(57)【要約】本発明の複数の実施例は、複数の送信機と少なくとも一つの受信機とを有する位置決定システムを提供する。各々の送信機が個別で周期的に繰り返される要素を含む信号を送信し、受信機は基準信号を受信する。受信された基準信号に基づき、位置決定システムは、次のように受信器の推定位置を特定する。送信機のセット内の各送信機に対して、システムは、受信された基準信号と、送信機の周期的繰り返し要素のレプリカとの間の位相オフセットを計算する。システムはまた、受信機の近似位置と、受信された信号の近似受信時間を特定する。次にシステムは特定された近似位置及び時間また計算された位相オフセットを用い、送信機のセットのための擬似距離を計算する。最終的に、計算された疑似距離を用いることで、システムは受信機の推定位置を特定する。
2004515766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全地球測位方法であって、
ａ）  ＧＰＳ信号を受信するために全地球測位システム（”ＧＰＳ”）受信機を用いる過程と、
ｂ）  前記受信したＧＰＳ信号上で信号のトラッキングを実行することなく、ＧＰＳ衛星に対する擬似距離を計算する過程と、
ｃ）  前記ＧＰＳ受信機の推定位置を特定するべく、前記計算された擬似距離を用いる過程とを含む方法。
【請求項２】
更に、
ａ）  前記受信したＧＰＳ信号の信号トラッキングを実行することなく、少なくとも２つの別個のＧＰＳ衛星に対する擬似距離を計算する過程と、
ｂ）  前記ＧＰＳ受信機の前記推定位置を特定する目的で三角測量を実行するべく、前記計算された擬似距離を用いる過程とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ＧＰＳ受信機がＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ衛星がコードを繰り返して送信することを特徴とする、前記ＧＰＳ受信機及び前記ＧＰＳ衛星に対する擬似距離計算方法であって、
ａ）  前記受信したＧＰＳ信号と前記衛星のコードのレプリカとの間の、前記コードの特定セグメントに対応するような位相オフセットを特定する過程と、
ｂ）  ＧＰＳ受信機の近似位置を特定する過程と、
ｃ）  前記受信したＧＰＳ信号に対する近似時間を特定する過程と、
ｄ）前記計算された位相オフセット、前記のＧＰＳ受信機近似位置、及び前記近似時間に基づいて、前記ＧＰＳ衛星に対する前記擬似距離を計算する過程とを含む方法。
【請求項４】
前記のＧＰＳ受信機近似位置が、実際の受信機位置より１５０Ｋｍの範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記受信機が時間を保持するクロックを有し、
更に前記受信機クロック時間をＧＰＳ時間の所定の時間間隔内に保持する過程を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記受信機クロック時間を保持する過程が、基準クロックによって生成された時間と合致させる目的で、前記受信機クロック時間を同期させる過程を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記受信機クロック時間を同期させる過程が、前記基準クロックによって生成された時間と合致させる目的で、前記受信機クロック時間を周期的に同期させる過程を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記所定の時間間隔が１ミリ秒であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
受信機が特定の時間に開始される基準信号を受信し、送信機が周期的に繰り返される要素を有する信号を送信することを特徴とする、前記受信機及び前記送信機に対する擬似距離計算方法であって、
ａ）  前記受信した基準信号と前記送信機の信号の周期的繰り返し要素のレプリカとの間の、前記周期的に繰り返される要素の特定セグメントに対応するような位相オフセットを特定する過程と、
ｂ）  前記特定セグメントの前記長さを計算する過程と、
ｃ）  前記特定のセグメントを送信した後の前記特定の時間までに、前記特定の衛星が送信した周期的に繰り返される完全な要素の前記長さを計算する過程と、
ｄ）  前記計算された長さに基づいて前記擬似距離を計算する過程とを含む方法。
【請求項１０】
前記擬似距離を計算する過程が、前記計算された長さを合計する過程を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記位相オフセットを特定する過程が、前記受信した信号と前記送信機信号の周期的に繰り返される要素のレプリカとを様々な位相オフセットで相互に関係付ける過程を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記周期的に繰り返される完全な要素の長さを計算する過程が、
ａ）  前記特定セグメントの後に前記特定の時間までに前記特定の衛星が送信した周期的に繰り返される完全な要素の数を計算する過程と、
ｂ）  前記計算された数と、前記周期的に繰り返される完全な要素の長さとを乗じる過程とを含む事を特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記送信機がＧＰＳ衛星の一部であり、前記受信機がＧＰＳ受信機であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記衛星がクロックを有し、前記クロックが幾らかの誤差量だけＧＰＳクロックと異なることを特徴とする方法であって、更に、
ａ）  前記衛星のクロック誤差量を特定する過程と、
ｂ）  誤差補正因子を生成する過程と、
ｃ）  前記誤差補正因子を前記擬似距離計算過程で考慮する過程とを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
更に、
ａ）  誤差補正因子の生成過程が、前記誤差量と光速とを乗じる過程を含むことと、
ｂ）  前記誤差補正因子を考慮する過程が、前記誤差補正因子を前記計算された擬似距離へ追加する過程を含むこととを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記擬似距離を計算する過程が、更に、
ａ）  前記衛星に対する大気遅延補正因子を計算する過程と、
ｂ）  前記補正因子を前記擬似距離の計算過程で考慮する過程とを含む事を特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記補正因子を考慮する過程が、前記補正因子を前記計算された擬似距離へ追加する過程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
