(57)【要約】【課題】ＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能を共用する測位装置を構成したときに両機能を良好に機能させるようにする。【解決手段】測位装置１は、測位された位置情報、ＧＰＳ衛星６の衛星信号から得られる衛星位置情報、ＧＰＳ衛星６の速度ベクトルに基いて局部発振器のオフセット周波数を算出する（Ｓ７）。当該オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ機能を動作させ（Ｓ１０〜Ｓ１３）、ＧＰＳ機能およびＧＬＯＮＡＳＳ機能により測位する（Ｓ５〜Ｓ８）。【選択図】図４
2011185603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局部発振器を備え、ＧＰＳ衛星から衛星信号を受信し前記局部発振器が発振する発振周波数で衛星信号を復調して測位するＧＰＳ機能、および、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星から衛星信号を受信し前記局部発振器が発振する発振周波数で衛星信号を復調して測位するＧＬＯＮＡＳＳ機能が構成された測位装置であって、
測位された位置情報、ＧＰＳ衛星の衛星信号から得られる衛星位置情報、ＧＰＳ衛星の速度ベクトルに基いて前記局部発振器のオフセット周波数を算出し当該オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ機能を動作させ前記ＧＰＳ機能および前記ＧＬＯＮＡＳＳ機能により測位する測位演算部を備えたことを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記局部発振器は、前記発振周波数の基準となる基準周波数を発振する発信源として水晶振動子を適用して構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記測位演算部は、自身の測位位置を把握できないとき、
前記ＧＰＳ機能によりＧＰＳ衛星から４衛星の衛星信号を捕捉して測位し、当該測位結果に基づいてオフセット周波数を算出し、オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を捕捉することを特徴とする請求項１または２記載の測位装置。
【請求項４】
前記測位演算部は、自身の測位位置を把握できているとき、
前記ＧＰＳ機能によりＧＰＳ衛星から１衛星の衛星信号を捕捉し、当該捕捉結果に基づいてオフセット周波数を算出し、オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を捕捉することを特徴とする請求項１または２記載の測位装置。
【請求項５】
前記測位演算部は、通常時において建物が密集していない第１地域においては前記ＧＰＳ機能を適用して測位し、都心部など高い建物が密集して予め規定された第２地域においては前記ＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能を併用して測位することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の測位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLobal Orbiting NAvigation Satellite System）衛星から衛星信号を捕捉して測位する測位装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＧＰＳ衛星から衛星信号を受信して測位するＧＰＳ受信機が提供されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の技術思想によれば、ＧＰＳ衛星から衛星信号を捕捉するときには、発振器の基準周波数発信源として温度補償型発振器を用いており、これらの温度補償型水晶発振器を局部発振器として周波数オフセット補正を行い、ＧＰＳ信号を受信している。
【０００３】
他方、ＧＬＯＮＡＳＳ受信機が提供されている。このＧＬＯＮＡＳＳシステムの衛星は２４個から構成され、現在はそのうちの２１個が衛星信号を送信し受信機はこの衛星信号を受信して測位する。このようなＧＰＳおよびＧＬＯＮＡＳＳを共用する受信装置が開発されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２記載の技術思想によれば、ＲＦからＩＦへの周波数変換を単一の混合手段（ミキサ等）を用いて実現し、局部発振信号の周波数から見て影像関係にある成分を混合された信号から互いに分離して出力し、各測位システムに係る測位信号との干渉を排除するようにしている。
