JP2008051681A5 - - Google Patents

Claims (11)

1. ＳＰＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの衛星信号と、前記ＳＰＳ衛星と時刻非同期の通信基地局からの通信信号を使用して２次元測位を行う測位装置であって、
   前記ＳＰＳ衛星から衛星信号を受信する衛星信号受信手段と、
   ２個の前記ＳＰＳ衛星から前記衛星信号を受信して算出した各擬似距離と各前記ＳＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記測位装置の推定位置を示す推定線を算出する推定線算出手段と、
   前記通信信号が前記通信基地局と前記測位装置との間を往復する往復時間を取得する往復時間取得手段と、
   前記往復時間と前記通信基地局の位置に基づいて、前記測位装置の予想位置を示す予想円を算出する予想円算出手段と、
   前記推定線と前記予想円との複数の共有点を算出する共有点算出手段と、
   前記ＳＰＳ衛星から各前記共有点への視線方向ベクトルと前記衛星信号の発信周波数に基づいて、予想ドップラー偏移を算出する予想ドップラー偏移算出手段と、
   前記衛星信号の実際の受信周波数と前記発信周波数に基づいて、実際のドップラー偏移である実測ドップラー偏移を算出する実測ドップラー偏移算出手段と、
   各前記共有点について、前記予想ドップラー偏移と前記実測ドップラー偏移との差分を算出する差分算出手段と、
   小さい方の前記差分に対応する前記共有点を、前記測位装置が出力するための出力位置として選択する出力位置選択手段と、
   を有することを特徴とする測位装置。
2. 前記予想ドップラー偏移算出手段は、２個の前記ＳＰＳ衛星について、それぞれ前記予想ドップラー偏移を算出する構成となっており、
   前記実測ドップラー偏移算出手段は、前記予想ドップラー偏移算出手段が使用した２個の前記ＳＰＳ衛星について、それぞれ前記実測ドップラー偏移を算出する構成となっており、
   前記差分算出手段は、前記予想ドップラー偏移算出手段が使用した２個の前記ＳＰＳ衛星について、それぞれ前記差分を算出する構成となっており、
   前記出力位置選択手段は、一方の前記ＳＰＳ衛星についての複数の前記共有点についての差分がほぼ等しい場合には、他方の前記ＳＰＳ衛星についての複数の前記共有点についての差分に基づいて、前記出力位置を選択する構成となっていることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
3. 複数の前記共有点に基づいて、参照位置を算出する参照位置算出手段を有し、
   前記予想ドップラー偏移算出手段は、前記参照位置についても前記予想ドップラー偏移を算出する構成となっており、
   前記差分算出手段は、前記参照位置についても前記差分を算出する構成となっており、
   前記出力位置選択手段は、
   前記出力位置に対応する前記共有点についての前記差分が、前記参照位置についての前記差分以下である場合には、前記出力位置を最終出力位置とし、
   前記出力位置算出手段は、前記出力位置に対応する前記共有点についての前記差分が、前記参照位置についての前記差分よりも大きい場合には、前記参照位置を最終出力位置とする構成となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の測位装置。
4. 前記参照位置は、複数の前記共有点の平均位置であることを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
5. 前記参照位置は、前記推定線と前記予想円とで形成される図形の重心であることを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
6. 前記参照位置は、２個の前記共有点によって規定される前記予想円の円周部分において、２個の前記共有点の中間点であることを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
7. 前記出力位置選択手段は、前記共有点が存在しない場合には、前記推定線と前記予想円と等距離にある位置を前記出力位置として算出する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の測位装置。
8. 前記出力位置選択手段は、前記共有点が存在しない場合には、前記予想円上の位置であって、前記推定線と最も近い位置を前記出力位置として算出する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の測位装置。
9. ＳＰＳ衛星からの衛星信号と、前記ＳＰＳ衛星と時刻非同期の通信基地局からの通信信号を使用して２次元測位を行う測位装置が、前記ＳＰＳ衛星から衛星信号を受信する衛星信号受信ステップと、
