JP2007170900A - Satellite-positioning system, terminal, ionosphere correction data receiving/processing method, and its program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衛星による測位を補正する電離層補正データを送受信する衛星測位システムに関する。 The present invention relates to a satellite positioning system that transmits and receives ionospheric correction data for correcting positioning by a satellite.
総務省は、2004年6月30日に、「携帯電話からの緊急通報における発信者位置情報通知機能に係る技術的条件の策定」に関し、情報通信審議会からの答申を受けた。目標のスケジュールとしては、2007年4月以降、新規に提供する第3世代携帯電話の移動機については、原則としてGPS(Global Positioning Systems)測位方式により位置情報通知機能に対応することを目標とし、2011年4月には普及率90%を目指すことが目標として掲げられている。
一方、宇宙開発の分野でも文部科学省、総務省、経済産業省、国土交通省により、測位機能を有した準天頂衛星システムの技術開発が進められており、2008年から2009年頃の衛星打ち上げを目指している。
このような状況の中、測位サービスに対する需要は確実に増えていくばかりではなく、測位の高精度化などの付加価値のあるサービス市場は飛躍的に伸びるものと期待される。
On June 30, 2004, the Ministry of Internal Affairs and Communications received a report from the Information and Communication Council regarding “development of technical conditions related to the function of notifying the location information of callers in emergency calls from mobile phones”. As a target schedule, the mobile phone of the third generation mobile phone to be newly provided after April 2007, as a general rule, to support the location information notification function by GPS (Global Positioning Systems) positioning method, In April 2011, the goal is to reach a penetration rate of 90%.
On the other hand, in the field of space development, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Ministry of Economy, Trade and Industry, and Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are proceeding with the technological development of a quasi-zenith satellite system with a positioning function. want to be.
Under such circumstances, demand for positioning services is not only steadily increasing, but it is expected that the service market with added value, such as higher accuracy of positioning, will increase dramatically.
国内では、DGPS(Differential GPS)の誤差補正データを放送として送信するサービスが2つある。一方は、海上保安庁が運営する中波ビーコン電波に誤差補正データを重畳し、放送するサービスである。他方は、FM音声多重放送にDGPSの誤差補正データを載せてユーザに提供するサービスである。いずれのサービスにおいても、RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services)の規格に従ってデータを配信しており、電離層補正データを緯度経度のグリッドポイントに対応させたデータとして配信するサービスは、行っていない。 In Japan, there are two services that transmit error correction data of DGPS (Differential GPS) as a broadcast. One is a service that superimposes error correction data on a medium beacon radio wave operated by the Japan Coast Guard and broadcasts it. The other is a service provided to users by placing DGPS error correction data on FM audio multiplex broadcasting. In any service, data is distributed in accordance with the standard of RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services), and the service for distributing ionospheric correction data as data corresponding to the latitude and longitude grid points is not provided.
静止衛星を利用した測位補正には、米国のインマルサット(INMARSAT,International Marine Satellite telecommunication Organization)を利用した広域補強システム(WAAS,Wide Area Augmentation System)や日本の運輸多目的衛星(MTSAT,Multi-functional Transport Satellite)を利用した衛星補強システム(MSAS,MTSAT Satellite-based Augmentation System)などの例がある。これらは、電離層補正データ(遅延量を垂直方向の遅延距離で表現したもの)について、緯度経度でほぼ5度おき(緯度によって若干異なる)にグリッドポイントを設定し、利用可能なグリッドポイントの情報(マスク情報)と、それぞれのグリッドポイントに対応する遅延量とを配信している。受信機は、必要なデータをすべて受信できた段階で高精度な測位が可能になる。最新データが送信されていないか、受信できていない場合には、受信済の他の最新データを利用して補間を行う。なお、グリッドポイントに関する例が、特許文献1に記載されている。
しかしながら、電離層補正データについては、地球の表面全体を8つの領域に分けて、それぞれの領域の中では、エリアの隅から順番に各グリッドポイントのデータを配信するので、自分がいる位置の周辺のデータを受信するまでには、所定の時間待たなければならないという問題がある。また、携帯電話を利用した測位補正においては、GPS衛星から送信される8個のパラメータを用いて、電離層モデルを想定して補正を行うが、精度がよくないという問題がある。 However, for ionospheric correction data, the entire surface of the earth is divided into eight regions, and within each region, data for each grid point is distributed in order from the corner of the area, so the area around where you are located. There is a problem that it is necessary to wait for a predetermined time before receiving data. In positioning correction using a mobile phone, correction is performed assuming an ionosphere model using eight parameters transmitted from a GPS satellite, but there is a problem that accuracy is not good.
そこで、本発明は、前記問題に鑑み、衛星測位において、衛星・地上間での電離層補正データの送受信を効率的に行って、すべての電離層補正データを受信しなくても短時間に測位精度を向上させる手段を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention efficiently transmits and receives ionosphere correction data between the satellite and the ground in satellite positioning, and can achieve positioning accuracy in a short time without receiving all ionosphere correction data. It is an object to provide means for improving.
