(57)【要約】【課題】  未知情報である妨害波到来方向を推定する適応信号処理は、計算負荷が大きく、回路規模及び計算処理能力の増大を招くという欠点があった。【解決手段】  自己の移動体に搭載されるＧＰＳ妨害波抑制装置であって、相手方移動体に対し妨害波を発生する妨害波発生装置から出力される妨害波発生装置の位置情報を含む妨害波対策信号を受信する通信アンテナと、ＧＰＳ衛星よりＧＰＳ測位信号を受信するＧＰＳアンテナと、ＧＰＳアンテナで受信されたＧＰＳ測位信号を用いて自己の移動体の位置情報を出力するＧＰＳ測位装置と、自己の移動体の姿勢角を求めるための角速度を計測する角速度センサと、通信アンテナで受信された妨害波対策信号とＧＰＳ測位装置から出力された自己の移動体の位置情報と角速度センサから出力された角速度を用いて妨害波到来方向を特定する妨害波到来方向特定部とを備える。【選択図】  図４
2007232688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己の移動体に搭載され、妨害波による自己のＧＰＳ測位装置の誤動作を抑制するためのＧＰＳ妨害波抑制装置であって、
相手方移動体に搭載されたＧＰＳ測位装置を誤動作させるための前記妨害波を発生する妨害波発生装置から出力される、少なくとも妨害波発生装置の位置情報を含む妨害波対策信号を受信する通信アンテナと、
ＧＰＳ衛星よりＧＰＳ測位信号を受信するＧＰＳアンテナと、
前記ＧＰＳアンテナで受信された前記ＧＰＳ測位信号を用いて前記自己の移動体の位置情報を出力するＧＰＳ測位装置と、
前記自己の移動体の姿勢角を求めるための角速度を計測する角速度センサと、
前記通信アンテナで受信された前記妨害波対策信号と、前記ＧＰＳ測位装置から出力された前記自己の移動体の位置情報と、前記角速度センサから出力された前記角速度を用いて、妨害波到来方向を特定する妨害波到来方向特定部とを備えたこと
を特徴とするＧＰＳ妨害波抑制装置。
【請求項２】
前記妨害波到来方向特定部は、
前記通信アンテナで受信された前記妨害波発生装置の位置情報と、前記ＧＰＳ測位装置から出力された前記自己の移動体の位置情報を用いて、前記自己の移動体に対する前記妨害波発生装置の向きを求め、
前記自己の移動体に対する前記妨害波発生装置の向きと前記角速度から得られた前記自己の移動体の姿勢角を用いて妨害波到来方向を特定すること
を特徴とする請求項１記載のＧＰＳ妨害波抑制装置。
【請求項３】
前記妨害波対策信号は前記妨害波発生装置が放射するＧＰＳ測位欺瞞信号の種類を表す情報を含み、
前記ＧＰＳ測位装置は、
前記通信アンテナで受信された前記ＧＰＳ測位欺瞞信号の種類を表す情報を用いて前記欺瞞信号に該当するＧＰＳ測位信号を除外して前記自己の移動体の位置情報を出力すること
を特徴とする請求項２記載のＧＰＳ妨害波抑制装置。
【請求項４】
前記ＧＰＳ測位装置には前記ＧＰＳアンテナの利得を調整するビームフォーミング処理部を有し、
前記妨害波到来方向特定部で特定された妨害波到来方向の情報を前記ビームフォーミング処理部に入力させ、妨害波到来方向のＧＰＳアンテナの利得を調整して妨害波を抑制すること
を特徴とする請求項２または請求項３記載のＧＰＳ妨害波抑制装置。
【請求項５】
相手方移動体に搭載されたＧＰＳ測位装置を誤動作させるための妨害波と、前記妨害波による自己のＧＰＳ測位装置の誤動作を抑制するための少なくとも妨害波発生装置の位置情報を含む妨害波対策信号を出力する妨害波発生装置と、
自己の移動体に搭載され、複数のＧＰＳ衛星から出力するＧＰＳ測位信号と、妨害波発生装置から出力される前記妨害波対策信号を受信する請求項１記載のＧＰＳ妨害波抑制装置とを備えることで、
前記自己の移動体が、前記ＧＰＳ測位信号と前記妨害波対策信号を用いて前記妨害波を抑制すること
を特徴とするＧＰＳ妨害波抑制システム。
【請求項６】
前記妨害波発生装置は、前記妨害波対策信号を前記ＧＰＳ妨害波抑制装置に送信した後に妨害波を発生させること
を特徴とする請求項５記載のＧＰＳ妨害波抑制システム。
【請求項７】
前記妨害波発生装置は複数あり、前記妨害波発生装置が出力する全ての前記妨害波対策信号は一つの基地局に送信され、前記基地局で各妨害波対策信号を集約し、前記ＧＰＳ妨害波抑制装置に送信すること
