JP2000193733A - Determining device and method - Google Patents

Determining device and method

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JP2000193733A
JP2000193733A JP36995798A JP36995798A JP2000193733A JP 2000193733 A JP2000193733 A JP 2000193733A JP 36995798 A JP36995798 A JP 36995798A JP 36995798 A JP36995798 A JP 36995798A JP 2000193733 A JP2000193733 A JP 2000193733A
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JP
Japan
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phase difference
carrier
code
double phase
double
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JP36995798A
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Japanese (ja)
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Shigeo Kawashima
茂男 河島
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a determining device with greatly improved determination accuracy. SOLUTION: This device is equipped with reception parts 4 and 5 that measure a carrier phase and code pseudo distance at known and unknown points according to the output signal of antennas 2 and 3 for receiving a GNSS satellite signal at the known and unknown points, a calculation part 6 that calculates carrier phase double phase difference according to the carrier phases at the known and unknown points, a calculation part 7 that calculates code pseudo distance double phase difference according to the code pseudo distance at the known and unknown points, a smoothing constant calculation part 11 that calculates the smoothing constant of the code pseudo distance double phase difference according to the carrier phase double phase difference and the code pseudo distance double phase difference, a calculation part 8 that uses the smoothing constant and calculates smoothing code pseudo distance double phase difference according to the code pseudo distance double phase difference and the carrier phase double phase difference, and a determination calculation part 9 that calculates the distance between the known and unknown points according to the smoothing code pseudo distance double phase difference.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、GNSS(Global
Navigation Satellite System)衛星を用いた測位装置に
関し、数センチメートルから数十センチメートルの測位
精度を必要とする航法、土木工事、或いは測量等に用い
られる測位装置に関する。
The present invention relates to a GNSS (Global
The present invention relates to a positioning device using a satellite, which is used for navigation, civil engineering, surveying, or the like, which requires positioning accuracy of several centimeters to several tens of centimeters.

【0002】[0002]

【従来の技術】ここで、GNSSの一種で既に普及が始
まっているGPS(Global Positioning System) 衛星を
用いた高精度測位装置について説明するが、GPS衛星
の代わりにGNSS衛星を用いても同様の説明が成り立
つ。
2. Description of the Related Art Here, a high-accuracy positioning device using a GPS (Global Positioning System) satellite, which is a type of GNSS and has already begun to be used, will be described. The explanation holds.

【0003】GPS衛星を用いた測位装置は正確な位置
が得られることからカーナビゲーションを中心に広く普
及しているが、中でもキャリアー周波数の位相(キャリ
アー・フェーズと呼ぶ)を用いる干渉測位と呼ばれる方
法で測位すると、ミリメートルからセンチメートルの高
精度で測位することができる為、測量や土木工事分野で
急速に普及が始まっている。
Positioning devices using GPS satellites are widely used mainly in car navigation systems because they can obtain accurate positions. Among them, a method called interference positioning that uses a carrier frequency phase (called a carrier phase) is used. Since positioning can be performed with high accuracy from millimeters to centimeters, it is rapidly spreading in the field of surveying and civil engineering.

【0004】干渉測位は、2つの地点(位置の分かって
いる点(既知点と呼ぶ)及び位置を測定しようとしてい
る点(未知点と呼ぶ))間の距離(基線と呼ぶ)を、た
とえば、X、Y、Zの3次元的にミリメートルからセン
チメートルの高精度で測定する(測位と呼ぶ)もので、
未知点及び既知点の各々にGPS受信機を置き、同時に
衛星のキャリアー・フェーズを測定する。各衛星につい
て未知点及び既知点でのキャリアー・フェーズの差(キ
ャリアー・フェーズ差)を取り、更に、ある基準衛星を
適当に選び、そのキャリアー・フェーズ差を基準として
他の衛星のキャリアー・フェーズ差との差(キャリアー
・フェーズ二重位相差と呼ぶ。)を取る。キャリアー・
フェーズ二重位相差は、既知点及び未知点間及び異衛星
間の差を取る為、受信機及び衛星に依存する測位誤差の
殆どをキャンセルすることができ、しかも、基線の情報
を含むので、これを解くことにより高精度の基線が得ら
れる。
[0004] Interferometric positioning measures the distance (called the base line) between two points (a point whose position is known (called a known point) and a point whose position is to be measured (called an unknown point)), for example. X-, Y-, and Z-dimensions are measured with high precision from millimeters to centimeters (called positioning).
A GPS receiver is placed at each of the unknown and known points, while simultaneously measuring the carrier phase of the satellite. The carrier phase difference (carrier phase difference) at unknown and known points is calculated for each satellite, a certain reference satellite is appropriately selected, and the carrier phase difference of another satellite is determined based on the carrier phase difference. (Called carrier-phase double phase difference). carrier·
Since the phase double phase difference takes the difference between known points and unknown points and between different satellites, it can cancel most of the positioning errors depending on the receiver and satellite, and also includes the information of the baseline, By solving this, a highly accurate baseline can be obtained.

【0005】しかしながら、キャリアー・フェーズ二重
位相差による測位には初期化が不可欠という問題点があ
る。すなわち、キャリアー・フェーズには、整数個のサ
イクル数分、曖昧さ(整数アンビギュイティ(ambiguit
y) と呼ぶ)がある為、測位を始めるに当たり、この整
数アンビギュイティを確定すること(アンビギュイティ
・レゾルーションと呼ぶ)が必要がある。なお、整数ア
ンビギュイティは、信号を連続して受信している限り一
定で、変化することは無い。アンビギュイティ・レゾル
ーションは、通常、基線:X、Y、Zの概略値と、X、
Y、Zの未知数3個に比べ充分、多い衛星数からのキャ
リアー・フェーズを用いて行う。このとき、X、Y、Z
の概略値が正確であればある程、また、衛星数が多けれ
ば多い程、短時間に、かつ、高信頼性でアンビギュイテ
ィ・レゾルーションが可能となる。なお、アンビギュイ
ティ・レゾルーションが不可能の間、測位は不能で使用
者はひたすら待っていなければならない。また、信頼で
きないアンビギュイティ・レゾルーション、すなわち、
キャリアー・フェーズの整数アンビギュイティを誤って
確定すると、誤った測位位置が得られ宅地等の測量では
裁判沙汰になりかねない大問題となる。
However, there is a problem that initialization is indispensable for positioning based on a carrier-phase double phase difference. That is, the carrier phase includes an ambiguity (an integer ambiguity (ambiguit
y)), it is necessary to determine this integer ambiguity (called ambiguity resolution) before starting positioning. The integer ambiguity is constant and does not change as long as the signal is continuously received. The ambiguity resolution is usually based on the approximate values of the baselines: X, Y, Z, and X,
This is performed using carrier phases from a large number of satellites, which is sufficiently larger than three unknown numbers of Y and Z. At this time, X, Y, Z
The more accurate the approximate value and the greater the number of satellites, the shorter and more reliable the ambiguity resolution becomes. In addition, while ambiguity resolution is impossible, positioning cannot be performed and the user must wait for it. Also, the unreliable ambiguity resolution,
If the integer ambiguity of the carrier phase is determined incorrectly, an incorrect positioning position will be obtained, and a serious problem that may lead to trial in surveying residential lands and the like.

