Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH071303B2 - Positioning device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH071303B2 - Positioning device - Google Patents

Positioning device

Info

Publication number
JPH071303B2
JPH071303B2 JP14765484A JP14765484A JPH071303B2 JP H071303 B2 JPH071303 B2 JP H071303B2 JP 14765484 A JP14765484 A JP 14765484A JP 14765484 A JP14765484 A JP 14765484A JP H071303 B2 JPH071303 B2 JP H071303B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
data receiving
channel data
circuit
positioning device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP14765484A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6128881A (en
Inventor
俊之 島田
浩二 景山
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP14765484A priority Critical patent/JPH071303B2/en
Publication of JPS6128881A publication Critical patent/JPS6128881A/en
Publication of JPH071303B2 publication Critical patent/JPH071303B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/24Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system

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)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は測位装置に関し、特に、人工衛星から送信され
たデータ信号を用いて測位を行なうGPSシステム(Globa
l Positioning System)に適用して好適なものである。
The present invention relates to a positioning device, and more particularly to a GPS system (Globa) for positioning using a data signal transmitted from an artificial satellite.
l Positioning System).

〔背景技術とその問題点〕[Background technology and its problems]

GPSシステムは人工衛星から地上に送られてくる位置情
報、時間情報などのデータ信号を観測点において受信
し、当該観測点の位置、時刻等を受信したデータに基づ
いて正確に知ることができるように計画されたシステム
で、第2図に示すように地球の中心を原点とする直角座
標系を考えたときの第i番目の人工衛星SATi(その位置
を(xi,yi,zi)とする)と、地球表面又は上空の一点P
(xo,yo,zo)との間の距離に関して成立つ式 (xi−xo)2+(yi-yo)2 +(zi−zo)2=〔〔ti−to)×c〕2 ……(1) に基づいて、未知数xo,yo,zo,toを演算によつて求める
ことにより観測点Pの位置、時刻を知ることができるこ
とを原理としたものである。
The GPS system receives data signals such as position information and time information sent from the satellite to the ground at the observation point, and can accurately know the position, time, etc. of the observation point based on the received data. In the system planned for, the i-th artificial satellite SAT i (its position is (x i , y i , z i ) And) and a point P on the surface of the earth or in the sky
(X o, y o, z o) holds the formula (x i -x o) with respect to the distance between the 2 + (y i -y o) 2 + (z i -z o) 2 = [[t i −t o ) × c] 2 …… Based on (1), it is possible to know the position and time of the observation point P by calculating the unknowns x o , y o , z o , t o by calculation. It is a principle.

ここでtiは人工衛星からデータ信号が送信された時刻、
toはこのデータ信号を観測点Pにおいて受信した時刻、
cは光速である。
Where t i is the time when the data signal was transmitted from the satellite,
t o is the time when this data signal was received at the observation point P,
c is the speed of light.

(1)式を解くためには未知数の数だけ式をたてること
が必要であり、実際上観測点Pで同時に当該未知数の数
の人工衛星を観測できるようにするため、多数例えば18
個の人工衛星が地球を周回するように計画されており、
かくして各衛星からのデータに基づいて必要な式をたて
るようになされている。
In order to solve the equation (1), it is necessary to formulate the equation by the unknown number. In fact, in order to simultaneously observe the unknown number of artificial satellites at the observation point P, a large number, for example, 18
Individual satellites are planned to orbit the earth,
Thus, the necessary formula is created based on the data from each satellite.

例えばGPSシステムを測位システムとして用いる場合
は、4つの未知数xo,yo,zo,toを第3図に示す測位装置
において人工衛星から伝送されてくるデータに基づいて
演算して位置P(xo,yo,zo)を求めることが考えられて
いる。
For example, when the GPS system is used as a positioning system, four unknowns x o , y o , z o , t o are calculated based on the data transmitted from the artificial satellite in the positioning device shown in FIG. It is considered to find (x o , y o , z o ).

第3図の測位装置は4つの未知数すなわち観測点の位置
(xo,yo,zo)とデータの受信時刻toとを解くための第1
〜第4チヤンネルデータ受信回路DTR1〜DTR4を有する。
The positioning device of FIG. 3 is the first for solving four unknowns, that is, the position (x o , y o , z o ) of the observation point and the reception time t o of the data.
-Has fourth channel data receiving circuits DTR1-DTR4.

