CN105008956A - 状态检测方法、校正值处理设备、定位系统和状态检测程序 - Google Patents

状态检测方法、校正值处理设备、定位系统和状态检测程序 Download PDF

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CN105008956A CN201480010469.1A CN201480010469A CN105008956A CN 105008956 A CN105008956 A CN 105008956A CN 201480010469 A CN201480010469 A CN 201480010469A CN 105008956 A CN105008956 A CN 105008956A
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    • G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude
    • G01S19/41—Differential correction, e.g. DGPS [differential GPS]

Abstract

为了提供一种用于在具有卫星和基准站的定位系统中检测基准站的异常状态的状态检测方法、定位系统和程序。一种用于检测具有卫星和基准站的定位系统中的基准站的异常状态的状态检测方法，其特征在于包括用于以下操作的步骤：基于相应的基准站从卫星接收的信号来确定用于每个基准站的第一确定的位置；利用在为相应的基准站预先提供的位置信息中的位置与用于相应的基准站的第一确定的位置之间的最短距离依序从基准站选择规定数目的主控基准站；基于主控基准站从卫星接收的信号创建用于主控基准站的校正值；使得作为除了主控基准站之外的基准站的非主控基准站使用主控基准站的校正值来校正非主控基准站的第一确定的位置，以便确定用于非主控基准站的第二确定的位置；以及在来自位该非主控基准站预先提供的位置信息的位置与相应的第二确定的位置之间的距离大于第一阈值时，确定非主控基准站在异常状态中。

Description

状态检测方法、校正值处理设备、定位系统和状态检测程序
技术领域
本发明涉及一种状态检测方法、校正值处理设备、定位系统和状态检测程序，并且更特别地涉及一种检测具有多个基站的差分GPS中的基站的异常状态的方法。
背景技术
近年来，通过使用GPS(全球定位系统)来执行定位的场景正在增加，并且日常生活中对GPS的依赖正在增加。
可能在电离层和大气层的影响下在传播中出现延迟，在该电离层和该大气层中，携带信号的无线电波传播(比如从低仰角从GPS卫星接收信号的情况)，并且存在对使用GPS来定位的精确度的限制。
通过安装向地球的表面固定的基站来提高其GPS的定位精确度以便解决该问题的差分GPS正在普及。
然而，差分GPS的定位精确度依赖于基站的时间和位置的精确度。例如，在基站的操作中出现异常时，它影响校正信号。接收校正信号的GPS用户接收器校正从GPS卫星接收的信号，并且执行定位将与正确位置不同的位置估计为自身的位置。
GPS的定位中的误差对日常生活的影响是巨大的。因而，请求差分GPS及早地检测基站的操作中的失败并且避免对校正值的影响。
为当前作为GBAS(地基增强系统)标准而被操作的差分GPS的基站而确定的要求是完整性风险是10-5每150秒。完整性风险表示完整性损失概率。该要求由ICAO(国际民航组织)/RTCA(航空无线电技术委员会)确定。满足该要求的两个基站同时失败的概率约为10-10。在GBAS的操作中，这一数值可以在其中作为要求的完整性风险是10-7的类别I(CAT-I)中被忽略，但是在其中完整性风险是10-9的类别II和III(CAT-II/III)中不可忽略。
PTL 1公开了一种检测使用多个基站的差分GPS(DGPS)中的其中出现异常的基站的方法。在N个GPS卫星和K个基站通过用索引“n”和“k”而被指明而被指定时，接收器/卫星专属差分调整值被设置为Cn,k，该差分调整值被调整以使得时钟偏置被去除并且公共测量时间被反映。接收器/卫星专属差分调整值基于从GPS卫星接收的GPS信号由差分调整处理装置生成。首先，基于接收的GPS信号和向地球的表面固定的基站的GPS信号接收器的已知测量位置，卫星专属差分调整值被生成。GPS信号接收器具有从GPS卫星的原子时钟时间的时钟时间偏移或者偏置，并且接收器/卫星专属测量值具有不同测量时间。GPS信号接收器生成差分调整值，其不伴随从接收器/卫星专属测量值的时钟偏置。然后，GPS信号接收器根据公共同步时间调整接收器/卫星专属调整值。通过这些处理，接收器/卫星专属差分调整值Cn,k被获得，该差分调整值被调整以使得时钟偏置被消除并且公共测量时间被反映。
现在假设卫星专属差分调整平均值是通过对接收器/卫星专属差分调整值Cn,k执行算术平均而获得的值<Cn>，该差分调整值被调整以使得时钟偏置被消除并且公共测量时间在基站之中被反映。也就是说，卫星专属差分校正平均值通过以下关系式被获得。
<Cn>＝(1/K)(Cn，1+Cn，2+...+Cn，k)
作为用于测试的量，接收器-卫星专属判别值Zn,k被使用。假设接收器-卫星专属判别值Zn,k是在接收器/卫星专属差分调整值Cn,k与卫星专属差分校正平均值<Cn>之间的差值。也就是说，它通过以下关系式而被获得。
Zn，k＝Cn，k-<Cn>
这时，通过预定检测阈值DTn,k执行对基站的确定。也就是说，通过以下确定方程式确定基站。
|Zn，k|＞DTn，k
具体地，在向给定的基站k的所有GPS卫星(n＝1，…，N)满足确定式|Zn，k|＞DTn，k的情况下，确定基站k具有异常。
PTL 2至5也公开了有关技术。
引用列表
PLT 1：美国专利公开号5,600,329
PTL 2：日本待审专利申请公开号2003-057327
PTL 3：日本待审专利申请公开号2007-010422
PTL 4：日本待审专利申请公开号2009-168804
PTL 5：日本待审专利申请公开号2011-043449
发明内容
技术问题
在PTL 1中，可以检测其中出现异常的基站，但是存在如以下描述的问题。仅在测距领域(测量从GPS用户接收器(比如飞行器)到GPS卫星的距离)中执行通过确定表达式的测试。因此，在其中接收器-卫星专属判别值的绝对值小于阈值的情况下，不视为异常出现。然而，在接收器-卫星专属判别值的符号偏向负侧或者正侧时，担心关键位置误差在定位领域(确定GPS用户接收器的位置)中出现。此外，在计算在基站之中的平均值时，也包括来自其中出现异常的基站的校正值，并且不能认为在用于测试的接收器-卫星专属判别值中准确地反映了对存在/不存在异常的确定。例如，对于异常基站，接收器-卫星专属判别值变小，并且存在检测失败出现的可能性。对于不是异常的基站，接收器-卫星专属判别值增加，并且错误检测可能出现。
对问题的解决方案
为了实现该目的，本发明的一种状态检测方法是检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的状态检测方法并且包括以下步骤：基于由基站从卫星接收的信号来获得基站的第一定位位置；按照在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
本发明的一种状态检测方法是一种检测具有卫星和多个基站的定位系统中的多个基站的异常状态的状态检测方法并且该方法包括以下步骤：基于由基站从卫星接收的信号来获得基站的第一定位位置；选择如下基站作为主控基站：基站的在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中；基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的定位与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
本发明的一种校正值处理设备包括：数据接收装置，其接收由基站从卫星接收的信号；第一定位位置计算装置，其基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置；主控基站选择装置，其按照在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；主控基站校正值计算装置，其基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；第二定位位置计算装置，其通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及异常确定装置，其在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
本发明的一种校正值处理设备包括：数据接收装置，其接收由基站从卫星接收的信号；第一定位位置计算装置，其基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置；主控基站选择装置，其选择如下基站作为主控基站：基站的在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中；主控基站校正值计算装置，其基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；第二定位位置计算装置，其通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及异常确定装置，其在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
