JP2001074824A - Apparatus for monitoring cycle slip - Google Patents

Apparatus for monitoring cycle slip

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JP2001074824A
JP2001074824A JP25221199A JP25221199A JP2001074824A JP 2001074824 A JP2001074824 A JP 2001074824A JP 25221199 A JP25221199 A JP 25221199A JP 25221199 A JP25221199 A JP 25221199A JP 2001074824 A JP2001074824 A JP 2001074824A
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Japan
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integer
value
bias
antenna
difference
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JP25221199A
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Japanese (ja)
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Kenji Itani
健二 井澗
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Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To judge whether a cycle slip is generated or not by a method wherein a positioned result at an integer-value bias which is found previously is compared with a positioned result at an integer-value bias which is found recently and a display content which expresses the decision state of an integer-value bias is changed according to the difference between both. SOLUTION: A reference antenna 10 is connected to a reference-antenna reception circuit 11, and a measuring antenna 20 is connected to a measuring- antenna reception circuit 21. A processor 24 outputs, through an interface 25, data on the carrier phases of respective satellites in the position of the antenna 20. A processor 14 receives the data through an interface 15. When the satelites in the number whose integer-value bias can be decided are tracked at present, an integer-value-bias decision-state display means uses one out of them as a reference satellite, and it finds the observed double phase difference between the carrier phases regarding a set of other satellites. Then, regarding a set of two satellites each, the integer-value bias of every double phase difference is found. Then, the difference between every double-phase integer-value bias which is found previously and every double-phase integer-value bias which is found recently is found.

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】この発明は、GPS衛星など
の測位用衛星から送信される電波を受信して、受信点の
測位を行う測位装置において、サイクルスリップの監視
を行う装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning device for receiving a radio wave transmitted from a positioning satellite such as a GPS satellite and performing positioning of a receiving point and for monitoring a cycle slip.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、GPSにおいては、単独測位では
得られないような高い測位精度が要求される場合には、
キャリア位相を利用した干渉測位が行われる。特にリア
ルタイムに干渉測位を行うリアルタイムキネマティック
測位(以下RTKという。)が行われている。このRT
K方式を用いれば、cmオーダーの測位精度でリアルタ
イムに測位できるので、測量以外の分野でも様々な目的
で利用されている。例えば、船舶の所定位置に基準アン
テナと測定アンテナを配置して、基準アンテナの位置に
対する測定アンテナの相対測位によって、基準アンテナ
から見た測定アンテナの方位を求め、これにより船首方
位を測定する、といったことも行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in GPS, when high positioning accuracy that cannot be obtained by independent positioning is required,
Interference positioning using the carrier phase is performed. In particular, real-time kinematic positioning (hereinafter referred to as RTK) for performing interference positioning in real time is performed. This RT
If the K method is used, positioning can be performed in real time with positioning accuracy on the order of cm, so that it is used for various purposes in fields other than surveying. For example, by arranging a reference antenna and a measurement antenna at a predetermined position on a ship, and by measuring the relative position of the measurement antenna with respect to the position of the reference antenna, the direction of the measurement antenna viewed from the reference antenna is obtained, thereby measuring the heading. Things have also been done.

【0003】このRTK測位では、まず基準アンテナで
観測した基準とする衛星のキャリア位相と、測定アンテ
ナで観測した基準衛星のキャリア位相との差(一重位相
差)を求め、また基準アンテナで観測した他の衛星のキ
ャリア位相と、測定アンテナで観測したそれらの衛星の
キャリア位相との差(一重位相差)をそれぞれ求め、両
者の差(二重位相差)を求める。そして、これらの二重
位相差と各衛星の位置を基に受信点の位置を未知数とす
る方程式を立て、それを解くことによって受信点の位置
を求める。ただし上記二重位相差はキャリア位相の小数
点以下の値についてのみ正しく求められるだけであり、
整数波長の下駄履き分(整数値バイアス)は当初は不明
である。そこで、OTFと呼ばれるキャリア位相の整数
値バイアスを求める初期化処理を行って、以降は上記二
重位相差の整数部の値と小数部の値を基にして受信点の
位置を求める。
In this RTK positioning, first, a difference (single phase difference) between a carrier phase of a reference satellite observed by a reference antenna and a carrier phase of a reference satellite observed by a measurement antenna is obtained, and observation is performed by the reference antenna. The difference (single phase difference) between the carrier phase of another satellite and the carrier phase of those satellites observed by the measurement antenna is determined, and the difference between them (double phase difference) is determined. Then, based on these double phase differences and the positions of the satellites, an equation is set with the position of the receiving point as an unknown number, and the equation is solved to find the position of the receiving point. However, the above-mentioned double phase difference is only obtained correctly only for the value after the decimal point of the carrier phase,
The amount of clogging (integer value bias) of the integer wavelength is initially unknown. Therefore, an initialization process for obtaining an integer value bias of the carrier phase called OTF is performed, and thereafter, the position of the receiving point is obtained based on the value of the integer part and the value of the decimal part of the double phase difference.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
干渉測位においては、衛星電波に対する障害物や多重反
射および雑音電波などの影響を受けて、受信が瞬間的に
中断することがある。その中断が0.1秒以下の瞬断で
も、受信機のキャリア位相同期ループの同期が外れて、
キャリアの波数の整数部分の増減に関する情報が失われ
てしまう。この状態がサイクルスリップである。
However, in such interference positioning, reception may be momentarily interrupted due to the influence of obstacles, multiple reflections, and noise radio waves on satellite radio waves. Even if the interruption is instantaneous interruption of 0.1 seconds or less, the carrier phase locked loop of the receiver loses synchronization,
Information about the increase / decrease of the integer part of the carrier wave number is lost. This state is a cycle slip.