【0006】一方、ミリメートルの測位精度は不要で数
センチメートルから数十センチメートルの測位精度で充
分な航法、土木工事或いは測量等の分野も多い。また、
ミリメートルからセンチメートルの測位精度が必要だ
が、アンビギュイティ・レゾルーションが不可能の間、
測位不能と表示されるより、数センチメートルから数十
センチメートルの測位精度でも、その旨の測位精度の注
意表示と共に測位位置が表示されれば、極めて便利であ
る。この基線:X、Y、Zの概略値を得るには、あるい
は、数センチメートルから数十センチメートルの測位精
度の位置を得るには、通常、キャリアー・フェーズの代
わりにコード擬似距離を用いる。コード擬似距離はGP
S衛星から放送される擬似雑音コードの位相を測定する
ことにより得られ、キャリアー・フェーズとは異なり整
数アンビギュイティが無い為、アンビギュイティ・レゾ
ルーションは不要で、コード擬似距離が測定できれば直
ちに測位可能である。しかしながら、コード擬似距離は
キャリアー・フェーズに比べ雑音が大きい欠点がある。
通常、キャリアー・フェーズの雑音がミリメートルのオ
ーダなのに対しコード擬似距離の雑音はメートルのオー
ダとなる。このコード擬似距離の雑音を抑える方法とし
て、コード擬似距離とキャリアー・フェーズの平行性を
利用したキャリアー・スムージングと呼ばれる方法があ
る。
On the other hand, there are many fields such as navigation, civil engineering work, and surveying, in which positioning accuracy of millimeters is unnecessary and positioning accuracy of several centimeters to tens of centimeters is sufficient. Also,
While positioning accuracy from millimeter to centimeter is required, while ambiguity resolution is impossible,
Even if the positioning accuracy is several centimeters to several tens of centimeters, it is very convenient if the positioning position is displayed together with the caution indication of the positioning accuracy to the effect that the positioning accuracy is not displayed. This baseline: To get an approximate value of X, Y, Z, or to get a position with a positioning accuracy of several centimeters to several tens of centimeters, a code pseudorange is usually used instead of the carrier phase. Code pseudo distance is GP
Obtained by measuring the phase of the pseudo-noise code broadcast from the S satellite, and unlike the carrier phase, there is no integer ambiguity, so no ambiguity resolution is required. Positioning is possible. However, the code pseudorange has a disadvantage that noise is larger than that of the carrier phase.
Typically, the noise of the code pseudorange is on the order of meters while the noise of the carrier phase is on the order of millimeters. As a method of suppressing the noise of the code pseudo distance, there is a method called carrier smoothing using the parallelism of the code pseudo distance and the carrier phase.

【0007】以下、この方法を図2及び図3を用いて説
明する。
Hereinafter, this method will be described with reference to FIGS.

【0008】コード擬似距離とキャリアー・フェーズの
関係を図2に示す。横軸は時間、縦軸はコード擬似距離
及びキャリアー・フェーズである。図2において、キャ
リアー・フェーズは、サイクル数の単位に波長を乗じ、
コード擬似距離と同じメートル単位に換算し、更に、キ
ャリアー・フェーズの整数アンビギュイティの値を0と
して表示している。図2から明らかなように、コード擬
似距離とキャリアー・フェーズでは重畳している雑音が
大きく異なること、雑音を無視すると、ほぼ平行してい
ることが解る。雑音が大きく異なるのはコードの波長が
約300メートルなのに対し、キャリアーの波長が約
0.2メートルと極めて短いからである。また、平行す
るのは、コード擬似距離もキャリアー・フェーズも共
に、オフセットを含むもののGPS衛星・アンテナ間距
離を表すからである。
FIG. 2 shows the relationship between the code pseudorange and the carrier phase. The horizontal axis is time, and the vertical axis is code pseudorange and carrier phase. In FIG. 2, the carrier phase is obtained by multiplying the number of cycles by the wavelength.
The value is converted to the same meter unit as the code pseudo distance, and the value of the integer ambiguity of the carrier phase is displayed as 0. As is clear from FIG. 2, it can be seen that the superimposed noise is significantly different between the code pseudo distance and the carrier phase, and that the noise is substantially parallel when the noise is ignored. The reason for the large difference in noise is that the wavelength of the code is about 300 meters while the wavelength of the carrier is very short, about 0.2 meters. Also, the reason why they are parallel is that both the code pseudo-range and the carrier phase represent the distance between the GPS satellite and the antenna, although they include the offset.

【0009】実際には、コード擬似距離とキャリアー・
フェーズは完全に平行しておらず、わずかであるが、ず
れて行く。ずれの原因はGPS衛星からアンテナに信号
が伝搬する時、途中、通過する地球の電離層でコード擬
似距離は遅延し、キャリアー・フェーズは逆に進む為に
生ずる。しかしながら、基線の長さが10キロメートル
程度以下であれば、GPS衛星から既知点のアンテナへ
の途中、通過する電離層と未知点のアンテナへの途中、
通過する電離層はほぼ同じ所となる為、二重位相差を取
ると、電離層の影響は打ち消され完全に平行になる。こ
の平行なコード擬似距離二重位相差とキャリアー・フェ
ーズ二重位相差の毎回の差を取り、平滑化すると、極め
て雑音の少ない、コード擬似距離二重位相差とキャリア
ー・フェーズ二重位相差の平行の差が得られる。この差
を毎回のキャリアー・フェーズに加えると、雑音が小さ
くかつコード擬似距離二重位相差に重なる値が得られ
る。これを平滑化コード擬似距離二重位相差と呼び、こ
の平滑化の方法をキャリアー・スムージングと呼ぶ。
In practice, the code pseudorange and the carrier
The phases are not perfectly parallel and slightly, but staggered. The cause of the shift is that when a signal is propagated from a GPS satellite to an antenna, the code pseudorange is delayed in the ionosphere of the earth on the way, and the carrier phase advances in the opposite direction. However, if the length of the baseline is about 10 km or less, on the way from the GPS satellite to the antenna at the known point, on the way to the passing ionosphere and the antenna at the unknown point,
Since the passing ionosphere is almost the same, if a double phase difference is taken, the effect of the ionosphere is canceled and the ionosphere becomes completely parallel. The difference between the parallel code pseudorange double phase difference and carrier phase double phase difference every time is taken and smoothed, and extremely low noise, code pseudorange double phase difference and carrier phase double phase difference are obtained. A parallel difference is obtained. Adding this difference to each carrier phase results in a value that is low in noise and overlaps the code pseudorange double phase difference. This is called a smoothing code pseudorange double phase difference, and this smoothing method is called carrier smoothing.