本发明的一种定位系统是一种具有卫星、基站和校正值处理设备的定位系统，其中校正值处理设备包括：第一定位位置计算装置，其基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置；主控基站选择装置，其按照在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；主控基站校正值计算装置，其基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；第二定位位置计算装置，其通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及异常确定装置，其在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
本发明的一种定位系统是一种具有卫星、基站和校正值处理设备的定位系统，其中校正值处理设备包括：第一定位位置计算装置，其基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置；主控基站选择装置，其选择如下基站作为主控基站：基站的在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中；主控基站校正值计算装置，其基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；第二定位位置计算装置，其通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及异常确定装置，其在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
本发明的一种存储介质是一种存储介质，该存储介质存储用于检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的程序，包括：基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置的处理；按照在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站的处理；基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值的处理；第二定位位置计算处理，其通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时、确定除了主控基站之外的基站在异常状态中的处理。
本发明的一种存储介质是一种存储介质，该存储介质存储用于检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的程序，包括：基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置的处理；选择如下基站作为主控基站的处理：基站的在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中；基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值的处理；第二定位位置计算处理，其通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中的处理。
本发明的有利效果
根据本发明，可以用高精确度检测卫星定位系统中的基站的异常状态。
附图说明
图1是图示了根据本发明的第一示例性实施例的差分GPS的配置的示例的示图；
图2是图示了根据本发明的第一示例性实施例的检测差分GPS中的基站的状态的方法的过程的示例的流程图；
图3是图示了根据本发明的第一示例性实施例的校正值处理设备的配置的示例的示图；
图4是图示了根据本发明的第二示例性实施例的数据处理单元的配置的示例的示图；
图5是图示了根据本发明的第二示例性实施例的检测差分GPS中的基站的状态的方法的过程的示例的流程图；以及
图6是图示了根据本发明的第三示例性实施例的检测差分GPS中的基站的状态的方法的过程的示例的流程图。
具体实施方式
将参照附图具体地描述用于实现本发明的最佳实施方式。然而，本发明不限于以下示例性实施例。
第一示例性实施例
图1图示了根据本发明的第一示例性实施例的差分GPS 101的配置的示例。
接收设备601从GPS卫星201至20n接收GPS信号并且估计自身的位置。接收设备601例如被装配在飞行器中。
多个基站301至304从GPS卫星201至20n接收GPS信号并且向校正值处理设备401传输观测数据。校正值处理设备401从GPS卫星201至20n接收GPS信号、在测量位置时计算校正值并且向广播传输设备501传输校正值。
广播传输设备例如是VDB(VHF(甚高频)数据广播)传输设备。
接收设备601接收从广播传输设备501传输的校正值广播、校正从GPS卫星201至20n接收的GPS信号并且估计自身的位置。
图3图示了根据示例性实施例的校正值处理设备401的配置的示例。校正值处理设备401具有接收从基站301至304传输的观测数据的数据接收单元402和向广播传输设备501传输校正值信息以向接收设备601提供它的校正值传输单元405。校正值处理设备还具有处理由数据接收单元402接收的观测数据以生成校正值信息的数据处理单元403和保持关于基站301至304的数据的数据保持单元404。数据保持单元404也暂时地保持由数据处理单元403处理的信息并且保持以下将描述的测试处理所必需的参数的值。
接着，将参照图1至3描述根据本发明的第一示例性实施例的检测差分GPS中的基站的状态的方法的过程。
虽然基站的数目在示例性实施例中是四个，但是本发明不限于该数目。基站的数目可以小于四个或者大于四个。
校正值处理设备401从接收从GPS卫星201至20n生成的GPS信号的基站301至304接收观测数据(图2中的步骤S201)。
接着，校正值处理设备401基于观测数据(点定位)来测量基站301至304中的每个基站的位置(步骤S202)。
点定位通过使用来自四个GPS卫星的伪范围(从GPS卫星到接收器的距离)而被执行。在接收设备601中提供的时钟的精确度比GPS卫星的原子时钟的精确度低数位。即使在GPS卫星中的原子时钟的无线电波的传输时间准确时，仍然存在在由接收器测量的到达时间中包括大误差的可能性。为了确定四个未知量(这些未知量是从GPS卫星接收无线电波的三维位置并且此外的接收设备601的时钟的误差)，同时使用来自四个或者更多个GPS卫星的伪范围。
基站的定位位置通过点定位而被获得。为了防止定位精确度在基站之中的变化，可以设置以下条件中的至少一个条件。
(1)从定位计算消除低仰角(例如，10度或者更少)的卫星以减少由于电离层和大气层或者多径的影响所致的定位误差。
(2)从所有基站可见的仅公共卫星被用于定位计算。
(3)定位计算通过使用向给定的卫星的相同时钟/星历表(时间/轨道)参数而被执行。也就是说，使待使用的时钟/星历表参数对从卫星传输的GPS信号相同。
接着，校正值处理设备401从基站301至304选择主控基站和待测试的基站(步骤S203)。
向固定到地球的表面的基站的位置中的每个位置初步地给定三维坐标值作为高精确度的数值。在下文中，位置将被称为测量的位置。在校正值处理设备401中的数据保持单元404中保持关于测量的位置的坐标值。
在定位位置与测量的位置之间的差值将在下文中被称为定位误差。定位误差被定义为三维测距。那些算术运算由校正值处理设备401执行。
在基站中的每个基站上，比较通过点定位而获得的定位位置和测量的位置，并且选择具有最小定位误差的基站和具有第二最小定位误差的基站。具有最小定位误差的基站被设置为主控基站A，并且具有第二最小定位误差的基站被设置为主控基站B。
虽然在示例性实施例中选择了两个主控基站，但是在主控基站的数目大时，可以使用三个或者更多个主控基站。
未被选择为主控基站的基站变成待测试的基站。在示例性实施例中，两个基站剩余，从而使得它们变成待测试的基站X和Y。
接着，基于从主控基站获得的观测数据和测量的位置的值，校正值处理设备401计算主控基站中的DGPS校正值(步骤S204)。主控基站A中的DGPS校正值是DGPS校正值A，并且主控基站B中的DGPS校正值是DGPS校正值B。
如下获得DGPS校正值。
由基站测量的伪范围包括从在GPS卫星与基站之间的真实距离的误差。伪范围也包括由内部噪声(比如基站的时钟偏置(在由基站显示的时间与真实时间之间的差值)或者GPS卫星的时钟偏置)引起的误差。另外，伪范围包括基站经历的对流层延迟量、基站经历的电离层延迟量、基站经历的多径和由基站经历的内部噪声(比如热噪声)引起的误差。
伪范围校正值被定义为通过从由GPS卫星广播的GPS卫星的位置信息和通过测量基站而获得的位置计算的在GPS卫星与基站之间的几何距离减去受到平滑处理的基站的伪范围而获得的值。通过将由GPS卫星广播的GPS卫星的位置信息的误差与通过测量基站而获得的距离到在GPS卫星与基站之间的真实距离的误差相加来获得在GPS卫星与基站之间的几何距离。
