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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft die Satellitenortung.
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Stand der Technik
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Bei der Satellitenpositionierung wird die Positionierungsgenauigkeit durch die Verwendung von Positionierungserweiterungsinformationen (im Folgenden einfach als „Erweiterungsinformationen“ bezeichnet) verbessert. Genauer gesagt werden die Positionserweiterungsinformationen, die Informationen zur Korrektur von Observablen von Positionssignalen sind, erzeugt und die erzeugten Positionserweiterungsinformationen werden verteilt. Ein Positionierungsterminal kann eine Genauigkeit einer Position des Positionierungsterminals verbessern, die auf den Observablen basiert, indem die Observablen der Positionierungssignale mit den Positionierungserweiterungsinformationen korrigiert werden.
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In der Patentliteratur 1 wird beispielsweise ein herkömmliches Positionierungserweiterungssystem offenbart.
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Ein Ausführungsbeispiel des konventionellen Positionierungserweiterungssystems ist in 14 dargestellt.
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Das Positionierungserweiterungssystem 200 kann in ein kosmisches Segment 01, ein Bodensegment 02 und ein Nutzersegment 03 unterteilt sein.
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Im kosmischen Segment 01 befinden sich ein Quasi-Zenit-Satellit 10 und ein Positionierungssatellit 11.
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Im Bodensegment 02 befinden sich ein elektronisches Referenzpunktnetz 12, eine Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13, eine Hauptsteuerungsvorrichtung 14, eine Nachführungssteuerungsvorrichtung 15 und eine Überwachungsvorrichtung 16.
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Ein Positionierungsterminal 17 ist im Nutzersegment 03 enthalten.
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Im Bodensegment 02 wird die Positionierungserweiterungsinformation periodisch von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugt. Die Positionserweiterungsinformationen werden durch das kosmische Segment 01 an das Nutzersegment 03 verteilt.
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Im Nutzersegment 03 werden Beobachtungen von Positionssignalen durch das Positionierungsterminal 17 mit den vom kosmischen Segment 01 empfangenen Positionserweiterungsinformationen korrigiert und dann für die Navigationsverarbeitung verwendet. Dadurch kann eine Position des Positionierungsterminals 17 mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
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Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 im Bodensegment 02 berechnet Koordinatenwerte jedes elektronischen Referenzpunktes durch die Navigationsverarbeitung unter Verwendung von Observablen von Positionierungssignalen, die von jedem elektronischen Referenzpunkt berechnet werden. Dann erzeugt die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 die Positionserweiterungsinformationen basierend auf den Differenzen zwischen den berechneten Koordinatenwerten jedes elektronischen Referenzpunktes und bekannten Koordinatenwerten der elektronischen Referenzpunkte. Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 verwendet z.B. den Kalman-Filter zur Erzeugung der Positionierungserweiterungsinformationen. Die Unterschiede zwischen den Koordinatenwerten werden durch eine Laufzeitverzögerung der Positionssignale verursacht. Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 modelliert beispielsweise die Ionosphäre, die Troposphäre und dergleichen, die zu Faktoren für die Ausbreitungsverzögerung der Positionssignale werden können. Dann wendet die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 ein solches Modell zusammen mit einem Parameter mit einem festen Wert auf den Kalman-Filter an. Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 gibt die Differenzen zwischen den Koordinatenwerten in den Kalman-Filter ein, auf den das Modell und der Parameter angewendet wurden, und erzeugt die Positionierungserweiterungsinformation bezüglich der Ausbreitungsverzögerung.
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Zitierliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
JP 2013-101013 A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Bei einem herkömmlichen Verfahren wird der Parameter mit dem festen Wert für die Erzeugung der Positionserweiterungsinformationen verwendet. Daher werden abnormale Positionserweiterungsinformationen erzeugt, wenn beispielsweise ein unerwarteter Zustand der Ionosphäre oder der Troposphäre auftritt. Die abnormalen Positionserweiterungsinformationen werden über das kosmische Segment 01 verteilt. Im Nutzersegment 03 verwendet das Positionierungsterminal 17 die abnormalen Positionierungserweiterungsinformationen, wodurch sich die Genauigkeit der Position des Positionierungsterminals 17 verschlechtert.
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Darüber hinaus hält der unerwartete Zustand der Ionosphäre, der Troposphäre oder dergleichen für eine ausreichend lange Zeit relativ zu einer Erzeugungsperiode der Positionserweiterungsinformationen an. Daher erzeugt die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 kontinuierlich die abnormale Positionierungserweiterungsinformation, sobald der unerwartete Zustand der Ionosphäre oder der Troposphäre herbeigeführt wird.
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Die vorliegende Erfindung zielt hauptsächlich darauf ab, solche Probleme zu lösen. Genauer gesagt, zielt die Erfindung hauptsächlich darauf ab, ein sofortiges Umschalten auf normale Positionserweiterungsinformationen zu ermöglichen, selbst in einem Fall, in dem die abnormalen Positionserweiterungsinformationen erzeugt werden.
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Lösung des Problems
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Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst:
- eine Überwachungseinheit zum Überwachen von Positionierungserweiterungsinformationen zur Korrektur von Satellitenpositionierungsfehlern, wobei die Positionierungserweiterungsinformationen von einer Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung unter Verwendung eines spezifizierten Parameterwertes erzeugt werden, der ein Parameterwert ist, der spezifiziert ist; und
- eine Auswahleinheit, um in einem Fall, in dem eine Abnormalität in der Positionserweiterungsinformation durch die Überwachungseinheit detektiert wird, einen Reserveparameterwert, der den spezifizierten Parameterwert ersetzen soll, aus einer Vielzahl von Reserveparameterwerten auszuwählen, die eine Vielzahl von Parameterwerten sind, die sich von dem spezifizierten Parameterwert unterscheiden, und um der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung zu befehlen, den ausgewählten Reserveparameterwert als einen neuen spezifizierten Parameterwert zu verwenden.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Verwendung des neuen spezifizierten Parameterwerts selbst in einem Fall, in dem abnormale Positionierungserweiterungsinformationen erzeugt werden, ein sofortiges Umschalten auf normale Positionierungserweiterungsinformationen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Positionserweiterungssystems gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
- 2 ist ein Diagramm, das ein funktionelles Konfigurationsbeispiel einer Parameterauswahlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
- 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Parameterauswahlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
- 4 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Positionierungserweiterungssystems gemäß Ausführungsform 2 illustriert.
- 5 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines funktionellen Konfigurationsbeispiels einer Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2.
- 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 darstellt.
- 7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines funktionellen Konfigurationsbeispiels einer Parameterauswahlvorrichtung gemäß Ausführungsform 3.
- 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Anordnung von Reserveparametersätzen gemäß Ausführungsform 3 zeigt.
- 9 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels eines Positionierungserweiterungssystems gemäß Ausführungsform 4.
- 10 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines funktionellen Konfigurationsbeispiels einer Datenbankerzeugungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4.
