[go: up one dir, main page]

JP2008241079A - Navigation system - Google Patents

Navigation system Download PDF

Info

Publication number
JP2008241079A
JP2008241079A JP2007079382A JP2007079382A JP2008241079A JP 2008241079 A JP2008241079 A JP 2008241079A JP 2007079382 A JP2007079382 A JP 2007079382A JP 2007079382 A JP2007079382 A JP 2007079382A JP 2008241079 A JP2008241079 A JP 2008241079A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flying object
gps
navigation
calculation
command station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007079382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Nakakuki
健司 中久喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2007079382A priority Critical patent/JP2008241079A/en
Publication of JP2008241079A publication Critical patent/JP2008241079A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

【課題】計算能力の低い飛しょう体においても位置精度が非常に良いCPDGPS計算結果を利用できるようにするとともに、リアルタイムに飛しょう体の軌跡および到達ポイントを指令局側で正確に把握することが可能な航法システムを得る。
【解決手段】飛しょう体に搭載された航法装置1によるGPS受信機の観測データを、飛しょう体の監視および制御を行う指令局8へ送信し、指令局8側でGPS基準局11のデータと組み合わせてCPDGPS計算を実行する。その計算結果はテレメトリを通じて飛しょう体に再送信され、航法計算機によるGPSとINSの複合航法計算の自己位置計算の補正に使用する。また、この過程で、指令局8が飛しょう体の軌跡を精度良く把握することが可能となるため、ターゲット座標へ正確に誘導されたかどうかを把握することが可能になる。
【選択図】図1
[PROBLEMS] To make it possible to use a CPDGPS calculation result with very good position accuracy even for a flying object with low calculation capability, and to accurately grasp the trajectory and arrival point of the flying object in real time on the command station side. Get a possible navigation system.
The observation data of the GPS receiver by the navigation device 1 mounted on the flying object is transmitted to a command station 8 that monitors and controls the flying object, and the data of the GPS reference station 11 is transmitted on the command station 8 side. Perform CPDGPS calculations in combination. The calculation result is retransmitted to the flying object through telemetry, and is used for correcting the self-position calculation of the combined GPS / INS navigation calculation by the navigation computer. Further, in this process, the command station 8 can accurately grasp the trajectory of the flying object, so it is possible to grasp whether or not it has been accurately guided to the target coordinates.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は航法システムに関し、特に、航法システムにおける飛しょう体の誘導等に必要となる自己位置標定技術に関するものである。   The present invention relates to a navigation system, and more particularly to a self-positioning technique necessary for guiding a flying object in a navigation system.

飛しょう体の誘導に必要となる自己位置座標の標定において、従来は慣性装置による自己位置計算が主流であった。慣性装置による自己位置計算では、自己位置の初期値のズレを補正する手段がないこと、飛しょう時間が長くなるにつれ誤差が蓄積していくことが問題であった。そこで、GPS(Global Positioning System)を用いて自己位置を補正する方法が考案され、飛しょう体ではすでにGPSを使った航法計算を行うものが実用化されている。例えば、米国の精密誘導爆弾JDAM(正式名称 GBU-29/-30/-31/-32)では、GPSおよびINS(慣性誘導装置:Inertial Navigation System)を使った誘導を行い、終末誘導ではシーカーを用いて命中精度を向上させるものが考案されている。GPSとINSを組み合わせた飛しょう体の誘導方法としては、他にもいくつかの方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In the localization of the self-position coordinates necessary for the guidance of the flying object, the self-position calculation by the inertial device has been the mainstream. In the self-position calculation by the inertial device, there is a problem that there is no means for correcting the deviation of the initial value of the self-position and that errors accumulate as the flight time becomes longer. In view of this, a method of correcting the self-position using GPS (Global Positioning System) has been devised, and a flying object that has already been used for navigation calculation using GPS has been put into practical use. For example, the US precision guided bomb JDAM (official name GBU-29 / -30 / -31 / -32) uses GPS and INS (Inertial Navigation System) for guidance, and seekers for terminal guidance Some have been devised to improve accuracy. Several other methods have been proposed as a flying object guidance method combining GPS and INS (see, for example, Patent Document 1).