各々の特定のＧＰＳ衛星が特定の前記ＧＰＳ衛星で特有の周期的に繰り返されるコードを含む信号を送信し、ＧＰＳ受信機が特定の時間に開始される信号を受信することを特徴とする、複数の前記ＧＰＳ衛星及び前記ＧＰＳ受信機を有する全地球測位システム（“ＧＰＳ”）に対するＧＰＳ受信機の推定位置を特定する方法であって、
ａ）  前記ＧＰＳ衛星のセット中の各ＧＰＳ衛星に対する、
１）  前記受信信号と前記衛星のコードのレプリカとの間の、前記特定の衛星コードの特定セグメントに対応するような位相オフセットを決定する過程と、
２）  前記コードセグメントの前記長さを計算する過程と、
３）  前記コードセグメントの後に前記特定の時間までに前記特定の衛星が送信した完全なコードの前記長さを計算する過程と、
４）  前記計算された長さに基づいて前記特定の衛星に対する擬似距離を計算する過程と、
ｂ）  前記計算された擬似距離を用いることで、前記受信機の前記推定位置を特定する過程とを有する方法。
【請求項１９】
各々の特定の衛星に対する前記擬似距離の計算過程が、前記特定の衛星に対する前記計算された長さを合計する過程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
各々の特定の衛星に対する前記位相オフセットを特定する過程が、前記受信したＧＰＳ信号と前記特定の衛星コードのレプリカとを様々な位相オフセットで互いに関係付ける過程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
各々の特定の衛星に対する前記完全なコードの長さを計算する過程であって、
ａ）  前記コードセグメントの後に前記特定の時間までに前記特定の衛星が送信した完全なコードの数を計算する過程と、
ｂ）  前記計算された完全なコードの数と、前記衛星コードの前記長さとを乗じる過程とを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
各々の衛星がクロックを有し、前記クロックが幾らかの誤差量だけＧＰＳクロックと異なることを特徴とする方法であって、さらに、
各々の特定の衛星に対して、
ａ）  前記特定の衛星のクロック誤差量を特定する過程と、
ｂ）  誤差補正因子を生成する過程と、
ｃ）  前記誤差補正因子を前記特定の衛星に対する前記擬似距離計算過程で考慮する過程を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
更に、
ａ）  誤差補正因子を生成する過程が、前記誤差量と光速とを乗じる過程を含み、
ｂ）  前記誤差補正因子を考慮する過程が、前記誤差補正因子を前記特定の衛星に対する前記計算された擬似距離へ追加する過程とを含むこととを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
各々の特定の衛星に対する前記擬似距離を計算する過程が、更に、
ａ）  前記特定の衛星に対する大気遅延補正因子を計算する過程と、
ｂ）  前記補正因子を、前記特定の衛星に対する前記擬似距離を計算する過程で考慮する過程とを有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記補正因子を考慮する過程が、前記補正因子を前記特定の衛星に対する前記計算された擬似距離へ追加する過程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、位置−決定方法及び装置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
多くのアプリケーションにおいて、その環境中の位置を予測することが必要である。今日、多くの位置決定システムがこの課題のために提案されてきた。そのようなシステムの一つが、全地球測位システム（ＧＰＳ）である。このシステムは、地球の軌道上の複数の衛星を含む。また、地球上には、ステーションをモニターするＧＰＳ受信器及びディファレンシャルＧＰＳ受信器を有する。
【０００３】
ＧＰＳ衛星は、ＧＰＳ受信器が地球上での自身の位置を予測可能である信号を送信する。ＧＰＳ衛星信号は、典型的には、（１）搬送波信号、（２）擬似ランダム雑音（ＰＲＮ）コード、（３）ナビゲーションデータを合成したものを含む。ＧＰＳ衛星は、２種類の搬送波周波数で伝送する。第一の搬送波周波数は、約１５７５．４２ＭＨｚであるのに対して、第２の周波数は約１２２７．６０ＭＨｚである。第２の搬送波周波数は主として軍事的アプリケーションのために用いられている。
【０００４】
各々の衛星は、第１の搬送波信号を変調する目的で２つのＰＲＮコードを用いる。第１のコードはｃｏａｒｓｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ（Ｃ／Ａ）コードである。このコードはチップ（ｃｈｉｐ）と呼ばれる連続する１０２３のエレメントであり、それは約１ＭＨｚレートで変調される。第２のコードはｐｒｅｃｉｓｅ（Ｐ）コードであり、７日周期で繰り返され、１０ＭＨｚレートで変調される。異なった衛星によって送信されるＧＰＳ信号を区別するために、異なるＰＲＮコードが異なる衛星へとアサインされる。
【０００５】
ナビゲーションデータは第１の搬送波信号及びＰＲＮコードに重ね合わされる。ナビゲーションデータは一連の５つのフレームとして送信される。各フレームは長さ６秒であり、いつフレームが送信されたかというタイムスタンプを有する。また、ナビゲーションデータのフレームは、衛星のクロック誤差、衛星の軌道（即ち位置推算表データ）、及びその他のシステムステータスデータに関する情報を提供する。ＧＰＳ衛星はその高さ、位置、及びスピードにおける位置推算表誤差をモニターするモニタリングステーションよりの位置推算表データを受信する。
【０００６】
ＧＰＳ衛星によって送信される信号を基に、ＧＰＳ技術は、典型的には三角測量法を用いることでＧＰＳ受信器の位置を予測する。それは通常１．５７５４２ＧＨｚの周波数において、少なくとも４つの衛星信号の補足及びトラッキングを要求する。ＧＰＳ信号の補足はしばしば、様々な位相オフセット及びドップラー変位した周波数中の受信したＧＰＳ信号と各衛星のＣ／Ａコードとの間の対比計算を伴う。コード位相及び位相の遅延は、別名で位相オフセットと呼ばれる。各衛星に対するＧＰＳ補足技術は、結果として対比値を生じる位相オフセット及びドップラー変位周波数は勿論のこと、最大の計算された対比値を記録する。ＧＰＳ補足技術は次に、結果として最も高く記録された対比値を生じる複数の衛星（例えば４つの衛星）を識別する。
【０００７】
信号を補足した後、信号トラッキングプロセスが、それら衛星のための記録された対比値に関係する位相オフセット及びドップラー値中の識別された衛星からの信号をデコードする。具体的には、信号トラッキングプロセスは識別された衛星に対する識別された位相オフセット及びドップラー値を用い、識別された衛星の各々のナビゲーションデータを抽出する。抽出されたデータの一部は、タイムスタンプ情報である。
【０００８】
