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衛星を見つける

業界の記事 2020年10月13日

それは電源を入れたときに受信機が行う必要がある最初の事は、衛星を探しています。それはどのようにこれを行うかは、受信機が最後にGPS衛星にロックされていたので、それは長い間されているに依存します。それは、私たちのGPS信号のページで説明したように、GPSコンステレーションの衛星は、ナビゲーションメッセージを送信し、そのメッセージの一部は、コンステレーション内のすべての衛星の軌道上の大まかな情報が含まれているアルマナックであるためです。

アルマナックデータは約6ヶ月間使用可能なので、最後に知っている位置と現在の時刻を使用して、どの衛星を見るべきかを推測することができます。これを試みるのは、すべての衛星を盲目的に探すのではなく、時間がかかるからです。実際には、それは盲目的に検索する必要がありますので、しばらくの間、電源を入れていない受信機、またはそれが最後に電源が入っていたので、世界中に出荷されている理由は、GPSロックを取得するために多くの時間がかかることができます。

人工衛星を探す

受信機のパワーアップ

受信機が電源を入れると、現在の時刻、最後に知っている位置、アルマナックデータを使用して、どの衛星を見ることができるべきであるかを計算します。それは、地平線の上の150oの空の領域を検索します。

アルマナックデータは更新されずに約半年間有効です。

アルマナックデータ

また、アルマナックデータからは、衛星がレシーバの想定位置に対してどのように移動しているかを知ることができます。これにより、ドップラーシフトが各衛星の信号の周波数にどのように影響するかを推測することができます。L1の周波数1575.42MHzでは、10KHzもシフトする可能性があります。

チャンネル検索

ほとんどの受信機は多数のチャンネルを持っています。各チャンネルは信号を探します。見つからない場合は、いくつかの新しいパラメータを試します。チャンネル数を増やすことで、特定の衛星からの周波数、位相、コードをロックオンするのに必要な時間を短縮することができます。一度ロックされると、チャンネルは他の衛星を検索するために使用することができます。

受信機の移動

最後に有効な位置測定を行ってから受信機が大幅に移動した場合、そこにはない衛星を探すことになるので、ロックオンするのに時間がかかります。同様に、アルマナックが古くなっている場合は、新しいコピーを取得する必要があります。これには12.5分かかりますが、最初に受信する衛星を見つけなければなりません。

受信機が有効なアルマナックデータを持ち、最後に電源が入ってからあまり動いていないと仮定すると、受信機は現在どの衛星を見ることができるか、そして信号周波数がドップラーシフトによってどのように影響を受けるのかについて、合理的に見当をつけることができます。こうして受信機は、アンテナが拾っている信号の中に見えると期待している衛星からの信号を探し始めることができます。

受信機は、信号の周波数とC/Aコードフェーズの2次元検索を行うことから始めます。これは簡単ではありませんが、エンドユーザーとしてはあまり心配する必要はありません。受信機は衛星からの信号を検出すると、それを確認してPLL(フェーズロックループ)とCLL(コードロックループ)でロックします。次に、データを復調する前にビット同期を検索します。

ということで、この時点では、私たちの'GNSSとは?シリーズで、衛星を発見しました。次に、 衛星までの距離を計算する方法を知る必要があります - この記事では、その方法を説明します。

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