JPS6310397B2 - - Google Patents
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- JPS6310397B2 JPS6310397B2 JP12696178A JP12696178A JPS6310397B2 JP S6310397 B2 JPS6310397 B2 JP S6310397B2 JP 12696178 A JP12696178 A JP 12696178A JP 12696178 A JP12696178 A JP 12696178A JP S6310397 B2 JPS6310397 B2 JP S6310397B2
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- JP
- Japan
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- satellite
- signal
- active
- time
- ground station
- Prior art date
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
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- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
-
- 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
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/46—Indirect determination of position data
-
- 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
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
-
- 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
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/46—Indirect determination of position data
- G01S2013/466—Indirect determination of position data by Trilateration, i.e. two antennas or two sensors determine separately the distance to a target, whereby with the knowledge of the baseline length, i.e. the distance between the antennas or sensors, the position data of the target is determined
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は人工地球衛星による無線位置測定方
式、更に具体的に云えば、１つの能動性距離測定
（active ranging）衛星とタイミング信号を送信
する独立の衛星とを用いて位置する監視する方法
に関する。或る高度を持つ観測位置に対しては、
タイミング信号を送信するもう１つの衛星が必要
である。
式、更に具体的に云えば、１つの能動性距離測定
（active ranging）衛星とタイミング信号を送信
する独立の衛星とを用いて位置する監視する方法
に関する。或る高度を持つ観測位置に対しては、
タイミング信号を送信するもう１つの衛星が必要
である。
地表上にある海上又は陸上の乗物の位置を距離
測定によつて突止めるには、２つの衛星が必要で
ある。無線信号が光速で進行し、衛星から送信さ
れたタイミング信号又は距離測定信号が乗物で受
信される時の自由空間に於ける伝搬遅延時間から
距離が決定される。衛星の位置が判つていると、
各々の衛星からの乗物の位置線を計算することが
出来、観測位置は２つの位置線の交点にある。無
線信号を使うことによつて位置観測を行なう無線
測定に通信衛星を使うことを考えた場合、２つの
衛星を必要とすることが難点として挙げられる場
合が多い。この発明は、１つの能動性距離測定
（及び通信）衛星しか必要としないことにより、
この難点を克服する。２番目の衛星の作用は、標
準時刻分布放射衛星の様なタイミング信号を送信
し、且つ監視装置に全く無関係に軌道内にある任
意の他の独立の衛星が果たす。これは特に観測位
置決定システムの為の信号を受信し、再び送信す
る必要はない。
測定によつて突止めるには、２つの衛星が必要で
ある。無線信号が光速で進行し、衛星から送信さ
れたタイミング信号又は距離測定信号が乗物で受
信される時の自由空間に於ける伝搬遅延時間から
距離が決定される。衛星の位置が判つていると、
各々の衛星からの乗物の位置線を計算することが
出来、観測位置は２つの位置線の交点にある。無
線信号を使うことによつて位置観測を行なう無線
測定に通信衛星を使うことを考えた場合、２つの
衛星を必要とすることが難点として挙げられる場
合が多い。この発明は、１つの能動性距離測定
（及び通信）衛星しか必要としないことにより、
この難点を克服する。２番目の衛星の作用は、標
準時刻分布放射衛星の様なタイミング信号を送信
し、且つ監視装置に全く無関係に軌道内にある任
意の他の独立の衛星が果たす。これは特に観測位
置決定システムの為の信号を受信し、再び送信す
る必要はない。
この発明は、現存の又は将来考えられる衛星を
用いて、位置の監視、即ち乗物又は航空機の位置
の追跡を固定地上局で早期に実施するのに有力で
ある。考えられる用途としては、災難の予防並び
に環境保護の為に、オイル・タンカ並びにその他
の危険な貨物を積んだ船舶の位置の監視、最近定
められた200海里の限界内にある外国船舶の効果
的な監視、交通管制の為の航空機の洋上監視、陸
上からの商業用船舶の航行及び船舶位置の監視、
及び法律的な規制による陸上移動車輛の位置の監
視がある。この方法は世界的な規模でそのサービ
スを拡げることが出来、高い精度を達成すること
が出来、他に提案されている方式に較べて費用が
格安である。
用いて、位置の監視、即ち乗物又は航空機の位置
の追跡を固定地上局で早期に実施するのに有力で
ある。考えられる用途としては、災難の予防並び
に環境保護の為に、オイル・タンカ並びにその他
の危険な貨物を積んだ船舶の位置の監視、最近定
められた200海里の限界内にある外国船舶の効果
的な監視、交通管制の為の航空機の洋上監視、陸
上からの商業用船舶の航行及び船舶位置の監視、
及び法律的な規制による陸上移動車輛の位置の監
視がある。この方法は世界的な規模でそのサービ
スを拡げることが出来、高い精度を達成すること
が出来、他に提案されている方式に較べて費用が
格安である。
時々、２方向能動性距離測定によつて時計を補
正しながら、内部に設けられた水晶時計によつて
２つのタイミング信号衛星から出た信号の到着時
刻を測定する、他の方法による航行並びに位置の
監視が、特願昭53−126963号（特開昭54−70794
号）に記載されている。米国特許第3384891号に
