JP2010210436A - Method, device and program for monitoring quality of gps receiver carrier wave phase measurement value - Google Patents
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Abstract
Description
開示する技術は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム、Global Positioning System）受信機もしくは全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機において、搬送波位相測定値の品質を監視する技術に関する。 The disclosed technology relates to a technology for monitoring the quality of carrier phase measurement values in a GPS (Global Positioning System) receiver or a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver.
ＧＰＳ受信機や全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機（以下、総称してＧＰＳ受信機と呼ぶ）は、アンテナを通して複数のＧＰＳ衛星から受信した周波数信号から搬送波位相測定値を算出し、その算出した値を用いて自装置の位置座標を計算している。ここで、位置座標とは、衛星との間の直線距離に相当する。 GPS receivers and Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers (hereinafter collectively referred to as GPS receivers) calculate carrier phase measurements from frequency signals received from multiple GPS satellites through antennas, and calculate The position coordinates of the device itself are calculated using the obtained values. Here, the position coordinates correspond to a linear distance from the satellite.
搬送波位相測定値は、コード位相測定値に比べて高精度（ほぼ１ｃｍ以下の精度）ではあるが、衛星からの直接波以外に、受信機周辺環境で発生する反射波が間接波として混入する等の原因で、誤差が生じる。この結果として、搬送波位相測定値から推定される位置座標の精度が損なわれることになる。 The carrier phase measurement value is more accurate than the code phase measurement value (accuracy of about 1 cm or less), but in addition to the direct wave from the satellite, the reflected wave generated in the environment around the receiver is mixed as an indirect wave, etc. This causes an error. As a result, the accuracy of the position coordinates estimated from the carrier phase measurement value is impaired.
また搬送波位相の測位においては，搬送波位相測定値に含まれている整数未知数（バイアス項と呼ばれている）に対する推定計算が必要である。しかし例えば、４ｃｍ程度の測定値誤差が加わることでも誤推定を引き起こす原因となり、その場合は位置推定には数十ｃｍから１ｍ以上の誤差を生じ、精密測位の性能を大きく損ねてしまう。 In the carrier phase positioning, an estimation calculation is required for an integer unknown (referred to as a bias term) included in the carrier phase measurement value. However, for example, the addition of a measurement value error of about 4 cm can cause erroneous estimation. In this case, an error of several tens of cm to 1 m or more is caused in the position estimation, and the precision positioning performance is greatly impaired.
現在，各ＧＰＳ衛星は２周波数信号（Ｌ１信号とＬ２信号）を発信している。複数周波数信号対応のＧＰＳ受信機による搬送波位相測定値の計算方法に関しては、２周波数の受信信号の搬送波位相測定値に対して線形結合量を算出し、幾何距離項及び電離層遅延項を推定する方法が広く知られている。 Currently, each GPS satellite transmits two frequency signals (L1 signal and L2 signal). Regarding a calculation method of carrier phase measurement values by a GPS receiver compatible with multiple frequency signals, a method of calculating a linear combination amount with respect to a carrier phase measurement value of a reception signal of two frequencies and estimating a geometric distance term and an ionospheric delay term Is widely known.
また、近い将来のＧＰＳ衛星の仕様として、上記Ｌ１及びＬ２信号にＬ５信号が追加された３周波数信号を発信する仕様が取り決められている。３周波数信号を用いることで、より高精度な搬送波位相の測定が可能となる。 Further, as a specification of a GPS satellite in the near future, a specification for transmitting a three-frequency signal in which an L5 signal is added to the L1 and L2 signals has been decided. By using a three-frequency signal, it is possible to measure the carrier phase with higher accuracy.
以上の背景技術に対して、次のような従来技術が知られている。
第１の従来技術として、上述した間接波の強度自体をある程度抑制する目的で、特別に設計された受信アンテナを用いる方法が知られている。
The following conventional techniques are known for the above background art.
As a first conventional technique, there is known a method using a specially designed receiving antenna for the purpose of suppressing the intensity of the indirect wave described above to some extent.
第２の従来技術として、ＧＰＳ受信機の測定値に及ぼす間接波の影響をある程度抑制する目的で、特別に設計されたＧＰＳ受信機の信号処理回路を用いる方法が知られている。
第３の従来技術として、搬送波位相測定値の異常を監視する目的で，測定値時間変化を監視し、妥当値との比較によって異常を判断する方法が知られている。
As a second conventional technique, a method using a signal processing circuit of a GPS receiver specially designed for the purpose of suppressing the influence of an indirect wave on a measurement value of the GPS receiver to some extent is known.
As a third conventional technique, there is known a method of monitoring a change in measured value with time for the purpose of monitoring an abnormality of a carrier phase measurement value and judging the abnormality by comparing with a reasonable value.
本出願が開示する技術に関連する従来技術として、下記先行技術文献が開示されている。 The following prior art documents are disclosed as conventional techniques related to the technique disclosed in the present application.
しかし、第１又は第２の従来技術は、特別な受信アンテナや信号処理回路を設ける必要があった。製造コスト削減のためには、特別な構成を備える必要がなく、プログラム等により雑音成分を推定できることが好ましい。 However, the first or second prior art has to provide a special receiving antenna or signal processing circuit. In order to reduce the manufacturing cost, it is not necessary to provide a special configuration, and it is preferable that the noise component can be estimated by a program or the like.
また、第３の従来技術に関連し、測定値の時間変化には、受信機座標の移動や衛星クロックの変動によって生じる項が含まれている。このため、たとえ静止受信機の場合であっても、現実には、異常値監視の精度は衛星信号の１波長（およそ２０ｃｍ）を達成することも難しいという問題点を有していた。 In relation to the third prior art, the time change of the measurement value includes a term caused by the movement of the receiver coordinates and the fluctuation of the satellite clock. For this reason, even in the case of a stationary receiver, in reality, there is a problem that it is difficult to achieve one wavelength (approximately 20 cm) of the satellite signal with respect to the accuracy of abnormal value monitoring.
開示する技術が解決しようとする課題は、特別に設計した受信アンテナもしくはＧＰＳ受信機を使用しなくても、複数周波数信号対応のＧＰＳ受信機の搬送波位相測定値に生じている異常を高精度に監視し、正確に衛星を特定することにある。 The problem to be solved by the disclosed technology is that, even without using a specially designed receiving antenna or GPS receiver, anomalies occurring in the carrier phase measurement value of a GPS receiver compatible with multiple frequency signals can be accurately detected. It is to monitor and pinpoint satellites accurately.
上記課題を解決するために、開示する技術は、グローバルポジショニングシステム又は全地球航法衛星システムの受信機において複数の衛星に対して測定した搬送波位相測定値の異常を検出するための装置、方法、プログラムとして実現され、例えば装置として実現される場合には以下の構成を有する。 In order to solve the above-described problem, a disclosed technique is an apparatus, method, and program for detecting an abnormality in a carrier phase measurement value measured for a plurality of satellites in a receiver of a global positioning system or a global navigation satellite system. For example, in the case of being realized as an apparatus, it has the following configuration.
線形結合量計算部は、受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、複数周波数の受信信号に対して幾何距離項を含まず電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値を各衛星に対して計算する。 The linear combination amount calculation unit calculates the time series value of the linear combination amount including the ionospheric delay term without including the geometric distance term for the received signal of the multiple frequencies based on the carrier phase measurement value for the multiple frequency signals measured by the receiver. Calculate for each satellite.
時系列値監視部は、その時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の搬送波位相測定値を特定してその搬送波位相測定値の異常を検出する。 The time series value monitoring unit monitors the temporal continuity of the time series value, thereby identifying the carrier phase measurement value of the satellite in which the discontinuity occurs, and detecting an abnormality in the carrier phase measurement value.
開示する技術によれば、幾何距離項を含まず電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値の時間的連続性を監視するだけで、搬送波位相測定値の異常を効率的に判定することが可能となる。 According to the disclosed technique, it is possible to efficiently determine an abnormality in a carrier phase measurement value only by monitoring temporal continuity of a time series value of a linear combination amount including an ionospheric delay term not including a geometric distance term. It becomes possible.
これにより、特別に設計した受信アンテナもしくはＧＰＳ受信機を使用しなくても、複数周波数信号対応のＧＰＳ受信機の搬送波位相測定値に生じている異常を高精度に監視し、正確に衛星を特定することが可能となる。 This enables high-precision monitoring of abnormalities occurring in the carrier phase measurement values of GPS receivers that support multiple frequency signals without the need for specially designed receiving antennas or GPS receivers. It becomes possible to do.
以下、ＧＰＳ受信機を含むグローバル・ポジショニング・システムの実施形態について詳細に説明する。
図１は、ＧＰＳ受信機を含むグローバル・ポジショニング・システムの実施形態の構成図である。図１に示すように、グローバル・ポジショニング・システムは、ＧＰＳ衛星１０と、ＧＰＳ受信機１とを含む。
Hereinafter, an embodiment of a global positioning system including a GPS receiver will be described in detail.
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a global positioning system that includes a GPS receiver. As shown in FIG. 1, the global positioning system includes a GPS satellite 10 and a GPS receiver 1.