【0005】そこで従来は、キャリア位相の整数値バイ
アスを決定した後は、測位に用いた(観測による)二重
位相差と、測位結果から逆算した二重位相差との隔たり
(残差)の大きさを常にチェックし、その残差があるし
きい値を超えたとき、サイクルスリップが生じたものと
見なすようにしていた。
Therefore, conventionally, after the integer value bias of the carrier phase is determined, the difference (residual) between the double phase difference (observed) used for positioning and the double phase difference calculated backward from the positioning result. The magnitude was constantly checked, and when the residual exceeded a certain threshold, it was assumed that a cycle slip had occurred.

【0006】しかし、基準とする衛星以外に他に2つの
衛星しか受信できない状況では、受信点が1点しか求ま
らず、残差が生じないため、サイクルスリップの発生有
無の判定ができなかった。
However, in a situation where only two satellites other than the reference satellite can be received, only one receiving point is obtained and no residual occurs, so that it is not possible to determine whether or not a cycle slip has occurred. Was.

【0007】また、残差が求められる状況にあっても、
残差がどの程度になったときにサイクルスリップが発生
したものと見なすかを一義的に定めることはできず、そ
の判断が困難な場合もあった。
Further, even in a situation where a residual is required,
It was not possible to unambiguously determine when the residual was considered to have caused a cycle slip, and in some cases it was difficult to determine.

【0008】この発明の目的は、サイクルスリップの発
生有無の判定を容易に行えるようにしたサイクルスリッ
プ監視装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a cycle slip monitoring device which can easily determine whether or not a cycle slip has occurred.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は、測定位置の
基準位置に対する相対移動に関わらず、サイクルスリッ
プが発生しなければ、各衛星からの電波のキャリア位相
の整数値バイアスが一定であり、サイクルスリップが生
じれば、上記整数値バイアスが変化する、という関係を
利用するものである。または、基準位置に対する測定位
置の相対位置が変化せず、且つサイクルスリップが生じ
ていなければ、測位結果は一定となり、サイクルスリッ
プが生じれば測位結果が変化する、という関係を利用す
るものである。
According to the present invention, regardless of the relative movement of the measurement position with respect to the reference position, if a cycle slip does not occur, the integer bias of the carrier phase of the radio wave from each satellite is constant, This utilizes the relationship that if the cycle slip occurs, the integer value bias changes. Alternatively, the relationship that the positioning result is constant when the relative position of the measurement position with respect to the reference position does not change and no cycle slip occurs, and the positioning result changes when the cycle slip occurs, is used. .

【0010】すなわち、この発明のサイクルスリップ監
視装置は、基準位置に設けられた基準アンテナと、測定
位置に設けられた測定アンテナとで、複数の測位用衛星
からの電波をそれぞれ受信して、基準アンテナと測定ア
ンテナの位置におけるキャリア位相の差を求めるととも
に、該キャリア位相の差の整数値バイアスを繰り返し決
定して、決定されたキャリア位相の差の整数値バイアス
を用いて基準アンテナに対する測定アンテナの相対位置
を求める手段を備えた測位装置において、以前に求めた
整数値バイアスと今回求めた整数値バイアスとを比較し
て、または以前に求めた整数値バイアスでの測位結果と
今回求めた整数値バイアスでの測位結果とを比較して、
両者の差に応じて整数値バイアスの決定状態を表す表示
内容を変化させる整数値バイアス決定状態表示手段を設
ける。
That is, the cycle slip monitoring device of the present invention receives radio waves from a plurality of positioning satellites with a reference antenna provided at a reference position and a measurement antenna provided at a measurement position, respectively. The difference between the carrier phase at the position of the antenna and the measurement antenna is determined, and the integer bias of the carrier phase difference is repeatedly determined, and the measured antenna relative to the reference antenna is determined using the determined integer bias of the carrier phase difference. In a positioning device equipped with a means for calculating a relative position, the previously obtained integer value bias is compared with the currently obtained integer value bias, or the positioning result with the previously obtained integer value bias and the currently obtained integer value are compared. Compare with the positioning result with bias,
There is provided an integer bias determination state display means for changing the display content indicating the determination state of the integer bias in accordance with the difference between the two.

