JP2010078476A - Reliability determination method of long term prediction orbital data, positioning method, positioning device, and positioning system - Google Patents

Reliability determination method of long term prediction orbital data, positioning method, positioning device, and positioning system Download PDF

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整功 山形
Chikashi Uchida
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a procedure for determining reliability of a long term prediction ephemeris. <P>SOLUTION: In a positioning system 1, a cellular phone 4 performs positioning operation, based on a plurality of satellite combinations determined by combining GPS satellites SV to the number or more which is necessary for positioning operation by using long term prediction ephemeris data received from a server system 3. Then, reliability of each prediction orbit of each GPS satellite SV included in the long term prediction ephemeris data is determined based on difference of each GPS satellite SV included in each satellite combination and on difference of each result of the positioning operation performed relative to each satellite combination. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、長期予測軌道データの信頼性判定方法、測位方法、測位装置及び測位システムに関する。   The present invention relates to a reliability determination method, a positioning method, a positioning device, and a positioning system for long-term predicted orbit data.

測位用信号を利用した測位システムとしては、GPS(Global Positioning System)が広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等に内蔵された測位装置に利用されている。GPSでは、自機の位置を示す3次元の座標値と、時計誤差とを、複数のGPS衛星の位置や各GPS衛星から自機までの擬似距離等の情報に基づいて求める測位演算を行うことで測位する。   As a positioning system using positioning signals, GPS (Global Positioning System) is widely known, and is used in positioning devices built in portable telephones, car navigation devices, and the like. In GPS, a positioning calculation for obtaining a three-dimensional coordinate value indicating the position of the own device and a clock error based on information such as positions of a plurality of GPS satellites and pseudo distances from each GPS satellite to the own device is performed. Measure with.

GPSによる測位では、GPS衛星から発信されるGPS衛星信号に重畳されているアルマナックやエフェメリスといった航法データに基づいて、GPS衛星の位置、速度、移動方向等の衛星情報を算出し、当該衛星情報及び時刻情報を用いて測位演算を行う。アルマナックは衛星を捕捉する際の有力な手掛かりとはなるが、衛星情報の精度が悪いため測位演算に使用することは困難である。一方、エフェメリスは、衛星情報の精度が良いため、衛星を捕捉する際の有力な手掛かりとなるだけでなく、測位演算にも使用することがで
きる。従って、例えばエフェメリスを保持していない状態で測位を開始した場合には、エ
フェメリスをGPS衛星信号から取得しなければならず、初回測位時間(TTFF:Time To First Fix)が増大する。
In positioning by GPS, satellite information such as the position, velocity, and moving direction of the GPS satellite is calculated based on navigation data such as almanac and ephemeris superimposed on the GPS satellite signal transmitted from the GPS satellite. Positioning calculation is performed using time information. Almanac is a powerful clue when capturing satellites, but is difficult to use for positioning calculations due to the poor accuracy of satellite information. On the other hand, since ephemeris has high accuracy of satellite information, it can be used not only as a powerful clue when capturing a satellite but also for positioning calculation. Therefore, for example, when positioning is started without holding the ephemeris, the ephemeris must be acquired from the GPS satellite signal, and the first positioning time (TTFF: Time To First Fix) increases.

そこで、特許文献1や特許文献2には、サーバクライアントシステムであって、1週間といった長期間分のエフェメリスである長期予測エフェメリス(長期予測軌道データ)をサーバが予測し、クライアントである測位装置に提供する技術が開示されている。
米国特許出願公開第2002/0188403号明細書 米国特許出願公開第2005/0212700号明細書
Therefore, in Patent Document 1 and Patent Document 2, the server predicts a long-term predicted ephemeris (long-term predicted trajectory data) that is a long-term ephemeris such as one week in a server-client system, and sends it to a positioning device that is a client. Techniques to provide are disclosed.
US Patent Application Publication No. 2002/0188403 US Patent Application Publication No. 2005/0212700

長期予測エフェメリスの定義方法としては、通常のエフェメリスと同様のデータフォーマットで定義する方法が考えられる。すなわち、衛星軌道の近似モデルの1つであるケプラーの楕円軌道モデルを用いて衛星軌道を近似し、その時のモデル式のパラメータ(以下、「衛星軌道パラメータ」と称す。)の値によって、長期予測エフェメリスを定義する方法である。測位用衛星の将来の位置を所定時間おきに時系列に予測した予測位置でなる衛星予測暦(予測位置データ)は、所定の商用システムから提供されている。ケプラーの楕円軌道モデルによる近似計算は、この衛星予測暦を用いて行うことが可能である。   As a method of defining the long-term predicted ephemeris, a method of defining in a data format similar to that of a normal ephemeris can be considered. That is, a satellite orbit is approximated using Kepler's elliptical orbit model, which is one of the approximate models of satellite orbit, and long-term prediction is performed based on the value of the model equation parameter (hereinafter referred to as “satellite orbit parameter”). It is a method of defining an ephemeris. A satellite prediction calendar (predicted position data) including predicted positions obtained by predicting a future position of a positioning satellite in time series every predetermined time is provided from a predetermined commercial system. Approximate calculations using Kepler's elliptical orbit model can be performed using this satellite prediction calendar.

しかし、衛星予測暦に含まれる測位用衛星の予測位置は、将来になるほど、測位用衛星の実際位置からずれる傾向がある。そのため、ケプラーの楕円軌道モデルによる近似計算を行って長期予測エフェメリスを生成する場合に、近似計算により求めた衛星軌道は、生成日時から将来のものであるほど、実際の衛星軌道からずれたものとなる可能性がある。従来は、長期予測エフェメリスを一旦生成した後は、生成した長期予測エフェメリスの信頼性(測位に使用するのに適しているか否か)を判定する機構が存在しなかったため、サーバから長期予測エフェメリスを取得した測位装置は、信頼性の低い長期予測エフェメリスを使用して測位を行う場合があり得た。   However, the predicted position of the positioning satellite included in the satellite prediction calendar tends to deviate from the actual position of the positioning satellite in the future. For this reason, when generating a long-term predicted ephemeris by performing an approximate calculation using Kepler's elliptical orbit model, the satellite orbit obtained by the approximate calculation is more deviated from the actual satellite orbit as it is the future from the generation date and time. There is a possibility. Conventionally, once a long-term predicted ephemeris is generated, there is no mechanism to determine the reliability of the generated long-term predicted ephemeris (whether it is suitable for positioning). The acquired positioning device may perform positioning using a long-term prediction ephemeris with low reliability.

本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、長期予測エフェメリスの信頼性を判定するための手法を提案することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to propose a method for determining the reliability of a long-term predicted ephemeris.

以上の課題を解決するための第1の発明は、1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行うことと、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法である。   A first invention for solving the above problems is a combination of a plurality of satellites in which a number of positioning satellites or more required for a positioning calculation are combined using long-term predicted orbit data in which satellite orbits of one day or more are predicted. Determining the reliability of the long-term predicted orbit data based on the positioning calculation of the plurality of satellite combinations and determining the reliability of the long-term predicted orbit data based on the result of the positioning calculation of the plurality of satellite combinations. Is the method.

また、他の発明として、1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、を備えた測位装置を構成してもよい。   As another invention, the positioning calculation is performed based on a combination of a plurality of satellites combining a number of positioning satellites more than necessary for the positioning calculation using long-term predicted orbit data in which satellite orbits for one day or more are predicted. You may comprise the positioning apparatus provided with the positioning calculating part to perform and the determination part which determines the reliability of the said long-term prediction orbit data based on the result of the said positioning calculation of the said several satellite combination.

この第1の発明等によれば、1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、これらの測位演算の結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を判定する。長期予測軌道データを用いて複数の衛星組合せについて測位演算を行った結果を対比することで、長期予測軌道データの信頼性を判定することが可能となる。   According to the first invention and the like, positioning is performed based on a plurality of satellite combinations in which a number of positioning satellites or more required for positioning calculation are combined using long-term predicted orbit data in which satellite orbits for one day or more are predicted. Perform the operation. Based on the results of these positioning calculations, the reliability of the long-term predicted orbit data is determined. By comparing the results of positioning calculations for a plurality of satellite combinations using long-term predicted orbit data, the reliability of long-term predicted orbit data can be determined.

また、第2の発明として、第1の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、前記複数の衛星組合せについて行った前記測位演算の結果の差とに基づいて、前記長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定することを含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。   Further, as a second invention, there is provided a reliability determination method for long-term predicted orbit data according to the first invention, wherein the positioning satellites included in the plurality of satellite combinations are different from each other and the plurality of satellite combinations are performed. You may comprise the reliability determination method of long-term prediction orbit data including determining the reliability of the prediction orbit of the positioning satellite contained in the long-term prediction orbit data based on the difference in the result of the positioning calculation.

この第2の発明によれば、複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、複数の衛星組合せについて行った測位演算の結果の差とに基づいて、長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定する。測位演算結果の中に、他の測位演算結果と大きく相違する測位演算結果が存在する場合は、当該測位演算結果を演算した際に使用した衛星組合せの中に、測位に不適な測位用衛星が含まれている可能性がある。そのため、複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同に基づいて測位に不適な測位用衛星を判定し、当該測位用衛星の予測軌道の信頼性を低いと判定すれば好適である。   According to the second aspect of the invention, based on the difference between the positioning satellites included in the plurality of satellite combinations and the difference in the result of the positioning calculation performed on the plurality of satellite combinations, the positioning satellites included in the long-term predicted orbit data Determine the reliability of the satellite's predicted orbit. If there is a positioning calculation result that is significantly different from other positioning calculation results, there are positioning satellites that are not suitable for positioning in the satellite combination used when calculating the positioning calculation result. May be included. Therefore, it is preferable to determine a positioning satellite unsuitable for positioning based on the difference between positioning satellites included in a plurality of satellite combinations, and to determine that the reliability of the predicted orbit of the positioning satellite is low.

また、第3の発明として、第1又は第2の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、前記衛星軌道データから求められる衛星位置と前記長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of determining reliability of long-term predicted orbit data according to the first or second aspect, wherein satellite orbit data of the positioning satellite is received from the positioning satellite; Determining the reliability of the long-term predicted orbit data based on the difference between the satellite position obtained from the orbit data and the satellite position obtained from the long-term predicted orbit data, It may be configured.

同様に、第4の発明として、測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、前記衛星軌道データから求められる衛星位置と1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。   Similarly, as a fourth invention, a long-term predicted orbit in which satellite orbit data of the positioning satellite is received from the positioning satellite and a satellite position obtained from the satellite orbit data and a satellite orbit for one day or more is predicted. A method of determining reliability of long-term predicted orbit data including determining reliability of the long-term predicted orbit data based on a difference from a satellite position obtained from data may be configured.

この第3又は第4の発明によれば、測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信する。そして、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて長期予測軌道データの信頼性を判定する。長期予測軌道データの信頼性が高ければ、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置とは近似するはずである。従って、衛星軌道データから求められる衛星位置と長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異により、長期予測軌道データの信頼性を判定することが可能となる。   According to the third or fourth aspect of the invention, satellite orbit data of the positioning satellite is received from the positioning satellite. Then, the reliability of the long-term predicted orbit data is determined based on the difference between the satellite position obtained from the satellite orbit data and the satellite position obtained from the long-term predicted orbit data. If the long-term predicted orbit data is highly reliable, the satellite position obtained from the satellite orbit data should be approximated to the satellite position obtained from the long-term predicted orbit data. Therefore, the reliability of the long-term predicted orbit data can be determined based on the difference between the satellite position obtained from the satellite orbit data and the satellite position obtained from the long-term predicted orbit data.

また、第5の発明として、第3又は第4の発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法であって、前記長期予測軌道データには、前記測位用衛星の衛星時計の誤差を予測した時計予測誤差データが含まれ、前記測位用衛星は、前記衛星軌道データに、当該測位用衛星が有する衛星時計の時計誤差データを含めて発信しており、前記信頼性を判定することは、前記衛星軌道データから求められる衛星位置に前記時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、前記長期予測軌道データから求められる衛星位置に前記時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することである長期予測軌道データの信頼性判定方法を構成してもよい。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for determining reliability of long-term predicted orbit data according to the third or fourth aspect of the invention, wherein the long-term predicted orbit data includes a timepiece in which an error of a satellite clock of the positioning satellite is predicted. Prediction error data is included, and the positioning satellite transmits the satellite orbit data including clock error data of a satellite clock included in the positioning satellite, and the reliability is determined by the satellite A position obtained by adding a position error corresponding to the clock error obtained from the clock error data to the satellite position obtained from the orbit data, and a position corresponding to the clock error obtained from the clock prediction error data to the satellite position obtained from the long-term predicted orbit data. A reliability determination method for long-term predicted trajectory data, which is to determine the reliability of the long-term predicted trajectory data based on a difference from a position taking a position error into account, may be configured.

この第5の発明によれば、衛星軌道データから求められる衛星位置に時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、長期予測軌道データから求められる衛星位置に時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて長期予測軌道データの信頼性を判定する。単純に衛星位置の差異に基づくのではなく、衛星位置に時計誤差分の位置誤差を加味した位置の差異に基づくことで、長期予測軌道データの信頼性判定の正確性を高めることができる。   According to the fifth aspect of the invention, the position of the satellite obtained from the satellite orbit data is added with the position error corresponding to the clock error obtained from the clock error data, and the clock prediction error data is added to the satellite position obtained from the long-term predicted orbit data. The reliability of the long-term predicted trajectory data is determined based on the difference from the position taking into account the position error corresponding to the clock error obtained from The accuracy of the reliability determination of the long-term predicted orbit data can be improved by not based on the difference in the satellite position but based on the position difference in which the position error corresponding to the clock error is added to the satellite position.

また、第6の発明として、第1〜第5の何れかの発明の長期予測軌道データの信頼性判定方法により信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行う測位方法を構成してもよい。   In addition, as a sixth aspect of the invention, positioning is performed by using a combination of positioning satellites determined to be highly reliable by the reliability determination method for long-term predicted orbit data according to any of the first to fifth aspects of the invention. A method may be configured.

この第6の発明によれば、長期予測軌道データの信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行うことで、測位の正確性を向上させることができる。   According to the sixth aspect of the invention, positioning accuracy can be improved by performing positioning calculation using a combination of positioning satellites determined to have high reliability in long-term predicted orbit data.

また、第8の発明として、複数の測位装置と、前記測位装置に測位用衛星の1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを提供するサーバシステムとを具備した測位システムであって、前記複数の測位装置は、前記サーバシステムから受信した前記長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、前記信頼性の判定結果を前記サーバシステムに送信する送信部と、を備え、前記サーバシステムは、前記複数の測位装置から受信した前記信頼性の判定結果を集計する集計部と、前記集計部の集計結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を決定する決定部と、前記決定部により決定された信頼性を前記測位装置に提供する提供部と、を備えた測位システムを構成してもよい。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a positioning system comprising a plurality of positioning devices and a server system that provides the positioning devices with long-term predicted orbit data that predicts satellite orbits for one or more days of positioning satellites. The plurality of positioning devices perform positioning calculation based on a combination of a plurality of satellites combining a plurality of positioning satellites necessary for positioning calculation using the long-term predicted orbit data received from the server system. A calculation unit; a determination unit that determines the reliability of the long-term predicted orbit data based on a result of the positioning calculation of the plurality of satellite combinations; and a transmission unit that transmits the determination result of the reliability to the server system; The server system includes a totaling unit that totals the reliability determination results received from the plurality of positioning devices, and the long-term prediction based on the totaling results of the totaling unit A determination unit that determines the reliability of the road data, and the providing unit for providing a reliability determined by the determination unit to the positioning device may be configured positioning system comprising a.

この第8の発明によれば、複数の測位装置は、サーバシステムから受信した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、これらの測位演算の結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を判定し、その判定結果をサーバシステムに送信する。一方、サーバシステムは、複数の測位装置から受信した信頼性の判定結果を集計し、その集計結果に基づいて、長期予測軌道データの信頼性を決定する。そして、決定した信頼性を測位装置に提供する。   According to the eighth aspect of the invention, the plurality of positioning devices perform positioning based on a plurality of satellite combinations obtained by combining a plurality of positioning satellites necessary for the positioning calculation using the long-term predicted orbit data received from the server system. Perform the operation. Then, based on the results of these positioning calculations, the reliability of the long-term predicted orbit data is determined, and the determination result is transmitted to the server system. On the other hand, the server system aggregates reliability determination results received from a plurality of positioning devices, and determines the reliability of long-term predicted orbit data based on the aggregation results. Then, the determined reliability is provided to the positioning device.