ＧＰＳ衛星１０は、時間情報及びＧＰＳ衛星１０自身の軌道情報を含むデータを信号に乗せて地上に向けて発信している。ＧＰＳ受信機１は、ＧＰＳ衛星１０から受信した２周波数信号又は３周波数信号から自装置の位置座標を算出する。 The GPS satellite 10 transmits data including time information and orbit information of the GPS satellite 10 itself on a signal and transmits it to the ground. The GPS receiver 1 calculates the position coordinates of its own device from the two-frequency signal or the three-frequency signal received from the GPS satellite 10.
本実施形態に係るＧＰＳ受信機１は、搬送波位相測定部２、測定値異常判定部３及び座標計算部４を含んで構成される。
ＧＰＳ受信機１の搬送波位相測定部２は、ＧＰＳ衛星１０から受信した２周波数信号又は３周波数信号から搬送波位相測定値を算出する。測定値異常判定部３は、搬送波位相測定値の異常を判定し、異常な測定値を座標計算から排除する。座標計算部４は、測定値異常判定部３にて判定された正常な搬送波位相測定値を用いて、ＧＰＳ受信機１の位置座標を計算し、出力する。
The GPS receiver 1 according to the present embodiment includes a carrier phase measurement unit 2, a measurement value abnormality determination unit 3, and a coordinate calculation unit 4.
The carrier phase measurement unit 2 of the GPS receiver 1 calculates a carrier phase measurement value from the two-frequency signal or the three-frequency signal received from the GPS satellite 10. The measurement value abnormality determination unit 3 determines abnormality of the carrier phase measurement value and excludes the abnormal measurement value from the coordinate calculation. The coordinate calculation unit 4 calculates and outputs the position coordinates of the GPS receiver 1 using the normal carrier phase measurement value determined by the measurement value abnormality determination unit 3.
なお、ＧＰＳ受信機１は複数の衛星１０から２周波数信号又は３周波数信号を受信しているが、図１においては省略して記載している。また、図１においては、搬送波位相測定値からＧＰＳ受信機１の位置座標を算出する処理に関わる構成のみが示されている。 Note that the GPS receiver 1 receives two-frequency signals or three-frequency signals from a plurality of satellites 10, but is omitted from FIG. Further, FIG. 1 shows only the configuration related to the process of calculating the position coordinates of the GPS receiver 1 from the carrier phase measurement value.
図１に示されるＧＰＳ受信機１では、測定値異常判定部３において、搬送波位相測定値の異常が判定され、異常な測定値が座標計算から排除される。
以下、図１に示されるＧＰＳ受信機１の測定値異常判定部３に関する第１から第５の実施形態について、具体的に説明する。
In the GPS receiver 1 shown in FIG. 1, the measurement value abnormality determination unit 3 determines abnormality of the carrier phase measurement value and excludes the abnormal measurement value from the coordinate calculation.
Hereinafter, the first to fifth embodiments relating to the measurement value abnormality determination unit 3 of the GPS receiver 1 shown in FIG. 1 will be described in detail.
測定値異常判定部３の各実施形態について説明する前に、測定値異常の判定のための測定値異常判定部３の基本的な動作について説明する。
まず、搬送波位相測定部２が測定する２周波数（Ｌ１、Ｌ２）若しくは３周波数（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）の各搬送波位相測定値φ及びその測定雑音δφは、以下の数１式、数２式、数３式で表される。
First, each carrier phase measurement value φ and its measurement noise δφ of two frequencies (L1, L2) or three frequencies (L1, L2, L3) measured by the carrier phase measuring unit 2 are expressed by the following equations (1) and (2). , Expressed by equation (3).
上記の数１式、数２式、及び数３式において、添え字ｋは各ＧＰＳ衛星１０に対応する。添え字Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３は、２周波数信号（Ｌ１、Ｌ２）又は３周波数信号（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）に対応する。δｔrec は、ＧＰＳ受信機１のクロック誤差である。λはＧＰＳ信号波長で、下記数４式によって算出される。ここで、ｃは光速、ｆは各信号周波数を示す。各信号周波数は、ｆL1＝１５４０×１０２３ｋＨｚ、ｆL2＝１２００×１０２３ｋＨｚ、ｆL5＝１１５０×１０２３ｋＨｚである。
また数１式、数２式、及び数３式において、Ｉは電離圏遅延項である。ρk はＧＰＳ受信機１と各ＧＰＳ衛星１０との幾何距離で、下記数５により計算される。ここで、ｒk は各ＧＰＳ衛星１０の座標、rrec はＧＰＳ受信機１の座標である。
更に、数１式、数２式、及び数３式において、定数Ｎは整数バイアス項を表す。定数κは、下記数６式で計算される。
ここで、下記数７式及び数８式で示されるような線形結合を考える。
上述の数７式及び数８式において更に、測定誤差部分の線形結合量、
はそれぞれ、下記数９式及び数１０式で表される。
Are represented by the following formula 9 and formula 10, respectively.
上記数７式及び数９式において、電離層遅延項Ｉは含まれているが、その変動は幾何距離項ρの変動に比べると一般に緩やかである。搬送波位相測定値に異常な不連続が生じていなければ、その測定値から数７式によって算出される線形結合量は、滑らかに変化する時系列値となる。なおこの時系列値には、測定値に固有で正常的誤差の変動が含まれる。 In the above formulas 7 and 9, the ionospheric delay term I is included, but its fluctuation is generally gentle compared to the fluctuation of the geometric distance term ρ. If there is no abnormal discontinuity in the carrier phase measurement value, the linear combination amount calculated from the measurement value according to Equation 7 is a time series value that changes smoothly. Note that this time series value includes fluctuations of normal errors that are specific to the measurement values.
一方、上記数８式及び数１０式においては、電離層遅延項Ｉは含まれず、受信機座標（自由度３）の反映である幾何距離項ρとＧＰＳ受信機１のクロック誤差項δｔrec （自由度１）が含まれる。 On the other hand, in the above formulas 8 and 10, the ionospheric delay term I is not included, and the geometric distance term ρ that reflects the receiver coordinates (degree of freedom 3) and the clock error term δt rec of the GPS receiver 1 (free Degree 1) is included.
以上の知見に基づく、測定値異常判定部３の第１の実施形態について説明する。
第１の実施形態において測定値異常判定部３は、現在時刻において各ＧＰＳ衛星１０から得られる２周波数の搬送波位相測定値を用いて、数７式の第１の線形結合量を計算する。そして、測定値異常判定部３は、この第１の線形結合量の時系列が滑らかに連続変化しているかを監視し、正常変化として記憶している大きさに比較して大きい不連続が生じたならば、すなわち、測定値の誤差成分等による大きいふらつきが生じ、連続性からの乖離があれば、そのＧＰＳ衛星１０に関して、搬送波位相測定値が異常であると判定する。
A first embodiment of the measured value abnormality determination unit 3 based on the above knowledge will be described.
In the first embodiment, the measurement value abnormality determination unit 3 calculates the first linear combination amount of Equation 7 using the carrier frequency phase measurement values of two frequencies obtained from each GPS satellite 10 at the current time. Then, the measured value abnormality determination unit 3 monitors whether the time series of the first linear combination amount is continuously changing smoothly, and a large discontinuity is generated as compared with the size stored as the normal change. In other words, if there is a large fluctuation due to an error component of the measurement value and there is a deviation from continuity, it is determined that the carrier phase measurement value is abnormal for the GPS satellite 10.
測定値異常判定部３は、測定値が異常であると判定したＧＰＳ衛星１０については、その衛星の測定値を測位計算から排除する。
一方、測定値異常判定部３は、測定値が正常であると判定したＧＰＳ衛星１０については、その時刻でそのＧＰＳ衛星１０から得られる２周波数の搬送波位相測定値を用いて、数８式の第２の線形結合量を計算し、そのＧＰＳ衛星１０の識別子と共に記憶する。
The measured value abnormality determination unit 3 excludes the measured value of the GPS satellite 10 determined to be abnormal from the positioning calculation.
On the other hand, the measurement value abnormality determination unit 3 uses the two-frequency carrier phase measurement value obtained from the GPS satellite 10 at that time for the GPS satellite 10 determined to have a normal measurement value. The second linear combination amount is calculated and stored together with the identifier of the GPS satellite 10.
以上の測定値異常の判定処理により、各測定時刻毎に、５衛星以上の測定値が得られているならば、どれか１つの衛星について上述の測定値異常の判定処理にて判定されなかった測定値異常が発生している場合には、自由度の差によりその異常を検知できる。 If a measurement value of five or more satellites is obtained at each measurement time by the above measurement value abnormality determination process, any one satellite was not determined by the measurement value abnormality determination process described above. When a measurement value abnormality occurs, the abnormality can be detected by the difference in degrees of freedom.