【0010】従来の測位装置を図3に示す。図3におい
て、1はGNSS衛星、2はアンテナA、3はアンテナ
B、4は受信部A、5は受信部B、6はキャリアー・フ
ェーズ二重位相差計算部、7はコード擬似距離二重位相
差計算部、8は平滑化コード擬似距離二重位相差計算
部、9は測位計算部、10は平滑定数設定部である。
FIG. 3 shows a conventional positioning device. In FIG. 3, 1 is a GNSS satellite, 2 is an antenna A, 3 is an antenna B, 4 is a receiving section A, 5 is a receiving section B, 6 is a carrier / phase dual phase difference calculating section, and 7 is a code pseudo distance duplex. A phase difference calculation unit, 8 is a smoothing code pseudo-range double phase difference calculation unit, 9 is a positioning calculation unit, and 10 is a smoothing constant setting unit.

【0011】既知点に設置されたアンテナA:2はGN
SS衛星1からの信号を受信し、受信部A:4に出力す
る。受信部A:4は、既知点であるアンテナA:2のキ
ャリアー・フェーズとコード擬似距離とを測定し、キャ
リアー・フェーズとコード擬似距離とを、それぞれ、キ
ャリアー・フェーズ二重位相差計算部6とコード擬似距
離二重位相差計算部7とに出力する。同様に、未知点に
設置されたアンテナB:3はGNSS衛星1の信号を受
信し、受信部B:5に出力する。受信部B:5は、未知
点であるアンテナB:3のキャリアー・フェーズとコー
ド擬似距離とを測定し、キャリアー・フェーズとコード
擬似距離とを、それぞれ、キャリアー・フェーズ二重位
相差計算部6とコード擬似距離二重位相差計算部7とに
出力する。キャリアー・フェーズ二重位相差計算部6は
キャリアー・フェーズの二重位相差を計算し、それを平
滑化コード擬似距離二重位相差計算部8に出力する。同
様に、コード擬似距離二重位相差計算部7はコード擬似
距離の二重位相差を計算し、それを平滑化コード擬似距
離二重位相差計算部8に出力する。平滑化コード擬似距
離二重位相差計算部8は、平滑定数設定部10で設定さ
れた定数を用いて、コード擬似距離二重位相差の平滑化
を行い、それを測位計算部9に出力する。測位計算部9
は、平滑化コード擬似距離二重位相差計算部8から出力
された平滑化コード擬似距離二重位相差を用いて測位
(即ち、基線X、Y、Zの計算)を行う。
The antenna A: 2 installed at a known point is GN
A signal from the SS satellite 1 is received and output to the receiving unit A: 4. The receiving unit A: 4 measures the carrier phase and the code pseudorange of the antenna A: 2, which are known points, and calculates the carrier phase and the code pseudorange, respectively, in the carrier / phase double phase difference calculation unit 6 And the code pseudo-range double phase difference calculator 7. Similarly, the antenna B: 3 installed at the unknown point receives the signal of the GNSS satellite 1 and outputs it to the receiving unit B: 5. The receiving unit B: 5 measures the carrier phase and the code pseudorange of the antenna B: 3, which are unknown points, and calculates the carrier phase and the code pseudorange, respectively, as a carrier / phase double phase difference calculation unit 6. And the code pseudo-range double phase difference calculator 7. The carrier / phase double phase difference calculator 6 calculates the carrier / phase double phase difference and outputs it to the smoothing code pseudorange double phase difference calculator 8. Similarly, the code pseudorange double phase difference calculator 7 calculates the double phase difference of the code pseudorange, and outputs it to the smoothed code pseudorange double phase difference calculator 8. The smoothed code pseudo-range double phase difference calculator 8 smoothes the code pseudo-range double phase difference using the constant set by the smoothing constant setting unit 10 and outputs it to the positioning calculator 9. . Positioning calculation unit 9
Performs positioning (i.e., calculation of the base lines X, Y, and Z) using the smoothed code pseudo-range double phase difference output from the smoothed code pseudo-range double phase difference calculation unit 8.

【0012】なお、アンテナA:2及び受信部A:4は
既知点受信機Aを構成し、アンテナB:3及び受信部
B:5は未知点受信機Bを構成する。キャリアー・フェ
ーズ二重位相差計算部6、コード擬似距離二重位相差計
算部7、平滑化コード擬似距離二重位相差計算部8、測
位計算部9、平滑定数設定部10は、測位結果を既知点
側で必要とする場合、既知点受信機Aの構成の一部とし
て扱い、未知点側で必要とする場合、未知点受信機Bの
構成の一部として扱う。
The antenna A: 2 and the receiver A: 4 constitute a known point receiver A, and the antenna B: 3 and the receiver B: 5 constitute an unknown point receiver B. The carrier / phase double phase difference calculator 6, the code pseudorange double phase difference calculator 7, the smoothed code pseudorange double phase difference calculator 8, the positioning calculator 9, and the smoothing constant setting unit 10 calculate the positioning result. If it is needed on the known point side, it is treated as part of the configuration of the known point receiver A, and if it is needed on the unknown point side, it is treated as part of the configuration of the unknown point receiver B.

【0013】また、受信部A:4とキャリアー・フェー
ズ二重位相差計算部6及びコード擬似距離二重位相差計
算部7との間の接続、及び、受信部B:5とキャリアー
・フェーズ二重位相差計算部6及びコード擬似距離二重
位相差計算部7との間の接続は、既知点受信機A及び未
知点受信機Bの設置場所に応じ、有線回線及び無線回線
のいずれで行っても良い。
The connection between the receiving section A: 4 and the carrier / phase double phase difference calculating section 6 and the code pseudo-range double phase difference calculating section 7, and the receiving section B: 5 and the carrier / phase double phase difference calculating section The connection between the heavy phase difference calculation unit 6 and the code pseudo-range double phase difference calculation unit 7 is performed by either a wired line or a wireless line depending on the installation locations of the known point receiver A and the unknown point receiver B. May be.

【0014】次に、E. D. Kaplan編集:UNDERSTANDING G
PS, PRINCIPLES AND APPLICATIONS,Artech House, ペ
ージ354〜366を引用し、式を用いて説明する.但
し、本発明の説明に合わせるべく一部の記号を変えて使
用している。
Next, ED Kaplan edited by UNDERSTANDING G
PS, PRINCIPLES AND APPLICATIONS, Artech House, pages 354-366, and explain using formulas. However, some symbols have been changed and used in accordance with the description of the present invention.

【0015】受信部A:4で測定されたキャリアー・フ
ェーズ及びコード擬似距離、及び、受信部B:5で測定
されたキャリアー・フェーズ及びコード擬似距離は、各
々、数1式で表せる。
The carrier phase and code pseudo distance measured by the receiving unit A: 4 and the carrier phase and code pseudo distance measured by the receiving unit B: 5 can be expressed by the following equations.

