(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位信号を送信するための装置であって、
符号化の対象となるデータを格納する記憶手段と、
測位信号の送信元を識別するためのコードに基づいて前記記憶手段に格納されているデータを符号化することにより、測位信号を生成する符号化手段と、
周期性を有する信号を生成する生成手段と、
前記符号化手段により生成された測位信号に基づいて前記周期性を有する信号を変調する変調手段と、
搬送波を生成する発振手段と、
前記変調手段の変調により生成された信号に基づいて前記搬送波を変調する搬送波変調手段と、
前記搬送波変調手段により生成された搬送波に基づいて前記測位信号を送信する送信手段とを備え、
前記周期性を有する信号の周期は、前記測位信号の送信元を識別するためのコードにおける２ビットに相当する長さを下回る、測位信号を送信するための装置。
【請求項２】
前記測位信号の波形は、矩形であり、
前記生成手段は鋸波形の信号を出力する、請求項１に記載の測位信号を送信するための装置。
【請求項３】
前記装置は、人工衛星に搭載されている、請求項１または２に記載の測位信号を送信するための装置。
【請求項４】
前記符号化の対象となるデータは、前記人工衛星の軌道情報を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の測位信号を送信するための装置。
【請求項５】
前記軌道情報を受信する受信手段と、
前記記憶手段に、前記受信手段により受信された軌道情報を書き込む書込手段とをさらに備える、請求項４に記載の測位信号を送信するための装置。
【請求項６】
時刻を計測する計時手段をさらに備え、
前記符号化手段は、前記時刻が含まれる測位信号を生成する、請求項１に記載の測位信号を送信するための装置。
【請求項７】
前記生成手段は、発振器を含む、請求項１に記載の測位信号を送信するための装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の測位信号を送信するための装置と、
前記装置により送信された測位信号に基づいて測位を実行する受信機とを備え、
前記受信機は、
複数の前記装置の各々により送信された信号をそれぞれ受信する受信手段と、
各前記信号の送信元を識別する識別手段と、
各前記測位信号により変調された信号と同一の信号を発生する発振手段と、
前記識別手段により識別された各々の送信元について、前記受信手段により受信された信号と、前記発振手段により発生された信号とに基づいて、前記測位信号を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された測位信号に基づいて、前記受信機の位置情報を算出する算出手段と、
前記位置情報を出力する出力手段とを含み、
前記発振手段は、周期性を有する信号を生成する信号生成手段を含み、
前記周期性を有する信号の周期は、前記受信された信号の送信元を識別するためのコードにおける２ビットに相当する長さを下回る、測位システム。
【請求項９】
測位信号を送信する複数の送信装置を備え、
各前記送信装置は、
符号化の対象となるデータを格納する記憶手段と、
時刻を計測する計時手段と、
前記測位信号に含まれる情報を補正するための補正情報を受信する受信手段とを含み、前記補正情報は、前記送信装置の位置を表わす情報を補正するための位置補正データと、時刻を補正するための時刻補正データと、前記測位信号が伝播する領域の特性を表わす情報を補正するための特性補正データとを有し、
前記記憶手段に、前記受信手段により受信された補正情報を書き込む書込手段と、
前記測位信号の送信元を識別するためのコードに基づいて前記記憶手段に格納されているデータを符号化することにより、前記測位信号を生成する符号化手段と、
周期性を有する信号を生成する生成手段と、
前記符号化手段により生成された測位信号に基づいて前記周期性を有する信号を変調する変調手段と、
搬送波を生成する発振手段と、
前記変調手段の変調により生成された信号に基づいて前記搬送波を変調する搬送波変調手段と、
前記搬送波変調手段により生成された搬送波に基づいて前記測位信号を送信する送信手段とを含み、
前記周期性を有する信号の周期は、前記測位信号の送信元を識別するためのコードにおける２ビットに相当する長さを下回る、測位信号を送信するシステム。
【請求項１０】
各前記送信装置は、複数の人工衛星の各々に搭載されている、請求項９に記載の測位信号を送信するシステム。
【請求項１１】
各前記送信装置に前記補正情報を送信する補正情報送信装置をさらに備え、
前記補正情報送信装置は、
前記補正情報の入力を受ける入力手段と、
前記補正情報を格納する記憶手段と、
予め定められた条件が成立した場合に、前記補正情報を送信する送信制御手段とを含む、請求項１０に記載の測位信号を送信するシステム。
【請求項１２】
前記補正情報送信装置は、前記補正情報の更新を検知する検知手段をさらに含み、
前記送信制御手段は、前記補正情報の更新が検知された場合に前記補正情報を送信する、請求項１１に記載の測位信号を送信するシステム。
【請求項１３】
前記補正情報送信装置は、時刻を計測する計時手段をさらに含み、
前記送信制御手段は、予め定められた時刻に前記補正情報を送信する、請求項１１に記載の測位信号を送信するシステム。
【請求項１４】
前記送信制御手段は、
前記記憶手段から、前記補正情報を読み出す読出手段と、
前記読み出された補正情報に基づいて送信用のデータを生成する生成手段と、
前記生成されたデータを無線送信する送信手段とを含む、請求項１１に記載の測位信号を送信するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号を送信する技術に関し、より特定的には、測位信号を送信するための装置、その装置を備える測位システムおよび測位信号を送信するシステムとその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、ガリレオ（ＧＡＬＩＬＥＯ）その他の衛星航法システムは、当該システムの利用者に対して、信号を送信する衛星までの距離を測定するために、ＳＳ（Spread  Spectrum）信号を供給する。４つあるいはそれ以上の衛星までの距離を用いて、利用者は、位置を決定することができる。衛星航法システムのためのＳＳ信号は、擬似ノイズコードにより変調された搬送波を含む。コードの長さは、Ｃ／Ａ（Coarse and Access）コードについて約３００ｍであり、Ｐ（PrecisionまたはProtect）コードについて約３０ｍである。搬送波の波長は、いわゆるＬ１帯の電波については約１９ｃｍであり、Ｌ２帯の電波については約２４ｃｍである。コードデータは、独特のパターンを有しており、利用者の受信装置は、装置自身から衛星までのチップの数によって表わされた正確な距離を測定することができる。搬送波は、それ自身繰り返し送信され、当該利用者の受信装置は、いわゆる単独測位の場合には、装置自身から衛星までの波の数を見い出すことはできない。
【０００３】
