JP2004028593A - 地上局装置及び移動端末装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う移動端末装置のコールドスタート時の処理を高速化、効率化する。
【解決手段】地上局装置１が、ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅから配信された測位情報を受信し、受信した測位情報の配信元のＧＰＳ衛星を特定し、特定したＧＰＳ衛星を移動体２の移動端末装置２０で測位情報を受信できる受信可能ＧＰＳ衛星と認定し、受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に送信し、準天頂衛星４が、地上局装置１より送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報を配信し、移動体２の移動端末装置２０では、コールドスタート時に準天頂衛星４から配信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星（５機）の中から測位情報を受信すべき少なくとも４機のＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】地上局装置１が、ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅから配信された測位情報を受信し、受信した測位情報の配信元のＧＰＳ衛星を特定し、特定したＧＰＳ衛星を移動体２の移動端末装置２０で測位情報を受信できる受信可能ＧＰＳ衛星と認定し、受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に送信し、準天頂衛星４が、地上局装置１より送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報を配信し、移動体２の移動端末装置２０では、コールドスタート時に準天頂衛星４から配信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星（５機）の中から測位情報を受信すべき少なくとも４機のＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動端末装置がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ ＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星からの測位情報を用いて測位を開始する際（コールドスタート時）に、測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択する処理を高速化、効率化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーナビゲーションシステム等において移動端末装置がＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う場合には、測位に先立ち、複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を検出し、検出したＧＰＳ衛星の中から測位に適した少なくとも４機のＧＰＳ衛星を測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星として選択していた。
【０００３】
現在、地球軌道上を航行しているＧＰＳ衛星は３２機存在しており、各ＧＰＳ衛星は、すべてのＧＰＳ衛星に共通する搬送波周波数Ｆ０＝１５７５．４２ＭＨｚを使用し、Ｃ／Ａ（Ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードと呼ばれるＧＰＳ衛星ごとに固有の拡散符号でスペクトラム拡散変調を行って信号を配信している。各ＧＰＳ衛星から発信された際の信号の周波数はＦ０＝１５７５．４２ＭＨｚであるが、ＧＰＳ衛星は移動しているためドップラー効果が生じ、移動端末装置に到達する際には信号の周波数はＦ０＝１５７５．４２ＭＨｚから変化している場合が多い。
このため、ＧＰＳ衛星の選択処理（コールドスタート時）では、移動端末装置は、Ｆ０±Δｆ×ｎ（Δｆ＝４ｋＨｚ、ｎ＝０〜８）の範囲内で受信周波数を調整してＧＰＳ衛星から配信された信号を受信する。また、移動端末装置では、復調した信号がどのＧＰＳ衛星から配信されたものなのかが分からないため、復調した信号に対して３２機のＧＰＳ衛星のそれぞれのＣ／Ａコードを順次割当てて逆拡散を行い、逆拡散の結果より配信元のＧＰＳ衛星を特定する。
受信した信号についてこれらの処理を繰り返すことにより、移動端末装置は３２機のＧＰＳ衛星の中から測位情報の受信が可能なＧＰＳ衛星を検出し、検出したＧＰＳ衛星の中から測位に適している少なくとも４機のＧＰＳ衛星を選択する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来では、移動端末装置は３２個のＣ／Ａコードのそれぞれについて逆拡散を行う必要があるため、３２機のＧＰＳ衛星の中から測位情報が受信可能なＧＰＳ衛星を検出するのに長時間を要し、このため、測位に用いる４機のＧＰＳ衛星を選択するまでに長時間を要することになっていた。
そこで、本発明では、移動端末装置においてＧＰＳ衛星を選択する際の選択処理を高速化、効率化することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る地上局装置は、
所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る地上局装置は、
所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定するとともに、前記対象領域において受信可能ＧＰＳ衛星から測位情報を受信する際の受信周波数を受信可能ＧＰＳ衛星ごとに特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星及び受信周波数を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る地上局装置は、
所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から配信される測位情報に対する補正情報を生成し送信する少なくとも一つ以上の電子基準局装置から補正情報を受信可能であり、
複数のＧＰＳ衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を少なくとも一つ以上の電子基準局装置から受信し、受信可能ＧＰＳ衛星を示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る地上局装置は、
所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行うとともに、測位情報を配信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星としても機能する情報配信衛星に対する送信が可能であり、
前記情報配信衛星及び複数のＧＰＳ衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数の衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る移動端末装置は、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星より測位情報を受信することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る移動端末装置は、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星から測位情報を受信する際の受信周波数を受信可能ＧＰＳ衛星ごとに示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信周波数のうち選択したＧＰＳ衛星に対応する受信周波数で選択したＧＰＳ衛星からの測位情報を受信することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る移動端末装置は、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信し、受信した測位情報と受信した測位情報に対する補正情報とを用いて測位を行う移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星から受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星より測位情報を受信し、受信した測位情報と前記ＧＰＳ情報に示された補正情報とを用いて測位を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る移動端末装置は、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信するとともにＧＰＳ衛星としても機能する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星及び前記情報配信衛星の中から測位情報を受信すべき衛星を選択し、選択した衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星及び前記情報配信衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数の衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべき衛星を選択し、選択した衛星より測位情報を受信することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る測位システムの全体構成例を示す図である。
図において、１は所定の地点に配置され、ＧＰＳ衛星からの測位情報を受信できる地上局装置である。地上局装置１は、自装置の周囲の所定の領域を対象領域とし、対象領域にて測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を検出し、検出結果を示すＧＰＳ衛星情報を送信する。
２は、地上局装置１の対象領域内に存在する移動体であり、ＧＰＳ衛星からの測位情報の受信及び準天頂衛星４からのＧＰＳ衛星情報の受信が可能な移動端末装置２０を備えている。また、移動端末装置２０は、コールドスタート時に３２機のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星より測位情報を受信して測位を行う。
３ａ〜３ｅは、測位情報を配信するＧＰＳ衛星であり、図１では、３２機のＧＰＳ衛星のうちＮｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９の５機のＧＰＳ衛星が地上局装置１及び移動端末装置２０で捕捉可能となっている。
４は、地上局装置１から送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、対象領域に向けてＧＰＳ衛星情報をブロードキャスト配信する準天頂衛星である。なお、準天頂衛星４は情報配信衛星の例に相当する。
【００１４】
図１に従って、本実施の形態に係る測位システムの動作を概説する。
ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅは、それぞれ測位情報を配信している。
ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅから配信された測位情報が地上局装置１に到達すると、地上局装置１は到達した測位情報を受信し、受信した測位情報の配信元のＧＰＳ衛星を特定する（図１では５機のＧＰＳ衛星を特定する）。地上局装置１では、特定したＧＰＳ衛星からの測位情報は対象領域での受信が可能と判断し、特定したＧＰＳ衛星を対象領域で測位情報の受信が可能な受信可能ＧＰＳ衛星と認定し、受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に送信する。
準天頂衛星４では、地上局装置１より送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報を対象領域に向けて配信する。
対象領域にいる移動体２の移動端末装置２０では、コールドスタート時に準天頂衛星４から配信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星（５機）の中から測位情報を受信すべき少なくとも４機のＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う。
【００１５】
ここで、準天頂衛星について説明する。
図１４は、準天頂衛星の軌跡を説明する図であり、図１４において、２００は、準天頂衛星である。
