JPS61770A - Ｇｐｓ受信機 - Google Patents
Ｇｐｓ受信機Info
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- JPS61770A JPS61770A JP12109184A JP12109184A JPS61770A JP S61770 A JPS61770 A JP S61770A JP 12109184 A JP12109184 A JP 12109184A JP 12109184 A JP12109184 A JP 12109184A JP S61770 A JPS61770 A JP S61770A
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- Japan
- Prior art keywords
- gps receiver
- signal
- artificial satellite
- information
- informations
- Prior art date
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＧ Ｐ Ｓ （Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏ
ｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機に関し、特に固定地点
の測位に適用して好適なものである。
ｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機に関し、特に固定地点
の測位に適用して好適なものである。
人工衛星を利用した測位システムとして現在米国で開発
中のＧＰＳがある。これは地球を周回する多（の人工衛
星（最終的には１８個、出願時点では５個）が送出した
信号から４つの人工衛星についてその位置、及び人工衛
星が送出した電波が受信地点で受信される時間すなわち
電波の伝播遅延を検出し、これらの情報より受信地の位
置を測定するものである。
中のＧＰＳがある。これは地球を周回する多（の人工衛
星（最終的には１８個、出願時点では５個）が送出した
信号から４つの人工衛星についてその位置、及び人工衛
星が送出した電波が受信地点で受信される時間すなわち
電波の伝播遅延を検出し、これらの情報より受信地の位
置を測定するものである。
仮に受信地の位置を地球中心を原点とする直交座標系で
Ｐ （ｘ、ｙ、ｚ） 、人工衛星ｉ （ｉ＝１〜１８）
の位置をＰｉ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）とおくと、受信地Ｐ
と人工衛星ｉとの距離Ｄｉ （１＝１〜１８） はＤｉ
＝ （（ｘｉ−ｘ）２＋（ｙｌ−ｙ）’＋（ｚｌ−ｚ）
’ｌ ”’ −（１）で表される。また、受信地Ｐと人
工衛星ｉとの距離口は人工衛星ｉが位置Ｐｉ （ｘｉ、
ｙｉ、 ｚｉ）のときに発した電波が受信地Ｐに届（
伝播遅延をＴＩとすると、Ｄｉ−Ｔｉ・Ｃ・・・・・・
（２） で表される（ここで、Ｃは光速である）。そこで、（１
）、（２）式より１個の人工衛星ｉから電波が与えられ
ると１個の関係式 ％式％ が得られる。ここで、真の伝播遅延ＴＩＧよＧＰＳ受信
機で測定された伝播遅延Ｔｍｉ （人工衛星からの信号
中に日曜日午前Ｏ時θ分０秒を基準として６秒毎にＰＮ
エポックと呼ばれる時間目印が挿入されており、この時
間目印がＧＰＳ受信機に到来した時刻を測定することで
伝播遅延を測定できる）と、人工衛星に搭載された時計
とＧＰＳ受信機に搭載された時計の時間ずれｔとの差、
すなわちＴｉ＝Ｔｍｉ−ｔと表すことができる。従って
（３）式％式％ この（４）式中、未知数は受信地の位置を特定するｘ、
ｙ、ｚ及び時計間の時間ずれｔの４つである。従って、
同時に受信した４個又はそれ以上、の人工衛星について
上述の（４）式を立てて解くことにより受信地の位Ｍ
Ｐ （ＸＩ ｙ＋ ｚ）を求めることができる。
Ｐ （ｘ、ｙ、ｚ） 、人工衛星ｉ （ｉ＝１〜１８）
の位置をＰｉ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）とおくと、受信地Ｐ
と人工衛星ｉとの距離Ｄｉ （１＝１〜１８） はＤｉ
＝ （（ｘｉ−ｘ）２＋（ｙｌ−ｙ）’＋（ｚｌ−ｚ）
’ｌ ”’ −（１）で表される。また、受信地Ｐと人
工衛星ｉとの距離口は人工衛星ｉが位置Ｐｉ （ｘｉ、
ｙｉ、 ｚｉ）のときに発した電波が受信地Ｐに届（
伝播遅延をＴＩとすると、Ｄｉ−Ｔｉ・Ｃ・・・・・・
