JP2006200933A - 測位装置、測位サーバ装置及び測位システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 移動局1において、GPS測位手段11は、GPS衛星の電波を受信して測位点の概算位置の座標値を算出すると共に、測位サーバ装置30から送信された測位点の補正を行うための補正データを用いて測位点の干渉測位を行い、測位点の世界測地系の座標値を算出する。変換手段12は、測位点の世界測地系の座標値が測位サーバ装置30から送信された図形領域の内部にある場合に、測位サーバ装置30から送信された変換パロメータを用いて、測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換する。
【選択図】 図1
Description
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による測位システムの構成を示すブロック図である。この測位システムでは、後述の測位点101上に位置する測位装置である移動局1と、後述の固定基準点102上に設置されている固定基準局2と、データ配信局3に設置された測位サーバ装置30が、専用回線又はインターネット等で構成される通信網100により接続されている。
p=ra+k1e1+k2e2+de3/‖e3‖ (1)
P=Ra+k1E1+k2E2+dE3/‖E3‖ (3)
この場合、変換を行うのに必要になる変換パラメータは、固定基準点102a,102b,102cの世界測地系の座標値ri(xi,yi,zi)、i=a,b,cと既存測地系の座標値Ri(Xi,Yi,Zi)、i=a,b,cである。
図6はこの発明の実施の形態1による測位システムの処理の流れを示すフローチャートである。ステップST1において、移動局1のGPS受信部15は、GPS衛星5からの電波に対してコード信号によるコード測位を行い、GPS測位部16は測位点101の概算位置の座標値p0を算出し、通信手段13は図4に示す測位点101の概算位置の座標値p0を通信網100を介してデータ配信局に接地されている測位サーバ装置30に送信する。
この発明の実施の形態2による測位システムの構成を示すブロック図は、上記実施の形態1の図1と同じである。また、この発明の実施の形態2による測位システムの処理の流れを示すフローチャートも、基本的には上記実施の形態1の図6と同じである。
ただし、平面直角座標系ではX軸が北にY軸が東にとられるが、以下では一般的にx軸を右方向に、y軸を上方向にとって説明する。軸を置きかえることで平面直角座標系その他を表すことができる。
X=αx+βy+Δx
Y=γx+δy+Δy (4)
ここで、α,β,γ,δは変数であり、(Δx,Δy)は平行移動を表すベクトルである。この式(4)によるアフィン変換は、図6のステップST12において、移動局1の変換手段12により行われる。
Xi=αxi+βyi+Δx
Yi=γxi+δyi+Δy , i=a,b,c (5)
測位サーバ装置30は、図6のステップST2において、移動局1より図8に示す測位点101の2次元の概算位置の座標値p0を受け取り、図6のステップST5において、測位サーバ装置30の図形領域設定手段33は、(xi,yi)、i=a,b,cで指定される三角形領域の固定基準点102a,102b,102cの世界測地系の座標値を図形領域201として設定し、測位サーバ装置30の変換パラメータ設定手段32は、上記式(5)の連立方程式を解いて、変数α,β,γ,δと平行移動を表すベクトルΔx,Δyを求めて、これを変換パラメータとして設定する。図6のステップST6において、測位サーバ装置30の通信手段35は、上記ステップST5で設定された図9に示す変換パラメータと図形領域201を移動局1に送信する。
この発明の実施の形態3による測位システムの構成を示すブロック図は、上記実施の形態1の図1と同じである。上記実施の形態1及び上記実施の形態2では、固定基準局2の固定基準点102の世界測地系の座標値及び既存測地系の座標値により、変換パラメータと図形領域201とを設定している。しかし、地殻変動が急激に起こるものではないことを勘案すれば、これらの固定基準点102の世界測地系の座標値及び既存測地系の座標値は、必ずしもリアルタイムに取得する必要はなく、予め取得している座標値を用いて得るように構成しても良い。
図11はこの発明の実施の形態3による測位システムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態1の図6と同一ステップについては説明を省略する。