GPSとは、一般によく知られているように、複数打ち上げられているGPS衛星から衛星の軌道と、GPS衛星に搭載された原子時計からの時刻データとを含む電波信号をGPSアンテナにより受信し、GPS受信機により、受信した電波の時間差によりそれぞれの衛星との相対的な距離差を算出し、その軌跡である双曲面の交点を求めることで現在地情報を得るものである。3個の衛星の電波を捉えれば地球上の平面での位置がわかり(2次元測位)、4個以上の衛星の電波を捉えればさらに高度の情報を得ることができる(3次元測位)。   As is generally known, GPS receives a radio signal including a satellite orbit from a plurality of launched GPS satellites and time data from an atomic clock mounted on the GPS satellite by a GPS antenna, The GPS receiver calculates the relative distance difference with each satellite based on the time difference of the received radio waves, and obtains the current location information by obtaining the intersection of the hyperboloid which is the locus. By capturing the radio waves of three satellites, the position on the plane on the earth can be determined (two-dimensional positioning), and by capturing the radio waves of four or more satellites, more advanced information can be obtained (three-dimensional positioning).

また、INSとは、ジャイロで方角を、加速度計で加速度を求め、それらを積分することで速度が求められ、速度を積分すれば自分が移動した距離が求められるので、それを原理とした慣性誘導装置である。INSでは、最初に自分がいた位置を入力しておけば、当該原理により、移動し始めても自分の位置と速度を常に計算して把握することができる。但し、長い距離を移動すると、誤差が累積されて精度が落ちるため、GPS誘導やドップラーレーダー航法装置などによる補正を加えて使用することが多い。   INS is a gyroscope, a direction is obtained with an accelerometer, a speed is obtained by integrating these, and a distance traveled is obtained by integrating the speed. It is a guidance device. In the INS, if the position where the user was first entered is input, the position and speed of the user can always be calculated and grasped based on the principle. However, when moving over a long distance, errors are accumulated and the accuracy is lowered. Therefore, correction is often made using GPS guidance or a Doppler radar navigation system.

これらの従来技術は、飛しょう体等の移動体に搭載されたGPS受信機の観測値のみを用いて自己位置標定を行うものであるため、どうしても誤差が発生してしまい、自己位置標定精度は数メートルから十数メートル程度である。   Since these conventional technologies perform self-localization using only observation values of a GPS receiver mounted on a moving object such as a flying object, an error is inevitably generated, and the self-localization accuracy is It is about a few meters to a few dozen meters.

これに対して、高精度なGPS測位手法として一般的に知られているCPDGPS(Carrier Phase Differential GPS)などの相対測位手法を用いれば、数センチから数十センチの精度で測位計算が可能となる。これは、移動体の他に、位置の分かっているGPS基準局(固定局)でもGPS電波を受信し、誤差を消去する方法である。そのため、飛しょう体でCPDGPSの計算を行うには、飛しょう体自身により得られるGPS観測データだけではなく、座標が正確に分かっているGPS基準局で受信したGPS観測データも必要となるため、そのデータをGPS基準局から飛しょう体に送信する必要があることや、その計算負荷などが問題となる。   On the other hand, if a relative positioning method such as CPDGPS (Carrier Phase Differential GPS), which is generally known as a high-accuracy GPS positioning method, is used, positioning calculation can be performed with an accuracy of several centimeters to several tens of centimeters. . In this method, a GPS reference station (fixed station) whose position is known in addition to the mobile body receives GPS radio waves and eliminates the error. Therefore, in order to calculate CPDGPS with a flying object, not only GPS observation data obtained by the flying object itself, but also GPS observation data received by a GPS reference station whose coordinates are accurately known is necessary. There is a problem in that it is necessary to transmit data from the GPS reference station to the flying object and the calculation load thereof.

特表2006−514258号公報JP-T-2006-514258

上述のように、飛しょう体の自己位置計算を精度よく行うためには、CPDGPS計算を利用することが望ましいが、CPDGPS計算には、座標が正確に分かっているGPS基準局のGPS観測データも必要であるため、その観測データを飛しょう体に送信して飛しょう体側でCPDGPS計算を行うしか方法が、一般に、飛しょう体に搭載されている計算機の能力は低いため、当該観測データの送信の問題とその計算負荷とが大きな問題点となっている。   As described above, it is desirable to use the CPDGPS calculation in order to accurately calculate the self-position of the flying object, but the CPDGPS calculation also requires GPS observation data of a GPS reference station whose coordinates are accurately known. Therefore, the method of transmitting the observation data to the flying object and performing the CPDGPS calculation on the flying object side is generally low because the capacity of the computer mounted on the flying object is low. The problem and its computational load are major problems.