（２） で表される（ここで、Ｃは光速である）。そこで、（１
）、（２）式より１個の人工衛星ｉから電波が与えられ
ると１個の関係式 ％式％ が得られる。ここで、真の伝播遅延ＴＩＧよＧＰＳ受信
機で測定された伝播遅延Ｔｍｉ （人工衛星からの信号
中に日曜日午前Ｏ時θ分０秒を基準として６秒毎にＰＮ
エポックと呼ばれる時間目印が挿入されており、この時
間目印がＧＰＳ受信機に到来した時刻を測定することで
伝播遅延を測定できる）と、人工衛星に搭載された時計
とＧＰＳ受信機に搭載された時計の時間ずれｔとの差、
すなわちＴｉ＝Ｔｍｉ−ｔと表すことができる。従って
（３）式％式％ この（４）式中、未知数は受信地の位置を特定するｘ、
ｙ、ｚ及び時計間の時間ずれｔの４つである。従って、
同時に受信した４個又はそれ以上、の人工衛星について
上述の（４）式を立てて解くことにより受信地の位Ｍ
Ｐ （ＸＩ ｙ＋ ｚ）を求めることができる。
ところで、人工衛星の位置は人工衛星から送信された情
報に基づき演算して求めているが人工衛星は完全な楕円
軌道を周回しているわけではなく若干の誤差があり、ま
た、伝播遅延Ｔ＊ｆの測定も２０ 、（ｎｓｅｃ）を分
解能としているので誤差がある。
報に基づき演算して求めているが人工衛星は完全な楕円
軌道を周回しているわけではなく若干の誤差があり、ま
た、伝播遅延Ｔ＊ｆの測定も２０ 、（ｎｓｅｃ）を分
解能としているので誤差がある。
このように、各種の誤差が含まれているので受信地の位
置を高精度に測位するためには未知数が４つであっても
多くの関係式を用いて測定する必要がある。
置を高精度に測位するためには未知数が４つであっても
多くの関係式を用いて測定する必要がある。
しかしながら、最終的に計画通り１８個の人工衛星が打
上げられてもある地点で同一時刻に受信可能な人工衛星
は高々６〜７個であり、得られる関係式も６〜７個であ
って測位の精度向上を期しても限界がある。特に、出願
時点においては、４個の衛星がある時点で受信可能な時
間ですら１日わずか３時間であるので精度向上は望めな
い。そこで、時間をおいて測定したデータを利用して多
くの関係式を得て測位する方法が考えられるが、人工衛
星が搭載している時計とＧＰＳ受信機が搭載している時
計の時間ずれは時間の経過と共に変化するためこの方法
は採用できなかった。
上げられてもある地点で同一時刻に受信可能な人工衛星
は高々６〜７個であり、得られる関係式も６〜７個であ
って測位の精度向上を期しても限界がある。特に、出願
時点においては、４個の衛星がある時点で受信可能な時
間ですら１日わずか３時間であるので精度向上は望めな
い。そこで、時間をおいて測定したデータを利用して多
くの関係式を得て測位する方法が考えられるが、人工衛
星が搭載している時計とＧＰＳ受信機が搭載している時
計の時間ずれは時間の経過と共に変化するためこの方法
は採用できなかった。
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、測位の精
度を向上できるＧＰＳ受信機を提供しようとするもので
ある。
度を向上できるＧＰＳ受信機を提供しようとするもので
ある。
かかる目的を達成するため本発明においては、同一時刻
に受信された２個の人工衛星の位置情報及び伝播遅延情
報から人工衛星が搭載している時計とＧＰＳ受信機が搭
載している時計間の時間ずれに無関係な１つの関係式を
形成し、この時計間の時間ずれに無関係な複数の関係式
を蓄積してこの関係式により受信地の位置を求めるよう
にする。
に受信された２個の人工衛星の位置情報及び伝播遅延情
報から人工衛星が搭載している時計とＧＰＳ受信機が搭
載している時計間の時間ずれに無関係な１つの関係式を
形成し、この時計間の時間ずれに無関係な複数の関係式
を蓄積してこの関係式により受信地の位置を求めるよう
にする。
以下、図面について本発明の一実施例を詳述する。第２
図に示すように本実施例によるＧＰＳ受信機はアンテナ
部１０、本体部２０、表示部５０から構成されている。
図に示すように本実施例によるＧＰＳ受信機はアンテナ
部１０、本体部２０、表示部５０から構成されている。
人工衛星は１５７５．４２ （ＭＢ２ ）の周波数をも
ち、衛星の位置情報や電波の送信時刻情報（上述したＰ
Ｎエポック）を含んだスペクトラム拡散信号Ｓ１を常時
送信している。なお、スペクトラム拡散に使用されてい
るのはクロック周波数が１．０２３ （Ｍｏｚ ）のＰ
Ｎ系列のＣ／＾コードと呼ばれるものである。
ち、衛星の位置情報や電波の送信時刻情報（上述したＰ
Ｎエポック）を含んだスペクトラム拡散信号Ｓ１を常時
送信している。なお、スペクトラム拡散に使用されてい
