JP2005024535A - Position estimation system - Google Patents
Position estimation system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005024535A JP2005024535A JP2003414991A JP2003414991A JP2005024535A JP 2005024535 A JP2005024535 A JP 2005024535A JP 2003414991 A JP2003414991 A JP 2003414991A JP 2003414991 A JP2003414991 A JP 2003414991A JP 2005024535 A JP2005024535 A JP 2005024535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmitter
- receiver
- distance
- positioning solution
- prediction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
この発明は位置推定装置に関し、特に、GPS測位システムなどに使用され、電波の伝播時間または時間差や位相差を利用して受信機位置または送信機位置の位置を推定するための位置推定装置に関するものである。 The present invention relates to a position estimation apparatus, and more particularly to a position estimation apparatus used in a GPS positioning system and the like for estimating the position of a receiver position or a transmitter position using a radio wave propagation time or time difference or phase difference. It is.
位置が既知である複数の送信機から送信された電波を、位置が未知である受信機で受信して、送信機から受信機までの伝播時間を計測して受信機位置を測位するという従来の方式が提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。 Conventionally, radio waves transmitted from multiple transmitters whose positions are known are received by a receiver whose position is unknown, and the receiver position is determined by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver. A method has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
上記非特許文献1に示されるように、この種の従来の方式においては、次の式(1)〜式(10)のような測位方程式を解く方式が一般的である。式(1)は測位方程式である。
As shown in
ここで、δrは擬似距離誤差ベクトル、Aは方向余弦ベクトル、δuは受信機位置誤差ベクトルを表す。
擬似距離誤差ベクトルは式(2)のとおりである。
Here, δr represents a pseudorange error vector, A represents a direction cosine vector, and δu represents a receiver position error vector.
The pseudorange error vector is as shown in Equation (2).
式(2)のri(i=1,・・・,Nの自然数であって、N≧4;3次元測位の場合)は、i番目の送信機位置から受信機位置までの擬似距離であり、伝播時間と光速の積から求める。
式(2)のfi(x0,y0,z0,t0)(i=1,・・・,Nの自然数であって、N≧4;3次元測位の場合)は概算距離であり、反復演算で得られる前回の受信機位置の測位値(x0,y0,z0)と受信機時計誤差t0、既知であるi番目の送信機位置(xi,yi,zi)から式(3)を用いて算出される。cは光速である。
In Equation (2), r i (i = 1,..., N is a natural number and N ≧ 4; in the case of three-dimensional positioning) is a pseudo distance from the i-th transmitter position to the receiver position. Yes, obtained from the product of propagation time and speed of light.
In the equation (2), f i (x 0 , y 0 , z 0 , t 0 ) (i = 1,..., N is a natural number, N ≧ 4; in the case of three-dimensional positioning) is an approximate distance. Yes, the positioning value (x 0 , y 0 , z 0 ) of the previous receiver position and the receiver clock error t 0 , the i-th transmitter position (x i , y i , z) that are known i ) is calculated using equation (3). c is the speed of light.
方向余弦ベクトルは式(4)のとおりである。 The direction cosine vector is as shown in Equation (4).
方向余弦ベクトルの各要素Ai,x,Ai,y,Ai,z(i=1,・・・,Nの自然数であって、N≧4;3次元測位の場合)は、それぞれ、式(5)、式(6)、式(7)のとおりである。 Each element A i, x , A i, y , A i, z (i = 1,..., N, where N ≧ 4; in the case of three-dimensional positioning) of the direction cosine vector is It is as Formula (5), Formula (6), and Formula (7).
受信機位置誤差ベクトルは、式(8)のとおりである。 The receiver position error vector is as shown in Equation (8).
式(8)の(xハット,yハット,zハット)が算出する測位解であり、tハットは副次的に求められる受信機時計誤差である。 In equation (8), (x hat, y hat, z hat) is a positioning solution calculated, and t hat is a receiver clock error obtained as a secondary.
3次元空間での測位においては、
もし、受信できる送信機数が3個以下の場合、式(1)の方程式は不定解となり、測位は不可能である。
もし、受信できる送信機数が4個の場合、式(9)のように式(1)の解を求め、測位することができる。
In positioning in 3D space,
If the number of transmitters that can be received is three or less, the equation (1) is indefinite and positioning is impossible.
If the number of transmitters that can be received is four, the solution of equation (1) can be obtained as in equation (9) and positioning can be performed.
もし、受信できる送信機数が5個以上の場合、式(10)のように式(1)の最小二乗解を求め、測位することができる。 If the number of transmitters that can be received is five or more, the least squares solution of Equation (1) can be obtained as in Equation (10) and positioning can be performed.
なお、2次元空間での測位においては、
もし、受信できる送信機数が2個以下の場合、式(1)の方程式は不定解となり、測位は不可能である。
もし、受信できる送信機数が3個の場合、式(9)のように式(1)の解を求め、測位することができる。
もし、受信できる送信機数が4個以上の場合、式(10)のように式(1)の最小二乗解を求め、測位することができる。
In positioning in a two-dimensional space,
If the number of transmitters that can be received is two or less, the equation (1) becomes an indefinite solution and positioning is impossible.
If the number of transmitters that can be received is three, the solution of equation (1) can be obtained as in equation (9) and positioning can be performed.
If the number of transmitters that can be received is four or more, the least squares solution of equation (1) can be obtained as in equation (10) and positioning can be performed.
受信できる送信機数が、測位に必要な最低数(3次元測位の場合は4個、2次元測位の場合は3個)より多い場合は式(10)に示した最小二乗法を用いて測位解を求めることができることを上で述べたが、上記の非特許文献1のように全ての送信機を用いて測位解を求める方法の他に、送信機を適宜選択して測位解を求める方式もよく用いられる(例えば、特許文献1参照。)。
If the number of transmitters that can be received is greater than the minimum number required for positioning (four for three-dimensional positioning, three for two-dimensional positioning), positioning is performed using the least square method shown in equation (10). As described above, the solution can be obtained. In addition to the method for obtaining the positioning solution using all the transmitters as in Non-Patent
上記の特許文献1に示された従来の方式では、8個の衛星(送信機)から、受信可能な任意の4個の衛星を組み合わせて測位解を求め、それぞれの測位解に対する誤差の評価指標DOPとUEREの積算値を元に各測位解の誤差を評価し、積算値の最も小さい測位解を、測位結果として選択する。
ここで、DOPは衛星の配置に依存する測位精度の評価指標であり、例えば、3次元測位の場合、式(11)とおくと、式(12)で与えられる。
In the conventional method disclosed in
Here, DOP is an evaluation index of positioning accuracy depending on the arrangement of the satellites. For example, in the case of three-dimensional positioning, equation (11) is given by equation (12).
また、UEREは、衛星の内部時計の誤差や軌道のずれ等の情報として衛星から放送されるSVaccuracyの値に応じた誤差評価指標である。 URE is an error evaluation index corresponding to the value of SVAccuracy broadcast from the satellite as information such as the error of the internal clock of the satellite or the deviation of the orbit.
上記の非特許文献1に示されている従来の方式は、常に全送信機を用いて測位演算を行うため、送信機の中にマルチパスの影響を受けた送信機があったり、伝播経路上に問題のある送信機があったりすると測位精度が劣化するという問題点があった。
Since the conventional method shown in the above
また、上記の特許文献1に示された他の従来の方式は、冗長に用意された送信機数から、測位に必要な数の任意の送信機の組み合わせ毎に測位解を求め、送信機の配置による測位誤差や衛星の内部時計の誤差や軌道のずれ等、衛星自らが提供するSVaccuracy情報に関する誤差に起因して発生する測位誤差の評価指標を送信機の選択基準として、これらの誤差により不具合となった送信機を含まない組み合わせを選択しているが、上記マルチパスや伝搬経路上の問題により測位精度が劣化する場合を評価することができないという問題点があった。
In addition, another conventional method disclosed in
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、全送信機の中の一個または複数個の送信機にマルチパスの影響を受けたものがあったり、送信機から受信機までの伝播経路上に問題がある場合においても、精度の高い測位を行うことが可能な位置推定装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem. One or a plurality of transmitters among all transmitters may be affected by multipath, or may be propagated from a transmitter to a receiver. An object of the present invention is to obtain a position estimation device capable of performing highly accurate positioning even when there is a problem on the route.
この発明は、位置が既知である複数の送信機から送信された電波を、位置が未知である受信機で受信して、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる複数の送受信機間の距離を基に受信機位置を推定する位置推定装置であって、受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、過去に計測された受信機の位置から現在の受信機の位置を予測する予測手段と、上記予測手段で算出された予測位置と上記測位解算出手段で算出された上記測位解との予測残差に基づいて、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段とを備えた位置推定装置である。 This invention receives a plurality of radio waves transmitted from a plurality of transmitters whose positions are known by a receiver whose position is unknown, and is obtained by measuring a propagation time from the transmitter to the receiver. A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance between a transmitter and a receiver, and among all receivable transmitters, a combination of a predetermined minimum number or more transmitters necessary for measuring a receiver position Based on the distance between the transmitter and the transmitter obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver for each transmitter combination by the transmitter combination changing means to be generated and the transmitter combination changing means, Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution for the receiver position, prediction means for predicting the current receiver position from the position of the receiver measured in the past, the predicted position calculated by the prediction means, and the positioning Solution calculator In based on the prediction residual between the calculated the positioning solution, a position estimation device that includes a selection means for selecting a combination of the transmitter by the transmitter combination changing means.
この発明は、位置が既知である複数の送信機から送信された電波を、位置が未知である受信機で受信して、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる複数の送受信機間の距離を基に受信機位置を推定する位置推定装置であって、受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、過去に計測された受信機の位置から現在の受信機の位置を予測する予測手段と、上記予測手段で算出された予測位置と上記測位解算出手段で算出された上記測位解との予測残差に基づいて、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段とを備えた位置推定装置であるので、全送信機の中の一個または複数個の送信機にマルチパスの影響を受けたものがあったり、送信機から受信機までの伝播経路上に問題がある場合においても、精度の高い測位を行うことが可能である。 This invention receives a plurality of radio waves transmitted from a plurality of transmitters whose positions are known by a receiver whose position is unknown, and is obtained by measuring a propagation time from the transmitter to the receiver. A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance between a transmitter and a receiver, and among all receivable transmitters, a combination of a predetermined minimum number or more transmitters necessary for measuring a receiver position Based on the distance between the transmitter and the transmitter obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver for each transmitter combination by the transmitter combination changing means to be generated and the transmitter combination changing means, A positioning solution calculating means for calculating a positioning solution of the receiver position, a predicting means for predicting a current receiver position from a position of the receiver measured in the past, a predicted position calculated by the predicting means, and the positioning Solution calculator Since the position estimation device includes a selection unit that selects a combination of the transmitters by the transmitter combination change unit based on a prediction residual with the positioning solution calculated in (1), Even when one or a plurality of transmitters are affected by multipath or when there is a problem on the propagation path from the transmitter to the receiver, it is possible to perform highly accurate positioning.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による位置推定装置を示す構成図であり、図において、1は空間に電波を放出する複数の送信機、2は送信機1からの電波を受信する受信機、3は測位を行うための送信機1の組み合わせを変更する送信機組み合わせ変更器、4は組み合わせ変更器3で組み合わせた送信機1から受信機2までの伝播時間から、送受信機1,2間の擬似距離を算出する擬似距離算出器、5は送受信機1,2の位置情報を用いて方向余弦ベクトルを算出する方向余弦ベクトル算出器、6は擬似距離と方向余弦ベクトルとから測位解を算出する最小二乗測位解算出器、7は最小二乗測位解算出器6で算出された測位解を記憶する測位解記憶器、8は平滑器10で算出された平滑ベクトルが遅延回路11を介して入力され、受信機2の位置の予測ベクトル及び予測誤差共分散行列を算出する予測器、9は、予測器8から予測ベクトルを入力し、測位解記憶器7から測位解を入力して、予測位置に近い測位解を選択する測位解選択器、10は測位解選択器9から入力された測位解と、予測器8から入力された予測ベクトル及び予測誤差共分散行列とから平滑ベクトル及び平滑誤差共分散行列を算出する平滑器、11は平滑器10で算出した平滑ベクトル及び平滑誤差共分散行列を1サンプリング時刻だけ遅延する遅延回路である。
1 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to
次に動作について説明する。
最初に、この実施の形態1による位置推定装置の動作原理を説明する。なお、ここでは、3次元位置を推定する場合を仮定する。
位置が既知である複数の送信機1から送信された電波を、位置が未知である受信機2で受信して得られる送受信機1,2間の伝播時間から、式(1)の測位方程式を解くことによって受信機2の位置を測位する原理は、上記の非特許文献1に記載された従来の技術と同じである。
受信機2の運動を、過去の測位結果を用いて予測する方法について説明する。
受信機2の運動モデルを式(13)に示す。ここで、xkアンダーバーはサンプリング時刻tkにおける受信機2の運動諸元の真値を表す状態ベクトルであり、受信機2の位置ベクトルを式(14)、速度ベクトルを式(15)とすると、受信機2の状態ベクトルは式(16)で表される。ここで、サンプリング時刻tk(k=1,2,・・・,n)は、測位が行われるタイミングを表す離散時刻であり、以降、時刻tkと呼ぶ。
Next, the operation will be described.
First, the operation principle of the position estimation apparatus according to the first embodiment will be described. Here, it is assumed that a three-dimensional position is estimated.
From the propagation time between the
A method for predicting the motion of the
A motion model of the
Φk−1は時刻tk−1から時刻tkへの状態ベクトルの推移行列であり、式(17)で表される。また、wkアンダーバーは時刻tkにおける駆動雑音ベクトルであり、Γ1(k)は時刻tkにおける駆動雑音ベクトルの変換行列である。例えば、受信機の運動モデルを等速直線運動と仮定したことによる打ち切り誤差項をΓ1(k−1)wk−1アンダーバーとみれば、wkアンダーバーは加速度ベクトル相当であり、Γ1(k−1)は式(18)で表される。なお、Tはサンプリング間隔、Iは3行3列の単位行列である。 Φ k−1 is a transition matrix of the state vector from time t k−1 to time t k and is expressed by Expression (17). Also, w k underscore is a driving noise vector at time t k, Γ 1 (k) is the transformation matrix driving noise vector at time t k. For example, if the truncation error term due to the assumption that the motion model of the receiver is constant-velocity linear motion is Γ 1 (k−1) w k−1 underbar, w k underbar is equivalent to an acceleration vector, and Γ 1 ( k-1) is expressed by Expression (18). T is a sampling interval, and I is a 3 × 3 unit matrix.
また、平均を表す記号としてEを用いると、wkアンダーバーは平均の3次元正規分布白色雑音であり、式(19)及び式(20)とする。ただし、0アンダーバーは零ベクトルであり、Qkは時刻tkにおける駆動雑音共分散行列である。 Further, when E is used as a symbol representing an average, w k underbar is an average three-dimensional normal distribution white noise, which is expressed by Equation (19) and Equation (20). However, the 0 underbar is a zero vector, and Q k is the driving noise covariance matrix at time t k .
受信機2の位置の観測モデルを式(21)で表す。ここで、ukアンダーバーは測位解選択器9によって選択された測位解、Hは観測行列で、式(22)で表される。
また、vkアンダーバーは時刻tkにおいて選択された送信機1と受信機2の距離の観測雑音ベクトルであり、式(23)で表す。観測雑音ベクトルは平均0アンダーバーの3次元正規分布白色雑音に従うものと仮定し、式(24)及び式(25)とする。なお、Rkは時刻tkにおける送信機1と受信機2の距離の観測誤差共分散行列である。時刻tkまでの間に受信機2の追尾に用いた測位解の全体をUkとし、式(26)で表す。
An observation model of the position of the
Further, v k underscore is observed noise vector of the distance of the
また、Γ2(k)はN個の送受信機1,2間距離から3次元位置への観測雑音ベクトルの変換行列であり、式(27)、式(28)で表される。
Further, Γ 2 (k) is a conversion matrix of the observed noise vector from the distance between the
ここで、hi(xkアンダーバー)はi番目の送信機1と受信機2の距離であり、式(29)で表される。また、行列Bのi行目の要素は式(30)〜式(32)で表される。xkアンダーバー(−)は時刻tkにおける受信機位置の予測ベクトルであり、算出方法は次節で説明する。
Here, h i (x k underbar) is the distance between the i-
次に、時刻tk−1までの測位解Uk−1が得られているときの予測ベクトルの算出方法について述べる。時刻tkおける受信機の状態ベクトルxkアンダーバーの予測ベクトルを(xkアンダーバー)ハット(−)、予測誤差共分散行列をPk(−)とすると、それぞれ、条件付平均ベクトルおよび条件付共分散行列で定義され、式(33)及び式(34)で表される。ここで、(xk−1アンダーバー)ハット(+)及びPk−1(+)は、それぞれ、時刻tk−1の平滑ベクトル及び平滑誤差共分散行列である。これらの算出方法については次に述べる。 Next, will be described a method of calculating the predicted vector when positioning solution U k-1 to time t k-1 is obtained. When the prediction vector of the receiver state vector x k underbar at time t k is (x k underbar) hat (−) and the prediction error covariance matrix is P k (−), the conditional average vector and conditional It is defined by a dispersion matrix and is expressed by Expression (33) and Expression (34). Here, (x k-1 underbar) hat (+) and P k-1 (+) are a smoothing vector and a smoothing error covariance matrix at time t k−1 , respectively. These calculation methods will be described next.
