JP2009063531A - Positioning system and positioning method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、GPS(Global Positioning System)衛星などが送信した電波を受信して受信装置の位置を測位する測位システムに関する。 The present invention relates to a positioning system that receives a radio wave transmitted by a GPS (Global Positioning System) satellite or the like and measures the position of a receiving device.
GPS衛星などが送信した電波を受信して受信装置の位置を測位する測位システムでは、GPS衛星などが電波を送信した時刻と受信装置が電波を受信した時刻との差から、電波の伝播時間を算出し、算出した伝播時間から、GPS衛星などと受信装置との間の距離を求めることにより、受信装置の位置を測位する。
伝播時間から求めた距離は、様々な誤差要因により、実際の距離と異なり、測位結果の精度に影響を与える。
そのため、伝播時間から求めた距離と実際の距離との誤差を補正し、測位結果の精度を高める技術がある。
例えば、D(Differential)GPSやRTK(Real Time Kinematic)−GPSのように、測定点と異なる地点に設置した電子基準点でGPS衛星などが送信した電波を受信し、受信した電波の伝播時間を求めて、GPS衛星などと電子基準点との距離を算出し、算出した距離を、あらかじめ測定しておいた電子基準点の位置から求めたGPS衛星などと電子基準点との距離と比較することにより、伝播時間から求めた距離と実際の距離との誤差を求める。
また、誤差要因のなかには受信装置の位置に依存する誤差要因もあるので、ネットワーク型RTK−GPSのように、複数の電子基準点を設け、複数の電子基準点それぞれにおいて求めた誤差から、測定点における誤差を推定する技術もある。
The distance obtained from the propagation time differs from the actual distance due to various error factors, and affects the accuracy of the positioning result.
For this reason, there is a technique for correcting the error between the distance obtained from the propagation time and the actual distance to improve the accuracy of the positioning result.
For example, a radio wave transmitted by a GPS satellite or the like at an electronic reference point installed at a point different from the measurement point, such as D (Differential) GPS or RTK (Real Time Kinetic) -GPS, and the propagation time of the received radio wave is calculated. Obtain the distance between the GPS satellite and the electronic reference point, and compare the calculated distance with the distance between the GPS satellite and the electronic reference point obtained from the position of the electronic reference point measured in advance. Thus, an error between the distance obtained from the propagation time and the actual distance is obtained.
In addition, since there are error factors depending on the position of the receiving device among the error factors, a plurality of electronic reference points are provided as in the network type RTK-GPS, and the measurement points are determined from the errors obtained at the respective electronic reference points. There is also a technique for estimating the error in.
受信装置の位置に依存する誤差は、複数の電子基準点において求めた誤差から測定点における誤差を推定しても、正確に推定することはできない。このため、測位結果には、例えば、数センチメートル程度の誤差が残る。
電子基準点と測定点との間の距離が近ければ、誤差の推定残差は小さくなるが、電子基準点の設置には、多大なコストがかかる。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、誤差数ミリメートル以内の高精度な測位を実現することを目的とする。
The error depending on the position of the receiving device cannot be estimated accurately even if the error at the measurement point is estimated from the error obtained at the plurality of electronic reference points. For this reason, an error of about several centimeters remains in the positioning result, for example.
If the distance between the electronic reference point and the measurement point is short, the estimated residual error becomes small, but the installation of the electronic reference point is very expensive.
The present invention has been made to solve the above-described problems, for example, and an object thereof is to realize highly accurate positioning within an error of several millimeters.
この発明にかかる測位システムは、校正点受信装置と、校正点位置算出装置と、測定点受信装置と、測定点位置算出装置と、測定点相対位置算出装置とを有し、
上記校正点受信装置は、複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点受信装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
The positioning system according to the present invention includes a calibration point receiving device, a calibration point position calculating device, a measuring point receiving device, a measuring point position calculating device, and a measuring point relative position calculating device,
The calibration point receiving device receives radio waves transmitted by a plurality of transmitting devices,
The calibration point position calculating device is based on the radio wave received by the calibration point receiving device and the error calculated by receiving the radio waves respectively transmitted by the plurality of transmitting devices at predetermined positions. Calculate the position of the receiving device and use it as the calibration point calculation position.
The measuring point receiving device receives radio waves transmitted by the plurality of transmitting devices,
The measurement point position calculation device is based on the radio wave received by the measurement point reception device and the error calculated by receiving the radio waves respectively transmitted by the plurality of transmission devices at a predetermined position. Calculate the position of the receiving device and set it as the measurement point calculation position,
The measurement point relative position calculation device is configured to perform the measurement on the calibration point reception device based on the calibration point calculation position calculated by the calibration point position calculation device and the measurement point calculation position calculated by the measurement point position calculation device. The relative position of the point receiving device is calculated, and the relative position of the measurement point is obtained.
この発明にかかる測位システムによれば、校正点受信装置及び測定点受信装置がそれぞれ受信した電波と、所定の位置において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。 According to the positioning system according to the present invention, based on the radio wave received by the calibration point receiving device and the measurement point receiving device and the error calculated by receiving the same radio wave at a predetermined position, Since the measurement point calculation position is calculated, it is possible to obtain a highly accurate calibration point calculation position and measurement point calculation position, and further, based on the calculated calibration point calculation position and measurement point calculation position, the measurement point relative position is calculated. Since the calculation is performed, errors remaining in the calibration point calculation position and the measurement point calculation position cancel each other, and further, it is possible to obtain a highly accurate measurement point relative position.
実施の形態1.
実施の形態1を、図1〜図4を用いて説明する。
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、この実施の形態における測位システム800の全体構成の一例を示すシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of the overall configuration of a positioning system 800 in this embodiment.
測位システム800は、GPS衛星501〜504や準天頂衛星511など、位置が特定できる複数の送信装置(以下「衛星送信装置」と呼ぶ。)が送信した電波を受信し、受信した電波の遅延時間に基づいて、複数の衛星送信装置それぞれとの距離を算出し、算出した距離に基づいて、電波を受信した位置を求めるシステムである。 The positioning system 800 receives radio waves transmitted by a plurality of transmission devices (hereinafter referred to as “satellite transmission devices”) such as GPS satellites 501 to 504 and the quasi-zenith satellite 511, and the delay time of the received radio waves Is a system for calculating a distance from each of a plurality of satellite transmitters and determining a position where the radio wave is received based on the calculated distance.
測位システム800は、電子基準点装置601〜604、電子基準点集計装置701、校正基準点装置101、校正基準点集計装置111、測定点装置201、測位装置301を備える。
The positioning system 800 includes electronic
電子基準点装置601〜604は、位置がわかっている場所に設置されている。電子基準点装置601〜604は、例えば、数十キロメートル間隔で設置されている。電子基準点装置601〜604は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
The electronic
電子基準点装置601〜604の設置位置がわかっているので、電子基準点装置601〜604と衛星送信装置との間の幾何学的な距離(以下「幾何距離」と呼ぶ。)を求めることができる。
また、電子基準点装置601〜604が受信した電波の伝播時間に基づいて、電子基準点装置601〜604と衛星送信装置との間の距離(以下「擬似距離」と呼ぶ。)を求めることができる。
衛星送信装置が送信した電波は、電離層や対流圏の状態により遅延するので、電波の遅延時間に基づいて算出した擬似距離には、誤差が含まれる。
擬似距離の誤差は、幾何距離と擬似距離の差を取ることにより求めることができる。
Since the installation positions of the electronic
Further, the distance between the electronic
Since the radio wave transmitted by the satellite transmitter is delayed depending on the state of the ionosphere and the troposphere, the pseudo distance calculated based on the delay time of the radio wave includes an error.
The error of the pseudo distance can be obtained by taking the difference between the geometric distance and the pseudo distance.
電子基準点集計装置701は、電子基準点装置601〜604が受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差を集計し、面補正パラメータを生成する。
面補正パラメータとは、三次元の位置座標を引数とし、その位置座標が表わす位置における擬似距離の誤差を求める関数のパラメータである。
衛星送信装置と、衛星送信装置が送信した電波を受信する受信装置との位置関係により、衛星送信装置が送信した電波の伝播経路が異なるので、電離層や対流圏の状態も異なり、電波の遅延時間が変わってくる。
このため、擬似距離の誤差は、受信装置の位置の関数となる。
電子基準点集計装置701は、異なる場所における擬似距離の誤差を集計して、受信装置の位置と擬似距離の誤差との関係を推定し、推定した関係に基づいて、面補正パラメータを算出する。
The electronic reference
The surface correction parameter is a parameter of a function that uses a three-dimensional position coordinate as an argument and obtains an error of a pseudo distance at a position represented by the position coordinate.
Depending on the positional relationship between the satellite transmitter and the receiver that receives the radio wave transmitted by the satellite transmitter, the propagation path of the radio wave transmitted by the satellite transmitter differs, so the ionosphere and troposphere conditions are different, and the radio wave delay time is different. It will change.
For this reason, the error of the pseudo distance is a function of the position of the receiving device.