【0011】また、この発明のサイクルスリップ監視装
置は、前記整数値バイアス決定状態表示手段として、前
記両者の差の有無または差の大きさに応じてカウンタの
値を増減させ、該カウンタの増減傾向を表示するものと
する。
In the cycle slip monitoring device according to the present invention, as the integer value bias determination state display means, the value of a counter is increased or decreased in accordance with the presence or absence of the difference between the two and the magnitude of the difference. Shall be displayed.

【0012】例えば、整数値バイアスの変化がないとき
にカウンタをカウントアップし、変化が生じたときカウ
ンタをカウントダウンするように、カウントの値を増減
させれば、カウンタの値が増加傾向にあるとき、サイク
ルスリップが生じることなく、正しく測位が行われてい
るものと判定でき、逆にカウンタの値が減少傾向にある
とき、サイクルスリップが生じて測位結果が誤っている
可能性があるものと判定できる。勿論、このようなカウ
ンタの値や、その変化傾向からサイクルスリップの有無
を直ちに確実に判定することは通常は困難であるが、少
なくともサイクルスリップ有無の判定の目安を観測者に
提供することができる。
For example, if the counter value is increased or decreased so that the counter is counted up when there is no change in the integer value bias and the counter is counted down when the change occurs, the counter value tends to increase. , It can be determined that positioning has been performed correctly without the occurrence of cycle slips, and conversely, when the value of the counter is decreasing, it is determined that cycle slips have occurred and the positioning results may be incorrect. it can. Of course, it is usually difficult to immediately and reliably determine the presence or absence of a cycle slip based on the value of such a counter or its tendency to change, but it is possible to provide an observer with at least a guide for determining the presence or absence of a cycle slip. .

【0013】また、前回求めた整数値バイアスでの測位
結果と今回求めた整数値バイアスでの測位結果との差が
所定値以内であったときと、所定値を超えたときとで、
カウンタのカウント方向を変化させ、該カウンタの値の
増減を表示する。
[0013] Further, when the difference between the positioning result obtained by the integer value bias obtained last time and the positioning result obtained by the integer value bias obtained this time is within a predetermined value and when the difference exceeds the predetermined value,
The count direction of the counter is changed, and an increase or decrease in the value of the counter is displayed.

【0014】このように、測位結果の変化の有無に応じ
てカウンタのカウント方向を変化させることにより、カ
ウンタの値の増加傾向または減少傾向からサイクルスリ
ップの有無判定の目安を観測者に提供することができ
る。
As described above, by changing the counting direction of the counter in accordance with the presence or absence of a change in the positioning result, it is possible to provide the observer with an indication of whether or not there is a cycle slip based on the increasing or decreasing tendency of the counter value. Can be.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は測位装置の構成を示すブロ
ック図である。この測位装置は、例えば浚渫船などの作
業船に設けて、その船首方位を測定するためなどに用い
るものである。図1において10が基準アンテナ、20
が測定アンテナである。基準アンテナ10に接続される
受信機が基準アンテナ受信機、測定アンテナ20に接続
される受信機が測定アンテナ受信機である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a positioning device. This positioning device is provided, for example, on a work boat such as a dredger and used for measuring the heading of the work boat. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a reference antenna;
Is a measurement antenna. The receiver connected to the reference antenna 10 is a reference antenna receiver, and the receiver connected to the measurement antenna 20 is a measurement antenna receiver.

【0016】受信回路11,21はアンテナからの受信
信号を増幅して中間周波信号に変換する。ADコンバー
タ12,22は受信信号をサンプリングするとともにデ
ィジタルデータに変換する。ディジタル信号処理回路1
3,23はADコンバータ12,22により変換された
ディジタルデータ列に対して演算処理を行う。具体的に
は、入力データ列に対してC/Aコードとの掛け算を行
ってC/Aコード成分を除去するとともに、キャリアN
COで発生したI信号とQ信号とを掛け合わせた結果を
積分することによって、I相関値とQ相関値を求める。
また、±0.5チップずれたC/Aコードとの相関をと
り、その差をE−L相関値として求める。
The receiving circuits 11 and 21 amplify the signal received from the antenna and convert it to an intermediate frequency signal. The AD converters 12 and 22 sample the received signal and convert it into digital data. Digital signal processing circuit 1
Numerals 3 and 23 perform arithmetic processing on the digital data strings converted by the AD converters 12 and 22. Specifically, the input data sequence is multiplied by the C / A code to remove the C / A code component, and the carrier N
An I correlation value and a Q correlation value are obtained by integrating the result of multiplying the I signal and the Q signal generated by the CO.
Further, a correlation with the C / A code shifted by ± 0.5 chip is obtained, and the difference is obtained as an EL correlation value.