かかる構成により、測位装置は、サーバシステムから取得した長期予測軌道データの信頼性を判定することができる。また、サーバシステムは、複数の測位装置から受信した長期予測軌道データの信頼性の判定結果を集計することによって長期予測軌道データの信頼性を決定することができ、統計的に決定した妥当な信頼性を測位装置に提供することが可能となる。   With this configuration, the positioning device can determine the reliability of the long-term predicted orbit data acquired from the server system. In addition, the server system can determine the reliability of long-term predicted orbit data by aggregating the reliability judgment results of long-term predicted orbit data received from multiple positioning devices. Can be provided to the positioning device.

以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるわけではない。   Hereinafter, an example of an embodiment suitable for the present invention will be described with reference to the drawings. However, embodiments to which the present invention can be applied are not limited to this.

1.システム構成
図1は、本実施形態における測位システム1の概略構成を示す図である。測位システム1は、外部システム2と、サーバシステム3と、複数の携帯型電話機4と、複数のGPS衛星SV(SV1,SV2,SV3,SV4,・・・)とを備えて構成される。尚、携帯型電話機4が必要なデータをサーバシステム3から取得した後は、携帯型電話機4とGPS衛星SVとで測位が可能であるため、携帯型電話機4とGPS衛星SVとで1つの測位システムが構成されるということもできる。また、地上側のシステムとして、サーバシステム3と携帯型電話機4とで測位システムと呼ぶこともできる。
1. System Configuration FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a positioning system 1 in the present embodiment. The positioning system 1 includes an external system 2, a server system 3, a plurality of mobile phones 4, and a plurality of GPS satellites SV (SV1, SV2, SV3, SV4,...). In addition, since the mobile phone 4 and the GPS satellite SV can perform positioning after the data necessary for the mobile phone 4 is acquired from the server system 3, one positioning is performed by the mobile phone 4 and the GPS satellite SV. It can also be said that the system is configured. Further, as a system on the ground side, the server system 3 and the mobile phone 4 can be called a positioning system.

外部システム2は、GPS衛星SVから定期的に衛星信号を受信し、当該衛星信号に含まれる航法データ等に基づいて衛星予測暦を生成してサーバシステム3に提供する公知のシステムである。外部システム2が提供する衛星予測暦は、各GPS衛星SVそれぞれについて、将来の位置を予測した予測位置及びGPS衛星SVに搭載された原子時計の誤差を予測した時計予測誤差を所定時間おき(例えば15分おき)に時系列に並べた不連続なデータである。外部システム2は、例えば衛星予測暦の提供を業務とする民間や公営の団体のコンピュータシステムに相当する。   The external system 2 is a known system that periodically receives a satellite signal from the GPS satellite SV, generates a satellite prediction calendar based on navigation data included in the satellite signal, and provides it to the server system 3. The satellite prediction calendar provided by the external system 2 includes, for each GPS satellite SV, a predicted position for which a future position is predicted and a clock prediction error for which an error of an atomic clock mounted on the GPS satellite SV is predicted every predetermined time (for example, Discontinuous data arranged in time series every 15 minutes). The external system 2 corresponds to, for example, a computer system of a private or public organization that provides the satellite forecast calendar.

サーバシステム3は、衛星予測暦を外部システム2から取得し、取得した衛星予測暦を用いて、全てのGPS衛星SVの予測されるエフェメリスであって、少なくとも1日分以上の例えば1週間といった長期間有効なエフェメリス(以下、本実施形態において「長期予測エフェメリス(長期予測軌道データ)」と称す。)を生成・提供するサーバを備えたシステムである。   The server system 3 acquires the satellite prediction calendar from the external system 2 and uses the acquired satellite prediction calendar to predict the ephemeris of all the GPS satellites SV, which is at least one day or longer, for example, one week. This is a system including a server that generates and provides a period effective ephemeris (hereinafter referred to as “long-term predicted ephemeris (long-term predicted orbit data)” in the present embodiment).

携帯型電話機4は、ユーザが通話やメールの送受信等を行うための電子機器であり、通話やメールの送受信といった携帯型電話機としての本来の機能の他、位置を計測する機能(測位機能)を実現するための測位装置を具備して構成されている。携帯型電話機4は、ユーザ操作に従って、サーバシステム3に対して長期予測エフェメリスの要求信号を送信し、サーバシステム3から長期予測エフェメリスを受信する。そして、受信した長期予測エフェメリスを用いてGPS衛星SVを捕捉し、GPS衛星信号に基づく測位演算を実行することで測位する。   The mobile phone 4 is an electronic device for a user to send and receive calls and mails. The mobile phone 4 has a function for measuring a position (positioning function) in addition to the original functions as a mobile phone such as sending and receiving calls and emails. A positioning device for realizing is provided. The mobile phone 4 transmits a long-term predicted ephemeris request signal to the server system 3 and receives the long-term predicted ephemeris from the server system 3 in accordance with a user operation. Then, the GPS satellite SV is captured using the received long-term predicted ephemeris, and positioning is performed by executing positioning calculation based on the GPS satellite signal.

2.サーバシステム
2−1.機能構成
図2は、サーバシステム3の機能構成を示すブロック図である。サーバシステム3は、CPU(Central Processing Unit)310と、操作部320と、通信部330と、ROM(Read Only Memory)340と、ハードディスク350と、RAM(Random Access Memory)360とを備え、各部がバス370で接続されたコンピュータシステムである。
2. Server system 2-1. Functional Configuration FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the server system 3. The server system 3 includes a CPU (Central Processing Unit) 310, an operation unit 320, a communication unit 330, a ROM (Read Only Memory) 340, a hard disk 350, and a RAM (Random Access Memory) 360. A computer system connected by a bus 370.

CPU310は、ROM340に記憶されているシステムプログラム等に従ってサーバシステム3の各部を統括的に制御するプロセッサである。本実施形態では、CPU310は、ROM340に記憶されている長期予測エフェメリス提供プログラム341に従って、携帯型電話機4に長期予測エフェメリスを提供する処理を行う。   The CPU 310 is a processor that comprehensively controls each unit of the server system 3 according to a system program or the like stored in the ROM 340. In the present embodiment, the CPU 310 performs a process of providing the long-term predicted ephemeris to the mobile phone 4 according to the long-term predicted ephemeris providing program 341 stored in the ROM 340.

操作部320は、サーバシステム3の管理者による操作指示を受け付け、操作に応じた信号をCPU310に出力する入力装置である。この機能は、例えばキーボードやボタン、マウス等により実現される。   The operation unit 320 is an input device that receives an operation instruction from an administrator of the server system 3 and outputs a signal corresponding to the operation to the CPU 310. This function is realized by, for example, a keyboard, a button, a mouse, or the like.

通信部330は、システム内部で利用される各種データをインターネット等の通信ネットワークを介して外部システム2や携帯型電話機4とやり取りするための通信装置である。   The communication unit 330 is a communication device for exchanging various data used in the system with the external system 2 and the mobile phone 4 via a communication network such as the Internet.

ROM340は、読み取り専用の不揮発性の記憶装置であり、CPU310がサーバシステム3を制御するためのシステムプログラムや、長期予測エフェメリスを携帯型電話機4に提供するためのプログラム、長期予測エフェメリスを生成するためのプログラム等の各種プログラムや各種データ等を記憶している。   The ROM 340 is a read-only nonvolatile storage device, and generates a system program for the CPU 310 to control the server system 3, a program for providing the long-term predicted ephemeris to the mobile phone 4, and a long-term predicted ephemeris. Various programs such as the above programs and various data are stored.

ハードディスク350は、磁気ヘッド等を用いてデータの読み書きを行う記憶装置であり、ROM340と同様、サーバシステム3が備える各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶している。   The hard disk 350 is a storage device that reads and writes data using a magnetic head or the like, and stores programs, data, and the like for realizing various functions of the server system 3, similar to the ROM 340.

RAM360は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、CPU310により実行されるシステムプログラム、長期予測エフェメリス提供プログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。   The RAM 360 is a readable / writable volatile storage device, and a work area for temporarily storing a system program executed by the CPU 310, a long-term prediction ephemeris providing program, various processing programs, data being processed in various processing, processing results, and the like. Is forming.

2−2.データ構成
図3は、ROM340に格納されたデータの一例を示す図である。ROM340には、CPU310により読み出され、長期予測エフェメリス提供処理(図11参照)として実行される長期予測エフェメリス提供プログラム341が記憶されている。また、長期予測エフェメリス提供プログラム341には、長期予測エフェメリス生成処理(図12及び図13参照)として実行される長期予測エフェメリス生成プログラム3411がサブルーチンとして含まれている。
2-2. Data Configuration FIG. 3 is a diagram illustrating an example of data stored in the ROM 340. The ROM 340 stores a long-term predicted ephemeris providing program 341 read by the CPU 310 and executed as a long-term predicted ephemeris providing process (see FIG. 11). Further, the long-term predicted ephemeris providing program 341 includes a long-term predicted ephemeris generation program 3411 executed as a long-term predicted ephemeris generation process (see FIGS. 12 and 13) as a subroutine.

長期予測エフェメリス提供処理とは、CPU310が、長期予測エフェメリスデータ357を生成する処理を定期的に行い、携帯型電話機4から長期予測エフェメリスデータ357の要求信号を受信した場合に、生成しておいた長期予測エフェメリスデータ357を要求元の携帯型電話機4に送信する処理である。長期予測エフェメリス提供処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。   The long-term predicted ephemeris providing process is generated when the CPU 310 periodically performs the process of generating the long-term predicted ephemeris data 357 and receives a request signal for the long-term predicted ephemeris data 357 from the mobile phone 4. This is processing for transmitting the long-term predicted ephemeris data 357 to the requesting mobile phone 4. The long-term predicted ephemeris providing process will be described later in detail using a flowchart.

長期予測エフェメリス生成処理とは、CPU310が、長期予測エフェメリスデータ357を生成する処理である。本実施形態では、CPU310は、長期予測エフェメリスデータ357を4時間に1回生成する。具体的には、長期予測エフェメリスデータ357の生成日時を基準として1週間後までの期間を生成対象期間とし、当該生成対象期間を衛星軌道の近似・モデル化を行う複数の期間(以下、「予測対象期間」と称す。)に区切る。本実施形態では、予測対象期間の長さを一律に6時間とする。すなわち、1週間の生成対象期間を6時間毎に28個の予測対象期間に区切る。   The long-term predicted ephemeris generation process is a process in which the CPU 310 generates long-term predicted ephemeris data 357. In the present embodiment, the CPU 310 generates long-term predicted ephemeris data 357 once every 4 hours. Specifically, a period up to one week later is set as a generation target period based on the generation date and time of the long-term predicted ephemeris data 357, and the generation target period is a plurality of periods for approximating and modeling satellite orbits (hereinafter referred to as “prediction”). This is referred to as the “target period”. In the present embodiment, the length of the prediction target period is uniformly 6 hours. That is, the generation target period of one week is divided into 28 prediction target periods every 6 hours.

その後、外部システム2から取得した衛星予測暦351に含まれる予測位置のうち、各予測対象期間それぞれに含まれる予測位置を抽出する。そして、抽出した全ての予測位置からの距離の二乗和が最小となるようなケプラーの衛星軌道モデル式(以下、「近似モデル」ともいう。)を、各予測対象期間それぞれについて求める。このとき求めた衛星軌道の近似モデル式のパラメータを「衛星軌道パラメータ」と称し、近似モデルを算出する計算を「近似計算」ともいう。また、近似計算により求めた衛星軌道のことを「予測軌道」と称する。長期予測エフェメリス生成処理についても、フローチャートを用いて詳細に後述する。   After that, out of the predicted positions included in the satellite prediction calendar 351 acquired from the external system 2, the predicted positions included in each prediction target period are extracted. Then, a Kepler satellite orbit model formula (hereinafter also referred to as “approximate model”) that minimizes the sum of squares of the distances from all the extracted predicted positions is obtained for each prediction target period. The parameters of the approximate model equation of the satellite orbit obtained at this time are referred to as “satellite orbit parameters”, and the calculation for calculating the approximate model is also referred to as “approximate calculation”. The satellite orbit obtained by the approximate calculation is referred to as “predicted orbit”. The long-term predicted ephemeris generation process will also be described in detail later using a flowchart.

図4は、ハードディスク350に格納されたデータの一例を示す図である。ハードディスク350には、衛星予測暦351と、集計用データベース353と、集計結果データベース355と、長期予測エフェメリスデータ357とが記憶されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of data stored in the hard disk 350. The hard disk 350 stores a satellite prediction calendar 351, a totaling database 353, a totaling result database 355, and long-term predicted ephemeris data 357.

図5は、衛星予測暦351のデータ構成の一例を示す図である。衛星予測暦351は、各GPS衛星SVの1週間後までの予測位置及び時計予測誤差が15分おきに記憶された離散的なデータである。例えば、「2008年8月8日0時30分」におけるGPS衛星「SV2」の予測位置は「(Xp32,Yp32,Zp32)」であり、原子時計の予測誤差は「Δtp32」である。CPU310は、外部システム2から定期的に(例えば4時間に1回)衛星予測暦351を受信して、ハードディスク350に更新記憶させる。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the satellite prediction calendar 351. The satellite prediction calendar 351 is discrete data in which predicted positions and clock prediction errors for each GPS satellite SV up to one week later are stored every 15 minutes. For example, the predicted position of the GPS satellite “SV2” at “08:30 on August 8, 2008” is “(Xp32, Yp32, Zp32)”, and the prediction error of the atomic clock is “Δtp32”. The CPU 310 receives the satellite prediction calendar 351 from the external system 2 periodically (for example, once every four hours), and updates and stores it in the hard disk 350.

図6は、集計用データベース353のデータ構成の一例を示す図である。集計用データベース353は、複数の携帯型電話機4から受信した集計用データ354(354−1,354−2,354−3,・・・)が記憶されたデータベースである。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the aggregation database 353. The aggregation database 353 is a database in which aggregation data 354 (354-1, 354-2, 354-3,...) Received from the plurality of mobile phones 4 is stored.

集計用データ354には、当該集計用データ354を生成した携帯型電話機4の識別情報(ID)である端末ID3541と、当該集計用データ354を当該携帯型電話機4が生成した期間の番号3543と、GPS衛星SV毎に予測軌道信頼度及び測位不適フラグが記憶された信頼性データ3545とが対応付けて記憶されている。   The tabulation data 354 includes a terminal ID 3541 that is identification information (ID) of the mobile phone 4 that generated the tabulation data 354, and a period number 3543 of the period during which the tabular data 354 was generated. In addition, reliability data 3545 in which the predicted orbit reliability and the positioning inadequate flag are stored for each GPS satellite SV is stored in association with each other.

端末ID3541は、携帯型電話機4それぞれに固有に割り当てられている。期間の番号3543は、1週間の期間を6時間毎に区切った場合の28個の期間の番号(第1〜第28期間)が記憶される。   The terminal ID 3541 is uniquely assigned to each mobile phone 4. The period number 3543 stores 28 period numbers (first to 28th periods) when a one-week period is divided every six hours.

予測軌道信頼度は、予測軌道の信頼性を示す指標値の一種であり、「0」〜「15」の16段階で表され、「0」が予測軌道の信頼性が最も高く、「15」が予測軌道の信頼性が最も低いことを意味している。予測軌道信頼度は、エフェメリスに含まれている「URA index」に相当する値である。   The predicted trajectory reliability is a kind of index value indicating the reliability of the predicted trajectory, and is expressed in 16 levels from “0” to “15”, where “0” has the highest reliability of the predicted trajectory, and “15”. This means that the reliability of the predicted trajectory is the lowest. The predicted orbit reliability is a value corresponding to “URA index” included in the ephemeris.

衛星軌道を軌道モデル式で表した場合には、当該軌道モデル式から算出した衛星の将来位置と、衛星予測暦に含まれる衛星の予測位置とには差が生じる。すなわち、衛星軌道を近似した軌道モデル式から算出される衛星の将来位置は、全ての予測位置を忠実に再現しているわけではない。予測位置の再現性が高いほど、予測軌道の信頼性は高いといえる。   When the satellite orbit is expressed by an orbit model formula, there is a difference between the future position of the satellite calculated from the orbit model formula and the predicted position of the satellite included in the satellite prediction calendar. That is, the future position of the satellite calculated from the orbit model formula approximating the satellite orbit does not faithfully reproduce all predicted positions. The higher the reproducibility of the predicted position, the higher the reliability of the predicted trajectory.