は、種々の能動性及び受動性の１方向及び２方向
距離測定方法が記載されている。
正しながら、内部に設けられた水晶時計によつて
２つのタイミング信号衛星から出た信号の到着時
刻を測定する、他の方法による航行並びに位置の
監視が、特願昭53−126963号（特開昭54−70794
号）に記載されている。米国特許第3384891号に
は、種々の能動性及び受動性の１方向及び２方向
距離測定方法が記載されている。
能動性距離測定衛星及びタイミング信号を送信
する独立の第２の衛星を用いた位置を監視する方
法が、実施例では、固定地上局と、船舶、航空
機、陸上車輛又はその他位置を突き止めようとす
る物体との両方の所で、タイミング信号を受信す
ることを含む。地上局がタイミング信号を受信し
た後直ちに、或いは受信してから既知の間隔をお
いて、地上局から能動性距離測定衛星を介して物
体に、そして逆方向に能動性距離測定信号を送信
し、地上局に於ける距離測定信号の送信と受信の
間の少なくとも２方向距離測定時間を測定するこ
とにより、２方向能動性距離測定が行なわれる。
能動性距離測定衛星から物体までの距離をこの情
報から決定することが出来る。タイミング信号衛
星から物体までの距離を決定する為に使うデータ
は、物体に於ける能動性距離測定信号の受信に対
する物体に於けるタイミング信号の到着時刻を測
定し、その間の経過期間を導き出すことによつて
得られる。経過期間が、普通は能動性距離測定の
応答の後、地上局に送信され、衛星及び地上局の
位置データと能動性距離測定データと共に計算機
に供給され、観測位置を計算する。
する独立の第２の衛星を用いた位置を監視する方
法が、実施例では、固定地上局と、船舶、航空
機、陸上車輛又はその他位置を突き止めようとす
る物体との両方の所で、タイミング信号を受信す
ることを含む。地上局がタイミング信号を受信し
た後直ちに、或いは受信してから既知の間隔をお
いて、地上局から能動性距離測定衛星を介して物
体に、そして逆方向に能動性距離測定信号を送信
し、地上局に於ける距離測定信号の送信と受信の
間の少なくとも２方向距離測定時間を測定するこ
とにより、２方向能動性距離測定が行なわれる。
能動性距離測定衛星から物体までの距離をこの情
報から決定することが出来る。タイミング信号衛
星から物体までの距離を決定する為に使うデータ
は、物体に於ける能動性距離測定信号の受信に対
する物体に於けるタイミング信号の到着時刻を測
定し、その間の経過期間を導き出すことによつて
得られる。経過期間が、普通は能動性距離測定の
応答の後、地上局に送信され、衛星及び地上局の
位置データと能動性距離測定データと共に計算機
に供給され、観測位置を計算する。
タイミング信号衛星から物体までの距離は、タ
イミング信号衛星と地上局との間の距離、地上局
と距離測定衛星の間の距離、距離測定衛星と物体
との間の距離、並びに物体の所で測定された経過
時間から計算される。タイミング信号衛星の宇宙
での位置並びに物体までの距離が判かると、第１
の位置線が決定される。能動性距離測定衛星の位
置並びに物体までの距離が判かると、第２の位置
線が決定される。観測位置はその物体に対する２
本の位置線の交点にある。緯度並びに経度と共に
高度を持つ観測位置に対しては、２番目のタイミ
ング信号衛星が必要であり、合計３つの衛星を使
う。
イミング信号衛星と地上局との間の距離、地上局
と距離測定衛星の間の距離、距離測定衛星と物体
との間の距離、並びに物体の所で測定された経過
時間から計算される。タイミング信号衛星の宇宙
での位置並びに物体までの距離が判かると、第１
の位置線が決定される。能動性距離測定衛星の位
置並びに物体までの距離が判かると、第２の位置
線が決定される。観測位置はその物体に対する２
本の位置線の交点にある。緯度並びに経度と共に
高度を持つ観測位置に対しては、２番目のタイミ
ング信号衛星が必要であり、合計３つの衛星を使
う。
タイミング信号衛星は、規則的な間隔で信号を
送信するGOES又は計画中のWWVS衛星の様な
標準時刻分布放射衛星であることが好ましい。物
体の所では、期間計数器を始動させ、受信した能
動性距離測定信号によつて停止されない限り、規
則的な間隔毎にゼロにリセツトする。
送信するGOES又は計画中のWWVS衛星の様な
標準時刻分布放射衛星であることが好ましい。物
体の所では、期間計数器を始動させ、受信した能
動性距離測定信号によつて停止されない限り、規
則的な間隔毎にゼロにリセツトする。
遠く離れた物体の位置が、宇宙に於ける位置が
判つている２つの人工衛星から物体までの距離測
定により、地上局の所で決定される。１つの衛星
だけが能動性距離測定及び通信衛星であればよ
い。一方の衛星による２方向能動性距離測定によ
り、位置を突止めようとする物体に対する１つの
位置線が決定される。２番目の衛星による一方向
距離測定により、他方の位置線が決定される。２
番目の衛星は、タイミング情報を取出すことが出
来る信号を送信しさえすればよい。一方向距離測
定は、能動性距離測定の照会に対する２番目の衛
星からの信号の到着時刻を物体の所で測定し、物
体の能動性距離測定応答と共に測定値を地上局へ
送返すことによつて行なわれる。次に地上局で物
体の緯度並びに経度に関する位置が決定される。
位置を突止めようとする物体は海上を走る船舶、
航空機、気象観測気球、洋上ブイ、トラツク又は
陸上車輛、又は人間であつてもよく、適当な電子
装置を持つていることが必要であるが、この装置
は自動は無人にすることが出来る。以下の説明で
は、監視装置によつて位置を突止め且つ追跡する
物体が洋上を走る船舶であると仮定する。
判つている２つの人工衛星から物体までの距離測
定により、地上局の所で決定される。１つの衛星
だけが能動性距離測定及び通信衛星であればよ
い。一方の衛星による２方向能動性距離測定によ
り、位置を突止めようとする物体に対する１つの
位置線が決定される。２番目の衛星による一方向
距離測定により、他方の位置線が決定される。２
番目の衛星は、タイミング情報を取出すことが出
来る信号を送信しさえすればよい。一方向距離測
定は、能動性距離測定の照会に対する２番目の衛
星からの信号の到着時刻を物体の所で測定し、物
体の能動性距離測定応答と共に測定値を地上局へ
送返すことによつて行なわれる。次に地上局で物
体の緯度並びに経度に関する位置が決定される。
位置を突止めようとする物体は海上を走る船舶、
航空機、気象観測気球、洋上ブイ、トラツク又は
陸上車輛、又は人間であつてもよく、適当な電子
装置を持つていることが必要であるが、この装置
は自動は無人にすることが出来る。以下の説明で
は、監視装置によつて位置を突止め且つ追跡する
物体が洋上を走る船舶であると仮定する。
第１図に示した例では、位置を監視する好まし
い構成に、能動性距離測定衛星SR及びタイミング
信号衛星Ｓを用いる。能動性距離測定の為の衛星
は通信衛星であるのが普通である。これは、取引
きを行ない、天気予報及び緊急情報等を送信する
為に、衛星による船舶通信が望ましいと考えられ
るからである。タイミング信号衛星Ｓは、ナシヨ
ナル・ビユーロー・オブ・スタンダードが現在
GOES（地球に対して不動の運用環境衛星）衛星
を通じて行ない、将来のWWVS（標準時刻）衛星
を通じて行なうことを考えている様に、標準時刻
信号を中継する、地球に対して不動の静止衛星で
あることが好ましい。GOES時刻信号は非常に狭
い帯域幅で送信され、正確に船舶を監視するのに