以上、本発明についての従来技術を、出願人の知得した一般的な技術情報に基づいて説明したが、出願人の記憶する範囲において、出願前までに先行技術文献情報として開示すべき情報を出願人は有していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コードを用いた測位は、受信装置の内部で生成されるレプリカと称される信号と、受信信号とを、明確にマッチングすることにより、実現される。利用者の受信装置は、波長あるいはコード長の約１００分の１までの精度により、衛星までの距離を計測することができる。いわゆるスタンドアロンで用いられる、単独測位のための受信装置は、コードデータのみにより測位することができる。したがって、この場合、測位の精度は、数ｍ程度に制限される。測位のために搬送波の位相を用いるためには、利用者は、他の受信装置による測定値へのアクセスを有し、衛星までの波長の不明確な数を見出すために特別な処理を適用し、そして波長を追跡しつづける必要がある。もし、衛星からの信号が遮断された場合には、利用者は、上記の処理を最初から実行し直す必要がある。
【０００５】
そのため、今日、単独測位を実行する利用者は、衛星から送信されるコードに基づく測定値が精度に関して限界を有しつつ、当該測位を実行している。
【０００６】
一方、いわゆるリアルタイムキネマティック（real  time  kinematic，ＲＴＫ）モードにおいては、基準点を用いることにより、利用者は、搬送波の位相を用いた測位を実行することができる。しかしながら、このような方法を利用するためには、利用者は、最小限５個の衛星を視認可能である必要があり、少なくとも４個の衛星までの距離を遮られることなく計測し続ける必要がある。
【０００７】
アンビギュイティの解消のための処理は、今日でもなお信頼性に欠け、有効な技術が提供されていない。そのため、衛星航法システムの利用者は、搬送波の位相に基づいて算出された位置が正確であるか否かを、確信をもって知ることができない。
【０００８】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、測位の精度が高められる信号を送信できる装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、いわゆる単独測位における多重解の不確定さを少なくすることができる信号を送信できる、測位信号を送信するための装置を提供することである。
【００１０】
本発明は、測位の精度が高められる信号を送信できる装置を備える測位システムを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、測位のための信号とともに誤差を補正する情報を送信するシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明のある局面に従うと、測位信号を送信するための装置が提供される。この装置は、符号化の対象となるデータを格納する記憶手段と、信号の送信元を識別するためのコードに基づいて記憶手段に格納されているデータを符号化することにより、測位信号を生成する符号化手段と、周期性を有する信号を生成する生成手段と、符号化手段により生成された測位信号に基づいて周期性を有する信号を変調する変調手段と、搬送波を生成する発振手段と、変調手段の変調により生成された信号に基づいて搬送波を変調する搬送波変調手段と、搬送波変調手段により生成された搬送波に基づいて測位信号を送信する送信手段とを備える。
【００１３】
好ましくは、測位信号の波形は、矩形である。生成手段は鋸波形の信号を出力する。
好ましくは、装置は、人工衛星に搭載されている。
【００１４】
好ましくは、符号化の対象となるデータは、人工衛星の軌道情報を含む。
好ましくは、測位信号を送信するための装置は、軌道情報を受信する受信手段と、記憶手段に、受信手段により受信された軌道情報を書き込む書込手段とをさらに備える。
【００１５】
好ましくは、測位信号を送信するための装置は、時刻を計測する計時手段をさらに備える。符号化手段は、時刻が含まれる測位信号を生成する。
【００１６】
好ましくは、生成手段は、発振器を含む。
この発明の他の局面に従うと、測位システムが提供される。このシステムは、上記のいずれかに記載の測位信号を送信するための装置と、上記装置により送信された測位信号に基づいて測位を実行する受信機とを備える。受信機は、複数の装置の各々により送信された信号をそれぞれ受信する受信手段と、各信号の送信元を識別する識別手段と、各測位信号により変調された信号と同一の信号を発生する発振手段と、識別手段により識別された各々の送信元について、受信手段により受信された信号と、発振手段により発生された信号とに基づいて、測位信号を取得する取得手段と、取得手段により取得された測位信号に基づいて、受信機の位置情報を算出する算出手段と、位置情報を出力する出力手段とを含む。
【００１７】
好ましくは、発振手段は、周期性を有する信号を生成する信号生成手段を含む。
好ましくは、周期性を有する信号の周期は、受信された信号の送信元を識別するためのコードにおける２ビットに相当する長さを下回る。
【００１８】
この発明のさらに他の局面に従うと、測位信号を送信するシステムが提供される。このシステムは、測位信号を送信する複数の送信装置を備える。各送信装置は、符号化の対象となるデータを格納する記憶手段と、時刻を計測する計時手段と、測位信号に含まれる情報を補正するための補正情報を受信する受信手段とを含む。補正情報は、送信装置の位置を表わす情報を補正するための位置補正データと、時刻を補正するための時刻補正データと、測位信号が伝播する領域の特性を表わす情報を補正するための特性補正データとを有する。各送信装置は、記憶手段に、受信手段により受信された補正情報を書き込む書込手段と、測位信号の送信元を識別するためのコードに基づいて記憶手段に格納されているデータを符号化することにより、測位信号を生成する符号化手段と、周期性を有する信号を生成する生成手段と、符号化手段により生成された測位信号に基づいて周期性を有する信号を変調する変調手段と、搬送波を生成する発振手段と、変調手段の変調により生成された信号に基づいて搬送波を変調する搬送波変調手段と、搬送波変調手段により生成された搬送波に基づいて測位信号を送信する送信手段とを含む。
【００１９】
好ましくは、各送信装置は、複数の人工衛星の各々に搭載されている。
好ましくは、測位信号を送信するシステムは、各送信装置に補正情報を送信する補正情報送信装置をさらに備える。補正情報送信装置は、補正情報の入力を受ける入力手段と、補正情報を格納する記憶手段と、予め定められた条件が成立した場合に、補正情報を送信する送信制御手段とを含む。
【００２０】
好ましくは、補正情報送信装置は、補正情報の更新を検知する検知手段をさらに含む。送信制御手段は、補正情報の更新が検知された場合に補正情報を送信する。
【００２１】
好ましくは、補正情報送信装置は、時刻を計測する計時手段をさらに含む。送信制御手段は、予め定められた時刻に補正情報を送信する。
【００２２】
好ましくは、送信制御手段は、記憶手段から、補正情報を読み出す読出手段と、読み出された補正情報に基づいて送信用のデータを生成する生成手段と、生成されたデータを無線送信する送信手段とを含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る装置によると、測位信号は、変調された信号によって変調される。当該装置からの信号は、その変調された信号を含む。このような信号を受信する装置は、当該測位信号の位相レベルで一致する信号を取得することができる。したがって、このような信号によると、受信する装置は、自己の位置情報をより正確に算出することができる。
