JP2011237205A - Monitoring station, control method, wide area augmentation system and control program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitoring station capable of installing a monitoring station constituting a wide area augmentation system on a moving object, and to provide a control method, a wide area augmentation system, and a control program.SOLUTION: A monitoring station of a wide area augmentation system comprises: detection means for detecting a position of a self-monitoring station and outputting the position as position information; and transmission means for transmitting the input position information.

Description

本発明は、監視局、制御方法、広域補強システム、および制御プログラムに関する。   The present invention relates to a monitoring station, a control method, a wide area reinforcement system, and a control program.

GNSS(Global Navigation Satellite System:衛星航法システム)として、例えば、米国で開発されたGPS(Global Positioning System)や、ロシアで開発されたGLONASS(GLobal Orbiting Navigation Satellite System)等が知られている。例えば、GPSによる測位は、複数の衛星と受信機位置の擬似距離(Pseudorange)を用いて行われる。擬似距離は、GPS信号の送信時刻と受信機での受信時刻の時差Δtに光速cを掛けたものとして定義される。受信機は、各衛星についての位置および擬似距離に基づいて、自己の位置を算出する。尚、実際には、擬似距離は、所定量の誤差を含む。誤差の例としては、例えば、電離層や対流圏での電波遅延による誤差、衛星や受信機の時計誤差、衛星軌道の誤差、あるいはマルチパスによる誤差等を挙げることができる。従って、GPSの測位精度は、一般的には、10〜20mとされる。   As GNSS (Global Navigation Satelite System: Satellite Navigation System), for example, GPS (Global Positioning System) developed in the United States and GLONASS (Global Orbiting Navigation System) developed in Russia are known. For example, GPS positioning is performed using a pseudorange between a plurality of satellites and a receiver position. The pseudo distance is defined as the time difference Δt between the transmission time of the GPS signal and the reception time at the receiver multiplied by the speed of light c. The receiver calculates its own position based on the position and pseudorange for each satellite. Actually, the pseudo distance includes a predetermined amount of error. Examples of errors include errors due to radio wave delays in the ionosphere and troposphere, clock errors of satellites and receivers, errors of satellite orbits, and errors due to multipaths. Therefore, the positioning accuracy of GPS is generally 10 to 20 m.

ところで、現在、このようなGNSSを、例えば、航空機の離着陸に使用する案が検討されている。この場合、GNSSの検出精度および信頼性を向上させる必要がある。そして、GNSSの検出精度および信頼性を補強する補強システムがGNSS航法補強システムである。特に、衛星を使用し、広域の補強を目的とした補強システムを、広域補強システム、あるいは、SBAS(Satellite Based Augmentation System)と呼ぶ。   By the way, currently, a proposal to use such a GNSS for, for example, taking off and landing of an aircraft is being studied. In this case, it is necessary to improve the detection accuracy and reliability of GNSS. And the reinforcement system which reinforces the detection precision and reliability of GNSS is a GNSS navigation reinforcement system. In particular, a reinforcement system that uses satellites and is intended to reinforce a wide area is called a wide area reinforcement system or SBAS (Satellite Based Augmentation System).

例えば、特許文献1に記載されているように、SBASは、SBAS衛星(広域補強衛星)と、地上に設置される複数の監視局および統制局から構成される。SBAS衛星は広域補強情報をユーザに提供する衛星である。各監視局は、GNSS衛星(例えば、GPS衛星)およびSBAS衛星の各々から観測データを受信する。統制局は、各監視局の観測データを収集し、該各観測データに基づいて補強情報(補強メッセージとも呼ぶ)を作成する。補強情報の例として、例えば、擬似距離誤差情報(GNSS衛星と受信機の距離補正情報)、信頼性情報、SBAS衛星と受信機の擬似距離情報を挙げることができる。補強情報は、SBAS衛星を経由してユーザの受信機に提供される。これにより、例えば、GPSのみで測位する場合より高精度な測位を行うことができる。例えば、数メートル単位での測位を行うことができるとされる。   For example, as described in Patent Document 1, the SBAS is composed of an SBAS satellite (wide area reinforcement satellite) and a plurality of monitoring stations and control stations installed on the ground. The SBAS satellite is a satellite that provides wide-area reinforcement information to the user. Each monitoring station receives observation data from each of a GNSS satellite (eg, a GPS satellite) and an SBAS satellite. The control station collects observation data of each monitoring station and creates reinforcement information (also called a reinforcement message) based on the observation data. Examples of the reinforcement information include pseudorange error information (GNSS satellite and receiver distance correction information), reliability information, and SBAS satellite and receiver pseudorange information. The reinforcement information is provided to the user's receiver via the SBAS satellite. Thereby, for example, it is possible to perform positioning with higher accuracy than when positioning only with GPS. For example, it is assumed that positioning in units of several meters can be performed.