【0017】プロセッサ14,24は、CPU、RO
M、RAMなどから成り、上記I相関値とQ相関値とか
ら受信信号のキャリア位相を検出し、上記E−L相関値
から受信信号に含まれているC/Aコードの位相を検出
し、キャリア位相とC/Aコード位相の追尾を行う。こ
のキャリア位相は、実際にはGPS衛星から送信された
電波の搬送波周波数の位相ではなく、中間周波信号に周
波数変換された信号から検出するが、中間周波信号の位
相情報は、GPS衛星と受信点との距離に関する情報を
そのまま保存しているので、GPS衛星から送信された
電波の搬送波周波数の位相を検出していることに等し
い。
Processors 14 and 24 are CPU, RO
M, RAM, etc., detecting the carrier phase of the received signal from the I correlation value and the Q correlation value, detecting the phase of the C / A code included in the received signal from the EL correlation value, The tracking of the carrier phase and the C / A code phase is performed. This carrier phase is actually detected not from the phase of the carrier frequency of the radio wave transmitted from the GPS satellite but from the signal converted into the intermediate frequency signal, but the phase information of the intermediate frequency signal is determined by the GPS satellite and the receiving point. Since the information on the distance from the GPS satellite is stored as it is, this is equivalent to detecting the phase of the carrier frequency of the radio wave transmitted from the GPS satellite.

【0018】プロセッサ24は測定アンテナ20の位置
における各衛星のキャリア位相のデータをインタフェー
ス25を介して出力し、プロセッサ14はインタフェー
ス15を介して、そのデータを受け取る。また、プロセ
ッサ14は測定アンテナ位置での観測一重位相差を求
め、この観測一重位相差のデータと基準アンテナ位置で
の観測一重位相差のデータとから観測二重位相差を求め
る。また、プロセッサ14は、後述する手順によって相
対測位の状態を示す表示を表示装置18に表示する。ま
た、基準アンテナに対する測定アンテナの方位を求め
て、これを船首方位に換算して表示装置18へ表示す
る。
The processor 24 outputs the data of the carrier phase of each satellite at the position of the measurement antenna 20 via the interface 25, and the processor 14 receives the data via the interface 15. Further, the processor 14 obtains the observed single phase difference at the measurement antenna position, and obtains the observation double phase difference from the data of the observation single phase difference and the data of the observation single phase difference at the reference antenna position. Further, the processor 14 displays a display indicating the state of the relative positioning on the display device 18 by a procedure described later. In addition, the azimuth of the measurement antenna with respect to the reference antenna is obtained, and this is converted into the heading azimuth and displayed on the display device 18.

【0019】図2は観測処理の手順を示すフローチャー
トである。まず衛星からの電波のサーチおよびその追尾
を行い、各衛星のキャリア位相を求める。また各衛星の
航法メッセージを解読し、基準アンテナにおける単独測
位を行い、PDOP(Position Dilution of Precisio
n:衛星配置により定まる幾何学的測位精度低下率)等
を算出する。
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the observation process. First, search and tracking of radio waves from satellites are performed to determine the carrier phase of each satellite. In addition, it decodes the navigation message of each satellite, performs independent positioning with the reference antenna, and outputs the PDOP (Position Dilution of Precision).
n: Geometric positioning accuracy reduction rate determined by satellite arrangement), etc. are calculated.

【0020】図3は整数値バイアスの決定に関する処理
手順を示すフローチャートである。まずOTF(On The
Fly calibration)処理可能な、すなわち整数値バイア
スの決定が可能な数だけ、現在追尾中であれば、そのう
ち1つの衛星を基準衛星として他の衛星との組について
キャリア位相の観測二重位相差を求める。そして、2つ
ずつの衛星の組について各二重位相差の整数値バイアス
を求める。これは3組の観測二重位相差による多重双曲
面が交差する点(3次元的格子点)のうち真の解を決定
することに相当する。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for determining an integer value bias. First, OTF (On The
Fly calibration) If tracking is currently possible for a number that can be processed, that is, an integer value bias can be determined, one of the satellites is used as a reference satellite and the observed double phase difference of the carrier phase for the pair with another satellite is calculated. Ask. Then, an integer bias of each double phase difference is obtained for each set of two satellites. This corresponds to determining a true solution among points (three-dimensional lattice points) where multiple hyperboloids due to three sets of observed double phase differences intersect.