るのはクロック周波数が１．０２３ （Ｍｏｚ ）のＰ
Ｎ系列のＣ／＾コードと呼ばれるものである。
アンテナ部１０はアンテナ１１とローノイズコンバータ
（ＬＮＧ）１２とよりなり、衛星が送信しているスペク
トラム拡散信号Ｓ１を半球状の指向性をもつアンテナ１
１で受信し、その受信信号Ｓ１をＬＮＣ１２で第１中間
周波数７５．４２ （ＭＨｚ ）の信号Ｓ２に変換して
同軸ケーブル１３を介して本体部２０に与える。
（ＬＮＧ）１２とよりなり、衛星が送信しているスペク
トラム拡散信号Ｓ１を半球状の指向性をもつアンテナ１
１で受信し、その受信信号Ｓ１をＬＮＣ１２で第１中間
周波数７５．４２ （ＭＨｚ ）の信号Ｓ２に変換して
同軸ケーブル１３を介して本体部２０に与える。
本体部２０においては、アンテナ部ｌＯからの第１中間
周波信号Ｓ２はフィルタ２１、アンプ２２を通った後ミ
キサ２３に与えられる。ミキサ２３は局部発振回路２４
が発生した６４．７２ （ＭＨ２）の局部発振信号Ｓ３
を受けて１０．７ ＣＭ）１２ ）の第２中間周波信号
Ｓ４に変換して各チャンネル３５〜３８のスペクトラム
逆拡散回路に与えられる。因に１０．７ （Ｍｌｂ ）
に第２中間周波信号Ｓ４の周波数を選定したのはラジオ
等に適用して来た部品等をそのままＧＰＳ受信機に適用
できるためである。
周波信号Ｓ２はフィルタ２１、アンプ２２を通った後ミ
キサ２３に与えられる。ミキサ２３は局部発振回路２４
が発生した６４．７２ （ＭＨ２）の局部発振信号Ｓ３
を受けて１０．７ ＣＭ）１２ ）の第２中間周波信号
Ｓ４に変換して各チャンネル３５〜３８のスペクトラム
逆拡散回路に与えられる。因に１０．７ （Ｍｌｂ ）
に第２中間周波信号Ｓ４の周波数を選定したのはラジオ
等に適用して来た部品等をそのままＧＰＳ受信機に適用
できるためである。
情報検出手段としての各チャンネル３５〜３８の処理構
成は同一であり、図においては１つのチャンネル３５の
みその詳細構成を示す。スペクトラム逆拡散回路２５は
ＰＮ発生回路２６が発生した疑似信号（ＰＮ信号）３５
によりＣ／Ａコードで拡散されていた信号Ｓ４をもとの
５０ （ｂｐｓ ）のＢＰＳＫ信号Ｓ６に戻す。ここで
は、衛星と地球自転によるドツプラシフトが補正されて
いないためＢＰＳＫ信号Ｓ６の中心周波数は約±５ （
ＫＭ、 ）の範囲で変化する。そこでＢＰＳＫ信号Ｓ６
は１０ （にＨ２〕の通過帯域をもつフィルタ２７を通
じてミキサ２８に与えられる。
成は同一であり、図においては１つのチャンネル３５の
みその詳細構成を示す。スペクトラム逆拡散回路２５は
ＰＮ発生回路２６が発生した疑似信号（ＰＮ信号）３５
によりＣ／Ａコードで拡散されていた信号Ｓ４をもとの
５０ （ｂｐｓ ）のＢＰＳＫ信号Ｓ６に戻す。ここで
は、衛星と地球自転によるドツプラシフトが補正されて
いないためＢＰＳＫ信号Ｓ６の中心周波数は約±５ （
ＫＭ、 ）の範囲で変化する。そこでＢＰＳＫ信号Ｓ６
は１０ （にＨ２〕の通過帯域をもつフィルタ２７を通
じてミキサ２８に与えられる。
ミキサ２８はＢＰＳＫ信号Ｓ６を４５５ （ＭＨ，ｉ
）の第３中間周波信号Ｓ７に変換する。ここで使用する
局部発振周波数の中心周波数は１０．２４５ （Ｍｌ（
２）であるが、±５（に８２ ）の範囲が可変となって
おり、すなわち、局部発振回路として電圧制御発振器（
ＶＣＯ）２９を用いている。因に、局部発振周波数を可
変としたのは演算手段としてのＣＰＵ３０が計算した衛
星のドツプラ周波数をこの段階で補正し、第３中間周波
信号Ｓ７に１′ツプラシフトを含まないように補正する
ためである。
）の第３中間周波信号Ｓ７に変換する。ここで使用する
局部発振周波数の中心周波数は１０．２４５ （Ｍｌ（
２）であるが、±５（に８２ ）の範囲が可変となって
おり、すなわち、局部発振回路として電圧制御発振器（
ＶＣＯ）２９を用いている。因に、局部発振周波数を可
変としたのは演算手段としてのＣＰＵ３０が計算した衛
星のドツプラ周波数をこの段階で補正し、第３中間周波
信号Ｓ７に１′ツプラシフトを含まないように補正する
ためである。
第３中間周波信号Ｓ７はコスタスループによるデータ復
調回路３１と、エンベロープ検波回路３２に与えられる
ようになされている。エンベロープ検波回路３２は第３
中間周波信号Ｓ７のエンベロープを検出して受信信号Ｓ
４とＰＮ信号Ｓ５の同期をとっており、同期捕捉用及び
同期維持用のＶＣＯ３３のコントロール信号Ｓ８を作成
している。かくするのは、受信信号Ｓ４とＰＮ信号Ｓ５
の同期がとれるとＢＰＳＫ信号Ｓ６のエンベロープが最
大になるからである。
調回路３１と、エンベロープ検波回路３２に与えられる
ようになされている。エンベロープ検波回路３２は第３
