JP2002267735A - 測位システムおよびその観測局並びにその基準局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連続受信が不要であって、しかも必要なときに
リアルタイムで観測地点の整数値バイアスを決定するこ
とを可能とする。 【解決手段】地滑り等に係る位置の移動を観測する観測
局２Ｎの観測局衛星受信装置３Ｎにより、任意の時刻に
観測した複数の衛星信号についてのそれぞれ１サイクル
以下の搬送波位相を基準局１００に送信する。基準局１
００は、任意の時刻と同時刻に基準局衛星受信装置１０
２で観測した複数の衛星信号の搬送波位相と、観測局２
Ｎから送信されてきた搬送波位相とから整数値バイアス
を決定し、観測局２Ｎの位置を算出する。この場合、任
意の時刻における１サイクル以下の搬送波位相を観測値
としているので、サイクルスリップの影響を受けること
なく正確な整数値バイアスを決定することができる。ま
た、任意の時刻に観測値を得ればよいので、受信動作を
間欠的に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＧＰＳ等の航法
衛星から送信される衛星信号の搬送波位相を測定して観
測局の位置を計測する測位システムに関し、たとえば地
滑り等における微小移動を観測する装置に適用して好適
な測位システムおよびその観測局並びにその基準局に関
する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＧＰＳ等の航法衛星から送信され
る衛星信号を受信して搬送波位相を求める搬送波位相測
位方式では、搬送波の整数サイクル分の不確定値、すな
わち整数値バイアスを求める必要がある。

【０００３】この整数値バイアスを求める方法の一つと
して、位置を観測しようとする観測地点の初期位置が既
知の位置である場合には、これを利用して求めることが
できる。しかし、現実的には、観測地点の初期位置が未
知である場合が多く、この方法は、実用的ではない。

【０００４】観測地点の初期位置が未知である場合であ
っても、整数値バイアスは、以下の連続受信搬送波位相
積算測位システムによる方法により求めることができ
る。

【０００５】すなわち、観測地点において、搬送波位相
の繰り上がりや繰り下がりを十分に捕捉できる程度に時
系列的に連続に搬送波位相を観測し、搬送波位相を積算
することで、最小自乗法による推定計算から整数値バイ
アスを求めることができる。この整数値バイアスを決定
することで、観測地点の位置を算出することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この連
続受信搬送波位相積算測位システムでは、連続受信中の
搬送波位相の積算過程で、衛星からの電波の中断等を原
因として、サイクルスリップ（中断の前後での搬送波位
相の整数分だけの不確定性）の影響を受けた場合、誤っ
た整数値バイアスが求まることとなるため、観測地点の
正確な位置の決定を行うことができなくなるという問題
がある。

【０００７】また、連続受信搬送波位相積算測位システ
ムでは、整数値バイアスを決定するまで、たとえばＧＰ
Ｓ衛星の場合には、２０〜３０分程度の時間、連続受信
動作が必要となるので、観測地点に設置されている衛星
受信装置の消費電力が大きくなるという問題もある。

【０００８】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであり、連続受信が不要であって、しかも必要
なときにリアルタイムで観測地点の整数値バイアスを決
定することを可能とする測位システムを提供することを
目的とする。

【０００９】また、この発明は、サイクルスリップを発
生させる電波の中断等が発生したとしても、電波の送信
が正常となった時点以降においては、サイクルスリップ
の影響を受けることなく観測地点の整数値バイアスを正
確に求めることを可能とする測位システムおよびその観
測局並びにその基準局を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る測位シス
テムは、少なくとも１つの地点に設置された観測局衛星
受信装置を有する観測局と、前記観測局と通信により接
続され、基準局衛星受信装置を有する基準局とを備え、
前記観測局は、前記観測局衛星受信装置により、任意の
時刻に観測した複数の衛星信号についてのそれぞれ１サ
イクル以下の搬送波位相を前記基準局に送信し、前記基
準局は、前記任意の時刻と同時刻に前記基準局衛星受信
装置で観測した前記複数の衛星信号の搬送波位相と、前
記観測局から送信されてきた搬送波位相とから整数値バ
イアスを決定し、該基準局の位置を基準に上記観測局の
位置を算出することを特徴とする（請求項１記載の発
明）。