要求される様な分解能が得られないことがある
が、衛星によつて時刻信号を分布放射する為にナ
シヨナル・ビユーロー・オブ・スタンダードが考
えている、この業務用のWWVSであれば、
GOES信号が現在利用出来るのと同じ様に便利
に、精度の高いタイミング信号が連続的に利用出
来る様になる。タイミング信号衛星は時間マーカ
を持つデイジタル・タイミング符号を受信並びに
送信するトランスポンダ装置を持つており、この
時間マーカを使つて利用者の船舶に於ける信号の
到着時刻を測定することが出来る。この発明は、
確認し得るタイミング信号を送信することの出来
る任意の信号波形を用いて実施することが出来る
が、判り易くする為、タイミング信号は、正確に
１秒間隔で発生する時間テイツク（tick）と呼
ぶ。衛星Ｓは都合のよい衛星であつて、監視装置
とは全く無関係の理由で軌道内にある時刻分布放
射衛星又はデータ中継衛星の様な衛星であり、特
に位置観測装置用の信号を受信したり、再び送信
する必要はない。
い構成に、能動性距離測定衛星SR及びタイミング
信号衛星Ｓを用いる。能動性距離測定の為の衛星
は通信衛星であるのが普通である。これは、取引
きを行ない、天気予報及び緊急情報等を送信する
為に、衛星による船舶通信が望ましいと考えられ
るからである。タイミング信号衛星Ｓは、ナシヨ
ナル・ビユーロー・オブ・スタンダードが現在
GOES（地球に対して不動の運用環境衛星）衛星
を通じて行ない、将来のWWVS（標準時刻）衛星
を通じて行なうことを考えている様に、標準時刻
信号を中継する、地球に対して不動の静止衛星で
あることが好ましい。GOES時刻信号は非常に狭
い帯域幅で送信され、正確に船舶を監視するのに
要求される様な分解能が得られないことがある
が、衛星によつて時刻信号を分布放射する為にナ
シヨナル・ビユーロー・オブ・スタンダードが考
えている、この業務用のWWVSであれば、
GOES信号が現在利用出来るのと同じ様に便利
に、精度の高いタイミング信号が連続的に利用出
来る様になる。タイミング信号衛星は時間マーカ
を持つデイジタル・タイミング符号を受信並びに
送信するトランスポンダ装置を持つており、この
時間マーカを使つて利用者の船舶に於ける信号の
到着時刻を測定することが出来る。この発明は、
確認し得るタイミング信号を送信することの出来
る任意の信号波形を用いて実施することが出来る
が、判り易くする為、タイミング信号は、正確に
１秒間隔で発生する時間テイツク（tick）と呼
ぶ。衛星Ｓは都合のよい衛星であつて、監視装置
とは全く無関係の理由で軌道内にある時刻分布放
射衛星又はデータ中継衛星の様な衛星であり、特
に位置観測装置用の信号を受信したり、再び送信
する必要はない。
位置を突止めようとする船舶がＶで示されてお
り、Ｏは位置が正確に判つている固定地上局を表
わす。距離測定衛星SR及びタイミング信号衛星Ｓ
の宇宙に於ける位置を判つており、この為タイミ
ング信号衛星と地上局との間の距離R1、及び地
上局と能動性距離測定衛星との間の距離R2が判
る。船舶に対する２方向能動性距離測定により、
能動性距離測定衛星から船舶までの距離R3が判
る。能動性距離測定衛星SRの宇宙に於ける位置並
びに船舶までの距離が判ると、船舶に対する第１
の位置線１０を計算することが出来る。タイミン
グ信号衛星Ｓからの一方向距離測定により、タイ
ミング信号衛星から船舶までの距離R4が決定さ
れる。タイミング信号衛星Ｓの宇宙に於ける位置
並びに船舶までの距離が判つていると、船舶に対
する第２の位置線１１を計算することが出来る。
両方の位置線は、実際には地表上の円弧であり、
衛星と地球の中心との間を伸びる線上に中心を持
つ。位置線１０，１１の交点が船舶の観測位置で
ある。
り、Ｏは位置が正確に判つている固定地上局を表
わす。距離測定衛星SR及びタイミング信号衛星Ｓ
の宇宙に於ける位置を判つており、この為タイミ
ング信号衛星と地上局との間の距離R1、及び地
上局と能動性距離測定衛星との間の距離R2が判
る。船舶に対する２方向能動性距離測定により、
能動性距離測定衛星から船舶までの距離R3が判
る。能動性距離測定衛星SRの宇宙に於ける位置並
びに船舶までの距離が判ると、船舶に対する第１
の位置線１０を計算することが出来る。タイミン
グ信号衛星Ｓからの一方向距離測定により、タイ
ミング信号衛星から船舶までの距離R4が決定さ
れる。タイミング信号衛星Ｓの宇宙に於ける位置
並びに船舶までの距離が判つていると、船舶に対
する第２の位置線１１を計算することが出来る。
両方の位置線は、実際には地表上の円弧であり、
衛星と地球の中心との間を伸びる線上に中心を持
つ。位置線１０，１１の交点が船舶の観測位置で
ある。
この位置監視方法を実施する為、時刻TSに衛
星Ｓから時刻信号又は時間テイツクが送信され、
地上局Ｏ及び船舶Ｖで受信される。地上局がタイ
ミング信号を受信したことに応答して、直ちに、
或いは既知の遅延時間の後、地上局で能動性距離
測定の照会が開始される。精度の高い信号音符号
距離測定方式が好ましいが、擬似ランダム距離測
定及び多重側音距離測定を含めて、無線信号にの
せて時間マーカを送信することが出来る任意の方
式が適している。信号音符号距離測定が、「ナビ
ゲーシヨン」誌第20巻、第４号（1973−1974冬期
号）の発明者の論文「ATS衛星を用いた通信及
び位置決定実験」に記載されている。船舶のアド
レスを持つ能動性距離測定信号が地上局Ｏを出
で、衛星SRのトランスポンダ装置によつて船舶Ｖ
に中継され、その後船舶から衛星SRを介して地上
局Ｏに再び送信される。地上局では、距離測定用
の照会を最初に送信してから船舶から逆に衛星を
介して中継されて戻つて来るまでの期間をマイク
ロ秒及び1/10マイクロ秒単位又はナノ秒単位で測
定する。経過期間は、地上局から衛星までの距離
測定時間の２倍に、衛星から船舶までの距離測定
時間の２倍を加えた値である。地上局Ｏ及び衛星
SRの正確な位置が判つていれば、地上局から衛星
までの距離測定時間を判り、それを差引いて、そ
の結果を２で割つて、衛星SRから船舶Ｖまでの一
方向の距離測定時間を出すことが出来る。船舶が
時刻TVOにＯから能動性距離測定信号を受取る。
船舶はそれ迄に時刻TVSにＳからタイミング信号
を受信している。船舶の自動装置がTVSからTVO
までの時間をマイクロ秒及び1/10マイクロ秒単位
或いはナノ秒単位で測定し、それが距離測定信号
に応答した後、この測定値をデータ・メツセージ
として衛星SRを介して送返す。第１図並びに以下
の数式に示す様に、この時地上局は、能動性距離
測定衛星SR及びタイミング信号衛星Ｓから船舶ま
での距離を計算し、こうしてその位置を決定する
のに必要な全ての情報を持つ。
星Ｓから時刻信号又は時間テイツクが送信され、
地上局Ｏ及び船舶Ｖで受信される。地上局がタイ
ミング信号を受信したことに応答して、直ちに、
或いは既知の遅延時間の後、地上局で能動性距離
測定の照会が開始される。精度の高い信号音符号
距離測定方式が好ましいが、擬似ランダム距離測
定及び多重側音距離測定を含めて、無線信号にの
せて時間マーカを送信することが出来る任意の方
式が適している。信号音符号距離測定が、「ナビ
ゲーシヨン」誌第20巻、第４号（1973−1974冬期
号）の発明者の論文「ATS衛星を用いた通信及
び位置決定実験」に記載されている。船舶のアド
レスを持つ能動性距離測定信号が地上局Ｏを出
で、衛星SRのトランスポンダ装置によつて船舶Ｖ