GPSシステムにおいて、人工衛星はLバンドに属する周
波数1.57542〔GHz〕及び1.2276〔GHz〕の搬送波を、ク
ロツク周波数が10.23〔MHz〕のPコード及び1.023〔MH
z〕のC/Aコードを用いてスペクトラム拡散した信号を送
信する。
In the GPS system, artificial satellites use carrier waves of frequencies 1.57542 [GHz] and 1.2276 [GHz] belonging to the L band, P code of clock frequency 10.23 [MHz] and 1.023 [MH].
z] C / A code is used to transmit the spread spectrum signal.

ここでPコード及びC/Aコードは1023〔チツプ/ms〕の疑
似雑音信号〔これをPN信号と呼ぶ)でなり、データは50
〔bps〕のBPSK(binary phase shift keying)信号をP
コード及びC/Aコードで転換して伝送される。
Here, the P code and C / A code are pseudo-noise signals of 1023 [chips / ms] (this is called PN signal), and the data is 50
Set the [bps] BPSK (binary phase shift keying) signal to P
It is converted and transmitted by the code and C / A code.

かくして各衛星から送信されるデータは、その衛星の軌
道データ、関連して地球を回つている他の衛星の軌道デ
ータ、及び人工衛星に搭載されている安定度の高い原子
時計(これをサテライト時計と呼ぶ)に基づいて決まる
時間系(これをサテライト時間系と呼ぶ)と世界標準時
との偏差データと共に、所定時間間隔(すなわち6秒間
隔)で送出されるサテライト時計による時刻データなど
である。
Thus, the data transmitted from each satellite includes the orbital data of that satellite, the orbital data of other satellites that are orbiting the Earth, and the highly stable atomic clock (which is called the satellite clock) mounted on the artificial satellite. The time data determined by a satellite clock, which is sent at a predetermined time interval (that is, every 6 seconds) together with the deviation data between the time system (which is referred to as a satellite time system) and the world standard time.

第3図の測位装置の場合、搬送波周波数1.57542〔GHz〕
の信号をアンテナ1によつて受信し、周波数変換回路2
において周波数75.42〔MHz〕の第1中間周波信号IF1
変換した後掛算回路3に与える。掛算回路3には局部発
振回路4において発生された周波数64.72〔MHz〕の周波
数出力LO1が与えられ、その出力端に得られる周波数10.
7〔MHz〕の第2中間周波信号IF2が比較的広い通過帯域
をもつバンドバスフイルタ5を通じて第1〜第4チヤン
ネルデータ受信回路DTR1〜DTR4の第2の掛算回路6に与
える。
In the case of the positioning device shown in FIG. 3, the carrier frequency is 1.57542 [GHz]
Signal is received by the antenna 1 and the frequency conversion circuit 2
At the frequency of 75.42 [MHz], the first intermediate frequency signal IF 1 is converted to the first intermediate frequency signal IF 1 which is then applied to the multiplication circuit 3. The frequency output LO 1 of the frequency 64.72 [MHz] generated in the local oscillation circuit 4 is given to the multiplication circuit 3, and the frequency 10.
Providing through the second intermediate frequency signal IF 2 is bandpass filter 5 having a relatively wide pass band of 7 [MHz] to the second multiplying circuit 6 of the first to fourth channel data receiving circuit DTR1~DTR4.

ここで第1〜第4チヤンネルデータ受信回路DTR1〜DTR4
は4つの衛星からのデータをそれぞれ受信することによ
つて、上述の(1)式に基づいて4つの式をたてること
ができるようになされている。各受信回路DTR1〜DTR4は
互いに同一構成を有し、従つて以下第1チヤンネルの受
信回路DTR1によつて構成を説明する。
Here, the first to fourth channel data receiving circuits DTR1 to DTR4
By receiving the data from each of the four satellites, the four equations can be created based on the above equation (1). The receiving circuits DTR1 to DTR4 have the same configuration as each other, and therefore the configuration will be described below by using the receiving circuit DTR1 of the first channel.

