JP2008070338A - 移動体用測位装置及びプログラム並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】早期に擬似距離のばらつきを収束させること。
【解決手段】移動体３０に搭載され、該移動体の位置を測位する移動体用測位装置であって、ＧＰＳ衛星１０から送られる擬似雑音符号により変調された衛星信号を観測するＧＰＳアンテナ２０と、ＧＰＳアンテナ２０により観測された衛星信号の１観測周期分の観測データを用いて、一衛星に対して２つ以上の擬似距離を算出する擬似距離算出手段１１０と、擬似距離算出手段１１０により算出された２つ以上の擬似距離を結合して、１つの結合擬似距離を算出する結合擬似距離算出手段１５０と、結合擬似距離算出手段１５０により算出された前記結合擬似距離を用いて移動体位置を測位する測位演算手段２００とを備えることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、衛星から擬似雑音符号により変調された衛星信号に基づいて移動体位置を測位する移動体用測位装置及びプログラム並びに記録媒体に関する。

従来から、全ＧＰＳ衛星信号の初期捕捉をシリアルに行う捕捉専用チャネルにおいては、逆拡散方式としてマッチドフィルタを用い、その出力を巡回積分し、全ＧＰＳ衛星信号の初期捕捉後の衛星毎の処理を個別に行う各チャネルにおいては、ベースバンドに周波数変換された受信信号に対してスライディング相関による逆拡散後に復調を行うと共に、前記逆拡散出力によりキャリア追尾制御を行い、前記スライディング相関で用いた参照Ｃ／Ａコードに対して±０．５チップだけ位相のずれた２対の参照Ｃ／Ａコードを用いて前記受信信号に対して２対のスライディング相関による逆拡散を行いその出力レベルの差を用いてコード追尾制御を行うと共に、出力レベルがピークとなる参照Ｃ／Ａコードの位相（擬似距離）を抽出し、このような処理を初期捕捉専用チャンネル以外の全チャネルで行い、全チャネルで抽出された前記擬似距離から測位演算を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２１９０７６号公報

ところで、実際のＧＰＳ衛星からの電波（衛星信号）には、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信機までの間に、熱雑音（自然界に存在するノイズ）が加わるので、Ｃ／Ａコード等の擬似雑音符号に基づき擬似距離を算出する構成においては、擬似距離のばらつきを収束させるのに長い時間を要する。

この点、従来的には、上述の特許文献１に記載される技術のように、１観測周期で一の衛星に対して唯一の擬似距離しか算出しないので、１観測周期での観測データの情報量が少なく、擬似距離のばらつきを収束させるのには多数の観測周期での観測データが必要となる。即ち、上述の特許文献１に記載される技術では、一のチャンネル（一の衛星）に対して、出力レベルがピークとなる参照Ｃ／Ａコードの位相（擬似距離）しか抽出しないので、早期に擬似距離のばらつきを収束させることができないという、問題点がある。

そこで、本発明は、早期に擬似距離のばらつきを収束させることができる移動体用測位装置及びプログラム並びに記録媒体の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、移動体に搭載され、該移動体の位置を測位する移動体用測位装置であって、
衛星から送られる擬似雑音符号により変調された衛星信号を観測する観測手段と、
前記観測手段により観測された衛星信号の１観測周期分の観測データを用いて、１つの衛星に対して２つ以上の擬似距離を算出する擬似距離算出手段と、
前記擬似距離算出手段により算出された２つ以上の擬似距離を結合して、１つの結合擬似距離を算出する結合擬似距離算出手段と、
該結合擬似距離算出手段により算出された前記結合擬似距離を用いて移動体位置を測位する測位演算手段とを備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、１観測周期で複数の擬似距離が算出されるので、１観測周期で利用可能な情報量を効率的に増加させることができる。従って、これら複数の擬似距離を結合して１つのＧＰＳ衛星に対する１つの擬似距離（結合擬似距離）を算出することにより、衛星信号に熱雑音等が重畳される場合でも早期に擬似距離のばらつきを収束させることが可能となる。

第２の発明は、第１の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記擬似距離算出手段が、互いに追尾点の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号を用いて、前記２つ以上の擬似距離をそれぞれ算出することを特徴とする。これにより、結合させるのに適した信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。

第３の発明は、第１又は２の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記擬似距離算出手段が、コリレータ間隔の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号を用いて、前記２つ以上の擬似距離をそれぞれ算出することを特徴とする。これにより、結合させるのに適した信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。

第４の発明は、第３の発明に係る移動体用測位装置において、
前記結合擬似距離算出手段が、コリレータ間隔の相違に応じた重みを用いて、前記擬似距離算出手段により算出された２つ以上の擬似距離を結合することを特徴とする。これにより、コリレータ間隔の相違に応じたバラツキ傾向の相違を適切に加味して、複数の擬似距離の結合処理を実現することが可能となる。

第５の発明は、第２の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
前記互いに追尾点の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号が、相関値のピーク値を取る位相に対して位相が進んだ互いに位相の異なる複数のＥａｒｌｙレプリカ符号と、相関値のピーク値を取る位相に対して位相が遅れた互いに位相の異なる複数のＬａｔｅレプリカ符号とに基づいて生成されることを特徴とする。これにより、結合させるのに適した信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。

第６の発明は、第５の発明に係る移動体用測位装置において、
前記追尾点が、各レプリカ符号の相対位相に対する相関値のプロット点を表す２次元座標を想定した際に、２つのＥａｒｌｙレプリカ符号の相関値のプロット点間を結ぶ直線と、２つのＬａｔｅレプリカ符号の相関値のプロット点間を結ぶ直線との交点の相対位相に基づいて、決定されることを特徴とする。これにより、信頼性の高い追尾点を効率的に決定することが可能となる。

第７の発明は、第１の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて、又は、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づいて、前記２つ以上の擬似距離を算出することを特徴とする。これにより、１種類の擬似雑音符号に基づく場合には、少ないリソースを用いて複数の擬似距離を効率的に算出することが可能となり、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づく場合には、利用可能なリソースを最大限に利用して、信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。

第８の発明は、第１の発明に係る移動体用測位装置において、
前記擬似距離算出手段が、
前記観測手段により観測された衛星信号の観測データに基づいて、擬似距離を算出する実測擬似距離算出手段と、
衛星軌道情報と、前記測位演算手段による前回周期の測位結果に基づく移動体位置情報と、移動体の挙動を検出するセンサからの情報とに基づいて、移動体と衛星間の幾何的な距離に時計誤差分の距離を加味した推測擬似距離を算出する推測擬似距離算出手段と、を備え、
前記２つ以上の擬似距離が、前記実測擬似距離算出手段により算出される実測擬似距離と、前記推測擬似距離算出手段により算出される推測擬似距離とを含むことを特徴とする。これにより、衛星信号の擬似雑音符号から直接的に導出される実測擬似距離に加えて、推測擬似距離が、衛星信号の擬似雑音符号とは無関係に或いは擬似雑音符号から間接的に算出される。従って、一観測周期で結合させることができる擬似距離の数を効率的に増やすことができ、その結果、より早期に擬似距離のばらつきを収束させることが可能となる。

第９の発明は、第８の発明に係る移動体用測位装置において、
前記実測擬似距離が、１種類の擬似雑音符号に基づいて算出される１つ以上の実測擬似距離、又は、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づいて算出される２つ以上の実測擬似距離を含むことを特徴とする。これにより、１種類の擬似雑音符号に基づく場合には、少ないリソースを用いて複数の擬似距離を効率的に算出することが可能となり、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づく場合には、利用可能なリソースを最大限に利用して、信頼性の高い擬似距離を複数算出することが可能となる。

第１０の発明は、第１〜９の何れかの発明に係る移動体用測位装置において、
前記結合擬似距離算出手段が、前記２つ以上の擬似距離を平均化することで前記結合を実現することを特徴とする。これにより、複数の擬似距離を適切な結合態様で結合させることが可能となる。

第１１の発明は、第１〜９の何れかの発明に係る移動体用測位装置において、
前記２つ以上の擬似距離のそれぞれの分散値を算出する分散値算出手段を更に備え、
前記結合擬似距離算出手段が、該分散値算出手段により算出された分散値を用いて、前記２つ以上の擬似距離を結合することを特徴とする。これにより、複数の擬似距離のそれぞれの分散値を加味した適切な結合態様で、複数の擬似距離の結合処理を実現することが可能となる。

第１２の発明は、第１１の発明に係る移動体用測位装置において、
前記結合擬似距離算出手段が、前記２つ以上の擬似距離のそれぞれに重み付けを行って平均化することで前記結合を実現し、その際に、分散値が小さい擬似距離に対して分散値が大きい擬似距離よりも大きい重みを付与することを特徴とする。これにより、複数の擬似距離のそれぞれの分散の大きさ（バラツキ度合い）の相違を加味した適切な結合態様で、複数の擬似距離の結合処理を実現することが可能となる。

第１３の発明は、第１１又は１２の発明に係る移動体用測位装置において、
前記分散値算出手段が、Ｃ／Ｎを算出するＣ／Ｎ算出手段を備え、算出されたＣ／Ｎに基づいて前記擬似距離の分散値を算出することを特徴とする。これにより、算出されたＣ／Ｎに基づいて信頼性の高い分散値を得ることが可能となる。

第１４の発明は、第１３の発明に係る移動体用測位装置において、
前記Ｃ／Ｎ算出手段は、衛星軌道情報と移動体位置情報とに基づいて、Ｃ／Ｎを推測する推定Ｃ／Ｎ算出手段を含むことを特徴とする。これにより、Ｃ／Ｎ及びひいては分散値を少ない観測周期で得ることが可能となる。

第１５の発明は、第１３の発明に係る移動体用測位装置において、
前記Ｃ／Ｎ算出手段は、衛星軌道情報と移動体位置情報とに基づいて、Ｃ／Ｎを推測する推測Ｃ／Ｎ算出手段と、複数の観測周期での前記衛星信号の受信結果に基づいてＣ／Ｎの平均値を算出する実測Ｃ／Ｎ算出手段と、前記推測Ｃ／Ｎと前記実測Ｃ／Ｎとを結合するＣ／Ｎ結合手段とを備え、
前記分散値算出手段が、前記Ｃ／Ｎ結合手段により結合されたＣ／Ｎに基づいて、擬似距離の分散値を算出することを特徴とする。これにより、Ｃ／Ｎ及びひいては分散値を少ない観測周期で利用可能としつつ、観測時間の経過と共に信頼性の高い分散値を得ることが可能となる。

第１６の発明は、第１５の発明に係る移動体用測位装置において、
前記Ｃ／Ｎ結合手段が、前記推測Ｃ／Ｎと前記実測Ｃ／Ｎのそれぞれに重み付けを行って平均化することで前記結合を実現し、その際に、前記実測Ｃ／Ｎの平均値に対して前記推測Ｃ／Ｎよりも大きい重みを付与することを特徴とする。これにより、Ｃ／Ｎ及びひいては分散値を少ない観測周期で利用可能としつつ、観測時間の経過と共に信頼性が高くなる分散値を得ることが可能となる。

第１７の発明は、第１〜１６の何れかの発明に係る移動体用測位装置を実現するために用いられるコンピューター読み取り可能なプログラムであって、
コンピューターをして前記結合擬似距離算出手段の結合処理を実行させるように構成された指令を含むことを特徴とする。

第１８の発明は、第１７の発明に係るプログラムが記憶されたコンピューター読み取り可能な記録媒体。

本発明によれば、１観測周期で早期に擬似距離のばらつきを収束させることができる移動体用測位装置及びプログラム並びに記録媒体が得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る移動体用測位装置が適用されるＧＰＳ（Global Positioning System）の全体的な構成を示すシステム構成図である。図１に示すように、ＧＰＳは、地球周りを周回するＧＰＳ衛星１０と、地球上に位置し地球上を移動しうる移動局３０とから構成される。ここでは、移動局３０は、車両であるとする。但し、移動局３０としては、自動二輪車、鉄道、船舶、航空機、ホークリフト、ロボットや、人の移動に伴い移動する携帯電話等の情報端末を含む。

ＧＰＳ衛星１０は、航法メッセージを地球に向けて常時放送する。航法メッセージには、対応するＧＰＳ衛星１０に関する衛星軌道情報（エフェメリスやアルマナク）、時計の補正値、電離層の補正係数が含まれている。航法メッセージは、Ｃ／Ａコードにより拡散されＬ１波（周波数：1575.42ＭＨz）に乗せられて、地球に向けて常時放送されている。尚、Ｌ１波は、Ｃ／Ａコードで変調されたＳｉｎ波とＰコード（Precision Code）で変調されたＣｏｓ波の合成波であり、直交変調されている。Ｃ／Ａコード及びＰコードは、擬似雑音（Pseudo Noise）符号であり、−１と１が不規則に周期的に並ぶ符号列である。

尚、現在、２４個のＧＰＳ衛星１０が高度約２０，０００ｋｍの上空で地球を一周しており、各４個のＧＰＳ衛星１０が５５度ずつ傾いた６つの地球周回軌道面に均等に配置されている。従って、天空が開けている場所であれば、地球上のどの場所にいても、常時、少なくとも５個以上のＧＰＳ衛星１０が観測可能である。

移動局３０には、移動体用測位装置としてのＧＰＳ受信機１が搭載される。ＧＰＳ受信機１は、以下で詳説する如く、ＧＰＳ衛星１０からの衛星信号に基づいて、移動局３０の位置を測位する。

図２は、図１の移動局３０に搭載されるＧＰＳ受信機１の一実施例を示す概略的なシステム構成図である。図２には、説明の複雑化を避けるため、ＧＰＳ衛星１０_１（下付きの符号は、衛星識別番号）が１つだけ示されている。ＧＰＳ衛星１０_１からの衛星信号に関する信号処理は、他のＧＰＳ衛星_２，１０_３等からの衛星信号に関する信号処理と実質的に同じである。従って、以下では、特に言及しない限り、ＧＰＳ衛星１０_１に係る信号処理を想定して説明を続ける。尚、以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０_１，１０_２，１０_３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。

本実施例のＧＰＳ受信機１は、図２に示すように、ＧＰＳアンテナ２０と、高周波回路２２と、Ａ／Ｄ(analog-to-digital)変換回路２４と、信号処理回路１００と、ＩＮＳセンサ２６と、各種センサ２８と、地図ＤＢ（データベース）３０と、演算部３２とを備える。演算部３２は、信号処理回路１００と、測位演算回路２００とを備える。

