JPH06167563A - Gps測位システム - Google Patents

Gps測位システム

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Publication number
JPH06167563A
JPH06167563A JP32180492A JP32180492A JPH06167563A JP H06167563 A JPH06167563 A JP H06167563A JP 32180492 A JP32180492 A JP 32180492A JP 32180492 A JP32180492 A JP 32180492A JP H06167563 A JPH06167563 A JP H06167563A
Authority
JP
Japan
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positioning
correction information
station
zone
base station
Prior art date
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Pending
Application number
JP32180492A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Nanbu
賢 南部
Masao Miyazaki
正夫 宮崎
Tomozo Ota
智三 太田
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH06167563A publication Critical patent/JPH06167563A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 広域にわたり高精度なディファレンシャルG
PS測位システムを提供する。 【構成】 基地局10は、所定のゾーンをもって複数個
分散されている。基地局10は、複数の衛星を用いて自
己の位置を測位し、測位値と基地局10の絶対位置より
補正情報演算手段で位置補正情報を演算する。基地局1
0は、各基地局毎の位置補正情報を測位局20で区別さ
せるためにゾーン付与手段で位置補正情報を加工し、測
位局20に送出する。測位局20では、複数の衛星を用
いて自己の位置を測位し、その測位値により自己の存在
ゾーンを判断する。測位局20は、複数の基地局からの
複数の位置補正情報を受信し、補正情報選択手段で自己
のゾーンの基地局10からの位置補正情報のみを選択
し、自己の測位値を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、GPS(Global Posit
ioning System)を用いた測位システムに関し、更に詳
しくは、測位局で測位した自己の位置を、基準局からの
位置補正情報をもちいて補正するディファレンシャルG
PS測位システムに関する。
【0002】
【従来の技術】GPS測位システムは、複数の衛星から
の電波を用いて自己の位置を測位するもので、既に人
間、船舶、航空機、自動車等の各種移動体の現在位地の
確認等に広く利用され始めている。しかしながら移動体
で測位される測位値には種々の誤差が含まれる。この誤
差を解消するのがディファレンシャルGPS測位システ
ムである。
【0003】従来のディファレンシャルGPS測位シス
テムを図8,9により説明する。図8は、従来のディフ
ァレンシャルGPS測位システムの基地局のブロック図
であり、図9は、従来のディファレンシャルGPS測位
システムの測位局のブロック図である。基地局は、絶対
位置が分かっており、その絶対位置を(U,V,W)と
する。
【0004】基地局は、GPS測位部72を有する。G
PS測位部72は、4衛星からの情報を用いて自己(基
地局)の位置を測位する。4衛星の番号を(S1,S
2,S3,S4)とし、測位値を(u,v,w)とす
る。基地局で測位された測位値(u,v,w)は測位誤
差演算部73に入力される。測位誤差演算部73は、前
記測位値(u,v,w)と基地局の絶対位置(U,V,
W)74を比較し、位置補正値(△u=u−U,△v=
v−V,△w=w−W)を計算する。
【0005】基地局は、この計算を複数個の可視衛星の
すべての組み合わせについて行う。そして、補正情報送
出部75から、それらを位置補正情報(△u,△v,△
w,S1,S2,S3,S4)として位置補正情報送出
アンテナ76から測位局に送出する。
【0006】測位局は、GPS測位部82と補正情報受
信部84を有する。GPS受信部82は、4衛星からの