また、別の問題として、従来の飛しょう体では、指令局側で、飛しょう体の軌跡を把握する方法がなく、また、ターゲットとして設定した座標(ターゲット座標)へどの程度の精度で飛しょう体が到達したかを高精度に知る方法がないため、飛しょう体によるミッションが成功したかどうかを正確に把握することができないという問題点があった。   Another problem is that with conventional flying objects, there is no way to determine the trajectory of the flying object on the command station side, and how much accuracy will fly to the coordinates (target coordinates) set as the target. Since there is no way to know with high accuracy whether the body has arrived, there was a problem that it was impossible to accurately grasp whether the mission by the flying object was successful.

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、計算能力の低い飛しょう体においても位置精度が非常に良いCPDGPS計算結果を利用できるようにするとともに、リアルタイムに飛しょう体の軌跡および到達ポイントを指令局側で正確に把握することが可能な航法システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and makes it possible to use a CPDGPS calculation result having a very good position accuracy even in a flying object having a low calculation ability, and in real time. The object is to obtain a navigation system that can accurately grasp the trajectory and the arrival point on the command station side.

この発明は、飛しょう体に搭載された航法装置と前記航法装置と通信を行う指令局とを備えた航法システムであって、前記航法装置は、GPS観測データを受信するための飛しょう体側GPS受信手段と、前記飛しょう体側GPS受信手段により観測された前記GPS観測データを前記指令局に送信するための飛しょう体側送信手段と、前記指令局から送信されてくる飛しょう体の位置を示す位置座標データを受信する飛しょう体側受信手段と、INSデータを取得するための慣性誘導手段と、前記INSデータと、前記飛しょう体側受信手段により受信した前記位置座標データとを用いて、GPSとINSによる複合航法計算を行う航法計算手段と前記複合航法計算による計算結果に基づいて、飛しょう体の誘導制御を行う誘導制御手段とを備え、前記指令局は、前記飛しょう体側送信手段から送信されてくる前記GPS観測データを受信する指令局側受信手段と、GPS基準局からのGPS観測データを受信するGPS基準局データ受信手段と、前記指令局側受信手段によって受信した前記飛しょう体の航法装置によって観測された前記GPS観測データと、前記GPS基準局からのGPS観測データとを用いて、CPDGPS計算を行い、前記GPS基準局からの飛しょう体への相対位置ベクトルを計算する相対位置ベクトル演算手段と、計算された前記相対位置ベクトルを、前記GPS基準局の座標を用いて、絶対位置座標に変換する絶対位置座標演算手段と、得られた前記絶対位置座標を、前記位置座標データとして、前記航法装置の前記飛しょう体側受信手段に送信する指令局側送信手段とを備えた航法システムである。   The present invention is a navigation system comprising a navigation device mounted on a flying object and a command station that communicates with the navigation device, wherein the navigation device is a GPS object side GPS for receiving GPS observation data. Receiving means, flying object side transmitting means for transmitting the GPS observation data observed by the flying object side GPS receiving means to the command station, and the position of the flying object transmitted from the command station Using the flying object side receiving means for receiving position coordinate data, inertial guidance means for acquiring INS data, the INS data, and the position coordinate data received by the flying object side receiving means, Navigation calculation means for performing compound navigation calculation by INS, and guidance control means for performing guidance control of the flying object based on the calculation result by the compound navigation calculation; The command station comprises command station side receiving means for receiving the GPS observation data transmitted from the flying object side transmitting means, GPS reference station data receiving means for receiving GPS observation data from a GPS reference station, and CPDGPS calculation is performed using the GPS observation data received by the flying object navigation device received by the command station side receiving means and the GPS observation data from the GPS reference station, and the flight from the GPS reference station is performed. Relative position vector calculating means for calculating a relative position vector to the body, absolute position coordinate calculating means for converting the calculated relative position vector into absolute position coordinates using the coordinates of the GPS reference station, and The absolute position coordinates are transmitted as the position coordinate data to the flying object side receiving means of the navigation device. A navigation system comprising a command station side transmission means.