に中継され、その後船舶から衛星SRを介して地上
局Ｏに再び送信される。地上局では、距離測定用
の照会を最初に送信してから船舶から逆に衛星を
介して中継されて戻つて来るまでの期間をマイク
ロ秒及び1/10マイクロ秒単位又はナノ秒単位で測
定する。経過期間は、地上局から衛星までの距離
測定時間の２倍に、衛星から船舶までの距離測定
時間の２倍を加えた値である。地上局Ｏ及び衛星
SRの正確な位置が判つていれば、地上局から衛星
までの距離測定時間を判り、それを差引いて、そ
の結果を２で割つて、衛星SRから船舶Ｖまでの一
方向の距離測定時間を出すことが出来る。船舶が
時刻TVOにＯから能動性距離測定信号を受取る。
船舶はそれ迄に時刻TVSにＳからタイミング信号
を受信している。船舶の自動装置がTVSからTVO
までの時間をマイクロ秒及び1/10マイクロ秒単位
或いはナノ秒単位で測定し、それが距離測定信号
に応答した後、この測定値をデータ・メツセージ
として衛星SRを介して送返す。第１図並びに以下
の数式に示す様に、この時地上局は、能動性距離
測定衛星SR及びタイミング信号衛星Ｓから船舶ま
での距離を計算し、こうしてその位置を決定する
のに必要な全ての情報を持つ。
TVO＝TS＋R1＋R2＋R3／Ｃ (1)
こゝでＣは光速、距離R1はＳの追跡から判つ
ており、期間R2／Ｃ及びR3／Ｃは２方向能動性
距離測定から判る。
ており、期間R2／Ｃ及びR3／Ｃは２方向能動性
距離測定から判る。
TS＝TVO−R1＋R2＋R3／Ｃ (2)
TVS＝TS＋R4／Ｃ；R4／Ｃ＝TVS−TS (3)
従つて
R4／Ｃ＝TVS−（TVO−R1＋R2＋R3／Ｃ） (4)
＝R1＋R2＋R3／Ｃ−（TVO−TVS） (5)
然し、TVO−TVS＝Ｘは、船舶で測定され、距
離測定の照会中にデータとして送返される期間で
ある。
離測定の照会中にデータとして送返される期間で
ある。
R4＝R1＋R2＋R3−CX (6)
R3が２方向距離測定から計算されているから、
この時式(6)の全ての項が判つている。
この時式(6)の全ての項が判つている。
船舶に於けるタイミング信号の到着時刻と船舶
に於ける能動性距離測定信号の到着時刻との間の
経過期間から距離R4を導き出すことが出来る理
由を別の形で説明すれば次の通りである。船舶が
衛星Ｓから距離R4の所にあるとすると、船舶は
地表上の円の上にあり、この円の小さな一部分を
１１に示してある。同じ理屈で、衛星Ｓからの距
離R1が判つていると、地上局Ｏは地表上の別の
円上にある。距離線R4を距離線R1に重ね合せる
と、船舶で測定した経過期間が、無線信号が距離
R1―R4に距離R2及び距離R3を加えた距離を進行
するのに要する時間である。この期間に光速を乗
じ、その結果を和R1＋R2＋R3から差引けば、距
離R4になる。
に於ける能動性距離測定信号の到着時刻との間の
経過期間から距離R4を導き出すことが出来る理
由を別の形で説明すれば次の通りである。船舶が
衛星Ｓから距離R4の所にあるとすると、船舶は
地表上の円の上にあり、この円の小さな一部分を
１１に示してある。同じ理屈で、衛星Ｓからの距
離R1が判つていると、地上局Ｏは地表上の別の
円上にある。距離線R4を距離線R1に重ね合せる
と、船舶で測定した経過期間が、無線信号が距離
R1―R4に距離R2及び距離R3を加えた距離を進行
するのに要する時間である。この期間に光速を乗
じ、その結果を和R1＋R2＋R3から差引けば、距
離R4になる。
その一方がタイミング信号衛星である２つの衛
星を用いた位置監視方法の変形として、乗物の観
測位置が緯度並びに経度と共に高度を含む時、第
１図に破線で示した第２のタイミング信号衛星
SAが必要である。航空機又は気球の様に空中に
ある物体は、高度を独立に決定する高度計又はそ
の他の計器を持つ場合が多いが、この高度の決定
は、衛星Ｓ及びSAからの一方向距離測定並びに
能動性距離測定衛星SRからの２方向距離測定によ
り、夫々から位置線を計算し、３本の位置線の交
点を観測位置とすることによつて行なうことが出
来る。衛星SAからのタイミング信号の到着時刻
を、衛星SRからの能動性距離測定照会信号の受信
に対して船舶で測定する。こうして、第２のタイ
ミング信号衛星から船舶までの距離を地上局で計
算することが出来る。緯度並びに経度だけでなく
高度を持つ場合の観測位置に対する距離測定、衛
星による２方向能動性距離測定、地上局の適当な
電子装置、衛星並びに利用者の乗物でこれらの測
定を行なう為の装置について、更に詳しいことは
米国特許第3384891号を参照されたい。これ迄の
説明では、電子装置並びに論理装置に於ける内部
遅延時間について触れなかつたが、こういう遅延
時間は判つており、見積り又は測定することが出
来る。無人トランスポンダの内部遅延時間の自動
的な遠隔測定が米国特許第4042926号に記載され
ている。周知の様に、精密な距離測定並びに位置
決定には内部遅延時間の補正をする必要がある。
星を用いた位置監視方法の変形として、乗物の観
測位置が緯度並びに経度と共に高度を含む時、第
１図に破線で示した第２のタイミング信号衛星
SAが必要である。航空機又は気球の様に空中に
ある物体は、高度を独立に決定する高度計又はそ
の他の計器を持つ場合が多いが、この高度の決定
は、衛星Ｓ及びSAからの一方向距離測定並びに
能動性距離測定衛星SRからの２方向距離測定によ
り、夫々から位置線を計算し、３本の位置線の交
点を観測位置とすることによつて行なうことが出
来る。衛星SAからのタイミング信号の到着時刻
を、衛星SRからの能動性距離測定照会信号の受信
に対して船舶で測定する。こうして、第２のタイ
ミング信号衛星から船舶までの距離を地上局で計
算することが出来る。緯度並びに経度だけでなく
高度を持つ場合の観測位置に対する距離測定、衛
星による２方向能動性距離測定、地上局の適当な
電子装置、衛星並びに利用者の乗物でこれらの測
定を行なう為の装置について、更に詳しいことは
米国特許第3384891号を参照されたい。これ迄の
説明では、電子装置並びに論理装置に於ける内部
遅延時間について触れなかつたが、こういう遅延
時間は判つており、見積り又は測定することが出
来る。無人トランスポンダの内部遅延時間の自動
的な遠隔測定が米国特許第4042926号に記載され
ている。周知の様に、精密な距離測定並びに位置
決定には内部遅延時間の補正をする必要がある。
第２図、第３図及び第４図は、この発明の衛星
による位置監視方法を実施する為に、衛星、船舶
並びに地上局に設けられる典型的な電子装置のブ
ロツク図である。デイジタル時刻符号又は能動性
距離測定照会信号を受信し、直ちに無線信号を送
信する為にタイミング信号衛星又は能動性距離測
定衛星に設けられる基本的なトランスポンダ装置
が第２図に示されている。到来無線信号をアンテ
ナ１２で受信し、ダイプレクサ１３を介して受信
機１４に送り、次に混合器１５で局部発振器１６
によつて発生された中間周波数と組合せる。混合
器の出力信号は、受信信号とは異なる周波数を持
ち、送信機１７を通つてダイプレクサ１３に送ら
れ、アンテナ１２から放射される。
による位置監視方法を実施する為に、衛星、船舶
並びに地上局に設けられる典型的な電子装置のブ
ロツク図である。デイジタル時刻符号又は能動性
距離測定照会信号を受信し、直ちに無線信号を送
信する為にタイミング信号衛星又は能動性距離測
定衛星に設けられる基本的なトランスポンダ装置
が第２図に示されている。到来無線信号をアンテ