準天頂衛星２００は、赤道面から約４５度の傾斜角になるように地球の自転に合わせて１日に１周回している。なお、赤道面からの傾斜角は、設計により任意に設定してもよい。また、準天頂衛星２００は、昇交点赤経（赤道面との交点）において１２０度ずつ離れるように３機が配置されている。
図１５は、地表面上に投影される準天頂衛星軌道の軌跡を説明する図である。図１５においては、地上を固定して考えた場合に、図１４における準天頂衛星２００の軌跡を示している。図１５に示すように、準天頂衛星２００は、赤道上を交点とする「８の字」を描くように周回している。３機の準天頂衛星２００は、軌道面を異にするが８時間ずつ交代するように、切れ目なく日本上空に位置している。また、地域を日本で考えた場合、仰角が６０度以上の準天頂衛星２００が常に存在することになる。切れ目なく日本上空に位置しているため、仰角が６０度以上の準天頂衛星２００が常に存在し、受信者が地上で準天頂衛星２００から電波を受ける際、ビルの谷間でも電波を遮られることが少ない。
【００１６】
次に、図２を参照して地上局装置１の内部構成例を説明する。
図２において、１１はＧＰＳ衛星より測位情報を受信するＧＰＳ衛星受信部である。
１２はＧＰＳ衛星受信部１１で受信された測位情報の配信元のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定する受信可能ＧＰＳ衛星特定部である。
１３は受信可能ＧＰＳ衛星特定部１２が受信可能ＧＰＳ衛星を特定する際に用いるＣ／Ａコードを記憶しているＣ／Ａコード記憶部である。Ｃ／Ａコードは、各ＧＰＳ衛星に固有の拡散符号であり、特定のＧＰＳ衛星から配信された測位情報はそのＧＰＳ衛星固有のＣ／Ａコードで逆拡散することにより抽出することができる。なお、本明細書では、便宜上、ＧＰＳ衛星Ｎｏ．１のＣ／ＡコードはＣ１、ＧＰＳ衛星Ｎｏ．２のＣ／ＡコードはＣ２…ＧＰＳ衛星Ｎｏ．３２のＣ／ＡコードはＣ３２と表記する。
１４は受信可能ＧＰＳ衛星特定部１２により特定された受信可能ＧＰＳ衛星に関する情報（例えば、受信可能ＧＰＳ衛星の衛星番号やＣ／Ａコード等）を記憶するＧＰＳ衛星情報記憶部である。なお、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶されている内容がＧＰＳ衛星情報となる。
１５は、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶されたＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に対して送信する準天頂衛星送信部である。
【００１７】
地上局装置１は、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ、半導体メモリ等や磁気ディスク等の記録手段、及び通信手段を有する計算機により実現することができる。記録手段には、地上局装置１に含まれる１１〜１４の構成要素の機能を実現するプログラムが記録されており、ＣＰＵがこれらのプログラムを読み込むことにより地上局装置１の動作を制御し、各構成要素の機能を実現することができる。
なお、これらのプログラムを計算機で読みとり可能な記録媒体に記録することも可能である。更には、これらのプログラムを通信網を介して地上局装置に送信し、送信したプログラムを地上局装置で受信してインストールするようにしてもよい。
【００１８】
次に、図３を参照して移動端末装置２０の内部構成例を説明する。
図３において、２１はＧＰＳ衛星からの測位情報を受信するＧＰＳ衛星受信部である。
２２は準天頂衛星から配信されるＧＰＳ衛星情報を受信する準天頂衛星受信部である。
２３は準天頂衛星受信部２２より受信されたＧＰＳ衛星情報に基づき受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星（例えば、４機）を選択するＧＰＳ衛星選択部である。
２４はＧＰＳ衛星選択部２３により選択されたＧＰＳ衛星の衛星番号、受信周波数等を記憶する選択結果記憶部である。
２５はＧＰＳ衛星選択部２３により選択されたＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う測位演算部である。
２６はＧＰＳ衛星選択部２３及び測位演算部２５で使用されるＣ／Ａコードを３２機のＧＰＳ衛星のすべてについて記憶しているＣ／Ａコード記憶部である。
【００１９】
移動端末装置２０は、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ、半導体メモリ等や磁気ディスク等の記録手段、及び通信手段を有する計算機により実現することができる。記録手段には、移動端末装置２０に含まれる２１〜２６の構成要素の機能を実現するプログラムが記録されており、ＣＰＵがこれらのプログラムを読み込むことにより移動端末装置２０の動作を制御し、各構成要素の機能を実現することができる。
なお、これらのプログラムを計算機で読みとり可能な記録媒体に記録することも可能である。更には、これらのプログラムを通信網を介して移動端末装置に送信し、送信したプログラムを移動端末装置で受信してインストールするようにしてもよい。
【００２０】
次に、動作について説明する。
図４は、地上局装置１における動作を示すフローチャート図である。
まず、ステップＳ４１において、ＧＰＳ衛星受信部１１が受信周波数Ｆを搬送波周波数Ｆ０（＝１５７５．４２ＭＨｚ）にセットする。
そして、この受信周波数で復調できたか否かを判断し（ステップＳ４２）、復調できた場合にはＳ４３に進み、復調できなかった場合には、現在の受信周波数で受信できる測位情報が存在しないためステップＳ４５に進む。
ステップＳ４３では、受信可能ＧＰＳ衛星特定部１２が復調された信号に対してＣ／ＡコードＣ１〜Ｃ３２を順に適用し、それぞれのＣ／Ａコードにて逆拡散を行う。
次に、ステップＳ４４で、受信可能ＧＰＳ衛星特定部１２はコード相関がとれたＣ／Ａコードに対応するＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星とし、ＧＰＳ衛星情報記憶部１３に書き込みを行い、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶させる。例えば、Ｃ／ＡコードＣ１でコード相関がとれた場合には、コードＣ１に対応する衛星番号Ｎｏ．１のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星とする。
次に、ステップＳ４５で、ＧＰＳ衛星受信部１１が受信周波数ＦとしてＦ０±Δｆ×ｎ（Δｆ＝４ｋＨｚ、ｎ＝０〜８）の１７通りのすべての周波数を試したか否かを判断し、すべての周波数を試していれば処理を終了し、すべての周波数を試していなければ受信周波数Ｆを次の周波数にセットし（ステップＳ４６）、Ｆ０±Δｆ×ｎの１７通りのすべての周波数を試すまでステップＳ４２以降の処理を繰り返す。
【００２１】
このようにして、地上局装置１では、受信周波数を調整しながら地上局装置１で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星すべてを特定し、特定したＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星としてＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶する。
図５は、図１に示した例において、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶されたＧＰＳ衛星情報の例を示す。図１の例では、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９の５機のＧＰＳ衛星からの測位情報が受信可能となっており、図５のＧＰＳ衛星情報においてもこれら５機のＧＰＳ衛星が受信可能ＧＰＳ衛星として把握されている。
そして、準天頂衛星送信部１５が、図５に示すようなＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に向けて送信する。
なお、図５では、ＧＰＳ衛星情報の項目内容として、衛星番号ｉ、Ｃ／Ａコード、捕捉結果が含まれているが、Ｃ／Ａコードを省略したものであってもよい。また、図５では、衛星番号ｉのそれぞれに対して捕捉結果を表示しているが、受信可能ＧＰＳ衛星の衛星番号（１、３、４、７、９）のみを表示するものであってもよいし、また、受信可能ＧＰＳ衛星のＣ／Ａコード（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ９）のみを表示するものであってもよい。
【００２２】
次に、準天頂衛星４の動作を図６を参照して説明する。
まず、ステップＳ６１で、地上局装置１より送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、ステップＳ６２で、受信したＧＰＳ衛星情報をメモリに記憶する。
そして、ステップＳ６３において、メモリに記憶したＧＰＳ衛星情報を対象領域に向けてブロードキャスト配信する。
準天頂衛星からのブロードキャスト配信時のフォーマット、プロトコルについては既存システムのものとの共用性を考えつつ、最適なものを選択する。
【００２３】
前述の通り、準天頂衛星４は仰角が６０度以上の位置に常に存在し、対象領域内の移動体２の移動端末装置２０が準天頂衛星４からの電波を受ける際、ビルの谷間でも電波を遮られることが少なく、常にＧＰＳ衛星情報を受信することができる。
【００２４】
次に、移動端末装置２０のコールドスタート時の動作を図７に沿って説明する。
まず、ステップＳ７１において、準天頂衛星受信部２２が準天頂衛星４より配信されたＧＰＳ衛星情報を受信する。
次に、ステップＳ７２において、ＧＰＳ衛星受信部２１が受信周波数Ｆを搬送波周波数Ｆ０（＝１５７５．４２ＭＨｚ）にセットする。
そして、この受信周波数で復調できたか否かを判断し（ステップＳ７３）、復調できた場合にはＳ７４に進み、復調できなかった場合には、現在の受信周波数で受信できる測位情報が存在しないためステップＳ７６に進む。
ステップＳ７４では、ＧＰＳ衛星選択部２３が、復調された信号に対してＧＰＳ衛星情報で通知されている受信可能ＧＰＳ衛星のＣ／Ａコードを順に適用し、それぞれのＣ／Ａコードにて逆拡散を行う。例えば、図５に示すＧＰＳ衛星情報では、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９の５機のＧＰＳ衛星が受信可能ＧＰＳ衛星として示されているので、これら５機のＧＰＳ衛星のＣ／ＡコードであるＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ９の５つのＣ／Ａコードで逆拡散すれば足り、３２機のＧＰＳ衛星のＣ／Ａコードすべてについて試す必要がない。次に、ステップＳ７５で、ＧＰＳ衛星選択部２３は、ＧＰＳ衛星選択部２３内の所定の記憶領域にコード相関がとれたＣ／Ａコードに対応するＧＰＳ衛星について現在の受信周波数Ｆを記憶する。例えば、受信周波数Ｆ＝Ｆ０（１５７５．４２ＭＨｚ）のときにコードＣ１でコード相関がとれた場合には、コードＣ１に対応する衛星番号Ｎｏ．１のＧＰＳ衛星について現在の受信周波数Ｆ０を記憶する。
次に、ステップＳ４６で、ＧＰＳ衛星受信部２１が受信周波数ＦとしてＦ０±Δｆ×ｎ（Δｆ＝４ｋＨｚ、ｎ＝０〜８）の１７通りのすべての周波数を試したか否かを判断し、すべての周波数を試していれば、受信可能ＧＰＳ衛星のすべてについて捕捉が完了した状態なのでステップＳ７８に進み、すべての周波数を試していなければ受信周波数Ｆを次の周波数にセットし（ステップＳ７７）、Ｆ０±Δｆ×ｎの１７通りのすべての周波数を試すまでステップＳ７３以降の処理を繰り返す。なお、以上の説明では、ＧＰＳ衛星受信部２１は、地上局装置１と同じきざみ（ここでは、Δｆ＝４ｋＨｚ）で受信周波数を調整して測位情報を受信することとしているが、より細かいきざみ（例えば、Δｆ＝１ｋＨｚ）で受信周波数を調整してもよい。
次に、ステップＳ７６でＹｅｓの場合は、受信可能ＧＰＳ衛星のすべてについて捕捉が完了した状態なので、ＧＰＳ衛星選択部２３は受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を例えば４機選択する（ステップＳ７８）。例えば、受信可能ＧＰＳ衛星より受信した測位情報についてＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）に基く分析を行い、分析結果に応じてＧＰＳ衛星を選択する。そして、ＧＰＳ衛星選択部２３は、記憶領域に記憶した内容のうち選択したＧＰＳ衛星に関する情報を選択結果記憶部２４に書き出し（ステップＳ７９）、処理を終了する。
【００２５】
図８は、ＧＰＳ衛星選択部２３が選択結果記憶部２４に対して書き出した情報の例であり、図８では、選択されたＧＰＳ衛星としてＮｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７の衛星番号が示され、また、それぞれのＧＰＳ衛星についての受信周波数Ｆが示されている。
