JPWO2012081275A1 - サイクルスリップ検出装置、サイクルスリップ検出のための集積回路、同集積回路を備えるgnss受信装置、同gnss受信装置を備える情報端末機器、サイクルスリップ検出方法及びプログラム - Google Patents

サイクルスリップ検出装置、サイクルスリップ検出のための集積回路、同集積回路を備えるgnss受信装置、同gnss受信装置を備える情報端末機器、サイクルスリップ検出方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】簡単な構成で、精度の高いサイクルスリップの検出を実現する。【課題手段】サイクルスリップ検出装置300は、データ取得部310と、パリティチェック演算部302,303と、サイクルスリップ判定部304と、を備える。データ取得部310は、測位用衛星からの受信データを取得する。パリティチェック演算部302,303は、受信データに対しパリティチェックを行なう。サイクルスリップ判定部304は、パリティチェック演算部302,303によるパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定する。【選択図】図2

Description

本発明は、GPS衛星からの受信信号において発生するサイクルスリップを検出する技
術に関する。
従来、GPSによる測位において、例えば、数センチ程度の高い測位精度が要求される
場合に、搬送波位相を用いた相対測位が行われる。固定点に設置された基準局と移動体に
搭載された移動局で同一のGPS信号を受信することによって前記移動体の位置を算出す
る移動体の相対測位においては、 同一のGPS衛星から送信されるGPS信号の搬送波
位相を基準局と移動局とで同時に積算することが必要である。GPS信号の搬送波位相の
積算中にGPS信号が途切れた場合、GPS信号を追尾している受信機の発振器の発振周
波数をカウントすることにより前記積算が継続されるが、この発振器がいわゆるフリーラ
ン状態になるため、中断の長さやそのときの状況によっては、前記搬送波位相の積算値が
ずれを起こす。これをサイクルスリップという。観測量にサイクルスリップが生じると測
位結果に誤差が生じる。なお、このサイクルスリップは1つの受信機で測位される単独測
位においても発生する。
このサイクルスリップを適切に検出する方法として、様々な方法が提案されている。
一つの従来例によれば、受信機と慣性装置とから算出された速度差を利用してサイクル
スリップを検出する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。ここでは、受信
機で計測された移動局の速度V1及び位置P1と、慣性装置(INS)で計測された移動
局の速度V2及び位置P2とをフィルタリングして、より精度のよい補正された移動局の
速度V3及び位置P3を計算し、外部に出力する。そして、速度V3(またはV2)を受
信機に与え、また速度V2に含まれる誤差ΔV2=V2−V3を演算して、慣性装置に与
える。GPS受信機は、速度V1を補正された速度V3(またはV2)と比較して、サイ
クルスリップの検出とその補正を行い、慣性装置は、速度誤差ΔV2を用いて速度V2及
び位置P2を補正する。
特開2000−65593号公報
特許文献1に開示されたサイクルスリップ検出方法では、受信機及び慣性装置により計
測される2つの観測量の差分を基に検出するため、閾値の設定によっては誤判断の可能性
がある。
そこで、本発明は、簡単な構成で、精度の高いサイクルスリップの検出を実現すること
を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一つの観点によれば、データ取得部と、パリティチ
ェック演算部と、サイクルスリップ判定部と、を備えるサイクルスリップ検出装置が提供
される。データ取得部は、測位用衛星からの受信データを取得する。パリティチェック演
算部は、受信データに対しパリティチェックを行なう。サイクルスリップ判定部は、パリ
ティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイクルス
リップの有無を判定する。
ここでは、パリティチェック演算部によりパリティチェックを行い、そのパリティチェ
ック結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するため、従来に比
して簡単且つ正確にサイクルスリップの検出が可能である。
上記サイクルスリップ検出装置は、次のような構成であってもよい。パリティチェック
演算部は、第1パリティチェック演算部と第2パリティチェック演算部とを有する。第1
パリティチェック演算部は、パリティチェックにより第1のパリティチェック結果である
値を取得する。第2パリティチェック演算部は、第1のパリティチェック結果の値と、受
