JPS636478A - 衛星航法装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車などの運行体に搭載され衛星か
らの信号を受信して、その運行体の現在位置や速度を計
算し表示する衛星航法装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、自動車等の運行体に搭載される衛星航法装置
とし−ｒ−Ｇ　Ｐ　Ｓ　（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎｉｎｇＳｙｓ　ｔｅ璽）航法装置がある。

ＧＰＳ航法装置で利用者の位置を３次元的に求めるには
、地球中心、地球固定座標系での３成分（ｘ、ｙ、ｚ）
の３つの未知数を求める。この未知数と緯度、経度、高
さの関係式は良く知られている。

衛星から利用者への電波の一方向伝搬によって得られ九
信号により演算するものであるから、本来なら送信側（
衛星）と受信側（利用者）に高精度で、しかも良く合っ
た時計を置いて、電波の伝搬時間をその２つの時計で直
接測定する方法をとる必要がある。ところが、個々の利
用者にそのような高精度な時計を装備させることは、実
際的でない、そこで利用者は、複数の衛星からの電波を
同時に受信し、各衛星と利用者との間の時刻オフセット
を含んだ擬似距離データと各衛星の位置データにより利
用者の位置を算出する。すなわち衛星の時計に合致した
時刻Ｔをもう１つの未知数として追加し、位置に関する
３つの未知数に加え、４未知数（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｔ）を解
く必要がある。そのためには、上空に散在する４個の衛
星からの電波信号を受信しなければならない、自動車等
の運行体では高さの変化は少ないので、高さに若干の誤
差があっても緯度、経度の２次元位置が大巾に狂って測
位されることは少ない、そのため、高さには既知数を入
れ、３個の衛星からの３未知数Ｊ度、経度、時刻を解き
、２次元側位をしている。

このようなＧＰＳ航法装置は、他の航法装置、例えば方
位センサと距離計の測定データから推測位置を算出する
推測航法装置などに比べて測位精度が高いという長所が
あるため、最近特に注目されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが自動車等で市街地のように、ビル等の電波障害
物が多い地域を走行していると、衛星からの直接波が受
信できなくなることが多い、その−方でビルからの反射
波や、反射波と直接波の合成波、林や陸橋などによって
減衰した直接波等種々のゴーストを受信することが間々
ある。　　ｃｐｓ航法装賃がこの゛を波を受信して位置
を計算すると、誤った結果がでるという問題点があった
。

本発明はこのような問題点を解消するためになされたも
ので、自動車等が市街地のように電波障害の多い地域を
走行している場合でも、正確な位置を算出することがで
きる衛星航法装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは従来のＧＰＳ航法装置で測位試験を数多く
重ねた結果、ビル等からの反射波や陸橋などの影響を受
けた電波は、減衰して強度が弱まるか、合成波になって
いると強まる。したがって直接受信した場合（正常な受
信の場合）の信号レベルから外れていることが解った。

また反射波を受信して測定した擬似距離データは、直接
受信して測定した擬似距離データから極端に異なり、連
続性に乏しいことが解った。

上記の問題点を解決するため、このような知見の下にな
された本発明を適用した衛星航法装置を、第１図のブロ
ック図により説明する。同図に示すように本発明の衛星
航法装置は、複数の衛星電波の受信するアンテナ部１１
と、受信した衛星電波の航法データを復調し擬似距離の
測定する受信部１２と、航法データと擬似距離から運行
体の位置を算出する測位演算部１３と、運行体の位置を
表示する表示部１４と、判定回路１５とを有している。

判定回路１５は、受信している衛星信号レベルを基準信
号レベルと比較すると共に各衛星毎の擬似距離を時系列
的に比較して判別し測位演算部１３の動作を指示するも
のである。

〔作用〕

アンテナ部１１、受信部１２、測位演算部１３および表
示部１４により常法に従い運行体の位置が演算され表示
される６判定回路１５では受信している衛星信号レベル
を基準信号レベルと比較すると共に各衛星毎の擬似距離
を時系列的に比較して判別する。衛星信号レベルが基準
信号レベルから外れている場合や、測定された擬似距離
が衛星毎の擬似距離と比較して不連続的に大幅に異なる
場合は、ゴーストを受信していると考えられるので、判
定回路１５から測位演算部１３に演算の中止命令がでる
。その結果、表示部１４に誤った位置の表示がなされる
ことがない。

〔実施例〕

以下、本発明を適用する衛星航法装置の実施例を詳細に
説明する。

第１図は本発明の衛星航法装置の一実施例のブロック図
である。同図において１１は衛星電波の受信するアンテ
ナ部、１２は航法データを復調し擬似距離の測定する受
信部、１３は公知の航法方程式を解く測位演算部、１４
は陰極線管デイスプレィなどを含む表示部、１５は判定
回路である。

判定回路１５は受信している衛星信号のレベルが下限信
号レベルと上限信号レベル内に入っているかどうかを比
較する回路を含む、また判定回路１５は従前の測定時に
おける各衛星の擬似距離を記憶しておき、今回の測定に
おける対応する各衛星毎の擬似距離と比較し、限界値内
に入って急激に変化していないかを判定する回路も含ん
でいる６次に動作について説明する。

アンテナ部１１より受信した衛星の信号は受信部１２に
入り航法データが復調、擬似距離の測定がされる。受信
部１２は衛星の航法メツセージデータおよび衛星の擬似
距離データを測位演算部１３に送る。測位演算部１３は
これらのデータを組み合わせた航法方程式を解いて自動
車の位置を計算する。その位置を表示部１４に出力する
。

上記のように常法に従い動作する一方で、判定回路１５
は受信部１２より各衛星の信号レベルを得る。判定回路
１５は、この信号レベルが受信している衛星の下限信号
レベルと上限信号レベル内に入っているかどうかを調べ
る。さらに各衛星の擬似距離を受信部１２より得て、従
前の擬似距離に比べて大幅に異なっていないかどうか、
なめらかに変化しているかを調べる。これらの判定を満
足する場合は、正常な受信をしているのであるから、上
記した衛星航法装置の動作により自動車の位置が°測位
され、その位置が表示される。これらの判定を満足しな
い場合にはゴーストを受信しているのであるから、判定
回路１５は測位演算部１３に演算中止を命じる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明を適用した衛星航法装置は
、装置を搭載した自動車等が市街地のように電波障害の
多い地域を走行して反射波や合成波や減衰した直接波等
のゴーストを受信しているような場合に、測位が中止さ
れるから、誤った位置の表示がなされることがない。

したがって、電波障害が多い地域を走行する自動車等に
応用するには最適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する衛星航法装置の実施例を示す
ブロック回路図である。 １１　　、アンテナ部　　１２　　、受信部１３、　、
測位演算部　　１４　　　表示部１５・・−・・判定回
路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の衛星電波の受信するアンテナ部と、受信した
   衛星電波の航法データを復調し擬似距離の測定する受信
   部と、該航法データと擬似距離から運行体の位置を算出
   する測位演算部と、該運行体の位置を表示する表示部と
   、受信している衛星信号レベルを基準信号レベルと比較
   すると共に各衛星毎の擬似距離を時系列的に比較して判
   別し前記測位演算部の動作を指示する判定回路とを有す
   ることを特徴とする衛星航法装置。