JP2008209227A - 移動体測位装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による移動体用測位装置は、移動体の停止中に取得される前記位相の観測値を用いて、移動体の停止中における衛星と移動体の間の擬似距離を、衛星毎に計測する擬似距離計測手段と、移動体の停止中における複数の時点で前記擬似距離計測手段により計測された擬似距離に基づいて、該計測された擬似距離の誤差を表わす指標値を、衛星毎に算出する誤差指標値算出手段と、前記誤差指標値算出手段により算出された衛星毎の誤差指標値に基づいて、衛星毎の重み付け係数を決定する重み係数決定手段と、移動体の移動中に取得される前記位相の観測値を用いて、前記重み係数決定手段により決定された衛星毎の重み付け係数を用いた重み付け測位演算により、移動中の移動体の位置を測位する測位演算手段とを備える。
【選択図】図5
Description
移動体の停止中に取得される前記位相の観測値を用いて、移動体の停止中における衛星と移動体の間の擬似距離を、衛星毎に計測する擬似距離計測手段と、
移動体の停止中における複数の時点で前記擬似距離計測手段により計測された擬似距離に基づいて、該計測された擬似距離の誤差を表わす指標値を、衛星毎に算出する誤差指標値算出手段と、
前記誤差指標値算出手段により算出された衛星毎の誤差指標値に基づいて、衛星毎の重み付け係数を決定する重み係数決定手段と、
移動体の移動中に取得される前記位相の観測値を用いて、前記重み係数決定手段により決定された衛星毎の重み付け係数を用いた重み付け測位演算により、移動中の移動体の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。
移動体の停止中に取得される前記ドップラ周波数の観測値を用いて、移動体の停止中における移動体の速度を、衛星毎に導出する移動体速度導出手段と、
移動体の停止中における複数の時点で前記移動体速度導出手段により導出された移動体速度に基づいて、該導出された移動体速度の誤差を表わす指標値を、衛星毎に算出する誤差指標値算出手段と、
前記誤差指標値算出手段により算出された衛星毎の誤差指標値に基づいて、衛星毎の重み付け係数を決定する重み係数決定手段と、
移動体の移動中に取得される前記ドップラ周波数の観測値を用いて、前記重み係数決定手段により決定された衛星毎の重み付け係数を用いた重み付け測位演算により、移動中の移動体の速度を測位する測位演算手段とを備えることを特徴とする。
前記指標値が分散又は標準偏差であることを特徴とする。
移動体の停止中における複数の時点で前記擬似距離計測手段により計測された擬似距離に基づいて、該計測された擬似距離の誤差の平均値を、衛星毎に算出する誤差平均値算出手段を更に備え、
前記測位演算手段は、前記誤差平均値算出手段により算出された誤差平均値で補正した前記位相の観測値を用いて、前記測位を実行することを特徴とする。
Early相関値ECA=Σ{(デジタルIF)×(Earlyレプリカ符号)}
相互相関演算部112には、レプリカC/Aコード生成部117で生成されるレプリカC/Aコードが、位相遅れ部114を介して入力される。即ち、相互相関演算部112には、Lateレプリカ符号が入力される。位相遅れ部114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で遅らされる位相遅れ量は、位相進み量θ1と大きさ同一で符号が異なる。
Late相関値LCA1=Σ{(デジタルIF)×(Lateレプリカ符号)}
このようにして、相互相関演算部111、112では、コリレータ間隔d1(“スペーシング”とも称される)を2θ1とした相関値演算が実行される。相互相関演算部111、112にてそれぞれ演算されたEarly相関値ECA及びLate相関値LCAは、位相ずれ計算部115に入力される。
(位相ずれ量Δφ)=(ECA−LCA)/2(ECA+LCA)
このようにして算出された位相ずれ量Δφは、位相補正量計算部116に入力される。
(位相補正量)=(Pゲイン)×(位相ずれ量Δφ)+(Iゲイン)×Σ(位相ずれ量Δφ)
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に入力される。
ρ’1=N1×300