ステップST21において、測位サーバ装置30の図形領域設定手段33は、予め作成された変換三角形網から一つの三角形領域を選択する。これは、その内部に測位点101の概算位置の座標値p0を含む三角形領域で、以後のステップST5において、図形領域設定手段33がこの三角形領域を図形領域201として設定する。図10においては、この三角形領域は基準点103で構成される。補正データ生成手段34による補正データの生成には固定基準局2が用いられるが、この基準点103は補正データ生成用の固定基準局2とは無関係に選択される。
この発明の実施の形態4による測位システムの構成を示すブロック図は、上記実施の形態1の図1と同じである。上記実施の形態1〜上記実施の形態3においては、変換パラメータは三角形領域の頂点を構成する3個の固定基準点102又は基準点103から決定し、図形領域201は三角形領域として構成したが、これに限るものではない。
図15はこの発明の実施の形態4による測位システムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態1の図6と同一ステップについては説明を省略する。ステップST31において、測位サーバ装置30の図形領域設定手段33は移動局1から受け取った測位点101の概算位置の座標値の近傍121に存在する記憶手段31に格納されている基準点103を抽出する。ステップST32において、変換パラメータ設定手段32は記憶手段31に格納されている抽出された基準点103の既存測地系の座標値と世界測地系の座標値を読み出す。
上記実施の形態1〜上記実施の形態4においては、変換パラメータ及び図形領域201をデータ配信局3の測位サーバ装置30にて生成しているが、これとは別のデータ生成局を備え、変換パラメータ及び図形領域201はこのデータ生成局にて生成するように構成しても良い。
この発明の実施の形態6による測位システムの構成を示すブロック図は、上記実施の形態5の図16と同じである。上記実施の形態5においては、データ生成局4への変換パラメータと図形領域201の作成指示はデータ配信局3から行ったが、移動局1から変換パラメータと図形領域201の作成と配信の指示を行うように構成しても良い。
この発明の実施の形態7による測位システムの構成を示すブロック図は、上記実施の形態5の図16と同じである。上記実施の形態6においては、GPSによる測位点101の観測時に既存測地系の座標に変換したが、後にまとめて変換するように構成しても良い。
Claims (14)
- GPS衛星の電波を受信して測位点の概算位置の座標値を算出すると共に、受信された上記測位点の補正を行うための補正データを用いて上記測位点の干渉測位を行い、上記測位点の世界測地系の座標値を算出するGPS測位手段と、
該GPS測位手段により算出された測位点の概算位置の座標値を送信すると共に、上記補正データ、上記測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換するための変換パラメータ及び上記測位点の概算位置の座標値を含む図形領域を受信する通信手段と、
上記GPS測位手段により算出された測位点の世界測地系の座標値が上記通信手段により受信された図形領域の内部にある場合に、上記通信手段により受信された変換パラメータを用いて、上記測位点の世界測地系の座標値を上記既存測地系の座標値に変換する変換手段とを備えた測位装置。 - 変換手段は、線形補間するための変換パラメータを用いて、測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換することを特徴とする請求項1記載の測位装置。
- 変換手段は、アフィン変換するための変換パラメータを用いて、測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換することを特徴とする請求項1記載の測位装置。
- 変換手段は、測位点の近傍におけるひずみ場の回転成分、ひずみ成分及び平行移動成分である変換パラメータを用いて、測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換することを特徴とする請求項1記載の測位装置。
- 通信手段は三角形領域を図形領域としてを受信することを特徴とする請求項1記載の測位装置。
- 通信手段は測位点の概算位置の座標値を中心とする所定の半径の円領域を図形領域として受信することを特徴とする請求項1記載の測位装置。
- 基準点の世界測地系の座標値と既存測地系の座標値を含む上記基準点の情報を格納している記憶手段と、
複数の基準点のGPS衛星からの観測データにより、測位点の干渉測位を行い上記測位点の世界測地系の座標値を算出するための補正データを生成する補正データ生成手段と、
上記記憶手段に格納されている基準点の情報を使用して、測位点の概算位置の座標値を含む図形領域を設定する図形領域設定手段と、
