JP2004340618A

JP2004340618A - 全体の補正戦略

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Publication number: JP2004340618A
Application number: JP2003134820A
Authority: JP
Inventors: Stephen J Edwards; ジェイエドワーズスティ−ブン; Paul W Mcburney; ポール　ダブル　マクバーニー
Original assignee: Seiko Epson Corp; Eride Inc
Current assignee: Seiko Epson Corp; Eride Inc
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】ＧＰＳ疑似距離測定値に固有の誤差リアルタイム補正を提供する。
【解決手段】ナビゲーション衛星受信機ネットワークはサーバがインターネットに接続されていてリアルタイム補正情報をクライアントに提供する。サーバにはＧＰＳ受信機があり、ＧＰＳ受信機はナビゲーション衛星群をトラッキングすることができる。クライアントはオンラインしていると、衛星の位置及び速度の情報を多項式及び係数の形で受信することができる。クロック、電離層、対流圏、その他の補正値が全て束ねられて一つの多項式になっている。従って、クライアントは衛星暦や軌道暦を計算したり使用したりする必要がない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はナビゲーション衛星受信機に関し、より具体的には電離層、対流圏、相対論的効果及びＧＰＳ衛星のバイアスとドリフト（ｄｔｓｖ）、地球の回転、その他の補正情報を提供することによってナビゲーション衛星受信機の操作を遠隔支援するための方法並びにシステムに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機は、地球を周回する複数の衛星から受信する信号を測定して、ユーザの位置や速度やその他のナビゲーションデータを判定する。受信機と衛星のクロックは完全に同期しているわけではないため、そうしたクロックオフセットが衛星までの距離の誤差となる。見掛けの距離は「擬似距離」（ＰＲ）と呼ばれる。各衛星までの擬似範囲は、１測定エポックにおいては全て同じクロックオフセットを有すると仮定することによりクロックバイアスを計算することができる。したがって、位置測位を得るには、緯度、経度、高度、つまり（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のために３つの衛星、クロックオフセット用に１つ、すなわち、４つの衛星が必要となる。
【０００３】
衛星までの距離に関するその他の誤差は、電波伝搬速度のばらつきと地球の回転が原因で発生する。伝搬の変化は電離層及び対流圏によって引き起こされる。
【０００４】
ＧＰＳ測位システムには、リアルタイムナビゲーションと高精度搬送波位相測位という２つの基本的なタイプがある。リアルタイムナビゲーションシステムは少なくとも４つの衛星までの擬似距離（ＰＲ）測定値を収集する。そのＰＲ測定値を用いて受信機の３次元座標の解と、受信機の発振器時刻とＧＰＳシステム時刻とのクロックオフセットの解を求める。ディファレンシャルＧＰＳ（ＤＧＰＳ）も、擬似距離オブザーバブルを収集し、さらに測定値固有の誤差のリアルタイム補正値を得る。
【０００５】
ビーコン局では、他の無線チャンネルやネットワークで個別のリアルタイム補正値を通信してきた。このような補正値は、通常ローカルな地域に専用のものである。そして、ナビゲーション解がそのような補正値情報を使用している場合は、そのようなローカルエリアにあるＤＧＰＳ受信機は、はるかに優れた正確さを実現することができる。しかし、従来は、補正値ごとにそれぞれ個別の計算をしなければならなかった。そのため、このような計算がＣＰＵの負荷として加算されるため、処理時間としてもハードウエアとしても高くつくことになった。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，７８１，１５６号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的はＧＰＳ擬似距離測定値に固有の誤差リアルタイム補正を提供すると共にそれを使用するための方法並びにシステムを提供することである。