中間周波信号Ｓ７のエンベロープを検出して受信信号Ｓ
４とＰＮ信号Ｓ５の同期をとっており、同期捕捉用及び
同期維持用のＶＣＯ３３のコントロール信号Ｓ８を作成
している。かくするのは、受信信号Ｓ４とＰＮ信号Ｓ５
の同期がとれるとＢＰＳＫ信号Ｓ６のエンベロープが最
大になるからである。
データ複画回路３１はＢＰＳＫ信号Ｓ７から５０ （ｈ
ｐＳ〕のデータ（例えば、衛星の位置情報も含まれる）
を復調してｃｐｕａ ｏに送出し、ＣＰＵ３０はドツプ
ラシフト除去用のループに設けられたＶＣ０２９にコン
トロール信号Ｓ９を送出する。
ｐＳ〕のデータ（例えば、衛星の位置情報も含まれる）
を復調してｃｐｕａ ｏに送出し、ＣＰＵ３０はドツプ
ラシフト除去用のループに設けられたＶＣ０２９にコン
トロール信号Ｓ９を送出する。
ＰＮ発生回路２６はＣＰＵ３０によるコントロールを受
は上述した各衛星に対応したＰＮ信号（衛星毎にＰＮ信
号が異なる）Ｓ５を作成する他、デジタルカウンタでな
るレンジ測定回路３４で使用するＰＮエポック３１０を
出力する。レンジ測定回路３４は内蔵する時計が人工衛
星がＰＮエポックを生じる時刻になったとき過去のカウ
ントをクリアしてカウントを始めると共にＰＮ発生回路
２６からＰＮエポックが到来したときにそのカウント値
をＣＰＵ３０に与えるようになされており、これにより
ＣＰＵ３０は伝播遅延を捉えることができる。
は上述した各衛星に対応したＰＮ信号（衛星毎にＰＮ信
号が異なる）Ｓ５を作成する他、デジタルカウンタでな
るレンジ測定回路３４で使用するＰＮエポック３１０を
出力する。レンジ測定回路３４は内蔵する時計が人工衛
星がＰＮエポックを生じる時刻になったとき過去のカウ
ントをクリアしてカウントを始めると共にＰＮ発生回路
２６からＰＮエポックが到来したときにそのカウント値
をＣＰＵ３０に与えるようになされており、これにより
ＣＰＵ３０は伝播遅延を捉えることができる。
ＣＰＵ３０は各チャンネル３５〜３８から得られる衛星
の位置情報及び伝播遅延情報を基に後述する関係式情報
を形成して内蔵する過去データ格納用のメモリ４０に格
納すると共に、今まで格納された全ての関係式情報を用
いて受信地の位置を演算する。
の位置情報及び伝播遅延情報を基に後述する関係式情報
を形成して内蔵する過去データ格納用のメモリ４０に格
納すると共に、今まで格納された全ての関係式情報を用
いて受信地の位置を演算する。
表示部５０はモード設定キー５０２により設定された表
示モード（例えば、北緯、東経、高度）で受信地の位置
を液晶ディスプレイ５０ｂに表示するようになされてい
る。
示モード（例えば、北緯、東経、高度）で受信地の位置
を液晶ディスプレイ５０ｂに表示するようになされてい
る。
この第２図に示す構成を有するＧＰＳ受信機の処理シー
ケンスを第１図に基づき説明する。ｃｐｕａ０はステッ
プＳＰ１において内部メモリに予め格納されているデー
タを使って各人工衛星の仰角を計算し、次のステップＳ
Ｐ２に進んで仰角が５度以上の衛星のＰＮ信号Ｓ５を選
択して各チャンネル３５〜３８０ＰＮ発生回路２６に割
当てる。
ケンスを第１図に基づき説明する。ｃｐｕａ０はステッ
プＳＰ１において内部メモリに予め格納されているデー
タを使って各人工衛星の仰角を計算し、次のステップＳ
Ｐ２に進んで仰角が５度以上の衛星のＰＮ信号Ｓ５を選
択して各チャンネル３５〜３８０ＰＮ発生回路２６に割
当てる。
ここで、仰角を計算するのは地平線より上方を周回して
いる人工衛星を検出するためである。次いで、ＣＰＵ３
０はステップＳＰ３において割当てられた人工衛星のド
ツプラシフトを計算し、コントロール信号３９をＶＣＯ
２９に送出してロックさせるように制御する。
いる人工衛星を検出するためである。次いで、ＣＰＵ３
０はステップＳＰ３において割当てられた人工衛星のド
ツプラシフトを計算し、コントロール信号３９をＶＣＯ
２９に送出してロックさせるように制御する。
その後、ステップＳＰ４において何れか２つ以上のチャ
ンネルがロック状態にあるか否かを判別し、否定結果が
得られたときはステップＳＰ２に戻り２つ以上のチャン
ネルがロック状態になるまでステップＳＰ２〜ＳＰ４の
手順を繰返す。これに対して、ステップＳＰ４において
肯定結果が得られると、ＣＰＵ３０はステップＳＰ５に
おいてロックされたチャンネルに係る各人工衛星１のそ
の時点ｊにおける位置情報Ｐ １ｊ（ｘｉＬＶｉｊ、ｚ
ｉＪ）をデータ復調回路３１から取込み、また、レンジ
測定回路３４から伝播遅延情報ＴｉＪを取込む。
ンネルがロック状態にあるか否かを判別し、否定結果が
得られたときはステップＳＰ２に戻り２つ以上のチャン