抽出された時間データより、信号トラッキングプロセスは受信器及び識別された衛星の間の距離を計算し得る。とりわけ、衛星の信号の送信遅延（即ち信号が衛星より受信器に向かって移送される時間）が、受信器が衛星の信号を受信した時間より衛星の送信開始時間（即ち衛星の抽出されたタイムスタンプ）を差し引くことで計算されてもよい。次に、受信器と衛星との距離が、光速と衛星の信号送信遅延時間とを乗ずることで計算され得る。受信器と衛星との間の予測距離若しくは正確な距離が、衛星の疑似距離としてしばしば研究される。
【０００９】
信号のトラッキングの後、典型的には計算された疑似距離と衛星の位置とを基に、三角測量プロセスがＧＰＳ受信器位置を計算する。信号の補足の際特定された各衛星の位置は、衛星位置推算表データより計算される。理論上、三角測量は疑似距離と３つの衛星のみの位置計算を要求する。しかし三角測量法は、しばしば、受信器のクロックにおける誤りのために、４つの衛星位置と疑似距離とを用いる。
【００１０】
複数のＧＰＳシステムはまた、ディファレンシャルＧＰＳ技術を用いることでその正確さを改善する。そのような技術は、既知の場所におけるディファレンシャルＧＰＳ受信器の操作を要求する。それらの位置を計算するためにタイミング信号を用いる通常のＧＰＳ受信器とは異なって、ディファレンシャルＧＰＳ受信器は信号経路（ｐａｔｈ）によってタイミング誤差を計算するべく、既知の場所を用いる。これらディファレンシャルＧＰＳレシーバは、ＧＰＳ信号の移動にかかる時間を決定し、また実際の時間との比較を行う。それらの比較を基に、ディファレンシャルＧＰＳレシーバは”誤差補正”因子を生成し、それは近くのＧＰＳ受信器へとリレーされる。ＧＰＳ受信器は、次にそれらの誤差を送信遅延計算に入れる。
【００１１】
信号のトラッキングは複数の不利益を有する。例えばそれは煩雑な計算であり、それ故多大な時間を要する。また信号のトラッキングは、タイムスタンプが６秒の長さのナビゲーションデータフレームに埋め込まれている時、選択された衛星のタイムスタンプを抽出するのに最悪６秒、また平均でも３秒を要する。この要求が、位置決定プロセスのスピード低下を招く。最終的には信号のトラッキング及び信頼性をもったデータデコーディングは、補足に必要とされるよりもさらに高い信号パワーを要求する。このことは、室内若しくは都市環境におけるようにＧＰＳ信号が減衰される場合の重大な障害となってしまう。
【００１２】
それ故ＧＰＳ受信器の位置を迅速に識別することが可能な全地球測位システムが必要とされる。ＧＰＳ受信器の位置を識別するために少量の受信ＧＰＳデータのみを必要とする全地球測位システムもまた必要とされる。更に一般的には、複数の若しくは全ての上述された必要性を処理する位置決定システムが必要とされる。
【００１３】
（発明の概要）
本発明の複数の実施例は、複数の送信機と少なくとも一つの受信機とを有する位置決定システムを提供する。各々の送信機が個別で周期的に繰り返される要素を含む信号を送信し、受信機は基準信号を受信する。受信された基準信号に基づき、位置決定システムは、次のように受信器の推定位置を特定する。送信機のセット内の各送信機に対して、システムは、受信された基準信号と、送信機の周期的繰り返し要素のレプリカとの間の位相オフセットを計算する。システムはまた、受信機の近似位置と、受信された信号の近似受信時間を特定する。次にシステムは特定された近似位置及び時間また計算された位相オフセットを用い、送信機のセットのための擬似距離を計算する。最終的に、計算された疑似距離を用いることで、システムは受信機の推測位置を特定する。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、位置決定方法及び装置を提供する。以下の説明では、説明の目的で多数の詳説が示されている。しかしながら、当業者は、これら特定の詳説を用いることなしに本発明が実行され得ることを理解されるであろう。例えば、いくつかの実施例では本発明は以下に、全地球測位システム（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に言及して説明されている。当業者は、本発明の別の実施例では、別の種類の位置決定システムが用いられることを理解されるであろう。別の例では公知の構造及びデバイスは、本発明の説明が不必要な詳説によって不明瞭にならないようにブロックダイヤグラムの形態で示されている。
【００１５】
本発明のいくつかの実施例は、受信機が受信した「参照信号（基準信号）」から位置決定を行うような位置決定システムである。本明細書中で用いているように、参照信号は位置情報が得られるようなあらゆる種類の信号を意味している。それゆえに、参照信号は、ＧＰＳ（「ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ」）信号、ＣＤＭＡ（「ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ」）信号、ＧＳＭ（「ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」）信号、ＴＤＭＡ（「ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ」）信号、ＣＤＰＤ（「ｃｅｌｌｕｌａｒ ｄｉｇｉｔａｌ ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ」）信号、若しくはその他の位置情報が得られる信号であってよい。
【００１６】
しかしながら、以下に説明される実施例では、参照信号はＧＰＳ受信機の位置を見積もるために用い得るＧＰＳ信号である。地球上でＧＰＳ受信機は通常、地球の周囲を回る人工衛星によって送信されるいくつかの信号の合成であるようなＧＰＳ信号を受信する。そのようなＧＰＳ人工衛星の信号の特性は背景の章に説明されている。
【００１７】
ＧＰＳ受信機は独立型の装置であってもよいし、別のモバイルデバイス（例えば、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、無線電話、その他）の一部であってもよいし、別のモバイルデバイスへの通信接続（例えば、専売ＳｐｒｉｎｇＢｏａｒｄを介してＨａｎｄｓｐｒｉｎｇ ＶＩｓｏｒ ＰＤＡへの接続）ができてもよい。ＧＰＳ受信機に対してのそのようなアーキテクチャのいくつかが、２０００年１２月４日に提出された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｔｈｉｎ−Ｃｌｉｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ」という題の米国特許出願第０９／７３０，３２４号に説明されている。この出願（２０００年１２月４日に提出された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｔｈｉｎ−Ｃｌｉｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ」という題の米国特許出願第０９／７３０，３２４号）の開示に言及することをもって本明細書の一部とする。