特開2007−171082号公報JP 2007-171082 A

特許文献1に示されるような一般的なSBASにおいて、高精度な補強情報を得るためには、各監視局の位置を正確に知る必要がある。一方で、SBASの監視局は自己位置を測量する機能を有していなかったため、監視局の位置は変化せず固定されていることが前提とされていた(換言すれば、監視局は初期測量時の位置から変化しないことが前提とされていた)。そのため、監視局を船舶やブイ等の位置が定まり難い海上の移動物体へ設置することは困難とされてきた。   In general SBAS as disclosed in Patent Document 1, in order to obtain highly accurate reinforcement information, it is necessary to know the position of each monitoring station accurately. On the other hand, since the monitoring station of SBAS did not have the function of surveying its own position, it was assumed that the position of the monitoring station did not change and was fixed (in other words, the monitoring station performed the initial surveying). It was assumed that there was no change from the time position). Therefore, it has been difficult to install a monitoring station on a moving object on the sea where the position of a ship, a buoy or the like is difficult to determine.

ここで、一般的には、高精度な補強情報を提供できる範囲は、複数の監視局に囲まれた領域とされる。よって、複数の監視局に囲繞される内陸部では高精度な補強情報を提供することができる。しかしながら、上述したとおり、監視局を海上に設置することができないことにより、複数の監視局に囲繞され難い沿岸部では、高精度な補強情報を提供することができないか、あるいは、補強情報そのものを提供できない場合がある。   Here, generally, the range in which highly accurate reinforcement information can be provided is an area surrounded by a plurality of monitoring stations. Therefore, highly accurate reinforcement information can be provided in the inland area surrounded by a plurality of monitoring stations. However, as described above, because the monitoring station cannot be installed on the sea, it is difficult to provide highly accurate reinforcement information in coastal areas that are difficult to be surrounded by a plurality of monitoring stations, or the reinforcement information itself cannot be provided. May not be available.

本発明は、広域補強システムを構成する監視局を、移動する物体に設置することが可能な監視局、制御方法、広域補強システム、および制御プログラムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the monitoring station which can install the monitoring station which comprises a wide area reinforcement system in the moving object, a control method, a wide area reinforcement system, and a control program.

本発明の監視局は、広域補強システムの監視局であって、自監視局の位置を検出し、位置情報として出力する検出手段と、入力された前記位置情報を送信する送信手段と、を備える。   The monitoring station of the present invention is a monitoring station of a wide area reinforcement system, and includes a detecting unit that detects the position of the own monitoring station and outputs the position as position information, and a transmission unit that transmits the input position information. .

本発明の制御方法は、広域補強システムの監視局の制御方法であって、自監視局の位置を検出し、検出した位置を位置情報として送信する。   The control method of the present invention is a control method for a monitoring station of a wide area reinforcement system, detects the position of the own monitoring station, and transmits the detected position as position information.

本発明の広域補強システムは、広域補強衛星と、前記広域補強衛星の信号を少なくとも受信する監視局と、を備え、前記監視局は、自監視局の位置を検出し、位置情報として出力する検出手段と、入力された前記位置情報を送信する送信手段と、を備える。   The wide area reinforcement system of the present invention includes a wide area reinforcement satellite and a monitoring station that receives at least a signal of the wide area reinforcement satellite, and the monitoring station detects a position of the own monitoring station and outputs the position information as detection information. Means, and transmission means for transmitting the input position information.