そこで、測定値異常判定部３は、５衛星以上の測定値が得られている場合に、得られている全てのＧＰＳ衛星１０からの搬送波位相測定値を使って図１の座標計算部４に現在の測定時刻での測位を実施させる。そして、測定値異常判定部３は、最小２乗法により測位結果の残差の２乗和に対してχ２乗検定を実施し、異常測定値を有するＧＰＳ衛星１０を検出する。測定値異常判定部３は、測定値異常が検出されたＧＰＳ衛星１０を測位計算から排除し、座標計算部４に更に測位を実施させる。そして、測定値異常判定部３は、最終的に５衛星異常の測定値が得られていて、なおかつ異常測定値を有するＧＰＳ衛星１０がなくなった時点で、その時点で座標計算部４にて得られている測定結果を、現在時刻の測位結果として出力する。
以上のようにして、搬送波位相測定値に関して、信頼度の高い異常判定を行うことが可能となる。
Therefore, when the measurement value abnormality determination unit 3 has obtained measurement values of five or more satellites, the measurement value abnormality determination unit 3 uses the obtained carrier phase measurement values from all GPS satellites 10 to the coordinate calculation unit 4 of FIG. Perform positioning at the current measurement time. Then, the measured value abnormality determination unit 3 performs a chi-square test on the square sum of the residuals of the positioning results by the least square method, and detects the GPS satellite 10 having the abnormal measured value. The measurement value abnormality determination unit 3 excludes the GPS satellite 10 in which the measurement value abnormality is detected from the positioning calculation, and causes the coordinate calculation unit 4 to perform the positioning. Then, the measurement value abnormality determination unit 3 finally obtains the measurement value of the five satellite abnormalities, and when the GPS satellite 10 having the abnormal measurement value disappears, the coordinate calculation unit 4 obtains the measurement values at that time. The measured result is output as a positioning result at the current time.
As described above, it is possible to perform abnormality determination with high reliability for the carrier phase measurement value.
図２は、第１の実施形態において、測定値異常判定部３が各測定時刻毎に実施する処理Ａを示す動作フローチャートである。
測定値異常判定部３は、最初のＧＰＳ衛星１０（ｋ＝１）からスタートし（ステップＳ２０１）、未処理のＧＰＳ衛星１０が有るか否かを判定しながら（ステップＳ２１２）、順次ＧＰＳ衛星１０（ｋ）を選択する（ステップＳ２１３）。そして、測定値異常判定部３は、選択された各衛星につき以下のステップＳ２０２からＳ２１１の一連の処理を実行する。
FIG. 2 is an operation flowchart illustrating a process A performed by the measurement value abnormality determination unit 3 at each measurement time in the first embodiment.
The measurement value abnormality determination unit 3 starts from the first GPS satellite 10 (k = 1) (step S201), and sequentially determines whether there is an unprocessed GPS satellite 10 (step S212), while the GPS satellite 10 (K) is selected (step S213). Then, the measurement value abnormality determination unit 3 executes the following series of processing from step S202 to S211 for each selected satellite.
まず、測定値異常判定部３は、現在時刻において図１の搬送波位相測定部２が各ＧＰＳ衛星１０（ｋ）から得ているＬ１及びＬ２に関する搬送波位相測定値、
と、Ｌ１及びＬ２の各信号周波数ｆL1及びｆL2から数４式に基づいて算出される各波長値λL1及びλL2を用いて、数７式で示される第１の線形結合量、
を算出する（図２のステップＳ２０２）。この部分は、特許請求の範囲の線形結合量計算ステップ、第１の線形結合量計算ステップ、線形結合量計算部の実現例である。
First, the measurement value abnormality determination unit 3 performs carrier phase measurement values relating to L1 and L2 obtained from each GPS satellite 10 (k) by the carrier phase measurement unit 2 of FIG.
And using the wavelength values λ L1 and λ L2 calculated based on Equation 4 from the signal frequencies f L1 and f L2 of L1 and L2 , a first linear combination amount expressed by Equation 7;
Is calculated (step S202 in FIG. 2). This part is an implementation example of the linear combination amount calculation step, the first linear combination amount calculation step, and the linear combination amount calculation unit in the claims.
次に、測定値異常判定部３は、ステップＳ２０２で算出した第１の線形結合量を、衛星別に過去の値と合わせて記憶する（図２のステップＳ２０３）。
次に、測定値異常判定部３は、ステップＳ２０３にて衛星別に順次記憶されている過去の第１の線形結合量のうち、現在処理中のＧＰＳ衛星１０（ｋ）に関する最近の一定期間の第１の線形結合量の平滑値を計算する（図２のステップＳ２０４）。
そして、測定値異常判定部３は、ステップＳ２０２にて算出された現在時刻の第１の線形結合量とステップＳ２０４にて計算した平滑値との差ｄｙを計算する（図２のステップＳ２０５）。
Next, the measured value abnormality determination unit 3 stores the first linear combination amount calculated in step S202 together with the past value for each satellite (step S203 in FIG. 2).
Next, the measurement value abnormality determining unit 3 of the past first linear combination amount sequentially stored for each satellite in step S203 is the first in a recent certain period related to the GPS satellite 10 (k) currently being processed. A smooth value of the linear combination amount of 1 is calculated (step S204 in FIG. 2).
Then, the measured value abnormality determination unit 3 calculates the difference dy between the first linear combination amount at the current time calculated in step S202 and the smooth value calculated in step S204 (step S205 in FIG. 2).
測定値異常判定部３は、この差ｄｙの絶対値が、後述するステップＳ２０６とＳ２０７で算出されている判定値よりも小さいか否かを判定する（図２のステップＳ２０８）。この部分は、特許請求の範囲の時系列値監視ステップ、第１の時系列値監視ステップ、時系列値監視部の実現例である。 The measured value abnormality determination unit 3 determines whether or not the absolute value of the difference dy is smaller than a determination value calculated in steps S206 and S207, which will be described later (step S208 in FIG. 2). This part is an implementation example of the time-series value monitoring step, the first time-series value monitoring step, and the time-series value monitoring unit in the claims.
測定値異常判定部３は、ステップＳ２０８の判定がＮＯならば、第１の線形結合量の時系列において大きい不連続が生じたとして搬送波位相測定値は異常であると判定する。この場合には、測定値異常判定部３は、現在処理中のＧＰＳ衛星１０は後述する処理Ｂでの測位計算のためには記憶せずに排除する。その後、測定値異常判定部３は、次の衛星の処理に移る（図２のステップＳ２０６→Ｓ２１２）。 If the determination in step S208 is NO, the measurement value abnormality determination unit 3 determines that the carrier phase measurement value is abnormal because a large discontinuity has occurred in the first linear combination amount time series. In this case, the measured value abnormality determination unit 3 excludes the GPS satellite 10 currently being processed without storing it for the positioning calculation in the process B described later. Thereafter, the measurement value abnormality determination unit 3 moves to the processing of the next satellite (steps S206 → S212 in FIG. 2).
一方、測定値異常判定部３は、ステップＳ２０８の判定がＹＥＳならば、第１の線形結合量の時系列は連続的に変化しているとして搬送波位相測定値は正常であると判定する。
この場合、測定値異常判定部３はまず、ステップＳ２０５で算出した差ｄｙを、衛星別に過去の値と合わせて記憶する（図２のステップＳ２０９）。測定値異常判定部３は、前述のステップＳ２０８での判定処理に先立ち、ステップＳ２０９にて衛星別に順次記憶されている過去のｄｙの２乗値のうち、現在処理中のＧＰＳ衛星１０（ｋ）に関する最近の一定期間の２乗値の平均を算出する（図２のステップＳ２０６）。そして、測定値異常判定部３は、ステップＳ２０６にて算出した平均の平方根×３を、ステップＳ２０８での判定値とする（図２のステップＳ２０７）。
On the other hand, if the determination in step S208 is YES, the measurement value abnormality determination unit 3 determines that the carrier phase measurement value is normal, assuming that the time series of the first linear combination amount is continuously changing.
In this case, the measurement value abnormality determination unit 3 first stores the difference dy calculated in step S205 together with the past value for each satellite (step S209 in FIG. 2). Prior to the determination process in step S208 described above, the measured value abnormality determination unit 3 is the GPS satellite 10 (k) currently being processed among the past dy square values sequentially stored for each satellite in step S209. The average of the square values of the recent fixed period is calculated (step S206 in FIG. 2). Then, the measurement value abnormality determination unit 3 sets the average square root × 3 calculated in step S206 as the determination value in step S208 (step S207 in FIG. 2).
次に、測定値異常判定部３は、現在時刻において図１の搬送波位相測定部２が各ＧＰＳ衛星１０（ｋ）から得ているＬ１及びＬ２に関する搬送波位相測定値、
と、Ｌ１及びＬ２の各信号周波数ｆL1及びｆL2から数４式に基づいて算出される各波長値λL1及びλL2と、数６式に基づいて算出される定数κL2を用いて、数８式で示される線形結合量、
を計算する（図２のステップＳ２１０）。そして、測定値異常判定部３は、その計算結果を現在選択しているＧＰＳ衛星１０の識別子ｋと共に記憶する（図２のステップＳ２１１）。この記憶内容は、後述する処理Ｂにて使用される。
Next, the measurement value abnormality determination unit 3 detects the carrier phase measurement values related to L1 and L2 obtained from each GPS satellite 10 (k) by the carrier phase measurement unit 2 in FIG.
And using the wavelength values λ L1 and λ L2 calculated based on the equation (4) from the signal frequencies f L1 and f L2 of L1 and L2, and the constant κ L2 calculated based on the equation (6), The linear combination amount represented by Equation 8,
Is calculated (step S210 in FIG. 2). Then, the measurement value abnormality determination unit 3 stores the calculation result together with the identifier k of the currently selected GPS satellite 10 (step S211 in FIG. 2). This stored content is used in process B described later.
測定正常時における上述のステップＳ２０９からＳ２１１までの一連の処理の後、測定値異常判定部３は、次の衛星の処理に移る（図２のステップＳ２１１→Ｓ２１２）。
以上の図２に示される処理Ａによって、測定値異常判定部３は、現在の測定時刻において搬送波位相測定値が正常であるＧＰＳ衛星１０（ｋ）に関する情報を収集し記憶する。
After the series of processing from the above-described steps S209 to S211 at the time of normal measurement, the measurement value abnormality determination unit 3 proceeds to processing of the next satellite (steps S211 → S212 in FIG. 2).