この第2の掛算回路6は、衛星から伝送されてくるスペ
クトラム拡散されたデータ信号をPN信号発生回路7から
発生されるPN信号PNSを第2中間周波信号IF2と乗算する
ことによつて逆拡散処理を行うもので、PN信号PNSは第
2中間周波信号IF2にPN信号として含まれているC/Aコー
ドと同様に1023〔チツプ/ms〕のコード信号でなる。
This second multiplication circuit 6 reverses by multiplying the spread spectrum data signal transmitted from the satellite by the PN signal PNS generated by the PN signal generation circuit 7 with the second intermediate frequency signal IF 2 . The spread processing is performed, and the PN signal PNS is a code signal of 1023 [chips / ms] like the C / A code included as a PN signal in the second intermediate frequency signal IF 2 .

ここで各衛星にはそれぞれ特有のバイナリーパターンの
C/Aコードが割当てられており、PN信号発生回路7はす
べての衛星(例えば18個の衛星)にそれぞれ割当てられ
たC/AコードパターンをもつPN信号PNSをCPU8の制御の下
に選択的に発生できるようになされている。
Here, each satellite has a unique binary pattern
The C / A code is assigned, and the PN signal generation circuit 7 selectively selects the PN signal PNS having the C / A code pattern assigned to all satellites (for example, 18 satellites) under the control of the CPU 8. It is designed to be able to occur.

かくして第2中間周波信号IF2に含まれているPN信号の
位相がPN信号発生回路7において発生されたPN信号PNS
と相関がとれたとき掛算回路6の出力端に高い信号レベ
ルの逆拡散出力信号DKNが得られ、これが第3の掛算回
路9に与えられる。
Thus, the phase of the PN signal included in the second intermediate frequency signal IF 2 is the PN signal PNS generated by the PN signal generating circuit 7.
When the correlation is obtained, the despread output signal DKN having a high signal level is obtained at the output terminal of the multiplication circuit 6, and this is given to the third multiplication circuit 9.

掛算回路9にはドツプラーシフトロツク用電圧制御型発
振器(VCO)10の出力S1が与えられ、これにより出力端
に周波数455〔kHz〕の位相シフトキーイング信号PSSが
送出される。この位相シフトキーイング信号PSSは狭い
通過帯域(例えば±1〔kHz〕程度)をもつバンドパス
フイルタ11に与えられて相関がとれたとき得られる逆拡
散出力信号DKNを例えばコスタスループで構成された復
調回路12に与える。その結果復調回路12の出力端に50
〔bps〕の受信データLDAが復調されて得られ、CPU8に送
込まれる。
The output S1 of the Doppler shift lock voltage controlled oscillator (VCO) 10 is applied to the multiplication circuit 9, and the phase shift keying signal PSS of frequency 455 [kHz] is transmitted to the output end. This phase shift keying signal PSS is applied to a band pass filter 11 having a narrow pass band (for example, about ± 1 [kHz]) and the despread output signal DKN obtained when the correlation is obtained is demodulated by, for example, a Costas loop. Feed to circuit 12. As a result, 50 at the output terminal of the demodulation circuit 12.
The received data LDA of [bps] is demodulated and obtained, and sent to the CPU 8.

CPU8は受信データLDAに基づいてキヤリアを再生するこ
とにより衛星の軌道上の位置及び測位装置間の相対的位
置変化、又は衛星の搬送周波数と局部発振回路4の発振
周波数との相対的ずれの変化に応じてドツプラーシフト
ロツク用VC010の発振周波数を制御し、かくして受信信
号の中心周波数がドツプラー効果によつてシフトして
も、位相シフトキーイング信号PSSの周波数をほぼ455
〔kHz〕に制御できるようにする。かくして復調回路12
−CPU8−VCO10−掛算回路9によつてドツプラーシフト
ロツクループが形成される。
The CPU 8 reproduces the carrier based on the received data LDA to change the relative position between the satellite orbit and the positioning device, or the relative deviation between the carrier frequency of the satellite and the oscillation frequency of the local oscillator circuit 4. The oscillation frequency of the VC010 for Doppler shift lock is controlled accordingly, and even if the center frequency of the received signal is shifted by the Doppler effect, the frequency of the phase shift keying signal PSS is almost 455
Be able to control to [kHz]. Thus demodulation circuit 12
-CPU8-VCO10-The multiplication circuit 9 forms a Doppler shift lock loop.