【０００４】
また特許文献３記載の技術思想によれば、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）用の多帯域受信機として、米国運用の全地球測位システム（ＧＰＳ）、ロシア連邦運用の全地球周回航法衛星システム（ＧＬＯＮＡＳＳ）、及び欧州連合によって作られるＧａｌｉｌｅｏ測位システムを統合して運用したシステムを提示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８４２１９号公報
【特許文献２】特開平７−１２８４２３号公報
【特許文献３】特開２００７−１５９１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＧＰＳ受信機の機能とＧＬＯＮＡＳＳ受信機の機能を組み合わせて測位機能を高精度化しようとすると、当該局部発振器が発振する発振周波数で両機能の衛星信号を捕捉して測位したとしても両機能を良好に働かせることができないことが発明者らによって確認されている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能に局部発振器を共用する構成としたときでも測位機能を良好に機能させられるようにした測位装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、次のように作用する。ＧＰＳ機能を用いて衛星信号を復調して測位するときに局部発振器が発振する発振周波数で衛星信号を捕捉して測位することができるが、ＧＬＯＮＡＳＳ機能を用いるときに局部発振器を適用して復調する。
【０００９】
このとき、環境温度変化等の影響に伴い、局部発振器が例えばＧＬＯＮＡＳＳ機能の複数の発振周波数を発振するときに、所望の発振周波数からずれを生じる場合もあるものの、測位された位置情報、ＧＰＳ衛星の衛星信号から得られる衛星位置情報、ＧＰＳ衛星の速度ベクトルに基いて局部発振器のオフセット周波数を算出し、当該オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ機能を動作させ、ＧＰＳ機能およびＧＬＯＮＡＳＳ機能により測位するため、局部発振器の発振周波数のずれが生じた場合であっても当該ずれが補償されるようになりＧＰＳ機能およびＧＬＯＮＡＳＳ機能が共に良好に機能する。これによりＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能に局部発振器を共用する測位装置を構成したときでも測位機能を良好に機能させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、局部発振器は基準周波数を発振する発信源として水晶発振子を用いて構成されるため、例えば温度補償型水晶発振器により構成するのに比較して安価に構成できる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、自身の測位位置を把握できないとき、ＧＰＳ機能によりＧＰＳ衛星から４衛星の衛星信号を捕捉して測位し、当該測位結果に基いてオフセット周波数を算出し、オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を捕捉するため、ＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能に局部発振器を共用する測位装置を構成したときに測位機能を向上できる。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、自身の測位位置を把握できているとき、ＧＰＳ機能によりＧＰＳ衛星から１衛星の衛星信号を捕捉し、当該捕捉結果に基づいてオフセット周波数を算出し、オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を捕捉するため、ＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能に局部発振器を共用する測位装置を構成したときに測位機能を向上できる。
【００１３】