【００２４】
本発明に係る測位システムによると、測位信号を送信するための装置は、変調された信号によって変調された測位信号を送信する。このような信号の受信機は、当該測位信号の位相レベルで一致する信号を取得することができる。したがって、このような信号によると、受信する装置は、自己の位置情報をより正確に算出することができる。
【００２５】
本発明に係る測位信号を送信するシステムによると、当該信号の複数の送信装置は、当該信号を送信する前に取得した誤差情報を、当該信号と共にそれぞれ送信する。このような信号の受信装置は、測位のための信号と共に誤差情報を取得することができる。したがって、当該受信装置は、自己の位置情報を算出する際に、誤差情報を考慮することにより、精度が高められた位置情報を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２７】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る送信装置を備えた衛星測位システムについて説明する。図１は、そのシステムの構成を概略的に表わす図である。このシステムは、人工衛星１０２に搭載された送信装置２００−１と、人工衛星１０４に搭載された送信装置２００−２と、人工衛星１０６に搭載された送信装置２００−３とを含む。各送信装置は、後述するように測位のための信号を送信する。この信号は、いわゆるスペクトラム拡散信号と称される。この信号は、たとえばＧＰＳ信号である。しかしながら、その信号はＧＰＳ信号に限られない。なお、以下では説明の明確化のため、いわゆるＧＰＳを一例として説明するが、本発明は、他の衛星測位システムにも適用可能である。加えて、本発明は、地上に設置されたシステムとして、衛星以外の測位システムにも適用可能である。
【００２８】
人工衛星１０２，１０４，１０６は、たとえば通信衛星であるが、その他の衛星であってもよい。たとえば現在日本国において検討されている準天頂衛星システムを構成する衛星であってもよい。このシステムを構成する衛星によると、少なくとも１機は常時日本国の天頂付近に見えるように航行するため、たとえば高層ビルが林立する都市部においても天頂付近を航行する衛星からの信号は受信されやすくなる。なお、準天頂衛星システムに相当する他のシステムが他国において実現される場合には、当該他のシステムを構成する衛星であってもよい。
【００２９】
送信装置２００−１，２００−２，２００−３（以下総称するときは送信装置２００）は、自己を識別するためのコード（いわゆる擬似雑音符号（ＰＲＮ））を用いて符号化することにより生成された搬送波Ｃ（１）、Ｃ（２）、Ｃ（３）をそれぞれ発信する。各搬送波は、地上においてその信号を受信する機能を有するＧＰＳ受信装置４００によって受信される。
【００３０】
ここで、搬送波Ｃ（１）、Ｃ（２）、Ｃ（３）は、それぞれ、２つの搬送波を総称するものとする。すなわち、各搬送波は、Ｌ１帯（L1 band）とＬ２帯（L2 band）とを含む。各搬送波は、擬似雑音符号によるスペクトラム拡散通信方式により送信される。この場合、それぞれの衛星から発信される搬送波は、同一の周波数により送信されても、混信することがない。
【００３１】
ＧＰＳシステムに関連する本発明の一実施例において、各搬送波には、２種類の測位のための信号、たとえば、Ｃ／ＡコードとＰコードとが乗せられる。しかしながら、当該信号は、Ｃ／ＡコードとＰコードとに限られない。たとえばＬ１帯の搬送波は、Ｃ／Ａコードと航法メッセージとＰコードとを乗せている。Ｌ２帯の搬送波は、Ｐコードのみを乗せている。Ｌ１帯の搬送波は、たとえば直交変調により、変調される。すなわち、当該搬送波は、９０度の位相差が生じるように、２つに分けられる。たとえば、一方がサイン波とされ、他方が９０度ずれたサイン波とされる。この場合、分けられた各搬送波は相互に独立になる。前者をＣ／Ａコードと航法メッセージとによって、後述するＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調を実行し、後者の搬送波を、Ｐコードによって変調することにより、各搬送波は、干渉することなく、送信装置２００から送信される。Ｌ２帯の搬送波の場合には、Ｐコードのみが搬送されるため、上記のような直交変調を行なう必要はなくなる。
【００３２】
ここで、航法メッセージとは、ＧＰＳにおいて測位のための計算等に必要とされる衛星の軌道情報であるエフェメリス（ephemeris、放送暦）その他のデータをいう。軌道情報には、エフェメリスに加えて、当該衛星以外の全衛星の概略の軌道情報であるアルマナック（almanac）が含まれる。エフェメリスは、地上の管制局によって頻繁に更新される情報であり、したがってその精度は高い。一方、アルマナックは概略値であることから頻繁に更新されることは少なく、したがって長期にわたって変更されることはない。
【００３３】
航法メッセージは、軌道関係の情報に加えて、電離層の補正のためのパラメータ、衛星に搭載される時計の補正値、衛星自身の動作の状態を表わすヘルス情報等を含む。ヘルス情報は、当該衛星の動作の状態あるいは航法メッセージの状態を表わす８ビットの情報と、アルマナックデータとともにＧＰＳを構成する全衛星の動作の状態を表わす６ビットの情報とを含む。
【００３４】
航法メッセージは、Ｃ／Ａコード、Ｐコードに比べるとビット率の低いデジタルデータ（５０ｂｐｓ）である。一例として、航法メッセージの基本的な構成は、１５００ビットのメインフレームである。この場合、メインフレームを受信するためには、３０秒を必要とする。メインフレームは、軌道情報を含む。したがって、軌道情報は、３０秒ごとに送信されることになる。
【００３５】
メインフレームは、３００ビットからなる、５つのサブフレームを含む。第４番目と第５番目のサブフレームは、順次、その内容（いわゆるページ）が代わる。当該内容は、２５ページから構成される。したがって、各サブフレームの内容は、２５回で元に戻ることになる。メインフレームを２５回受信することにより、全体の内容を受信することができる。したがって、たとえばメインフレームを受信するために必要な時間が３０秒である場合には、全体の内容を受信するためには、１２．５分（＝３０秒×２５）が必要とされる。
【００３６】
図２を参照して、本発明の実施の形態に係る送信装置２００について説明する。図２は、送信装置２００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【００３７】
送信装置２００は、恒温槽付き水晶発振器（以下ＯＣＸＯ（Oven Controller Crystal Oscillator））２１０と、電圧制御発振器（以下ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator））２２０と、コードジェネレータ２３０と、乗算器２４０，２６０と、航法メッセージを格納するメモリ２５０と、送信部２８０と、アンテナ２９０とを含む。
【００３８】
ＯＣＸＯ２１０は、恒温槽によって水晶振動子の温度を一定に保ちつつ周囲の温度の変化による出力周波数の変化が最も少なくなるように発振する。ＯＣＸＯ２１０からの信号は、ＶＣＯ２２０に入力される。ＶＣＯ２２０は、ＯＣＸＯ２１０からのの信号（たとえば周波数を変更するための電圧）に応じて変調された搬送波を出力する。ＶＣＯ２２０からの搬送波は、乗算器２４０に入力される。