以上、受信機2の運動を、過去の測位結果を用いて予測する方法について説明した。
The method for predicting the motion of the
次に、測位解記憶器7に記憶された時刻tkにおける複数の測位解の選択方法について述べる。測位解の選択には、式(34)で表される過去の測位情報に基づく受信機2の現時刻の位置予測ベクトルukアンダーバー(−)を利用する。
It will now be described a method of selecting a plurality of positioning solution at time t k which is stored in the positioning
すなわち、測位解記憶器7に記憶された時刻tkにおけるm番目の測位解をuk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)とすると、式(36)における予測残差dk,mアンダーバーが最小となる測位解ukアンダーバーを測位精度が最も高いものと判断し、選択する。なお、予測残差dk,mアンダーバーとは、すなわち、受信機2の予測位置と測定位置との残差である。もし、送信機組み合わせ変更器3で選択された送信機1の組み合わせの中の1個または複数個の送信機1にマルチパスの影響を受けた送信機があったり、伝播経路上に問題のある送信機があると、その予測残差は大きな値となるので、予測残差の最も小さい送信機1の組み合わせを選択すれば全ての送信機が正常で伝播経路上にも問題がない送信機の組み合わせを決定することができ、受信機2の位置をより高精度に推定することができる。
That, m th the positioning solution u k at time t k which is stored in the positioning solution storage unit 7, m underscore (m = 1, 2, · · ·, M) When the prediction residuals in equation (36) The positioning solution u k underbar that minimizes the d k, m underbar is determined to have the highest positioning accuracy and is selected. The predicted residual d k, m underbar is a residual between the predicted position of the
以上、測位解の選択方法について述べた。 The positioning solution selection method has been described above.
次に、平滑ベクトルの算出方法について述べる。ゲイン行列Kk、平滑ベクトル(xkアンダーバー)ハット(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)は通常のカルマンフィルタの理論により、式(37)〜式(39)で与えられる。ここで、Rkは式(25)で表される、時刻tkにおける送信機1と受信機2の距離の観測誤差共分散行列である。以上、平滑ベクトルの算出方法について述べた。
Next, a method for calculating a smooth vector will be described. The gain matrix K k , the smooth vector (x k underbar) hat (+), and the smooth error covariance matrix P k (+) are given by Expressions (37) to (39) according to the usual Kalman filter theory. Here, R k is an observation error covariance matrix of the distance between the
以上、実施の形態1による位置推定装置の動作原理について説明した。
The operation principle of the position estimation apparatus according to
次に、実施の形態1による位置推定装置の具体的な動作を図1を用いて説明する。
複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。
受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。送信機組み合わせ変更器3では、その全受信可能な送信機1の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全発信機数以下の数で、適当な送信機1の組み合わせを選択する。擬似距離算出器4では、選択した組み合わせの送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
The radio waves emitted from the plurality of
The
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機1の位置情報から式(4)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解uk、mアンダーバーを算出する。送信機組み合わせ変更器3により送信機1の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出を所定のM回繰り返し、その測位解uk、mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル(xk−1アンダーバー)ハット(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い、予測ベクトル(xkアンダーバー)ハット(−)、予測誤差共分散行列Pk−1(−)、位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)をそれぞれ算出する。測位解選択器9では、予測器8から位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)を入力し、測位解記憶器7に記憶された測位解uk、mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(36)で表される予測残差dk、mが最も小さい送信機1の組み合わせの測位解ukアンダーバーを選択して、最終的な測位解とする。
In the
平滑器10では、測位解選択器で選択した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル(xkアンダーバー)ハット(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル(xkアンダーバー)ハット(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
The smoother 10 uses the positioning solution u k underbar selected by the positioning solution selector, the prediction vector (x k underbar) hat (−) and the prediction error covariance matrix P k (−) calculated by the
以上のように、本実施の形態に係る位置推定装置は、予測残差の最も小さい送信機1の組み合わせを選択するので、従来の方式に比べ、信頼性が高く、全ての送信機が正常で伝播経路上にも問題ないと考えられる送信機の組み合わせを選択して受信機の位置を推定することができる。
As described above, since the position estimation apparatus according to the present embodiment selects the combination of the
実施の形態2.
図2は、本実施の形態2による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号である1〜8、10、11は実施の形態1と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the second embodiment. In the figure,
12は平滑器10で算出した平滑誤差共分散行列を遅延回路を介して入力し、測位解の予測残差の確率密度関数を算出する予測残差確率密度算出器、13は予測器8から予測ベクトルを、測位解記憶器7から測位解を、予測残差確率密度算出器12から測位解の予測残差の確率密度関数をそれぞれ入力し、各測位解の予測残差の確率密度から測位に適さない測位解を排除するゲート判定器、14はゲート判定器13において排除されなかった測位解と、予測残差確率密度算出器12で算出した測位解の予測残差の確率密度関数をそれぞれ入力し、測位解の信頼度を算出する測位解信頼度算出器である。
12 is a prediction residual probability density calculator for inputting a smoothing error covariance matrix calculated by the smoother 10 through a delay circuit and calculates a probability density function of a prediction residual of the positioning solution; 13 is a prediction from the
次に動作について説明する。
最初に、この実施の形態2による位置推定装置の動作原理を説明する。なお、ここでは、3次元位置を推定する場合を仮定する。
位置が既知である複数の送信機1から送信された電波を、位置が未知である受信機2で受信して得られる送受信機間の伝播時間から、(1)式の測位方程式を解くことによって受信機位置を測位する原理は従来の技術における非特許文献1と同じである。
Next, the operation will be described.
First, the operation principle of the position estimation apparatus according to the second embodiment will be described. Here, it is assumed that a three-dimensional position is estimated.
By solving the positioning equation (1) from the propagation time between the transmitters and receivers obtained by receiving the radio waves transmitted from the plurality of
また、測位対象の運動を、過去の測位結果を用いて予測する方法は、上述の実施の形態1と同じである。 Further, the method for predicting the movement of the positioning object using the past positioning result is the same as in the first embodiment.
次に、測位に適さない測位解を排除する方法について述べる。実施の形態1では、予測残差の最も小さい測位解のみを選択して位置を推定しているが、予測残差の大きさはマルチパス等のセンサ不具合による影響以外に、送信機1と受信機2の幾何学的配置関係にも影響を受ける。センサ不具合がなく、送受信機の幾何学的配置関係のみにより予測残差が大きくなっている測位解は、利用した方が高い精度が得られる可能性がある。そこで、送受信機の幾何学的配置関係による影響を考慮し、センサ不具合の影響を受けた測位解のみを排除する。
Next, a method for eliminating positioning solutions that are not suitable for positioning will be described. In the first embodiment, only the positioning solution with the smallest prediction residual is selected and the position is estimated. However, the magnitude of the prediction residual is determined by the
過去の測位情報Uk−1より得られる測位解の予測確率分布P[uk,mアンダーバー|Uk−1]は、式(40)に示す条件付確率密度関数で表される。すなわち、測位解は、式(35)で与えられる位置予測ベクトルukアンダーバー(−)を平均とし、式(41)で与えられるSkを共分散行列とする3次元正規分布g3(uk,mアンダーバー;uk(−),Sk)に従うとする。この確率密度関数の式(41)の右辺第2項は送受信機の幾何学的配置関係を考慮した項となっている。そして、式(42)を満たす測位解を測位に利用し、満たさない測位解を排除する。ここで、qは目標との相関範囲を決めるパラメータであり、自由度3のχ自乗分布により算出する。
The predicted probability distribution P [u k, m underbar | U k-1 ] of the positioning solution obtained from the past positioning information U k-1 is represented by a conditional probability density function shown in Expression (40). That is, positioning solution of the formula (35) in given position prediction vector u k underscore (-) as the average, 3-dimensional
次に、式(42)を満たす全ての測位解に対し(便宜上、その総数をMとする)、測位解の確率密度rk,mを式(43)に従い算出し、これを正規化した式(44)から当該測位解の信頼度βk,mを算出する。そして、式(45)に従い、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを受信機2の推定位置とする。
Next, for all positioning solutions satisfying the equation (42) (for convenience, the total number is M), the probability density r k, m of the positioning solution is calculated according to the equation (43), and this is normalized. The reliability β k, m of the positioning solution is calculated from (44). Then, according to equation (45), an average value uk underbar obtained by weighting the positioning solution with this reliability is set as the estimated position of the
信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを用いて平滑ベクトルを算出する方法は実施の形態1と同じである。なお、平滑ベクトルの位置ベクトルを受信機2の推定位置としてもよい。
以上、実施の形態2による位置推定装置の動作原理について説明した。
Method for calculating the smoothed vector using the average value u k underscore weighted the positioning solution in reliability is the same as the first embodiment. Note that the position vector of the smooth vector may be the estimated position of the
The operation principle of the position estimation apparatus according to the second embodiment has been described above.
次に、実施の形態2による位置推定装置の具体的な動作を図2に従い説明する。
複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。送信機組み合わせ変更器3では、その全受信可能な送信機1の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全発信機数以下の数で、適当な送信機1の組み合わせを選択する。擬似距離算出器4では、選択した組み合わせの送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
The radio waves emitted from the plurality of
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(4)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。送信機組み合わせ変更器3により送信機1の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)をそれぞれ算出する。
In the
予測残差確率密度算出器12では、予測器8から予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された送信機と受信機の距離の観測誤差共分散行列とから、式(27)及び式(41)に従い、測位解の予測確率密度関数P[uk,mアンダーバー|Uk−1]の共分散行列Skを算出する。ゲート判定器13では、予測器8から位置予測ベクトルukアンダーバー(−)を、予測残差確率密度算出器12から共分散行列Skを入力し、測位解記憶器7に記憶された測位解uk、mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(42)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
The prediction residual
測位解信頼度算出器14では、予測器8で算出した位置予測ベクトルukアンダーバー(−)と予測残差確率密度算出器12で算出した共分散行列Skとをゲート判定器13を介して入力し、式(42)を満たす測位解uk、mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の信頼度βk、mを、式(44)に従い算出するとともに、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを式(45)に従い算出する。
In positioning
平滑器10では、測位解信頼度算出器14で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the positioning
以上のように本実施の形態は、測位解の予測確率分布を利用して送受信機1,2の幾何学的配置関係のみによって測位誤差が大きくなっている測位解と、センサ不具合の影響を受けた測位解を判別し、後者のみを排除した残りの測位解の全てを用いて受信機2の位置を推定するので、上記の実施の形態2より高い精度で受信機2の位置を推定することができる可能性が高い。また、予測確率分布を利用して算出した信頼度による測位解の重み付き平均値を推定結果としているため、信頼性の低い測位解の悪影響を少なくすることができる。
As described above, the present embodiment is affected by the positioning solution in which the positioning error is increased only by the geometrical arrangement relationship of the
実施の形態3.
図3はこの実施の形態3による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号である1〜7は実施の形態1と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the third embodiment. In the figure,
15は最小二乗測位解算出器6で算出した距離残差を記憶する距離残差記憶器、13は測位解記憶器7から測位解を、距離残差記憶器15から距離残差を入力し、各測位解の距離残差の確率密度から測位に適さない測位解を排除するゲート判定器、14はゲート判定器13において排除されなかった測位解とをそれぞれ入力し、測位解の信頼度を算出する測位解信頼度算出器である。
15 is a distance residual memory for storing the distance residual calculated by the least squares positioning
次に動作について説明する。
最初に、この実施の形態3による位置推定装置の動作原理を説明する。なお、ここでは、3次元位置を推定する場合を仮定する。位置が既知である複数の送信機1から送信された電波を、位置が未知である受信機2で受信して得られる送受信機間の伝播時間から、(1)式の測位方程式を解くことによって受信機位置を測位する原理は従来の技術における従来の方式1と同じである。
Next, the operation will be described.
First, the operation principle of the position estimation apparatus according to the third embodiment will be described. Here, it is assumed that a three-dimensional position is estimated. By solving the positioning equation (1) from the propagation time between the transmitters and receivers obtained by receiving the radio waves transmitted from the plurality of
次に、測位に適さない測位解を排除する方法について述べる。実施の形態1では、予測残差大きさを基に測位解の精度を判断しているが、マルチパス等のセンサ不具合の影響により測位解の精度が悪くなっている場合には、式(10)に従って測位解を算出する際に得られる距離残差も大きくなっていると考えられる。そこで、この実施の形態3では、距離残差を利用することによって、測位に適さない測位解を判定する。 Next, a method for eliminating positioning solutions that are not suitable for positioning will be described. In the first embodiment, the accuracy of the positioning solution is determined based on the size of the predicted residual. However, when the accuracy of the positioning solution is deteriorated due to a sensor failure such as multipath, the equation (10 ), The distance residual obtained when calculating the positioning solution is also considered to be large. Therefore, in the third embodiment, a positioning solution that is not suitable for positioning is determined by using the distance residual.
すなわち、距離残差の確率分布を、平均0、分散μ2の1次元正規分布と仮定すると、式(46)で表される各測位解毎に得られる擬似距離riと式(10)の反復演算により得られた測位解fi(xハット,yハット,zハット,tハット)の差のベクトルである距離残差の2乗ノルムρm 2が式(47)を満たす測位解を測位に利用し、満たさない測位解を排除する(mは送信機1の組み合わせ番号)。ここで、wは目標との相関範囲を決めるパラメータであり、自由度3のχ自乗分布により算出する。 That is, assuming that the probability distribution of the distance residual is a one-dimensional normal distribution with an average of 0 and a variance μ 2 , the pseudo distance r i obtained for each positioning solution represented by the equation (46) and the equation (10) A positioning solution in which the square norm ρ m 2 of the distance residual, which is a vector of the difference between the positioning solutions f i (x hat, y hat, z hat, t hat) obtained by iterative calculation, satisfies Equation (47) is determined. The positioning solution that is not satisfied is excluded (m is the combination number of the transmitter 1). Here, w is a parameter for determining the correlation range with the target, and is calculated by a χ square distribution with 3 degrees of freedom.
次に、式(47)を満たす全ての測位解に対し(便宜上、その総数をMとする)、測位解の確率密度r’k、mを式(48)に従い算出し、これを正規化した式(49)から当該測位解の信頼度β’k、mを算出する。そして、式(50)に従い、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを受信機2の推定位置とする。
Next, the probability density r ′ k, m of the positioning solution is calculated according to the equation (48) and normalized for all the positioning solutions satisfying the equation (47) (for convenience, the total number is M). The reliability β ′ k, m of the positioning solution is calculated from the equation (49). Then, according to the equation (50), the average value uk underbar obtained by weighting the positioning solution with this reliability is set as the estimated position of the
信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを用いて平滑ベクトルを算出する方法は実施の形態1と同じである。
以上、実施の形態3による位置推定装置の動作原理について説明した。
Method for calculating the smoothed vector using the average value u k underscore weighted the positioning solution in reliability is the same as the first embodiment.
The operation principle of the position estimation apparatus according to the third embodiment has been described above.
次に、実施の形態3による位置推定装置の具体的な動作を図3に従い説明する。複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。送信機組み合わせ変更器3では、その全受信可能な送信機1の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全発信機数以下の数で、適当な送信機1の組み合わせを選択する。擬似距離算出器4では、選択した組み合わせの送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The radio waves emitted from the plurality of
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機1の位置情報から式(47)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解uk、mアンダーバーを算出する。送信機組み合わせ変更器3により送信機1の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk、mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
距離残差記憶器15では、最小二乗測位解算出器6から、擬似距離riと測位解fi(xハット,yハット,zハット,tハット)を入力し、式(46)に従い距離残差の2乗ノルムρm 2を算出し、これを記憶する。ゲート判定器13では、距離残差記憶器15から入力した距離残差の2乗ノルムρm 2と、予め設定された距離残差の確率分布の分散μ2とから、測位解記憶器7に記憶された測位解uk、mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(47)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
The distance
測位解信頼度算出器14では、距離残差の2乗ノルムρm 2と、予め設定された距離残差の確率分布の分散μ2をゲート判定器13を介して入力し、式(47)を満たす全ての測位解に対し、測位解の信頼度βk,mを、式(48)〜式(49)に従い算出するとともに、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを受信機2の推定位置として式(50)に従い算出する。
The positioning
以上のように、本実施の形態は、測位解の距離残差の確率分布を利用して不具合の影響を受けた測位解を判別し、後者のみを排除した残りの測位解の全てを用いて受信機2の位置を推定するので、従来の方式に比べ、信頼性が高く、全ての送信機1が正常で伝播経路上にも問題ないと考えられる送信機1の組み合わせを選択して受信機2の位置を推定することができる。
As described above, the present embodiment uses the probability distribution of the distance residual of the positioning solution to determine the positioning solution affected by the malfunction, and uses all of the remaining positioning solutions excluding only the latter. Since the position of the
実施の形態4.