ネルがロック状態になるまでステップＳＰ２〜ＳＰ４の
手順を繰返す。これに対して、ステップＳＰ４において
肯定結果が得られると、ＣＰＵ３０はステップＳＰ５に
おいてロックされたチャンネルに係る各人工衛星１のそ
の時点ｊにおける位置情報Ｐ １ｊ（ｘｉＬＶｉｊ、ｚ
ｉＪ）をデータ復調回路３１から取込み、また、レンジ
測定回路３４から伝播遅延情報ＴｉＪを取込む。
ＣＰＵ３０はこれらの取込んだ情報からステップＳＰ６
において、人工衛星が搭載している時計（各人工衛星の
時計は地上局で監視しているため一致している）と、Ｇ
ＰＳ受信機が搭載している時計（各チャンネルに共通に
用いられている）との時間ずれｔｊを変数としない関係
式を作成する。
において、人工衛星が搭載している時計（各人工衛星の
時計は地上局で監視しているため一致している）と、Ｇ
ＰＳ受信機が搭載している時計（各チャンネルに共通に
用いられている）との時間ずれｔｊを変数としない関係
式を作成する。
今、ロックされているチャンネルに係る人工衛星を１〜
３とし受信地の位置をＰ （Ｌ３’＋Ｚ）とし人工衛星
と受信地との距離に着目すると、各人工衛星について、 （（ｘ＋３−ｘ）”＋（ｙ＋ｊ−ｙ）”＋（ｚ＋ｊ−ｚ
戸 ） ””＝Ｔ＋ｊ−Ｃ＋ｔＪ−Ｃ・・・・・・
（５）（（ｘｚｊ−ｘ）”＋（ｙｔｊ−ｙ）”＋（ｚ
ｄ−ｚν）１″＝ＴｔＪ−Ｃ＋ｔｊ−Ｃ・・・・・・
（６）（（ｘｓｊ−ｘ）”＋（ｙ３ｊ−ｙ）”＋（ｚ３
ｊ−ｚ）’ ）’ ””＝Ｔ、Ｉｊ−Ｃ＋ｔｊ−Ｃ・・
・・・・ （７）という関係式が成り立つ。ここで、（
５）、（６）式及び（６Ｌ （７）式の辺々を引くと、
時計間の時間ずれｔｊを変数としない関係式 ％式％） が得られる。この（８）、（９）式からでは未知数Ｘ、
７．２に対して関係式の数（２個）が足りないので受信
機の位置を直接求めることができない。
３とし受信地の位置をＰ （Ｌ３’＋Ｚ）とし人工衛星
と受信地との距離に着目すると、各人工衛星について、 （（ｘ＋３−ｘ）”＋（ｙ＋ｊ−ｙ）”＋（ｚ＋ｊ−ｚ
戸 ） ””＝Ｔ＋ｊ−Ｃ＋ｔＪ−Ｃ・・・・・・
（５）（（ｘｚｊ−ｘ）”＋（ｙｔｊ−ｙ）”＋（ｚ
ｄ−ｚν）１″＝ＴｔＪ−Ｃ＋ｔｊ−Ｃ・・・・・・
（６）（（ｘｓｊ−ｘ）”＋（ｙ３ｊ−ｙ）”＋（ｚ３
ｊ−ｚ）’ ）’ ””＝Ｔ、Ｉｊ−Ｃ＋ｔｊ−Ｃ・・
・・・・ （７）という関係式が成り立つ。ここで、（
５）、（６）式及び（６Ｌ （７）式の辺々を引くと、
時計間の時間ずれｔｊを変数としない関係式 ％式％） が得られる。この（８）、（９）式からでは未知数Ｘ、
７．２に対して関係式の数（２個）が足りないので受信
機の位置を直接求めることができない。
しかし他の時点（ｊ−１）、（ｊ−２）、・・・・・・
における（８）、（９）式に対応する関係式をも用いる
と受信地の位置Ｐ （ＸｔＶ＋２）を求めることができ
る。
における（８）、（９）式に対応する関係式をも用いる
と受信地の位置Ｐ （ＸｔＶ＋２）を求めることができ
る。
因に、受信時点を異にする（８）、（９）式に示すよう
な関係式を受信地の測位に用いることができるのは、時
計間の時間ずれｔｊのように時間経過と共に変化する未
知数をその関係式が含まないためである。
な関係式を受信地の測位に用いることができるのは、時
計間の時間ずれｔｊのように時間経過と共に変化する未
知数をその関係式が含まないためである。
そこで、ＣＰＵ３０はステップＳＰ６において時間ずれ
ｔｊを含まない関係式（８）、 （９）を作成した後、
ステップＳＰ７において過去データの格納用メモリ４０
に（８）、 （９）代に対応する情報を格納すると共に
、ステップＳＰ８において今まで格納用メモリ４０に格
納された全ての（８）、（９）式に対応する関係式を用
いて誤差の影響を最小限にできる例えば最小自乗近似法
により受信地の位置Ｐ （Ｘ＋Ｖ＋２）を求める。その
求められた値は例えば、北緯、東経、高度に変換されて
ステップＳＰ９で表示部５０に表示される。その後、２
チャンネル以上のロック状態判別のステップＳＰ４に戻
り、ロック状態が維持されていれば次のタイミングで位
置情報、伝播遅延情報を取込んで（ステップ５Ｐ５）以
下上述したと同様にして受信地の位置を測定し、ロック
状態から外れていれば人工衛星の選択ステップＳＰ２に
戻る。
ｔｊを含まない関係式（８）、 （９）を作成した後、
ステップＳＰ７において過去データの格納用メモリ４０
に（８）、 （９）代に対応する情報を格納すると共に
、ステップＳＰ８において今まで格納用メモリ４０に格
納された全ての（８）、（９）式に対応する関係式を用
いて誤差の影響を最小限にできる例えば最小自乗近似法
