JP2007071868A - キャリア位相相対測位装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
整数バイアス解の再決定時のみならず、電源投入直後における最初の整数バイアス解の決定時においても、移動体の姿勢情報を用いて整数バイアス候補解の検定を行うことができるキャリア位相相対測位装置及びその方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
衛星から送信される測位用信号を受信するために、移動体上に固定された複数のアンテナ1と、加速度及び角速度を計測する慣性センサ3を備えたキャリア位相相対測位装置において、少なくとも最初の整数バイアス解の決定前に、慣性センサ3の観測量を用いて移動体の姿勢情報を算出する基準姿勢演算部6を設け、整数バイアス検定部7により、基準姿勢演算部6で算出した姿勢情報を用いて、整数バイアス推定部4で推定した整数バイアス候補解の検定を行うことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
また、特に、装置の小型化を狙ったキャリア位相相対測位装置においては、1基線長を用いて整数バイアス正解率を100%に近づけることが極めて重要であり、このための検定技法の改良が望まれている。
以下、本発明の実施の形態1によるキャリア位相相対測位装置について図面を参照しながら説明する。
そのため、移動体の運動加速度を無視した場合、最終的に加速度センサの観測量は〔数6〕のように表わすことができる。
図4は、図3のステップS3で説明した姿勢角検定の詳細を説明するためのフローチャートである。
2 GPS受信機
3 IMU
4 整数バイアス推定部
5 GPS姿勢演算部
6 基準姿勢演算部
7 整数バイアス検定部
8 INS航法演算部
9 INS航法誤差推定部
10 演算処理部
Claims (12)
- 移動体の既知の位置に固定され、衛星からの信号を受信する複数のアンテナと、
移動体の既知の位置に固定され、少なくとも移動体の加速度を計測する慣性センサと、
少なくとも最初の整数バイアス解の決定前に、前記慣性センサの観測量を用いて移動体の姿勢情報を算出する基準姿勢演算部と、
前記アンテナで受信した測位用信号から整数バイアス候補解を推定する整数バイアス推定部と、
前記推定した整数バイアス候補解を用いて算出した姿勢情報と、前記基準姿勢演算部で求めた姿勢情報とを比較することにより整数バイアス候補解の妥当性を評価し、整数バイアス解を決定する整数バイアス検定部とを備えることを特徴とするキャリア位相相対測位装置。 - 請求項1に記載のキャリア位相相対測位装置において、
前記基準姿勢演算部は、前記慣性センサの加速度センサの観測量から移動体のロール或いは/及びピッチを算出することを特徴とするキャリア位相相対測位装置。 - 請求項1に記載のキャリア位相相対測位装置において、
前記基準姿勢演算部は、移動体座標系における移動体の進行方向速度を算出或いは外部から取得し、該移動体の進行方向速度と前記慣性センサの観測量とを用いて移動体のロールを算出することを特徴とするキャリア位相相対測位装置。 - 請求項3に記載のキャリア位相相対測位装置において、
前記複数のアンテナが形成する基線の1つが移動体の進行方向に形成され、
前記基準姿勢演算部は、移動体の進行方向に対する速度のみが移動体座標系における速度成分であるとして、前記アンテナで受信した信号を用いて算出した航法座標系における移動体の速度から、移動体座標系における移動体の進行方向速度を算出することを特徴とするキャリア位相相対測位装置。 - 請求項1から4の何れかに記載のキャリア位相相対測位装置において、
前記基準姿勢演算部は、前記アンテナで受信した信号を用いて算出した航法座標系における移動体の速度から方位を検出する方位検出部をさらに備えることを特徴とするキャリア位相相対測位装置。 - 請求項1から5の何れかに記載のキャリア位相相対測位装置において、
前記整数バイアス解の決定後、前記慣性センサ誤差を推定する慣性センサ誤差推定部をさらに備え、
前記整数バイアス検定部は、前記慣性センサ誤差の補正前後で、前記整数バイアス候補解の検定のための閾値を変更することを特徴とするキャリア位相相対測位装置。 - 移動体の既知の位置に固定され、衛星からの信号を受信する複数のアンテナと、移動体の既知の位置に固定され、少なくとも移動体の加速度を計測する慣性センサとから得られる情報に基づいてキャリア位相を用いた測位を行う測位方法において、
少なくとも最初の整数バイアス解の決定前に、前記慣性センサの観測量を用いて移動体の姿勢情報を算出する基準姿勢演算工程と、
前記アンテナで受信した測位用信号から整数バイアス候補解を推定する整数バイアス推定工程と、
前記推定した整数バイアス候補解を用いて算出した姿勢情報と、前記基準姿勢演算工程で求めた姿勢情報とを比較することにより整数バイアス候補解の妥当性を評価し、整数バイアス解を決定する整数バイアス検定工程とを含むことを特徴とする測位方法。 - 請求項7に記載の測位方法において、
前記基準姿勢演算工程は、前記慣性センサの加速度センサの観測量から移動体のロール或いは/及びピッチを算出することを特徴とする測位方法。 - 請求項7に記載の測位方法において、
前記基準姿勢演算工程は、移動体座標系における移動体の進行方向速度を算出或いは外部から取得し、該移動体の進行方向速度と前記慣性センサの観測量とを用いて移動体のロールを算出することを特徴とする測位方法。 - 請求項9に記載の測位方法において、
前記複数のアンテナが形成する基線の1つを予め移動体の進行方向に形成しておき、
前記基準姿勢演算工程が、移動体の進行方向に対する速度のみが移動体座標系における速度成分であるとして、前記アンテナで受信した信号を用いて算出した航法座標系における移動体の速度から、移動体座標系における移動体の進行方向速度を算出することを特徴とする測位方法。 - 請求項7から10の何れかに記載の測位方法において、
前記基準姿勢演算工程は、さらに、前記アンテナで受信した信号を用いて算出した航法座標系における移動体の速度から方位を検出することを特徴とする測位方法。 - 請求項7から11の何れかに記載の測位方法において、
前記整数バイアス解の決定後、前記慣性センサ誤差を推定する慣性センサ誤差推定工程をさらに含み、
前記整数バイアス検定工程は、前記慣性センサ誤差の補正前後で、前記整数バイアス候補解の検定のための閾値を変更することを特徴とする測位方法。
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