を特徴とする請求項５または請求項６記載のＧＰＳ妨害波抑制システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、妨害波発生装置から放射される妨害波の影響を受けないようにするＧＰＳ妨害波抑制装置、及びＧＰＳ妨害波抑制システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）をはじめとする全地球測位システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、自己の位置を正確に知る手段として様々な用途で利用されている。移動体においても、近年、目標地点に対する誘導精度向上を目的として、ＧＰＳ測位システムを搭載する移動体が増えている。
【０００３】
ＧＰＳは衛星からの非常に微弱な電波を利用して測位を行うため、ジャミング信号に対して脆弱であるという欠点がある。例えば、周波数帯がＬ１帯（１５７５．４２ＭＨｚ）のＣ／Ａ（Ｃｌｅａｒ  ａｎｄ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ、またはＣｏａｒｓｅ  ａｎｄ  Ａｃｃｅｓｓ）コードの場合、信号強度が−１３０ｄＢｍ程度であり、ＧＰＳ測位信号はジャミング信号により容易に埋没する。
【０００４】
また実際のＧＰＳ測位信号に似せた欺瞞信号の場合、ＧＰＳ測位システムは欺瞞信号を正しいＧＰＳ測位信号と誤認し、欺瞞信号を用いて測位計算を行うため、誤った測位結果を得る。
【０００５】
このことを利用し、相手方移動体に搭載されているＧＰＳ測位システムの性能を低減させるために、僚友からジャミング信号及び欺瞞信号等の妨害波を出力することがある。しかし、自己の移動体がＧＰＳ測位システムを搭載している場合、僚友からの妨害波が自己の移動体に搭載されているＧＰＳ測位システムに影響を及ぼすこととなる。
【０００６】
妨害波の一つであるジャミング信号の影響を排除する方法として、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、アンテナより受信された信号を複数の周波数サブバンドに変換する装置と、サブバンドのそれぞれについて適応アレイ処理を行い、それに応答して適応処理された複数のサブバンドを提供する装置と、適応処理されたサブバンドを正規化する装置を備え、ジャミング信号到来方向のアンテナ利得を低下させ、ヌル点を作る、という従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また妨害波の一つである欺瞞信号の影響を排除する方法として、第１と第２のアンテナと、ＧＰＳ信号受信システムと、特定送信器距離差プロセッサを用いて欺瞞信号を判別する、という従来技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特表２００５−５２７７８９号公報（第４頁、第１図）
【特許文献２】特表２０００−５１２０１８号公報（第１１頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、及び特許文献２は妨害波であるジャミング信号発生位置及び欺瞞信号の種類は未知情報であることを前提とした信号処理である。つまり特許文献１は、ジャミング信号発生位置が未知として適応信号処理を用いてジャミング信号到来方向を推定し、ヌル点操縦を行うものである。また特許文献２は欺瞞信号の種類は未知として、第１と第２のアンテナとＧＰＳ信号受信システムと特定送信器距離差プロセッサを用いて欺瞞信号を判別するものである。
【００１０】
このように妨害波対策は未知情報を前提としているため、相手方の移動体に搭載されたＧＰＳ測位システムの性能を低減させる目的で、僚友の妨害波発生装置が放射した妨害波も相手方が放射した妨害波と同様に処理される。
【００１１】
未知情報であるジャミング信号到来方向を推定するには適応信号処理の計算負荷が大きく、多くの信号処理器が必要であり、回路規模及び計算処理能力の増大を招くという欠点があった。またジャミング信号と欺瞞信号両方の妨害波に対処する場合、特許文献１と特許文献２を併用する必要があり、更に回路規模及び計算処理能力の増大を招くという欠点があった。
【００１２】
本発明は係る課題を解決するためになされたものであり、僚友から放射される妨害波の影響を受けず、かつ回路規模及び計算処理能力の負荷を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るＧＰＳ妨害波抑制装置は、