測位不適フラグは、当該GPS衛星SVが測位に不適な衛星(以下、「測位不適衛星」と称す。)であるか否かを示すフラグであり、当該衛星が測位不適衛星であると判定された場合には「ON」、それ以外の場合には「OFF」がそれぞれ設定される。測位不適フラグは、エフェメリスに含まれている「Health情報」に相当し、予測軌道信頼度と同様、信頼性の指標値の一種である。以下の説明では、予測軌道信頼度及び測位不適フラグを、包括的に「信頼性パラメータ」と称する。   The positioning inappropriate flag is a flag indicating whether or not the GPS satellite SV is a satellite unsuitable for positioning (hereinafter referred to as “positioning inappropriate satellite”), and it is determined that the satellite is a positioning inappropriate satellite. In this case, “ON” is set, and in other cases, “OFF” is set. The positioning inadequate flag corresponds to “Health information” included in the ephemeris, and is a kind of reliability index value similar to the predicted orbit reliability. In the following description, the predicted trajectory reliability and the positioning inappropriateness flag are collectively referred to as “reliability parameters”.

例えば、図6の集計用データ354−1は、端末ID3541が「T1」の携帯型電話機4が「第4期間」に生成したデータである。そして、その信頼性データ3545では、GPS衛星「SV2」の予測軌道信頼度が「14」と高い値(予測軌道信頼度は低いほど信頼性が高い値である。)となっており、測位不適フラグが「ON」に設定されている。このことから、GPS衛星「SV2」は、予測軌道の信頼性が低いと判定され、さらに、測位不適衛星であると判定されたことがわかる。   For example, the data for aggregation 354-1 in FIG. 6 is data generated in the “fourth period” by the mobile phone 4 with the terminal ID 3541 “T1”. In the reliability data 3545, the predicted orbit reliability of the GPS satellite “SV2” is as high as “14” (the lower the predicted orbit reliability, the higher the reliability), which is inappropriate for positioning. The flag is set to “ON”. From this, it can be seen that the GPS satellite “SV2” is determined to have low reliability in the predicted orbit, and is further determined to be a positioning inappropriate satellite.

図7は、集計結果データベース355のデータ構成の一例を示す図である。集計結果データベース355は、複数の集計結果データ356(356−1,356−2,356−3,・・・)がGPS衛星SV毎に記憶されたデータベースである。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the data configuration of the aggregation result database 355. The total result database 355 is a database in which a plurality of total result data 356 (356-1, 356-2, 356-3,...) Is stored for each GPS satellite SV.

また、集計結果データ356には、GPS衛星SVの番号3561と、予測軌道信頼度の集計結果のデータである予測軌道信頼度集計結果データ3563と、測位不適フラグの集計結果のデータである測位不適フラグ集計結果データ3565とが対応付けて記憶されている。   In addition, the aggregation result data 356 includes the number 3561 of the GPS satellite SV, the predicted orbit reliability aggregation result data 3563 that is the data of the prediction orbit reliability aggregation result, and the positioning inappropriateness that is the data of the positioning inappropriateness flag aggregation result. Flag totaling result data 3565 is stored in association with each other.

予測軌道信頼度集計結果データ3563は、第1〜第28期間と「0」〜「15」の予測軌道信頼度とが対応付けられたテーブル構造となっており、当該期間に当該予測軌道信頼度であると判定した携帯型電話機4の数(予測軌道信頼度の集計値)が記憶されている。   The predicted trajectory reliability count result data 3563 has a table structure in which the first to 28th periods and the predicted trajectory reliability of “0” to “15” are associated with each other. The number of mobile phones 4 determined to be (total value of predicted orbit reliability) is stored.

同様に、測位不適フラグ集計結果データ3565は、第1〜第28期間それぞれについて、当該GPS衛星SVの測位不適フラグが「ON」であると判定した携帯型電話機4の数(測位不適フラグONの集計値)が記憶されている。   Similarly, the positioning inadequate flag count result data 3565 includes the number of mobile phones 4 that have determined that the positioning inadequate flag of the GPS satellite SV is “ON” for each of the first to 28th periods (the positioning inadequate flag ON (Total value) is stored.

予測軌道信頼度の集計値及び測位不適フラグONの集計値は、図6の各集計用データ354それぞれの信頼性データ3545に記憶されている予測軌道信頼度及び測位不適フラグを集計することで算出することができる。   The total value of the predicted trajectory reliability and the total value of the positioning inadequate flag ON are calculated by totaling the predicted trajectory reliability and the positioning inadequate flag stored in the reliability data 3545 of each of the totaling data 354 in FIG. can do.

図8に、1週間の期間を対象として、外部システム2により生成される衛星予測暦351に含まれる予測位置と当該期間における衛星の実際位置との間の距離を予測誤差として算出した結果の一例を示す。ここでは、代表衛星として4つのGPS衛星SV1〜SV4の1週間分の予測誤差を時系列にプロットしたグラフを示しており、横軸は日数、縦軸は予測誤差をそれぞれ示している。この図を見ると、GPS衛星SV1〜SV4について、増加の程度は異なるものの、時間経過に伴って予測誤差が振動しながらも漸増していることがわかる。他の衛星については図示を省略しているが、同様の傾向が見られることがわかっている。   FIG. 8 shows an example of the result of calculating the distance between the predicted position included in the satellite prediction calendar 351 generated by the external system 2 and the actual position of the satellite in the period as a prediction error for a period of one week. Indicates. Here, a graph in which prediction errors for one week of four GPS satellites SV1 to SV4 as representative satellites are plotted in time series, the horizontal axis indicates the number of days, and the vertical axis indicates the prediction error, respectively. As can be seen from this figure, although the degree of increase is different for the GPS satellites SV1 to SV4, the prediction error gradually increases while oscillating with the passage of time. Although the illustration of other satellites is omitted, it is known that the same tendency is observed.

この結果からもわかるように、各GPS衛星SVについて、将来の期間になるほど、予測軌道の信頼性が低くなり、測位不適衛星であると判定される可能性が高くなる傾向がある。実際、図7の集計結果データ356−1を見ると、第28単位期間(最も将来の期間)では、予測軌道信頼度「15」の集計値が「4850」と最も多く、測位不適フラグONの集計値も「6940」と非常に高い値となっている。   As can be seen from this result, for each GPS satellite SV, the reliability of the predicted orbit tends to be lower and the possibility of being determined as a positioning-inappropriate satellite tends to increase as the future period elapses. In fact, in the total result data 356-1 of FIG. 7, in the 28th unit period (the most future period), the total value of the predicted trajectory reliability “15” is the largest at “4850”, and the positioning inappropriate flag ON is set. The total value is also a very high value of “6940”.

図9は、長期予測エフェメリスデータ357のデータ構成の一例を示す図である。長期予測エフェメリスデータ357には、長期予測エフェメリスデータの生成日時3571と、GPS衛星SV1〜SV32の予測エフェメリス3573(3573−1〜3573−32)とが対応付けて記憶されている。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the data configuration of the long-term predicted ephemeris data 357. In the long-term predicted ephemeris data 357, the generation date and time 3571 of the long-term predicted ephemeris data and the predicted ephemeris 3573 (3573-1 to 3573-32) of the GPS satellites SV1 to SV32 are stored in association with each other.

図10は、予測エフェメリス3573のデータ構成の一例を示す図である。予測エフェメリス3573(3573−1,3573−2,・・・,3573−32)には、各予測対象期間それぞれについて、軌道長半径や離心率、軌道傾斜角といったケプラーの衛星軌道パラメータの値と、衛星時計の基準時刻、衛星時計のオフセット、衛星時計のドリフト及び衛星時計周波数のドリフトでなるクロック補正パラメータの値と、予測軌道信頼度及び測位不適フラグでなる信頼性パラメータの値とが記憶されている。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the predicted ephemeris 3573. The predicted ephemeris 3573 (3573-1, 3573-2,..., 3573-32) includes Kepler satellite orbit parameter values such as an orbital length radius, an eccentricity, and an orbit inclination angle for each prediction target period. The value of the clock correction parameter consisting of the reference time of the satellite clock, the offset of the satellite clock, the drift of the satellite clock and the drift of the satellite clock frequency, and the value of the reliability parameter consisting of the predicted orbit reliability and the positioning inappropriate flag are stored. Yes.

本実施形態では、各GPS衛星SVそれぞれについて、信頼性パラメータである予測軌道信頼度及び測位不適フラグは、図7の集計結果データ356の予測軌道信頼度集計結果データ3563及び測位不適フラグ集計結果データ3565に記憶されている集計結果に基づいてそれぞれ決定する。   In the present embodiment, for each GPS satellite SV, the predicted orbit reliability and the positioning inadequate flag, which are reliability parameters, are the predicted orbit reliability totaling result data 3563 and the positioning inadequate flag totaling result data in the totaling result data 356 of FIG. Each is determined based on the total result stored in 3565.

具体的には、生成対象期間である1週間を6時間毎に区切った28個の予測対象期間を、集計結果データ356の第1〜第28期間にそれぞれ対応させる。そして、予測軌道信頼度については、各予測対象期間それぞれについて、当該予測対象期間に対応する期間において集計値が最も高い予測軌道信頼度を判定して、当該予測対象期間における予測軌道信頼度に決定する。また、測位不適フラグについては、各予測対象期間それぞれについて、当該予測対象期間に対応する期間において集計した当該フラグの数が所定の閾値を超えている場合に、当該予測対象期間における測位不適フラグを「ON」に設定する。   Specifically, 28 prediction target periods obtained by dividing one week, which is a generation target period, every 6 hours correspond to the first to 28th periods of the aggregation result data 356, respectively. For the predicted trajectory reliability, for each prediction target period, the predicted trajectory reliability having the highest aggregate value in the period corresponding to the prediction target period is determined, and determined as the predicted trajectory reliability in the prediction target period. To do. As for the positioning inappropriate flag, for each prediction target period, when the number of the flags counted in the period corresponding to the prediction target period exceeds a predetermined threshold, the positioning inappropriate flag in the prediction target period is set. Set to “ON”.

2−3.処理の流れ
図11は、ROM340に記憶されている長期予測エフェメリス提供プログラム341がCPU310により読み出されて実行されることで、サーバシステム3において実行される長期予測エフェメリス提供処理の流れを示すフローチャートである。
2-3. Process Flow FIG. 11 is a flowchart showing a flow of a long-term predicted ephemeris providing process executed in the server system 3 when the long-term predicted ephemeris providing program 341 stored in the ROM 340 is read and executed by the CPU 310. is there.

先ず、CPU310は、外部システム2から衛星予測暦351を受信したか否かを判定し(ステップA1)、受信しなかったと判定した場合は(ステップA1;No)、ステップA5へと処理を移行する。また、受信したと判定した場合は(ステップA1;Yes)、当該衛星予測暦351をハードディスク350に更新記憶させる(ステップA3)。   First, the CPU 310 determines whether or not the satellite prediction calendar 351 has been received from the external system 2 (step A1). If it is determined that the satellite prediction calendar 351 has not been received (step A1; No), the process proceeds to step A5. . If it is determined that it has been received (step A1; Yes), the satellite prediction calendar 351 is updated and stored in the hard disk 350 (step A3).

次いで、CPU310は、長期予測エフェメリスの生成時刻であるか否かを判定する(ステップA5)。本実施形態では、4時間に1回長期予測エフェメリスを生成するものとする。そして、まだ生成時刻ではないと判定した場合は(ステップA5;No)、CPU310は、ステップA9へと処理を移行する。   Next, the CPU 310 determines whether or not it is the generation time of the long-term predicted ephemeris (step A5). In the present embodiment, the long-term predicted ephemeris is generated once every 4 hours. If it is determined that the generation time is not yet reached (step A5; No), the CPU 310 proceeds to step A9.

また、長期予測エフェメリスの生成時刻であると判定した場合は(ステップA5;Yes)、CPU310は、ROM340に記憶されている長期予測エフェメリス生成プログラム3411を読み出して実行することで、長期予測エフェメリス生成処理を行う(ステップA7)。   When it is determined that it is the generation time of the long-term predicted ephemeris (step A5; Yes), the CPU 310 reads out and executes the long-term predicted ephemeris generation program 3411 stored in the ROM 340, thereby executing the long-term predicted ephemeris generation process. (Step A7).

図12及び図13は、長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、CPU310は、長期予測エフェメリスの今回の生成時刻及び現在日付(生成日時)に基づいて各予測対象期間を判定する(ステップB1)。すなわち、今回の生成日時から1週間後までの期間を生成対象期間とし、当該生成対象期間を6時間毎に区切った各期間を予測対象期間と判定する。
12 and 13 are flowcharts showing the flow of the long-term predicted ephemeris generation process.
First, the CPU 310 determines each prediction target period based on the current generation time and the current date (generation date / time) of the long-term predicted ephemeris (step B1). That is, the period from the current generation date and time to one week later is set as the generation target period, and each period obtained by dividing the generation target period every 6 hours is determined as the prediction target period.

次いで、CPU310は、各GPS衛星SVそれぞれについて、ループAの処理を実行する(ステップB3〜B21)。ループAの処理では、CPU310は、ステップB1で判定した各予測対象期間それぞれについて、ループBの処理を実行する(ステップB5〜B17)。   Next, the CPU 310 executes a process of loop A for each GPS satellite SV (steps B3 to B21). In the process of loop A, the CPU 310 executes the process of loop B for each prediction target period determined in step B1 (steps B5 to B17).

ループBの処理では、CPU310は、ハードディスク350に記憶されている衛星予測暦351から、当該GPS衛星SVの当該予測対象期間の各時刻(衛星予測暦351に記憶されている15分おきの時刻であって、当該予測対象期間に含まれる時刻のことをいう。)における予測位置を読み出す(ステップB7)。   In the process of Loop B, the CPU 310 starts from the satellite prediction calendar 351 stored in the hard disk 350 and each time of the prediction target period of the GPS satellite SV (every 15 minutes stored in the satellite prediction calendar 351). Then, the predicted position in the prediction target period is read out (step B7).

そして、CPU310は、ステップB7で読み出した予測位置を用いて、ケプラーの楕円軌道モデルに従って当該GPS衛星SVの当該予測対象期間における予測軌道を算出し、ケプラーの衛星軌道パラメータの値を求める(ステップB9)。尚、予測軌道の具体的な算出方法については公知であるため、詳細な説明を省略する。   Then, the CPU 310 calculates the predicted orbit of the GPS satellite SV in the prediction target period according to the elliptical orbit model of Kepler using the predicted position read in Step B7, and obtains the value of the Kepler satellite orbit parameter (Step B9). ). Since a specific method for calculating the predicted trajectory is known, detailed description thereof is omitted.

その後、CPU310は、衛星予測暦351から、当該GPS衛星SVの当該予測対象期間の各時刻における時計予測誤差を読み出す(ステップB11)。そして、CPU310は、読み出した時計予測誤差を用いて、当該GPS衛星の当該予測対象期間のクロック補正パラメータの値を求める(ステップB13)。そして、CPU310は、次の予測対象期間へと処理を移行する。   Thereafter, the CPU 310 reads out the clock prediction error at each time in the prediction target period of the GPS satellite SV from the satellite prediction calendar 351 (step B11). Then, CPU 310 obtains the value of the clock correction parameter for the prediction target period of the GPS satellite using the read clock prediction error (step B13). Then, the CPU 310 shifts the process to the next prediction target period.

時刻「t」における時計予測誤差「Δt」は、クロック補正パラメータである衛星時計の基準時刻「tc」、衛星時計のオフセット「a0」、衛星時計のドリフト「a1」及び衛星時計周波数のドリフト「a2」を用いて、次式(1)によって近似することができる。
Δt=a0+a1(t−tc)+a2(t−tc2 ・・・(1)
The clock prediction error “Δt” at time “t” includes the reference time “t c ” of the satellite clock, which is the clock correction parameter, the offset “a 0 ” of the satellite clock, the drift “a 1 ” of the satellite clock, and the satellite clock frequency. The drift “a 2 ” can be used to approximate the following equation (1).
Δt = a 0 + a 1 (t−t c ) + a 2 (t−t c ) 2 (1)

式(1)は、時計予測誤差の経時変化を近似するための時計誤差モデル式である。衛星予測暦351に含まれる各時刻の時計予測誤差「Δt」をサンプリングデータとして、例えば最小二乗法を用いた近似計算を行うことで、クロック補正パラメータの値を算出することができる。   Expression (1) is a clock error model expression for approximating the change with time of the clock prediction error. The clock correction parameter value can be calculated by performing approximate calculation using, for example, the least squares method with the clock prediction error “Δt” at each time included in the satellite prediction calendar 351 as sampling data.

