GPS＞電源ONから初期位置算出まで＞基礎知識:jr7cwk;lavo

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▼GPS＞電源ONから初期位置算出まで＞基礎知識

1.基礎知識
1-1.航法メッセージ
　航法メッセージは位置を算出する為に必要なデータである。
　各GPS衛星から「放送」されており、衛星毎の固有な情報(エフェメリス情報)と全衛星共通の情報(アルマナック情報)が50bpsの速度で送信されている。

　航法メッセージの構成とデータサイズは下記の通り。

・1サブフレーム300bit(=6秒)

・5サブフレームでセット
　1フレーム=5サブフレーム(1500bit(=30秒))

1-2.航法メッセージの詳細

各サブフレームの内容について説明する。
(詳細は後述の参考文献を参照)

1)サブフレーム1～3
　放送している衛星自身のクロック補正情報および軌道情報(エフェメリス情報)
　・・・衛星毎に異なる情報が送信
　・・・位置計算に使用可能な精度の情報
　・・・有効期間は4時間(エポックタイムの±2時間)で2時間毎更新

2)サブフレーム4,5
　軌道上の全ての衛星のおおまかな軌道情報(アルマナック情報)
　・・・全衛星共通の内容が送信。
　　　→ページ1～25に分けて32衛星分が順次送信される。
　　　　全データ受信には　30秒×25=12.5分　要する。
　・・・有効期間は6日間(エポックタイムの±3日間)でこの範囲を超えると次第に精度が低下
　・・・低精度で位置算出には使用不可
　　　～位置算出自体には直接必要な情報ではない。(位置算出に必要な情報はサブフレーム1～3で伝送される高精度な「エフェメリス情報」)

　　　→レシーバに大まかな軌道情報を与える事が目的。
　　受信開始時、衛星の電波を捕捉する際の補助に使用
　　～どの衛星の電波を受信し位置算出に使用すべきかかを計画し、低受信レベルまたは新たに可視範囲に入った衛星の捕捉を補助。
　(衛星からの電波は「スペクトル拡散」という方式で送信されており、受信(復調)するには、拡散された電波を「追跡」する為の為のコード(周波数を切替える順番)やタイミングを合わせる(同期を取る)必要がある。十分な強さの電波であれば補助が無くとも受信できるが、電波が弱い場合はノイズにかき消され電波があるのかどうかも判断できない。そこで十分な電波の強さの別の衛星から、衛星の存在やコード、おおよそのタイミングを得る事で、ノイズレベルに近い弱い電波であっても受信する事を可能にする仕組みになっている。)

●2009.09.06
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