自己の移動体に搭載され、妨害波による自己のＧＰＳ測位装置の誤動作を抑制するためのＧＰＳ妨害波抑制装置であって、
相手方移動体に搭載されたＧＰＳ測位装置を誤動作させるための前記妨害波を発生する妨害波発生装置から出力される、少なくとも妨害波発生装置の位置情報を含む妨害波対策信号を受信する通信アンテナと、
ＧＰＳ衛星よりＧＰＳ測位信号を受信するＧＰＳアンテナと、
前記ＧＰＳアンテナで受信された前記ＧＰＳ測位信号を用いて前記自己の移動体の位置情報を出力するＧＰＳ測位装置と、
前記自己の移動体の姿勢角を求めるための角速度を計測する角速度センサと、
前記通信アンテナで受信された前記妨害波対策信号と、前記ＧＰＳ測位装置から出力された前記自己の移動体の位置情報と、前記角速度センサから出力された前記角速度を用いて、妨害波到来方向を特定する妨害波到来方向特定部と
を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、少なくとも前記妨害波発生装置の位置を示す妨害波発生装置位置情報を含む妨害波対策信号をＧＰＳ妨害波抑制装置に送信しＧＰＳ測位をすることで、妨害波を排除し、ＧＰＳ測位精度を維持または向上することができる。また上記妨害波対策信号は既知情報であるため、従来技術よりも簡単な信号処理で妨害波を排除することができ、回路規模及び計算処理能力の負荷を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるシステム運用例を示している。ＧＰＳ衛星１１から出力されるＧＰＳ測位信号は、ＧＰＳ測位システムを実現するＧＰＳ測位装置にて受信される。図１においてＧＰＳ測位装置は、相手方移動体１２、妨害波発生装置１３、自己の移動体１４に搭載されている。なお自己の移動体１４としては、飛しょう体、航空機、艦船・船舶、車両・戦車、人が携帯する携帯端末などがある。
【００１６】
相手方移動体１２は、目標地点への誘導を目的として、ＧＰＳ測位装置を搭載している。相手方移動体１２に搭載されるＧＰＳ測位装置は、ＧＰＳ衛星１１から出力されるＧＰＳ測位信号を受信する。そのＧＰＳ測位信号をもとに自己位置を特定し、目標地点と自己位置の相対位置及び自己の姿勢角を計算処理して、目標地点に向かって相手方移動体１２を誘導する。
【００１７】
相手方移動体１２への対策としては、相手方移動体１２のＧＰＳ測位性能を低下させることにより、目標地点への到達を妨げる方法が考えられる。相手方移動体１２のＧＰＳ測位能力を低下させるために、妨害波発生装置１３から、相手方移動体１２に向けてジャミング信号、もしくは欺瞞信号を出力する。相手方移動体１２がジャミング信号を受信した場合は、ＧＰＳ測位信号が捕捉不能となる。または欺瞞信号を受信した場合は、誤った擬似距離量を算出するため自己位置及び目標地点との相対位置を誤る。よって誘導性能を低下させることができる。
【００１８】
しかし自己の移動体１４にも、目標地点への誘導を目的としてＧＰＳ測位装置を搭載している場合、自己の移動体１４も妨害波発生装置１３から出力されたジャミング信号、または欺瞞信号の影響を受ける。従って、自己の移動体１４のＧＰＳ測位性能が低下することを防止するために、妨害波対策信号として妨害波発生装置１３の位置情報、または欺瞞信号の種類に関する情報を自己の移動体１４に送信して、妨害波の影響を排除する。
【００１９】
図１では、妨害波発生装置１３が二つあり、妨害波発生装置１３の位置情報である妨害波発生装置位置情報１６は、妨害波発生装置１３から基地局１５に送信、及び全妨害波発生装置位置情報１７として集約され、基地局１５から自己の移動体１４へ送信する場合を示している。基地局１５が全妨害波発生装置位置情報１７を自己の移動体１４へ送信した後、妨害波発生装置１３は妨害波を放射する。なお実施の形態１では、妨害波１８はジャミング信号、欺瞞信号いずれでもよい。
【００２０】
妨害波発生装置１３は、例えば半径数１００ｋｍの所定領域をカバーするため、または相手方に妨害波発生装置の存在や位置等を特定されにくくするために、通常、妨害波発生装置１３を複数用いる。また所定領域を変更するために移動を前提としており、小型化が求められる。そのために、自己の移動体１４に妨害波発生装置位置情報１６を送信する回路は極力小型化すべきである。
【００２１】