ここで、N1は、GPS衛星101と車両90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。尚、数値300は、C/Aコードが、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)であることに由来する。このようにして算出された擬似距離ρ’1を表す信号は、DDL110からフィルタ130に入力される。
ΔfL1=ΔV・fL1/(c−ΔV)
尚、cは光速である。数1で示すフィルタ処理は、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ってよく、上記のハッチフィルタの他、カルマンフィルタを用いても実現可能である。フィルタ130からの擬似距離ρ1を表す信号は、測位部50に入力される。
σd_j 2=Σ(dj(i)−dave_j)2/n
尚、σd_j 2は、擬似距離ρjの誤差djの分散値を表わしている。また、距離誤差標準偏差値σd_jは、上記のdave算出部44において算出される各値dj(i)、dave_jを利用して算出されてよい。
zj=H・ηT
ここで、観測量z及び観測行列Hは、4つのGPS衛星101、102、103、104に関して、以下の通りである。
σv_j 2=Σ(Vu_j(i)−Vave_j)2/n
尚、σv_j 2は、車両速度Vu_jの分散値を表わしている。Vu_j(i)は、停車が検出された初回の周期を1番目としてi番目の周期で算出されるGPS衛星10jに関する車両速度Vu_jである。Vave_jは、各周期でのVu_j(i)の平均値であり、例えば以下のようにして算出される。
10 GPS衛星
20 GPS受信機
40 車両停止判定部
42 σv算出部
44 dave算出部
46 σd算出部
48 重み行列生成部
49 重み付け測位演算部
50 測位演算部
90 車両
Claims (4)
- 衛星電波に乗せられた擬似雑音コードの位相を移動体で観測して、該移動体の位置を測位する移動体用測位装置において、
移動体の停止中に取得される前記位相の観測値を用いて、移動体の停止中における衛星と移動体の間の擬似距離を、衛星毎に計測する擬似距離計測手段と、
移動体の停止中における複数の時点で前記擬似距離計測手段により計測された擬似距離に基づいて、該計測された擬似距離の誤差を表わす指標値を、衛星毎に算出する誤差指標値算出手段と、
前記誤差指標値算出手段により算出された衛星毎の誤差指標値に基づいて、衛星毎の重み付け係数を決定する重み係数決定手段と、
移動体の移動中に取得される前記位相の観測値を用いて、前記重み係数決定手段により決定された衛星毎の重み付け係数を用いた重み付け測位演算により、移動中の移動体の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。 - 衛星電波の搬送波のドップラ周波数を移動体で観測して、該移動体の速度を測位する移動体用測位装置において、
移動体の停止中に取得される前記ドップラ周波数の観測値を用いて、移動体の停止中における移動体の速度を、衛星毎に導出する移動体速度導出手段と、
移動体の停止中における複数の時点で前記移動体速度導出手段により導出された移動体速度に基づいて、該導出された移動体速度の誤差を表わす指標値を、衛星毎に算出する誤差指標値算出手段と、
前記誤差指標値算出手段により算出された衛星毎の誤差指標値に基づいて、衛星毎の重み付け係数を決定する重み係数決定手段と、
移動体の移動中に取得される前記ドップラ周波数の観測値を用いて、前記重み係数決定手段により決定された衛星毎の重み付け係数を用いた重み付け測位演算により、移動中の移動体の速度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。 - 前記指標値が分散又は標準偏差である、請求項1又は2に記載の移動体用測位装置。
- 移動体の停止中における複数の時点で前記擬似距離計測手段により計測された擬似距離に基づいて、該計測された擬似距離の誤差の平均値を、衛星毎に算出する誤差平均値算出手段を更に備え、
前記測位演算手段は、前記誤差平均値算出手段により算出された誤差平均値で補正した前記位相の観測値を用いて、前記測位を実行する、請求項1に記載の移動体用測位装置。
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