Through the process A shown in FIG. 2, the measurement value abnormality determination unit 3 collects and stores information on the GPS satellite 10 (k) whose carrier phase measurement value is normal at the current measurement time.
図３は、現在の測定時刻において、上記処理Ａに引き続いて測定値異常判定部３が実行する処理Ｂを示す動作フローチャートである。
まず、測定値異常判定部３は、前述した図２のステップＳ２１１にて記憶した測定値が正常である全ＧＰＳ衛星１０に関する第２の線形結合量を取り出す（図３のステップＳ３０１）。
FIG. 3 is an operation flowchart showing a process B executed by the measured value abnormality determination unit 3 following the process A at the current measurement time.
First, the measurement value abnormality determination unit 3 extracts the second linear combination amount for all GPS satellites 10 whose measurement values stored in step S211 in FIG. 2 are normal (step S301 in FIG. 3).
次に、測定値異常判定部３は、ステップＳ３０１で取り出したＧＰＳ衛星１０の数が４機以上か否かを判定する（図３のステップＳ３０２）。
測定値異常判定部３は、ステップＳ３０１で取り出したＧＰＳ衛星１０の数が４機より少ないと判定した場合には、測位が十分に行えない判定して、現在時刻の測位計算は出力しない（図３のステップＳ３０２→Ｓ３０８）。この後、測定値異常判定部３は、現在の測定時刻における処理Ｂを終了し、次の測定時刻での処理Ａの実行に移行する。
Next, the measurement value abnormality determination unit 3 determines whether or not the number of GPS satellites 10 extracted in step S301 is four or more (step S302 in FIG. 3).
If the measured value abnormality determining unit 3 determines that the number of GPS satellites 10 taken out in step S301 is less than four, it determines that positioning cannot be performed sufficiently and does not output a positioning calculation for the current time (see FIG. 3 steps S302 → S308). Thereafter, the measurement value abnormality determination unit 3 ends the process B at the current measurement time, and shifts to the execution of the process A at the next measurement time.
測定値異常判定部３は、ステップＳ３０１で取り出したＧＰＳ衛星１０の数が４機以上と判定した場合には、ステップＳ３０１にて取得した処理対象のＧＰＳ衛星１０に対応する第２の線形結合量を図１の座標計算部４に引き渡す。そして、測定値異常判定部３は、座標計算部４に対して上記第２の線形結合量を用いた４機以上の衛星による測位を実行させる。この測位処理としては、前掲した非特許文献１等に記載されている一般的な手法を用いることができる。ここで、測定値異常判定部３は、測位結果に関する最小２乗計算のための残差２乗和を計算する（以上、図３のステップＳ３０３）。 If the measured value abnormality determination unit 3 determines that the number of GPS satellites 10 extracted in step S301 is four or more, the second linear combination amount corresponding to the GPS satellites 10 to be processed acquired in step S301. Is delivered to the coordinate calculation unit 4 of FIG. Then, the measurement value abnormality determination unit 3 causes the coordinate calculation unit 4 to perform positioning using four or more satellites using the second linear combination amount. As this positioning process, a general method described in Non-Patent Document 1 described above can be used. Here, the measurement value abnormality determination unit 3 calculates the residual sum of squares for the least-square calculation regarding the positioning result (step S303 in FIG. 3).
次に、測定値異常判定部３は、ステップＳ３０３にて計算した残差２乗和に対してχ２乗検定を実施し、前述の処理Ａでは検出できなかった異常衛星を検出する（図３のステップＳ３０４）。測定値異常判定部３は、ステップＳ３０４での処理の結果、異常衛星が１機以上見つかったか否かを判定する（図３のステップＳ３０５）。 Next, the measured value abnormality determination unit 3 performs a chi-square test on the residual sum of squares calculated in step S303 to detect abnormal satellites that could not be detected by the above-described processing A (FIG. 3). Step S304). The measured value abnormality determination unit 3 determines whether or not one or more abnormal satellites are found as a result of the processing in step S304 (step S305 in FIG. 3).
測定値異常判定部３は、異常衛星が１機以上見つかったと判定した場合には、その異常衛星を排除した上で、再度ステップＳ３０１からＳ３０４までの一連の処理を実行する（図３のステップＳ３０５→Ｓ３０６→Ｓ３０１）。 When it is determined that one or more abnormal satellites have been found, the measurement value abnormality determination unit 3 eliminates the abnormal satellites and executes a series of processes from step S301 to S304 again (step S305 in FIG. 3). → S306 → S301).
測定値異常判定部３は、以上の処理の繰返しにより、ステップＳ３０２にてＧＰＳ衛星１０が４機以上検出され、かつ異常衛星が見つからなかったと判定された場合に、ステップＳ３０３で得られている測位結果を出力する（図３のステップＳ３０５→Ｓ３０７）。これが、現在の測定時刻に対応する測位結果となる。ステップＳ３０７の出力処理の後、測定値異常判定部３は、現在の測定時刻における処理Ｂを終了し、次の測定時刻での処理Ａの実行に移行する。 The measurement value abnormality determination unit 3 repeats the above processing, and if it is determined in step S302 that four or more GPS satellites 10 are detected and no abnormal satellite is found, the positioning obtained in step S303. The result is output (steps S305 → S307 in FIG. 3). This is a positioning result corresponding to the current measurement time. After the output process of step S307, the measurement value abnormality determination unit 3 ends the process B at the current measurement time, and shifts to the execution of the process A at the next measurement time.
次に、測定値異常判定部３の第２の実施形態について説明する。
上述の測定値異常判定部３の第１の実施形態は、搬送波位相測定値が２周波数（Ｌ１、Ｌ２）である場合の実施形態であった。図１のＧＰＳ衛星１０が３周波数（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）に対応している場合には、測定値異常判定部３は、Ｌ１及びＬ２に関する第１の線形結合量（数７式）及び第２の線形結合量（数８式に加えて、Ｌ１及びＬ５に関する下記数１１式から数１４で示される線形結合量を異常判定に用いることができる。
The first embodiment of the measurement value abnormality determination unit 3 described above is an embodiment in the case where the carrier phase measurement value is two frequencies (L1, L2). When the GPS satellite 10 in FIG. 1 supports three frequencies (L1, L2, and L3), the measured value abnormality determination unit 3 uses the first linear combination amount (Equation 7) and the first value related to L1 and L2. The linear combination amount expressed by the following equation 11 to equation 14 related to L1 and L5 can be used for abnormality determination.
上記数１１式から数１４式は、Ｌ２がＬ５に置き換わっただけで、式の意味は、前述の数７式から数１０式の場合と同じである。以下の説明では、数１１式から計算される線形結合量を第３の線形結合量と呼び、数１２式から計算される線形結合量を第４の線形結合量と呼ぶことにする。 In the above formulas 11 to 14, only L2 is replaced with L5, and the meanings of the formulas are the same as those in the above formulas 7 to 10. In the following description, the linear combination amount calculated from Equation 11 is referred to as a third linear combination amount, and the linear combination amount calculated from Equation 12 is referred to as a fourth linear combination amount.
上述の追加的な線形結合量に基づいて、測定値異常判定部３の第２の実施形態は、ＧＰＳ衛星１０毎に、まず前述の第１の線形結合量の連続性を判定し、この判定で連続性を検出できなかった場合には、更に第３の線形結合量の連続性を判定する。測定値異常判定部３は、第３の線形結合量で連続性を検出できた場合には、そのＧＰＳ衛星１０の測定値はＬ１とＬ５の２周波数に関して正常であると判定できる。そして、測定値異常判定部３は、Ｌ１とＬ５に関する第４の線形結合量を計算し、その結果を処理Ｂに引き渡す。
以上のようにして、第２の実施形態では、３周波数を用いることにより、より安定した測位の実施が可能となる。
Based on the above-described additional linear combination amount, the second embodiment of the measurement value abnormality determination unit 3 first determines the continuity of the above-described first linear combination amount for each GPS satellite 10, and this determination is performed. If the continuity cannot be detected in step 3, the continuity of the third linear combination amount is further determined. If the measurement value abnormality determination unit 3 can detect continuity with the third linear combination amount, the measurement value abnormality determination unit 3 can determine that the measurement value of the GPS satellite 10 is normal with respect to the two frequencies L1 and L5. Then, the measurement value abnormality determination unit 3 calculates a fourth linear combination amount regarding L1 and L5 and passes the result to the process B.
As described above, in the second embodiment, more stable positioning can be performed by using three frequencies.
図４及び図５は、第２の実施形態において、測定値異常判定部３が各測定時刻毎に実施する処理Ａを示す動作フローチャートである。図４及び図５において、図２の第１の実施形態の場合と同じ処理には同じステップ番号が付されている。 4 and 5 are operation flowcharts showing a process A performed by the measurement value abnormality determination unit 3 at each measurement time in the second embodiment. 4 and 5, the same step numbers are assigned to the same processes as those in the first embodiment of FIG.