【００１１】この発明によれば、任意の時刻における１
サイクル以下の搬送波位相を観測値としているので、サ
イクルスリップの影響を受けることなく正確な整数値バ
イアスを決定することができる。したがって、基準局の
位置を基準に観測局の相対位置を決定することができ
る。また、任意の時刻に観測値を得ればよいので、受信
動作を間欠的に行うことができ、したがって、従来の連
続受信動作による測位システムに比べて衛星受信装置の
消費電力を小さくすることができる。

【００１２】また、この発明に係る測位システムにおけ
る観測局は、複数の衛星信号を受信する衛星受信アンテ
ナと、前記衛星受信アンテナに接続される信号処理装置
と、前記信号処理装置の間欠動作を指令するタイマー装
置と、基準局への送信手段とを備え、前記信号処理装置
は、前記タイマー装置から間欠動作の指令を受けたと
き、前記衛星受信アンテナを通じて受信した複数の衛星
信号から、衛星毎に１サイクル以下の搬送波位相を算出
し、前記送信手段は、算出された搬送波位相を基準局へ
送信することを特徴とする（請求項２記載の発明）。

【００１３】この発明によれば、観測局が間欠的に動作
するので、観測局の消費電力を軽減することができる。
観測局は、たとえば、地滑り等の起こる可能性のある地
点に設置されるので、交流電源がない場所も多く、その
ような場合には電源として電池等が利用されるので、こ
の発明に係る観測局は特に有用である。

【００１４】さらに、この発明に係る測位システムにお
ける基準局は、複数の衛星信号を受信する衛星受信アン
テナと、観測局から送信される、前記複数の衛星信号に
ついての衛星毎の１サイクル以下の搬送波位相と、前記
衛星受信アンテナを通じて受信した複数の衛星信号につ
いての衛星毎の１サイクル以下の搬送波位相に基づき、
前記観測局における搬送波位相の積算値を算出する基準
局衛星受信装置とを備えることを特徴とする（請求項３
記載の発明）。

【００１５】この発明によれば、観測局から送信され
る、複数の衛星信号についての衛星毎の１サイクル以下
の搬送波位相と、該基準局で受信した複数の衛星信号に
ついての衛星毎の１サイクル以下の搬送波位相に基づ
き、観測局における搬送波位相の積算値を算出するよう
にしているので、基準局は、１サイクル以下の搬送波位
相に係る小容量のデータを処理することにより観測局に
おける搬送波位相の積算値を算出することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００１７】図１は、この発明の一実施の形態に係る測
位システム１０を示している。この測位システム１０
は、１または複数の観測地点Ｎ（Ｎは観測地点番号でＮ
＝１，２，…，ｎ）で受信した衛星信号と、基準地点Ｒ
で受信した衛星信号とから、観測地点Ｎにおける地滑り
等に基づく地面の微小な位置変動を基準地点Ｒで算出す
るシステムである。

【００１８】この測位システム１０は、初期位置が未知
である地滑り等の微小変動を観測しようとする各観測地
点Ｎに配置され、それぞれ観測局衛星受信装置３Ｎ（Ｎ
＝１，２，…，ｎ）を有する観測局２Ｎ（Ｎ＝１，２，
…，ｎ）と、位置（緯度、経度、高度）が既知であり不
動地点とされる基準地点Ｒに配置され基準局衛星受信装
置１０２を有する基準局１００とから構成されている。

【００１９】観測局衛星受信装置３Ｎは、それぞれ複数
の衛星信号を受信する衛星受信アンテナ１Ｎ（Ｎ＝１，
２，…，ｎ）に接続されるとともに、基準局１００への
データの送信手段としての観測局通信装置４Ｎ（Ｎ＝
１，２，…，ｎ）に接続されている。

【００２０】基準局衛星受信装置１０２は、複数の衛星
信号を受信する衛星受信アンテナ１０４に接続されると
ともに、基準局通信装置１０６およびモニタディスプレ
イである表示端末装置１０８に接続される。

【００２１】各観測局２Ｎと基準局１００とは、通信ア
ンテナ５Ｎ（Ｎ＝１，２，…，ｎ）に接続されている観
測局通信装置４Ｎ（Ｎ＝１，２，…，ｎ）と、通信アン
テナ１１０に接続されている基準局通信装置１０６を介
して無線通信される。