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、ナビゲーション機器の精度を向上させるための方法並びにシステムを提供することである。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、安価な衛星ナビゲーションシステムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、ネットワーク支援型ナビゲーション衛星受信機システムであって、
軌道暦及び衛星暦のデータから正確な時刻並びに衛星の位置及び速度を計算する第１のナビゲーション衛星受信機を有するネットワークサーバと、
衛星の位置及び速度（ＳＰＶ）を符号化するための多項式と、
衛星の補正を符号化するための第２多項式と、
軌道暦及び衛星暦のデータから正確な時刻並びに衛星の位置及び速度を計算しないで、前記多項式を要求して使用する第２のナビゲーション衛星受信機とを有するネットワーククライアントと、
前記多項式によって決まる情報を通信するための相互接続ネットワークとから構成され、
前記ネットワーククライアントでのユーザ位置及び速度の解は固定整数、固定ＬＳＢ値算術計算に限定されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記相互接続ネットワークはさらに、前記多項式が更新されると、有料でその更新された多項式のサービスに対応できるようになっていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記ネットワークサーバは、自律型、衛星の位置及び速度（ＳＰＶ）情報を用いる半自律型、初期ＳＰＶを用いて最初の測位をスピードアップする半自律型の３支援レベルの一つで、ネットワーククライアントに対してリアルタイム補正をサポートすることを特徴とする。
【００１３】
また、前記ネットワークサーバは、測定された電離層及び対流圏補正、測定して調整された電離層及び対流圏補正、計算された電離層及び対流圏補正を提供し、前記ネットワーククライアントが前記ネットワークに要求すると、ユーザ位置の最良推定値がプレポジションエンジンに与えられ、探索対象のＧＰＳ衛星（ＳＶ）が決められ、
ＳＶモデルごとに、そのモデルに同期させた基準時刻によって補正多項式が構築されることを特徴とする。
【００１４】
本願の第２の発明は、インターネットでＧＰＳ受信機のリアルタイム補正値を供給するとともに使用するための方法であって、
軌道暦及び衛星暦の計算を使用する第１ナビゲーション衛星受信機によって第１衛星群を捕捉してトラッキングし、クロック情報、大気圏情報、及びその他のローカルエリア対応リアルタイム補正情報を得るステップを有し、
前記クロック、大気圏、及びその他のローカルエリア対応リアルタイム補正情報を符号化して単一の多項式にするステップを有し、
軌道暦及び衛星暦計算を使用しない第２ナビゲーション衛星受信機によって第２衛星群を捕捉してトラッキングするステップを有し、前記第１及び第２のナビゲーション衛星受信機は前記ローカルエリア内にコロケート（ｃｏｌｌｏｃａｔｅ）されており、前記方法はさらに、
前記第１ナビゲーション衛星受信機に接続されたネットワークサーバから前記第２ナビゲーション衛星受信機に接続されたネットワーククライアントに前記多項式を送信するステップと、
前記多項式の中に符号化されている情報を用いて前記第２ナビゲーション衛星受信機の位置及び速度を計算するステップを有することを特徴とする。
【００１５】
また、前記計算のステップにより、込み入った計算が回避され、前記第２ナビゲーション衛星受信機におけるそうした計算をサポートするのに必要なコンピュータのソフトウェアやハードウェアをかなり節約することができることを特徴とする。
【００１６】
本発明におけるナビゲーション衛星受信機ネットワークの実施例は、インターネットに接続されてクライアントにリアルタイムの補正情報を提供するサーバを備える。サーバにはナビゲーション衛星の衛星群をトラッキングすることのできるＧＰＳ受信機がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