測定値異常判定部３は、最初のＧＰＳ衛星１０（ｋ＝１）からスタートし（図４のステップＳ２０１）、未処理のＧＰＳ衛星１０が有るか否かを判定しながら（図５のステップＳ２１２）、順次ＧＰＳ衛星１０（ｋ）を選択する（図５のステップＳ２１３）。そして、測定値異常判定部３は、選択された各衛星につき以下の図４のステップＳ２０２から図５のＳ２１１の一連の処理を実行する。 The measurement value abnormality determination unit 3 starts from the first GPS satellite 10 (k = 1) (step S201 in FIG. 4), and determines whether there is an unprocessed GPS satellite 10 (step S212 in FIG. 5). ) GPS satellites 10 (k) are sequentially selected (step S213 in FIG. 5). Then, the measurement value abnormality determination unit 3 executes the following series of processing from step S202 in FIG. 4 to S211 in FIG. 5 for each selected satellite.
まず、図４のステップＳ２０２から図４のステップＳ２１１までは、前述した第１の実施形態における図２のステップＳ２０２からＳ２１１までの一連の処理と同じである。
ただし、図４のステップＳ２０８の判定がＮＯ（異常）であった場合には、次のＧＰＳ衛星１０の処理に移行するのではなく、図５のステップＳ５０１の処理に移行する。
First, Step S202 in FIG. 4 to Step S211 in FIG. 4 are the same as the series of processing from Step S202 to S211 in FIG. 2 in the first embodiment described above.
However, if the determination in step S208 in FIG. 4 is NO (abnormal), the process proceeds to the process in step S501 in FIG. 5 instead of the process in the next GPS satellite 10.
ステップ５０１において測定値異常判定部３は、現在時刻において図１の搬送波位相測定部２が各ＧＰＳ衛星１０（ｋ）から得ているＬ１及びＬ５に関する搬送波位相測定値、
と、Ｌ１及びＬ５の各信号周波数ｆL1及びｆL5から数４式に基づいて算出される各波長値λL1及びλL5を用いて、数１１式で示される第３の線形結合量、
を算出する。この部分は、特許請求の範囲の第２の線形結合量計算ステップの実現例である。
In step 501, the measurement value abnormality determination unit 3 determines the carrier phase measurement values for L1 and L5 obtained from the GPS satellites 10 (k) by the carrier phase measurement unit 2 in FIG.
And using each wavelength value λ L1 and λ L5 calculated based on the equation (4) from the signal frequencies f L1 and f L5 of L1 and L5 ,
Is calculated. This part is an implementation example of the second linear combination amount calculation step in the claims.
その後の図５のステップＳ２０３から図５のステップＳ２０９までの処理は、第１の実施形態における図２のステップＳ２０３からステップＳ２０９までの一連の処理と同様であり、第３の線形結合量に対して搬送波位相測定値の異常判定が行われる。この部分は、特許請求の範囲の第２の時系列値監視ステップの実現例である。 The subsequent processing from step S203 in FIG. 5 to step S209 in FIG. 5 is the same as the series of processing from step S203 to step S209 in FIG. 2 in the first embodiment, and for the third linear combination amount, Thus, the abnormality determination of the carrier phase measurement value is performed. This part is an implementation example of the second time-series value monitoring step in the claims.
この結果、第３の線形結合量に対して連続性が検出でき図５のステップＳ２０８の判定がＹＥＳとなった場合には、Ｌ１とＬ５の２周波数に対して搬送波位相測定値が正常であると判定できたことになる。即ち、Ｌ１とＬ２の２周波数に対しては搬送波位相測定値の正常性が検出できなかったが、Ｌ１とＬ５の２周波数に対してはＯＫとなったということである。このように、２周波数から３周波数に処理能力が向上することにより、１つのＧＰＳ衛星１０に関して、搬送波位相測定値が正常になる確率が高くなり、測定の安定性を高めることができる。 As a result, if the continuity can be detected with respect to the third linear combination amount and the determination in step S208 in FIG. 5 is YES, the carrier phase measurement value is normal for the two frequencies L1 and L5. It can be determined. That is, the normality of the carrier phase measurement value could not be detected for the two frequencies L1 and L2, but it was OK for the two frequencies L1 and L5. Thus, by improving the processing capability from 2 frequencies to 3 frequencies, the probability that the carrier phase measurement value is normal for one GPS satellite 10 is increased, and the stability of the measurement can be improved.
ステップＳ２０９の後、測定値異常判定部３は、現在時刻において図１の搬送波位相測定部２が各ＧＰＳ衛星１０（ｋ）から得ているＬ１及びＬ２に関する搬送波位相測定値、
と、Ｌ１及びＬ５の各信号周波数ｆL1及びｆL5から数４式に基づいて算出される各波長値λL1及びλL5と、数６式に基づいて算出される定数κL5を用いて、数１２式で示される線形結合量、
を計算する（図５のステップＳ５０２）。そして、測定値異常判定部３は、その計算結果を現在選択しているＧＰＳ衛星１０の識別子ｋと共に記憶する（図５のステップＳ２１１）。この記憶内容は、後述する処理Ｂにて使用される。
After step S209, the measurement value abnormality determination unit 3 determines the carrier phase measurement values related to L1 and L2 obtained from each GPS satellite 10 (k) by the carrier phase measurement unit 2 in FIG.
And using the wavelength values λ L1 and λ L5 calculated based on the equation (4) from the signal frequencies f L1 and f L5 of L1 and L5, and the constant κ L5 calculated based on the equation (6), The linear combination amount expressed by Equation 12,
Is calculated (step S502 in FIG. 5). Then, the measurement value abnormality determination unit 3 stores the calculation result together with the identifier k of the currently selected GPS satellite 10 (step S211 in FIG. 5). This stored content is used in process B described later.
測定値異常判定部３は、図５のステップＳ２０８の判定がＮＯならば、第１の線形結合量の時系列に加えて第３の線形結合量の時系列でも大きい不連続、すなわち、測定値の誤差成分等による大きいふらつき（連続性からの乖離）が生じたとして、最終的に搬送波位相測定値は異常であると判定する。この場合には、測定値異常判定部３は、現在処理中のＧＰＳ衛星１０は後述する処理Ｂでの測位計算のためには記憶せずに排除する。その後、測定値異常判定部３は、次の衛星の処理に移る（図５のステップＳ２０８→Ｓ２１２）。 If the determination in step S208 of FIG. 5 is NO, the measurement value abnormality determination unit 3 has a large discontinuity in the time series of the third linear combination amount in addition to the time series of the first linear combination amount, that is, the measurement value As a result, the carrier phase measurement value is finally determined to be abnormal. In this case, the measured value abnormality determination unit 3 excludes the GPS satellite 10 currently being processed without storing it for the positioning calculation in the process B described later. Thereafter, the measurement value abnormality determination unit 3 proceeds to the processing of the next satellite (steps S208 → S212 in FIG. 5).
測定値異常判定部３の第２の実施形態が図４及び図５の動作フローチャートで示される処理Ａの後に実行する処理Ｂの動作フローチャートは、第１の実施形態における図３の動作フローチャートと同じである。 The operation flowchart of the process B executed after the process A shown in the operation flowcharts of FIGS. 4 and 5 by the second embodiment of the measured value abnormality determination unit 3 is the same as the operation flowchart of FIG. 3 in the first embodiment. It is.
次に、測定値異常判定部３の第３の実施形態について説明する。
前述した測定値異常判定部３の第１の実施形態では、図２の処理Ａで、ステップＳ２０８の判定がＮＯとなって第１の線形結合量の時系列で大きい不連続が生じたと判定された場合は、現在処理中のＧＰＳ衛星１０は測位計算のためには記憶されずに排除された。
Next, a third embodiment of the measurement value abnormality determination unit 3 will be described.
In the first embodiment of the measurement value abnormality determination unit 3 described above, it is determined in step A of FIG. 2 that the determination in step S208 is NO and a large discontinuity has occurred in the time series of the first linear combination amount. In this case, the GPS satellite 10 currently being processed is excluded without being stored for positioning calculation.
これに対して、第３の実施形態では、第１の線形結合量の時系列で大きい不連続が生じたと判定された場合には、現在処理中のＧＰＳ衛星１０は排除されず、処理Ｂでの測位計算における最小２乗計算における最小２乗重みが小さい値にされて測位が実行される。
これにより、搬送波位相測定値が異常であると判定されたＧＰＳ衛星１０に残っている有意な情報を活用することが可能となる。
On the other hand, in the third embodiment, when it is determined that a large discontinuity has occurred in the time series of the first linear combination amount, the GPS satellite 10 currently being processed is not excluded, and the process B Positioning is executed with the least-squares weight in the least-squares calculation in the positioning calculation in (2) set to a small value.
This makes it possible to use significant information remaining in the GPS satellite 10 that has been determined that the carrier phase measurement value is abnormal.
図６及び図７はそれぞれ、第３の実施形態において、測定値異常判定部３が各測定時刻毎に実施する処理Ａ及び処理Ｂを示す動作フローチャートである。図６又は図７において、図２又は図３の第１の実施形態の場合と同じ処理には同じステップ番号が付されている。 6 and 7 are operation flowcharts showing processing A and processing B performed by the measurement value abnormality determination unit 3 at each measurement time in the third embodiment. In FIG. 6 or FIG. 7, the same step number is attached | subjected to the same process as the case of 1st Embodiment of FIG. 2 or FIG.
