JPH1164478A - Dgps受信機 - Google Patents

Dgps受信機

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JPH1164478A
JPH1164478A JP23784197A JP23784197A JPH1164478A JP H1164478 A JPH1164478 A JP H1164478A JP 23784197 A JP23784197 A JP 23784197A JP 23784197 A JP23784197 A JP 23784197A JP H1164478 A JPH1164478 A JP H1164478A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のこの種のDGPS受信機は、基準局と
受信機とでそれぞれの位置を基準とする仰角により別々
に電波を受信する複数の衛星を選択しているので、ディ
ファレンシャル補正に使用できる衛星数が少なくなる場
合があり、測位精度の低下や測位情報の算出に時間がか
かる場合が生じる。この問題を解決する。 【解決手段】 受信機に基準局から送信される情報の基
準局位置データにより基準局位置を得、得られた基準局
位置を基準としてGPS衛星の仰角を計算し、この仰角
情報により電波を受信する複数の衛星を選択する手段を
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はDGPS受信機に関
し、特に受信機側で電波を受信する衛星の選択に関す
る。
【0002】
【従来の技術】GPS(Global Positioning System)
は、米国が運用する衛星航法システムであり、このシス
テムを利用して測位情報を得るGPS受信機、および基
準局からのGPS補正データを得て高精度な測位を行う
D(differential)GPS受信機については良く知られて
いる。本発明はDGPS受信機一般に適用できる技術で
あるが、以下、ビーコン(beacon)DGPSシステムを用
いて説明する。
【0003】ビーコンDGPSシステムは、その位置が
予め正確に解っている既知の基準局でGPS衛星からの
電波を受信し、この電波で測定される擬似距離情報と既
知の位置から求めた距離情報から測定値に含まれる誤差
情報を求め、この誤差情報をGPS補正データとして複
数のビーコン放送局へ回線(一般的には有線回線)を通
じて送信し、各ビーコン放送局で無線により放送する。
なお、ビーコン放送局で無線により放送される内容は、
RTCM SC−104のデータフォーマットを使用し
て、上述のGPS補正データの他に、例えば基準局の位
置情報やGPS衛星の動作状態、その他のメッセージが
含まれる。またビーコンDGPS受信機にはビーコン放
送局からの電波を受信するビーコン受信部が設けられて
おり、従ってビーコンDGPS受信機では近くのビーコ
ン放送局からGPS補正データを入力して、自身のGP
S受信部で測位に使用される擬似距離情報を補正して正
確な位置情報を出力することができる。
【0004】図2は、従来のこの種のビーコンDGPS
受信機の構成の一例を示すブロック図である。図2にお
いて、200はGPS受信用アンテナ、201はGPS
受信部、202はGPSアルマナック(almanac) メモ
リ、203はリアルタイムクロック、204は衛星選択
部、205は測位計算部、206はビーコン受信用アン
テナ、207はビーコン受信部、208はビーコン局情
報メモリ、209はビーコン局選択部、210は補正情
報出力部、212は入力部、213は表示部を示す。
【0005】ビーコン局情報メモリ208には、ビーコ
ン放送局から放送された局アルマナックデータが記憶さ
れており、ビーコン局選択部209では測位計算部20
5或は入力部212からのユーザ位置の情報を得て、ユ
ーザ位置に最も近いビーコン放送局を選択する。そして
選択したビーコン放送局の送信周波数およびボーレート
が読み出され、読み出された送信周波数およびボーレー
トがビーコン受信部207に設定され、ビーコン受信部
207で当該ビーコン放送局からの放送が受信される。
【0006】一方、GPSアルマナックメモリ202に
は、衛星から送信されたアルマナックデータが記憶され
ており、衛星選択部204ではリアルタイムクロック2
03からの現在時刻情報を得て、全ての衛星の衛星位
置,速度を算出し、この衛星位置,速度の情報とユーザ
位置とから、各衛星の仰角を計算し、故障等問題が生じ
ている衛星を除き、仰角の大きい順に電波を受信する複
数の受信衛星(例えば4個)を選択し、選択した受信衛
星の衛星番号をGPS受信部201へ入力する。なおユ
ーザ位置の情報は上述のように、測位計算部205から
求められた位置あるいは入力部212で設定された位置
情報が使用される。この衛星の選択は適宜行われる。G
PS受信部201では入力された衛星番号により当該受
信衛星群からの電波を受信し、電波が受信された衛星ま
での擬似距離情報を抽出し、測位計算部205に出力す
る。なお干渉測位を行うDGPSでは、擬似距離情報の
替わりにキャリア位相が抽出され、測位計算部205に
送られて、基準局から送信される基準局で受信したキャ
リア周波数の位相情報と比較して(位相差により)測位
計算が行われることになるが、以下、通常のDGPSを
例に説明する。
【0007】補正情報出力部210は、ビーコン受信部
207から出力される放送データからGPS補正データ
を抽出して擬似距離に対する補正量を算出し、測位計算
部205へその情報を出力する。測位計算部205で
は、GPS受信部201から出力される擬似距離情報
を、入力される擬似距離補正量で補正し、補正した擬似