【００２６】
以上のようにして測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星が選択された後、ＧＰＳ衛星受信部２１は選択結果記憶部２４に記憶された受信周波数にて測位情報を受信し、また測位演算部２５は選択結果記憶部２４に記憶された衛星番号に対応するＣ／Ａコードにて逆拡散を行い、測位を行う。
【００２７】
このように、本実施の形態に係る測位システムでは、地上局装置が対象領域で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星を介して対象領域内の移動端末装置に通知するため、移動端末装置では、従来３２機のすべてのＧＰＳ衛星について行っていたＧＰＳ衛星の捕捉処理を受信可能ＧＰＳ衛星についてのみ行えばよく、既存のシステムに比べ受信可能ＧＰＳ衛星の捕捉にかかる時間を大幅に短くすることができ、コールドスタート時の処理を高速化、効率化することができる。
また、本実施の形態に係る測位システムでは、準天頂衛星よりＧＰＳ衛星情報を配信することとしているので、対象領域内の移動端末装置は周囲の建物等の影響を受けることなく確実にＧＰＳ衛星情報を受信することができ、移動端末装置におけるコールドスタート時の処理の高速化、効率化を確実にすることができる。
【００２８】
実施の形態２．
本実施の形態における測位システムでは、地上局装置から準天頂衛星に向かって送信されるＧＰＳ衛星情報に受信可能ＧＰＳ衛星ごとに受信周波数を含め、準天頂衛星から受信可能ＧＰＳ衛星ごとの受信周波数が示されたＧＰＳ衛星情報を配信することによって、移動端末装置のコールドスタート時の処理をより高速、効率的に行う。
【００２９】
本実施の形態において、測位システムの全体構成は図１に示したものと同様である。また、地上局装置１の構成は図２に示したものと同様であり、移動端末装置２０の構成は図３に示したものと同様である。
【００３０】
次に、地上局装置１の動作を図９を参照して説明する。
図９において、ステップＳ９１〜ステップＳ９３までは図４のステップＳ４１〜ステップＳ４３と同じであり、説明を省略する。
次に、ステップＳ９４において、コード相関がとれたＣ／Ａコードに対応するＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として記憶するとともに、現在の受信周波数Ｆを併せて記憶する。
その後のステップＳ９５、ステップＳ９６は図４のステップＳ４５、ステップＳ４６と同じであり、受信周波数ＦとしてＦ０±Δｆ×ｎ（Δｆ＝４ｋＨｚ、ｎ＝０〜８）の１７通りのすべての周波数を試したか否かを判断し、すべての周波数を試していれば処理を終了し、すべての周波数を試していなければ受信周波数Ｆを次の周波数にセットし（ステップＳ４６）、Ｆ０±Δｆ×ｎの１７通りのすべての周波数を試すまでステップＳ９２以降の処理を繰り返す。
【００３１】
このようにして、地上局装置１では、受信周波数を調整しながら地上局装置１で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星すべてを特定し、特定したＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星としてＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶し、更に受信可能ＧＰＳ衛星から測位情報を受信する際の受信周波数も記憶する。
図１０は、図１に示した例において、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶されたＧＰＳ衛星情報の例を示す。図１０では、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９の５機のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星とするとともに、それぞれの受信可能ＧＰＳ衛星についての受信周波数が示されている。
そして、準天頂衛星送信部１５が、図１０に示すようなＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星に向けて送信する。
なお、図１０では、ＧＰＳ衛星情報の項目内容として、衛星番号ｉ、Ｃ／Ａコード、捕捉結果及び受信周波数Ｆが含まれているが、Ｃ／Ａコードを省略したものであってもよい。また、受信可能ＧＰＳ衛星の衛星番号（１、３、４、７、９）と受信周波数のみを表示するものであってもよいし、また、受信可能ＧＰＳ衛星のＣ／Ａコード（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ９）と受信周波数のみを表示するものであってもよい。
【００３２】
次に、準天頂衛星４では、図６に示したフローチャートに従って、地上局装置１より送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報を対象領域に向けてブロードキャスト配信する。
【００３３】
次に、移動端末装置２０の動作を図１１を参照して説明する。
まず、ステップＳ１１０１で、準天頂衛星受信部２２が準天頂衛星４より配信されたＧＰＳ衛星情報を受信する。
次に、ステップＳ１１０２において、ＧＰＳ衛星受信部２１がＧＰＳ衛星情報に示された受信周波数で測位情報を受信するとともに、ＧＰＳ衛星選択部２３がＧＰＳ衛星情報に示されたＣ／Ａコードで逆拡散を行う。例えば、図１０の例では、Ｆ０、Ｆ０＋（Δｆ×５）、Ｆ０＋（Δｆ×８）、Ｆ０−（Δｆ×４）の５つの周波数をセットすれば足り、また、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７の５つのＣ／Ａコードにて逆拡散すれば足りる。このため、１７通りの周波数、３２個のＣ／Ａコードを試さなければならない従来技術に比べて処理を高速化できる。
次に、ステップＳ１１０３で、ＧＰＳ衛星選択部２３は受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を例えば４機選択し、ＧＰＳ衛星情報のうち選択したＧＰＳ衛星に関する情報（衛星番号、受信周波数）を選択結果記憶部２４に書き出し（ステップＳ１１０４）、処理を終了する。
【００３４】
以上のようにして測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星が選択された後、ＧＰＳ衛星受信部２１は選択結果記憶部２４に記憶された受信周波数にて測位情報を受信し、また測位演算部２５は選択結果記憶部２４に記憶された衛星番号に対応するＣ／Ａコードにて逆拡散を行い、測位を行う。
【００３５】
このように、本実施の形態に係る測位システムでは、地上局装置が対象領域で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定するとともに、それぞれの受信可能ＧＰＳ衛星についての受信周波数を特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星及び受信周波数を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星を介して対象領域内の移動端末装置に通知するため、移動端末装置では、受信周波数の調節を行わずに適切な受信周波数で測位情報を受信することができ、コールドスタート時の処理を高速化、効率化することができる。
【００３６】
実施の形態３．
本実施の形態では、ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）技術を応用した測位システムについて説明する。
まず、ＤＧＰＳについて説明する。
ＤＧＰＳは、予め位置が分かった定点にある基準局でのＧＰＳ測位の結果と実際の位置との差についての情報をＧＰＳ測位を実施する場所に伝送することにより、ＧＰＳ測位の誤差要因のうち「衛星」、「測位信号伝搬路」に起因するものを除去するものであり、基準局からの測定場所との距離のｐｐｍオーダが得られる。例えば、カーナビゲーションシステムでは、日本全国７ヶ所に基準局を配置し、基準局からの差分情報を地上波ＦＭ放送で基準局から３００ｋｍの地域に同時送信することにより、最低５ｍ程度の測位精度で運用されている。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る測位システムについて説明する。
図１２は、本実施の形態に係る測位システムの全体構成を示す図である。
図１２において、１〜４及び２０は図１と同様であり、５ａ〜５ｃはＧＰＳ衛星からの測位情報に対する補正情報を生成し、地上局装置１に送信する電子基準局装置である。
各電子基準局装置５ａ〜５ｃは、自身の絶対位置が予め分かっており、それぞれの電子基準局装置で受信可能なＧＰＳ衛星から受信した測位情報による測位結果と自身の絶対位置との誤差を求め、この誤差を表示する補正情報を生成し、地上局装置１に送信する。
電子基準局装置の例として、国土地理院が所有する「電子基準点」が考えられる。この電子基準点は全国に９４７ヶ所（２０００年４月現在）あり、全国に配置される電子基準点は、例えば、隣接する複数の電子基準点で取り囲む範囲を１つのメッシュとして全国を電子基準点で網羅する。全国に配置される電子基準点のうちの約１００ヶ所を使用することにより６０ｋｍ２（＝√（３６万ｋｍ２）／１００）の基準点網を構成することが考えられる。電子基準点測位情報は民間開放により利用可能である。
なお、電子基準局装置５ａ〜５ｃと地上局装置１との間の集信回線は、電子基準局装置の設置場所の条件により、公衆回線、専用回線（有線）、地上波無線、インターネット及び衛星回線など可能な通信手段を使用する。図１２では、一例として、地上波無線としている。
【００３８】
本実施の形態に係る測位システムの動作を図１２に従って説明する。
ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅは、それぞれ測位情報を配信している。
ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅから配信された測位情報が地上局装置１に到達すると、地上局装置１は到達した測位情報を受信し、受信した測位情報の配信元のＧＰＳ衛星を特定する（図１２では５機のＧＰＳ衛星を特定する）。地上局装置１では、特定したＧＰＳ衛星については対象領域にて測位情報の受信が可能と判断し、特定したＧＰＳ衛星を対象領域で測位情報の受信が可能な受信可能ＧＰＳ衛星と認定する。
また、ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅから配信された測位情報が電子基準局装置５ａ〜５ｃに到達すると、各電子基準局装置５ａ〜５ｃは到達した測位情報を受信し、受信した測位情報により測位を行う。そして、測位結果と自身の絶対位置との誤差を測定する。この誤差は、電離層、大気の揺らぎの影響で生じる誤差であり、各電子基準局装置５ａ〜５ｃは、それぞれの電子基準局装置における誤差を表示する補正情報を生成し、地上局装置１に補正情報を送信する。
地上局装置１では、電子基準局装置５ａ〜５ｃより送信された補正情報を受信し、各電子基準局装置からの補正情報をＧＰＳ衛星情報に含ませ、ＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に送信する。これは、地上局装置１が、電子基準局装置ごとの「点」の補正情報を集め、これら「点」の補正情報を統合して空間的な広がりをもつ補正情報に展開していることを意味する。そして、準天頂衛星４を経由して配信することで、空間的広がりを持つ補正情報を対象領域に配信することができる。
また、地上局装置１では、補正情報が特定のユーザのみが受信できるようにユーザ識別（限定受信）コードを補正情報に付与するようにしてもよい。
【００３９】
このようにして生成されたＧＰＳ衛星情報は地上局装置１から準天頂衛星４に送信され、準天頂衛星４では、ＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報を対象領域に向けて配信する。
準天頂衛星からのブロードキャスト配信時のフォーマット、プロトコルについては既存システムのものとの共用性を考えつつ、最適なものを選択する。
【００４０】
対象領域にいる移動体２の移動端末装置２０では、コールドスタート時に準天頂衛星４から配信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、実施の形態１で示したのと同様の処理を行い、受信したＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星（５機）の中から測位情報を受信すべき少なくとも４機のＧＰＳ衛星を選択する。そして、実際に測位を行うときは、選択したＧＰＳ衛星から受信した測位情報とＧＰＳ衛星情報に示された補正情報を用いて測位を行う。
【００４１】
また、地上局装置１から準天頂衛星４に送信されるＧＰＳ衛星情報に、実施の形態２と同様に、受信可能ＧＰＳ衛星ごとの受信周波数を含ませてもよい。
【００４２】