【0016】[0016]

【数1】 (Equation 1)

【0017】ここで、キャリアー・フェーズとコード擬
似距離とを比べると、キャリアー・フェーズに整数アン
ビギュイティが含まれていること、及び、電離層伝搬遅
延が互いに逆符号で含まれていることがわかる。この
為、コード擬似距離とキャリアー・フェーズとは完全に
平行にならず、電離層伝搬遅延分だけずれる。なお、電
離層伝搬遅延は、季節、太陽黒点活動等に依存し、概
略、夜間は1.5メートル程度で一定であるものの、昼
間は日の出と共に増大し午後2時頃10メートル程度の
最大値になった後、再び減少して日没と共に1.5メー
トル程度に戻る。
Here, comparing the carrier phase with the code pseudorange, it can be seen that the carrier phase includes an integer ambiguity and that the ionospheric propagation delay is included with the opposite sign. . For this reason, the code pseudorange and the carrier phase are not completely parallel, and are shifted by the ionospheric propagation delay. The ionospheric propagation delay depends on the season, sunspot activity, etc., and is generally constant at about 1.5 meters at night, but increases with sunrise during the day and reaches a maximum value of about 10 meters around 2:00 pm. After that, it decreases again and returns to about 1.5 meters with sunset.

【0018】キャリアー・フェーズに関し、受信機A及
びB間で差(一重位相差と呼ぶ)を取ると、キャリアー
・フェーズ一重位相差として数2式が得られる。
When the difference between the receivers A and B (referred to as single phase difference) is taken for the carrier phase, the following equation (2) is obtained as the carrier phase single phase difference.

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】基線の長さが10キロメートル程度以下で
あれば、GPS衛星・アンテナ間距離が20000キロ
メートル以上ある為、GNSS衛星1からアンテナA:
2への途中、通過する電離層とアンテナB:3への途
中、通過する電離層はほぼ同じ所とみなせる為、βp A
(n) =βp B (n) と見なせる。同様のことが対流圏にも
いえ、δp A (n) =δp B (n) と見なせる。これらを上
式に代入すると、上式は数3式に変換される。
If the length of the base line is about 10 km or less, the distance between the GPS satellite and the antenna is 20,000 km or more.
Since the ionosphere passing on the way to antenna 2 and antenna B: 3 on the way to antenna B: 3 can be regarded as almost the same place, β p A
(n) = β p B (n). The same can be said for the troposphere, where δ p A (n) = δ p B (n). When these are substituted into the above equation, the above equation is converted into the equation (3).

【0021】[0021]

【数3】 同様に、コード擬似距離一重位相差は、数4式で表わさ
れる。
(Equation 3) Similarly, the code pseudo-range single phase difference is expressed by equation (4).

【0022】[0022]

【数4】 βp A (n) =βp B (n) 及びδp A (n) =δp B (n) を
上式に代入すると、上式は数5式に変換される。
(Equation 4) When β p A (n) = β p B (n) and δ p A (n) = δ p B (n) are substituted into the above equation, the above equation is transformed into the following equation (5).

【0023】[0023]

【数5】 (Equation 5)

【0024】更に、衛星pの代わりに、基準衛星として
衛星kを考えると、キャリアー・フェーズ一重位相差及
びコード擬似距離一重位相差はpの代わりにkと置い
て、数6式で表わされる。
Further, if a satellite k is considered as a reference satellite instead of the satellite p, the carrier phase single phase difference and the code pseudorange single phase difference are represented by Equation 6 with k instead of p.

【0025】[0025]

【数6】 (Equation 6)

【0026】キャリアー・フェーズ一重位相差に関し、
衛星k及びp間で差(二重位相差と呼ぶ)を取ると、キ
ャリアー・フェーズ二重位相差は数7式で表わされる。
Regarding the carrier phase single phase difference,
Taking the difference between satellites k and p (referred to as double phase difference), the carrier-phase double phase difference is expressed by equation (7).

【0027】[0027]

【数7】 (Equation 7)

【0028】以上述べたキャリアー・フェーズ二重位相
差の計算を、キャリアー・フェーズ二重位相差計算部6
で行う。
The above-described calculation of the carrier-phase double phase difference is performed by the carrier-phase double phase difference calculation unit 6.
Do with.

【0029】同様に、コード擬似距離二重位相差は、数
8式で表わされる。
Similarly, the code pseudorange double phase difference is represented by equation (8).

【0030】[0030]

【数8】 (Equation 8)

【0031】以上述べたコード擬似距離二重位相差の計
算を、コード擬似距離二重位相差計算部7で行う。
The calculation of the code pseudorange double phase difference described above is performed by the code pseudorange double phase difference calculator 7.

【0032】キャリアー・フェーズ二重位相差及びコー
ド擬似距離二重位相差を、再度、書くと、数9式のよう
である。
When the carrier-phase double phase difference and the code pseudo-range double phase difference are written again, the following equation (9) is obtained.

【0033】[0033]

【数9】 (Equation 9)

【0034】これらの式から、以下のことが分かる。す
なわち、波長を乗じメートル単位に換算したキャリアー
・フェーズ二重位相差λΦp,k B,A (n) と、コード擬似
距離二重位相差Rp,k B,A (n) とは、共通のGNSS衛
星・アンテナ間幾何学的距離ρp,k B,A (n) を含み、キ
ャリアー・フェーズ二重位相差は、更に、オフセットλ
p,k B,A (n) を含む。すなわち、電離層伝搬遅延を含
まないので完全に平行になる。尚先に述べたように、コ
ード擬似距離二重位相差の雑音ηp,k B,A (n)は、メー
トルのオーダであって、これは、キャリアー・フェーズ
二重位相差の雑音εp,k B,A (n) のミリメートルのオー
ダに比べ極めて大きい。
The following can be understood from these equations. That is, the carrier-phase double phase difference λΦ p, k B, A (n) converted to the unit of meter by multiplying the wavelength and the code pseudo-range double phase difference R p, k B, A (n) are common. GNSS satellite-antenna geometric distance ρ p, k B, A (n), and the carrier-phase double phase difference is
N p, k B, A (n). That is, since the ionospheric propagation delay is not included, it is completely parallel. As mentioned earlier, the code pseudorange double phase difference noise η p, k B, A (n) is of the order of meters, which is the carrier phase double phase difference noise ε p , k B, A Very large compared to the millimeter order of (n).

【0035】次に、平滑化コード擬似距離二重位相差計
算部8が行うキャリアー・スムージングについて述べ
る。
Next, carrier smoothing performed by the smoothing code pseudorange double phase difference calculator 8 will be described.

【0036】キャリアー・スムージングは数10式によ
り実現できる。
Carrier smoothing can be realized by equation (10).

【0037】[0037]

【数10】 なお、平滑定数W(n) は平滑定数設定部10で設定され
る。
(Equation 10) The smoothing constant W (n) is set by the smoothing constant setting unit 10.

【0038】次に測位計算部9が行う測位計算について
述べる。
Next, the positioning calculation performed by the positioning calculation section 9 will be described.

【0039】カーナビゲーション用測位装置のように未
知点受信機Bのみで測位する方法により、100メート
ル程度の誤差で未知点のアンテナB:3の概略位置を求
めることができる。また、既知点の位置は既知なので、
これらの位置を元に平滑化コード擬似距離二重位相差を
線形近似すると数11式のように表せる(このような線
形近似の方法は、例えば、B. H. Wellenhof 他著:GPS T
heory and Practice,Springer-Verlag, ページ216
〜218に記載されている)。
By a method of positioning using only the unknown point receiver B like a positioning apparatus for car navigation, the approximate position of the antenna B: 3 at the unknown point can be obtained with an error of about 100 meters. Also, since the position of the known point is known,
When the smoothed code pseudo-range double phase difference is linearly approximated based on these positions, it can be expressed as Equation 11 (such a linear approximation method is described in, for example, BH Wellenhof et al .: GPS T
heory and Practice, Springer-Verlag, page 216
218).