ＧＰＳアンテナ２０は、ＧＰＳ衛星１０_１から発信されている衛生信号を受信し、受信した衛星信号を電圧信号（本例では、周波数１．５ＧＨｚ）に変換する。１．５ＧＨｚの電圧信号をＲＦ(radio frequency)信号と称する。

高周波回路２２は、ＧＰＳアンテナ２０を介して供給される微弱なＲＦ信号を後段でＡ／Ｄ変換できるレベルまで増幅すると共に、ＲＦ信号の周波数を信号処理できる中間周波数（典型的には、１ＭＨｚ〜２０ＭＨｚ）に変換する。尚、このようにＲＦ信号をダウンコンバートして得られる信号を、ＩＦ（Intermediate frequency）信号と称する。

Ａ／Ｄ変換回路２４は、高周波回路２２から供給されるＩＦ信号（アナログ信号）を、デジタル信号処理ができるようにデジタルＩＦ信号に変換する。

信号処理回路１００は、Ａ／Ｄ変換回路２４から供給されるデジタルＩＦ信号からＣ／Ａコード同期（後述）を行い、航法メッセージを取り出すと共に、ＧＰＳ衛星１０_１と移動局３０との間の擬似距離を算出する。擬似距離の算出方法については後に詳説する。擬似距離とは、ＧＰＳ衛星１０_１と移動局３０との間の真の距離とは異なり、時計誤差（クロックバイアス）や電波伝搬速度変化による誤差を含む。

ここで、ＧＰＳ衛星１０_１に対する擬似距離ρ_１は、以下のように表せる。
ρ_１＝ｃ・τ_u＋ｂ 式（１）
ここで、ｃは光速であり、ｂは、誤差成分であり、主に、時計誤差による距離誤差に対応する。τ_uは、ＧＰＳ衛星１０_１から移動局３０（ＧＰＳアンテナ２０）までのトラベル時間を示す。

測位演算回路２００は、航法メッセージの衛星軌道情報及び現在の時間に基づいて、ＧＰＳ衛星１０_１の、ワールド座標系での現在位置（Ｘ_１、Ｙ_１、Ｚ_１）を計算する。尚、ＧＰＳ衛星１０_１は、人工衛星の１つであるので、その運動は、地球重心を含む一定面内（軌道面）に限定される。また、ＧＰＳ衛星１０_１の軌道は地球重心を１つの焦点とする楕円運動であり、ケプラーの方程式を逐次数値計算することで、軌道面上でのＧＰＳ衛星１０_１の位置が計算できる。また、ＧＰＳ衛星１０_１の位置（Ｘ_１、Ｙ_１、Ｚ_１）は、ＧＰＳ衛星１０_１の軌道面とワールド座標系の赤道面が回転関係にあることを考慮して、軌道面上でのＧＰＳ衛星１０_１の位置を３次元的な回転座標変換することで得られる。尚、ワールド座標系とは、図３に示すように、地球重心を原点として、赤道面内で互いに直交するＸ軸及びY軸、並びに、この両軸に直交するＺ軸により定義される。

測位演算回路２００は、衛星位置の算出結果と、信号処理回路１００から供給される距離誤差の算出結果に基づいて、移動体３０の位置（Ｘ_ｕ，Ｙ_ｕ，Ｚ_ｕ）を測位し、例えば図２に示すようにナビゲーションシステムに出力する。移動体３０の位置は、３つのＧＰＳ衛星１０に対して得られるそれぞれの擬似距離及び衛星位置を用いて、三角測量の原理で導出されてよい。この場合、擬似距離は上述の如く時計誤差を含むので、４つ目のＧＰＳ衛星１０に対して得られる擬似距離及び衛星位置を用いて、時計誤差成分が除去される。尚、移動体３０の位置の測位方法としては、上述のような単独測位に限られず、干渉測位（既知の点に設置された固定局での受信データを併用する方式）であってもよい。干渉測位の場合、上述の如く固定局及び移動体３０にてそれぞれ得られる擬似距離の一重位相差や２重位相差等を用いて移動体３０の位置が測位されることになる。

測位演算回路２００は、必要に応じて、移動体３０の移動態様を検出するＩＮＳ（inertial navigation system）センサ２６、車速センサ、舵角センサ、方位角計等のような各種センサ２８や、地図ＤＢ（データベース）２９からの情報を用いて、測位結果を補正してよい。ＩＮＳセンサ２６は、ジャイロセンサやＧ（加速度）センサを含んでよい。例えば、測位演算回路２００は、地図ＤＢ２９からの地図情報を用いたマップマッチングにより測位結果を補正してよく、或いは、トンネル走行中などのように衛星信号が受信できない間、ＩＮＳセンサ２６や各種センサ２８に基づいて推定される移動体３０の移動態様に基づいて、移動体３０の位置情報を生成してもよい。尚、例えば車両（移動体３０）の速度ベクトル（Ｖｘ、Ｖｙ）は、車体を基準としたボディ座標系（図３参照）に基づいているため、測位演算回路２００は、速度ベクトル（Ｖｘ、Ｖｙ）を、ローカル座標系を介してワールド座標系へと座標変換する。通常、座標の回転変換は、オイラー角を用いて実現できるが、ボディ座標系からローカル座標系への変換に関しては、ロール角及びピッチ角が小さいとしてヨー角ψのみで実現することとしてよい（但し、ロール角及びピッチ角を考慮することも、ヨー角を無視することも当然に可能である。）。また、ローカル座標系からワールド座標系への変換に関しては、車両位置の経度及び緯度を用いた変換で実現される。

次に、上述の信号処理回路１００の詳細な構成について、幾つかの実施例に分けて、説明する。以下では、実施例１においては「Ａ」、実施例２においては「Ｂ」といった具合に、参照符号の末尾に、実施例毎に異なる大文字のアルファベットを付して、各実施例における構成要素を指示する。

図４は、実施例１に係る信号処理回路１００Ａの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。以下では、説明の複雑化を避けるため、ある１つのＧＰＳ衛星１０_１からの衛星信号に関する信号処理（１チャンネルの信号処理）を代表して説明する。以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０_１，１０_２，１０_３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。

信号処理回路１００Ａは、図４に示すように、Ｌ１−ＤＤＬ（Ｄｅｌａｙ―Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）１１０Ａ、Ｌ１−ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）１２０Ａ、フィルタ１３０_１Ａ，１３０_２Ａ、．．．１３０_ｎＡ、及び結合処理部１５０Ａを含む。

Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａは、ＩＣで構成されたロジック回路である。Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａは、Ｌ１波のＣ／Ａコードに対して、内部で発生させたレプリカＣ／ＡコードによりＣ／Ａコード同期を行い、上述の擬似距離を算出するように構成されている。レプリカＣ／Ａコードとは、ＧＰＳ衛星１０_１からの衛星信号に乗せられるＣ／Ａコードに対して、＋１、−１の並びが同一のコードである。Ｃ／Ａコード同期とは、受信したＣ／Ａコードの位相に対してレプリカＣ／Ａコードの位相を同期（一致）させることをいう。Ｃ／Ａコードは、１ビットの長さが１μｓであり、１ビットに相当する長さが約３００ｍ（１μｓ×光速）である。従って、ＧＰＳ衛星１０_１に係る擬似距離ρ_１は、ＧＰＳ衛星１０_１でＣ／Ａコードが０ビット目であるとしてＣ／ＡコードのＮビット目が移動局３０にて受信されているかを計測することで、ρ＝Ｎ×３００として求めることができる。即ち、受信したＣ／ＡコードのＧＰＳ衛星１０_１側のコード位相時刻とＧＰＳ受信機１側の時刻との差を測ることで、擬似距離ρ_１が算出される。

Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａでは、観測周期毎に、デジタルＩＦ信号に基づいて、ｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎが並列的に算出される。尚、ｎは、２以上の整数である。また、符号の意味として、擬似距離ρ_ＣＡ＊に付された「’」は、後述のフィルタ処理が実行されていないことを示し、「_ＣＡ」は、Ｃ／Ａコードに基づいて算出された擬似距離ρ_１であることを示す。尚、実際には、デジタルＩＦ信号は、図示しないミキサにより、後述のＬ１−ＰＬＬ１２０Ａから供給されるレプリカキャリアが乗算されてから、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａに入力される。

ここで、注意すべきこととして、通常的なＬ１−ＤＤＬでは、Ｌ１波のＣ／ＡコードのデジタルＩＦ信号に基づいて、唯一の擬似距離ρ_ＣＡが算出されるのに対して、本実施例によるＬ１−ＤＤＬ１１０Ａでは、ｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎが算出される。ｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎの具体的な算出方法については、後に詳説する。擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎを表す信号は、それぞれ、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａからフィルタ１３０_１Ａ，１３０_２Ａ、．．．１３０_ｎＡに入力される。

Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａは、ＩＣで構成されたロジック回路である。Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａは、内部で発生させたキャリアレプリカ信号を用いて、ドップラーシフトした受信搬送波（受信キャリア）のドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１を測定するように構成されている。尚、実際には、デジタルＩＦ信号は、図示しないミキサにより、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａから供給されるレプリカＣ／Ａコードが乗算されてから、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａに入力される。

Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａからのドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１を表す信号は、フィルタ１３０_１Ａ，１３０_２Ａ、．．．１３０_ｎＡに入力される。

フィルタ１３０_１Ａ，１３０_２Ａ、．．．１３０_ｎＡのそれぞれでは、ドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１を用いて、擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎのフィルタ処理が実行される。フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎを表す信号は、結合処理部１５０Ａに入力される。

結合処理部１５０Ａは、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のような適切なプロセッサないしマイクロコンピューターを中心に構成され、以下説明するの結合処理を実行するＣＰＵ，及び、ＣＰＵが結合処理を実行するために用いるプログラムやデータを記憶する記憶媒体（例えばＲＯＭ）等を備える。

結合処理部１５０Ａでは、ｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎが結合されて、１つの擬似距離ρ_ＣＯＭ（以下、「結合擬似距離」という）が算出される。結合擬似距離ρ_ＣＯＭは、測位演算回路２００（図２参照）に供給され、移動体３０の位置の測位演算に用いられることになる。

結合処理部１５０Ａでは、また、ｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎの各分散値σ_ＣＡ１、σ_ＣＡ２、．．．σ_ＣＡｎが結合されて、１つの分散値σ_ＣＯＭ（以下、「結合分散値」という）が算出される。結合分散値σ_ＣＯＭは、測位演算回路２００（図２参照）に供給され、移動体３０の位置の測位演算に用いられることになる。例えば、結合分散値σ_ＣＯＭは、測位演算回路２００において測位解の信頼性を判断する際に用いられてもよい。

次に、図４に示した各構成（処理）の詳細について説明する。

図５は、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。図５に示すＬ１−ＤＤＬ１１０Ａでは、ｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎが、互いに位相（追尾点）及びコリレータ間隔ｄを異にするｎ個のレプリカＣ／Ａコードに基づいて算出される。

具体的には、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａは、ｎ個の擬似距離演算ブロックを並列的に含み、それぞれの擬似距離演算ブロックにおいて、ｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎのそれぞれが演算される。

擬似距離ρ’_ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックは、図５に示すように、参照符号の末尾に下付き文字「１」が付された構成要素により構成される。即ち、擬似距離ρ’_ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックは、相互相関演算部１１１_１Ａ，１１２_１Ａ、位相進め部１１３_１Ａ、位相遅れ部１１４_１Ａ、位相ずれ計算部１１５_１Ａ、位相補正量計算部１１６_１Ａ、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ａ、及び、擬似距離算出部１１８_１Ａを含む。

相互相関演算部１１１_１Ａには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相進め部１１３_１Ａを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１１_１Ａには、Ｅａｒｌｙレプリカ符号が入力される。位相進め部１１３_１Ａでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ進められる。位相進め部１１３_１Ａで進められる位相進み量をθ_１とする。

相互相関演算部１１１_１Ａでは、位相進み量θ_１のＥａｒｌｙレプリカ符号を用いて、相関値（Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１）が演算される。Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１は、例えば以下の式で演算される。
Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（Ｅａｒｌｙレプリカ符号）｝
相互相関演算部１１２_１Ａには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相遅れ部１１４_１Ａを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１２_１Ａには、Ｌａｔｅレプリカ符号が入力される。位相遅れ部１１４_１Ａでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ遅らされる。位相遅れ部１１４_１Ａで遅らされる位相遅れ量は、位相進み量θ_１と大きさ同一で符号が異なる。

相互相関演算部１１２_１Ａでは、位相遅れ量−θ_１のＬａｔｅレプリカ符号を用いて、相関値（Ｌａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１）が演算される。Ｌａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１は、例えば以下の式で演算される。
Ｌａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（Ｌａｔｅレプリカ符号）｝
このようにして、擬似距離ρ’_ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックでは、コリレータ間隔ｄ_１（“スペーシング”とも称される）を２θ_１とした相関値演算が実行される。相互相関演算部１１１_１Ａ、１１２_１Ａにてそれぞれ演算されたＥａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１及びＬａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１は、位相ずれ計算部１１５_１Ａに入力される。

位相ずれ計算部１１５_１Ａでは、デジタルＩＦ信号と、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードとの間に、どの程度位相のずれがあるかが算出される。即ち、位相ずれ計算部１１５_１Ａでは、受信したＣ／Ａコードに対するレプリカＣ／Ａコードの位相ずれ量が算出（推定）される。レプリカＣ／Ａコードの位相ずれ量は、例えば以下の式で演算される。
（位相ずれ量）＝（Ｅ_ＣＡ１−Ｌ_ＣＡ１）／２（Ｅ_ＣＡ１＋Ｌ_ＣＡ１）
このようにして算出された位相ずれ量は、位相補正量計算部１１６_１Ａに入力される。

位相補正量計算部１１６_１Ａでは、位相ずれ量を無くすべく、適切な位相補正量が算出される。適切な位相補正量が、例えば以下の演算式に従って、算出される。
（位相補正量）＝（Ｐゲイン）×（位相ずれ量）＋（Ｉゲイン）×Σ（位相ずれ量）
この式は、ＰＩ制御を利用したフィードバック制御を表す式であり、Ｐゲイン及びＩゲインは、それぞれバラツキと応答性の兼ね合いから実験的に決定される。このようにして算出された位相補正量は、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ａに入力される。

レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ａでは、生成されるレプリカＣ／Ａコードの位相が、位相補正量計算部１１６_１Ａにより算出された位相補正量だけ補正される。即ち、レプリカＣ／Ａコードの追尾点が補正される。かくして生成されたレプリカＣ／Ａコードは、上述の如く位相進め部１１３_１Ａ及び位相遅れ部１１４_１Ａを介して相互相関演算部１１１_１Ａ、１１２_１Ａに入力されると共に、擬似距離算出部１１８_１Ａに入力される。尚、このようにして生成されたレプリカＣ／Ａコードは、相互相関演算部１１１_１Ａ、１１２_１Ａにて、次回の観測周期で入力されるＩＦデジタル信号に対して相関値演算されることになる。

擬似距離算出部１１８_１Ａでは、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードに基づいて、擬似距離ρ’_ＣＡ１が、例えば以下の式により演算される。
ρ’_ＣＡ１＝Ｎ_ＣＡ１×３００
ここで、Ｎ_ＣＡ１は、ＧＰＳ衛星１０_１と移動局３０との間のＣ／Ａコードのビット数に相当し、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ａで生成されるレプリカＣ／Ａコードの位相及び受信機１内部の受信機時計に基づいて算出される。

擬似距離ρ’_ＣＡ２を演算するための擬似距離演算ブロックは、図５に示すように、参照符号の末尾に下付き文字「２」が付された構成要素により構成される。即ち、擬似距離ρ’_ＣＡ２を演算するための擬似距離演算ブロックは、相互相関演算部１１１_２Ａ，１１２_２Ａ、位相進め部１１３_２Ａ、位相遅れ部１１４_２Ａ、位相ずれ計算部１１５_２Ａ、位相補正量計算部１１６_２Ａ、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_２Ａ、及び、擬似距離算出部１１８_２Ａを含む。

擬似距離ρ’_ＣＡ２を演算するための擬似距離演算ブロックは、上述の擬似距離ρ’_ＣＡ１を演算するためのブロックに対して、位相進め部１１３_２Ａ及び位相遅れ部１１４_２Ａでの位相進み量及び位相遅れ量θ_２、−θ_２の大きさが異なる以外は、実質的に同一である。

同様に、他の擬似距離ρ’_ＣＡ３、．．．ρ’_ＣＡｎを演算するための擬似距離演算ブロックは、各位相進め部及び位相遅れ部での位相進み量及び位相遅れ量θ_3,…n、−θ_3,…nが異なる以外は、実質的に同一である。

従って、図５に示すＬ１−ＤＤＬ１１０Ａでは、ｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎが、コリレータ間隔ｄ_１,…,n（＝２θ_１,…,n）を異にするｎ個のレプリカＣ／Ａコードに基づいて算出されることになる。各ブロックでの位相進み量及び位相遅れ量、即ち各コリレータ間隔ｄ_１,…,nは、ｎの値や、探索範囲の位置や幅に応じて適切に決定されてよい。本実施例１では、図６に示すように、±０．５チップ付近の比較的狭い探索範囲に対応して、各コリレータ間隔ｄ_１,…,nは、１チップ前後に近接して設定され、ｄ_１＞ｄ_２＞．．．＞ｄ_ｎのような関係である。各隣接する各コリレータ間隔ｄ_１,…,nの差、例えばｄ_１−ｄ_２は、例えば０．１チップや０．２チップのオーダー、或いは、０．０５チップ等のオーダーであってよい。尚、図６において、白丸は、各相関値のプロット点を示し、プロット点が直線上に無いのは後述の熱雑音の影響による。

ここで、熱雑音を考慮しない場合、本分野で知られているように、図７（Ａ）に概念的に示すように、相関値のレベルは、レプリカＣ／Ａコードの位相が、受信したＣ／Ａコードの位相に対して一致している場合に、ピークとなり、レプリカＣ／Ａコードの位相が遅れるにつれて小さくなり、位相が進むにつれて小さくなり、その減少時の傾きは対称となる。従って、熱雑音等を考慮しない場合、理論的には、上述の如く、コリレータ間隔を異にするｎ個のレプリカＣ／Ａコードを用いたとしても、それぞれの追尾点が同じになり、それ故に、それぞれのブロックで算出されるρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎが同一の値となる。

しかしながら、実際には、熱雑音がデジタルＩＦ信号に重畳されるので、相関値のレベルは、図７（B）に実線にて概念的に示すように、相関値にバラツキが発生し、これに伴い、追尾点ひいては算出される擬似距離にもバラツキが発生する。即ち、上述の如く、コリレータ間隔を異にするｎ個のレプリカＣ／Ａコードを用いた場合には、それぞれのブロックで算出されるｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎが異なる値を含む確率は極めて高い。この異なる２以上の擬似距離は、何れも真値とは異なるかもしれないし、いずれかが真値と一致するかもしれない。

本実施例では、この不確定さをある意味で逆手に取り、一観測周期で、信頼性の高い（真値に一致する可能性が高い）擬似距離（ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎ）を数多く算出し、これらを結合処理部１５０Ａの結合処理にて適切に結合させることより、後述する如く、擬似距離のバラツキを速やかに収束させることを可能とする。

図８は、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。

相互相関演算部１２２Ａ，１２４Ａでは、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａに入力されるデジタルＩＦ信号と、図８に示すように、レプリカキャリア生成部１２８Ａにて生成されたレプリカキャリアとの間の相関値（キャリア相関値）が演算される。相互相関演算部１２２Ａでは、レプリカキャリア（レプリカｓｉｎ波）とのキャリア相関値が、例えば以下の演算式に従って、演算される。
（キャリア相関値）＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（レプリカｓｉｎ波）｝
尚、この計算結果は、理論的にｓｉｎφとなる。即ち、キャリア相関値≒ｓｉｎφとなる。
同様に、相互相関演算部１２４Ａでは、レプリカｓｉｎ波の位相を９０度遅らせたレプリカｃｏｓ波とのキャリア相関値が演算される。
（キャリア相関値）＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（レプリカｃｏｓ波）｝≒ｃｏｓφ
位相ずれ計算部１２６Ａでは、デジタルＩＦ信号とレプリカキャリアとがどの程度にているか、即ちデジタルＩＦ信号とレプリカキャリアとの間の位相ずれ量が、例えば以下の演算式に従って、算出される。
（位相ずれ量）＝ｓｉｎφ×ｃｏｓφ≒φ
位相補正量計算部１２７Ａでは、位相ずれ計算部１２６Ａから入力される位相ずれ量φがゼロに収束するように、適切な位相補正量が、例えば以下の演算式に従って、算出される。
（位相補正量）＝（Ｐゲイン）×（位相ずれ量φ）＋（Ｉゲイン）×Σ（位相ずれ量φ）
この式は、ＰＩ制御を利用したフィードバック制御を表す式であり、Ｐゲイン及びＩゲインは、それぞれバラツキと応答性の兼ね合いから実験的に決定される。

レプリカキャリア生成部１２８Ａでは、位相補正量計算部１２７Ａから入力される位相補正量に従って、位相を補正したレプリカキャリアを生成する。かくして生成されたレプリカキャリアは、上述の如く相互相関演算部１２２Ａ，１２４Ａに供給されると共に、ドップラー周波数変化量算出部１２９Ａに供給される。

ドップラー周波数変化量算出部１２９Ａでは、レプリカキャリア生成部１２８Ａからのレプリカキャリアの周波数ｆｒと既知の搬送波周波数ｆ_Ｌ１（1575.42ＭＨz）に基づいて、ドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１（＝ｆｒ−ｆｃ）が演算される。

図９は、擬似距離ρ’_ＣＡ１を扱うフィルタ１３０_１Ａのフィルタ処理の一例を概略的に表すブロック図である。尚、その他のフィルタ１３０_２Ａ等におけるフィルタ処理は、扱う擬似距離が異なる以外は、フィルタ１３０_１Ａのフィルタ処理と実質的に同様であってよいので、ここでは、説明を省略する。

衛星−移動体相対速度計算部１３１_１Ａでは、入力されたドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１に基づいて、ＧＰＳ衛星１０_１と移動体３０との間の相対速度ΔＶが、例えば以下の関係式を用いて、算出される。
数Δｆ_Ｌ１＝ΔＶ・ｆ_Ｌ１／（ｃ−ΔＶ）
フィルタ計算部１３４_１Ａでは、例えば以下の演算式に従って、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１が計算される。

ここで、（ｉ）は今回値を表し、（ｉ−１）は前回値を表し、Ｍは、重み係数である。Ｍの値は、精度と応答性を考慮しつつ適切に決定される。

ここで、図１０を参照して、フィルタ処理の意義を概説する。ＧＰＳ衛星１０_１と移動体３０との間の真の擬似距離は、移動体３０及びＧＰＳ衛星１０_１の移動に伴い時々刻々と変化するので、擬似距離ρ’_ＣＡ１自体にフィルタ（移動平均法によるフィルタ）をかけると、図１０（Ａ）に示すように、真の擬似距離の変化に対して遅れが発生しやすくなる。これに対して、上述のフィルタ１３０_１Ａのフィルタ処理は、図１０（Ｂ）に示すように、観測周期間の擬似距離変化量（ＧＰＳ衛星１０_１に対する移動体３０の相対移動量であり、ΔＶの時間積分値に相当。）を差し引いてから、フィルタをかけて元に戻すことで、擬似距離変化量にフィルタがかからなくなるので、真の擬似距離の変化に対する遅れを無くすことができる。尚、上述のフィルタ１３０_１Ａのフィルタ処理は、本分野で知られているキャリアスムージングと呼ばれる処理であり、上述のハッチフィルタを用いたフィルタ処理以外にも、例えばカルマンフィルタを用いても実現可能である。

結合処理部１５０Ａでは、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎに基づいて、例えば以下の式により、結合擬似距離ρ_ＣＯＭが算出される。
（結合擬似距離ρ_ＣＯＭ）＝（ρ_ＣＡ１＋ρ_ＣＡ２＋．．．＋ρ_ＣＡｎ）／ｎ
即ち、結合擬似距離ρ_ＣＯＭは、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎを平均化することにより算出される。

図１１は、結合処理部１５０Ａの結合処理の有用性を概念的に示す図である。図１１は、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎから擬似距離変化量を差し引いて得られるρ”_ＣＡ１、ρ”_ＣＡ２、．．．ρ”_ＣＡｎ（図１０（Ｂ）参照）の確率分布を示しているが、擬似距離変化量のバラツキは加味されていない。即ち、図１１は、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎの真値に対するバラツキの分布を示すものと理解してよく、以下では、擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎのバラツキ分布として説明する。尚、図１１における確率分布密度の最も高い位置の擬似距離が真値に相当することになる。

図１１では、図面の明瞭化のため、フィルタ処理後の３つの擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、ρ_ＣＡｎに関してのみ、バラツキの分布が示されている。ここでは、擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、ρ_ＣＡｎの演算に用いたコリレータ間隔は、図６に示したような設定態様であるとする。

各擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、ρ_ＣＡｎは、図１１（Ａ）に概念的に示すように、それぞれ、コリレータ間隔による相違があるものの、比較的大きなバラツキ（広がり）態様で分布する。一方、結合擬似距離ρ_ＣＯＭは、図１１（Ｂ）に概念的に示すように、比較的小さなバラツキ態様で分布する。このように、結合処理部１５０Ａの結合処理によれば、個々の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、ρ_ＣＡｎに比べて、バラツキの比較的小さな結合擬似距離ρ_ＣＯＭが得られる。これは、結合処理部１５０Ａの結合処理により結合擬似距離ρ_ＣＯＭの収束を早めることができることを意味する。

このようにして、結合擬似距離ρ_ＣＯＭは、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０_１，１０_２，１０_３等のそれぞれに対して、それぞれ並列的に算出されることになる。結合擬似距離ρ_ＣＯＭは、例えば観測周期毎（例えば１ｍｓ毎）或いは所定数の観測周期毎（例えば５０ｍｓ毎や１００ｍｓ毎）に測位演算回路２００に対して出力される。測位演算回路２００は、上述の如く、ＧＰＳ衛星１０_１，１０_２，１０_３等に対してそれぞれ算出された結合擬似距離ρ_ＣＯＭを用いて、以下の関係式に基づいて、移動局３０の位置を測位する。
（結合擬似距離ρ_ＣＯＭ）＝sqrt｛（Ｘ_ｕ−Ｘ_１）^２＋（Ｙ_ｕ−Ｙ_１）^２＋（Ｚ_ｕ−Ｚ_１）^２｝＋ｂ
ここで、上記の式における［Ｘ_ｕ、Ｙ_ｕ、Ｚ_ｕ］は、移動局３０の座標値（未知）であり、［Ｘ_１、Ｙ_１、Ｚ_１］は、ＧＰＳ衛星１０_１の座標値である。他の観測可能なＧＰＳ衛星１０_２，１０_３等に対して同様の関係式が成り立つ。擬似距離は上述の如く時計誤差を含むので、４つＧＰＳ衛星１０に対して得られる上記の４つの関係式を用いて、時計誤差成分が除去される。

以上説明した本実施例１によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。

上述の如く、本実施例１では、１観測周期でのＣ／Ａコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対するｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎが算出されるので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記のρ_ＣＡ１に対応する擬似距離のみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（結合擬似距離ρ_ＣＯＭ）のばらつきを早期に収束させることができる。

即ち、上述の如く、実際のＣ／Ａコード同期においては、Ｅａｒｌｙ相関値とＬａｔｅ相関値が熱雑音等の影響によりばらつくので、それに伴いレプリカＣ／Ａコードの追尾点がばらつき、得られる擬似距離にバラツキが生ずる。かかる擬似距離のバラツキは、早期に収束させることが必要となるが、収束させるには一定のデータ数が必要である。これに対して、本実施例１では、観測周期毎に、ｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎを算出することで、１観測周期で得られるデータ数を効率的に増やしてばらつきを早期に収束させることを可能としている。

次に、本実施例１において好適に用いることができる結合処理部１５０Ａのその他の結合処理について説明する。以下では、説明の複雑化を防止するため、ｎ＝２の場合について説明する。以下で説明するその他の結合処理は、擬似距離の分散を用いる点が、上述の簡易的な平均化による結合処理と主に異なる。

図１２は、結合処理部１５０Ａのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。図示の例の結合処理部１５０Ａは、図１２に示すように、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａ、ＣＡ_２−分散算出部１５４Ａ、及び擬似距離結合部１５６Ａを含む。

ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａでは、擬似距離ρ_ＣＡ１の分散値σ_ＣＡ１が算出される。同様に、ＣＡ_２−分散算出部１５４Ａでは、擬似距離ρ_ＣＡ２の分散値σ_ＣＡ２が算出される。分散値σ_ＣＡ１等の算出方法については後述する。

擬似距離結合部１５６Ａでは、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａから出力される擬似距離ρ_ＣＡ１の分散値σ_ＣＡ１、及び、ＣＡ_２−分散算出部１５４Ａから出力される擬似距離ρ_ＣＡ２の分散値σ_ＣＡ２を用いて、擬似距離ρ_ＣＡ１及び擬似距離ρ_ＣＡ２が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合擬似距離ρ_ＣＯＭが算出される。
ρ_ＣＯＭ＝（σ_ＣＡ２ ^ｍ×ρ_ＣＡ１＋σ_ＣＡ１ ^ｍ×ρ_ＣＡ２）／（σ_ＣＡ２ ^ｍ＋σ_ＣＡ１ ^ｍ）
ここで、上付き「^ｍ」は、階乗を表し、正の整数（ｍ＝１，２、・・）のうちの適切な値が用いられる。例えば、ｍ＝１であってよい。この場合、結合擬似距離ρ_ＣＯＭは、以下の式に従って算出されることになる。
ρ_ＣＯＭ＝（σ_ＣＡ２×ρ_ＣＡ１＋σ_ＣＡ１×ρ_ＣＡ２）／（σ_ＣＡ２＋σ_ＣＡ１）
擬似距離結合部１５６Ａでは、また、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａから出力される擬似距離ρ_ＣＡ１の分散値σ_ＣＡ１、及び、ＣＡ_２−分散算出部１５４Ａから出力される擬似距離ρ_ＣＡ２の分散値σ_ＣＡ２が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合分散値σ_ＣＯＭが算出される。

図１３は、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理の一例を表すブロック図である。尚、図１３を参照して説明する分散算出処理は、ＣＡ_２−分散算出部１５４Ａに同様に適用されてよい。

ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａは、Ｃ／Ｎ算出部１５２１Ａ及び分散算出部１５２２Ａを含む。

Ｃ／Ｎ算出部１５２１Ａでは、搬送波の強度（電力）と雑音の強度（電力）の比であるＣ／Ｎ_ＣＡ１が算出される。Ｃ／Ｎ_ＣＡ１は、デジタルＩＦ信号に含まれる信号強度と雑音強度の比に相当する。

ここで、Ｃ／Ｎ_ＣＡ１の算出・推測方法について幾つかの例を説明する。

先ず、方法１−１として、Ｃ／Ｎ_ＣＡ１を理論式により推測する方法がある。熱雑音は基本的に常に一定であり、信号は距離の二乗に比例して減衰する。この特徴を利用して、以下の式により、Ｃ／Ｎ_ＣＡ１を推測することができる。
Ｃ／Ｎ_ＣＡ１＝{（ＧＰＳ衛星１０_１の発信電波強度）−α×Ｌ^２}／（熱雑音レベル） 式（２）
ここで、ＧＰＳ衛星１０_１の発信電波強度及び熱雑音レベルは、既知の値を用いる。Ｌは、ＧＰＳ衛星１０_１と移動体３０との間の距離であり、ＧＰＳ衛星１０_１の位置と、移動体３０の位置とに基づいて、算出される。ＧＰＳ衛星１０_１の位置は、上述の如く衛星軌道情報から導出可能であり、移動体３０の位置は、前回周期の測位結果であってよく、又は今回周期の測位結果をフィードバックして利用してもよい。また、αは、減衰係数である。尚、式（２）において、ＧＰＳアンテナ２０の指向性ないしＧＰＳ衛星１０_１の仰角を加味するための項を追加してもよい。

この方法１−１を用いる場合、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａに対する入力情報（図１３参照）は、ＧＰＳ衛星１０_１の位置情報、及び、移動体３０の位置情報を含む。

次に、方法１−２として、Ｃ／Ｎ_ＣＡ１をＬ１−ＤＤＬ１１０Ａにおいて導出された相関値を利用して、間接的に測定（実測）する方法がある。具体的には、Ｃ／Ｎ_ＣＡ１は、上述のＥａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１及びＬａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１を用いて、以下の式で表すことができる。
Ｃ／Ｎ_ＣＡ１＝ｌｏｇ（Ｅ_ＣＡ１＋Ｌ_ＣＡ１）＋β 式（３）
これは、Ｃ／Ｎ_ＣＡ１がノイズ電力Ｗｎと信号電力（搬送波電力）Ｗｃを用いて、Ｃ／Ｎ＝１０ｌｏｇ（Ｗｃ／Ｗｎ）で表され、Ｗｃ／ＷｎがＥａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１及びＬａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１の和（＝Ｅ_ＣＡ１＋Ｌ_ＣＡ１）に比例関係にあることを考慮したものである。式（３）において、βは、適切な固定値であり、例えば既知のノイズ電力Ｗｎを用いて、−１０ｌｏｇＷｎで表されてよい。

Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１及びＬａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１は、上述の如く熱雑音に起因してバラツキが発生するため、式（３）により求めるＣ／Ｎ_ＣＡ１には、バラツキが発生する。従って、以下の式（４）のように、ある程度データをためてフィルタ（平均）処理を行うことで、各相関値Ｅ_ＣＡ１、Ｌ_ＣＡ１のバラツキの影響を低減することが可能である。
Ｃ／Ｎ_ＣＡ１＝Σ（Ｃ／Ｎ’）／ｎ 式（４）
Ｃ／Ｎ’は、上記の式（３）により算出されたＣ／Ｎ_ＣＡ１で表す。ｎは、データ数（例えば、１ｍｓ毎にデータを収集し、１００ｍｓ分のデータを用いる場合には、ｎ＝１００）である。尚、データ数ｎは、観測開始時をゼロとして、その後、観測周期（例えば１ｍｓ)毎に１つずつ増加するものである。

この方法１−２を用いる場合、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａに対する入力情報（図１３参照）は、Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１及びＬａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１に関する情報を含む。

次に、方法１−３として、上記の方法１−１と方法１−２とを組み合わせる方法がある。具体的には、Ｃ／Ｎ_ＣＡ１は、以下の式に従って導出される。
Ｃ／Ｎ_ＣＡ１＝（Ｃ／Ｎ_推測＋ｎ×Ｃ／Ｎ_実測）／（ｎ＋１） 式（５）
Ｃ／Ｎ_推測は、上記の方法１−１により算出されたＣ／Ｎ_ＣＡ１を表し、Ｃ／Ｎ_実測は、上記の方法１−２により算出されたＣ／Ｎ_ＣＡ１を表す。この式（５）では、データ数ｎが増えるに従って、Ｃ／Ｎ_実測に大きい重みが付与されるようになっている。即ち、観測開始直後は、実測データ量の少なさに起因したＣ／Ｎ_実測のバラツキを考慮してＣ／Ｎ_推測に相対的に大きな重みが付与され、時間が経過するに従って、実測データ量の増加に伴って信頼性が高くなったＣ／Ｎ_実測に相対的に大きな重みが付与されるようになっている。これにより、上記の方法１−１と方法１−２の利点を有効に利用して、観測開始直後からＣ／Ｎ_ＣＡ１を導出可能としつつ、観測時間の増加に伴って精度の良いＣ／Ｎ_ＣＡ１を導出することができる。尚、等価的に、データ数ｎが所定値を超えた場合に、上記の方法１−１から方法１−２に算出方法を切り替えることも可能である。

この方法１−３を用いる場合、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａに対する入力情報（図１３参照）は、ＧＰＳ衛星１０_１の位置情報、移動体３０の位置情報、及び、Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_ＣＡ１及びＬａｔｅ相関値Ｌ_ＣＡ１に関する情報を含む。

このようにして導出されるＣ／Ｎ_ＣＡ１を表す信号は、分散算出部１５２２Ａに入力される。

分散算出部１５２２Ａでは、Ｃ／Ｎ算出部１５２１ＡからのＣ／Ｎ_ＣＡ１に基づいて、例えば以下の式に従って、擬似距離ρ_ＣＡ１の分散値σ_ＣＡ１が算出される。
σ_ＣＡ１＝λ×√（ｄ_１／τ・Ｃ／Ｎ_ＣＡ１） 式（６）
式（６）において、Ｃ／Ｎ以外は固定値である。λは、Ｃ／Ａコードの１ビットの長さであり、約３００［ｍ］である。ｄ_１は、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａにおいて擬似距離ρ’_ＣＡ１を算出した際に用いたレプリカＣ／Ａコードに係るＥａｒｌｙレプリカ符号とＬａｔｅレプリカ符号の位相差（コリレータ間隔）である。τは、フィルタ１３０_１Ａにおけるフィルタ時定数であり、データ数に相当する。

図１４は、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。尚、図１４を参照して説明する分散算出処理は、ＣＡ_２−分散算出部１５４Ａに同様に適用されてよい。

ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａは、分散算出部１５２４Ａを含む。分散算出部１５２４Ａでは、以下の式に従って、擬似距離ρ_ＣＡ１の分散値σ_ＣＡ１が算出される。
σ_ＣＡ１＝Σ（ρ”_ＣＡ１−ave（ρ”_ＣＡ１））^２／（ｎ−１） 式（７）
式（７）において、ρ”_ＣＡ１は、擬似距離ρ_ＣＡ１から擬似距離変化量を差し引いたものである（図９（Ｂ）参照）。ave（ρ”_ＣＡ１）は、データ数ｎのρ”_ＣＡ１の平均を表す。この例の場合、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａに対する入力情報（図１４参照）は、擬似距離ρ_ＣＡ１及び擬似距離変化量に関する情報を含む。

図１５は、ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。尚、図１５を参照して説明する分散算出処理は、ＣＡ_２−分散算出部１５４Ａに同様に適用されてよい。図１５に関する説明では、上述の図１３及び図１４を参照して説明したブロックと同一の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。

ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａは、Ｃ／Ｎ算出部１５２１Ａ、分散算出部１５２２Ａ、分散算出部１５２４Ａ、及び、分散組合せ部１５２６Ａを含む。

分散組合せ部１５２６Ａでは、分散算出部１５２４Ａからのσ_ＣＡ１（ここでは、σ_{ＣＡ１実測}で表す。）と、分散算出部１５２２Ａからのσ_ＣＡ１（ここでは、σ_{ＣＡ１推測}で表す。）とが組み合わせられ、以下の式に従って、１つ分散値σ_ＣＡ１が導出される。
σ_ＣＡ１＝（σ_{ＣＡ１推測}＋ｎ×σ_{ＣＡ１実測}）／（ｎ＋１） 式（８）
式（８）においても、データ数ｎが増えるに従って、実測によるσ_{ＣＡ１実測}に対して、推測によるσ_{ＣＡ１推測}よりも大きい重みが付与されるようになっている。これにより、観測開始直後から分散値σ_ＣＡ１を導出可能としつつ、観測時間の増加に伴って精度の良い分散値σ_ＣＡ１を導出することができる。

以上説明した本実施例１におけるその他の結合処理によれば、ｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎを、それぞれの分散値（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させることで、結合擬似距離ρ_ＣＯＭのばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρ_ＣＯＭを得ることができる。

以上説明した本実施例１において、以下のような変形例がありえる。

例えば、本実施例１では、Ｃ／Ａコードを用いているが、Ｌ１波のＰコード及び／又はＬ２波のＰコードに基づいて、同様に、１観測周期でのＰコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対する２以上の擬似距離ρを算出し、算出した２以上の擬似距離ρを１つの擬似距離に結合させることとしてもよい。

また、図１６に示すように、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ａの各位相進め部及び位相遅れ部での位相進み量及び位相遅れ量θ_１,…,n、−θ_１,…nを、相関値演算が比較的広い探索範囲に亘って（即ち、ナローコリレータからワイドコリレータに亘って）実現されるように、設定することも可能である。ここで、かかる変形例の一例を、図１６及び図１７を参照して説明する。尚、図１６では、明瞭化の都合により、３つのコリレータ間隔のみを示している。図１６に示す例では、コリレータ間隔ｄ_２は、１チップ付近であり、コリレータ間隔ｄ_１は、１チップより十分大きい２チップ弱の広い間隔であり、コリレータ間隔ｄ_nは、１チップより十分小さい０．５チップ弱の狭い間隔である。

図１６に示す例では、結合処理部１５０Ａでは、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎに基づいて、上述の例と同様にフィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎを平均化することにより、結合擬似距離ρ_ＣＯＭが算出される。この際、好ましくは、以下の式のように、適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρ_ＣＯＭが算出される。
ρ_ＣＯＭ＝（α・ρ_ＣＡ１＋β・ρ_ＣＡ２＋．．．＋ζρ_ＣＡｎ）／（α＋β＋．．．＋ζ）
ここで、重み付け係数α、β、．．．、ζは、コリレータ間隔ｄに応じた値が付与され、コリレータ間隔ｄが大きくなるほど小さな値が付与されてよい。例えば、α、β、ζについては、α＜β＜ζである。これは、図７（Ｂ）に一点鎖線にて示したように、コリレータ間隔ｄが大きくなるほど熱雑音によるバラツキ幅が大きくなることを考慮したものである。尚、重み付け係数α、β、．．．、ζは、対応するコリレータ間隔ｄ_１,…,nの逆数若しくはその類であってもよい。

図１７は、図１６に示す結合処理の有用性を概念的に示す図であり、上述の図１１に対応する。図１７では、図面の明瞭化のため、フィルタ処理後の３つの擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、ρ_ＣＡｎに関してのみ、バラツキの分布が示されている。

各擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、ρ_ＣＡｎは、図１７（Ａ）に概念的に示すように、それぞれ、コリレータ間隔による相違があるものの、比較的大きなバラツキ（広がり）態様で分布する。一方、結合擬似距離ρ_ＣＯＭは、図１７（Ｂ）に概念的に示すように、比較的小さなバラツキ態様で分布する。このように、結合処理部１５０Ａの結合処理によれば、個々の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、ρ_ＣＡｎに比べて、バラツキの比較的小さな結合擬似距離ρ_ＣＯＭが得られる。これは、結合処理部１５０Ａの結合処理により結合擬似距離ρ_ＣＯＭの収束を早めることができることを意味する。特に、図１６に示す例では、広範なコリレータ間隔を用い且つそれぞれのコリレータ間隔に応じた適切な重み付けにより平均化するので、図１１（Ｂ）に示す場合よりもバラツキの分布範囲を狭くすることができる。即ち、結合擬似距離ρ_ＣＯＭの収束を更に早めることができる。