上記の実施の形態1では、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式への本発明の応用例を示したが、本実施の形態は、逆に、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式へ本発明を適用した適用例について説明する。
In the first embodiment, radio waves from a plurality of
図4はこの実施の形態4による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号である1、2、4〜11は実施の形態1と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the fourth embodiment. In the figure, the
16は測位を行うための受信機2の組み合わせを変更する受信機組み合わせ変更器である。
次に、実施の形態4による位置推定装置の具体的な動作を図4に従い説明する。送信機1から発射された電波は、各々の伝播経路の伝播時間後に複数の受信機2で各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。受信機組み合わせ変更器16では、その全受信可能な受信機2の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全発信機数以下の数で、適当な受信機2の組み合わせを選択する。擬似距離算出器4では、選択した組み合わせの受信機2の信号の伝播遅延時間から擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The radio waves emitted from the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された受信機の位置情報から式(4)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。受信機組み合わせ変更器16により受信機2の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)をそれぞれ算出する。測位解選択器9では、予測器8から位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)を入力し、測位解記憶器7に記憶された測位解uk、mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(36)で表される予測残差dk,mが最も小さい受信機の組み合わせの測位解ukアンダーバーを選択して、最終的な測位解とする。
In the
平滑器10では、測位解選択器で選択した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。 The smoother 10, and the positioning solution u k underscore selected in positioning solution selector, the prediction vector calculated by the predictor 8 ((x k underscore) hat) and (- -) and the prediction error covariance matrix P k () The smoothing vector ((x k underbar) hat) (+) and the smoothing error covariance matrix P k (+) are calculated.
以上のように、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態1と同様に、送信機1の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio waves from the
実施の形態5.
実施の形態2では、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式への応用例であるが、本発明は、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the second embodiment, radio waves from a plurality of
図5はこの実施の形態5による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号である1、2、4〜8、10〜14は実施の形態2と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the fifth embodiment. In the figure,
16は測位を行うための受信機2の組み合わせを変更する受信機組み合わせ変更器である。
次に、実施の形態5による位置推定装置の具体的な動作を図5に従い説明する。送信機1から発射された電波は、各々の伝播経路の伝播時間後に複数の受信機2で各々の送信機からの信号を弁別して受信する。受信機組み合わせ変更器16では、その全受信可能な受信機2の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全受信機数以下の数で、適当な受信機2の組み合わせを選択する。擬似距離算出器4では、選択した組み合わせの送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. The radio waves emitted from the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(4)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。受信機組み合わせ変更器16により受信機2の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトルukアンダーバー(−)をそれぞれ算出する。
In the
予測残差確率密度算出器12では、予測器8から予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された送信機1と受信機2の距離の観測誤差共分散行列とから、式(27)及び式(41)に従い、測位解の予測確率密度関数
P[uk,mアンダーバー|Uk−1]の共分散行列Skを算出する。ゲート判定器13では、予測器8から位置予測ベクトルukアンダーバー(−)を、予測残差確率密度算出器12から共分散行列Skを入力し、測位解記憶器7に記憶された測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(42)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
The prediction residual
測位解信頼度算出器14では、予測器8で算出した位置予測ベクトルukアンダーバー(−)と予測残差確率密度算出器12で算出した共分散行列Skとをゲート判定器13を介して入力し、式(42)を満たす測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の信頼度βk,mを、式(44)に従い算出するとともに、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを式(45)に従い算出する。
In positioning
平滑器10では、測位解信頼度算出器14で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the positioning
以上のようにして、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態2と同様に、送信機1の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio waves from the
実施の形態6.
実施の形態3では、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式への応用例であるが、本発明は、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In
図6はこの実施の形態6による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号である1、2、4〜7、13〜15は実施の形態3と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
6 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the sixth embodiment. In the figure,
16は測位を行うための受信機2の組み合わせを変更する受信機組み合わせ変更器である。
次に、実施の形態6による位置推定装置の具体的な動作を図6に従い説明する。送信機1から発射された電波は、各々の伝播経路の伝播時間後に複数の受信機2で各々の送信機からの信号を弁別して受信する。受信機組み合わせ変更器16では、その全受信可能な受信機2の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全受信機数以下の数で、適当な受信機2の組み合わせを選択する。擬似距離算出器4では、選択した組み合わせの送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離
ri(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. The radio waves emitted from the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(47)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離ri(i=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。受信機組み合わせ変更器16により受信機の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
距離残差記憶器15では、最小二乗測位解算出器6から、擬似距離riと測位解fi(xハット,yハット,zハット,tハット)を入力し、式(46)に従い距離残差の2乗ノルムρm 2を算出し、これを記憶する。ゲート判定器13では、距離残差記憶器15から入力した距離残差の2乗ノルムρm 2と、予め設定された距離残差の確率分布の分散μ2とから、測位解記憶器7に記憶された測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(47)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
The distance
測位解信頼度算出器14では、距離残差の2乗ノルムρm 2と、予め設定された距離残差の確率分布の分散μ2をゲート判定器13を介して入力し、式(47)を満たす全ての測位解に対し、測位解の信頼度βk,mを、式(48)〜式(49)に従い算出するとともに、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを受信機の推定位置として式(50)に従い算出する。
The positioning
以上のようにして、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態3と同様に、送信機の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio waves from the
実施の形態7.
実施の形態1は、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式において、電波の伝播時間を用いた測位方式に本発明を適用したものであるが、本発明は、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the first embodiment, radio waves from a plurality of
図7はこの実施の形態7による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号である1〜3、5〜11は実施の形態1と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 7 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the seventh embodiment. In the figure,
17は送信機組み合わせ変更器3で組み合わせた送信機から受信機への電波の伝播時間差もしくは位相差から、送受信機間の擬似距離差を算出する擬似距離差算出器である。
次に複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方法について説明する。測位演算は式(10)の代わりに式(51)を用いる。
Next, a positioning method using propagation time differences and phase differences of radio waves from the plurality of
但し、式(51)のδu、A、δrはそれぞれ式(52)、式(53)、および式(54)である。 However, δu, A, and δr in Expression (51) are Expression (52), Expression (53), and Expression (54), respectively.
式(53)のΔri,j(i,j=1,・・・,Nの自然数であって、N≧4;三次元測位の場合)はi番目の送信機1から受信機2までの距離とj番目の送信機から受信機までの距離との差であり、伝播時間差による測位の場合は伝播時間差と光速の積から求める。また、電波の位相差を用いる測位の場合には位相差と電波の波長の積から求める。
Δr i, j in equation (53) (i, j = 1,..., N is a natural number, and N ≧ 4; in the case of three-dimensional positioning), from i-
式(53)、式(54)のΔfi,j(x0,y0,z0)はi番目の送信機位置から受信機位置までの距離とj番目の送信機位置から受信機位置までの距離の概算距離差であり、反復演算で得られる前回の測位値(x0,y0,z0)と、既知であるi番目の送信機位置(xi,yi,zi)と、同じく既知であるj番目の発信機位置(xj,yj,zj)から、式(55)を用いて算出する。 Δf i, j (x 0 , y 0 , z 0 ) in Expression (53) and Expression (54) is the distance from the i th transmitter position to the receiver position and from the j th transmitter position to the receiver position. And the previous positioning value (x 0 , y 0 , z 0 ) obtained by iterative calculation and the known i-th transmitter position (x i , y i , z i ) From the same known j-th transmitter position (x j , y j , z j ), calculation is performed using equation (55).
次に、実施の形態7による位置推定装置の具体的な動作を図7に従い説明する。複数の送信機1から発射された電波は、送信機から受信機への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機からの信号を弁別して受信する。送信機組み合わせ変更器3では、その全受信可能な送信機の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全発信機数以下の数で、適当な送信機の組み合わせを選択する。擬似距離算出器17では、選択した組み合わせの2個の送信機の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG. The radio waves emitted from the plurality of
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。送信機組み合わせ変更器3により送信機の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトルuk(−)をそれぞれ算出する。測位解選択器9では、予測器8から位置予測ベクトルukアンダーバー(−)を入力し、測位解記憶器7に記憶された測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(36)で表される予測残差dk,mが最も小さい送信機の組み合わせの測位解ukアンダーバーを選択して、最終的な測位解とする。
In the
平滑器10では、測位解選択器で選択した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。 The smoother 10, and the positioning solution u k underscore selected in positioning solution selector, the prediction vector calculated by the predictor 8 ((x k underscore) hat) and (- -) and the prediction error covariance matrix P k () The smoothing vector ((x k underbar) hat) (+) and the smoothing error covariance matrix P k (+) are calculated.
以上のようにして、位置が既知である複数の送信機1から送信された電波を、位置が未知である受信機2で受信して、受信機位置での各送信機の信号間の伝播時間差または位相差を計測して受信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態1と同様に、受信機2の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio wave transmitted from the plurality of
実施の形態8.
実施の形態2は、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式において、電波の伝播時間を用いた測位方式に本発明を適用したものであるが、本発明は、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the second embodiment, radio waves from a plurality of
図8はこの実施の形態8による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図2と同一符号である1〜3、5〜8、10〜14は実施の形態2と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。 FIG. 8 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the eighth embodiment. In the figure, reference numerals 1-3, 5-8, and 10-14 that are the same as those in FIG. 2 are the same as or equivalent to those in the second embodiment. Will not be described.
17は送信機組み合わせ変更器3で組み合わせた送信機1から受信機2への電波の伝播時間差もしくは位相差から、送受信機間の擬似距離差を算出する擬似距離差算出器である。
なお、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方法は実施の形態7と同じである。
The positioning method using the propagation time difference and phase difference of radio waves from the plurality of
次に、実施の形態8による位置推定装置の具体的な動作を図8に従い説明する。複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。送信機組み合わせ変更器3では、その全受信可能な送信機1の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全発信機数以下の数で、適当な送信機1の組み合わせを選択する。擬似距離差算出器17では、選択した組み合わせの2個の送信機1の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. The radio waves emitted from the plurality of
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。送信機組み合わせ変更器3により送信機1の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトルukアンダーバー(−)をそれぞれ算出する。
In the
予測残差確率密度算出器12では、予測器8から予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された送信機1と受信機2の距離の観測誤差共分散行列とから、式(27)及び式(41)に従い、測位解の予測確率密度関数
P[uk,mアンダーバー|Uk−1]の共分散行列Skを算出する。ゲート判定器13では、予測器8から位置予測ベクトルukアンダーバー(−)を、予測残差確率密度算出器12から共分散行列Skを入力し、測位解記憶器7に記憶された測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(42)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
The prediction residual
測位解信頼度算出器14では、予測器8で算出した位置予測ベクトルukアンダーバー(−)と予測残差確率密度算出器12で算出した共分散行列Skとをゲート判定器13を介して入力し、式(42)を満たす測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の信頼度βk,mを、式(44)に従い算出するとともに、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを式(45)に従い算出する。
In positioning
平滑器10では、測位解信頼度算出器14で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the positioning
以上のようにして、位置が既知である複数の送信機1から送信された電波を、位置が未知である受信機2で受信して、受信機位置での各送信機1の信号間の伝播時間差または位相差を計測して受信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態2と同様に、受信機2の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, radio waves transmitted from a plurality of
実施の形態9.
実施の形態3は、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式において、電波の伝播時間を用いた測位方式に本発明を適用したものであるが、本発明は、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the third embodiment, radio waves from a plurality of
図9はこの実施の形態9による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図3と同一符号である1〜3、5〜7、13、14は実施の形態3と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。 FIG. 9 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the ninth embodiment. In the figure, reference numerals 1-3, 5-7, 13, and 14 that are the same as those in FIG. 3 are the same as or equivalent to those in the third embodiment. Will not be described.
17は送信機組み合わせ変更器3で組み合わせた送信機1から受信機2への電波の伝播時間差もしくは位相差から、送受信機間の擬似距離差を算出する擬似距離差算出器、18は最小二乗測位解算出器6で算出した距離差残差を記憶する距離差残差記憶器である。
17 is a pseudo-range difference calculator that calculates a pseudo-range difference between the transmitter and the receiver from the propagation time difference or phase difference of the radio wave from the
なお、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方法は実施の形態7と同じである。また、距離差残差の2乗ノルムは式(56)で表される。
The positioning method using the propagation time difference and phase difference of radio waves from the plurality of
次に、実施の形態9による位置推定装置の具体的な動作を図9に従い説明する。複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。送信機組み合わせ変更器3では、その全受信可能な送信機1の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全発信機数以下の数で、適当な送信機1の組み合わせを選択する。擬似距離差算出器17では、選択した組み合わせの2個の送信機1の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the ninth embodiment will be described with reference to FIG. The radio waves emitted from the plurality of
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。送信機組み合わせ変更器3により送信機の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
距離残差記憶器15では、最小二乗測位解算出器6から、擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)と測位解fi,j(xハット,yハット,zハット)を入力し、式(56)に従い距離差残差の2乗ノルムρm 2を算出し、これを記憶する。ゲート判定器13では、距離残差記憶器15から入力した距離残差の2乗ノルムρm 2と、予め設定された距離差残差の確率分布の分散μ2とから、測位解記憶器7に記憶された測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(47)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the distance
測位解信頼度算出器14では、距離差残差の2乗ノルムρm 2と、予め設定された距離差残差の確率分布の分散μ2をゲート判定器13を介して入力し、式(47)を満たす全ての測位解に対し、測位解の信頼度βk,mを、式(48)〜式(49)に従い算出するとともに、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを受信機の推定位置として式(50)に従い算出する。
The positioning
以上のようにして、位置が既知である複数の送信機1から送信された電波を、位置が未知である受信機2で受信して、受信機位置での各送信機1の信号間の伝播時間差または位相差を計測して受信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態3と同様に、受信機の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, radio waves transmitted from a plurality of
実施の形態10.
実施の形態4は、位置が未知である送信機1から送信された電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式において、電波の伝播時間を用いた測位方式に本発明を適用したものであるが、本発明は、複数の受信機から送信機への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the fourth embodiment, radio waves transmitted from a
図10はこの実施の形態10による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図4と同一符号である1、2、5〜11、16は実施の形態4と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 10 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the tenth embodiment. In the figure,
17は受信機組み合わせ変更器16で組み合わせた送信機から受信機への電波の伝播時間差もしくは位相差から、送受信機間の擬似距離差を算出する擬似距離差算出器である。
なお、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方法は実施の形態7と同じである。
The positioning method using the propagation time difference and phase difference of radio waves from the plurality of
次に、実施の形態10による位置推定装置の具体的な動作を図10に従い説明する。送信機1から発射された電波は、各々の伝播経路の伝播時間後に複数の受信機2で送信機からの信号を受信する。受信機組み合わせ変更器16では、その全受信可能な受信機2の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全受信機数以下の数で、適当な受信機2の組み合わせを選択する。擬似距離差算出器17では、選択した組み合わせの2個の送信機1の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, specific operations of the position estimation apparatus according to
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。受信機組み合わせ変更器16により受信機の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトルukアンダーバー(−)をそれぞれ算出する。測位解選択器9では、予測器8から位置予測ベクトルukアンダーバー(−)を入力し、測位解記憶器7に記憶された測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(36)で表される予測残差dk,mが最も小さい受信機の組み合わせの測位解ukアンダーバーを選択して、最終的な測位解とする。
In the
平滑器10では、測位解選択器で選択した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。 The smoother 10, and the positioning solution u k underscore selected in positioning solution selector, the prediction vector calculated by the predictor 8 ((x k underscore) hat) and (- -) and the prediction error covariance matrix P k () The smoothing vector ((x k underbar) hat) (+) and the smoothing error covariance matrix P k (+) are calculated.
以上のようにして、位置が未知である送信機1から送信された電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、受信機位置での送信機1の信号間の伝播時間差または位相差を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態4と同様に、送信機1の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio wave transmitted from the
実施の形態11.
実施の形態5は、位置が未知である送信機1から送信された電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式において、電波の伝播時間を用いた測位方式に本発明を適用したものであるが、本発明は、複数の受信機2から送信機1への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the fifth embodiment, radio waves transmitted from a
図11はこの実施の形態11による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図5と同一符号である1、2、5〜8、10〜14、16は実施の形態5と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。 FIG. 11 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the eleventh embodiment. In the figure, 1, 2, 5-8, 10-14, and 16, which are the same reference numerals as those in FIG. 5, are the same as those in the fifth embodiment. Since the corresponding part is shown, the description thereof is omitted.
