JP3099249B2 - Ｇｐｓ受信装置 - Google Patents
Ｇｐｓ受信装置Info
- Publication number
- JP3099249B2 JP3099249B2 JP04034971A JP3497192A JP3099249B2 JP 3099249 B2 JP3099249 B2 JP 3099249B2 JP 04034971 A JP04034971 A JP 04034971A JP 3497192 A JP3497192 A JP 3497192A JP 3099249 B2 JP3099249 B2 JP 3099249B2
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- Japan
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- tilt angle
- antenna
- unit
- control unit
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＰＳ(Global Positi
oning System：航行用人工衛星を使用する航法システ
ム)の受信装置に関する。
oning System：航行用人工衛星を使用する航法システ
ム)の受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電波測位システムとして米国防総
省が開発を進めているＧＰＳが広く一般にも利用される
ようになってきた。
省が開発を進めているＧＰＳが広く一般にも利用される
ようになってきた。
【０００３】ＧＰＳによる測位は、人工衛星からの電波
の遅延時間を計測し、極めて正確な衛星軌道との距離か
ら現在の自己位置を求める方法である。衛星から送信さ
れる航法メッセージには送信した衛星自身の軌道情報、
時計の補正値、全ＧＰＳ衛星の概略の軌道情報などが含
まれている。この全ＧＰＳ衛星の概略の軌道情報はアル
マナックと呼ばれ、利用可能な衛星の方向や仰角などの
情報を含んでいる。すなわち一つの衛星からの航法メッ
セージを受信すれば、アルマナックにより他の衛星の軌
道を知ることができる。
の遅延時間を計測し、極めて正確な衛星軌道との距離か
ら現在の自己位置を求める方法である。衛星から送信さ
れる航法メッセージには送信した衛星自身の軌道情報、
時計の補正値、全ＧＰＳ衛星の概略の軌道情報などが含
まれている。この全ＧＰＳ衛星の概略の軌道情報はアル
マナックと呼ばれ、利用可能な衛星の方向や仰角などの
情報を含んでいる。すなわち一つの衛星からの航法メッ
セージを受信すれば、アルマナックにより他の衛星の軌
道を知ることができる。
【０００４】そこで一つの衛星からの航法メッセージを
受信して得られたアルマナックにより、他の衛星の位置
を把握し、現在の自己の受信アンテナの傾きを検出し、
受信アンテナが最適な受信状態となるように傾けるよう
に制御部によって指示し、表示部によって表示する技術
が開発されている。
受信して得られたアルマナックにより、他の衛星の位置
を把握し、現在の自己の受信アンテナの傾きを検出し、
受信アンテナが最適な受信状態となるように傾けるよう
に制御部によって指示し、表示部によって表示する技術
が開発されている。
【０００５】図３は、上述したアルマナックによる従来
のＧＰＳ受信装置の基本的な構成を示すブロック図であ
り、１は衛星からの信号を受信するための受信アンテナ
(以下、単にアンテナという)、２はアンテナ１により受
信された高周波数信号を取り扱いやすい周波数に変換す
る周波数変換部、３は衛星から送られるメッセージと疑
似距離を得るための信号処理部、４は信号処理部３で得
られた情報から現在の自己位置を求める演算を行う演算
処理部、５は演算処理部４で得られた情報を基に種々の
制御を行う制御部、６は制御部５が行う制御の指示を与
えるための操作部、７は制御部５によって指示された情
報を表示するディスプレーなどの表示部、８はアンテナ
１の傾きを検出するための傾斜角検知部である。
のＧＰＳ受信装置の基本的な構成を示すブロック図であ
り、１は衛星からの信号を受信するための受信アンテナ
(以下、単にアンテナという)、２はアンテナ１により受
信された高周波数信号を取り扱いやすい周波数に変換す
る周波数変換部、３は衛星から送られるメッセージと疑
似距離を得るための信号処理部、４は信号処理部３で得
られた情報から現在の自己位置を求める演算を行う演算
処理部、５は演算処理部４で得られた情報を基に種々の
制御を行う制御部、６は制御部５が行う制御の指示を与
えるための操作部、７は制御部５によって指示された情
報を表示するディスプレーなどの表示部、８はアンテナ