ナビゲーション受信機が完全軌道暦又は完全衛星暦を用いて衛星の位置及び速度を計算するというのは、様々な理由から、非常に高価なものになってしまう。例えば、三角法計算や微積分計算といった、膨大な量の、複雑な非算術計算が必要となる。これに対して、本発明の実施例では、衛星の位置・速度モデル（ＳＰＶ）の多項式を用いて、衛星の位置及び速度を近似する。２つの位置及び速度に多項式をあてはめ、この多項式を用いて短い時間間隔で、何時でも衛星の位置と速度を近似する。様々なＳＰＶを評価する際、スピードと、データ保存容量と、位置及び速度の正確さを考慮することが重要である。内在する量子化誤差もサーバからの支援によって補正することができる。必要なことは、約１メートルの位置誤差であること、０．０１ｍ／ｓ以下の速度誤差であること、１０^−６以下の時間誤差であること、並びにデータ保存容量及び計算回数を最小限にすることである。
【００１８】
図１に、本発明の実施例におけるネットワークシステム１００を示す。ネットワークシステム１００は、ＧＰＳ基準局であるネットワークサーバシステム１０２と、ＧＰＳユーザであるネットワーククライアントシステム１０４と、例えばインターネットなど介在型コンピュータネットワーク１０６とを備える。ＧＰＳ基準局であるネットワークサーバシステム１０２は、インターネット１０６を介して誤差モデル及び補正用情報を提供し、ＧＰＳユーザであるネットワーククライアントシステム１０４がより正確な位置解をより速やかに提供するのを補助することが非常に重要である。
【００１９】
サーバシステム１０２には、ナビゲーション衛星１０８、１１０、１１２にロックオンしてそれらの衛星をトラッキングしているナビゲーション衛星受信機がある。これらの衛星の中にはクライアントシステム１０４から見える衛星もあるかもしれない。そして、ＧＰＳ基準局であるネットワークサーバシステム１０２は時刻がわかるので、そのフィックスされた位置が分かるとともに計算したＧＰＳ解が調査した位置とどれだけ異なるかも分かっている。従って、ＧＰＳ基準局であるネットワークサーバシステム１０２は、これらのデータから簡約された多項式誤差モデル並びに情報を生成することができる。ＧＰＳ基準局であるネットワークサーバシステム１０２は、局所的な地域に存在する局所的な電離層及び対流圏の作用を測定できる位置に置かれている。そのために、ＧＰＳユーザであるネットワーククライアントシステム１０４が、そのエリアにある場合は、差分補正を利用すると特に効果がある。
【００２０】
サーバシステム１０２は、常にオン状態でナビゲーション衛星１０８、１１０、１１２からなる衛星群をトラッキングしている。そのためサーバシステム１０２は正確な絶対システム時刻を判別することができるし、ネットワーク上の他のナビゲーション衛星受信機に現在の軌道暦、対流圏、電離層やその他の情報を提供することもできる。もちろんそのような情報提供は、サービスとして、都度の支払に応じて提供したり、会費に基づいて提供することもできる。
【００２１】
ＧＰＳ擬似距離の補正には、伝統的に、電離層、対流圏、相対論的効果及びＧＰＳ衛星のバイアスとドリフト（ｄｓｔｖ）、地球の回転の各補正がある。衛星は、衛星の位置及び速度モデル（ＳＰＶ）で表わされる複雑な経路を飛んでいる。
【００２２】
ナビゲーション衛星１１４、１１６を含む他の衛星群は、クライアントシステム１０４から見ることができる。クライアントシステム１０４は自分のナビゲーション衛星受信機を備えているが、ナビゲーション衛星１１２、１１４、１１６からなる衛星群へのロックオン及びそれらの衛星のトラッキングは未だ行なっていないかもしれない。
【００２３】
本発明の実施例は、ユーザ１０４に対する補正支援にやり方によって３つのレベルに分けることができる。これらのレベルは３つの異なるネットワーククライアントタイプ、すなわち、自律型、ＡＳＰＶを利用する半自律型、ＳＰＶを利用する半自律型、に対応している。
【００２４】
本発明における方法の実施例は、“ｃｏｒｒＴｏｔａｌ”変数を計算する。“ｃｏｒｒＴｏｔａｌ”変数とは、ある特定の時刻及びユーザ位置の全ての補正の和である。時刻補正に関しては、第１、第２の導関数を用いて位置が変わっていないユーザの近似補正値が計算される。ユーザの位置が大きく変わりすぎていると、全ての補正項が新しい位置に自動的に計算しなおされるように位置移動しきい値を含んでいるのが好ましい。例えば、