この発明は、飛しょう体に搭載された航法装置と前記航法装置と通信を行う指令局とを備えた航法システムであって、前記航法装置は、GPS観測データを受信するための飛しょう体側GPS受信手段と、前記飛しょう体側GPS受信手段により観測された前記GPS観測データを前記指令局に送信するための飛しょう体側送信手段と、前記指令局から送信されてくる飛しょう体の位置を示す位置座標データを受信する飛しょう体側受信手段と、INSデータを取得するための慣性誘導手段と、前記INSデータと、前記飛しょう体側受信手段により受信した前記位置座標データとを用いて、GPSとINSによる複合航法計算を行う航法計算手段と前記複合航法計算による計算結果に基づいて、飛しょう体の誘導制御を行う誘導制御手段とを備え、前記指令局は、前記飛しょう体側送信手段から送信されてくる前記GPS観測データを受信する指令局側受信手段と、GPS基準局からのGPS観測データを受信するGPS基準局データ受信手段と、前記指令局側受信手段によって受信した前記飛しょう体の航法装置によって観測された前記GPS観測データと、前記GPS基準局からのGPS観測データとを用いて、CPDGPS計算を行い、前記GPS基準局からの飛しょう体への相対位置ベクトルを計算する相対位置ベクトル演算手段と、計算された前記相対位置ベクトルを、前記GPS基準局の座標を用いて、絶対位置座標に変換する絶対位置座標演算手段と、得られた前記絶対位置座標を、前記位置座標データとして、前記航法装置の前記飛しょう体側受信手段に送信する指令局側送信手段とを備えた航法システムであるので、計算能力の低い飛しょう体においても位置精度が非常に良いCPDGPS計算結果を利用できるようにするとともに、リアルタイムに飛しょう体の軌跡および到達ポイントを指令局側で正確に把握することができる。   The present invention is a navigation system comprising a navigation device mounted on a flying object and a command station that communicates with the navigation device, wherein the navigation device is a GPS object side GPS for receiving GPS observation data. Receiving means, flying object side transmitting means for transmitting the GPS observation data observed by the flying object side GPS receiving means to the command station, and the position of the flying object transmitted from the command station Using the flying object side receiving means for receiving position coordinate data, inertial guidance means for acquiring INS data, the INS data, and the position coordinate data received by the flying object side receiving means, Navigation calculation means for performing compound navigation calculation by INS, and guidance control means for performing guidance control of the flying object based on the calculation result by the compound navigation calculation; The command station comprises command station side receiving means for receiving the GPS observation data transmitted from the flying object side transmitting means, GPS reference station data receiving means for receiving GPS observation data from a GPS reference station, and CPDGPS calculation is performed using the GPS observation data received by the flying object navigation device received by the command station side receiving means and the GPS observation data from the GPS reference station, and the flight from the GPS reference station is performed. Relative position vector calculating means for calculating a relative position vector to the body, absolute position coordinate calculating means for converting the calculated relative position vector into absolute position coordinates using the coordinates of the GPS reference station, and The absolute position coordinates are transmitted as the position coordinate data to the flying object side receiving means of the navigation device. Because it is a navigation system equipped with command station side transmission means, it is possible to use the CPDGPS calculation result with very good position accuracy even for a flying object with low calculation capability, and also the trajectory and arrival of the flying object in real time The point can be accurately grasped on the command station side.

実施の形態1.
以下、図を用いて、この発明の実施の形態1にかかる航法システムについて説明する。本実施の形態1においては、飛しょう体として、予め設定された固定の座標値(ターゲット座標)を目標として発射されるものを前提とし、飛しょう体側のGPS観測データをテレメトリによって指令局へ送信し、指令局側で計算負荷の高い処理を実行する航法システムについて説明する。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the navigation system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, the flying object is assumed to be launched with a fixed coordinate value (target coordinates) set in advance as a target, and the GPS observation data on the flying object side is transmitted to the command station by telemetry. A navigation system that executes processing with a high calculation load on the command station side will be described.

図1は、本実施の形態1による高精度自己位置評定を可能にする航法システムの構成を示したものである。図1において、1は、飛しょう体(移動体)に搭載された航法装置(移動局)であり、8は、航法装置1と通信を行う指令局(固定局または移動局)である。   FIG. 1 shows the configuration of a navigation system that enables highly accurate self-position evaluation according to the first embodiment. In FIG. 1, 1 is a navigation device (mobile station) mounted on a flying body (mobile body), and 8 is a command station (fixed station or mobile station) that communicates with the navigation apparatus 1.