そこで、妨害波発生装置位置情報１６を、自己の移動体１４に複数の通信回線を用いて送信するのではなく、基地局１５に送信集約した上で、自己の移動体１４へ送信する。基地局１５へ送信する方が、通信距離が短いため、送信電力が少なくて済み、送信回路規模も小型化を図りやすい。
【００２２】
各妨害波発生装置１３から基地局１５へ、妨害波発生装置位置情報１６を送信する手段としては、無線通信、有線通信いずれでも構わない。また無線通信の一例として携帯電話回線や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線、有線通信の一例としてインターネット回線など、既存の通信回線を用いてもよい。
【００２３】
なお上記においては、基地局１５にて妨害波発生装置位置情報１６を集約して、自己の移動体１４へ送信する場合を説明したが、自己の移動体１４が各妨害波発生装置１３から各々の位置情報を直接送信されても全て分離受信でき、妨害波発生装置１３の小型化を妨げるものでない場合、基地局１５に妨害波発生装置位置情報１６を集約させることなく、各妨害波発生装置１３が自己の移動体１４へ妨害波発生装置位置情報１６を直接送信してもよいことはいうまでもない。
【００２４】
図２は、実施の形態１に用いる妨害波発生装置１３のうち、本発明に関する機能構成図を示している。妨害波発生装置１３には、ＧＰＳ衛星１１からＧＰＳ測位信号を受信するＧＰＳアンテナ部２１とＧＰＳ受信部２２、妨害波発生装置位置情報１６を基地局１５に送信するための通信処理部２３と通信アンテナ部２４、また妨害波１８を発生する妨害波発生部２５と妨害波アンテナ部２６を備える。なおＧＰＳアンテナ部２１と、通信アンテナ部２４と、妨害波アンテナ部２６は、送受信する信号を分離できるならば、２つ以上のアンテナ部を兼用しても構わない。
【００２５】
妨害波発生装置１３は、常に特定の場所に置いて使うのではなく、移動させて使用することを前提としている。従って、自らの位置を特定するためのＧＰＳアンテナ部２１とＧＰＳ受信部２２を持つ。移動終了後、例えば妨害波の一つであるジャミング信号を発生させる前に、ＧＰＳアンテナ部２１はＧＰＳ衛星１１から出力されたＧＰＳ測位信号を受信し、ＧＰＳ受信部２２に入力する。ＧＰＳ受信部２２は、入力されたＧＰＳ測位信号をもとに自らの位置、つまり妨害波発生装置位置を特定する。
【００２６】
妨害波発生装置位置を特定したら、妨害波発生装置位置情報１６を通信処理部２３に入力し、変調処理及び搬送波帯への周波数アップコンバート等の送信処理を行う。なお、妨害波発生装置１３から基地局１５へ妨害波発生装置位置情報１６を送信する場合、情報内容を傍受等されないように、通信処理部２３にて秘匿処理を行っても良い。通信処理部２３にて変調処理及び送信処理された妨害波発生装置位置情報１６は、通信アンテナ部２４を介して基地局１５へ送信する。
【００２７】
なお、ジャミング信号の種類は操作者がその場で操作して決定すればよい。移動終了後、妨害波発生装置位置の特定と基地局１５への通信は、ジャミング信号を発生させる前に１度だけ実施すればよく、それ以降、妨害波発生装置１３を移動させるまではＧＰＳ受信部２２は使用しなくてよい。
【００２８】
妨害波発生部２５は、全妨害波発生装置位置情報１７を自己の移動体１４へ送信した後、妨害波アンテナ部２６を介して妨害波１８を相手方移動体１２の到来方向に放射する。妨害波１８の出力タイミングについては、例えば図２に図示していないが、妨害波発生装置１３内の制御部が、妨害波発生装置位置情報１６を通信アンテナ部２４から出力した時刻を記憶し、制御部内に設けたカウンタ等を用いて時間を計測し、一定時間後に妨害波発生部２５に妨害波発生の指示を与えるようにしてもよい。
【００２９】
図３は、実施の形態１に用いる基地局１５のうち、本発明に関する機能構成図を示している。基地局１５の通信アンテナ部３１は、各妨害波発生装置１３より送信された妨害波発生装置位置情報１６を受信する。通信アンテナ部３１で受信した妨害波発生装置位置情報１６は、通信処理部３２にて搬送波周波数帯から中間周波数帯もしくはベースバンド周波数帯にダウンコンバートを行うなどの受信処理及び復調処理を行い、秘匿処理部３３へ出力する。
【００３０】
秘匿処理部３３は、各妨害波発生装置１３から送信された妨害波発生装置位置情報１６を一時蓄積することで全妨害波発生装置位置情報１７に集約し、秘匿処理を行う。秘匿処理は、基地局１５から自己の移動体１４へ全妨害波発生装置位置情報１７を送信する場合、情報内容を傍受等されないために行う。