- 11 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels eines Positionierungserweiterungssystems gemäß Ausführungsform 5.
- 12 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines funktionellen Konfigurationsbeispiels einer Parameterauswahlvorrichtung und einer Abnormalitätsvorhersagevorrichtung gemäß Ausführungsform 5.
- 13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration der Parameterauswahlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
- 14 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels für ein konventionelles Positionierungserweiterungssystem.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben. In den nachstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen und den Zeichnungen bezeichnen Elemente, die mit identischen Referenzzeichen versehen sind, identische Teile oder gleichwertige Teile.
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Ausführungsform 1.
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*** Beschreibung der Konfiguration ***
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1 zeigt ein Konfigurationsbeispiel eines Positionierungserweiterungssystems 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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In einer Konfiguration von 1 ist eine Parameterauswahlvorrichtung 20 hinzugefügt, verglichen mit einer Konfiguration von 14.
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Andere Elemente als die Parameterauswahlvorrichtung 20 sind identisch mit den in 14 dargestellten Elementen.
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Die Parameterauswahlvorrichtung 20 ist ein Beispiel für eine Informationsverarbeitungsvorrichtung. Operationen, die von der Parameterauswahlvorrichtung 20 durchgeführt werden, entsprechen einem Informationsverarbeitungsverfahren und einem Informationsverarbeitungsprogramm.
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In dem Positionierungserweiterungssystem 100 werden die folgenden Operationen periodisch durchgeführt. Daher werden die Informationen zur Positionserweiterung periodisch aktualisiert.
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Ein elektronisches Referenzpunktnetzwerk 12 umfasst eine Vielzahl von elektronischen Referenzpunkten, die über ganz Japan verteilt sind. Die elektronischen Referenzpunkte empfangen jeweils Positionierungssignale von einem Positionierungssatelliten 11 und einem Quasi-Zenit-Satelliten 10 und berechnen Observablen (z.B. Pseudoentfernung) der Positionierungssignale.
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Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 berechnet Koordinatenwerte von jedem der elektronischen Referenzpunkte durch Navigationsverarbeitung der Observablen der Positionierungssignale, die von jedem der elektronischen Referenzpunkte berechnet wurden. Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugt die Positionierungserweiterungsinformationen auf der Grundlage von Differenzen zwischen den berechneten Koordinatenwerten jedes der elektronischen Referenzpunkte und bekannten Koordinatenwerten der elektronischen Referenzpunkte, die vom Geographical Survey Institute (nationales Landesvermessungsamt) erworben wurden. Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 verwendet beispielsweise den Kalman-Filter zur Erzeugung der Positionserweiterungsinformationen.
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Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 setzt die Differenzen zwischen den berechneten Koordinatenwerten jedes der elektronischen Referenzpunkte und den bekannten Koordinatenwerten der elektronischen Referenzpunkte, Modelle der Ionosphäre und Troposphäre zum Beispiel, die die Differenzen verursachen können, und Parameterwerte, die auf die Modelle anzuwenden sind, in den Kalman-Filter. Dann erzeugt die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 die Positionierungserweiterungsinformation, indem sie eine arithmetische Verarbeitung unter Verwendung des Kalman-Filters durchführt.
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Im Übrigen verwendet die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 einen voreingestellten Parameterwert für die Erzeugung der Positionserweiterungsinformationen. Der voreingestellte Parameter wird im Folgenden als spezifizierter Parameterwert bezeichnet.
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Die Hauptsteuerungsvorrichtung 14 überträgt die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugten Positionserweiterungsinformationen und eine Navigationsnachricht von der Nachführungssteuerungsvorrichtung 15 an den Quasi-Zenit-Satelliten 10.
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Der Quasi-Zenit-Satellit 10 sendet Positionierungssignale, die die von der Nachführungssteuerungsvorrichtung 15 empfangene Navigationsnachricht und Positionierungserweiterungssignale L6-Signale auf Zentimeter-Ebene (Frequenz von 1278,75 MHz) enthalten, die die von der Nachführungssteuerungsvorrichtung 15 empfangenen Positionierungserweiterungsinformationen enthalten, an das Positionierungsterminal 17.
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Das Positionierungsterminal 17 (z.B. Bordgerät) empfängt die Positionierungssignale des Positionierungssatelliten 11 und des Quasi-Zenit-Satelliten 10 und berechnet die Observablen der Positionierungssignale.
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Zusätzlich korrigiert das Positionierungsterminal 17 die berechneten Observablen der Positionierungssignale auf der Grundlage der in den L6-Signalen enthaltenen Positionserweiterungsinformationen und lokalisiert eine aktuelle Position des Positionierungsterminals 17 unter Verwendung der korrigierten Observablen der Positionierungssignale. Die geortete aktuelle Position des Positionierungsterminals 17 wird als Positionsinformation 18 ausgegeben.
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Die Parameterauswahlvorrichtung 20 überwacht die Positionierungserweiterungsinformationen, die unter Verwendung des spezifizierten Parameterwerts durch die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugt werden.
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Parallel zur Erzeugung der Positionierungserweiterungsinformation durch die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugt die Parameterauswahlvorrichtung 20 zusätzlich separat die Positionierungserweiterungsinformation. Die Parameterauswahlvorrichtung 20 erzeugt eine Vielzahl von Teilen der Positionierungserweiterungsinformationen unter Verwendung einer Vielzahl von Parameterwerten, die sich von dem spezifizierten Parameterwert unterscheiden. Die Vielzahl der Parameterwerte, die von der Parameterauswahlvorrichtung 20 verwendet werden, werden im Folgenden als eine Vielzahl von Reserveparameterwerten bezeichnet.
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In einem Fall, in dem eine Abnormalität in der von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugten Positionierungserweiterungsinformation detektiert wird, wählt die Parameterauswahlvorrichtung 20 weniger schwankende Positionierungserweiterungsinformation aus der Vielzahl von Teilen der Positionierungserweiterungsinformation aus, die unter Verwendung der Vielzahl von Reserveparameterwerten erzeugt wurde. Zusätzlich wählt die Parameterauswahlvorrichtung 20 den Reserveparameterwert aus, der für die Erzeugung der ausgewählten Positionierungserweiterungsinformation verwendet wird. Dann befiehlt die Parameterauswahlvorrichtung 20 der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13, den ausgewählten Reserveparameterwert als einen neuen spezifizierten Parameterwert zu verwenden.
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Danach erzeugt die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 die Positionierungserweiterungsinformation unter Verwendung des neuen spezifizierten Parameters, der von der Parameterauswahlvorrichtung 20 befohlen wurde.
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Daher kann ein sofortiges Umschalten auf normale Positionierungserweiterungsinformationen selbst in einem Fall erreicht werden, in dem die abnormalen Positionierungserweiterungsinformationen erzeugt werden.
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2 zeigt ein funktionales Konfigurationsbeispiel der Parameterauswahlvorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform.