航法装置1には、図1に示すように、GPSおよびINS複合の航法計算を行うための航法計算機2と、当該航法計算に用いるGPS観測データ(GPS衛星の軌道とGPS衛星に搭載された原子時計からの時刻データを含む)を少なくとも2以上のGPS衛星から受信するためのGPSアンテナ3と、GPSアンテナ3により受信されたGPS観測データが入力されて、それに基づく自己位置座標を取得するGPS受信機4と、航法計算機2による航法計算で用いられるINSデータを得るための慣性センサ(INS:Inertial Navigation System)5とが設けられ、これらによってGPSおよびINS複合の航法系を構成することが可能になっている。以上の構成のみでもGPSとINSによる複合航法を行うことはできるが、さらに精度を上げるためにCPDGPS計算を実行するためには、航法装置1に、テレメトリ送受信機7を追加し、指令局8へ飛しょう体で観測したGPS観測データを送信する。   As shown in FIG. 1, the navigation device 1 includes a navigation computer 2 for performing GPS and INS combined navigation calculations, and GPS observation data (orbits of GPS satellites and atoms mounted on the GPS satellites). GPS antenna 3 for receiving at least two or more GPS satellites (including time data from a clock), and GPS reception data obtained by receiving GPS observation data received by the GPS antenna 3 and acquiring its own position coordinates 4 and an inertial sensor (INS: Inertial Navigation System) 5 for obtaining INS data used in the navigation calculation by the navigation computer 2 are provided, and it is possible to configure a navigation system combining GPS and INS. It has become. Although combined navigation with GPS and INS can be performed only with the above configuration, a telemetry transceiver 7 is added to the navigation device 1 to perform CPDGPS calculation to further increase accuracy, and the command station 8 Transmit GPS observation data observed with a flying object.

指令局8には、当該GPS観測データを飛しょう体の航法装置1から受信するためのテレメトリ送受信9と、座標が正確に分かっているGPS基準局11(固定局)からのGPS観測データを取得して、当該GPS観測データと飛しょう体からのGPS観測データとの両方を用いてCPDGPS計算を行う計算機10とが設けられている。当該構成において、指令局8においては、飛しょう体により得られたGPS観測データをテレメトリ送受信機9により受信するとともに、位置の分かっているGPS基準局11で取得したGPS観測データを受信して、それらを用いてCPDGPS計算を行う。具体的には、計算機10では、飛しょう体により得られたGPS観測データとGPS基準局11で取得したGPS観測データとに基づいて、GPS基準局11からの飛しょう体への相対位置ベクトルを計算する。なお、指令局8は地上の施設に設置するだけではなく、航空機や船舶等の移動体に設置してもよい。その計算精度は、計算に使用するGPS信号の周波数の数や、観測値の誤差の大きさ、観測時間に応じて決まり、十分な数のGPS衛星数が確保できれば数センチから数十センチの精度で相対位置ベクトルを計算することが可能である。   The command station 8 acquires the GPS observation data from the telemetry transmission / reception 9 for receiving the GPS observation data from the flying object navigation device 1 and the GPS reference station 11 (fixed station) whose coordinates are accurately known. A computer 10 that performs CPDGPS calculation using both the GPS observation data and the GPS observation data from the flying object is provided. In this configuration, the command station 8 receives GPS observation data obtained by the flying object by the telemetry transceiver 9 and receives GPS observation data acquired by the GPS reference station 11 whose position is known. CPDGPS calculation is performed using Specifically, the computer 10 calculates a relative position vector from the GPS reference station 11 to the flying object based on the GPS observation data obtained by the flying object and the GPS observation data acquired by the GPS reference station 11. . Note that the command station 8 may be installed not only in a facility on the ground but also in a moving body such as an aircraft or a ship. The calculation accuracy depends on the number of GPS signal frequencies used in the calculation, the magnitude of the observed error, and the observation time. If a sufficient number of GPS satellites can be secured, an accuracy of several centimeters to several tens of centimeters can be obtained. It is possible to calculate the relative position vector.