The electronic reference
測定点装置201は、測位したい位置に設置する。校正基準点装置101は、測定点装置201の近く(例えば、数百メートル〜数キロメートル以内)に設置する。校正基準点装置101及び測定点装置201は、GPS衛星501〜504や準天頂衛星511などの送信装置が送信した電波を受信する。
The
校正基準点集計装置111は、校正基準点装置101が受信した電波に基づいて算出した擬似距離などを用いて、校正基準点装置101の位置など校正基準点装置101に関する情報(以下「校正点情報」と呼ぶ。)を生成する。
測位装置301は、校正基準点装置101に対する測定点装置201の相対位置を算出する。
校正基準点装置101及び測定点装置201が受信した電波に基づいて算出した擬似距離を、電子基準点集計装置701が算出した面補正パラメータに基づいて補正することにより、より正確な擬似距離を求めることができる。補正した擬似距離に基づいて、校正基準点装置101及び測定点装置201の位置を算出し、算出した位置に基づいて、校正基準点装置101に対する測定点装置201の相対位置を算出することができる。
The calibration reference
The
By correcting the pseudo distance calculated based on the radio waves received by the calibration
図2は、この実施の形態における電子基準点装置601〜604及び電子基準点集計装置701の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
FIG. 2 is a block configuration diagram showing an example of the functional block configuration of the electronic
電子基準点装置601〜604は、それぞれ、電子基準点受信装置610、電子基準点擬似距離算出装置620を有する。
電子基準点集計装置701は、衛星位置算出装置630、電子基準点位置記憶装置640、電子基準点幾何距離算出装置650、電子基準点擬似距離誤差算出装置660、面補正パラメータ算出装置710、面補正パラメータ送信装置720を有する。
なお、電子基準点擬似距離算出装置620は、必ずしも電子基準点装置601〜604が有している必要はなく、電子基準点集計装置701が有していてもよい。また、衛星位置算出装置630、電子基準点位置記憶装置640、電子基準点幾何距離算出装置650、電子基準点擬似距離誤差算出装置660は、必ずしも電子基準点集計装置701が有している必要はなく、電子基準点装置601〜604が有していてもよい。
Each of the electronic
The electronic reference
The electronic reference point pseudo distance calculation device 620 does not necessarily have to be included in the electronic
電子基準点受信装置610は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
なお、GPS測位システムでは、電離層などにおける遅延時間を予測するための情報や、GPS衛星501〜504の軌道に関する情報(航法データ)が、GPS衛星501〜504が送信する電波に載せて送信される。電子基準点受信装置610は、受信した電波を復調して、これらの情報を取得する。
The electronic
In the GPS positioning system, information for predicting the delay time in the ionosphere and information on the orbits of the GPS satellites 501 to 504 (navigation data) are transmitted on the radio waves transmitted by the GPS satellites 501 to 504. . The electronic
電子基準点擬似距離算出装置620は、電子基準点受信装置610が受信した複数の電波それぞれに基づいて、電子基準点受信装置610が受信した電波を複数の衛星送信装置それぞれが送信した時刻と、複数の衛星送信装置それぞれが送信した電波を電子基準点受信装置610が受信した時刻との差(伝播時間)を算出する。
電子基準点擬似距離算出装置620は、算出した伝播時間に基づいて、電子基準点受信装置610が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、電子基準点受信装置610との間の擬似距離(以下、「電子基準点擬似距離」と呼ぶ。)を算出する。
なお、GPS測位システムでは、電離層などにおける遅延時間を予測するための情報を載せた電波をGPS衛星501〜504が送信するので、電子基準点擬似距離算出装置620は、電子基準点受信装置610が取得した情報に基づいて予測した遅延時間による補正を加えた上で、電子基準点擬似距離を算出する。
The electronic reference point pseudo-range calculation device 620, based on each of the plurality of radio waves received by the electronic reference
The electronic reference point pseudo-range calculation device 620 is configured to simulate between each of the plurality of satellite transmission devices that have transmitted the radio waves received by the electronic reference
In the GPS positioning system, since the GPS satellites 501 to 504 transmit radio waves with information for predicting the delay time in the ionosphere or the like, the electronic reference point pseudo-range calculation device 620 includes the electronic reference
衛星位置算出装置630は、電子基準点受信装置610が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
なお、GPS測位システムでは、GPS衛星501〜504の軌道を表わす情報を載せた電波をGPS衛星501〜504が送信するので、衛星位置算出装置630は、電子基準点受信装置610が取得した情報に基づいて送信装置の位置を算出する。
また、衛星位置算出装置630に代えて衛星位置取得装置を設け、他の装置が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置を、衛星位置取得装置が取得する構成としてもよい。
The satellite
In the GPS positioning system, since the GPS satellites 501 to 504 transmit radio waves carrying information representing the orbits of the GPS satellites 501 to 504, the satellite
Moreover, it is good also as a structure which replaces with the satellite
電子基準点位置記憶装置640は、電子基準点受信装置610の位置を記憶している。
電子基準点位置記憶装置640が記憶している電子基準点受信装置610の位置は、あらかじめ測量など他の方法で求められたものであり、電子基準点受信装置610の正確な位置(例えば、誤差1mm以内)を表わす。
The electronic reference point
The position of the electronic reference
電子基準点幾何距離算出装置650は、衛星位置算出装置630が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置と、電子基準点位置記憶装置640が記憶した電子基準点受信装置610の位置とに基づいて、複数の衛星送信装置それぞれと、電子基準点受信装置610との間の幾何距離(以下「電子基準点幾何距離」と呼ぶ。)を算出する。
The electronic reference point geometric
電子基準点擬似距離誤差算出装置660は、電子基準点擬似距離算出装置620が算出した電子基準点擬似距離と、電子基準点幾何距離算出装置650が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、電子基準点受信装置610が設置された場所における擬似距離の誤差(以下「電子基準点擬似距離誤差」と呼ぶ。)を算出する。電子基準点擬似距離算出装置620及び電子基準点幾何距離算出装置650は、電子基準点受信装置610が受信した複数の電波をそれぞれ送信した複数の衛星送信装置に対応して、それぞれ複数の電子基準点擬似距離及び電子基準点幾何距離を算出している。電子基準点擬似距離誤差算出装置660も同様に、電子基準点受信装置610が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれに対応する複数の電子基準点擬似距離誤差を算出する。
The electronic reference point pseudo distance
面補正パラメータ算出装置710は、電子基準点擬似距離誤差算出装置660が算出した電子基準点擬似距離誤差に基づいて、面補正パラメータ(FKP:Flaechen Korrektur Parameter)を算出する。
面補正パラメータは、衛星送信装置ごとに異なる。面補正パラメータ算出装置710は、電子基準点装置601〜604から電子基準点擬似距離誤差を取得し、衛星送信装置ごとに分類する。面補正パラメータ算出装置710は、分類した電子基準点擬似距離誤差から、複数の衛星送信装置それぞれに対応する面補正パラメータを算出する。
The surface correction
The surface correction parameter is different for each satellite transmitter. The surface correction
面補正パラメータ送信装置720は、面補正パラメータ算出装置710が算出した面補正パラメータを、校正基準点集計装置111や測位装置301などに対して送信する。
なお、この例では、電子基準点集計装置701が校正基準点集計装置111や測位装置301などに対して面補正パラメータを送信し、送信した面補正パラメータを受信した校正基準点集計装置111や測位装置301などが、受信した面補正パラメータに基づいて、位置情報から擬似距離の誤差を求める。しかし、校正基準点集計装置111や測位装置301などが電子基準点集計装置701に対して自己の位置情報を送信し、送信した位置情報を受信した電子基準点集計装置701が、面補正パラメータに基づいて、受信した位置情報から擬似距離の誤差を求め、求めた擬似距離の誤差を校正基準点集計装置111や測位装置301などに対して返信する構成としてもよい。
The surface correction
In this example, the electronic reference
次に、面補正パラメータ算出装置710が面補正パラメータを算出する原理の一例について説明する。
Next, an example of the principle by which the surface correction
電子基準点擬似距離算出装置620が算出する電子基準点擬似距離と、電子基準点幾何距離との間には、以下の観測方程式で示される関係が成立する。 The relationship represented by the following observation equation is established between the electronic reference point pseudo-range calculated by the electronic reference point pseudo-range calculation device 620 and the electronic reference point geometric distance.
ここで、添え字rは電子基準点装置601〜604、添え字iは衛星送信装置、添え字sは搬送波の種類(例えば、L1、L2など)を区別するためのものである。PRは擬似距離、λは搬送波の波長、φは電子基準点装置601〜604が観測した位相量、ベクトルRは電子基準点装置601〜604と衛星送信装置との間の相対位置ベクトル(ベクトルRの絶対値は電子基準点装置601〜604と衛星送信装置との間の幾何学的距離(電子基準点幾何距離)を表わす)、Nはアンビギィティ、cは光速、δtrは電子基準点装置601〜604のクロックバイアス、δtiは衛星送信装置のクロックバイアス、ベクトルδoは衛星送信装置の軌道誤差ベクトル、δIは電離層遅延量、fは搬送波の周波数、δTは対流圏遅延量、εは観測ノイズである。
Here, the subscript r is an electronic
擬似距離の補正量PRCは、定義より、 From the definition, the correction amount PRC of the pseudo distance is
であるから、数1に代入すると、以下の関係が成立する。
Therefore, when substituting into
この補正値は、受信位置に依存する。
次に、電子基準点装置601〜604以外の場所において校正基準点装置101や測定点装置201が受信した電波から算出した擬似距離を、数3の補正値で補正すると、
This correction value depends on the reception position.
Next, when the pseudo distance calculated from the radio wave received by the calibration
ここで、添え字uは校正基準点装置101や測定点装置201を区別するためのものである。CPRは補正後の擬似距離である。
Here, the subscript u is used to distinguish the calibration
数1、数3および数4より、
From
数5において、位置に依存する項をDとすると、 In Equation 5, when the position-dependent term is D,
ここで、 here,
面補正パラメータ算出装置710は、電子基準点装置601〜604が算出した電子基準点距離誤差から、位置に依存する誤差要因と位置に依存しない誤差要因とを推定する。更に、面補正パラメータ算出装置710は、位置に依存する誤差要因について、受信位置の関数を推定する。
面補正パラメータ算出装置710は、受信位置から、推定した誤差要因を求める関数のパラメータを算出し、面補正パラメータとする。
The surface correction
The surface correction
面補正パラメータ算出装置710が推定した位置に依存する誤差要因をDハット、推定誤差をPバーとすると、
If the error factor depending on the position estimated by the surface correction
であるから、補正後の擬似距離CPRは、以下のようになる。 Therefore, the corrected pseudo distance CPR is as follows.
このうち、アンビギィティNは、校正基準点装置101や測定点装置201ごとに求めることができるので、残りの部分が補正後の擬似距離の誤差となる。補正後の擬似距離の誤差は、例えば、数センチメートル程度である。
Of these, the ambiguity N can be obtained for each calibration
図3は、この実施の形態における校正基準点装置101、測定点装置201、測位装置301の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
FIG. 3 is a block configuration diagram showing an example of the functional block configuration of the calibration
校正基準点装置101は、校正点受信装置110、校正点擬似距離算出装置120を有する。
校正基準点集計装置111は、衛星位置算出装置130、校正点仮位置算出装置140、校正点擬似距離誤差推定装置150、校正点擬似距離誤差補正装置160、校正点位置算出装置170、校正点情報送信装置175を有する。
測定点装置201は、測定点受信装置210、測定点擬似距離算出装置220を有する。
測位装置301は、衛星位置算出装置230、測定点仮位置算出装置240、面補正パラメータ受信装置322、測定点擬似距離誤差推定装置250、測定点擬似距離誤差補正装置260、測定点位置算出装置270、校正点情報受信装置275、測定点相対位置算出装置340、測定点相対位置表示装置390を有する。
なお、校正点擬似距離算出装置120は、必ずしも校正基準点装置101が有している必要はなく、校正基準点集計装置111が有していてもよい。同様に、測定点擬似距離算出装置220は、必ずしも測定点装置201が有している必要はなく、測位装置301が有していてもよい。また、衛星位置算出装置130、校正点仮位置算出装置140、面補正パラメータ受信装置321、校正点擬似距離誤差推定装置150、校正点擬似距離誤差補正装置160、校正点位置算出装置170は、必ずしも校正基準点集計装置111が有している必要はなく、校正基準点装置101が有していてもよい。同様に、衛星位置算出装置230、測定点仮位置算出装置240、面補正パラメータ受信装置322、測定点擬似距離誤差推定装置250、測定点擬似距離誤差補正装置260、測定点位置算出装置270は、必ずしも測位装置301が有している必要はなく、測定点装置201が有していてもよい。
また、校正基準点装置101と校正基準点集計装置111とが一つの装置であってもよいし、測定点装置201と測位装置301が一つの装置であってもよい。あるいは、校正基準点集計装置111と測位装置301とが一つの装置であってもよい。
The calibration
The calibration reference
The
The
The calibration point pseudo
Further, the calibration
校正点受信装置110及び測定点受信装置210は、複数の衛星送信装置がそれぞれ送信した電波を受信する。
The calibration
校正点擬似距離算出装置120は、校正点受信装置110が受信した複数の電波それぞれに基づいて、校正点受信装置110が受信した電波の伝播時間を算出する。校正点擬似距離算出装置120は、算出した伝播時間に基づいて、校正点受信装置110が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、校正点受信装置110との間の擬似距離(以下「校正点擬似距離」と呼ぶ。)を算出する。
測定点擬似距離算出装置220も同様に、測定点受信装置210が受信した複数の電波それぞれに基づいて、測定点受信装置210が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれと、測定点受信装置210との間の擬似距離(以下「測定点擬似距離」と呼ぶ。)を算出する。
The calibration point pseudo
Similarly, the measurement point
衛星位置算出装置130は、校正点受信装置110が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
衛星位置算出装置230も同様に、測定点受信装置210が受信した電波を送信した複数の衛星送信装置それぞれについて、衛星送信装置の位置を算出する。
なお、衛星位置算出装置130,230に代えて衛星位置取得装置を設け、電子基準点集計装置701など他の装置が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置を、衛星位置取得装置が電子基準点集計装置701など他の装置から取得する構成としてもよい。
The satellite
Similarly, the satellite position calculation device 230 calculates the position of the satellite transmission device for each of the plurality of satellite transmission devices that have transmitted the radio waves received by the measurement
It should be noted that a satellite position acquisition device is provided instead of the satellite
校正点仮位置算出装置140は、校正点擬似距離算出装置120が算出した複数の校正点擬似距離と、衛星位置算出装置130が算出した複数の送信装置それぞれの位置とに基づいて、校正点受信装置110の位置(以下「校正点仮位置」と呼ぶ。)を算出する。