信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結
果である第2のパリティチェック結果の値とを比較する。そして、サイクルスリップ判定
部は、第2パリティチェック演算部による上記比較の結果、第1のパリティチェック結果
の値が、上記各ビット位置で取得した第2パリティチェック結果の値のいずれかと一致す
ると判断した場合、受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する。
また、上記サイクルスリップ検出装置は、データ取得部により取得された受信データに
おけるサイクルスリップの検出タイミングを推定するサイクルスリップ推定部を更に備え
ていてもよい。この場合、パリティチェック演算部は、パリティチェックにより第1のパ
リティチェック結果である値を取得する第1パリティチェック演算部と、サイクルスリッ
プの検出タイミングに応じた第2のパリティチェック結果である値を取得する第2パリテ
ィチェック演算部と、を有し、サイクルスリップ判定部は、第1のパリティチェック結果
である値と第2のパリティチェック結果である値とを比較し、一致する場合は受信データ
においてサイクルスリップが有ると判定する。
更に、上記サイクルスリップ検出装置においては、第1パリティチェック演算部は、所
定の式を用いて第1のパリティチェック結果である値を取得し、第2パリティチェック演
算部は、受信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティ
チェック結果である値からなるテーブルを用いて第2のパリティチェック結果である値を
取得するようにしてもよい。
上記サイクルスリップ検出装置のパリティチェック演算部は、受信データのビット値d
0-d31を数式1に適用して第1のパリティチェック結果である値P〜Pを取得するよ
うにしてもよい。
Figure 2012081275
また、上記サイクルスリップ検出装置は、サイクルスリップ判定部による判定結果に応
じて、位置の測位を行なう測位演算部を更に備えていてもよい。
本発明の別の観点によれば、データ取得部と、パリティチェック演算部と、サイクルス
リップ判定部と、を備える集積回路が提供される。データ取得部は、測位用衛星からの受
信データを取得する。パリティチェック演算部は、受信データに対しパリティチェックを
行なう。サイクルスリップ判定部は、パリティチェック演算部によるパリティチェック結
果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定する。
上記集積回路は、サイクルスリップ判定部による判定結果に応じて、位置の測位を行な
う測位演算部を更に備えていてもよい。
上記集積回路は更に、アンテナからの受信信号をデジタル信号に変換し、データ取得部
に入力するRF部、を備えていてもよい。
本発明の別の観点によれば、上記集積回路と、測位用衛星からの信号を受信するアンテ
ナと、を備えるGNSS受信装置が提供される。
本発明の更に別の観点によれば、上記GNSS受信装置を備える情報端末機器が提供さ
れる。
本発明の更に別の観点によれば、測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ス
テップと、受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと
、パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイ
クルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定ステップと、備えるサイクルスリッ
プ検出方法が提供される。
本発明の更に別の観点によれば、測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ス
テップと、受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと
、パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイ
クルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定ステップと、をコンピュータに実行
させるプログラムが提供される。
本発明によれば、簡単な構成で、精度の高いサイクルスリップの検出を実現することが
できる。
第1実施形態に係るGPS受信機を含むシステムの概略構成を示すブロック図である。 第1実施形態に係るGPS受信機のサイクルスリップ検出部の機能を説明するブロック図である。 航法メッセージデータの構成を示す図である。 航法メッセージデータにおけるワードの構成を示す図である。 サイクルスリップが生じた場合のデータ状態を説明する図である。 第1実施形態に係るサイクルスリップ検出部の動作を示すフローチャートである。 第2実施形態に係るGPS受信機のサイクルスリップ検出部の機能を説明するブロック図である。 第2実施形態に係るサイクルスリップ検出部の動作を示すフローチャートである。