17は送信機組み合わせ変更器3で組み合わせた送信機から受信機への電波の伝播時間差もしくは位相差から、送受信機間の擬似距離差を算出する擬似距離差算出器である。
なお、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方法は実施の形態7と同じである。
The positioning method using the propagation time difference and phase difference of radio waves from the plurality of
次に、実施の形態11による位置推定装置の具体的な動作を図11に従い説明する。送信機1から発射された電波は、各々の伝播経路の伝播時間後に複数の受信機2で送信機1からの信号を受信する。受信機組み合わせ変更器16では、その全受信可能な受信機2の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全受信機数以下の数で、適当な受信機2の組み合わせを選択する。擬似距離差算出器17では、選択した組み合わせの2個の送信機の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, specific operations of the position estimation apparatus according to the eleventh embodiment will be described with reference to FIG. The radio wave emitted from the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された受信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。受信機組み合わせ変更器16により受信機2の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離差残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトルukアンダーバー(−)をそれぞれ算出する。
In the
予測残差確率密度算出器12では、予測器8から予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された送信機と受信機の距離の観測誤差共分散行列とから、式(27)及び式(41)に従い、測位解の予測確率密度関数
P[uk,mアンダーバー|Uk−1]の共分散行列Skを算出する。ゲート判定器13では、予測器8から位置予測ベクトルukアンダーバー(−)を、予測残差確率密度算出器12から共分散行列Skを入力し、測位解記憶器7に記憶された測位解uk,m(m=1,2,・・・,M)の中から、式(42)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
The prediction residual
測位解信頼度算出器14では、予測器8で算出した位置予測ベクトルukアンダーバー(−)と予測残差確率密度算出器12で算出した共分散行列Skとをゲート判定器13を介して入力し、式(42)を満たす測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の信頼度βk,mを、式(44)に従い算出するとともに、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを式(45)に従い算出する。
In positioning
平滑器10では、測位解信頼度算出器14で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the positioning
以上のようにして、位置が未知である送信機から送信された電波を、位置が既知である複数の受信機で受信して、受信機位置での送信機の信号間の伝播時間差または位相差を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態5と同様に、送信機の位置をより高精度に測位することができる。 As described above, a radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or phase difference between transmitter signals at the receiver position is received. Even if the present invention is applied to a method of measuring the transmitter position by measuring the position of the transmitter, the position of the transmitter can be measured with higher accuracy as in the fifth embodiment.
実施の形態12.
実施の形態6は、位置が未知である送信機1から送信された電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式において、電波の伝播時間を用いた測位方式に本発明を適用したものであるが、本発明は、複数の受信機から送信機への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the sixth embodiment, radio waves transmitted from a
図12はこの実施の形態12による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図6と同一符号である1、2、5〜7、13、14、16は実施の形態6と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。 FIG. 12 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the twelfth embodiment. In the figure, 1, 2, 5-7, 13, 14, 16 which are the same reference numerals as those in FIG. 6 are the same as those in the sixth embodiment. Since the corresponding part is shown, the description thereof is omitted.
17は受信機組み合わせ変更器16で組み合わせた送信機1から受信機2への電波の伝播時間差もしくは位相差から、送受信機間の擬似距離差を算出する擬似距離差算出器である。
なお、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方法は実施の形態7と同じである。また、距離差残差の2乗ノルムは実施の形態9と同じである。
The positioning method using the propagation time difference and phase difference of radio waves from the plurality of
次に、実施の形態12による位置推定装置の具体的な動作を図12に従い説明する。送信機1から発射された電波は、各々の伝播経路の伝播時間後に複数の受信機2で送信機1からの信号を受信する。受信機組み合わせ変更器16では、その全受信可能な受信機2の中から、測位に必要な所定の最低数以上、全受信機数以下の数で、適当な受信機2の組み合わせを選択する。擬似距離差算出器17では、選択した組み合わせの2個の送信機1の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the twelfth embodiment will be described with reference to FIG. The radio wave emitted from the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)と方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解uk,mアンダーバーを算出する。受信機組み合わせ変更器16により受信機の組み合わせを変えて、以上の測位演算と距離残差の算出をM回繰り返し、その測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)をそれぞれ測位解記憶器7に記憶する。
The direction
距離残差記憶器15では、最小二乗測位解算出器6から、擬似距離差ri,j(i,j=1,2,・・・,N)と測位解fi,j(xハット,yハット,zハット)を入力し、式(56)に従い距離差残差の2乗ノルムρm 2を算出し、これを記憶する。ゲート判定器13では、距離残差記憶器15から入力した距離差残差の2乗ノルムρm 2と、予め設定された距離差残差の確率分布の分散μ2とから、測位解記憶器7に記憶された測位解uk,mアンダーバー(m=1,2,・・・,M)の中から、式(47)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the distance
測位解信頼度算出器14では、距離差残差の2乗ノルムρm 2と、予め設定された距離差残差の確率分布の分散μ2をゲート判定器13を介して入力し、式(47)を満たす全ての測位解に対し、測位解の信頼度βk,mを、式(48)〜式(49)に従い算出するとともに、この信頼度で測位解を重み付けした平均値ukアンダーバーを受信機の推定位置として式(50)に従い算出する。
The positioning
以上のようにして、位置が未知である送信機から送信された電波を、位置が既知である複数の受信機で受信して、受信機位置での送信機の信号間の伝播時間差または位相差を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態6と同様に、送信機の位置をより高精度に測位することができる。 As described above, a radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or phase difference between transmitter signals at the receiver position is received. Even if the present invention is applied to a method of measuring the transmitter position by measuring the position of the transmitter, the position of the transmitter can be measured with higher accuracy as in the sixth embodiment.
実施の形態13.
図13は、本実施の形態13による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号である1、2、4〜6、8、10、11は実施の形態1と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 13 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the thirteenth embodiment. In the figure, 1, 2, 4 to 6, 8, 10, and 11, which are the same reference numerals as those in FIG. 1, are the same as those in the first embodiment. Or, since the corresponding parts are shown, the description thereof is omitted.
18は予測距離残差確率密度算出器20の出力する予測距離残差の確率密度関数を入力し、受信機2の出力する各送信機と受信機との間の距離のうち測位に適する距離を選択して送信機を選択する距離による送信機選択器、19は予測器8の出力する予測位置を各送信機と受信機との間の予測距離に変換する距離変換器、20は距離変換器19の出力する各送信機と受信機との間の予測距離を入力し、予測距離残差の確率密度関数を算出する予測距離残差確率密度算出器である。
18 inputs a probability density function of the predicted distance residual output from the predicted distance residual
次に動作について説明する。
最初に、この実施の形態13による位置推定装置の動作原理を説明する。なお、ここでは、3次元位置を推定する場合を仮定する。
Next, the operation will be described.
First, the operation principle of the position estimation apparatus according to the thirteenth embodiment will be described. Here, it is assumed that a three-dimensional position is estimated.
測位対象の運動を、過去の測位結果を用いて予測する方法は、実施の形態1と同じである。 The method for predicting the movement of the positioning target using the past positioning result is the same as that in the first embodiment.
次に、マルチパス等の影響を受けていない測位に適した送信機1を判定する方法について述べる。実施の形態1では、送信機組み合わせ変更器3により送信機1の組み合わせを変えて算出した複数の測位解を判定及び選択の対象としているが、この実施の形態13では、測位解を求める前の段階、すなわち、受信機2の出力する送受信機1、2間の距離を判定及び選択の対象とする。
Next, a method for determining the
i番目の送信機1に対する予測距離rk,i(−)は、式(29)より式(57)で表される。もし、送信機1の一部がマルチパスの影響を受けていたり、伝播経路上に問題があると、その距離の予測残差は大きな値となる。そこで、予測距離と、i番目の送信機1と受信機2の擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)との差である予測残差d’k,iがパラメータξに対して式(58)を満たす擬似距離を測位の対象として選択する。これにより、送信機が正常で伝播経路上にも問題がない送信機の組み合わせを決定することができ、これらの擬似距離を用いて測位を行うことにより受信機2の位置をより高精度に推定することができる。
The predicted distance r k, i (−) for the i-
一方、送信機を選択する別な方法として距離の予測残差の確率分布を利用する方法がある。過去の測位情報Uk−1より得られる距離残差の予測確率分布P[rk,i|Uk―1]は、式(59)に示す条件付確率密度関数で表される。すなわち、距離残差は、式(57)で与えられる予測距離rk,i(−)を平均とし、式(60)で与えられるS’k,iを分散とする1次元正規分布g1(rk,i;rk,i(−),S’k,i)に従うとする。そして、式(61)を満たす擬似距離を測位に利用し、満たさない擬似距離を排除する。ここで、q’は目標との相関範囲を決めるパラメータであり、自由度1のχ自乗分布により算出する。H2,i(((xkアンダーバー)ハット)(−))は、3次元直交座標の誤差共分散をi番目の送信機1と受信機2の距離の分散に変換する行列であり、式(62)及び式(63)に示すように3次元直交座標の誤差を予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)の周りで線形近似することによって得る。式(63)の行列の要素の算出式は式(30)〜式(32)を参照する。
On the other hand, as another method for selecting a transmitter, there is a method using a probability distribution of a distance prediction residual. The distance residual prediction probability distribution P [r k, i | U k−1 ] obtained from the past positioning information U k−1 is expressed by a conditional probability density function shown in Expression (59). That is, the distance residual is a one-dimensional normal distribution g 1 (with a predicted distance r k, i (−) given by Expression (57) as an average and S ′ k, i given by Expression (60) as variance. r k, i ; r k, i (−), S ′ k, i ). Then, the pseudo distance satisfying the equation (61) is used for positioning, and the pseudo distance not satisfying is excluded. Here, q ′ is a parameter for determining the correlation range with the target, and is calculated by a χ square distribution with one degree of freedom. H 2, i (((x k underbar) hat) (−)) is a matrix for converting the error covariance of the three-dimensional orthogonal coordinates into the variance of the distance between the i-
以上、距離による送信機1の選択方法について述べた。
The method for selecting the
次に、前述の方法で選択された送信機1の擬似距離を用いて、受信機2の位置を測位する。この原理は従来の技術における非特許文献1と同じであるため省略する。
Next, the position of the
次に、前述の測位結果を用いて平滑ベクトルを算出する。この原理は実施の形態1と同じであるため省略する。 Next, a smooth vector is calculated using the above positioning result. Since this principle is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted.
以上、実施の形態13による位置推定装置の動作原理について説明した。 The operation principle of the position estimation device according to the thirteenth embodiment has been described above.
次に、実施の形態13による位置推定装置の具体的な動作を図13に従い説明する。
複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。擬似距離算出器4では、送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, specific operations of the position estimation apparatus according to the thirteenth embodiment will be described with reference to FIG.
The radio waves emitted from the plurality of
距離による送信機選択器18では、予測距離rk,i(−)と距離の予測残差の確率密度関数の分散S’k,iを予測距離残差確率密度算出器20から入力し、擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)の中から、式(61)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(4)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、距離による送信機選択器18で選択された擬似距離rk,iと方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解ukアンダーバーを算出する。
The direction
平滑器10では、最小二乗測位解算出器6で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル(xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列(Pk(+))を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the least square
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル(xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)をそれぞれ算出する。距離変換機19では、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)を式(57)に従い距離の予測ベクトルに変換する。
In the
予測距離残差確率密度算出器20では、予測器8から予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された送信機1と受信機2の距離の観測誤差分散σk,iとから、式(60)に従い、距離の予測残差の確率密度関数P[rk,i|Uk−1]の分散S’k,iを算出する。
The prediction distance residual
以上のように、本実施の形態は、距離の予測残差もしくは距離の予測残差の確率密度関数を利用して選択した送信機1の擬似距離を用いて受信機2の位置を推定するので、動作が異常であったり伝播経路上に問題がある送信機の影響による測位精度の劣化を防ぐことができる。また、実施の形態1〜12のように、複数の測角解を求める必要がないため演算負荷が軽い。
As described above, since the present embodiment estimates the position of the
実施の形態14.
図14は、本実施の形態14による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号である1、2、4〜6、8、10、11は実施の形態1と、図13と同一符号である18〜20は実施の形態13と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 14 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the fourteenth embodiment. In FIG. The reference numerals 18 to 20 that are the same as those in FIG.
21は、距離による送信機選択器18において選択された送信機の数によって、平滑する方法を切り替えるフィルタ切り替え器、22は、距離の観測行列を算出する距離観測行列算出器、23は、距離による送信機選択器18の出力する擬似距離と、距離観測行列算出器22の出力する距離の観測行列と、予測器の出力する前サンプリング時刻の予測ベクトルと予測誤差共分散行列とを入力し、平滑ベクトルを算出する距離による位置平滑器である。
21 is a filter switcher that switches a smoothing method according to the number of transmitters selected by the
次に動作について説明する。
最初に、この実施の形態14による位置推定装置の動作原理を説明する。なお、ここでは、3次元位置を推定する場合を仮定する。
Next, the operation will be described.
First, the operation principle of the position estimation apparatus according to the fourteenth embodiment will be described. Here, it is assumed that a three-dimensional position is estimated.
測位対象の運動を、過去の測位結果を用いて予測する方法は、実施の形態1と同じである。 The method for predicting the movement of the positioning target using the past positioning result is the same as that in the first embodiment.
また、マルチパス等の影響を受けていない測位に適した送信機1を判定し、選択する方法は実施の形態13と同じである。
The method for determining and selecting the
さて、上述の実施の形態13では、測位に適した送信機1を選択した結果、その数が3次元測位を行う上で最低必要な4個未満の場合には測位できない。この場合は、選択された擬似距離を直接用いて平滑ベクトルを算出する。次にこの方法について説明する。
選択された送信機1に対応する擬似距離をrk,i(i=1,2,・・・,l)とし、これを式(64)に示すようにベクトル表記する。この場合、観測モデルは式(65)で表される。
In the thirteenth embodiment, as a result of selecting the
The pseudo distance corresponding to the selected
式(65)で表される距離の観測モデルは非線形であるため、通常のカルマンフィルタでは平滑ベクトルを算出できない。そこで、式(67)及び式(68)で示すように、この観測モデルを予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)の周りで線形近似した拡張カルマンフィルタを利用する。 Since the distance observation model represented by Expression (65) is non-linear, a smooth vector cannot be calculated with a normal Kalman filter. Therefore, as shown in Expression (67) and Expression (68), an extended Kalman filter obtained by linearly approximating this observation model around a prediction vector ((x k underbar) hat) (−) is used.
拡張カルマンフィルタの理論より、ゲイン行列Kk、平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)は、式(69)〜式(71)で与えられる。以上、平滑ベクトルの算出方法について述べた。 Based on the theory of the extended Kalman filter, the gain matrix K k , the smooth vector ((x k underbar) hat) (+), and the smooth error covariance matrix P k (+) are given by Expressions (69) to (71). The smooth vector calculation method has been described above.
次に、送信機1を選択した結果、その数が4個以上の場合の処理について説明する。この場合、非特許文献1と同様に選択した送信機1の擬似距離を用いて、受信機2の位置を測位する。この原理は従来の技術における非特許文献1と同じであるため省略する。また、この測位結果を用いて平滑ベクトルを算出する原理は実施の形態1と同じであるため省略する。
Next, a process when the number of
以上、実施の形態14による位置推定装置の動作原理について説明した。 The operation principle of the position estimation device according to the fourteenth embodiment has been described above.
次に、実施の形態14による位置推定装置の具体的な動作を図14に従い説明する。
複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。擬似距離算出器4では、送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, specific operations of the position estimation apparatus according to
The radio waves emitted from the plurality of
距離による送信機選択器18では、予測距離rk,i(−)と距離の予測残差の確率密度関数の分散S’k,iを予測距離残差確率密度算出器20から入力し、擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)の中から、式(61)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the
フィルタ切り替え器21では、距離による送信機選択器18で送信機1を選択した結果、その数が測位を行う上で十分な数である4個以上の場合に方向余弦ベクトル算出器5に処理を移行し、4個未満の場合に距離観測行列算出器22に処理を移行する。
In the
方向余弦ベクトル算出器5では、距離による送信機選択器18で選択された送信機1の数が4個以上の場合に、予め設定された送信機の位置情報から式(4)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、距離による送信機選択器18で選択された擬似距離rk,iと方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解ukアンダーバーを算出する。
In the direction
平滑器10では、最小二乗測位解算出器6で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the least square
距離観測行列算出器22では、距離による送信機選択器18で選択された送信機1の数が4個未満の場合に、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)から式(68)に従い距離の観測行列H2(((xkアンダーバー)ハット)(−))を算出する。
In the distance
距離による位置平滑器23では、距離による送信機選択器18で選択された擬似距離ベクトルrkアンダーバーと、距離観測行列算出器22で算出した距離の観測行列H2(((xkアンダーバー)ハット)(−))と、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the position smoother 23 according to the distance, pseudoranges selected in the
予測器8では、距離による送信機選択器18で選択された送信機1の数が4個以上の場合には平滑器10で算出した遅延回路11を介して入力し、一方、選択された送信機1の数が4個未満の場合には距離による位置平滑器23で算出した1サンプリング前の平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)をそれぞれ算出する。距離変換機19では、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)を式(57)に従い距離の予測ベクトルに変換する。
In the
予測距離残差確率密度算出器20では、予測器8から予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された送信機1と受信機2の距離の観測誤差分散σk,iとから、式(60)に従い、距離の予測残差の確率密度関数P[rk,i|Uk―1]の分散S’k,iを算出する。
The prediction distance residual
以上のように本実施の形態は、距離の予測残差もしくは距離の予測残差の確率密度関数を利用して選択した送信機1の擬似距離を用いて受信機2の位置を推定するので、動作が異常であったり伝播経路上に問題がある送信機の影響による測位精度の劣化を防ぐことができる。また、実施の形態1〜12のように、複数の測角解を求める必要がないため演算負荷が軽い。
更に、上述の実施の形態13では、距離による送信機選択器18において選択された送信機の数が4個未満の場合に測位ができない問題があるが、本実施例では距離による位置平滑器23において、擬似距離を直接用いて位置を平滑する構成としているので、測位ができない場合においても、精度よく受信機の位置を推定することができる。
As described above, since the present embodiment estimates the position of the
Furthermore, in the above-described thirteenth embodiment, there is a problem that positioning cannot be performed when the number of transmitters selected by the
実施の形態15.