【００２２】図２は、観測局衛星受信装置３Ｎの構成を
示している。

【００２３】観測局衛星受信装置３Ｎは、外部から変更
することの可能な所定時間、たとえば５分毎等に間欠的
に起動信号を出力するタイマー装置７２と、タイマー装
置７２からの起動信号によりバッテリ８２から電源が供
給され、所定の信号処理および出力処理を行う信号処理
装置７４と出力装置７６とから構成されている。なお、
信号処理装置７４の信号入力端は衛星受信アンテナ１Ｎ
に接続され、信号出力端は出力装置７６の信号入力端に
接続されている。出力装置７６の信号出力端は観測局通
信装置４Ｎに接続されている。

【００２４】観測局衛星受信装置３Ｎの電源は、光エネ
ルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池８０と、太
陽電池８０で発生された電気エネルギーを蓄積するバッ
テリ８２とから構成されている。このバッテリ８２から
の電源は、タイマー動作時（間欠動作時）に、観測局衛
星受信装置３Ｎを構成する信号処理装置７４等の各部に
供給されるとともに、それぞれの観測局衛星受信装置３
Ｎに接続されている自己の観測局通信装置４Ｎ（図１参
照）にも供給される。

【００２５】図３は、基準局衛星受信装置１０２の構成
を示している。

【００２６】基準局衛星受信装置１０２は、衛星受信ア
ンテナ１０４に接続される信号処理装置１１２と、この
信号処理装置１１２に接続される観測データ処理装置１
１４と、この観測データ処理装置１１４に接続される測
位演算装置１１６と、測位演算装置１１６に接続される
入出力装置１１８とを有し、該入出力装置１１８は、観
測データ処理装置１１４、図１に示す基準局通信装置１
０６および表示端末装置１０８に接続されている。な
お、基準局衛星受信装置１０２の図示していない電源
は、交流電源から発生された直流電源を用いている。

【００２７】この実施の形態に係る測位システム１０
は、基本的には、以上のように構成されるものであり、
次にその動作を説明する。

【００２８】上述したように、初期位置が未知である地
滑り等の微小変動を観測しようとする観測地点Ｎに設置
されている観測局２Ｎの観測局衛星受信装置３Ｎを構成
する信号処理装置７４は、タイマー装置７２により電源
が投入されたとき、衛星受信アンテナ１Ｎより受信した
複数の衛星信号から、衛星毎に１サイクル以下の搬送波
位相（１サイクル以下の搬送波位相を、以下、搬送波瞬
時位相という。）を算出し観測データ（観測時刻情報も
含む）として処理する。

【００２９】信号処理装置７４は、時刻ｔにおける衛星
毎の搬送波瞬時位相データをデータ系列ＶＮ（ｔ）とし
て出力装置７６に出力する。

【００３０】なお、タイマー装置７２からの指令により
間欠受信の受信中断中には、電源の負荷を軽くして消費
電力を低減するため、信号処理装置７４等にはバッテリ
８２から電源が供給されないようになっている。信号処
理装置７４による信号処理の中断および再開について
は、タイマー装置７２によりある一定時間毎に制御され
る。なお、信号処理の中断中であっても、タイマー装置
７２にはもちろん電源が供給されている。このとき、タ
イマー装置７２は、いわゆるスリープ状態となってい
る。

【００３１】出力装置７６は、データ系列ＶＮ（ｔ）を
観測局通信装置４Ｎに出力する。

【００３２】観測局通信装置４Ｎは、観測局衛星受信装
置３１より入力されるデータ系列ＶＮ（ｔ）をデータ系
列θＮ（ｔ）として通信アンテナ５Ｎを介して基準局通
信装置１０６に送信する。

【００３３】基準局通信装置１０６では、通信アンテナ
１１０を通じて観測地点Ｎ（Ｎ＝１，２，…、ｎ）から
順次送信される衛星毎の搬送波瞬時位相データ系列θＮ
（ｔ）｛搬送波瞬時位相データθ１（ｔ）〜θｎ
（ｔ）｝を順次受信し、順次、基準局衛星受信装置１０
２に送出する。