その後、CPU310は、集計結果データベース355に記憶されている最新の集計結果データ356に基づいて、当該GPS衛星SVの当該予測対象期間の予測軌道信頼度及び測位不適フラグを決定することで、信頼性パラメータの値を求める(ステップB15)。そして、CPU310は、次の予測対象期間へと処理を移行する。   Thereafter, the CPU 310 determines the predicted orbit reliability and the positioning inappropriateness flag for the prediction target period of the GPS satellite SV based on the latest totaled result data 356 stored in the totaled result database 355, thereby improving the reliability. The parameter value is obtained (step B15). Then, the CPU 310 shifts the process to the next prediction target period.

全ての予測対象期間についてステップB7〜B15の処理を行った後、CPU310は、ループBの処理を終了する(ステップB17)。その後、CPU310は、全ての予測対象期間についてステップB9で求めた衛星軌道パラメータの値と、ステップB13で求めたクロック補正パラメータの値と、ステップB15で求めた信頼性パラメータの値とを纏めて当該GPS衛星SVの予測エフェメリス3573を生成する(ステップB19)。そして、CPU310は、次のGPS衛星SVへと処理を移行する。   After performing the processing of Steps B7 to B15 for all the prediction target periods, the CPU 310 ends the processing of Loop B (Step B17). After that, the CPU 310 summarizes the values of the satellite orbit parameters obtained in step B9, the clock correction parameter values obtained in step B13, and the reliability parameter values obtained in step B15 for all the prediction target periods. A predicted ephemeris 3573 of the GPS satellite SV is generated (step B19). Then, the CPU 310 shifts the processing to the next GPS satellite SV.

全てのGPS衛星SVについてステップB5〜B19の処理を行った後、CPU310は、ループAの処理を終了する(ステップB21)。その後、CPU310は、全てのGPS衛星SVについてステップB19で生成した予測エフェメリス3573を纏めて、生成日時3571と対応付けて長期予測エフェメリスデータ357を生成し、ハードディスク350に記憶させる(ステップB23)。そして、CPU310は、長期予測エフェメリス生成処理を終了する。   After performing the processing of Steps B5 to B19 for all the GPS satellites SV, the CPU 310 ends the processing of Loop A (Step B21). Thereafter, the CPU 310 collects the predicted ephemeris 3573 generated in step B19 for all GPS satellites SV, generates long-term predicted ephemeris data 357 in association with the generation date and time 3571, and stores it in the hard disk 350 (step B23). Then, the CPU 310 ends the long-term predicted ephemeris generation process.

図11の長期予測エフェメリス提供処理に戻って、長期予測エフェメリス生成処理を行った後、CPU310は、携帯型電話機4から長期予測エフェメリスデータ357の要求信号を受信したか否かを判定する(ステップA9)。そして、受信しなかったと判定した場合は(ステップA9;No)、ステップA13へと処理を移行する。   Returning to the long-term predicted ephemeris providing process of FIG. 11, after performing the long-term predicted ephemeris generation process, the CPU 310 determines whether or not a request signal for the long-term predicted ephemeris data 357 has been received from the mobile phone 4 (step A9). ). And when it determines with having not received (step A9; No), a process is transfered to step A13.

また、要求信号を受信したと判定した場合は(ステップA9;Yes)、CPU310は、ハードディスク350に記憶されている長期予測エフェメリスデータ357を要求元の携帯型電話機4に送信する(ステップA11)。   If it is determined that the request signal has been received (step A9; Yes), the CPU 310 transmits the long-term predicted ephemeris data 357 stored in the hard disk 350 to the requesting mobile phone 4 (step A11).

その後、CPU310は、携帯型電話機4から集計用データ354を受信したか否かを判定し(ステップA13)、受信しなかったと判定した場合は(ステップA13;No)、ステップA1に戻る。また、受信したと判定した場合は(ステップA13;Yes)、CPU310は、受信した集計用データ354に従って集計結果データ356の集計値を更新する(ステップA15)。そして、CPU310は、ステップA1に戻る。   Thereafter, the CPU 310 determines whether or not the tabulation data 354 has been received from the mobile phone 4 (step A13), and if it is determined that it has not been received (step A13; No), the process returns to step A1. When it is determined that the data has been received (step A13; Yes), the CPU 310 updates the total value of the total result data 356 in accordance with the received total data 354 (step A15). Then, the CPU 310 returns to step A1.

3.携帯型電話機
3−1.機能構成
図14は、携帯型電話機4の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機4は、GPSアンテナ405と、GPS受信部410と、ホストCPU420と、操作部430と、表示部440と、携帯電話用アンテナ450と、携帯電話用無線通信回路部460と、ROM470と、フラッシュROM480と、RAM490とを備えて構成される。
3. 3. Mobile phone 3-1. Functional Configuration FIG. 14 is a block diagram showing a functional configuration of the mobile phone 4. The mobile phone 4 includes a GPS antenna 405, a GPS receiving unit 410, a host CPU 420, an operation unit 430, a display unit 440, a mobile phone antenna 450, a mobile phone wireless communication circuit unit 460, and a ROM 470. A flash ROM 480 and a RAM 490 are provided.

GPSアンテナ405は、GPS衛星SVから発信されているGPS衛星信号を含むRF(Radio Frequency)信号を受信するアンテナであり、受信した信号をGPS受信部410に出力する。尚、GPS衛星信号は、衛星毎に異なる拡散符号の一種であるPRN(Pseudo Random Noise)コードで直接スペクトラム拡散方式により変調された1.57542[GHz]の通信信号である。PRNコードは、コード長1023チップを1PNフレームとする繰返し周期1msの擬似ランダム雑音符号である。   The GPS antenna 405 is an antenna that receives an RF (Radio Frequency) signal including a GPS satellite signal transmitted from the GPS satellite SV, and outputs the received signal to the GPS receiving unit 410. The GPS satellite signal is a 1.57542 [GHz] communication signal modulated by a direct spread spectrum system with a PRN (Pseudo Random Noise) code which is a kind of spreading code different for each satellite. The PRN code is a pseudo-random noise code having a repetition period of 1 ms with a code length of 1023 chips as one PN frame.

GPS受信部410は、GPSアンテナ405から出力された信号に基づいて測位する測位回路であり、いわゆるGPS受信機に相当する機能ブロックである。GPS受信部410は、RF(Radio Frequency)受信回路部411と、ベースバンド処理回路部413とを備えて構成される。尚、RF受信回路部411と、ベースバンド処理回路部413とは、それぞれ別のLSI(Large Scale Integration)として製造することも、1チップとして製造することも可能である。   The GPS receiving unit 410 is a positioning circuit that performs positioning based on a signal output from the GPS antenna 405, and is a functional block corresponding to a so-called GPS receiver. The GPS receiving unit 410 includes an RF (Radio Frequency) receiving circuit unit 411 and a baseband processing circuit unit 413. The RF receiving circuit unit 411 and the baseband processing circuit unit 413 can be manufactured as separate LSIs (Large Scale Integration) or as a single chip.

RF受信回路部411は、RF信号の処理回路ブロックであり、所定の局部発振信号を分周或いは逓倍することで、RF信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号を、GPSアンテナ405から出力されたRF信号に乗算することで、RF信号を中間周波数の信号(以下、「IF(Intermediate Frequency)信号」と称す。)にダウンコンバートする。そして、IF信号を増幅等した後、A/D(Analog Digital)変換器でデジタル信号に変換して、ベースバンド処理回路部413に出力する。   The RF receiving circuit unit 411 is an RF signal processing circuit block, and generates an oscillation signal for RF signal multiplication by dividing or multiplying a predetermined local oscillation signal. Then, by multiplying the generated oscillation signal by the RF signal output from the GPS antenna 405, the RF signal is down-converted to an intermediate frequency signal (hereinafter referred to as an “IF (Intermediate Frequency) signal”). Then, after amplifying the IF signal, it is converted into a digital signal by an A / D (Analog Digital) converter and output to the baseband processing circuit unit 413.

ベースバンド処理回路部413は、RF受信回路部411から出力されたIF信号に対して相関処理等を行ってGPS衛星信号を捕捉・抽出する回路部である。ベースバンド処理回路部413は、プロセッサとしてのCPU415と、メモリとしてのROM417及びRAM419とを備えて構成される。CPU415は、ホストCPU420がサーバシステム3から取得した長期予測エフェメリスデータ357を用いて、GPS衛星信号を捕捉・抽出する。   The baseband processing circuit unit 413 is a circuit unit that performs correlation processing or the like on the IF signal output from the RF receiving circuit unit 411 to capture and extract a GPS satellite signal. The baseband processing circuit unit 413 includes a CPU 415 as a processor, and a ROM 417 and a RAM 419 as memories. The CPU 415 captures and extracts a GPS satellite signal using the long-term predicted ephemeris data 357 acquired from the server system 3 by the host CPU 420.

ホストCPU420は、ROM470に記憶されている測位演算プログラムやシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機4の各部を統括的に制御するプロセッサである。ホストCPU420は、ベースバンド処理回路部413によって捕捉・抽出されたGPS衛星信号に基づいて測位演算を行う。そして、測位演算により求めた測位位置をプロットしたナビゲーション画面を、表示部440に表示させる。   The host CPU 420 is a processor that comprehensively controls each unit of the mobile phone 4 according to various programs such as a positioning calculation program and a system program stored in the ROM 470. The host CPU 420 performs a positioning calculation based on the GPS satellite signal captured and extracted by the baseband processing circuit unit 413. And the navigation screen which plotted the positioning position calculated | required by positioning calculation is displayed on the display part 440. FIG.

操作部430は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたアイコンやボタンの信号をホストCPU420に出力する。この操作部430の操作により、通話要求やメールの送受信要求、GPSの起動要求等の各種指示入力がなされる。   The operation unit 430 is an input device configured by a touch panel, a button switch, or the like, for example, and outputs a pressed icon or button signal to the host CPU 420. By operating the operation unit 430, various instructions such as a call request, a mail transmission / reception request, and a GPS activation request are input.

表示部440は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、ホストCPU420から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部440には、ナビゲーション画面や時刻情報等が表示される。   The display unit 440 is configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and is a display device that performs various displays based on display signals input from the host CPU 420. The display unit 440 displays a navigation screen, time information, and the like.

携帯電話用アンテナ450は、携帯型電話機4の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。   The cellular phone antenna 450 is an antenna that transmits and receives cellular phone radio signals to and from a radio base station installed by a communication service provider of the cellular phone 4.

携帯電話用無線通信回路部460は、RF変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。   The mobile phone wireless communication circuit unit 460 is a mobile phone communication circuit unit that includes an RF conversion circuit, a baseband processing circuit, and the like, and performs modulation and demodulation of the mobile phone radio signal, thereby enabling communication and mailing. Realize transmission / reception and so on.

ROM470は、読み取り専用の不揮発性の記憶装置であり、ホストCPU420が携帯型電話機4を制御するためのシステムプログラムや、測位演算を実現するための測位演算プログラム、ナビゲーション機能を実現するためのナビゲーションプログラム等の各種プログラムやデータ等を記憶している。   The ROM 470 is a read-only nonvolatile storage device, and a system program for the host CPU 420 to control the mobile phone 4, a positioning calculation program for realizing a positioning calculation, and a navigation program for realizing a navigation function And various programs and data are stored.

フラッシュROM480は、読み書き可能な不揮発性の記憶装置であり、ROM470と同様に、ホストCPU420が携帯型電話機4を制御するための各種プログラムやデータ等を記憶している。フラッシュROM480に記憶されているデータは、携帯型電話機4の電源を切断しても失われない。   The flash ROM 480 is a readable / writable nonvolatile storage device, and stores various programs, data, and the like for the host CPU 420 to control the mobile phone 4, similarly to the ROM 470. The data stored in the flash ROM 480 is not lost even when the power of the mobile phone 4 is turned off.

RAM490は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、ホストCPU420により実行されるシステムプログラム、測位演算プログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。   The RAM 490 is a readable / writable volatile storage device, and has a work area for temporarily storing a system program executed by the host CPU 420, a positioning calculation program, various processing programs, data being processed in various processing, processing results, and the like. Forming.

3−2.データ構成
図15は、ROM470に格納されたデータの一例を示す図である。ROM470には、ホストCPU420により読み出され、メイン処理(図21参照)として実行されるメインプログラム471と、予測軌道信頼度修正用データ473とが記憶されている。また、メインプログラム471には、測位処理(図22及び図23参照)として実行される測位プログラム4711と、測位不適衛星判定処理(図24参照)として実行される測位不適衛星判定プログラム4713と、評価値算出処理(図25参照)として実行される評価値算出プログラム4715とがサブルーチンとして含まれている。
3-2. Data Configuration FIG. 15 is a diagram illustrating an example of data stored in the ROM 470. The ROM 470 stores a main program 471 that is read by the host CPU 420 and executed as main processing (see FIG. 21), and predicted orbit reliability correction data 473. The main program 471 includes a positioning program 4711 executed as a positioning process (see FIGS. 22 and 23), a positioning inappropriate satellite determination program 4713 executed as a positioning inappropriate satellite determination process (see FIG. 24), and an evaluation. An evaluation value calculation program 4715 executed as a value calculation process (see FIG. 25) is included as a subroutine.

メイン処理とは、ホストCPU420が、携帯型電話機4の本来の機能である通話やメールの送受信のための処理を行う他、携帯型電話機4の電源投入後の初回の測位を高速化する処理、携帯型電話機4の位置を測定する処理(測位処理)等を行う処理である。   The main process is a process in which the host CPU 420 performs a call or mail transmission / reception, which is the original function of the mobile phone 4, and speeds up the initial positioning after the power of the mobile phone 4 is turned on. This is a process for performing a process (positioning process) for measuring the position of the mobile phone 4.

測位処理とは、ホストCPU420が、サーバシステム3から受信した長期予測エフェメリスデータ357を用いてGPS衛星SVからのGPS衛星を捕捉し、捕捉したGPS衛星(以下、「捕捉衛星」と称す。)からのGPS衛星信号に基づいて、携帯型電話機4の位置を計測して表示部440に出力する処理である。   In the positioning process, the host CPU 420 captures a GPS satellite from the GPS satellite SV using the long-term predicted ephemeris data 357 received from the server system 3, and from the captured GPS satellite (hereinafter referred to as "capture satellite"). This is a process of measuring the position of the mobile phone 4 based on the GPS satellite signal and outputting it to the display unit 440.

測位不適衛星判定処理とは、ホストCPU420が、測位演算に必要な数(3次元測位では4個)以上の捕捉衛星を組合せてなる複数の衛星組合せそれぞれについて測位演算を行うことで、捕捉衛星の中から測位に不適な衛星を測位不適衛星として判定する処理である。   The positioning unsuitable satellite determination process means that the host CPU 420 performs positioning calculation for each of a plurality of satellite combinations obtained by combining the number of acquisition satellites necessary for the positioning calculation (four in three-dimensional positioning). This is a process of determining a satellite unsuitable for positioning as a positioning unsuitable satellite from the inside.

また、評価値算出処理とは、ホストCPU420が、各捕捉衛星それぞれについて、捕捉衛星から受信したエフェメリスデータ481から求められる衛星位置及び時計誤差と、サーバシステム3から受信した長期予測エフェメリスデータ357から求められる衛星位置及び時計誤差とを用いて、当該捕捉衛星の評価値を算出することで当該捕捉衛星を評価する処理である。これらの処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。   Further, the evaluation value calculation processing is obtained from the satellite position and clock error obtained from the ephemeris data 481 received from the captured satellite and the long-term predicted ephemeris data 357 received from the server system 3 for each captured satellite. This is a process for evaluating the captured satellite by calculating the evaluation value of the captured satellite using the satellite position and the clock error. These processes will be described later in detail using a flowchart.

図18は、予測軌道信頼度修正用データ473のデータ構成の一例を示す図である。予測軌道信頼度修正用データ473は、予測軌道信頼度を修正するために用いるデータであり、評価値算出処理により算出された評価値が含まれる範囲を示す評価値範囲4731と、算出された評価値が当該評価値範囲4731に含まれる場合に予測軌道信頼度に加算する値である加算値4733とが対応付けて記憶されている。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the data configuration of the predicted trajectory reliability correction data 473. As illustrated in FIG. The predicted trajectory reliability correction data 473 is data used to correct the predicted trajectory reliability, and includes an evaluation value range 4731 indicating a range including the evaluation value calculated by the evaluation value calculation process, and the calculated evaluation. When a value is included in the evaluation value range 4731, an addition value 4733, which is a value added to the predicted trajectory reliability, is stored in association with each other.