上記の実施の形態13では、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式への本発明の応用例を示したが、本実施の形態は、逆に、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式へ本発明を適用した適用例について説明する。
In the thirteenth embodiment, radio waves from a plurality of
図15はこの実施の形態15による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図13と同一符号である1、2、4〜6、8、10、11、19、20は実施の形態13と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 15 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the fifteenth embodiment. In the figure,
24は予測距離残差確率密度算出器20の出力する予測距離残差の確率密度関数を入力し、各受信機2の出力する送信機と各受信機の間の擬似距離のうち測位に適する擬似距離を選択する距離による受信機選択器である。
24, a probability density function of the predicted distance residual output from the predicted distance residual
次に、実施の形態15による位置推定装置の具体的な動作を図15に従い説明する。送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。擬似距離算出器4では送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the fifteenth embodiment will be described with reference to FIG. The radio wave emitted from the
距離による受信機選択器24では、予測距離rk,i(−)と距離の予測残差の確率密度関数の分散S’k,iを予測距離残差確率密度算出器20から入力し、擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)の中から、式(61)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された受信機の位置情報から式(4)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、距離による送信機選択器18で選択された擬似距離rk,iと方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解ukアンダーバーを算出する。
The direction
平滑器10では、最小二乗測位解算出器6で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the least square
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk―1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)をそれぞれ算出する。距離変換機19では、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)を式(57)に従い距離の予測ベクトルに変換する。
In the
予測距離残差確率密度算出器20では、予測器8から予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された送信機1と受信機2の距離の観測誤差分散σk,iとから、式(60)に従い、距離の予測残差の確率密度関数P[rk,i|Uk―1]の分散S’k,iを算出する。
The prediction distance residual
以上のように、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態13と同様に、送信機1の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio waves from the
実施の形態16.
上記の実施の形態14では、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式への応用例であるが、本発明は、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the fourteenth embodiment, radio waves from a plurality of
図16はこの実施の形態16による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図14と同一符号である1、2、4〜6、8、10、11、19〜23は実施の形態14と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 16 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the sixteenth embodiment. In the figure,
24は予測距離残差確率密度算出器20の出力する予測距離残差の確率密度関数を入力し、各受信機2の出力する送信機と各受信機の間の擬似距離のうち測位に適する擬似距離を選択する距離による受信機選択器である。
24, a probability density function of the predicted distance residual output from the predicted distance residual
次に、実施の形態16による位置推定装置の具体的な動作を図16に従い説明する。送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。擬似距離算出器4では送信機1の信号の伝播遅延時間から擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, specific operations of the position estimation apparatus according to the sixteenth embodiment will be described with reference to FIG. The radio wave emitted from the
距離による受信機選択器24では、予測距離rk,i(−)と距離の予測残差の確率密度関数の分散S’k,iを予測距離残差確率密度算出器20から入力し、擬似距離rk,i(i=1,2,・・・,N)の中から、式(61)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the
フィルタ切り替え器21では、距離による受信機選択器24で受信機2を選択した結果、その数が測位を行う上で十分な数である4個以上の場合に方向余弦ベクトル算出器5に処理を移行し、4個未満の場合に距離観測行列算出器22に処理を移行する。
In the
方向余弦ベクトル算出器5では、距離による受信機選択器24で選択された受信機2の数が4個以上の場合に、予め設定された受信機の位置情報から式(4)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、距離による受信機選択器24で選択された擬似距離rk,iと方向余弦ベクトルAを式(10)に代入して、最小二乗測位解ukアンダーバーを算出する。
In the direction
平滑器10では、最小二乗測位解算出器6で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the least square
距離観測行列算出器22では、距離による受信機選択器24で選択された受信機2の数が4個未満の場合に、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)から式(68)に従い距離の観測行列H2(((xkアンダーバー)ハット)(−))を算出する。
In the distance
距離による位置平滑器23では、距離による受信機選択器24で選択された擬似距離ベクトルrkアンダーバーと、距離観測行列算出器22で算出した距離の観測行列H2(((xkアンダーバー)ハット)(−))と、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the position smoother 23 according to the distance, the pseudo distance is selected at the
予測器8では、距離による受信機選択器24で選択された受信機2の数が4個以上の場合には平滑器10で算出した遅延回路11を介して入力し、一方、選択された受信機2の数が4個未満の場合には距離による位置平滑器23で算出した1サンプリング前の平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk―1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトルukアンダーバー(−)をそれぞれ算出する。距離変換機19では、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)を式(57)に従い距離の予測ベクトルに変換する。
In the
予測距離残差確率密度算出器20では、予測器8から予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された送信機1と受信機2の距離の観測誤差分散σk,iとから、式(60)に従い、距離の予測残差の確率密度関数P[rk,i|Uk―1]の分散S’k,iを算出する。
The prediction distance residual
以上のように、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態14と同様に、送信機1の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio waves from the
実施の形態17.
上述の実施の形態13は、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式において、電波の伝播時間を用いた測位方式に本発明を適用したものであるが、本発明は、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the thirteenth embodiment, radio waves from a plurality of
図17はこの実施の形態17による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図13と同一符号である1、2、5、6、8、10、11、17は実施の形態13と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 17 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the seventeenth embodiment. In the figure,
25は予測距離差残差確率密度算出器27の出力する予測距離差残差の確率密度関数を入力し、受信機2の出力する各送信機と受信機の間の擬似距離差のうち測位に適する擬似距離差を選択する距離差による送信機選択器、26は予測器8の出力する予測位置を各送信機と受信機の予測距離差に変換する距離差変換器、27は距離差変換器26の出力する各送信機と受信機の予測距離差を入力し、予測距離差残差の確率密度関数を算出する予測距離差残差確率密度算出器である。
25 is input a probability density function of the prediction distance difference residual output from the prediction distance difference residual
複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いてマルチパス等の影響を受けていない測位に適した送信機1を判定する方法について述べる。
A method for determining a
i番目の送信機1に対する予測距離差Δrk,i,j(−)は既知であるi番目の送信機位置(xi,yi,zi)と、同じく既知であるj番目の発信機位置(xj,yj,zj)から、式(72)を用いて算出する。もし、送信機1の一部がマルチパスの影響を受けていたり、伝播経路上に問題があると、その距離差の予測残差は大きな値となる。そこで、予測距離差と、i番目の送信機1と受信機2の擬似距離差Δrk,i,j(i=1,2,・・・,N)との差である予測残差τk,iがパラメータηに対して式(73)を満たす擬似距離差を測位の対象として選択する。これにより、送信機が正常で伝播経路上にも問題がない送信機の組み合わせを決定することができ、これらの擬似距離差を用いて測位を行うことにより受信機2の位置をより高精度に推定することができる。
The predicted distance difference Δr k, i, j (−) for the i-
一方、送信機を選択する別な方法として距離差の予測残差の確率分布を利用する方法がある。過去の測位情報Uk−1より得られる距離差残差の予測確率分布P[Δrk,i、j|Uk―1]は、式(74)に示す条件付確率密度関数で表される。すなわち、距離差残差は、式(72)で与えられる予測距離差Δrk,i、j(−)を平均とし、式(75)で与えられるΩk,i,jを分散とする1次元正規分布g1(Δrk,i、j;Δrk,i、j(−),Ωk,i,j)に従うとする。そして、式(76)を満たす擬似距離差を測位に利用し、満たさない擬似距離差を排除する。ここで、κは目標との相関範囲を決めるパラメータであり、自由度1のχ自乗分布により算出する。H3,i,j(((xkアンダーバー)ハット)(−))は、3次元直交座標の誤差共分散をi番目の送信機と受信機2の距離と、j番目の送信機と受信機2の距離との差の分散に変換する行列であり、式(77)及び式(78)に示すように3次元直交座標の誤差を予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)の周りで線形近似することによって得る。
On the other hand, as another method for selecting a transmitter, there is a method using a probability distribution of a prediction residual of a distance difference. The prediction probability distribution P [Δr k, i, j | U k−1 ] of the distance difference residual obtained from the past positioning information U k−1 is represented by a conditional probability density function shown in Expression (74). . That is, the distance difference residual is a one-dimensional distribution in which the predicted distance difference Δr k, i, j (−) given by the equation (72) is averaged and Ω k, i, j given by the equation (75) is distributed. It is assumed that the normal distribution g 1 (Δr k, i, j ; Δr k, i, j (−), Ω k, i, j ) is followed. Then, the pseudo distance difference satisfying the equation (76) is used for positioning, and the pseudo distance difference not satisfying is excluded. Here, κ is a parameter for determining the correlation range with the target, and is calculated by a χ square distribution with one degree of freedom. H 3, i, j (((x k underbar) hat) (−)) is the error covariance of the three-dimensional orthogonal coordinates, the distance between the i th transmitter and the
以上、距離差による送信機1の選択方法について述べた。
The method for selecting the
なお、前述の方法で選択された2つの送信機と受信機2の擬似距離差を用いて、受信機2の位置を測位する原理は実施の形態17と同じ原理であるため省略する。
Note that the principle of positioning the position of the
次に、実施の形態17による位置推定装置の具体的な動作を図17に従い説明する。
複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。擬似距離差算出器17では、2つの送信機1の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差Δrk,i,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, specific operations of the position estimation apparatus according to the seventeenth embodiment will be described with reference to FIG.
The radio waves emitted from the plurality of
距離差による送信機選択器25では、予測距離差Δrk,i,j(−)と擬似距離差の予測残差の確率密度関数の分散Ωk,i,jを予測距離差残差確率密度算出器27から入力し、擬似距離差Δrk,i,j(i,j=1,2,・・・,N)の中から、式(76)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された送信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、距離差による送信機選択器25で選択された擬似距離差Δrk,i,jと方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解ukアンダーバーを算出する。
The direction
平滑器10では、最小二乗測位解算出器6で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて、式(37)〜式(39)に従い平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the least square
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)をそれぞれ算出する。距離差変換機26では、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)を式(72)に従い距離差の予測ベクトルに変換する。
In the
予測距離差残差確率密度算出器27では、予測器8から予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された2つの送信機と受信機2の距離差の観測誤差分散σ’k,i,jとから、式(75)に従い、距離差の予測残差の確率密度関数P[Δrk,i,j|Uk―1]の分散Ωk,iを算出する。
The prediction distance difference residual
以上のようにして、位置が既知である複数の送信機1から送信された電波を、位置が未知である受信機2で受信して、受信機位置での各送信機の信号間の伝播時間差または位相差を計測して受信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態13と同様に、受信機2の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio wave transmitted from the plurality of
実施の形態18.
上記の実施の形態14は、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式において、電波の伝播時間を用いた測位方式に本発明を適用したものであるが、本発明は、複数の送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を用いた測位方式にも適用できるので、本実施の形態においては、当該適用例について説明する。
In the fourteenth embodiment, radio waves from a plurality of
図18はこの実施の形態18による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図14と同一符号である1、2、5、6、8、10、11、17は実施の形態13と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
18 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the eighteenth embodiment. In the figure,
25は予測距離差残差確率密度算出器27の出力する予測距離差残差の確率密度関数を入力し、受信機2の出力する各送信機と受信機の間の擬似距離差のうち測位に適する擬似距離差を選択する距離差による送信機選択器、26は予測器8の出力する予測位置を各送信機と受信機の予測距離差に変換する距離差変換器、27は距離差変換器26の出力する各送信機と受信機の予測距離差を入力し、予測距離差残差の確率密度関数を算出する予測距離差残差確率密度算出器、28は距離差の観測行列を算出する距離差観測行列算出器、29は距離差による送信機選択器25の出力する擬似距離差と、距離差観測行列算出器28の出力する距離差の観測行列と、予測器8の出力する前サンプリング時刻の予測ベクトルと予測誤差共分散行列とを入力し、平滑ベクトルを算出する距離差による位置平滑器である。
25 is input a probability density function of the prediction distance difference residual output from the prediction distance difference residual
距離差による送信機1の選択方法、及び、選択された2つの送信機と受信機2の擬似距離差を用いて、受信機2の位置を測位する原理は実施の形態17と同じ原理であるため省略する。
The principle of measuring the position of the
次に距離差の観測行列の算出方法及び距離差による位置平滑器の動作原理について説明する。
選択された送信機1に対応する擬似距離差をΔrk,i,j(i,j=1,2,・・・,l)とし、これを式(79)に示すようにベクトル表記する。この場合、観測モデルは式(80)で表される。
Next, the calculation method of the distance difference observation matrix and the operation principle of the position smoother based on the distance difference will be described.
The pseudo-range difference corresponding to the selected
式(80)で表される距離差の観測モデルは非線形であるため、通常のカルマンフィルタでは平滑ベクトルを算出できない。そこで、式(82)及び式(83)で示すように、この観測モデルを予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)の周りで線形近似した拡張カルマンフィルタを利用する。 Since the observation model of the distance difference represented by Expression (80) is non-linear, a smooth vector cannot be calculated with a normal Kalman filter. Therefore, as shown in Expression (82) and Expression (83), an extended Kalman filter obtained by linearly approximating this observation model around a prediction vector ((x k underbar) hat) (−) is used.
拡張カルマンフィルタの理論より、ゲイン行列Kk、平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)は、式(84)〜式(86)で与えられる。以上、平滑ベクトルの算出方法について述べた。 According to the theory of the extended Kalman filter, the gain matrix K k , the smooth vector ((x k underbar) hat) (+), and the smooth error covariance matrix P k (+) are given by Expressions (84) to (86). The smooth vector calculation method has been described above.
次に、実施の形態18による位置推定装置の具体的な動作を図18に従い説明する。
複数の送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。受信機2では各々の送信機1からの信号を弁別して受信する。擬似距離差算出器17では、2つの送信機1の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差Δrk,i,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, specific operations of the position estimation apparatus according to
The radio waves emitted from the plurality of
距離差による送信機選択器25では、予測距離差Δrk,i,j(−)と擬似距離差の予測残差の確率密度関数の分散Ωk,i,jを予測距離差残差確率密度算出器27から入力し、擬似距離差Δrk,i,j(i,j=1,2,・・・,N)の中から、式(76)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the
フィルタ切り替え器21では、距離差による送信機選択器25で送信機1のペアを選択した結果、そのペアの数が測位を行う上で十分な数である4個以上の場合に方向余弦ベクトル算出器5に処理を移行し、4個未満の場合に距離差観測行列算出器28に処理を移行する。
In the
方向余弦ベクトル算出器5では、距離差による送信機選択器25で選択された送信機1の数が4個以上の場合に、予め設定された送信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、距離差による送信機選択器25で選択された擬似距離差Δrk,i,jと方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解ukアンダーバーを算出する。
In the direction
平滑器10では、最小二乗測位解算出器6で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて、式(37)〜式(39)に従い平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the least square
距離差観測行列算出器28では、距離差による送信機選択器25で選択された送信機1の数が4個未満の場合に、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)から式(83)に従い距離差の観測行列H4(((xkアンダーバー)ハット)(−))を算出する。
In the distance difference
距離差による位置平滑器29では、距離差による送信機選択器25で選択された擬似距離差ベクトルΔrkアンダーバーと、距離差観測行列算出器28で算出した距離差の観測行列H4(((xkアンダーバー)ハット)(−))と、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて、式(84)〜式(86)に従い平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+))及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the position smoother 29 according to the distance difference, the distance pseudo distance difference is selected in the
予測器8では、距離差による送信機選択器25で選択された送信機1の数が4個以上の場合には平滑器10で算出した遅延回路11を介して入力し、一方、選択された送信機1の数が4個未満の場合には距離差による位置平滑器29で算出した1サンプリング前の平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk―1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトルukアンダーバー(−)をそれぞれ算出する。距離差変換機26では、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)を式(72)に従い距離差の予測ベクトルに変換する。
In the
予測距離差残差確率密度算出器27では、予測器8から予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された2つの送信機と受信機2の距離差の観測誤差分散σ’k,i,jとから、式(75)に従い、距離差の予測残差の確率密度関数P[Δrk,i,j|Uk―1]の分散Ωk,iを算出する。
The prediction distance difference residual
以上のようにして、位置が既知である複数の送信機1から送信された電波を、位置が未知である受信機2で受信して、受信機位置での各送信機の信号間の伝播時間差または位相差を計測して受信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態14と同様に、受信機2の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio wave transmitted from the plurality of
実施の形態19.