校正点擬似距離算出装置120が算出した校正点擬似距離が誤差を含むので、校正点仮位置算出装置140が算出する校正点仮位置の精度は、数十センチメートル〜数メートル程度である。
測定点仮位置算出装置240も同様に、測定点擬似距離算出装置220が算出した複数の測定点擬似距離と、衛星位置算出装置230が算出した複数の送信装置それぞれの位置とに基づいて、測定点受信装置210の位置(以下「測定点仮位置」と呼ぶ。)を算出する。
The calibration point temporary
Since the calibration point pseudo distance calculated by the calibration point pseudo
Similarly, the measurement point temporary
面補正パラメータ受信装置321,322は、面補正パラメータ送信装置720が送信した面補正パラメータを受信する。
The surface correction
校正点擬似距離誤差推定装置150は、校正点仮位置算出装置140が算出した校正点仮位置に基づいて、校正点擬似距離算出装置120が算出した複数の校正点擬似距離それぞれの誤差(以下「校正点擬似距離誤差推定値」と呼ぶ。)を推定する。
例えば、校正点擬似距離誤差推定装置150は、面補正パラメータ受信装置321が受信した面補正パラメータに基づいて、複数の衛星送信装置それぞれに対応して、受信位置から擬似距離の誤差を求める関数を求める。校正点擬似距離誤差推定装置150は、校正点仮位置算出装置140が算出した校正点仮位置に基づいて、求めた関数を使って、複数の衛星送信装置それぞれに対応する校正点仮位置における擬似距離の誤差を算出して、校正点擬似距離誤差推定値とする。
測定点擬似距離誤差推定装置250も同様に、測定点仮位置算出装置240が算出した測定点仮位置に基づいて、測定点擬似距離算出装置220が算出した複数の測定点擬似距離それぞれの誤差(以下「測定点擬似距離誤差推定値」と呼ぶ。)を推定する。
The calibration point pseudo distance
For example, the calibration point pseudorange
Similarly, the measurement point pseudo-range
校正点擬似距離誤差補正装置160は、校正点擬似距離誤差推定装置150が推定した複数の校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、校正点擬似距離算出装置120が算出した複数の校正点擬似距離をそれぞれ補正して、校正点補正済擬似距離とする。
例えば、校正点擬似距離誤差補正装置160は、複数の衛星送信装置それぞれに対応して、校正点擬似距離算出装置120が算出した校正点擬似距離から、校正点擬似距離誤差推定装置150が算出した校正点擬似距離誤差推定値を差し引いて、校正点補正済擬似距離とする。
測定点擬似距離誤差補正装置260も同様に、測定点擬似距離誤差推定装置250が推定した複数の測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、測定点擬似距離算出装置220が算出した複数の測定点擬似距離をそれぞれ補正して、測定点補正済擬似距離とする。
The calibration point pseudo distance
For example, the calibration point pseudorange
Similarly, the measurement point pseudo-range
校正点位置算出装置170は、校正点擬似距離誤差補正装置160が補正した複数の校正点補正済擬似距離と、衛星位置算出装置130が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置とに基づいて、校正点の位置(以下「校正点算出位置」と呼ぶ。)を算出する。
校正点位置算出装置170が算出する校正点算出位置は、校正点擬似距離誤差補正装置160が誤差を補正した校正点補正済擬似距離に基づいて算出したものなので、数センチメートル以内の精度を有する。
測定点位置算出装置270も同様に、測定点擬似距離誤差補正装置260が補正した複数の測定点補正済擬似距離と、衛星位置算出装置230が算出した複数の衛星送信装置それぞれの位置とに基づいて、測定点の位置(以下「測定点算出位置」と呼ぶ。)を算出する。
The calibration point
Since the calibration point calculation position calculated by the calibration point
Similarly, the measurement point position calculation device 270 is based on the plurality of measurement point corrected pseudo distances corrected by the measurement point pseudo distance
校正点情報送信装置175は、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置を、校正点情報として測位装置301に対して送信する。
校正点情報受信装置275は、校正基準点集計装置111が送信した校正点情報を受信する。
The calibration point
The calibration point
測定点相対位置算出装置340は、校正点情報受信装置275が受信した校正点情報から、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置を取得する。測定点相対位置算出装置340は、取得した校正点算出位置と、測定点位置算出装置270が算出した測定点算出位置とに基づいて、校正点受信装置110に対する測定点受信装置210の相対位置(以下「測定点相対位置」と呼ぶ。)を算出する。
例えば、測定点相対位置算出装置340は、測定点位置算出装置270が算出した測定点算出位置を表わす位置ベクトルから、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置を表わす位置ベクトルを差し引いて、測定点相対位置を表わす位置ベクトルを求める。
The measurement point relative
For example, the measurement point relative
測定点相対位置表示装置390は、測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置に基づいて、液晶画面などの表示装置に、測定点装置201の位置を表示する。測定点相対位置表示装置390は、測定点装置201の位置を、校正基準点装置101の位置に対する相対座標を表わす数値で表示してもよいし、地図上にプロットするなどして視覚的に表示してもよい。
なお、測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置は、測定点相対位置表示装置390が表示するだけなく(あるいは、測定点相対位置表示装置390が表示する代わりに)、他の用途に利用してもよい。
例えば、測定点装置201をパワーショベルの先端に設置し、測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置に基づいて、パワーショベルのアームを自動制御して、精度の高い作業を行うシステムに利用してもよい。このとき、校正基準点装置101は、地上などに動かないように固定して設置してもよいし、パワーショベル本体など移動可能な場所に固定して設置してもよい。
The measurement point relative
Note that the measurement point relative position calculated by the measurement point relative
For example, a system in which a
図4は、受信位置と擬似距離の誤差との関係の一例を模式的に示すグラフ図である。
この図において、横軸は受信位置、縦軸は誤差を示す。受信位置は本来三次元であるが、ここでは模式的に一次元で表現している。下のグラフは、上のグラフの円Aのなかを拡大したものである。
FIG. 4 is a graph schematically showing an example of the relationship between the reception position and the pseudorange error.
In this figure, the horizontal axis indicates the reception position, and the vertical axis indicates the error. The reception position is originally three-dimensional, but here it is schematically represented in one dimension. The lower graph is an enlargement of the circle A in the upper graph.
擬似距離誤差曲線400は、受信位置と擬似距離の誤差との実際の関係を示す曲線である。なお、実際には、受信位置が三次元なので、擬似距離誤差曲線400は曲面となる。
電子基準点擬似距離誤差401は、電子基準点装置601が位置B1で受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差である。
電子基準点擬似距離誤差402は、電子基準点装置602が位置B2で受信した電波に基づいて算出した擬似距離の誤差である。
電子基準点装置601,602の位置は正確にわかっているので、電子基準点擬似距離誤差401及び電子基準点擬似距離誤差402は、正しく擬似距離誤差曲線400上にある。
The
The electronic reference point
The electronic reference point
Since the positions of the electronic
擬似距離誤差推定関数曲線410は、面補正パラメータ算出装置710が電子基準点擬似距離誤差401,402に基づいて算出した面補正パラメータが表わす関数を示す曲線である。なお、実際には、受信位置が三次元なので、擬似距離誤差推定関数曲線410は曲面(平面も含む)となる。
The pseudo distance error
位置B1と位置B2との間は、例えば、数十キロメートル程度離れているので、図に示したように、擬似距離誤差曲線400と擬似距離誤差推定関数曲線410とがずれる場合がある。このため、面補正パラメータに基づいて算出した擬似距離の誤差により補正した補正済擬似距離で位置を算出しても、数センチメートル程度の誤差が残る。
Since the position B1 and the position B2 are separated from each other by, for example, about several tens of kilometers, the
校正点擬似距離誤差推定値413は、面補正パラメータに基づいて推定した位置C(校正基準点装置101が電波を受信した位置)における擬似距離の誤差である。擬似距離誤差403は、位置Cにおける実際の擬似距離の誤差である。したがって、校正基準点装置101が位置Cで受信した電波に基づいて算出した校正点擬似距離を、校正点擬似距離誤差推定値413で補正すると、残余誤差423が残る。
測定点擬似距離誤差推定値414は、擬似距離誤差推定関数曲線410が表わす関数に基づいて推定した位置P(測定点装置201が電波を受信した位置)における擬似距離の誤差である。擬似距離誤差404は、位置Pにおける実際の擬似距離の誤差である。測定点装置201が位置Pで受信した電波に基づいて算出した測定点擬似距離を、測定点擬似距離誤差推定値414で補正すると、残余誤差424が残る。
The calibration point pseudo distance error estimated
The measurement point pseudo distance error estimated
この実施の形態では、面補正パラメータを用いて校正点擬似距離誤差推定値413、測定点擬似距離誤差推定値414を算出しているので、残余誤差423,424は数センチメートル程度である。
位置B1と位置B2との間の距離が数十キロメートルであるのに対し、位置Cと位置Pとの間の距離は、数百メートル〜数キロメートル以内なので、擬似距離誤差曲線400は、擬似距離誤差推定関数曲線410とほぼ平行な直線とみなすことができる。したがって、残余誤差423と残余誤差424とはほぼ等しい。
In this embodiment, the calibration point pseudo-range error estimated
While the distance between the position B1 and the position B2 is several tens of kilometers, the distance between the position C and the position P is within several hundred meters to several kilometers. It can be regarded as a straight line substantially parallel to the error
残余誤差423と残余誤差424とがほぼ等しいので、校正点補正済擬似距離に基づいて算出した校正点算出位置の誤差と、測定点補正済擬似距離に基づいて算出した測定点算出位置の誤差とは、ほぼ等しくなる。したがって、測定点算出位置と校正点算出位置との差分を取ると、両者の誤差が打ち消しあい、誤差を非常に小さくすることができる。これにより、測定点算出位置と校正点算出位置とに基づいて算出した測定点相対位置の誤差は、数ミリメートル程度となる。
Since the
これにより、例えば、測定点装置201の移動量などを、誤差数ミリメートル以内の精度で正確に測定することができるので、高い精度が必要な建設工事などに、測位結果を利用することができる。
Thereby, for example, the amount of movement of the
なお、面補正パラメータを用いず、例えば、単独RTK−GPS方式により擬似距離の誤差を推定する場合、電子基準点装置と校正基準点装置101や測定点装置201との間の距離(基線長)が数キロメートル以上離れると、残余誤差が急速に大きくなる。このため、必ずしも、擬似距離誤差曲線400と擬似距離誤差推定関数曲線410とが平行であるとみなすことができず、残余誤差423と残余誤差424とがほぼ等しいとは言えない。
For example, when the error of the pseudo distance is estimated by the single RTK-GPS method without using the surface correction parameter, the distance (baseline length) between the electronic reference point device and the calibration
この実施の形態における測位システム800は、校正点受信装置110と、校正点位置算出装置170と、測定点受信装置210と、測定点位置算出装置270と、測定点相対位置算出装置340とを有することを特徴とする。
上記校正点受信装置110は、複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記校正点位置算出装置170は、上記校正点受信装置110が受信した電波と、上記複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を所定の位置(電子基準点位置)において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置110の位置を算出して、校正点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点受信装置210は、上記複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記測定点位置算出装置270は、上記測定点受信装置210が受信した電波と、上記複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置210の位置を算出して、測定点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点相対位置算出装置340は、上記校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置270が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置110に対する上記測定点受信装置210の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
The positioning system 800 in this embodiment includes a
The
The calibration point
The
The measurement point position calculation device 270 includes an error calculated by receiving radio waves received by the measurement
The measurement point relative
この実施の形態における測位システム800によれば、校正点受信装置110及び測定点受信装置210がそれぞれ受信した電波と、他の位置(電子基準点位置)において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
According to positioning system 800 in this embodiment, the error calculated by receiving the same radio wave at another position (electronic reference point position) and the radio wave received by
この実施の形態における測位システム800は、更に、校正点擬似距離算出装置120と、校正点仮位置算出装置140と、校正点擬似距離誤差推定装置150と、校正点擬似距離誤差補正装置160と、測定点擬似距離算出装置220と、測定点仮位置算出装置240と、測定点擬似距離誤差推定装置250と、測定点擬似距離誤差補正装置260とを有することを特徴とする。
上記校正点擬似距離算出装置120は、上記校正点受信装置110が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置(衛星送信装置)それぞれと上記校正点受信装置110との距離を算出して、校正点擬似距離とすることを特徴とする。
上記校正点仮位置算出装置140は、上記校正点擬似距離算出装置120が算出した校正点擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置110の位置を算出して、校正点仮位置とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差推定装置150は、上記複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を所定の位置(電子基準点位置)において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記校正点仮位置算出装置140が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置120が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差補正装置160は、上記校正点擬似距離誤差推定装置150が推定した校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記校正点擬似距離算出装置120が算出した校正点擬似距離を補正して、校正点補正済擬似距離とすることを特徴とする。
上記校正点位置算出装置170は、上記校正点擬似距離誤差補正装置160が補正した校正点補正済擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置110の位置を算出して、校正点算出位置とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離算出装置220は、上記測定点受信装置210が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置(衛星送信装置)それぞれと上記測定点受信装置210との距離を算出して、測定点擬似距離とすることを特徴とする。
上記測定点仮位置算出装置240は、上記測定点擬似距離算出装置220が算出した測定点擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置210の位置を算出して、測定点仮位置とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差推定装置250は、上記複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を所定の位置(電子基準点位置)において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記測定点仮位置算出装置240が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置220が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差補正装置260は、上記測定点擬似距離誤差推定装置250が推定した測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記測定点擬似距離算出装置220が算出した測定点擬似距離の誤差を補正して、測定点補正済擬似距離とすることを特徴とする。