前記課題を解決する本発明は、測位を行うための測位情報を送信する第1の衛星と、測位情報を補正するための補正情報を送信する第2の衛星と、第1の衛星からの測位情報および第2の衛星からの補正情報を受信し、測位を行う端末とを含んで構成される衛星測位システムであって、補正情報が、電離層における電波の遅延を補正するための電離層補正データを含み、第2の衛星が、補正情報の送信対象となる領域をカバーし、緯度経度で特定されるポイントに対応する電離層補正データを、所定の間隔を空けたポイントごとに送信し、端末が、第2の衛星から送信されたポイントごとの電離層補正データを順次受信し、受信した電離層補正データの個数が所定値以上になったときに、未受信のポイントの電離層補正データについて、受信した他のポイントの電離層補正データを用いて補間し、受信した電離層補正データおよび補間した電離層補正データに基づいて、第1の衛星から受信した測位情報を補正して測位することを主な特徴とする。なお、本発明は、他の衛星測位システム、端末、電離層補正データの受信処理方法およびそのプログラムを含む。 The present invention that solves the above-described problems includes a first satellite that transmits positioning information for performing positioning, a second satellite that transmits correction information for correcting positioning information, and positioning from the first satellite. A satellite positioning system including a terminal that receives information and correction information from a second satellite and performs positioning, wherein the correction information includes ionospheric correction data for correcting a delay of radio waves in the ionosphere. The second satellite covers the area to which correction information is to be transmitted, and transmits ionospheric correction data corresponding to the points specified by the latitude and longitude for each point spaced by a predetermined interval. The ionosphere correction data for each point transmitted from the second satellite is sequentially received, and when the number of received ionosphere correction data exceeds a predetermined value, the ionosphere correction data of the unreceived point is received. The main feature is to perform positioning by correcting the positioning information received from the first satellite based on the received ionospheric correction data and the interpolated ionospheric correction data based on interpolation using ionospheric correction data at other points. To do. The present invention includes other satellite positioning systems, terminals, ionospheric correction data reception processing methods, and programs thereof.
本発明によれば、衛星測位において、必要とするデータすべてを受信することなく高精度測位が可能となり、測位時間の短縮の効果がある。また、データを受信する端末の機能、性能を損なわずに、配信側の少ないリソース(回線容量)を有効に活用することができる。 According to the present invention, in satellite positioning, high-precision positioning is possible without receiving all necessary data, and the positioning time can be shortened. Further, it is possible to effectively utilize resources (line capacity) on the delivery side without impairing the function and performance of the terminal that receives data.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
≪GPS衛星と準天頂衛星の概要≫
図1に示すように、GPS衛星と準天頂衛星とを利用した衛星測位システム1は、測位装置である端末3がGPS衛星(第1の衛星)2aを利用して測位を行うにあたり、測位情報や補正情報を準天頂衛星(第2の衛星)2bから取得することで測位の精度を向上させるものである。なお、端末3としては、ノート型のパーソナルコンピュータや、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯電話などの携帯型の端末や、車載のオーディオ機器やナビゲーションシステムといった移動体があげられる。なお、準天頂衛星2bは、補正情報のみを送信するものであってもよい。
≪Overview of GPS satellite and quasi-zenith satellite≫