上記の実施の形態17では、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を計測して受信機位置を測位する方式への本発明の応用例を示したが、本実施の形態は、逆に、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を計測して送信機位置を測位する方式へ本発明を適用した適用例について説明する。
In the above-described seventeenth embodiment, radio waves from a plurality of
図19はこの実施の形態19による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図17と同一符号である1、2、5、6、8、10、11、17、26、27は実施の形態17と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
FIG. 19 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the nineteenth embodiment. In the figure,
30は予測距離差残差確率密度算出器27の出力する予測距離差残差の確率密度関数を入力し、各受信機2の出力する送信機1と受信機2の擬似距離差のうち測位に適する擬似距離差を選択する距離差による受信機選択器である。
30 is input a probability density function of the predicted distance difference residual output from the predicted distance difference
次に、実施の形態19による位置推定装置の具体的な動作を図19に従い説明する。送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。擬似距離差算出器17では、2つの送信機1の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差Δrk,i,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, a specific operation of the position estimation apparatus according to the nineteenth embodiment will be described with reference to FIG. The radio wave emitted from the
距離差による受信機選択器30では、予測距離差Δrk,i,j(−)と擬似距離差の予測残差の確率密度関数の分散Ωk,i,jを予測距離差残差確率密度算出器27から入力し、擬似距離差Δrk,i,j(i,j=1,2,・・・,N)の中から、式(76)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the
方向余弦ベクトル算出器5では、予め設定された受信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、距離差による受信機選択器30で選択された擬似距離差Δrk,i,jと方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解ukアンダーバーを算出する。
The direction
平滑器10では、最小二乗測位解算出器6で算出した測位解ukアンダーバーと、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて、式(37)〜式(39)に従い平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution u k underbar calculated by the least square
予測器8では、1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトル((ukアンダーバー)ハット)(−)をそれぞれ算出する。距離差変換機26では、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)を式(72)に従い距離差の予測ベクトルに変換する。
In the
予測距離差残差確率密度算出器27では、予測器8から予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された2つの送信機と受信機2の距離差の観測誤差分散σ’k,i,jとから、式(75)に従い、距離差の予測残差の確率密度関数P[Δrk,i,j|Uk―1]の分散Ωk,iを算出する。
The prediction distance difference residual
以上のようにして、位置が未知である送信機1から送信された電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、受信機位置での送信機1の信号間の伝播時間差または位相差を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態17と同様に、送信機1の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio wave transmitted from the
実施の形態20.
上記の実施の形態18では、位置が既知である複数の送信機1からの電波を、位置が未知である受信機2で受信して、送信機1から受信機2までの伝播時間を計測して受信機位置を測位する方式への応用例であるが、本実施の形態は、逆に、位置が未知である送信機1からの電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、送信機1から受信機2送信機1から受信機2への電波の伝播時間差や位相差を計測して送信機位置を測位する方式へ本発明を適用した適用例について説明する。
In the eighteenth embodiment, radio waves from a plurality of
図20はこの実施の形態20による位置推定装置を示す構成図であり、図において、図18と同一符号である1、2、5、6、8、10、11、17、26〜29は実施の形態18と同一または相当部分を示すのでその説明を省略する。
20 is a block diagram showing a position estimation apparatus according to the twentieth embodiment. In the figure,
30は予測距離差残差確率密度算出器27の出力する予測距離差残差の確率密度関数を入力し、各受信機2の出力する送信機と各受信機の間の擬似距離差のうち測位に適する擬似距離差を選択する距離差による受信機選択器である。
30 is input a probability density function of the predicted distance difference residual output from the predicted distance difference residual
次に、実施の形態20による位置推定装置の具体的な動作を図20に従い説明する。送信機1から発射された電波は、送信機1から受信機2への距離に基づく遅延時間後に受信機2に到達する。擬似距離差算出器17では、2つの送信機1の信号の伝播時間差もしくは位相差から擬似距離差Δrk,i,j(i,j=1,2,・・・,N)を算出する。
Next, specific operations of the position estimation apparatus according to
距離差による受信機選択器30では、予測距離差Δrk,i,j(−)と擬似距離差の予測残差の確率密度関数の分散Ωk,i,jを予測距離差残差確率密度算出器27から入力し、擬似距離差Δrk,i,j(i,j=1,2,・・・,N)の中から、式(76)を満たすものを選択し、満たさないものを排除する。
In the
フィルタ切り替え器21では、距離差による受信機選択器30で受信機1のペアを選択した結果、そのペアの数が測位を行う上で十分な数である4個以上の場合に方向余弦ベクトル算出器5に処理を移行し、4個未満の場合に距離差観測行列算出器28に処理を移行する。
In the
方向余弦ベクトル算出器5では、距離差による受信機選択器30で選択された受信機2の数が4個以上の場合に、予め設定された送信機の位置情報から式(54)に従い、方向余弦ベクトルAを算出する。最小二乗測位解算出器6では、距離差による受信機選択器30で選択された擬似距離差Δrk,i,jと方向余弦ベクトルAを式(51)に代入して、最小二乗測位解ukアンダーバーを算出する。
In the direction
平滑器10では、最小二乗測位解算出器6で算出した測位解と、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて、式(37)〜式(39)に従い、平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the smoother 10, the positioning solution calculated by the least square
距離差観測行列算出器28では、距離差による受信機選択器30で選択された受信機2の数が4個未満の場合に、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)から式(83)に従い距離差の観測行列H4(((xkアンダーバー)ハット)(−))を算出する。
In the distance difference
距離差による位置平滑器29では、距離差による受信機選択器30で選択された擬似距離差ベクトルΔrkアンダーバーと、距離差観測行列算出器28で算出した距離差の観測行列H4(((xkアンダーバー)ハット)(−))と、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)及び予測誤差共分散行列Pk(−)を用いて、式(84)〜式(86)に従い、平滑ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(+)及び平滑誤差共分散行列Pk(+)を算出する。
In the distance difference by the position smoother 29, the distance pseudo distance difference is selected by the
予測器8では、距離差による受信機選択器30で選択された受信機2の数が4個以上の場合には平滑器10で算出した遅延回路11を介して入力し、一方、選択された受信機2の数が4個未満の場合には距離差による位置平滑器29で算出した1サンプリング前の平滑ベクトル((xk−1アンダーバー)ハット)(+)と平滑誤差共分散行列Pk−1(+)を遅延回路11を介して入力し、式(33)〜式(35)に従い予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)、予測誤差共分散行列Pk(−)、位置予測ベクトル(ukアンダーバー)(−)をそれぞれ算出する。距離差変換機26では、予測器8で算出した予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)を式(72)に従い距離差の予測ベクトルに変換する。
In the
予測距離差残差確率密度算出器27では、予測器8から予測ベクトル((xkアンダーバー)ハット)(−)と予測誤差共分散行列Pk(−)を入力し、これと、予め設定された2つの送信機と受信機2の距離差の観測誤差分散σ’k,i,jとから、式(75)に従い、距離差の予測残差の確率密度関数P[Δrk,i,j|Uk―1]の分散Ωk,iを算出する。
The prediction distance difference residual
以上のようにして、位置が未知である送信機1から送信された電波を、位置が既知である複数の受信機2で受信して、受信機位置での送信機1の信号間の伝播時間差または位相差を計測して送信機位置を測位する方式に本発明を応用しても、実施の形態18と同様に、送信機1の位置をより高精度に測位することができる。
As described above, the radio wave transmitted from the
1 送信機、2 受信機、3 送信機組み合わせ変更器、4 疑似距離算出器、5 方向余弦ベクトル算出器、6 最小二乗測位解算出器、7 測位解記憶器、8 予測器、9 測位解選択器、10 平滑器、11 遅延回路、12 予測残差確率密度算出器、13 ゲート判定器、14 測位解信頼度算出器、15 距離残差記憶器、16 受信機組み合わせ変更器、17 疑似距離差算出器、18 距離による送信機選択器、19 距離変換器、20 予測距離残差確率密度算出器、21 フィルタ切り替え器、22 距離観測行列算出器、23 距離による位置平滑器、24 距離による受信機選択器、25 距離差による送信機選択器、26 距離差変換器、27 予測距離差残差確率密度算出器、28 距離差観測行列算出器、29 距離差による位置平滑器、30 距離差による受信機選択器。 1 transmitter, 2 receiver, 3 transmitter combination changer, 4 pseudorange calculator, 5 direction cosine vector calculator, 6 least squares positioning solution calculator, 7 positioning solution memory, 8 predictor, 9 positioning solution selection , 10 smoother, 11 delay circuit, 12 prediction residual probability density calculator, 13 gate determiner, 14 positioning solution reliability calculator, 15 distance residual storage, 16 receiver combination changer, 17 pseudorange difference Calculator, transmitter selector by 18 distance, 19 distance converter, 20 predicted distance residual probability density calculator, 21 filter switcher, 22 distance observation matrix calculator, 23 position smoother by distance, receiver by 24 distance Selector, 25 Transmitter selector by distance difference, 26 Distance difference converter, 27 Predicted distance difference residual probability density calculator, 28 Distance difference observation matrix calculator, 29 Position by distance difference Smoother, 30 receiver selector by distance difference.
Claims (36)
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
過去に計測された受信機の位置から現在の受信機の位置を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測位置と上記測位解算出手段で算出された上記測位解との予測残差に基づいて、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
For each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means, a positioning solution for the receiver position is calculated based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver. Positioning solution calculation means;
A predicting means for predicting a current receiver position from a previously measured receiver position;
Selection means for selecting the transmitter combination by the transmitter combination changing means based on the prediction residual between the predicted position calculated by the prediction means and the positioning solution calculated by the positioning solution calculation means; A position estimation apparatus comprising the position estimation device.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、上記測位解算出手段で算出された上記測位解の予測確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における上記測位解の確率密度を基に、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
For each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means, a positioning solution for the receiver position is calculated based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver. Positioning solution calculation means;
A prediction probability distribution calculating means for calculating a prediction probability distribution of the positioning solution calculated by the positioning solution calculating means for each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means;
A position estimation apparatus comprising: selection means for selecting a combination of the transmitters by the transmitter combination change means based on the probability density of the positioning solution in the prediction probability distribution.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、上記測位解算出手段による上記測位解の予測確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における上記測位解の確率密度に基いて、上記測位解の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
上記信頼度により上記測位解を重み付けする重み付け手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
For each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means, a positioning solution for the receiver position is calculated based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver. Positioning solution calculation means;
Prediction probability distribution calculating means for calculating a prediction probability distribution of the positioning solution by the positioning solution calculating means for each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means;
Reliability calculation means for calculating the reliability of the positioning solution based on the probability density of the positioning solution in the predicted probability distribution;
And a weighting means for weighting the positioning solution according to the reliability.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機から上記受信機までの伝播時間を計測することにより得られる複数の送受信機間の距離を基に、最小二乗法を用いて上記受信機位置の測位解を算出する最小二乗測位解算出手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間から計算される伝播距離と上記測位解との距離残差の確率分布を算出する確率分布算出手段と、
上記確率分布における上記距離残差の確率密度を基に、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
Least-squares positioning solution calculation that uses the least-squares method to calculate the positioning solution of the receiver position based on the distance between a plurality of transceivers obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver Means,
Probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a distance residual between the propagation distance calculated from the propagation time from the transmitter to the receiver and the positioning solution for each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means; ,
A position estimation apparatus comprising: selection means for selecting a combination of the transmitters by the transmitter combination change means based on the probability density of the distance residual in the probability distribution.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機から上記受信機までの伝播時間を計測することにより得られる複数の送受信機間の距離を基に、最小二乗法を用いて上記受信機位置の測位解を算出する最小二乗測位解算出手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間から計算される伝播距離と上記測位解との距離残差の確率分布を算出する確率分布算出手段と、
上記確率分布における上記距離残差の確率密度を基に、上記測位解の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
上記信頼度により測位解を重み付けする重み付け手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
Least-squares positioning solution calculation that uses the least-squares method to calculate the positioning solution of the receiver position based on the distance between a plurality of transceivers obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver Means,
Probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a distance residual between the propagation distance calculated from the propagation time from the transmitter to the receiver and the positioning solution for each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means; ,
Reliability calculation means for calculating the reliability of the positioning solution based on the probability density of the distance residual in the probability distribution;
And a weighting means for weighting a positioning solution according to the reliability.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを生成する受信機組み合わせ変更手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
過去に計測された送信機の位置から現在の位置を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測位置と上記測位解算出手段で算出された上記測位解との予測残差に基づいて、上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A receiver combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number or more of receivers necessary for measuring the transmitter position from all receivable receivers;
For each combination of the receivers by the receiver combination changing means, a positioning solution for the transmitter position is calculated based on the distance between the transmitters and receivers obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver. Positioning solution calculation means;
A prediction means for predicting the current position from the transmitter positions measured in the past;
Selection means for selecting a combination of the receivers by the receiver combination changing means based on a prediction residual between the predicted position calculated by the prediction means and the positioning solution calculated by the positioning solution calculation means; A position estimation apparatus comprising the position estimation device.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを変更する受信機組み合わせ変更手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、上記測位解算出手段で算出された上記測位解の予測確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における上記測位解の確率密度を基に、上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A receiver combination changing means for changing a combination of a predetermined minimum number or more of the receivers necessary for measuring the transmitter position from all the receivers capable of receiving;
For each combination of the receivers by the receiver combination changing means, a positioning solution for the transmitter position is calculated based on the distance between the transmitters and receivers obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver. Positioning solution calculation means;
Prediction probability distribution calculating means for calculating a prediction probability distribution of the positioning solution calculated by the positioning solution calculating means for each combination of the receivers by the receiver combination changing means;
A position estimation apparatus comprising: selection means for selecting a combination of the receivers by the receiver combination change means based on the probability density of the positioning solution in the prediction probability distribution.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを生成する受信機組み合わせ変更手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、上記測位解算出手段による上記測位解の予測確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における上記測位解の確率密度に基いて、上記測位解の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
上記信頼度により上記測位解を重み付けする重み付け手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A receiver combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number or more of receivers necessary for measuring the transmitter position from all receivable receivers;
For each combination of the receivers by the receiver combination changing means, a positioning solution for the transmitter position is calculated based on the distance between the transmitters and receivers obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver. Positioning solution calculation means;
Prediction probability distribution calculating means for calculating a prediction probability distribution of the positioning solution by the positioning solution calculating means for each combination of the receivers by the receiver combination changing means;
Reliability calculation means for calculating the reliability of the positioning solution based on the probability density of the positioning solution in the predicted probability distribution;
And a weighting means for weighting the positioning solution according to the reliability.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを生成する受信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機から上記受信機までの伝播時間を計測することにより得られる複数の送受信機間の距離を基に、最小二乗法を用いて上記送信機位置の測位解を算出する最小二乗測位解算出手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間から計算される伝播距離と上記測位解との距離残差の確率分布を算出する確率分布算出手段と、
上記確率分布における上記距離残差の確率密度を基に、上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A receiver combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number or more of receivers necessary for measuring the transmitter position from all receivable receivers;
Based on the distance between a plurality of transmitters and receivers obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver, the least-squares positioning solution calculation that calculates the positioning solution of the transmitter position using the least square method Means,
Probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of the distance residual between the propagation distance calculated from the propagation time from the transmitter to the receiver and the positioning solution for each combination of the receivers by the receiver combination changing means; ,
A position estimation apparatus comprising: selection means for selecting a combination of the receivers by the receiver combination change means based on the probability density of the distance residual in the probability distribution.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを生成する受信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機から上記受信機までの伝播時間を計測することにより得られる複数の送受信機間の距離を基に、最小二乗法を用いて上記送信機位置の測位解を算出する最小二乗測位解算出手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、送信機から受信機までの伝播時間から計算される伝播距離と上記測位解との距離残差の確率分布を算出する確率分布算出手段と、
上記確率分布における上記距離残差の確率密度を基に、上記測位解の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
上記信頼度により上記測位解を重み付けする重み付け手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A receiver combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number or more of receivers necessary for measuring the transmitter position from all receivable receivers;
Based on the distance between a plurality of transmitters and receivers obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver, the least-squares positioning solution calculation that calculates the positioning solution of the transmitter position using the least square method Means,
Probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of the distance residual between the propagation distance calculated from the propagation time from the transmitter to the receiver and the positioning solution for each combination of the receivers by the receiver combination changing means; ,
Reliability calculation means for calculating the reliability of the positioning solution based on the probability density of the distance residual in the probability distribution;
And a weighting means for weighting the positioning solution according to the reliability.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
過去に計測された受信機の位置から現在の位置を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測位置と上記測位解算出手段で算出された上記測位解との予測残差に基づいて、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
For each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means, the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured, and the reception is performed based on the propagation time difference or the phase difference. Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of the aircraft position;
A prediction means for predicting the current position from the position of the receiver measured in the past;
Selection means for selecting the transmitter combination by the transmitter combination changing means based on the prediction residual between the predicted position calculated by the prediction means and the positioning solution calculated by the positioning solution calculation means; A position estimation apparatus comprising the position estimation device.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、上記測位解算出手段で算出された上記測位解の予測確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における上記測位解の確率密度を基に、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
For each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means, the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured, and the reception is performed based on the propagation time difference or the phase difference. Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of the aircraft position;
A prediction probability distribution calculating means for calculating a prediction probability distribution of the positioning solution calculated by the positioning solution calculating means for each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means;
A position estimation apparatus comprising: selection means for selecting a combination of the transmitters by the transmitter combination change means based on the probability density of the positioning solution in the prediction probability distribution.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、上記測位解算出手段による上記測位解の予測確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における上記測位解の確率密度に基いて、上記測位解の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
上記信頼度により上記測位解を重み付けする重み付け手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
For each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means, the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured, and the reception is performed based on the propagation time difference or the phase difference. Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of the aircraft position;
Prediction probability distribution calculating means for calculating a prediction probability distribution of the positioning solution by the positioning solution calculating means for each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means;
Reliability calculation means for calculating the reliability of the positioning solution based on the probability density of the positioning solution in the predicted probability distribution;
And a weighting means for weighting the positioning solution according to the reliability.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差に基づいて、最小二乗法を用いて上記受信機位置の測位解を算出する最小二乗測位解算出手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、上記伝播時間差または上記位相差から計算される伝播距離差と上記測位解との距離残差の確率分布を算出する確率分布算出手段と、
上記確率分布における上記距離残差の確率密度を基に、上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
Based on the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, a least square positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of the receiver position using a least square method;
Probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a distance residual between the propagation distance difference calculated from the propagation time difference or the phase difference and the positioning solution for each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means;
A position estimation apparatus comprising: selection means for selecting a combination of the transmitters by the transmitter combination change means based on the probability density of the distance residual in the probability distribution.