【００１８】
いくつかの実施例では、ＧＰＳ受信機の位置を（１）最初に、受信機によって受信したＧＰＳ参照信号からＫ−デジタルサンプルｓ１、・・・、ｓＫを生成し、次に（２）ＧＰＳ受信機の位置を見積もるためにデジタル化されたＧＰＳ参照データ（基準データ）を用いて、ＧＰＳ受信機の位置を見積もる。ＧＰＳ受信機は通常、デジタル化作業を実行する。さらに、いくつかの実施例では、ＧＰＳ受信機は受信したＧＰＳ信号の一部のみをデジタル化する。そのようなサンプル生成のためにＧＰＳ受信機を用い得るような単純な信号処理回路の例が、図１の参照とともに以下に説明されている。
【００１９】
いくつかの実施例では、（１）ＧＰＳ受信機により全部が実行される、（２）ＧＰＳ受信機と接続しているような別のデバイス若しくはコンピュータにより全部が実行される、又は（３）ＧＰＳ受信機により一部が実行され、ＧＰＳ受信機と接続しているような別のデバイス若しくはコンピュータにより一部が実行される、のいずれかで実行され得るような位置決定プロセスを用いることによってデジタル化されたＧＰＳ参照データからＧＰＳ受信機の位置が見積もられる。
【００２０】
いくつかの実施例では、位置決定プロセスは、受信したＧＰＳ参照データの信号トラッキングを実行せずに、１組の人工衛星に対して擬似距離を計算する。これらの実施例のいくつかでは、前記プロセスは、１組の人工衛星の各々に対して受信した参照信号のサンプル及び人工衛星のＰＲＮコードのレプリカの間の位相オフセットを計算する。システムは、受信機の近似位置及び概ねの受信時間（例えば、受信信号の開始と概ね同じ時間）も特定する。
【００２１】
このシステムは次に、１組の人工衛星の擬似距離を計算するために、計算された位相オフセット、受信機の概ねの位置、及び概ねの受信時間を用いる。人工衛星の擬似距離を計算するために、いくつかの実施例では、第１サンプルｓ１を生じるような信号を送信した時間から受信機が第１サンプルｓ１を生成した時間までに人工衛星から送信されたＰＲＮコードの全て若しくは大部分の長さを計算するために、受信機の近似位置と及び人工衛星の計算されたオフセットを用いる。
最終的に、このシステムは計算された擬似距離を用いて受信機の推定位置を特定する。
【００２２】
ある状況下では、見積もられた受信機の位置は受信機の正確な位置と合致する。別の状況下では、見積もられた受信機の位置は正確な受信機の位置と合致し、その精度は観察者には正確な位置との区別がつかないほど高性能である。しかしながら、さらに別の状況下では、見積もられた位置はある誤差量によってＧＰＳ受信機の正確な位置から異なり、このような状況下では、いくつかの実施例はこの（見積もられた位置及び実際の受信機の位置の間の）誤差が特定の位置決定アプリケーションに対して確実に許容範囲にあるようにするためにいくつかのステップをとる。いくつかのより具体的な位置決定プロセスを図２〜１０の参照によって説明していく。
Ｉ．デジタル参照データの生成
図１は、ＧＰＳ信号を受信し、このＧＰＳ信号からＫ−デジタルサンプルを生成するような信号処理回路１００を図示している。この図に示されているように、信号処理回路１００はＧＰＳアンテナ１０５、ＧＰＳチューナー１１０、クロック１１５、ダウンコンバータ１２０、及びアナログからデジタルへの（「Ａ／Ｄ」）コンバータ１２５を含む。
【外１】
2004515766.tif 000003
【００２３】
ＲＦチューナーは、クロック信号を受信すべくクロック１１５と通信接続されている。このクロック１１５は、信号処理回路１００の構成要素の動作を同期させるための１つ以上のクロック信号を生成する。このクロックも、同期クロック信号１３０を受信する。このクロック１１５は、様々なソースから同期信号１３０を受信し得る。例えば、いくつかの実施例では、この信号処理回路１００は、（１）同期信号と共に無線信号を捕らえ、（２）この信号をクロック１１５に供給するような、ＲＦ処理回路を含む。
【００２４】
この同期信号によって、クロックが最初にその内部時間をセットすることが可能となり、クロックが参照クロック（基準クロック）と同期することも可能になる。いくつかの実施例では、受信機はネットワーク（例えば、無線電話ネットワーク）の一部であり、受信機クロックのＧＰＳクロックからの外れがマイクロ秒若しくはミリ秒の範囲内であるように、そのクロック１１５はネットワーククロックと同期している。いくつかの実施例では、クロック１１５はＧＰＳクロックと１ミリ秒以下の範囲で同期している。受信機クロックの不正確さの程度は、（１）同期信号１３０を得るソース及び方法、（２）同期信号ソースのクロックの正確さ、（３）ＧＰＳ受信機クロックの正確さに依存する。
【００２５】
別の実施例では、受信機クロックをＧＰＳ時間の所望の時間間隔内に保持するために別の技術を用いてもよいことに留意されたい。例えば、いくつかの実施例では、内部的にクロックのずれに対しての見積もり及び補正を有してもよい。別の実施例では、受信機に高精度のクロックを用いる。
【００２６】
【外２】
2004515766.tif 000004
【００２７】
信号処理回路１００は、無線周波数と対立するような中間周波数でＡ／Ｄコンバータ１２５が参照信号をサンプリングし得るようにダウンコンバータを利用する。当業者は、別の実施例では信号処理回路中に１つ以上のダウンコンバータを含んでよいことを理解するであろう。さらに、いくつかの実施例ではＧＰＳ参照信号を、Ａ／Ｄコンバータでサンプリングされるようなベースバンド参照信号に変換するために１つ以上のダウンコンバータを用いてもよい。
【００２８】
【外３】
2004515766.tif 000005
【００２９】
【外４】
2004515766.tif 000006
【００３０】
ＩＩ．ＧＰＳ受信機の位置の見積もり
図２は、信号処理回路１００によって生成されたデジタルサンプルからＧＰＳ受信機の位置を見積もるような位置決定プロセス２００を図示している。以下に説明されるような実施例では、ＧＰＳ受信機と分離している位置決定サーバがこのプロセス２００を実行する。当業者は、別の実施例では、このプロセス２００が（１）ＧＰＳ受信機によって全部実行されるか、（２）ＧＰＳ受信機によって一部が実行され、ＧＰＳ受信機と通信している別のデバイス若しくはコンピューター（例えば、位置決定サーバ）によって一部が実行される、のいずれかで実行されることも理解するであろう。
【００３１】
図３は、前記プロセス２００を実行するような位置決定サーバ３００を図示している。いくつかの実施例では、このサーバはただ１つのコンピュータであるが、別の実施例では複数のコンピューターがこのサーバを形成している。いくつかの実施例では、これら複数のコンピューターは分散設置されてよい。このサーバは、独立型のデバイスであってもよいし、別のデバイスの一部であってもよい。
【００３２】