このように、本実施の形態に係る測位システムでは、地上局装置が対象領域で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定するとともに、補正情報を電子基準局装置より受信し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星及び補正情報を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星を介して対象領域内の移動端末装置に通知するため、移動端末装置では、コールドスタート時の処理の高速化、効率化が可能となるとともに、ＧＰＳ衛星情報に示された補正情報を用いることにより、高精度の測位が可能となる。
【００４３】
また、準天頂衛星にＧＰＳ測位補完（ディファレンシャル測位）のための放送機能を持たせることにより、空間的な広がりを持つ補正情報を全国に配信することができるため、全国均一でのサービスを提供することが可能となり、従来の全国各地での放送に比べ、経済性の高い測位サービスが可能となる。
【００４４】
実施の形態４．
本実施の形態では、準天頂衛星をＧＰＳ衛星として用いることにより高精度な測位を可能とする測位システムについて説明する。
【００４５】
ＧＰＳ測位の基本は最低４機のＧＰＳ衛星から測位情報を受信し、時刻と３次元的な位置を計測するものであるが、現状のＧＰＳ衛星の軌道条件からでは、都市部ではビルや街路樹など、また山間部では山陰により、衛星見通しの仰角に制限を受け、高い仰角にＧＰＳ衛星がないと測位ができない。例えば、東京（北緯３５度）付近では４機のＧＰＳ衛星が連続して見える時間率は、仰角３０度で７５％、仰角４０度で２０％に低下する。言い換えれば、建物や樹木に囲まれた場所では、ＧＰＳによる測位ができないことを意味する。
【００４６】
このため、本実施の形態では、準天頂衛星４より測位情報を配信させて、準天頂衛星４をＧＰＳ衛星として機能させる。地上局装置１では、準天頂衛星からの測位情報を受信し、準天頂衛星を受信可能ＧＰＳ衛星の一つとし、受信可能ＧＰＳ衛星として準天頂衛星４が含まれたＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に送信する。
移動端末装置２０では、準天頂衛星４よりこのＧＰＳ衛星情報を受信し、準天頂衛星を４機のＧＰＳ衛星のうちの１機として選択し、準天頂衛星からの測位情報を受信するようにする。
【００４７】
準天頂衛星は，その軌道位置から地上からの仰角が高く、ＧＰＳ衛星の代替として４機に補うことが可能で、前述の東京の場合でも、仰角４０度でも４機の衛星が連続して見える時間率を改善することが可能で、準天頂衛星による「ＧＰＳ測位」の時間率、場所率を向上させることができる。
【００４８】
実施の形態５．
本実施の形態では、実施の形態１〜４を拡張した測位システムについて説明する。
図１３は、本実施の形態に係る測位システムの構成例を示す図である。
図１３において、３はＧＰＳ衛星、４は準天頂衛星、６は、例えば、ＭＴＳＡＴ（Ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅｌｌｉｔｅ：運輸多目的衛星）である。
ＧＰＳ衛星３は、測位情報を配信する。準天頂衛星４と静止衛星の一例であるＭＴＳＡＴ６は、ＧＰＳ補完衛星でもあり、準天頂衛星４とＭＴＳＡＴ６はそれぞれ測位情報を配信することができる。ここでは、ＭＴＳＡＴ６を用いているが静止衛星の一例として用いたものであり、他の静止衛星であっても構わない。
また、図１３では、、陸上移動体（例えば、自動車）、海上移動体（例えば、船舶）、飛行体（例えば、飛行機）を示しており、これらの移動体のそれぞれに対してＧＰＳ衛星情報の配信が可能である。
【００４９】
本実施の形態では、準天頂衛星４及びＭＴＳＡＴ６も測位情報を配信し、ＧＰＳ衛星として機能するため、ＧＰＳ衛星３のほかに準天頂衛星４及びＭＴＳＡＴ６も受信可能ＧＰＳ衛星とすることができる。そして、ＧＰＳ衛星３のほかに準天頂衛星４及びＭＴＳＡＴ６を受信可能ＧＰＳ衛星として表示するＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６から配信させることも可能である。実施の形態１〜４では、情報配信衛星として準天頂衛星４を利用する場合について説明したが、例えばＭＴＳＡＴ６も地上に対してＧＰＳ衛星情報を配信可能であるため、本実施の形態では、ＭＴＳＡＴ６も情報配信衛星として活用する。
【００５０】
移動体端末では、準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６より配信されたＧＰＳ衛星情報に基づき、例えば、１機の準天頂衛星４と３機のＧＰＳ衛星３との組み合わせ、１機の準天頂衛星４と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星４と、ＧＰＳ衛星３とＭＴＳＡＴ６とによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星４を含む４機の衛星群を選択し、これらの衛星から測位に必要な測位情報を得ることができる。また、４機に限らず４機より多くの衛星群により測位に必要な位置情報を得ても構わない。
【００５１】
また、実施の形態１〜４では、地上局装置１が受信可能ＧＰＳ衛星の特定及びＧＰＳ衛星情報の準天頂衛星への送信の両方を行っていたが、本実施の形態では、測位情報配信センター局を設け、この測位情報配信センター局が準天頂衛星への送信を行う。全国を複数のエリアに分け、それぞれのエリアを対象領域とする地上局装置（図示せず）を複数配置し、各地上局装置はそれぞれの対象領域での受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を測位情報配信センター局に出力し、測位情報配信センター局では各地上局装置からのＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６に送信する。移動端末装置は、準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６より配信されるＧＰＳ衛星情報のうち自装置のいるエリアに関するＧＰＳ衛星情報を受信する。このように、各地上局装置は測位情報配信センター局へＧＰＳ衛星情報を送信し、測位情報配信センター局が一括してＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星へ送信するため、本実施の形態における地上局装置は、図２の準天頂衛星送信部１５の代わりに、測位情報配信センター局へＧＰＳ衛星情報を送信するセンター局送信部を備える構成となる（図示は省略）。
また、地上では、全国に電子基準点（電子基準局装置）を配置する。全国に配置される電子基準点は、例えば、隣接する複数の電子基準点で取り囲む範囲を１つのメッシュとして全国を電子基準点網で網羅する。全国を電子基準点網で網羅するため、メッシュ内のある位置においても補正精度を向上させることができる。電子基準点のそれぞれは、上記４機以上の衛星群より測位に必要な測位情報を得る。そして、自己の有する基準位置と上記４機以上の衛星群より得た測位情報による位置との誤差等の補正情報（例えば、ディファレンス測位補正情報）をそのエリアの地上局装置に出力する。地上局装置１では、実施の形態４で示したように、電子基準点より補正情報を入力し、入力した補正情報を収集、統合してＧＰＳ衛星情報に反映させ、補正情報が含まれたＧＰＳ衛星情報を測位情報配信センター局に出力し、測位情報配信センターでは各地上局装置からのＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６に送信する。
また、電子基準点のそれぞれは、補正情報（例えば、ディファレンス測位補正情報）を測位情報配信センター局に直接出力してもよい。この場合は、測位情報配信センター局は補正情報を入力し、入力した補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６に収集統合情報を送信する。準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６は、測位情報配信センター局より送信された収集統合情報に基づき、高精度測位情報を放送するようにしてもよい。高精度測位情報とは、ディファレンス測位補正情報、インテグリティデータ等を有する測位情報である。
【００５２】
ユーザは、遮蔽が少ない高仰角である準天頂衛星４を少なくとも用いることで、山影等に位置することによる遮蔽や建物等の障害物による遮蔽を極力回避し、遮蔽を回避することにより測位可能時間を改善することができる。また、ユーザは、少なくとも準天頂衛星４を含む４機以上の衛星群と地上に配置された測位情報配信センター局及び全国に配置される電子基準点とを有するシステムにより補正された高精度測位情報を得ることにより、高精度の位置情報を得ることができる。このように、ユーザは、準天頂衛星４を用いることにより、高精度の位置情報、例えば、地上において、２５ｃｍの誤差範囲の精度で位置情報を得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、移動端末装置は、従来すべてのＧＰＳ衛星について行っていたコールドスタート時のＧＰＳ衛星の捕捉処理を受信可能ＧＰＳ衛星についてのみ行えばよく、移動端末装置のコールドスタート時の処理を高速化、効率化することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、情報配信衛星として準天頂衛星を用いた場合には、移動端末装置はＧＰＳ衛星情報を確実に受信することができ、移動端末装置におけるコールドスタート時の処理の高速化、効率化を確実にすることができる。
【００５５】
また、本発明によれば、ＧＰＳ衛星情報に受信可能ＧＰＳ衛星ごとの受信周波数を含めることにより、移動端末装置では、受信周波数の調節を行わずに適切な受信周波数で測位情報を受信することができ、これにより、コールドスタート時の処理を高速化、効率化することができる。
【００５６】
また、本発明によれば、ＧＰＳ衛星情報に補正情報を含めることにより、移動端末装置では、コールドスタート時の処理の高速化、効率化が図れるとともに、ＧＰＳ衛星情報に示された補正情報を用いて高精度の測位を行うことができる。
【００５７】
また、本発明によれば、ＧＰＳ衛星として機能する準天頂衛星を情報配信衛星として用いた場合には、移動端末装置は建物等の影響を受けることなく高精度の測位を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１〜３に係る測位システムの全体構成例を示す図。
【図２】地上局装置の構成例を示す図。
【図３】移動端末装置の構成例を示す図。
【図４】地上局装置の処理の例を示すフローチャート図。
【図５】ＧＰＳ衛星情報の例を示す図。
【図６】準天頂衛星の処理の例を示すフローチャート図。
【図７】移動端末装置の処理の例を示すフローチャート図。
【図８】ＧＰＳ衛星の選択結果の例を示す図。
【図９】地上局装置の処理の例を示すフローチャート図。
【図１０】ＧＰＳ衛星情報の例を示す図。
【図１１】移動端末装置の処理の例を示すフローチャート図。
【図１２】実施の形態４に係る測位システムの全体構成例を示す図。
【図１３】実施の形態５に係る測位システムの全体構成例を示す図。
【図１４】準天頂衛星の軌跡を説明する図。
【図１５】準天頂衛星の軌跡を説明する図。
【符号の説明】
１ 地上局装置、２ 移動体、３ ＧＰＳ衛星、４ 準天頂衛星、５ 電子基準局装置、６ ＭＴＳＡＴ、１１ ＧＰＳ衛星受信部、１２ 受信可能ＧＰＳ衛星特定部、１３ Ｃ／Ａコード記憶部、１４ ＧＰＳ衛星情報記憶部、１５ 準天頂衛星送信部、２０ 移動端末装置、２１ ＧＰＳ衛星受信部、２２ 準天頂衛星受信部、２３ ＧＰＳ衛星選択部、２４ 選択結果記憶部、２５ 測位演算部、２６ Ｃ／Ａコード記憶部、２００ 準天頂衛星。
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動端末装置がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ ＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星からの測位情報を用いて測位を開始する際（コールドスタート時）に、測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択する処理を高速化、効率化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーナビゲーションシステム等において移動端末装置がＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う場合には、測位に先立ち、複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を検出し、検出したＧＰＳ衛星の中から測位に適した少なくとも４機のＧＰＳ衛星を測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星として選択していた。