受信可能な全送信機の中から、受信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の送信機の組み合わせを生成する送信機組み合わせ変更手段と、
受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差に基づいて、最小二乗法を用いて上記受信機位置の測位解を算出する最小二乗測位解算出手段と、
上記送信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせ毎に、上記伝播時間差または上記位相差から計算される伝播距離差と上記測位解との距離残差の確率分布を算出する確率分布算出手段と、
上記確率分布における上記距離残差の確率密度を基に、上記測位解の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
上記信頼度により測位解を重み付けする重み付け手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
Transmitter combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number of transmitters or more necessary for measuring the receiver position from all receivable transmitters; and
Based on the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, a least square positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of the receiver position using a least square method;
Probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a distance residual between the propagation distance difference calculated from the propagation time difference or the phase difference and the positioning solution for each combination of the transmitters by the transmitter combination changing means;
Reliability calculation means for calculating the reliability of the positioning solution based on the probability density of the distance residual in the probability distribution;
And a weighting means for weighting a positioning solution according to the reliability.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを生成する受信機組み合わせ変更手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、各受信機における受信信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
過去に計測された送信機の位置から現在の位置を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測位置と上記測位解算出手段で算出された上記測位解との予測残差に基づいて、上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A receiver combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number or more of receivers necessary for measuring the transmitter position from all receivable receivers;
For each combination of the receivers by the receiver combination changing means, the propagation time difference or phase difference between the received signals in each receiver is measured, and the positioning solution of the transmitter position is based on the propagation time difference or the phase difference. Positioning solution calculation means for calculating
A prediction means for predicting the current position from the transmitter positions measured in the past;
Selection means for selecting a combination of the receivers by the receiver combination changing means based on a prediction residual between the predicted position calculated by the prediction means and the positioning solution calculated by the positioning solution calculation means; A position estimation apparatus comprising the position estimation device.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを変更する受信機組み合わせ変更手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、各受信機における受信信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、上記測位解算出手段で算出された上記測位解の予測確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における上記測位解の確率密度を基に、上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A receiver combination changing means for changing a combination of a predetermined minimum number or more of the receivers necessary for measuring the transmitter position from all the receivers capable of receiving;
For each combination of the receivers by the receiver combination changing means, the propagation time difference or phase difference between the received signals in each receiver is measured, and the positioning solution of the transmitter position is based on the propagation time difference or the phase difference. Positioning solution calculation means for calculating
Prediction probability distribution calculating means for calculating a prediction probability distribution of the positioning solution calculated by the positioning solution calculating means for each combination of the receivers by the receiver combination changing means;
A position estimation apparatus comprising: selection means for selecting a combination of the receivers by the receiver combination change means based on the probability density of the positioning solution in the prediction probability distribution.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを生成する受信機組み合わせ変更手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、各受信機における受信信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、上記測位解算出手段による上記測位解の予測確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における上記測位解の確率密度を基いて、上記測位解の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
上記信頼度により上記測位解を重み付けする重み付け手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A receiver combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number or more of receivers necessary for measuring the transmitter position from all receivable receivers;
For each combination of the receivers by the receiver combination changing means, the propagation time difference or phase difference between the received signals in each receiver is measured, and the positioning solution of the transmitter position is based on the propagation time difference or the phase difference. Positioning solution calculation means for calculating
Prediction probability distribution calculating means for calculating a prediction probability distribution of the positioning solution by the positioning solution calculating means for each combination of the receivers by the receiver combination changing means;
Reliability calculation means for calculating the reliability of the positioning solution based on the probability density of the positioning solution in the predicted probability distribution;
And a weighting means for weighting the positioning solution according to the reliability.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを生成する受信機組み合わせ変更手段と、
各受信機における受信信号間の伝播時間差または位相差に基づいて、最小二乗法を用いて上記送信機位置の測位解を算出する最小二乗測位解算出手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、各受信機における受信信号間の伝播時間差または位相差を計測して、上記伝播時間差または上記位相差から計算される伝播距離差と上記測位解との距離残差の確率分布を算出する確率分布算出手段と、
上記確率分布における上記距離残差の確率密度を基に、上記受信機組み合わせ変更手段による上記送信機の組み合わせを選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A receiver combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number or more of receivers necessary for measuring the transmitter position from all receivable receivers;
Based on the propagation time difference or phase difference between the received signals at each receiver, least square positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of the transmitter position using the least square method,
For each combination of the receivers by the receiver combination changing means, the propagation time difference or phase difference between the received signals in each receiver is measured, and the propagation distance difference calculated from the propagation time difference or the phase difference and the positioning are measured. A probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a distance residual with the solution;
A position estimation apparatus comprising: selection means for selecting a combination of the transmitters by the receiver combination change means based on a probability density of the distance residual in the probability distribution.
受信可能な全受信機の中から、送信機位置の測定に必要な所定の最低数以上の受信機の組み合わせを生成する受信機組み合わせ変更手段と、
上記受信機における受信信号間の伝播時間差または位相差に基づいて、最小二乗法を用いて上記送信機位置の測位解を算出する最小二乗測位解算出手段と、
上記受信機組み合わせ変更手段による上記受信機の組み合わせ毎に、各受信機における受信信号間の伝播時間差または位相差を計測して、上記伝播時間差または上記位相差から計算される伝播距離差と上記測位解との距離残差の確率分布を算出する確率分布算出手段と、
上記確率分布における上記距離残差の確率密度を基に、上記測位解の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
上記信頼度により上記測位解を重み付けする重み付け手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A receiver combination changing means for generating a combination of a predetermined minimum number or more of receivers necessary for measuring the transmitter position from all receivable receivers;
Based on a propagation time difference or phase difference between received signals in the receiver, a least-squares positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of the transmitter position using a least-squares method;
For each combination of the receivers by the receiver combination changing means, the propagation time difference or phase difference between the received signals in each receiver is measured, and the propagation distance difference calculated from the propagation time difference or the phase difference and the positioning are measured. A probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a distance residual with the solution;
Reliability calculation means for calculating the reliability of the positioning solution based on the probability density of the distance residual in the probability distribution;
And a weighting means for weighting the positioning solution according to the reliability.
過去に計測された受信機の位置から現在の各送信機と受信機の間の観測距離を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測距離と観測された送受信機間の距離との予測残差に基づいて、送信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
A prediction means for predicting the observation distance between each current transmitter and receiver from the position of the receiver measured in the past;
Selection means for selecting a transmitter based on a prediction residual between the predicted distance calculated by the prediction means and the observed distance between the transceivers;
A positioning solution that calculates a positioning solution for the receiver position based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the transmitter selected by the selection means. A position estimation device comprising: a calculating means.
過去に計測された受信機の位置から現在の各送信機と受信機の間の距離を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測距離と観測された送受信機間の観測距離との予測残差の確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における予測残差の確率密度に基づいて、送信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
A prediction means for predicting the distance between each current transmitter and receiver from the position of the receiver measured in the past;
A prediction probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a prediction residual between the prediction distance calculated by the prediction means and the observed distance between the transceivers;
Selection means for selecting a transmitter based on the probability density of the prediction residual in the prediction probability distribution;
A positioning solution that calculates a positioning solution for the receiver position based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the transmitter selected by the selection means. A position estimation device comprising: a calculating means.
過去に計測された受信機の位置から現在の各送信機と受信機の間の距離を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測距離と観測された送受信機間の観測距離との予測残差に基づいて、送信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された送信機の数に応じて、第1および第2の平滑手段のいずれか一方に切り替えるフィルタ切り替え手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、受信機の位置を推定する距離による位置推定手段と
を備え、
上記第1の平滑手段は、上記測位解と上記予測距離とに基づいて、平滑距離を算出して、上記予測手段に出力し、
上記第2の平滑手段は、疑似距離と上記予測距離と上記観測距離とに基づいて、1サンプリング前の平滑距離を算出して、上記予測手段に出力する
ことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
A prediction means for predicting the distance between each current transmitter and receiver from the position of the receiver measured in the past;
Selection means for selecting a transmitter based on a prediction residual between the predicted distance calculated by the prediction means and the observed observation distance between the transceivers;
Filter switching means for switching to one of the first and second smoothing means according to the number of transmitters selected by the selection means;
A positioning solution that calculates a positioning solution for the receiver position based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the transmitter selected by the selection means. A calculation means;
Position estimation means based on a distance for estimating the position of the receiver based on the distance between the transmitter and receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the transmitter selected by the selection means. And
The first smoothing means calculates a smooth distance based on the positioning solution and the predicted distance, and outputs the calculated smooth distance to the predictor.
The second smoothing unit calculates a smoothing distance before one sampling based on the pseudo distance, the predicted distance, and the observed distance, and outputs the calculated smoothed distance to the predicting unit.
過去に計測された受信機の位置から現在の各送信機と受信機の間の距離を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測距離と観測された送受信機間の観測距離との予測残差の確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における予測残差の確率密度に基づいて、送信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された送信機の数に応じて、第1および第2の平滑手段のいずれか一方に切り替えるフィルタ切り替え手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、受信機の位置を推定する距離による位置推定手段と
を備え、
上記第1の平滑手段は、上記測位解と上記予測距離とに基づいて、平滑距離を算出して、上記予測手段に出力し、
上記第2の平滑手段は、疑似距離と上記予測距離と上記観測距離とに基づいて、1サンプリング前の平滑距離を算出して、上記予測手段に出力する
ことを特徴とする位置推定装置。 Between multiple transceivers obtained by receiving radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions at a receiver with unknown positions and measuring the propagation time from the transmitter to the receiver A position estimation device for estimating a receiver position based on a distance,
A prediction means for predicting the distance between each current transmitter and receiver from the position of the receiver measured in the past;
A prediction probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a prediction residual between the prediction distance calculated by the prediction means and the observed distance between the transceivers;
Selection means for selecting a transmitter based on the probability density of the prediction residual in the prediction probability distribution;
Filter switching means for switching to one of the first and second smoothing means according to the number of transmitters selected by the selection means;
A positioning solution that calculates a positioning solution for the receiver position based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the transmitter selected by the selection means. A calculation means;
Position estimation means based on a distance for estimating the position of the receiver based on the distance between the transmitter and receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the transmitter selected by the selection means. And
The first smoothing means calculates a smooth distance based on the positioning solution and the predicted distance, and outputs the calculated smooth distance to the predictor.
The second smoothing unit calculates a smoothing distance before one sampling based on the pseudo distance, the predicted distance, and the observed distance, and outputs the calculated smoothed distance to the predicting unit.
過去に計測された送信機の位置から現在の各受信機と送信機の間の距離を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測距離と観測された送受信機間の観測距離との予測残差に基づいて、受信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A predicting means for predicting the distance between each current receiver and the transmitter from the transmitter position measured in the past;
Selection means for selecting a receiver based on a prediction residual between the prediction distance calculated by the prediction means and the observed observation distance between the transceivers;
A positioning solution that calculates a positioning solution for the transmitter position based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the receiver selected by the selection means. A position estimation device comprising: a calculating means.
過去に計測された送信機の位置から現在の各送信機と受信機の間の距離を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測距離と観測された送受信機間の観測距離との予測残差の確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における予測残差の確率密度に基づいて、受信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A predicting means for predicting the distance between each current transmitter and receiver from the position of the transmitter measured in the past;
A prediction probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a prediction residual between the prediction distance calculated by the prediction means and the observed distance between the transceivers;
Selection means for selecting a receiver based on the probability density of the prediction residual in the prediction probability distribution;
A positioning solution that calculates a positioning solution for the transmitter position based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the receiver selected by the selection means. A position estimation device comprising: a calculating means.
過去に計測された送信機の位置から現在の各受信機と送信機の間の距離を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測距離と観測された送受信機間の観測距離との予測残差に基づいて、受信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された受信機の数に応じて、第1および第2の平滑手段のいずれか一方に切り替えるフィルタ切り替え手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、送信機の位置を推定する距離による位置推定手段と、
を備え、
上記第1の平滑手段は、上記測位解と上記予測距離とに基づいて、平滑距離を算出して、上記予測手段に出力し、
上記第2の平滑手段は、疑似距離と上記予測距離と上記観測距離とに基づいて、1サンプリング前の平滑距離を算出して、上記予測手段に出力する
ことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A predicting means for predicting the distance between each current receiver and the transmitter from the transmitter position measured in the past;
Selection means for selecting a receiver based on a prediction residual between the prediction distance calculated by the prediction means and the observed observation distance between the transceivers;
Filter switching means for switching to one of the first and second smoothing means according to the number of receivers selected by the selection means;
A positioning solution that calculates a positioning solution for the transmitter position based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the receiver selected by the selection means. A calculation means;
Position estimation means based on the distance for estimating the position of the transmitter based on the distance between the transmitter and receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the receiver selected by the selection means. When,
With
The first smoothing means calculates a smooth distance based on the positioning solution and the predicted distance, and outputs the calculated smooth distance to the predictor.
The second smoothing unit calculates a smoothing distance before one sampling based on the pseudo distance, the predicted distance, and the observed distance, and outputs the calculated smoothed distance to the predicting unit.
過去に計測された送信機の位置から現在の各送信機と受信機の間の距離を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測距離と観測された送受信機間の観測距離との予測残差の確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における予測残差の確率密度に基づいて、受信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された受信機の数に応じて、第1および第2の平滑手段のいずれか一方に切り替えるフィルタ切り替え手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、送信機から受信機までの伝播時間を計測することにより得られる送受信機間の距離を基に、送信機の位置を推定する距離による位置推定手段と
を備え、
上記第1の平滑手段は、上記測位解と上記予測距離とに基づいて、平滑距離を算出して、上記予測手段に出力し、
上記第2の平滑手段は、疑似距離と上記予測距離と上記観測距離とに基づいて、1サンプリング前の平滑距離を算出して、上記予測手段に出力する
ことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and the propagation time from the transmitter to the receiver is measured. A position estimation device for estimating a transmitter position based on a distance,
A predicting means for predicting the distance between each current transmitter and receiver from the position of the transmitter measured in the past;
A prediction probability distribution calculating means for calculating a probability distribution of a prediction residual between the prediction distance calculated by the prediction means and the observed distance between the transceivers;
Selection means for selecting a receiver based on the probability density of the prediction residual in the prediction probability distribution;
Filter switching means for switching to one of the first and second smoothing means according to the number of receivers selected by the selection means;
A positioning solution that calculates a positioning solution for the transmitter position based on the distance between the transmitter and the receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the receiver selected by the selection means. A calculation means;
Position estimation means based on the distance for estimating the position of the transmitter based on the distance between the transmitter and receiver obtained by measuring the propagation time from the transmitter to the receiver using the receiver selected by the selection means. And
The first smoothing means calculates a smooth distance based on the positioning solution and the predicted distance, and outputs the calculated smooth distance to the predictor.
The second smoothing unit calculates a smoothing distance before one sampling based on the pseudo distance, the predicted distance, and the observed distance, and outputs the calculated smoothed distance to the predicting unit.
過去に計測された受信機の位置から現在の受信機位置での各送信機からの信号間の伝搬時間差または位相差を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測時間差または予測位相差と観測された時間差または位相差との予測残差に基づいて、送信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
A prediction means for predicting a propagation time difference or a phase difference between signals from each transmitter at a current receiver position from a position of a receiver measured in the past;
Selection means for selecting a transmitter based on the prediction residual between the prediction time difference or prediction phase difference calculated by the prediction means and the observed time difference or phase difference;
Using the transmitter selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or phase difference, the receiver position A position estimation device comprising: a positioning solution calculating means for calculating a positioning solution.