距離で測位計算を行い、ユーザの位置,速度を算出す
る。そして算出された位置,速度が表示部213に表示
される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のDGPS受信機
では、受信する衛星の選択はユーザ位置を基準として仰
角の大きい順に複数個の衛星を選択する構成となってい
るので、測位精度が低下したり、測位情報の算出に時間
がかかる場合が生じる。すなわち基準局とユーザとの距
離が離れている場合、同じ衛星でも仰角が異なってくる
ためユーザ位置で仰角に基づいて選択される複数の衛星
と、基準局で仰角に基づいて選択される複数の衛星とに
ズレが生じるが、このズレが生じた場合、ディファレン
シャル補正に使用できる衛星は共通の衛星に限られるの
で、ディファレンシャル補正に使用できる衛星の数が少
なくなり、その結果、測位精度の低下や測位情報の算出
に時間がかかるという問題点があった。
【0009】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、基準局とユーザとの距離が離れてい
ても双方で選択する衛星を一致させ、ディファレンシャ
ル補正できる衛星の数を原則として常時最大数確保でき
るDGPS受信機を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるDGPS
受信機は、基準局から送られてくる基準局位置を基準と
して各衛星の仰角を算出し、この方法で算出された仰角
の大きい順に電波を受信する複数の衛星を選択すること
とし、基準局で選択される衛星と一致させることとし
た。具体的には、適宜GPS衛星の仰角を計算し、この
仰角情報により電波を受信する複数の衛星を選択し、選
択した衛星からの電波を受信して得られる擬似距離情報
を、基準局から送信される情報のGPS補正データで補
正し、補正した擬似距離により測位情報を出力するDG
PS受信機において、基準局から送信される情報の基準
局位置データにより基準局位置を得、得られた基準局位
置を基準としてGPS衛星の仰角を計算し、この仰角情
報により電波を受信する複数の衛星を選択する手段を備
えたことを特徴とする。
【0011】また、適宜GPS衛星の仰角を計算し、こ
の仰角情報により電波を受信する複数の衛星を選択し、
選択した衛星からの電波を受信して得られる擬似距離情
報を、基準局からビーコン放送局を介して送信される情
報をビーコン受信部で受信してこの情報のGPS補正デ
ータで補正し、補正した擬似距離により測位情報を出力
するビーコンDGPS受信機において、基準局からビー
コン放送局を介して送信される情報の基準局位置データ
により基準局位置を得、得られた基準局位置を基準とし
てGPS衛星の仰角を計算し、この仰角情報により電波
を受信する複数の衛星を選択する手段を備えたことを特
徴とする。
【0012】さらに、適宜GPS衛星の仰角を計算し、
この仰角情報により電波を受信する複数の衛星を選択
し、選択した衛星からのキャリア周波数を受信して得ら
れる位相情報を、基準局から送信される情報の基準局で
受信したキャリア周波数の位相情報と比較して干渉測位
を行い測位情報を出力するDGPS受信機において、基
準局から送信される情報の基準局位置データにより基準
局位置を得、得られた基準局位置を基準としてGPS衛
星の仰角を計算し、この仰角情報により電波を受信する
複数の衛星を選択する手段を備えたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明のDGPS受信機
の装置構成の一実施形態を示すブロック図である。図に
おいて、100はGPS受信用アンテナ、101はGP
S受信部、102はGPSアルマナック(almanac) メモ
リ、103はリアルタイムクロック、104は衛星選択
部、105は測位計算部、106はビーコン受信用アン
テナ、107はビーコン受信部、108はビーコン局情
報メモリ、109はビーコン局選択部、110は補正情
報出力部、111は基準局位置メモリ、112は入力
部、113は表示部を示す。
【0014】次に動作について説明する。ビーコン局情
報メモリ108には、ビーコン放送局から放送された局
アルマナックデータが記憶されており、ビーコン局選択
部109では測位計算部105或は入力部112からの
ユーザ位置の情報を得て、ユーザ位置に最も近いビーコ
ン放送局を選択する。そして選択したビーコン放送局の
送信周波数およびボーレートが読み出され、読み出され
た送信周波数およびボーレートがビーコン受信部107
に設定され、ビーコン受信部107で当該ビーコン放送
局からの放送が受信される。受信されたビーコン放送局
からの放送のうち、GPS補正データは補正情報出力部
110へ出力され、基準局の位置情報は基準局位置メモ
リ111へ出力される。
【0015】一方、GPSアルマナックメモリ102に
は、衛星から送信されたアルマナックデータが記憶され
ており、衛星選択部104ではリアルタイムクロック1
03からの現在時刻情報を得て、全の衛星の衛星位置,
速度を算出し、この衛星位置,速度の情報と、基準局位
置メモリ111から読み出した基準局位置情報とから、
基準局の位置を基準として各衛星の仰角を計算し、故障
等問題が生じている衛星を除き、仰角の大きい順に電波
を受信する複数の受信衛星(例えば4個)を選択し、選
択した受信衛星の衛星番号をGPS受信部101へ入力
する。なお、この衛星の選択は適宜行われる。
【0016】GPS受信部101では入力された衛星番
号により当該受信衛星群からの電波を受信し、電波が受
信された衛星までの擬似距離情報を抽出し、測位計算部
105に出力する。補正情報出力部110は、ビーコン