【００３４】このとき、位置が既知の場所に設置されて
いる基準局１００の基準局衛星受信装置１０２は、自身
の衛星受信アンテナ１０４により連続的に受信した衛星
信号から衛星毎に搬送波瞬時位相を観測データ（観測時
刻情報も含む）として処理する。時刻ｔにおける衛星毎
の基準局１００における搬送波瞬時位相データをデータ
系列θＲ（ｔ）として観測データ処理装置１１４に出力
する。

【００３５】観測データ処理装置１１４は、基準局通信
装置１０６から入出力装置１１８を通じて入力される複
数の観測局衛星受信装置３Ｎ（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の
搬送波瞬時位相データ系列θ１（ｔ）〜θｎ（ｔ）と自
己のデータ系列θＲ（ｔ）とから時刻情報を切り出し、
基準局衛星受信装置１０２と、観測局衛星受信装置３Ｎ
（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の同時刻の観測データであるこ
とを確認後、測位演算装置１１６に出力する。

【００３６】測位演算装置１１６では、たとえば以下に
説明する第１〜第３の方法により整数値バイアスを決定
する。なお、測位演算装置１１６においては、複数の観
測地点Ｎの観測データについて個々に整数値バイアス決
定処理を行うが、整数値バイアスの決定処理は、どの観
測地点Ｎに対する処理も同一となるので、繁雑さを回避
するため、以下の説明は、１つの観測データについて説
明する。

【００３７】第１の方法観測局衛星受信装置３Ｎで生成
された搬送波瞬時位相データ（搬送波瞬時位相観測値と
もいう。）θＮ（ｔ）と、基準局衛星受信装置１０２で
生成された搬送波瞬時位相データ（搬送波瞬時位相観測
値ともいう。）θＲ（ｔ）との位相差が、時間的にほぼ
一定に増減することを利用する。

【００３８】今、たとえば、二つの衛星（Ｓ１とＳ２と
する。）について、時刻ｔにおける搬送波瞬時位相観測
値θＮ（ｔ）、θＲ（ｔ）を次の（１）式から（４）式
のように定義する。

【００３９】すなわち、観測局衛星受信装置３Ｎにおい
ては、（１）式、（２）式を定義する。

【００４０】 θＮｓ１（ｔ）＝（ａｓ１（ｔ）＋ｃ（ｔ））・ｔ＋ｂＮ …（１） θＮｓ２（ｔ）＝（ａｓ２（ｔ）＋ｃ（ｔ））・ｔ＋ｂ′Ｎ …（２） ただし、各項の意味は次の通りである。

【００４１】θＮｓ１（ｔ）：時刻ｔにおける衛星Ｓ１
による搬送波瞬時位相観測値 θＮｓ２（ｔ）：時刻ｔにおける衛星Ｓ２による搬送波
瞬時位相観測値 ａｓ１（ｔ）：時刻ｔにおける衛星Ｓ１信号からの搬送
波瞬時位相変化率 ａｓ２（ｔ）：時刻ｔにおける衛星Ｓ２信号からの搬送
波瞬時位相変化率 ｃ（ｔ）：時刻ｔにおける観測局衛星受信装置３Ｎの発
振器の位相変化率 ｂＮ、ｂ′Ｎ：オフセット量

【００４２】一方、基準局衛星受信装置１０２において
は、（３）式、（４）式を定義する。

【００４３】 θＲｓ１（ｔ）＝（ａ′ｓ１（ｔ）＋ｃ′（ｔ））・ｔ＋ｂＲ …（３） θＲｓ２（ｔ）＝（ａ′ｓ２（ｔ）＋ｃ′（ｔ））・ｔ＋ｂ′Ｒ …（４）

【００４４】ただし、各項の意味は次の通りである。

【００４５】θＲｓ１（ｔ）：時刻ｔにおける衛星Ｓ１
による搬送波瞬時位相観測値 θＲｓ２（ｔ）：時刻ｔにおける衛星Ｓ２による搬送波
瞬時位相観測値 ａ′ｓ１（ｔ）：時刻ｔにおける衛星Ｓ１信号からの搬
送波瞬時位相変化率 ａ′ｓ２（ｔ）：時刻ｔにおける衛星Ｓ２信号からの搬
送波瞬時位相変化率 ｃ（ｔ）：時刻ｔにおける基準局衛星受信装置１０２の
発振器の位相変化率 ｂＲ、ｂ′Ｒ：オフセット量