【００３９】
コードジェネレータ２３０は、送信装置２００を識別するためのコードパターンを乗算器２４０に出力する。乗算器２４０は、ＶＣＯ２２０からの信号（搬送波）とコードジェネレータ２３０からのコードパターンとに基づいて、送信のための信号を生成する。生成された信号は、乗算器２６０に入力される。
【００４０】
乗算器２６０は、乗算器２４０からの信号とメモリ２５０に格納されている航法メッセージとに基づいて空間伝送用の信号を生成する。乗算器２６０から出力される信号は、送信部２８０に入力される。送信部２８０は、ハイパワーアンプ（図示しない）を含み、入力された信号の出力を高めて発信する。その信号はアンテナ２９０を介して宇宙空間に放送される。
【００４１】
図３を参照して、ＯＣＸＯ２１０により出力される信号について説明する。図３（Ａ）は、ＯＣＸＯ２１０がいわゆる鋸歯を出力する場合におけるその波形を表わす図である。図３（Ｂ）は、ＯＣＸＯ２１０が正弦波を出力する場合におけるその波形を表わす図である。
【００４２】
図３（Ａ）に示されるように、ＯＣＸＯ２１０から出力される信号は、たとえば周波数１２６０ＭＨｚから１３００ＭＨｚの間を２分の１周期Ｔ（ＦＭ）に亘って連続的に変化する。図３（Ｂ）に示されるように、正弦波が出力される場合には、その正弦波は、図３（Ａ）に示される周波数の間を周期Ｔ（ＦＭ）に亘って変化する。このような波形を有する信号がＯＣＸＯ２１０からＶＣＯ２２０に入力されると、ＶＣＯ２２０により出力される搬送波は変調される。
【００４３】
以下、ＧＰＳ信号を送信する送信装置２００からの信号の形式について説明する。上述のように、衛星測位システムを構成する全ての衛星は、同一の周波数で信号を送信する。このときの送信方式の一例として、スペクトラム拡散通信方式が使用されているため、同一の周波数の信号が送信されても混信が防止される。
【００４４】
すなわち、Ｌ１帯の搬送波は、Ｃ／Ａコードと航法メッセージとを含むデジタルデータの符号が反転するときに、当該搬送波の位相が逆転するように変調される（ＰＳＫ変調）。このようにして搬送波の位相が急に反転されると、電波のスペクトル幅が広がる。これにより、送信装置２００からの単位周波数あたりの電力が小さくなるため、各衛星に搭載されている衛星からの電波が混在していても、相互に干渉しなくなる。
【００４５】
ここで図４を参照して、本発明の実施の形態に係る送信装置２００において生成される搬送波について説明する。図４は、ＯＣＸＯ２１０からの信号により変調された搬送波の波形を概念的に表わす図である。
【００４６】
ＶＣＯ２２０は、ＯＣＸＯ２１０から信号が入力される前は、予め設定された発信信号を出力する。ここでＯＣＸＯ２１０からの制御信号が入力されると、ＶＣＯ２２０は、図３（Ａ）あるいは図３（Ｂ）に示されるような信号を出力する。このような信号は、乗算器２４０に入力される。
【００４７】
ＶＣＯ２２０から出力された信号が乗算器２４０に入力されると、乗算器２４０は、その信号と、コードジェネレータ２３０からのデータ、すなわち送信装置２００を識別するためのデータあるいは送信装置２００が搭載されている人工衛星を識別するためのデータとを用いて、たとえばスペクトラム拡散通信方式に基づいて符号化する。これにより、コードが変調され、同一ビットを表わす信号において位相の変化が生成される（図４における曲線）。乗算器２６０は、変調されたデータと航法メッセージとを乗算する。乗算器２６０による乗算により生成された信号は、送信装置２００のアンテナから放射される。このような信号が受信機によって受信されると、当該受信機は、後述するように、コードのマッチングに加えて、搬送波の位相を特定する処理を実行する。
【００４８】
次に、図５を参照して、本実施の形態に係る送信装置２００の制御構造について説明する。図５は、送信装置２００が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【００４９】
ステップＳ５１０にて、ＯＣＸＯ２１０は、ＶＣＯ２２０からの信号の周期を変更するための信号（たとえば電圧）を出力する。ステップＳ５２０にて、ＶＣＯ２２０は、ＯＣＸＯ２１０からの信号に基づいて変調された信号を生成し、そして乗算器２４０に対して出力する。
【００５０】
ステップＳ５３０にて、乗算器２４０は、ＶＣＯ２２０からの信号をコードジェネレータ２３０からのコードに基づいて変調する。ステップＳ５４０にて、乗算器２６０は、乗算器２４０から出力される信号とメモリ２５０に格納されている航法メッセージとに基づいて信号をさらに変調する。変調された信号は、送信部２８０に対して送出される。ステップＳ５５０にて、送信部２８０は、アンテナ２９０を介して、その信号を宇宙空間に発信する。
【００５１】
このようにして、送信装置２００から送信された信号は、利用者の受信機によって受信される。当該受信機は、たとえばＧＰＳ機能を有する携帯電話、ＧＰＳ専用端末その他のＧＰＳ信号を受信可能な装置である。
【００５２】
受信機は、受信しようとしている衛星のＣ／Ａコードパターン（いわゆるレプリカ（replica））を発生して、そのタイミングを調整する。すなわちコード同期が取られる。この同期は、たとえばＤＬＬ（Delay Lock Loop）回路によって実現される。このコードパターンと衛星から送られたコードとが同期した時、位相が頻繁に反転していた電波は、その波形が一様なサイン波となり、航法メッセージを復調することができる。このとき、当該受信機の内部において発生しているＣ／Ａコードのタイミングが、当該受信機によって測定された衛星からの電波（Ｃ／Ａコード）の到達時刻となる。このような同期は、Ｃ／Ａコードパターンが既知であるために可能になる。
【００５３】
ここで、図６を参照して、本実施の形態に係る送信装置２００により送信された測位のための信号を受信可能なＧＰＳ受信機４００について説明する。図６は、ＧＰＳ受信機４００のハードウェア構成を表わすブロック図である。図６に示されるように、ＧＰＳ受信機４００は、たとえば公知のマルチコリレータ技術により実現される。
【００５４】
ＧＰＳ受信機４００は、アンテナ４０２と、ローノイズ増幅器４０４と、ダウンコンバータ４０６と、中間増幅器４０８と、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）４１０と、ＯＣＸＯ４２０と、ＶＣＯ４２２と、遅延回路４２４と、複数の並列コリレータ回路４３０−１，４３０−２，．．．４３０−ｎと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４５０と、メモリ４６０と、ディスプレイ４７０とを含む。遅延回路４２４は、複数の遅延部４２４−１，４２４−２，．．．，４２４−ｎを含む。当該遅延部の各々は、並列コリレータ回路の各々に対応する。遅延部４２４−１，４２４−２，．．．，４２４−ｎの各々は、ＶＣＯ４２２から出力されるアナログ信号に基づいてデジタルデータを生成する。生成されるこれらのデータは、他のデータとの間に予め定められた遅延を有する。デジタルデータは、並列コリレータ回路４３０−ｎに入力される。たとえば、遅延部４２４−１から出力されるデータは、ＡＤＣ４１０からのデジタルデータとの間の相関係数を計算するために、並列コリレータ回路４３０−１に入力される。