ナ１２で受信し、ダイプレクサ１３を介して受信
機１４に送り、次に混合器１５で局部発振器１６
によつて発生された中間周波数と組合せる。混合
器の出力信号は、受信信号とは異なる周波数を持
ち、送信機１７を通つてダイプレクサ１３に送ら
れ、アンテナ１２から放射される。
第３図は、１つの能動性距離測定衛星及び１つ
のタイミング信号衛星を用いて、便利な間隔をお
いて、位置の監視を行なう為に船舶に設けられる
電子装置を略図で示すと共に、高度を含めた位置
観測の為に必要な付加的な装置を破線で示してい
る。この装置は無人にすることが出来る。受信機
２０がアンテナ２１から衛星Ｓからのタイミング
信号を受信する。このタイミング信号は１秒間隔
又はその他の規則的な間隔で送信される。１秒間
隔で発生するタイミング・パルス又は時間テイツ
ク２２の列が同期クロツク２３に送られる。多数
の時間テイツクにわたつて積分する為、クロツク
２３は、受信機から来るタイミング・パルスと同
期した、一層正確に限定されたタイミング・パル
ス列を発生する。期間計数器２４が同期クロツク
からの各々のタイミング・パルスによつて始動
し、衛星SRから能動性距離測定の照会信号を受信
しない場合、計数器はゼロに復帰し、各々のテイ
ツクで始動する。船舶が距離測定照会信号を受信
すると、受信した距離測定信号中の時間マーカ又
はパルス２５が期間計数器２４の動作を停止す
る。SRが中継する信号音符号距離測定信号の普通
の経路は、アンテナ２６で受信され、ダイプレク
サ２７を通過して、受信器２８からレスポンダ２
９に送られる。レスポンダが送信機３０、ダイプ
レクサ２７及びアンテナ２６を介して距離測定信
号の再送信を自動的に開始する。この発明では、
時間マーカ２５を含む能動性距離測定信号がレス
ポンダ２９から期間計数器２４にも送られる。式
(5)で（TVO−TVS）として示した測定された経過
期間は、タイミング信号が船舶に到着した時刻と
能動性距離測定信号が船舶に到着した時刻との間
の期間である。この期間が計数器２４からレスポ
ンダ２９に送られ、船舶の信号音符号距離測定応
答の直後に、デイジタル・メツセージとして送出
される。
のタイミング信号衛星を用いて、便利な間隔をお
いて、位置の監視を行なう為に船舶に設けられる
電子装置を略図で示すと共に、高度を含めた位置
観測の為に必要な付加的な装置を破線で示してい
る。この装置は無人にすることが出来る。受信機
２０がアンテナ２１から衛星Ｓからのタイミング
信号を受信する。このタイミング信号は１秒間隔
又はその他の規則的な間隔で送信される。１秒間
隔で発生するタイミング・パルス又は時間テイツ
ク２２の列が同期クロツク２３に送られる。多数
の時間テイツクにわたつて積分する為、クロツク
２３は、受信機から来るタイミング・パルスと同
期した、一層正確に限定されたタイミング・パル
ス列を発生する。期間計数器２４が同期クロツク
からの各々のタイミング・パルスによつて始動
し、衛星SRから能動性距離測定の照会信号を受信
しない場合、計数器はゼロに復帰し、各々のテイ
ツクで始動する。船舶が距離測定照会信号を受信
すると、受信した距離測定信号中の時間マーカ又
はパルス２５が期間計数器２４の動作を停止す
る。SRが中継する信号音符号距離測定信号の普通
の経路は、アンテナ２６で受信され、ダイプレク
サ２７を通過して、受信器２８からレスポンダ２
９に送られる。レスポンダが送信機３０、ダイプ
レクサ２７及びアンテナ２６を介して距離測定信
号の再送信を自動的に開始する。この発明では、
時間マーカ２５を含む能動性距離測定信号がレス
ポンダ２９から期間計数器２４にも送られる。式
(5)で（TVO−TVS）として示した測定された経過
期間は、タイミング信号が船舶に到着した時刻と
能動性距離測定信号が船舶に到着した時刻との間
の期間である。この期間が計数器２４からレスポ
ンダ２９に送られ、船舶の信号音符号距離測定応
答の直後に、デイジタル・メツセージとして送出
される。
規則的な間隔をおいてタイミング衛星Ｓから送
信されたタイミング信号が地上局でも受信され、
タイミング信号を受信したことに応答して、直ち
に又は受信してから既知の遅延時間の後に、２方
向能動性距離測定が開始される。第４図で、アン
テナ３２で受信したタイミング信号が受信機３３
に送られ、そこから同期クロツク３４に送られ
る。出力は１秒と云う様な規則的な間隔で発生さ
れるタイミング・パルス３５の列である。監視中
の船舶に対して位置観測を行なう時、信号音符号
距離測定照会信号をその位置を突止めようとする
多数の船舶に振分ける順序化器３６が信号音符号
距離測定発生器３７を作動し、タイミング・パル
ス３５に直ちに応答して又は同期クロツク３４か
ら発生器に送られる到着時刻信号に応答して、時
間マーカ並びに船舶Ｖのアドレスを含むデイジタ
ル・タイミング符号を発生する。この距離測定照
会信号が送信機３８を介して追跡アンテナ３９に
送られる。実際には、順序化器３６はフリーラン
ニングであり、信号音符号能動性距離測定信号
が、タイミング・パルス３５を受信した後の任意
の時刻に発生されるが、タイミング・パルスと能
動性距離測定信号との間の期間を測定し、それを
船舶で測定された経過期間から差引く限り、違い
はない。順序化器３６は受信器４１に付設された
相関器４０をも作動し、これが船舶から能動性距
離測定衛星SRを介して地上局の追跡アンテナ４２
に送られて来た能動性距離測定応答中のアドレス
を確認する様に作用する。
信されたタイミング信号が地上局でも受信され、
タイミング信号を受信したことに応答して、直ち
に又は受信してから既知の遅延時間の後に、２方
向能動性距離測定が開始される。第４図で、アン
テナ３２で受信したタイミング信号が受信機３３
に送られ、そこから同期クロツク３４に送られ
る。出力は１秒と云う様な規則的な間隔で発生さ
れるタイミング・パルス３５の列である。監視中
の船舶に対して位置観測を行なう時、信号音符号
距離測定照会信号をその位置を突止めようとする
多数の船舶に振分ける順序化器３６が信号音符号
距離測定発生器３７を作動し、タイミング・パル
ス３５に直ちに応答して又は同期クロツク３４か
ら発生器に送られる到着時刻信号に応答して、時
間マーカ並びに船舶Ｖのアドレスを含むデイジタ
ル・タイミング符号を発生する。この距離測定照
会信号が送信機３８を介して追跡アンテナ３９に
送られる。実際には、順序化器３６はフリーラン
ニングであり、信号音符号能動性距離測定信号
が、タイミング・パルス３５を受信した後の任意
の時刻に発生されるが、タイミング・パルスと能
動性距離測定信号との間の期間を測定し、それを
船舶で測定された経過期間から差引く限り、違い
はない。順序化器３６は受信器４１に付設された
相関器４０をも作動し、これが船舶から能動性距
離測定衛星SRを介して地上局の追跡アンテナ４２
に送られて来た能動性距離測定応答中のアドレス
を確認する様に作用する。
信号音符号距離測定照会信号が期間計数器４３
にも送られ、時間マーカがこの計数器の動作を開
始させる。再送信され、SRによつて地上局に中継
されて来た信号音符号距離測定照会信号がアンテ
ナ４２で受信され、受信機４を通過して相関器４
０に送られ、そこでアドレスが確認される。受信
された能動性距離測定信号中の時間マーカが期間
計数器４３の動作を停止し、マイクロ秒及び1/10
マイクロ秒単位又はナノ秒単位で表わした経過期
間が２方向能動性距離測定時間を表わす。この情
報が計算機４４に供給される。地上局Ｏ及び距離