図３に示されているように、位置決定サーバ３００は、デジタルＧＰＳ参照データｓ１、・・・、ｓＫを１つ以上のベース局３１０を介してクライアントデバイス３０５から受信する。クライアントデバイス３０５は、ＧＰＳ受信機であるか、ＧＰＳ受信機を含んでいるか、若しくはＧＰＳに通信接続されているかのいずれかでよい。さらに、各ベース局は個々の領域内で、ＧＰＳ受信機の信号送信を検知し、この情報を位置決定サーバに中継する。当業者は、ＧＰＳ受信機からの信号を位置決定サーバへと中継するための種々の通信アーキテクチャ及びネットワークをベース局に用いてよいことを理解するであろう。いくつかの実施例では、ベース局は、クライアントデバイス３０５に無線通信を提供するような電話塔（ｃｅｌｌ ｔｏｗｅｒ）である。
【００３３】
【外５】
2004515766.tif 000007
【００３４】
【外６】
2004515766.tif 000008
【００３５】
いくつかの実施例では、データ処理サーバは差動ＧＰＳデータ、衛星クロック補正データ、ナビゲーションビット、及びエフェメリスデータ（ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ ｄａｔａ）にアクセスする必要もある。サーバは、そのようなデータを種々のソースから受信し得る。例えば、図３に示されているように、サーバは１以上のインターネットのような通信ネットワーク３２５を介して１以上の参照ＧＰＳ受信機３２０からそのようなデータを受信し得る。
【００３６】
個々のＧＰＳ受信機に対してプロセス２００を実行するために、位置決定サーバ３００は最初に、ＧＰＳ参照データの第１サンプルｓ１を生じさせるような信号を送信した時の全てのＧＰＳ衛星の近似位置を（２０５で）計算する。この計算は以下のセクションＩＩ．Ａで図４の参照によりさらに説明される。
【００３７】
【外７】
2004515766.tif 000009
【００３８】
【外８】
2004515766.tif 000010
【００３９】
プロセス２００は次に、ＧＰＳ受信機の推定位置を計算するために計算された擬似距離を（２２５で）用いる。いくつかの実施例では、以下のセクションＩＩ．Ｅで説明されているように三角測量技術を用いて計算された擬似距離からＧＰＳ受信機の推定位置を計算する。
【００４０】
Ａ．  人工衛星位置の計算
【外９】
2004515766.tif 000011
【００４１】
与えられたエフェメリスデータと差動データ、人工衛星ｉの位置ｙｉは全てＧＰＳ時間ｔの決定論的関数という実用的な目的のためである。エフェメリスデータと差動データから人工衛星の位置を得るための一組の等式が、１９９６年のＡｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ、Ｅｌｌｉｏｔｔ Ｋａｐｌａｎによる「Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ＧＰＳ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」の３８ページのテーブル２．３に提供されている。計算された人工衛星位置は、通常は地球を中心として地球を固定した座標系で規定されるような３次元ベクトル（ｙｉ∈Ｒ３）である。
【００４２】
人工衛星ｉの位置を計算するために、このプロセス２００は最初に、人工衛星が第１サンプルを生じさせるような信号を送信した時間を計算する必要がある。しかしながら、信号のトラッキングを実行せずに正確な送信時間を計算するのは困難である。それゆえに、このプロセス２００はこれらパラメーターの正確な計算をする代わりに各人工衛星の近似的な送信時間及び位置を計算する。
【００４３】
より具体的には、各人工衛星ｉの送信時間は実際の第１サンプル時間ｔ１からこの人工衛星に対しての実際の信号通過遅延τｉを引いたものである。この信号通過遅延τｉは第１サンプルｓ１を生じさせるような信号の人工衛星の送信と、受信機による第１サンプルの生成との間の時間である。等式（１）は、人工衛星ｉの正確な信号通過遅延τｉを計算する１つの方法を示している。
【００４４】
【数１】
2004515766.tif 000012
【００４５】
この等式では、ｌは第１サンプル時間ｔ１での受信機の正確な位置であり、ｙｉ（ｔ１−τｉ）は送信時間（ｔ１−τｉ）きっかりの人工衛星の正確な位置であり、ｃは高速であり、τｉαは大気状態による遅延であり、τγは受信機のアナログ処理によって生じる遅延である。
【００４６】
位置決定プロセス２００は、差動データを用いて大気状態遅延τｉαを決定し得る。位置決定プロセス２００は各ＧＰＳ受信機と関連する処理遅延τγを（データ記憶装置３１５のような）記憶構造からの検索もし得る。しかしながら、（１）正確なサンプル時間ｔ１、（２）サンプル時間ｔ１ちょうどの受信機の正確な位置ｌ、（３）送信時間（ｔ１−τｉ）ちょうどの人工衛星の正確な位置ｙｉ（ｔ１−τｉ）を確かめるのは困難である。それゆえに、信号通過遅延τｉの正確な値を得るために等式（１）を解くのは困難である。
【００４７】
【外１０】
2004515766.tif 000013
【数２】
2004515766.tif 000014
【００４８】
【外１１】
2004515766.tif 000015
【００４９】
【外１２】
2004515766.tif 000016
【００５０】
【外１３】
2004515766.tif 000017
【００５１】
【外１４】
2004515766.tif 000018
【００５２】
図４で示されているように、プロセス４００は最初に、有しているＧＰＳ衛星のリストの中から第１番目のＧＰＳ衛星ｉを（４０５で）選択する。次にこのプロセスは、受信機と関連する信号処理遅延τγを（４１０で）決定する。いくつかの実施例では、プロセス２００及び位置決定サーバ３００に用いられる得るようなＧＰＳ受信機の各々と関連する処理遅延τγを記憶構造に記憶する。それゆえに、これらの実施例では、プロセス４００は問題の個々のＧＰＳ受信機と関連する処理遅延τγを記憶構造から検索する。
【００５３】
【外１５】
2004515766.tif 000019
【００５４】
【外１６】
2004515766.tif 000020
【００５５】
【外１７】
2004515766.tif 000021
【００５６】
【外１８】
2004515766.tif 000022
【００５７】
近似送信時間での選択人工衛星の位置を計算した後、このプロセスは選択した人工衛星がＧＰＳ衛星リスト中の最後のＧＰＳ衛星かどうかを（４４０で）決定する。最後でなければ、このプロセスはこのリストから別のＧＰＳ衛星を（４４５で）選択し、この新しく選択した人工衛星の近似位置を決定するために４１５〜４３５を繰り返す。さもなければ、このプロセスは、第１生成サンプルを生じるような信号を送信した近似時間でのＧＰＳ衛星の位置を全て計算したものとして終了する。
【００５８】
Ｂ．  上方にある人工衛星の特定
【外１９】
2004515766.tif 000023
【００５９】
【外２０】
2004515766.tif 000024
【００６０】