【００５５】
メモリ４６０は、たとえばフラッシュメモリにより実現され、外部から入力された放送暦、さらには、位置を特定するための演算処理を実行するソフトウェア等を格納している。メモリ４６０に格納される情報は、たとえばインターネットのような通信回線を介して、当該情報を予め有している情報提供者あるいはシステム開発者から取得される場合がある。あるいは、ＧＰＳ信号から取得される場合もある。より詳しくは、ＧＰＳ受信機４００がたとえばＧＰＳ機能を有する携帯電話機である場合には、上記の情報は、当該電話機の使用者あるいは製造者によりＧＰＳ受信機４００に格納可能である。
【００５６】
測位信号は、アンテナ４０２により受信される。その信号は、ローノイズ増幅器４０４に入力される。ローノイズ増幅器４０４は、ノイズをカットし、フィルタ処理された信号を増幅し、そして増幅された信号をダウンコンバータ４０６に対して出力する。ダウンコンバータ４０６は、その信号を中間周波数信号に変換し、中間増幅器４０８に対して出力する。中間増幅器４０８は、入力された中間周波数信号を増幅してＡＤＣ４１０に対して出力する。ＡＤＣ４１０は、入力信号をサンプリングし、デジタル信号に変換する。デジタル信号は、並列コリレータ回路４３０に入力される。
【００５７】
一方、ＯＣＸＯ４２０は、ＶＣＯ４２２が発生する搬送波を変調するための信号を生成して、ＶＣＯ４２２に対して出力する。この信号は、たとえば図３に示されるように、鋸波あるいは周期的に変化する信号であるが、これらに限られない。すなわち、局部発振信号を変調するための信号は、ＯＣＸＯ４２０からの信号がＶＣＯ２２０により生成される信号のレプリカ信号である限り、ＶＣＯ４２２から出力される発振信号の位相を連続的に変化させることができる信号であればよい。
【００５８】
ＶＣＯ４２２は、ＯＣＸＯ４２０からの信号に基づいて変調された搬送波を発生する。発生された信号は、遅延回路４２４に入力される。遅延回路４２４は、入力される搬送波の信号に基づいて、考えられる位相の遅延の全てを表わす信号を生成し、並列コリレータ回路４３０に対して出力する。当該遅延は、衛星から送信される測位信号に含まれるコードの１チップ以内である。
【００５９】
並列コリレータ回路４３０は、測位信号の伝播に関し生じ得る遅延を検出するための処理を、同時に実行可能なように並列に配列された複数のコリレータ４３２−１〜４３２−ｎを含む。各コリレータは、ハードウェアにより実現されている。また、当該コリレータは、演算処理を実行するプロセッサと、相関を算出するためのプログラムとを用いてソフトウェア的に実現されてもよい。各コリレータは、複数の人工衛星１０２，１０４，１０６からの測位信号の可能な伝播遅延時間に各々対応している。したがって、前述の信号が並列コリレータ回路４３０に入力された後、各コリレータは、局所的に発生されるＰＲＮコードとの相関を取るための処理を実行することにより、複数の衛星から送信された測位信号の伝播遅延時間（局所的に発生するＰＲＮコードに対する当該信号の位相遅れに相当）を平行して計算することができる。
【００６０】
並列コリレータ回路４３０からの出力は、インテグレータ４３４−１において、たとえば、ＰＲＮコードの１周期ごとに、同相成分（いわゆる「Ｉ成分」）および直交成分（いわゆる「Ｑ成分」）について位相をそろえて（コヒーレントに）複数のＰＲＮコードの期間にわたって累算される。各インテグレータ４３４−１〜４３４−ｎからの各々の出力は、演算器（図示しない）において、平方処理され、そして絶対値が取り出される。取り出された出力は、累算器（図示しない）によって、ノンコヒーレントに累算される。当該累算器での累算処理の後、信号中のノイズが抑制され、上記位相遅れに相当するコリレータの出力がピークとして観測され、メモリ４６０に格納される。
【００６１】
すなわち、図１に示される例によると、搬送波Ｃ（１）〜Ｃ（３）について、並列コリレータ回路４３０により相関を計算した場合、３つの人工衛星１０２，１０４，１０６からの信号が並列に計算されることにより、各信号に応じたピークが検出される。
【００６２】
これにより、特定の人工衛星１０２，１０４，１０６からの測位信号の位相遅れ、すなわち、測位信号の伝搬遅延時間がわかる。また、メモリ４６０に予め格納されている情報に基づいて、各人工衛星についての軌道情報は導出できる。ここで受信された信号に基づく軌道情報から特定される衛星の位置の組み合わせは、有限個である。したがって、従来のたとえばＧＰＳ信号処理と同様にして、ＧＰＳ受信機４００の位置を特定するための演算が可能になる。この演算は、後述するように、たとえばＣＰＵ４５０によって実行される。
【００６３】
ここで、ある局面における並列コリレータ回路４３０の動作の一例をさらに詳細に説明すると、以下の通りである。
【００６４】
中間周波数のＩＦ入力サンプルがＡＤＣ４１０において、数値制御オッシレータ（以下、ＮＣＯと称す。）からの出力と積算され、Ｉ成分およびＱ成分が分離される。続いて、ＡＤＣ４１０の出力は、相関処理を行なうのに適したサンプルレートで、リサンプラー（図示しない）でリサンプリングされる。このリサンプリングのレートは、第２のＮＣＯ（図示しない）により決定される。第２のＮＣＯの出力は、到来信号について、ＧＰＳ受信機４００の粗い位置情報と上記放送暦とから予め期待される擬似距離に基づいてプログラムされている。
【００６５】
リサンプラーの出力は、受信した測位信号と見通せる位置にある人工衛星１０２，１０４，１０６に対する参照波形（ＰＲＮコード）の組との間の畳み込み（convolution）を計算するコリレータ４３２−１〜４３２−ｎに入力される。各チャネルは、複数の遅延器（図示しない）を含む。演算ロジックブロック（図示しない）は、入力データの全特徴期間と所望の衛星に対する完全なＰＲＮコード列との間の相関を計算する。ここで、「全特徴期間（エポック）」とは、たとえば、ＰＲＮコードの１周期に相当する期間であり、ＰＲＮコードの１周期が１０２４チップ（ビット）であるとき、１チップあたり２サンプルがあるときは、２０４６サンプルの期間に相当する。
【００６６】
並列コリレータ回路４３０が作動する各クロック周期において、特定の１つの遅延時間に対する新たな相関値の計算結果が生成され、メモリ４６０に格納される。したがって、全特徴期間の終了後には、メモリ４６０には、全ての可能な遅延に対する相関結果の完全な組が格納されていることになる。この相関結果列は、ＰＲＮコード生成器において局所的に生成された参照波形と入力信号との間の畳み込みである。
【００６７】
このようにして、インテグレータ４３４−１〜４３４−ｎと累算器（図示しない）における累算処理という、２つの時間平均化処理により、検出感度の向上が図られる。
【００６８】
上述のような並列コリレータ回路４３０の構成により、後述するように、測位信号の一態様であるＧＰＳ信号の主フレームは３０秒の期間を有するにも関わらず、各衛星からの遅延時間は、たとえば、１秒以下で特定することができる。したがって、受信された当該ＧＰＳ信号から直接に航法メッセージを抽出する必要のある方式に比べて、高速に位置の算出処理を行なうことができる。
【００６９】