上記測定点位置算出装置270は、上記測定点擬似距離誤差補正装置260が補正した測定点補正済擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置210の位置を算出して、測定点算出位置とすることを特徴とする。
The positioning system 800 in this embodiment further includes a calibration point pseudo
The calibration point pseudo
The calibration point temporary
The calibration point pseudo-range
The calibration point pseudo distance
The calibration point
The measurement point pseudo
The measurement point temporary
The measurement point pseudo-range
The measurement point pseudo distance
The measurement point position calculation device 270 calculates the position of the measurement
この実施の形態における測位システム800によれば、校正点擬似距離算出装置120及び測定点擬似距離算出装置220がそれぞれ算出した校正点擬似距離及び測定点擬似距離に基づいて、校正点受信装置110及び測定点受信装置210のおおよその位置(校正点仮位置及び測定点仮位置)を算出し、算出した位置に基づいて、校正点擬似距離誤差推定装置150及び測定点擬似距離誤差推定装置250がそれぞれ擬似距離の誤差(校正点擬似距離誤差推定値及び測定点擬似距離誤差推定値)を推定するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができるという効果を奏する。
According to the positioning system 800 in this embodiment, the calibration
この実施の形態における測位システム800は、更に、電子基準点受信装置610と、電子基準点擬似距離算出装置620と、電子基準点幾何距離算出装置650と、電子基準点擬似距離誤差算出装置660とを有することを特徴とする。
上記電子基準点受信装置610は、所定の電子基準点位置に位置し、上記複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を受信することを特徴とする。
上記電子基準点擬似距離算出装置620は、上記電子基準点受信装置610が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置(衛星送信装置)それぞれと上記電子基準点受信装置610との距離を算出して、電子基準点擬似距離とすることを特徴とする。
上記電子基準点幾何距離算出装置650は、上記電子基準点位置に基づいて、上記複数の送信装置(衛星送信装置)それぞれと上記電子基準点受信装置610との距離を算出して、電子基準点幾何距離とすることを特徴とする。
上記電子基準点擬似距離誤差算出装置660は、上記電子基準点擬似距離算出装置620が算出した電子基準点擬似距離と、上記電子基準点幾何距離算出装置650が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、上記電子基準点擬似距離の誤差を算出して、電子基準点擬似距離誤差とすることを特徴とする。
上記校正点擬似距離誤差推定装置150は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置660が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記校正点仮位置算出装置140が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置120が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点擬似距離誤差推定装置250は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置660が算出した電子基準点距離誤差と、上記測定点仮位置算出装置240が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置220が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とすることを特徴とする。
The positioning system 800 in this embodiment further includes an electronic reference
The electronic reference
The electronic reference point pseudo distance calculation device 620 calculates the distance between each of the plurality of transmission devices (satellite transmission devices) and the electronic reference
The electronic reference point geometric
The electronic reference point pseudo distance
The calibration point pseudo distance
The measurement point pseudo distance
この実施の形態における測位システム800によれば、電子基準点受信装置610が電子基準点位置で受信した電波に基づいて算出した擬似距離(電子基準点擬似距離)の誤差(電子基準点擬似距離誤差)を電子基準点擬似距離誤差算出装置660が算出し、算出した電子基準点擬似距離誤差に基づいて、校正点受信装置110及び測定点受信装置210の位置における擬似距離の誤差(校正点擬似距離誤差推定値及び測定点擬似距離誤差推定値)を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができるという効果を奏する。
According to the positioning system 800 in this embodiment, an error (an electronic reference point pseudo distance error) of a pseudo distance (electronic reference point pseudo distance) calculated based on a radio wave received at the electronic reference point position by the electronic reference point receiving device 610. ) Is calculated by the electronic reference point pseudo-range
この実施の形態における測位システム800が測定点の位置を測位する測位方法は、以下の工程を有することを特徴とする。
複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を校正基準点において受信する。
校正基準点において受信した電波と、上記複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を所定の位置(電子基準点)において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正基準点の位置を算出して、校正点算出位置とする。
上記複数の送信装置(衛星送信装置)がそれぞれ送信した電波を測定点において受信する。
測定点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点の位置を算出して、測定点算出位置とする。
算出した校正点算出位置と、算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正基準点に対する上記測定点の相対位置を算出して、測定点相対位置とする。
The positioning method in which the positioning system 800 in this embodiment measures the position of the measurement point includes the following steps.
Radio waves transmitted by a plurality of transmission devices (satellite transmission devices) are received at the calibration reference point.
Based on the radio wave received at the calibration reference point and the error calculated by receiving the radio wave transmitted by each of the plurality of transmission devices (satellite transmission devices) at a predetermined position (electronic reference point), the calibration standard The position of the point is calculated and set as a calibration point calculation position.
Radio waves transmitted by the plurality of transmission devices (satellite transmission devices) are received at measurement points.
The position of the measurement point is calculated based on the radio wave received at the measurement point and the error calculated by receiving the radio wave transmitted by each of the plurality of transmission devices at a predetermined position. And
Based on the calculated calibration point calculation position and the calculated measurement point calculation position, the relative position of the measurement point with respect to the calibration reference point is calculated and set as the measurement point relative position.
この実施の形態のおける測位方法によれば、校正基準点及び測定点においてそれぞれ受信した電波と、他の位置(電子基準点位置)において同じ電波を受信することにより算出した誤差とに基づいて、校正点算出位置及び測定点算出位置を算出するので、精度の高い校正点算出位置及び測定点算出位置を得ることができ、更に、算出した校正点算出位置及び測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出するので、校正点算出位置及び測定点算出位置に残っている誤差が打ち消し合い、更に、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。 According to the positioning method in this embodiment, based on the radio wave received at the calibration reference point and the measurement point, respectively, and the error calculated by receiving the same radio wave at another position (electronic reference point position), Since the calibration point calculation position and the measurement point calculation position are calculated, it is possible to obtain the calibration point calculation position and the measurement point calculation position with high accuracy, and further, based on the calculated calibration point calculation position and the measurement point calculation position, Since the measurement point relative position is calculated, the errors remaining in the calibration point calculation position and the measurement point calculation position cancel each other, and further, it is possible to obtain a highly accurate measurement point relative position.
なお、校正基準点装置101の絶対位置をあらかじめ測定しておけば、測定点相対位置から測定点装置201の絶対位置を求めることもできる。また、移動しない校正基準点装置101が長時間継続して衛星送信装置が送信した電波を受信して算出した校正点算出位置の平均を取ることにより、校正基準点装置101の絶対位置を測定してもよい。
If the absolute position of the calibration
その場合、校正点算出位置と測定点算出位置とに基づいて算出した測定点相対位置を、校正基準点装置101の絶対位置に加えることにより、測定点装置201の絶対位置を求める。なお、校正基準点装置101の絶対位置から、校正点算出位置を差し引いて、校正点算出位置の位置誤差を求め、求めた位置誤差を、測定点算出位置に加えることにより、測定点装置201の絶対位置を求めてもよい。
In this case, the absolute position of the
なお、多くの場合、校正基準点装置101の絶対位置を測定するには、時間やコストがかかる。したがって、あえて測定点装置201の絶対位置を求めようとしなくてもよい。
例えば、滑走路を造成する場合、滑走路の表面をいかに平らにするかが課題となる。したがって、滑走路上の2つの地点の間の相対位置を正確に測定することが重要である。これに対し、滑走路の絶対位置が全体として数センチメートルずれていても問題ないので、ある地点の絶対位置を正確に測定することは、あまり重要ではない。
In many cases, it takes time and cost to measure the absolute position of the calibration
For example, when creating a runway, how to flatten the surface of the runway is a problem. It is therefore important to accurately measure the relative position between two points on the runway. On the other hand, there is no problem even if the absolute position of the runway is shifted by several centimeters as a whole, so it is not so important to accurately measure the absolute position of a certain point.
また、ここでは、複数の電子基準点装置601〜604がある場合について説明したが、電子基準点装置は1つでもよい。その場合、電子基準点装置と、校正基準点装置101及び測定点装置201との間の距離(基線長)が、数キロメートル以内であれば、電子基準点装置が複数ある場合と同様の精度を得ることができる。
Moreover, although the case where there are a plurality of electronic
これに対し、この実施の形態で説明したように、電子基準点装置を複数設け、複数の電子基準点装置で受信した電波に基づいて面補正パラメータを算出し、算出した面補正パラメータに基づいて校正点擬似距離誤差推定値や測定点擬似距離誤差推定値を算出すれば、測定したい場所が電子基準点装置から数キロメートル〜数十キロメートル離れている場合であっても、精度の高い測位が可能となる。 On the other hand, as described in this embodiment, a plurality of electronic reference point devices are provided, surface correction parameters are calculated based on radio waves received by the plurality of electronic reference point devices, and based on the calculated surface correction parameters. By calculating the calibration point pseudo-range error estimate and the measurement point pseudo-range error estimate, highly accurate positioning is possible even if the location to be measured is several kilometers to several tens of kilometers away from the electronic reference point device. It becomes.
実施の形態2.
実施の形態2について、図5〜図6を用いて説明する。
The second embodiment will be described with reference to FIGS.
この実施の形態における測位システム800の全体構成は、実施の形態1で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
校正基準点装置101は、例えば、作業用車両に取り付けられているなど、移動可能である。
測位装置301は、校正基準点装置101に対する測定点装置201の相対位置を算出する代わりに、移動しない校正基準点を仮想的に設定し、仮想的に設定した校正基準点(以下「仮想基準点」と呼ぶ。)に対する相対位置を算出する。
Since the overall configuration of the positioning system 800 in this embodiment is the same as that described in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
The calibration
Instead of calculating the relative position of the
図5は、この実施の形態における校正基準点装置101、校正基準点集計装置111、測定点装置201、測位装置301の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態1で説明したブロックと共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
FIG. 5 is a block configuration diagram showing an example of functional block configurations of the calibration
Note that portions common to the blocks described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here.