第３の実施形態では、測定値異常判定部３は、図６のステップＳ２０８の判定がＮＯとなって第１の線形結合量の時系列で大きい不連続が生じたと判定された場合には、次の処理が実行される。 In the third embodiment, when the measurement value abnormality determination unit 3 determines that the determination in step S208 of FIG. 6 is NO and a large discontinuity has occurred in the time series of the first linear combination amount, The following processing is executed.
即ちまず、測定値異常判定部３は、現在処理中のＧＰＳ衛星１０（ｋ）に関する最小２乗重みを１／３に変更することを指示するフラグを設定する（図６のステップＳ２０８→Ｓ６０１）。 That is, first, the measurement value abnormality determination unit 3 sets a flag instructing to change the least square weight for the GPS satellite 10 (k) currently being processed to 1/3 (steps S208 to S601 in FIG. 6). .
次に、測定値異常判定部３は、現在処理中のＧＰＳ衛星１０（ｋ）に関する１／３への重み変更指示を、ＧＰＳ衛星１０（ｋ）の識別子ｋと共に記憶する。この記憶内容は、後述する処理Ｂにて使用される。 Next, the measurement value abnormality determination unit 3 stores a weight change instruction to 1/3 regarding the GPS satellite 10 (k) currently being processed, together with the identifier k of the GPS satellite 10 (k). This stored content is used in process B described later.
その後、測定値異常判定部３は、図６のステップＳ２１０の処理に移行する。この処理は、第１の実施形態における図２のステップＳ２１０と同じ処理である。即ち、搬送波位相測定値が異常となったＧＰＳ衛星１０（ｋ）に関しても、第２の線形結合量が計算されて処理Ｂのために記憶される。
以上の処理以外の処理Ａに関する各処理は、第１の実施形態の場合と同様である。
Thereafter, the measurement value abnormality determination unit 3 proceeds to the process of step S210 in FIG. This process is the same process as step S210 of FIG. 2 in the first embodiment. That is, the second linear combination amount is also calculated and stored for the process B for the GPS satellite 10 (k) in which the carrier phase measurement value becomes abnormal.
Each processing related to the processing A other than the above processing is the same as in the case of the first embodiment.
次に、図７に示される第３の実施形態における処理Ｂにおいて、まず、測定値異常判定部３が測位計算の対象とするＧＰＳ衛星１０は、図６のステップＳ２１１にて記憶された全てのＧＰＳ衛星１０が対象となる（図７のステップＳ３０１）。 Next, in the process B in the third embodiment shown in FIG. 7, first, the GPS satellite 10 that is the target of the positioning calculation by the measurement value abnormality determination unit 3 is all stored in step S211 of FIG. 6. The GPS satellite 10 is a target (step S301 in FIG. 7).
次に、測位計算に伴って測定値異常判定部３が実行する残差２乗和の最小２乗計算においては、図６のステップＳ６０２にて重み変更指示が記憶されているＧＰＳ衛星１０については、最小２乗重みが１／３にされる。
以上の処理以外の処理Ｂに関する各処理は、第１の実施形態の場合と同様である。
これにより、搬送波位相測定値が異常であると判定されたＧＰＳ衛星１０に残っている有意な測位情報を活用しつつ、そのＧＰＳ衛星１０での測定値異常の悪影響が測位に及ばないような制御を実現することができる。
Next, in the least square calculation of the residual sum of squares executed by the measurement value abnormality determination unit 3 with the positioning calculation, the GPS satellite 10 in which the weight change instruction is stored in step S602 in FIG. , The least square weight is set to 1/3.
Each processing related to the processing B other than the above processing is the same as in the case of the first embodiment.
As a result, control is performed such that the adverse influence of the measurement value abnormality on the GPS satellite 10 does not affect the positioning while utilizing the significant positioning information remaining in the GPS satellite 10 determined that the carrier phase measurement value is abnormal. Can be realized.
次に、測定値異常判定部３の第４の実施形態について説明する。
第１の実施形態の処理Ａ（図２）では、第１の線形結合量の連続性判定のためにステップＳ２０５で差ｄｙを計算するにあたって使用される平滑値は、ステップＳ２０３にて記憶された自受信機での第１の線形結合量の過去値のみであった。
Next, a fourth embodiment of the measured value abnormality determination unit 3 will be described.
In the process A (FIG. 2) of the first embodiment, the smooth value used in calculating the difference dy in step S205 for determining the continuity of the first linear combination amount is stored in step S203. It was only the past value of the first linear combination amount at the receiver.
これに対して、第４の実施形態では、近隣のＧＰＳ受信機１から２周波数又は３周波数の搬送波位相測定値が順次受信され、それに対応する第１の線形結合量の過去値が計算され、平滑値として使用される。 On the other hand, in the fourth embodiment, two or three frequency carrier phase measurement values are sequentially received from neighboring GPS receivers 1, and the corresponding past values of the first linear combination amounts are calculated. Used as a smooth value.
これによって、より安定な搬送波位相測定値の異常判定が行えるようになる。
図８は、第４の実施形態において、測定値異常判定部３が各測定時刻毎に実施する処理Ａを示す動作フローチャートである。図８において、図２の第１の実施形態の場合と同じ処理には同じステップ番号が付されている。
This makes it possible to determine the abnormality of the more stable carrier phase measurement value.
FIG. 8 is an operation flowchart illustrating a process A performed by the measurement value abnormality determination unit 3 at each measurement time in the fourth embodiment. In FIG. 8, the same steps as those in the first embodiment in FIG. 2 are assigned the same step numbers.
図８において、測定値異常判定部３は、近隣に存在するＧＰＳ受信機１から２周波数又は３周波数の搬送波位相測定値を順次受信し、それに対応する第１の線形結合量の最近の過去値を算出する（図８のステップＳ８０１）。そして、測定値異常判定部３は、その算出結果を、ステップＳ２０４での平滑値計算に入力する。この受信処理は例えば、インターネットや携帯電話のネットワークを利用して随時実行されるように実現することができる。この部分は、特許請求の範囲の近隣受信機測定値取得ステップの実現例である。 In FIG. 8, the measurement value abnormality determination unit 3 sequentially receives carrier phase measurement values of two frequencies or three frequencies from a GPS receiver 1 existing in the vicinity, and the latest past value of the first linear combination amount corresponding thereto. Is calculated (step S801 in FIG. 8). Then, the measurement value abnormality determination unit 3 inputs the calculation result to the smooth value calculation in step S204. This reception process can be realized, for example, to be executed at any time using the Internet or a cellular phone network. This part is an implementation example of the neighboring receiver measurement value acquisition step of the claims.
測定値異常判定部３の第４の実施形態が図８の動作フローチャートで示される処理Ａの後に実行する処理Ｂの動作フローチャートは、第１の実施形態における図３の動作フローチャートと同じである。 The operation flowchart of the process B executed after the process A shown in the operation flowchart of FIG. 8 by the fourth embodiment of the measured value abnormality determination unit 3 is the same as the operation flowchart of FIG. 3 in the first embodiment.
上述の第４の実施形態において、測定値異常判定部３が平滑値の計算のために搬送波位相測定値を受信する近隣のＧＰＳ受信機１は、単一である必要はなく複数であってもよい。この場合、測定値異常判定部３がステップＳ２０４にて平滑値を計算するときに、近隣のＧＰＳ受信機１の距離情報を受信し、その距離に応じた重みを用いた加重平均処理によって平滑値を計算するように実現することができる。 In the fourth embodiment described above, the number of neighboring GPS receivers 1 from which the measurement value abnormality determination unit 3 receives the carrier phase measurement value for the calculation of the smooth value need not be single, and may be plural. Good. In this case, when the measurement value abnormality determination unit 3 calculates the smooth value in step S204, the distance value of the neighboring GPS receiver 1 is received, and the smooth value is obtained by weighted average processing using the weight according to the distance. Can be implemented to calculate
図９は、図１に示されるＧＰＳ受信機１を実現できるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。このコンピュータは、携帯電話やカーナビゲーションシステムに搭載することができる。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer that can realize the GPS receiver 1 illustrated in FIG. 1. This computer can be mounted on a mobile phone or a car navigation system.
図９に示されるコンピュータは、ＣＰＵ９０１、メモリ９０２、入力装置９０３、出力装置９０４、外部記憶装置９０５、可搬記録媒体９０９が挿入される可搬記録媒体駆動装置９０６、及びネットワーク接続装置９０７を有し、これらがバス９０８によって相互に接続された構成を有する。同図に示される構成は上記システムを実現できるコンピュータの一例であり、そのようなコンピュータはこの構成に限定されるものではない。 The computer shown in FIG. 9 includes a CPU 901, a memory 902, an input device 903, an output device 904, an external storage device 905, a portable recording medium driving device 906 in which a portable recording medium 909 is inserted, and a network connection device 907. These have a configuration in which they are connected to each other by a bus 908. The configuration shown in the figure is an example of a computer that can implement the above system, and such a computer is not limited to this configuration.
ＣＰＵ９０１は、当該コンピュータ全体の制御を行う。メモリ９０２は、プログラムの実行、データ更新等の際に、外部記憶装置９０５（或いは可搬記録媒体９０９）に記憶されているプログラム又はデータを一時的に格納するＲＡＭ等のメモリである。ＣＵＰ９０１は、プログラムをメモリ９０２に読み出して実行することにより、全体の制御を行う。 The CPU 901 controls the entire computer. The memory 902 is a memory such as a RAM that temporarily stores a program or data stored in the external storage device 905 (or portable recording medium 909) when executing a program, updating data, or the like. The CUP 901 performs overall control by reading the program into the memory 902 and executing it.