図６を再び参照して、ＣＰＵ４５０は、メモリ４６０に格納されている情報と並列コリレータ回路４３０から出力される情報とに基づいて、受信装置４００の位置を特定するための演算処理を実行する。この処理は周知であるため、ここではその説明は繰り返さない。また、ＣＰＵ４５０は、ディスプレイ４７０に画像を表示するためのデータを生成する処理を実行する。この処理は、たとえば、算出された位置情報と別途取得される画像データとに基づいて表示用のデータを生成する処理である。表示用のデータは、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）（図示しない）に格納される。ディスプレイ４７０は、そのデータに基づいて画像を表示する。
【００７０】
図７を参照して、本実施の形態に係る送信装置２００から測位のための信号を受信可能な受信装置の制御構造について説明する。図７は、その装置の一態様であるＧＰＳ受信機４００が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【００７１】
ステップＳ７１０にて、ＧＰＳ受信機４００は、アンテナ４０２を介して測位のための信号を受信する。ステップＳ７２０にて、ＧＰＳ受信機４００は、並列コリレータ回路４３０において、受信された信号とコードとをマッチングする。ステップＳ７３０にて、ＧＰＳ受信機４００は、並列コリレータ回路４３０において、内部で生成されたレプリカコードと受信されたコードとをマッチングする。
【００７２】
ステップＳ７４０にて、ＧＰＳ受信機４００は、並列コリレータ回路４３０において、搬送波の位相を特定する。すなわち、ＧＰＳ受信機４００は、送信装置２００において変調された測位信号と同じ波形の信号を発生し、その信号の位相をずらせた信号を有限個生成し、いわゆるマルチコリレータ技術を用いて、位相が完全に一致する信号を検出する。これにより、測位信号は、その信号の位相レベルで、すなわちコードを構成するビット内の位相レベルで特定される。
【００７３】
ステップＳ７５０にて、ＧＰＳ受信機４００は、ＣＰＵ４５０に対して位置情報を算出させる。ステップＳ７６０にて、ＧＰＳ受信機４００は、ディスプレイ４７０に位置情報を出力させる。
【００７４】
そこで、本実施の形態に係る送信装置のように、上述のように、搬送波を変調することにより、特定されたコードの搬送波に関し、位相レベルで不確定さを解消することができる。
【００７５】
以上のようにして、本実施の形態に係る送信装置２００は、コードと乗算される信号を変調する。この変調は、局部発振信号の周波数を連続的に変更するようにして行なわれる。たとえば変調前の信号に対して、鋸波形の信号あるいは周期的に変動する信号（図３）を与えることにより、このような変調が実現される(図４）。
【００７６】
送信装置２００がＧＰＳとして実現される場合には、航法メッセージ、Ｃ／Ａコード、あるいはＰコードと、ＶＯＣ２２０からの信号とが、乗算される。乗算された信号は、その後送信される。乗算された信号が送信装置２００から送信されると、その信号を受信するＧＰＳ受信機４００は、同様にして変調された信号（いわゆるレプリカ信号）を内部で発生させ、その信号と受信された信号とをマッチングさせる。
【００７７】
このようにして、特定の人工衛星に搭載されている送信装置２００から送信されたＣ／Ａコードのコードパターンが特定されると、ＧＰＳ受信機４００は、いわゆるマルチコリレータ技術を用いて、搬送波の位相を遅延させた複数の信号を用いて、搬送波の位相を検出する。このようにすると、多重解の不確定さを特定のコードパターンを有するＣ／Ａコードのレベルから、当該Ｃ／Ａコードの位相レベルにまで少なくすることができる。これにより、多重解の不確定さを少なくすることができる、測位のための信号を送信する装置を提供することができる。
【００７８】
また、不確定さが少なくなるため、いわゆる単独測位においても測定値の精度を高めることができる。その結果、たとえば参照地点との間で同時に測位を行なうことなく、ＧＰＳ受信機４００は、正確な位置情報を算出することができる。すなわち、ＧＰＳ受信機４００は、４つの衛星からの信号を用いて３次元の位置情報を取得することができる。あるいは、ＧＰＳ受信機４００は、３つの衛星からの信号を用いて２次元の位置情報を取得することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態に係る送信装置２００からの信号を受信するＧＰＳ受信機４００は、上述の態様に限られない。すなわち、ＧＰＳ受信機４００は、以前に取得した同一の衛星からのＰＲＮ信号を格納しておいてもよい。この信号は、当該受信機と人工衛星との間におけるドップラー効果による周波数の変移を表わす情報、時刻情報のずれを表わす情報等を含む。このような信号を用いることにより、受信機と人工衛星との間における相対速度を考慮しつつ、単独測位を実現することができる。
【００８０】
すなわち、ＧＰＳの利用者の受信機が移動している場合も静止している場合も、当該受信機と人工衛星との間の相対速度が生じる。したがって、人工衛星からの信号には、いわゆるドップラー効果に基づく周波数の変移が生じる。周波数の変移は、高周波の搬送波程大きくなる。当該変移Δｆは、算式Δｆ＝ｆρ’／ｃとして表わされる。したがって、当該変移を用いて、人工衛星から信号を受信した後に前述の処理を実行する際、当該変移を用いてデータを補正することにより、誤差の発生を抑制することができる。
【００８１】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る送信装置は、メモリに格納されているデータを補正するデータを受信する機能とそのデータに基づいて補正されたデータを生成する機能とを有する点で、前述の第１の実施の形態と異なる。
【００８２】
図８を参照して、本実施の形態に係るシステムについて説明する。図８は、測位のための信号と誤差を補正する情報とを送信可能な送信装置１０００−１，１０００−２，１０００−３を含むシステム９００の概略の構成を表わすブロック図である。なお前述の第１の実施の形態における構成と同一の構成には、同一の参照番号を付してある。それらの機能および作用も同じである。したがって、ここではそれらについての説明は繰り返さない。
【００８３】
システム９００は、人工衛星１０２に搭載された送信装置１０００−１と、人工衛星１０４に搭載された送信装置１０００−２と、人工衛星１０６に搭載された送信装置１０００−３とを含む。以下、各送信装置を総称する場合は、送信装置１０００という。システム９００は、さらに、誤差を補正するための情報を送信装置１０００に送信可能な参照サーバ１１００を含む。参照サーバ１１００は、通信回線（図示しない）に接続されている。
【００８４】
図９を参照して、本実施の形態に係る送信装置１０００について説明する。図９は、送信装置１０００のハードウェア構成を表わすブロック図である。なお前述の第１の実施の形態における構成と同一の構成には、同一の参照番号を付してある。それらの機能および作用も同じである。したがって、ここではそれらについての説明は繰り返さない。
【００８５】