从关系式导出的伪范围校正值包括卫星的时钟偏置、卫星经历的对流层延迟量、卫星经历的电离层延迟量、被识别为接收设备的误差并且可以被分离的误差以及其它误差。
获得的基站的伪范围校正值被应用于对接收设备的伪范围的校正。接收设备的伪范围包括在GPS卫星与接收设备之间的真实距离、可以在定位计算的过程中作为接收设备的时钟偏置而被分离的误差分量和通过使用观测量中的每个观测量特有的或者假设的标准偏差而评估的误差分量。
实际伪范围校正值由多个基站平均。通过该操作，抑制了多径传播所致的随机误差、接收设备的噪声等。在另一方面，电离层延迟量和对流层延迟量被平均和保留。
随后，执行对主控基站的选择的测试(步骤S205)。两个主控基站通过相互应用它们的DGPS校正值来执行DGPS定位，并且比较定位的结果与它们的测量的位置。由于对主控基站的选择如以上描述的那样依赖于点定位，所以无论是否存在异常，都存在定位误差偶然地变小的可能性。对主控基站的选择的测试消除了这一可能性。
在基站正常地操作时，通过点定位的结果所获得的定位位置以高精确度再现基站的测量的位置。也就是说，在具有大定位误差的基站中，怀疑操作失败。担心从其中出现失败的基站生成的校正值将GPS信号校正到从正确定位偏离的方向。在将向接收设备601提供的校正值信息中包括校正值变成误差增加的原因。
尽管有在基站中出现异常并且基站的DPGS校正值未给予正常定位结果这样的事实，但是由于点定位的定位误差偶然地小而将基站选择为主控基站不是恰当选择。在对主控基站的选择如以上描述的那样不恰当(在步骤S206中为否)时，校正值处理设备401校正对主控基站的选择(步骤S207)并且计算新选择的主控基站的校正值(步骤S204)。
在对主控基站的选择恰当(在步骤S206中为是)时，校正值处理设备401将主控基站的DGPS校正值应用于待测试的基站并且执行DGPS定位(步骤S208)。
随后，执行对待测试的基站的测试(步骤S209)。
获得在待测试的基站的DGPS定位结果与基站中的每个基站的定位结果之间的差值。在差值的值关于两个主控基站的DPGS校正值超过预定阈值时，确定待测试的基站异常。表1图示了通过/失败确定的逻辑。
表1通过/失败确定逻辑
可以根据定位的精确度改变用于确定的阈值。例如，可以出于以下原因而基于GPS卫星的部署状态在其中被反映的PDOP(位置精确度稀释)以及卫星的数目来确定阈值。在一些情况下，PDOP根据卫星的数目的增加/减少而改变，并且定位精确度改变。因而，存在在阈值固定时该确定变得不准确的可能性。
当在DGPS定位结果与测量的位置之间比较时，如果差值被拆分成竖直方向分量和水平方向分量，则不能准确地反映误差的量值。因此，基于三维距离执行评估。麦克斯韦-玻尔兹曼(Maxwell-Boltzmann)分布被应用于基于三维距离的测试处理。
在GBAS的操作中，对来自一个GPS卫星的GPS信号，为多个基站平均来自这些基站的DGPS校正值。向接收设备供应获得的平均值。通过平均来自正常地操作的多个基站的DGPS校正值并且向接收设备提供平均值，基站中的变化被抑制，并且接收设备可以用更高精确度测量自身的位置。
校正值处理设备401中的数据处理单元403通过排除来自作为测试的结果而确定为“失败”的待测试的基站的观测数据来生成校正值信息。校正值传输单元405向广播传输设备501传输校正值信息。
接着，将具体地描述校正值处理设备401中的数据的处理。
首先，校正值处理设备401对基站301至304执行点定位。如以上描述的那样，排除来自可能引起定位中的误差的GPS卫星的GPS信号。对于点定位，使用来自n个GPS卫星201至20n的GPS信号。通过点定位获得的基站的定位位置的三维坐标值被描述如下。
基站301：(xsa1，ysa1，zsa1)
基站302：(xsa2，ysa2，zsa2)
基站303：(xsa3，ysa3，zsa3)
基站304：(xsa4，ysa4，zsa4)
用于基站301至304的测量的位置的三维坐标值被描述如下。
基站301：(x1，y1，z1)
基站302：(x2，y2，z2)
基站303：(x3，y3，z3)
基站304：(x4，y4，z4)
从坐标值获得在关于基站301至304中的每个基站的点定位位置与测量的位置之间的差值作为三维距离。
基站301：Δsa1＝√(xsa1-x1)2+(ysa1-y1)2+(zsa1-z1)2)
基站302：Δsa2＝√(xsa2-x2)2+(ysa2-y2)2+(zsa2-z2)2)
基站303：Δsa3＝√(xsa3-x3)2+(ysa3-y3)2+(zsa3-z3)2)
基站304：Δsa4＝√(xsa4-x4)2+(ysa4-y4)2+(zsa4-z4)2)
对通过以上处理获得的差值检查小/大关系。在示例性实施例中，假设例如获得以下小/大关系。
Δsa3＞Δsa1＞Δsa4＞Δsa2
也就是说，假设在关于基站303的点定位位置与测量的位置之间的差值最大并且关于基站302的差值最小。
基于小/大关系，给予最小差值的基站和给予第二最小差值的基站变成主控基站。具体而言，基站302变成主控基站A，并且基站304变成主控基站B。给予比这些基站更大的差值的基站被设置为待测试的基站。在示例性实施例中，基站303变成待测试的基站X，并且基站301变成待测试的基站Y。
随后，获得主控基站中的DGPS校正值。
基于来自用于点定位的n个GPS卫星201至20n的GPS信号，如下描述在主控基站中获得的DGPS校正值。
按照待测试的基站X的CA的定位位置：(xdgpsXA，ydgpsXA，zdgpsXA)
按照待测试的基站X的CB的定位位置：(xdgpsXB，ydgpsXB，zdgpsXB)
按照待测试的基站Y的CA的定位位置：(xdgpsYA，ydgpsYA，zdgpsYA)
按照待测试的基站T的CB的定位位置：(xdgpsYB，ydgpsYB，zdgpsYB)
获得的坐标值被以下描述的对基站的测试。
相似地，主控基站A和B相互应用它们的DGPS校正值并且相互执行DGPS定位。获得的定位位置被描述如下。
按照主控基站A的CB的定位位置：(xdgpsAB，ydgpsAB，zdgpsAB)
按照主控基站B的CA的定位位置：(xdgpsBA，ydgpsBA，zdgpsBA)
获得在获得的定位位置与测量的位置之间的差值作为三维距离：关于主控基站A
ΔdgpsA＝√(xdgpaAB-x2)2+(ydgpsAB-y2)2+(zdgpsAB-z2)2)
关于主控基站B
ΔdgpsB＝√(xdgpaBA-x4)2+(ydgpsBA-y4)2+(zdgpsBA-z4)2)
接着，使用获得的结果来执行对主控基站的测试。
比较在通过以上处理获得的关于主控基站的定位位置与测量的位置之间的差值与预定阈值THmaster。
主控基站A
在ΔdgpsA＜THmaster时，主控基站A通过测试。
主控基站B
在ΔdgpsB＜THmaster时，主控基站B通过测试。
可以恰当地确定阈值THmaster以便反映定位的精确度。例如，可以基于反映GPS卫星的部署状态的PDOP(定位精确度稀释)和GPS卫星的数目来确定它。
现在假设“r”是通过将用于三维误差的系统除以典型长度而变得无量纲的量。在这一情况下，参照由下式(1)表达的作为关于“r”的概率分布函数的麦克斯韦-玻尔兹曼分布，可以基于最大可允许错误报警概率、最大可允许检测失败概率、误差在无错误时的标准偏差等确定阈值THmaster。
在其中主控基站测试失败的情况下，为了选择恰当主控基站，失败的主控基站和待测试的基站被替换。由于对主控基站的选择基于点定位的结果，所以该操作是消除在点定位与测量的位置之间的差值偶然变小的可能性的处理。
在主控基站中的任何主控基站测试失败时，失败的主控基站和在待测试的基站之中的具有在点定位的结果与测量的位置之间的最小差值的待测试的基站被替换。
在两个主控基站均测试失败时，替换两个主控基站和待测试的两个基站。虽然示例性实施例涉及包括四个主控基站的DGPS的配置，但是在其中主控基站的数目大于四个的情况下，用两个主控基站替换具有在点定位的结果与测量的位置之间的最小差值的待测试的基站和具有下一最小差值的待测试的基站。
在替换主控基站之后，计算主控基站中的每个主控基站中的DGPS校正值，并且重复以上描述的过程。
在其中失败在基站中出现并且观测数据包括误差的情况下，基于观测数据计算的DGPS校正值也包括误差。因而，例如，在失败在主控基站A中出现时，作为主控基站A的DGPS校正值的CA也包括误差。在按照主控基站A的CB的定位位置中，在来自主控基站A的观测数据中包括的误差被反映。在按照主控基站B的CA的定位位置中，在主控基站A的DGPS校正值CA中包括的误差被反映。
因此，在其中主控基站A测试失败的情况下，用待测试的基站之一替换主控基站A，执行测试处理，并且主控基站再次测试失败，收回主控基站A，并且可以替换主控基站B。
相似地，也在其中两个主控基站失败的情况下，存在失败仅在主控基站之一中出现的可能性，从而使得可以在替换主控基站之后根据测试处理的结果收回主控基站中的任一主控基站。
随后，计算在待测试的基站中的DGPS定位结果与测量的位置之间的差值作为三维距离。
在按照待测试的基站X的CA的定位位置与测量的位置之间的差值
ΔdgpsXA＝√((xdgpsXA-x3)2+(ydgpsXA-y3)2+(zdgpsXA-z3)2)
在按照待测试的基站X的CB的定位位置与测量的位置之间的差值
ΔdgpsXB＝√((xdgpsXB-x3)2+(ydgpsXB-y3)2+(zdgpsXB-z3)2)