一方バンドパスフイルタ11の出力端に得られる位相シフ
トキーイング信号はエンベロープ検出回路13に与えら
れ、その検出出力ENVがローパスフイルタ14を通じてPN
ロツク用VCO15に発振周波数制御信号CONTとして与えら
れる。
On the other hand, the phase shift keying signal obtained at the output end of the bandpass filter 11 is given to the envelope detection circuit 13, and its detection output ENV is passed through the lowpass filter 14 to the PN
It is given to the lock VCO 15 as the oscillation frequency control signal CONT.

PNロツク用VCO15は制御信号CONTの変化に応じて発振周
波数が変化する第1の発振回路を有すると共に、所定の
周波数で発振する第2の発振回路を有し、CPU8からスラ
イドモード信号SLIDが与えられたとき第2の発振回路を
用いて所定の周波数の発振周波数出力S2をPN信号発生回
路7に与える。このときPN信号PNSの周波数が受信信号
に含まれているPN信号の周波数に対して所定周波数だけ
ずれることにより、PN信号PNSの位相が受信信号に含ま
れているPN信号に対して連続的に位相がずれて行くよう
な動作モードが得られる。このときエンベロープ検出回
路13のエンベロープ検出出力ENVは第4図に示すようにP
N信号PNSと受信信号に含まれているPN信号との相関がと
れたとき三角波形状に立上るピーク波形を呈し、それ以
外の相関がない区間においては小さい信号レベルにな
る。
The PN lock VCO 15 has a first oscillation circuit whose oscillation frequency changes according to the change of the control signal CONT, and also has a second oscillation circuit which oscillates at a predetermined frequency. Then, the oscillating frequency output S2 having a predetermined frequency is applied to the PN signal generating circuit 7 by using the second oscillating circuit. At this time, the frequency of the PN signal PNS deviates from the frequency of the PN signal included in the received signal by a predetermined frequency, so that the phase of the PN signal PNS continuously changes with respect to the PN signal included in the received signal. An operation mode in which the phases are shifted can be obtained. At this time, the envelope detection output ENV of the envelope detection circuit 13 is P as shown in FIG.
When the correlation between the N signal PNS and the PN signal contained in the received signal is obtained, a peak waveform that rises in a triangular wave shape is exhibited, and the signal level becomes small in the other intervals where there is no correlation.

CPU8はエンベロープ検出信号ENVがピーク値に立上つた
ときこれを横切るようなスレシホールドレベルLthを有
し、エンベロープ検出信号ENVがこのスレシホールドレ
ベルLthを越えない状態のときスライドモード信号SLID
をPNロツク用VCO15に与えることによつてこのスライド
モード状態を維持させる。これに対してエンベロープ検
出信号ENVがスレシホールドレベルLthを越えたときスラ
イドモード信号SLIDを消失させる。
The CPU8 has a threshold level L th that crosses the envelope detection signal ENV when it rises to the peak value, and a slide mode signal when the envelope detection signal ENV does not exceed this threshold level L th. SLID
To the VCO 15 for PN lock to maintain this slide mode state. On the other hand, when the envelope detection signal ENV exceeds the threshold level L th , the slide mode signal SLID disappears.

このようにしてPN信号PNSの位相が受信信号に含まれて
いるPN信号の位相に追従する状態に制御され、かくして
相関がとれた状態を維持するようになされている。この
結果エンペロープ検出回路13−ローパスフイルタ14及び
CPU8−PNロツク用VCO15−PN信号発生回路7−掛算回路
6のループによつてPNロツクループが形成される。
In this way, the phase of the PN signal PNS is controlled so as to follow the phase of the PN signal contained in the received signal, thus maintaining a correlated state. As a result, the envelope detection circuit 13-low-pass filter 14 and
A PN lock loop is formed by a loop of the CPU 8-PN lock VCO 15-PN signal generation circuit 7-multiplication circuit 6.