As shown in FIG. 1, a
米国のGPS衛星2aは、軌道傾斜角55度、軌道周期約12時間の円軌道(軌道周期が地球の自転周期と1/2同期)を採っている。緯度が55度以下の場所では、仰角は最大90度までであるが、軌道周期が約12時間であるため、準天頂衛星2b(詳細後記)と比べて高仰角に見える時間長は短くなる。一般的に、GPS衛星2aは、軌道高度が19,000〜25,000km(いわゆるMEO軌道)を周回し、移動体向けに測位信号を放送している衛星または衛星群、および静止軌道を利用し移動体向けに測位信号を放送している衛星または衛星群である。そのGPS衛星2aは、例えば、GPS/NAVSTAR(Global Positioning System/Navigation Satellite Timing and Ranging)、GLONASS(Global Navigation Satellite System)、Galileo(欧州提案の全地球的航法システム)、運輸多目的衛星を含む。軌道高度が19,000〜25,000kmのMEO軌道を周回し、移動体向けに測位信号を放送している衛星または衛星群の場合、MEO軌道を利用しているため日本での衛星仰角は90度以下に広く分布するが、高仰角に見える時間長は準天頂衛星に比べて短い。静止軌道を利用し移動体向けに測位信号を放送している衛星または衛星群の場合、日本からの仰角は場所によって変わるが最大50度程度(東京の場合)であり、時間によって変化しない。
The
一方、準天頂衛星2bとは、軌道周期が約24時間で(または、軌道周期が地球の自転周期と同期しており)、日本から見て高仰角に長い時間滞空して見える衛星(長楕円軌道衛星、8の字軌道衛星を含む)全般のことをいう。その準天頂衛星2bは、例えば、HEO(Highly Elliptic Orbit、長楕円軌道)を含んでおり、衛星3機でコンステレーション(観測者が地球上のどこにいてもそれらの衛星が同時に可視になるような配置)を構成した場合、運用する衛星が日本本土四島および沖縄から見てほぼ仰角70度以上に常時見える軌道が想定される。日本の端部(最北端など)を考えると、運用する衛星の最低仰角は65度程度になる。また、準天頂衛星2bは、いわゆる8の字軌道衛星でもよく、この場合は、衛星3機でコンステレーションを構成すると、運用する衛星が日本本土四島および沖縄から見てほぼ仰角60度以上に常時見える軌道が想定される。同様に日本の端部(最北端など)を考えると、運用する衛星の最低仰角は50度程度になる。測位用の信号の種類としては、GPS信号と同一のものおよびDGPS信号の二種類が想定される。
On the other hand, the
したがって、準天頂衛星2bとは、日本本土四島および沖縄をサービスエリアとした場合、例えば、3機(または、4機)の人工衛星が代わる代わるサービスエリア近傍上空に可視となるものであり、24時間、好ましくは、仰角が70度以上、少なくとも、仰角が略50度以上(45度以上)の人工衛星群を意味する。人工衛星群の動きとしては、まず、1機目の人工衛星がサービスエリア近傍上空で可視となり、1機目の人工衛星がサービスエリア上空から離れていくと2機目の人工衛星がサービスエリア近傍上空で可視となり、2機目の人工衛星がサービスエリア上空から離れていくと3機目の人工衛星がサービスエリア近傍上空で可視となり、3機目の人工衛星がサービスエリア上空から離れていくと再び1機目の人工衛星がサービスエリア近傍上空で可視となる。なお、4機の人工衛星で構成されても、同様である。
Therefore, the quasi-zenith
GPS衛星2aは、擬似雑音符号、軌道情報、時刻補正情報およびその他の情報(電離層モデルのパラメータ、衛星のヘルス情報、他の衛星の軌道情報など)からなるGPS信号(測位データ)を出力するように構成されており、端末3は3つのGPS信号を受信すると移動体の緯度および経度を測定することができる(例えば、海抜はゼロメートルと仮定するなどして、高度を既知とするようなことが必要)。また、4つ以上のGPS信号を受信すれば海抜を加えた3次元の測位を行うことができる。
The
準天頂衛星2bは、GPS信号と同様な測位データや、GPS信号が重畳された電波が電離層を通過する際に発生する誤差などを除去して測位精度を向上させるための電離層補正データ(以下、補正データという)を多重放送する。このような衛星波を用いて、測位データを送信することで、捕捉可能なGPS信号を出力する衛星数を増やして測位可能な場所と時間とを広げ、また、補正データを送信することで、FM放送などの地上波を用いて補正データを送信する場合に比べて、カバーエリアを広くすることができる。また、高層ビル群の谷間など電波が届き難いところであっても補正データを受けやすくなる。
The quasi-zenith
このように、準天頂衛星2bを用いて測位データや補正データを送信する場合には、端末3からみた仰角が常に一定角度以上になるように準天頂衛星2bを順次切り替えていく必要がある。このため、準天頂衛星2b同士の間でハンドオーバを行うことで同じ位置から常に準天頂衛星2bが高仰角に可視となるようにしている。
As described above, when the positioning data and the correction data are transmitted using the
なお、補正データは、図1に示す電子基準局7を用いて算出する。電子基準局7は、アンテナ、受信機、通信用機器を備え、GPS衛星2aから出されたGPS信号を受信し、GPS衛星2aとアンテナとの間の距離を計算し、電子基準局7の位置を求める。このような電子基準局7は国内に多数設けられており、各電子基準局7の測位結果は通信回線7aで補正データ算出部8に集められる。補正データ算出部8では、実際の電子基準局7の位置と測位結果との誤差を多重平均するなどして日本全国についての補正データを求める。このようにして算出された補正データは、RTCMなどのフォーマットでアップリンク施設9から準天頂衛星2bにアップリンクされて、端末3に向けて多重放送される。
The correction data is calculated using the
≪端末の構成と概要≫