【００３１】
もし、妨害波発生装置１３から妨害波発生装置位置情報１６が秘匿処理されないまま基地局１５に送信された場合、上記のとおり妨害波発生装置位置情報１６を集約して秘匿処理を行う。もし、妨害波発生装置１３から妨害波発生装置位置情報１６が秘匿処理されて基地局１５に送信された場合、基地局１５の秘匿処理部３３は一時蓄積し全妨害波発生装置位置情報１７に集約する機能だけでもよい。
【００３２】
また秘匿処理されて基地局１５に送信された場合、基地局１５の秘匿処理部３３は各妨害波発生装置位置情報１６を一度秘匿解除し、一時蓄積を行い、傍受対策のためにスクランブル処理等の情報加工処理を行った上で、全妨害波発生装置位置情報１７に集約し、再度秘匿処理を行ってもよい。
【００３３】
通信処理部３４は、秘匿処理された全妨害波発生装置位置情報１７を、自己の移動体１４へ送信するための変調処理及び搬送波帯への周波数アップコンバート等の送信処理を行う。通信アンテナ部３５では、送信処理された全妨害波発生装置位置情報１７を自己の移動体１４へ送信する。
【００３４】
なお基地局１５は、妨害波発生装置１３のように移動させての使用を前提としていない。従って基地局１５は設置位置を固定としてもよい。また通信アンテナ部３１と通信アンテナ部３５は、送受信する信号を分離できるならば、アンテナ部を兼用しても構わない。
【００３５】
図４は、実施の形態１において、自己の移動体１４に搭載されるＧＰＳ妨害波抑制装置４１に関する機能構成図である。ＧＰＳ妨害波抑制装置４１にあるＧＰＳアレイアンテナ部４２は、ＧＰＳ衛星１１から送信されるＧＰＳ測位信号を受信する。
【００３６】
ＧＰＳ測位装置としての機能を果たすＧＰＳ測位処理部４３は、ＲＦフロントエンド部４４、ビームフォーミング処理部４５、ＧＰＳベースバンド部４６より構成される。ＧＰＳアレイアンテナ部４２から出力されるＧＰＳ測位信号は、ＧＰＳ測位処理部４３内のＲＦフロントエンド部４４に入力され、ＧＰＳ測位信号を搬送波周波数帯から中間周波数帯もしくはベースバンド周波数帯にダウンコンバートを行う、またアナログ信号であるＧＰＳ測位信号をアナログ／ディジタル変換器などを用いてディジタル信号に変換するなどの受信処理を行う。
【００３７】
ＲＦフロントエンド部４４より出力されたディジタル化されたＧＰＳ測位信号は、ビームフォーミング処理部４５に入力され、位相と振幅が調整される。このとき、後述する妨害波到来方向特定部４７から出力される妨害波到来方向情報をビームフォーミング処理部４５に入力し、位相と振幅を調整させることでＧＰＳアレイアンテナ部４２の利得を調整し、これにより妨害波到来方向をヌル点とするように利得を低下させる。これにより妨害波１８の影響を排除する。
【００３８】
ビームフォーミング処理部４５にて妨害波１８の影響が排除されたＧＰＳ測位信号は、ＧＰＳベースバンド部４６に入力され、そのＧＰＳ測位信号をもとに擬似距離量、ドップラー量、搬送波位相量を求めるＧＰＳ測位計算処理を行う。そして、求めた擬似距離量、ドップラー量、搬送波位相量より、自己の移動体１４の位置情報、速度情報を計算処理して求める。
【００３９】
なお、ＧＰＳ測位信号より自己の移動体１４の位置情報、速度情報を求めるために、擬似距離量は必ず求めなくてはならない。しかしドップラー量、搬送波位相量はいずれか求めることができればよく、擬似距離量とドップラー量、もしくは擬似距離量と搬送波位相量を組み合わせて、自己の移動体１４の位置情報、速度情報を求める。求めた自己の移動体１４の位置情報、速度情報は妨害波到来方向特定部４７に出力される。
【００４０】
妨害波到来方向特定部４７では、ＧＰＳベースバンド部４６より出力される位置情報、速度情報と、後述する慣性計測部４８より出力される加速度情報、角速度情報と、基地局１５より送信される全妨害波発生装置位置情報１７とを用いて計算処理を行い、妨害波到来方向について特定する。妨害波到来方向特定部４７の処理については、図５を用いて後述する。
【００４１】
慣性計測部４８には、例えば加速度センサや、ジャイロセンサ等の角速度センサを搭載し、自己の移動体１４の加速度及び角速度を計測し、妨害波到来方向特定部４７へ出力する。なお、慣性計測部４８に自己の移動体１４の位置及び姿勢角に関する初期値が与えられている場合、加速度センサにより計測される加速度情報、及びジャイロセンサ等より計測される角速度を積分処理することにより、自己の移動体１４の位置情報と姿勢角情報を求め、妨害波到来方向特定部４７に出力してもよい。