在按照待测试的基站Y的CA的定位位置与测量的位置之间的差值
ΔdgpsYA＝√((xdgpsYA-x1)2+(ydgpsYA-y1)2+(zdgpsYA-z1)2)
在按照待测试的基站X的CA的定位位置与测量的位置之间的差值
ΔdgpsYB＝√((xdgpsYB-x1)2+(ydgpsYB-y1)2+(zdgpsYB-z1)2)
通过使用这些差值，执行对待测试的基站的测试。
在(ΔdgpsXA＜THtest)和(ΔdgpsXB＜THtest)被满足时，待测试的基站X失败。在其它情况下，待测试的基站X通过测试。
在(ΔdgpsYA＜THtest)和(ΔdgpsYB＜THtest)被满足时，待测试的基站Y失败。在其它情况下，待测试的基站Y通过测试。
可以恰当地确定阈值THtest如同THmaster以便反映定位的精确度。例如，可以基于反映GPS卫星的部署状态的PDOP(定位精确度稀释)和GPS卫星的数目来确定它。现在假设“r”是通过将用于三维误差的系统除以典型长度而变得无量纲的量。在这一情况下，参照作为关于“r”的概率分布函数的麦克斯韦-玻尔兹曼分布，可以基于最大可允许错误报警概率、最大可允许检测失败概率、误差在无错误时的标准偏差等确定阈值THtest。
作为该处理的结果，从校正值处理设备401向广播传输设备501传输的校正值信息包括通过了测试的基站的DGPS校正值。
依照根据示例性实施例的检测差分GPS中的基站的状态的方法，从GPS卫星接收GPS信号，并且可以用高精确度检测基于自身的位置信息校正GPS信号的基站的异常状态的出现。也就是说，通过测试主控基站自身，可以将被参考的基站信任作为正常地操作的基站。因而，基于来自被确定为正常地操作的基站的观测数据，可以检测具有异常出现可能性的基站的异常状态。因此，即使异常在多个基站中出现时，也可以用高精确度检测异常状态。也不存在错误地确定在正在正常地操作的基站中出现异常的可能性。
通过考虑GPS卫星的数目和部署来设置阈值，可以用更高精确度确定异常或者正常的状态。
虽然在本发明的示例性实施例中在差分GPS中通过使用校正值信息来检测基站的异常状态，但是本发明不限于此。
本发明优选地在从周期性地生成自身的时间和位置的信息的信号源接收信号并且估计系统自身的位置的定位系统中应用于检测在生成用于信号的校正信息的处理中被参考的固定基站的异常状态。
虽然在示例性实施例中描述了在飞行器中装配接收设备的示例，但是本发明不限于示例性实施例。接收设备可以被装配在船只中或者由汽车或者行人持有。虽然在示例性实施例中向接收设备提供校正值信息作为VHF电波，但是本发明不限于示例性实施例。校正值信息可以由在其它频带中的无线电波或者由接线传输。另外，本发明也可以应用于水中的定位系统。
可以通过在计算机可读记录介质中存储用于执行处理操作的程序、分发它并且将程序安装到计算机中来配置执行处理操作的装置。计算机可读记录介质的示例包括软盘、CD-ROM(紧致盘只读存储器)和MO(磁光盘)。
第二示例性实施例
将参照附图描述本发明的第二示例性实施例。
在本发明的第二示例性实施例中的差分GPS 101的配置与在图1中所示的第一示例性实施例中的差分GPS 101的配置的示例相似。在本发明的第二示例性实施例中的校正值处理设备401的配置示例也与在图3中所示的第一示例性实施例中的校正值处理设备401的配置示例相似。
图4是图示了在本发明的第二示例性实施例中的校正值处理设备401中包括的数据处理单元403的配置示例的示图。
数据处理单元403包括第一定位位置计算单元406、主控基站选择单元407、主控基站校正值计算单元408、第二定位位置计算单元409和异常确定单元410。
第一定位位置计算单元406基于由基站从卫星接收的信号获得基站的第一定位位置。第一定位位置计算单元406对基站301至304执行点定位。如在第一示例性实施例中描述的那样，第一定位位置计算单元406使用来自n个GPS卫星201至20n的GPS信号作为点定位并且获得基站301至304的定位位置的三维坐标值。
主控基站选择单元407按照在基站的预先地给定的定位信息(测量的位置)与由第一定位位置计算单元406获得的第一定位位置之间的距离的升序选择预定数目的主控基站。如在第一示例性实施例中描述的那样，主控基站选择单元407获得在关于基站301至304中的每个基站的定位位置与测量的位置之间的差值作为三维距离，并且计算关于差值的小/大关系。基于计算的小/大关系，主控基站选择单元407选择例如具有最小差值的基站和具有下一最小差值的基站作为主控基站。
基于由主控基站从卫星接收的信号，主控基站校正值计算单元408生成主控基站的校正值。主控基站的校正值例如在第一示例性实施例中是DGPS校正值。
除了主控基站之外的基站通过主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，并且第二定位位置计算单元409获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置。第二定位位置计算单元409将主控基站中的每个主控基站的校正值应用于除了主控基站之外的基站的第一定位位置，由此获得第二定位位置。也就是说，第二定位位置计算单元409仅按照主控基站的数目获得第二定位位置。
在根据除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，异常确定单元410确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。例如，基于第一示例性实施例中的表1中的通过/失败确定逻辑执行异常确定单元401对除了主控基站之外的基站在异常状态中的确定。
图5是图示了本发明的第二示例性实施例中的校正值处理设备401的操作示例的流程图。
校正值处理设备401中的数据接收单元402从接收从GPS卫星201至20n生成的GPS信号的基站301至304接收观测数据(步骤S501)。
接着，校正值处理设备401中的数据处理单元403基于观测数据(点定位)来测量基站301至304中的每个基站的位置以获得第一定位距离(步骤S502)。
数据处理单元403按照在基站的预先地给定的位置信息(测量的位置)与第一定位位置之间的距离的升序选择预定数目的主控基站(步骤S503)。
基于从主控基站获得的观测数据和测量的位置的值，数据处理单元403计算主控基站的校正值(步骤S504)。
除了主控基站之外的基站通过主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，由此由数据处理单元403获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置(步骤S505)。
在根据除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，数据处理单元403确定除了主控基站之外的基站在异常状态中(步骤S506)。
依照根据示例性实施例的检测差分GPS中的基站的状态的方法，从GPS卫星接收GPS信号，并且可以检测基于自身的定位信息校正GPS信号的基站的异常状态的出现。
在状态检测方法中，通过考虑GPS卫星的数目和部署来设置阈值，可以用高精确度确定基站是否异常或者正常。
第三示例性实施例
将参照附图描述本发明的第三示例性实施例。
在本发明的第三示例性实施例中，在基站的预先地给定的定位位置(测量的位置)与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中时，将基站设置为主控基站。也就是说，在本发明的第三示例性实施例中，通过使用在基站的测量的位置与基站的第一定位位置之间的距离的绝对值，选择主控基站。
在本发明的第三示例性实施例中的差分GPS 101的配置与在图1中所示的第一示例性实施例中的差分GPS 101的配置的示例相似。在本发明的第三示例性实施例中的校正值处理设备401的配置示例也与在图3中所示的第一示例性实施例中的校正值处理设备401的配置示例相似。另外，在本发明的第三示例性实施例中的校正值处理设备401的配置示例与在图4中所示的第二示例性实施例中的数据处理单元403的配置示例相似。
在本发明的第三示例性实施例中，主控基站选择单元407在基站的预先地给定的位置信息(测量的位置)与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中时，选择基站作为主控基站。
通过点定位而获得的基站的第一定位位置的三维坐标值被描述如下。
基站301：(xsa1，ysa1，zsa1)
基站302：(xsa2，ysa2，zsa2)
基站303：(xsa3，ysa3，zsa3)
基站304：(xsa4，ysa4，zsa4)
用于基站301至304的测量的位置的三维坐标值被描述如下。
基站301：(x1，y1，z1)
基站302：(x2，y2，z2)
基站303：(x3，y3，z3)
基站304：(x4，y4，z4)
主控基站选择单元407从坐标值获得在关于基站301至304中的每个基站的第一定位位置与测量的位置之间的距离作为三维距离。
基站301：Δsa1＝√(xsa1-x1)2+(ysa1-y1)2+(zsa1-z1)2)
基站302：Δsa2＝√(xsa2-x2)2+(ysa2-y2)2+(zsa2-z2)2)
基站303：Δsa3＝√(xsa3-x3)2+(ysa3-y3)2+(zsa3-z3)2)