図2は、端末の構成を示す図である。端末3は、通信部31、処理部32、記憶部33、表示部34および操作部35を含んで構成される。通信部31は、衛星2(GPS衛星2a、準天頂衛星2b)からの測位データや補正データを受信する機能を持ち、アンテナや受信機などからなる。なお、例えば、端末3が携帯電話である場合には、測位機能のための通信部31とは別の、携帯電話本来の通信機能を有する通信部(図示せず)をさらに備えるものとする(他の端末や機器の場合も同様)。処理部32は、通信部31が受信した測位データや補正データを記憶部33に蓄積するとともに、それらのデータを処理して、その結果を記憶部33に格納する。また、操作部35からの指示に従って、記憶部33に格納されたデータを表示部34に表示させる。処理部32は、CPU(Central Processing Unit)が、記憶部33に記憶され、所定のメモリにロードされたプログラムを実行することによって実現される。記憶部33は、処理部32からの指示に従って、データを記憶したり、読み出したりする。記憶部33は、フラッシュメモリやハードディスク装置などの不揮発性記憶装置によって実現される。表示部34は、処理部32からの指示に従って、データを表示する機能を持ち、例えば、液晶ディスプレイなどによって実現される。操作部35は、ユーザが端末3を操作できるように提供する機能とともに、その操作による指示内容を処理部32に伝達する機能を持ち、操作ボタンや、キーボード、マウスなどによって実現される。
≪Terminal configuration and overview≫
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the terminal. The
≪送信データの構成≫
図3は、準天頂衛星が送信するデータの構成を示す図である。準天頂衛星2bは、端末3に対して図3に示すような測位データおよび補正データ(電離層補正データ)を送信する。ここで、擬似雑音符号(図示せず)は、それぞれのデータに対応して、例えば1.023Mcpsのチップレートで送信される。測位データは、例えば50bpsのビットレートで送信される。測位データには、可視衛星のものと、非可視衛星のものとがあり、可視衛星の測位データは、非可視衛星の測位データより短い周期で送信される。これは、高精度な測位を行う上で、可視衛星の測位データの送信が、非可視衛星の測位データより優先されるためである。一方、補正データは、例えば250bps〜1kbpsの帯域幅を用いて60秒ごとに送信される。補正データは、通常、補正データXのように北海道から順番に1回で送信されるものとして考えられるが、本発明の実施の形態では、例えば、補正データYのように北海道から沖縄県まで一巡した粗いデータが周期的に送信される。なお、実際には電離層補正以外の補正データ(軌道補正、クロック補正など)も含めて送信されるが、ここでは図示しないものとする。
<< Configuration of transmission data >>
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of data transmitted by the quasi-zenith satellite. The
≪補正データの送受信方法≫
補正データ(電離層補正データ)は、緯度経度のグリッドポイントに対応する、地域差や時間変化のある電離層固有のデータであり、その電離層における衛星電波の遅延量を、垂直方向の遅延距離、垂直方向の遅延時間、その電離層の垂直方向の電子の柱密度などで表現したものである。この補正データは、準天頂衛星2bから送信されて、端末3に受信された後、端末3において、その他の受信データ(測位データ)から測定した各衛星2と端末3との間の距離を補正するために用いられる。ここで、補正データは地域や時間によって変化するので、測位精度を上げるためには、測位データによって特定される位置に極力近いグリッドポイントの、最新の補正データを用いることが求められる。
≪How to send and receive correction data≫
The correction data (ionosphere correction data) is data specific to the ionosphere that corresponds to the grid points of latitude and longitude and has regional differences and temporal changes. The amount of satellite radio wave delay in the ionosphere is expressed as the vertical delay distance and vertical direction. This is expressed in terms of the delay time of the electron and the electron column density in the vertical direction of the ionosphere. After the correction data is transmitted from the
準天頂衛星2bは、緯度経度のグリッドポイントに対応する補正データを送信する場合、グリッドポイントが位置する順に送信するのではなく、送信の対象となる面(領域)全体(例えば、日本全国)を短時間にカバーするように、所定の間隔を空けたとびとびのグリッドポイントの補正データを送信する。これにより、最初の一巡の補正データによって面全体を疎にカバーすることができるとともに、どのタイミングから受信を開始しても、受信開始後の最初の一巡の補正データによって面全体をカバーすることができる。
When the
端末3は、補正データを受信する場合、まず、任意のタイミングから受信を開始して、1巡目の補正データを受信した時点で位置補正を行う。このときは、グリッドポイントに対応したすべての補正データが受信できていないので、受信した補正データを基にして、未受信部分のグリッドポイントにおける補正データについて補間し、送信対象となる面に含まれるすべてのグリッドポイントの補正データを擬似的に作り出す。これにより、補正データを用いない単独測位を行った場合に比べて、高精度な測位が可能となる。この時点では、すべてのグリッドポイントの補正データが揃っていないので最終的に得られる高精度を達成できないかも知れないが、2巡目、3巡目と巡目を重ねるたびに、各グリッドポイントの補正データが高精度になり、それによって測位精度が向上する。なお、1巡目の補正データを受信している途中であっても、その時点で受信済の補正データを用いて補間を行ってもよい。
When receiving the correction data, the
≪補正データの配信例1≫
図4は、補正データの送信対象となる面のグリッドポイントの順番を示す図である。例えば、図4(a)に示すように、補正データに係るグリッドポイントが100個の場合、図の丸内に記載した数字の順番に(6つおきに)グリッドポイントの補正データを配信するものとする。つまり、(A,1)、(H,1)、(E,2)、(B,3)、(I,3)・・・(G,9)、(D,10)、(A,1)、・・・の順に配信するものとする。このとき、端末3は、どのグリッドポイントの補正データから受信を開始しても、最初の15個のデータを受信すると面全体を疎にカバーすることができる。