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Die Parameterauswahlvorrichtung 20 umfasst eine Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, eine elektronische Referenzpunktdatenbank 22, eine Parameterdatenbank 23, eine Positionserweiterungsinformationsdatenbank 24, eine Überwachungseinheit 25 und eine Auswahleinheit 26 als funktionale Konfigurationen.
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Details der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der elektronischen Referenzpunktdatenbank 22, der Parameterdatenbank 23, der Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 24, der Überwachungseinheit 25 und der Auswahleinheit 26 werden später beschrieben. Ein Prozess, der von der Überwachungseinheit 25 ausgeführt wird, entspricht einem Überwachungsprozess. Ein Prozess, der von der Auswahleinheit 26 ausgeführt wird, ist äquivalent zu einem Auswahlprozess.
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13 zeigt ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration der Parameterauswahlvorrichtung 20.
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Die Parameterauswahlvorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform ist ein Computer.
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Die Parameterauswahlvorrichtung 20 umfasst als Hardware einen Prozessor 901, eine Hauptspeichervorrichtung 902, eine Hilfsspeichervorrichtung 903 und eine Kommunikationsvorrichtung 904.
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In der Hilfsspeichervorrichtung 903 sind Programme gespeichert, die Funktionen der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der Überwachungseinheit 25 und der Auswahleinheit 26 implementieren.
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Die Programme werden von der Hilfsspeichervorrichtung 903 in die Hauptspeichervorrichtung 902 geladen. Dann führt der Prozessor 901 die Programme aus und führt Operationen der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der Überwachungseinheit 25 und der Auswahleinheit 26 durch, die später beschrieben werden.
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13 stellt schematisch einen Zustand dar, in dem der Prozessor 901 die Programme ausführt, die die Funktionen der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der Überwachungseinheit 25 und der Auswahleinheit 26 implementieren.
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Die elektronische Referenzpunktdatenbank 22, die Parameterdatenbank 23 und die Datenbank für Positionserweiterungsinformationen 24, die in 2 dargestellt sind, werden von der Hauptspeichervorrichtung 902 oder der Hilfsspeichervorrichtung 903 implementiert.
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*** Beschreibung der Operationen ***
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Unter Bezugnahme auf 3 wird nachfolgend ein Beispiel für Operationen der Parameterauswahlvorrichtung 20 beschrieben.
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Die Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21 erzeugt die mehreren Teile der Positionierungserweiterungsinformationen für jeden der elektronischen Referenzpunkte unter Verwendung der mehreren Reserveparameter (Schritt S100 bis Schritt S102).
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Die Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21 erzeugt parallel die Vielzahl von Teilen der Positionierungserweiterungsinformation für jeden der elektronischen Referenzpunkte.
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Das heißt, für elektronische Referenzpunkte, denen IDs (Identifikatoren) aus der elektronischen Referenzpunktdatenbank 22 mitgeteilt wurden, berechnet die Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21 die Koordinatenwerte jedes der elektronischen Referenzpunkte durch die Navigationsverarbeitung unter Verwendung der Observablen der Positionierungssignale. In der Zwischenzeit erzeugt die Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21 die Positionierungserweiterungsinformationen auf der Grundlage der Differenzen zwischen den berechneten Koordinatenwerten jedes der elektronischen Referenzpunkte und den bekannten Koordinatenwerten der elektronischen Referenzpunkte, die vom Geographical Survey Institute erworben wurden. Dieses Verfahren wird parallel für jeden der mehreren aus der Parameterdatenbank 23 gewonnenen Reserveparameterwerte durchgeführt, so dass die mehreren Teile der Positionserweiterungsinformationen parallel erzeugt werden. Als Ergebnis erhält die Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21 die Positionierungserweiterungsinformation für jeden der elektronischen Referenzpunkte und für jeden der Reserveparameterwerte.
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Die Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21 gibt die Vielzahl der erzeugten Positionierungserweiterungsinformationen an die Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 24 aus.
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Die Positionserweiterungsinformationsdatenbank 24 speichert die Vielzahl der von der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21 ausgegebenen Positionserweiterungsinformationen für eine gegebene Zeitspanne (z.B. eine Stunde) für jeden der elektronischen Referenzpunkte und jeden der Reserveparameterwerte.
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Die Überwachungseinheit 25 überwacht die Positionserweiterungsinformationen für jeden der elektronischen Referenzpunkte, die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 ausgegeben wurden. In der Zwischenzeit speichert die Überwachungseinheit 25 die Positionserweiterungsinformationen für jeden der elektronischen Referenzpunkte, die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 ausgegeben wurden, für einen bestimmten Zeitraum (z.B. eine Stunde).
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In einem Fall, in dem die Positionserweiterungsinformationen für jeden der elektronischen Referenzpunkte um einen außerordentlich großen Betrag schwanken, der einen Schwellenwert in einem gegebenen Zeitraum (z.B. eine Stunde) überschreitet (JA in Schritt S 103), benachrichtigt die Überwachungseinheit 25 die elektronische Referenzpunktdatenbank 22 über die ID des entsprechenden elektronischen Referenzpunkts. Außerdem gibt die Überwachungseinheit 25 die Kennung des entsprechenden elektronischen Referenzpunktes und einen Operationsauslöser an die Auswahleinheit 26 aus (Schritt S104).
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Dabei wird der Schwellenwert auf der Grundlage einer Schwankung in der Positionserweiterungsinformation festgelegt, die beispielsweise durch eine troposphärische Störung in der Vergangenheit oder durch eine Schwankung in der Positionserweiterungsinformation bei einem magnetischen Sturm verursacht wurde.
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Im Übrigen kann die Überwachungseinheit 25 eine abnormale Schwankung in den Positionserweiterungsinformationen mit Hilfe von maschinellem Lernen oder ähnlichem detektieren.
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Die elektronische Referenzpunktdatenbank 22 speichert die ID des elektronischen Referenzpunktes, der von der Überwachungseinheit 25 gemeldet wurde.
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Die Auswahleinheit 26 erhält den Betriebsauslöser und die ID des elektronischen Referenzpunktes von der Überwachungseinheit 25.
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Außerdem wählt die Auswahleinheit 26 einen Reserveparameterwert aus, der den angegebenen Parameterwert ersetzen soll (Schritt S105).
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Genauer gesagt wählt die Auswahleinheit 26 aus der Vielzahl der in der Datenbank für Positionserweiterungsinformationen (24) gespeicherten Positionserweiterungsinformationen diejenige aus, die den elektronischen Referenzpunkt mit der von der Überwachungseinheit 25 erfassten ID betrifft und deren Schwankung in einem gegebenen Zeitraum (z.B. eine Stunde) am geringsten ist.