入力装置９０３は、例えば、キーボード、マウス等及びそれらのインタフェース制御装置とからなる。入力装置９０３は、ユーザによるキーボードやマウス等による入力操作を検出し、その検出結果をＣＰＵ９０１に通知する。 The input device 903 includes, for example, a keyboard, a mouse, etc. and their interface control devices. The input device 903 detects an input operation by a user using a keyboard, a mouse, or the like, and notifies the CPU 901 of the detection result.
出力装置９０４は、表示装置、印刷装置等及びそれらのインタフェース制御装置とからなる。出力装置９０４は、ＣＰＵ９０１の制御によって送られてくるデータを表示装置や印刷装置に出力する。 The output device 904 includes a display device, a printing device, etc. and their interface control devices. The output device 904 outputs data sent under the control of the CPU 901 to a display device or a printing device.
外部記憶装置９０５は、例えばハードディスク記憶装置である。主に各種データやプログラムの保存に用いられる。
可搬記録媒体駆動装置９０６は、光ディスクやＳＤＲＡＭ、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の可搬記録媒体９０９を収容するもので、外部記憶装置９０５の補助の役割を有する。
The external storage device 905 is, for example, a hard disk storage device. Mainly used for storing various data and programs.
The portable recording medium driving device 906 accommodates a portable recording medium 909 such as an optical disc, SDRAM, or Compact Flash (registered trademark), and has an auxiliary role for the external storage device 905.
ネットワーク接続装置９０７は、例えばＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）又はＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）の通信回線を接続するための装置である。
前述した第１〜第４の実施形態によるシステムは、それに必要な機能を搭載したプログラムをＣＰＵ９０１が実行することで実現される。そのプログラムは、例えば外部記憶装置９０５や可搬記録媒体９０９に記録して配布してもよく、或いはネットワーク接続装置９０７によりネットワークから取得できるようにしてもよい。
The network connection device 907 is a device for connecting, for example, a LAN (local area network) or WAN (wide area network) communication line.
The systems according to the first to fourth embodiments described above are realized by the CPU 901 executing a program equipped with necessary functions. For example, the program may be recorded and distributed in the external storage device 905 or the portable recording medium 909, or may be acquired from the network by the network connection device 907.
以上の第１〜第４の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
グローバルポジショニングシステム又は全地球航法衛星システムの受信機において複数の衛星に対して測定した搬送波位相測定値の異常を検出するための方法において、
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、複数周波数の受信信号に対する電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する線形結合量計算ステップと、
該時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する時系列値監視ステップと、
を含むことを特徴とするＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。
（付記２）
グローバルポジショニングシステム又は全地球航法衛星システムの受信機において複数の衛星に対して測定した搬送波位相測定値の異常を検出するための方法において、
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、２周波数の受信信号に対する電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する線形結合量計算ステップと、
該時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する時系列値監視ステップと、
を含むことを特徴とするＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。
（付記３）
グローバルポジショニングシステム又は全地球航法衛星システムの受信機において複数の衛星に対して測定した搬送波位相測定値の異常を検出するための方法において、
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、第１及び第２の周波数の受信信号に対する電離層遅延項を含む第１の線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する第１の線形結合量計算ステップと、
該第１の線形結合量の時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の搬送波位相測定値を特定する第１の時系列値監視ステップと、
該第１の時系列値監視ステップにて不連続を生じている衛星の搬送波位相測定値が特定された場合に、更に第３の周波数及び前記第１又は第２の周波数の受信信号に対する電離層遅延項を含む第２の線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する第２の線形結合量計算ステップと、
該第２の線形結合量の時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する第２の時系列値監視ステップと、
を含むことを特徴とするＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。
（付記４）
前記時系列値監視ステップは、前記特定された搬送波位相測定値を、測位計算の際に排除する、
ことを特徴とする付記１乃至３の何れか１項に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。
（付記５）
前記時系列値監視ステップは、前記特定された搬送波位相測定値に関して、測位計算の際に該特定された搬送波位相測定値の最小２乗重みを低下させる、
ことを特徴とする付記１乃至３の何れか１項に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。
（付記６）
前記時系列値監視ステップは、前記線形結合量の時系列値の正常時における短時間変動成分の大きさをに基づいて、該時系列値の時間的連続性を判定する、
ことを特徴とする付記１乃至５の何れか１項に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。
（付記７）
近隣に存在する前記受信機から２周波数又は３周波数の搬送波位相測定値を順次受信して該測定値に対応する前記線形結合量の時系列値を算出する近隣受信機測定値取得ステップを更に含み、
前記時系列値監視ステップは、前記線形結合量計算ステップにて計算される時系列値と前記近隣受信機測定値取得ステップにて取得された時系列値との差の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する、
ことを特徴とする付記１乃至６の何れか１項に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。
（付記８）
前記近隣受信機測定値取得ステップは、近隣に存在する前記受信機から２周波数又は３周波数の搬送波位相測定値を順次受信して該測定値に対応する前記線形結合量の時系列値を算出し、
前記時系列値監視ステップは、前記線形結合量計算ステップにて計算される時系列値と前記近隣受信機測定値取得ステップにて取得された時系列値に対する該時系列値に対応する受信機と自受信機との距離に応じた加重平均結果との差の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する、
ことを特徴とする付記７に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。
（付記９）
グローバルポジショニングシステム又は全地球航法衛星システムの受信機において複数の衛星に対して測定した搬送波位相測定値の異常を検出するコンピュータに、
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、複数周波数の受信信号に対する電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する線形結合量計算ステップと、
該時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する時系列値監視ステップと、
を実行させるためのプログラム。
（付記１０）
グローバルポジショニングシステム又は全地球航法衛星システムの受信機において複数の衛星に対して測定した搬送波位相測定値の異常を検出するための装置において、
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、複数周波数の受信信号に対する電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する線形結合量計算部と、
該時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する時系列値監視部と、
を含むことを特徴とするＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視装置。
Regarding the above first to fourth embodiments, the following additional notes are further disclosed.
(Appendix 1)
In a method for detecting anomalies in carrier phase measurements measured for multiple satellites at a global positioning system or global navigation satellite system receiver,
A linear combination amount calculation step of calculating, for each satellite, a time series value of a linear combination amount including an ionospheric delay term for a plurality of frequency received signals based on carrier phase measurement values for the plurality of frequency signals measured by the receiver; ,
Monitoring the time continuity of the time series value to identify the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity and detecting an abnormality of the carrier phase measurement value;
A method of monitoring the quality of GPS receiver carrier phase measurements.
(Appendix 2)
In a method for detecting anomalies in carrier phase measurements measured for multiple satellites at a global positioning system or global navigation satellite system receiver,
A linear combination amount calculation step of calculating, for each satellite, a time series value of a linear combination amount including an ionospheric delay term for a two-frequency received signal based on carrier phase measurement values for a plurality of frequency signals measured by the receiver; ,
Monitoring the time continuity of the time series value to identify the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity and detecting an abnormality of the carrier phase measurement value;
A method of monitoring the quality of GPS receiver carrier phase measurements.
(Appendix 3)
In a method for detecting anomalies in carrier phase measurements measured for multiple satellites at a global positioning system or global navigation satellite system receiver,
Based on carrier phase measurement values for a plurality of frequency signals measured by the receiver, a time series value of a first linear combination amount including an ionospheric delay term for the reception signals of the first and second frequencies is obtained for each satellite. A first linear combination amount calculating step to calculate;
A first time series value monitoring step for identifying a carrier phase measurement value of a satellite in which a discontinuity occurs by monitoring temporal continuity of the time series value of the first linear combination amount;
When the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity is specified in the first time series value monitoring step, the ionospheric delay for the third frequency and the received signal of the first or second frequency is further added. A second linear combination amount calculating step for calculating, for each of the satellites, a time series value of a second linear combination amount including a term;
By monitoring the temporal continuity of the time series value of the second linear combination amount, the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity is specified, and an abnormality of the carrier phase measurement value is detected. 2 time-series value monitoring steps;
A method of monitoring the quality of GPS receiver carrier phase measurements.
(Appendix 4)
The time series value monitoring step excludes the specified carrier phase measurement value during positioning calculation;
The GPS receiver carrier phase measurement value quality monitoring method according to any one of appendices 1 to 3, characterized in that:
(Appendix 5)
The time series value monitoring step lowers the least square weight of the specified carrier phase measurement value during the positioning calculation with respect to the specified carrier phase measurement value.
The GPS receiver carrier phase measurement value quality monitoring method according to any one of appendices 1 to 3, characterized in that:
(Appendix 6)
The time series value monitoring step determines the temporal continuity of the time series value based on the magnitude of the short-time fluctuation component when the time series value of the linear combination amount is normal.