【０００３】
現在、地球軌道上を航行しているＧＰＳ衛星は３２機存在しており、各ＧＰＳ衛星は、すべてのＧＰＳ衛星に共通する搬送波周波数Ｆ０＝１５７５．４２ＭＨｚを使用し、Ｃ／Ａ（Ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードと呼ばれるＧＰＳ衛星ごとに固有の拡散符号でスペクトラム拡散変調を行って信号を配信している。各ＧＰＳ衛星から発信された際の信号の周波数はＦ０＝１５７５．４２ＭＨｚであるが、ＧＰＳ衛星は移動しているためドップラー効果が生じ、移動端末装置に到達する際には信号の周波数はＦ０＝１５７５．４２ＭＨｚから変化している場合が多い。
このため、ＧＰＳ衛星の選択処理（コールドスタート時）では、移動端末装置は、Ｆ０±Δｆ×ｎ（Δｆ＝４ｋＨｚ、ｎ＝０〜８）の範囲内で受信周波数を調整してＧＰＳ衛星から配信された信号を受信する。また、移動端末装置では、復調した信号がどのＧＰＳ衛星から配信されたものなのかが分からないため、復調した信号に対して３２機のＧＰＳ衛星のそれぞれのＣ／Ａコードを順次割当てて逆拡散を行い、逆拡散の結果より配信元のＧＰＳ衛星を特定する。
受信した信号についてこれらの処理を繰り返すことにより、移動端末装置は３２機のＧＰＳ衛星の中から測位情報の受信が可能なＧＰＳ衛星を検出し、検出したＧＰＳ衛星の中から測位に適している少なくとも４機のＧＰＳ衛星を選択する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来では、移動端末装置は３２個のＣ／Ａコードのそれぞれについて逆拡散を行う必要があるため、３２機のＧＰＳ衛星の中から測位情報が受信可能なＧＰＳ衛星を検出するのに長時間を要し、このため、測位に用いる４機のＧＰＳ衛星を選択するまでに長時間を要することになっていた。
そこで、本発明では、移動端末装置においてＧＰＳ衛星を選択する際の選択処理を高速化、効率化することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る地上局装置は、
所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る地上局装置は、
所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定するとともに、前記対象領域において受信可能ＧＰＳ衛星から測位情報を受信する際の受信周波数を受信可能ＧＰＳ衛星ごとに特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星及び受信周波数を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る地上局装置は、
所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から配信される測位情報に対する補正情報を生成し送信する少なくとも一つ以上の電子基準局装置から補正情報を受信可能であり、
複数のＧＰＳ衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を少なくとも一つ以上の電子基準局装置から受信し、受信可能ＧＰＳ衛星を示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る地上局装置は、
所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行うとともに、測位情報を配信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星としても機能する情報配信衛星に対する送信が可能であり、
前記情報配信衛星及び複数のＧＰＳ衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数の衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る移動端末装置は、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星より測位情報を受信することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る移動端末装置は、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星から測位情報を受信する際の受信周波数を受信可能ＧＰＳ衛星ごとに示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信周波数のうち選択したＧＰＳ衛星に対応する受信周波数で選択したＧＰＳ衛星からの測位情報を受信することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る移動端末装置は、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信し、受信した測位情報と受信した測位情報に対する補正情報とを用いて測位を行う移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星から受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星より測位情報を受信し、受信した測位情報と前記ＧＰＳ情報に示された補正情報とを用いて測位を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る移動端末装置は、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信するとともにＧＰＳ衛星としても機能する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星及び前記情報配信衛星の中から測位情報を受信すべき衛星を選択し、選択した衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星及び前記情報配信衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数の衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべき衛星を選択し、選択した衛星より測位情報を受信することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る測位システムの全体構成例を示す図である。
図において、１は所定の地点に配置され、ＧＰＳ衛星からの測位情報を受信できる地上局装置である。地上局装置１は、自装置の周囲の所定の領域を対象領域とし、対象領域にて測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を検出し、検出結果を示すＧＰＳ衛星情報を送信する。
２は、地上局装置１の対象領域内に存在する移動体であり、ＧＰＳ衛星からの測位情報の受信及び準天頂衛星４からのＧＰＳ衛星情報の受信が可能な移動端末装置２０を備えている。また、移動端末装置２０は、コールドスタート時に３２機のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星より測位情報を受信して測位を行う。
３ａ〜３ｅは、測位情報を配信するＧＰＳ衛星であり、図１では、３２機のＧＰＳ衛星のうちＮｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９の５機のＧＰＳ衛星が地上局装置１及び移動端末装置２０で捕捉可能となっている。
４は、地上局装置１から送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、対象領域に向けてＧＰＳ衛星情報をブロードキャスト配信する準天頂衛星である。なお、準天頂衛星４は情報配信衛星の例に相当する。
【００１４】
図１に従って、本実施の形態に係る測位システムの動作を概説する。
ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅは、それぞれ測位情報を配信している。
ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅから配信された測位情報が地上局装置１に到達すると、地上局装置１は到達した測位情報を受信し、受信した測位情報の配信元のＧＰＳ衛星を特定する（図１では５機のＧＰＳ衛星を特定する）。地上局装置１では、特定したＧＰＳ衛星からの測位情報は対象領域での受信が可能と判断し、特定したＧＰＳ衛星を対象領域で測位情報の受信が可能な受信可能ＧＰＳ衛星と認定し、受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に送信する。
準天頂衛星４では、地上局装置１より送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報を対象領域に向けて配信する。
対象領域にいる移動体２の移動端末装置２０では、コールドスタート時に準天頂衛星４から配信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星（５機）の中から測位情報を受信すべき少なくとも４機のＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う。
【００１５】
ここで、準天頂衛星について説明する。
図１４は、準天頂衛星の軌跡を説明する図であり、図１４において、２００は、準天頂衛星である。
準天頂衛星２００は、赤道面から約４５度の傾斜角になるように地球の自転に合わせて１日に１周回している。なお、赤道面からの傾斜角は、設計により任意に設定してもよい。また、準天頂衛星２００は、昇交点赤経（赤道面との交点）において１２０度ずつ離れるように３機が配置されている。
図１５は、地表面上に投影される準天頂衛星軌道の軌跡を説明する図である。図１５においては、地上を固定して考えた場合に、図１４における準天頂衛星２００の軌跡を示している。図１５に示すように、準天頂衛星２００は、赤道上を交点とする「８の字」を描くように周回している。３機の準天頂衛星２００は、軌道面を異にするが８時間ずつ交代するように、切れ目なく日本上空に位置している。また、地域を日本で考えた場合、仰角が６０度以上の準天頂衛星２００が常に存在することになる。切れ目なく日本上空に位置しているため、仰角が６０度以上の準天頂衛星２００が常に存在し、受信者が地上で準天頂衛星２００から電波を受ける際、ビルの谷間でも電波を遮られることが少ない。
【００１６】
次に、図２を参照して地上局装置１の内部構成例を説明する。
図２において、１１はＧＰＳ衛星より測位情報を受信するＧＰＳ衛星受信部である。
１２はＧＰＳ衛星受信部１１で受信された測位情報の配信元のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定する受信可能ＧＰＳ衛星特定部である。
１３は受信可能ＧＰＳ衛星特定部１２が受信可能ＧＰＳ衛星を特定する際に用いるＣ／Ａコードを記憶しているＣ／Ａコード記憶部である。Ｃ／Ａコードは、各ＧＰＳ衛星に固有の拡散符号であり、特定のＧＰＳ衛星から配信された測位情報はそのＧＰＳ衛星固有のＣ／Ａコードで逆拡散することにより抽出することができる。なお、本明細書では、便宜上、ＧＰＳ衛星Ｎｏ．１のＣ／ＡコードはＣ１、ＧＰＳ衛星Ｎｏ．２のＣ／ＡコードはＣ２…ＧＰＳ衛星Ｎｏ．３２のＣ／ＡコードはＣ３２と表記する。
１４は受信可能ＧＰＳ衛星特定部１２により特定された受信可能ＧＰＳ衛星に関する情報（例えば、受信可能ＧＰＳ衛星の衛星番号やＣ／Ａコード等）を記憶するＧＰＳ衛星情報記憶部である。なお、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶されている内容がＧＰＳ衛星情報となる。
１５は、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶されたＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に対して送信する準天頂衛星送信部である。
【００１７】
地上局装置１は、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ、半導体メモリ等や磁気ディスク等の記録手段、及び通信手段を有する計算機により実現することができる。記録手段には、地上局装置１に含まれる１１〜１４の構成要素の機能を実現するプログラムが記録されており、ＣＰＵがこれらのプログラムを読み込むことにより地上局装置１の動作を制御し、各構成要素の機能を実現することができる。
なお、これらのプログラムを計算機で読みとり可能な記録媒体に記録することも可能である。更には、これらのプログラムを通信網を介して地上局装置に送信し、送信したプログラムを地上局装置で受信してインストールするようにしてもよい。