≪Correction data distribution example 1≫
FIG. 4 is a diagram illustrating the order of grid points on a surface to which correction data is to be transmitted. For example, as shown in FIG. 4A, when there are 100 grid points related to correction data, grid point correction data is distributed in the order of the numbers described in the circles (every six). And That is, (A, 1), (H, 1), (E, 2), (B, 3), (I, 3)... (G, 9), (D, 10), (A, 1 ), ... in this order. At this time, the
端末3では、最初に受信した補正データから15個受信できた時点で(または端末3の位置付近の補正データ受信と同時に)、未受信部分のグリッドポイントの補正データについて補間し、擬似的に面全体のグリッドポイントの補正データを受信したものとして補正の計算を始める。引き続き、未受信部分のグリッドポイントの補正データを受信したら、その都度補正データの更新と未受信部分のグリッドポイントの補正データについての補間を行い、補正データの精度を向上させていく。
At the
≪補正データの配信例2≫
図4(b)に示すように、例えば、補正データの送信対象となる面のグリッドポイントが81個の場合、図の丸内に記載した数字の順番に(1つおきに)補正データを配信するものとする。つまり、(A,1)、(C,1)、(E,1)、(I,1)、(B,2)・・・(F,9)、(H,9)、(A,1)、・・・の順に配信するものとする。このとき、端末3は、どのグリッドポイントの補正データから受信を開始しても、最初の41個のデータを受信すると面全体を疎にカバーすることができる。
≪Correction data distribution example 2≫
As shown in FIG. 4B, for example, when there are 81 grid points on the surface to which correction data is to be transmitted, correction data is distributed in the order of the numbers described in the circles in the figure. It shall be. That is, (A, 1), (C, 1), (E, 1), (I, 1), (B, 2)... (F, 9), (H, 9), (A, 1 ), ... in this order. At this time, the
端末3では、最初に受信した補正データから41個受信できた時点で(または端末3の位置付近の補正データ受信と同時に)、未受信部分のグリッドポイントの補正データについて補間し、擬似的に面全体のグリッドポイントの補正データを受信したものとして補正の計算を始める。引き続き、未受信部分のグリッドポイントの補正データを受信したら、その都度補正データの更新と未受信部分のグリッドポイントの補正データについての補間を行い、補正データの精度を向上させていく。
In
≪補正データ受信処理の手順≫
図5は、端末による補正データ受信処理の手順を示すフローチャートである。ここで、端末3は、準天頂衛星2bからの補正データ受信をどのタイミングで始めてもよい。
≪Procedure for receiving correction data≫
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of correction data reception processing by the terminal. Here, the
まず、端末3は、準天頂衛星2bから送信された補正データを受信し、蓄積する(ステップS501)。具体的には、端末3の通信部31が、準天頂衛星2bから送信された補正データを受信し、処理部32に出力する。そして、処理部32は、補正データを通信部31から入力し、記憶部33に格納する。次に、処理部32は、記憶部33に格納した最新の補正データの個数が所定値以上であるか否かをチェックする(ステップS502)。ここで、所定値とは、例えば、最低限必要な補正データの個数であり、その個数は送信側(準天頂衛星2bまたは補正データ算出部8)で指定できるものとする。これは、補正データを配信するグリッドポイントの順序やそのグリッドポイントの並び方などが変更された場合に、最低限必要な補正データの個数は、受信側(端末3)ではわからず、送信側が補正データに付加するなどして通知することを意味する。なお、所定値以上であるか否かのチェックを、所定値より大きいか否かのチェックとしてもよい。最新の補正データの個数が所定値以上でなければ(ステップS502のNo)、次の補正データを受信し、蓄積するためにステップS501に戻る。そして、最新の補正データが最低限必要な個数分揃うまで、補正データの受信および蓄積を継続する。
First, the
端末3の処理部32は、最新の補正データの個数が所定値以上であれば(ステップS502のYes)、すなわち、最低限必要な個数の補正データを受信し、蓄積したのであれば、送信対象となる面のすべてのグリッドポイントの最新補正データを受信したか否かをチェックする(ステップS503)。すべてのグリッドポイントの最新補正データを受信していない場合には(ステップS503のNo)、補正データが未受信のグリッドポイントがあるということなので、その受信していない補正データについて、既に受信し、記憶部33に蓄積した他のグリッドポイントの最新補正データを基に補間し、記憶部33に格納する(ステップS504)。未受信補正データについて補間する方法としては、例えば、補間すべきグリッドポイントの周囲にある3個ないし4個のグリッドポイントにおける受信済補正データの平均値などを用いる。