【００４２】
自己の移動体１４の位置及び姿勢角に関する初期値が妨害波到来方向特定部４７に与えられている場合、自己の移動体１４の位置情報と姿勢角情報を求める上記処理は、妨害波到来方向特定部４７で行ってもよい。以下では、慣性計測部４８は自己の移動体１４の位置情報、速度情報、及び姿勢角を出力するものとして説明を行う。
【００４３】
全妨害波発生装置位置情報１７は基地局１５より送信され、自己の移動体１４に搭載されるＧＰＳ妨害波抑制装置４１内の通信アンテナ部４９で受信される。通信アンテナ部４９で受信された全妨害波発生装置位置情報１７は、通信処理部５０に入力され、搬送波周波数帯から中間周波数帯もしくはベースバンド周波数帯にダウンコンバートを行うなどの受信処理、及び復調処理等が行われる。通信処理部５０で復調処理された全妨害波発生装置位置情報１７は、秘匿解除処理部５１に入力される。
【００４４】
秘匿解除処理部５１は、基地局１５の秘匿処理部３３において秘匿処理された全妨害波発生装置位置情報１７の秘匿を解除する。秘匿解除処理部５１にて秘匿解除された全妨害波発生装置位置情報１７は、妨害波到来方向特定部４７に出力される。
【００４５】
図５は、本発明を用いた場合の妨害波到来方向特定方法の一例を示す図である。妨害波到来方向を特定するためには、自己の移動体１４の位置情報と、妨害波発生装置１３の位置情報と、自己の移動体１４の姿勢角が必要である。従って妨害波到来方向特定部４７には、ＧＰＳベースバンド部４６から自己の移動体１４の位置情報、速度情報が、慣性計測部４８から自己の移動体１４の位置情報、速度情報、姿勢角情報が、秘匿解除処理部５１から全妨害波発生装置位置情報１７が入力される。
【００４６】
慣性計測部４８がＧＰＳ妨害波抑制装置４１に搭載されている場合、センサにより計測された加速度情報や角速度情報を積分処理することで自己の移動体１４の位置情報、及び姿勢角等を求めることができる。しかしセンサにより計測された加速度情報、及び角速度情報には誤差が含まれているので、積分処理を行うことで時間とともに誤差が累積され、目標地点への誘導を誤ることもある。
【００４７】
従って自己の移動体１４の位置情報は、慣性計測部４８から得られるセンサの計測値をもとにした位置情報、速度情報と、ＧＰＳベースバンド部４６から得られるＧＰＳ測位信号をもとにした位置情報、速度情報を複合して計算処理を行い、求める。
【００４８】
なおＧＰＳ測位信号より求めた位置情報の精度が良いと判断できる場合、ＧＰＳ測位信号のみで自己の移動体１４の位置情報を求めてもよい。その場合、慣性計測部４８における加速度センサをもとにした加速度情報、速度情報、位置情報は用いなくてもよい。
【００４９】
これにより、ＧＰＳ妨害波抑制装置４１により求められた自己の移動体１４の位置情報と、基地局１５から入力された全妨害波発生装置位置情報１７より得られる各妨害波発生装置位置情報１６を用いて、自己の移動体１４から見た妨害波発生装置１３の向きを求めることができる。なお、図５では簡便のため２次元平面の場合での説明とする。自己の移動体１４には姿勢角θ１を得るための基準、例えば姿勢角初期方向が与えられている。よって、姿勢角初期方向と自己の移動体１４から見た妨害波発生装置１３の向きのなす角度θ２を求めることができる。
【００５０】
従って図５に示すように、妨害波到来方向特定部４７において、自己の移動体１４から見た妨害波発生装置１３の角度θ１＋θ２、つまり妨害波到来方向を求めることができる。求めた妨害波到来方向情報をビームフォーミング処理部４５に出力する。
【００５１】
実際には３次元空間に対する妨害波到来方向の特定を行うため、角度も伏角、方位角に対して同様な計算処理を行えばよい。
【００５２】
このように、ＧＰＳ測位信号と、角速度と、妨害波発生装置位置情報１６を用いて、妨害波到来方向を特定することができるため、妨害波到来方向をヌル点とするようにＧＰＳアンテナ４２の利得を低下させ、ＧＰＳ測位信号に対する妨害波１８の影響を排除することができる。
【００５３】
また、妨害波発生装置位置情報１６は既知情報として自己の移動体１４のＧＰＳ妨害波抑制装置４１に送信しているため、妨害波発生装置位置情報１６を未知として適応信号処理を行う従来技術と比較して、妨害波到来方向の推定精度は維持または向上するとともに、信号処理の回路規模及び計算処理能力の負荷を低減させることが可能となる、という効果を奏する。