尚、図１６に示した例においても、上述の重み付けによる平均化に代えて、上述の図１２乃至図１５に示したその他の結合処理を受けることも可能である。

実施例２は、ｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎの算出方法が、上述の実施例１と異なり、その他の構成については、上述の実施例１と同様であってよく、以下では、実施例２特有の構成について重点的に説明する。また、Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ｂ以外の部分の構成要素であって、上述の実施例１と同様の構成であってよい構成要素については、同様の参照符号（末尾のアルファベットを変えただけの参照符号）を用いる。

図１８は、実施例２に係るＬ１−ＤＤＬ１１０Ｂの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。Ｌ１−ＤＤＬ１１０Ｂは、ｎ個の擬似距離演算ブロックを並列的に含み、それぞれの擬似距離演算ブロックにおいて、ｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎのそれぞれが演算される。図１８には、擬似距離ρ’_ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックだけが示されている。

擬似距離ρ’_ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックは、図１８に示すように、参照符号の末尾に下付き文字「１」が付されたブロックにより構成される。即ち、擬似距離ρ’_ＣＡ１を演算するための擬似距離演算ブロックは、相互相関演算部１１１_１Ｂ，１１１_１’Ｂ，１１２_１Ｂ，１１２_１’Ｂ、位相進め部１１３_１Ｂ、１１３_１’Ｂ、位相遅れ部１１４_１Ｂ、１１４_１’Ｂ、位相ずれ計算部１１５_１Ｂ、位相補正量計算部１１６_１Ｂ、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ｂ、及び、擬似距離算出部１１８_１Ｂを含む。

相互相関演算部１１１_１Ｂには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相進め部１１３_１Ｂを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１１_１Ｂには、Ｅａｒｌｙレプリカ符号が入力される。位相進め部１１３_１Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ進められる。位相進め部１１３_１Ｂで進められる位相進み量をθ_１１とする。

相互相関演算部１１１_１Ｂでは、位相進み量θ_１１のＥａｒｌｙレプリカ符号を用いて、相関値（Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_１１）が演算される。Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_１１は、例えば以下の式で演算される。
Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ_１１＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（Ｅａｒｌｙレプリカ符号）｝
相互相関演算部１１１_１’Ｂには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相進め部１１３_１’Ｂを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１１_１’Ｂには、Ｅａｒｌｙレプリカ符号が入力される。位相進め部１１３_１’Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ進められる。位相進め部１１３_１Ｂで進められる位相進み量をθ’_１１とする。位相進み量θ’_１１は、位相進み量θ_１１とは異なる値とされ、ここではθ’_１１＞θ_１１とする。相互相関演算部１１１_１’Ｂでは、位相進み量θ’_１１のＥａｒｌｙレプリカ符号を用いて、同様に、相関値（Ｅａｒｌｙ相関値Ｅ’_１１）が演算される。

相互相関演算部１１２_１Ｂには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相遅れ部１１４_１Ｂを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１２_１Ｂには、Ｌａｔｅレプリカ符号が入力される。位相遅れ部１１４_１Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ遅らされる。位相遅れ部１１４_１Ｂで遅らされる位相遅れ量を−θ_１２とする。

相互相関演算部１１２_１Ｂでは、位相遅れ量−θ_１２のＬａｔｅレプリカ符号を用いて、相関値（Ｌａｔｅ相関値Ｌ_１１）が演算される。Ｌａｔｅ相関値Ｌ_１１は、例えば以下の式で演算される。
Ｌａｔｅ相関値Ｌ_１１＝Σ｛（デジタルＩＦ）×（Ｌａｔｅレプリカ符号）｝
相互相関演算部１１２_１’Ｂには、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードが、位相遅れ部１１４_１’Ｂを介して入力される。即ち、相互相関演算部１１２_１’Ｂには、Ｌａｔｅレプリカ符号が入力される。位相遅れ部１１４_１Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードが所定の位相だけ遅らされる。位相遅れ部１１４_１’Ｂで遅らされる位相遅れ量を−θ’_１２とする。位相遅れ量をθ’_１２は、位相遅れ量をθ_１２とは異なる値とされ、ここでは−θ’_１２＜−θ_１２とする。尚、（θ_１１、θ’_１１）と（−θ_１２、−θ’_１２）は、対称な関係であってもよい。即ち、θ_１１＝θ_１２及びθ’_１１＝θ’_１２であってもよい。

相互相関演算部１１２_１’Ｂでは、位相遅れ量θ’_１２のＬａｔｅレプリカ符号を用いて、同様に、相関値（Ｌａｔｅ相関値Ｌ’_１１）が演算される。

位相ずれ計算部１１５_１Ｂでは、デジタルＩＦ信号と、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ｂで生成されるレプリカＣ／Ａコードとの間に、どの程度位相のずれがあるかが算出される。即ち、位相ずれ計算部１１５_１Ｂでは、レプリカＣ／Ａコードの位相ずれ量が算出される。レプリカＣ／Ａコードの位相ずれ量は、例えば以下の式で演算される。
（位相ずれ量）＝θ_{ｓｅｃｔ１}
ここで、θ_{ｓｅｃｔ１}は、図１９に示すように、レプリカ符号の相対位相に対する相関値のプロット点を表す２次元座標を想定した際に、Ｅａｒｌｙ側の２つのプロット点（−θ_１１、Ｅ_１１）、（−θ’_１１、Ｅ’_１１）を結んだ直線と、Ｌａｔｅ側の２つのプロット点（θ_１２、Ｌ_１１）、（θ’_１２、Ｌ’_１１）を結んだ直線との交点の相対位相を表す。このようにして算出された位相ずれ量は、位相補正量計算部１１６_１Ｂに入力される。

位相補正量計算部１１６_１Ｂでは、位相ずれ量を無くすべく、適切な位相補正量が算出される。適切な位相補正量が、例えば以下の演算式に従って、算出される。
（位相補正量）＝（Ｐゲイン）×（位相ずれ量）＋（Ｉゲイン）×Σ（位相ずれ量）
このようにして算出された位相補正量は、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ｂに入力される。

レプリカＣ／Ａコード生成部１１７_１Ｂでは、生成されるレプリカＣ／Ａコードの位相が、位相補正量計算部１１６_１Ｂにより算出された位相補正量だけ補正される。即ち、レプリカＣ／Ａコードの追尾点がθ_{ｓｅｃｔ１}に一致するように補正される。かくして生成されたレプリカＣ／Ａコードは、上述の如く位相進め部１１３_１Ｂ、１１３_１’Ｂ及び位相遅れ部１１４_１Ｂ、１１４_１’Ｂを介して相互相関演算部１１１_１Ｂ、１１１_１’Ｂ１１２_１Ｂ、１１２_１’Ｂに入力されると共に、擬似距離算出部１１８_１Ｂに入力される。尚、このようにして生成されたレプリカＣ／Ａコードは、相互相関演算部１１１_１Ｂ、１１１_１’Ｂ１１２_１Ｂ、１１２_１’Ｂにて、次回の観測周期で入力されるＩＦデジタル信号に対して相関値演算されることになる。

擬似距離ρ’_ＣＡ２を演算するための擬似距離演算ブロックは、上述のρ’_ＣＡ１演算用ブロックに対して、各位相進め部及び位相遅れ部での位相進み量及び位相遅れ量θ_２１、θ’_２１及び−θ_２２、−θ’_２２の組み合わせが、上述のθ_１１、θ’_１１及び−θ_１２、−θ’_１２の組み合わせ異なる以外は、実質的に同一である。例えば、位相進め部１１３_２Ｂ、１１３_２’Ｂでの位相進み量θ_２１、θ’_２１は、位相進め部１１３_１Ｂ、１１３_１’Ｂでの位相進み量θ_１１、θ’_１１とそれぞれ異なり、位相遅れ部１１４_２Ｂ、１１４_２’Ｂでの位相遅れ量−θ_２２、−θ’_２２は、位相遅れ部１１４_１Ｂ、１１４_１’Ｂでの位相遅れ量−θ_１２、−θ’_１２とそれぞれ異なるものであってよい。また、（θ_２１、θ’_２１）と（−θ_２２、−θ’_２２）とは、（θ_１１、θ’_１１）と（−θ_１２、−θ’_１２）との関係と同様、対称な関係であってもよい。即ち、θ_２１＝θ_２２及びθ’_２１＝θ’_２２であってもよい。この場合、位相進み量の差が互いに同一であってよく（即ち、θ_１１−θ’_１１＝θ_２１−θ’_２１）、同様に、位相進み量の差が互いに同一であってよい（即ち、θ_１２−θ’_１２＝θ_２２−θ’_２２）。更にこの場合、位相進み量の差の半分が、ブロック間の位相進み量のオフセット量と対応し、位相遅れ量の差の半分が、ブロック間の位相進み量のオフセット量と対応してもよい。即ち、（θ_１１−θ’_１１）／２＝θ_２１−θ’_１１且つ（θ_１２−θ’_１２）／２＝θ_２２−θ’_１２。この場合、ｎ＝２のときには、Ｅａｒｌｙ側及びＬａｔｅ側のそれぞれにおいて、各プロット点の位相ずれ量が等間隔となる。

但し、理論的には、位相進み量及び位相遅れ量のセット（θ_２１、θ’_２１、−θ_２２、−θ’_２２）の何れかが、上述のρ’_ＣＡ１演算用ブロックにおける同セット（θ_１１、θ’_１１、−θ_１２、−θ’_１２）の対応する値と異なればよい。例えば、θ_２１とθ_１１だけが異なり、θ’_２１とθ’_１１が同一、−θ_２２と−θ_１２が同一、−θ’_２２と−θ’_１２が同一であってもよい。

同様に、他の擬似距離ρ’_ＣＡ３、．．．ρ’_ＣＡｎを演算するための擬似距離演算ブロックは、各位相進め部及び位相遅れ部での位相進み量及び位相遅れ量のセット（θ_＊１、θ’_＊１、−θ_＊２、−θ’_＊２）の少なくともいずれかが、他の擬似距離演算ブロックの同セットのにおける対応する値と異なる以外は、実質的に同一である。尚、上記の説明で、「＊」は、３，．．．ｎの任意の値である。

各擬似距離演算ブロックにおけるセット（θ_＊１、θ’_＊１、−θ_＊２、−θ’_＊２）（但し、＊＝１，．．．，ｎ）は、図６に示した考え方に基づいて、比較的狭い探索範囲内から選択してもよいし、図１６に考え方に基づいて、比較的広い探索範囲に亘るように選択してもよい。

ここで、上述の如く相関値のレベルは熱雑音による影響によりばらつくので、上述の如く各擬似距離演算ブロックにおける位相進み量及び位相遅れ量のセット（θ_＊１、θ’_＊１、−θ_＊２、−θ’_＊２）を互いに異なるように設定すると、各ブロックで算出される交点の相対位相θ_{ｓｅｃｔ＊}が異なり（例えば、図１９に示すθ_{ｓｅｃｔ１}、θ_{ｓｅｃｔ２}参照）、それに伴い、それぞれのブロックで算出されるｎ個の擬似距離ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎが異なることになる確率は極めて高い。この異なる２以上の擬似距離は、何れも真値とは異なるかもしれないし、いずれかが真値と一致するかもしれない。

本実施例２においても、この不確定さをある意味で逆手に取り、一観測周期で、信頼性の高い（真値に一致する可能性が高い）擬似距離（ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、．．．ρ’_ＣＡｎ）を数多く算出し、これらを結合処理部１５０Ｂの結合処理にて適切に結合させることより、擬似距離のバラツキを速やかに収束させることを可能とする。

結合処理部１５０Ｂでは、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎに基づいて、例えば以下の式により、結合擬似距離ρ_ＣＯＭが算出される。
（結合擬似距離ρ_ＣＯＭ）＝（ρ_ＣＡ１＋ρ_ＣＡ２＋．．．＋ρ_ＣＡｎ）／ｎ
即ち、結合擬似距離ρ_ＣＯＭは、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎを平均化することにより算出される。

或いは、結合処理部１５０Ｂでは、以下の式のように、適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρ_ＣＯＭが算出されてもよい。
ρ_ＣＯＭ＝（α・ρ_ＣＡ１＋β・ρ_ＣＡ２＋．．．＋ζρ_ＣＡｎ）／（α＋β＋．．．＋ζ）
ここで、各擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎに付与される重み付け係数α、β、．．．、ζは、各擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎに対応するコリレータ間隔ｄ_＊（＊＝１，．．．，ｎ）に応じた値が付与される。重み付け係数α、β、．．．、ζは、好ましくは、コリレータ間隔ｄ_＊が大きくなるほど小さな値が付与されてよい。この場合、コリレータ間隔ｄ_＊は、ｄ_＊＝θ’_＊１＋θ’_＊２として算出されてもよい。

或いは、結合処理部１５０Ｂでは、上述の図１２乃至図１５に示したその他の結合処理が実行されてもよい。この場合、例えば、上記の式（６）におけるコリレータ間隔ｄ_＊（＊＝１，．．．，ｎ）については、ｄ_＊＝θ’_＊１＋θ’_＊２として算出されてもよい。

以上説明した本実施例２によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。

上述の如く、本実施例２では、１観測周期でのＣ／Ａコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対するｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎが算出されるので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記のρ_ＣＡ１に対応する擬似距離のみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（結合擬似距離ρ_ＣＯＭ）のばらつきを早期に収束させることができる。

また、ｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎを、それぞれの分散値（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させることで、結合擬似距離ρ_ＣＯＭのばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρ_ＣＯＭを得ることができる。

以上説明した本実施例２において、以下のような変形例がありえる。

例えば、本実施例２において、上述の実施例１と組み合わせて用いることも可能である。例えば、ｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎのうちのいくつかを、本実施例２による算出方法により算出し、残りの複数を、上述の実施例１による算出方法により算出することも可能である。同様の観点から、ｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎのうちの（ｎ−１）個を、本実施例２による算出方法により算出し、残り１つを、従来的な通常のＤＤＬで算出することも可能である。

実施例３は、１観測周期でのＣ／Ａコード及びＰコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対してｎ個の擬似距離ρ_ＣＡ１、ρ_ＣＡ２、．．．ρ_ＣＡｎを算出する点が、上述の実施例１と主に異なる。以下では、実施例３特有の構成について重点的に説明し、上述の実施例１と同様の構成であってよい構成要素については、同様の参照符号（末尾のアルファベットを変えただけの参照符号）を用いる。