予測軌道信頼度修正用データ473には、評価値が高いほど、より大きな値が予測軌道信頼度に加算されるように評価値範囲4731及び加算値4733が定められている。例えば、算出した評価値が「20〜30」の範囲に含まれる場合は、予測軌道信頼度には「2」が加算される。評価値が高いほど、より大きな値が予測軌道信頼度に加算されるため、予測軌道の信頼性は低くなる。   In the predicted trajectory reliability correction data 473, an evaluation value range 4731 and an added value 4733 are determined so that a higher value is added to the predicted trajectory reliability as the evaluation value is higher. For example, when the calculated evaluation value is included in the range of “20 to 30”, “2” is added to the predicted trajectory reliability. The higher the evaluation value, the larger the value is added to the predicted trajectory reliability, and the lower the reliability of the predicted trajectory.

図16は、フラッシュROM480に格納されたデータの一例を示す図である。フラッシュROM480には、集計用データ354と、サーバシステム3から受信した長期予測エフェメリスデータ357と、GPS衛星SVから受信したエフェメリスデータ481と、最新の測位位置である最新測位位置483とが記憶される。集計用データ354及び長期予測エフェメリスデータ357のデータ構成は、図6及び図9で説明した通りである。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of data stored in the flash ROM 480. The flash ROM 480 stores tabulation data 354, long-term predicted ephemeris data 357 received from the server system 3, ephemeris data 481 received from the GPS satellite SV, and the latest positioning position 483 which is the latest positioning position. . The data structures of the data for aggregation 354 and the long-term predicted ephemeris data 357 are as described with reference to FIGS.

エフェメリスデータ481は、各GPS衛星SVが発信している自己の衛星軌道情報であり、ベースバンド処理回路部413により捕捉されたGPS衛星信号をデコードすることで取得される。エフェメリスデータ481には、例えば6時間分の衛星軌道パラメータの値やクロック補正パラメータの値、信頼性パラメータの値が記憶されている。   The ephemeris data 481 is own satellite orbit information transmitted from each GPS satellite SV, and is obtained by decoding the GPS satellite signal captured by the baseband processing circuit unit 413. The ephemeris data 481 stores, for example, satellite orbit parameter values, clock correction parameter values, and reliability parameter values for 6 hours.

図17は、RAM490に格納されるデータの一例を示す図である。RAM490には、捕捉衛星491と、判定対象衛星492と、測位不適衛星493と、衛星組合せデータ494と、評価値データ495と、出力位置496とが記憶される。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of data stored in the RAM 490. The RAM 490 stores a captured satellite 491, a determination target satellite 492, a positioning inadequate satellite 493, satellite combination data 494, evaluation value data 495, and an output position 496.

捕捉衛星491は、ベースバンド処理回路部413により捕捉されたGPS衛星SVを示す識別情報である。判定対象衛星492は、測位不適衛星判定処理において判定対象とされるGPS衛星SVを示す識別情報である。また、測位不適衛星493は、測位不適衛星判定処理において測位に不適な衛星と判定されたGPS衛星SVを示す識別情報である。   The captured satellite 491 is identification information indicating the GPS satellite SV captured by the baseband processing circuit unit 413. The determination target satellite 492 is identification information indicating the GPS satellite SV to be determined in the positioning inappropriate satellite determination process. Further, the positioning inadequate satellite 493 is identification information indicating the GPS satellite SV determined as a satellite inadequate for positioning in the positioning inadequate satellite determination process.

図19は、衛星組合せデータ494のデータ構成の一例を示す図である。衛星組合せデータ494は、測位不適衛星判定処理において使用される衛星の組合せについてのデータであり、衛星組合せ4941と、除外衛星4943と、測位位置4945と、平均位置からの距離4947とが対応付けて記憶されている。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the satellite combination data 494. The satellite combination data 494 is data on the combination of satellites used in the positioning inappropriate satellite determination process, and the satellite combination 4941, the excluded satellite 4943, the positioning position 4945, and the distance 4947 from the average position are associated with each other. It is remembered.

除外衛星4943は、判定対象衛星492のうち当該衛星組合せ4941から除外されたGPS衛星SVを示す識別情報である。測位位置4945は、当該衛星組合せ4941について測位演算を行うことで得られた位置である。また、平均位置からの距離4947は、全ての衛星組合せ4941の測位位置4945を平均することで得られる位置(以下、「平均位置」と称す。)と、当該衛星組合せ4941について得られた測位位置4945との間の距離である。   The excluded satellite 4943 is identification information indicating a GPS satellite SV excluded from the satellite combination 4941 among the determination target satellites 492. The positioning position 4945 is a position obtained by performing positioning calculation on the satellite combination 4941. The distance 4947 from the average position is a position obtained by averaging the positioning positions 4945 of all the satellite combinations 4941 (hereinafter referred to as “average position”), and the positioning position obtained for the satellite combination 4941. 4945.

図20は、評価値データ495のデータ構成の一例を示す図である。評価値データ495は、評価値算出処理において使用されるデータであり、捕捉衛星4951と、第1の衛星位置4952と、第2の衛星位置4953と、第1の時計誤差4954と、第2の時計誤差4955と、衛星位置間距離4956と、時計誤差の差4957と、評価値4958とが対応付けて記憶されている。   FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the evaluation value data 495. The evaluation value data 495 is data used in the evaluation value calculation process. The acquisition satellite 4951, the first satellite position 4952, the second satellite position 4953, the first clock error 4954, and the second A clock error 4955, a distance between satellite positions 4956, a clock error difference 4957, and an evaluation value 4958 are stored in association with each other.

第1の衛星位置4952は、エフェメリスデータ481に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置である。他方、第2の衛星位置4953は、長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置である。   The first satellite position 4952 is the satellite position of the captured satellite at the current date and time calculated using the satellite orbit parameter value of the captured satellite included in the ephemeris data 481. On the other hand, the second satellite position 4953 is the satellite position of the captured satellite at the current date and time calculated using the values of the satellite orbit parameters of the captured satellite included in the long-term predicted ephemeris data 357.

第1の時計誤差4954は、エフェメリスデータ481に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差である。他方、第2の時計誤差4955は、長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて算出される現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差である。   The first clock error 4954 is a clock error of the captured satellite at the current date and time calculated using the value of the clock correction parameter of the captured satellite included in the ephemeris data 481. On the other hand, the second clock error 4955 is the clock error of the captured satellite at the current date and time calculated using the value of the clock correction parameter of the captured satellite included in the long-term predicted ephemeris data 357.

衛星位置間距離4956は、第1の衛星位置4952と第2の衛星位置4953との間の距離である。また、時計誤差の差4957は、第1の時計誤差4954と第2の時計誤差4955との差である。   The inter-satellite position distance 4956 is a distance between the first satellite position 4952 and the second satellite position 4953. The clock error difference 4957 is a difference between the first clock error 4954 and the second clock error 4955.

評価値4958は、衛星位置間距離4956と時計誤差の差4957とを用いて算出される当該捕捉衛星の評価値である。評価値4958は、当該捕捉衛星4951の予測軌道の信頼性が高いほど値が小さくなるような関数で定式化することができる。すなわち、評価値は小さいほどよい。   The evaluation value 4958 is an evaluation value of the captured satellite calculated using the inter-satellite position distance 4956 and the clock error difference 4957. The evaluation value 4958 can be formulated by a function such that the value becomes smaller as the reliability of the predicted orbit of the captured satellite 4951 is higher. That is, the smaller the evaluation value, the better.

例えば、衛星位置間距離を「dP」、時計誤差の差を「dT」とした場合、評価値「E」は、次式(2)に従って算出することができる。
E=α・dP+β・dT ・・・(2)
ここで、式(2)における「α」及び「β」は正の定数である。但し、衛星位置間距離と時計誤差の差とは単位が異なるため、それぞれの値をそのまま同じものとして扱えるとは限らない。このため、「α」及び「β」の値を適宜な値に調節可能にすればより好適である。
For example, when the distance between the satellite positions is “dP” and the difference between the clock errors is “dT”, the evaluation value “E” can be calculated according to the following equation (2).
E = α · dP + β · dT (2)
Here, “α” and “β” in Equation (2) are positive constants. However, since the unit between the distance between the satellite positions and the difference between the clock errors is different, it is not always possible to treat each value as it is. For this reason, it is more preferable if the values of “α” and “β” can be adjusted to appropriate values.

長期予測エフェメリスデータ357に含まれる衛星軌道パラメータの値の正確性が高いほど、エフェメリスデータ481から求めた第1の衛星位置4952と、長期予測エフェメリスデータ357から求めた第2の衛星位置4953とは近づき、衛星位置間距離4956は小さくなる。また、長期予測エフェメリスデータ357に含まれるクロック補正パラメータの値の正確性が高いほど、エフェメリスデータ481から求めた第1の時計誤差4954と、長期予測エフェメリスデータ357から求めた第2の時計誤差4955とは近づき、時計誤差の差4957は小さくなる。従って、式(2)から、長期予測エフェメリスデータ357に含まれるパラメータ値の正確性が高いほど(予測軌道の信頼性が高いほど)、評価値は小さくなることがわかる。   The higher the accuracy of the values of the satellite orbit parameters included in the long-term predicted ephemeris data 357, the higher the first satellite position 4952 obtained from the ephemeris data 481 and the second satellite position 4953 obtained from the long-term predicted ephemeris data 357. As the distance approaches, the inter-satellite position distance 4956 decreases. Further, the higher the accuracy of the value of the clock correction parameter included in the long-term predicted ephemeris data 357, the first clock error 4954 obtained from the ephemeris data 481 and the second clock error 4955 obtained from the long-term predicted ephemeris data 357. The clock error difference 4957 becomes smaller. Therefore, it can be seen from equation (2) that the evaluation value decreases as the accuracy of the parameter value included in the long-term predicted ephemeris data 357 increases (the reliability of the predicted trajectory increases).

出力位置496は、測位処理において最終的に表示部440に出力する位置として決定された位置(以下、「出力位置」と称す。)である。   The output position 496 is a position (hereinafter referred to as “output position”) determined as a position to be finally output to the display unit 440 in the positioning process.

3−3.処理の流れ
図21は、ROM470に記憶されているメインプログラム471がホストCPU420により読み出されて実行されることで、携帯型電話機4において実行されるメイン処理の流れを示すフローチャートである。
3-3. Processing Flow FIG. 21 is a flowchart showing a main processing flow executed in the mobile phone 4 when the host CPU 420 reads and executes the main program 471 stored in the ROM 470.

メイン処理は、ホストCPU420が、操作部430を介してユーザにより電源投入操作がなされたことを検出した場合に実行を開始する処理である。また、特に説明しないが、以下のメイン処理の実行中は、GPSアンテナ405によるRF信号の受信や、RF受信回路部411によるRF信号のIF信号へのダウンコンバージョンが行われ、IF信号がベースバンド処理回路部413に随時出力される状態にあるものとする。   The main process is a process for starting execution when the host CPU 420 detects that a power-on operation has been performed by the user via the operation unit 430. Although not specifically described, during execution of the following main processing, the RF signal is received by the GPS antenna 405 and the RF signal is down-converted to the IF signal by the RF receiving circuit unit 411 so that the IF signal is baseband. It is assumed that the data is output to the processing circuit unit 413 as needed.

先ず、ホストCPU420は、操作部430を介してなされた指示操作を判定し(ステップC1)、指示操作が通話指示操作であると判定した場合は(ステップC1;通話指示操作)、通話処理を行う(ステップC3)。具体的には、携帯電話用無線通信回路部460に無線基地局との間の基地局通信を行わせ、携帯型電話機4と他機との間の通話を実現する。   First, the host CPU 420 determines an instruction operation performed via the operation unit 430 (step C1), and determines that the instruction operation is a call instruction operation (step C1; call instruction operation), performs call processing. (Step C3). Specifically, the mobile phone radio communication circuit unit 460 performs base station communication with the radio base station, thereby realizing a call between the mobile phone 4 and another device.

また、ステップC1において指示操作がメール送受信指示操作であると判定した場合は(ステップC1;メール送受信指示操作)、ホストCPU420は、メール送受信処理を行う(ステップC5)。具体的には、携帯電話用無線通信回路部460に基地局通信を行わせ、携帯型電話機4と他機との間のメールの送受信を実現する。   If it is determined in step C1 that the instruction operation is a mail transmission / reception instruction operation (step C1; mail transmission / reception instruction operation), the host CPU 420 performs mail transmission / reception processing (step C5). Specifically, base station communication is performed by the mobile phone wireless communication circuit unit 460 to realize transmission / reception of mail between the mobile phone 4 and another device.

また、ステップC1において指示操作が初期測位高速化指示操作であると判定した場合は(ステップC1;初期測位高速化指示操作)、ホストCPU420は、初期測位高速化処理を行う(ステップC7)。具体的には、サーバシステム3に対して長期予測エフェメリスデータ357の要求信号を送信する。そして、サーバシステム3から長期予測エフェメリスデータ357を受信して、フラッシュROM480に更新記憶させる。   If it is determined in step C1 that the instruction operation is an initial positioning acceleration instruction operation (step C1; initial positioning acceleration instruction operation), the host CPU 420 performs an initial positioning acceleration process (step C7). Specifically, a request signal for long-term predicted ephemeris data 357 is transmitted to the server system 3. Then, the long-term predicted ephemeris data 357 is received from the server system 3 and is updated and stored in the flash ROM 480.

また、ステップC1において指示操作が測位指示操作であると判定した場合は(ステップC1;測位指示操作)、ホストCPU420は、ROM470に記憶されている測位プログラム4711を読み出して実行することで、測位処理を行う(ステップC9)。   When it is determined in step C1 that the instruction operation is a positioning instruction operation (step C1; positioning instruction operation), the host CPU 420 reads out and executes the positioning program 4711 stored in the ROM 470, thereby performing a positioning process. (Step C9).

図22及び図23は、測位処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストCPU420は、フラッシュROM480の長期予測エフェメリスデータ357に記憶されている予測対象期間の中から、現在日時が含まれる期間(以下、「当該期間」と称す。)を判定する(ステップD1)。
22 and 23 are flowcharts showing the flow of the positioning process.
First, the host CPU 420 determines a period including the current date and time (hereinafter referred to as “the period”) from the prediction target periods stored in the long-term predicted ephemeris data 357 of the flash ROM 480 (step D1). .

そして、ホストCPU420は、捕捉対象衛星判定処理を行う(ステップD3)。より詳細には、不図示の時計部で計時されている現在時刻において、フラッシュROM480に記憶されている最新測位位置483の天空に位置するGPS衛星SVを長期予測エフェメリスデータ357を用いて判定して捕捉対象衛星とする。   Then, the host CPU 420 performs capture target satellite determination processing (step D3). More specifically, the GPS satellite SV located in the sky at the latest positioning position 483 stored in the flash ROM 480 is determined using the long-term predicted ephemeris data 357 at the current time measured by a clock unit (not shown). The satellite to be captured.

次いで、ホストCPU420は、各捕捉対象衛星それぞれについて、ループCの処理を実行する(ステップD5〜D19)。ループCの処理では、ホストCPU420は、フラッシュROM480の長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該期間の当該捕捉対象衛星の衛星軌道パラメータの値を選択する(ステップD7)。   Next, the host CPU 420 executes the process of loop C for each capture target satellite (steps D5 to D19). In the process of loop C, the host CPU 420 selects the value of the satellite orbit parameter of the capture target satellite in the period included in the long-term predicted ephemeris data 357 of the flash ROM 480 (step D7).

そして、ホストCPU420は、ステップD7で選択した衛星軌道パラメータの値を用いてケプラーの楕円軌道モデルに基づく予測軌道を構成する(ステップD9)。そして、構成した予測軌道から、現在日時における当該捕捉対象衛星の衛星位置を算出する(ステップD11)。   Then, the host CPU 420 configures a predicted orbit based on the Kepler elliptical orbit model using the value of the satellite orbit parameter selected in Step D7 (Step D9). Then, the satellite position of the capture target satellite at the current date and time is calculated from the configured predicted orbit (step D11).

その後、ホストCPU420は、ステップD11で算出した衛星位置と、フラッシュROM480に記憶されている最新測位位置483とを用いて、最新測位位置483で当該捕捉対象衛星のGPS衛星信号を受信した場合のドップラー周波数を算出する(ステップD13)。   Thereafter, the host CPU 420 uses the satellite position calculated in step D11 and the latest positioning position 483 stored in the flash ROM 480, and receives the GPS satellite signal of the capture target satellite at the latest positioning position 483. The frequency is calculated (step D13).