【００１８】
次に、図３を参照して移動端末装置２０の内部構成例を説明する。
図３において、２１はＧＰＳ衛星からの測位情報を受信するＧＰＳ衛星受信部である。
２２は準天頂衛星から配信されるＧＰＳ衛星情報を受信する準天頂衛星受信部である。
２３は準天頂衛星受信部２２より受信されたＧＰＳ衛星情報に基づき受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星（例えば、４機）を選択するＧＰＳ衛星選択部である。
２４はＧＰＳ衛星選択部２３により選択されたＧＰＳ衛星の衛星番号、受信周波数等を記憶する選択結果記憶部である。
２５はＧＰＳ衛星選択部２３により選択されたＧＰＳ衛星からの測位情報を用いて測位を行う測位演算部である。
２６はＧＰＳ衛星選択部２３及び測位演算部２５で使用されるＣ／Ａコードを３２機のＧＰＳ衛星のすべてについて記憶しているＣ／Ａコード記憶部である。
【００１９】
移動端末装置２０は、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ、半導体メモリ等や磁気ディスク等の記録手段、及び通信手段を有する計算機により実現することができる。記録手段には、移動端末装置２０に含まれる２１〜２６の構成要素の機能を実現するプログラムが記録されており、ＣＰＵがこれらのプログラムを読み込むことにより移動端末装置２０の動作を制御し、各構成要素の機能を実現することができる。
なお、これらのプログラムを計算機で読みとり可能な記録媒体に記録することも可能である。更には、これらのプログラムを通信網を介して移動端末装置に送信し、送信したプログラムを移動端末装置で受信してインストールするようにしてもよい。
【００２０】
次に、動作について説明する。
図４は、地上局装置１における動作を示すフローチャート図である。
まず、ステップＳ４１において、ＧＰＳ衛星受信部１１が受信周波数Ｆを搬送波周波数Ｆ０（＝１５７５．４２ＭＨｚ）にセットする。
そして、この受信周波数で復調できたか否かを判断し（ステップＳ４２）、復調できた場合にはＳ４３に進み、復調できなかった場合には、現在の受信周波数で受信できる測位情報が存在しないためステップＳ４５に進む。
ステップＳ４３では、受信可能ＧＰＳ衛星特定部１２が復調された信号に対してＣ／ＡコードＣ１〜Ｃ３２を順に適用し、それぞれのＣ／Ａコードにて逆拡散を行う。
次に、ステップＳ４４で、受信可能ＧＰＳ衛星特定部１２はコード相関がとれたＣ／Ａコードに対応するＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星とし、ＧＰＳ衛星情報記憶部１３に書き込みを行い、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶させる。例えば、Ｃ／ＡコードＣ１でコード相関がとれた場合には、コードＣ１に対応する衛星番号Ｎｏ．１のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星とする。
次に、ステップＳ４５で、ＧＰＳ衛星受信部１１が受信周波数ＦとしてＦ０±Δｆ×ｎ（Δｆ＝４ｋＨｚ、ｎ＝０〜８）の１７通りのすべての周波数を試したか否かを判断し、すべての周波数を試していれば処理を終了し、すべての周波数を試していなければ受信周波数Ｆを次の周波数にセットし（ステップＳ４６）、Ｆ０±Δｆ×ｎの１７通りのすべての周波数を試すまでステップＳ４２以降の処理を繰り返す。
【００２１】
このようにして、地上局装置１では、受信周波数を調整しながら地上局装置１で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星すべてを特定し、特定したＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星としてＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶する。
図５は、図１に示した例において、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶されたＧＰＳ衛星情報の例を示す。図１の例では、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９の５機のＧＰＳ衛星からの測位情報が受信可能となっており、図５のＧＰＳ衛星情報においてもこれら５機のＧＰＳ衛星が受信可能ＧＰＳ衛星として把握されている。
そして、準天頂衛星送信部１５が、図５に示すようなＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に向けて送信する。
なお、図５では、ＧＰＳ衛星情報の項目内容として、衛星番号ｉ、Ｃ／Ａコード、捕捉結果が含まれているが、Ｃ／Ａコードを省略したものであってもよい。また、図５では、衛星番号ｉのそれぞれに対して捕捉結果を表示しているが、受信可能ＧＰＳ衛星の衛星番号（１、３、４、７、９）のみを表示するものであってもよいし、また、受信可能ＧＰＳ衛星のＣ／Ａコード（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ９）のみを表示するものであってもよい。
【００２２】
次に、準天頂衛星４の動作を図６を参照して説明する。
まず、ステップＳ６１で、地上局装置１より送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、ステップＳ６２で、受信したＧＰＳ衛星情報をメモリに記憶する。
そして、ステップＳ６３において、メモリに記憶したＧＰＳ衛星情報を対象領域に向けてブロードキャスト配信する。
準天頂衛星からのブロードキャスト配信時のフォーマット、プロトコルについては既存システムのものとの共用性を考えつつ、最適なものを選択する。
【００２３】
前述の通り、準天頂衛星４は仰角が６０度以上の位置に常に存在し、対象領域内の移動体２の移動端末装置２０が準天頂衛星４からの電波を受ける際、ビルの谷間でも電波を遮られることが少なく、常にＧＰＳ衛星情報を受信することができる。
【００２４】
次に、移動端末装置２０のコールドスタート時の動作を図７に沿って説明する。
まず、ステップＳ７１において、準天頂衛星受信部２２が準天頂衛星４より配信されたＧＰＳ衛星情報を受信する。
次に、ステップＳ７２において、ＧＰＳ衛星受信部２１が受信周波数Ｆを搬送波周波数Ｆ０（＝１５７５．４２ＭＨｚ）にセットする。
そして、この受信周波数で復調できたか否かを判断し（ステップＳ７３）、復調できた場合にはＳ７４に進み、復調できなかった場合には、現在の受信周波数で受信できる測位情報が存在しないためステップＳ７６に進む。
ステップＳ７４では、ＧＰＳ衛星選択部２３が、復調された信号に対してＧＰＳ衛星情報で通知されている受信可能ＧＰＳ衛星のＣ／Ａコードを順に適用し、それぞれのＣ／Ａコードにて逆拡散を行う。例えば、図５に示すＧＰＳ衛星情報では、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９の５機のＧＰＳ衛星が受信可能ＧＰＳ衛星として示されているので、これら５機のＧＰＳ衛星のＣ／ＡコードであるＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ９の５つのＣ／Ａコードで逆拡散すれば足り、３２機のＧＰＳ衛星のＣ／Ａコードすべてについて試す必要がない。次に、ステップＳ７５で、ＧＰＳ衛星選択部２３は、ＧＰＳ衛星選択部２３内の所定の記憶領域にコード相関がとれたＣ／Ａコードに対応するＧＰＳ衛星について現在の受信周波数Ｆを記憶する。例えば、受信周波数Ｆ＝Ｆ０（１５７５．４２ＭＨｚ）のときにコードＣ１でコード相関がとれた場合には、コードＣ１に対応する衛星番号Ｎｏ．１のＧＰＳ衛星について現在の受信周波数Ｆ０を記憶する。
次に、ステップＳ４６で、ＧＰＳ衛星受信部２１が受信周波数ＦとしてＦ０±Δｆ×ｎ（Δｆ＝４ｋＨｚ、ｎ＝０〜８）の１７通りのすべての周波数を試したか否かを判断し、すべての周波数を試していれば、受信可能ＧＰＳ衛星のすべてについて捕捉が完了した状態なのでステップＳ７８に進み、すべての周波数を試していなければ受信周波数Ｆを次の周波数にセットし（ステップＳ７７）、Ｆ０±Δｆ×ｎの１７通りのすべての周波数を試すまでステップＳ７３以降の処理を繰り返す。なお、以上の説明では、ＧＰＳ衛星受信部２１は、地上局装置１と同じきざみ（ここでは、Δｆ＝４ｋＨｚ）で受信周波数を調整して測位情報を受信することとしているが、より細かいきざみ（例えば、Δｆ＝１ｋＨｚ）で受信周波数を調整してもよい。
次に、ステップＳ７６でＹｅｓの場合は、受信可能ＧＰＳ衛星のすべてについて捕捉が完了した状態なので、ＧＰＳ衛星選択部２３は受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を例えば４機選択する（ステップＳ７８）。例えば、受信可能ＧＰＳ衛星より受信した測位情報についてＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）に基く分析を行い、分析結果に応じてＧＰＳ衛星を選択する。そして、ＧＰＳ衛星選択部２３は、記憶領域に記憶した内容のうち選択したＧＰＳ衛星に関する情報を選択結果記憶部２４に書き出し（ステップＳ７９）、処理を終了する。
【００２５】
図８は、ＧＰＳ衛星選択部２３が選択結果記憶部２４に対して書き出した情報の例であり、図８では、選択されたＧＰＳ衛星としてＮｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７の衛星番号が示され、また、それぞれのＧＰＳ衛星についての受信周波数Ｆが示されている。
【００２６】
以上のようにして測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星が選択された後、ＧＰＳ衛星受信部２１は選択結果記憶部２４に記憶された受信周波数にて測位情報を受信し、また測位演算部２５は選択結果記憶部２４に記憶された衛星番号に対応するＣ／Ａコードにて逆拡散を行い、測位を行う。
【００２７】
このように、本実施の形態に係る測位システムでは、地上局装置が対象領域で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星を介して対象領域内の移動端末装置に通知するため、移動端末装置では、従来３２機のすべてのＧＰＳ衛星について行っていたＧＰＳ衛星の捕捉処理を受信可能ＧＰＳ衛星についてのみ行えばよく、既存のシステムに比べ受信可能ＧＰＳ衛星の捕捉にかかる時間を大幅に短くすることができ、コールドスタート時の処理を高速化、効率化することができる。
また、本実施の形態に係る測位システムでは、準天頂衛星よりＧＰＳ衛星情報を配信することとしているので、対象領域内の移動端末装置は周囲の建物等の影響を受けることなく確実にＧＰＳ衛星情報を受信することができ、移動端末装置におけるコールドスタート時の処理の高速化、効率化を確実にすることができる。
【００２８】
実施の形態２．
本実施の形態における測位システムでは、地上局装置から準天頂衛星に向かって送信されるＧＰＳ衛星情報に受信可能ＧＰＳ衛星ごとに受信周波数を含め、準天頂衛星から受信可能ＧＰＳ衛星ごとの受信周波数が示されたＧＰＳ衛星情報を配信することによって、移動端末装置のコールドスタート時の処理をより高速、効率的に行う。
【００２９】
本実施の形態において、測位システムの全体構成は図１に示したものと同様である。また、地上局装置１の構成は図２に示したものと同様であり、移動端末装置２０の構成は図３に示したものと同様である。
【００３０】
次に、地上局装置１の動作を図９を参照して説明する。
図９において、ステップＳ９１〜ステップＳ９３までは図４のステップＳ４１〜ステップＳ４３と同じであり、説明を省略する。
次に、ステップＳ９４において、コード相関がとれたＣ／Ａコードに対応するＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として記憶するとともに、現在の受信周波数Ｆを併せて記憶する。
その後のステップＳ９５、ステップＳ９６は図４のステップＳ４５、ステップＳ４６と同じであり、受信周波数ＦとしてＦ０±Δｆ×ｎ（Δｆ＝４ｋＨｚ、ｎ＝０〜８）の１７通りのすべての周波数を試したか否かを判断し、すべての周波数を試していれば処理を終了し、すべての周波数を試していなければ受信周波数Ｆを次の周波数にセットし（ステップＳ４６）、Ｆ０±Δｆ×ｎの１７通りのすべての周波数を試すまでステップＳ９２以降の処理を繰り返す。
【００３１】
このようにして、地上局装置１では、受信周波数を調整しながら地上局装置１で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星すべてを特定し、特定したＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星としてＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶し、更に受信可能ＧＰＳ衛星から測位情報を受信する際の受信周波数も記憶する。