図２０は、実施例３に係る信号処理回路１００Ｃの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。以下では、説明の複雑化を避けるため、ある１つのＧＰＳ衛星１０_１からの衛星信号に関する信号処理（１チャンネルの信号処理）を代表して説明する。以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０_１，１０_２，１０_３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。

信号処理回路１００Ｃは、図２０に示すように、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃ、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０’Ｃ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｃ、フィルタ１３０_１Ｃ，１３０_２Ｃ、及び結合処理部１５０Ｃを含む。

Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃは、Ｌ１波のＣ／Ａコードに対して、内部で発生させたレプリカＣ／ＡコードによりＣ／Ａコード同期を行い、擬似距離を算出するように構成されている。以下、本実施例３の説明において、Ｃ／Ａコードに基づいて算出される擬似距離を、「ρ_ＣＡ」といい、後述のフィルタ処理が実行されていない擬似距離を、「ρ’_ＣＡ」で表す。以下では、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃは、上述した実施例１で説明したようなＬ１−ＤＤＬ１１０Ａとは異なり、１観測周期で１つの擬似距離ρ’_ＣＡを算出するものとする。即ち、上述した実施例１で説明したようなＬ１−ＤＤＬ１１０Ａにおける１つの擬似距離演算ブロックだけを含むものであってよい。但し、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃは、上述した実施例１又は２で説明したようなＬ１−ＤＤＬ１１０Ａ又は１１０Ｂと同様の構成を含み、更に、上述の如く複数算出される擬似距離の中から、１つだけ適当な擬似距離を選択する構成を有していてもよい。或いは、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃは、上述した実施例１又は２で説明したようなＬ１−ＤＤＬ１１０Ａ又は１１０Ｂと同様の構成と、更に、上述の如く複数算出される擬似距離を結合して１つの擬似距離を導出する構成を有してもよい。この場合、結合方法については、上述した実施例１における各種の結合処理の考え方が利用されてもよい。擬似距離ρ’_ＣＡを表す信号は、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃからフィルタ１３０_１Ｃに入力される。

Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０’Ｃは、Ｌ１波のＰコードに対して、内部で発生させたレプリカＰコードによりＰコード同期を行い、擬似距離を算出するように構成されている。以下、本実施例３の説明において、Ｐコードに基づいて算出される擬似距離を、「ρ_Ｐ」といい、後述のフィルタ処理が実行されていない擬似距離を、「ρ’_Ｐ」で表す。Ｐコードの場合、Ｐコードは、１ビットの長さが０．１μｓであり、１ビットに相当する長さが約３０ｍ（０．１μｓ×光速）である。従って、擬似距離ρ’_Ｐは、ＧＰＳ衛星１０_１でＰコードが０ビット目であるとしてＰコードのＭビット目が移動局３０にて受信されているかを計測することで、ρ’_Ｐ＝Ｍ×３０として求めることができる。尚、Ｐコードの場合、Ｗコードで暗号化されているので、Ｐコード同期を行う際に、クロス相関方式を利用したＤＬＬにより、Ｐコードを取り出すこととしてよい。擬似距離ρ’_Ｐを表す信号は、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０’Ｃからフィルタ１３０_２Ｃに入力される。

Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｃは、上述した実施例１で説明したようなＬ１−ＰＬＬ１２０Ａと同様であってよく、説明を省略する。Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｃからのドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１を表す信号は、フィルタ１３０_１Ｃ，１３０_２Ｃに入力される。

フィルタ１３０_１Ｃ，１３０_２Ｃのそれぞれでは、ドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１を用いて、擬似距離ρ’_ＣＡ、ρ’_Ｐのそれぞれに対してフィルタ処理が実行される。フィルタ処理は、上述した実施例１で説明したようなキャリアスムージングを用いるものであってよい。フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_Ｐを表す信号は、結合処理部１５０Ｃに入力される。

結合処理部１５０Ｃでは、擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_Ｐが結合されて、１つの擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐ（結合擬似距離）が算出される。結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐは、測位演算回路２００（図２参照）に供給され、移動体３０の位置の測位演算に用いられることになる。結合処理部１５０Ｃでは、また、擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_Ｐの各分散値σ_ＣＡ、σ_Ｐが結合されて、１つの分散値σ_ＣＡ＋Ｐ（結合分散値）が算出される。結合分散値σ_ＣＡ＋Ｐは、測位演算回路２００（図２参照）に供給され、移動体３０の位置の測位演算に用いられることになる。例えば、結合分散値σ_ＣＡ＋Ｐは、測位解の信頼性を判断する際に用いられてもよい。

結合処理部１５０Ｃでは、例えば、簡易的に、以下の式により、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐが算出されてよい。
ρ_ＣＡ＋Ｐ＝（ρ_ＣＡ＋ρ_Ｐ）／２
即ち、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐは、フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_Ｐを平均化することにより算出される。

或いは、結合処理部１５０Ｃでは、以下の式のように、適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐが算出されてもよい。
ρ_ＣＡ＋Ｐ＝（α・ρ_ＣＡ＋β・ρ_Ｐ）／（α＋β）
ここで、擬似距離ρ_ＣＡに付与される重み付け係数αは、好ましくは、擬似距離ρ_Ｐに付与される重み付け係数βよりも小さくされる。これは、Ｐコードに基づいて算出される擬似距離ρ_Ｐの方が、Ｃ／Ａコードに基づいて算出される擬似距離ρ_ＣＡよりも精度が高いのが一般的であるからである。

次に、本実施例３において好適に用いることができる結合処理部１５０Ｃのその他の結合処理について説明する。以下で説明するその他の結合処理は、擬似距離の分散を用いる点が、上述の簡易的な平均化による結合処理と主に異なる。

図２１は、結合処理部１５０Ｃのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。図示の例の結合処理部１５０Ｃは、図２１に示すように、ＣＡ−分散算出部１５２Ｃ、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃ、及び擬似距離結合部１５６Ｃを含む。尚、ＣＡ−分散算出部１５２Ｃは、上述の実施例１におけるＣＡ_１−分散算出部１５２Ａと同様であってよい。

ＣＡ−分散算出部１５２Ｃでは、擬似距離ρ_ＣＡの分散値σ_ＣＡが算出される。同様に、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃでは、擬似距離ρ_Ｐの分散値σ_Ｐが算出される。この算出方法については後述する。

擬似距離結合部１５６Ｃでは、ＣＡ−分散算出部１５２Ｃから出力される擬似距離ρ_ＣＡの分散値σ_ＣＡ、及び、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃから出力される擬似距離ρ_Ｐの分散値σ_Ｐを用いて、擬似距離ρ_ＣＡ及び擬似距離ρ_Ｐが、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐが算出される。
ρ_ＣＡ＋Ｐ＝（σ_Ｐ ^ｍ×ρ_ＣＡ＋σ_ＣＡ ^ｍ×ρ_Ｐ）／（σ_Ｐ ^ｍ＋σ_ＣＡ ^ｍ）
ここで、上付き「^ｍ」は、階乗を表し、正の整数（ｍ＝１，２、・・）のうちの適切な値が用いられる。例えば、ｍ＝１であってよい。この場合、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐは、以下の式に従って算出されることになる。
ρ_ＣＡ＋Ｐ＝（σ_Ｐ×ρ_ＣＡ＋σ_ＣＡ×ρ_Ｐ）／（σ_Ｐ＋σ_ＣＡ）
擬似距離結合部１５６Ｃでは、また、ＣＡ−分散算出部１５２Ｃから出力される擬似距離ρ_ＣＡの分散値σ_ＣＡ、及び、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃから出力される擬似距離ρ_Ｐの分散値σ_Ｐが、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合分散値σ_ＣＡ＋Ｐが算出される。

図２２は、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理の一例を表すブロック図である。

Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃは、図２２に示すように、Ｃ／Ｎ算出部１５４１Ｃ及び分散算出部１５４２Ｃを含む。

Ｃ／Ｎ算出部１５４１Ｃでは、搬送波の強度（電力）と雑音の強度（電力）の比であるＣ／Ｎ_Ｐが算出される。Ｃ／Ｎ_Ｐは、デジタルＩＦ信号に含まれる信号強度と雑音強度の比に相当する。Ｃ／Ｎ_Ｐの算出・推測方法は、上述の実施例１における方法１−１，１−２，１−３の何れが用いられてもよい。このようにして導出されるＣ／Ｎ_Ｐを表す信号は、分散算出部１５４２Ｃに入力される。

分散算出部１５４２Ｃでは、Ｃ／Ｎ算出部１５４１ＣからのＣ／Ｎ_Ｐに基づいて、例えば以下の式に従って、擬似距離ρ_Ｐの分散値σ_Ｐが算出される。
σ_Ｐ＝λ×√（ｄ_ｐ／τ・Ｃ／Ｎ_Ｐ） 式（９）
式（９）において、Ｃ／Ｎ以外は固定値である。λは、Ｐコードの１ビットの長さであり、約３０［ｍ］である。ｄ_ｐは、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０’Ｃにおいて擬似距離ρ’_Ｐを算出した際に用いたレプリカＰコードに係るＥａｒｌｙレプリカ符号とＬａｔｅレプリカ符号の位相差（コリレータ間隔）である。τは、フィルタ１３０_２Ｃにおけるフィルタ時定数であり、データ数に相当する。

図２３は、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。

図２３に示すＬ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃは、分散算出部１５４４Ｃを含む。

分散算出部１５４４Ｃでは、以下の式に従って、擬似距離ρ_Ｐの分散値σ_Ｐが算出される。
σ_Ｐ＝Σ（ρ”_Ｐ−ave（ρ”_Ｐ））^２／（ｎ−１） 式（１０）
式（１０）において、ρ”_Ｐは、擬似距離ρ_Ｐから擬似距離変化量を差し引いたものである（図９（Ｂ）参照）。ave（ρ” _Ｐ）は、データ数ｎのρ”
_Ｐの平均を表す。この例の場合、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃに対する入力情報は、擬似距離ρ_Ｐ及び擬似距離変化量に関する情報を含む。

図２４は、Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。図２４に関する説明では、上述の図２１及び図２３を参照して説明したブロックと同一の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。

Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃは、Ｃ／Ｎ算出部１５４１Ｃ、分散算出部１５４２Ｃ、分散算出部１５４４Ｃ及び分散組合せ部１５４６Ｃを含む。

分散組合せ部１５４６Ｃでは、分散算出部１５４４Ｃからのσ_Ｐ（ここでは、σ_Ｐ実測で表す。）と、分散算出部１５４２Ｃからのσ_Ｐ（ここでは、σ_Ｐ推測で表す。）とが組み合わせられ、以下の式に従って、１つ分散値σ_Ｐが導出される。
σ_Ｐ＝（σ_Ｐ推測＋ｎ×σ_Ｐ実測）／（ｎ＋１） 式（１１）
式（１１）においても、データ数ｎが増えるに従って、実測によるσ_Ｐ実測に対して、推測によるσ_Ｐ推測よりも大きい重みが付与されるようになっている。これにより、観測開始直後から分散値σ_Ｐを導出可能としつつ、観測時間の増加に伴って精度の良い分散値σ_Ｐを導出することができる。

以上説明した本実施例３によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。

上述の如く、本実施例３では、１観測周期でのＣ／Ａコード及びＰコードの観測データから、１つのＧＰＳ衛星１０に対する２個の擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_ＣＰが算出されるので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記のρ_ＣＡに対応する擬似距離のみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（＝結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐ）のばらつきを早期に収束させることができる。特に、本実施例３では、精度の高いＰコードに基づく擬似距離ρ_ＣＰを用いるので、ばらつきを更に効果的に収束させることができる。

また、上述の如く、２個の擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_Ｐを、それぞれの分散値（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させる場合には、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐのばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐを得ることができる。

以上説明した本実施例３において、以下のような変形例がありえる。

例えば、本実施例３において、Ｌ１波のＰコードを用いているが、Ｌ２波のＰコードに基づいて、同様に、擬似距離ρ_Ｐを算出してもよい。また、擬似距離ρ_Ｐを上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、その中から、１つだけ適当な擬似距離を選択する構成を有していてもよい。或いは、擬似距離ρ_Ｐを上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、上述の如く複数算出される擬似距離を結合して１つの擬似距離を導出する構成を有してもよい。或いは、ＧＰＳ受信機１がＬ１波及びＬ２波の双方を受信可能な２周波受信機である場合には、Ｌ１波及びＬ２波のそれぞれに対して、一のＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で１個以上の擬似距離ρ_Ｐを算出し、その中から、１つだけ適当な擬似距離を選択することとしてもよいし、或いは、上述の如く複数算出される擬似距離を結合して１つの擬似距離を導出することとしてもよい。これらの場合、結合方法については、上述した実施例１における各種の結合処理の考え方が利用されてもよい。

また、本実施例３において、擬似距離ρ_Ｐ及び／又は擬似距離ρ_ＣＡを、上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、これらを結合処理部１５０Ｃにて結合させることも可能である。

実施例４は、１観測周期でのＣ／Ａコードの観測データから擬似距離（実測擬似距離）を算出するのに加えて、推測による擬似距離を算出する点が、上述の実施例１と主に異なる。以下では、実施例４特有の構成について重点的に説明し、上述の実施例１と同様の構成であってよい構成要素については、同様の参照符号（末尾のアルファベットを変えただけの参照符号）を用いる。

図２５は、実施例４に係る信号処理回路１００Ｄの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。以下では、説明の複雑化を避けるため、ある１つのＧＰＳ衛星１０_１からの衛星信号に関する信号処理（１チャンネルの信号処理）を代表して説明する。以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０_１，１０_２，１０_３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。

信号処理回路１００Ｄは、図２５に示すように、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｄ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｄ、フィルタ１３０Ｄ、結合処理部１５０Ｄ、空間誤差算出部１７０Ｄ、移動体位置推定部１８０Ｄ、及び、擬似距離推測部１９０Ｄを含む。

Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｄは、Ｌ１波のＣ／Ａコードに対して、内部で発生させたレプリカＣ／ＡコードによりＣ／Ａコード同期を行い、擬似距離を算出するように構成されている。以下、本実施例４の説明において、Ｃ／Ａコードに基づいて算出される擬似距離を、「ρ_ＣＡ」といい、後述のフィルタ処理が実行されていない擬似距離を、「ρ’_ＣＡ」で表す。Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｄは、上述した実施例３で説明したようなＬ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃと同様であってよい。擬似距離ρ’_ＣＡを表す信号は、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｄからフィルタ１３０Ｄに入力される。

Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｄは、上述した実施例１で説明したようなＬ１−ＰＬＬ１２０Ａと同様であってよく、説明を省略する。Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｄからのドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１を表す信号は、フィルタ１３０Ｄに入力される。

フィルタ１３０Ｄでは、ドップラー周波数変化量Δｆ_Ｌ１を用いて、擬似距離ρ’_ＣＡに対してフィルタ処理が実行される。フィルタ処理は、上述した実施例１で説明したようなキャリアスムージングを用いるものであってよい。フィルタ処理後の擬似距離ρ_ＣＡを表す信号は、結合処理部１５０Ｄに入力される。

空間誤差算出部１７０Ｄでは、上述の擬似距離（例えば擬似距離ρ’_ＣＡ）に含まれる誤差量ρ_ｅｒｒが算出される。誤差量ρ_ｅｒｒは、空間での電波伝搬速度の相違による誤差やＧＰＳ受信機１内部の受信機時計の誤差（時計誤差）といった、熱雑音以外の誤差を含む。誤差量ρ_ｅｒｒは、例えば以下の式で算出されてよい。
ρ’_ｅｒｒ＝ρ_{ＣＡ＋推測}（ｉ−１）−sqrt｛（Ｘ_ｕ（ｉ−１）−Ｘ_１（ｉ−１））^２＋（Ｙ_ｕ（ｉ−１）−Ｙ_１（ｉ−１））^２＋（Ｚ_ｕ（ｉ−１）−Ｚ_１（ｉ−１））^２｝ 式（１２）
ρ_ｅｒｒ＝１／ｎ×Σρ’_ｅｒｒ 式（１３）
式（１２）において、ρ_{ＣＡ＋推測}は、後述の結合処理部１５０Ｄにより算出される結合擬似距離を表し、（ｉ−１）は、前回値を表す。従って、sqrt｛｝の項は、前回観測周期におけるＧＰＳ衛星１０_１と移動局３０との間の幾何的距離を表す。尚、［Ｘ_ｕ（ｉ−１）、Ｙ_ｕ（ｉ−１）、Ｚ_ｕ（ｉ−１）］及び［Ｘ_１（ｉ−１）、Ｙ_１（ｉ−１）、Ｚ_１（ｉ−１）］に関する情報は、測位演算回路２００から供給され、ρ_{ＣＡ＋推測}（ｉ−１）に関する情報は、結合処理部１５０Ｄから供給される。また、式（１３）は、式（１２）で求まる誤差量ρ’_ｅｒｒのバラツキを低減するフィルタを構成する。式（１３）において、ｎはデータ数（＝観測周期数）である。式（１３）は、フィルタの一例であり、ローパス特性のあるものであれば他の式を用いてもよい。

移動体位置推定部１８０Ｄでは、前回観測周期における移動局３０の位置［Ｘ_ｕ（ｉ−１）、Ｙ_ｕ（ｉ−１）、Ｚ_ｕ（ｉ−１）］に関する情報と、ＩＮＳセンサ２６及び各種センサ２８からの情報とに基づいて、今回観測周期における移動局３０の推定位置［Ｘ_ｕ推定（ｉ）、Ｙ_ｕ推定（ｉ）、Ｚ_ｕ推定（ｉ）］が導出される。即ち、移動体位置推定部１８０Ｄでは、前回観測周期からの今回観測周期に至る過程での移動局３０の位置の変化を推定・加味して、今回観測周期における移動局３０の推定位置［Ｘ_ｕ推定（ｉ）、Ｙ_ｕ推定（ｉ）、Ｚ_ｕ推定（ｉ）］が導出される。移動体位置推定部１８０Ｄでは、適切な移動体モデルを用いて当該推定が行われてよい。移動体モデルは、位置、速度、加速度、加加速度（加速度の微分値）、向き、向きの変化量のような移動局３０の移動状態を表すことができる任意のパラメータを用いて構成されてよい。移動体モデルは、各種提案されており、如何なる移動体モデルが用いられても良い。例えば、移動局３０の速度ｖを一次のマルコフ過程と仮定して移動体モデルを構成してもよい。

擬似距離推測部１９０Ｄには、空間誤差算出部１７０Ｄから誤差量ρ_ｅｒｒに関する情報と共に、移動体位置推定部１８０Ｄから今回観測周期における移動局３０の推定位置［Ｘ_ｕ推定（ｉ）、Ｙ_ｕ推定（ｉ）、Ｚ_ｕ推定（ｉ）］に関する情報が入力される。擬似距離推測部１９０Ｄには、また、測位演算回路２００から今回観測周期のＧＰＳ衛星１０_１の位置（Ｘ_１（ｉ）、Ｙ_１（ｉ）、Ｚ_１（ｉ））に関する情報（上述の如く衛星軌道情報等から導出された情報）が入力される。

擬似距離推測部１９０Ｄでは、こららの入力情報に基づいて、今回観測周期における擬似距離が推測される。以下、擬似距離推測部１９０Ｄで推測される擬似距離を、「推測擬似距離ρ_推測」と表し、上述の擬似距離ρ_ＣＡを、「実測擬似距離ρ_ＣＡ」と表す。推測擬似距離ρ_推測は、例えば以下の式により算出されてもよい。
ρ_推測＝sqrt｛（Ｘ_ｕ推定（ｉ）−Ｘ_１（ｉ））^２＋（Ｙ_ｕ推定（ｉ）−Ｙ_１（ｉ））^２＋（Ｚ_ｕ推定（ｉ）−Ｚ_１（ｉ））^２｝＋ρ_ｅｒｒ 式（１４）
式（１４）において、（ｉ）は、今回値を表す。このようにして導出された推測擬似距離ρ_推測を表す信号は、上述の実測擬似距離ρ_ＣＡを表す信号と共に、結合処理部１５０Ｄに入力される。

結合処理部１５０Ｄでは、例えば、簡易的に、以下の式により、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋推測}が算出されてよい。
ρ_{ＣＡ＋推測}＝（ρ_ＣＡ＋ρ_推測）／２
即ち、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋推測}は、フィルタ処理後の実測擬似距離ρ_ＣＡと、推測擬似距離ρ_推測とを平均化することにより算出される。

或いは、結合処理部１５０Ｄでは、以下の式のように、実測擬似距離ρ_ＣＡと推測擬似距離ρ_推測とを適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋推測}が算出されてもよい。
ρ_{ＣＡ＋推測}＝（α・ρ_ＣＡ＋β・ρ_推測）／（α＋β）
ここで、重み付け係数α及びβは、実測擬似距離ρ_ＣＡ及び推測擬似距離ρ_推測の精度やばらつきの傾向を考慮して適切に決定されてよい。

次に、本実施例４において好適に用いることができる結合処理部１５０Ｄのその他の結合処理について説明する。以下で説明するその他の結合処理は、擬似距離の分散を用いる点が、上述の簡易的な平均化による結合処理と主に異なる。

図２６は、結合処理部１５０Ｄのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。図示の例の結合処理部１５０Ｄは、図２６に示すように、ＣＡ−分散算出部１５２Ｄ、推測分散算出部１５４Ｄ、及び、擬似距離結合部１５６Ｄを含む。

ＣＡ−分散算出部１５２Ｄは、上述の実施例１で説明したＣＡ_１−分散算出部１５２Ａと同様であってよい。ＣＡ−分散算出部１５２Ｄで算出された実測擬似距離ρ_ＣＡの分散値σ_ＣＡを表す信号は、擬似距離結合部１５６Ｄに入力される。

推測分散算出部１５４Ｄでは、上述の如く導出される推測擬似距離ρ_推測の分散値ρ_推測が算出される。分散値ρ_推測は、例えば、以下の式を用いて算出されてもよい。
ρ_推測＝α_１・車輪速度＋α_２・加速度変化量＋α_３・タイヤ空気圧＋α_４・衛星仰角＋・・・・ 式（１５）
式（１５）において、車輪速度、加速度変化量、タイヤ空気圧に関する情報は、タイヤ空気圧センサを含む各種センサ２８から供給されてよい。衛星仰角は、衛星軌道情報と移動体３０の位置情報とから算出されてもよい。式（１５）は、推測擬似距離ρ_推測のバラツキが、主に、電解層による誤差及び対流圏による誤差（空間での電波伝搬速度の誤差）と、車両位置の誤差とに起因し、前者が衛星仰角に依存し、後者が速度や加速度変化やタイヤ空気圧に依存することを考慮した線形結合近似式である。各係数（α_１、α_２等）は、実験的に決定され、この際各種センサ２８の精度等が勘案されてよい。推測擬似距離ρ_推測の分散値ρ_推測を表す信号は、擬似距離結合部１５６Ｄに入力される。

擬似距離結合部１５６Ｄでは、ＣＡ−分散算出部１５２Ｄから出力される実測擬似距離ρ_ＣＡの分散値σ_ＣＡ、及び、推測分散算出部１５４Ｄから出力される推測擬似距離ρ_推測の分散値σ_推測を用いて、実測擬似距離ρ_ＣＡ及び推測擬似距離ρ_推測が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋推測}が算出される。
ρ_{ＣＡ＋推測}＝（σ_推測 ^ｍ×ρ_ＣＡ＋σ_ＣＡ ^ｍ×ρ_推測）／（σ_推測 ^ｍ＋σ_ＣＡ ^ｍ）
ここで、上付き「^ｍ」は、階乗を表し、正の整数（ｍ＝１，２、・・）のうちの適切な値が用いられる。例えば、ｍ＝１であってよい。この場合、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋推測}は、以下の式に従って算出されることになる。
ρ_{ＣＡ＋推測}＝（σ_推測×ρ_ＣＡ＋σ_ＣＡ×ρ_推測）／（σ_推測＋σ_ＣＡ）
擬似距離結合部１５６Ｄでは、また、ＣＡ−分散算出部１５２Ｄから出力される実測擬似距離ρ_ＣＡの分散値σ_ＣＡ、及び、推測分散算出部１５４Ｄから出力される推測擬似距離ρ_推測の分散値σ_推測が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合分散値σ_{ＣＡ＋推測}が算出される。

以上説明した本実施例４によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。

上述の如く、本実施例４では、１観測周期でのＣ／Ａコードの観測データから実測擬似距離ρ_ＣＡを算出するのに加えて、推測擬似距離ρ_推測を算出するので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記の実測擬似距離ρ_ＣＡのみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（＝結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋推測}）のばらつきを早期に収束させることができる。特に、本実施例４では、推測擬似距離ρ_推測を算出することで、衛星信号の擬似雑音コードを直接的に用いずに、１観測周期で得られる擬似距離データを増加させることができるので、ばらつきを更に効果的に収束させることができる。

また、上述の如く、２個の擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_推測を、それぞれの分散値（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させる場合には、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋推測}のばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋推測}を得ることができる。

以上説明した本実施例４において、以下のような変形例がありえる。

例えば、本実施例４において、実測擬似距離ρ_ＣＡを、上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、これらを結合処理部１５０Ｄにて結合させることも可能である。

また、本実施例４において、実測擬似距離ρ_ＣＡに代えて、Ｌ１波のＰコード及び／又はＬ２波のＰコードに基づいて算出した擬似距離ρを実測擬似距離として用いてもよい。

実施例５は、上述の実施例３と実施例４を適切に組み合わせたものである。以下では、実施例４特有の構成について重点的に説明し、上述の実施例３及び実施例４と同様の構成であってよい構成要素については、同様の参照符号（末尾のアルファベットを変えただけの参照符号）を用いる。

図２７は、実施例５に係る信号処理回路１００Ｅの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。以下では、説明の複雑化を避けるため、ある１つのＧＰＳ衛星１０_１からの衛星信号に関する信号処理（１チャンネルの信号処理）を代表して説明する。以下で説明する信号処理は、観測可能な各ＧＰＳ衛星１０_１，１０_２，１０_３等からの衛星信号に対して並列的（同時）に実行される。

信号処理回路１００Ｅは、図２７に示すように、Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｅ、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０Ｅ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｅ、フィルタ１３０_１Ｅ，１３０_２Ｅ、空間誤差算出部１７０Ｅ、移動体位置推定部１８０Ｅ、擬似距離推測部１９０Ｅ、第１結合処理部１５０_１Ｅ及び第２結合処理部１５０_２Ｅを含む。

Ｌ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｅ、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０Ｅ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｅ、フィルタ１３０_１Ｅ，１３０_２Ｅ及び第１結合処理部１５０_１Ｅについては、それぞれ、上述の実施例３におけるＬ１−ＣＡ−ＤＤＬ１１０Ｃ、Ｌ１−Ｐ−ＤＤＬ１１０Ｃ、Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ｃ、フィルタ１３０_１Ｃ，１３０_２Ｃ及び結合処理部１５０Ｃと同様であってよい。

結合処理部１５０_１Ｅにより算出された結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐ及び結合分散値σ_ＣＡ＋Ｐを表す信号は、第２結合処理部１５０_２Ｅに入力される。

空間誤差算出部１７０Ｅ、移動体位置推定部１８０Ｅ及び擬似距離推測部１９０Ｅについては、それぞれ、上述の実施例４における空間誤差算出部１７０Ｄ、移動体位置推定部１８０Ｄ、及び、擬似距離推測部１９０Ｄと同様であってよい。また、本実施例５では、擬似距離推測部１９０Ｅが、上述の実施例４における推測分散算出部１５４Ｄを含むものとする。

擬似距離推測部１９０Ｅにより算出された推測擬似距離ρ_推測及びその分散値ρ_推測を表す信号は、第２結合処理部１５０_２Ｅに入力される。

第２結合処理部１５０_２Ｅでは、例えば、簡易的に、以下の式により、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}が算出されてよい。
ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}＝（ρ_ＣＡ＋Ｐ＋ρ_推測）／２
即ち、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}は、第１結合処理部１５０_１Ｅによる結合処理後の結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐと、推測擬似距離ρ_推測とを平均化することにより算出される。

或いは、第２結合処理部１５０_２Ｅでは、以下の式のように、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐと推測擬似距離ρ_推測とを適切な重みを付与して平均化することにより、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}が算出されてもよい。
ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}＝（α・ρ_ＣＡ＋Ｐ＋β・ρ_推測）／（α＋β）
ここで、重み付け係数α及びβは、実測擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐ及び推測擬似距離ρ_推測の精度やばらつきの傾向を考慮して適切に決定されてよい。