請求項５記載の発明によれば、通常時において建物が密集していない第１地域においてはＧＰＳ機能を適用して測位し、都心部など高い建物が密集した予め定められた第２地域においてはＧＬＯＮＡＳＳ機能を適用して測位するため、地域毎に適切な測位方法を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態における測位装置を概略的に示す電気的構成図
【図２】周波数変換部と衛星信号捕捉追尾部の詳細構成例を示す図
【図３】衛星信号の周波数割当図
【図４】自身の測位位置を把握できないときの動作を概略的に示すフローチャート
【図５】自身の測位位置を把握できるときの動作を概略的に示すフローチャート
【図６】本発明の第２実施形態を示す図２相当図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図５を参照しながら説明する。図１は、測位装置の電気的構成についてブロック図を概略的に示している。
この図１に示すように、測位装置１は、周波数変換部２、局部発振器３、衛星信号捕捉追尾部４、制御部５、を接続して構成され、制御部５から位置情報が外部（例えば表示器（図示せず））に出力される。
【００１６】
局部発振器３は、例えば水晶振動子３ａを用いて構成される。この水晶振動子３ａは、例えば１６．３６８［ＭＨｚ］の基準周波数による発振器を構成する振動子であり、水晶振動子３ａの基準周波数に基いて、基準周波数発振器３ｂが局部発振器３の発振周波数信号を生成する。基準周波数発振器３ｂは水晶振動子３ａの基準周波数をＮ逓倍して出力する逓倍回路を含んで構成される。尚、この逓倍数Ｎは、ＧＰＳ衛星システム、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星システムに合わせて各々固定的に設定されている。例えば、ＧＰＳ衛星システムの場合は９６、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星システムの場合は９８として設定される。
【００１７】
局部発振器３の発振信号は周波数変換部２に与えられる。この周波数変換部２は、ＧＰＳ衛星６、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７からアンテナ８を通じて受信した衛星信号を受信し、局部発振器３が発振する第１周波数帯内、または、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯内の発振周波数で衛星信号をダウンコンバートし、図示しない増幅部において増幅する。
【００１８】
衛星信号捕捉追尾部４は、ＧＰＳ衛星信号、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号のダウンコンバート後の衛星のＩＦ信号について、数値制御型周波数発振器４ａを適用して捕捉して追尾する。制御部５は、例えばマイクロコンピュータなどの機器により構成されている。この制御部５は、測位演算部５ａを備えており、衛星信号捕捉追尾部４で捕捉された信号に基いて測位演算し位置情報を出力する。
【００１９】
図２は、周波数変換部と、衛星信号捕捉追尾部の詳細構成の一例を示している。この図２に示すように、周波数変換部２は、ミキサ９、バンドパスフィルタ１０ａ、１０ｂを接続したアナログ回路系を備え、この出力にＡ／Ｄコンバータ１１ａ、１１ｂを接続して構成される。ミキサ９は、局部発振器３の発振周波数に応じてダウンコンバートすることで中間周波数帯のＩＦ信号に変換し、バンドパスフィルタ１０ａ、１０ｂに出力する。
【００２０】
＜ＧＰＳ衛星システムについて＞
図３は、各衛星信号の周波数割当図を模式的に示している。ＧＰＳ衛星信号の搬送周波数は、いずれのＧＰＳ衛星６についてもＬバンドに属する１５７５．４２ＭＨｚであり、ＧＰＳ衛星信号はこの搬送周波数を中心としてＣＤＭＡ方式のスペクトラム拡散変調により約２ＭＨｚの周波数範囲（第１周波数範囲）に多重拡散されている。なお、ＧＰＳ衛星システムの場合には、局部発振器３の基準周波数の発信源として水晶振動子３ａを適用して周波数偏差が大きなものとなっていたとしても、多重方式としてＣＤＭＡを適用しているため、ＧＰＳ衛星信号を十分に復調できる。
【００２１】
ＧＰＳ衛星６を使用したシステムでは、４衛星以上の衛星を捕捉することで測位することができる。ＧＰＳは全地球を２４機でカバーしているため、上方に障害物が存在しない地域（例えば建物の非密集地）では常に４衛星以上捕捉することができる。しかし、都心部などの建物の密集地では４衛星以上を捕捉することは難しく、ＧＰＳシステムのみでは測位誤差の増大や位置とびの原因となる。
