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公開番号2024060739
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022168211
出願日2022-10-20
発明の名称測位システム
出願人アルプスアルパイン株式会社
代理人個人,個人
主分類G01S 5/12 20060101AFI20240425BHJP(測定;試験)
要約【課題】測角誤差を低減可能な測位システムを提供する。
【解決手段】測位システムは、飛行体の高度を測定する高度測定部と、第1及び第2通信部の間での信号の伝搬時間又は位相に基づき第1通信部と飛行体の間の距離を測定し、第1及び第2通信部が通信する信号を第1又は第2通信部で受信した際の位相に基づいて第1通信部に対する飛行体の第1仰角を算出し、高度測定部によって取得された高度と距離測定部によって測定された距離との差を補正値として算出し、補正値が算出された後に、第1仰角の絶対値が第1所定角度よりも大きい第2所定角度以上である場合には、高度測定部によって取得された高度を補正値で補正した値を距離測定部によって測定された距離で除した値の逆余弦を第2仰角として算出し、第1仰角の値に基づいて、第1仰角と第2仰角のいずれかを選択する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１通信部と、
前記第１通信部に対して移動可能な飛行体と、
前記飛行体に搭載され、前記第１通信部と通信する第２通信部と、
前記飛行体に搭載され、前記第１通信部に対する前記飛行体の高度を測定する高度測定部と、
前記第１通信部と前記第２通信部との間で通信される信号の伝搬時間又は位相に基づいて、前記第１通信部と前記飛行体との間の距離を測定する距離測定部と、
前記第１通信部と前記第２通信部との間で通信される信号を前記第１通信部又は前記第２通信部の複数のアンテナ素子で受信した際の位相に基づいて、前記第１通信部に対する前記飛行体の第１仰角を算出する仰角算出部と、
前記第１仰角の絶対値が第１所定角度以下の場合に、前記高度測定部によって取得された高度と、前記距離測定部によって測定された距離との差を補正値として算出する補正値算出部と
を備え、
前記仰角算出部は、前記補正値算出部によって前記補正値が算出された後に、前記第１仰角の絶対値が前記第１所定角度よりも大きい第２所定角度以上である場合には、前記高度測定部によって取得された高度を前記補正値で補正した値を前記距離測定部によって測定された距離で除した値の逆余弦を第２仰角として算出し、前記第１仰角の値に基づいて、前記第１仰角と前記第２仰角のいずれかを選択する、測位システム。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記第１仰角はＡｏＡ形式で算出され、前記第２仰角はＴｏＡを利用して算出される、請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記第１所定角度は、前記第１通信部の真上における仰角が所定の挟角範囲になる角度である、請求項１に記載の測位システム。
【請求項４】
前記補正値算出部は、前記第１仰角の絶対値が前記第１所定角度以下になると、前記高度測定部によって取得された高度と、前記距離測定部によって測定された距離との差を前記補正値として算出し、前記補正値を更新する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項５】
前記高度測定部は、気圧に基づいて前記飛行体の高度を測定する気圧センサである、請求項１に記載の測位システム。
【請求項６】
前記距離測定部、前記仰角算出部、及び前記補正値算出部は、前記第１通信部側に設けられており、
前記第１通信部は、３つ以上のアンテナ素子を有する、請求項１に記載の測位システム。
【請求項７】
前記第２通信部は、１つのアンテナ素子を有する、請求項６に記載の測位システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測位システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のアンテナ素子で電波を受信した際の位相差を利用して、電波の到来角度を測定（推定）するＡｏＡ（Angle of Arrival）という到来角度の測定方法がある。ＡｏＡでは複数のアンテナ素子間の位相差を利用して電波の到来角度を測定するため、複数の矩形のアンテナ素子や複数の円形のアンテナ素子を有するアレイアンテナが用いられる。ＡｏＡに用いられるアレイアンテナは、複数のアンテナ素子を選択し、電波を受信するアンテナ素子を切り替えながら各アンテナ素子で電波を受信する際の位相を取得し、アンテナ素子間での位相差を取得して電波の到来方向を測定する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平０２－２４５６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のようにアレイアンテナを使用してＡｏＡ形式で電波の到来方向を測定する際に、アレイアンテナの位相差の誤差は仰角が大きいときに増加するため、仰角が大きいときに仰角の誤差が大きくなるという問題がある。
【０００５】
そこで、仰角の大きいときは高度測定部により補正した距離によって仰角を算出することにより、測角誤差を低減可能な測位システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態の測位システムは、第１通信部と、前記第１通信部に対して移動可能な飛行体と、前記飛行体に搭載され、前記第１通信部と通信する第２通信部と、前記飛行体に搭載され、前記第１通信部に対する前記飛行体の高度を測定する高度測定部と、前記第１通信部と前記第２通信部との間で通信される信号の伝搬時間又は位相に基づいて、前記第１通信部と前記飛行体との間の距離を測定する距離測定部と、前記第１通信部と前記第２通信部との間で通信される信号を前記第１通信部又は前記第２通信部の複数のアンテナ素子で受信した際の位相に基づいて、前記第１通信部に対する前記飛行体の第１仰角を算出する仰角算出部と、前記第１仰角の絶対値が第１所定角度以下の場合に、前記高度測定部によって取得された高度と、前記距離測定部によって測定された距離との差を補正値として算出する補正値算出部とを備え、前記仰角算出部は、前記補正値算出部によって前記補正値が算出された後に、前記第１仰角の絶対値が前記第１所定角度よりも大きい第２所定角度以上である場合には、前記高度測定部によって取得された高度を前記補正値で補正した値を前記距離測定部によって測定された距離で除した値の逆余弦を第２仰角として算出し、前記第１仰角の値に基づいて、前記第１仰角と前記第２仰角のいずれかを選択する。
【発明の効果】
【０００７】
仰角の大きいときは高度測定部により補正した距離によって仰角を算出することにより、測角誤差を低減可能な測位システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態の測位システムの構成の一例を示す図である。
仰角算出部がＡｏＡ形式で算出するアンテナアレイに対する飛行体の仰角の誤差を示す図である。
補正値の求め方を説明する図である。
補正値を用いた高度の補正方法を説明する図である。
実施形態の測位システムの制御装置が実行する処理の一例を表すフローチャートである。
実施形態の測位システムの制御装置が実行する処理の一例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の測位システムを適用した実施形態について説明する。
【００１０】
＜実施形態＞
図１は、測位システム１００の構成の一例を示す図である。測位システム１００は、アレイアンテナ１１０、制御装置１２０、及び飛行体１３０を含む。アレイアンテナ１１０は、第１通信部の一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

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