored and the reception frequency of the reception channel is changed again. By performing a search, an accurate reception position can be obtained.

【0058】また、上記実施例では、新受信チャンネル
が増えた場合に前回と今回の受信位置の差から移動速度
を算出してマルチパス(間接受信)による誤差が大きい
か否かを判定したが、新受信チャンネルが増えたか否か
に拘わらず、前回と今回の受信位置の差から移動速度を
算出してマルチパス(間接受信)による誤差が大きいか
否かを判定することも可能である。
In the above embodiment, when the number of new reception channels increases, the moving speed is calculated from the difference between the previous and current reception positions, and it is determined whether or not an error due to multipath (indirect reception) is large. Regardless of whether or not the number of new reception channels has increased, it is also possible to calculate the moving speed from the difference between the previous and current reception positions and determine whether or not the error due to multipath (indirect reception) is large.

【0059】[0059]

【発明の効果】上述の如く、請求項1及び請求項3によ
れば、受信チャンネルにより受信された今回の受信デー
タと前回の受信データとの差により受信位置の移動速度
を演算し、算出された速度が所定値以上であるとき、受
信チャンネルにより受信された受信データが間接受信に
よるものであると判定するため、人工衛星から送信され
た電波が複数の伝搬経路で多重受信されても受信チャン
ネルが間接受信して得られた受信データを排除して再度
当該受信チャンネルによる受信周波数をサーチさせて直
接受信により得られた誤差の少ない現在位置を求めるこ
とができる。そのため、同一の人工衛星から送信された
電波が複数の伝搬経路で多重受信(マルチパス)され、
その誤差の大きい場合、当該人工衛星からの受信データ
を無視して当該受信チャンネルの受信周波数を再度サー
チすることにより正確な受信位置を求めることができ
る。
As described above, according to the first and third aspects, the moving speed of the receiving position is calculated by calculating the difference between the current received data received by the receiving channel and the previous received data. If the speed is equal to or higher than a predetermined value, the receiving channel is determined to be the result of indirect reception. Can exclude the received data obtained by the indirect reception and search the reception frequency of the reception channel again to obtain the current position with a small error obtained by the direct reception. For this reason, radio waves transmitted from the same artificial satellite are multiplexed (multipath) through multiple propagation paths,
If the error is large, an accurate reception position can be obtained by ignoring the data received from the artificial satellite and searching again for the reception frequency of the reception channel.

【0060】また、請求項2及び請求項4によれば、新
受信チャンネルが増えたことが検出された場合、複数の
受信チャンネルにより受信された今回の受信データと前
回の受信データとの差により受信位置の移動速度を演算
し、算出された速度が所定値以上であるとき、新受信チ
ャンネルにより受信された受信データが間接受信による
ものであると判定するため、人工衛星から送信された電
波が複数の伝搬経路で多重受信されても受信チャンネル
が間接受信して得られた受信データを排除して再度当該
受信チャンネルによる受信周波数をサーチさせて直接受
信により得られた誤差の少ない現在位置を求めることが
できる。
According to the second and fourth aspects, when it is detected that the number of new reception channels has increased, the difference between the current reception data received by a plurality of reception channels and the previous reception data is calculated. The moving speed of the receiving position is calculated, and when the calculated speed is equal to or higher than a predetermined value, the radio wave transmitted from the artificial satellite is used to determine that the received data received by the new receiving channel is due to indirect reception. Even if multiplex reception is performed on a plurality of propagation paths, the reception data obtained by indirect reception of the reception channel is excluded, and the reception frequency of the reception channel is searched again to obtain a current position with a small error obtained by direct reception. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】図1のGPS復調・演算部の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a GPS demodulation / arithmetic unit in FIG. 1;

【図3】受信された信号の周波数変換を行う回路構成を
示すブロックである。
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration for performing frequency conversion of a received signal.

【図4】各GPS衛星と受信地点との擬似距離及び誤差
範囲、許容範囲を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a pseudo distance, an error range, and an allowable range between each GPS satellite and a reception point.