図１０は、図１に示した例において、ＧＰＳ衛星情報記憶部１４に記憶されたＧＰＳ衛星情報の例を示す。図１０では、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９の５機のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星とするとともに、それぞれの受信可能ＧＰＳ衛星についての受信周波数が示されている。
そして、準天頂衛星送信部１５が、図１０に示すようなＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星に向けて送信する。
なお、図１０では、ＧＰＳ衛星情報の項目内容として、衛星番号ｉ、Ｃ／Ａコード、捕捉結果及び受信周波数Ｆが含まれているが、Ｃ／Ａコードを省略したものであってもよい。また、受信可能ＧＰＳ衛星の衛星番号（１、３、４、７、９）と受信周波数のみを表示するものであってもよいし、また、受信可能ＧＰＳ衛星のＣ／Ａコード（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ９）と受信周波数のみを表示するものであってもよい。
【００３２】
次に、準天頂衛星４では、図６に示したフローチャートに従って、地上局装置１より送信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報を対象領域に向けてブロードキャスト配信する。
【００３３】
次に、移動端末装置２０の動作を図１１を参照して説明する。
まず、ステップＳ１１０１で、準天頂衛星受信部２２が準天頂衛星４より配信されたＧＰＳ衛星情報を受信する。
次に、ステップＳ１１０２において、ＧＰＳ衛星受信部２１がＧＰＳ衛星情報に示された受信周波数で測位情報を受信するとともに、ＧＰＳ衛星選択部２３がＧＰＳ衛星情報に示されたＣ／Ａコードで逆拡散を行う。例えば、図１０の例では、Ｆ０、Ｆ０＋（Δｆ×５）、Ｆ０＋（Δｆ×８）、Ｆ０−（Δｆ×４）の５つの周波数をセットすれば足り、また、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７の５つのＣ／Ａコードにて逆拡散すれば足りる。このため、１７通りの周波数、３２個のＣ／Ａコードを試さなければならない従来技術に比べて処理を高速化できる。
次に、ステップＳ１１０３で、ＧＰＳ衛星選択部２３は受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を例えば４機選択し、ＧＰＳ衛星情報のうち選択したＧＰＳ衛星に関する情報（衛星番号、受信周波数）を選択結果記憶部２４に書き出し（ステップＳ１１０４）、処理を終了する。
【００３４】
以上のようにして測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星が選択された後、ＧＰＳ衛星受信部２１は選択結果記憶部２４に記憶された受信周波数にて測位情報を受信し、また測位演算部２５は選択結果記憶部２４に記憶された衛星番号に対応するＣ／Ａコードにて逆拡散を行い、測位を行う。
【００３５】
このように、本実施の形態に係る測位システムでは、地上局装置が対象領域で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定するとともに、それぞれの受信可能ＧＰＳ衛星についての受信周波数を特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星及び受信周波数を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星を介して対象領域内の移動端末装置に通知するため、移動端末装置では、受信周波数の調節を行わずに適切な受信周波数で測位情報を受信することができ、コールドスタート時の処理を高速化、効率化することができる。
【００３６】
実施の形態３．
本実施の形態では、ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）技術を応用した測位システムについて説明する。
まず、ＤＧＰＳについて説明する。
ＤＧＰＳは、予め位置が分かった定点にある基準局でのＧＰＳ測位の結果と実際の位置との差についての情報をＧＰＳ測位を実施する場所に伝送することにより、ＧＰＳ測位の誤差要因のうち「衛星」、「測位信号伝搬路」に起因するものを除去するものであり、基準局からの測定場所との距離のｐｐｍオーダが得られる。例えば、カーナビゲーションシステムでは、日本全国７ヶ所に基準局を配置し、基準局からの差分情報を地上波ＦＭ放送で基準局から３００ｋｍの地域に同時送信することにより、最低５ｍ程度の測位精度で運用されている。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る測位システムについて説明する。
図１２は、本実施の形態に係る測位システムの全体構成を示す図である。
図１２において、１〜４及び２０は図１と同様であり、５ａ〜５ｃはＧＰＳ衛星からの測位情報に対する補正情報を生成し、地上局装置１に送信する電子基準局装置である。
各電子基準局装置５ａ〜５ｃは、自身の絶対位置が予め分かっており、それぞれの電子基準局装置で受信可能なＧＰＳ衛星から受信した測位情報による測位結果と自身の絶対位置との誤差を求め、この誤差を表示する補正情報を生成し、地上局装置１に送信する。
電子基準局装置の例として、国土地理院が所有する「電子基準点」が考えられる。この電子基準点は全国に９４７ヶ所（２０００年４月現在）あり、全国に配置される電子基準点は、例えば、隣接する複数の電子基準点で取り囲む範囲を１つのメッシュとして全国を電子基準点で網羅する。全国に配置される電子基準点のうちの約１００ヶ所を使用することにより６０ｋｍ２（＝√（３６万ｋｍ２）／１００）の基準点網を構成することが考えられる。電子基準点測位情報は民間開放により利用可能である。
なお、電子基準局装置５ａ〜５ｃと地上局装置１との間の集信回線は、電子基準局装置の設置場所の条件により、公衆回線、専用回線（有線）、地上波無線、インターネット及び衛星回線など可能な通信手段を使用する。図１２では、一例として、地上波無線としている。
【００３８】
本実施の形態に係る測位システムの動作を図１２に従って説明する。
ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅは、それぞれ測位情報を配信している。
ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅから配信された測位情報が地上局装置１に到達すると、地上局装置１は到達した測位情報を受信し、受信した測位情報の配信元のＧＰＳ衛星を特定する（図１２では５機のＧＰＳ衛星を特定する）。地上局装置１では、特定したＧＰＳ衛星については対象領域にて測位情報の受信が可能と判断し、特定したＧＰＳ衛星を対象領域で測位情報の受信が可能な受信可能ＧＰＳ衛星と認定する。
また、ＧＰＳ衛星３ａ〜３ｅから配信された測位情報が電子基準局装置５ａ〜５ｃに到達すると、各電子基準局装置５ａ〜５ｃは到達した測位情報を受信し、受信した測位情報により測位を行う。そして、測位結果と自身の絶対位置との誤差を測定する。この誤差は、電離層、大気の揺らぎの影響で生じる誤差であり、各電子基準局装置５ａ〜５ｃは、それぞれの電子基準局装置における誤差を表示する補正情報を生成し、地上局装置１に補正情報を送信する。
地上局装置１では、電子基準局装置５ａ〜５ｃより送信された補正情報を受信し、各電子基準局装置からの補正情報をＧＰＳ衛星情報に含ませ、ＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に送信する。これは、地上局装置１が、電子基準局装置ごとの「点」の補正情報を集め、これら「点」の補正情報を統合して空間的な広がりをもつ補正情報に展開していることを意味する。そして、準天頂衛星４を経由して配信することで、空間的広がりを持つ補正情報を対象領域に配信することができる。
また、地上局装置１では、補正情報が特定のユーザのみが受信できるようにユーザ識別（限定受信）コードを補正情報に付与するようにしてもよい。
【００３９】
このようにして生成されたＧＰＳ衛星情報は地上局装置１から準天頂衛星４に送信され、準天頂衛星４では、ＧＰＳ衛星情報を受信し、受信したＧＰＳ衛星情報を対象領域に向けて配信する。
準天頂衛星からのブロードキャスト配信時のフォーマット、プロトコルについては既存システムのものとの共用性を考えつつ、最適なものを選択する。
【００４０】
対象領域にいる移動体２の移動端末装置２０では、コールドスタート時に準天頂衛星４から配信されたＧＰＳ衛星情報を受信し、実施の形態１で示したのと同様の処理を行い、受信したＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星（５機）の中から測位情報を受信すべき少なくとも４機のＧＰＳ衛星を選択する。そして、実際に測位を行うときは、選択したＧＰＳ衛星から受信した測位情報とＧＰＳ衛星情報に示された補正情報を用いて測位を行う。
【００４１】
また、地上局装置１から準天頂衛星４に送信されるＧＰＳ衛星情報に、実施の形態２と同様に、受信可能ＧＰＳ衛星ごとの受信周波数を含ませてもよい。
【００４２】
このように、本実施の形態に係る測位システムでは、地上局装置が対象領域で測位情報が受信できるＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定するとともに、補正情報を電子基準局装置より受信し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星及び補正情報を示すＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星を介して対象領域内の移動端末装置に通知するため、移動端末装置では、コールドスタート時の処理の高速化、効率化が可能となるとともに、ＧＰＳ衛星情報に示された補正情報を用いることにより、高精度の測位が可能となる。
【００４３】
また、準天頂衛星にＧＰＳ測位補完（ディファレンシャル測位）のための放送機能を持たせることにより、空間的な広がりを持つ補正情報を全国に配信することができるため、全国均一でのサービスを提供することが可能となり、従来の全国各地での放送に比べ、経済性の高い測位サービスが可能となる。
【００４４】
実施の形態４．
本実施の形態では、準天頂衛星をＧＰＳ衛星として用いることにより高精度な測位を可能とする測位システムについて説明する。
【００４５】
ＧＰＳ測位の基本は最低４機のＧＰＳ衛星から測位情報を受信し、時刻と３次元的な位置を計測するものであるが、現状のＧＰＳ衛星の軌道条件からでは、都市部ではビルや街路樹など、また山間部では山陰により、衛星見通しの仰角に制限を受け、高い仰角にＧＰＳ衛星がないと測位ができない。例えば、東京（北緯３５度）付近では４機のＧＰＳ衛星が連続して見える時間率は、仰角３０度で７５％、仰角４０度で２０％に低下する。言い換えれば、建物や樹木に囲まれた場所では、ＧＰＳによる測位ができないことを意味する。
【００４６】
このため、本実施の形態では、準天頂衛星４より測位情報を配信させて、準天頂衛星４をＧＰＳ衛星として機能させる。地上局装置１では、準天頂衛星からの測位情報を受信し、準天頂衛星を受信可能ＧＰＳ衛星の一つとし、受信可能ＧＰＳ衛星として準天頂衛星４が含まれたＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４に送信する。
移動端末装置２０では、準天頂衛星４よりこのＧＰＳ衛星情報を受信し、準天頂衛星を４機のＧＰＳ衛星のうちの１機として選択し、準天頂衛星からの測位情報を受信するようにする。
【００４７】
準天頂衛星は，その軌道位置から地上からの仰角が高く、ＧＰＳ衛星の代替として４機に補うことが可能で、前述の東京の場合でも、仰角４０度でも４機の衛星が連続して見える時間率を改善することが可能で、準天頂衛星による「ＧＰＳ測位」の時間率、場所率を向上させることができる。
【００４８】
実施の形態５．
本実施の形態では、実施の形態１〜４を拡張した測位システムについて説明する。
図１３は、本実施の形態に係る測位システムの構成例を示す図である。
図１３において、３はＧＰＳ衛星、４は準天頂衛星、６は、例えば、ＭＴＳＡＴ（Ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔａｔｅｌｌｉｔｅ：運輸多目的衛星）である。
ＧＰＳ衛星３は、測位情報を配信する。準天頂衛星４と静止衛星の一例であるＭＴＳＡＴ６は、ＧＰＳ補完衛星でもあり、準天頂衛星４とＭＴＳＡＴ６はそれぞれ測位情報を配信することができる。ここでは、ＭＴＳＡＴ６を用いているが静止衛星の一例として用いたものであり、他の静止衛星であっても構わない。
また、図１３では、、陸上移動体（例えば、自動車）、海上移動体（例えば、船舶）、飛行体（例えば、飛行機）を示しており、これらの移動体のそれぞれに対してＧＰＳ衛星情報の配信が可能である。
【００４９】