次に、計算機10は、計算された相対位置ベクトルをGPS基準局11の座標を使って絶対位置座標に変換し、飛しょう体の位置座標データとして、テレメトリ送受信機9を介して、飛しょう体の航法装置1のテレメトリ送受信機7に送信する。このような形態をとる場合、計算された絶対位置座標データが飛しょう体に送信されるまでの間の時間遅れが問題となるが、飛しょう体側で過去の自己位置標定結果の座標を記憶装置(図示省略)に記憶しておき、その座標値と指令局8から送信されてきた座標値との差分を航法計算機2で計算することで自己位置の誤差を計算して補正する。通常、GPSとINSとの複合航法系を構成している場合、位置誤差はランダムに変化するものではなく、ある程度の時定数をもって緩やかに変化していくものであるため、1〜2秒の時間遅れがあったとしても、自己位置座標の誤差修正は有効に行うことができる。なお、上記記憶装置と航法計算機2とは、テレメトリ送受信機7により受信した絶対位置座標データの送信による時間遅れ分の誤差を修正する誤差修正手段を構成している。このようにして誤差修正を行った位置座標データをGPS観測データとし、慣性センサ5のINSデータとともに用いて、航法計算機2でGPSとINSとを用いた航法計算を行って、自己位置標定結果が得る。航法計算機2は、計算した自己位置標定結果を、航法装置1に設けられている誘導装置6に入力し、誘導装置6が、それに基づいて飛しょう体の誘導制御を行なう。   Next, the computer 10 converts the calculated relative position vector into absolute position coordinates using the coordinates of the GPS reference station 11, and the flying object position coordinate data is transmitted through the telemetry transceiver 9 as the flying object position coordinate data. Transmit to the telemetry transceiver 7 of the navigation device 1. When taking such a form, the time delay until the calculated absolute position coordinate data is transmitted to the flying object becomes a problem, but the flying object side stores the coordinates of the past self-localization results. (Not shown), and the difference between the coordinate value and the coordinate value transmitted from the command station 8 is calculated by the navigation computer 2 to calculate and correct the self-position error. Normally, when a GPS / INS combined navigation system is configured, the position error does not change randomly, but changes slowly with a certain time constant. Even if there is a delay, the error correction of the self-position coordinates can be performed effectively. The storage device and the navigation computer 2 constitute error correction means for correcting an error for a time delay due to transmission of absolute position coordinate data received by the telemetry transceiver 7. The position coordinate data thus corrected for errors is used as GPS observation data, and is used together with the INS data of the inertial sensor 5, and the navigation computer 2 performs navigation calculation using GPS and INS. obtain. The navigation computer 2 inputs the calculated self-positioning result to the guidance device 6 provided in the navigation device 1, and the guidance device 6 performs guidance control of the flying object based on the result.

以上のように、本実施の形態においては、飛しょう体のGPS受信機4のGPS観測データを、飛しょう体の監視および制御を行う指令局8へ送信し、指令局8側でGPS基準局11からのGPS観測データと組み合わせてCPDGPS計算を実行し、その計算結果をテレメトリを通じて飛しょう体に再送信し、自己位置計算の補正に使用するようにしたので、計算能力の低い飛しょう体においても位置精度が非常に良いCPDGPS計算結果を利用することができ、精度の良い飛しょう体の自己位置標定結果に基づく飛しょう体の誘導制御を行うことができる。   As described above, in the present embodiment, the GPS observation data of the flying object GPS receiver 4 is transmitted to the command station 8 that monitors and controls the flying object, and the GPS reference station 11 on the command station 8 side. The CPDGPS calculation is executed in combination with GPS observation data from the satellite, and the calculation result is retransmitted to the flying object through telemetry and used for correction of the self-position calculation. The CPDGPS calculation result with very good position accuracy can be used, and the flying object guidance control based on the accurate self-positioning result of the flying object can be performed.

また、飛しょう体のGPS受信機4のGPS観測データを指令局8へ送信する構成としたので、当該過程で、指令局8が飛しょう体の軌跡を精度良く把握することが可能となるため、ターゲット座標へ正確に誘導されたかどうかを把握することが可能になる。そのため、指令局8において、飛しょう体が目標座標へ到達したかどうかだけでなく、その到達精度まで知ることが可能となる。   In addition, since the GPS observation data of the flying object GPS receiver 4 is transmitted to the command station 8, the command station 8 can accurately grasp the trajectory of the flying object in the process. It becomes possible to grasp whether or not the target is accurately guided to the target coordinates. Therefore, the command station 8 can know not only whether the flying object has reached the target coordinates, but also the accuracy of the arrival.