基站304：Δsa4＝√(xsa4-x4)2+(ysa4-y4)2+(zsa4-z4)2)
此后，主控基站选择单元407确定在获得的第一定位位置与测量的位置之间的距离Δsa1、Δsa2、Δsa3和Δsa4中的每个距离是否落在预定阈值(预定范围)中。
主控基站选择单元407选择与作为确定的结果而等于或者小于预定阈值的Δsa1、Δsa2、Δsa3和Δsa4对应的基站作为主控基站。例如，在作为基站301的距离的Δsa1和作为基站302的距离的Δsa2落在预定范围中时，主控基站选择单元407选择基站301和302作为主控基站。
在其中在Δsa1、Δsa2、Δsa3和Δsa4中不存在等于或者小于预定阈值(预定范围)的“距离”作为确定的结果的情况下，主控基站选择单元407可以增加预定阈值(扩展预定范围)并且再次执行确定。在这一情况下，主控基站选择单元407可以每当执行确定时增加预定阈值(扩展预定范围)并且反复地执行确定，直至可以选择主控基站。
在其中在Δsa1、Δsa2、Δsa3和Δsa4中不存在等于或者小于预定阈值(预定范围)的“距离”作为确定的结果的情况下，主控基站选择单元407可以按照与第一示例性实施例相似的方式基于在第一定位位置与测量的位置之间的距离的小/大关系选择主控基站。
在其中在Δsa1、Δsa2、Δsa3和Δsa4中不存在等于或者小于预定阈值(预定范围)的“距离”作为确定的结果的情况下，主控基站选择单元407可以不选择主控基站。在这一情况下，校正值处理设备401可以完成该处理而不执行后继处理。
在另一方面，在所有Δsa1、Δsa2、Δsa3和Δsa4等于或者小于预定阈值(预定范围)作为确定的结果时，主控基站选择单元407可以减少预定阈值(缩小预定范围)并且再次执行确定。在这一情况下，主控基站选择单元407可以每当执行确定时减少预定阈值(缩小预定范围)并且反复地执行确定，直至除了主控基站之外的基站开始存在。
在其中所有Δsa1、Δsa2、Δsa3和Δsa4等于或者小于预定阈值(预定范围)作为确定的结果的情况下，主控基站选择单元407可以按照与第一示例性实施例相似的方式基于在第一定位位置与测量的位置之间的距离的小/大关系选择主控基站。
在其中所有Δsa1、Δsa2、Δsa3和Δsa4等于或者小于预定阈值(预定范围)作为确定的结果的情况下，主控基站选择单元407可以选择所有基站作为主控基站。在这一情况下，校正值处理设备401不执行确定除了主控基站之外的基站是否在异常状态中的处理。
在主控基站选择单元407中，可以例如根据用户(比如管理员)的请求来改变作为用于选择基站作为主控基站的条件的预定范围。在这一情况下，用户(比如管理员)可以通过考虑基站的数目或者部署而设置预定范围来调整选择主控基站的条件。在其中预定范围被设置为宽的情况下，即使其在第一定位位置与测量的位置之间的距离长到某个程度的基站也被选择作为主控基站。在这一情况下，主控基站的校正值变大，并且作为结果，除了主控基站之外的基站的第一定位位置的校正量也变大。除了主控基站之外的基站的第二定位位置是通过按照主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置而获得的值。也就是说，在主控基站的校正值为大时，除了主控基站之外的基站的第二定位位置变成通过大量地校正第一定位位置而获得的值。
在大量地校正第一定位位置时，DGPS定位中的误差的校正量变大，从而使得第一定位位置变成接近测量的位置。因此，在除了主控基站之外的基站的测量的位置与第二定位位置之间的距离变得大于第一阈值的可能性减少。
异常确定单元410例如基于第一示例性实施例中的表1的通过/失败确定逻辑执行确定。在这一情况下，在基站通过利用一个主控基站中的校正值的确定时，异常确定单元410确定基站通过总确定。因此，在其在第一定位位置与测量的位置之间的距离长到某个程度的基站被选择作为主控基站时，校正值变大，并且异常确定单元410确定除了主控基站之外的基站通过的情况增加。作为结果，被异常确定单元410确定其在异常状态中的除了主控基站之外的基站的数目减少。换而言之，通过拓宽预定范围，在误差小到某个程度时，异常状态确定单元410确定除了主控基站之外的基站正常。
在另一方面，在将预定范围设置为窄的情况下，其在第一定位位置与测量的位置之间的距离为短的基站被选择作为主控基站。作为结果，被异常确定单元410确定其在异常状态中的除了主控基站之外的基站的数目增加。换而言之，通过缩小预定范围，即使误差小，异常确定单元410页确定除了主控基站之外的基站异常。
也就是说，在本发明的第三示例性实施例中，通过改变作为用于选择基站作为主控基站的条件的预定范围，可以灵活地调整对除了主控基站之外的基站是否异常或者正常的确定的精确度。
图6是图示了本发明的第三示例性实施例中的校正值处理设备401的操作示例的流程图。
校正值处理设备401中的数据接收单元402从接收从GPS卫星201至20n生成的GPS信号的基站301至304接收观测数据(步骤S601)。
基于观测数据，校正值处理设备401中的数据处理单元403测量基站301至304中的每个基站的位置(点定位)以获得第一定位距离(步骤S602)。
随后，数据处理单元403在基站的预先地给定的位置信息(测量的位置)与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中时从基站301至304选择基站作为主控基站。
基于从主控基站获得的观测数据和测量的位置的值，数据处理单元403计算主控基站的校正值(步骤S604)。
在数据处理单元403中，除了主控基站之外的基站通过主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，由此获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置(步骤S605)。
在除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，数据处理单元403确定除了主控基站之外的基站在异常状态中(步骤S606)。
如以上描述的那样，在本发明的第三示例性实施例的状态检测方法中，在基站的预先地给定的位置信息(测量的位置)与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中时，基站被确定为主控基站。在状态检测方法中，通过考虑基站的数目和部署来设置预定范围，可以调整选择主控基站的条件。作为结果，在状态检测方法中，可以灵活地改变对除了主控基站之外的基站是否异常或者正常的确定的精确度。
虽然前述示例性实施例中的部分或者所有示例性实施例也可以被描述为以下补充备注，但是本发明不限于以下补充备注。
<补充备注1>
一种检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的状态检测方法，包括：
基于由基站从卫星接收的信号来获得基站的第一定位位置；
按照在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；
基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；
通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注2>
一种检测具有卫星和多个基站的定位系统中的多个基站的异常状态的状态检测方法，包括：
基于由基站从卫星接收的信号来获得基站的第一定位位置；
选择如下基站作为主控基站：基站的在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中；
基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；
通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注3>
在补充备注1或者2中描述的状态检测方法，其中主控基站的校正值包括用于主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
<补充备注4>
在补充备注1至3中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中主控基站的校正值是通过从主控基站的预先地给定的位置减去通过对在主控基站与卫星之间的伪范围执行平滑处理而获得的第一定位位置而获得的值。
<补充备注5>
在补充备注1至4中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中定位系统包括多个主控基站，
其中用来校正除了主控基站之外的基站的伪范围的校正值是由多个主控基站生成的校正值的平均值。
<补充备注6>
在补充备注1至5中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中定位系统具有第一主控基站和第二主控基站，
其中第一主控基站的第二定位位置被获得，第二定位位置通过用第二主控基站的校正值校正基于由第一主控基站从卫星接收的信号而获得的在第一主控基站与卫星之间的伪范围而被导出；
在通过第一主控基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第一主控基站的第二定位位置之间的距离大于第二阈值时，确定第一主控基站在异常状态中；以及