或いは、第２結合処理部１５０_２Ｅでは、結合分散値σ_ＣＡ＋Ｐ及び分散値ρ_推測を用いて、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}が算出されてもよい。即ち、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐの結合分散値σ_{ＣＡ＋Ｐ、}及び、推測擬似距離ρ_推測の分散値σ_推測を用いて、結合擬似距離ρ_ＣＡ＋Ｐ及び推測擬似距離ρ_推測が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}が算出される。
ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}＝（σ_推測 ^ｍ×ρ_ＣＡ＋Ｐ＋σ_ＣＡ＋Ｐ ^ｍ×ρ_推測）／（σ_推測 ^ｍ＋σ_ＣＡ＋Ｐ ^ｍ）
ここで、上付き「^ｍ」は、階乗を表し、正の整数（ｍ＝１，２、・・）のうちの適切な値が用いられる。例えば、ｍ＝１であってよい。この場合、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}は、以下の式に従って算出されることになる。
ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}＝（σ_推測×ρ_ＣＡ＋Ｐ＋σ_ＣＡ＋Ｐ×ρ_推測）／（σ_推測＋σ_ＣＡ＋Ｐ）
第２結合処理部１５０_２Ｅでは、また、結合分散値σ_ＣＡ＋Ｐ及び分散値ρ_推測が、例えば以下の式に従って、結合されることで、結合分散値σ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}が算出される。

以上説明した本実施例５によれば、とりわけ以下の有利な効果が奏される。

上述の如く、本実施例５では、１観測周期でのＣ／Ａコード及びＰコードの観測データから擬似距離ρ_ＣＡ及び擬似距離ρ_Ｐを算出するのに加えて、推測擬似距離ρ_推測を算出するので、１つのＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で唯一の擬似距離（例えば上記の実測擬似距離ρ_ＣＡのみ）を算出する構成に比べて、擬似距離（＝結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}）のばらつきを早期に収束させることができる。特に、本実施例５では、精度の高いＰコードに基づく擬似距離ρ_ＣＰを用いるので、ばらつきを更に効果的に収束させることができ、更に、推測擬似距離ρ_推測を算出することで、衛星信号の擬似雑音コードを直接的に用いずに、擬似距離データを増加させることができるので、ばらつきを更に効果的に収束させることができる。

また、上述の如く、３個の擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_Ｐ、ρ_推測を、それぞれの分散値σ_ＣＡ、σ_Ｐ、σ_推測（バラツキ度合いを表す指標）を用いて結合させる場合には、結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}のばらつきを早期に収束させつつ、高い精度の結合擬似距離ρ_{ＣＡ＋Ｐ＋推測}を得ることができる。

以上説明した本実施例５において、以下のような変形例がありえる。

例えば、本実施例５において、擬似距離ρ_ＣＡ及び／又は擬似距離ρ_Ｐを、上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、これらを第１結合処理部１５０_１Ｅにて結合させることも可能である。

また、本実施例５において、第１結合処理部１５０_１Ｅ及び第２結合処理部１５０_２Ｅを統合して１つの結合処理により、３個の擬似距離ρ_ＣＡ、ρ_Ｐ、ρ_推測を結合させることも可能である。この場合も同様に、擬似距離ρ_ＣＡ及び／又は擬似距離ρ_Ｐを、上述の実施例１又は実施例２と同様の態様で複数算出し、これらを、ρ_推測と共に結合させることも可能である。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、ＧＰＳに本発明が適用された例を示したが、本発明は、ＧＰＳ以下の衛星システム、例えばGNSS (Global Navigation Satellite System)やその類にも適用可能である。

また、特に実施例１,２に関連して、一のＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で複数の擬似距離ρ_ＣＡを導出する方法は、上述したものに限られない。例えば、実施例６に係る信号処理回路１００Ｆとして、図２８に示すように、レプリカＣ／Ａコード生成部１１７Ｆで生成されるレプリカＣ／Ａコードを基準にして、当該レプリカＣ／Ａコードに対して所定の小さい位相（例えば±０．１、±０．２チップ）だけシフトさせたレプリカＣ／Ａコードを複数（図示の例では２つの位相遅れ部１１９_１Ｆ_、１１９_２Ｆと位相進め部１１９_３Ｆ_、１１９_４Ｆを用いて４つ）形成し、これら各種（本例では５種）のレプリカＣ／Ａコードを用いて、一のＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で複数の擬似距離ρ_ＣＡ（本例では５つの擬似距離ρ_ＣＡ）を導出することも可能である。尚、図２８に示す例において、一のＧＰＳ衛星１０に対して１観測周期で算出する擬似距離ρ_ＣＡの数は、５に限らず、２、３、４、６以上であってもよい。

また、上述の実施例２に関連して、Ｎ個の擬似距離を算出し、各直線の交点の相関値の大きさを比較して、Ｎ個の擬似距離のうちから、交点の相関値が大きい順に、Ｎ−１個以下の所望の２つ以上の数の擬似距離を選択し、当該選択した擬似距離だけを結合させることも可能である。例えば、ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２、ρ’_ＣＡ３の３つの擬似距離を算出する構成において、例えばρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２に係る交点の相関値が、ρ’_ＣＡ３に係る交点の相関値よりも大きい場合、ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２を選択（ρ’_ＣＡ３を破棄）し、ρ’_ＣＡ１、ρ’_ＣＡ２を結合させることも可能である。

また、上述の実施例では、移動体用測位装置がＧＰＳ受信機１により実現されているが、移動体用測位装置は、ＧＰＳ受信機とそれに接続される他の電子部品とにより協働して実現されてもよい。

また、上述の実施例では、好ましい実施例として、観測可能な少なくとも４つ以上のＧＰＳ衛星１０のそれぞれに対して、１観測周期で複数の擬似距離を算出・結合しているが、４つ以上のＧＰＳ衛星１０のいくつかに対してのみ、１観測周期で複数の擬似距離を算出・結合し、他のＧＰＳ衛星１０に対しては、従来どおりに１観測周期で１つの擬似距離（結合処理をしない１つの擬似距離）を算出することとしてもよい。

本発明に係る移動体用測位装置が適用されるＧＰＳの全体的な構成を示すシステム構成図である。 図１の移動局３０に搭載される移動体用測位装置の一実施例を示す概略的なシステム構成図である。 ワールド座標系とローカル座標系との関係、及び、ローカル座標系とボディ座標との関係を示す図である。 実施例１に係る信号処理回路１００の主要機能を表す機能ブロックを示す図である。 実施例１に係るＬ１−ＤＤＬ１１０Ａの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。 コリレータ間隔の設定態様の一例を示す図である。 熱雑音と相関レベルとの関係を概念的に示す図である。 Ｌ１−ＰＬＬ１２０Ａの主要処理の一例を表すブロック図である。 フィルタ１３０_１Ａの主要処理の一例を表すブロック図である。 キャリアスムージングの概念を表す図である。 結合処理部１５０Ａの結合処理の有用性を概念的に示す図である。 実施例１に係る結合処理部１５０Ａのその他の結合処理を表すブロック図である。 ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理の一例を表すブロック図である。 ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。 ＣＡ_１−分散算出部１５２Ａの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。 コリレータ間隔の設定態様のその他の一例を示す図である。 図１６に関連する結合処理の有用性を概念的に示す図である。 実施例２に係るＬ１−ＤＤＬ１１０Ｂの主要処理の一例を概略的に表すブロック図である。 追尾点（θ_ｓｅｃｔ）の決定方法を概念的に示す図である。 実施例３に係る信号処理回路１００Ｃの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。 実施例３に係る結合処理部１５０Ｃのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。 Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理の一例を表すブロック図である。 Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。 Ｌ１−Ｐ−分散算出部１５４Ｃの分散算出処理のその他の一例を表すブロック図である。 実施例４に係る信号処理回路１００Ｄの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。 実施例４に係る結合処理部１５０Ｄのその他の結合処理の一例を表すブロック図である。 実施例５に係る信号処理回路１００Ｅの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。 実施例６に係る信号処理回路１００Ｆの主要機能を概略的に表す機能ブロックを示す図である。

符号の説明

１ ＧＰＳ受信機
１０ ＧＰＳ衛星
２０ ＧＰＳアンテナ
２２ 高周波回路
２４ Ａ／Ｄ変換回路
２６ ＩＮＳセンサ
２８ 各種センサ
２９ 地図ＤＢ
３０ 移動体
３２ 演算部
１００ 信号処理回路
１１０Ａ−１１０Ｆ Ｌ１−ＤＤＬ
２００ 測位演算回路

Claims (18)

1. 移動体に搭載され、該移動体の位置を測位する移動体用測位装置であって、
   衛星から送られる擬似雑音符号により変調された衛星信号を観測する観測手段と、
   前記観測手段により観測された衛星信号の１観測周期分の観測データを用いて、１つの衛星に対して２つ以上の擬似距離を算出する擬似距離算出手段と、
   前記擬似距離算出手段により算出された２つ以上の擬似距離を結合して、１つの結合擬似距離を算出する結合擬似距離算出手段と、
   該結合擬似距離算出手段により算出された前記結合擬似距離を用いて移動体位置を測位する測位演算手段とを備えることを特徴とする、移動体用測位装置。
2. 前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
   前記擬似距離算出手段が、互いに追尾点の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号を用いて、前記２つ以上の擬似距離をそれぞれ算出することを特徴とする、請求項１に記載の移動体用測位装置。
3. 前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
   前記擬似距離算出手段が、コリレータ間隔の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号を用いて、前記２つ以上の擬似距離をそれぞれ算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の移動体用測位装置。
4. 前記結合擬似距離算出手段が、コリレータ間隔の相違に応じた重みを用いて、前記擬似距離算出手段により算出された２つ以上の擬似距離を結合することを特徴とする、請求項３に記載の移動体用測位装置。
5. 前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて前記２つ以上の擬似距離を算出し、
   前記互いに追尾点の異なる２つ以上のレプリカ擬似雑音符号が、相関値のピーク値を取る位相に対して位相が進んだ互いに位相の異なる複数のＥａｒｌｙレプリカ符号と、相関値のピーク値を取る位相に対して位相が遅れた互いに位相の異なる複数のＬａｔｅレプリカ符号とに基づいて生成されることを特徴とする、請求項２に記載の移動体用測位装置。
6. 前記追尾点が、各レプリカ符号の相対位相に対する相関値のプロット点を表す２次元座標を想定した際に、２つのＥａｒｌｙレプリカ符号の相関値のプロット点間を結ぶ直線と、２つのＬａｔｅレプリカ符号の相関値のプロット点間を結ぶ直線との交点の相対位相に基づいて、決定されることを特徴とする、請求項５に記載の移動体用測位装置。
7. 前記擬似距離算出手段が、１種類の擬似雑音符号に基づいて、又は、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づいて、前記２つ以上の擬似距離を算出することを特徴とする、請求項１に記載の移動体用測位装置。
8. 前記擬似距離算出手段が、
   前記観測手段により観測された衛星信号の観測データに基づいて、擬似距離を算出する実測擬似距離算出手段と、
   衛星軌道情報と、前記測位演算手段による前回周期の測位結果に基づく移動体位置情報と、移動体の挙動を検出するセンサからの情報とに基づいて、移動体と衛星間の幾何的な距離に時計誤差分の距離を加味した推測擬似距離を算出する推測擬似距離算出手段と、を備え、
   前記２つ以上の擬似距離が、前記実測擬似距離算出手段により算出される実測擬似距離と、前記推測擬似距離算出手段により算出される推測擬似距離とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の移動体用測位装置。
9. 前記実測擬似距離が、１種類の擬似雑音符号に基づいて算出される１つ以上の実測擬似距離、又は、異なる２種類以上の擬似雑音符号に基づいて算出される２つ以上の実測擬似距離を含むことを特徴とする、請求項８に記載の移動体用測位装置。
10. 前記結合擬似距離算出手段が、前記２つ以上の擬似距離を平均化することで前記結合を実現することを特徴とする、請求項１〜９の何れかに記載の移動体用測位装置。
11. 前記２つ以上の擬似距離のそれぞれの分散値を算出する分散値算出手段を更に備え、
    前記結合擬似距離算出手段が、該分散値算出手段により算出された分散値を用いて、前記２つ以上の擬似距離を結合することを特徴とする、請求項１〜９の何れかに記載の移動体用測位装置。
12. 前記結合擬似距離算出手段が、前記２つ以上の擬似距離のそれぞれに重み付けを行って平均化することで前記結合を実現し、その際に、分散値が小さい擬似距離に対して分散値が大きい擬似距離よりも大きい重みを付与することを特徴とする、請求項１１に記載の移動体用測位装置。
13. 前記分散値算出手段が、Ｃ／Ｎを算出するＣ／Ｎ算出手段を備え、算出されたＣ／Ｎに基づいて前記擬似距離の分散値を算出することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の移動体用測位装置。
14. 前記Ｃ／Ｎ算出手段は、衛星軌道情報と移動体位置情報とに基づいて、Ｃ／Ｎを推測する推定Ｃ／Ｎ算出手段を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の移動体用測位装置。
15. 前記Ｃ／Ｎ算出手段は、衛星軌道情報と移動体位置情報とに基づいて、Ｃ／Ｎを推測する推測Ｃ／Ｎ算出手段と、複数の観測周期での前記衛星信号の受信結果に基づいてＣ／Ｎの平均値を算出する実測Ｃ／Ｎ算出手段と、前記推測Ｃ／Ｎと前記実測Ｃ／Ｎとを結合するＣ／Ｎ結合手段とを備え、
    前記分散値算出手段が、前記Ｃ／Ｎ結合手段により結合されたＣ／Ｎに基づいて、擬似距離の分散値を算出することを特徴とする、請求項１３に記載の移動体用測位装置。
16. 前記Ｃ／Ｎ結合手段が、前記推測Ｃ／Ｎと前記実測Ｃ／Ｎのそれぞれに重み付けを行って平均化することで前記結合を実現し、その際に、前記実測Ｃ／Ｎの平均値に対して前記推測Ｃ／Ｎよりも大きい重みを付与することを特徴とする、請求項１５に記載の移動体用測位装置。
17. 請求項１〜１６の何れかに記載の移動体用測位装置を実現するために用いられるコンピューター読み取り可能なプログラムであって、
    コンピューターをして前記結合擬似距離算出手段の結合処理を実行させるように構成された指令を含むことを特徴とする、プログラム。
18. 請求項１７に記載のプログラムが記憶されたコンピューター読み取り可能な記録媒体。

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