１の傾きを検出するための傾斜角検知部である。
【０００６】以上のように構成された従来のＧＰＳ受信
装置は次のように動作する。
装置は次のように動作する。
【０００７】まず、観測者が測位を行なおうとした地点
の上空に例えば図４(a)のような配置で衛星番号Ｓ１な
いしＳ４の４個のＧＰＳ衛星があり、観測者はＧＰＳ受
信装置のアンテナ１を天頂に向けて測位を開始したとす
る。そして仰角が最も高い２番目の衛星Ｓ２からの信号
を受信できたとする。この信号は図３においてアンテナ
１により受信され、周波数変換部２，信号処理部３，演
算処理部４を経て、制御部５に種々の情報として与えら
れる。
の上空に例えば図４(a)のような配置で衛星番号Ｓ１な
いしＳ４の４個のＧＰＳ衛星があり、観測者はＧＰＳ受
信装置のアンテナ１を天頂に向けて測位を開始したとす
る。そして仰角が最も高い２番目の衛星Ｓ２からの信号
を受信できたとする。この信号は図３においてアンテナ
１により受信され、周波数変換部２，信号処理部３，演
算処理部４を経て、制御部５に種々の情報として与えら
れる。
【０００８】ここで制御部５では得られた情報のうちア
ルマナックより他の衛星Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４の位置が把握
できる。これらの衛星の信号を受信するためには、アン
テナ１を図４(a)のように天頂に向けているよりも図４
(b)のように傾けて、アンテナ１のビームパターンをす
べてのＧＰＳ衛星に向けたほうがすべてのＧＰＳ衛星の
仰角が高くなり、より良好な状態で信号を受信できる。
そこで図３の傾斜角検知部８によってアンテナ１の傾き
を検知し、その情報と、信号受信に最適なアンテナ１の
傾斜角を制御部５で比較し、一致していなければ表示部
７によって観測者に指示し、観測者は表示部７に示され
た情報を基にアンテナ１を傾け、最適なアンテナ傾斜角
で受信した信号により測位を行なっている。
ルマナックより他の衛星Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４の位置が把握
できる。これらの衛星の信号を受信するためには、アン
テナ１を図４(a)のように天頂に向けているよりも図４
(b)のように傾けて、アンテナ１のビームパターンをす
べてのＧＰＳ衛星に向けたほうがすべてのＧＰＳ衛星の
仰角が高くなり、より良好な状態で信号を受信できる。
そこで図３の傾斜角検知部８によってアンテナ１の傾き
を検知し、その情報と、信号受信に最適なアンテナ１の
傾斜角を制御部５で比較し、一致していなければ表示部
７によって観測者に指示し、観測者は表示部７に示され
た情報を基にアンテナ１を傾け、最適なアンテナ傾斜角
で受信した信号により測位を行なっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、アンテナ一体型のポータブルタイプの受信装置
であれば、観測者が簡単にアンテナの傾斜角を容易に変
更できる。しかし、アンテナ分離型の、特に表示部と離
れた所にアンテナを設置するタイプの受信装置において
は、アンテナの傾斜角を簡単に変更するのは困難であ
る。
例では、アンテナ一体型のポータブルタイプの受信装置
であれば、観測者が簡単にアンテナの傾斜角を容易に変
更できる。しかし、アンテナ分離型の、特に表示部と離
れた所にアンテナを設置するタイプの受信装置において
は、アンテナの傾斜角を簡単に変更するのは困難であ
る。
【００１０】本発明は上述に鑑み、容易にアンテナの傾
斜角度を変更することができるＧＰＳ受信装置の提供を
目的とする。
斜角度を変更することができるＧＰＳ受信装置の提供を
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、航法メッセー
ジを受信するためのアンテナと、受信した航法メッセー
ジを解析する信号処理部と、前記受信アンテナの傾斜角
を検出する傾斜角検知部と、前記受信アンテナの傾斜角
を調整する傾斜角変更部及び前記各部の入出力制御を行
なう制御部とを備え、制御部は前記信号処理部により得
た情報から前記と異なる他のＧＰＳ衛星の位置を把握し
て、測位のために最適な受信状態になるように前記受信
アンテナの傾斜角を決定し、その決定した傾斜角と前記
傾斜角検知部が検知した前記受信アンテナの傾斜角とを
比較し、一致していなければ、制御部から前記傾斜角変
更部に不一致の情報を指示して前記受信アンテナの傾斜
角を受信に最適な傾斜角度に調整することを特徴とす
る。
ジを受信するためのアンテナと、受信した航法メッセー
ジを解析する信号処理部と、前記受信アンテナの傾斜角
を検出する傾斜角検知部と、前記受信アンテナの傾斜角
を調整する傾斜角変更部及び前記各部の入出力制御を行