【0040】[0040]

【数11】 これをp=1〜mの衛星に付いて、行列を用い表すと、
数12式のようになる。
[Equation 11] When this is expressed using a matrix with respect to satellites of p = 1 to m,
Equation 12 is obtained.

【0041】[0041]

【数12】 この式から基線X、Y、Zは、例えば、最小自乗法を用
いて、数13式で計算できる。
(Equation 12) From this equation, the base lines X, Y, and Z can be calculated by Equation 13 using, for example, the least squares method.

【0042】[0042]

【数13】 (Equation 13)

【0043】[0043]

【発明が解決しようとする課題】上述したようにキャリ
アー・フェーズの低雑音特性を利用してコード擬似距離
の雑音を抑えることができるが、その場合、抑圧の度合
いは平滑定数設定部10で設定される平滑定数W(n) に
大きく依存する。すなわち、W(n) を1に近い値に設定
すれば応答性が良いものの平滑特性は犠牲になり、逆
に、W(n) を0に近い値に設定すれば平滑特性は良いも
のの応答性が犠牲になる。この為、平滑定数W(n) の設
定は極めて重要である。
As described above, the noise in the code pseudorange can be suppressed by using the low noise characteristic of the carrier phase. In this case, the degree of suppression is set by the smoothing constant setting unit 10. Greatly depends on the smoothing constant W (n). That is, if W (n) is set to a value close to 1, the response is good but the smoothing characteristics are sacrificed. Conversely, if W (n) is set to a value close to 0, the response is good although the smoothing characteristics are good. Is sacrificed. Therefore, setting the smoothing constant W (n) is extremely important.

【0044】しかしながら、この定数W(n) は経験的に
決められ、通常、W(n) =0.01から0.003に設
定される。これは、時刻nを1秒単位に取れば、W(n)
=1−e-1/Tより、時定数Tは99から330秒に相当
する。この理由は、二重位相差を取らないコード擬似距
離とキャリアー・フェーズに、そのまま、キャリアー・
スムージングをかける方法が、別途ディファレンシャル
GPSで用いられており、この場合、上述したようにコ
ード擬似距離とキャリアー・フェーズが電離層伝搬遅延
の影響で平行にならず、ずれて行き、大きい時定数の平
滑化を行うと、ずれの影響でコード擬似距離とキャリア
ー・フェーズの平行の差が正しく得られないことによ
る。この為、経験的に99から330秒の値が使用され
ており、その値が、そのまま、二重位相差を取ったコー
ド擬似距離とキャリアー・フェーズのキャリアー・スム
ージングに流用されていることによる。
However, this constant W (n) is determined empirically, and is usually set to W (n) = 0.01 to 0.003. This means that if time n is taken in units of one second, W (n)
From = 1−e −1 / T , the time constant T corresponds to 99 to 330 seconds. The reason for this is that the code pseudo distance and carrier phase that do not take double phase difference
A method of applying smoothing is separately used in differential GPS. In this case, as described above, the code pseudorange and the carrier phase do not become parallel due to the influence of the ionospheric propagation delay, but shift, and a large time constant is smoothed. This is because the difference between the code pseudorange and the parallelism of the carrier phase cannot be obtained correctly due to the effect of the shift. For this reason, a value of 99 to 330 seconds has been empirically used, and the value is used as it is for the code pseudo distance with the double phase difference and carrier smoothing of the carrier phase.

【0045】既出のE. D. Kaplanの書によれば、キャリ
アー・スムージングによる平滑化コード擬似距離二重位
相差の雑音はマルチパスに依存し、通常、1〜2メート
ルであると述べている。これは、マルチパスが1から2
メートルあるにも関わらず周期が分のオーダの為、キャ
リアー・スムージングの平滑化時定数を99から330
秒にしても抑圧できないことによる。
According to the above-mentioned ED Kaplan, the noise of the smoothed code pseudorange double phase difference due to carrier smoothing depends on multipath and is usually 1-2 meters. This means that multipath is 1-2
Since the period is on the order of minutes despite the presence of meters, the smoothing time constant of carrier smoothing is set to 99 to 330.
This is because they cannot be suppressed even in seconds.

【0046】この雑音により生ずる測位精度は衛星配置
に依存するものの同程度、即ち、1から2メートルとな
る。この為、前述したように測位精度が数センチメート
ルから数十センチメートルで得られる場合に比べ、アン
ビギュイティ・レゾルーションに於いて長時間化、低信
頼性化を招き、また、航法、土木工事、測量等に於いて
測位装置の応用を制限してしまう大問題があった。
The positioning accuracy caused by this noise depends on the satellite constellation, but is about the same, that is, 1 to 2 meters. For this reason, as compared with the case where the positioning accuracy can be obtained from several centimeters to several tens of centimeters as described above, the ambiguity resolution requires a longer time and lower reliability, and the navigation and civil engineering There was a major problem that limited the application of the positioning device in construction and surveying.

【0047】本発明は、このような欠点を改善する為、
二重位相差を取れば、コード擬似距離二重位相差とキャ
リアー・フェーズ二重位相差は完全に平行になるので、
平滑時定数をいくらでも大きい値に設定できることを利
用し、時定数を必要なだけ充分、大きく設定することに
より測位精度を数センチメートルから数十センチメート
ルに改善した測位装置及び測位方法を提供するものであ
る。
According to the present invention, in order to improve such disadvantages,
If we take the double phase difference, the code pseudorange double phase difference and the carrier phase double phase difference will be completely parallel,
A positioning device and a positioning method in which the positioning accuracy is improved from several centimeters to several tens of centimeters by making use of the fact that the smoothing time constant can be set to any large value and setting the time constant sufficiently large as necessary. It is.

【0048】[0048]

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の測位装
置では抑圧できなかったマルチパルスのみならず、その
他の要因も含め、コード擬似距離二重位相差の雑音成分
から雑音の最大周期を求め、それを元にキャリアー・ス
ムージングの平滑化時定数を決め、更に、平滑定数W
(n) に変換して使用する。それにより、マルチパルスの
みならず、その他の要因によるコード擬似距離二重位相
差の雑音を抑圧し、測位精度を数センチメートルから数
十センチメートルと大幅に改善することを特徴とする。
According to the present invention, the maximum period of noise can be calculated from the noise component of the code pseudo-range double phase difference, including not only the multi-pulse that could not be suppressed by the conventional positioning device but also other factors. The smoothing time constant of carrier smoothing is determined on the basis of the
Convert to (n) and use. Thereby, not only the multi-pulse but also the noise of the code pseudo-range double phase difference due to other factors is suppressed, and the positioning accuracy is greatly improved from several centimeters to several tens centimeters.