受信部107から出力されるGPS補正データから擬似
距離に対する補正量を算出し、測位計算部105へその
情報を出力する。測位計算部105では、GPS受信部
101から出力される擬似距離情報を、入力される擬似
距離補正量で補正し、補正された擬似距離で測位計算を
行い、ユーザの位置,速度を算出する。そして算出され
た位置,速度が表示部113に表示される。
【0017】すなわち本実施形態に示すGPS受信機
は、電波を受信する複数の衛星の選択を基準局位置を基
準として算出した仰角により適宜選択する構成としたの
で、基準局とユーザとの距離が離れていても双方で選択
する衛星を一致させることができるため、デファレンシ
ャル補正に使用できる衛星の数を原則として常時最大数
確保できることになる。なお本発明の場合、DGPS受
信機の位置(ユーザ位置)を基準とした見た場合、必ず
しも仰角の大きい衛星が選択されることにはならない
が、仰角は約5°以上あれば通常電波の受信に問題がな
いことが知られており、特に問題は生じない。
【0018】なお上述の実施形態では、ビーコンDGP
S受信機を例に説明しているが、一般のDGPS受信機
でも実施でき、更に干渉測位を行うDGPS受信機でも
実施できることは言うまでもない。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明のDGPS受
信機は、電波を受信する衛星の選択を、基準局の位置を
基準として各衛星の仰角を計算して行う構成としたの
で、ディファレンシャル補正できる衛星の数を原則とし
て常時最大数確保でき、測位精度を向上させ、測位時間
の短縮が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のDGPS受信機の装置構成の一実施形
態を示すブロック図である。
【図2】従来のこの種のDGPS受信機の装置構成の一
例を示すブロック図である。
【符号の説明】
100,200 GPS受信用アンテナ 101,201 GPS受信部 102,202 GPSアルマナックメモリ 103,203 リアルタイムクロック 104,204 衛星選択部 105,205 測位計算部 106,206 ビーコン受信用アンテナ 107,207 ビーコン受信部 108,208 ビーコン局情報メモリ 109,209 ビーコン局選択部 110,210 補正情報出力部 111 基準局位置メモリ 112,212 入力部 113,213 表示部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 適宜GPS衛星の仰角を計算し、この仰
    角情報により電波を受信する複数の衛星を選択し、選択
    した衛星からの電波を受信して得られる擬似距離情報
    を、基準局から送信される情報のGPS補正データで補
    正し、補正した擬似距離により測位情報を出力するDG
    PS受信機において、 基準局から送信される情報の基準局位置データにより基
    準局位置を得、得られた基準局位置を基準としてGPS
    衛星の仰角を計算し、この仰角情報により電波を受信す
    る複数の衛星を選択する手段、 を備えたことを特徴とするDGPS受信機。
  2. 【請求項2】 適宜GPS衛星の仰角を計算し、この仰
    角情報により電波を受信する複数の衛星を選択し、選択
    した衛星からの電波を受信して得られる擬似距離情報
    を、基準局からビーコン放送局を介して送信される情報
    をビーコン受信部で受信してこの情報のGPS補正デー
    タで補正し、補正した擬似距離により測位情報を出力す
    るビーコンDGPS受信機において、 基準局からビーコン放送局を介して送信される情報の基
    準局位置データにより基準局位置を得、得られた基準局
    位置を基準としてGPS衛星の仰角を計算し、この仰角
    情報により電波を受信する複数の衛星を選択する手段、 を備えたことを特徴とするビーコンDGPS受信機。
  3. 【請求項3】 適宜GPS衛星の仰角を計算し、この仰
    角情報により電波を受信する複数の衛星を選択し、選択
    した衛星からのキャリア周波数を受信して得られる位相
    情報を、基準局から送信される情報の基準局で受信した
    キャリア周波数の位相情報と比較して干渉測位を行い測
    位情報を出力するDGPS受信機において、 基準局から送信される情報の基準局位置データにより基
    準局位置を得、得られた基準局位置を基準としてGPS
    衛星の仰角を計算し、この仰角情報により電波を受信す
    る複数の衛星を選択する手段、 を備えたことを特徴とするDGPS受信機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002122652A (ja) * 2000-10-12 2002-04-26 Nec Corp Dgps用補正データ算出方式
KR100399703B1 (ko) * 2001-04-09 2003-09-29 (주)비웨이 공중파 부가방송을 이용한 디지피에스 정보 자료처리부내장형 고정밀 지피에스 칩셋
CN104035107A (zh) * 2014-06-11 2014-09-10 东莞市泰斗微电子科技有限公司 一种卫星导航接收机差分信息传输方法及相应的接收机
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KR101645411B1 (ko) * 2015-01-27 2016-08-04 한국해양과학기술원 자체 기준국 기반의 dgps 구현 방법

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