測定衛星SRの位置が判つているか、或いは能動性
距離測定信号がＯからSRへ送られ且つ復帰するの
に要する時間が判つていれば、距離R2は計算出
来る。能動性距離測定信号の２方向移動時間が測
定され、R2が判つているから、衛星SRと船舶Ｖ
との間の距離R3が決定される。受信機４１を通
過する能動性距離測定応答は、タイミング信号の
到着時刻と能動性距離測定信号の船舶に於ける到
着時刻との間の、船舶で測定された経過期間をも
含む。この期間TVO−TVS、記憶装置４５からの
衛星位置データと共に、受信機４１から直接的に
計算機４４に供給され、この為、この時計算機は
観測位置を計算するのに必要な全ての情報を持
つ。GOES又はWWVS衛星の様な標準時刻分布
放射衛星が利用者によつて追跡される。従つて、
利用者は、天体位置推算暦データ、即ちそれから
衛星の位置を決定し得る軌道パラメータに関する
情報を送信することが出来、或いは緯度、経度の
位置及び地球の中心の距離を送信することが出来
る。この代りに、３辺観測により、地上局で衛星
位置データを計算することが出来る。３辺観測で
は、かなり離れた３つの地上局からの距離を決定
する。この内の２つの地上局は無人であつてよ
い。次に３つの距離及び地上局の既知の位置から
独自の衛星の位置を計算する。距離R3が２方向
能動性距離測定によつて決定され、距離R4が式
(6)から計算される。衛星SRの宇宙に於ける位置並
びに船舶までの距離が判つていると、日常的な計
算によつて位置線１０が計算され、衛星Ｓの宇宙
に於ける位置及び船舶までの距離が判つている
と、位置線１１が計算される。位置線１０，１１
に交点が船舶Ｖの観測位置である。陰極線管又は
プリンタの様な表示装置４６が、船舶の位置を可
視的に表示する。地球に対して不動の静止衛星を
用いる時、北半球と南半球の２つの観測位置が決
定されるという点で、曖昧さが残る。船舶が存在
する半球が事前に判つていれば、この曖昧さが解
決される。デイジタル・イクイツプメント・コー
ポレーシヨンによつて製造されるPDP―11ミニ
コンピユータを使うと、距離測定の照会信号を船
舶から受信してから１秒以内に、計算機が計算を
完了し、緯度又は経度で表わした船舶に位置を印
刷出力する。２秒又は３秒或いは必要に応じて更
に長い間隔毎に、１回の割合で、0.1海里の精度
で個々の観測位置を決定することが出来る。
にも送られ、時間マーカがこの計数器の動作を開
始させる。再送信され、SRによつて地上局に中継
されて来た信号音符号距離測定照会信号がアンテ
ナ４２で受信され、受信機４を通過して相関器４
０に送られ、そこでアドレスが確認される。受信
された能動性距離測定信号中の時間マーカが期間
計数器４３の動作を停止し、マイクロ秒及び1/10
マイクロ秒単位又はナノ秒単位で表わした経過期
間が２方向能動性距離測定時間を表わす。この情
報が計算機４４に供給される。地上局Ｏ及び距離
測定衛星SRの位置が判つているか、或いは能動性
距離測定信号がＯからSRへ送られ且つ復帰するの
に要する時間が判つていれば、距離R2は計算出
来る。能動性距離測定信号の２方向移動時間が測
定され、R2が判つているから、衛星SRと船舶Ｖ
との間の距離R3が決定される。受信機４１を通
過する能動性距離測定応答は、タイミング信号の
到着時刻と能動性距離測定信号の船舶に於ける到
着時刻との間の、船舶で測定された経過期間をも
含む。この期間TVO−TVS、記憶装置４５からの
衛星位置データと共に、受信機４１から直接的に
計算機４４に供給され、この為、この時計算機は
観測位置を計算するのに必要な全ての情報を持
つ。GOES又はWWVS衛星の様な標準時刻分布
放射衛星が利用者によつて追跡される。従つて、
利用者は、天体位置推算暦データ、即ちそれから
衛星の位置を決定し得る軌道パラメータに関する
情報を送信することが出来、或いは緯度、経度の
位置及び地球の中心の距離を送信することが出来
る。この代りに、３辺観測により、地上局で衛星
位置データを計算することが出来る。３辺観測で
は、かなり離れた３つの地上局からの距離を決定
する。この内の２つの地上局は無人であつてよ
い。次に３つの距離及び地上局の既知の位置から
独自の衛星の位置を計算する。距離R3が２方向
能動性距離測定によつて決定され、距離R4が式
(6)から計算される。衛星SRの宇宙に於ける位置並
びに船舶までの距離が判つていると、日常的な計
算によつて位置線１０が計算され、衛星Ｓの宇宙
に於ける位置及び船舶までの距離が判つている
と、位置線１１が計算される。位置線１０，１１
に交点が船舶Ｖの観測位置である。陰極線管又は
プリンタの様な表示装置４６が、船舶の位置を可
視的に表示する。地球に対して不動の静止衛星を
用いる時、北半球と南半球の２つの観測位置が決
定されるという点で、曖昧さが残る。船舶が存在
する半球が事前に判つていれば、この曖昧さが解
決される。デイジタル・イクイツプメント・コー
ポレーシヨンによつて製造されるPDP―11ミニ
コンピユータを使うと、距離測定の照会信号を船
舶から受信してから１秒以内に、計算機が計算を
完了し、緯度又は経度で表わした船舶に位置を印
刷出力する。２秒又は３秒或いは必要に応じて更
に長い間隔毎に、１回の割合で、0.1海里の精度
で個々の観測位置を決定することが出来る。
緯度、経度及び高度を含む観測位置の場合に
は、第２のタイミング信号衛星SAを含む合計３
つの地球軌道の衛星が必要である。この場合、船
上の装置が別のアンテナ４７、受信機４８、及び
第２のタイミング衛星からの信号の到着時刻を表
わす規則的な間隔でタイミング・パルス列を発生
する同期クロツク４９を含む（第３図）。前と同
じく、１秒毎又はその他の規則的な間隔をおいて
１つずつ発生するタイミング・パルスが期間計数
器５０を始動させ、SRから距離測定の照会信号を
受信しない場合、計数器がゼロに復帰し、各各の
時間テイツクに再び始動する。距離測定照会信号
を受信すると、計数器が能動性距離測定信号中の
時間マーカ２５によつて止められ、タイミング・
パルスから能動性距離測定信号を受信するまでの
経過期間が、船舶の能動性距離測定応答と共にデ
イジタル・メツセージとして送られる。R4を計
算すると、地上局は船舶に対する３番目の位置線
を計算するのに必要な全部の情報を持つ。
は、第２のタイミング信号衛星SAを含む合計３
つの地球軌道の衛星が必要である。この場合、船
上の装置が別のアンテナ４７、受信機４８、及び
第２のタイミング衛星からの信号の到着時刻を表
わす規則的な間隔でタイミング・パルス列を発生
する同期クロツク４９を含む（第３図）。前と同
じく、１秒毎又はその他の規則的な間隔をおいて
１つずつ発生するタイミング・パルスが期間計数
器５０を始動させ、SRから距離測定の照会信号を
受信しない場合、計数器がゼロに復帰し、各各の
時間テイツクに再び始動する。距離測定照会信号
を受信すると、計数器が能動性距離測定信号中の
時間マーカ２５によつて止められ、タイミング・
パルスから能動性距離測定信号を受信するまでの
経過期間が、船舶の能動性距離測定応答と共にデ
イジタル・メツセージとして送られる。R4を計
算すると、地上局は船舶に対する３番目の位置線
を計算するのに必要な全部の情報を持つ。
要的すると、船舶、航空機、陸上車輛又はその
位置を突止めようとするその他の物体の位置を監
視する方法は、１つの能動性距離測定（並びに通
信）衛星しか必要とせず、他方は標準時刻分布放
射衛星であるか、又は規則的な間隔でタイミング