【0021】そして、以前に求めた各二重位相差の整数
値バイアスと、今回求めた各二重位相差の整数値バイア
スとの差を求める。ここで「以前に求めた・・・整数値
バイアス」とは、前回またはそれより過去に求めて、正
しい値であるものと見なして使用している整数値バイア
スのことである。全ての組についての二重位相差の整数
値バイアスに変化がなければ、カウンタの値Cに所定値
dを加算する。その結果、もしカウンタの値が最大値C
max(例えば100)を超えたとき、Cmaxだけ減
じて、所定の範囲内に納める。いずれかの組の二重位相
差について整数値バイアスに差が生じれば、カウンタの
値Cから一定数dを減じる。そして、カウンタの値Cが
採りうる最低値Cmin(例えば−100)を下回った
とき、Cminだけ加算してカウンタの値を所定範囲内
に納める。以上の処理を繰り返し行う。なお、上記整数
値バイアスの決定に要する時間は通常一定ではないの
で、上記カウンタの値Cが変化する周期も通常は一定で
はない。
Then, the difference between the previously obtained integer bias of each double phase difference and the integer bias of each double phase difference obtained this time is obtained. Here, "previously obtained... Integer value bias" refers to an integer value bias which is obtained in the previous time or in the past and is regarded as a correct value and used. If there is no change in the bias of the integer value of the double phase difference for all the sets, a predetermined value d is added to the value C of the counter. As a result, if the value of the counter is the maximum value C
When it exceeds max (for example, 100), it is reduced by Cmax and set within a predetermined range. If there is a difference in the integer value bias for any pair of double phase differences, a certain number d is subtracted from the counter value C. When the value C of the counter falls below the lowest possible value Cmin (for example, -100), the value of the counter is added within the predetermined range by adding Cmin. The above processing is repeated. It should be noted that the time required to determine the integer value bias is usually not constant, so that the cycle at which the value C of the counter changes is usually not constant.

【0022】図4は上記カウンタの値についての表示処
理の手順を示すフローチャートである。後述するように
カウンタの値Cは、横軸を時間・縦軸をカウンタの値と
してグラフィカルに表示する。そのため、まず、表示を
開始してからの経過時間に応じて、横軸の位置を決定
し、該当の横軸の位置にカウンタの値Cに応じた縦軸の
位置にドットをプロットする。但し、1/5単位の区切
り目の位置に達すれば、そこより前方の1/5の表示内
容を消去する。この処理を時間経過にともなって繰り返
し、カウンタの値Cの変化をグラフィカルに表示する。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a display process for the value of the counter. As described later, the value C of the counter is graphically displayed with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the counter value. Therefore, first, the position of the horizontal axis is determined according to the elapsed time from the start of the display, and the dot is plotted at the corresponding horizontal axis position at the vertical axis position according to the counter value C. However, when the position of the 1/5 unit break is reached, the display contents of 1/5 ahead of the position are erased. This process is repeated with the passage of time, and the change in the counter value C is graphically displayed.

【0023】図5は相対測位の状態に関する表示例を示
す図である。ここで「ステータス」は現在の処理状態を
示すものであり、例えばその値が3であればOTF中、
4であればOTF完了状態を示す。「衛星数」は現在追
尾中の衛星の数、「PDOP」は上記衛星配置による幾
何学的測位精度低下率である。「BL」は基準アンテナ
から測定アンテナまでのベースライン(基線)の長さで
ある。更に「C」は上記カウンタの値Cである。
FIG. 5 is a diagram showing a display example regarding the state of relative positioning. Here, the “status” indicates the current processing state. For example, if the value is 3, during the OTF,
If it is 4, it indicates the OTF completion state. "Number of satellites" is the number of satellites currently being tracked, and "PDOP" is the rate of decrease in geometrical positioning accuracy due to the satellite arrangement. “BL” is the length of the baseline from the reference antenna to the measurement antenna. “C” is the value C of the counter.

【0024】これらのグラフの横軸は時間であり、初期
状態では画面の左から右方向へグラフが伸びていくが、
右端に達した以降は、左から1/5の部分が消えて、左
端から右方向へグラフが伸びていく。その後、左から1
/5のところまで伸びたとき、1/5〜2/5の部分が
消え、グラフはこの1/5〜2/5の部分に伸びてい
く。以降同様にして、グラフの伸びていく前方に表示ス
ペースを確保しつつ、表示内容を順次更新していく。
The horizontal axis of these graphs is time, and in the initial state, the graphs extend from left to right on the screen.
After reaching the right end, the 1/5 part from the left disappears, and the graph extends from the left end to the right. After that, 1 from left
When it extends to / 5, the portion of 1/5 to 2/5 disappears, and the graph extends to this 1/5 to 2/5. In the same manner, the display content is sequentially updated while securing a display space in front of the expanding graph.