なう制御部とを備え、制御部は前記信号処理部により得
た情報から前記と異なる他のＧＰＳ衛星の位置を把握し
て、測位のために最適な受信状態になるように前記受信
アンテナの傾斜角を決定し、その決定した傾斜角と前記
傾斜角検知部が検知した前記受信アンテナの傾斜角とを
比較し、一致していなければ、制御部から前記傾斜角変
更部に不一致の情報を指示して前記受信アンテナの傾斜
角を受信に最適な傾斜角度に調整することを特徴とす
る。
【００１２】
【作用】本発明によれば、測位を行う際に、衛星からの
信号を最適な状態で受信し、測位中に衛星の位置が移動
することがあってもその都度最適な状態にアンテナの傾
きを容易に与え、測位の精度を向上させるとともに測位
時間を短縮させることができる。
信号を最適な状態で受信し、測位中に衛星の位置が移動
することがあってもその都度最適な状態にアンテナの傾
きを容易に与え、測位の精度を向上させるとともに測位
時間を短縮させることができる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明におけるＧＰＳ受信装置の一実
施例の構成を示すブロック図であり、図中の１ないし８
は上述図３で示したものと同じであり、その他の符号で
９はアンテナ１の傾きを変更するための傾斜角変更部で
ある。
施例の構成を示すブロック図であり、図中の１ないし８
は上述図３で示したものと同じであり、その他の符号で
９はアンテナ１の傾きを変更するための傾斜角変更部で
ある。
【００１４】この図１を参照しながら、本発明の一実施
例の動作を説明する。
例の動作を説明する。
【００１５】ＧＰＳ衛星から送信された信号を従来と同
様に、アンテナ１により受信し、周波数変換部２，信号
処理部３，演算処理部４を経て制御部５が情報を受け取
る。制御部５は最初に受信した衛星からの情報の中のア
ルマナックを基に他の衛星の位置を把握する。そして、
測位をするために最適な受信状態になるようにアナテナ
１の傾斜角を決定する。さらに、その決定した傾斜角
と、傾斜角検知部８から得られたアンテナの傾きの情報
とを比較し、一致していなければ傾斜角変更部９に情報
を与え、アンテナ１の傾斜角を最適な状態にする。
様に、アンテナ１により受信し、周波数変換部２，信号
処理部３，演算処理部４を経て制御部５が情報を受け取
る。制御部５は最初に受信した衛星からの情報の中のア
ルマナックを基に他の衛星の位置を把握する。そして、
測位をするために最適な受信状態になるようにアナテナ
１の傾斜角を決定する。さらに、その決定した傾斜角
と、傾斜角検知部８から得られたアンテナの傾きの情報
とを比較し、一致していなければ傾斜角変更部９に情報
を与え、アンテナ１の傾斜角を最適な状態にする。
【００１６】また、受信中に衛星の位置などに変化が生
じた場合も、常にアルマナックの情報と傾斜角検知部８
からの情報を比較することにより、アンテナ１の傾斜角
を最適状態に保たせることができる。
じた場合も、常にアルマナックの情報と傾斜角検知部８
からの情報を比較することにより、アンテナ１の傾斜角
を最適状態に保たせることができる。
【００１７】図２は傾斜角検知部８と傾斜角変更部９を
備えたＧＰＳの受信用アンテナの一例を示す概略図であ
る。図において10は平板タイプのマイクロストリップア
ンテナ(以下、ＭＳアンテナという)、11，12はＭＳアン
テナ10の傾きを変更するためのアクチュエータであり、
それぞれ図の矢印の方向に回転し、その組合せによって
必要な方向にＭＳアンテナ10を向けることができる。な
お、図示しないが、アクチュエータ11，12と同じ位置に
ポテンショメータを備え付けることによってアクチュエ
ータの回転角が検知でき、その検知情報よりＭＳアンテ
ナ10の傾斜角を知ることができる。
備えたＧＰＳの受信用アンテナの一例を示す概略図であ
る。図において10は平板タイプのマイクロストリップア
ンテナ(以下、ＭＳアンテナという)、11，12はＭＳアン
テナ10の傾きを変更するためのアクチュエータであり、
それぞれ図の矢印の方向に回転し、その組合せによって
必要な方向にＭＳアンテナ10を向けることができる。な
お、図示しないが、アクチュエータ11，12と同じ位置に
ポテンショメータを備え付けることによってアクチュエ
ータの回転角が検知でき、その検知情報よりＭＳアンテ
ナ10の傾斜角を知ることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＧＰＳ受信
装置は、測位を行う際に、受信したＧＰＳ衛星に含まれ
るアルマナック情報と傾斜角検知部からの情報を比較し
て、最適な受信状態になるようアンテナの傾斜面を変更
させるものであり、常に精度高く測位でき、アンテナ調
整時間も短縮される効果がある。