過去に計測された受信機の位置から現在の受信機位置での各送信機からの信号間の伝搬時間差または位相差を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測時間差または予測位相差と観測された時間差または位相差との予測残差の確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における予測残差の確率密度に基づいて、送信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
A prediction means for predicting a propagation time difference or a phase difference between signals from each transmitter at a current receiver position from a position of a receiver measured in the past;
A prediction probability distribution calculation means for calculating a probability distribution of a prediction residual between the prediction time difference or prediction phase difference calculated by the prediction means and the observed time difference or phase difference;
Selection means for selecting a transmitter based on the probability density of the prediction residual in the prediction probability distribution;
Using the transmitter selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or phase difference, the receiver position A position estimation device comprising: a positioning solution calculating means for calculating a positioning solution.
過去に計測された受信機の位置から現在の受信機位置での各送信機からの信号間の伝搬時間差または位相差を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測時間差または予測位相差と観測された時間差または位相差との予測残差に基づいて、送信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された送信機の数に応じて、第1および第3の平滑手段のいずれか一方に切り替えるフィルタ切り替え手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に、受信機の位置を推定する時間差または位相差による位置推定手段と、
を備え、
上記第1の平滑手段は、上記測位解と上記予測距離とに基づいて、平滑距離を算出して、上記予測手段に出力し、
上記第3の平滑手段は、疑似距離差と上記予測距離と上記観測距離の距離差とに基づいて、1サンプリング前の平滑距離を算出して、上記予測手段に出力する
ことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
A prediction means for predicting a propagation time difference or a phase difference between signals from each transmitter at a current receiver position from a position of a receiver measured in the past;
Selection means for selecting a transmitter based on the prediction residual between the prediction time difference or prediction phase difference calculated by the prediction means and the observed time difference or phase difference;
Filter switching means for switching to one of the first and third smoothing means according to the number of transmitters selected by the selection means;
Using the transmitter selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or phase difference, the receiver position Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of
Using the transmitter selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between the signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or the phase difference, Position estimation means by time difference or phase difference for estimating position;
With
The first smoothing means calculates a smooth distance based on the positioning solution and the predicted distance, and outputs the calculated smooth distance to the predictor.
The third smoothing means calculates a smooth distance before one sampling based on the pseudo-range difference, the predicted distance, and the distance difference of the observation distance, and outputs the calculated smooth distance to the predicting means. Estimating device.
過去に計測された受信機の位置から現在の受信機位置での各送信機からの信号間の伝搬時間差または位相差を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測時間差または予測位相差と観測された時間差または位相差との予測残差の確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における予測残差の確率密度に基づいて、送信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された送信機の数に応じて、第1および第2の平滑手段のいずれか一方に切り替えるフィルタ切り替え手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に、上記受信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記選択手段で選択された送信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に、受信機の位置を推定する時間差または位相差による位置推定手段と、
を備え、
上記第1の平滑手段は、上記測位解と上記予測距離とに基づいて、平滑距離を算出して、上記予測手段に出力し、
上記第3の平滑手段は、疑似距離差と上記予測距離と上記観測距離の距離差とに基づいて、1サンプリング前の平滑距離を算出して、上記予測手段に出力する
ことを特徴とする位置推定装置。 Radio waves transmitted from multiple transmitters with known positions are received by receivers with unknown positions, and the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured. A position estimation device for estimating a receiver position based on the propagation time difference or the phase difference,
A prediction means for predicting a propagation time difference or a phase difference between signals from each transmitter at a current receiver position from a position of a receiver measured in the past;
A prediction probability distribution calculation means for calculating a probability distribution of a prediction residual between the prediction time difference or prediction phase difference calculated by the prediction means and the observed time difference or phase difference;
Selection means for selecting a transmitter based on the probability density of the prediction residual in the prediction probability distribution;
Filter switching means for switching to one of the first and second smoothing means according to the number of transmitters selected by the selection means;
Using the transmitter selected by the selection means, the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position is measured, and based on the propagation time difference or phase difference, the receiver A positioning solution calculating means for calculating a positioning solution;
Using the transmitter selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between the signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or the phase difference, Position estimation means by time difference or phase difference for estimating position;
With
The first smoothing means calculates a smooth distance based on the positioning solution and the predicted distance, and outputs the calculated smooth distance to the predictor.
The third smoothing unit calculates a smoothing distance before one sampling based on the pseudo-range difference, the predicted distance, and the distance difference of the observation distance, and outputs the smoothed distance to the predicting unit. Estimating device.
過去に計測された送信機の位置から現在の受信機位置での各送信機からの信号間の伝搬時間差または位相差を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測時間差または予測位相差と観測された時間差または位相差との予測残差に基づいて、受信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A predicting means for predicting a propagation time difference or a phase difference between signals from each transmitter at a current receiver position from a transmitter position measured in the past;
Selection means for selecting a receiver based on the prediction residual between the prediction time difference or prediction phase difference calculated by the prediction means and the observed time difference or phase difference;
Using the receiver selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or phase difference, the transmitter position Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of
A position estimation apparatus comprising:
過去に計測された送信機の位置から現在の受信機位置での各送信機からの信号間の伝搬時間差または位相差を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測時間差または予測位相差と観測された時間差または位相差との予測残差の確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における予測残差の確率密度に基づいて、受信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A predicting means for predicting a propagation time difference or a phase difference between signals from each transmitter at a current receiver position from a transmitter position measured in the past;
A prediction probability distribution calculation means for calculating a probability distribution of a prediction residual between the prediction time difference or prediction phase difference calculated by the prediction means and the observed time difference or phase difference;
Selection means for selecting a receiver based on the probability density of the prediction residual in the prediction probability distribution;
Using the receiver selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or phase difference, the transmitter position Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of
A position estimation apparatus comprising:
過去に計測された送信機の位置から現在の受信機位置での各送信機からの信号間の伝搬時間差または位相差を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測時間差または予測位相差と観測された時間差または位相差との予測残差に基づいて、受信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された受信機の数に応じて、第1および第3の平滑手段のいずれか一方に切り替えるフィルタ切り替え手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に、送信機の位置を推定する時間差または位相差による位置推定手段と
を備え、
上記第1の平滑手段は、上記測位解と上記予測距離とに基づいて、平滑距離を算出して、上記予測手段に出力し、
上記第3の平滑手段は、疑似距離差と上記予測距離と上記観測距離の距離差とに基づいて、1サンプリング前の平滑距離を算出して、上記予測手段に出力する
ことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A predicting means for predicting a propagation time difference or a phase difference between signals from each transmitter at a current receiver position from a transmitter position measured in the past;
Selection means for selecting a receiver based on the prediction residual between the prediction time difference or prediction phase difference calculated by the prediction means and the observed time difference or phase difference;
Filter switching means for switching to one of the first and third smoothing means according to the number of receivers selected by the selection means;
Using the receiver selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or phase difference, the transmitter position Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of
Using the receiver selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between the signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or the phase difference, A position estimation means based on a time difference or phase difference for estimating the position,
The first smoothing means calculates a smooth distance based on the positioning solution and the predicted distance, and outputs the calculated smooth distance to the predictor.
The third smoothing means calculates a smooth distance before one sampling based on the pseudo-range difference, the predicted distance, and the distance difference of the observation distance, and outputs the calculated smooth distance to the predicting means. Estimating device.
過去に計測された送信機の位置から現在の受信機位置での各送信機からの信号間の伝搬時間差または位相差を予測する予測手段と、
上記予測手段で算出された予測時間差または予測位相差と観測された時間差または位相差との予測残差の確率分布を算出する予測確率分布算出手段と、
上記予測確率分布における予測残差の確率密度に基づいて、受信機を選択する選択手段と、
上記選択手段で選択された受信機の数に応じて、第1および第3の平滑手段のいずれか一方に切り替えるフィルタ切り替え手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に上記送信機位置の測位解を算出する測位解算出手段と、
上記選択手段で選択された受信機を用いて、受信機位置での各送信機からの信号間の伝播時間差または位相差を計測して、当該伝播時間差または当該位相差を基に、送信機の位置を推定する時間差または位相差による位置推定手段と、
を備え、
上記第1の平滑手段は、上記測位解と上記予測距離とに基づいて、平滑距離を算出して、上記予測手段に出力し、
上記第3の平滑手段は、疑似距離差と上記予測距離と上記観測距離の距離差とに基づいて、1サンプリング前の平滑距離を算出して、上記予測手段に出力する
ことを特徴とする位置推定装置。 A radio wave transmitted from a transmitter whose position is unknown is received by a plurality of receivers whose positions are known, and a propagation time difference or a phase difference between received signals at each receiver is measured. A position estimation device that estimates a transmitter position based on the phase difference,
A predicting means for predicting a propagation time difference or a phase difference between signals from each transmitter at a current receiver position from a transmitter position measured in the past;
A prediction probability distribution calculation means for calculating a probability distribution of a prediction residual between the prediction time difference or prediction phase difference calculated by the prediction means and the observed time difference or phase difference;
Selection means for selecting a receiver based on the probability density of the prediction residual in the prediction probability distribution;
Filter switching means for switching to one of the first and third smoothing means according to the number of receivers selected by the selection means;
Using the receiver selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or phase difference, the transmitter position Positioning solution calculation means for calculating a positioning solution of
Using the receiver selected by the selection means, measure the propagation time difference or phase difference between the signals from each transmitter at the receiver position, and based on the propagation time difference or the phase difference, Position estimation means by time difference or phase difference for estimating position;
With
The first smoothing means calculates a smooth distance based on the positioning solution and the predicted distance, and outputs the calculated smooth distance to the predictor.
The third smoothing means calculates a smooth distance before one sampling based on the pseudo-range difference, the predicted distance, and the distance difference of the observation distance, and outputs the calculated smooth distance to the predicting means. Estimating device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003414991A JP2005024535A (en) | 2003-06-12 | 2003-12-12 | Position estimation system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003167643 | 2003-06-12 | ||
JP2003414991A JP2005024535A (en) | 2003-06-12 | 2003-12-12 | Position estimation system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005024535A true JP2005024535A (en) | 2005-01-27 |
Family
ID=34197005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003414991A Pending JP2005024535A (en) | 2003-06-12 | 2003-12-12 | Position estimation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005024535A (en) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007033382A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Japan Radio Co Ltd | System for determining velocity vector |
JP2007255911A (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Fujitsu Ltd | Positioning computer |
WO2007125978A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Seiko Epson Corporation | Global positioning device, global positioning control method, global positioning control program, and recording medium |
JP2008202964A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Mitsubishi Electric Corp | Displacement measuring device |
JP2008233102A (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-02 | Seiko Epson Corp | Positioning device, its control method, its control program, and recording medium |
JP2008233103A (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-02 | Seiko Epson Corp | Positioning device, its control method, its control program, and recording medium |
JP2008261870A (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-30 | Seiko Epson Corp | Positioning device, control method of positioning device, its control program and recording medium |
JP2008292454A (en) * | 2007-04-23 | 2008-12-04 | Seiko Epson Corp | Positioning method, program, storage medium, positioning device, and electronic equipment |
JP2009002794A (en) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus and method for wake integration and program |
JP2009097897A (en) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Seiko Epson Corp | Positioning method, program, positioning device, and electronic device |
JP2009133716A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Seiko Epson Corp | Positioning method, program and positioning apparatus |
JP2010122069A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Toyota Motor Corp | Moving body position positioning device |
JP2011127939A (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Nec Corp | Moving body position estimating/tracking device, method of estimating/tracking position of moving body, and moving body position estimating/tracking program |
JP2012083136A (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | Bias error estimation apparatus, bias error estimation method and position estimation apparatus |
WO2016157705A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Satellite positioning system, electronic device, transmitter, and positioning method |
JPWO2016068275A1 (en) * | 2014-10-30 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | Positioning device |
CN111175697A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | Unmanned aerial vehicle self-positioning precision evaluation method and device |
WO2020208987A1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | 日本電気株式会社 | Position estimation device, position estimation method, and program |
-
2003
- 2003-12-12 JP JP2003414991A patent/JP2005024535A/en active Pending
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4657050B2 (en) * | 2005-07-29 | 2011-03-23 | 日本無線株式会社 | Speed vector determination system |
JP2007033382A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Japan Radio Co Ltd | System for determining velocity vector |
JP2007255911A (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Fujitsu Ltd | Positioning computer |
US7821452B2 (en) | 2006-04-27 | 2010-10-26 | Seiko Epson Corporation | Positioning device, positioning control method, and recording medium |
WO2007125978A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Seiko Epson Corporation | Global positioning device, global positioning control method, global positioning control program, and recording medium |
US7468691B2 (en) | 2006-04-27 | 2008-12-23 | Seiko Epson Corporation | Positioning device, positioning control method, and recording medium |
JP2008202964A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Mitsubishi Electric Corp | Displacement measuring device |
JP2008292454A (en) * | 2007-04-23 | 2008-12-04 | Seiko Epson Corp | Positioning method, program, storage medium, positioning device, and electronic equipment |
JP2009002794A (en) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus and method for wake integration and program |
US8670927B2 (en) | 2007-10-15 | 2014-03-11 | Seiko Epson Corporation | Positioning method, program, positioning device, and electronic apparatus |
JP2009097897A (en) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Seiko Epson Corp | Positioning method, program, positioning device, and electronic device |
JP2009133716A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Seiko Epson Corp | Positioning method, program and positioning apparatus |
JP2008261870A (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-30 | Seiko Epson Corp | Positioning device, control method of positioning device, its control program and recording medium |
JP2008233103A (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-02 | Seiko Epson Corp | Positioning device, its control method, its control program, and recording medium |
JP2008233102A (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-02 | Seiko Epson Corp | Positioning device, its control method, its control program, and recording medium |
JP4655139B2 (en) * | 2008-11-19 | 2011-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | Mobile positioning device |
JP2010122069A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Toyota Motor Corp | Moving body position positioning device |
JP2011127939A (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Nec Corp | Moving body position estimating/tracking device, method of estimating/tracking position of moving body, and moving body position estimating/tracking program |
JP2012083136A (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | Bias error estimation apparatus, bias error estimation method and position estimation apparatus |
JPWO2016068275A1 (en) * | 2014-10-30 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | Positioning device |
WO2016157705A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Satellite positioning system, electronic device, transmitter, and positioning method |
JPWO2016157705A1 (en) * | 2015-03-27 | 2018-01-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Satellite positioning system, electronic device, transmitter, and positioning method |
WO2020208987A1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | 日本電気株式会社 | Position estimation device, position estimation method, and program |
JPWO2020208987A1 (en) * | 2019-04-12 | 2021-12-09 | 日本電気株式会社 | Position estimation device, position estimation method and program |
JP7238972B2 (en) | 2019-04-12 | 2023-03-14 | 日本電気株式会社 | Position estimation device, position estimation method and program |
CN111175697A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | Unmanned aerial vehicle self-positioning precision evaluation method and device |
CN111175697B (en) * | 2019-12-31 | 2023-09-19 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | Unmanned aerial vehicle self-positioning precision evaluation method and device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005024535A (en) | Position estimation system | |
US7522099B2 (en) | Position determination using carrier phase measurements of satellite signals | |
JP4146877B2 (en) | Single positioning device and single positioning method | |
Bourdeau et al. | Tight integration of GNSS and a 3D city model for robust positioning in urban canyons | |
CN107710017A (en) | For the satellite navigation receiver and method switched between real time kinematics pattern and relative positioning mode | |
US7439908B1 (en) | Method and apparatus for determining smoothed code coordinates of a mobile rover | |
EP4012456A2 (en) | Satellite navigation receiver with improved ambiguity resolution | |
CN109219732B (en) | Satellite navigation receiver with improved ambiguity resolution | |
JP2010151725A (en) | Gnss receiving apparatus and positioning method | |
JP2008527364A (en) | Position determining method and apparatus | |
JP2003232845A (en) | Detection device of azimuth and attitude of moving body | |
US6917330B2 (en) | Positioning system | |
JP6333415B2 (en) | Positioning device and positioning method | |
JP4592526B2 (en) | Positioning system | |
KR20130036145A (en) | A moving information determination apparatus, a receiver, and a method thereby | |
JP2020012779A (en) | Positioning device, positioning method, and positioning program | |
RU2649073C1 (en) | Method for determining coordinates of the underwater object by the hydroacoustic system of underwater navigation with an alignment beacon | |
KR20170127199A (en) | System and method to calculate relative position between vehicles | |
CN113064195B (en) | High-precision low-computation carrier attitude measurement method utilizing geometric characteristics of multiple antennas | |
JP2004251714A (en) | Positioning device | |
EP3657218A1 (en) | Method and system for recreating unavailable gnss measurements | |
JP4723801B2 (en) | Relative positioning device | |
CN114174870A (en) | Method for determining a model describing at least one environment-specific GNSS curve | |
RU2379700C1 (en) | Method of object angular orientation by satellite radionavigation system signals | |
KR100609244B1 (en) | Apparatus and method for measuring the wave origination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060829 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081016 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081028 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081219 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090127 |