【００５４】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２に用いる妨害波発生装置１３のうち、本発明に関する機能構成図を示している。図２と異なる点は、妨害波発生部２５より通信処理部２３に、どのような種類のＧＰＳ測位欺瞞信号を発生させるかという、欺瞞信号情報を出力する点である。
【００５５】
妨害波発生部２５より出力された欺瞞信号の種類に関する情報は、通信処理部２３に入力され、妨害波発生装置位置情報１６を加えて欺瞞信号情報６１として、妨害波発生装置位置情報１６と同様、変調処理及び搬送波帯への周波数アップコンバート等の送信処理、及び必要に応じて秘匿処理を行う。通信処理部２３にて変調処理及び送信処理された欺瞞信号情報６１は通信アンテナ部２４を介して基地局１５へ送信する。
【００５６】
また実施の形態１と同様、後述する全欺瞞信号情報７１を自己の移動体１４へ送信した後、妨害波発生部２５は、妨害波アンテナ部２６を介して、欺瞞信号６２を相手方移動体１２の到来方向に放射する。欺瞞信号６２の出力タイミングについては、実施の形態１と同様でよい。
【００５７】
基地局１５では、各妨害波発生装置１３から送信された欺瞞信号情報６１に対し、実施の形態１と同様の処理を行い、自己の移動体１４へ欺瞞信号情報６１を集約した全欺瞞信号情報７１を送信する。
【００５８】
図７は、実施の形態２において、自己の移動体１４に搭載されるＧＰＳ妨害波抑制装置４１に関する機能構成図である。図４との相違点は、基地局１５から送信された全欺瞞信号情報７１をＧＰＳ妨害波抑制装置４１内の秘匿解除処理部５１にて秘匿解除し、全欺瞞信号情報７１のうち、欺瞞信号の種類に関する情報７２をＧＰＳベースバンド部４６に出力する点である。
【００５９】
基地局１５より送信された全欺瞞信号情報７１は、自己の移動体１４に搭載されるＧＰＳ妨害波抑制装置４１内の通信アンテナ部４９で受信される。通信アンテナ部４９で受信された全欺瞞信号情報７１は、通信処理部５０に入力され、搬送波周波数帯から中間周波数帯もしくはベースバンド周波数帯にダウンコンバートを行うなどの受信処理、及び復調処理等が行われる。
【００６０】
通信処理部５０で復調処理された全欺瞞信号情報７１は、秘匿解除処理部５１に入力される。秘匿解除処理部５１は、基地局１５の秘匿処理部３３において秘匿処理された全欺瞞信号情報７１の秘匿を解除する。秘匿解除処理部５１にて秘匿解除された全欺瞞信号情報７１は、全妨害波発生装置位置情報１７と欺瞞信号の種類に関する情報７２が含まれており、欺瞞信号の種類に関する情報７２はＧＰＳベースバンド部４６に出力される。また全妨害波発生装置位置情報１７は妨害波到来方向特定部４７へ出力される。
【００６１】
ＧＰＳベースバンド部４６は、入力された欺瞞信号の種類に関する情報７２をもとに、例えば各ＧＰＳ衛星１１からのＧＰＳ測位信号を分離受信できるように割り当てているＰＲＮ番号（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｓｅ  ｃｏｄｅ  ｎｕｍｂｅｒ：擬似雑音符号番号）の情報から、欺瞞信号のＰＲＮ番号に該当するＧＰＳ測位信号を計算処理から除外する。
【００６２】
妨害波到来方向特定部４７に全妨害波発生装置位置情報１７を与えることで、実施の形態１と同様、ＧＰＳ測位欺瞞信号の排除ができる。加えて、欺瞞信号の種類に関する情報７２を得ているため、ＧＰＳベースバンド部４６にても排除できる。よって、ＧＰＳ測位及び妨害波到来方向特定の精度を向上させることができる。
【００６３】
なお、ＧＰＳ妨害波抑制装置４１で全妨害波発生装置位置情報１７と欺瞞信号の種類に関する情報７２を分離受信できるように、例えば妨害波発生装置１３の通信処理部２３において、各々に分離用ヘッダをつけてもよい。
【００６４】
そして、ＧＰＳ妨害波抑制装置４１の秘匿解除処理部５１に、妨害波装置位置情報のヘッダか、欺瞞信号の種類に関する情報のヘッダか判定するヘッダ判定機能を付加する。ヘッダ判定機能により判定された情報が、妨害波発生装置位置情報であるならば妨害波到来方向特定部４７へ、欺瞞信号の種類に関する情報ならばＧＰＳベースバンド処理部４６へ出力させればよい。
【００６５】