情報を用いて自己(測位局)の位置を測位する。4衛星
の番号を(Sa,Sb,Sc,Sd)とし、測位値を
(u′,v′,w′)とする。また補正情報受信部84
は、基地局の補正情報送出部75からの位置補正情報
(△u,△v,△w,S1,S2,S3,S4)を位置
補正情報受信アンテナ85より受信して、測位値補正演
算部83に出力する。
【0007】測位局の位置が測位されると、その測位値
及び測位に用いた4衛星番号(△u′,△v′,△
w′,Sa,Sb,Sc,Sd)が測位補正演算部83
に入力される。測位補正演算部83は、測位局が測位に
用いた4衛星と同じ組み合わせの位置補正情報を、基準
局から送られてくる位置補正情報の中から選出し、その
位置補正情報を用いて測位値(u′,v′,w′)を補
正し測位結果(U′,V′,W′)を出力する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のディファレンシ
ャルGPS測位システムは、測位局と基地局の距離が離
れると、同時刻、同一GPS衛星であっても測位局、基
地局から前記GPS衛星を見たときの仰角、方位角の差
異が大きくなるため、測位局で測位に使用した4衛星の
番号(Sa,Sb,Sc,Sd)と基地局から送られて
来る位置補正情報の衛星番号を同一にしても、それぞれ
基地局、測位局からの各GPS衛星の仰角、方位角が大
きく異なるため、測位局との距離が大きい基地局の位置
補正情報では測位局の位置補正を行うことができなくな
る。
【0009】このように基地局と測位局の距離が離れる
に従い位置補正後の測位結果の誤差が大きくなると言う
問題があった。
【0010】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、広域にわたり高精度なディファレンシャル
GPS測位システムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】測位局で測位した自己の
位置を、基地局からの位置補正情報を用いて補正するデ
ィファレンシャルGPS測位システムであって、基地局
は所定のゾーンをもって複数個分散し、複数の衛星から
の電波を受信して自己の位置を測位するGPS測位手段
と、得られた測位値を自己の絶対位置と比較して位置補
正情報を演算する演算手段と、各基地局毎の位置補正情
報を測位局で区別させるために前記位置補正情報を加工
するゾーン付与手段と、演算した位置補正情報を測位局
へ通知する送信手段とを備え、測位局は、複数の衛星か
らの電波を受信して自己の位置を測位するGPS測位手
段と、基地局から送られてくる位置補正情報を受信する
受信手段と、得られた測位値により自己(測位局)がど
のゾーンに在るかを判断し、前記ゾーン内の基地局から
送信される位置補正情報のみを選択する補正情報選択手
段と、受信された位置補正情報を用いて測位値を補正す
る補正手段とを備えることを特徴とする。
【0012】
【作用】基地局は、GPS測位手段で自己(基地局)の
位置を測位し、演算手段で自己(基地局)の絶対位置と
前記測位値により位置補正情報を算出する。前記位置補
正情報は、ゾーン付与部で各基地局毎の位置補正情報が
測位局で区別出来るように加工され、送信手段により測
位局に送信される。
【0013】測位局は、GPS測位手段で自己(測位
局)の位置を測位し、補正情報選択手段は前記測位値に
より測位局がどのゾーン在るかを判断し、前記ゾーン内
の基地局から送信された位置補正情報のみを選択する。
補正手段は、前記位置補正情報を用い前記測位値を補正
する。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1はGPS測位システムのイメージ図、図2は
基地局のブロック図、図3は測位局のブロック図であ
る。
【0015】第1のゾーン1、第2のゾーン2は隣接し
て配置され、第1のゾーン1の中心付近に第1の基地局
10があり、同様に第2のゾーン2の中心付近には第2
の基地局30がある。測位局20は、移動体であり、今
第1のゾーン1内にあるものとする。
【0016】基地局10は、GPSアンテナ11、GP
S測位部12、測位誤差演算部13、基地局の絶対位置
14、ゾーン付与部15、補正情報送出部16、補正情
報送出アンテナ17を有する。
【0017】GPS測位部12は、4個のGPS衛星
(衛星番号S1,S2,S3,S4)からの電波をGP
Sアンテナ11より受信して自己の位置を測位し、その
測位値及び衛星番号(u,v,w,S1,S2,S3,
S4)を測位誤差演算部13に出力する。測位誤差演算
部13は、GPS測位部12からの測位値(u,v,
w)と基地局絶対位置14(U,V,W)を比較し、位
置補正値(△u=u−U,△v=v−V,△w=w−