送信装置１０００は、図２に示される構成に加えて、アンテナ１０１０と、受信部１０２０と、取得部１０３０と、メモリ１０４０と、乗算器１０６０とを含む。受信部１０２０は、アンテナ１０１０を介して、参照サーバ１１００から送信された、補正のためのデータが含まれる信号を受信する。受信された信号は、取得部１０３０に入力される。取得部１０３０には、その信号から補正のためのデータを抽出して、メモリ１０４０の所定の領域に順次格納する。補正のためのデータは、後述するように、たとえば軌道情報補正データ、時刻補正データ、電離層補正データ等を含む。これらのデータは、受信部１０２０により受信された都度、メモリ１０４０の所定の領域に格納される。
【００８６】
乗算器１０６０は、メモリ２５０に格納されている航法メッセージと、メモリ１０４０に格納されている補正のためのデータと、乗算器２４０から出力される搬送波とに基づいて、送信用の信号を生成し、生成した信号を送信部２８０に送出する。送信部２８０は、前述の処理と同様にして、アンテナ２９０を介して、その信号を発信する。
【００８７】
図１０を参照して、本実施の形態に係る参照サーバ１１００について説明する。図１０は、参照サーバ１１００のハードウェア構成を表わすブロック図である。参照サーバ１１００は、たとえばデータの演算機能と通信機能とを有するコンピュータ等によって実現される。
【００８８】
参照サーバ１１００は、制御部１１１０と、入力部１１２０と、クロック１１３０と、通信部１１４０と、ハードディスク１１５０と、送信部１１６０と、アンテナ１１７０とを含む。ハードディスク１１５０は、領域１１５２〜１１５８を含む。
【００８９】
制御部１１１０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）により実現される。制御部１１１０は、データの演算機能と通信機能とを実現するための処理を制御する。制御部１１１０は、入力部１１２０あるいは通信部１１４０を介して入力されたデータをハードディスク１１５０の所定の領域に格納する。制御部１１１０は、クロック１１３０からの時刻情報に基づいて定期的に、あるいはハードディスク１１５０におけるデータの更新の検知に応答して、補正のためのデータを生成し、そのデータを送信する。
【００９０】
入力部１１２０は、キーボード、マウスその他の装置により実現される。クロック１１３０は、時刻情報を取得し、制御部１１１０に出力する。制御部１１１０は、その時刻に基づいて、たとえば周期的な送信処理を実行し、あるいはハードディスク１１５０におけるデータの定期的な更新処理を実行する。
【００９１】
通信部１１４０は、インターネットその他の通信回線（図示しない）に接続され、定期的にあるいはリアルタイムで、測位のために必要な情報の入力を受ける。入力されたデータは、ハードディスク１１５０に格納される。当該情報は、人工衛星１０２，１０４，１０６の軌道情報（エフェメリス、アルマナック）、軌道情報を補正するためのデータ、時刻情報を補正するためのデータ、電離層情報を補正するためのデータ等を含む。
【００９２】
ハードディスク１１５０は、各領域に上記の各データを格納する。たとえばエフェメリスは、領域１１５２に格納される。軌道情報の補正データは、領域１１５４に格納される。時刻補正データは、領域１１５６に格納される。電離層補正データは、領域１１５８に格納される。なお、各データが格納される場合には、クロック１１３０からの時刻情報に関連付けられてもよい。このようにすると、更新された情報の履歴が合わせて保存されるため、データ異常時の分析等を効率的に実行することができる。
【００９３】
送信部１１６０は、制御部１１１０からの指令に基づいて、生成された信号の出力を高めて、その信号を発信する。この信号は、アンテナ１１７０を介して放射される。
【００９４】
次に、図１１を参照して、参照サーバ１１００の制御構造について説明する。図１１は、参照サーバ１１００の制御部１１１０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。この処理は、人工衛星に向けて補正のためのデータを送信する処理である。この処理は、たとえば一定時間ごとに実行される場合もあれば、ハードディスク１１５０における各情報のいずれかが更新される都度実行される場合もある。ここでは、データが更新された場合について説明する。
【００９５】
ステップＳ１２１０にて、参照サーバ１１００の制御部１１１０は、外部からの補正用のデータの入力を受ける。ステップＳ１２２０にて、制御部１１１０は、ハードディスク１１５０の所定の領域に、入力された補正用データを格納する。ステップ１２３０にて、制御部１１１０は、ハードディスク１１５０から、補正用データを読み出す。ステップＳ１２４０にて、制御部１１１０は、各人工衛星に送信するためのデータを生成する。ステップＳ１２５０にて、制御部１１１０は、送信部１１６０を介して、生成したデータを送信する。これにより、地上に設置された参照サーバ１１００から、予め定められた軌道を航行する人工衛星１０２，１０４，１０６に、補正用のデータが送信される。
【００９６】
ここで、図１２を参照して、参照サーバ１１００から送信される補正用データの構造について説明する。図１２は、補正用データ１３００のパケット構成を概念的に表わす図である。
【００９７】
補正用データ１３００は、領域１３１０〜１３６０を含む。送信ヘッダは、領域１３１０に格納されている。エフェメリスデータは、領域１３２０に格納されている。軌道情報の補正データは、領域１３３０に格納されている。時刻補正データは、領域１３４０に格納されている。電離層補正データは、領域１３５０に格納されている。フレームチェックシーケンスデータ（ＦＣＳ）は、領域１３６０に格納されている。なお、参照サーバ１１００から送信されるデータの構成は、図１２に示されるものに限られない。たとえば、軌道情報として、エフェメリスデータに加えて、アルマナックが含まれていてもよい。
【００９８】
図１３を参照して、本実施の形態に係る送信装置１０００の制御構造について説明する。図１３は、送信装置１０００が補正のためのデータを、参照サーバ１１００から受信する処理の手順を表わすフローチャートである。なお、この処理は測位のための信号を送信する処理とは独立して実行される。
【００９９】
ステップＳ１４１０にて、送信装置１０００は、アンテナ１０１０を介して参照サーバ１１００によって送信された信号を受信する。参照サーバ１１００は、たとえば地上の管制局に設置されている。ステップＳ１４２０にて、送信装置１０００は、取得部１０３０によって、受信した信号に含まれるデータを取得し、メモリ１０４０の所定の領域に格納する。このとき、受信された時刻が、各データに関連付けられて格納される。このようにして、送信装置１０００は、測位のために用いられるデータを補正するためのデータを取得することができる。
【０１００】
図１４を参照して、本実施の形態に係る送信装置１０００の制御構造についてさらに説明する。図１４は、測位信号を送信するために送信装置１０００が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。なお、前述した各処理と同一の処理には同一のステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらについての説明は繰り返さない。
【０１０１】