測位装置301は、更に、校正点移動量抽出装置180、仮想点位置算出装置185を有する。
The
校正点移動量抽出装置180は、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置の変化から、校正点受信装置110の移動量(以下「校正点移動量推定値」と呼ぶ。)を抽出する。
例えば、校正点移動量抽出装置180は、ローパスフィルタにより、校正点算出位置の変化のうち、所定の周波数よりも低い周波数の成分だけを抽出し、校正点移動量推定値とする。あるいは、校正点移動量抽出装置180は、スムージング(平滑化)・移動平均・時間平均などにより、校正点算出位置の変化から、校正点移動量推定値を算出してもよい。
The calibration point movement
For example, the calibration point movement
仮想点位置算出装置185は、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置と、校正点移動量抽出装置180が抽出した校正点移動量推定値とに基づいて、仮想基準点の位置(以下「仮想点算出位置」と呼ぶ。)を算出する。
例えば、仮想点位置算出装置185は、校正点移動量推定値を積算して、仮想基準点に対する校正点受信装置110の相対位置を算出する。仮想点位置算出装置185は、校正点算出位置から、算出した相対位置を差し引いて、仮想点算出位置とする。
The virtual point
For example, the virtual point
測定点相対位置算出装置340は、仮想点位置算出装置185が算出した仮想点算出位置と、測定点位置算出装置270が算出した測定点算出位置とに基づいて、測定点相対位置を算出する。
例えば、測定点相対位置算出装置340は、測定点算出位置から仮想点算出位置を差し引いて、測定点相対位置とする。
The measurement point relative
For example, the measurement point relative
図6は、この実施の形態における測定点相対位置算出装置340などが算出する測定点相対位置などの関係を模式的に示すグラフ図である。
この図において、横軸は時刻、縦軸は算出位置を示す。算出位置は本来三次元であるが、ここでは模式的に一次元で表現している。
FIG. 6 is a graph schematically showing the relationship such as the measurement point relative position calculated by the measurement point relative
In this figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the calculated position. The calculation position is originally three-dimensional, but here it is schematically represented in one dimension.
校正点算出位置433は、校正点位置算出装置170が算出した校正点受信装置110の位置である。校正点位置443は、校正点受信装置110の真の位置である。残余位置誤差453は、校正点算出位置433と校正点位置443との差である。
測定点算出位置434は、測定点位置算出装置270が算出した測定点受信装置210の位置である。測定点位置444は、測定点受信装置210の真の位置である。残余位置誤差454は、測定点算出位置434と測定点位置444との差である。
実施の形態1で説明したように、残余位置誤差453と残余位置誤差454とはほぼ等しい。
The calibration
The measurement
As described in the first embodiment, the
残余位置誤差453は、電離層や対流圏の局所的な影響によるものである。GPS衛星501〜504や準天頂衛星511は、衛星軌道上を高速で移動しているので、残余位置誤差453は、短い周期で変化する。
これに対し、校正点位置443は、校正点受信装置110の最大移動速度よりも遅く変化する。
したがって、校正点算出位置433をフィルタリング処理して、高周波成分と低周波成分とに分解することにより、校正点位置443と残余位置誤差453とを分離することができる。このとき、境界となる周波数は、校正点受信装置110の最大移動速度に基づいて決定すればよい。測位装置301は、あらかじめ決定しておいた境界周波数を記憶しておいてもよいし、測位装置301が、校正点受信装置110の最大移動速度に基づいて、境界周波数を計算して求めてもよい。
The
On the other hand, the
Therefore, the
このようにして、校正点移動量抽出装置180は、校正点算出位置433から残余位置誤差453を分離することにより、校正点位置443を推定し、推定した校正点位置443の変化(校正点移動量推定値)を算出する。
In this way, the calibration point movement
仮想点位置算出装置185は、校正点移動量抽出装置180が算出した校正点移動量推定値を積算し、仮想基準点に対する校正点受信装置110の相対位置463を算出する。
仮想点位置算出装置185は、校正点算出位置433から相対位置463を差し引いて、仮想点算出位置435を算出する。
The virtual point
The virtual point
仮想基準点は移動しないので、仮想基準点の真の位置である仮想点位置445は、変化しない。これに対して、仮想点位置算出装置185が算出した仮想点算出位置435は、変化する。仮想点算出位置435と仮想点位置445との差(残余位置誤差455)は、校正点算出位置433における残余位置誤差453を反映したものである。したがって、残余位置誤差455は、残余位置誤差453とほぼ等しく、残余位置誤差454ともほぼ等しい。
Since the virtual reference point does not move, the
測定点相対位置算出装置340は、測定点算出位置434から仮想点算出位置435を差し引いて、測定点相対位置464を算出する。残余位置誤差454と残余位置誤差455とがほぼ等しいので、測定点相対位置464は、仮想点位置445に対する測定点位置444の相対位置とほぼ等しい。したがって、測定点相対位置464は、実施の形態1と同様、誤差数ミリメートル以内の精度となる。
The measurement point relative
このように、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置433に基づいて、校正点移動量抽出装置180が、校正点移動量推定値を算出し、算出した校正点移動量推定値に基づいて、仮想点位置算出装置185が、移動しない仮想基準点の位置を算出し、測定点相対位置算出装置340は、仮想基準点に対する測定点受信装置210の相対位置(測定点相対位置464)を算出するので、校正点受信装置110が移動する場合であっても、移動しない仮想基準点に対する測定点受信装置210の相対位置を高い精度で求めることができる。
このようにして求めた測定点相対位置464は、移動しない仮想基準点に対する相対位置なので、例えば、地図上にプロットすることができるなど、利用価値が高い。
また、校正基準点装置101を地上などに移動しないよう固定する必要がないので、校正基準点装置101を設置する手間を省くことができ、また、校正基準点装置101を設置できるスペースがない場合などであっても、利用価値の高い測位結果を得ることができる。
As described above, based on the calibration
The measurement point
In addition, since it is not necessary to fix the calibration
この実施の形態における測位システム800は、更に、校正点移動量抽出装置180を有することを特徴とする。
上記校正点受信装置110は、所定の速度より遅い速度で移動可能であることを特徴とする。
上記校正点移動量抽出装置180は、上記校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置に基づいて、上記所定の速度に対応する所定の周波数よりも低い周波数成分を抽出して、校正点移動量推定値とすることを特徴とする。
上記測定点相対位置算出装置340は、上記校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置と、上記校正点移動量抽出装置180が抽出した校正点移動量推定値と、上記測定点位置算出装置270が算出した測定点算出位置とに基づいて、移動しない仮想基準点に対する上記測定点受信装置210の相対位置を算出して、測定点相対位置とすることを特徴とする。
The positioning system 800 in this embodiment further includes a calibration point movement
The
The calibration point movement
The measurement point relative
この実施の形態における測位システム800によれば、校正基準点装置101が移動可能である場合であっても、移動しない仮想基準点に対する測定点装置201の相対位置を算出することができるので、校正基準点装置101を地上に固定するなどの手間を省くことができるとともに、校正基準点装置101を設置するスペースがない場合などであっても、利用価値の高い測位結果を得ることができる。
According to the positioning system 800 in this embodiment, even if the calibration
実施の形態3.
実施の形態3について、図7〜図9を用いて説明する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
図7は、この実施の形態における測位システム800の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
なお、実施の形態1で説明した測位システム800と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
FIG. 7 is a system configuration diagram showing an example of the overall configuration of the positioning system 800 in this embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the part which is common in the positioning system 800 demonstrated in
測位システム800は、複数の校正基準点装置101〜104を有する。
校正基準点装置101〜104は、互いの距離が、例えば、数キロメートル程度であり、測定点装置201を取り囲むように配置する。校正基準点装置101〜104は、地上などに移動しないよう固定する。
なお、校正基準点装置の数は、2以上であればよい。校正基準点装置の数が2の場合、2つの校正基準点装置を結ぶ線分から近い範囲(例えば数百メートル以内の範囲)に測定点装置201を配置する。したがって、測定したい点がほぼ一直線上に分布している場合には、校正基準点装置が2つあればよい。これに対し、測定したい点が面的な広がりを持つ範囲に分布している場合には、校正基準点装置が3以上あることが好ましい。
The positioning system 800 includes a plurality of calibration
The calibration
The number of calibration reference point devices may be two or more. When the number of calibration reference point devices is 2, the
図8は、この実施の形態における校正基準点装置101〜104、測定点装置201、測位装置301の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態1で説明したブロックと共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
FIG. 8 is a block configuration diagram showing an example of the functional block configuration of the calibration
Note that portions common to the blocks described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here.