【0025】図5に示すように、OTFが完了する毎
に、すなわち新たな整数値バイアスが求められる毎にC
の値が変化するが、整数値バイアスの値が変化しなけれ
ばグラフは右上がりの傾向を示し、整数値バイアス値が
以前に求めた値から変化すればCは減少し、整数値バイ
アス値の変化が繰り返されるとCは右下がりの傾向を示
す。このCの値のグラフィック表示をサイクルスリップ
の有無の判定情報として用いることができる。
As shown in FIG. 5, every time the OTF is completed, ie, every time a new integer bias is determined, C
Changes, but if the value of the integer bias does not change, the graph shows a tendency to rise to the right. If the integer bias changes from the previously obtained value, C decreases and the integer bias When the change is repeated, C shows a tendency of falling to the right. The graphic display of the value of C can be used as information for determining the presence or absence of a cycle slip.

【0026】なお、衛星数が多い場合など、整数値バイ
アスの決定が容易であるほど、整数値バイアス決定周期
が短くなるので、Cの右上がりの傾きも急峻となる。従
ってこのCの変化の傾きによっても整数値バイアスの決
定状態の推測を行うことができる。
The easier the determination of the integer value bias is, for example, when the number of satellites is large, the shorter the cycle of determining the integer value bias becomes, so that the slope of C to the right rises steeply. Therefore, it is possible to estimate the determination state of the integer bias based on the slope of the change of C.

【0027】なお、上記「ステータス」、「衛星数」、
「PDOP」、「BL」の表示は必須ではなく、カウン
タの値Cの変化を表示するだけでもよい。但し、「衛星
数」、「PDOP」および「BL」の変化を併せて表示
すれば、これらの情報もサイクルスリップ発生有無の判
断情報として用いることができる。例えばCが減少傾向
にあるときに、同時に衛星数が減少していたり、PDO
Pが大きくなっていれば、それらに起因して整数値バイ
アスの決定に失敗したものと推定することもできる。ま
たBLの値が急激に変化していれば、その時点でサイク
ルスリップが生じたものと推定することもできる。
The above "status", "number of satellites",
The display of “PDOP” and “BL” is not essential, and only the change of the counter value C may be displayed. However, if the changes in the “number of satellites”, “PDOP”, and “BL” are also displayed, these pieces of information can be used as information for determining whether a cycle slip has occurred. For example, when C is decreasing, the number of satellites is decreasing at the same time,
If P is large, it can be estimated that the determination of the integer bias has failed due to them. If the value of BL changes rapidly, it can be estimated that a cycle slip has occurred at that time.

【0028】次に、第2の実施形態に係る測位装置の処
理手順を図6を参照して説明する。図6は相対測位に関
する処理手順であり、まず各衛星のキャリア位相の観測
二重位相差を求め、これらから各二重位相差の整数値バ
イアスを決定する。そして、基準アンテナに対する測定
アンテナの相対位置を測位する。今回求めた整数値バイ
アスでの測位結果と以前に求めた整数値バイアスでの測
位結果との差が、予め定めたしきい値Lmax以下であ
るとき、カウンタの値Cに所定値dを加算する。その結
果、もしカウンタの値が最大値Cmaxを超えたとき、
Cmaxだけ減じて、所定の範囲内に納める。上記差が
Lmaxを超えたとき、カウンタの値Cから一定数dを
減じる。そして、カウンタの値Cが採りうる最低値Cm
inを下回ったとき、Cminだけ加算してカウンタの
値を所定範囲内に納める。この処理を繰り返し行う。
Next, a processing procedure of the positioning device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a processing procedure relating to relative positioning. First, an observed double phase difference of the carrier phase of each satellite is obtained, and an integer bias of each double phase difference is determined from these. Then, the position of the measurement antenna relative to the reference antenna is measured. When the difference between the positioning result obtained with the integer value bias obtained this time and the positioning result obtained with the integer value bias obtained previously is equal to or less than a predetermined threshold value Lmax, a predetermined value d is added to the counter value C. . As a result, if the value of the counter exceeds the maximum value Cmax,
The value is reduced by Cmax and set within a predetermined range. When the difference exceeds Lmax, a certain number d is subtracted from the counter value C. Then, the minimum value Cm that the counter value C can take
When the value falls below in, the value of the counter is added within a predetermined range by adding Cmin. This process is repeated.