【００４６】これら（１）式〜（４）式を用いて衛星Ｓ
１と衛星Ｓ２に関する２重位相差▽△θｓ１ｓ２（ｔ）
を採ると（５）式が得られる。

【００４７】 ▽△θｓ１ｓ２（ｔ）＝｛（θＮｓ１（ｔ）−θＮｓ２（ｔ））−（θＲｓ １（ｔ）−θＲｓ２（ｔ））｝＝｛（ａｓ１（ｔ）−ａｓ２（ｔ））−（ａ′ｓ １（ｔ）−ａ′ｓ２（ｔ））｝・ｔ＋｛（ｂｎ−ｂ′ｎ）−（ｂＲ−ｂ′Ｒ）｝ …（５）

【００４８】この（５）式の第１項｛（ａｓ１（ｔ）−
ａｓ２（ｔ））−（ａ′ｓ１（ｔ）−ａ′ｓ２
（ｔ））｝・ｔは、衛星信号からの搬送波位相の２重位
相差変化を示している。

【００４９】ここで、ｘを衛星番号とするとき、ａｓｘ
（ｔ）、ａ′ｓｘ（ｔ）のほとんどは、衛星Ｓｘおよび
移動速度に関する量である。観測地点Ｎに地滑り等が発
生していなくて静止している状態では、上記差分ａｓｘ
（ｔ）−ａ′ｓｘ（ｔ）は、地点の差の分（場所の違い
分）になるため、０に近い値となる。したがって、▽△
θｓ１ｓ２（ｔ）の値に、１［ｃｙｃｌｅ］の桁上が
り、桁下がりが生じたときは、搬送波位相の整数部が変
化したとして、搬送波位相積算値を得ることができる。

【００５０】この第１の方法では、サイクルスリップの
影響を受けない搬送波瞬時位相を基にして、搬送波位相
積算値を得ることができるため、正確な整数値バイアス
を決定することができる。この場合、整数値バイアス
は、リアルタイムに算出することができる。また、求め
た整数値バイアス値と基準位置と観測局２Ｎの搬送波瞬
時位相とから観測局２Ｎの相対位置を求めることができ
る。

【００５１】第２の方法 観測地点Ｎの初期位置を、たとえばＧＰＳ衛星を利用し
た単独測位やコードデファレンシャル（ＧＰＳ衛星を利
用した場合にはＤＧＰＳ）測位によって、真の位置に対
して、ある範囲内（単独測位の場合には、数１０［ｍ］
程度、ＤＧＰＳの場合には１［ｍ］程度）に絞った上で
以下を実行する。

【００５２】すなわち、波長毎に存在する整数値バイア
スの候補に対応した位置の多重解の内、真の解の時系列
変化が変動しない性質を利用して、真の整数値バイアス
を決定する。

【００５３】この決定方法について、図４を参照して説
明する。なお、図４では、この発明の理解を容易にする
ため、１次元の例を示している。

【００５４】図４に示すように、たとえば時刻Ｔ１に衛
星Ｓｘの衛星信号から決定した波長毎に存在する整数値
バイアスの候補に対応した位置の多重解Ａ（Ｔ１）、Ｂ
（Ｔ１）、Ｃ（Ｔ１）がある。

【００５５】これらの解の候補の内、真の整数値バイア
スを求めるには、衛星位置が時間的に変化したときに、
真の整数値バイアスに対応する真の解は変動しないが、
誤った整数値バイアスに対応した偽の解は移動する性質
を利用して求める。

【００５６】つまり、図４において、衛星Ｓｘの位置が
時刻Ｔ１からＴ２の間に移動した場合、真の解であるＢ
（Ｔ１）は、時刻Ｔ２においても位置が変動しないのに
対し、偽の解であるＡ（Ｔ１）、Ｃ（Ｔ１）は、それぞ
れＡ（Ｔ２）、Ｃ（Ｔ２）に移動する。

【００５７】したがって、許容値以上移動した解を、偽
の解として除去していくことにより、真の解Ｂ（Ｔ１）
を決定することができる。

【００５８】第３の方法 この第３の方法では、３重位相差法による測位解を利用
する。３重位相差法は、２重位相差▽Δθ（ｔ）につい
ての時間変化量、すなわち２重位相差の差から測位解を
求める方法であり、求めた測位解を利用して整数値バイ
アスを決定する。