校正基準点集計装置111は、更に、校正点相対位置算出装置350、校正点位置誤差算出装置360を有する。
測位装置301は、更に、測定点位置誤差推定装置370、測定点位置誤差補正装置380を有する。
The calibration reference
The
校正点位置算出装置170は、複数の校正基準点装置101〜104それぞれについて、校正点算出位置を算出する。
The calibration point
複数の校正基準点装置101〜104のうちの一つを、基準校正点としてあらかじめ定めておく。あるいは、複数の校正基準点装置101〜104との位置関係により規定される仮想的な校正基準点を、基準校正点としてもよい。
One of the plurality of calibration
校正点相対位置算出装置350は、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置から、基準校正点の位置(以下「基準校正点算出位置」と呼ぶ。)を算出する。例えば、校正基準点装置101を基準校正点とした場合であれば、測定点相対位置算出装置340は、校正点位置算出装置170が校正基準点装置101について算出した校正点算出位置を、基準校正点算出位置とする。
The calibration point relative
校正点相対位置算出装置350は、算出した基準校正点算出位置と、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置とに基づいて、基準校正点に対する校正基準点装置101〜104の相対位置を算出し、校正点相対位置とする。
The calibration point relative
校正点位置誤差算出装置360は、複数の校正基準点装置101〜104それぞれについて、校正点相対位置算出装置350が算出した校正点相対位置に基づいて、校正点相対位置算出装置350が算出した校正点相対位置の誤差(以下「校正点位置誤差」と呼ぶ。)を算出する。
校正基準点装置101〜104は、動かないよう固定されているので、校正基準点装置101〜104の間の相対位置は変化しないはずである。したがって、校正点相対位置算出装置350が算出した校正点相対位置が変化した場合、それは誤差に起因するものといえる。
例えば、校正点位置誤差算出装置360は、ある程度の時間にわたり、校正点相対位置算出装置350が算出した校正点相対位置を平均して、校正点平均相対位置を求める。求めた校正点平均相対位置を正しい相対位置とみなして、校正点位置誤差算出装置360は、校正点相対位置算出装置350が算出した校正点相対位置から、校正点平均相対位置を差し引いて、校正点位置誤差とする。
The calibration point position
Since the calibration reference point devices 101-104 are fixed so as not to move, the relative position between the calibration reference point devices 101-104 should not change. Therefore, if the calibration point relative position calculated by the calibration point relative
For example, the calibration point position
校正点情報送信装置175は、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置、校正点相対位置算出装置350が算出した基準校正点算出位置、校正点位置誤差算出装置360が算出した校正点位置誤差を、校正点情報として、測位装置301に対して送信する。
校正点情報受信装置275は、校正基準点集計装置111が送信した校正点情報を受信する。
The calibration point
The calibration point
測定点相対位置算出装置340は、校正点情報受信装置275が受信した校正点情報から、校正点相対位置算出装置350が算出した基準校正点算出位置を取得する。測定点相対位置算出装置340は、取得した基準校正点算出位置と、測定点位置算出装置270が算出した測定点算出位置とに基づいて、基準校正点に対する測定点装置201の相対位置を算出し、測定点相対位置とする。
The measurement point relative
測定点位置誤差推定装置370は、校正点情報受信装置275が受信した校正点情報から、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置と、校正点位置誤差算出装置360が算出した校正点位置誤差とを取得する。測定点位置誤差推定装置370は、取得した校正点算出位置と、取得した校正点位置誤差と、測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置とに基づいて、測定点相対位置における相対位置の誤差(以下「測定点位置誤差推定値」と呼ぶ。)を推定する。
The measurement point position
測定点位置誤差補正装置380は、測定点位置誤差推定装置370が算出した測定点位置誤差推定値に基づいて、測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置を補正する。例えば、測定点位置誤差補正装置380は、測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置から、測定点位置誤差推定装置370が算出した測定点位置誤差推定値を差し引いて、補正した測定点相対位置を算出する。
The measurement point position
測定点相対位置表示装置390は、測定点位置誤差補正装置380が補正した測定点相対位置に基づいて、液晶画面などの表示装置に、測定点装置の位置を表示する。
The measurement point relative
図9は、この実施の形態における測定点位置誤差推定装置370が測定点位置誤差を推定する方式の一例を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a method in which the measurement point position
校正点相対位置471〜473は、校正点相対位置算出装置350が校正基準点装置101〜103それぞれについて算出した校正点相対位置である。この例において、測定点位置誤差推定装置370は、校正基準点装置101〜104のうちから3つの校正基準点装置101〜103を選択して、選択した校正基準点装置101〜103の校正点相対位置471〜473から測定点位置誤差を推定する。測定点位置誤差推定装置370は、測定点装置201に近く、測定点装置201から見た方向が互いに離れていて、測定点装置201の周りを取り囲むように配置されている3以上の校正基準点装置を選択する。すなわち、測定点位置誤差推定装置370は、測定点装置201が選択した校正基準点装置を頂点とする多角形の内部になるよう、校正基準点装置を選択する。なお、選択する校正基準点装置の数は2以上であればよく、すべての校正基準点装置を選択してもよい。
測定点相対位置475は、測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置である。校正点位置誤差ベクトルe1〜e3は、校正点位置誤差算出装置360が校正基準点装置101〜103それぞれについて算出した校正点位置誤差である。測定点位置誤差ベクトルeは、測定点位置誤差推定装置370が算出する測定点位置誤差推定値である。
The calibration point
The measurement point
測定点位置誤差推定装置370は、校正点相対位置471〜473と、測定点相対位置475とに基づいて、校正基準点装置101〜103それぞれと測定点装置201との間の距離l1〜l3(スカラー値)を算出する。測定点位置誤差推定装置370は、算出した距離l1〜l3に基づいて、距離l1〜l3の逆数の総和Σ(1/li)を算出する。測定点位置誤差推定装置370は、校正点位置誤差ベクトルe1〜e3と、距離l1〜l3とに基づいて、校正点位置誤差ベクトルe1〜e3を距離l1〜l3で割った商の総和ベクトルΣ(ei/li)を算出する。測定点位置誤差推定装置370は、算出した総和ベクトルΣ(ei/li)を総和Σ(1/li)で割った商ベクトルeを算出し、測定点位置誤差推定値とする。
The measurement point position
実施の形態1で説明したように、校正基準点装置101〜104や測定点装置201の間の距離が近ければ(例えば、数百メートル程度)、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置や測定点位置算出装置270が算出した測定点算出位置に含まれる残余位置誤差はほぼ等しく、相対位置を求めることにより、相殺することができる。
しかし、校正基準点装置101〜104や測定点装置201の間の距離が少し遠くなると(例えば、数キロメートル程度)、校正点算出位置や測定点算出位置に含まれる残余位置誤差に差が出てくる可能性があるので、相対位置を求めても、相殺しきれずに残る誤差がある。
As described in the first embodiment, when the distance between the calibration
However, when the distance between the calibration
そこで、この実施の形態では、位置を固定した複数の校正基準点装置101〜104を設け、校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置に基づいて、校正点相対位置算出装置350が校正基準点装置101〜104の間の相対位置(校正点相対位置)を算出する。算出した校正点相対位置に基づいて、校正点位置誤差算出装置360が校正点位置誤差を算出することにより、相殺しきれずに残った位置誤差を求める。
このようにして求めた誤差は、校正点位置において残った位置誤差であるから、測定点位置誤差推定装置370は、これに基づいて、測定点位置における位置誤差を推定する。
例えば、上記説明したように、測定点位置誤差推定装置370は、測定点装置201と校正基準点装置101〜104との間の距離に反比例する重み付けをして、校正点位置誤差算出装置360が算出した校正点位置誤差の加重平均を取ることにより、測定点位置誤差を算出する。これにより、測定点位置に最も近い校正点位置における位置誤差を最も重視しつつ、他の校正点位置における位置誤差も加味して、測定点位置誤差を推定することとなるので、測定点位置誤差を高精度に推定することができる。
Therefore, in this embodiment, a plurality of calibration
Since the error obtained in this way is the position error remaining at the calibration point position, the measurement point position
For example, as described above, the measurement point position
測定点相対位置算出装置340が求めた測定点相対位置を、以上のようにして求めた測定点位置誤差に基づいて、測定点位置誤差補正装置380が補正するので、測定点相対位置に残っていた位置誤差はほとんどなくなり、誤差数ミリメートル程度の精度で、測定点相対位置を求めることができる。
The measurement point relative position obtained by the measurement point relative
この実施の形態における測位システム800は、上記校正点受信装置110を複数有し、更に、校正点相対位置算出装置350と、校正点位置誤差算出装置360と、測定点位置誤差推定装置370と、測定点位置誤差補正装置380とを有することを特徴とする。
上記校正点相対位置算出装置350は、上記校正点位置算出装置170が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置110の間の相対位置を算出して、校正点相対位置とすることを特徴とする。
上記校正点位置誤差算出装置360は、上記校正点相対位置算出装置350が算出した校正点相対位置の変化に基づいて、上記校正点相対位置算出装置350が算出した校正点相対位置の誤差を算出して、校正点位置誤差とすることを特徴とする。
上記測定点位置誤差推定装置370は、上記校正点位置誤差算出装置360が算出した校正点位置誤差と、上記測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置とに基づいて、上記測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置の誤差を推定して、測定点相対位置誤差推定値とすることを特徴とする。
上記測定点位置誤差補正装置380は、上記測定点位置誤差推定装置370が推定した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、上記測定点相対位置算出装置340が算出した測定点相対位置を補正することを特徴とする。
The positioning system 800 in this embodiment includes a plurality of the calibration
The calibration point relative
The calibration point position
The measurement point position
The measurement point position
この実施の形態における測位システム800によれば、複数の校正基準点装置101〜104について算出した校正点算出位置に基づいて、校正点相対位置を算出し、算出した校正点相対位置の誤差に基づいて、測定点相対位置誤差推定値を算出し、算出した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、測定点相対位置を補正するので、校正基準点装置101〜104や測定点装置201の間隔が離れている場合であっても、相殺できずに残った位置誤差を補正して、精度の高い測定点相対位置を得ることができるという効果を奏する。
According to the positioning system 800 in this embodiment, the calibration point relative position is calculated based on the calibration point calculation positions calculated for the plurality of calibration
以上説明した測位システム800は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置(電子基準点位置)に設置され、観測情報(電子基準点擬似距離)あるいは補正情報(電子基準点距離誤差)を校正用電子基準点(校正基準点装置101)と測定点(測定点装置201)とに転送する電子基準点(電子基準点装置601〜604)と、
電子基準点(電子基準点装置601〜604)より測定点(測定点装置201)に近傍に配置され、正確な位置が判明している校正用電子基準点(校正基準点装置101)とで構成され、
まず、校正用電子基準点(校正基準点装置101)において、電子基準点(電子基準点装置601〜604)の観測情報(電子基準点擬似距離)あるいは補正情報(電子基準点距離誤差)と、校正用電子基準点(校正基準点装置101)の観測量(校正点擬似距離)とに基づき測位を実施し、
その測位結果(校正点算出位置)と校正用電子基準点の位置(校正点位置)との差分を校正用補正情報とし、
GPS測位装置(測位装置301)は、電子基準点(電子基準点装置601〜604)の観測情報あるいは補正情報と、校正用電子基準点(校正基準点装置101)の校正用補正情報により、測位計算を行う。
The positioning system 800 described above is
It is installed at a position where an accurate position is known in advance (electronic reference point position), and observation information (electronic reference point pseudorange) or correction information (electronic reference point distance error) is used as an electronic reference point for calibration (calibration reference point device). 101) and an electronic reference point (electronic
The electronic reference point (calibration reference point device 101) is located near the measurement point (measurement point device 201) from the electronic reference point (electronic
First, in the calibration electronic reference point (calibration reference point device 101), observation information (electronic reference point pseudo distance) or correction information (electronic reference point distance error) of the electronic reference point (electronic
The difference between the positioning result (calibration point calculation position) and the position of the calibration electronic reference point (calibration point position) is used as calibration correction information.
The GPS positioning device (positioning device 301) performs positioning based on the observation information or correction information of the electronic reference point (electronic
これにより、補正データにより補正しきれず誤差となっていたネットワーク誤差(残余誤差424)を、校正用補正データで校正し、測位することにより、高精度測位が可能となる。
すなわち、あらかじめ高精度に位置を測定した校正用電子基準点(校正基準点装置101)で測位を行い、得られた測位座標値Pa(xPa,yPa,zPa)(校正点算出位置)と、校正用電子基準点の既知座標値Ka(xKa,yKa,zKa)との差分ea(xea,yea,zea)=Ka−Pa=(xKa−xPa,yKa−yPa,zKa−zPa)を求める。差分eaは、ネットワークGPSによる推定誤差を反映したものである。測定点(測定点装置201)で測位を行い、得られた測位座標値Pu(xPu,yPu,zPu)(測定点算出位置)を差分ea(xea,yea,zea)で校正して、測定点(測定点装置201)の絶対位置Au=Pu+ea=(xPu+xea,yPu+yea,zPu+zea)を得る。
このように、校正用電子基準点(校正基準点装置101)の絶対位置があらかじめわかっている場合には、測定点(測定点装置201)の絶対位置を誤差数ミリメートルの精度で求めることができる。
As a result, the network error (residual error 424), which has been an error that cannot be corrected by the correction data, is calibrated with the correction data for calibration and positioning is performed, thereby enabling high-accuracy positioning.
That is, positioning is performed with a calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) whose position has been measured with high accuracy in advance, and the obtained positioning coordinate value P a (x Pa , y Pa , z Pa ) (calibration point calculation position) ) and the known coordinate values K a (x Ka of the calibration electronic reference points, y Ka, the difference e a (x ea with z Ka), y ea, z ea) = K a -P a = (x Ka - x Pa, y Ka -y Pa, determine the z Ka -z Pa). The difference e a reflects an estimation error by the network GPS. Positioning is performed at the measurement point (measurement point device 201), and the obtained positioning coordinate value P u (x Pu , y Pu , z Pu ) (measurement point calculation position) is used as the difference e a (x ea , y ea , z ea). ) calibrated with to obtain absolute position a u = P u + e a = (x Pu + x ea measurement points (measurement point device 201), y Pu + y ea , the z Pu + z ea).
Thus, when the absolute position of the calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) is known in advance, the absolute position of the measurement point (measurement point device 201) can be obtained with an accuracy of several millimeters of error. .