【図5】GPS衛星2から得られた受信データにより現
在位置を表示する処理を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of displaying a current position based on received data obtained from a GPS satellite 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GPS受信システム 2(2a〜2d) GPS衛星 3 GPS受信装置 4 アンテナユニット 5 GPS本体ユニット 7 アンテナ 9 RFコンバータ 10 GPS復調・演算部 14 CPU 15 カスタムLSI 16 TCXO(温度補償水晶発振器) 21 メモリ Reference Signs List 1 GPS receiving system 2 (2a to 2d) GPS satellite 3 GPS receiving device 4 Antenna unit 5 GPS main unit 7 Antenna 9 RF converter 10 GPS demodulation / arithmetic unit 14 CPU 15 Custom LSI 16 TCXO (Temperature compensated crystal oscillator) 21 Memory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の受信チャンネルのうち人工衛星か
らの電波を受信した受信チャンネルをロックする受信器
と、該受信器の受信チャンネルにより受信された受信デ
ータに基づき現在位置を演算する演算手段とを有する衛
星受信装置において、 前記受信チャンネルにより受信された今回の受信データ
と前回の受信データとの差により受信位置の移動速度を
演算する速度演算手段と、 該速度演算手段により算出された速度が所定値以上であ
るとき、前記受信チャンネルにより受信された受信デー
タが間接受信によるものであると判定する間接受信判定
手段と、 を備えてなることを特徴とする衛星受信装置。
1. A receiver for locking a reception channel of a plurality of reception channels that has received radio waves from an artificial satellite, and a calculation unit for calculating a current position based on reception data received by a reception channel of the receiver. A speed calculating means for calculating a moving speed of a reception position based on a difference between current reception data received by the reception channel and previous reception data; and a speed calculated by the speed calculation means. A satellite receiving apparatus comprising: an indirect reception determining unit that determines, when the value is equal to or more than a predetermined value, reception data received by the reception channel to be obtained by indirect reception.
【請求項2】 複数の受信チャンネルのうち人工衛星か
らの電波を受信した受信チャンネルをロックする受信器
と、該受信器の受信チャンネルにより受信された受信デ
ータに基づき現在位置を演算する演算手段とを有する衛
星受信装置において、 受信可能になった新たな受信チャンネルが増えたか否か
を判定する新受信チャンネル判定手段と、 該新受信チャンネル判定手段により新受信チャンネルが
増えたことが検出された場合、前記複数の受信チャンネ
ルにより受信された今回の受信データと前回の受信デー
タとの差により受信位置の移動速度を演算する速度演算
手段と、 該速度演算手段により算出された速度が所定値以上であ
るとき、新受信チャンネルにより受信された受信データ
が間接受信によるものであると判定する間接受信判定手
段と、 を備えてなることを特徴とする衛星受信装置。
2. A receiver for locking a reception channel of a plurality of reception channels that has received a radio wave from an artificial satellite, and a calculation means for calculating a current position based on reception data received by the reception channel of the receiver. A new receiving channel determining means for determining whether or not a new receiving channel that has become receivable has increased, and when the new receiving channel determining means detects that the new receiving channel has increased. Speed calculation means for calculating the moving speed of the reception position based on the difference between the current reception data received by the plurality of reception channels and the previous reception data, and the speed calculated by the speed calculation means is not less than a predetermined value. In some cases, an indirect reception determination method for determining that the reception data received by the new reception channel is due to indirect reception. A satellite receiver comprising: a stage;
【請求項3】 複数の人工衛星と、複数の受信チャンネ
ルのうち人工衛星からの電波を受信した受信チャンネル
をロックすると共に、該受信チャンネルにより受信され
た受信データに基づき現在位置を演算する衛星受信装置
とを有する衛星受信システムにおいて、 前記衛星受信装置は、前記受信チャンネルにより受信さ
れた今回の受信データと前回の受信データとの差により
受信位置の移動速度を演算する速度演算手段と、 該速度演算手段により算出された速度が所定値以上であ
るとき、前記受信チャンネルにより受信された受信デー
タが間接受信によるものであると判定する間接受信判定
手段と、 を有することを特徴とする衛星受信システム。
3. A satellite receiver which locks a plurality of artificial satellites and a receiving channel out of the plurality of receiving channels that receives radio waves from the artificial satellite, and calculates a current position based on received data received by the receiving channel. A satellite receiving system, comprising: a speed calculating unit configured to calculate a moving speed of a receiving position based on a difference between current reception data and previous reception data received by the reception channel; A satellite receiving system, comprising: when the speed calculated by the calculating means is equal to or higher than a predetermined value, determining that the received data received by the receiving channel is due to indirect receiving. .
【請求項4】 複数の人工衛星と、複数の受信チャンネ
ルのうち人工衛星からの電波を受信した受信チャンネル
をロックすると共に、該受信チャンネルにより受信され
た受信データに基づき現在位置を演算する衛星受信装置
とを有する衛星受信システムにおいて、 前記衛星受信装置は、受信可能になった新たな受信チャ
ンネルが増えたか否かを判定する新受信チャンネル判定
手段と、 該新受信チャンネル判定手段により新受信チャンネルが
増えたことが検出された場合、前記複数の受信チャンネ
ルにより受信された今回の受信データと前回の受信デー
タとの差により受信位置の移動速度を演算する速度演算
手段と、 該速度演算手段により算出された速度が所定値以上であ
るとき、新受信チャンネルにより受信された受信データ
が間接受信によるものであると判定する間接受信判定手
段と、 を有することを特徴とする衛星受信システム。
4. A satellite receiver which locks a plurality of artificial satellites and a receiving channel out of the plurality of receiving channels that has received radio waves from the artificial satellite, and calculates a current position based on received data received by the receiving channel. A satellite receiving system comprising: a new receiving channel determining unit that determines whether a new receiving channel that has become receivable has increased; and a new receiving channel determined by the new receiving channel determining unit. When the increase is detected, speed calculation means for calculating the moving speed of the receiving position based on the difference between the current reception data received by the plurality of reception channels and the previous reception data; When the received speed is equal to or higher than the predetermined value, the reception data received by the new reception channel is indirectly received. A satellite receiving system comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001051040A (en) * 1999-08-09 2001-02-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Position detector

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001051040A (en) * 1999-08-09 2001-02-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Position detector

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