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Dann holt die Auswahleinheit 26 den Wert des Reserveparameters, der für die Berechnung der ausgewählten Positionserweiterungsinformation verwendet wird, aus der Datenbank für Positionserweiterungsinformationen 24. Das heißt, die Auswahleinheit 26 analysiert eine Schwankungssituation in jedem der mehreren Teile der Positionserweiterungsinformationen und wählt einen Reserveparameterwert, der für die Erzeugung der Positionserweiterungsinformationen verwendet wird, dessen Schwankung die kleinste ist, aus der Vielzahl der Reserveparameterwerte aus. Dieser Reserveparameterwert ist der Reserveparameterwert, der den angegebenen Parameterwert ersetzen soll.
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Danach teilt die Auswahleinheit 26 der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 den ausgewählten Reserveparameterwert und die ID des elektronischen Referenzpunktes mit (Schritt S106).
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Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 verwendet den von der Auswahleinheit 26 ausgegebenen Reserveparameterwert als den neuen spezifizierten Parameterwert für die Erzeugung der Positionierungserweiterungsinformation bezüglich des entsprechenden elektronischen Referenzpunktes.
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*** Beschreibung der Auswirkungen der Ausführungsform ***
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Parallel zur Erzeugung der Positionierungserweiterungsinformation durch die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 werden in dieser Ausführungsform die mehreren Teile der Positionierungserweiterungsinformation unter Verwendung der mehreren Reserveparameterwerte erzeugt. In einem Fall, in dem eine Abnormalität in der Positionierungserweiterungsinformation von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 auftritt, wird die Schwankungssituation in der Vielzahl von Teilen der Positionierungserweiterungsinformation analysiert und der Reserveparameterwert, der den spezifizierten Parameterwert ersetzen soll, ausgewählt.
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Gemäß dieser Ausführungsform kann daher selbst in einem Fall, in dem abnormale Positionserweiterungsinformationen erzeugt werden, ein schnelles Umschalten auf normale Positionserweiterungsinformationen erreicht werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann folglich die Zeitspanne, in der die abnormale Positionierungserweiterungsinformation verteilt wird, minimiert werden. Im Positionierungsterminal kann außerdem die Zeitspanne, in der die Positionierungsgenauigkeit verschlechtert wird, verkürzt werden.
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Gemäß der Ausführungsform kann zusätzlich in einem Fall, in dem das Positionserweiterungssystem neu in einer Region angewendet wird, in der ein geographischer Zustand (Klimaverteilung oder ähnliches für die Troposphäre, Breitengrad oder ähnliches für die Ionosphäre, zum Beispiel) unterschiedlich ist, ein geeigneter Parameterwert, für den geographische Eigenschaften berücksichtigt werden, präzise ausgewählt werden.
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Ausführungsform 2.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden hauptsächlich die Unterschiede zu Ausführungsform 1 beschrieben.
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Im Übrigen sind die Dinge, die im Folgenden nicht beschrieben werden, die gleichen wie die Dinge von Ausführungsform 1.
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*** Beschreibung der Konfiguration ***
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4 zeigt ein Konfigurationsbeispiel des Positionierungserweiterungssystems 100 gemäß der Ausführungsform.
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Verglichen mit der Konfiguration von 1 ist in 4 eine Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30 hinzugefügt.
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Andere Elemente als die Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30 sind identisch mit den in der Ausführungsform 1 dargestellten Elementen, so dass deren Beschreibung weggelassen wird.
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In der Ausführungsform sind im Übrigen die Parameterauswahlvorrichtung 20 und die Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30 äquivalent zur Informationsverarbeitungsvorrichtung.
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Die Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30 bestimmt die Vielzahl von Reserveparameterwerten, die in der Parameterdatenbank 23 der Parameterauswahlvorrichtung 20 einzustellen sind, bevor Operationen der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 gestartet werden.
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5 zeigt ein funktionales Konfigurationsbeispiel der Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30.
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Die Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30 umfasst eine Beobachtungsdatenbank 31, eine Kandidatenparameterdatenbank 32, eine Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 33 und eine Bestimmungseinheit 34.
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Die Beobachtungsdatenbank 31 speichert die Observablen unter einer Vielzahl von Zuständen (z.B. wenn eine troposphärische Störung oder ein magnetischer Sturm auftritt).
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Die Kandidatenparameterdatenbank 32 speichert für jeden der elektronischen Referenzpunkte eine Vielzahl von Parameterwerten, die bewirken, dass die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 berechneten Positionierungserweiterungsinformationen eine geringe Wahrscheinlichkeit aufweisen, eine abnormale Schwankung aufzuweisen, wenn beispielsweise eine troposphärische Störung oder ein magnetischer Sturm auftritt.
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Die in der Kandidatenparameterdatenbank 32 gespeicherten Parameterwerte werden als Kandidatenparameterwerte bezeichnet. Die Kandidatenparameterwerte sind Kandidaten für die Reserveparameterwerte, die in der Parameterdatenbank 23 der Parameterauswahlvorrichtung 20 gespeichert werden sollen. Die Anzahl der Kandidatenparameterwerte ist gleich oder größer als die Anzahl der Reserveparameterwerte.
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In der Ausführungsform wird angenommen, dass die Anzahl der Reserveparameterwerte m (m ≥ 2) beträgt. In diesem Fall ist die Anzahl der Kandidatenparameterwerte n (n ≥ m).
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Die Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 33 speichert die Positionierungserweiterungsinformationen, die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugt wurden.
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Genauer gesagt, die Positionierungserweiterungsinformationen, die unter Verwendung der Kandidatenparameterwerte erzeugt wurden, werden gespeichert.
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Die Bestimmungseinheit 34 analysiert eine Schwankungssituation in der Positionierungserweiterungsinformation, die in der Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 33 gespeichert ist, und bestimmt m Kandidatenparameterwerte, die als m Reserveparameterwerte unter n Kandidatenparameterwerten für jeden der elektronischen Referenzpunkte zu verwenden sind.
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Wie bei der Parameterauswahlvorrichtung 20 ist die Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30 ein Computer. Wie bei der Parameterauswahlvorrichtung 20 umfasst die Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30 zusätzlich einen Prozessor, eine Hauptspeichervorrichtung, eine Hilfsspeichervorrichtung und eine Kommunikationsvorrichtung als Hardwarekonfiguration.
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Die Bestimmungseinheit 34 wird durch ein Programm implementiert. Das Programm, das die Bestimmungseinheit 34 implementiert, wird von dem Prozessor ausgeführt.
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Die Beobachtungsdatenbank 31, die Kandidatenparameterdatenbank 32 und die Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 33 werden durch die Hauptspeichervorrichtung oder die Hilfsspeichervorrichtung implementiert.
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*** Beschreibung der Operationen ***
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Unter Bezugnahme auf 6 wird nachfolgend ein Beispiel für Operationen der Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung 30 beschrieben.
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Die Bestimmungseinheit 34 befiehlt der
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Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13, die Kandidatenparameterwerte zu verwenden, um die Positionierungserweiterungsinformation zu erzeugen (Schritt S201 bis Schritt S203).