【0029】基準アンテナに対する測定アンテナの相対
位置が一定であることを前提として、サイクルスリップ
が生じなければ、基準アンテナに対する測定アンテナの
相対位置の測位結果は所定の誤差範囲内に収まるので、
カウンタの値Cは増加傾向を示す。もしサイクルスリッ
プが生じれば上記相対測位の結果が前回の測位結果から
大きくずれて、カウンタの値が減少し、サイクルスリッ
プが続けばカウンタの値は減少傾向を示すことになる。
このカウンタの増減をグラフィカルに表示すれば図5に
示したものと同様に表示されることになる。
Assuming that the relative position of the measurement antenna with respect to the reference antenna is constant, if no cycle slip occurs, the positioning result of the relative position of the measurement antenna with respect to the reference antenna falls within a predetermined error range.
The value C of the counter indicates an increasing tendency. If a cycle slip occurs, the result of the relative positioning greatly deviates from the previous positioning result, and the value of the counter decreases. If the cycle slip continues, the value of the counter shows a decreasing tendency.
If the increase / decrease of the counter is graphically displayed, it will be displayed in the same manner as that shown in FIG.

【0030】次に、第3の実施形態に係る相対測位装置
における方位観測に関する処理手順を図7に示す。ここ
では、基準アンテナと測定アンテナが同一水平面内にあ
って、基準アンテナに対する測定アンテナの相対測位を
行い、基準アンテナから見た測定アンテナの方位を求め
る。図6に示した例と異なり、ここでは方位の変化に着
目する。すなわち、図7に示すように、以前に求めた整
数値バイアスで測位して求めた方位と、今回求めた整数
値バイアスで測位して求めた方位との差が予め定めたし
きい値Dmax以下であるとき、カウンタの値Cに所定
値dを加算する。その結果、もしカウンタの値が最大値
Cmaxを超えたとき、Cmaxだけ減じて、所定の範
囲内に納める。上記差がDmaxを超えたとき、カウン
タの値Cから一定数dを減じる。そして、カウンタの値
Cが採りうる最低値Cminを下回ったとき、Cmin
だけ加算してカウンタの値を所定範囲内に納める。この
処理を繰り返し行う。
Next, FIG. 7 shows a processing procedure for azimuth observation in the relative positioning device according to the third embodiment. Here, the reference antenna and the measurement antenna are in the same horizontal plane, the relative positioning of the measurement antenna with respect to the reference antenna is performed, and the azimuth of the measurement antenna as viewed from the reference antenna is obtained. Unlike the example shown in FIG. 6, here, attention is paid to a change in azimuth. That is, as shown in FIG. 7, the difference between the azimuth obtained by positioning with the previously obtained integer bias and the azimuth obtained by positioning with the obtained integer bias is equal to or less than a predetermined threshold value Dmax. , The predetermined value d is added to the value C of the counter. As a result, if the value of the counter exceeds the maximum value Cmax, the value is reduced by Cmax to fall within a predetermined range. When the difference exceeds Dmax, a certain number d is subtracted from the counter value C. When the value C of the counter falls below the lowest possible value Cmin, Cmin
And the value of the counter falls within a predetermined range. This process is repeated.

【0031】このように、基準アンテナに対する測定ア
ンテナの相対位置を3次元位置ではなく、水平面におけ
る方位として求めてもよい。
As described above, the relative position of the measurement antenna with respect to the reference antenna may be obtained not as a three-dimensional position but as an azimuth in a horizontal plane.

【0032】次に、第4の実施形態に係る測位装置の構
成をブロック図として図8に示す。第1の実施形態とし
て図1に示した測位装置と異なり、基準アンテナ10に
接続する基準アンテナ受信機と、測定アンテナ20に接
続する測定アンテナ受信機は、共通の発振器9を基にし
て周波数変換のための局部発振信号を生成し、ADコン
バータ12,22およびディジタル信号処理回路13,
23に対して基準クロック信号を与える。分周器17,
27はプロセッサ14,24に対してクロック信号を与
える。
Next, FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a positioning device according to a fourth embodiment. Unlike the positioning device shown in FIG. 1 as the first embodiment, the reference antenna receiver connected to the reference antenna 10 and the measurement antenna receiver connected to the measurement antenna 20 perform frequency conversion based on the common oscillator 9. , A local oscillation signal for the A / D converters 12, 22 and the digital signal processing circuit 13,
23 is supplied with a reference clock signal. Divider 17,
27 supplies a clock signal to the processors 14 and 24.