【0049】すなわち、本発明によれば、既知点でGN
SS(Global Navigation Satellite System)衛星からの
信号を受信する第1のアンテナと、この第1のアンテナ
の出力信号から前記既知点でのキャリアー・フェーズ及
び前記既知点でのコード擬似距離を測定する第1の受信
部と、未知点で前記GNSS衛星からの信号を受信する
第2のアンテナと、この第2のアンテナの出力信号から
前記未知点でのキャリアー・フェーズ及び前記未知点で
のコード擬似距離を測定する第2の受信部と、前記第1
及び前記第2の受信部に接続され、前記既知点でのキャ
リアー・フェーズ及び前記未知点でのキャリアー・フェ
ーズからキャリアー・フェーズ二重位相差を計算するキ
ャリアー・フェーズ二重位相差計算部と、前記第1及び
前記第2の受信部に接続され、前記既知点でのコード擬
似距離及び前記未知点でのコード擬似距離からコード擬
似距離二重位相差を計算するコード擬似距離二重位相差
計算部と、前記キャリアー・フェーズ二重位相差計算部
及び前記コード擬似距離二重位相差計算部に接続され、
前記キャリアー・フェーズ二重位相差及び前記コード擬
似距離二重位相差からコード擬似距離二重位相差の平滑
定数を計算する平滑定数計算部と、前記キャリアー・フ
ェーズ二重位相差計算部、前記コード擬似距離二重位相
差計算部、及び前記平滑定数計算部に接続され、前記平
滑定数を用い、前記コード擬似距離二重位相差及び前記
キャリアー・フェーズ二重位相差から平滑化コード擬似
距離二重位相差を計算する平滑化コード擬似距離二重位
相差計算部と、前記平滑化コード擬似距離二重位相差計
算部に接続され、前記平滑化コード擬似距離二重位相差
から前記既知点及び前記未知点間の距離を計算する測位
計算部とを備えたことを特徴とする測位装置が得られ
る。
That is, according to the present invention, GN
A first antenna for receiving a signal from an SS (Global Navigation Satellite System) satellite; and a second antenna for measuring a carrier phase at the known point and a code pseudorange at the known point from an output signal of the first antenna. 1, a second antenna for receiving a signal from the GNSS satellite at an unknown point, and a carrier phase at the unknown point and a code pseudo distance at the unknown point from an output signal of the second antenna. A second receiving unit for measuring
And connected to the second receiving unit, a carrier phase double phase difference calculation unit that calculates a carrier phase double phase difference from the carrier phase at the known point and the carrier phase at the unknown point, A code pseudo-range double phase difference calculator connected to the first and second receiving units and calculating a code pseudo-range double phase difference from the code pseudo range at the known point and the code pseudo range at the unknown point. Unit, connected to the carrier phase double phase difference calculation unit and the code pseudo distance double phase difference calculation unit,
A smoothing constant calculator for calculating a smoothing constant of a code pseudo-range double phase difference from the carrier-phase double phase difference and the code pseudo-range double phase difference, and the carrier-phase double phase difference calculator; A pseudo-range double phase difference calculator connected to the smoothing constant calculator, and using the smoothing constant to smooth the code pseudo-range double from the code pseudo-range double phase difference and the carrier phase double phase difference. A smoothing code pseudo-range double phase difference calculator for calculating a phase difference, connected to the smoothed code pseudo-range double phase difference calculator, and the known point and the A positioning device comprising a positioning calculation unit that calculates a distance between unknown points is obtained.

【0050】更に本発明によれば、既知点でGNSS(G
lobal Navigation Satellite System)衛星からの信号を
受信し、前記既知点でのキャリアー・フェーズ及び前記
既知点でのコード擬似距離を測定するステップと、未知
点で前記GNSS衛星からの信号を受信し、前記未知点
でのキャリアー・フェーズ及び前記未知点でのコード擬
似距離を測定するステップと、前記既知点でのキャリア
ー・フェーズ及び前記未知点でのキャリアー・フェーズ
からキャリアー・フェーズ二重位相差を計算するステッ
プと、前記既知点でのコード擬似距離及び前記未知点で
のコード擬似距離からコード擬似距離二重位相差を計算
するステップと、前記キャリアー・フェーズ二重位相差
及び前記コード擬似距離二重位相差からコード擬似距離
二重位相差の平滑定数を計算する平滑定数計算ステップ
と、前記平滑定数を用い、前記コード擬似距離二重位相
差及び前記キャリアー・フェーズ二重位相差から平滑化
コード擬似距離二重位相差を計算するステップと、前記
平滑化コード擬似距離二重位相差から前記既知点及び前
記未知点間の距離を計算するステップとを備えたことを
特徴とする測位方法が得られる。
Further according to the invention, the GNSS (G
receiving a signal from a satellite from a GNSS satellite at an unknown point, and measuring a carrier phase at the known point and a code pseudorange at the known point. Measuring a carrier phase at an unknown point and a code pseudorange at the unknown point; and calculating a carrier phase double phase difference from the carrier phase at the known point and the carrier phase at the unknown point. Calculating a code pseudorange double phase difference from the code pseudorange at the known point and the code pseudorange at the unknown point; and performing the carrier phase double phase difference and the code pseudorange double phase. A smoothing constant calculation step of calculating a smoothing constant of the code pseudo distance double phase difference from the phase difference, and using the smoothing constant, Calculating a smoothed code pseudorange double phase difference from the code pseudorange double phase difference and the carrier phase double phase difference; and the known point and the unknown point from the smoothed code pseudorange double phase difference. Calculating the distance between the two.

【0051】[0051]

【作用】年間百万台に達しようとするカーナビゲーショ
ンまでとは言えないまでも、従来、価格の点から測量や
土木工事にしか使用されなかった干渉測位装置は、ミリ
メートルからセンチメートルの高測位精度の性能から色
々な分野に普及すると考えられる。
[Function] Interferometric positioning systems that have been used only for surveying and civil engineering in terms of price, even if they cannot be said to be car navigation systems that will reach one million units per year, have high positioning from millimeters to centimeters. It is expected to spread to various fields from the performance of accuracy.

【0052】それと共に、アンビギュイティ・レゾルー
ションに対し、短時間化、高信頼性化の要求も厳しくな
ると考えられる。特に、宅地等の測量にまで普及してく
ると、誤ったアンビギュイティ・レゾルーションにより
誤った測位位置が得られた場合、裁判沙汰になりかねな
い大問題となる。この為、アンビギュイティ・レゾルー
ションに必要なコード擬似距離二重位相差による測位の
精度を現状の1〜2メートルから、数センチメートル〜
数十センチメートルに改善できればアンビギュイティ・
レゾルーションの短時間化、高信頼性化が大幅に改善で
きる。
At the same time, it is considered that the requirements for shorter time and higher reliability for the ambiguity resolution will be stricter. In particular, when it spreads to surveying of residential land and the like, if a wrong positioning position is obtained due to a wrong ambiguity resolution, a serious problem that may result in a trial may be caused. For this reason, the accuracy of positioning by the code pseudo-range double phase difference required for ambiguity resolution is reduced from the current 1-2 meters to several centimeters.
If it can be improved to tens of centimeters, ambiguity
Shortening of resolution and high reliability can be greatly improved.