これに加えて、測位装置はタイマ16を有し、衛星からの
信号を測位装置が受信した時刻を計時するようになされ
ている。タイマ16は測位装置が搭載する時計(これをユ
ーザ時計と呼ぶ)から所定時間(例えば1〔S〕)ごと
に与えられるリセツト信号PPSを受けてリセツトし、所
定時間(例えば20〔ns〕)ごとに到来するクロツク信号
CKによりカウントし、PN信号発生回路7よりエポツク信
号EPが与えられたとき信号時刻情報を表わすカウント値
NをCPU8に送出して伝播時間を演算させるようになされ
ている。
In addition to this, the positioning device has a timer 16 and measures the time when the positioning device receives a signal from a satellite. The timer 16 receives a reset signal PPS given every predetermined time (for example, 1 [S]) from a clock mounted on the positioning device (this is called a user clock) and resets, and at every predetermined time (for example, 20 [ns]) Clock signal arriving at
Counting is performed by CK, and when an epoch signal EP is given from the PN signal generating circuit 7, a count value N representing signal time information is sent to the CPU 8 to calculate a propagation time.

この第3図の構成において、第1〜第4チヤンネルデー
タ受信回路DTR1〜DTR4の全てがロツク状態にあり、受信
データLDA及び受信時刻情報NがCPU8に与えられると、C
PU8は上述の(1)式に従う4つの関係式から測位装置
(観測点)の位置を演算する。その演算結果は表示装置
17により表示される。
In the configuration of FIG. 3, when all of the first to fourth channel data receiving circuits DTR1 to DTR4 are in the locked state and the received data LDA and the received time information N are given to the CPU 8, C
The PU 8 calculates the position of the positioning device (observation point) from the four relational expressions according to the above-mentioned expression (1). The calculation result is displayed on the display device.
Displayed by 17.

しかしながら、このような第3図の装置によれば、チヤ
ンネルデータ受信回路を4個しか設けていないため何れ
かのチヤンネルデータ受信回路がロツク状態でなければ
(1)式に基づく4つの式をたてることができず、従つ
て測位できないという欠点があつた。例えば、この測位
装置を搭載している飛行機が急旋回した場合にはドツプ
ラーシフトが大きく変動して1,2のチヤンネルデータ受
信回路のロツク状態が外れその後少しの間は測位できな
い。
However, according to the apparatus shown in FIG. 3, since only four channel data receiving circuits are provided, if any channel data receiving circuit is not in the lock state, four equations based on the equation (1) are used. However, there was a drawback that it was not possible to locate the position. For example, when an airplane equipped with this positioning device makes a sharp turn, the Doppler shift fluctuates greatly, and the lock state of the channel 1 and 2 data reception circuits is released, and positioning cannot be performed for a while after that.

また、実際上カウンタ16の分解能も例えば20〔ns〕程度
に選定されているので原理上必ず誤差を含むなど、演算
に用いるデータが誤差を含むので4つのチヤンネルデー
タ受信回路DTR1〜DTR4を用いて4つの未知数を解いて求
めた値には誤差が含まれている。
Further, in practice, the resolution of the counter 16 is selected to be, for example, about 20 [ns]. Therefore, in principle, the error must be included. An error is included in the value obtained by solving the four unknowns.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は以上の点を考量してなされたもので、測位精度
を高めると共に、途切れることがなく測位を行なうこと
ができる測位装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a positioning device capable of enhancing positioning accuracy and performing positioning without interruption.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

かかる目的を達成するため本発明においては、チヤンネ
ルデータ受信回路を測位演算における未知数より多く設
け、より多くの情報を用いて測位を行い得ると共に、多
少情報量が減つても実際上測位動作を続けることができ
るようにする。
In order to achieve such an object, in the present invention, the number of channel data receiving circuits provided is larger than the unknown number in the positioning calculation, positioning can be performed using more information, and the positioning operation is actually continued even if the amount of information is slightly reduced. To be able to.

〔実施例〕〔Example〕

以下、第3図との対応部分には同一符号を附して示す第
1図について本発明の一実施例を詳述する。この測位装
置においては、6個のチヤンネルデータ受信回路DTR1〜
DTR6が設けられており、これらチヤンネルデータ受信回
路DTR1〜DTR6はそれぞれ第2中間周波信号IF2を入力し
て割当てられたPN信号に応ずる衛星からの受信データLD
A及び受信時刻情報NをCPU8に送出するようになされて
いる。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 in which parts corresponding to those in FIG. In this positioning device, six channel data receiving circuits DTR1 ~
DTR6 is provided, the received data LD from the satellite to comply with these channel data receiving circuit DTR1~DTR6 the PN signal assigned to input second intermediate frequency signal IF 2 respectively
The A and the reception time information N are sent to the CPU 8.

この第1図の測位装置は第5図の処理シーケンスを実行
する。CPU8はステツプSP1において内部メモリに取込ま
れている軌道データ等を使つて各人工衛星の仰角を計算
し、次のステツプSP2に進んで仰角が5度以上の衛星に
割当てられたPN信号PNSを選択して各チヤンネルデータ
受信回路DTR1〜DTR6のPN信号発生回路7に割当てる。こ
こで、仰角を計算するのは地平線、水平線より上方を周
回している人工衛星であつて信号が電離層等による誤差
をできるだけ含まないものを検出するためであり、5度
以上の衛星が7個以上ある場合には仰角の大きい順に6
個選択してPNS割当てる。
The positioning device of FIG. 1 executes the processing sequence of FIG. The CPU8 calculates the elevation angle of each artificial satellite by using the orbital data and the like stored in the internal memory in step SP1, and proceeds to the next step SP2 to obtain the PN signal PNS assigned to the satellites whose elevation angle is 5 degrees or more. It is selected and assigned to the PN signal generating circuit 7 of each channel data receiving circuit DTR1 to DTR6. Here, the elevation angle is calculated in order to detect artificial satellites that are orbiting above the horizon and horizon and whose signals contain as little error as possible due to the ionosphere, etc. If there are more than 6 in descending order of elevation angle
Select one and assign PNS.

次いで、CPU8はステツプSP3において割当てられた人工
衛星のドツプラーシフトを計算し、コントロール信号を
ドツプラーシフトロツク用VCO10に送出してロツクさせ
るように制御する。
Next, the CPU 8 calculates the Doppler shift of the artificial satellite assigned in step SP3, and sends a control signal to the VCO 10 for Doppler shift lock to control it.

その後、ステツプSP4において何れか4つ以上のチヤン
ネルデータ受信回路がロツ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ツプSP2に戻り4つ
以上のチヤンネルデータ受信回路がロツク状態になるま
でステツプSP2〜SP4の手順を繰返す。これに対して、ス
テツプSP4において肯定結果が得られると、CPU8はステ
ツプPS5においてロツクされた各チヤンネルデータ受信
回路に対応する各人工衛星SATiの位置情報(xi,yi,zi
を受信データLDAに含まれるその衛星の軌道情報より求
め、またタイマ16から受信時刻情報Nを取込む。
After that, in step SP4, it is determined whether or not any four or more channel data receiving circuits are in the lock state. If a negative result is obtained, the process returns to step SP2 and the four or more channel data receiving circuits are in the lock state. Repeat steps SP2 to SP4 until. On the other hand, when a positive result is obtained in step SP4, the CPU 8 causes the position information (x i , y i , z i ) of each satellite SAT i corresponding to each channel data receiving circuit locked in step PS5.
Is obtained from the orbit information of the satellite included in the reception data LDA, and the reception time information N is fetched from the timer 16.

その後、CPU8はステツプSP6においてチヤンネルデータ
受信回路毎に上述の(1)式の演算を行い、その演算結
果に含まれる誤差の影響を最小限にできる演算方法例え
ば最小自乗近似法により観測点の位置P(xo,yo,zo)を
求める。その求められた値は例えば北緯、東経、高度に
変換されてステツプSP7で表示装置17に表示される。
After that, the CPU 8 calculates the above equation (1) for each channel data receiving circuit in step SP6 and minimizes the influence of the error contained in the calculation result, for example, the position of the observation point by the least square approximation method. Find P (x o , y o , z o ). The obtained value is converted into, for example, north latitude, east longitude, and altitude and displayed on the display device 17 at step SP7.

この表示後、上述のステツプSP4に戻り、4つ以上のチ
ヤンネルデータ受信回路についてロツク状態が維持され
ていれば、次のタイミングで衛星の軌道情報、時刻情報
を取込んで(ステツプSP5)以下上述したと同様にして
観測点の位置を測定する。この測位動作(ステツプSP4
〜SP7)の繰返しの大半の時間では、6個のチヤンネル
データ受信回路DTR1〜DTR6共にロツク状態にあり、上述
の(1)式に基づく演算を実行している。
After this display, return to the above-mentioned step SP4, and if the lock state is maintained for four or more channel data receiving circuits, take the satellite orbit information and time information at the next timing (step SP5). The position of the observation point is measured in the same manner as described above. This positioning operation (step SP4
Up to SP7), most of the six channel data receiving circuits DTR1 to DTR6 are in the lock state during the most of the repetition time, and the calculation based on the above equation (1) is executed.