【００５９】上記した第１〜第３の方法により、測位演
算装置１１６にて整数値バイアスが決定され、その後、
測位位置が算出される。このようにして算出された観測
地点Ｎ毎の測位結果が、測位演算装置１１６からデータ
系列ＰＮ（ｔ）（この測位結果には観測時刻情報も含ま
れる。なお、上述したようにＮは観測地点の番号であ
り、１，２，…，ｎの値をとる。）として入出力装置１
１８に出力される。

【００６０】入出力装置１１８では、データ系列Ｐ１
（ｔ）〜Ｐｎ（ｔ）を表示端末装置１０８に出力する。
また、入出力装置１１８は、基準局通信装置１０６から
供給されるデータ系列θ１（ｔ）〜θｎ（ｔ）を観測デ
ータ処理装置１１４に出力する。

【００６１】表示端末装置１０８では、基準局衛星受信
装置１０２より入力されるデータ系列Ｐ１（ｔ）〜Ｐｎ
（ｔ）に基づいて、観測地点Ｎ毎の測位結果を表示す
る。測位結果は、たとえば、観測地点Ｎ毎に、横軸に時
刻、縦軸に緯度、経度、高さとして表示される。

【００６２】以上説明したように、上述した実施の形態
によれば、以下の特徴を有する。

【００６３】まず、この実施の形態においては、基準局
衛星受信装置１０２における測位演算装置１１６におい
て、観測地点Ｎの観測局衛星受信装置３Ｎの任意の時刻
に観測した搬送波瞬時位相に基づいて整数値バイアスを
決定することができるため、以下の効果が達成される。

【００６４】第１に、サイクルスリップの影響を受ける
ことなく、正確な整数値バイアスを決定することができ
る。

【００６５】第２に、任意の時刻に観測値を得ればよい
ので、間欠受信動作を行うことができる。したがって、
従来の連続受信動作による測位システムに比較して、こ
の実施の形態に係る測位システム１０は、観測局衛星受
信装置３Ｎの消費電力を低減することができる。

【００６６】次に、測位演算装置１１６における複数の
観測地点データの処理方法については、図５に示すよう
に、１つの観測地点に係る処理が終了した後に、次の観
測地点の処理を行う、観測地点毎の順次処理方式を採用
する。すなわち、時刻ｔ０〜ｔ１では観測地点１の処理
を行い、観測地点１の処理の終了後、時刻ｔ１〜ｔ２で
は観測地点２の処理を行い、以下、時刻ｔｎ−１〜時刻
ｔｎでは観測地点Ｎの処理を行う。

【００６７】このように、複数の観測データを観測地点
Ｎ毎に時分割して処理を行う方式を採用することによ
り、以下の効果が達成される。

【００６８】第１に、基準局衛星受信装置１０２におけ
るデータ処理負荷を分散化することにより、複数データ
を一括処理で行う場合に比較して、基準局衛星受信装置
１０２のＣＰＵ（中央演算処理装置）等の処理負荷を低
減することができる。

【００６９】第２に、基準局通信装置１０６と基準局衛
星受信装置１０２との間のデータ通信において、複数の
データ中、１データのみを受信すればよいので、複数デ
ータを一括して受信する通信処理に比較して、通信負荷
を軽くすることができる。

【００７０】第３に、基準局衛星受信装置１０２で各種
計算を行うソフトウエアにおいて、多数の配列処理を行
う必要がなくなるため、ソフトウエアの容量を節約する
ことができる。

【００７１】さらに、この実施の形態では、リアルタイ
ム測位における観測データの伝送の際に、以下に示す利
点がある。

【００７２】すなわち、搬送波瞬時位相は、１［ｃｙｃ
ｌｅ］以下の観測データであるので、１［ｃｙｃｌｅ］
以上の値となる位相積算値を伝送する場合に比較して、
データ伝送量を少なくすることができ、かつ観測データ
の間欠送信が行えるため、第１に通信回線のコストを削
減することができる。第２に、観測局通信装置４Ｎおよ
び基準局通信装置１０６の負荷を軽減することができ、
測位システム１０全体の省電力化に寄与することができ
る。