本実施の形態では、準天頂衛星４及びＭＴＳＡＴ６も測位情報を配信し、ＧＰＳ衛星として機能するため、ＧＰＳ衛星３のほかに準天頂衛星４及びＭＴＳＡＴ６も受信可能ＧＰＳ衛星とすることができる。そして、ＧＰＳ衛星３のほかに準天頂衛星４及びＭＴＳＡＴ６を受信可能ＧＰＳ衛星として表示するＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６から配信させることも可能である。実施の形態１〜４では、情報配信衛星として準天頂衛星４を利用する場合について説明したが、例えばＭＴＳＡＴ６も地上に対してＧＰＳ衛星情報を配信可能であるため、本実施の形態では、ＭＴＳＡＴ６も情報配信衛星として活用する。
【００５０】
移動体端末では、準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６より配信されたＧＰＳ衛星情報に基づき、例えば、１機の準天頂衛星４と３機のＧＰＳ衛星３との組み合わせ、１機の準天頂衛星４と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星４と、ＧＰＳ衛星３とＭＴＳＡＴ６とによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星４を含む４機の衛星群を選択し、これらの衛星から測位に必要な測位情報を得ることができる。また、４機に限らず４機より多くの衛星群により測位に必要な位置情報を得ても構わない。
【００５１】
また、実施の形態１〜４では、地上局装置１が受信可能ＧＰＳ衛星の特定及びＧＰＳ衛星情報の準天頂衛星への送信の両方を行っていたが、本実施の形態では、測位情報配信センター局を設け、この測位情報配信センター局が準天頂衛星への送信を行う。全国を複数のエリアに分け、それぞれのエリアを対象領域とする地上局装置（図示せず）を複数配置し、各地上局装置はそれぞれの対象領域での受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を測位情報配信センター局に出力し、測位情報配信センター局では各地上局装置からのＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６に送信する。移動端末装置は、準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６より配信されるＧＰＳ衛星情報のうち自装置のいるエリアに関するＧＰＳ衛星情報を受信する。このように、各地上局装置は測位情報配信センター局へＧＰＳ衛星情報を送信し、測位情報配信センター局が一括してＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星へ送信するため、本実施の形態における地上局装置は、図２の準天頂衛星送信部１５の代わりに、測位情報配信センター局へＧＰＳ衛星情報を送信するセンター局送信部を備える構成となる（図示は省略）。
また、地上では、全国に電子基準点（電子基準局装置）を配置する。全国に配置される電子基準点は、例えば、隣接する複数の電子基準点で取り囲む範囲を１つのメッシュとして全国を電子基準点網で網羅する。全国を電子基準点網で網羅するため、メッシュ内のある位置においても補正精度を向上させることができる。電子基準点のそれぞれは、上記４機以上の衛星群より測位に必要な測位情報を得る。そして、自己の有する基準位置と上記４機以上の衛星群より得た測位情報による位置との誤差等の補正情報（例えば、ディファレンス測位補正情報）をそのエリアの地上局装置に出力する。地上局装置１では、実施の形態４で示したように、電子基準点より補正情報を入力し、入力した補正情報を収集、統合してＧＰＳ衛星情報に反映させ、補正情報が含まれたＧＰＳ衛星情報を測位情報配信センター局に出力し、測位情報配信センターでは各地上局装置からのＧＰＳ衛星情報を準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６に送信する。
また、電子基準点のそれぞれは、補正情報（例えば、ディファレンス測位補正情報）を測位情報配信センター局に直接出力してもよい。この場合は、測位情報配信センター局は補正情報を入力し、入力した補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６に収集統合情報を送信する。準天頂衛星４又はＭＴＳＡＴ６は、測位情報配信センター局より送信された収集統合情報に基づき、高精度測位情報を放送するようにしてもよい。高精度測位情報とは、ディファレンス測位補正情報、インテグリティデータ等を有する測位情報である。
【００５２】
ユーザは、遮蔽が少ない高仰角である準天頂衛星４を少なくとも用いることで、山影等に位置することによる遮蔽や建物等の障害物による遮蔽を極力回避し、遮蔽を回避することにより測位可能時間を改善することができる。また、ユーザは、少なくとも準天頂衛星４を含む４機以上の衛星群と地上に配置された測位情報配信センター局及び全国に配置される電子基準点とを有するシステムにより補正された高精度測位情報を得ることにより、高精度の位置情報を得ることができる。このように、ユーザは、準天頂衛星４を用いることにより、高精度の位置情報、例えば、地上において、２５ｃｍの誤差範囲の精度で位置情報を得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、移動端末装置は、従来すべてのＧＰＳ衛星について行っていたコールドスタート時のＧＰＳ衛星の捕捉処理を受信可能ＧＰＳ衛星についてのみ行えばよく、移動端末装置のコールドスタート時の処理を高速化、効率化することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、情報配信衛星として準天頂衛星を用いた場合には、移動端末装置はＧＰＳ衛星情報を確実に受信することができ、移動端末装置におけるコールドスタート時の処理の高速化、効率化を確実にすることができる。
【００５５】
また、本発明によれば、ＧＰＳ衛星情報に受信可能ＧＰＳ衛星ごとの受信周波数を含めることにより、移動端末装置では、受信周波数の調節を行わずに適切な受信周波数で測位情報を受信することができ、これにより、コールドスタート時の処理を高速化、効率化することができる。
【００５６】
また、本発明によれば、ＧＰＳ衛星情報に補正情報を含めることにより、移動端末装置では、コールドスタート時の処理の高速化、効率化が図れるとともに、ＧＰＳ衛星情報に示された補正情報を用いて高精度の測位を行うことができる。
【００５７】
また、本発明によれば、ＧＰＳ衛星として機能する準天頂衛星を情報配信衛星として用いた場合には、移動端末装置は建物等の影響を受けることなく高精度の測位を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１〜３に係る測位システムの全体構成例を示す図。
【図２】地上局装置の構成例を示す図。
【図３】移動端末装置の構成例を示す図。
【図４】地上局装置の処理の例を示すフローチャート図。
【図５】ＧＰＳ衛星情報の例を示す図。
【図６】準天頂衛星の処理の例を示すフローチャート図。
【図７】移動端末装置の処理の例を示すフローチャート図。
【図８】ＧＰＳ衛星の選択結果の例を示す図。
【図９】地上局装置の処理の例を示すフローチャート図。
【図１０】ＧＰＳ衛星情報の例を示す図。
【図１１】移動端末装置の処理の例を示すフローチャート図。
【図１２】実施の形態４に係る測位システムの全体構成例を示す図。
【図１３】実施の形態５に係る測位システムの全体構成例を示す図。
【図１４】準天頂衛星の軌跡を説明する図。
【図１５】準天頂衛星の軌跡を説明する図。
【符号の説明】
１ 地上局装置、２ 移動体、３ ＧＰＳ衛星、４ 準天頂衛星、５ 電子基準局装置、６ ＭＴＳＡＴ、１１ ＧＰＳ衛星受信部、１２ 受信可能ＧＰＳ衛星特定部、１３ Ｃ／Ａコード記憶部、１４ ＧＰＳ衛星情報記憶部、１５ 準天頂衛星送信部、２０ 移動端末装置、２１ ＧＰＳ衛星受信部、２２ 準天頂衛星受信部、２３ ＧＰＳ衛星選択部、２４ 選択結果記憶部、２５ 測位演算部、２６ Ｃ／Ａコード記憶部、２００ 準天頂衛星。
Claims (8)
- 所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする地上局装置。 - 所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、
測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定するとともに、前記対象領域において受信可能ＧＰＳ衛星から測位情報を受信する際の受信周波数を受信可能ＧＰＳ衛星ごとに特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星及び受信周波数を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする地上局装置。 - 所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行う情報配信衛星に対する送信が可能であり、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から配信される測位情報に対する補正情報を生成し送信する少なくとも一つ以上の電子基準局装置から補正情報を受信可能であり、
複数のＧＰＳ衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を少なくとも一つ以上の電子基準局装置から受信し、受信可能ＧＰＳ衛星を示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする地上局装置。 - 所定の領域を対象領域とし、
前記対象領域に向けて情報配信を行うとともに、測位情報を配信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星としても機能する情報配信衛星に対する送信が可能であり、
前記情報配信衛星及び複数のＧＰＳ衛星のうち前記対象領域において測位情報の受信が可能な所定数の衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として特定し、特定した受信可能ＧＰＳ衛星を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星に対して送信し、前記情報配信衛星に前記対象領域に向けて前記ＧＰＳ衛星情報の配信を行わせることを特徴とする地上局装置。 - 測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星より測位情報を受信することを特徴とする移動端末装置。 - 測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星から測位情報を受信する際の受信周波数を受信可能ＧＰＳ衛星ごとに示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信周波数のうち選択したＧＰＳ衛星に対応する受信周波数で選択したＧＰＳ衛星からの測位情報を受信することを特徴とする移動端末装置。 - 測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星から測位情報を受信し、受信した測位情報と受信した測位情報に対する補正情報とを用いて測位を行う移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数のＧＰＳ衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すとともに受信可能ＧＰＳ衛星についての補正情報を示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星から受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべきＧＰＳ衛星を選択し、選択したＧＰＳ衛星より測位情報を受信し、受信した測位情報と前記ＧＰＳ情報に示された補正情報とを用いて測位を行うことを特徴とする移動端末装置。 - 測位情報を配信する複数のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星及びＧＰＳ衛星に関する情報を配信するとともにＧＰＳ衛星としても機能する情報配信衛星からの受信が可能であり、前記複数のＧＰＳ衛星及び前記情報配信衛星の中から測位情報を受信すべき衛星を選択し、選択した衛星から測位情報を受信する移動端末装置であって、
前記複数のＧＰＳ衛星及び前記情報配信衛星のうち測位情報の受信が可能な所定数の衛星を受信可能ＧＰＳ衛星として示すＧＰＳ衛星情報を前記情報配信衛星より受信し、受信した前記ＧＰＳ衛星情報に示された受信可能ＧＰＳ衛星の中から測位情報を受信すべき衛星を選択し、選択した衛星より測位情報を受信することを特徴とする移動端末装置。
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