<1 第1実施形態>
以下、本発明のGNSS受信装置の一実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態
に係るGNSS受信装置は、例えばGPS(Global Positioning System)に用いられる
GPS受信機1である。
<1.1 GPS受信機1>
図1は、GPS受信機1の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すGPS受信機1は、アンテナ10、RF部20、及びベースバンド部30を
備える。GPS受信機1は情報端末機器40に接続されている。情報端末機器40とは、
所定の通信や情報処理を行なう情報通信装置を備えた、例えば携帯端末や移動体端末を含
むコンピュータ機器等(情報端末機器)である。ここで接続とは有線、無線のいずれによ
って接続されてもよく、またGPS受信機1が情報端末機器40に内蔵されている場合も
含む。
アンテナ10は、GPS衛星(図示省略)から送出される高周波信号(衛星信号)を受
信する。
RF部20は、アンテナ10からの高周波信号を中間周波数にダウン・コンバートした
り、アナログ信号をデジタル信号に変換して、次のベースバンド部30で処理できるよう
な信号フォーマットに変換したりする。RF部20は、例えば、アンテナ10からの入力
信号を増幅する高周波増幅部、入力信号の周波数を低下させるミキサ、バンドパス・フィ
ルタ、A/D変換器、基準周波数源を含むPLL回路等を備える。なお、基準周波数源と
しては、例えば、TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)等が用いら
れる。この基準周波数源は、RF部20の信号生成のために用いられる他、ベースバンド
部30のサンプリングクロックを生成してベースバンド部30へ出力する。
ベースバンド部30は、RF部20からデータ信号(受信データ)とクロック信号を入
力し、データ信号をデコードし、GPS受信機1の位置の測位を行う。以下、ベースバン
ド部30の詳細な構成について説明する。
なお、本実施形態においては、RF部20及びベースバンド部30は1チップの集積回
路で構成されていてもよいし、それぞれ別々のチップで構成されていてもよい。
<1.2 ベースバンド部30>
図1に示すベースバンド部30は、一例であり、相関器31と、PLL32と、CPU
33と、UART34と、メモリインターフェース35と、ROM36と、RAM37と
、RTC38と、を備える。
相関器31は、CPUの設定にしたがって動作する複数組の相関器から構成され、相関
器31の出力にピークが出るように位相制御を行う。この位相制御によりGPS信号の捕
捉や追尾(トラッキング)が行われる。
PLL32は、RF部20から入力されたクロック信号をCPU33に出力する。
CPU33は、PLL32から入力されたクロック信号に基づき動作し、GPS信号の
捕捉/トラッキング、後述する航法メッセージデータのデコードや管理、測位計算、衛星
の位置予測計算等を行う。
UART34は、GPS受信機1に接続された情報端末機器40との間のデータの入出
力等を行う。メモリインターフェース35は、外部メモリとのインターフェースとして機
能する。ROM36は、マスクROMやフラッシュROMとして構成され、所定のプログ
ラム等を格納する。RAM37は、バッテリバックアップ領域等を有する。RTC38(
Realtime Clock)は、電源投入時に参照され、この時刻を利用してGPS衛星の位置予測
計算を行う。
なお、上記ベースバンド部30の構成は一例に過ぎず、その他の構成であってもよい。
<1.3 サイクルスリップ検出部300>
図2は、ベースバンド部30により実現されるサイクルスリップ検出部(サイクルスリ
ップ検出装置)300の機能ブロック図である。サイクルスリップ検出部300は、上述
したベースバンド部30のCPUがROM36等に記憶された所定のプログラムを実行す
ることによってサイクルスリップの検出を実現するものである。
このサイクルスリップの検出は、データ信号補足/追尾部310より取得される、位相
制御されているデータ信号(受信データ)に対して行われる。このデータ信号は、GPS
衛星から送信される航法メッセージデータを含む。航法メッセージデータは、次のような
構成を有する。
<1.3.1 航法メッセージデータの構成>
航法メッセージデータの1サイクルは、フレームという単位の集合であり、図3に示す
構造を有する。1フレームは1500ビットであり、これを送信するには30秒の時間が
かかる。フレームは5つのサブフレーム(各300ビット)から構成されており、サブフ
レーム1から順番に送信を始め、サブフレーム5を送信し終わると再びサブフレーム1の