W)を計算し、位置補正情報(△u,△v,△w,S
1,S2,S3,S4)を形成しゾーン付与部15に出
力する。ゾーン付与部15は、測位誤差演算部13から
送られてきた位置補正情報を第1のゾーンの位置補正情
報であると測位局が識別出来るように加工し補正情報送
出部16に出力し、補正情報送出アンテナ17より送出
する。基地局10は、これをすべての可視衛星の組み合
わせについて行う。
【0018】図4にゾーン付与部15の詳細なブロック
図を示す。測位誤差演算部13からの位置補正情報は、
情報変調部31でFM変調されミキサー32に出力され
る。PN発生器33では、クロック34で駆動された±
1の第1のゾーンであらかじめ決定されているPN系列
を発生させミキサー32に出力する。ミキサー32で
は、前記FM変調された位置補正情報と前記PN系列を
乗算し、スペクトラム拡散信号を得る。前記スペクトラ
ム拡散信号は、周波数変換部35で無線周波数に変換さ
れ増幅器36で電力増幅され補正情報送出アンテナ17
より送信される。
【0019】また、前記PN系列は、ゾーンによってあ
らかじめ決定された各ゾーンによって異なる任意のM系
列であり、個々のゾーンの位置補正情報が干渉を起こさ
ない程度十分離れていれば前記PN系列は、異なるゾー
ンで同一の符号を繰り返し使用しても良い。
【0020】測位局20は、GPS受信アンテナ21、
GPS測位部22、測位補正演算部23、補正情報選択
部24、、補正情報受信部25、補正情報受信アンテナ
26を有する。
【0021】GPS測位部22は、GPSアンテナ21
で4個のGPS衛星(衛星番号Sa,Sb,Sc,S
d)からの電波を受け自己の位置を測位し、補正情報選
択部24及び測位補正演算部23に測位値及び衛星番号
(u′,v′,w′,Sa,Sb,Sc,Sd)を出力
する。補正情報受信部25は、任意の複数の基地局から
送られてくる位置補正情報を補正情報受信アンテナ26
より受信し、補正情報選択部24に出力する。補正情報
選択部24は、GPS測位部22からの測位値により自
己(測位局20)が第1のゾーン1に存在することを判
断し、前記複数の基地局から送られて来た位置補正情報
の中から第1の基地局10から送られてきた位置補正情
報(△u,△v,△w,S1,S2,S3,S4)のみ
を選出し測位補正演算部23に出力する。測位補正演算
部23は、補正情報選択部24からの位置補正情報の中
からGPS測位部22で用いた衛星番号(Sa,Sb,
Sc,Sd)の組み合わせと同一の衛星番号の組み合わ
せの位置補正情報を選出し、前記位置補正情報によりG
PS測位部22からの測位値(u′,v′,w′)を補
正し、その測位結果(U′=u′−△u,V′=v′−
△v,W′=w′−△w)を出力する。
【0022】図5に、補正情報選択部24の詳細なブロ
ック図を示す。位置補正情報受信アンテナ26から受信
された任意の複数の基地局からの信号は増幅器41で電
力増幅され、周波数変換部42で周波数変換された後ミ
キサー45に出力される。ゾーン確認部46では、GP
S測位部22からの測位値を基に測位局20が第1のゾ
ーンに存在することを判断し、PN発生部44に第1の
制御信号を出力する。PN発生部44は、前記制御信号
によりPN発生部44内のメモリーから第1のゾーン1
のPN系列をミキサー45に出力する。ミキサー45で
は前記周波数変換された信号と前記PN系列を乗算する
事によりスペクトラム逆拡散を行い第1のゾーン1の基
地局10からの位置補正情報のみを情報復調部47に出
力する。この際時間弁別制御回路43で、前記周波数変
換された信号と前記PN符号との同期をとる。情報復調
部47では、前記スペクトラム逆拡散された信号をFM
復調し測位補正演算部23に出力する。
【0023】今、測位局20が第1のゾーン1から第2
のゾーン2へ移動したとする。そうすると測位局20の
ゾーン確認部46はGPS測位部22からの測位値より
第2のゾーン2と判断しPN発生部44に第2の制御信
号を送る。PN発生部44では前記制御信号によりPN
発生部内のメモリーより第2のゾーンのPN系列をミキ
サー45に出力し前記PN系列でスペクトラム逆拡散を
行い、第2の基地局30からの位置補正情報のみを情報
復調部47を経て測位補正演算部23に出力する。よっ
てGPS測位部22からの測位値は、第2の基地局30
からの位置補正情報で補正される。
【0024】このようにゾーン認識を行うためにスペク
トラム拡散を用いると、各ゾーン内の基地局からの位置
補正情報を単一の搬送波周波数で多重送信できる。また
スペクトラム拡散の性質上フェージング、他からの妨害
に強い通信が行えるためゾーン内で安定した高精度測位
が可能である。
【0025】図6、7にゾーン付与部15、補正情報選