【００２２】
＜ＧＬＯＮＡＳＳ衛星システムについて＞
ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号の搬送周波数は、図３に示すように、Ｌバンドに属する約１５９８〜１６０５［ＭＨｚ］の周波数範囲（第２周波数範囲）内に対してチャンネル毎に異なる周波数に設定されている。各ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７毎に搬送周波数が異なっており、測位装置１側ではＦＤＭＡ方式により受信する。各ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７は、それぞれ、１２個のチャンネルに分割された各周波数で衛星信号を送信する。
【００２３】
スペクトラム拡散されたＧＬＯＮＡＳＳ信号の帯域幅は約１ＭＨｚになっている。測位装置１は、複数のＧＬＯＮＡＳＳ衛星７の各搬送周波数に合わせてキャリアを捕捉する。本実施形態の構成では、衛星信号捕捉追尾部４の数値制御型周波数発振器１５がＧＬＯＮＡＳＳ衛星７の搬送周波数に合わせて発振周波数を規定している。
【００２４】
２０１０年以降、フルオペレーションとなるＧＬＯＮＡＳＳ衛星システムをＧＰＳ衛星システムに組み合わせて適用することで都心部などの捕捉可能な衛星数を増すことができる。これにより、常時４個以上の衛星捕捉を実現することができ、測位誤差や位置とびなどの解消を図ることができる。
【００２５】
局部発振器３が発振する発振周波数は、ＧＰＳ衛星信号の搬送周波数と、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号の搬送周波数とが、発振周波数から見て互いに影像関係となるように設定されており、ミキサ９によりミキシングされた信号について互いに周波数帯が異なるように設定されている。バンドパスフィルタ１０ａは、ＧＰＳ衛星信号をダウンコンバートした後の周波数範囲の周波数帯域を通過し、それ以外の周波数信号を減衰させるフィルタとして構成されている。
【００２６】
また、バンドパスフィルタ１０ｂは、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号をダウンコンバートした後の周波数範囲の周波数帯域を通過し、それ以外の周波数信号を減衰させるフィルタとして構成されている。
【００２７】
バンドパスフィルタ１０ａ、１０ｂの出力は、それぞれ、Ａ／Ｄコンバータ１１ａ、１１ｂに与えられている。Ａ／Ｄコンバータ１１ａは、ＧＰＳ衛星信号の中間周波数帯のＩＦ信号をＡ／Ｄ変換して衛星信号捕捉追尾部４に出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１ｂは、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号の中間周波数帯のＩＦ信号をＡ／Ｄ変換して衛星信号捕捉追尾部４に出力する。
【００２８】
衛星信号捕捉追尾部４は、セレクタ１２、ミキサ１３、周波数制御部１４、数値制御型周波数発振器１５、ＰＲＮ（Pseudo Random Noise）コード復調回路１６を接続して構成される。セレクタ１２は、Ａ／Ｄコンバータ１１ａ、１１ｂの出力の何れかを選択しミキサ１３に与える。ミキサ１３は、数値制御型周波数発振器（ＮＣＯ：Numerical Controlled Oscillator）１５の出力に基いて、中間周波数帯のＩＦ信号について搬送波除去処理を行う。
【００２９】
数値制御型周波数発振器１５は、制御部５から設定値が与えられると当該設定値に応じた周波数の正弦波を発振するものであり、ＧＰＳ衛星信号を探索するときの周波数が制御部５から設定されるとこの設定値に応じた周波数を発振し、ミキサ１３に出力する。数値制御型周波数発振器１５は、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を探索するときの初期周波数、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７のチャンネルが制御部５から設定されると、この設定値に応じた周波数（後述する探索周波数範囲の周波数）を発振しミキサ１３に出力する。この出力周波数の情報は制御部５にも与えられる。
【００３０】