If the number of the latest correction data is equal to or greater than the predetermined value (Yes in step S502), that is, if the minimum necessary number of correction data is received and accumulated, the
すべてのグリッドポイントの最新補正データを受信している場合には(ステップS503のYes)、補間は必要ないので、ステップS504をスキップして、ステップS505に進む。続いて、処理部32は、補正データに基づいて、測位データの補正計算を行う(ステップS505)。これによれば、すべての補正データの受信完了を待たずに、補正データによる電離層補正を行うことができ、衛星測位の高精度化が可能になる。なお、最低限必要な個数の補正データを受信する前に、未受信部分のグリッドポイントの補正データについて補間を行ってもよい。例えば、端末3の現在位置付近の補正データを受信した時点で、その付近の他のグリッドポイントの補正データについて補間してもよい。
If the latest correction data of all grid points has been received (Yes in step S503), no interpolation is necessary, so step S504 is skipped and the process proceeds to step S505. Subsequently, the
また、さらに衛星測位の高精度を求める場合には、補正データの精度を上げる必要がある。そこで、補正計算を継続する場合には(ステップS506のYes)、端末3は、ステップS501に戻って、引き続き補正データを受信し、各グリッドポイントにおける補正データを蓄積する(ステップS501)とともに、未受信のグリッドポイントにおける補正データについて補間を行う(ステップS504)。なお、ステップS501では、新たに受信した補正データによって、前回未受信のため補間した補正データを更新して、記憶部33に記憶する。これによれば、最初に最低限必要な個数の補正データを受信して得た測位結果より高精度な衛星測位を実現することができる。さらに、最終的にすべてのグリッドポイントの最新補正データを受信することによって、最も高精度な衛星測位を実現することができる。
In addition, when the high accuracy of satellite positioning is required, it is necessary to increase the accuracy of the correction data. Therefore, when the correction calculation is continued (Yes in step S506), the
なお、ステップS506における補正計算を継続するか否かの判断は、予めユーザによって端末3の記憶部33に設定された条件に基づいて行うことが考えられる。例えば、1回だけ自分の位置を確認したい場合には、測位誤差が所定値以内であるときや必要な補正データをすべて受信できたときに、補正計算を継続せずに(ステップS506のNo)、補正データ受信処理を終了することが考えられる。また、ナビゲーションシステムに適用して連続的に測位を行いたい場合には、常に補正計算を継続する(ステップS506のYes)と判断するように設定することが考えられる。
Note that it is conceivable that the determination as to whether or not to continue the correction calculation in step S506 is made based on conditions set in advance in the
以上によれば、まず、補正データの送信対象となる面をカバーするグリッドポイントのうち、すべてのグリッドポイントの補正データを受信するのではなく、その領域を疎にカバーする所定数のグリッドポイントの補正データを受信し、それを用いて測位データを補正するので、短時間に測位精度を向上させることができる。次に、さらに補正データの受信を行い、補正データ受信済のグリッドポイントを増加させることによって、補正データを補間すべき未受信のグリッドポイントを減らすことができるので、補正データの精度が向上し、段階的に測位精度を向上させることができる。そして、さらに補正データの受信を行い、すべてのグリッドポイントの補正データを受信することによって、補正データの精度が最も向上し、最高測位精度を実現することができる。 According to the above, first, among the grid points covering the surface to which correction data is to be transmitted, the correction data of all grid points are not received, but a predetermined number of grid points covering the area sparsely. Since the correction data is received and the positioning data is corrected using the correction data, the positioning accuracy can be improved in a short time. Next, by further receiving correction data and increasing the number of grid points that have received correction data, it is possible to reduce the number of unreceived grid points to which correction data should be interpolated, thus improving the accuracy of the correction data, The positioning accuracy can be improved step by step. Further, by receiving correction data and receiving correction data of all grid points, the accuracy of the correction data is most improved and the highest positioning accuracy can be realized.