択部24の他の実施例を示す。図6は基地局側のゾーン
付与部15のブロック図、図7は測位局側の補正情報選
択部24のブロック図である。
【0026】基地局では、測位演算部13からの位置補
正情報をミキサー51で発振器53からの搬送波と乗算
し、AM変調信号を得る。前記信号は増幅器52で電力
増幅されアンテナ17より送出される。但し前記搬送波
の発振周波数は、あらかじめ決定された各ゾーンで異な
る周波数であって、個々のゾーンの位置補正情報が干渉
を起こさない程度十分離れていれば前記周波数は、異な
るゾーンで同一の周波数を繰り返し使用しても良い。
【0027】測位局では、位置補正情報受信アンテナ2
6から任意の複数の基地局より送信された信号を受信し
増幅器61で電力増幅しミキサー62に出力する。ゾー
ン確認部65は、GPS測位部22からの測位値をもと
に自己(測位局)がどのゾーンに存在するかを判断し、
そのゾーンの搬送波周波数と同一の周波数をもたらすよ
うな発振周波数制御用直流電流を電圧制御発振器63に
送出する。電圧制御用発振器63では前記直流電流より
決定される周波数の搬送波をミキサー62に送出する。
ミキサー62、低域通過フィルター(L.P.F)64
は、増幅器61から出力される信号を前記搬送波で復調
し前記ゾーン内の基地局からの位置補正情報のみを測位
補正演算部23に出力する。
【0028】このように各基地局毎に周波数を異ならせ
てゾーン認識を行うと、基地局のゾーン付与部15、測
位局の補正情報選択部24とも回路構成が簡易になる。
【0029】
【発明の効果】以上、本発明にかかるGPS測位システ
ムは、広域を所定の小ゾーンに分割し、ゾーン内ごとに
基地局を設け、前記ゾーンごとにディファレンシャルG
PS測位を行うため、測位局、基地局の間隔距離がある
一定値以内に抑えられ、間隔距離によって生じる測位補
正の精度低下が抑えられる。それにより測位局は前記ゾ
ーン内で高精度な測位が可能となり、測位局の移動と共
にゾーンを変えていくことにより広域で高精度な測位が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すGPS測位システムの
イメージ図である。
【図2】本発明の一実施例を示すGPS測位システムの
基地局のブロック図である。
【図3】本発明の一実施例を示すGPS測位システムの
測位局のブロック図である。
【図4】本発明の一実施例の基地局のゾーン付与部のブ
ロック図である。
【図5】本発明の一実施例の測位局の補正情報選択部の
ブロック図である。
【図6】本発明の他の実施例の基地局のゾーン付与部の
ブロック図である。
【図7】本発明の他の実施例の測位局の補正情報選択部
のブロック図である。
【図8】従来のディファレンシャルGPS測位システム
の基地局のブロック図である。
【図9】従来のディファレンシャルGPS測位システム
の測位局のブロック図である。
【符号の説明】
1 第1のゾーン 10 第1の基地局 12 GPS測位部 13 測位誤差演算部 15 ゾーン付与部 16 補正情報送出部 20 測位局 23 補正情報演算部 24 補正情報選択部 25 補正情報受信部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測位局で測位した自己の位置を、基地局
    からの位置補正情報を用いて補正するディファレンシャ
    ルGPS測位システムであって、 基地局は所定のゾーンをもって複数個分散し、複数の衛
    星からの電波を受信して自己の位置を測位するGPS測
    位手段と、得られた測位値を自己の絶対位置と比較して
    位置補正情報を演算する演算手段と、各基地局毎の位置
    補正情報を測位局で区別させるために前記位置補正情報
    を加工するゾーン付与手段と、演算した位置補正情報を
    測位局へ通知する送信手段とを備え、 測位局は、複数の衛星からの電波を受信して自己の位置
    を測位するGPS測位手段と、基地局から送られてくる
    位置補正情報を受信する受信手段と、得られた測位値に
    より自己(測位局)がどのゾーンに在るかを判断し、前
    記ゾーン内の基地局から送信される位置補正情報のみを
    選択する補正情報選択手段と、受信された位置補正情報
    を用いて測位値を補正する補正手段とを備えることを特
    徴とするGPS広域高精度測位システム。
JP32180492A 1992-12-01 1992-12-01 Gps測位システム Pending JPH06167563A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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