【００２５】
自律型クライアント１０４は、軌道暦情報を用いて３２秒毎に衛星の位置及び速度モデル（ＳＰＶ）を作成する。補正項の和を計算する。例えば、ｃｏｒｒＴｏｔａｌ。時刻に関して、ｄｔｓｖのいわゆる“ａ１”項を用いて、補正の第１導関数まで近似値を計算する。すなわち、地球の回転のために衛星の位置の代わりに衛星の速度を用いる。これらは次に合計されてｃｏｒｒＲａｍｐ変数となる。第２導関数、すなわち、ｃｏｒｒ２ｎｄは、ｄｔｓｖのいわゆる“ａ２”項だけを含んでいる。次に、これらの２つの項を用いて或る特定の位置測位の全補正値を計算する。
【００２６】

【００２７】

上の式を解くと、

が得られる。
【００２８】

【００２９】
表１は、本発明の様々なプロトタイプＳＰＶモデルのインプリメンテーションＡ〜Ｆの一連のテストで得た結果をまとめたものである。ＳＰＶ「モデル」の欄で、“ｐ”は位置数で、“ｖ”は係数を計算するのに用いた速度数である。“０２”とは２次多項式のことである。“０３”は３次多項式を意味する。“ｄｅｌｔ”は時間テスト。“＃Ｅｐｈ”欄に示すのは、軌道暦数又は係数を計算するのに必要なその他の位置及び速度のルーチン数。“＃ＣａｌｃｓＣｏｅｆ”は係数並びに位置及び速度に必要な計算の回数及びタイプの大まかな近似。“＃ＣａｌｃｓＳＰＶ”欄に列記されているのは乗算および加算の回数。“＃Ｃｏｅｆ”欄に列記されているのは使用多項式係数の数。様々なモデルを用いて得た、結果として生じた誤差を、最大位置誤差“ＭａｘＰｏｓＥｒｒ”欄に、最大速度誤差“ＭａｘＶｅｌＥｒｒ”欄に示している。
【００３０】
表１

【００３１】
モデルＥ及びモデルＦについてさらに細かく研究した。モデルＥは、２つのｐ、２つのｖ、２次多項式、デルタｔ＝３２秒からなり、モデルＦはそれぞれ独立の２次位置多項式と２次速度多項式を用いている。両モデルとも、区間の始まりに相対した時刻を使用している。モデルＥでは、ｔ０＋Δｔに第２の位置及び速度をとる。ここでは、Δｔ＝３２秒。マトリックス形式で、係数の計算のための方程式は次のようになる。

【００３２】
速度モデルも同様で、ｐがｖで置き換えられ、対応する係数セットが使用される。位置及び速度モデルは次のように記述することができ、

−Δｔ＜ｔ＜Δｔのときに用いられる。ここでは、Δｔ＝３２秒。速度の正確さを０．０１ｍ／ｓよりも優れた精度に向上させるにはもう一つの速度多項式がいる。モデルＥは位置並びに速度の係数の計算ではよりコスト高だけれども、モデルＦと比べると、位置と速度ともにはるかに優れた正確さを保つ。
【００３３】
これらのＳＰＶを用いて作業しているときに、他の費用節約策を見つけた。例えば、位置、速度、時刻を固定最下位ビット（ＬＳＢ）値を有する３２ビット整数としてモデル化する。位置に用いるのに良いＬＳＢはＬＳＢ＝２^−６メートルで、速度のＬＳＢはＬＳＢ＝２^−１２メートル／秒であった。
【００３４】
固定ＬＳＢ値を有する３２ビットワードにより計算によっては整数の数値計算を使用できるようになるので、各変数のデータ保存容量のためのコストを低減することができる。デルタ時間は固定されており、Δｔ＝３２秒、係数はいろいろに固定されたＬＳＢを有する３２ビット整数として書き込まれている。時刻の場合、Δｔは±６４秒以下、計算のオーバラップに余分の時間を見込んでいる。Δｔの整数部分は符号を含め７ビットの中に収めることができるので、２５ビットを小数表現に使用することができる。Δｔを１６ビットの符号付き整数の中に収めることができた。しかしながら、それでは小数部を表現するのに９ビットしか残らない。そうするとおよそ０．００２の正確さを実現することになり、位置測位としては正確さが十分でない。モデルＥの場合、符号の付いていない１６ビットの数字のうちの５ビットを整数に使用することができる。すると、１１ビットを小数に使用できる。この場合、およそ０．０００５の正確さを実現できるので、位置測位として満足できる程度になる。しかしながら、Δｔ＞３２秒の場合には、小数表現が使用可能なビットをオーバーランしてしまう。
【００３５】
リーンクライアント（ｌｅａｎｃｌｉｅｎｔ）とは、計算しやすい衛星の位置及び速度のモデルを有するクライアントである。そうしたモデルは短い時間のスパンだけ有効であればよく、有効期間が非常に長い完全衛星暦でなくていい。計算しやすいモデルは補正多項式Ｃ（ｔ）によって機能拡張される。そうした多項式はそれぞれ３つの基準点から構築される。例えば、Ｃ（ｔ_ｉ）_ｊが時刻ｔ_ｉで位置ｘのときのｊ番目のＧＰＳ衛星の補正ならば、次の通り：