   前記測位装置が、２個の前記ＳＰＳ衛星から前記衛星信号を受信して算出した各擬似距離と各前記ＳＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記測位装置の推定位置を示す推定線を算出する推定線算出ステップと、
   前記測位装置が、前記通信信号が前記通信基地局と前記測位装置との間を往復する往復時間を取得する往復時間取得ステップと、
   前記測位装置が、前記往復時間と前記通信基地局の位置に基づいて、前記測位装置の予想位置を示す予想円を算出する予想円算出ステップと、
   前記測位装置が、前記推定線と前記予想円との複数の共有点を算出する共有点算出ステップと、
   前記測位装置が、前記ＳＰＳ衛星から各前記共有点への視線方向ベクトルと前記衛星信号の発信周波数に基づいて、予想ドップラー偏移を算出する予想ドップラー偏移算出ステップと、
   前記測位装置が、前記衛星信号の実際の受信周波数と前記発信周波数に基づいて、実際のドップラー偏移である実測ドップラー偏移を算出する実測ドップラー偏移算出ステップと、
   前記測位装置が、各前記共有点について、前記予想ドップラー偏移と前記実測ドップラー偏移との差分を算出する差分算出ステップと、
   前記測位装置が、小さい方の前記差分に対応する前記共有点を、前記測位装置が出力するための出力位置として選択する出力位置選択ステップと、
   を有することを特徴とする測位装置の制御方法。
10. コンピュータに、
    ＳＰＳ衛星からの衛星信号と、前記ＳＰＳ衛星と時刻非同期の通信基地局からの通信信号を使用して２次元測位を行う測位装置が、前記ＳＰＳ衛星から衛星信号を受信する衛星信号受信ステップと、
    前記測位装置が、２個の前記ＳＰＳ衛星から前記衛星信号を受信して算出した各擬似距離と各前記ＳＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記測位装置の推定位置を示す推定線を算出する推定線算出ステップと、
    前記測位装置が、前記通信信号が前記通信基地局と前記測位装置との間を往復する往復時間を取得する往復時間取得ステップと、
    前記測位装置が、前記往復時間と前記通信基地局の位置に基づいて、前記測位装置の予想位置を示す予想円を算出する予想円算出ステップと、
    前記測位装置が、前記推定線と前記予想円との複数の共有点を算出する共有点算出ステップと、
    前記測位装置が、前記ＳＰＳ衛星から各前記共有点への視線方向ベクトルと前記衛星信号の発信周波数に基づいて、予想ドップラー偏移を算出する予想ドップラー偏移算出ステップと、
    前記測位装置が、前記衛星信号の実際の受信周波数と前記発信周波数に基づいて、実際のドップラー偏移である実測ドップラー偏移を算出する実測ドップラー偏移算出ステップと、
    前記測位装置が、各前記共有点について、前記予想ドップラー偏移と前記実測ドップラー偏移との差分を算出する差分算出ステップと、
    前記測位装置が、小さい方の前記差分に対応する前記共有点を、前記測位装置が出力するための出力位置として選択する出力位置選択ステップと、
    を有することを特徴とする測位装置の制御プログラム。
11. 第１及び第２の衛星から送信された第１及び第２の衛星信号と、通信基地局から送信された通信信号と、を用いて測位する測位装置であって、
    前記第１の衛星信号を用いて算出した前記測位装置と前記第１の衛星との擬似距離と、前記第２の衛星信号を用いて算出した前記測位装置と前記第２の衛星との擬似距離と、前記第１及び第２の衛星の軌道情報と、に基づいて、前記測位装置の位置を示す第１の情報を算出する第１の算出手段と、
    前記通信信号が前記通信基地局と前記測位装置との間を往復する往復時間と、前記通信基地局の位置と、に基づいて、前記測位装置の位置を示す第２の情報を算出する第２の算出手段と、
    前記第１の算出手段によって算出された前記第１の情報と、前記第２の算出手段によって算出された前記第２の情報と、のいずれもが有する第１及び第２の位置を示す情報を算出する第３の算出手段と、
    前記第1の衛星から前記第１の位置への方向ベクトルと、前記第１の衛星信号の発信周波数と、に基づいて、第１の予想ドップラー偏移を算出する第１の予想ドップラー偏移算出手段と、
    前記第１の衛星から前記第２の位置への方向ベクトルと、前記第１の衛星信号の発信周波数と、に基づいて、第２の予想ドップラー偏移を算出する第２の予想ドップラー偏移算出手段と、
    前記第１の衛星信号の発信周波数と前記第１の衛星信号の受信周波数とに基づいて、実測ドップラー偏移を算出する実測ドップラー偏移算出手段と、
    前記第１の予想ドップラー偏移と前記実測ドップラー偏移との第１の差分と、前記第２の予想ドップラー偏移と前記実測ドップラー偏移との第２の差分と、を算出する差分算出手段と、
    前記差分算出手段で算出した前記第１の差分及び前記第２の差分のうち小さい方に対応する前記第１又は第２の位置を、前記測位装置が出力する出力位置とする出力位置選択手段と、
    を有することを特徴とする測位装置。