ステップＳ１５４０にて、送信装置１０００の乗算器１０６０は、メモリ１０４０に格納されている補正のためのデータとメモリ２５０に格納されている航法メッセージとに基づいて乗算器２４０からの信号を変調して、送信部２８０に対して送出する。出力された信号は、前述の処理と同様にしてアンテナ２９０を介して宇宙空間に発信される。このようにして放射された信号は、測位のための信号に加えて補正用のデータを含むため、以下に説明するように、その信号を受信する受信機は、そのデータを用いて測定値を補正することができるため、測定値に含まれる誤差が小さくなる。その結果、算出された位置情報の精度が良好になる。
【０１０２】
図１５を参照して、本実施の形態に係る送信装置１０００により送信された信号を受信可能なＧＰＳ受信機の構成について説明する。図１５は、当該ＧＰＳ受信機が備えるＣＰＵ４５０の機能的構成を表わすブロック図である。これらの機能は、たとえばメモリ４６０に格納されているプログラムが実行されることにより実現される。なお、このようなＧＰＳ受信機は、たとえば図６に示される構成において、ＣＰＵ４５０を搭載することによって、実現される。
【０１０３】
ＣＰＵ４５０は、データの入出力を行なう入出力部１６１０と、入力されたデータから補正のためのデータを取得する抽出部１６２０と、抽出されたデータに基づいて位置情報を較正する較正部１６３０とを含む。
【０１０４】
並列コリレータ回路４３０（図６）から出力された信号は、入出力部１６１０を介してＣＰＵ４５０に入力される。入力されたデータは、測位のための演算処理に用いられる補正用のデータを含む。抽出部１６２０は、入力されたデータから、その補正用のデータを取り出す。較正部１６３０は、その補正用のデータを用いて、第１の実施の形態において取得されたコードを補正する。ＣＰＵ４５０は、その補正されたコードを用いて、ＧＰＳ受信機４００の位置情報を算出する。このようにすると、ＧＰＳ受信機４００は、誤差が少ない位置情報を取得することができる。
【０１０５】
図１６を参照して、本実施の形態に係るＧＰＳ受信機４００の制御構造について説明する。図１６は、ＣＰＵ４５０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。なお、図７に示される処理と同一の処理には同一のステップ番号を付してある。したがって、ここでは、それらについての説明は繰り返さない。
【０１０６】
ステップＳ１７５０にて、ＣＰＵ４５０は、並列コリレータ回路４３０からの信号に基づいて、その信号に含まれる補正のためのデータを抽出する。ステップＳ１７６０にて、ＣＰＵ４５０は、その抽出されたデータと並列コリレータ回路４３０により取得された位置データとに基づいて補正後の位置データを算出する。ステップＳ７６０にて、ＣＰＵ４５０は、ディスプレイ４７０に対してその位置データを出力させる。
【０１０７】
以上のようにして、本実施の形態に係る送信装置１０００によると、管制局その他の外部から取得した補正のためのデータは、予め格納されている。送信装置１０００は、そのデータを航法メッセージ、Ｃ／Ａコード等とともに送信する。このような信号を受信するＧＰＳ受信機４００は、位置情報の算出に際し、当該補正のためのデータを用いる。算出される位置情報は、そのデータに関連する誤差が除去されたものとなる。したがって、ＧＰＳ受信機４００と人工衛星との間の相対速度に基づく誤差が除去された位置情報が算出される。これにより、高精度な測位のための信号を送信することができる送信装置を提供することができる。
【０１０８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施の形態に係る送信装置を備えた衛星測位システムの構成を概略的に表わす図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る送信装置２００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図３】送信装置２００において生成される鋸波の波形を表わす図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る送信装置２００において生成される信号の波形を概念的に表わす図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る送信装置２００が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【図６】送信装置２００により送信された測位のための信号を受信可能なＧＰＳ受信機４００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図７】送信装置２００から測位のための信号を受信するＧＰＳ受信機４００が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るシステム９００の概略の構成を表わすブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る送信装置１０００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る参照サーバ１１００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る参照サーバ１１００の制御部１１１０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【図１２】参照サーバ１１００から送信される補正用データのパケット構成を概念的に表わす図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る送信装置１０００が実行する処理の手順を表わすフローチャート（その１）である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る送信装置１０００が実行する処理の手順を表わすフローチャート（その２）である。
【図１５】送信装置１０００により送信された信号を受信可能なＧＰＳ受信機が備えるＣＰＵ４５０の機能的構成を表わすブロック図である。
【図１６】ＧＰＳ受信機が備えるＣＰＵ４５０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１０】
１０２，１０４，１０６  人工衛星、２００，２００−１，２００−２，２００−３，１０００  送信装置、２１０，４２０  ＯＣＸＯ、２２０，４２２  ＶＣＯ、２３０  コードジェネレータ、２４０，２６０，１０６０  乗算器、２５０，４６０，１０３０  メモリ、２８０，１１６０  送信部、２９０，４０２，１０１０，１１７０  アンテナ、４００  ＧＰＳ受信機、４０４  ローノイズ増幅器、４０６  ダウンコンバータ、４０８  中間増幅器、４１０  ＡＤＣ、４２４  遅延回路、４３０  並列コリレータ回路、４３２−１〜４３２−ｎ  コリレータ、４３４−１〜４３４−ｎ  インテグレータ、４５０  ＣＰＵ、４７０  ディスプレイ、１０２０  受信部、１０３０  取得部、１１００  参照サーバ、１１１０  制御部、１１２０  入力部、１１３０  クロック、１１４０  通信部、１１５０  ハードディスク、１２１０  入出力部、１２２０  抽出部、１２３０  補正部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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