【００３６】
“ｄｔｓｖ”項は相対論的効果とＧＰＳ衛星の偏り及びドリフトを補正する。ｅＲｏｔ項は地球の回転を補正する。電離層の項及び対流圏の項は伝搬遅延を補正する。
【００３７】
電離層及び対流圏の補正は、測定、測定調整、計算の３種類ある。クライアントがサーバに要求すると、ユーザ位置の最良の推定がプレポジションエンジンに与えられ、探索対象のＧＰＳ衛星が決められる。この初期位置は真のユーザ位置から遠く離れているかもしれないし、より好ましいｅＲｏｔ項を得るにはサーバともう一回ハンドシェイクしなければならないかもしれない。ＳＶモデル毎に、補正多項式が構築される。その基準時刻はモデルに同期していなければならない。
【００３８】
効率よくするために、ＳＰＶモデルの基準時刻ｔ_ｒｅｆはその有効時間帯の真ん中になるようにストローブ信号が送られる。補正値ｔ_ｃｏｒｒの基準時刻はＳＰＶの有効期間の始まりになるようにストローブ信号が送られるので、ｔ_ｃｏｒｒ＝ｔ_ｒｅｆ−１６となる。そのために、デミＳＰＶクライアントも３２秒の有効時間帯をもつので、上記のｄｔｓｖ、ｅＲｏｔ、大気圏成分がｔ_ｃｏｒｒ、ｔ_ｃｏｒｒ＋１６秒、ｔ_ｃｏｒｒ＋３２秒に計算される。
【００３９】
デミＡＳＰＶクライアントは有効時間帯が９００秒だから、ｄｔｓｃ、ｄＲｏｔ、大気圏成分はｔ_ｃ＋ｃｏｎｓｔ秒、ｔ_ｃ＋４００＋ｃｏｎｓｔ秒、ｔ_ｃ＋８００＋ｃｏｎｓｔ秒に計算される。ＡＳＰＶモデルでは、ｔ_ｒｅｆが有効時間帯の始まりになるようにストローブ信号が送られる。“ｃｏｎｓｔ”の値はＡＳＰＶの中の速度項のＬＳＢが設定された後に決定される。
【００４０】
オートサーブサーバ支援型自律クライアントは後から使用するために軌道暦が組み込まれているデミＳＰＶクライアントである。
【００４１】
基本的に、タイプＩ、タイプＩＩ、タイプＩＩＩの３つの補正タイプがある。
【００４２】
タイプＩの補正は、測定された補正値をクライアント補正、例えば、電離層、対流圏の見通し線誤差、及びその他のＧＰＳ衛星時刻誤差又は軌道暦誤差、の中に組み入れる。従って、タイプＩの補正は３つのタイプの中で最も正確でなければならない。
【００４３】
タイプＩＩの補正は、ＧＰＳ衛星から基準局までの見通し線が近くにいるユーザと同じという型通りの前提を使用することができない。そのために、タイプＩＩ補正はさらに電離層及び対流圏補正の構成要素を補正モデルの中に組み込む。
【００４４】
タイプＩＩＩの補正は、ＧＰＳ衛星に使用できる測定データがないときに電離層及び対流圏モデル自体を提供する。
【００４５】
基準局１０２から送られたオブザーバブルは、計算された擬似距離補正（ＰＲＣ）、例えば、ＰＲＣ＝ｄｙ．ｂを含み、ここでは、ｄｙ＝測定ＰＲ−（｜Ｘｓｖ．Ｘｒｅｆｓｔａ｜＋ｅＲｏｔ−ｄｔｓｖ）。このモデルには電離層及び対流圏補正構成要素は入っていない。また、