信号を送信する任意の他の独立の衛星である。高
度を含む観測位置の場合には２つのタイミング信
号衛星が必要である。能動性距離測定によつて一
方の位置線が決定され、他方の位置線が、その位
置を突止めようとする物体に於ける能動性距離測
定信号の受信に対するタイミング信号衛星からの
信号の到着時刻を測定することによつて決定され
る。物体の観測位置が地上局で計算される。
位置を突止めようとするその他の物体の位置を監
視する方法は、１つの能動性距離測定（並びに通
信）衛星しか必要とせず、他方は標準時刻分布放
射衛星であるか、又は規則的な間隔でタイミング
信号を送信する任意の他の独立の衛星である。高
度を含む観測位置の場合には２つのタイミング信
号衛星が必要である。能動性距離測定によつて一
方の位置線が決定され、他方の位置線が、その位
置を突止めようとする物体に於ける能動性距離測
定信号の受信に対するタイミング信号衛星からの
信号の到着時刻を測定することによつて決定され
る。物体の観測位置が地上局で計算される。
この発明を好ましい実施例について具体的に図
示し且つ説明したが、当業者であれば、この発明
の範囲内で種々の変更が可能であることが理解さ
れよう。
示し且つ説明したが、当業者であれば、この発明
の範囲内で種々の変更が可能であることが理解さ
れよう。
第１図は１つの能動性距離測定衛星及び１つの
タイミング信号衛星を用いた位置の監視を示す略
図であり、高度を伴う観測位置の場合の２番目の
タイミング信号衛星をも示す。第２図は衛星トラ
ンスポンダの簡略ブロツク図、第３図はその位置
を突止めようとする船舶又はその他の物体に設け
られた電子装置のブロツク図、第４図は地上局の
電子装置のブロツク図である。 主な符号の説明、Ｏ：地上局、Ｖ：船舶、Ｓ：
タイミング信号衛星、SR：能動性距離測定衛星、
１３，２７：ダイプレクサ、１４，２０，２８，
３３，４１，４８：受信機、１６：局部発振器、
１７，３０，３８：送信機、２３，３４，４９：
同期クロツク、２４，４３，５０：期間計数器、
２９：レスポンダ、３６：順序化器、３７：信号
音符号距離測定発生器、４０：相関器、４４：計
算機、４５：記憶装置、４６：表示装置。
タイミング信号衛星を用いた位置の監視を示す略
図であり、高度を伴う観測位置の場合の２番目の
タイミング信号衛星をも示す。第２図は衛星トラ
ンスポンダの簡略ブロツク図、第３図はその位置
を突止めようとする船舶又はその他の物体に設け
られた電子装置のブロツク図、第４図は地上局の
電子装置のブロツク図である。 主な符号の説明、Ｏ：地上局、Ｖ：船舶、Ｓ：
タイミング信号衛星、SR：能動性距離測定衛星、
１３，２７：ダイプレクサ、１４，２０，２８，
３３，４１，４８：受信機、１６：局部発振器、
１７，３０，３８：送信機、２３，３４，４９：
同期クロツク、２４，４３，５０：期間計数器、
２９：レスポンダ、３６：順序化器、３７：信号
音符号距離測定発生器、４０：相関器、４４：計
算機、４５：記憶装置、４６：表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ タイミング信号を送信する第１の衛星を含む
位置が判つている複数個の衛星を使つて位置を監
視する方法に於て、(a)前記第１の衛星によつて送
信されたタイミング信号を固定地上局及び位置を
突止めようとする物体の所で受信し、(b)前記地上
局で前記第１の衛星のタイミング信号を受信した
後に、前記地上局から能動性距離測定信号を第２
の衛星を介して前記物体へ送信し、次いで前記物
体から該信号を該第２の衛星を介して前記地上局
へ送り返すことにより、前記第２の衛星と前記物
体の間の距離測定時間を導き出す２方向能動性距
離測定を行ない、(c)前記物体に於ける前記能動性
距離測定信号の受信に対する前記第１の衛星のタ
イミング信号の前記物体への到着時刻を測定し
て、その間の経過期間を導き出し、該経過期間を
前記地上局に送信し、(d)前記地上局で、前記第１
及び第２の衛星及び前記地上局の夫々の既知の位
置、前記物体の所で測定された前記経過期間並び
に第２の衛星と前記物体との間の距離測定時間か
ら、前記物体の観測位置を計算する工程から成る
方法。 ２ 特許請求の範囲１に記載した方法に於て、前
記２方向能動性距離測定を行なう工程が、少なく
とも前記地上局に於ける前記能動性距離測定信号
の送信と受信の間の２方向距離測定時間を測定す
ることを特徴とし、前記物体の所で測定される前
記経過時間が、前記物体から前記第２の衛星を介
して前記地上局に前記能動性距離測定信号が送り
返された後に、前記第２の衛星を介して前記地上
局に送信される方法。 ３ 特許請求の範囲２に記載した方法に於て、前
記物体の観測位置を計算する工程が、前記第２の
衛星の既知の位置及び前記第２の衛星と前記物体
との間の距離から前記物体の第１の位置線を計算
し、前記第１の衛星の既知の位置及び前記第１の
衛星と前記物体との間の距離から前記物体の第２
の位置線を計算し、前記第１の衛星と前記物体と
の間の距離は、前記地上局と前記第１及び第２の
衛星との間の距離、前記第２の衛星と前記物体と
の間の距離並びに前記物体の所で測定された前記
経過時間から導き出され、前記第１及び第２の位
置線の交点を観測位置と決定する工程から成る方
法。 ４ 特許請求の範囲２に記載した方法に於て、前
記第１の衛星が正確な規則的な間隔で前記タイミ
ング信号を送信する時刻分布放射衛星であり、前
記能動性距離測定信号が時間マーカを持ち、前記
物体に於ける能動性距離測定信号の受信に対する
前記タイミング信号の到着時刻を測定する工程
が、逐次的に受信するタイミング信号及び距離測
定信号の時間マーカで期間計数器を始動並びに停
止することによつて構成される方法。 ５ 既知の正確な間隔でタイミング信号を送信す
る第１及び第２のタイミング信号衛星を含む位置
が判つている３個の衛星を用いて位置を監視する
方法に於て、(a)前記第１及び第２のタイミング信
号衛星によつて送信された第１及び第２のタイミ
ング信号を固定地上局及びその位置を突止めよう
とする物体の所で受信し、(b)前記地上局で前記タ
イミング信号を受信したことに応答して、第３の
衛星である能動性距離測定衛星を介して前記地上
局から能動性距離測定信号を前記物体に送信し、
次いで前記物体から該信号を前記能動性距離測定
衛星を介して前記地上局に送り返すことにより、
前記地上局に於ける前記能動性距離測定信号の送
信と受信の間の少なくとも２方向距離測定時間を
測定する２方向能動性距離測定を行ない、(c)前記
物体に於ける前記能動性距離測定信号の受信に対
する前記タイミング信号の前記物体に於ける到着
時刻を測定してその間の経過期間を導き出し、該
経過期間を前記能動性距離測定衛星を介して前記
地上局に送信し、(d)前記地上局及び前記能動性距
離測定衛星の夫々の既知の位置並びに前記能動性
距離測定衛星から前記物体までの一方向の距離測
定時間から、前記能動性距離測定衛星に対する前
記物体の第１の位置線を計算し、(e)前記能動性距
離測定衛星及び前記第１のタイミング信号衛星及
び前記地上局の夫々の既知の位置、前記物体の所
で測定された前記経過期間並びに前記能動性距離
測定衛星と前記物体との間の距離から、前記第１
のタイミング信号衛星に対する前記物体の第２の
位置線を計算し、(f)前記能動性距離測定衛星及び
前記第２のタイミング信号衛星及び前記地上局の
夫々の既知の位置、前記物体の所で測定された前