【外２１】
2004515766.tif 000025
【００６１】
【外２２】
2004515766.tif 000026
【００６２】
【外２３】
2004515766.tif 000027
【００６３】
【外２４】
2004515766.tif 000028
【００６４】
６２０で、このプロセス６００は６１５で生成されたスカラー積が６０５で生成されたスカラー積以上であるかどうか決定する。６０５で生成されたスカラー積以上でなければ、このプロセスは以下に説明されるような６３０へ移行する。さもなければ、このプロセスは６１０で選択された人工衛星を上方にある人工衛星として指定し、次に６３０へ移行する。
【００６５】
６３０で、このプロセスは有しているＧＰＳ衛星リスト上の全てのＧＰＳ衛生を調査したかどうか決定する。全てを調査していなければ、このプロセスはこのリストから別のＧＰＳ衛星を選択するために６１０へ戻り、新しく選択した人工衛星が上方にある人工衛星かどうかを決定するために上述した作業を繰り返す。
【００６６】
このプロセスが全てのＧＰＳ衛星を調査したと一度（６３０で）決定すると、このプロセスは終了する。このプロセスは通常、プロセス６００の終了時間までに、ある整数ＮヶのＧＰＳ衛星が上方にある人工衛星であると特定する。
【００６７】
Ｃ．  位相オフセットの計算
【外２５】
2004515766.tif 000029
【００６８】
【外２６】
2004515766.tif 000030
【数３】
2004515766.tif 000031
【００６９】
【数４】
2004515766.tif 000032
【００７０】
【外２７】
2004515766.tif 000033
【００７１】
【外２８】
2004515766.tif 000034
【００７２】
【外２９】
2004515766.tif 000035
【００７３】
図７は、いくつかの上方にある人工衛星に対しての有効な位相オフセットを計算するためのプロセス７００を示している。プロセス２００は上方にある人工衛星を特定した後でこのプロセス７００を（２１５で）実行する。このプロセス７００は最初に（７０５で）、上方にある人工衛星を選択し、この人工衛星の最大アンビギュイティ値が０と等しくなるように規定する。
【００７４】
【外３０】
2004515766.tif 000036
【００７５】
次にこのプロセスは７２０で計算されたアンビギュイティ値が、選択した人工衛星に対してここまでに記録された最大のアンビギュイティ値よりも大きいかどうかを（７２５で）決定する。もし大きくなければ、このプロセスは以下に説明されるような７３５に移行する。もし大きければ、（７３０で）このプロセスは最大アンビギュイティ値を７２０で計算された値と等しくなるようにセットし、この人工衛星の位相オフセットをここまでの位相オフセットで最適のものとして記憶する。次にこのプロセスは７３５へ移行する。
【００７６】
７３５で、このプロセスは候補の組を全て調査したかどうか決定する。もし全て調査していなければ、このプロセスは７１５に戻り、別の候補の組を選択する。そうでなければ、このプロセスは選択した人工衛星の最大アンビギュイティ値がアンビギュイティ値の閾値を越えているかどうかを（７４０で）決定する。もし越えていれば、（７４５で）このプロセスは擬似距離を計算する必要がある人工衛星リストに選択した人工衛星を追加し、その位相オフセットとして７３０で記憶されたこの人工衛星に対しての最適の位相オフセットを記憶する。
【００７７】
７４５から、このプロセスは７５０に移行する。このプロセスは選択した人工衛星の最大アンビギュイティ値がアンビギュイティ値の閾値を越えていないと（７４０で）決定した場合にも７５０に移行する。７４５で、このプロセスは上方にある人工衛星の全てを調査したかどうか決定する。もし全て調査していなければ、このプロセスは７０５に戻り、別の人工衛星を選択する。そうでなければこのプロセスは終了する。
【００７８】
Ｄ．  擬似距離の計算
いくつかの上方にある人工衛星の位相オフセットを計算した後、このプロセス２００は次に、１組の人工衛星に対しての擬似距離を計算するために受信機の近似位置及び計算された位相オフセットを（２２０で）用いる。人工衛星の擬似距離を計算するために、このプロセス２００は、この人工衛星が第１サンプルｓ１を生じさせるような信号を送信した時間から受信機が第１サンプルｓ１を生成した時間までにこの人工衛星によって送信されたＰＲＮコードの全て若しくは大部分の長さを計算する。
【００７９】
上述したように、信号通過遅延がこの継続時間（即ち、人工衛星が第１サンプルｓ１を生じさせるような信号を送信した時間と受信機が第１サンプルｓ１を生成した時間との間の時間）を指している。人工衛星のｉｔｈ番目の信号通過遅延の間、人工衛星ｉはいくつかのＰＲＮコードを送信する。
【００８０】
図８は、これらのＰＲＮコードが３つのカテゴリーにグループ化され得ることを図示している。第１番目のカテゴリーは第１サンプルｓ１を生じさせる信号を含むようなＰＲＮコードセグメント８０５である。以下の考察では、このＰＲＮコードセグメントを第１ＰＲＮコードセグメントと呼ぶ。この第１ＰＲＮコードセグメント８０５は、第１サンプルを生じるような信号が第１ＰＲＮコードチップの一部であるときは完全な若しくは概ね完全なセグメントであると言われており、また、第１サンプルを生じるような信号が第１ＰＲＮコードチップの後のチップの一部であるときは部分的なセグメントであると言われている。
【００８１】
第２番目のカテゴリーは、人工衛星が第１ＰＲＮコードの後且つ第１サンプル時間の前に送信した全ＰＲＮコード８１０を含む。以下の考察では、これらのＰＲＮコードは全ＰＲＮコードとして呼ぶ。第３番目のカテゴリーは、受信機が第１サンプルを生成したときに人工衛星が送信するようなＰＲＮコード８１５である。以下の考察では、このＰＲＮコードセグメントを最終ＰＲＮコードセグメント８１５と呼ぶ。この最終ＰＲＮコードセグメント８１５は、第１サンプル時間に人工衛星がこのコードの最終チップを送信したときは完全な若しくは概ね完全なセグメントであると言われており、第１サンプル時間に人工衛星がこのコードの最終チップの前のチップを送信しているときは部分的なセグメントであると言われている。
【００８２】
以下で等式（５）は、差動補正及び人工衛星クロックの誤差を考慮した後の第１ＰＲＮコード、最終ＰＲＮコード、及び全ＰＲＮコードの総和によってＧＰＳ受信機とｉｔｈ番目の人工衛星の間の推定距離を計算する１つの方法を図示している。言い換えれば、等式（５）はｉｔｈ番目の人工衛星に対しての擬似距離ρｉの数学的な表現を提供している。
【００８３】
【数５】
2004515766.tif 000037
この等式では、（１）Ｐｉは第１コードセグメントの長さであり、（２）ｍｉは全ＰＲＮコードの数であり、（３）ｌは、約３００Ｋｍである全ＰＲＮコードの長さであり、（４）νｉはｉｔｈ番目の人工衛星の送信位相であり、（５）ｃは光速であり、（６）ｃνｉは人工衛星クロックの誤差に対しての調整なしの最終ＰＲＮコードの長さであり、（７）ｄｉεは人工衛星クロック誤差の補正因子であり、（８）ｄｉは大気誤差補正因子である。