なお、上記の説明においては、指令局8でCPDGPS計算を実行し、その計算結果をテレメトリを通じて飛しょう体に再送信して自己位置計算の補正に使用する例について説明したが、その場合に限らず、例えば、通信異常等の原因により、指令局8との通信が行えない場合には、航法計算機2が、GPS受信機4により取得したGPS観測データと、慣性センサ5により取得したINSデータとを用いて、GPSとINSによる複合航法を行い、自己位置標定結果が得て、誘導装置6がそれに基づいて飛しょう体の誘導制御を行なうようにしてもよい。   In the above description, an example in which CPDGPS calculation is executed by the command station 8 and the calculation result is retransmitted to the flying object through telemetry and used for correction of self-position calculation has been described. For example, when communication with the command station 8 cannot be performed due to a communication abnormality or the like, the navigation computer 2 uses the GPS observation data acquired by the GPS receiver 4 and the INS data acquired by the inertial sensor 5. May be used to perform combined navigation by GPS and INS, obtain a self-positioning result, and the guidance device 6 may perform guidance control of the flying object based on the result.

この発明の実施の形態1に係る航法システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the navigation system which concerns on Embodiment 1 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 飛しょう体の航法装置、2 航法計算機、3 GPSアンテナ、4 GPS受信機、5 慣性センサ、6 誘導装置、7 テレメトリ送受信機、8 指令局、9 テレメトリ送受信機、10 計算機、11 GPS基準局。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flight object navigation device, 2 Navigation computer, 3 GPS antenna, 4 GPS receiver, 5 Inertial sensor, 6 Guidance device, 7 Telemetry transceiver, 8 Command station, 9 Telemetry transceiver, 10 Calculator, 11 GPS reference station.

Claims (2)

飛しょう体に搭載された航法装置と前記航法装置と通信を行う指令局とを備えた航法システムであって、
前記航法装置は、
GPS観測データを受信するための飛しょう体側GPS受信手段と、
前記飛しょう体側GPS受信手段により観測された前記GPS観測データを前記指令局に送信するための飛しょう体側送信手段と、
前記指令局から送信されてくる飛しょう体の位置を示す位置座標データを受信する飛しょう体側受信手段と、
INSデータを取得するための慣性誘導手段と、
前記INSデータと、前記飛しょう体側受信手段により受信した前記位置座標データとを用いて、GPSとINSによる複合航法計算を行う航法計算手段と
前記複合航法計算による計算結果に基づいて、飛しょう体の誘導制御を行う誘導制御手段と
を備え、
前記指令局は、
前記飛しょう体側送信手段から送信されてくる前記GPS観測データを受信する指令局側受信手段と、
GPS基準局からのGPS観測データを受信するGPS基準局データ受信手段と、
前記指令局側受信手段によって受信した前記飛しょう体の航法装置によって観測された前記GPS観測データと、前記GPS基準局からのGPS観測データとを用いて、CPDGPS計算を行い、前記GPS基準局からの飛しょう体への相対位置ベクトルを計算する相対位置ベクトル演算手段と、
計算された前記相対位置ベクトルを、前記GPS基準局の座標を用いて、絶対位置座標に変換する絶対位置座標演算手段と、
得られた前記絶対位置座標を、前記位置座標データとして、前記航法装置の前記飛しょう体側受信手段に送信する指令局側送信手段と
を備えていることを特徴とする航法システム。
A navigation system comprising a navigation device mounted on a flying object and a command station that communicates with the navigation device,
The navigation device is
A flying object side GPS receiving means for receiving GPS observation data;
A flying object side transmitting means for transmitting the GPS observation data observed by the flying object side GPS receiving means to the command station;
A flying object side receiving means for receiving position coordinate data indicating the position of the flying object transmitted from the command station;
Inertial guidance means for acquiring INS data;
Using the INS data and the position coordinate data received by the flying object side receiving means, navigation calculating means for performing a combined navigation calculation by GPS and INS, and a flying object based on the calculation result by the combined navigation calculation And guidance control means for performing guidance control of
The command station is
Command station side receiving means for receiving the GPS observation data transmitted from the flying object side transmitting means,
GPS reference station data receiving means for receiving GPS observation data from the GPS reference station;
CPDGPS calculation is performed using the GPS observation data received by the flying object navigation device received by the command station side receiving means and the GPS observation data from the GPS reference station, and the flight from the GPS reference station is performed. A relative position vector computing means for calculating a relative position vector to the gland;
Absolute position coordinate calculation means for converting the calculated relative position vector into absolute position coordinates using the coordinates of the GPS reference station;
A navigation system comprising: command station side transmission means for transmitting the obtained absolute position coordinates as the position coordinate data to the flying object side reception means of the navigation device.
前記航法装置は、
前記飛しょう体側受信手段により受信した前記位置座標データの送信による時間遅れ分の誤差を修正する誤差修正手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の航法システム。
The navigation device is
The navigation system according to claim 1, further comprising error correction means for correcting an error corresponding to a time delay due to transmission of the position coordinate data received by the flying object side reception means.
JP2007079382A 2007-03-26 2007-03-26 Navigation system Pending JP2008241079A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007079382A JP2008241079A (en) 2007-03-26 2007-03-26 Navigation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007079382A JP2008241079A (en) 2007-03-26 2007-03-26 Navigation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008241079A true JP2008241079A (en) 2008-10-09