在确定第一主控基站在异常状态中时，除了多个主控基站之外的基站之一被选择为第一主控基站。
<补充备注7>
在补充备注1至6中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中从多个卫星选择传输待接收的信号的卫星。
<补充备注8>
在补充备注7中描述的状态检测方法，其中作为传输待接收的信号的卫星，从多个卫星选择其仰角大于预定角度的卫星或者能够从在定位系统中包括的所有基站看见的卫星。
<补充备注9>
在补充备注1至8中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中第一阈值参照预定概率分布函数而被确定。
<补充备注10>
在补充备注1至9中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中第一阈值基于卫星的数目和卫星的部署状态而被确定。
<补充备注11>
一种校正值处理设备，包括：
数据接收装置，该数据接收装置接收由基站从卫星接收的信号；
第一定位位置计算装置，该第一定位位置计算装置基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置；
主控基站选择装置，该主控基站选择装置按照在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；
主控基站校正值计算装置，该主控基站校正值计算装置基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；
第二定位位置计算装置，该第二定位位置计算装置通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
异常确定装置，该异常确定装置在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注12>
一种校正值处理设备，包括：
数据接收装置，该数据接收装置接收由基站从卫星接收的信号；
第一定位位置计算装置，该第一定位位置计算装置基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置；
主控基站选择装置，该主控基站选择装置选择如下基站作为主控基站：基站的在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中；
主控基站校正值计算装置，该主控基站校正值计算装置基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；
第二定位位置计算装置，该第二定位位置计算装置通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
异常确定装置，该异常确定装置在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注13>
在补充备注11或者12中描述的校正值处理设备，其中主控基站的校正值包括用于主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
<补充备注14>
在补充备注11至13中的任一补充备注中描述的校正值处理设备，还包括：校正值传输装置，该校正值传输装置向基于从卫星接收的信号来估计本身的位置的接收设备传输由数据处理装置生成的校正值。
<补充备注15>
一种具有卫星、基站和校正值处理设备的定位系统，其中校正值处理设备包括：
第一定位位置计算装置，该第一定位位置计算装置基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置；
该主控基站选择装置，按照在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；
主控基站校正值计算装置，该主控基站校正值计算装置基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；
第二定位位置计算装置，该第二定位位置计算装置通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
异常确定装置，该异常确定装置在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注16>
一种具有卫星、基站和校正值处理设备的定位系统，其中校正值处理设备包括：
第一定位位置计算装置，该第一定位位置计算装置基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置；
主控基站选择装置，该主控基站选择装置选择如下基站作为主控基站：基站的在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中；
主控基站校正值计算装置，该主控基站校正值计算装置基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；
第二定位位置计算装置，该第二定位位置计算装置通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
异常确定装置，该异常确定装置在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注17>
在补充备注15或者16中描述的定位系统，其中主控基站的校正值包括用于主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
<补充备注18>
在补充备注15至17中的任一补充备注中描述的定位系统，还包括基于从卫星接收的信号来估计本身的位置的接收设备，
其中校正值处理设备还包括向接收设备传输由数据处理单元生成的校正值的校正值传输装置。
<补充备注19>
一种存储介质，存储用于检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的程序，包括：
基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置的处理；
按照在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站的处理；
基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值的处理；
该第二定位位置计算处理，通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时、确定除了主控基站之外的基站在异常状态中的处理。
<补充备注20>
一种存储介质，存储用于检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的程序，包括：
基于由数据接收装置接收的信号来计算基站的第一定位位置的处理；
选择如下基站作为主控基站的处理：基站的在基站的预先地给定的位置信息与基站的第一定位位置之间的距离落在预定范围中；
基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值的处理；
第二定位位置计算处理，该第二定位位置计算处理通过由除了主控基站之外的基站用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的第一定位位置，来计算除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第二定位位置之间的距离大于第一阈值时、确定除了主控基站之外的基站在异常状态中的处理。
<补充备注21>
在补充备注19或者20中描述的存储程序的存储介质，其中主控基站的校正值至少包括用于主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
<补充备注22>
一种检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的状态检测方法，包括：
基于在基站与卫星之间的基于由基站从卫星接收的信号而获得的伪范围来获得基站的第一定位位置；
按照在通过基站的预先地给定的位置信息表示的位置与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；
基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值；
通过用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的伪范围，来获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置；以及
在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与除了主控基站之外的基站的第二定位位置之间的距离大于第一阈值时，确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注23>
在补充备注22中描述的状态检测方法，其中主控基站的校正值包括用于主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