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Das heißt, die Bestimmungseinheit 34 befiehlt der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13, jeden der n Kandidatenparameterwerte zu verwenden, um n Teile der Positionierungserweiterungsinformation für jeden der elektronischen Referenzpunkte zu erzeugen. [0046] Anschließend überwacht die Bestimmungseinheit 34 die n Teile der Positionierungserweiterungsinformationen, die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 für jeden der elektronischen Referenzpunkte ausgegeben wurden.
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Die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugten Positionierungserweiterungsinformationen werden in der Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 33 für eine bestimmte Zeitspanne (z.B. eine Stunde) gespeichert. Die Bestimmungseinheit 34 analysiert eine Schwankungssituation in den n Stücken von Positionserweiterungsinformationen, die in der Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 33 gespeichert sind, und bestimmt die Kandidatenparameterwerte, die für die Erzeugung der Positionserweiterungsinformationen verwendet wurden, in denen die Schwankung gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, als die Kandidatenparameterwerte, die als die Reserveparameterwerte zu verwenden sind.
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Genauer gesagt bestimmt die Bestimmungseinheit 34 in einem Fall, in dem die Positionserweiterungsinformation in einem bestimmten Zeitraum (z.B. eine Stunde) nicht um einen außerordentlich großen Betrag, der den Schwellenwert überschreitet, geschwankt hat (NEIN in Schritt S204), die Kandidatenparameterwerte, die für die Erzeugung der Positionserweiterungsinformation verwendet wurden, als die Kandidatenparameterwerte, die als die Reserveparameterwerte zu verwenden sind (Schritt S205).
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Im Übrigen kann die Bestimmungseinheit 34 eine abnormale Schwankung in der Positionserweiterungsinformation unter Verwendung von maschinellem Lernen oder dergleichen detektieren.
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Auf diese Weise bestimmt die Bestimmungseinheit 34 die m Kandidatenparameterwerte, die als die m Reserveparameterwerte zu verwenden sind, aus den n Kandidatenparameterwerten für jeden der elektronischen Referenzpunkte.
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In einem Fall, in dem mehr als m Kandidatenparameterwerte als Ergebnis eines Prozesses von 6 erhalten wurden, wählt die Bestimmungseinheit 34 die m Kandidatenparameter in aufsteigender Reihenfolge der Schwankung in der Positionierungserweiterungsinformation aus.
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In einem Fall, in dem nur weniger als m Kandidatenparameterwerte als Ergebnis der Iteration des Prozesses von 6 erhalten wurden, kompensiert die Bestimmungseinheit 34 kurze Kandidatenparameter in der aufsteigenden Reihenfolge der Schwankung in der Positionierungserweiterungsinformation.
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Danach setzt die Bestimmungseinheit 34 die ermittelten m Kandidatenparameterwerte als m Reserveparameterwerte in der Parameterdatenbank 23 für jeden der elektronischen Referenzpunkte.
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Anschließend wählt die Positionserweiterungsinformationsdatenbank 24 Reserveparameterwerte aus den m Reserveparameterwerten, die in der Parameterdatenbank 23 eingestellt sind, aus, die als neue spezifizierte Parameterwerte verwendet werden sollen, wie in Ausführungsform 1 beschrieben.
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*** Beschreibung der Auswirkungen der Ausführungsform ***
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Gemäß der Ausführungsform können die Reserveparameterwerte, die eine geringe Wahrscheinlichkeit haben, die abnormale Schwankung in der Positionierungserweiterungsinformation zu verursachen, erhalten werden.
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Ausführungsform 3.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden hauptsächlich die Unterschiede zu Ausführungsform 1 beschrieben.
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Im Übrigen sind die Dinge, die im Folgenden nicht beschrieben werden, die gleichen wie die Dinge von Ausführungsform 1.
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7 zeigt ein funktionales Konfigurationsbeispiel der Parameterauswahlvorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform.
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Verglichen mit der Konfiguration von 2 sind in 7 eine Extraktionseinheit 40 und eine Datenbank für geographische Zustandsparameter 41 hinzugefügt.
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Andere Elemente als die Extraktionseinheit 40 und die Datenbank für geographische Zustandsparameter 41 sind identisch mit den Elementen, die in Ausführungsform 1 dargestellt sind, und ihre Beschreibung wird daher weggelassen.
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In der Datenbank für geographische Zustandsparameter 41 wird eine Vielzahl von Reserveparametern in jeder einer Vielzahl von geographischen Zuständen eingestellt.
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8 ist ein Verwaltungsbild der Reserveparametersätze in der Datenbank für geographische Zustandsparameter 41.
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In der Datenbank für geografische Zustandsparameter 41 von 8 ist eine Region in Unterregionen aufgeteilt (spezifiziert durch Kombinationen von Breiten- und Längengraden) und jede der Unterregionen wird als geografischer Zustand verwaltet. In der Datenbank für geographische Zustandsparameter 41 von wird für jede der Unterregionen ein Reserveparametersatz festgelegt. Die m Reserveparameterwerte sind in jedem der Reserveparametersätze enthalten.
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Im Übrigen sind die geografischen Zuständen nicht auf die Teilregionen auf der Grundlage der Breiten- und Längengrade beschränkt. Bei den geografischen Zuständen kann es sich beispielsweise um Klimazonen (wie die gemäßigte Zone und die toridale Zone), das Flächenverhältnis von Land zu Ozean oder Ähnliches handeln.
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Die Extraktionseinheit 40 erwirbt die ID eines elektronischen Referenzpunktes aus der elektronischen Referenzpunktdatenbank 22 und berechnet die geographische Breite und die geographische Länge des elektronischen Referenzpunktes, bevor die Operationen der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 gestartet werden. Dann extrahiert die Extraktionseinheit 40 den Reserveparametersatz in der Unterregion, die dem Breitengrad und dem Längengrad des elektronischen Referenzpunktes entspricht, die berechnet worden sind, aus der Datenbank für geographische Zustandsparameter 41. Dann setzt die Extraktionseinheit 40 den extrahierten Reserveparametersatz in die Parameterdatenbank 23.
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Die Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21 erwirbt den Reserveparametersatz (m Reserveparameterwerte) für jeden der elektronischen Referenzpunkte aus der Parameterdatenbank 23 und erzeugt m Teile der Positionierungserweiterungsinformation unter Verwendung jedes Reserveparametersatzes (m Reserveparameterwerte), wie bei Ausführungsform 1.
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In der Zwischenzeit, in einem Fall, in dem eine Abnormalität in der Positionierungserweiterungsinformation der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 auftritt, wählt die Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 24 die Reserveparameterwerte, die die spezifizierten Parameter ersetzen sollen, aus den m Reserveparameterwerten aus, wie bei Ausführungsform 1.