Family

ID=39912650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007079382A Pending JP2008241079A (en) 2007-03-26 2007-03-26 Navigation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008241079A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101572017B (en) * 2009-06-01 2011-03-30 民航数据通信有限责任公司 A Method for Extracting Track Cruise Segment from Aircraft Three-dimensional Position Sequence
KR101265091B1 (en) 2011-10-25 2013-05-20 국방과학연구소 Estimating position system of autonomous vehicle using cdgps, autonomous vehicle having the same and estimating position method of autonomous vehicle
CN106597514A (en) * 2016-12-15 2017-04-26 中国电子科技集团公司第二十研究所 Satellite navigation relative positioning device and method based on multi-node data fusion
CN108572660A (en) * 2018-04-01 2018-09-25 成都远致科技有限公司 A kind of unmanned aerial vehicle control system based on RTK
JP2020180857A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 富士通株式会社 Positioning system, positioning device, and positioning method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101572017B (en) * 2009-06-01 2011-03-30 民航数据通信有限责任公司 A Method for Extracting Track Cruise Segment from Aircraft Three-dimensional Position Sequence
KR101265091B1 (en) 2011-10-25 2013-05-20 국방과학연구소 Estimating position system of autonomous vehicle using cdgps, autonomous vehicle having the same and estimating position method of autonomous vehicle
CN106597514A (en) * 2016-12-15 2017-04-26 中国电子科技集团公司第二十研究所 Satellite navigation relative positioning device and method based on multi-node data fusion
CN108572660A (en) * 2018-04-01 2018-09-25 成都远致科技有限公司 A kind of unmanned aerial vehicle control system based on RTK
JP2020180857A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 富士通株式会社 Positioning system, positioning device, and positioning method
JP7295400B2 (en) 2019-04-25 2023-06-21 富士通株式会社 POSITIONING SYSTEM, POSITIONING DEVICE AND POSITIONING METHOD

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8204677B2 (en) Tracking method
CA2837179C (en) Determining spatial orientation information of a body from multiple electromagnetic signals
JP4014642B2 (en) GPS / IRS global positioning method and device with integrity loss countermeasures
US11215714B2 (en) Deceiving signal detection system and deceiving signal detection method
US20060287824A1 (en) Interruption free navigator
US20040158354A1 (en) Robot localization system
CN101375176B (en) Device for controlling relative postion(s) by analysing dual-frequency signals, for a spacecraft of a group of spacecraft in formation
US20060293853A1 (en) Aided INS/GPS/SAR navigation with other platforms
US11525926B2 (en) System and method for position fix estimation using two or more antennas
CN104316060A (en) Rendezvous docking method and device of space non-cooperative target
KR20120071238A (en) System for global earth navigation using inclined geosynchronous orbit satellite
JPH095104A (en) Three-dimensional attitude angle measuring method and three-dimensional attitude angle measuring device for moving objects
CN110986937B (en) Navigation device and method for unmanned equipment and unmanned equipment
JP2008241079A (en) Navigation system
US20160170030A1 (en) Orientation Measurements for Drift Correction
Ahn et al. DGPS/IMU integration-based geolocation system: Airborne experimental test results
KR20140142610A (en) Location measurement device and method
EP4194895A1 (en) Methods and systems for millimeter wave assisted vehicle navigation
JP2002162195A (en) Flying object guidance device
RU2617147C1 (en) Method for initial orienting gyroscopic navigation system for land mobiles
JPH11325951A (en) Method and device for determining orbit with attitude sensor of space navigating object
RU2428659C2 (en) Method for satellite correction of gyroscopic navigation systems of naval objects
US11105930B1 (en) Self contained satellite-navigation-based method and micro system for real-time relative-position determination
RU2675671C1 (en) Radio electronic interference to the satellite navigation signals source location determining system and method
Wang et al. An Attitude Data Measurement System Based on Dual-Band Antenna Direction Finding