このような効果は、例えば、端末3を車両に搭載して運転中に、トンネルに入ったために一旦測位不能となったが、トンネルから出たときに、多少粗くてもよいから、できるだけ早く自分の位置を知りたい場合などに有効である。そして、時間の経過に伴って、段階的に測位精度が上がっていくことになる。
Such an effect is, for example, when the
以上本発明の実施の形態について説明したが、図1に示す端末3の処理部32で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の実施の形態に係る端末3が実現されるものとする。なお、プログラムをインターネットなどのネットワーク経由でコンピュータシステムに提供するようにしてもよい。さらに、プログラムが書き込まれた半導体チップなどを提供してもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the program executed by the
≪その他の実施の形態≫
以上本発明の好適な実施の形態について一例を示したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、前記実施の形態では、端末3は、補正データの送信対象の面について、すべてのグリッドポイントにおける補正データを受信した場合に、最も高精度な測位が可能であるように記載したが、さらに再度1巡目から補正データの受信を行うようにしてもよい。これによれば、電離層の遅延量は時間の経過とともに変化するので、端末3が継続して最新の補正データを受信しながら、補間、測位を繰り返すことによって、高精度な測位を維持することができる。
<< Other embodiments >>
An example of the preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
1 衛星測位システム
2 衛星
2a GPS衛星(第1の衛星)
2b 準天頂衛星(第2の衛星)
3 端末
32 処理部
33 記憶部
1
2b Quasi-zenith satellite (second satellite)
3
Claims (10)
前記測位情報を補正するための補正情報を送信する第2の衛星と、
前記第1の衛星からの測位情報および前記第2の衛星からの補正情報を受信し、測位を行う端末と、
を含んで構成される衛星測位システムであって、
前記補正情報は、
電離層における電波の遅延を補正するための電離層補正データを含み、
前記第2の衛星は、
前記補正情報の送信対象となる領域をカバーし、緯度経度で特定されるポイントに対応する前記電離層補正データを、所定の間隔を空けたポイントごとに送信し、
前記端末は、
前記第2の衛星から送信された前記ポイントごとの電離層補正データを順次受信し、
前記受信した電離層補正データの個数が所定値以上になったときに、
未受信のポイントの電離層補正データについて、前記受信した他のポイントの電離層補正データを用いて補間し、
前記受信した電離層補正データおよび前記補間した電離層補正データに基づいて、前記第1の衛星から受信した測位情報を補正して測位する
ことを特徴とする衛星測位システム。 A first satellite for transmitting positioning information for positioning;
A second satellite for transmitting correction information for correcting the positioning information;
A terminal that receives positioning information from the first satellite and correction information from the second satellite and performs positioning;
A satellite positioning system comprising:
The correction information is
Includes ionospheric correction data for correcting radio wave delay in the ionosphere,
The second satellite is
Covering the area to be transmitted of the correction information, the ionospheric correction data corresponding to the points specified by latitude and longitude are transmitted for each point at a predetermined interval,
The terminal
Sequentially receiving ionospheric correction data for each point transmitted from the second satellite;
When the number of ionospheric correction data received is a predetermined value or more,
For ionosphere correction data of unreceived points, interpolation is performed using the ionosphere correction data of other received points,
A satellite positioning system, wherein positioning is performed by correcting positioning information received from the first satellite based on the received ionosphere correction data and the interpolated ionosphere correction data.
さらに前記電離層補正データを順次受信し、その受信した電離層補正データによって、前記補間した電離層補正データを更新し、
新たに受信した電離層補正データの個数が所定値以上になったときに、
未受信のポイントの電離層補正データについて、受信済の他のポイントの電離層補正データを用いて補間し、
受信済の電離層補正データおよび新たに補間した電離層補正データに基づいて、前記受信した測位情報を補正して測位する
ことを特徴とする請求項1に記載の衛星測位システム。 The terminal
Further, the ionosphere correction data is sequentially received, and the interpolated ionosphere correction data is updated with the received ionosphere correction data.
When the number of newly received ionospheric correction data exceeds the specified value,
Interpolate the ionosphere correction data of unreceived points using ionosphere correction data of other received points,
The satellite positioning system according to claim 1, wherein positioning is performed by correcting the received positioning information on the basis of received ionosphere correction data and newly interpolated ionosphere correction data.
さらに前記電離層補正データを順次受信し、その受信した電離層補正データによって、前記補間した電離層補正データを更新し、
前記送信対象となる領域をカバーするポイントすべてに対応する電離層補正データを受信したときに、
前記受信した電離層補正データに基づいて、前記受信した測位情報を補正して測位する
ことを特徴とする請求項2に記載の衛星測位システム。 The terminal
Further, the ionosphere correction data is sequentially received, and the interpolated ionosphere correction data is updated with the received ionosphere correction data.
When ionospheric correction data corresponding to all points covering the transmission target area is received,
The satellite positioning system according to claim 2, wherein positioning is performed by correcting the received positioning information based on the received ionospheric correction data.
前記補正情報は、
電離層における電波の遅延を補正するための電離層補正データを含み、
前記端末は、
前記第1の衛星から、前記測位情報を適宜受信し、
前記第2の衛星から、前記補正情報の送信対象となる領域をカバーし、緯度経度で特定されるポイントごとに送信された前記電離層補正データを順次受信し、
前記受信した電離層補正データの個数が所定値以上になったときに、
未受信のポイントの電離層補正データについて、前記受信した他のポイントの電離層補正データを用いて補間し、
前記受信した電離層補正データおよび前記補間した電離層補正データに基づいて、前記第1の衛星から受信した測位情報を補正して測位する
ことを特徴とする端末。 Positioning is performed by receiving the positioning information from a first satellite that transmits positioning information for positioning and receiving the correction information from a second satellite that transmits correction information for correcting the positioning information. A terminal,
The correction information is
Includes ionospheric correction data for correcting radio wave delay in the ionosphere,
The terminal
Receiving the positioning information from the first satellite as appropriate;
From the second satellite, the area to be transmitted of the correction information is covered, and the ionospheric correction data transmitted for each point specified by latitude and longitude are sequentially received,
When the number of ionospheric correction data received is a predetermined value or more,
For ionosphere correction data of unreceived points, interpolation is performed using the ionosphere correction data of other received points,
A terminal that performs positioning by correcting positioning information received from the first satellite based on the received ionosphere correction data and the interpolated ionosphere correction data.