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In der Ausführungsform setzt die Extraktionseinheit 40 auf diese Weise in der Parameterdatenbank 23 für jeden der elektronischen Referenzpunkte die m Reserveparameterwerte, die für den geographischen Zustand gesetzt sind, die dem geographischen Zustand des elektronischen Referenzpunktes entspricht, unter den Reserveparametersätzen, von denen jeder für jede der geographischen Zuständen in der Datenbank für geographische Zustandsparameter 41 gesetzt ist.
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Gemäß der Ausführungsform können in einem Fall, in dem eine Abnormalität in der Positionserweiterungsinformation der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 auftritt, die Reserveparameterwerte, die mit dem geographischen Zustand des elektronischen Referenzpunktes übereinstimmen, folglich angewendet werden.
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Ausführungsform 4.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden hauptsächlich die Unterschiede zu Ausführungsform 1 beschrieben.
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Im Übrigen sind die Dinge, die im Folgenden nicht beschrieben werden, die gleichen wie die Dinge von Ausführungsform 1.
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9 zeigt ein Konfigurationsbeispiel des Positionierungserweiterungssystems 100 gemäß der Ausführungsform.
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Verglichen mit der Konfiguration von 1 ist in 9 eine Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50 hinzugefügt.
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Andere Elemente als die Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50 sind identisch mit den in Ausführungsform 1 dargestellten Elementen, so dass deren Beschreibung weggelassen wird.
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Die Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50 erzeugt eine Vielzahl von Reserveparametersätzen, die in der in Ausführungsform 3 beschriebenen Datenbank für geographische Zustandsparameter 41 einzustellen sind, bevor die Operationen der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 gestartet werden.
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In der Ausführungsform sind die Parameterauswahlvorrichtung 20 und die Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50 äquivalent zu der Informationsverarbeitungsvorrichtung.
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10 illustriert ein funktionales Konfigurationsbeispiel der Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50.
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Die Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50 umfasst die Kandidatenparameterdatenbank 32, eine Datenbank für beobachtbare geographische Zustände 51, eine Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 52 und eine Registrierungseinheit 53.
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Wie bei der Parameterauswahlvorrichtung 20 handelt es sich bei der Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50 um einen Computer. Wie bei der Parameterauswahlvorrichtung 20 umfasst die Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50 zusätzlich einen Prozessor, eine Hauptspeichervorrichtung, eine Hilfsspeichervorrichtung und eine Kommunikationsvorrichtung als Hardwarekonfiguration.
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Die Registrierungseinheit 53 wird durch ein Programm implementiert. Das Programm, das die Registrierungseinheit 53 implementiert, wird von dem Prozessor ausgeführt.
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Die Kandidatenparameterdatenbank 32, die Datenbank für beobachtbare geographische Zustände 51, die Datenbank für Positionserweiterungsinformationen und die Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 52 werden von der Hauptspeichervorrichtung oder der Hilfsspeichervorrichtung implementiert.
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Die Kandidatenparameterdatenbank 32 ist die gleiche wie die in Ausführungsform 2 beschriebene. Das heißt, die Kandidatenparameterdatenbank 32 speichert für jeden der elektronischen Referenzpunkte eine Vielzahl von Parameterwerten (Kandidatenparameterwerte), die bewirken, dass die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 berechneten Positionierungserweiterungsinformationen eine geringe Wahrscheinlichkeit aufweisen, eine Schwankung in einem außerordentlich großen Ausmaß aufzuweisen, wenn beispielsweise eine troposphärische Störung oder ein magnetischer Sturm auftritt.
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Die Datenbank für beobachtbare geographische Zustände 51 speichert Observablen unter einer Vielzahl von Zuständen für jede der geographischen Zuständen (z.B. die in 8 dargestellten Unterregionen). Die Datenbank für beobachtbare geographische Zustände 51 speichert die Beobachtungen, wenn beispielsweise eine troposphärische Störung oder ein magnetischer Sturm auftritt.
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Die Positionserweiterungsinformationsdatenbank 52 erwirbt die Positionserweiterungsinformationen von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 und speichert die erworbenen Positionserweiterungsinformationen. Zusätzlich erwirbt die Positionserweiterungsinformationsdatenbank 52 die geographischen Zuständen von der Datenbank für beobachtbare geographische Zustände 51.
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Die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erwirbt eine Vielzahl von Parameterwerten (Kandidatenparameterwerte) von der Kandidatenparameterdatenbank 32 und erwirbt Observablen unter einer Vielzahl von Zuständen von der Datenbank für beobachtbare geographische Zustände 51. Dann erzeugt die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 die Positionierungserweiterungsinformation unter Verwendung der Vielzahl von Parameterwerten und der Observablen unter der Vielzahl von Zuständen, die für jede der geographischen Zuständen erfasst wurden.
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Die Positionserweiterungsinformationsdatenbank 52 akkumuliert die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugten Positionserweiterungsinformationen. Die Positionserweiterungsinformationsdatenbank 52 speichert Teile der Positionserweiterungsinformationen, deren Anzahl den geographischen Zuständen, der Anzahl der Kandidatenparameterwerte und der Anzahl der Observablen entspricht.
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In einem Fall, in dem die Positionierungserweiterungsinformation, die von der Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 52 erworben wurde, nicht um einen außerordentlich großen Betrag schwankt, der den Schwellenwert in einem gegebenen Zeitraum (beispielsweise eine Stunde) überschreitet, erwirbt die Registrierungseinheit 53 die Kandidatenparameterwerte, die für die Berechnung der Positionierungserweiterungsinformation verwendet werden, von der Kandidatenparameterdatenbank 32. Dann setzt die Registrierungseinheit 53 die Kandidatenparameterwerte zusammen mit den geographischen Zuständen, die von der Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank 52 erfasst wurden, in die Datenbank für geographische Zustandsparameter 41.
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Das heißt, die Registrierungseinheit 53 analysiert eine Schwankungssituation in der Positionierungserweiterungsinformation, die durch die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 erzeugt wird, und bestimmt die m Kandidatenparameterwerte, die als die m Reserveparameterwerte in der Datenbank für geographische Zustandsparameter 41 zu registrieren sind, aus den n (n > m) Kandidatenparameterwerten, die Kandidaten für die m (m ≥ 2) Reserveparameterwerte sind, für jede der geographischen Zuständen.
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Im Übrigen kann die Registrierungseinheit 53 eine Abnormalität in den Positionserweiterungsinformationen mit Hilfe von maschinellem Lernen oder ähnlichem detektieren.
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In der Ausführungsform analysiert die Registrierungseinheit 53 auf diese Weise die Schwankungssituation in der Positionserweiterungsinformation von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 und bestimmt die m Reserveparameterwerte, die in der Datenbank für geographische Zustandsparameter 41 eingestellt werden sollen.
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Gemäß der Ausführungsform können folglich die Reserveparameterwerte erhalten werden, die eine geringe Wahrscheinlichkeit haben, eine abnormale Schwankung in der Positionierungserweiterungsinformation zu verursachen.
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Ausführungsform 5.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden hauptsächlich die Unterschiede zu Ausführungsform 1 beschrieben.