ミキサ１３の出力信号は周波数制御部１４に与えられる。周波数制御部１４は、この出力信号を数値制御型周波数発振器１５にフィードバックすることで、ミキサ１３は前記のＩＦ信号の搬送波をさらに除去処理することができる。これにより信号成分のみをＰＲＮコード復調回路１６に出力できる。
【００３１】
このようにしてフィードバックして得られたミキサ１３の出力信号はＰＲＮコード復調回路１６に与えられる。ＰＲＮコード復調回路１６は、擬似ランダム符号（ＰＲＮコード）を用いた復調回路であり擬似ランダム符号に基いて復調する。ＧＰＳ衛星信号は、そのＰＲＮコード（擬似ランダム雑音コード）が複数のＧＰＳ衛星６にそれぞれ固有なものとして設定されており、測位装置１では、各ＧＰＳ衛星６に応じたＰＲＮコードを発生し、このＰＲＮコードを用いてスペクトラム逆拡散して信号を復調する。
【００３２】
他方、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７は、そのＰＲＮコードが何れのＧＬＯＮＡＳＳ衛星７についても同一値を用いており、各衛星７共通のＰＲＮコードを用いてスペクトラム逆拡散して信号を復調する。ところで、局部発振器３は、水晶振動子３ａを用いて発振するため約±３０［ｐｐｍ］程度の周波数偏差を生じる。この周波数偏差が大きくなると、ＧＰＳ衛星測位のサーチ時間の長期化、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７のチャンネル誤認識につながるため、本実施形態では、ＧＰＳ機能により測位するときに、水晶振動子３ａのオフセット周波数を算出し、算出されたオフセット周波数を用いてＧＬＯＮＡＳＳ機能により衛星測位している。そこで、ＧＰＳ衛星信号をダウンコンバートするときの局部発振器３の発振周波数とオフセット周波数との関係について説明する。
【００３３】
（１）式は、ＧＰＳ周波数と局部発振器３の発振周波数と、数値制御型発振器１４の発振周波数との関係を示している。
ＧＰＳ周波数＋Ｄｏｐsate＋Ｄｏｐrec
＝（基準周波数＋オフセット周波数）×Ｎ（固定値）＋（数値制御型発振器の周波数）
…（１）
ここで、Ｄｏｐsate、Ｄｏｐrecは、それぞれ、各ＧＰＳ衛星６固有に設定されるドップラー周波数に基づく補正値、測位装置１のドップラー周波数に基づく補正値を示している。また、基準周波数は、水晶振動子３ａの固有の振動周波数であり、例えば１６．３８４ＭＨｚに設定される。局部発振器３の発振周波数は、水晶振動子３ａのオフセット周波数を考慮した値であり、水晶振動子３ａの発振周波数をＮ倍に逓倍した周波数となる（（１）式の第１式参照）。ドップラー周波数に基づく補正値Ｄｏｐsateは、測位装置１の設置位置、ＧＰＳ衛星６の衛星位置、衛星速度ベクトルの３つの要素により算出できる。
【００３４】
これらの３つの要素のうち、測位装置１の位置は、ＧＰＳ衛星６の捕捉後の測位演算データを参照し、この演算データを用いて算出できる。また、ＧＰＳ衛星６の位置は、衛星信号を復調した後のデータに含まれている。また、衛星速度ベクトルは、受信データに含まれる航路情報により算出できる。
【００３５】
Ｄｏｐrecは、理論上のＧＰＳ搬送周波数とＤｏｐsateの値が設定されれば、受信したＧＰＳ衛星信号の周波数から理論上のＧＰＳ周波数とＤｏｐsateとを減算することで算出できる。理論上のＧＰＳ搬送周波数は、１５７５．４２［ＭＨｚ］となっているため、
１５７５．４２［ＭＨｚ］＋Ｄｏｐsate＋Ｄｏｐrec
＝（１６．３６８［ＭＨｚ］＋オフセット周波数）×９６
＋（数値制御型周波数発振器１４の発振周波数）          …（２）
と設定される場合、数値制御型周波数発振器１５の発振周波数＝４，０８４，０００［Ｈｚ］と設定したときにＧＰＳ衛星信号を捕捉することができれば、４衛星捕捉後の測位演算結果に基いて、例えば、Ｄｏｐsate＝−１０［ｋＨｚ］、Ｄｏｐrec＝０と得られた場合には、オフセット周波数は、（２）式の左辺と右辺が合致する値として約２０．８３［Ｈｚ］と算出することができる。
【００３６】
次に、図４ないし図５を参照しながら動作を説明する。図４（ａ）ないし図４（ｃ）は、自身の測位位置を把握できないときのＧＰＳ機能による処理、測位演算処理、およびＧＬＯＮＡＳＳ機能による処理をフローチャートにより概略的に示しており、主に制御部５の測位演算部５ａが行う処理を示している。これらのうち図４（ａ）では、ＧＰＳ機能によるサーチを開始すると（Ｓ０）、ＧＰＳ衛星６の探索周波数範囲を設定する（Ｓ１）。この探索周波数範囲は以下の（３）式で表される。