次に、ホストCPU420は、ステップD13で算出したドップラー周波数を用いて、当該捕捉対象衛星からのGPS衛星信号を受信する場合の周波数のサーチ範囲を設定する周波数サーチ範囲設定処理を行う(ステップD15)。すなわち、ドップラー周波数の大きさに応じて、周波数のサーチ範囲を広狭変更する。   Next, the host CPU 420 performs a frequency search range setting process for setting a frequency search range when receiving a GPS satellite signal from the capture target satellite using the Doppler frequency calculated in Step D13 (Step D15). . That is, the frequency search range is changed according to the magnitude of the Doppler frequency.

そして、ホストCPU420は、衛星信号捕捉処理を行う(ステップD17)。具体的には、ステップD15で設定した周波数サーチ範囲で、ベースバンド処理回路部413のCPU415に周波数サーチを実行させることで、当該捕捉対象衛星からのGPS衛星信号の捕捉を試み、捕捉に成功した捕捉対象衛星を捕捉衛星491として、RAM490に記憶させる。そして、ホストCPU420は、次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。   Then, the host CPU 420 performs satellite signal acquisition processing (step D17). Specifically, by causing the CPU 415 of the baseband processing circuit unit 413 to perform a frequency search within the frequency search range set in step D15, the acquisition of the GPS satellite signal from the acquisition target satellite was attempted and the acquisition was successful. The acquisition target satellite is stored in the RAM 490 as the acquisition satellite 491. Then, the host CPU 420 shifts the process to the next capture target satellite.

全ての捕捉対象衛星についてステップD7〜D17の処理を行った後、ホストCPU420は、ループCの処理を終了する(ステップD19)。その後、ホストCPU420は、捕捉衛星491の中に余剰衛星があるか否かを判定する(ステップD21)。3次元測位(高度を含めた測位)では、最低でも4個の捕捉衛星が必要となるため、捕捉衛星491の数が5個以上である場合に、余剰衛星があると判定する。   After performing the processing of steps D7 to D17 for all the capture target satellites, the host CPU 420 ends the processing of loop C (step D19). Thereafter, the host CPU 420 determines whether or not there are surplus satellites in the captured satellite 491 (step D21). In three-dimensional positioning (positioning including altitude), at least four captured satellites are required. Therefore, when the number of captured satellites 491 is five or more, it is determined that there are surplus satellites.

そして、余剰衛星がないと判定した場合は(ステップD21;No)、ホストCPU420は、ステップD27へと処理を移行する。また、余剰衛星があると判定した場合は(ステップD21;Yes)、ホストCPU420は、ROM470に記憶されている測位不適衛星判定プログラム4713を読み出して実行することで、測位不適衛星判定処理を行う(ステップD23)。   And when it determines with there being no surplus satellite (step D21; No), the host CPU420 transfers a process to step D27. If it is determined that there are surplus satellites (step D21; Yes), the host CPU 420 reads out and executes the positioning inappropriate satellite determination program 4713 stored in the ROM 470, thereby performing positioning inappropriate satellite determination processing ( Step D23).

図24は、測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストCPU420は、全ての捕捉衛星491を判定対象衛星492として、RAM490に記憶させる(ステップE1)。そして、判定対象衛星492のうち、1つの衛星を除外した衛星組合せ4941を算出して、除外衛星4943と共にRAM490の衛星組合せデータ494に記憶させる(ステップE3)。
FIG. 24 is a flowchart showing the flow of positioning inappropriate satellite determination processing.
First, the host CPU 420 stores all captured satellites 491 as determination target satellites 492 in the RAM 490 (step E1). Then, a satellite combination 4941 in which one satellite is excluded from the determination target satellites 492 is calculated and stored in the satellite combination data 494 of the RAM 490 together with the excluded satellite 4943 (step E3).

次いで、ホストCPU420は、ステップE3で算出した各衛星組合せそれぞれについて、ループDの処理を実行する(ステップE5〜E9)。ループDの処理では、ホストCPU420は、当該衛星組合せについて測位演算を行うことで測位位置4945を求め、衛星組合せデータ494に記憶させる(ステップE7)。   Next, the host CPU 420 executes the process of loop D for each of the satellite combinations calculated in step E3 (steps E5 to E9). In the process of loop D, the host CPU 420 performs a positioning calculation on the satellite combination to obtain a positioning position 4945 and stores it in the satellite combination data 494 (step E7).

より具体的には、ホストCPU420は、長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該期間の当該衛星組合せに含まれる各衛星のクロック補正パラメータの値を読み出し、当該補正パラメータの値を用いて、式(1)に従って現在日時における時計誤差を算出する。そして、各衛星からのGPS衛星信号の発信時刻及び携帯型電話機4におけるGPS衛星信号の受信時刻と、算出した時計誤差とを用いて、各衛星と携帯型電話機4間の擬似距離を算出し、算出した擬似距離を用いて、例えば最小二乗法やカルマンフィルタを用いた測位演算を行う。   More specifically, the host CPU 420 reads the value of the clock correction parameter of each satellite included in the satellite combination of the period included in the long-term predicted ephemeris data 357, and uses the value of the correction parameter to express the formula (1 ) To calculate the clock error at the current date and time. Then, using the GPS satellite signal transmission time from each satellite and the reception time of the GPS satellite signal in the mobile phone 4 and the calculated clock error, the pseudo distance between each satellite and the mobile phone 4 is calculated, Using the calculated pseudo distance, for example, positioning calculation using a least square method or a Kalman filter is performed.

ステップE7において測位演算を行った後、ホストCPU420は、次の衛星組合せへと処理を移行する。全ての衛星組合せについてステップE7の処理を行った後、ホストCPU420は、ループDの処理を終了する(ステップE9)。その後、ホストCPU420は、各衛星組合せについて得られた測位位置4945を平均して平均位置を算出する(ステップE11)。   After performing the positioning calculation in step E7, the host CPU 420 shifts the process to the next satellite combination. After performing the process of step E7 for all the satellite combinations, the host CPU 420 ends the process of loop D (step E9). Thereafter, the host CPU 420 calculates the average position by averaging the positioning positions 4945 obtained for the respective satellite combinations (step E11).

次に、ホストCPU420は、各衛星組合せについてステップE7で得られた測位位置4945とステップE11で算出した平均位置の距離(平均位置からの距離4947)を算出して、衛星組合せデータ494に記憶させる(ステップE13)。そして、ホストCPU420は、算出した平均位置からの距離4947に対して閾値判定を行う(ステップE15)。   Next, the host CPU 420 calculates the distance between the positioning position 4945 obtained at step E7 and the average position calculated at step E11 (distance 4947 from the average position) for each satellite combination, and stores it in the satellite combination data 494. (Step E13). Then, the host CPU 420 performs threshold determination for the calculated distance 4947 from the average position (step E15).

その後、ホストCPU420は、平均位置からの距離4947が閾値を超えた衛星組合せがあるか否かを判定し(ステップE17)、ないと判定した場合は(ステップE17;No)、測位不適衛星判定処理を終了する。また、あると判定した場合は(ステップE17;Yes)、ホストCPU420は、当該衛星組合せにおける除外衛星4943を測位不適衛星493と判定して、RAM490に記憶させる(ステップE19)。   Thereafter, the host CPU 420 determines whether or not there is a satellite combination in which the distance 4947 from the average position exceeds the threshold value (step E17). If it is determined that there is no satellite combination (step E17; No), the positioning inappropriate satellite determination process is performed. Exit. If it is determined that there is a satellite (step E17; Yes), the host CPU 420 determines that the excluded satellite 4943 in the satellite combination is a positioning inappropriate satellite 493 and stores it in the RAM 490 (step E19).

そして、ホストCPU420は、RAM490に記憶されている判定対象衛星492から測位不適衛星493を削除する(ステップE21)。そして、ホストCPU420は、判定対象衛星492の数が5個未満となったか否かを判定し(ステップE23)、5個未満になっていないと判定した場合は(ステップE23;No)、ステップE3に戻る。また、5個未満になったと判定した場合は(ステップE23;Yes)、測位不適衛星判定処理を終了する。   Then, the host CPU 420 deletes the positioning inappropriate satellite 493 from the determination target satellite 492 stored in the RAM 490 (step E21). Then, the host CPU 420 determines whether or not the number of the determination target satellites 492 is less than 5 (step E23), and when it is determined that the number is not less than 5 (step E23; No), the step E3 Return to. If it is determined that the number is less than 5 (step E23; Yes), the positioning inappropriate satellite determination process is terminated.

ステップE3において算出される衛星組合せは、測位不適衛星が除外された衛星組合せ(以下、「測位不適衛星除外組合せ」と称す。)を除いて、全て測位不適衛星を含む衛星組合せである。そのため、ステップE7において、これらの衛星組合せについて得られた測位位置を平均することで算出される平均位置は、測位不適衛星の影響を受けるため、正確性の悪い位置である。それに対して、測位不適衛星除外組合せについて得られた測位位置は、測位不適衛星の影響を受けないため、正確性の高い位置である。従って、測位不適衛星除外組合せについて得られた測位位置は、平均位置からの距離が閾値を超えることになり(ステップE17;Yes)、このときの除外衛星を測位不適衛星と判定することにしている(ステップE19)。   The satellite combinations calculated in step E3 are all satellite combinations including positioning-inappropriate satellites, except for satellite combinations from which positioning-inappropriate satellites are excluded (hereinafter referred to as “positioning-inappropriate satellite exclusion combinations”). Therefore, in step E7, the average position calculated by averaging the positioning positions obtained for these satellite combinations is a position with poor accuracy because it is affected by positioning inappropriate satellites. On the other hand, since the positioning position obtained for the positioning inappropriate satellite exclusion combination is not affected by the positioning inappropriate satellite, it is a highly accurate position. Therefore, the positioning position obtained for the positioning inappropriate satellite exclusion combination has a distance from the average position exceeding the threshold (step E17; Yes), and the excluded satellite at this time is determined as a positioning inappropriate satellite. (Step E19).

図23の測位処理に戻って、測位不適衛星判定処理を行った後、ホストCPU420は、フラッシュROM480に記憶されている長期予測エフェメリスデータ357のうち、測位不適衛星493の当該期間における測位不適フラグを「ON」に設定する(ステップD25)。そして、ホストCPU420は、ROM470に記憶されている評価値算出プログラム4715を読み出して実行することで、評価値算出処理を行う(ステップD27)。   Returning to the positioning process of FIG. 23, after performing the positioning inappropriate satellite determination process, the host CPU 420 sets the positioning inappropriate flag for the positioning inappropriate satellite 493 in the long-term predicted ephemeris data 357 stored in the flash ROM 480. “ON” is set (step D25). Then, the host CPU 420 reads out and executes the evaluation value calculation program 4715 stored in the ROM 470, thereby performing evaluation value calculation processing (step D27).

図25は、評価値算出処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ホストCPU420は、各捕捉衛星491それぞれについて、ループEの処理を実行する(ステップF1〜F17)。ループEの処理では、ホストCPU420は、フラッシュROM480のエフェメリスデータ481に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第1の衛星位置4952として評価値データ495に記憶させる(ステップF3)。
FIG. 25 is a flowchart showing the flow of the evaluation value calculation process.
First, the host CPU 420 executes the process of loop E for each of the captured satellites 491 (steps F1 to F17). In the process of loop E, the host CPU 420 calculates the satellite position of the captured satellite at the current date and time using the value of the satellite orbit parameter of the captured satellite included in the ephemeris data 481 of the flash ROM 480, and the first satellite position 4952. Is stored in the evaluation value data 495 (step F3).

同様に、ホストCPU420は、フラッシュROM480の長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第2の衛星位置4953として評価値データ495に記憶させる(ステップF5)。   Similarly, the host CPU 420 calculates the satellite position of the captured satellite at the current date and time using the value of the satellite orbit parameter of the captured satellite included in the long-term predicted ephemeris data 357 of the flash ROM 480 as a second satellite position 4953. The evaluation value data 495 is stored (step F5).

そして、ホストCPU420は、ステップF3で算出した第1の衛星位置4952と、ステップF5で算出した第2の衛星位置4953との間の距離を算出し、衛星位置間距離4956として評価値データ495に記憶させる(ステップF7)。   Then, the host CPU 420 calculates the distance between the first satellite position 4952 calculated in step F3 and the second satellite position 4953 calculated in step F5, and stores the distance between satellite positions 4956 in the evaluation value data 495. Store (step F7).

その後、ホストCPU420は、エフェメリスデータ481に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて式(1)に従って現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第1の時計誤差4954として評価値データ495に記憶させる(ステップF9)。   Thereafter, the host CPU 420 calculates the clock error of the captured satellite at the current date and time according to Equation (1) using the value of the clock correction parameter of the captured satellite included in the ephemeris data 481 and evaluates it as the first clock error 4954. The value data 495 is stored (step F9).

同様に、ホストCPU420は、長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて式(1)に従って現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第2の時計誤差4955として評価値データ495に記憶させる(ステップF11)。   Similarly, the host CPU 420 calculates the clock error of the captured satellite at the current date and time according to the equation (1) using the value of the clock correction parameter of the captured satellite included in the long-term predicted ephemeris data 357, and the second clock error The evaluation value data 495 is stored as 4955 (step F11).

そして、ホストCPU420は、ステップF9で算出した第1の時計誤差4954と、ステップF11で算出した第2の時計誤差4955との差を算出し、時計誤差の差4957として評価値データ495に記憶させる(ステップF13)。   Then, the host CPU 420 calculates the difference between the first clock error 4954 calculated in step F9 and the second clock error 4955 calculated in step F11, and stores it in the evaluation value data 495 as a clock error difference 4957. (Step F13).

その後、ホストCPU420は、ステップF7で算出した衛星位置間距離4956と、ステップF13で算出した時計誤差の差4957とを用いて、式(2)に従って評価値4958を算出し、評価値データ495に記憶させる(ステップF15)。そして、ホストCPU420は、次の捕捉衛星へと処理を移行する。   Thereafter, the host CPU 420 calculates an evaluation value 4958 according to Equation (2) using the distance between satellite positions 4956 calculated in Step F7 and the difference in clock error 4957 calculated in Step F13, and the evaluation value data 495 is obtained. Store (step F15). Then, the host CPU 420 shifts the process to the next acquisition satellite.

全ての捕捉衛星についてステップF3〜F15の処理を行った後、ホストCPU420は、ループEの処理を終了する(ステップF17)。そして、ループEの処理を終了した後、ホストCPU420は、評価値算出処理を終了する。   After performing the processing of Steps F3 to F15 for all captured satellites, the host CPU 420 ends the processing of Loop E (Step F17). Then, after completing the process of Loop E, the host CPU 420 ends the evaluation value calculation process.

図23の測位処理に戻って、評価値算出処理を行った後、ホストCPU420は、算出した評価値に従って、フラッシュROM480の長期予測エフェメリスデータ357に記憶されている各捕捉衛星の当該期間における予測軌道信頼度を修正する(ステップD29)。具体的には、ROM470に記憶されている予測軌道信頼度修正用データ473を参照し、各捕捉衛星それぞれについて、算出した評価値が含まれる評価値範囲4731を判定する。そして、判定した評価値範囲4731に対応する加算値4733を、当該捕捉衛星の予測軌道信頼度に加算する。   Returning to the positioning process of FIG. 23, after performing the evaluation value calculation process, the host CPU 420 predicts the predicted trajectory of each captured satellite in the current period stored in the long-term predicted ephemeris data 357 of the flash ROM 480 according to the calculated evaluation value. The reliability is corrected (step D29). Specifically, with reference to predicted orbit reliability correction data 473 stored in ROM 470, an evaluation value range 4731 including the calculated evaluation value is determined for each captured satellite. Then, the addition value 4733 corresponding to the determined evaluation value range 4731 is added to the predicted orbit reliability of the captured satellite.

その後、ホストCPU420は、各捕捉衛星の予測軌道信頼度及び測位不適フラグを纏めて信頼性データ3545を生成する(ステップD31)。そして、端末ID3541と、当該期間の番号3543と、生成した信頼性データ3545とを対応付けた集計用データ354を生成して、フラッシュROM480に記憶させる(ステップD33)。   Thereafter, the host CPU 420 collects the predicted orbit reliability of each captured satellite and the positioning inadequate flag to generate reliability data 3545 (step D31). Then, tabulation data 354 in which the terminal ID 3541, the period number 3543, and the generated reliability data 3545 are associated with each other is generated and stored in the flash ROM 480 (step D33).