装置は、測位を行う際に、受信したＧＰＳ衛星に含まれ
るアルマナック情報と傾斜角検知部からの情報を比較し
て、最適な受信状態になるようアンテナの傾斜面を変更
させるものであり、常に精度高く測位でき、アンテナ調
整時間も短縮される効果がある。
【図１】本発明におけるＧＰＳ受信装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】本発明におけるＧＰＳ受信アンテナの一例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図３】従来のＧＰＳ受信装置の基本的な構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】ＧＰＳ衛星と観測者の位置を示す図である。
１…受信アンテナ、 ２…周波数変換部、 ３…信号処
理部、 ４…演算処理部、 ５…制御部、 ６…操作
部、 ７…表示部、 ８…傾斜角検知部、 ９…傾斜角
変更部、 10…マイクロストリップアンテナ(ＭＳアン
テナ)、 11，12…アクチュエータ。
理部、 ４…演算処理部、 ５…制御部、 ６…操作
部、 ７…表示部、 ８…傾斜角検知部、 ９…傾斜角
変更部、 10…マイクロストリップアンテナ(ＭＳアン
テナ)、 11，12…アクチュエータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 15/00 G01S 5/00 - 5/14 H01Q 3/00 - 3/46
Claims (2)
- 【請求項１】 ＧＰＳ衛星から送られる航法メッセージ
を受信するためのアンテナと、受信した航法メッセージ
を解析する信号処理部と、前記受信アンテナの傾斜角を
検出する傾斜角検知部と、前記受信アンテナの傾斜角を
調整する傾斜角変更部及び前記各部の入出力制御を行な
う制御部とを備え、制御部は前記信号処理部により得た
情報から前記と異なる他のＧＰＳ衛星の位置を把握し
て、測位のために最適な受信状態になるように前記受信
アンテナの傾斜角を決定し、その決定した傾斜角と前記
傾斜角検知部が検知した前記受信アンテナの傾斜角とを
比較し、一致していなければ、制御部から前記傾斜角変
更部に不一致の情報を指示して前記受信アンテナの傾斜
角を受信に最適な傾斜角度に調整することを特徴とする
ＧＰＳ受信装置。 - 【請求項２】 制御部により指示する情報を表示する表
示部を設けたことを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受
信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04034971A JP3099249B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Ｇｐｓ受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04034971A JP3099249B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Ｇｐｓ受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232209A JPH05232209A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3099249B2 true JP3099249B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=12429029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04034971A Expired - Fee Related JP3099249B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Ｇｐｓ受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099249B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP04034971A patent/JP3099249B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05232209A (ja) | 1993-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070818 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |