JPH0515993B2 - - Google Patents
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- JPH0515993B2 JPH0515993B2 JP54067004A JP6700479A JPH0515993B2 JP H0515993 B2 JPH0515993 B2 JP H0515993B2 JP 54067004 A JP54067004 A JP 54067004A JP 6700479 A JP6700479 A JP 6700479A JP H0515993 B2 JPH0515993 B2 JP H0515993B2
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- JP
- Japan
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- signal
- azimuth
- moving object
- scanning signal
- predetermined
- Prior art date
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/08—Systems for determining direction or position line
- G01S1/44—Rotating or oscillating beam beacons defining directions in the plane of rotation or oscillation
- G01S1/54—Narrow-beam systems producing at a receiver a pulse-type envelope signal of the carrier wave of the beam, the timing of which is dependent upon the angle between the direction of the receiver from the beacon and a reference direction from the beacon; Overlapping broad beam systems defining a narrow zone and producing at a receiver a pulse-type envelope signal of the carrier wave of the beam, the timing of which is dependent upon the angle between the direction of the receiver from the beacon and a reference direction from the beacon
-
- 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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/58—Rotating or oscillating beam systems using continuous analysis of received signal for determining direction in the plane of rotation or oscillation or for determining deviation from a predetermined direction in such a plane
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G01S5/12—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 by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は移動物体の現在位置および方位測定
方式に関し、特に、たとえば自動車や航空機や船
舶などの移動物体が所望の進路上を移動する場合
において、自動的に移動物体の現在位置および方
位を測定するような移動物体の現在位置および方
位測定方式に関する。
方式に関し、特に、たとえば自動車や航空機や船
舶などの移動物体が所望の進路上を移動する場合
において、自動的に移動物体の現在位置および方
位を測定するような移動物体の現在位置および方
位測定方式に関する。
従来では、たとえば空港の誘導路を移動してい
る航空機の現在位置や移動している方位を簡単に
測定することはできなかつた。また、海上におけ
る船舶などの現在位置や進行方位も同様にして簡
単に測定することができなかつた。
る航空機の現在位置や移動している方位を簡単に
測定することはできなかつた。また、海上におけ
る船舶などの現在位置や進行方位も同様にして簡
単に測定することができなかつた。
それゆえに、この発明の主たる目的は、比較的
簡単な構成でありかつ安価であつて、正確に移動
物体の現在位置および方位を測定し得る全く新規
な移動物体の現在位置および方位測定方式を提供
することである。
簡単な構成でありかつ安価であつて、正確に移動
物体の現在位置および方位を測定し得る全く新規
な移動物体の現在位置および方位測定方式を提供
することである。
この発明は要約すれば、予め定める位置からた
とえば方位北を基準にして、順次異なる方位方向
に走査信号を送信する。そして、走査信号がたと
えば方位北に向けて信号を送信するとき、その方
位北を特定する方位信号と予め定める位置を表わ
す位置情報信号とを送信する。より具体的には、
１つの移動物体の所定距離隔てた３つの場所で前
記３つの信号を受信する。方位信号を受信してか
ら走査信号を受信するまでの時間および位置情報
信号に基づいて３つの場所と予め定める場所とを
それぞれ通る方程式を求め、その方程式と予め定
める距離と位置情報とに基づいて３つの場所の現
在位置と方位とを演算するようにしたものであ
る。
とえば方位北を基準にして、順次異なる方位方向
に走査信号を送信する。そして、走査信号がたと
えば方位北に向けて信号を送信するとき、その方
位北を特定する方位信号と予め定める位置を表わ
す位置情報信号とを送信する。より具体的には、
１つの移動物体の所定距離隔てた３つの場所で前
記３つの信号を受信する。方位信号を受信してか
ら走査信号を受信するまでの時間および位置情報
信号に基づいて３つの場所と予め定める場所とを
それぞれ通る方程式を求め、その方程式と予め定
める距離と位置情報とに基づいて３つの場所の現
在位置と方位とを演算するようにしたものであ
る。
この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は以下に図面を参照して行なう詳細な説明から
一層明らかとなろう。
徴は以下に図面を参照して行なう詳細な説明から
一層明らかとなろう。
第１図はこの発明の特徴となる測定方式を説明
するための図である。まず、第１図を参照してこ
の発明の概略について説明する。たとえば、移動
物体としての航空機３が移動するたとえば誘導路
上の予め定める位置（Xa、Ya）に、送信局２が
配置される。この送信局２はたとえば方位北(N)か
ら順次異なる方位方向に走査信号をビーム状に送
信して１回転させる。また、送信局２から走査信
号が方位北に向けて送信されたとき、それを表わ
す方位信号と送信局２の設置されている位置
（Xa、Ya）を表わす位置情報信号とが向指向性で
送信される。
するための図である。まず、第１図を参照してこ
の発明の概略について説明する。たとえば、移動
物体としての航空機３が移動するたとえば誘導路
上の予め定める位置（Xa、Ya）に、送信局２が
配置される。この送信局２はたとえば方位北(N)か
ら順次異なる方位方向に走査信号をビーム状に送
信して１回転させる。また、送信局２から走査信
号が方位北に向けて送信されたとき、それを表わ
す方位信号と送信局２の設置されている位置
（Xa、Ya）を表わす位置情報信号とが向指向性で
送信される。
一方、航空機３の先端の或る位置（X3、Y3）
と、先端から予め定める距離l2隔てた左側の翼端
の或る位置（X2、Y2）と、この左側の翼端から
予め定める距離l1および先端からl3隔てた右側の
翼端の或る位置（X1、Y1）とにそれぞれ走査信
号、方位信号および位置情報信号を受信する受信
機４ｃ，４ｂおよび４ａがそれぞれ設けられる。
と、先端から予め定める距離l2隔てた左側の翼端
の或る位置（X2、Y2）と、この左側の翼端から
予め定める距離l1および先端からl3隔てた右側の
翼端の或る位置（X1、Y1）とにそれぞれ走査信
号、方位信号および位置情報信号を受信する受信
機４ｃ，４ｂおよび４ａがそれぞれ設けられる。
第２図は送信局を示す概略ブロツク図である。
構成において、パルス発生器２１はたとえば超短
波のパルスを常時発生するものであり、そのパル
スを変調器２２に与える。この変調器２２は、図
示しないがｎビツトのシフトレジスタとゲート回
路などにより構成される。入力部２３は当該送信
局２の設置点の固有の緯度Yaおよび経度Xaなど
の位置情報および方位北を表わす方位信号として
の具体的な数字情報を与えるものであり、この出
力により前記ｎビツトシフトレジスタのデイジタ
ル値を設定する。パルス発生器２１からのパルス
は、シフトレジスタの出力との論理積をとること
により、デイジタル化した数字情報による変調が
行なわれ、コード化されたパルス列とされる。前
記入力部２３は初めから組込まれて送信局２を構
成してもよいが、多数の送信局を製作する際の経
済性から入力部２３を個別的に作成し、可搬式で
後述の送信部に設置点固有の数字情報を与える装
置として臨時に取付けるのが望ましい。
構成において、パルス発生器２１はたとえば超短
波のパルスを常時発生するものであり、そのパル
スを変調器２２に与える。この変調器２２は、図
示しないがｎビツトのシフトレジスタとゲート回
路などにより構成される。入力部２３は当該送信
局２の設置点の固有の緯度Yaおよび経度Xaなど
の位置情報および方位北を表わす方位信号として
の具体的な数字情報を与えるものであり、この出
力により前記ｎビツトシフトレジスタのデイジタ
ル値を設定する。パルス発生器２１からのパルス
は、シフトレジスタの出力との論理積をとること
により、デイジタル化した数字情報による変調が
行なわれ、コード化されたパルス列とされる。前
記入力部２３は初めから組込まれて送信局２を構
成してもよいが、多数の送信局を製作する際の経
済性から入力部２３を個別的に作成し、可搬式で
後述の送信部に設置点固有の数字情報を与える装
置として臨時に取付けるのが望ましい。
前記変調を受けコード化されたパルス列信号の
うち位置情報信号は位置情報送信部２４を介して
アンテナ２５から無指向性で全方位方向に送信さ
れる。また、方位信号は方位信号送信部２６を介
してアンテナ２７から無指向性で送信される。走
査信号は走査信号送信部２８を介して回転アンテ
ナ３０に与えられるが、この回転アンテナ３０は
アンテナ駆動部２９によつて回転駆動され、順次
異なる方位方向にビーム状で走査信号を送信す
る。なお、このアンテナ駆動部２９はモータによ
つてアンテナ３０を回転させるようにしてもよ
く、あるいは磁界または電界によつて偏向制御す
るようにしてもよい。また、このアンテナ駆動部
２９はアンテナ３０を360度回転させた後、一定
時間経過後再び回転させるようにしてもよく、あ
るいは連続的に回転させるようにしてもよい。
うち位置情報信号は位置情報送信部２４を介して
アンテナ２５から無指向性で全方位方向に送信さ
れる。また、方位信号は方位信号送信部２６を介
してアンテナ２７から無指向性で送信される。走
査信号は走査信号送信部２８を介して回転アンテ
ナ３０に与えられるが、この回転アンテナ３０は
アンテナ駆動部２９によつて回転駆動され、順次
異なる方位方向にビーム状で走査信号を送信す
る。なお、このアンテナ駆動部２９はモータによ
つてアンテナ３０を回転させるようにしてもよ
く、あるいは磁界または電界によつて偏向制御す
るようにしてもよい。また、このアンテナ駆動部
２９はアンテナ３０を360度回転させた後、一定
時間経過後再び回転させるようにしてもよく、あ
るいは連続的に回転させるようにしてもよい。
第３図は移動物体に設置される受信機および演
算装置の概略ブロツク図である。構成において、
受信機４は前記航空機３の３か所にそれぞれ配置
されるが、第３図では１台の受信機のみを図示す
る。送信局２から送信される走査信号はアンテナ
４１を介して走査信号受信部４２によつて受信さ
れる。また、送信機２から送信される方位信号は
アンテナ４３を介して方位信号受信部４４によつ
て受信され、位置情報信号はアンテナ４５を介し
て位置情報受信部４６によつて受信される。それ
ぞれの受信出力は復調器４７に与えられて復調さ
れる。この復調器４７の出力に基づいて、緯度信
号検出器４８は位置情報信号に含まれる緯度Ya
を検出し、経度信号検出器４９は経度Xaを検出
する。また、方位信号検出器５０は方位北を表わ
す信号を検出し、走査信号検出器５１は走査信号
を検出する。
算装置の概略ブロツク図である。構成において、
受信機４は前記航空機３の３か所にそれぞれ配置
されるが、第３図では１台の受信機のみを図示す
る。送信局２から送信される走査信号はアンテナ
４１を介して走査信号受信部４２によつて受信さ
れる。また、送信機２から送信される方位信号は
アンテナ４３を介して方位信号受信部４４によつ
て受信され、位置情報信号はアンテナ４５を介し
て位置情報受信部４６によつて受信される。それ
ぞれの受信出力は復調器４７に与えられて復調さ
れる。この復調器４７の出力に基づいて、緯度信
号検出器４８は位置情報信号に含まれる緯度Ya
を検出し、経度信号検出器４９は経度Xaを検出
する。また、方位信号検出器５０は方位北を表わ
す信号を検出し、走査信号検出器５１は走査信号
を検出する。
３つの受信機４ａ，４ｂ，４ｃによつて検出さ
れたそれぞれの信号は演算装置５２に与えられ
る。演算装置５２は記憶装置５２１を含む。この
記憶装置５２１は送信局２の設置されている位置
（Xa、Ya）と前記３台の受信機４ａ，４ｂおよび
４ｃをそれぞれ結ぶ直線式の傾きとしての定数を
記憶するものである。また、演算装置５２には前
記所定距離l1，l2，l3を表わす情報が与えられる。
そして、演算装置５２は緯度Xa、経度Ya、方位
Ｎ、走査信号および所定距離l1，l2，l3に基づい
て３台の受信機４ａ，４ｂおよび４ｃのそれぞれ
の現在位置および方位を演算して座標位置表示部
５３に表示させる。この座標位置表示部５３は現
在位置および方位をデイジタル的な数値として表
示したり、アナログ的に表示するものとして構成
される。
れたそれぞれの信号は演算装置５２に与えられ
る。演算装置５２は記憶装置５２１を含む。この
記憶装置５２１は送信局２の設置されている位置
（Xa、Ya）と前記３台の受信機４ａ，４ｂおよび
４ｃをそれぞれ結ぶ直線式の傾きとしての定数を
記憶するものである。また、演算装置５２には前
記所定距離l1，l2，l3を表わす情報が与えられる。
そして、演算装置５２は緯度Xa、経度Ya、方位
Ｎ、走査信号および所定距離l1，l2，l3に基づい
て３台の受信機４ａ，４ｂおよび４ｃのそれぞれ
の現在位置および方位を演算して座標位置表示部
５３に表示させる。この座標位置表示部５３は現
在位置および方位をデイジタル的な数値として表
示したり、アナログ的に表示するものとして構成
される。
第４図は方位信号と走査信号とを示す波形図で
ある。
ある。
次に、第１図ないし第４図を参照してこの発明
の具体的な動作について説明する。送信局２が方
位信号Ｎ（第４図ａ）を送信すると、航空機３の
それぞれの受信機４ａないし４ｃがその方位信号
Ｎを受信する。そして、走査信号が方位北から順
次送信されると、まず受信機４ａが方位信号Ｎを
受信してから時間t1遅れて走査信号Ｓ（第４図ｂ）
を受信する。つづいて、受信機４ｂが時間t2遅れ
て走査信号S′を受信し、さらに受信機４ｃが時間
t3遅れて走査信号S″を受信する。そして、それぞ
れの受信機の方位信号検出器５０および走査信号
検出器５１は方位信号Ｎおよび走査信号Ｓを検出
して演算装置５２に与える。演算装置５２では、
方位信号Ｎが与えられてから走査信号Ｓ，S′，
S″が与えられるまでのそれぞれの時間t1，t2およ
びt3に基づいて、方位北を基準とした各受信器４
ａないし４ｃと送信局２とを結ぶ直線の傾きａ
１，ａ２およびａ３を記憶装置５２１から読出
す。そして、緯度信号検出器４８によつて検出さ
れた緯度Yaおよび経度信号検出器４９によつて
検出された経度Xaに基づいて、各受信機４ａな
いし４ｃと送信局２とをそれぞれ結ぶ直線の式を
求める。すなわち、受信機４ａの設置されている
位置（X1、Y1）と送信局２の設置点（Xa、Ya）
とを結ぶ直線式は Y1−Ya＝a1（X1−Xa） ……(1) で表わすことができ、受信機４ａはこの第(1)式の
直線上にあるものとすることができる。また、受
信機４ｂの位置（X2、Y2）と送信局２とを結ぶ
直線式は Y2−Ya＝a2（X2−Xa） ……(2) で表わすことができ、受信機４ｂはこの第(2)式で
表わされる直線上にあるものとすることができ
る。さらに、受信機４ｃの位置（X3、Y3）と送
信局２とを結ぶ直線式は Y3−Ya＝a3（X3−Xa） ……(3) で表わすことができ、受信機４ｃはこの第(3)式で
表わされる直線上にあるものとすることができ
る。
の具体的な動作について説明する。送信局２が方
位信号Ｎ（第４図ａ）を送信すると、航空機３の
それぞれの受信機４ａないし４ｃがその方位信号
Ｎを受信する。そして、走査信号が方位北から順
次送信されると、まず受信機４ａが方位信号Ｎを
受信してから時間t1遅れて走査信号Ｓ（第４図ｂ）
を受信する。つづいて、受信機４ｂが時間t2遅れ
て走査信号S′を受信し、さらに受信機４ｃが時間
t3遅れて走査信号S″を受信する。そして、それぞ
れの受信機の方位信号検出器５０および走査信号
検出器５１は方位信号Ｎおよび走査信号Ｓを検出
して演算装置５２に与える。演算装置５２では、
方位信号Ｎが与えられてから走査信号Ｓ，S′，
S″が与えられるまでのそれぞれの時間t1，t2およ
びt3に基づいて、方位北を基準とした各受信器４
ａないし４ｃと送信局２とを結ぶ直線の傾きａ
１，ａ２およびａ３を記憶装置５２１から読出
す。そして、緯度信号検出器４８によつて検出さ
れた緯度Yaおよび経度信号検出器４９によつて
検出された経度Xaに基づいて、各受信機４ａな
いし４ｃと送信局２とをそれぞれ結ぶ直線の式を
求める。すなわち、受信機４ａの設置されている
位置（X1、Y1）と送信局２の設置点（Xa、Ya）
とを結ぶ直線式は Y1−Ya＝a1（X1−Xa） ……(1) で表わすことができ、受信機４ａはこの第(1)式の
直線上にあるものとすることができる。また、受
信機４ｂの位置（X2、Y2）と送信局２とを結ぶ
直線式は Y2−Ya＝a2（X2−Xa） ……(2) で表わすことができ、受信機４ｂはこの第(2)式で
表わされる直線上にあるものとすることができ
る。さらに、受信機４ｃの位置（X3、Y3）と送
信局２とを結ぶ直線式は Y3−Ya＝a3（X3−Xa） ……(3) で表わすことができ、受信機４ｃはこの第(3)式で
表わされる直線上にあるものとすることができ
る。
なお、前述の第(1)式、第(2)式および第(3)式の傾
きａ１、ａ２およびａ３は、記憶装置５２１から
読出すことなく、次の第(1)′式、第(2)′式および第
(3)′式によつて求めてもよい。
きａ１、ａ２およびａ３は、記憶装置５２１から
読出すことなく、次の第(1)′式、第(2)′式および第
(3)′式によつて求めてもよい。
ａ１＝tanθ1 ……(1)′
ａ２＝tanθ2 ……(2)′
ａ３＝tanθ3 ……(3)′
また、前記所定距離l1，l2，l3および各受信機
４ａないし４ｃの位置とは l1 2＝（X2−X1）2＋（Y2−Y1）2 ……(4) l2 2＝（X3−X2）2＋（Y3−Y2）2 ……(5) l3 2＝（X1−X3）2＋（Y1−Y3）2 ……(6) で表わすことができる。さらに、各受信機４ａな
いし４ｃをそれぞれ結ぶ直線式は Y2−Y1＝b1（X2−X1） ……(7) Y3−Y1＝b2（X3−X1） ……(8) Y3−Y2＝b3（X3−X2） ……(9) で表わすことができる。ここで、定数b1ないしb3
はそれぞれ各受信機４ａないし４ｃを結ぶそれぞ
れの直線式の傾きを表わす定数であつて、各定数
b1ないしb3は Y2−Y1／X2−X1＝b1 ……(10) Y3−Y1／X3 X1＝b2 ……(11) Y3−Y2／X3−X2＝b3 ……(12) で表わすことができる。
４ａないし４ｃの位置とは l1 2＝（X2−X1）2＋（Y2−Y1）2 ……(4) l2 2＝（X3−X2）2＋（Y3−Y2）2 ……(5) l3 2＝（X1−X3）2＋（Y1−Y3）2 ……(6) で表わすことができる。さらに、各受信機４ａな
いし４ｃをそれぞれ結ぶ直線式は Y2−Y1＝b1（X2−X1） ……(7) Y3−Y1＝b2（X3−X1） ……(8) Y3−Y2＝b3（X3−X2） ……(9) で表わすことができる。ここで、定数b1ないしb3
はそれぞれ各受信機４ａないし４ｃを結ぶそれぞ
れの直線式の傾きを表わす定数であつて、各定数
b1ないしb3は Y2−Y1／X2−X1＝b1 ……(10) Y3−Y1／X3 X1＝b2 ……(11) Y3−Y2／X3−X2＝b3 ……(12) で表わすことができる。
上述の第(1)式ないし第(12)式において、Xa、Ya、
a1、a2、a3、l1、l2、l3はそれぞれ既知数であり、
その他の未知数X1、Y1、X2、Y2、X3、Y3、b1、
b2、b3はそれぞれ上述の第(1)式ないし第(12)式の連
立方程式を解くことによつて求めることができ
る。このような連立方程式の演算はたとえばマイ
クロコンピユータなどを用いることによつて比較
的簡単に演算することができる。そして、各受信
機４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれの位置（X1、
Y1）、（X2、Y2）および（X3、Y3）を求めること
によつて、航空機３の現在位置および方位を簡単
に求めることができる。すなわち、航空機３の進
行方位を求めるには、所定距離l1を２等分し、そ
の２等分した点と先端の位置（X3、Y3）とを通
る直線式を求める。そして、その直線式の延びる
方位を進行方向とすることができる。
a1、a2、a3、l1、l2、l3はそれぞれ既知数であり、
その他の未知数X1、Y1、X2、Y2、X3、Y3、b1、
b2、b3はそれぞれ上述の第(1)式ないし第(12)式の連
立方程式を解くことによつて求めることができ
る。このような連立方程式の演算はたとえばマイ
クロコンピユータなどを用いることによつて比較
的簡単に演算することができる。そして、各受信
機４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれの位置（X1、
Y1）、（X2、Y2）および（X3、Y3）を求めること
によつて、航空機３の現在位置および方位を簡単
に求めることができる。すなわち、航空機３の進
行方位を求めるには、所定距離l1を２等分し、そ
の２等分した点と先端の位置（X3、Y3）とを通
る直線式を求める。そして、その直線式の延びる
方位を進行方向とすることができる。
なお、上述の説明では、航空機３の先端と両翼
端とに受信機４ａ〜４ｃを設けた場合について説
明したが、航空機３の胴体の先端と中央部と後部
とにそれぞれ受信機４を設けるようにしてもよ
い。そして、それぞれを通る直線式を求めれば、
その直線式の延びる方位を進行方位とすることが
できるため、演算が簡単になるという利点があ
る。
端とに受信機４ａ〜４ｃを設けた場合について説
明したが、航空機３の胴体の先端と中央部と後部
とにそれぞれ受信機４を設けるようにしてもよ
い。そして、それぞれを通る直線式を求めれば、
その直線式の延びる方位を進行方位とすることが
できるため、演算が簡単になるという利点があ
る。
第５図はこの発明の他の実施例を説明するため
の図である。ここに示す実施例は、それぞれが予
め定める距離l1，l2，l3を隔て移動する３つの移
動物体３１，３２および３３の現在位置および進
行方位を測定するものである。この実施例では、
各移動物体３１，３２および３３にそれぞれ前述
の第３図で説明した受信機４および演算装置５２
を塔載しておく。そして、各移動物体３１，３２
および３３のそれぞれの受信機が方位信号Ｎを受
信してから走査信号Ｓを受信するまでの時間に基
づいて、各移動物体３１ないし３３と送信局２と
を結ぶ直線式の傾きa1ないしa3を求め、各移動物
体３１ないし３３のあいだで知らせるようにす
る。そして、各移動物体３１ないし３３では、そ
れぞれ傾きa1ないしa3、位置情報Xa、Yaおよび
所定距離l1，l2，l3に基づいて現在位置および進
行方位を演算する。
の図である。ここに示す実施例は、それぞれが予
め定める距離l1，l2，l3を隔て移動する３つの移
動物体３１，３２および３３の現在位置および進
行方位を測定するものである。この実施例では、
各移動物体３１，３２および３３にそれぞれ前述
の第３図で説明した受信機４および演算装置５２
を塔載しておく。そして、各移動物体３１，３２
および３３のそれぞれの受信機が方位信号Ｎを受
信してから走査信号Ｓを受信するまでの時間に基
づいて、各移動物体３１ないし３３と送信局２と
を結ぶ直線式の傾きa1ないしa3を求め、各移動物
体３１ないし３３のあいだで知らせるようにす
る。そして、各移動物体３１ないし３３では、そ
れぞれ傾きa1ないしa3、位置情報Xa、Yaおよび
所定距離l1，l2，l3に基づいて現在位置および進
行方位を演算する。
なお、上述の説明では、３つの移動物体にそれ
ぞれ受信機４を塔載するようにしたが、移動物体
が２つであつてもよい。この場合には、一方の移
動物体に１つの受信機を塔載し、他方の移動物体
には所定距離隔てた位置に２つの受信機を塔載す
るようにする。
ぞれ受信機４を塔載するようにしたが、移動物体
が２つであつてもよい。この場合には、一方の移
動物体に１つの受信機を塔載し、他方の移動物体
には所定距離隔てた位置に２つの受信機を塔載す
るようにする。
第６図はこの発明のさらに他の実施例を説明す
るための図である。この第６図では、移動物体と
して道路６上を移動する車輌７に適用したもので
ある。そして、送信局２はたとえば交叉点の付近
に設けられる。このように構成しても車輌７の現
在位置および進行方位を測定することもできる。
るための図である。この第６図では、移動物体と
して道路６上を移動する車輌７に適用したもので
ある。そして、送信局２はたとえば交叉点の付近
に設けられる。このように構成しても車輌７の現
在位置および進行方位を測定することもできる。
なお、上述の説明では、方位信号Ｎを受信して
から走査信号Ｓを受信するまでの時間に基づい
て、直線式の傾きａを求めるようにしたが、送信
局２からたとえばサイン波等の電波を送信し、受
信機でそのサイン波を受信し、その受信したサイ
ン波と前記方位信号との位相差に基づいて傾きａ
を求めるようにしてもよい。
から走査信号Ｓを受信するまでの時間に基づい
て、直線式の傾きａを求めるようにしたが、送信
局２からたとえばサイン波等の電波を送信し、受
信機でそのサイン波を受信し、その受信したサイ
ン波と前記方位信号との位相差に基づいて傾きａ
を求めるようにしてもよい。
また、前述の説明では、送信局２と受信機４の
設けられている位置とを結ぶ直線式を求めるよう
にしたが、これは直線式に限ることなく、放物線
や双曲線であつてもよい。さらに、移動物体の現
在位置の表示を直角座標表現に限ることなく、極
座標表現であつてもよい。
設けられている位置とを結ぶ直線式を求めるよう
にしたが、これは直線式に限ることなく、放物線
や双曲線であつてもよい。さらに、移動物体の現
在位置の表示を直角座標表現に限ることなく、極
座標表現であつてもよい。
さらに、上述の説明では、移動物体として航空
機や車両に適用した場合についてのみ説明した
が、海上における船舶などの現在位置や方位を測
定する場合にも適用することができる。また、飛
行中の航空機であつても、高度計などの各種航空
計器のデータを利用することにより航空機の３次
元移動も測定することができる。さらに、海中や
海底における移動物体の現在位置や進行方位を測
定することもできる。
機や車両に適用した場合についてのみ説明した
が、海上における船舶などの現在位置や方位を測
定する場合にも適用することができる。また、飛
行中の航空機であつても、高度計などの各種航空
計器のデータを利用することにより航空機の３次
元移動も測定することができる。さらに、海中や
海底における移動物体の現在位置や進行方位を測
定することもできる。
なお、上述の走査信号、方位信号および位置情
報信号はたとえば電波やレーザ等によつて送信さ
れる。また、海中や海底に前記各信号を送信する
場合は、音波または超音波を用いればよい。
報信号はたとえば電波やレーザ等によつて送信さ
れる。また、海中や海底に前記各信号を送信する
場合は、音波または超音波を用いればよい。
また、送信局２から所定距離隔てた２カ所の固
定点に受信機を設け、他の１台の受信機を移動物
体に設けて、その移動物体の現在位置および方位
を測定することもできる。さらに、固定点を１か
所とし、移動物体内に所定距離隔てて２台の受信
機を設けるようにしてもよい。
定点に受信機を設け、他の１台の受信機を移動物
体に設けて、その移動物体の現在位置および方位
を測定することもできる。さらに、固定点を１か
所とし、移動物体内に所定距離隔てて２台の受信
機を設けるようにしてもよい。
以上のように、この発明によれば、予め定める
位置からたとえば方位北を基準にして順次異なる
方位方向に走査信号と位置を表わす位置情報信号
とを送信し、移動物体内の予め定める距離だけ離
れた３つの場所で方位信号と走査信号と位置情報
信号とを受信し、方位信号を受信してから走査信
号を受信するまでの方位角に相関する情報を求
め、これらの情報に基づいて予め定める方位を基
準とした３つの場所の現在位置における方位を演
算し、演算した方位に基づいて３つの場所と予め
定める場所とをそれぞれ通る方程式を求め、その
方程式と予め定める距離と位置情報とに基づい
て、移動物体の現在位置と基準方位に対する進行
方向を演算するようにしたので、比較的簡単な構
成であつてかつ安価に移動物体の移動した現在位
置および進行方位を測定することができる。
位置からたとえば方位北を基準にして順次異なる
方位方向に走査信号と位置を表わす位置情報信号
とを送信し、移動物体内の予め定める距離だけ離
れた３つの場所で方位信号と走査信号と位置情報
信号とを受信し、方位信号を受信してから走査信
号を受信するまでの方位角に相関する情報を求
め、これらの情報に基づいて予め定める方位を基
準とした３つの場所の現在位置における方位を演
算し、演算した方位に基づいて３つの場所と予め
定める場所とをそれぞれ通る方程式を求め、その
方程式と予め定める距離と位置情報とに基づい
て、移動物体の現在位置と基準方位に対する進行
方向を演算するようにしたので、比較的簡単な構
成であつてかつ安価に移動物体の移動した現在位
置および進行方位を測定することができる。
第１図はこの発明の一実施例の概略を説明する
ための図である。第２図は送信局を示す概略ブロ
ツク図である。第３図は受信機および演算装置を
示す概略ブロツク図である。第４図は方位信号お
よび走査信号を示す波形図である。第５図はこの
発明の他の実施例を説明するための図である。第
６図はこの発明のさらに他の実施例を説明するた
めの図である。 図において、２は送信局、２１はパルス発生
器、２２は変調器、２３は入力部、２４は位置情
報送信部、２６は方位信号送信部、２８は走査信
号送信部、２９はアンテナ駆動部、２５，２７，
３０，４１，４３，４５はアンテナ、３，３１，
３２，３３，７は移動物体、４は受信機、４２は
走査信号受信部、４４は方位信号受信部、４６は
位置情報受信部、４７は復調器、４８は緯度信号
検出器、４９は経度信号検出器、５０は方位信号
検出器、５１は走査信号検出器、５２は演算装
置、５２１は記憶装置を示す。
ための図である。第２図は送信局を示す概略ブロ
ツク図である。第３図は受信機および演算装置を
示す概略ブロツク図である。第４図は方位信号お
よび走査信号を示す波形図である。第５図はこの
発明の他の実施例を説明するための図である。第
６図はこの発明のさらに他の実施例を説明するた
めの図である。 図において、２は送信局、２１はパルス発生
器、２２は変調器、２３は入力部、２４は位置情
報送信部、２６は方位信号送信部、２８は走査信
号送信部、２９はアンテナ駆動部、２５，２７，
３０，４１，４３，４５はアンテナ、３，３１，
３２，３３，７は移動物体、４は受信機、４２は
走査信号受信部、４４は方位信号受信部、４６は
位置情報受信部、４７は復調器、４８は緯度信号
検出器、４９は経度信号検出器、５０は方位信号
検出器、５１は走査信号検出器、５２は演算装
置、５２１は記憶装置を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 移動物体の現在位置および方位を測定するた
めの測定方式であつて、 予め定める位置から順次異なる方位方向に位相
の異なる走査信号を送信するとともに、前記位置
を表わす位置情報信号と、前記走査信号を予め定
める方位方向に送信するときに、前記予め定める
方位を特定する方位信号とを送信し、 前記移動物体では、 当該移動物体内の予め定める距離だけ離れた３
つの場所で前記走査信号と前記位置情報信号と前
記方位信号とを受信し、 前記３つの場所で受信した前記方位信号と走査
信号とに基づいて、前記方位信号を受信してから
前記走査信号を受信するまでの方向角に相関する
情報を求め、これらの情報に基づいて予め定める
方位を基準とした前記３つの場所の現在位置にお
ける方位を演算し、 前記演算した方位に基づいて、前記予め定める
位置と前記３つの場所とをそれぞれ通る方程式を
求め、 前記求めた方程式と前記予め定める距離と前記
位置情報とに基づいて、前記移動物体の現在位置
および基準方位に対する進行方向を演算するよう
にした、移動物体の現在位置および方位測定方
式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6700479A JPS55158574A (en) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | Measuring system for present position and azimuth of moving object |
| US06/102,628 US4305077A (en) | 1979-05-30 | 1979-12-11 | System for measuring current position and/or moving direction of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6700479A JPS55158574A (en) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | Measuring system for present position and azimuth of moving object |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55158574A JPS55158574A (en) | 1980-12-10 |
| JPH0515993B2 true JPH0515993B2 (ja) | 1993-03-03 |
Family
ID=13332341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6700479A Granted JPS55158574A (en) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | Measuring system for present position and azimuth of moving object |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4305077A (ja) |
| JP (1) | JPS55158574A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3879032T2 (de) * | 1987-08-10 | 1993-06-24 | Cambridge Capital Management | Navigations- und verfolgungssystem. |
| JPH0690042B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1994-11-14 | 本田技研工業株式会社 | 自走車の位置制御装置 |
| JP2717800B2 (ja) * | 1988-06-17 | 1998-02-25 | 本田技研工業株式会社 | 自走車の操向制御装置 |
| JP2561522B2 (ja) * | 1988-10-13 | 1996-12-11 | 本田技研工業株式会社 | 自走車の操向位置検出装置 |
| US5031101A (en) * | 1988-10-18 | 1991-07-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Position-detecting and steering control system for moving vehicle |
| JPH0833769B2 (ja) * | 1988-10-18 | 1996-03-29 | 本田技研工業株式会社 | 自走車の操向位置検出装置 |
| US4939522A (en) * | 1989-05-15 | 1990-07-03 | Bechtel Group, Inc. | Method and system for monitoring vehicle location |
| US5039991A (en) * | 1990-05-15 | 1991-08-13 | The Boeing Company | Perturbation modeling system for use in processing direction-finding antenna outputs |
| US20060066485A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-03-30 | Guohua Min | Wireless tracking system based upon phase differences |
| US8862395B2 (en) * | 2011-01-31 | 2014-10-14 | Raytheon Company | Coded marker navigation system and method |
| US8774837B2 (en) | 2011-04-30 | 2014-07-08 | John Anthony Wright | Methods, systems and apparatuses of emergency vehicle locating and the disruption thereof |
| RU2503969C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2014-01-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Спец-Радио" (ЗАО НПП "Спец-Радио") | Триангуляционно-гиперболический способ определения координат радиоизлучающих воздушных объектов в пространстве |
| WO2015089021A2 (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | Dataflyte, Inc. | Airborne data collection |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3430243A (en) * | 1966-04-04 | 1969-02-25 | Robley D Evans | Method of and apparatus for determining the distance and/or angles between objects with the aid of radiant energy |
-
1979
- 1979-05-30 JP JP6700479A patent/JPS55158574A/ja active Granted
- 1979-12-11 US US06/102,628 patent/US4305077A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4305077A (en) | 1981-12-08 |
| JPS55158574A (en) | 1980-12-10 |
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