【００７３】なお、上述した実施の形態において、観測
局通信装置４Ｎと基準局通信装置１０６との間の接続は
無線接続で行っているが、有線接続で行うこともでき
る。また、基準局通信装置１０６については、連続受信
動作としているが、タイマー装置を設け、このタイマー
装置を利用した間欠受信動作とすることもできる。

【００７４】なお、この発明は、上述の実施の形態に限
らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成
を採り得ることはもちろんである。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、地滑り等の微小変動を観測する測位システムにおい
て、観測地点の初期位置が未知の場合においても、任意
の時刻に観測した搬送波瞬時位相を観測値として整数値
バイアスを決定することができるため、従来の測位シス
テムに比較して以下の効果が得られる。

【００７６】任意の時刻における搬送波瞬時位相を観測
値とするため、サイクルスリップの影響を排除して正確
な整数値バイアスを決定することができる。

【００７７】任意の時刻に観測値を得ればよいので、間
欠受信動作を行うことができる。したがって、従来の連
続受信動作による測位システムに比較して、衛星受信装
置の消費電力を小さくすることができる。

【００７８】また、この発明では、リアルタイム測位に
おける観測データの伝送の際に、以下のことが行える。

【００７９】搬送波瞬時位相は、１［ｃｙｃｌｅ］以下
の観測データであるので、１［ｃｙｃｌｅ］以上の値と
なる位相積算値を伝送する場合に比べ、データ伝送量を
少なくすることができ、かつ観測データの間欠通信が行
えるため、通信コストを削減することができる。また、
通信装置の負荷を軽減することができ、測位システム全
体として省電力化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態に係る全体ブロック図
である。

【図２】図１中、観測局衛星受信装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図１中、基準局衛星受信装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】真の整数値バイアスの決定方法の説明図であ
る。

【図５】測位演算装置における複数観測地点データの処
理方法の説明図である。

【符号の説明】

１０…測位システム １Ｎ、１０４…衛
星受信アンテナ ２Ｎ…観測局 ３Ｎ…観測局衛星
受信装置 ４Ｎ…観測局通信装置 ５Ｎ、１１０…通
信アンテナ ３１…観測局衛星受信装置 ４１…観測局通信
装置 ７２…タイマー装置 ７４…信号処理装
置 ７６…出力装置 ８０…太陽電池 ８２…バッテリ １００…基準局 １０２…基準局衛星受信装置 １０４…衛星受信
アンテナ １０６…基準局通信装置 １０８…表示端末
装置 １１２…信号処理装置 １１４…観測デー
タ処理装置 １１６…測位演算装置 １１８…入出力装
置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つの地点に設置された観測局
   衛星受信装置を有する観測局と、 前記観測局と通信により接続され、基準局衛星受信装置
   を有する基準局とを備え、 前記観測局は、前記観測局衛星受信装置により、任意の
   時刻に観測した複数の衛星信号についてのそれぞれ１サ
   イクル以下の搬送波位相を前記基準局に送信し、 前記基準局は、前記任意の時刻と同時刻に前記基準局衛
   星受信装置で観測した前記複数の衛星信号の搬送波位相
   と、前記観測局から送信されてきた搬送波位相とから整
   数値バイアスを決定し、該基準局の位置を基準に上記観
   測局の位置を算出することを特徴とする測位システム。
2. 【請求項２】複数の衛星信号を受信する衛星受信アンテ
   ナと、 前記衛星受信アンテナに接続される信号処理装置と、 前記信号処理装置の間欠動作を指令するタイマー装置
   と、 基準局への送信手段とを備え、 前記信号処理装置は、前記タイマー装置から間欠動作の
   指令を受けたとき、前記衛星受信アンテナを通じて受信
   した複数の衛星信号から、衛星毎に１サイクル以下の搬
   送波位相を算出し、前記送信手段は、算出された搬送波
   位相を基準局へ送信することを特徴とする測位システム
   における観測局。
3. 【請求項３】複数の衛星信号を受信する衛星受信アンテ
   ナと、 観測局から送信される、前記複数の衛星信号についての
   衛星毎の１サイクル以下の搬送波位相と、前記衛星受信
   アンテナを通じて受信した複数の衛星信号についての衛
   星毎の１サイクル以下の搬送波位相に基づき、前記観測
   局における搬送波位相の積算値を算出する基準局衛星受
   信装置とを備えることを特徴とする測位システムにおけ
   る基準局。