The GPS receiver carrier phase measurement quality monitoring method according to any one of appendices 1 to 5, characterized in that:
(Appendix 7)
It further includes a neighboring receiver measurement value acquisition step of sequentially receiving carrier phase measurement values of two or three frequencies from the receiver existing in the vicinity and calculating a time series value of the linear combination amount corresponding to the measurement value. ,
The time series value monitoring step monitors the temporal continuity of the difference between the time series value calculated in the linear combination amount calculation step and the time series value acquired in the neighboring receiver measurement value acquisition step. By detecting the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity and detecting an abnormality of the carrier phase measurement value,
The quality monitoring method for a GPS receiver carrier phase measurement value according to any one of appendices 1 to 6, characterized in that:
(Appendix 8)
The neighboring receiver measurement value acquisition step sequentially receives carrier phase measurement values of two or three frequencies from the receivers present in the vicinity, and calculates a time series value of the linear combination amount corresponding to the measurement values. ,
The time series value monitoring step includes a receiver corresponding to the time series value calculated in the linear combination amount calculation step and the time series value acquired in the neighboring receiver measurement value acquisition step; By monitoring the temporal continuity of the difference from the weighted average result according to the distance to the receiver, the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity is identified, and the abnormality of the carrier phase measurement value is detected. Detect
The quality monitoring method of the GPS receiver carrier phase measurement value according to appendix 7, wherein
(Appendix 9)
In a computer that detects anomalies in carrier phase measurement values measured for multiple satellites at the receiver of a global positioning system or global navigation satellite system,
A linear combination amount calculation step of calculating, for each satellite, a time series value of a linear combination amount including an ionospheric delay term for a plurality of frequency received signals based on carrier phase measurement values for the plurality of frequency signals measured by the receiver; ,
Monitoring the time continuity of the time series value to identify the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity and detecting an abnormality of the carrier phase measurement value;
A program for running
(Appendix 10)
In an apparatus for detecting anomalies in carrier phase measurements measured for multiple satellites at a global positioning system or global navigation satellite system receiver,
A linear combination amount calculation unit for calculating, for each satellite, a time series value of a linear combination amount including an ionospheric delay term for a reception signal of a plurality of frequencies based on a carrier phase measurement value for a plurality of frequency signals measured by the receiver; ,
A time series value monitoring unit that identifies the carrier phase measurement value of the satellite in which the discontinuity occurs and detects an abnormality in the carrier phase measurement value by monitoring the temporal continuity of the time series value;
A GPS receiver carrier phase measurement quality monitoring device comprising:
開示する技術は、携帯電話やカーナビゲーションシステム等に搭載されるＧＰＳ受信機に利用することができる。 The disclosed technology can be used for a GPS receiver mounted on a mobile phone, a car navigation system, or the like.
１ ＧＰＳ受信機
２ 搬送波位相測定部
３ 測定値異常判定部
４ 座標計算部
９０１ ＣＰＵ
９０２ メモリ
９０３ 入力装置
９０４ 出力装置
９０５ 外部記憶装置
９０６ 可搬記録媒体駆動装置
９０７ ネットワーク接続装置
９０８ バス
９０９ 可搬記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 GPS receiver 2 Carrier phase measurement part 3 Measurement value abnormality determination part 4 Coordinate calculation part 901 CPU
902 Memory 903 Input device 904 Output device 905 External storage device 906 Portable recording medium driving device 907 Network connection device 908 Bus 909 Portable recording medium
Claims (8)
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、２周波数の受信信号に対して幾何距離項を含まず電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する線形結合量計算ステップと、
該時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する時系列値監視ステップと、
を含むことを特徴とするＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。 In a method for detecting anomalies in carrier phase measurements measured for multiple satellites at a global positioning system or global navigation satellite system receiver,
Based on carrier phase measurement values for a plurality of frequency signals measured by the receiver, a time series value of a linear combination amount including an ionospheric delay term and not including a geometric distance term is obtained for each satellite with respect to a two-frequency received signal. A linear combination amount calculation step to be calculated;
Monitoring the time continuity of the time series value to identify the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity and detecting an abnormality of the carrier phase measurement value;
A method of monitoring the quality of GPS receiver carrier phase measurements.
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、第１及び第２の周波数の受信信号に対して幾何距離項を含まず電離層遅延項を含む第１の線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する第１の線形結合量計算ステップと、
該第１の線形結合量の時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の搬送波位相測定値を特定する第１の時系列値監視ステップと、
該第１の時系列値監視ステップにて不連続を生じている衛星の搬送波位相測定値が特定された場合に、更に第３の周波数及び前記第１又は第２の周波数の受信信号に対して幾何距離項を含まず電離層遅延項を含む第２の線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する第２の線形結合量計算ステップと、
該第２の線形結合量の時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する第２の時系列値監視ステップと、
を含むことを特徴とするＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。 In a method for detecting anomalies in carrier phase measurements measured for multiple satellites at a global positioning system or global navigation satellite system receiver,
Based on carrier phase measurement values for a plurality of frequency signals measured by the receiver, a time series of first linear combination amounts including an ionospheric delay term and not including a geometric distance term for the first and second frequency received signals. A first linear combination amount calculating step for calculating a value for each satellite;
A first time series value monitoring step for identifying a carrier phase measurement value of a satellite in which a discontinuity occurs by monitoring temporal continuity of the time series value of the first linear combination amount;
When the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity is specified in the first time series value monitoring step, the third frequency and the received signal of the first or second frequency are further detected. A second linear combination amount calculating step for calculating, for each of the satellites, a time series value of a second linear combination amount not including a geometric distance term but including an ionospheric delay term;
By monitoring the temporal continuity of the time series value of the second linear combination amount, the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity is specified, and an abnormality of the carrier phase measurement value is detected. 2 time-series value monitoring steps;
A method of monitoring the quality of GPS receiver carrier phase measurements.
ことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。 The time series value monitoring step excludes the specified carrier phase measurement value during positioning calculation;
The method for monitoring the quality of a GPS receiver carrier phase measurement value according to any one of claims 1 and 2.
ことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。 The time series value monitoring step lowers the least square weight of the specified carrier phase measurement value during the positioning calculation with respect to the specified carrier phase measurement value.
The method for monitoring the quality of a GPS receiver carrier phase measurement value according to any one of claims 1 and 2.
前記時系列値監視ステップは、前記線形結合量計算ステップにて計算される時系列値と前記近隣受信機測定値取得ステップにて取得された時系列値との差の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。 It further includes a neighboring receiver measurement value acquisition step of sequentially receiving carrier phase measurement values of two or three frequencies from the receiver existing in the vicinity and calculating a time series value of the linear combination amount corresponding to the measurement value. ,
The time series value monitoring step monitors the temporal continuity of the difference between the time series value calculated in the linear combination amount calculation step and the time series value acquired in the neighboring receiver measurement value acquisition step. By detecting the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity and detecting an abnormality of the carrier phase measurement value,
5. The GPS receiver carrier phase measurement value quality monitoring method according to claim 1, wherein the GPS receiver carrier phase measurement value is measured.
前記時系列値監視ステップは、前記線形結合量計算ステップにて計算される時系列値と前記近隣受信機測定値取得ステップにて取得された時系列値に対する該時系列値に対応する受信機と自受信機との距離に応じた加重平均結果との差の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する、
ことを特徴とする請求項５に記載のＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視方法。 The neighboring receiver measurement value acquisition step sequentially receives carrier phase measurement values of two or three frequencies from the receivers present in the vicinity, and calculates a time series value of the linear combination amount corresponding to the measurement values. ,
The time series value monitoring step includes a receiver corresponding to the time series value calculated in the linear combination amount calculation step and the time series value acquired in the neighboring receiver measurement value acquisition step; By monitoring the temporal continuity of the difference from the weighted average result according to the distance to the receiver, the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity is identified, and the abnormality of the carrier phase measurement value is detected. Detect
6. The method for monitoring the quality of a GPS receiver carrier phase measurement according to claim 5, wherein:
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、複数周波数の受信信号に対して幾何距離項を含まず電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する線形結合量計算ステップと、
該時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する時系列値監視ステップと、
を実行させるためのプログラム。 In a computer that detects anomalies in carrier phase measurement values measured for multiple satellites at the receiver of a global positioning system or global navigation satellite system,
Based on carrier phase measurement values for a plurality of frequency signals measured by the receiver, a time series value of a linear combination amount including an ionospheric delay term and not including a geometric distance term for the reception signals of a plurality of frequencies is obtained for each satellite. A linear combination amount calculation step to be calculated;
Monitoring the time continuity of the time series value to identify the carrier phase measurement value of the satellite causing the discontinuity and detecting an abnormality of the carrier phase measurement value;
A program for running
前記受信機で測定した複数周波数信号に対する搬送波位相測定値に基づき、複数周波数の受信信号に対して幾何距離項を含まず電離層遅延項を含む線形結合量の時系列値を前記各衛星に対して計算する線形結合量計算部と、
該時系列値の時間的連続性を監視することにより、不連続を生じている衛星の前記搬送波位相測定値を特定して該搬送波位相測定値の異常を検出する時系列値監視部と、
を含むことを特徴とするＧＰＳ受信機搬送波位相測定値の品質監視装置。 In an apparatus for detecting anomalies in carrier phase measurements measured for multiple satellites at a global positioning system or global navigation satellite system receiver,
Based on carrier phase measurement values for a plurality of frequency signals measured by the receiver, a time series value of a linear combination amount including an ionospheric delay term and not including a geometric distance term for the reception signals of a plurality of frequencies is obtained for each satellite. A linear combination calculation unit for calculating,
A time series value monitoring unit that identifies the carrier phase measurement value of the satellite in which the discontinuity occurs and detects an abnormality in the carrier phase measurement value by monitoring the temporal continuity of the time series value;
A GPS receiver carrier phase measurement quality monitoring device comprising:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2009057048A JP5600882B2 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | GPS receiver carrier phase measurement quality monitoring apparatus, method and program |
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