【００３７】
探索周波数範囲 ＝（基準周波数＋オフセット周波数）×固定値Ｎ＋α±β  …（３）
αは探索周波数のオフセット、±βは探索の周波数幅を示している。α±βとしては、探索周波数範囲に（１）式、（２）式の左辺が含まれるように予め設定されるものである。但し、ＧＰＳ衛星６を１衛星も捕捉していない段階では、Ｄｏｐsate、Ｄｏｐrec、オフセット周波数も把握できないため、α±βは特にこれらの状況を見込んで周波数幅を大きく設定する。経験的には、ＧＰＳ衛星６の速度、測位装置１の最大移動速度、局部発振器３等の発振器の仕様を考慮すると、Ｄｏｐsate=±２０［ｋＨｚ］、Ｄｏｐrec=±１［ｋＨｚ］、オフセット周波数=±４９０［Ｈｚ］の範囲に存在することが把握されている。従って、以下の（４）式の関係が成立する。
【００３８】
（１５７５．４２［ＭＨｚ］±２０［ｋＨｚ］±１［ｋＨｚ］）
＝（１６．３６８［ＭＨｚ］±４９０［Ｈｚ］）×９６＋α±β  …（４）
より、α=４．０９２［ＭＨｚ］、β≒４７［ｋＨｚ］と設定する。そしてＧＰＳ衛星信号を探索（サーチ）する（Ｓ２）。この探索周波数範囲内でＧＰＳ衛星信号を探索した結果、ＧＰＳ衛星信号を捕捉すると、ＧＰＳ衛星信号を追尾し、軌道データを収集し（Ｓ３）、この軌道データの収集処理を繰り返す（Ｓ４）。
【００３９】
図４（ｂ）は、測位演算処理を表している。この図４（ｂ）に示すように、この測位演算処理では、捕捉衛星数と軌道データが与えられでＧＰＳ衛星６の４衛星を捕捉することを条件として（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６〜Ｓ８の処理が行われる。ステップＳ６〜Ｓ８では、ＧＰＳ衛星６までの距離を算出し（Ｓ６）、データを復調して測位演算することで前述の（２）式に基づいてオフセット周波数を算出し（Ｓ７）、位置情報を出力する（Ｓ８）。これらの処理Ｓ６〜Ｓ８は単位時間毎に繰返される。本実施形態では、このようにしてステップＳ７にて算出されたオフセット周波数に基づいてＧＬＯＮＡＳＳ衛星７の衛星信号を捕捉するようにしている。
【００４０】
図４（ｃ）は、ＧＬＯＮＡＳＳ機能による探索処理を示している。この図４（ｃ）では、ＧＬＯＮＡＳＳ機能による探索を開始すると（Ｓ９）、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星の探索周波数範囲を設定する（Ｓ１０）。
【００４１】
オフセット周波数が１６４［Ｈｚ］と算出された場合を考慮する。ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号の所定のチャンネルの探索周波数を１６０２［ＭＨｚ］とし、基準周波数の９８逓倍でダウンコンバートするときには以下の（５）式が成立する。
【００４２】
（１６０２［ＭＨｚ］±２０［ｋＨｚ］±１［ｋＨｚ］）
=（１６．３６８［ＭＨｚ］±１６４［Ｈｚ］）×９８＋α±β  …（５）
Ｄｏｐsateの値は各衛星間で異なり、Ｄｏｐrecの値も測位装置１の状態で異なるため、これらの値は可能性のある範囲で計算処理を行うと良い。前述と同様の値と仮定してこの（５）式の計算処理を行うと、α≒-２．０８［ＭＨｚ］、β＝２１［ｋＨｚ］と求められる。すなわち、オフセット周波数を１６４［Ｈｚ］として先に算出することで、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号の探索周波数範囲を狭めることができることがわかる。
【００４３】
このように設定した状態で、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７の衛星信号を探索する（Ｓ１１）。ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を捕捉し（Ｓ１２）、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７の衛星信号を追尾し／軌道データを収集する（Ｓ１３）。このステップＳ１３の処理が繰り返される。
【００４４】
この図４（ｃ）の探索処理を実行する前に水晶振動子３ｂのオフセット周波数が設定されていないと、正確な搬送周波数の設定を行うことが困難となってしまい、隣接チャンネルを誤って探索してしまうことになりかねない。すなわちＧＬＯＮＡＳＳ衛星７のチャンネル設定誤認識につながってしまう。本実施形態では、ＧＰＳ機能により測位するときに測位結果に基づいてオフセット周波数を算出し、ＧＬＯＮＡＳＳ機能により衛星信号を探索しているため、隣接チャンネルを誤って探索することがなくなる。すなわちチャンネル設定の誤認識がなくなりＦＤＭＡの設定チャンネルを誤ることなくＧＬＯＮＡＳＳ衛星７の番号を取得できる。