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Im Übrigen sind die Dinge, die im Folgenden nicht beschrieben werden, die gleichen wie die Dinge von Ausführungsform 1.
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11 zeigt ein Konfigurationsbeispiel des Positionierungserweiterungssystems 100 gemäß der Ausführungsform.
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Verglichen mit der Konfiguration von 1 ist in 11 eine Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 hinzugefügt.
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Andere Elemente als die Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 sind identisch mit den in der Ausführungsform 1 dargestellten Elementen, und ihre Beschreibung wird daher weggelassen.
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Die Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 sagt die Ausgabe der Positionserweiterungsinformationen, die eine abnormale Schwankung aufweisen, auf der Grundlage eines Schwankungsmusters der vom elektronischen Referenzpunktnetzwerk 12 ausgegebenen Beobachtungsgrößen voraus. Zusätzlich veranlasst die Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 die Parameterauswahlvorrichtung 20, zu arbeiten, bevor die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 die Positionierungserweiterungsinformationen ausgibt, die die abnormale Schwankung aufweisen. Infolgedessen ist die Parameterauswahlvorrichtung 20 in der Lage, den spezifizierten Parameterwert zu ändern, der in der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 zu verwenden ist, bevor die Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 die Positionierungserweiterungsinformationen ausgibt, die die abnormale Schwankung aufweisen.
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In der Ausführungsform sind die Parameterauswahlvorrichtung 20 und die Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 äquivalent zu der Informationsverarbeitungsvorrichtung.
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12 veranschaulicht ein funktionales Konfigurationsbeispiel der Parameterauswahlvorrichtung 20 und der Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60.
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Das funktionale Konfigurationsbeispiel der Parameterauswahlvorrichtung 20 ist identisch mit dem in 2 dargestellten und wird daher nicht weiter beschrieben.
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Die Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 umfasst eine Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61, eine Datenbank für beobachtbare Schwankungsmuster 62 und eine Abnormalitätsvorhersageeinheit 63.
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Wie bei der Parameterauswahlvorrichtung 20 handelt es sich bei der Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 um einen Computer. Wie bei der Parameterauswahlvorrichtung 20 umfasst die Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 zusätzlich einen Prozessor, eine Hauptspeichervorrichtung, eine Hilfsspeichervorrichtung und eine Kommunikationsvorrichtung als Hardwarekonfiguration.
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Die Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 und die Abnormalitätsvorhersageeinheit 63 werden durch ein Programm implementiert. Das Programm, das die Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 und die Abnormalitäts-Vorhersageeinheit 63 implementiert, wird von dem Prozessor ausgeführt.
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Die Datenbank für beobachtbare Schwankungsmuster 62 wird durch die Hauptspeichervorrichtung oder die Hilfsspeichervorrichtung implementiert.
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Die Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 speichert die Observablen, die von dem elektronischen Referenzpunktnetzwerk 12 für jeden der elektronischen Referenzpunkte für eine bestimmte Zeitspanne (z.B. eine Stunde) ausgegeben wurden.
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Zusätzlich überwacht die Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 die Positionserweiterungsinformationen, die von der Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung 13 für jeden der elektronischen Referenzpunkte ausgegeben wurden, und speichert die Positionserweiterungsinformationen für eine bestimmte Zeitspanne (z. B. eine Stunde).
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In einem Fall, in dem die Positionserweiterungsinformationen für einen der elektronischen Referenzpunkte in einem gegebenen Zeitraum (z.B. eine Stunde) um einen außerordentlich großen Betrag schwanken, der den Schwellenwert überschreitet, berechnet die Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 zusätzlich einen Schwankungsbereich der gespeicherten Observablen für den elektronischen Referenzpunkt für den gegebenen Zeitraum in Intervallen von einer gegebenen Zeit (z.B. fünf Minuten). Anschließend ermittelt die Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 ein beobachtbares Schwankungsmuster und gibt das ermittelte beobachtbare Schwankungsmuster an die Datenbank für beobachtbare Schwankungsmuster 62 aus. Das von der Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 detektierte beobachtbare Schwankungsmuster ist im Übrigen ein Schwankungsmuster der beobachtbaren Größen, das auftritt, bevor eine Abnormalität in den Positionserweiterungsinformationen auftritt. Das beobachtbare Schwankungsmuster, das von der Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 extrahiert wird, wird im Folgenden als beobachtbares Referenzschwankungsmuster bezeichnet.
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Die Datenbank für beobachtbare Schwankungsmuster 62 speichert das beobachtbare Referenz-Schwankungsmuster, das von der Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster 61 ausgegeben wird.
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Die Abnormalitätsvorhersageeinheit 63 überwacht die vom elektronischen Referenzpunktnetzwerk 12 für jeden der elektronischen Referenzpunkte ausgegebenen Observablen, berechnet den Schwankungsbereich der Observablen in Intervallen einer gegebenen Zeit (z.B. fünf Minuten) und erzeugt dadurch das beobachtbare Schwankungsmuster. Zusätzlich speichert die Abnormalitätsvorhersageeinheit 63 das erzeugte beobachtbare Schwankungsmuster. Im Folgenden wird das von der Abnormalitätsvorhersageeinheit 63 erzeugte beobachtbare Schwankungsmuster als ein erzeugtes beobachtbares Schwankungsmuster bezeichnet.
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Darüber hinaus führt die Abnormalitätsvorhersageeinheit 63 einen Vergleich zwischen dem beobachtbaren Referenzschwankungsmuster, das aus der Datenbank für beobachtbare Schwankungsmuster 62 gewonnen wurde, und dem erzeugten beobachtbaren Schwankungsmuster durch, das für jeden der elektronischen Referenzpunkte gespeichert wird. In einem Fall, in dem das erzeugte beobachtbare Schwankungsmuster mit dem beobachtbaren Referenzschwankungsmuster für einen bestimmten Zeitraum (z.B. 30 Minuten) übereinstimmt, sagt die Abnormalitätsvorhersageeinheit 63 eine Abnormalität in der Positionserweiterungsinformation voraus. Somit benachrichtigt die Abnormalitätsvorhersageeinheit 63 die elektronische Referenzpunktdatenbank 22 über die ID des elektronischen Referenzpunktes, dessen erzeugtes beobachtbares Schwankungsmuster mit dem beobachtbaren Referenzschwankungsmuster übereinstimmt. Zusätzlich gibt die Abnormalitätsvorhersageeinheit 63 den Betriebsauslöser und die ID des elektronischen Referenzpunktes, dessen erzeugtes beobachtbares Schwankungsmuster mit dem beobachtbaren Referenzschwankungsmuster übereinstimmt, an die Auswahleinheit 26 aus.
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In der Parameterauswahlvorrichtung 20 wählt die Auswahleinheit 26, wie bei Ausführungsform 1, die Reserveparameterwerte aus, die die vorgegebenen Parameterwerte ersetzen sollen.