【００４６】

【００４７】
サーバで使用されるＰＲＲＣはローパスフィルタ処理されて任意の有限バイアスを伝搬するようになっている。ほとんどが雑音ならば、ＰＲＲＣはゼロに設定される。
【００４８】
基準局のＰＲＣにはコモンモードバイアスがあり、それは許容されなければならない。各ＧＰＳ衛星には未だ分かっていない独自の電離層及び対流圏の見通し線誤差がある。基準局自体にクロックバイアスがあり、それが全てのＧＰＳ衛星に影響を与える。そのために、基準局がトラッキングしているｎ個のＧＰＳ衛星からなる任意のセットの場合、ｎ＋１の未知数がある。基準局のクロックバイアスを電離層及び対流圏の見通し線誤差から完全に抽出することはできないが、残留しているコモンモード基準局クロックバイアスがあれば、それをユーザクロックバイアスに引き渡すことができる。
【００４９】
本発明における方法の実施例は、次のように、実施することができる：

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

【００５４】
注１）、２）或る特定のＧＰＳ衛星に使用できるＰＲＣがないときは、しかるべき時刻にモデルを用いて（Ｉ＋Ｔ）項が計算される。
【００５５】
オートサーブクライアントは初期化のときにデミＳＰＶとして取り扱われるのが好ましい。
【００５６】
フィルタ処理は、ソフトウエアのハイレベルで、例えば、Ｃソースコード及びＪａｖａ（登録商標）アプレットで行なわれるのが好ましい。
【００５７】
Ｃでは、連続モードのフィルタは次のようになる：

【００５８】

【００５９】
Ｊａｖａ（登録商標）では、ＰＶデミの場合ＰＲＲＣ^ｆが用いられる。ＡＳＰＶデミには次の擬似コードが使用される：

【００６０】
図２に、本発明における、インターネットでＧＰＳ受信機のリアルタイム補正値を供給するとともに使用するための方法の実施例を示す。本明細書において、大まかな参照番号２００はこの方法を指している。方法２００はステップ２０２から始まる。ステップ２０２で、サーバ１０２（図１）は衛星１０８、１１０、１１２などからなる衛星群を捕捉してトラッキングする。ステップ２０４で、計算しなければならない情報を有し、リアルタイム補正計算を行なう。さらに軌道暦及び衛星暦情報を短期間有効な多項式に変換する。そうした多項式には衛星の位置及び速度（ＳＰＶ）が入っている。多項式にはさらに、時刻、地球の回転、ローカルエリアの大気圏の影響も入っている。ステップ２０６で、一つの束になっている情報が多項式係数に変換される。多項式係数は固定整数で固定ＬＳＢ値を有する。ステップ２０８で、ウエブサーバからインターネットでブラウザやその他のｈｔｔｐクライアントにデータがオンデマンドで送信される。例えば、そうした情報を有料でサービスとして提供することができる。ステップ２１０は、そうした情報の送信を要求しているクライアント１０４を表わしている。ステップ２１２でユーザの位置及び速度が計算され補正される。ステップ２１４で、補正された結果がユーザに出力される。
【００６１】
本発明を現時点で好適な実施例として説明してきたが、この開示を限定として捉えるべきでないことを理解すべきである。当業者なら、上記の開示を読めば、様々な変形並びに変更が明白になることは疑いの余地がない。従って、添付した特許請求の範囲は、本発明の「真の」精神並びに範囲から逸脱しない限りにおいてあらゆる変形並びに変更を含むと解釈されるものとする。
【００６２】
【発明の効果】
クライアントはオンラインしていると、衛星の位置及び速度の情報を多項式係数の形で受信することができる。クロックや、電離層、対流圏、及びその他の補正値は全て束ねられて第２多項式になっている。従って、クライアントは衛星暦や軌道暦を計算したり使用したりする必要がない。
【００６３】
本発明のもう一つの効果は機器及び使用料のコストの低下につながる方法並びにシステムを提供していることである。
【００６４】
本発明のこれらの目的及びその他の目的並びに効果については、図面に示した好適な実施例についての詳細な説明を読めば、当業者なら容易に分かるようになることは疑いの余地がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるネットワークの実施例の機能ブロック図。
【図２】リアルタイムの補正情報を使用する本発明の実施例のフローチャート。
【符号の説明】
１００ネットワークシステム
１０２サーバシステム
１０４クライアントシステム
１０６インターネット
１０８、１１０、１１２、１１４、１１６ナビゲーション衛星