により受信地の位置Ｐ （Ｘ＋Ｖ＋２）を求める。その
求められた値は例えば、北緯、東経、高度に変換されて
ステップＳＰ９で表示部５０に表示される。その後、２
チャンネル以上のロック状態判別のステップＳＰ４に戻
り、ロック状態が維持されていれば次のタイミングで位
置情報、伝播遅延情報を取込んで（ステップ５Ｐ５）以
下上述したと同様にして受信地の位置を測定し、ロック
状態から外れていれば人工衛星の選択ステップＳＰ２に
戻る。
このように、第１図及び第２図に示すＧＰＳ受信機によ
れば、人工衛星が搭載する時計とＧＰＳ受信機が搭載す
る時計間の時間ずれを考慮することなく測位を行える構
成であって過去のデータを測位に用いることができるの
で、時間の経過と共に蓄積された多くのデータを測位に
利用できて測位の精度を向上させることができる。また
、過去のデータを測位に利用できるので受信できる人工
衛星の数が未知数の数（４個）より少ない場合にも受信
地の位置を求めることができる。
れば、人工衛星が搭載する時計とＧＰＳ受信機が搭載す
る時計間の時間ずれを考慮することなく測位を行える構
成であって過去のデータを測位に用いることができるの
で、時間の経過と共に蓄積された多くのデータを測位に
利用できて測位の精度を向上させることができる。また
、過去のデータを測位に利用できるので受信できる人工
衛星の数が未知数の数（４個）より少ない場合にも受信
地の位置を求めることができる。
なお、上記実施例においてはチャンネル数が４個のもの
を示したが、本発明はこれに限られず、受信している人
工衛星が２個以上あれば測位可能であるのでチャンネル
数も２個以上あれば良い。
を示したが、本発明はこれに限られず、受信している人
工衛星が２個以上あれば測位可能であるのでチャンネル
数も２個以上あれば良い。
チャンネル数が２個の場合にはＧＰＳ受信機の小型軽量
化が達成できる。
化が達成できる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば、人工衛星が搭載してい
る時計とＧＰＳ受信機が搭載している時計との時間ずれ
を含まない関係式により受信地の位置を測定をできるよ
うにしたので、蓄積された過去のデータを測位に用いる
ことができて測位の精度が高いＧＰＳ受信機を提供する
ことができる。
る時計とＧＰＳ受信機が搭載している時計との時間ずれ
を含まない関係式により受信地の位置を測定をできるよ
うにしたので、蓄積された過去のデータを測位に用いる
ことができて測位の精度が高いＧＰＳ受信機を提供する
ことができる。
かくするにつき１測定時点に必要な人工衛星の数は２個
以上あれば良い。
以上あれば良い。
第１図は本発明によるＧＰＳ受信機の一実施例の構成を
示すフローチャート、第２図は同実施例による構成を示
すブロック図である。 １０・・・・・・アンテナ部、１３・・・・・・同軸ケ
ーブル１．２５・・・・・・スペクトラム逆拡散回路、
２６・・・・・・ＰＮ発生回路、３０・・・・・・ＣＰ
Ｕ、３１・・・・・・データ復調回路、３２・・・・・
・エンヘローブ検波回路、３５〜３８・・・・・・チャ
ンネル、４０・・・・・・メモリ、５０・・・・・・表
示部。 窮１図 ■− ４冑８，１ 軒 ジ」５Ｐ１ 旧ｎ ＳＰ３
示すフローチャート、第２図は同実施例による構成を示
すブロック図である。 １０・・・・・・アンテナ部、１３・・・・・・同軸ケ
ーブル１．２５・・・・・・スペクトラム逆拡散回路、
２６・・・・・・ＰＮ発生回路、３０・・・・・・ＣＰ
Ｕ、３１・・・・・・データ復調回路、３２・・・・・
・エンヘローブ検波回路、３５〜３８・・・・・・チャ
ンネル、４０・・・・・・メモリ、５０・・・・・・表
示部。 窮１図 ■− ４冑８，１ 軒 ジ」５Ｐ１ 旧ｎ ＳＰ３
Claims (1)
- 人工衛星からの電波を受けるアンテナ部と、該アンテ
ナ部が受信した受信信号より複数の上記人工衛星につい
て位置情報及び伝播遅延情報を検出する情報検出手段と
、上記位置情報及び伝播遅延情報に基づき受信地の位置
を演算する演算手段と、その演算された受信地の位置情
報を表示する表示部とを有するＧＰＳ受信機において、
上記演算手段は同一時刻に受信された２個の上記人工衛
星の位置情報及び伝播遅延情報から上記人工衛星が搭載
する時計と上記ＧＰＳ受信機が搭載する時計間の時間ず
れに無関係な１つの関係式情報を形成してメモリに格納
し、該メモリに格納された複数の上記関係式情報を用い
て受信地の位置を演算するようにしたことを特徴とする