【００８４】
したがって、等式（５）では、（１）第１項（Ｐｉ）は第１コードセグメントの長さを考慮したものであり、（２）第２項（ｍｉｌ）は全ＰＲＮコードを考慮したものであり、（３）第３項（ｃνｉ ＋ ｄｉε）は人工衛星クロック誤差を調整した後の最終ＰＲＮコードを考慮したものであり、（４）第４項（ｄｉ）は大気遅延を考慮したものである。
【００８５】
図９は、以下の等式（６）にしたがって人工衛星の擬似距離を計算するプロセス９００を図示したものである。
【００８６】
【数６】
2004515766.tif 000038
等式（６）は、ｉｔｈ番目の人工衛星に対しての別の擬似距離ρｉを計算するための数学的な表現を提供している。等式（６）は、人工衛星クロック誤差に対しての調整なしの最終ＰＲＮコードの長さであるｃνｉを含んでいないこと以外は等式（５）と類似している。以下でさらに説明されるように、このプロセス９００はｃνｉを計算しないが、この項をＰヶの人工衛星で全て一緒に考慮するために、続く三角測量作業にむしろ残している。
【００８７】
１．第１ＰＲＮコードセグメントの長さの計算
人工衛星ｉの第１コードセグメント８０５の長さＰｉは、この人工衛星の位相オフセットφｉと関連したコードの長さである。したがって、このコードの長さを以下の考察で位相の長さとして呼ぶ。図１０は、人工衛星ｉの位相の長さと位相オフセットの間の関係を図示している。この図は３つのコードを示している。第１のコード１００５は、受信した信号中のｉｔｈ番目の人工衛星のＰＲＮコードである（この図では、受信したＰＲＮコードの模式図は受信信号中の劣化及びひずみを無視している）。
【００８８】
第２コードは、位置決定プロセスが用いるようなｉｔｈ番目の人工衛星のＰＲＮコードのレプリカ１０１０である。図１０は、完全なコードのレプリカの長さを図示している。第３コードは、受信したコード１００５と完全に合致させるためにある位相オフセットだけシフトさせたレプリカのバージョンである。図１０に示されているように、この位相の長さは、受信した信号中の第１コードセグメントの長さと等しいような位相オフセットと関連がある。
【００８９】
位相オフセットφｉが０〜１の間の正規化された時間の値として表現されると、ｉｔｈ番目の人工衛星の位相の長さＰｉは、以下の等式（７）で表現される。
【００９０】
【数７】
2004515766.tif 000039
この位相の長さは別の方法で表現してもよい。例えば、位相オフセットが別の方法で表現されると、それは異なるように表現されてよい。
【００９１】
２．全ＰＲＮコードセグメントの長さの計算
ｉｔｈ番目の人工衛星が第１ＰＲＮコード８０５の後且つ第１サンプル時間の前に送信した全ＰＲＮコード８１０の長さを計算するために、いくつかの実施例では、最初に、これらの完全なコードの数ｍｉを計算する。等式（８）は、この数を計算するための数学的な表現を提供する。
【００９２】
【数８】
2004515766.tif 000040
【００９３】
【外３１】
2004515766.tif 000041
３．最終ＰＲＮコードセグメントの長さの計算及び人工衛星クロック誤差の補正
人工衛星クロック誤差を考慮することによりＧＰＳ衛星クロックが全て同期している限りは、最終コードセグメント８１５の長さはＰヶの人工衛星全てに対して等しくなる。それゆえに、上述したように、このプロセス９００は以下で調整なしのＰＲＮコードの長さ（ｃνｉ）をゼロにセットし、この項をＰヶの人工衛星で全て一緒に考慮するために、続く三角測量作業に残している。
【００９４】
上述のように、等式（６）は、人工衛星クロック誤差を考慮するために距離補正因子ｄｉεを含む。等式（９）は、この誤差補正因子を計算するための１つの公式を提供している。
【００９５】
【数９】
2004515766.tif 000042
この等式では、εｉはいくつかの実施例では位置決定プロセスによって通信ネットワーク３２５を介してＧＰＳ受信機３２０から受信されるような人工衛星クロック誤差である。
【００９６】
４．差動補正の調整
上述したように、等式（６）は、差動補正因子ｄｉを含む。この補正因子は大気状態及びその他の影響による信号通過遅延を考慮するためのものである。この差動補正因子は、第三者ベンダー、通信ネットワーク３２５経由で公的に利用可能なデータ（例えば、ｗｗｗ．ｎｇｓ．ｎｏａａ．ｇｏｖ／ＣＯＲＳ／ｃｏｒｓ−ｄａｔａ．ｈｔｍｌ）、独立したＧＰＳ受信機の文書及びその他のソースを含むような、種々のソースから得ることができる。
【００９７】
５．擬似距離計算プロセス９００
図９の擬似距離計算プロセス９００を以下に説明する。このプロセスは最初に、擬似距離を計算するためにプロセス７００が選択したＰヶの人工衛星の１つを（９０５で）選択する。次にこのプロセスは、プロセス７００によって計算された位相オフセットφｉから選択した人工衛星の位相の長さＰｉを計算するために上述した等式（７）を（９１０で）用いる。
【００９８】
このプロセスは次に、人工衛星クロック誤差による距離補正因子ｄｉεを計算するために等式（９）を（９１５で）用いる。上述したように、いくつかの実施例では、通信ネットワーク３２５を介してＧＰＳ受信機３２０から人工衛星クロック補正εｉを検索する。このプロセスは９２０で、第１ＰＲＮコード８０５の後且つ第１サンプル時間の前に選択した人工衛星が送信した全ＰＲＮコード８１０の数を計算するために等式（８）を用いる。このプロセス９００は次に、９１５で計算された数を約３００ＫｍくらいのＰＲＮコードの長さｌに乗じることによって、これら全ＰＲＮコードの長さを（９２５で）計算する。このプロセスは次に９３０で、大気遅延補正因子ｄｉを特定する。
【００９９】
このプロセスは次に、９１０、９２０、９２５、及び９３０で計算された値の総和をとることによって、選択した人工衛星の擬似距離を（９３５で）計算する。このプロセス９００は次に、プロセス７００によって特定されたＰヶの人工衛星の全ての擬似距離が生成されたかどうかを（９４０で）決定する。もし全てが生成されていなければ、このプロセスは９０５に戻り、次の人工衛星を選択し、新しく選択した人工衛星の擬似距離を計算するために９１０〜９３５を繰り返す。さもなければプロセスは終了する。
【０１００】
Ｅ．  位置を決定するための擬似距離の三角測量
擬似距離の計算の後、このプロセス２００は次に、ＧＰＳ受信機の推定位置を計算するために計算された擬似距離を（２２５で）用いる。いくつかの実施例では、計算された擬似距離からＧＰＳ受信機の推定位置を計算するために三角測量の技術を用いる。
【０１０１】