その後、ホストCPU420は、生成した集計用データ354をサーバシステム3に送信する(ステップD35)。そして、ホストCPU420は、フラッシュROM480の長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該期間における各捕捉衛星の信頼性パラメータの値(予測軌道信頼度及び測位不適フラグ)に基づいて、測位に使用する衛星組合せ(以下、「測位用衛星組合せ」と称す。)を決定する(ステップD37)。   Thereafter, the host CPU 420 transmits the generated aggregation data 354 to the server system 3 (step D35). Then, the host CPU 420 uses the combination of satellites used for positioning based on the reliability parameter values (predicted orbit reliability and positioning inadequate flag) of each captured satellite in the period included in the long-term predicted ephemeris data 357 of the flash ROM 480 ( Hereinafter, it is referred to as “positioning satellite combination”) (step D37).

具体的には、例えば、測位不適フラグが「OFF」に設定されている捕捉衛星の中から、予測軌道信頼度が「5」よりも小さい捕捉衛星(予測軌道の信頼性が高い衛星)を選択する。そして、選択した捕捉衛星でなる衛星組合せを測位用衛星組合せに決定する。   Specifically, for example, a captured satellite having a predicted orbit reliability smaller than “5” (a satellite having a high predicted orbit reliability) is selected from the captured satellites whose positioning inadequate flag is set to “OFF”. To do. Then, the satellite combination of the selected acquisition satellites is determined as the positioning satellite combination.

次いで、ホストCPU420は、ステップD37で決定した測位用衛星組合せについて測位演算を実行し、その測位位置を出力位置496としてRAM490に記憶させるとともに、最新測位位置483としてフラッシュROM480に記憶させる(ステップD39)。そして、ホストCPU420は、出力位置496を表示部440に出力してナビゲーション画面を表示させた後(ステップD41)、測位処理を終了する。   Next, the host CPU 420 executes positioning calculation for the positioning satellite combination determined in step D37, stores the positioning position in the RAM 490 as the output position 496, and stores it in the flash ROM 480 as the latest positioning position 483 (step D39). . Then, the host CPU 420 outputs the output position 496 to the display unit 440 to display the navigation screen (step D41), and then ends the positioning process.

図21のメイン処理に戻って、ステップC3〜C9の何れかの処理を行った後、ホストCPU420は、操作部430を介してユーザにより電源切断指示操作がなされたか否かを判定し(ステップC11)、なされなかったと判定した場合は(ステップC11;No)、ステップC1に戻る。また、電源切断指示操作がなされたと判定した場合は(ステップC11;Yes)、メイン処理を終了する。   Returning to the main process of FIG. 21, after performing any one of steps C3 to C9, the host CPU 420 determines whether or not the user has performed a power-off instruction operation via the operation unit 430 (step C11). ), When it is determined that it has not been made (step C11; No), the process returns to step C1. If it is determined that the power-off instruction operation has been performed (step C11; Yes), the main process is terminated.

4.作用効果
測位システム1において、携帯型電話機4は、サーバシステム3から受信した長期予測エフェメリスデータを用いて、測位に必要な数以上のGPS衛星SVを組合せた複数の衛星組合せに基づいて測位演算を行う。そして、複数の衛星組合せに含まれるGPS衛星SVの異同と、複数の衛星組合せについて行った測位演算結果の差とに基づいて、長期予測エフェメリスデータに含まれる各GPS衛星SVの予測軌道の信頼性を判定する。
4). In the positioning system 1, the mobile phone 4 uses the long-term predicted ephemeris data received from the server system 3 to perform positioning calculation based on a plurality of satellite combinations obtained by combining more than the number of GPS satellites SV necessary for positioning. Do. The reliability of the predicted orbit of each GPS satellite SV included in the long-term predicted ephemeris data is based on the difference between the GPS satellites SV included in the plurality of satellite combinations and the difference in the positioning calculation results performed on the plurality of satellite combinations. Determine.

複数の衛星組合せについて行った測位演算結果の中に、他の測位演算結果と大きく相違する測位演算結果が存在する場合は、当該測位演算結果を演算した際に使用した衛星組合せの中に、測位不適衛星が含まれている可能性がある。そのため、複数の衛星組合せに含まれるGPS衛星SVの異同に基づいて測位不適衛星を判定し、当該測位不適衛星の予測軌道の信頼性を低く判定することにより、各GPS衛星SVの予測軌道の信頼性を適切に判定することができる。   If there is a positioning calculation result that differs greatly from other positioning calculation results among the positioning calculation results performed for multiple satellite combinations, the positioning combination is used in the satellite combination used when calculating the positioning calculation result. May contain improper satellites. Therefore, the reliability of the predicted orbit of each GPS satellite SV is determined by determining the unsuitable positioning satellite based on the difference between the GPS satellites SV included in the plurality of satellite combinations and determining the reliability of the predicted orbit of the unsuitable positioning satellite low. Gender can be determined appropriately.

また、携帯型電話機4は、GPS衛星SVから受信したエフェメリスデータから求められる衛星位置及び時計誤差と、サーバシステム3から受信した長期予測エフェメリスデータから求められる衛星位置及び時計誤差とを用いて、各GPS衛星SVについて評価値を算出し、当該評価値を用いて予測軌道の信頼性を判定する。   Further, the mobile phone 4 uses the satellite position and clock error obtained from the ephemeris data received from the GPS satellite SV and the satellite position and clock error obtained from the long-term predicted ephemeris data received from the server system 3, respectively. An evaluation value is calculated for the GPS satellite SV, and the reliability of the predicted orbit is determined using the evaluation value.

エフェメリスデータから求めた衛星位置と長期予測エフェメリスデータから求めた衛星位置間の距離(衛星位置間距離)、及び、エフェメリスデータから求めた時計誤差と長期予測エフェメリスデータから求めた時計誤差との差(時計誤差の差)が小さいほど、評価値は小さくなり、予測軌道の信頼性は高くなる。   The distance between the satellite position obtained from the ephemeris data and the satellite position obtained from the long-term predicted ephemeris data (distance between satellite positions), and the difference between the clock error obtained from the ephemeris data and the clock error obtained from the long-term predicted ephemeris data ( The smaller the difference (clock error), the smaller the evaluation value and the higher the reliability of the predicted trajectory.

このように、各GPS衛星SVについてエフェメリスデータ及び長期予測エフェメリスデータから求めた衛星位置の差異及び時計誤差の差異を用いた判定により、各GPS衛星SVの予測軌道の信頼性を適確に判定することができる。   As described above, the reliability of the predicted orbit of each GPS satellite SV is appropriately determined by the determination using the difference in the satellite position and the difference in the clock error obtained from the ephemeris data and the long-term predicted ephemeris data for each GPS satellite SV. be able to.

さらに、本実施形態では、複数の携帯型電話機4は、各GPS衛星SVについて判定した予測軌道の信頼性の判定結果をサーバシステム3に送信する。そして、サーバシステム3は、複数の携帯型電話機4から受信した信頼性の判定結果を集計し、その集計結果に基づいて、各GPS衛星SVの予測軌道の信頼性を決定する。そして、決定した信頼性を含めた長期予測エフェメリスデータを生成して、携帯型電話機4に送信する。   Further, in the present embodiment, the plurality of mobile phones 4 transmit the determination result of the reliability of the predicted orbit determined for each GPS satellite SV to the server system 3. Then, the server system 3 tabulates the reliability determination results received from the plurality of mobile phones 4, and determines the reliability of the predicted orbit of each GPS satellite SV based on the tabulation results. Then, long-term predicted ephemeris data including the determined reliability is generated and transmitted to the mobile phone 4.

これにより、サーバシステム3は、携帯型電話機4により判定された各GPS衛星SVの予測軌道の信頼性の判定結果に基づいて、これから生成しようとする長期予測エフェメリスデータに含める各GPS衛星SVの予測軌道の信頼性を決定することができ、統計的に決定した妥当な信頼性を携帯型電話機4に提供することが可能となる。   Thereby, the server system 3 predicts each GPS satellite SV to be included in the long-term predicted ephemeris data to be generated based on the determination result of the reliability of the predicted orbit of each GPS satellite SV determined by the mobile phone 4. The reliability of the trajectory can be determined, and it becomes possible to provide the mobile phone 4 with statistically determined reasonable reliability.

5.変形例
5−1.測位システム
上述した実施形態では、サーバシステム3と携帯型電話機4を備えた測位システム1を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な測位システムはこれに限られるわけではない。例えば、携帯型電話機4の代わりに、測位装置を備えたノート型パソコンやPDA(Personal Digital Assistant)、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用することも可能である。
5). Modified example 5-1. Positioning System In the above-described embodiment, the positioning system 1 including the server system 3 and the mobile phone 4 has been described as an example. However, the positioning system to which the present invention can be applied is not limited thereto. For example, instead of the mobile phone 4, the present invention can be applied to electronic devices such as a notebook personal computer equipped with a positioning device, a PDA (Personal Digital Assistant), and a car navigation device.

5−2.衛星測位システム
また、上述した実施形態では、衛星測位システムとしてGPSを例に挙げて説明したが、WAAS(Wide Area Augmentation System)、QZSS(Quasi Zenith Satellite System)、GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、GALILEO等の他の衛星測位システムであってもよい。
5-2. In the above-described embodiment, the GPS has been described as an example of the satellite positioning system. However, WAAS (Wide Area Augmentation System), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), GALILEO Other satellite positioning systems may be used.

5−3.測位不適衛星判定処理
図26は、変形例における測位不適衛星の判定に係る処理である第2の測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャートである。第2の測位不適衛星判定処理は、各衛星組合について行った測位演算結果同士を対比するのではなく、全ての判定対象衛星を用いて行った測位演算の結果と各衛星組合せについて行った測位結果とを対比することで、測位不適衛星を判定する処理である。尚、図24の測位不適衛星判定処理と同一のステップについては同一の符号を付して説明を省略し、測位不適衛星判定処理とは異なる部分を中心に説明する。
5-3. Positioning Inappropriate Satellite Determination Processing FIG. 26 is a flowchart showing a flow of second positioning inadequate satellite determination processing, which is processing related to determination of a positioning inadequate satellite in the modification. The second positioning unsuitable satellite determination process does not compare the positioning calculation results performed for each satellite combination, but the positioning calculation results performed for all the satellites to be determined for determination and the positioning results for each satellite combination. Is a process for determining a positioning inappropriate satellite. Note that the same steps as those in the positioning inadequate satellite determination process in FIG. 24 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and description will be made focusing on portions different from the positioning inadequate satellite determination processing.

ホストCPU420は、ステップE1において判定対象衛星をRAM490に記憶させた後(ステップE1)、全ての判定対象衛星を用いて測位演算を実行して、その測位位置を基準測位位置としてRAM490に記憶させる(ステップG2)。そして、ホストCPU420は、判定対象衛星のうち、1つの衛星を除外した衛星組合せを算出して、RAM490に記憶させる(ステップE3)。   The host CPU 420 stores the determination target satellite in the RAM 490 in step E1 (step E1), and then performs positioning calculation using all the determination target satellites, and stores the positioning position in the RAM 490 as the reference positioning position ( Step G2). Then, the host CPU 420 calculates a satellite combination from which one satellite is excluded from the determination target satellites, and stores it in the RAM 490 (step E3).

その後、ホストCPU420は、各衛星組合せについて、ループFの処理を実行する(ステップG5〜G11)。ループFの処理では、ホストCPU420は、当該衛星組合せについて測位演算を行って測位位置を求め、RAM490に記憶させる(ステップG7)。   Thereafter, the host CPU 420 executes processing of loop F for each satellite combination (steps G5 to G11). In the process of loop F, the host CPU 420 performs a positioning calculation on the satellite combination to obtain a positioning position, and stores it in the RAM 490 (step G7).

次に、ホストCPU420は、ステップG7で求めた測位位置と、ステップG2で求めた基準測位位置間の距離(以下、「基準測位位置からの距離」と称す。)を算出して、RAM490に記憶させる(ステップG9)。そして、ホストCPU420は、次の衛星組合せへと処理を移行する。   Next, the host CPU 420 calculates a distance between the positioning position obtained in step G7 and the reference positioning position obtained in step G2 (hereinafter referred to as “distance from the reference positioning position”), and stores it in the RAM 490. (Step G9). Then, the host CPU 420 shifts the process to the next satellite combination.

全ての衛星組合せについてステップG7及びG9の処理を行った後、ホストCPU420は、ループFの処理を終了する(ステップG11)。その後、ホストCPU420は、各衛星組合せについて、ステップG9で算出した基準測位位置からの距離に対する閾値判定を行う(ステップG13)。   After performing the processing of steps G7 and G9 for all satellite combinations, the host CPU 420 ends the processing of loop F (step G11). Thereafter, the host CPU 420 determines a threshold for the distance from the reference positioning position calculated in step G9 for each satellite combination (step G13).

そして、ホストCPU420は、基準測位位置からの距離が閾値を超えた衛星組合せがあるか否かを判定し(ステップG15)、ないと判定した場合は(ステップG15;No)、第2の測位不適衛星判定処理を終了する。また、あると判定した場合は(ステップG15;Yes)、ステップE19へと処理を移行する。   Then, the host CPU 420 determines whether or not there is a satellite combination whose distance from the reference positioning position exceeds the threshold (step G15). If it is determined that there is no satellite combination (step G15; No), the second positioning inappropriateness is determined. The satellite determination process is terminated. If it is determined that there is any (step G15; Yes), the process proceeds to step E19.

5−4.評価値算出処理
図27は、変形例における評価値の算出に係る処理である第2の評価値算出処理の流れを示すフローチャートである。第2の評価値算出処理は、衛星位置と時計誤差とを用いて評価値を算出するのではなく、視線距離を用いて評価値を算出する処理である。
5-4. Evaluation Value Calculation Processing FIG. 27 is a flowchart showing a flow of second evaluation value calculation processing that is processing related to calculation of evaluation values in the modification. The second evaluation value calculation process is a process of calculating the evaluation value using the line-of-sight distance instead of calculating the evaluation value using the satellite position and the clock error.

先ず、ホストCPU420は、各捕捉衛星について、ループGの処理を実行する(ステップH1〜H19)。ループGでは、ホストCPU420は、フラッシュROM480のエフェメリスデータ481に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第1の衛星位置としてRAM490に記憶させる(ステップH3)。   First, the host CPU 420 executes processing of loop G for each captured satellite (steps H1 to H19). In the loop G, the host CPU 420 calculates the satellite position of the captured satellite at the current date and time using the value of the satellite orbit parameter of the captured satellite included in the ephemeris data 481 of the flash ROM 480, and stores it in the RAM 490 as the first satellite position. Store (step H3).

また、ホストCPU420は、エフェメリスデータ481に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第1の時計誤差としてRAM490に記憶させる(ステップH5)。   Further, the host CPU 420 calculates the clock error of the captured satellite at the current date and time using the value of the clock correction parameter of the captured satellite included in the ephemeris data 481, and stores it in the RAM 490 as the first clock error (step H5). ).

そして、ホストCPU420は、地球中心と第1の衛星位置間の距離に第1の時計誤差分の距離を加味した距離を算出し、第1の視線距離としてRAM490に記憶させる(ステップH7)。   Then, the host CPU 420 calculates a distance obtained by adding a distance corresponding to the first clock error to the distance between the center of the earth and the first satellite position, and stores it in the RAM 490 as the first line-of-sight distance (step H7).

同様に、ホストCPU420は、フラッシュROM480の長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該捕捉衛星の衛星軌道パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の衛星位置を算出し、第2の衛星位置としてRAM490に記憶させる(ステップH9)。   Similarly, the host CPU 420 calculates the satellite position of the captured satellite at the current date and time using the value of the satellite orbit parameter of the captured satellite included in the long-term predicted ephemeris data 357 of the flash ROM 480, and uses the RAM 490 as the second satellite position. (Step H9).

また、ホストCPU420は、長期予測エフェメリスデータ357に含まれる当該捕捉衛星のクロック補正パラメータの値を用いて現在日時における当該捕捉衛星の時計誤差を算出し、第2の時計誤差としてRAM490に記憶させる(ステップH11)。   Further, the host CPU 420 calculates the clock error of the captured satellite at the current date and time using the value of the clock correction parameter of the captured satellite included in the long-term predicted ephemeris data 357, and stores it in the RAM 490 as the second clock error ( Step H11).