なお、GPSシステムにおいては任意の観測点で常に6〜
8個の人工衛星が見えるように人工衛星を周回させてい
る。
In addition, in the GPS system, it is always 6 ~ at any observation point.
Orbiting the satellites so that eight satellites can be seen.

かかる測位動作を繰返している間に3つ以上のチヤンネ
ルデータ受信回路におけるロツク状態が外れると、ステ
ツプSP4で否定結果が得られ、初期ステツプSP2に戻る。
しかし実際上、測位動作(ステツプSP4〜SP7)の繰返し
の大半の時間では、6個のチヤンネルデータ受信回路DT
R1〜DTR6共にロツク状態にあるから、例えば本測位装置
を搭載している飛行機等が急旋回したとしてもロツク状
態が外れるチヤンネルデータ受信回路はわずかに1〜2
個程度であり、ステツプSP4で否定結果が生じることは
極く稀である。
If the lock state in three or more channel data receiving circuits is released while repeating the positioning operation, a negative result is obtained in step SP4 and the process returns to the initial step SP2.
However, in practice, the six channel data receiving circuits DT are used for most of the time when the positioning operation (steps SP4 to SP7) is repeated.
Since R1 to DTR6 are both in the lock state, even if an airplane or the like equipped with this positioning device makes a sharp turn, for example, the channel data receiving circuit that is out of the lock state is only 1-2.
There are only a few, and it is extremely rare that a negative result will occur at step SP4.

このように、第1図の測位装置によれば、チヤンネルデ
ータ受信回路を6個設け、位置を特定するパラメータを
含む4つの未知数を解くのに6個の関係式を用いること
ができるので、演算結果に含まれる誤差を小さくするこ
とができる。すなわち、測位精度を向上させることがで
きる。また、ドツプラーシフトのために1〜2のチヤン
ネルデータ受信回路から受信データLDAが得られなくと
も他のチヤンネルデータ受信回路からの受信データを用
いて測位を行なうことができるので、安定に測位動作を
行うことができる。
As described above, according to the positioning device of FIG. 1, six channel data receiving circuits are provided, and six relational expressions can be used to solve four unknowns including the parameter for specifying the position. The error included in the result can be reduced. That is, the positioning accuracy can be improved. Further, even if the reception data LDA is not obtained from the channel data receiving circuits 1 and 2 due to the Doppler shift, positioning can be performed using the reception data from the other channel data receiving circuits, so that the positioning operation is stable. It can be performed.

なお、上記実施例においてはチヤンネルデータ受信回路
を6つ設けた場合の実施例を示したが、本発明はこれに
限られず、5個以上あれば良い。
In the above embodiment, the embodiment in which six channel data receiving circuits are provided has been shown, but the present invention is not limited to this, and it is sufficient if there are five or more.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、本発明によれば、チヤンネルデータ受信
回路を未知数の数より多く設けたことにより、測位精度
を向上させることができると共に、多少の情報の欠落時
にも測位動作を安定に行なうことができる測位装置を容
易に得ることができる。
As described above, according to the present invention, by providing the number of channel data receiving circuits larger than the unknown number, the positioning accuracy can be improved and the positioning operation can be stably performed even when some information is lost. It is possible to easily obtain a positioning device capable of performing.