ＧＰＳ受信機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12109184A JPS61770A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Ｇｐｓ受信機 |
| EP85107188A EP0166300A3 (en) | 1984-06-13 | 1985-06-11 | Receiver for global positioning system and method for determining position of a stationary station using same |
| CA000483802A CA1241414A (en) | 1984-06-13 | 1985-06-12 | Receiver for global positioning system and method for determining position of a stationary station using same |
| AU43647/85A AU4364785A (en) | 1984-06-13 | 1985-06-13 | Receiver for global positioning system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12109184A JPS61770A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Ｇｐｓ受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61770A true JPS61770A (ja) | 1986-01-06 |
Family
ID=14802648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12109184A Pending JPS61770A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Ｇｐｓ受信機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0166300A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61770A (ja) |
| AU (1) | AU4364785A (ja) |
| CA (1) | CA1241414A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH042206A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Nec Corp | 車載型衛星通信装置 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0656411B2 (ja) * | 1984-12-27 | 1994-07-27 | ソニー株式会社 | スペクトラム拡散信号受信装置 |
| US4734702A (en) * | 1986-02-25 | 1988-03-29 | Litton Systems, Inc. | Passive ranging method and apparatus |
| JP2609292B2 (ja) * | 1988-06-22 | 1997-05-14 | 株式会社日立製作所 | Ｇｐｓ測位装置 |
| DE3925831A1 (de) * | 1989-08-04 | 1991-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Kraftfahrzeugsteuer- oder regelungssystem |
| AU634587B2 (en) * | 1989-10-11 | 1993-02-25 | Sigtec Navigation Pty Ltd | Position reporting system |
| US5390207A (en) * | 1990-11-28 | 1995-02-14 | Novatel Communications Ltd. | Pseudorandom noise ranging receiver which compensates for multipath distortion by dynamically adjusting the time delay spacing between early and late correlators |