【００４５】
図５（ａ）ないし図５（ｃ）は、自身の測位位置を把握できるときのＧＰＳ機能による処理、測位演算処理、およびＧＬＯＮＡＳＳ機能による処理をフローチャートにより概略的に示しており、制御部５の測位演算部５ａによる処理を示している。図４（ａ）ないし図４（ｃ）と異なる部分については、異なるステップ番号または類似するステップ番号を付して説明を行う。図５（ａ）はＧＰＳ機能のサーチ処理を示している。この図５（ａ）に示すように、ＧＰＳ機能によるサーチを開始すると（Ｓ０）、ＧＰＳ機能の周波数範囲を設定し（Ｓ１）、ＧＰＳ衛星信号を探索する（Ｓ２）。次に、ＧＰＳ衛星信号を捕捉し（Ｓ３）、衛星信号を追尾しつつ軌道データを収集し（Ｓ４）、これらの捕捉衛星数と軌道データを出力する。
【００４６】
図５（ｂ）は、測位演算処理を示している。この図５（ｂ）に示すように、ＧＰＳ衛星信号を１衛星分捕捉できたか否かを判定し（Ｓ５ａ）、１衛星分捕捉できれば（Ｓ５ａ：ＹＥＳ）、現在の位置情報と、ＧＰＳ衛星６の衛星位置情報や衛星速度ベクトル（捕捉した衛星信号に含まれる情報）とからオフセット情報を算出し、ＧＬＯＮＡＳＳサーチ処理にオフセット情報を渡し、図５（ｃ）に示すＧＬＯＮＡＳＳサーチ処理を開始する。
【００４７】
他方、ＧＬＯＮＡＳＳサーチ処理では、オフセット情報が与えられると、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７の周波数範囲を設定し（Ｓ１０）、複数の発振周波数に切り替えてＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を探索し（Ｓ１１）、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を捕捉すると（Ｓ１２）、衛星信号を追尾し軌道データを収集する（Ｓ１３）。この衛星信号の追尾、軌道データの収集処理を繰り返すことで、捕捉衛星数と軌道データを取得すると、測位演算処理に当該データを渡す。
【００４８】
他方、測位演算処理では、ＧＰＳ衛星６とＧＬＯＮＡＳＳ衛星７を合わせて４衛星捕捉できたか否かを判定し（Ｓ５ｂ）、４衛星以上捕捉できたことを条件として（Ｓ５ｂ：ＹＥＳ）、各衛星までの距離を算出し（Ｓ６ａ）、測位し（Ｓ７）、位置情報を出力する（Ｓ８）。これらのＳ６ａ〜Ｓ８の処理を単位時間毎に繰り返すことで位置情報を連続的に出力する。
【００４９】
このような流れで処理を行うことで、ＧＰＳ衛星６のサーチ処理、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７のサーチ処理、測位演算処理を行うことができる。水晶振動子３ａのオフセット情報を考慮してＧＬＯＮＡＳＳ衛星７を探索、捕捉することができるため、チャンネル設定の誤認識がなくなりＦＤＭＡの設定チャンネルを誤ることなくＧＬＯＮＡＳＳ衛星７の番号を取得できる。
【００５０】
本実施形態によれば、ＧＰＳ衛星６から衛星信号を受信しＧＰＳ機能により局部発振器３が発振する発振周波数で衛星信号を復調して測位し、ＧＬＯＮＡＳＳ機能によりＧＬＯＮＡＳＳ衛星７から衛星信号を受信し、局部発振器３が発振する発振周波数で衛星信号を復調して測位する場合に、測位された位置情報、ＧＰＳ衛星６の衛星信号から得られる衛星位置情報、ＧＰＳ衛星６の速度ベクトルに基いてオフセット周波数を算出し、当該オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ機能を動作させＧＰＳ機能およびＧＬＯＮＡＳＳ機能により測位しているため、局部発振器３の発振周波数のずれが生じた場合であっても当該ずれが補償されるようになりＧＰＳ機能およびＧＬＯＮＡＳＳ機能が共に良好に機能する。これによりＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能に局部発振器を共用する測位装置を構成したときでも測位機能を良好に実現できる。
【００５１】
また、局部発振器３の発振周波数の基準となる基準周波数を発振する発信源として水晶発振子３ａを適用して構成されているため、例えば温度補償型水晶発振器により構成するのに比較して安価に構成できる。
【００５２】