また、校正用電子基準点(校正基準点装置101)の絶対位置が不明であっても、校正用電子基準点(校正基準点装置101)に対する測定点(測定点装置201)の相対位置を誤差数ミリメートルの精度で求めることができる。なぜなら、測定点相対位置Ruは、Ru=Au−Ka=(Pu+ea)−Ka=Pu+(Ka−Pa)−Ka=Pu−Paであるから、校正用電子基準点(校正基準点装置101)の絶対位置Kaが不明であっても、算出することができる。 Further, even if the absolute position of the calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) is unknown, the relative position of the measurement point (measurement point device 201) with respect to the calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) is an error. It can be determined with an accuracy of several millimeters. This is because the measurement point relative position R u is R u = A u −K a = (P u + e a ) −K a = P u + (K a −P a ) −K a = P u −P a . from even absolute position K a of the calibration electronic reference point (calibration reference point 101) is unknown can be calculated.
以上説明した測位システム800は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点(電子基準点装置601〜604)で構成されるネットワーク型GPSにより補正データ(面補正パラメータ)を求める。
The positioning system 800 described above is
Correction data (surface correction parameter) is obtained by a network type GPS composed of a plurality of electronic reference points (electronic
以上説明した測位システム800は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置(電子基準点位置)に設置され、観測情報あるいは補正情報を校正用電子基準点(校正基準点装置101)と測定点(測定点装置201)とに転送する電子基準点(電子基準点装置601〜604)と、
電子基準点(電子基準点装置601〜604)より測定点(測定点装置201)に近傍に配置される校正用電子基準点(校正基準点装置101)とで構成され、
校正用電子基準点(校正基準点装置101)の位置(校正点算出位置)は、電子基準点(電子基準点装置601〜604)による補正データ(電子基準点距離誤差)と校正用電子基準点(校正基準点装置101)の観測情報(校正点擬似距離)により測位計算を実施し、時間軸の高周波帯の変動を除去するフィルタ処理を操作して求める。
The positioning system 800 described above is
It is installed at a position where an accurate position is known in advance (electronic reference point position), and observation information or correction information is transferred to an electronic reference point for calibration (calibration reference point device 101) and a measurement point (measurement point device 201). An electronic reference point (electronic reference point devices 601-604),
A calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) arranged in the vicinity of the measurement point (measurement point device 201) from the electronic reference point (electronic
The position (calibration point calculation position) of the calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) is the correction data (electronic reference point distance error) by the electronic reference point (electronic
以上説明した測位システム800は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点(電子基準点装置601〜604)で構成されるネットワーク型GPSと、
電子基準点(電子基準点装置601〜604)より測定点(測定点装置201)に近傍に配置される校正用電子基準点(校正基準点装置101)とで構成され、
校正用電子基準点(校正基準点装置101)の位置(校正点算出位置)は、ネットワーク型GPSによる補正データ(面補正パラメータ)と校正用電子基準点(校正基準点装置101)の観測情報(校正点擬似距離)により測位計算を実施し、時間軸の高周波帯の変動を除去するフィルタ処理を操作し求めるGPS測位装置。
The positioning system 800 described above is
A network type GPS composed of a plurality of electronic reference points (electronic
A calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) arranged in the vicinity of the measurement point (measurement point device 201) from the electronic reference point (electronic
The position (calibration point calculation position) of the calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) is the correction data (surface correction parameter) by the network GPS and the observation information of the calibration electronic reference point (calibration reference point device 101) ( A GPS positioning device that performs positioning calculation using a calibration point pseudorange) and operates a filtering process to remove fluctuations in the high-frequency band on the time axis.
以上説明した測位システム800は、
あらかじめ正確な位置が判明している位置(電子基準点位置)に設置され、観測情報(電子基準点擬似距離)あるいは補正情報(電子基準点距離誤差)を校正用電子基準点(校正基準点装置101〜104)と測定点(測定点装置201)とに転送する電子基準点(電子基準点装置601〜604)と、
電子基準点(電子基準点装置601〜604)より測定点(測定点装置201)に近傍に配置される複数の校正用電子基準点(校正基準点装置101〜104)とで構成され、
この校正用補正データ(測定点位置誤差推定値)は、複数の校正用電子基準点(校正基準点装置101〜104)を設置して、それぞれで校正用補正データ(校正点位置誤差)を求め、各校正用補正データ(校正点位置誤差)から測位点(測定点算出位置)における校正用補正データ(測定点位置誤差推定値)を内挿して求める。
The positioning system 800 described above is
It is installed at a position where an accurate position is known in advance (electronic reference point position), and observation information (electronic reference point pseudorange) or correction information (electronic reference point distance error) is used as an electronic reference point for calibration (calibration reference point device). 101 to 104) and the electronic reference point (electronic
A plurality of calibration electronic reference points (calibration
The calibration correction data (measurement point position error estimated value) is obtained by setting a plurality of calibration electronic reference points (calibration
以上説明した測位システム800は、
あらかじめ正確な位置が判明している複数の電子基準点(電子基準点装置601〜604)で構成されるネットワーク型GPSと、
電子基準点(電子基準点装置601〜604)より測定点(測定点装置201)に近傍に配置される複数の校正用電子基準点(校正基準点装置101〜104)とで構成され、
この校正用補正データ(測定点位置誤差推定値)は、複数の校正用電子基準点(校正基準点装置101〜104)を設置して、それぞれで校正用補正データ(校正点位置誤差)を求め、各校正用補正データ(校正点位置誤差)から測位点(測定点算出位置)における校正用補正データ(測定点位置誤差推定値)を内挿して求める。
The positioning system 800 described above is
A network type GPS composed of a plurality of electronic reference points (electronic
A plurality of calibration electronic reference points (calibration
The calibration correction data (measurement point position error estimated value) is obtained by setting a plurality of calibration electronic reference points (calibration
なお、内挿の具体的な方式は、上記説明した方式に限らず、例えば、平面補間や二次曲面補間など他の方式でもよい。 The specific method of interpolation is not limited to the method described above, and other methods such as plane interpolation and quadratic surface interpolation may be used.
また、校正基準点(校正基準点装置101〜104)における位置誤差に基づいて測定点(測定点装置201)における位置誤差を推定して、測定点算出位置を補正する代わりに、校正基準点(校正基準点装置101〜104)における観測値(擬似距離)の誤差を求め、求めた観測値(擬似距離)の誤差に基づいて測定点(測定点装置201)における観測値(擬似距離)の誤差を推定して、観測値(擬似距離)の補正を行い、補正した観測値(擬似距離)に基づいて測位計算を実施してもよい。
Instead of estimating the position error at the measurement point (measurement point device 201) based on the position error at the calibration reference point (calibration
101〜104 校正基準点装置、110 校正点受信装置、111 校正基準点集計装置、120 校正点擬似距離算出装置、130,230 衛星位置算出装置、140 校正点仮位置算出装置、150 校正点擬似距離誤差推定装置、160 校正点擬似距離誤差補正装置、170 校正点位置算出装置、175 校正点情報送信装置、180 校正点移動量抽出装置、185 仮想点位置算出装置、201 測定点装置、210 測定点受信装置、220 測定点擬似距離算出装置、240 測定点仮位置算出装置、250 測定点擬似距離誤差推定装置、260 測定点擬似距離誤差補正装置、270 測定点位置算出装置、275 校正点情報受信装置、301 測位装置、321,322 面補正パラメータ受信装置、340 測定点相対位置算出装置、350 校正点相対位置算出装置、360 校正点位置誤差算出装置、370 測定点位置誤差推定装置、380 測定点位置誤差補正装置、390 測定点相対位置表示装置、400 擬似距離誤差曲線、401,402 電子基準点擬似距離誤差、403,404 擬似距離誤差、410 擬似距離誤差推定関数曲線、413 校正点擬似距離誤差推定値、414 測定点擬似距離誤差推定値、423,424 残余誤差、433 校正点算出位置、434 測定点算出位置、435 仮想点算出位置、443 校正点位置、444 測定点位置、445 仮想点位置、453〜455 残余位置誤差、463 相対位置、464 測定点相対位置、471〜473 校正点相対位置、475 測定点相対位置、501〜504 GPS衛星、511 準天頂衛星、601〜604 電子基準点装置、610 電子基準点受信装置、620 電子基準点擬似距離算出装置、630 衛星位置算出装置、640 電子基準点位置記憶装置、650 電子基準点幾何距離算出装置、660 電子基準点擬似距離誤差算出装置、701 電子基準点集計装置、710 面補正パラメータ算出装置、720 面補正パラメータ送信装置、800 測位システム。 101-104 Calibration reference point device, 110 Calibration point receiving device, 111 Calibration reference point totaling device, 120 Calibration point pseudo distance calculation device, 130, 230 Satellite position calculation device, 140 Calibration point temporary position calculation device, 150 Calibration point pseudo distance Error estimation device, 160 Calibration point pseudo distance error correction device, 170 Calibration point position calculation device, 175 Calibration point information transmission device, 180 Calibration point movement amount extraction device, 185 Virtual point position calculation device, 201 Measurement point device, 210 Measurement point Receiving device, 220 measuring point pseudo distance calculating device, 240 measuring point temporary position calculating device, 250 measuring point pseudo distance error estimating device, 260 measuring point pseudo distance error correcting device, 270 measuring point position calculating device, 275 calibration point information receiving device , 301 Positioning device, 321, 322 Surface correction parameter receiving device, 340 Relative position of measurement point Calculation device, 350 Calibration point relative position calculation device, 360 Calibration point position error calculation device, 370 Measurement point position error estimation device, 380 Measurement point position error correction device, 390 Measurement point relative position display device, 400 Pseudo distance error curve, 401 , 402 Electronic reference point pseudo distance error, 403, 404 pseudo distance error, 410 pseudo distance error estimation function curve, 413 calibration point pseudo distance error estimated value, 414 measurement point pseudo distance error estimated value, 423, 424 residual error, 433 calibration Point calculation position, 434 Measurement point calculation position, 435 Virtual point calculation position, 443 Calibration point position, 444 Measurement point position, 445 Virtual point position, 453-455 Residual position error, 463 Relative position, 464 Measurement point relative position, 471 473 calibration point relative position, 475 measurement point relative position, 501 to 504 GPS satellite, 11 Quasi-Zenith Satellite, 601-604 Electronic Reference Point Device, 610 Electronic Reference Point Receiver, 620 Electronic Reference Point Pseudo Distance Calculation Device, 630 Satellite Position Calculation Device, 640 Electronic Reference Point Location Storage Device, 650 Electronic Reference Point Geometric Distance Calculation Device, 660 electronic reference point pseudo-range error calculating device, 701 electronic reference point totaling device, 710 surface correction parameter calculating device, 720 surface correction parameter transmitting device, 800 positioning system.
Claims (6)
上記校正点受信装置は、複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点受信装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正点受信装置に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする測位システム。 A calibration point receiver, a calibration point position calculator, a measurement point receiver, a measurement point position calculator, and a measurement point relative position calculator;
The calibration point receiving device receives radio waves transmitted by a plurality of transmitting devices,
The calibration point position calculating device is based on the radio wave received by the calibration point receiving device and the error calculated by receiving the radio waves respectively transmitted by the plurality of transmitting devices at predetermined positions. Calculate the position of the receiving device and use it as the calibration point calculation position.
The measuring point receiving device receives radio waves transmitted by the plurality of transmitting devices,
The measurement point position calculation device is based on the radio wave received by the measurement point reception device and the error calculated by receiving the radio waves respectively transmitted by the plurality of transmission devices at a predetermined position. Calculate the position of the receiving device and set it as the measurement point calculation position,
The measurement point relative position calculation device is configured to perform the measurement on the calibration point reception device based on the calibration point calculation position calculated by the calibration point position calculation device and the measurement point calculation position calculated by the measurement point position calculation device. A positioning system that calculates a relative position of a point receiving device and sets the relative position as a measurement point.