| US5402450A (en) * | 1992-01-22 | 1995-03-28 | Trimble Navigation | Signal timing synchronizer |
| ES2141129T3 (es) * | 1992-01-24 | 2000-03-16 | Novatel Inc | Receptor telemetrico de ruido pseudoaleatorio que compensa la distorsion por camino multiple a base de ajustar dinamicamente el intervalo de retardo entre correlaciones tempranas y tardias. |
| GB9704497D0 (en) * | 1997-03-05 | 1997-04-23 | Philips Electronics Nv | Method of and satellite navigational receiver for determining a geographical location |
| FI110291B (fi) | 2000-01-04 | 2002-12-31 | Nokia Corp | Menetelmä vertailuajan virheen määrittämiseksi ja elektroniikkalaite |
| FI110290B (fi) | 2000-05-30 | 2002-12-31 | Nokia Corp | Menetelmä informaation vaiheen selvittämiseksi ja elektroniikkalaite |
| FI110292B (fi) | 2001-02-05 | 2002-12-31 | Nokia Corp | Menetelmä vertailuajan virheen määrittämiseksi ja elektroniikkalaite |
| CN110068323B (zh) * | 2019-05-15 | 2021-02-02 | 北京邮电大学 | 网络时延定位误差补偿方法、装置及电子设备 |
| EP4307013A1 (en) * | 2022-07-11 | 2024-01-17 | u-blox AG | Static gnss positioning |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3384891A (en) * | 1965-02-11 | 1968-05-21 | Gen Electric | Method and system for long distance navigation and communication |
| US4114155A (en) * | 1976-07-30 | 1978-09-12 | Cincinnati Electronics Corporation | Position determining apparatus and method |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP12109184A patent/JPS61770A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-11 EP EP85107188A patent/EP0166300A3/en not_active Withdrawn
- 1985-06-12 CA CA000483802A patent/CA1241414A/en not_active Expired
- 1985-06-13 AU AU43647/85A patent/AU4364785A/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH042206A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Nec Corp | 車載型衛星通信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0166300A3 (en) | 1987-07-29 |
| AU4364785A (en) | 1985-12-19 |
| CA1241414A (en) | 1988-08-30 |
| EP0166300A2 (en) | 1986-01-02 |
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