【0053】また、ミリメートルの測位精度は不要で数
センチメートルから数十センチメートルの測位精度で充
分な航法、土木工事、或いは、測量等の分野も多く、こ
れに見合う測位精度の測位装置が提供できれば需要を呼
び、需要が生産を促し、更に普及が拡大する。
In many fields such as navigation, civil engineering, or surveying, where positioning accuracy of millimeters is not necessary and positioning accuracy of several centimeters to several tens of centimeters is sufficient, a positioning device having a positioning accuracy suitable for this is provided. If possible, it will call demand, and demand will drive production, further expanding its spread.

【0054】本発明によれば、平滑定数をコード擬似距
離二重位相差の雑音特性に合わせ変化させるだけなので
ソフトウェアによる変更のみで済み、価格、大きさ、利
用者の使用方法に悪影響を与えること無くコード擬似距
離二重位相差による測位精度に関し、従来の1から2メ
ートルを数センチメートルから数十センチメートルと大
幅に改善でき、その効果は極めて大きい。
According to the present invention, since only the smoothing constant is changed in accordance with the noise characteristic of the code pseudo-range double phase difference, only a change by software is required, and the price, size, and method of use by the user are adversely affected. With respect to the positioning accuracy by the code pseudo-range double phase difference, the conventional one to two meters can be greatly improved from several centimeters to several tens centimeters, and the effect is extremely large.

【0055】[0055]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0056】図1を参照すると、本発明の一実施例によ
る測位方法を実現する測位装置が示されている。この測
位装置は、同様の参照符号で示す同様の部分を含む。
Referring to FIG. 1, there is shown a positioning device for realizing a positioning method according to an embodiment of the present invention. The positioning device includes similar parts indicated by similar reference numerals.

【0057】即ち、この測位装置は、平滑定数設定部1
0の代りに、キャリアー・フェーズ二重位相差計算部6
とコード擬似距離二重位相差計算部7とに接続された平
滑定数計算部11を有すること以外は、図3の測位装置
と同様である。平滑定数計算部11以外の動作は図3の
測位装置と同じなので省略し、平滑定数計算部11の動
作のみ説明する。
In other words, this positioning device has a smoothing constant setting unit 1
Instead of 0, the carrier / phase double phase difference calculator 6
It is the same as the positioning device of FIG. 3 except that it has a smoothing constant calculation unit 11 connected to the code pseudo distance double phase difference calculation unit 7. The operations other than the smoothing constant calculation unit 11 are the same as those of the positioning device in FIG.

【0058】キャリアー・フェーズ二重位相差計算部6
の出力であるキャリアー・フェーズ二重位相差λΦp,k
B,A (n) とコード擬似距離二重位相差計算部7の出力で
あるコード擬似距離二重位相差Rp,k B,A (n) との差を
取ると、数14式が得られる。
Carrier-phase double phase difference calculator 6
Carrier-phase double phase difference λΦ p, k
When the difference between B, A (n) and the code pseudorange double phase difference R p, k B, A (n) which is the output of the code pseudorange double phase difference calculation unit 7 is obtained, Equation 14 is obtained. Can be

【0059】[0059]

【数14】 [Equation 14]

【0060】この差(Rp,k B,A (n) −λΦ
p,k B,A (n) )を、例えば、時刻nに関し、予め決めた
個数記億し、定数であるλNp,k B,A (n) を除去する
為、その平均値を引き、高速フーリエ変換を行うと、雑
音ηp,k B,A (n) とεp,k B,A (n) を併せたスペクトル
が得られる。しかしながら、これはηp,k B,A (n) のス
ペクトルと見なせる。というのは、ηp,k B,A (n) はメ
ートルのオーダ、εp,k B,A (n) はミリメートルのオー
ダと大きく異なるので、εp,k B,A (n) はη
p,k B,A (n) に対して無視できるからである。
This difference (R p, k B, A (n) −λΦ
p, k B, A (n)), for example, with respect to time n, save a predetermined number, and subtract the average value to remove a constant λN p, k B, A (n), When the fast Fourier transform is performed, a spectrum combining noise η p, k B, A (n) and ε p, k B, A (n) is obtained. However, this can be regarded as a spectrum of η p, k B, A (n). Because η p, k B, A (n) is very different from meter order and ε p, k B, A (n) is very different from millimeter order, ε p, k B, A (n) is η
This is because p, k B, A (n) can be ignored.

【0061】このηp,k B,A (n) のスペクトルの内、最
大周期のものを求める。これは、通常、マルチパルスの
周期が相当し、分のオーダである。この最大周期の、例
えば3倍をキャリアー・スムージングの平滑化時定数と
すれば、キャリアー・スムージングにより雑音を充分、
抑圧でき、かつ、その抑圧の下で最も応答性が良いと言
える。この時定数をTとし、例えば、時刻nを1秒単位
とすれば、W(n) =1−e-1/Tより平滑定数W(n) に換
算できる。この平滑定数W(n) を用いてキャリアー・ス
ムージングを行う。
From the spectrum of η p, k B, A (n), one having the maximum period is obtained. This usually corresponds to the period of the multipulse, on the order of minutes. Assuming that the maximum period, for example, three times the carrier smoothing time constant is a carrier smoothing time, sufficient noise can be obtained by carrier smoothing.
It can be said that it can be suppressed and the responsiveness is the best under the suppression. If this time constant is T and, for example, the time n is in units of one second, it can be converted into a smoothing constant W (n) from W (n) = 1-e- 1 / T. Carrier smoothing is performed using the smoothing constant W (n).

【0062】マルチパルスは、通常、1から2メートル
で非周期波的形であるが、正弦波で近似し、マルチパル
スの周期の3倍の時定数で平滑化するとすれば、マルチ
パルスは、数15式
A multi-pulse is usually a non-periodic wave form of 1 to 2 meters, but if it is approximated by a sine wave and smoothed with a time constant three times the period of the multi-pulse, the multi-pulse Equation 15

【数15】 倍になる。即ち、5.3センチメートルから10.6セ
ンチメートルになる。マルチパルスが1から2メートル
より大きい場合を考慮しても、このように平滑定数を設
定すれば平滑化コード擬似距離二重位相差の雑音を数セ
ンチメートルから数十センチメートルに抑圧することは
可能で、その結果、測位精度も同程度の数センチメート
ルから数十センチメートルにできる。
(Equation 15) Double. That is, it goes from 5.3 cm to 10.6 cm. Even if the multi-pulse is greater than 1 to 2 meters, it is possible to suppress the noise of the smoothing code pseudorange double phase difference from several centimeters to tens of centimeters by setting the smoothing constant in this way. It is possible, and as a result, the positioning accuracy can be reduced from several centimeters to several tens of centimeters.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、平滑定
数をコード擬似距離二重位相差の雑音特性に合わせ変化
させるだけなので、ソフトウエアの変更のみで済み、価
格、大きさ、使用者の使用方法に悪影響を与えること無
く、コード擬似距離二重位相差による測位精度に関し、
従来の1から2メートルを、数センチメートルから数十
センチメートルと大幅に改善した測位装置及び測位方法
を実現できる。
As described above, according to the present invention, since the smoothing constant is merely changed in accordance with the noise characteristic of the code pseudo-range double phase difference, only the software needs to be changed, and the price, size, user Without adversely affecting the usage of GPS, with regard to positioning accuracy by code pseudo-range double phase difference,
It is possible to realize a positioning device and a positioning method in which the conventional one or two meters is significantly improved from several centimeters to several tens centimeters.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による測位方法を実現する測
位装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a positioning device that realizes a positioning method according to an embodiment of the present invention.

