擬似距離について詳しく解説

送信機と受信機のクロックが同期していないときに、送信時の日付が指定された信号の受信の瞬間を測定することによる間接的な距離の測定を「擬似距離」と呼びます。

  • 送信クロックと受信クロックが同期している場合、距離(
    $$ {D\,} $$
    ) 送信機と受信機間の距離は、この測定値から直接推定できます (
    $$ {\Delta t\,} $$
    ) 平均速度がわかっていることを条件とします (
    $$ {V\,} $$
    ) 送信機と受信機間の信号伝播 (
    $$ {D = V\Delta t\,} $$
  • クロックのオフセットが不明で、正確な伝播時間が不明な場合、積は
    $$ {V\Delta t\,} $$
    は距離ではなく、擬似距離です。

クロック オフセットは、観測方程式系に追加の未知数として導入できます。十分な測定値が利用可能であれば、受信機の座標とクロック オフセットの両方を計算できるため、擬似距離を距離に変換できます。

典型的な例は GPS です。衛星クロックが同期されている (「GPS 時間」)。4 つの「疑似距離」(受信機クロックの同期エラーによって汚染された移動時間) を持つには 4 つの衛星からの信号を受信するだけで十分です。伝播速度を乗算します)。 4 つの方程式系を解くと、4 つの未知数 (受信機の 3 つの座標、および受信機のクロックと GPS 時間のオフセット) にアクセスできます。

衛星までの擬似距離を測定するために、 GPS 受信機は、衛星が発信する信号を C/A コードまたは P コードで捕捉します。これにより、受信は信号を識別して計算できます。メッセージの送信時間。この信号によって運ばれるコードはタイムマークと呼ばれ、そのアルゴリズムは受信機に知られており、受信したコードと生成したコードを並べて(または重ね合わせて)遅延を測定することができます。後者に波の速度を乗算することで、擬似距離を評価できます。

タイムマークとともに受信した信号のオフセットにより遅延を読み取ることができます。
タイムマークとともに受信した信号のオフセットにより遅延を読み取ることができます。

例: 測定された遅延が 72 ミリ秒の場合、擬似距離は次のようになります。

$$ {D = V\Delta t\,=C\Delta t\, = 3.10^{8} * 72.10^{-3} = 21600 km,} $$

測定された遅延の大きさを把握するには、衛星から受信機までの距離を考慮する必要があります。衛星は地球から 20,200キロメートル離れており、実際の距離は 20,200 ~ 26,000 キロメートルの範囲にあり、遅延は 67 ~ 86 ミリ秒になります。

距離の関数として波が GPS 受信機に到達する時間間隔
距離の関数としての GPS 受信機までのの伝播時間間隔

擬似距離は、送信機が同期されている双曲無線測位システム (例: SYLEDIS) の円形モード (実際には擬似円形) の使用にも使用されます。

  1. Nuus – afrikaans
  2. The – – – – – ancien anglais
  3. خبر (إعلام) – arabe
  4. ܛܐܒܐ – araméen
  5. Noticia – asturien
  6. Xəbər – azerbaïdjanais

擬似距離について詳しく解説・関連動画

サイエンス・ハブ

知識の扉を開け、世界を変える。