上記校正点擬似距離算出装置は、上記校正点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記校正点受信装置との距離を算出して、校正点擬似距離とし、
上記校正点仮位置算出装置は、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点仮位置とし、
上記校正点擬似距離誤差推定装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記校正点仮位置算出装置が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とし、
上記校正点擬似距離誤差補正装置は、上記校正点擬似距離誤差推定装置が推定した校正点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離を補正して、校正点補正済擬似距離とし、
上記校正点位置算出装置は、上記校正点擬似距離誤差補正装置が補正した校正点補正済擬似距離に基づいて、上記校正点受信装置の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記測定点擬似距離算出装置は、上記測定点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記測定点受信装置との距離を算出して、測定点擬似距離とし、
上記測定点仮位置算出装置は、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点仮位置とし、
上記測定点擬似距離誤差推定装置は、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された擬似距離の誤差と、上記測定点仮位置算出装置が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とし、
上記測定点擬似距離誤差補正装置は、上記測定点擬似距離誤差推定装置が推定した測定点擬似距離誤差推定値に基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を補正して、測定点補正済擬似距離とし、
上記測定点位置算出装置は、上記測定点擬似距離誤差補正装置が補正した測定点補正済擬似距離に基づいて、上記測定点受信装置の位置を算出して、測定点算出位置とする
ことを特徴とする請求項1に記載の測位システム。 The positioning system further includes a calibration point pseudo distance calculation device, a calibration point temporary position calculation device, a calibration point pseudo distance error estimation device, a calibration point pseudo distance error correction device, a measurement point pseudo distance calculation device, and a measurement. A point temporary position calculation device, a measurement point pseudo-range error estimation device, and a measurement point pseudo-range error correction device,
The calibration point pseudo distance calculating device calculates the distance between each of the plurality of transmitting devices and the calibration point receiving device based on the radio wave received by the calibration point receiving device, and sets the calibration point pseudo distance as a calibration point pseudo distance,
The calibration point temporary position calculation device calculates the position of the calibration point reception device based on the calibration point pseudo distance calculated by the calibration point pseudo distance calculation device, and sets the calibration point temporary position as
The calibration point pseudo-range error estimation device includes a pseudo-range error calculated by receiving radio waves transmitted by the plurality of transmission devices at predetermined positions, and a calibration point calculated by the calibration point temporary position calculation device. Based on the temporary position, the error of the calibration point pseudo distance calculated by the calibration point pseudo distance calculation device is estimated as a calibration point pseudo distance error estimated value,
The calibration point pseudo distance error correction device corrects the calibration point pseudo distance calculated by the calibration point pseudo distance calculation device based on the calibration point pseudo distance error estimation value estimated by the calibration point pseudo distance error estimation device. , The calibration point corrected pseudo distance,
The calibration point position calculation device calculates the position of the calibration point reception device based on the calibration point corrected pseudo distance corrected by the calibration point pseudo distance error correction device, and is used as a calibration point calculation position.
The measurement point pseudo distance calculation device calculates a distance between each of the plurality of transmission devices and the measurement point reception device based on the radio wave received by the measurement point reception device, and sets the measurement point pseudo distance as a measurement point pseudo distance,
The measurement point temporary position calculation device calculates the position of the measurement point reception device based on the measurement point pseudo distance calculated by the measurement point pseudo distance calculation device, and sets it as a measurement point temporary position.
The measurement point pseudo-range error estimation device includes a pseudo-range error calculated by receiving radio waves transmitted by the plurality of transmission devices at predetermined positions, and a measurement point calculated by the measurement point temporary position calculation device. Based on the temporary position, the error of the measurement point pseudo distance calculated by the measurement point pseudo distance calculation device is estimated as a measurement point pseudo distance error estimated value,
The measurement point pseudo distance error correction device corrects the error of the measurement point pseudo distance calculated by the measurement point pseudo distance calculation device based on the measurement point pseudo distance error estimation value estimated by the measurement point pseudo distance error estimation device. And the measurement point corrected pseudo distance
The measurement point position calculation device calculates the position of the measurement point reception device based on the measurement point corrected pseudo distance corrected by the measurement point pseudo distance error correction device, and sets it as a measurement point calculation position. The positioning system according to claim 1.
上記電子基準点受信装置は、所定の電子基準点位置に位置し、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を受信し、
上記電子基準点擬似距離算出装置は、上記電子基準点受信装置が受信した電波に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記電子基準点受信装置との距離を算出して、電子基準点擬似距離とし、
上記電子基準点幾何距離算出装置は、上記電子基準点位置に基づいて、上記複数の送信装置それぞれと上記電子基準点受信装置との距離を算出して、電子基準点幾何距離とし、
上記電子基準点擬似距離誤差算出装置は、上記電子基準点擬似距離算出装置が算出した電子基準点擬似距離と、上記電子基準点幾何距離算出装置が算出した電子基準点幾何距離とに基づいて、上記電子基準点擬似距離の誤差を算出して、電子基準点擬似距離誤差とし、
上記校正点擬似距離誤差推定装置は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記校正点仮位置算出装置が算出した校正点仮位置とに基づいて、上記校正点擬似距離算出装置が算出した校正点擬似距離の誤差を推定して、校正点擬似距離誤差推定値とし、
上記測定点擬似距離誤差推定装置は、上記電子基準点擬似距離誤差算出装置が算出した電子基準点擬似距離誤差と、上記測定点仮位置算出装置が算出した測定点仮位置とに基づいて、上記測定点擬似距離算出装置が算出した測定点擬似距離の誤差を推定して、測定点擬似距離誤差推定値とする
ことを特徴とする請求項2に記載の測位システム。 The positioning system further includes an electronic reference point receiving device, an electronic reference point pseudo distance calculating device, an electronic reference point geometric distance calculating device, and an electronic reference point pseudo distance error calculating device,
The electronic reference point receiving device is located at a predetermined electronic reference point position, receives radio waves transmitted by the plurality of transmitting devices,
The electronic reference point pseudo distance calculating device calculates the distance between each of the plurality of transmitting devices and the electronic reference point receiving device based on the radio wave received by the electronic reference point receiving device, age,
The electronic reference point geometric distance calculation device calculates the distance between each of the plurality of transmission devices and the electronic reference point reception device based on the electronic reference point position, and sets the electronic reference point geometric distance,
The electronic reference point pseudo distance error calculation device is based on the electronic reference point pseudo distance calculated by the electronic reference point pseudo distance calculation device and the electronic reference point geometric distance calculated by the electronic reference point geometric distance calculation device. By calculating the error of the electronic reference point pseudorange, the electronic reference point pseudorange error,
The calibration point pseudo distance error estimation device is based on the electronic reference point pseudo distance error calculated by the electronic reference point pseudo distance error calculation device and the calibration point temporary position calculated by the calibration point temporary position calculation device. Estimate the error of the calibration point pseudo-range calculated by the calibration point pseudo-range calculator,
The measurement point pseudo distance error estimation device is based on the electronic reference point pseudo distance error calculated by the electronic reference point pseudo distance error calculation device and the measurement point temporary position calculated by the measurement point temporary position calculation device. The positioning system according to claim 2, wherein an error of the measurement point pseudo distance calculated by the measurement point pseudo distance calculation device is estimated to obtain an estimation value of the measurement point pseudo distance error.
上記校正点受信装置は、所定の速度より遅い速度で移動可能であり、
上記校正点移動量抽出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置の移動量を推定して、校正点移動量推定値とし、
上記仮想点位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置と、上記校正点移動量抽出装置が推定した校正点移動量推定値とに基づいて、移動しない仮想基準点の位置を算出して、仮想点算出位置とし、
上記測定点相対位置算出装置は、上記仮想点位置算出装置が算出した仮想点算出位置と、上記測定点位置算出装置が算出した測定点算出位置とに基づいて、上記仮想基準点に対する上記測定点受信装置の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の測位システム。 The positioning system further includes a calibration point movement amount extraction device and a virtual point position calculation device,
The calibration point receiver is movable at a speed slower than a predetermined speed,
The calibration point movement amount extraction device estimates the movement amount of the calibration point reception device based on the calibration point calculation position calculated by the calibration point position calculation device to obtain a calibration point movement amount estimated value,
The virtual point position calculation device is configured to calculate a virtual reference point that does not move based on the calibration point calculation position calculated by the calibration point position calculation device and the calibration point movement amount estimated value estimated by the calibration point movement amount extraction device. Calculate the position to be the virtual point calculation position,
The measurement point relative position calculation device is configured to calculate the measurement point relative to the virtual reference point based on the virtual point calculation position calculated by the virtual point position calculation device and the measurement point calculation position calculated by the measurement point position calculation device. The positioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein a relative position of the receiving device is calculated to obtain a relative position of the measurement point.
上記校正点相対位置算出装置は、上記校正点位置算出装置が算出した校正点算出位置に基づいて、上記校正点受信装置の間の相対位置を算出して、校正点相対位置とし、
上記校正点位置誤差算出装置は、上記校正点相対位置算出装置が算出した校正点相対位置の変化に基づいて、上記校正点相対位置算出装置が算出した校正点相対位置の誤差を算出して、校正点位置誤差とし、
上記測定点位置誤差推定装置は、上記校正点位置誤差算出装置が算出した校正点位置誤差と、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置とに基づいて、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置の誤差を推定して、測定点相対位置誤差推定値とし、
上記測定点位置誤差補正装置は、上記測定点位置誤差推定装置が推定した測定点相対位置誤差推定値に基づいて、上記測定点相対位置算出装置が算出した測定点相対位置を補正する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の測位システム。 The positioning system includes a plurality of calibration point receivers, and further includes a calibration point relative position calculation device, a calibration point position error calculation device, a measurement point position error estimation device, and a measurement point position error correction device. And
The calibration point relative position calculation device calculates a relative position between the calibration point reception devices based on the calibration point calculation position calculated by the calibration point position calculation device, and sets the calibration point relative position,
The calibration point position error calculation device calculates an error of the calibration point relative position calculated by the calibration point relative position calculation device based on a change in the calibration point relative position calculated by the calibration point relative position calculation device, Calibration point position error
The measurement point position error estimation device calculates the measurement point relative position based on the calibration point position error calculated by the calibration point position error calculation device and the measurement point relative position calculated by the measurement point relative position calculation device. Estimate the error of the relative position of the measurement point calculated by the device, and make the measurement point relative position error estimate,
The measurement point position error correction device corrects the measurement point relative position calculated by the measurement point relative position calculation device based on the measurement point relative position error estimation value estimated by the measurement point position error estimation device. The positioning system according to any one of claims 1 to 4.
校正基準点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記校正基準点の位置を算出して、校正点算出位置とし、
上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を測定点において受信し、
測定点において受信した電波と、上記複数の送信装置がそれぞれ送信した電波を所定の位置において受信することにより算出された誤差とに基づいて、上記測定点の位置を算出して、測定点算出位置とし、
算出した校正点算出位置と、算出した測定点算出位置とに基づいて、上記校正基準点に対する上記測定点の相対位置を算出して、測定点相対位置とする
ことを特徴とする測位方法。 Receive radio waves transmitted by multiple transmitters at the calibration reference point,
The position of the calibration reference point is calculated based on the radio wave received at the calibration reference point and the error calculated by receiving the radio wave transmitted by each of the plurality of transmitting devices at a predetermined position. As the calculated position,
Receive radio waves transmitted by each of the plurality of transmission devices at a measurement point,
The position of the measurement point is calculated based on the radio wave received at the measurement point and the error calculated by receiving the radio wave transmitted by each of the plurality of transmission devices at a predetermined position. age,
A positioning method, wherein a relative position of the measurement point with respect to the calibration reference point is calculated based on the calculated calibration point calculation position and the calculated measurement point calculation position to obtain a measurement point relative position.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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