【図2】一般的なコード擬似距離とキャリアー・フェー
ズの関係を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a general relationship between a code pseudo distance and a carrier phase.

【図3】従来の測位装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a conventional positioning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GNSS衛星 2 アンテナA 3 アンテナB 4 受信部A 5 受信部B 6 キャリアー・フェーズ二重位相差計算部 7 コード擬似距離二重位相差計算部 8 平滑化コード擬似距離二重位相差計算部 9 測位計算部 10 平滑定数設定部 11 平滑定数計算部 Reference Signs List 1 GNSS satellite 2 Antenna A 3 Antenna B 4 Receiver A 5 Receiver B 6 Carrier-phase double phase difference calculator 7 Code pseudo-range double phase difference calculator 8 Smoothing code pseudo-range double phase difference calculator 9 Positioning calculation unit 10 Smoothing constant setting unit 11 Smoothing constant calculation unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 既知点でGNSS(Global Navigation S
atellite System)衛星からの信号を受信する第1のアン
テナと、 この第1のアンテナの出力信号から前記既知点でのキャ
リアー・フェーズ及び前記既知点でのコード擬似距離を
測定する第1の受信部と、 未知点で前記GNSS衛星からの信号を受信する第2の
アンテナと、 この第2のアンテナの出力信号から前記未知点でのキャ
リアー・フェーズ及び前記未知点でのコード擬似距離を
測定する第2の受信部と、 前記第1及び前記第2の受信部に接続され、前記既知点
でのキャリアー・フェーズ及び前記未知点でのキャリア
ー・フェーズからキャリアー・フェーズ二重位相差を計
算するキャリアー・フェーズ二重位相差計算部と、 前記第1及び前記第2の受信部に接続され、前記既知点
でのコード擬似距離及び前記未知点でのコード擬似距離
からコード擬似距離二重位相差を計算するコード擬似距
離二重位相差計算部と、 前記キャリアー・フェーズ二重位相差計算部及び前記コ
ード擬似距離二重位相差計算部に接続され、前記キャリ
アー・フェーズ二重位相差及び前記コード擬似距離二重
位相差からコード擬似距離二重位相差の平滑定数を計算
する平滑定数計算部と、 前記キャリアー・フェーズ二重位相差計算部、前記コー
ド擬似距離二重位相差計算部、及び前記平滑定数計算部
に接続され、前記平滑定数を用い、前記コード擬似距離
二重位相差及び前記キャリアー・フェーズ二重位相差か
ら平滑化コード擬似距離二重位相差を計算する平滑化コ
ード擬似距離二重位相差計算部と、 前記平滑化コード擬似距離二重位相差計算部に接続さ
れ、前記平滑化コード擬似距離二重位相差から前記既知
点及び前記未知点間の距離を計算する測位計算部とを備
えたことを特徴とする測位装置。
At a known point, a GNSS (Global Navigation S
a first antenna for receiving a signal from a satellite, and a first receiving unit for measuring a carrier phase at the known point and a code pseudorange at the known point from an output signal of the first antenna. And a second antenna for receiving a signal from the GNSS satellite at an unknown point; and measuring a carrier phase at the unknown point and a code pseudorange at the unknown point from an output signal of the second antenna. 2 and a carrier that is connected to the first and second receivers and calculates a carrier-phase double phase difference from the carrier phase at the known point and the carrier phase at the unknown point. A phase double phase difference calculator, connected to the first and second receivers, and based on a code pseudo distance at the known point and a code pseudo distance at the unknown point. A code pseudo-range double phase difference calculator for calculating a code pseudo-range double phase difference, and the carrier-phase double phase difference calculator and the code pseudo-range double phase difference calculator are connected to the carrier pseudo-range double phase difference calculator. A smoothing constant calculator for calculating a smoothing constant of the code pseudo-range double phase difference from the phase double phase difference and the code pseudo-range double phase difference, the carrier-phase double phase difference calculator, the code pseudo-range A heavy phase difference calculation unit, connected to the smoothing constant calculation unit, and using the smoothing constant to calculate a smoothed code pseudo range double phase difference from the code pseudo range double phase difference and the carrier phase double phase difference. A smoothing code pseudo-range double phase difference calculator for calculating, connected to the smoothing code pseudo-range double phase difference calculator, and Positioning device is characterized in that a positioning calculation unit that calculates the distance between the known point and the unknown point.
【請求項2】 既知点でGNSS(Global Navigation S
atellite System)衛星からの信号を受信し、前記既知点
でのキャリアー・フェーズ及び前記既知点でのコード擬
似距離を測定するステップと、 未知点で前記GNSS衛星からの信号を受信し、前記未
知点でのキャリアー・フェーズ及び前記未知点でのコー
ド擬似距離を測定するステップと、 前記既知点でのキャリアー・フェーズ及び前記未知点で
のキャリアー・フェーズからキャリアー・フェーズ二重
位相差を計算するステップと、 前記既知点でのコード擬似距離及び前記未知点でのコー
ド擬似距離からコード擬似距離二重位相差を計算するス
テップと、 前記キャリアー・フェーズ二重位相差及び前記コード擬
似距離二重位相差からコード擬似距離二重位相差の平滑
定数を計算する平滑定数計算ステップと、 前記平滑定数を用い、前記コード擬似距離二重位相差及
び前記キャリアー・フェーズ二重位相差から平滑化コー
ド擬似距離二重位相差を計算するステップと、 前記平滑化コード擬似距離二重位相差から前記既知点及
び前記未知点間の距離を計算するステップとを備えたこ
とを特徴とする測位方法。
2. GNSS (Global Navigation S)
receiving a signal from a satellite and measuring a carrier phase at the known point and a code pseudorange at the known point; receiving a signal from the GNSS satellite at an unknown point; Measuring the carrier phase and the code pseudorange at the unknown point, and calculating the carrier phase double phase difference from the carrier phase at the known point and the carrier phase at the unknown point. Calculating a code pseudorange double phase difference from the code pseudorange at the known point and the code pseudorange at the unknown point; and A smoothing constant calculating step of calculating a smoothing constant of the code pseudo distance double phase difference; and Calculating a smoothed code pseudorange double phase difference from the distance double phase difference and the carrier phase double phase difference; and between the known point and the unknown point from the smoothed code pseudorange double phase difference. Calculating a distance.
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