また、自身の測位位置を把握できないとき、ＧＰＳ機能によりＧＰＳ衛星６から４衛星の衛星信号を捕捉して測位し、当該測位結果に基いてオフセット周波数を算出し、オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を捕捉するため、ＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能に局部発振器を共用する測位装置を構成したときに測位機能を向上できる。
【００５３】
また、自身の測位位置を把握できているときには、ＧＰＳ機能によりＧＰＳ衛星から１衛星の衛星信号を捕捉し、当該捕捉結果に基いてオフセット周波数を算出し、オフセット周波数に基いてＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号を捕捉するため、ＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能に局部発振器を共用する測位装置を構成したときに測位機能を向上できる。
【００５４】
また、通常時において建物が密集していない地域（第１地域）においてはＧＰＳ機能を適用して測位し、都心部など高い建物が密集して予め規定された地域（第２地域）においてはＧＰＳ機能とＧＬＯＮＡＳＳ機能を併用して測位すると良い。すると、地域毎に適切な測位方法を適用できる。
【００５５】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、ＧＰＳ衛星信号、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号について別々のミキサを介して受信しているところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
【００５６】
図６に示すように、ミキサ９に代えてミキサ９ａ、９ｂが設けられており、ＧＰＳ衛星信号はミキサ９ａによりダウンコンバートされバンドパスフィルタ１０ａがその信号成分を帯域通過する。また、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号はミキサ９ｂによりダウンコンバートされバンドパスフィルタ１０ｂがその信号成分を帯域通過する。
これらのミキサ９ａ、９ｂには、それぞれ、基準周波数発振器３ｂａ、３ｂｂの出力が与えられている。基準周波数発振器３ｂａ、３ｂｂは、それぞれ異なる発振周波数の信号を出力する。本実施形態においても前述とほぼ同様の作用効果を得られる。
【００５７】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
ＧＰＳ衛星信号、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星信号をミキサ９でダウンコンバートした後、信号経路途中に増幅器（図示せず）が挿入されるが、その挿入位置は複数のブロック間の何れに配置されていても良い。
【００５８】
基準信号発生部３として、温度補償されていない水晶振動子（ＸＯ）を用いて構成した実施形態を示したが、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）を用いて構成しても良い。温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）を適用したときには周波数偏差を±５［ｐｐｍ］に抑えることができるため、周波数の安定度を高くすることができ、ＧＰＳ衛星６の探索時間を短縮できると共に、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星７のチャンネルの誤認識をさらに抑制できるようになる。
【符号の説明】
【００５９】
図面中、１は測位装置、２は周波数変換部、３は局部発振器、３ａは水晶振動子、３ｂは基準信号発生部、４は衛星信号捕捉追尾部、５は制御部、５ａは測位演算部、６はＧＰＳ衛星、７はＧＬＯＮＡＳＳ衛星、８はアンテナ、９、９ａ、９ｂはミキサ、１０ａ、１０ｂはバンドパスフィルタ、１１ａ、１１ｂはＡ／Ｄコンバータ、１２はセレクタ、１３はミキサ、１４は周波数制御部、１５は数値制御型周波数発振器、１６はＰＲＮコード復調回路を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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