上記記憶手段に格納されている基準点の情報を使用して、上記測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換するための変換パラメータを設定する変換パラメータ設定手段と、
上記測位点の概算位置の座標値及び上記複数の基準点のGPS衛星からの観測データを受信すると共に、上記補正データ生成手段により設定された補正データ、上記図形領域設定手段により設定された図形領域及び上記変換パラメータ設定手段により設定された変換パラメータを上記測位点に送信する通信手段とを備えた測位サーバ装置。 - 基準点の世界測地系の座標値と既存測地系の座標値を含む上記基準点の情報を格納している記憶手段と、
上記記憶手段に格納されている基準点の情報を使用して、測位点の概算位置の座標値を含む図形領域を設定する図形領域設定手段と、
上記記憶手段に格納されている基準点の情報を使用して、上記測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換するための変換パラメータを設定する変換パラメータ設定手段と、
上記測位点の概算位置の座標値を受信すると共に、上記図形領域設定手段により設定された図形領域及び上記変換パラメータ設定手段により設定された変換パラメータを上記測位点に送信する通信手段とを備えた測位サーバ装置。 - 変換パラメータ設定手段は既存測地系の座標値と世界測位系の座標値との差を線形補間するための変換パラメータを設定することを特徴とする請求項7又は請求項8記載の測位サーバ装置。
- 変換パラメータ設定手段は世界測地系の座標値を既存測地系の座標値にアフィン変換するための変換パラメータを設定することを特徴とする請求項7又は請求項8記載の測位サーバ装置。
- 変換パラメータ設定手段は、世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換するための測位点の近傍におけるひずみ場の回転成分、ひずみ成分及び平行移動成分を、変換パラメータとして設定することを特徴とする請求項7又は請求項8記載の測位サーバ装置。
- 図形領域設定手段は基準点を頂点とする三角形領域を図形領域として設定することを特徴とする請求項7又は請求項8記載の測位サーバ装置。
- 図形領域設定手段は測位点の概算位置の座標値を中心とする所定の半径の円領域を図形領域として設定することを特徴とする請求項7又は請求項8記載の測位サーバ装置。
- 測位点の位置を既存測地系の座標値で算出する測位装置と測位サーバ装置とを備えた測位システムにおいて、
上記測位装置が、
GPS衛星の電波を受信して測位点の概算位置の座標値を算出すると共に、上記測位サーバ装置から送信された上記測位点の補正を行うための補正データを用いて上記測位点の干渉測位を行い、上記測位点の世界測地系の座標値を算出するGPS測位手段と、
該GPS測位手段により算出された測位点の概算位置の座標値を上記測位サーバ装置に送信すると共に、上記測位サーバ装置から、上記補正データ、上記測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換するための変換パラメータ及び上記測位点の概算位置の座標値を含む図形領域を受信する通信手段と、
上記GPS測位手段により算出された測位点の世界測地系の座標値が上記通信手段により受信された図形領域の内部にある場合に、上記通信手段により受信された変換パラメータを用いて、上記測位点の世界測地系の座標値を上記既存測地系の座標値に変換する変換手段とを備え、
上記測位サーバ装置が、
基準点の世界測地系の座標値と既存測地系の座標値を含む上記基準点の情報を格納している記憶手段と、
複数の基準点のGPS衛星からの観測データにより、測位点の干渉測位を行い上記測位点の世界測地系の座標値を算出するための補正データを生成する補正データ生成手段と、
上記記憶手段に格納されている基準点の情報を使用して、測位点の概算位置の座標値を含む図形領域を設定する図形領域設定手段と、
上記記憶手段に格納されている基準点の情報を使用して、上記測位点の世界測地系の座標値を既存測地系の座標値に変換するための変換パラメータを設定する変換パラメータ設定手段と、
上記測位点の概算位置の座標値及び上記複数の基準点のGPS衛星からの観測データを受信すると共に、上記補正データ生成手段により設定された補正データ、上記図形領域設定手段により設定された図形領域及び上記変換パラメータ設定手段により設定された変換パラメータを上記測位装置に送信する通信手段とを備えた
ことを特徴とする測位システム。
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