【0033】このように、受信信号を中間周波信号に変
換するための局部発振信号および信号処理タイミングの
基準となるシステムクロック信号を同期させることによ
り、基準アンテナで観測した或る衛星のキャリア位相
と、測定アンテナで観測したその衛星のキャリア位相と
の差(一重位相差)を求め、各衛星について求めた一重
位相差から整数値バイアスを決定することができる。す
なわち上記実施形態のように二重位相差を求める場合に
比べて、必要な衛星の数が1つ少なくなる。このような
場合でも、同様にしてサイクルスリップの発生に起因す
る整数値バイアスの変化または測位結果の変化に応じて
上記カウンタの値を増減させれば、先に示した実施形態
の場合と同様にしてサイクルスリップ発生有無の監視を
行うことができる。
As described above, by synchronizing a local oscillation signal for converting a received signal into an intermediate frequency signal and a system clock signal serving as a reference for signal processing timing, a carrier phase of a certain satellite observed by a reference antenna can be adjusted. , The difference from the carrier phase of the satellite observed by the measurement antenna (single phase difference) is obtained, and the integer bias can be determined from the single phase difference obtained for each satellite. That is, the number of required satellites is reduced by one as compared with the case of obtaining the double phase difference as in the above embodiment. Even in such a case, if the value of the counter is increased or decreased in accordance with a change in the integer value bias or a change in the positioning result due to the occurrence of the cycle slip in the same manner as in the embodiment described above. Thus, the occurrence of cycle slip can be monitored.

【0034】[0034]

【発明の効果】請求項1,2に記載の発明によれば、サ
イクルスリップの発生有無によって整数値バイアスの決
定状態を示す表示内容が変化するため、その表示内容か
らサイクルスリップの発生有無を容易に判定できるよう
になる。
According to the first and second aspects of the present invention, the display content indicating the determination state of the integer bias changes depending on whether or not a cycle slip has occurred. Can be determined.

【0035】特に、請求項2に記載の発明によれば、サ
イクルスリップの発生有無に応じてカウンタの値の変化
方向が変わるため、その値の変化傾向からサイクルスリ
ップの発生有無を容易に推定できるようになる。
In particular, according to the second aspect of the present invention, the direction in which the value of the counter changes varies depending on whether or not a cycle slip has occurred. Therefore, whether or not a cycle slip has occurred can be easily estimated from the tendency of the change in the value. Become like

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

【図1】第1の実施形態に係る測位装置の構成を示すブ
ロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a positioning device according to a first embodiment.

【図2】同測位装置の観測に関する処理手順を示すフロ
ーチャート
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure relating to observation by the positioning device;

【図3】同測位装置の整数値バイアス決定に関する処理
手順を示すフローチャート
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for determining an integer value bias of the positioning device.

【図4】同測位装置の表示処理に関する処理手順を示す
フローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure regarding display processing of the positioning device.

【図5】同測位装置における表示例を示す図FIG. 5 is a diagram showing a display example of the positioning device.

【図6】第2の実施形態に係る測位装置の測位処理に関
する処理手順を示すフローチャート
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure regarding positioning processing of the positioning device according to the second embodiment.

【図7】第3の実施形態に係る測位装置の方位測定に関
する処理手順を示すフローチャート
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure relating to azimuth measurement of the positioning device according to the third embodiment;

【図8】第4の実施形態に係る測位装置の構成を示すブ
ロック図
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a positioning device according to a fourth embodiment.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準位置に設けられた基準アンテナと、
測定位置に設けられた測定アンテナとで、複数の測位用
衛星からの電波をそれぞれ受信して、基準アンテナと測
定アンテナの位置におけるキャリア位相の差を求めると
ともに、該キャリア位相の差の整数値バイアスを繰り返
し決定して、決定されたキャリア位相の差の整数値バイ
アスを用いて基準アンテナに対する測定アンテナの相対
位置を求める手段を備えた測位装置において、 以前に求めた整数値バイアスと今回求めた整数値バイア
スとを比較して、または以前に求めた整数値バイアスで
の測位結果と今回求めた整数値バイアスでの測位結果と
を比較して、両者の差に応じて整数値バイアスの決定状
態を表す表示内容を変化させる整数値バイアス決定状態
表示手段を設けたことを特徴とするサイクルスリップ監
視装置。
1. A reference antenna provided at a reference position,
With a measurement antenna provided at the measurement position, radio waves from a plurality of positioning satellites are respectively received to determine a carrier phase difference between the reference antenna and the measurement antenna, and an integer bias of the carrier phase difference. Is repeatedly determined, and a positioning device having means for calculating the relative position of the measurement antenna with respect to the reference antenna using the determined integer value bias of the carrier phase difference is used. By comparing the numerical value bias or the positioning result with the previously obtained integer value bias and the positioning result with the current integer value bias, the determination state of the integer value bias is determined according to the difference between the two. A cycle slip monitoring device comprising an integer value bias determination state display means for changing the displayed content.
【請求項2】 前記整数値バイアス決定状態表示手段
は、前記両者の差の有無または差の大きさに応じてカウ
ンタの値を増減させ、該カウンタの増減傾向を表示する
ものである請求項1に記載のサイクルスリップ監視装
置。
2. The method according to claim 1, wherein the integer value bias determination state display means increases or decreases the value of the counter in accordance with the presence or absence of the difference between the two or the magnitude of the difference, and displays the increase / decrease tendency of the counter. 2. The cycle slip monitoring device according to item 1.
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