Claims

ネットワーク支援型ナビゲーション衛星受信機システムであって、当該システムは、
軌道暦及び衛星暦のデータから正確な時刻並びに衛星の位置及び速度を計算する第１のナビゲーション衛星受信機を有するネットワークサーバと、
衛星の位置及び速度（ＳＰＶ）を符号化するための多項式と、
衛星の補正を符号化するための第２多項式と、
軌道暦及び衛星暦のデータから正確な時刻並びに衛星の位置及び速度を計算しないで、前記多項式を要求して使用する第２のナビゲーション衛星受信機とを有するネットワーククライアントと、
前記多項式によって決まる情報を通信するための相互接続ネットワークとから構成され、
前記ネットワーククライアントでのユーザ位置及び速度の解は固定整数、固定ＬＳＢ値算術計算に限定されることを特徴とするシステム。
前記相互接続ネットワークはさらに、前記多項式が更新されると、有料でその更新された多項式のサービスに対応できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記ネットワークサーバは、自律型、衛星の位置及び速度（ＳＰＶ）情報を用いる半自律型、初期ＳＰＶを用いて最初の測位をスピードアップする半自律型の３支援レベルの一つで、ネットワーククライアントに対してリアルタイム補正をサポートすることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記ネットワークサーバは、測定された電離層及び対流圏補正、測定して調整された電離層及び対流圏補正、計算された電離層及び対流圏補正を提供し、前記ネットワーククライアントが前記ネットワークに要求すると、ユーザ位置の最良推定値がプレポジションエンジンに与えられ、探索対象のＧＰＳ衛星（ＳＶ）が決められ、
ＳＶモデルごとに、そのモデルに同期させた基準時刻によって補正多項式が構築されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
インターネットでＧＰＳ受信機のリアルタイム補正値を供給するとともに使用するための方法であって、当該方法は、
軌道暦及び衛星暦の計算を使用する第１ナビゲーション衛星受信機によって第１衛星群を捕捉してトラッキングし、クロック情報、大気圏情報、及びその他のローカルエリア対応リアルタイム補正情報を得るステップを有し、
前記クロック、大気圏、及びその他のローカルエリア対応リアルタイム補正情報を符号化して単一の多項式にするステップを有し、
軌道暦及び衛星暦計算を使用しない第２ナビゲーション衛星受信機によって第２衛星群を捕捉してトラッキングするステップを有し、前記第１及び第２のナビゲーション衛星受信機は前記ローカルエリア内にコロケートされており、前記方法はさらに、
前記第１ナビゲーション衛星受信機に接続されたネットワークサーバから前記第２ナビゲーション衛星受信機に接続されたネットワーククライアントに前記多項式を送信するステップと、
前記多項式の中に符号化されている情報を用いて前記第２ナビゲーション衛星受信機の位置及び速度を計算するステップを有することを特徴とする方法。
前記計算のステップにより、込み入った計算が回避され、前記第２ナビゲーション衛星受信機におけるそうした計算をサポートするのに必要なコンピュータのソフトウェアやハードウェアをかなり節約することができることを特徴とする請求項５に記載の方法。