新たに受信した電離層補正データの個数が所定値以上になったときに、
未受信のポイントの電離層補正データについて、受信済の他のポイントの電離層補正データを用いて補間し、
受信済の電離層補正データおよび新たに補間した電離層補正データに基づいて、前記受信した測位情報を補正して測位する
ことを特徴とする請求項4に記載の端末。 Further, the ionosphere correction data is sequentially received, and the interpolated ionosphere correction data is updated with the received ionosphere correction data.
When the number of newly received ionospheric correction data exceeds the specified value,
Interpolate the ionosphere correction data of unreceived points using ionosphere correction data of other received points,
The terminal according to claim 4, wherein positioning is performed by correcting the received positioning information based on the received ionosphere correction data and the newly interpolated ionosphere correction data.
前記送信対象となる領域をカバーするポイントすべてに対応する電離層補正データを受信したときに、
前記受信した電離層補正データに基づいて、前記受信した測位情報を補正して測位する
ことを特徴とする請求項5に記載の端末。 Further, the ionosphere correction data is sequentially received, and the interpolated ionosphere correction data is updated with the received ionosphere correction data.
When ionospheric correction data corresponding to all points covering the transmission target area is received,
The terminal according to claim 5, wherein positioning is performed by correcting the received positioning information based on the received ionospheric correction data.
前記端末は、
前記第1の衛星から、前記測位情報を適宜受信するステップと、
前記第2の衛星から、前記補正情報の送信対象となる領域をカバーし、緯度経度で特定されるポイントごとに送信された前記電離層補正データを順次受信するステップと、
前記受信した電離層補正データの個数が所定値以上になったときに、
未受信のポイントの電離層補正データについて、前記受信した他のポイントの電離層補正データを用いて補間するステップと、
前記受信した電離層補正データおよび前記補間した電離層補正データに基づいて、前記第1の衛星から受信した測位情報を補正して測位するステップと、
を含んで実行することを特徴とする電離層補正データの受信処理方法。 Positioning is performed by receiving the positioning information from a first satellite that transmits positioning information for positioning and receiving the correction information from a second satellite that transmits correction information for correcting the positioning information. In a terminal, a method for receiving and processing ionospheric correction data included in the correction information for correcting radio wave delay in the ionosphere,
The terminal
Appropriately receiving the positioning information from the first satellite;
Sequentially receiving the ionospheric correction data transmitted for each point specified by the latitude and longitude, covering an area from which the correction information is to be transmitted from the second satellite;
When the number of ionospheric correction data received is a predetermined value or more,
Interpolating the ionosphere correction data of unreceived points using the ionosphere correction data of the other received points;
Correcting the positioning information received from the first satellite based on the received ionosphere correction data and the interpolated ionosphere correction data, and positioning,
An ionospheric correction data reception processing method characterized by comprising:
さらに前記電離層補正データを順次受信し、その受信した電離層補正データによって、前記補間した電離層補正データを更新するステップと、
新たに受信した電離層補正データの個数が所定値以上になったときに、
未受信のポイントの電離層補正データについて、受信済の他のポイントの電離層補正データを用いて補間するステップと、
受信済の電離層補正データおよび新たに補間した電離層補正データに基づいて、前記受信した測位情報を補正して測位するステップと、
をさらに含んで実行することを特徴とする請求項7に記載の電離層補正データの受信処理方法。 The terminal
Further, sequentially receiving the ionosphere correction data, and updating the interpolated ionosphere correction data with the received ionosphere correction data;
When the number of newly received ionospheric correction data exceeds the specified value,
Interpolating the ionosphere correction data of unreceived points using the ionosphere correction data of other received points;
Based on the received ionosphere correction data and the newly interpolated ionosphere correction data, correcting the received positioning information and positioning,
The ionospheric correction data reception processing method according to claim 7, further comprising:
さらに前記電離層補正データを順次受信し、その受信した電離層補正データによって、前記補間した電離層補正データを更新するステップと、
前記送信対象となる領域をカバーするポイントすべてに対応する電離層補正データを受信したときに、
受信済の電離層補正データに基づいて、前記受信した測位情報を補正して測位するステップと、
をさらに含んで実行することを特徴とする請求項8に記載の電離層補正データの受信処理方法。 The terminal
Further, sequentially receiving the ionosphere correction data, and updating the interpolated ionosphere correction data with the received ionosphere correction data;
When ionospheric correction data corresponding to all points covering the transmission target area is received,
Based on the received ionospheric correction data, correcting the received positioning information and positioning,
The ionospheric correction data reception processing method according to claim 8, further comprising:
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