三角測量には、１９９６年のＡｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ、Ｅｌｌｉｏｔｔ Ｋａｐｌａｎによる「Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ＧＰＳ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」のページ４４〜４８で説明されているような複数の方法がある。当業者は、これらの方法のいずれもが計算された擬似距離から受信機の位置を計算するために本発明と一緒に容易に用いる得ることを理解するであろう。
【０１０２】
いくつかの実施例では、この三角測量のアルゴリズムは、人工衛星の距離の共通の不確定性を補正するために４つの人工衛星を用いており、三角測量の際に４つの人工衛星を用いることに対して従来のＧＰＳの判断である受信機のクロック誤差を補正する代わりに用いられている。セクションＩＩ．Ｄ及び図８で説明されるように、この不確定性は最終ＰＲＮコード８１５である。この項は全ての人工衛星で共通であり、それゆえに、４つの人工衛星を含むことで、三角測量アルゴリズムはこの項を解くことが可能である。最終ＰＲＮコードのこの受信機クロック誤差及び不確定性は同じエンティティの等価な表現である。
【０１０３】
当業者は、上述した実施例がいくつもの利点を有することを理解するであろう。例えば、これらの実施例は人工衛星の擬似距離を計算するために信号のトラッキングを実行しない。したがって、これらの実施例はいくつかの先行技術よりも高速である。さらに、これらの実施例は、人工衛星のタイムスタンプを抽出しないので、数秒ものＧＰＳデータを必要としない。
【０１０４】
本発明は多数の特定の詳説に関して説明されているが、当業者は本発明は、本発明の精神から離れずに、別の特定の形態で実施されてもよいことを理解するであろう。例えば、上記で説明された実施例は商用ＧＰＳ周波数を用いているが、別の実施例は軍事用ＧＰＳ周波数を用いており、一方で別の実施例は商用周波数及び軍事用周波数の両方を用いる。すなわち、当業者は本発明は前述の例示的な詳説に制限されるものではなく、むしろ付随する請求項によって規定されることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、ＧＰＳ信号を受信し、このＧＰＳ信号からいくつかのデジタルサンプルを生成するような信号処理回路を図示している。
【図２】
図２は、信号処理回路によって生成されたデジタルサンプルからＧＰＳ受信機の位置を決定するようなプロセスを図示している。
【図３】
図３は、位置−決定システムを図示している。
【図４】
図４は、特定の送信時間でのＧＰＳ衛星の近似位置を計算するプロセスを図示している。
【図５】
図５は、近似位置の「上方」にある人工衛星の１つ及び近似位置の「上方」にない別の人工衛星を図示している。
【図６】
図６は、近似位置の上方にある人工衛星を特定するようなプロセスを図示している。
【図７】
図７は、いくつかの人工衛星に対する位相オフセットを計算するプロセスを図示している。
【図８】
図８は、いくつかのＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信機が受信するコードセグメントの種類を図示している。
【図９】
図９は、擬似距離を計算するプロセスを図示している。
【図１０】
図１０は、ＧＰＳ受信機によって受信したＰＲＮコード、ＧＰＳ受信機により記憶されているこのコードのレプリカ、及びこのレプリカの位相シフトバージョンを図示している。
【図１】
2004515766.tif 000043
【図２】
2004515766.tif 000044
【図３】
2004515766.tif 000045
【図４】
2004515766.tif 000046
【図５】
2004515766.tif 000047
【図６】
2004515766.tif 000048
【図７】
2004515766.tif 000049
【図８】
2004515766.tif 000050
【図９】
2004515766.tif 000051
【図１０】
2004515766.tif 000052
【国際公開パンフレット】
2004515766.tif 000053
2004515766.tif 000054
2004515766.tif 000055
2004515766.tif 000056
2004515766.tif 000057
2004515766.tif 000058
2004515766.tif 000059
2004515766.tif 000060
2004515766.tif 000061
2004515766.tif 000062
2004515766.tif 000063
2004515766.tif 000064
2004515766.tif 000065
2004515766.tif 000066
2004515766.tif 000067
2004515766.tif 000068
2004515766.tif 000069
2004515766.tif 000070
2004515766.tif 000071
2004515766.tif 000072
2004515766.tif 000073
2004515766.tif 000074
2004515766.tif 000075
2004515766.tif 000076
2004515766.tif 000077
2004515766.tif 000078
2004515766.tif 000079
2004515766.tif 000080
2004515766.tif 000081
2004515766.tif 000082
2004515766.tif 000083
2004515766.tif 000084
2004515766.tif 000085
2004515766.tif 000086
2004515766.tif 000087
2004515766.tif 000088
2004515766.tif 000089
2004515766.tif 000090
2004515766.tif 000091
2004515766.tif 000092
2004515766.tif 000093
2004515766.tif 000094
2004515766.tif 000095
2004515766.tif 000096
2004515766.tif 000097
2004515766.tif 000098
2004515766.tif 000099
2004515766.tif 000100
2004515766.tif 000101
2004515766.tif 000102
2004515766.tif 000103
2004515766.tif 000104
2004515766.tif 000105
2004515766.tif 000106
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004515766.tif 000107
2004515766.tif 000108
【国際調査報告】
2004515766.tif 000109
2004515766.tif 000110