<补充备注24>
在补充备注22或者23中描述的状态检测方法，其中主控基站的校正值是通过从主控基站的预先地给定的位置减去通过对在主控基站与卫星之间的伪范围执行平滑处理而获得的第一定位位置而获得的值。
<补充备注25>
在补充备注22至24中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中定位系统包括多个主控基站，
其中用来校正除了主控基站之外的基站的伪范围的校正值是由多个主控基站生成的校正值的平均值。
<补充备注26>
在补充备注22至25中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中定位系统具有第一主控基站和第二主控基站，
其中第一主控基站的第二定位位置被获得，该第二定位位置通过用第二主控基站的校正值校正基于由第一主控基站从卫星接收的信号而获得的在第一主控基站与卫星之间的伪范围而被导出；
在通过第一主控基站的预先地给定的位置信息表示的位置与第一主控基站的第二定位位置之间的距离大于第二阈值时，确定第一主控基站在异常状态中；以及
在确定第一主控基站在异常状态中时，除了多个主控基站之外的基站之一被选择为第一主控基站。
<补充备注27>
在补充备注22至26中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中在获得基站的第一定位位置时，从多个卫星选择传输待接收的信号的卫星。
<补充备注28>
在补充备注27中描述的状态检测方法，其中作为传输待接收的信号的卫星，从多个卫星选择其仰角大于预定角度的卫星或者能够从在定位系统中包括的所有基站看见的卫星。
<补充备注29>
在补充备注22至28中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中第一阈值参照预定概率分布函数而被确定。
<补充备注30>
在补充备注22至29中的任一补充备注中描述的状态检测方法，其中第一阈值基于卫星的数目和卫星的部署状态而被确定。
<补充备注31>
一种校正值处理设备，包括：
数据接收装置，该数据接收装置接收基站从卫星接收的信号；以及
数据处理装置，该数据处理装置基于在基站与卫星之间的基于由数据接收装置接收的信号而导出的伪范围来获得基站的第一定位位置，按照在通过基站的预先地给定的位置信息表示的位置与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站，基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值，通过用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的伪范围来获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置，以及在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与除了主控基站之外的基站的第二定位位置之间的距离大于第一阈值时、确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注32>
在补充备注32中描述的校正值处理设备，其中主控基站的校正值包括用于主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
<补充备注33>
在补充备注32或者33中描述的校正值处理设备，还包括：校正值传输装置，该校正值传输装置向基于从卫星接收的信号来估计本身的位置的接收设备传输由数据处理装置生成的校正值。
<补充备注34>
一种具有卫星、基站和校正值处理设备的定位系统，其中校正值处理设备包括：
数据处理装置，该数据处理装置基于在基站与卫星之间的基于由基站从卫星接收的信号而导出的伪范围来获得基站的第一定位位置，按照在通过基站的预先地给定的位置信息表示的位置与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站，基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值，通过用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的伪范围来获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置，以及在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与除了主控基站之外的基站的第二定位位置之间的距离大于第一阈值时、确定除了主控基站之外的基站在异常状态中。
<补充备注35>
在补充备注34中描述的定位系统，其中主控基站的校正值包括用于主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
<补充备注33>
在补充备注34或者35中描述的定位系统，还包括基于从卫星接收的信号来估计本身的位置的接收设备，
其中校正值处理设备还包括向接收设备传输由数据处理单元生成的校正值的校正值传输装置。
<补充备注37>
一种存储介质，存储用于检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的程序，包括：
基于在基站与卫星之间的基于由基站从卫星接收的信号而导出的伪范围来获得基站的第一定位位置的处理；
按照在通过基站的预先地给定的位置信息表示的位置与基站的第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站的处理；
基于由主控基站从卫星接收的信号来生成主控基站的校正值的处理；
通过用主控基站的校正值校正除了主控基站之外的基站的伪范围来获得除了主控基站之外的基站的第二定位位置的处理；以及
在通过除了主控基站之外的基站的预先地给定的位置信息表示的位置与除了主控基站之外的基站的第二定位位置之间的距离大于第一阈值时、确定除了主控基站之外的基站在异常状态中的处理。
<补充备注38>
在补充备注37中描述的存储程序的存储介质，其中主控基站的校正值至少包括用于主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
虽然已经基于示例性实施例而描述了本发明的状态检测方法等，但是显然地，本发明不限于示例性实施例并且可以在本发明的范围内和基于本发明的基本技术思想在示例性实施例中包括各种修改、改变和改进。在本发明的权利要求的范围内，可以不同地组合、替换或者选择各种公开要素。另外，本发明的问题、目的和扩展模式也将从包括权利要求的范围的、本发明的全部公开文章中变得清楚。
本申请要求基于其全部公开内容被结合于此、提交于2013年2月26日的第2013-035783号日本专利申请的优先权。
工业实用性
本发明不限于前述示例性实施例，而是可以优选地应用于使用多个基站的定位系统。
标号列表
101    差分GPS
201，20n    GPS卫星
301，302，303，304    基站
401    校正值处理设备
402    数据接收单元
403    数据处理单元
404    数据保持单元
405    校正值传输单元
406    第一定位位置计算单元
407    主控基站选择单元
408    主控基站校正值计算单元
409    第二定位位置计算单元
410    异常确定单元
501    广播传输设备
601    接收设备

Claims (21)

1.一种检测具有卫星和基站的定位系统中的基站的异常状态的状态检测方法，包括：
基于由所述基站从所述卫星接收的信号来获得所述基站的第一定位位置；
按照在所述基站的预先地给定的位置信息与所述基站的所述第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；
基于由所述主控基站从所述卫星接收的信号来生成所述主控基站的校正值；
通过由除了所述主控基站之外的基站用所述主控基站的所述校正值校正除了所述主控基站之外的所述基站的所述第一定位位置，来获得除了所述主控基站之外的所述基站的第二定位位置；以及
在通过除了所述主控基站之外的所述基站的预先地给定的位置信息表示的位置与所述第二定位位置之间的所述距离大于第一阈值时，确定除了所述主控基站之外的所述基站在异常状态中。
2.一种检测具有卫星和多个基站的定位系统中的所述多个基站的异常状态的状态检测方法，包括：
基于由所述基站从所述卫星接收的信号来获得所述基站的第一定位位置；
选择如下基站作为主控基站：所述基站的在所述基站的预先地给定的位置信息与所述基站的所述第一定位位置之间的距离落在预定范围中；
基于由所述主控基站从所述卫星接收的信号来生成所述主控基站的校正值；
通过由除了所述主控基站之外的基站用所述主控基站的所述校正值校正除了所述主控基站之外的所述基站的所述第一定位位置，来获得除了所述主控基站之外的所述基站的第二定位位置；以及
在通过除了所述主控基站之外的所述基站的预先地给定的位置信息表示的位置与所述第二定位位置之间的所述距离大于第一阈值时，确定除了所述主控基站之外的所述基站在异常状态中。
3.根据权利要求1或者2所述的状态检测方法，其中所述主控基站的所述校正值包括用于所述主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