このように、妨害波発生装置１３から、基地局１５を経由して自己の移動体１４のＧＰＳ妨害波抑制装置４１に妨害波発生装置位置情報だけでなく欺瞞信号の種類に関する情報も送信することにより、ＧＰＳ測位欺瞞信号に該当するＧＰＳ測位信号をＧＰＳ測位計算処理から除外することで欺瞞信号の影響を排除し、ＧＰＳ測位精度を向上させるとともに、欺瞞信号を除いたＧＰＳ測位信号を用いて妨害波到来方向特定を行うことができる。
【００６６】
またＧＰＳ測位計算時、不要である欺瞞信号に該当するＧＰＳ測位信号を用いて計算処理を行う必要がないため、計算処理能力の負荷を低減することが可能となる、という効果を奏する。
【００６７】
また欺瞞信号は既知情報として自己の移動体１４のＧＰＳ妨害波抑制装置４１に送信しており、ジャミング信号対策で用いた実施の形態１とほぼ同様の構成で欺瞞信号対策を行うことが可能となるため、ジャミング信号を未知とした対策（例えば特許文献１）と、欺瞞信号を未知とした対策（例えば特許文献２）の構成、機能を併合した装置と比較して、信号処理回路、装置規模の増大を防ぐことができる、という効果を奏する。
【００６８】
なおＧＰＳ測位を行うためには、４つのパラメータ、つまり緯度、経度、高度、ＧＰＳ測位装置に搭載されている時刻計測器の時刻補正量を求める必要があるため、ＧＰＳ測位信号は４つ以上必要である。しかし観測衛星数が測位計算に最低限必要な４個を上回ることが多いので、欺瞞信号に該当するＧＰＳ測位信号を除外したとしても、４個以上のＧＰＳ測位信号があれば、それを用いて自己の移動体１４の位置情報を求めることは可能である。
【００６９】
また、受信したＧＰＳ測位信号が４個しかなく、その中の少なくとも１個以上が欺瞞信号である場合、使用可能なＧＰＳ測位信号が３個以下となる。よって、ＧＰＳ測位結果が誤っている可能性があるため、ＧＰＳ測位信号を用いた妨害波到来方向特定も誤る可能性がある。この場合は、ＧＰＳベースバンド部４６におけるＧＰＳ測位計算処理をやめ、慣性計測部４８の加速度情報、角速度情報のみを用いて自己の移動体１４の位置情報を求め、妨害波到来方向を特定するように制御させてもよい。
【００７０】
なお、上記実施の形態においては米国にて開発されたＧＰＳを用いて説明を行ったが、本発明は、自己位置を正確に測定可能である全地球衛星測位システムであるロシアのＧＬＯＮＡＳＳ（ＧＬＯｂａｌ  ＮＡｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、現在欧州で進行中のＧＡＬＩＬＥＯについても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施の形態１におけるシステム運用例である。
【図２】実施の形態１に用いる妨害波発生装置のうち、本発明に関する機能構成図である。
【図３】実施の形態１に用いる基地局のうち、本発明に関する機能構成図である。
【図４】実施の形態１に用いる自己の移動体に搭載されるＧＰＳ妨害波抑制装置に関する機能構成図である。
【図５】実施の形態１における、本発明を用いた場合の妨害波到来方向特定方法の一例を示す図である。
【図６】実施の形態２に用いる妨害波発生装置のうち、本発明に関する機能構成図である。
【図７】実施の形態２に用いる自己の移動体に搭載されるＧＰＳ妨害波抑制装置に関する機能構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１１．ＧＰＳ衛星
１２．相手方移動体
１３．妨害波発生装置
１４．自己の移動体
１５．基地局
１６．妨害波発生装置位置情報
１７．全妨害波発生装置位置情報
１８．妨害波
２１．ＧＰＳアンテナ部
２２．ＧＰＳ受信部
２３．通信処理部
２４．通信アンテナ部
２５．妨害波発生部
２６．妨害波アンテナ部
３１．通信アンテナ部
３２．通信処理部
３３．秘匿処理部
３４．通信処理部
３５．通信アンテナ部
４１．ＧＰＳ妨害波抑制装置
４２．ＧＰＳアレイアンテナ部
４３．ＧＰＳ測位処理部
４４．ＲＦフロントエンド部
４５．ビームフォーミング処理部
４６．ＧＰＳベースバンド部
４７．妨害波到来方向特定部
４８．慣性計測部
４９．通信アンテナ部
５０．通信処理部
５１．秘匿解除処理部
６１．欺瞞信号情報
６２．欺瞞信号
７１．全欺瞞信号情報
７２．欺瞞信号の種類に関する情報
【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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