そして、ホストCPU420は、地球中心と第2の衛星位置間の距離に第2の時計誤差分の距離を加味した距離を算出し、第2の視線距離としてRAM490に記憶させる(ステップH13)。   Then, the host CPU 420 calculates a distance obtained by adding a distance corresponding to the second clock error to the distance between the center of the earth and the second satellite position, and stores it in the RAM 490 as the second line-of-sight distance (step H13).

その後、ホストCPU420は、ステップH7で算出した第1の視線距離と、ステップH13で算出した第2の視線距離との差(以下、「視線距離の差」と称す。)を算出する(ステップH15)。そして、ホストCPU420は、算出した視線距離の差を用いて当該捕捉衛星の評価値を算出する(ステップH17)。   Thereafter, the host CPU 420 calculates a difference between the first line-of-sight distance calculated in step H7 and the second line-of-sight distance calculated in step H13 (hereinafter referred to as “line-of-sight distance difference”) (step H15). ). Then, the host CPU 420 calculates the evaluation value of the captured satellite using the calculated line-of-sight distance difference (step H17).

視線距離の差を「dr」とした場合、評価値「E」は、例えば次式(3)に従って算出することができる。
E=λ・dr ・・・(3)
但し、「λ」は正の定数である。
When the difference in the line-of-sight distance is “dr”, the evaluation value “E” can be calculated according to the following equation (3), for example.
E = λ · dr (3)
However, “λ” is a positive constant.

長期予測エフェメリスデータ357に含まれる衛星軌道パラメータの値の正確性が高いほど、第1の衛星位置と第2の衛星位置とは近づく。また、長期予測エフェメリスデータ357に含まれるクロック補正パラメータの値の正確性が高いほど、第1の時計誤差と第2の時計誤差とは近づく。この場合、第1の視線距離と第2の視線距離とは近似し、視線距離の差は小さくなる。従って、式(3)から、長期予測エフェメリスデータ357に含まれるパラメータ値の正確性(予測軌道の信頼性)が高いほど、評価値は小さくなることがわかる。   The higher the accuracy of the value of the satellite orbit parameter included in the long-term predicted ephemeris data 357, the closer the first satellite position and the second satellite position are. Further, the higher the accuracy of the clock correction parameter value included in the long-term predicted ephemeris data 357, the closer the first clock error and the second clock error are. In this case, the first line-of-sight distance and the second line-of-sight distance are approximated, and the line-of-sight distance difference is small. Therefore, it can be seen from equation (3) that the evaluation value decreases as the accuracy of the parameter value included in the long-term predicted ephemeris data 357 (the reliability of the predicted trajectory) increases.

その後、ホストCPU420は、次の捕捉衛星へと処理を移行する。全ての捕捉衛星についてステップH3〜H17の処理を行った後、ホストCPU420は、ループGの処理を終了する(ステップH19)。そして、ホストCPU420は、第2の評価値算出処理を終了する。   Thereafter, the host CPU 420 shifts the processing to the next captured satellite. After performing the processing of steps H3 to H17 for all the captured satellites, the host CPU 420 ends the processing of loop G (step H19). Then, the host CPU 420 ends the second evaluation value calculation process.

5−5.測位用衛星組合せの決定
上述した実施形態では、測位不適フラグが「OFF」に設定されている捕捉衛星の中から、予測軌道信頼度が「5」よりも小さい捕捉衛星(予測軌道の信頼性が高い衛星)を選択して測位用衛星組合せを構成するものとして説明したが、測位用衛星組合せの決定方法は適宜設定可能である。
5-5. Determination of positioning satellite combination In the above-described embodiment, among the captured satellites whose positioning inadequate flag is set to “OFF”, the captured satellite whose predicted orbit reliability is smaller than “5” (the reliability of the predicted orbit is However, the positioning satellite combination determining method can be set as appropriate.

例えば、測位不適フラグが「OFF」に設定されている捕捉衛星のうち、予測軌道信頼度が小さい順に(予測軌道の信頼性が高い順に)所定数(例えば「6個」)の捕捉衛星を選択して測位用衛星組合せを構成してもよい。また、測位不適フラグが「OFF」に設定されている捕捉衛星だけでは測位演算に必要な衛星数に満たない場合は、測位不適フラグが「ON」に設定されている捕捉衛星を使用することとしてもよい。   For example, a predetermined number (for example, “6”) of acquisition satellites are selected in the order of decreasing predicted orbit reliability (in descending order of reliability of predicted orbit) from among the acquired satellites whose positioning inappropriateness flag is set to “OFF”. Thus, a positioning satellite combination may be configured. In addition, if the number of satellites required for positioning calculation is less than the number of satellites required for positioning calculation with only the acquired satellites whose positioning inappropriate flag is set to “OFF”, the captured satellites whose positioning inappropriate flag is set to “ON” are used. Also good.

5−6.長期予測エフェメリスの生成
上述した実施形態では、サーバシステム3が長期予測エフェメリスデータを生成して携帯型電話機4に提供するものとして説明したが、携帯型電話機4が自ら長期予測エフェメリスデータを生成することとしてもよい。すなわち、携帯型電話機4が外部システム2から定期的に衛星予測暦を取得し、取得した衛星予測暦を用いて長期予測エフェメリス生成処理を実行することで、長期予測エフェメリスデータを生成する。携帯型電話機4の代わりに、測位装置を備えたノート型パソコンやPDA、カーナビゲーション装置等の電子機器に適用する場合も同様である。
5-6. Generation of Long-Term Predicted Ephemeris In the above-described embodiment, the server system 3 has been described as generating long-term predicted ephemeris data and providing it to the mobile phone 4. However, the mobile phone 4 itself generates long-term predicted ephemeris data. It is good. That is, the mobile phone 4 periodically acquires a satellite prediction calendar from the external system 2 and executes long-term prediction ephemeris generation processing using the acquired satellite prediction calendar, thereby generating long-term prediction ephemeris data. The same applies to the case where the present invention is applied to an electronic device such as a notebook personal computer equipped with a positioning device, a PDA, or a car navigation device instead of the mobile phone 4.

また、上述した実施形態では、サーバシステム3が予め所定の時間間隔(例えば4時間に1回)で長期予測エフェメリスデータを生成しておき、携帯型電話機4から長期予測エフェメリスデータの要求を受けた場合に、生成しておいた長期予測エフェメリスデータを送信するものとして説明した。このような構成ではなく、サーバシステム3が、携帯型電話機4から長期予測エフェメリスデータの要求を受けたときに長期予測エフェメリスデータを生成して、携帯型電話機4に送信する構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the server system 3 generates long-term predicted ephemeris data at a predetermined time interval (for example, once every four hours) and receives a request for long-term predicted ephemeris data from the mobile phone 4. In this case, the long-term predicted ephemeris data that has been generated is described as being transmitted. Instead of such a configuration, the server system 3 may generate long-term predicted ephemeris data and transmit it to the portable phone 4 when receiving a request for long-term predicted ephemeris data from the portable phone 4.

5−7.生成対象期間
上述した実施形態では、長期予測エフェメリスの生成日時を基準として1週間後までの期間を生成対象期間として長期予測エフェメリスを生成するものとして説明したが、生成対象期間は1週間よりも長い期間(例えば2週間)としてもよいし、1週間よりも短い期間(例えば3日)としてもよい。GPS衛星SVから送信される航法データとしてのエフェメリスは有効期間が一般に4時間程度であるが、長期予測エフェメリスは少なくともGPS衛星SVから送信される航法データとしてのエフェメリスよりも有効期間が長ければよい。1日以上であれば好適である。
5-7. Generation target period In the above-described embodiment, it has been described that the long-term predicted ephemeris is generated with the period up to one week after the generation date and time of the long-term predicted ephemeris as a reference, but the generation target period is longer than one week. A period (for example, two weeks) may be used, or a period shorter than one week (for example, three days) may be used. The ephemeris as navigation data transmitted from the GPS satellite SV generally has an effective period of about 4 hours. However, the long-term predicted ephemeris only needs to have a longer effective period than ephemeris as the navigation data transmitted from the GPS satellite SV. One day or more is preferable.

5−8.予測対象期間
また、上述した実施形態では、予測対象期間の長さを6時間とするものとして説明したが、これに限定されるわけではなく、4時間や8時間等としてもよく、適宜設定可能であることは勿論である。
5-8. Prediction target period In the above-described embodiment, the length of the prediction target period has been described as 6 hours. However, the present invention is not limited to this and may be 4 hours or 8 hours, and can be set as appropriate. Of course.

測位システムの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of a positioning system. サーバシステムの機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of a server system. サーバシステムのROMに格納されたデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in ROM of a server system. サーバシステムのハードディスクに格納されたデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in the hard disk of a server system. 衛星予測暦のデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the data structure of a satellite prediction calendar. 集計用データベースのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of the database for totalization. 集計結果データベースのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of a total result database. 予測誤差の時間変化の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the time change of prediction error. 長期予測エフェメリスデータのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of long-term prediction ephemeris data. 予測エフェメリスのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of prediction ephemeris. 長期予測エフェメリス提供処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a long-term prediction ephemeris provision process. 長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a long-term prediction ephemeris production | generation process. 長期予測エフェメリス生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a long-term prediction ephemeris production | generation process. 携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of a portable telephone. 携帯型電話機のROMに格納されたデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in ROM of a mobile telephone. 携帯型電話機のフラッシュROMに格納されたデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in flash ROM of a portable telephone. 携帯型電話機のRAMに格納されるデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in RAM of a mobile telephone. 予測軌道信頼度修正用データのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the data structure of the data for prediction trajectory reliability correction. 衛星組合せデータのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of satellite combination data. 評価値データのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of evaluation value data. メイン処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a main process. 測位処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a positioning process. 測位処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a positioning process. 測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a positioning unsuitable satellite determination process. 評価値算出処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of an evaluation value calculation process. 第2の測位不適衛星判定処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a 2nd positioning improper satellite determination process. 第2の評価値算出処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a 2nd evaluation value calculation process.

符号の説明Explanation of symbols

1 測位システム 、 2 外部システム、 3 サーバシステム、
4 携帯型電話機、 310 CPU、 320 操作部、 330 通信部、
340 ROM、 350 ハードディスク、 360 RAM、 370 バス、
405 GPSアンテナ、 410 GPS受信部、 411 RF受信回路部、
413 ベースバンド処理回路部、 415 CPU、 417 ROM、
419 RAM、 420 ホストCPU、 430 操作部、 440 表示部、
450 携帯電話用アンテナ、 460 携帯電話用無線通信回路部、
470 ROM、 480 フラッシュROM、 490 RAM、 SV GPS衛星
1 positioning system 2 external system 3 server system
4 mobile phone, 310 CPU, 320 operation unit, 330 communication unit,
340 ROM, 350 hard disk, 360 RAM, 370 bus,
405 GPS antenna, 410 GPS receiving unit, 411 RF receiving circuit unit,
413 Baseband processing circuit unit, 415 CPU, 417 ROM,
419 RAM, 420 host CPU, 430 operation unit, 440 display unit,
450 antenna for mobile phone, 460 wireless communication circuit for mobile phone,
470 ROM, 480 Flash ROM, 490 RAM, SV GPS satellite

Claims (8)

1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行うことと、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法。
Using the long-term predicted orbit data for predicting satellite orbits for one day or more, performing the positioning calculation based on a plurality of satellite combinations combining a number of positioning satellites more than necessary for the positioning calculation;
Determining the reliability of the long-term predicted orbit data based on the result of the positioning calculation of the plurality of satellite combinations;
Reliability determination method for long-term predicted orbit data including
前記複数の衛星組合せに含まれる測位用衛星の異同と、前記複数の衛星組合せについて行った前記測位演算の結果の差とに基づいて、前記長期予測軌道データに含まれる測位用衛星の予測軌道の信頼性を判定することを含む請求項1に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。   Based on the difference between the positioning satellites included in the plurality of satellite combinations and the difference in the result of the positioning calculation performed on the plurality of satellite combinations, the predicted orbits of the positioning satellites included in the long-term predicted orbit data The method for determining reliability of long-term predicted orbit data according to claim 1, comprising determining reliability. 前記測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、
前記衛星軌道データから求められる衛星位置と前記長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む請求項1又は2に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
Receiving satellite orbit data of the positioning satellite from the positioning satellite;
Determining the reliability of the long-term predicted orbit data based on the difference between the satellite position determined from the satellite orbit data and the satellite position determined from the long-term predicted orbit data;
The method for determining reliability of long-term predicted orbit data according to claim 1 or 2.
測位用衛星から当該測位用衛星の衛星軌道データを受信することと、
前記衛星軌道データから求められる衛星位置と1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データから求められる衛星位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することと、
を含む長期予測軌道データの信頼性判定方法。
Receiving satellite orbit data of the positioning satellite from the positioning satellite;
Determining the reliability of the long-term predicted orbit data based on the difference between the satellite position obtained from the satellite orbit data and the satellite position obtained from the long-term predicted orbit data obtained by predicting the satellite orbit for one day or more;
Reliability determination method for long-term predicted orbit data including
前記長期予測軌道データには、前記測位用衛星の衛星時計の誤差を予測した時計予測誤差データが含まれ、
前記測位用衛星は、前記衛星軌道データに、当該測位用衛星が有する衛星時計の時計誤差データを含めて発信しており、
前記信頼性を判定することは、前記衛星軌道データから求められる衛星位置に前記時計誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置と、前記長期予測軌道データから求められる衛星位置に前記時計予測誤差データから求められる時計誤差分の位置誤差を加味した位置との差異に基づいて前記長期予測軌道データの信頼性を判定することである、
請求項3又は4に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法。
The long-term predicted orbit data includes clock prediction error data obtained by predicting an error of the satellite clock of the positioning satellite,
The positioning satellite transmits the satellite orbit data including the clock error data of the satellite clock of the positioning satellite,
The reliability is determined by adding a position error corresponding to a clock error obtained from the clock error data to a satellite position obtained from the satellite orbit data, and a satellite position obtained from the long-term predicted orbit data. Determining the reliability of the long-term predicted trajectory data based on the difference from the position taking into account the position error corresponding to the clock error obtained from the clock prediction error data.
The method for determining reliability of long-term predicted orbit data according to claim 3 or 4.
請求項1〜5の何れか一項に記載の長期予測軌道データの信頼性判定方法により信頼性が高いと判定された測位用衛星の組合せを用いて測位演算を行う測位方法。   A positioning method for performing a positioning calculation using a combination of positioning satellites determined to be highly reliable by the reliability determination method for long-term predicted orbit data according to any one of claims 1 to 5. 1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、
を備えた測位装置。
A positioning calculation unit for performing the positioning calculation based on a combination of a plurality of satellites combining a number of positioning satellites more than necessary for the positioning calculation, using long-term predicted orbit data in which satellite orbits for one day or more are predicted;
A determination unit that determines the reliability of the long-term predicted orbit data based on a result of the positioning calculation of the plurality of satellite combinations;
Positioning device equipped with.
複数の測位装置と、前記測位装置に測位用衛星の1日分以上の衛星軌道を予測した長期予測軌道データを提供するサーバシステムとを具備した測位システムであって、
前記複数の測位装置は、
前記サーバシステムから受信した前記長期予測軌道データを用いて、測位演算に必要な数以上の測位用衛星を組合せた複数の衛星組合せに基づいて前記測位演算を行う測位演算部と、
前記複数の衛星組合せの前記測位演算の結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を判定する判定部と、
前記信頼性の判定結果を前記サーバシステムに送信する送信部と、
を備え、
前記サーバシステムは、
前記複数の測位装置から受信した前記信頼性の判定結果を集計する集計部と、
前記集計部の集計結果に基づいて、前記長期予測軌道データの信頼性を決定する決定部と、
前記決定部により決定された信頼性を前記測位装置に提供する提供部と、
を備えた、
測位システム。
A positioning system comprising a plurality of positioning devices and a server system that provides the positioning devices with long-term predicted orbit data in which satellite orbits for one or more days of positioning satellites are predicted,
The plurality of positioning devices are:
Using the long-term predicted orbit data received from the server system, a positioning calculation unit that performs the positioning calculation based on a plurality of satellite combinations that combine a number of positioning satellites more than necessary for the positioning calculation;
A determination unit that determines the reliability of the long-term predicted orbit data based on a result of the positioning calculation of the plurality of satellite combinations;
A transmission unit for transmitting the reliability determination result to the server system;
With
The server system is
A tabulation unit that tabulates the reliability determination results received from the plurality of positioning devices;
A determination unit that determines the reliability of the long-term predicted orbit data based on the aggregation result of the aggregation unit;
A providing unit that provides the positioning device with the reliability determined by the determining unit;
With
Positioning system.
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