4.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的状态检测方法，其中所述主控基站的校正值是通过从所述主控基站的所述预先地给定的位置减去通过对在所述主控基站与所述卫星之间的伪范围执行平滑处理而获得的所述第一定位位置而获得的值。
5.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的状态检测方法，其中所述定位系统包括所述多个主控基站，
其中用来校正除了所述主控基站之外的基站的所述伪范围的所述校正值是由所述多个主控基站生成的所述校正值的平均值。
6.根据权利要求1至5中的任一权利要求所述的状态检测方法，其中所述定位系统具有第一主控基站和第二主控基站，
其中所述第一主控基站的第二定位位置被获得，所述第二定位位置通过用所述第二主控基站的校正值校正基于由所述第一主控基站从所述卫星接收的信号而获得的在所述第一主控基站与所述卫星之间的伪范围而被导出；
在通过所述第一主控基站的预先地给定的位置信息表示的位置与所述第一主控基站的所述第二定位位置之间的所述距离大于第二阈值时，确定所述第一主控基站在异常状态中；以及
在确定所述第一主控基站在异常状态中时，除了所述多个主控基站之外的基站之一被选择为所述第一主控基站。
7.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的状态检测方法，其中从所述多个卫星选择传输待接收的信号的卫星。
8.根据权利要求7所述的状态检测方法，其中作为传输待接收的所述信号的所述卫星，从所述多个卫星选择其仰角大于预定角度的卫星或者能够从在所述定位系统中包括的所有基站看见的卫星。
9.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的状态检测方法，其中所述第一阈值参照预定概率分布函数而被确定。
10.根据权利要求1至9中的任一权利要求所述的状态检测方法，其中所述第一阈值基于所述卫星的数目和所述卫星的部署状态而被确定。
11.一种校正值处理设备，包括：
数据接收装置，所述数据接收装置接收由基站从卫星接收的信号；
第一定位位置计算装置，所述第一定位位置计算装置基于由所述数据接收装置接收的所述信号来计算所述基站的第一定位位置；
主控基站选择装置，所述主控基站选择装置按照在所述基站的预先地给定的位置信息与所述基站的所述第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；
主控基站校正值计算装置，所述主控基站校正值计算装置基于由所述主控基站从所述卫星接收的信号来生成所述主控基站的校正值；
第二定位位置计算装置，所述第二定位位置计算装置通过由除了所述主控基站之外的基站用所述主控基站的所述校正值校正除了所述主控基站之外的所述基站的所述第一定位位置，来计算除了所述主控基站之外的所述基站的第二定位位置；以及
异常确定装置，所述异常确定装置在通过除了所述主控基站之外的所述基站的所述预先地给定的位置信息表示的位置与所述第二定位位置之间的所述距离大于第一阈值时，确定除了所述主控基站之外的所述基站在异常状态中。
12.一种校正值处理设备，包括：
数据接收装置，所述数据接收装置接收由基站从卫星接收的信号；
第一定位位置计算装置，所述第一定位位置计算装置基于由所述数据接收装置接收的所述信号来计算所述基站的第一定位位置；
主控基站选择装置，所述主控基站选择装置选择如下基站作为主控基站：所述基站的在所述基站的预先地给定的位置信息与所述基站的所述第一定位位置之间的距离落在预定范围中；
主控基站校正值计算装置，所述主控基站校正值计算装置基于由所述主控基站从所述卫星接收的信号来生成所述主控基站的校正值；
第二定位位置计算装置，所述第二定位位置计算装置通过由除了所述主控基站之外的基站用所述主控基站的所述校正值校正除了所述主控基站之外的所述基站的所述第一定位位置，来计算除了所述主控基站之外的所述基站的第二定位位置；以及
异常确定装置，所述异常确定装置在通过除了所述主控基站之外的所述基站的所述预先地给定的位置信息表示的位置与所述第二定位位置之间的所述距离大于第一阈值时，确定除了所述主控基站之外的所述基站在异常状态中。
13.根据权利要求11或者12所述的校正值处理设备，其中所述主控基站的所述校正值包括用于所述主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
14.根据权利要求11至13中的任一权利要求所述的校正值处理设备，还包括：校正值传输装置，所述校正值传输装置向基于从所述卫星接收的信号来估计本身的所述位置的接收设备传输由所述数据处理装置生成的所述校正值。
15.一种具有卫星、基站和校正值处理设备的定位系统，其中所述校正值处理设备包括：
第一定位位置计算装置，所述第一定位位置计算装置基于由所述数据接收装置接收的所述信号来计算所述基站的第一定位位置；
主控基站选择装置，所述主控基站选择装置按照在所述基站的预先地给定的位置信息与所述基站的所述第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站；
主控基站校正值计算装置，所述主控基站校正值计算装置基于由所述主控基站从所述卫星接收的信号来生成所述主控基站的校正值；
第二定位位置计算装置，所述第二定位位置计算装置通过由除了所述主控基站之外的基站用所述主控基站的所述校正值校正除了所述主控基站之外的所述基站的所述第一定位位置，来计算除了所述主控基站之外的所述基站的第二定位位置；以及
异常确定装置，所述异常确定装置在通过除了所述主控基站之外的所述基站的所述预先地给定的位置信息表示的位置与所述第二定位位置之间的所述距离大于第一阈值时，确定除了所述主控基站之外的所述基站在异常状态中。
16.一种具有卫星、基站和校正值处理设备的定位系统，其中所述校正值处理设备包括：
第一定位位置计算装置，所述第一定位位置计算装置基于由所述数据接收装置接收的所述信号来计算所述基站的第一定位位置；
主控基站选择装置，所述主控基站选择装置选择如下基站作为主控基站：所述基站的在所述基站的预先地给定的位置信息与所述基站的所述第一定位位置之间的距离落在预定范围中；
主控基站校正值计算装置，所述主控基站校正值计算装置基于由所述主控基站从所述卫星接收的信号来生成所述主控基站的校正值；
第二定位位置计算装置，所述第二定位位置计算装置通过由除了所述主控基站之外的基站用所述主控基站的所述校正值校正除了所述主控基站之外的所述基站的所述第一定位位置，来计算除了所述主控基站之外的所述基站的第二定位位置；以及
异常确定装置，所述异常确定装置在通过除了所述主控基站之外的所述基站的所述预先地给定的位置信息表示的位置与所述第二定位位置之间的所述距离大于第一阈值时，确定除了所述主控基站之外的所述基站在异常状态中。
17.根据权利要求15或者16所述的定位系统，其中所述主控基站的校正值包括用于所述主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
18.根据权利要求15至17中的任一权利要求所述的定位系统，还包括基于从所述卫星接收的信号来估计本身的位置的接收设备，
其中所述校正值处理设备还包括向所述接收设备传输由所述数据处理单元生成的所述校正值的校正值传输装置。
19.一种存储介质，存储用于检测具有卫星和基站的定位系统中的所述基站的异常状态的程序，包括：
基于由所述数据接收装置接收的所述信号来计算所述基站的第一定位位置的处理；
按照在所述基站的预先地给定的位置信息与所述基站的所述第一定位位置之间的距离的升序来选择预定数目的主控基站的处理；
基于由所述主控基站从所述卫星接收的信号来生成所述主控基站的校正值的处理；
第二定位位置计算处理，所述第二定位位置计算处理通过由除了所述主控基站之外的基站用所述主控基站的所述校正值校正除了所述主控基站之外的所述基站的所述第一定位位置，来计算除了所述主控基站之外的所述基站的第二定位位置；以及
在通过除了所述主控基站之外的所述基站的所述预先地给定的位置信息表示的位置与所述第二定位位置之间的所述距离大于第一阈值时、确定除了所述主控基站之外的所述基站在异常状态中的处理。
20.一种存储介质，存储用于检测具有卫星和基站的定位系统中的所述基站的异常状态的程序，包括：
基于由所述数据接收装置接收的所述信号来计算所述基站的第一定位位置的处理；
选择如下基站作为主控基站的处理：所述基站的在所述基站的预先地给定的位置信息与所述基站的所述第一定位位置之间的距离落在预定范围中；
基于由所述主控基站从所述卫星接收的信号来生成所述主控基站的校正值的处理；
第二定位位置计算处理，所述第二定位位置计算处理通过由除了所述主控基站之外的基站用所述主控基站的所述校正值校正除了所述主控基站之外的所述基站的所述第一定位位置，来计算除了所述主控基站之外的所述基站的第二定位位置；以及
在通过除了所述主控基站之外的所述基站的所述预先地给定的位置信息表示的位置与所述第二定位位置之间的所述距离大于第一阈值时、确定除了所述主控基站之外的所述基站在异常状态中的处理。
21.根据权利要求19或者20所述的存储程序的存储介质，其中所述主控基站的校正值至少包括用于所述主控基站的电离层延迟量和对流层延迟量。
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