記経過期間並びに前記能動性距離測定衛星と前記
物体との間の距離から、前記第２のタイミング信
号衛星に対する前記物体の第３の位置線を計算
し、(g)前記第１、第２及び第３の位置線の交点を
物体の観測位置と決定し、該観測位置を表示する
工程から成る方法。 ６ 特許請求の範囲５に記載した方法に於て、前
記２方向能動性距離測定を行なう工程が、地上局
でタイミング信号を受信した後に前記能動性距離
測定信号を送信することを含み、前記物体の所で
測定した前記経過期間を前記地上局に送信する工
程が、前記物体から前記能動性距離測定衛星を介
して前記地上局に前記能動性距離測定信号を送り
返した後に行なわれる方法。 ７ 特許請求の範囲６に記載した方法に於て、前
記能動性距離測定信号が時間マーカを持ち、前記
物体に於ける前記能動性距離測定信号の受信に対
する前記タイミング信号の到着時刻を測定する工
程が、前記タイミング信号によつて期間計数器を
始動させると共に前記能動性距離測定信号の時間
マーカによつて該計数器を停止することによつて
行なわれ、こうして前記経過時間を発生する方
法。 ８ 特許請求の範囲６に記載した方法に於て、前
記タイミング信号衛星が規則的な間隔でタイミン
グ信号を送信する時刻分布放射衛星であり、前記
能動性距離測定信号が時間マーカを持ち、前記物
体に於ける前記能動性距離測定信号の受信に対す
る前記タイミング信号の到着時刻を測定する工程
が、規則的な間隔で前記タイミング信号によつて
期間計数器を反復的に始動させると共に、前記能
動性距離測定信号を前記物体が受信した時に前記
能動性距離測定信号の時間マーカで前記計数器を
停止することによつて構成され、こうして前記経
過期間を発生する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/842,401 US4161734A (en) | 1977-10-17 | 1977-10-17 | Position surveillance using one active ranging satellite and time of arrival of a signal from an independent satellite |
| US89911778A | 1978-04-24 | 1978-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5470793A JPS5470793A (en) | 1979-06-06 |
| JPS6310397B2 true JPS6310397B2 (ja) | 1988-03-07 |
Family
ID=27126339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12696178A Granted JPS5470793A (en) | 1977-10-17 | 1978-10-17 | Method of and device for monitoring position |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5470793A (ja) |
| DE (1) | DE2845071A1 (ja) |
| FR (1) | FR2406203A1 (ja) |
| GB (1) | GB1595146A (ja) |
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| US5619212A (en) * | 1982-03-01 | 1997-04-08 | Western Atlas International, Inc. | System for determining position from suppressed carrier radio waves |
| DE3426851C1 (de) * | 1984-07-20 | 1985-10-17 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn | Satelliten-Navigationssystem |
| US4839656A (en) * | 1984-08-16 | 1989-06-13 | Geostar Corporation | Position determination and message transfer system employing satellites and stored terrain map |
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| GB2215932A (en) * | 1988-03-26 | 1989-09-27 | Gec Traffic Automation | Radio position finding system |
| US4987420A (en) * | 1989-01-11 | 1991-01-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of determining a position using satellites |
| DE4136136C1 (ja) * | 1991-11-02 | 1993-03-04 | Westdeutscher Rundfunk, Anstalt Des Oeffentlichen Rechts, 5000 Koeln, De | |
| DE19538694A1 (de) * | 1995-10-19 | 1997-04-24 | Bosch Gmbh Robert | Empfangseinrichtung zur Auswertung von Ortungsdaten |
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| DE1591517B1 (de) * | 1967-07-21 | 1971-08-05 | Siemens Ag | Funk-Ortungsverfahren durch Laufzeitmessung zu Fahrzeugen mit Transpondern ueber Erdsatelliten |
-
1978
- 1978-05-26 GB GB2309278A patent/GB1595146A/en not_active Expired
- 1978-10-16 DE DE19782845071 patent/DE2845071A1/de not_active Withdrawn
- 1978-10-17 JP JP12696178A patent/JPS5470793A/ja active Granted
- 1978-10-17 FR FR7829478A patent/FR2406203A1/fr active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2406203A1 (fr) | 1979-05-11 |
| JPS5470793A (en) | 1979-06-06 |
| DE2845071A1 (de) | 1979-04-19 |
| GB1595146A (en) | 1981-08-05 |
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