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In der Ausführungsform können auf diese Weise die Reserveparameterwerte, die die spezifizierten Parameterwerte ersetzen sollen, ausgewählt werden, bevor eine Abnormalität in den Positionierungserweiterungsinformationen detektiert wird. Gemäß der Ausführungsform werden daher keine abnormalen Positionierungserweiterungsinformationen ausgegeben, sondern nur normale Positionierungserweiterungsinformationen ausgegeben.
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Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Vorangehenden beschrieben wurden, können zwei oder mehr dieser Ausführungsformen kombiniert und implementiert werden. Alternativ dazu kann eine dieser Ausführungsformen teilweise implementiert werden.
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Alternativ können zwei oder mehr dieser Ausführungsformen teilweise kombiniert und implementiert werden.
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Beachten Sie, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und je nach Bedarf auf verschiedene Weise modifiziert werden kann.
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*** Beschreibung der Hardware-Konfiguration ***
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Abschließend soll noch eine ergänzende Beschreibung der Hardwarekonfiguration der Parameterauswahlvorrichtung 20 gegeben werden.
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Der Prozessor 901 ist ein IC (Integrierter Schaltkreis) zur Durchführung der Verarbeitung.
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Der Prozessor 901 ist eine CPU (Central Processing Unit), ein DSP (Digitaler Signalprozessor) oder ähnliches.
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Die Hauptspeichervorrichtung 902 ist ein RAM (Random Access Memory).
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Die Hilfsspeichervorrichtung 903 ist ein ROM (Read Only Memory), ein Flash-Speicher, eine HDD (Hard Disk Drive) oder ähnliches.
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Die Kommunikationsvorrichtung 904 ist eine elektronische Schaltung zur Durchführung der Kommunikationsverarbeitung von Daten.
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Die Kommunikationsvorrichtung 904 ist zum Beispiel ein Kommunikationschip oder eine NIC (Network Interface Card).
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Ein OS (Operating System, Betriebssystem) ist ebenfalls in der zusätzlichen Speichervorrichtung 903 gespeichert.
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Zumindest ein Teil des Betriebssystems wird von dem Prozessor 901 ausgeführt. Der Prozessor 901 führt die Programme aus, die die Funktionen der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der Überwachungseinheit 25, der Auswahleinheit 26 und der Extraktionseinheit 40 implementieren, während er zumindest einen Teil des Betriebssystems ausführt.
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Aufgabenverwaltung, Speicherverwaltung, Dateiverwaltung, Kommunikationssteuerung oder ähnliches wird durch die Ausführung des Betriebssystems durch den Prozessor 901 durchgeführt.
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Informationen, Daten, Signalwerte und variable Werte, die Ergebnisse von Prozessen in der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der Überwachungseinheit 25, der Auswahleinheit 26 und der Extraktionseinheit 40 anzeigen, werden zumindest in der Hauptspeichervorrichtung 902, der Hilfsspeichervorrichtung 903, einem Register und einem Cache-Speicher im Prozessor 901 gespeichert.
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Die Programme, die die Funktionen der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der Überwachungseinheit 25, der Auswahleinheit 26 und der Extraktionseinheit 40 implementieren, können in einem tragbaren Aufzeichnungsmedium, wie einer Magnetplatte, einer flexiblen Platte, einer optischen Platte, einer Compact Disc, einer Blu-ray-Disk (eingetragenes Warenzeichen) oder einer DVD, gespeichert sein. Das tragbare Speichermedium, in dem die Programme, die die Funktionen der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der Überwachungseinheit 25, der Auswahleinheit 26 und der Extraktionseinheit 40 implementieren, gespeichert sind, kann kommerziell vertrieben werden.
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Die „Einheit“ der Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, der Überwachungseinheit 25, der Auswahleinheit 26 und der Extraktionseinheit 40 kann als „Schaltung“, „Schritt“, „Verfahren“ oder „Prozess“ gelesen werden.
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Die Parameterauswahlvorrichtung 20 kann durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert werden. Bei der Verarbeitungsschaltung handelt es sich beispielsweise um einen logischen IC (Integrated Circuit), ein GA (Gate Array), einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit) oder ein FPGA (Field-Programmable Gate Array).
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In diesem Fall sind die Erweiterungsinformationserzeugungseinheit 21, die Überwachungseinheit 25, die Auswahleinheit 26 und die Extraktionseinheit 40 jeweils als ein Teil der Verarbeitungsschaltung implementiert.
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Ein übergeordnetes Konzept des Prozessors und der Verarbeitungsschaltung wird hier als „Verarbeitungsschaltung“ bezeichnet.
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Das heißt, der Prozessor und die Verarbeitungsschaltung sind spezifische Beispiele für „Verarbeitungsschaltungen“.
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Die vorstehende Beschreibung der Hardwarekonfiguration kann auch auf die Erzeugungsvorrichtung einer Parameterdatenbank 30, die Extraktionseinheit 40, die Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände 50 und die Abnormalitätsvorhersagevorrichtung 60 angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- kosmisches Segment;
- 02
- Bodensegment;
- 03
- Nutzersegment;
- 10
- Quasi-Zenith-Satellit;
- 11
- Positionierungssatellit;
- 12
- elektronisches Referenzpunktnetzwerk;
- 13
- Erweiterungsinformationserzeugungsvorrichtung;
- 14
- Hauptsteuerungsvorrichtung;
- 15
- Nachführungssteuerungsvorrichtung;
- 16
- Überwachungsvorrichtung;
- 17
- Positionierungsterminal;
- 18
- Positionsinformationen;
- 20
- Parameterauswahlvorrichtung;
- 21
- Erweiterungsinformationserzeugungseinheit;
- 22
- elektronische Referenzpunktdatenbank;
- 23
- Parameterdatenbank;
- 24
- Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank;
- 25
- Monitoreinheit;
- 26
- Auswahleinheit;
- 30
- Parameterdatenbankerzeugungsvorrichtung;
- 31
- beobachtbare Datenbank;
- 32
- Kandidatenparameterdatenbank;
- 33
- Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank;
- 34
- Bestimmungseinheit;
- 40
- Extraktionseinheit;
- 41
- Datenbank für geographische Zustandsparameter;
- 50
- Erzeugungsvorrichtung für Datenbank für geografische Zustände;
- 51
- Datenbank für beobachtbare geographische Zustände;
- 52
- Positionierungserweiterungsinformationsdatenbank;
- 53
- Registrierungseinheit;
- 60
- Abnormalitätsvorhersagevorrichtung;
- 61
- Detektionseinheit für beobachtbare Schwankungsmuster;
- 62
- Datenbank für beobachtbare Schwankungsmuster;
- 63
- Abnormalitätsvorhersageeinheit;
- 100
- Positionierungserweiterungssystem;
- 200
- Positionierungserweiterungssystem;
- 901
- Prozessor;
- 902
- Hauptspeichervorrichtung,
- 903
- Hilfsspeichervorrichtung;
- 904
- Kommunikationsvorrichtung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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