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

第1図は本発明による測位装置の一実施例を示すブロツ
ク図、第2図はGPSシステムの原理を示す略線図、第3
図は従来考えられていた測位装置を示すブロツク図、第
4図はスライドモードにおけるエンベロープ検出出力を
示す信号波形図、第5図はCPU8の動作の説明に供するフ
ローチヤートである。 1……アンテナ、4……局部発振回路、5,11……バンド
パスフイルタ、8……CPU、10……ドツプラーシフトロ
ツク用VCO、13……エンベロープ検出回路、15……PNロ
ツク用VCO、16……タイマ、DTR1〜DTR6……第1〜第6
チヤンネルデータ受信回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a positioning device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing the principle of a GPS system, and FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional positioning device, FIG. 4 is a signal waveform diagram showing the envelope detection output in the slide mode, and FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation of the CPU 8. 1 ... Antenna, 4 ... Local oscillation circuit, 5, 11 ... Bandpass filter, 8 ... CPU, 10 ... VCO for Doppler shift lock, 13 ... Envelope detection circuit, 15 ... VCO for PN lock , 16 ... Timer, DTR1 to DTR6 ... First to sixth
Channel data receiving circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】異なる人工衛星から到来する衛星の軌道情
報及び時刻情報をそれぞれ受信するチヤンネルデータ受
信回路を有し、受信した上記軌道情報及び時刻情報に基
づいて観測点の位置を演算する測位装置において、上記
チヤンネルデータ受信回路を少なくとも5系統設けると
共に、上記5系統以上のチヤンネルデータ受信回路がロ
ツクしているときに、上記5系統以上のチヤンネルデー
タ受信回路からそれぞれ得られた軌道情報及び時刻情報
を用いた5個以上の関係式により誤差が小さくなるよう
に観測点の位置を演算することを特徴とする測位装置。
1. A positioning device having a channel data receiving circuit for receiving orbit information and time information of satellites coming from different artificial satellites, and calculating the position of an observation point based on the received orbit information and time information. In the above, at least 5 channels of the channel data receiving circuits are provided, and when the channel data receiving circuits of 5 channels or more are locked, orbit information and time information obtained from the channel data receiving circuits of 5 channels or more, respectively. A positioning device that calculates the position of an observation point so as to reduce the error by five or more relational expressions using
JP14765484A 1984-07-18 1984-07-18 Positioning device Expired - Lifetime JPH071303B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14765484A JPH071303B2 (en) 1984-07-18 1984-07-18 Positioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14765484A JPH071303B2 (en) 1984-07-18 1984-07-18 Positioning device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6128881A JPS6128881A (en) 1986-02-08
JPH071303B2 true JPH071303B2 (en) 1995-01-11

Family

ID=15435237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14765484A Expired - Lifetime JPH071303B2 (en) 1984-07-18 1984-07-18 Positioning device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH071303B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0823577B2 (en) * 1986-07-07 1996-03-06 松下電器産業株式会社 GPS receiver
JPH0542788Y2 (en) * 1987-11-20 1993-10-27
CN101646834B (en) 2007-03-05 2013-03-06 尼特固有限公司 sliding door appliance

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6128881A (en) 1986-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0242115B1 (en) Method and system for determining position on a moving platform, such as a ship, using signals from GPS satellites
JP2919490B2 (en) Global positioning system with improved radio frequency and digital processing.
US4689626A (en) Digital circuit for correcting phase shift of digital signal
US4847862A (en) Global positioning system course acquisition code receiver
US6917331B2 (en) Signal detector employing coherent integration
US6532255B1 (en) Method and arrangement for minimizing the autocorrelation error in the demodulation of a spread-spectrum signal subject to multipath propagation
US20120050103A1 (en) Synthetic aperture device for receiving signals of a system comprising a carrier and means for determining its trajectory
CN1128064A (en) Pseudorandom noise ranging receiver which compensates for multipath distortion by making use of multiple correlator time delay spacing
WO1994023505A1 (en) Vector delay lock loop processing of radiolocation transmitter signals
JPS62500323A (en) Delta range processing method and apparatus in global positioning system
US5459763A (en) Navigation message receiver for global positioning system
US20090213912A1 (en) Multipath mitigation gnss receiver
US5793328A (en) Method and apparatus for determining position using global positioning satellites
JPS61770A (en) Gps receiver
JP2006058297A (en) Localization method of radio-frequency signal receiver without initially knowing outline position and receiver executing the method
JPH06289117A (en) Gps receiver having conjecturing sensor
JPH071303B2 (en) Positioning device
Badessa et al. A Doppler-cancellation technique for determining the altitude dependence of gravitational red shift in an earth satellite
JPH0242374A (en) Determination of pseudo range from earth orbit satellite
JPH0640126B2 (en) Positioning device
JPH06103345B2 (en) Positioning device
JPS6122287A (en) Determination of data transmitting time
JPS6113172A (en) Apparatus for receiving time information
Allison et al. Development of a prototype, experimental single‐channel sequencing navstar gps receiver: Part I—Hardware implementation
JPH0735841A (en) Gps own position detector