送信に戻る。
サブフレームの内部は、図3に示すようにワードという単位に分割されている。1ワー
ドは30ビットである。1サブフレームは10ワードに対応し、各ワードは24ビットの
データ部とパリティチェック用の6ビットから構成される。
図4は、1ワード(30ビット)の構成を示す。dからd31はそれぞれ1ビットの
情報に相当する。d及びdは、前ワードの終端2ビットであり当該ワードのパリティ
チェック計算に用いられる。d2からd25は、当該ワードのデータビットであり、d26
らd31は当該ワードのパリティビットである。
なお、航法メッセージデータにサイクルスリップが生じた場合、データは図5に示すよ
うな状態になる。図5(a)は追尾衛星が送信したデータ、つまりサイクルスリップが生
じていない状態のデータを示し、図5(b)受信機1が収集したデータでサイクルスリッ
プが生じているデータを示す。同図に示すように、サイクルスリップが生じた時点でビッ
ト値が反転し、その後も反転し続けている。このビット値が最初に反転したタイミングが
サイクルスリップが検出されたタイミングである。
<1.3.2 サイクルスリップ検出部300の構成>
図2に戻ると、サイクルスリップ検出部300は、サイクルスリップ推定部301、メ
ッセージ収集部(第1パリティチェック演算部)302、第2パリティチェック演算部3
03、及びパリティチェック比較部(サイクルスリップ判定部)304を備える。
サイクルスリップ推定部301は、データ信号補足/追尾部310より位相制御されて
いるデータ信号を取得し、その受信データに基づき、公知の手法によってサイクルスリッ
プの有無を予備的に判定する。サイクルスリップ推定部301は、サイクルスリップが起
こったと判定した場合はその検出したタイミングを取得する。
ここでのサイクルスリップの判定手法の一例としては、例えば、次のようなものがある
。GPS信号の搬送波の位相値を一定時間積算し、この位相積算値に基づいて移動体の前
記一定時間の平均速度を求め、GPS衛星−移動体の相対速度による送信周波数のずれを
表す搬送波追尾周波数に基づいて前記移動体の瞬時速度を求める。そして、上記平均速度
と瞬時速度とを比較し、これらがほぼ一致していればサイクルスリップは生じていないと
判断することができ、一方、これらの差が大きければ、位相積算値にサイクルスリップが
生じていると判断することができる(例えば、特開平09−145816号公報)。或い
は、GPS受信装置と慣性装置から算出された速度差を基にサイクルスリップを検出する
(例えば、特許文献1)こともできる。その他にもサイクルスリップの検出手法は様々な
公知の手法があり、本実施形態においてはいずれの手法も適用可能である。
サイクルスリップ推定部301は、サイクルスリップがあると判定した場合は、その旨
をメッセージ収集部302に通知するとともに、そのサイクルスリップを検出したタイミ
ングを第2パリティチェック演算部303に出力する。
メッセージ収集部302は、サイクルスリップ推定部301によるサイクルスリップ有
りとの判定を受けて、データ信号補足/追尾部310より入力された、位相制御されてい
るデータ信号に対し、所定の式を用いてパリティチェックを行い、その結果(第1のパリ
ティチェック結果)をパリティチェック比較部304に出力する。所定の式とは、例えば
次のような式である。
Figure 2012081275
上記数式1においては、当該ワード及び前ワードに含まれるビット値d〜d31を用
いて、PからPのビット値を算出し、パリティチェック比較部304に出力する。こ
こでは、出力されたパリティチェック結果の値は、例えば、P=0、P=1、P
1、P=1、P=1、P=1であったとする。
一方、第2パリティチェック演算部303は、サイクルスリップ推定部301より入力
されたサイクルスリップ検出タイミングに基づき、データ信号においてサイクルスリップ
が生じたビット位置を特定する。第2パリティチェック演算部303は、例えば、データ
信号の各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果の
値を予めメモリ等に記憶しておき、その値を参照する。このサイクルスリップが発生した
場合のパリティチェック結果の値は、例えば上記数式1を用いて算出され、例えば次の表
1に示すようなテーブルとして予め作成されメモリに記憶されている。
なお、表1は、1番目のビット位置として、前ワードの終端ビット(図4のdに相当
)を含む。このビット位置でサイクルスリップが検出されることにより、それ以降に続く
当該ワード(図4のd2〜d30)においてサイクルスリップが発生しているかどうかを特
定でできる。一方、表1は、当該ワードの終端ビット((図4のd31に相当)を含まない
が、これは、このビット位置では、当該ワードに関する限り単独エラーなのかサイクルス
リップなのか判別できないためである。
Figure 2012081275
第2パリティチェック演算部303は、サイクルスリップが検出されたタイミングに相
当するビット位置に対応する値P〜Pをパリティチェック結果(第2のパリティチェ
ック結果)として取得する。ここでは、例えば、サイクルスリップが検出されたビット位
置がd13であるとする。この場合、d13に対応する値(ここでは、P=0、P
1、P=1、P=1、P=1、P=1)をパリティチェック結果としてパリティ
チェック比較部304に出力する。
パリティチェック比較部304は、メッセージ収集部302から入力されたパリティチ
ェック結果の値と、第2パリティチェック演算部303から入力されたパリティチェック
結果の値とが一致するかどうか比較し、その結果を測位演算部305に出力する。ここで
、例えば、メッセージ収集部302及び第2パリティチェック演算部303共、出力され
た値はP=0、P=1、P=1、P=1、P=1、P=1となるため、一致
すると判断されその結果が測位演算部320に出力される。
測位演算部320は、パリティチェック比較部304より入力された比較結果に応じて
、GPS受信機1の位置を測位するための演算を行う。一致するとの比較結果であった場
合は、サイクルスリップが正確に検出されたことになる。したがって、測位演算部320
は該当する航法メッセージデータを破棄又は修正等し、同航法メッセージデータに基づく
観測量を測位に使用しないようにする。一方、一致しないとの比較結果があった場合は、
航法メッセージデータを破棄又は修正する。
<1.3.3 サイクルスリップ検出部300の動作>
以下、サイクルスリップ検出部300の動作について、図6のフローチャートを参照し
ながら説明する。
ステップS101:サイクルスリップ推定部301は、データ信号補足/追尾部310
より位相制御されている航法メッセージデータを含むデータ信号を取得する。
ステップS102:サイクルスリップ推定部301は、データ信号に基づき、公知の手
法によってサイクルスリップの有無を予備的に判定する。サイクルスリップ有りと判定し
た場合はステップS103に進み、サイクルスリップ無しと判定した場合はステップS1
07に進む。
ステップS103:サイクルスリップ推定部301は、サイクルスリップの検出タイミ
ングを第2パリティチェック演算部303に出力する。サイクルスリップ推定部301は
また、メッセージ収集部302にサイクルスリップ有りとの判定結果を出力する。
ステップS104:メッセージ収集部302の第1パリティチェック演算部は、データ
信号に対し、上述のように数式1によりパリティチェック結果P〜Pを算出する。一
方第2パリティチェック演算部303は、上述のように表1を参照して、サイクルスリッ
プの検出タイミングであるビット位置に対応するP〜Pの値を取得する。第1及び第
2パリティチェック演算部によるパリティチェック結果はパリティチェック比較部304
に入力される。
ステップS105:パリティチェック比較部304は、第1及び第2パリティチェック
演算部が取得した第1及び第2パリティチェック結果P〜Pが一致するかどうかを判
定する。一致する場合は、ステップS106に進み、一致しない場合はステップS107
に進む。
ステップS106:パリティチェック比較部304は、データ信号にサイクルスリップ
があると最終的に判定し、その判定結果を測位演算部305に出力する。サイクルスリッ
プが有ると判定された場合、測位演算部305は、そのデータ信号に基づく観測量を測位
に使用しないようにするため、そのデータ信号を破棄又は修正等する。
ステップS107:パリティチェック比較部304は、データ信号にサイクルスリップ
が無いと判定し、その判定結果を測位演算部305に出力する。サイクルスリップが無い
と判定された場合、測位演算部305は、そのデータ信号に基づく観測量について少なく
ともサイクルスリップを考慮することなく測位に使用することができる。
なお、上記サイクルスリップ検出部の動作の流れは一例であり、各処理の順序やタイミ
ング等は上記に限定されるものではない。
<1.4 第1実施形態の特徴>
本実施形態に係るサイクルスリップ検出部300によれば、サイクルスリップ推定部3
01で予備的にサイクルスリップの判定を行なった後、パリティチェックを用いて最終的
にサイクルスリップの判定を行なっているため、簡単且つ精度よくサイクルスリップの検
出が可能である。
<2.第2実施形態>
第1実施形態のGPS受信機1のサイクルスリップ検出部300では、サイクルスリッ
プ推定部301によりサイクルスリップの有無を予備的に判定した後、パリティチェック
を用いてその判定の当否を最終的に判断しているが、本発明はこれに限定されない。
第2実施形態に係るサイクルスリップ検出部2300は、パリティチェックを用いて直
接サイクルスリップの有無を検出する一例である。なお、本実施形態においては、受信デ
ータに1ビットの単独エラーはないことを前提に、サイクルスリップの判定を行うものと
する。
なお、図1に示す第1実施形態の受信機1の構成は本実施形態においても同様であり、
以下の説明において、第1実施形態と同様の構成については説明を省略し、同様の構成要
素ついては同一の符号を付して説明する。
<2.1 サイクルスリップ検出部2300の構成>
サイクルスリップ検出部(サイクルスリップ検出装置)2300は、メッセージ収集部
(パリティチェック演算部)2302、及びサイクルスリップ判定部2305を備える。
メッセージ収集部(パリティチェック演算部)2302は、第1パリティチェック演算
部2302aと第2パリティチェック演算部2302bとを有する。第1パリティチェッ
ク演算部2302aは、データ信号補足/追尾部310より位相制御されている航法メッ
セージデータを含むデータ信号(受信データ)を取得し、所定の式を用いてパリティチェ
ック結果(第1のパリティチェック結果)を算出する。所定の式とは第1実施形態と同じ
である次の数式1である。
Figure 2012081275
上記数式1においては、当該ワード及び前ワードに含まれるビットd〜d31を用い
て、PからPの値を算出する。ここでは、出力された値は、例えば、P=0、P
=1、P=1、P=1、P=1、P=1であったとする。
次に、メッセージ収集部2302の第2パリティチェック演算部2302bは、第1パ
リティチェック演算部2302aにより算出された上記パリティチェック結果の値P
を取得し、同値が予め記憶された値と一致するかどうかを判定する。
ここで、予め記憶された値とは、例えば、メッセージ収集部2302がデータ信号の各
ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果の値を予め
メモリ等に記憶したものである。この各ビット位置においてサイクルスリップが発生した
場合のパリティチェック結果の値は、例えば上記数式1を用いて算出され、例えば第1実
施形態と同じ表1に示すようなテーブルとして予め作成されている。
ここでは、第1パリティチェック演算部2302aにより算出されたパリティチェック
の値P〜P(ここでは、P=0、P=1、P=1、P=1、P=1、P
=1)は、次の表1を参照すると、ビット位置d13とd27におけるパリティチェック
結果の値P〜Pと一致していることが分かる。
Figure 2012081275
なお、表1におけるd13とd27の値は同じであるため、ここではサイクルスリップ
を検出したタイミング(ビット位置)を一意には取得できないが、当該航法メッセージデ
ータにおいてサイクルスリップが発生していることは明らかになる。
メッセージ収集部2302は、このチェック結果をサイクルスリップ判定部2305に
出力する。
サイクルスリップ判定部2305は、メッセージ収集部2302より入力されたパリテ
ィチェック結果に基づき、サイクルスリップの有無を判定する。具体的には、メッセージ
収集部2302の第1パリティチェック演算部2302aによりによって算出されたパリ
ティチェック結果の値P〜Pが、第2パリティチェック演算部2302bの上記表1
のいずれかの値P〜Pと一致した場合、サイクルスリップ有りと判定し、一致しない
場合はサイクルスリップ無しと判定し、その判定結果を測位演算部320に出力する。
測位演算部320は、パリティチェック判定部2305より入力された判定結果に応じ
て、GPS受信機1の位置を測位するための演算を行う。例えば、サイクルスリップが有
りと判定された場合は該当する航法メッセージデータを破棄又は修正等し、サイクルスリ
ップ無しと判定された場合は、サイクルスリップが検出されなかったものとして、当該航
法メッセージデータを扱う。
<2.2 サイクルスリップ検出部2300の動作>
以下、第2実施形態に係るサイクルスリップ検出部2300の動作について、図8のフ
ローチャートを参照しながら説明する。
ステップS201:メッセージ収集部2302は、データ信号補足/追尾部310より
位相制御されている航法メッセージデータを含むデータ信号を取得する。
ステップS202:メッセージ収集部2302の第1パリティチェック演算部2302
aは、取得したデータ信号に対し、上述の通り数式1によりパリティチェック結果P
を算出する。
ステップS203:メッセージ収集部2302の第2パリティチェック演算部2302
bは、上述のように表1を参照して、第1パリティチェック演算部2302aにより算出
したP〜Pと一致する値が表1にあるかどうかを判定する。一致する値がある場合は
、ステップS204に進み、一致する値がない場合はステップS205に進む。
ステップS204:メッセージ収集部2302より、一致する値があるとのチェック結
果を受けたサイクル判定部2305は、サイクルスリップ有りと判定する。この判定を受
けた測位演算部305は、当該データ信号を破棄又は修正等して、そのデータ信号に基づ
く観測量を測位に使用しないようにする。
ステップS205:メッセージ収集部2302より、一致する値が無いとのチェック結
果を受けたサイクル判定部2305は、サイクルスリップ無しと判定する。この判定を受
けた測位演算部305は、当該データ信号に基づく観測量について少なくともサイクルス
リップを考慮することなく測位に使用することができる。
なお、上記サイクルスリップ検出部の動作の流れは一例であり、各処理の順序やタイミ
ング等は上記に限定されるべきでない。
<2.3 第2実施形態の特徴>
本実施形態に係るサイクルスリップ検出部2300によれば、パリティチェックを利用
してサイクルスリップを検出することができるため、従来に比して簡単で、正確にサイク
ルスリップの検出が可能である。
また、追尾する一チャンネルの観測量から、閾値等を用いることなく、サイクルスリッ
プの検出を行なうことが可能となる点においても、従来に比べて簡単にサイクルスリップ
の検出が可能である。
<2.4 第2実施形態の変形例>
上記第2実施形態では、メッセージ収集部2302の第1パリティチェック演算部23
02aがパリティチェック結果P〜Pを算出した後、第2パリティチェック演算部2
302bにより表1を参照しているがこれに限定されない。例えば、第1パリティチェッ
ク演算部2302aによるパリティチェック結果P〜Pが全て0の値を示していれば
、サイクルスリップは生じていないと判断し、表1等の参照はせずに、その結果をサイク
ルスリップ判定部2305に入力し、サイクルスリップは無しと判定するようにしてもよ
い。
<3 その他実施形態>
<3.1>
上記第1及び第2実施形態においては、サイクルスリップが生じたことを示す所定の値
〜Pは表1として格納され、参照されているが、これに限定されない。かかるサイ
クルスリップが生じたことを示す所定の値はリアルタイムに算出するようにしてもよい。
<3.2>
上記第1及び第2実施形態に係るGPS受信機1は例示に過ぎず、これに基づいて以下
に示すような変更を行うことが可能である。
上記各実施形態では、本発明のGNSS受信機の一例としてGPS受信機1を適用した
場合について説明したが、受信機の他の例として、測位システムからの衛星信号を利用可
能な受信機であればよく、例えば、ガリレオ(Galileo Positioning System)に適用され
るGNSS受信機などでもよい。
<3.3>
上記第1及び第2実施形態では、アンテナ10、RF部20およびベースバンド部30
を備えるGPS受信機1について示しているが、本発明は、例えばベースバンド部30の
みを備える形態(例えば、集積回路、半導体、モジュール、チップ)、または、RF部2
0およびベースバンド部30のみを備える形態(例えば、集積回路、半導体、チップ、モ
ジュール)と適用することも可能である。
<3.4>
上記第1及び第2実施形態においては、サイクルスリップ検出部300は装置や集積回
路として説明したが、本発明は、サイクルスリップ検出方法やコンピュータプログラムと
しても実現し得るものである。
<3.5>
1 GPS受信機(GNSS受信装置)
10 アンテナ
20 RF部
30 ベースバンド部
31 相関器
32 PLL
33 CPU
34 UART
35 メモリインターフェース
36 ROM
37 RAM
38 RTC
40 情報端末機器
300 サイクルスリップ検出部(サイクルスリップ検出装置)
301 サイクルスリップ推定部
302 メッセージ収集部(第1パリティチェック演算部)
303 第2パリティチェック演算部
304 パリティチェック比較部(サイクルスリップ判定部)
320 測位演算部
2300 サイクルスリップ検出部(サイクルスリップ検出装置)
2302 メッセージ収集部(パリティチェック演算部)
2305 サイクルスリップ判定部

Claims (13)

  1. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得部と、
    前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算部と、
    前記パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき前記受信データにお
    けるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定部と、
    を備える、サイクルスリップ検出装置。
  2. 前記パリティチェック演算部は、
    前記パリティチェックにより第1のパリティチェック結果である値を取得する第1パリ
    ティチェック演算部と、
    前記第1のパリティチェック結果の値と、前記受信データの各ビット位置においてサイ
    クルスリップが発生した場合のパリティチェック結果である第2のパリティチェック結果
    の値とを比較する第2パリティチェック演算部と、
    を有し、
    前記サイクルスリップ判定部は、前記第2パリティチェック演算部による前記比較の結
    果、前記第1のパリティチェック結果の値が前記各ビット位置で取得した前記第2パリテ
    ィチェック結果の値のいずれかと一致すると判断した場合、前記受信データにおいてサイ
    クルスリップが有ると判定する、
    請求項1に記載のサイクルスリップ検出装置。
  3. 前記データ取得部により取得された前記受信データにおけるサイクルスリップの検出タ
    イミングを推定するサイクルスリップ推定部を更に備え、
    前記パリティチェック演算部は、
    前記パリティチェックにより第1のパリティチェック結果である値を取得する第1パリ
    ティチェック演算部と、
    前記サイクルスリップの検出タイミングに応じた第2のパリティチェック結果である値
    を取得する第2パリティチェック演算部と、
    を有し、
    前記サイクルスリップ判定部は、前記第1のパリティチェック結果である値と前記第2
    のパリティチェック結果である値とを比較し、一致する場合は前記受信データにおいてサ
    イクルスリップが有ると判定する、
    請求項1に記載のサイクルスリップ検出装置。
  4. 前記第1パリティチェック演算部は、所定の式を用いて前記第1のパリティチェック結
    果である値を取得し、
    前記第2パリティチェック演算部は、前記受信データの各ビット位置においてサイクル
    スリップが発生した場合のパリティチェック結果である値からなるテーブルを用いて前記
    第2のパリティチェック結果である値を取得する、
    請求項2または3に記載のサイクルスリップ検出装置。
  5. 前記パリティチェック演算部は、前記受信データのビット値d0-d31を数式1に適用し
    て前記第1のパリティチェック結果である値P〜Pを取得する、
    請求項2から4のいずれかに記載のサイクルスリップ検出装置。
    Figure 2012081275
  6. 前記サイクルスリップ判定部による判定結果に応じて、位置の測位を行なう測位演算部
    を更に備える、
    請求項1に記載のサイクルスリップ検出装置。
  7. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得部と、
    前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算部と、
    前記パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき前記受信データにお
    けるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定部と、
    を備える、集積回路。
  8. 前記サイクルスリップ判定部による判定結果に応じて、位置の測位を行なう測位演算部
    、を更に備える、
    請求項7に記載の集積回路。
  9. アンテナからの受信信号をデジタル信号に変換し、前記データ取得部に入力するRF部

    を更に備える、
    請求項7又は8に記載の集積回路。
  10. 請求項7から9のいずれかに記載の集積回路と、
    前記測位用衛星からの信号を受信するアンテナと、
    を備える、GNSS受信装置。
  11. 請求項10に記載のGNSS受信装置、
    を備える、情報端末機器。
  12. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ステップと、
    前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと、
    前記パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき前記受信データにお
    けるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定ステップと、
    備える、サイクルスリップ検出方法。
  13. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ステップと、
    前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと、
    前記パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき前記受信データにお
    けるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定ステップと、
    をコンピュータに実行させるプログラム。
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