本発明の制御プログラムは、広域補強システムの監視局の制御プログラムであって、自監視局の位置を検出する処理と、検出した位置を位置情報として送信する処理とを、前記監視局のコンピュータに実行させる。   The control program of the present invention is a control program for a monitoring station of a wide area reinforcement system, and performs processing for detecting the position of the own monitoring station and processing for transmitting the detected position as position information to the computer of the monitoring station. Let it run.

本発明によれば、広域補強システムを構成する監視局を、移動する物体に設置することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to install a monitoring station constituting a wide area reinforcement system on a moving object.

本発明の第1の実施形態に係る監視局の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the monitoring station which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る広域補強システム(SBAS)の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the wide area reinforcement system (SBAS) which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図2に示す地上側システムの構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the ground side system shown in FIG. 図3に示す各監視局の動作例を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an operation example of each monitoring station shown in FIG. 3. 図3に示す統制局の動作例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation example of the control station shown in FIG.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る監視局200の構成例を説明するためのブロック図である。監視局200は、広域補強システムの監視局であって、自監視局200の位置を検出する検出部202(検出手段)と、検出された位置情報を送信する送信部204(送信手段)とを備える。送信部204は、位置情報を、広域補強システムの統制局(図1においては不図示)へ送信する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration example of a monitoring station 200 according to the first embodiment of the present invention. The monitoring station 200 is a monitoring station of the wide area reinforcement system, and includes a detection unit 202 (detection unit) that detects the position of the own monitoring station 200 and a transmission unit 204 (transmission unit) that transmits the detected position information. Prepare. The transmission unit 204 transmits the position information to a control station (not shown in FIG. 1) of the wide area reinforcement system.

以上説明したように、第1の実施形態の監視局200は、自己の位置を検出する検出部202を備えるので、統制局は、監視局200の位置が変化した場合であっても、その位置を把握することができる。従って、監視局200の位置は固定されている必要はなく、例えば、船舶やブイ等の位置が定まり難い海上の移動物体にも設置することができる。   As described above, since the monitoring station 200 according to the first embodiment includes the detection unit 202 that detects its own position, the control station can detect the position of the monitoring station 200 even if the position of the monitoring station 200 changes. Can be grasped. Therefore, the position of the monitoring station 200 does not need to be fixed, and can be installed on a moving object on the sea where the position of a ship, a buoy or the like is difficult to be determined.

監視局を海上に設置することが可能となることにより、沿岸部においても複数の監視局で囲繞された環境を構築することができるので、沿岸部に対しても高精度な補強情報を提供することが可能となる。   Since it is possible to set up a monitoring station on the sea, it is possible to build an environment surrounded by multiple monitoring stations even in the coastal area, providing highly accurate reinforcement information to the coastal area. It becomes possible.

[第2の実施形態]
図2は、本発明の実施形態に係る広域補強システム(以下、SBASと呼ぶ)10の構成例を説明するためのブロック図である。SBAS10は、GNSS(Global Navigation Satellite System:衛星航法システム)の検出精度および信頼性を補強する補強システムである。尚、以下の説明では、GNSSの例として、GPS(Global Positioning System)を挙げる。もちろん、GNSSは、GPSに限定されることはなく、他のシステム、例えば、GLONASS(GLobal Orbiting Navigation Satellite System)とすることができる。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration example of a wide area reinforcement system (hereinafter referred to as SBAS) 10 according to an embodiment of the present invention. The SBAS 10 is a reinforcing system that reinforces the detection accuracy and reliability of a GNSS (Global Navigation Satellite System). In the following description, GPS (Global Positioning System) is taken as an example of GNSS. Of course, the GNSS is not limited to the GPS, and may be another system, for example, a GLONASS (GL Orbiting Navigation Satellite System).

SBAS10は、SBAS衛星(広域補強衛星)12と、地上側システム14とを備える。地上側システム14は、複数の監視局16−1〜16−nと統制局18とを備える。各監視局16−1〜16−nは、複数のGPS衛星100からGPS衛星信号D1を受信するとともに、SBAS衛星12からSBAS衛星信号D2を受信する。各監視局16−1〜16−nは、一方で、自己の位置を検出する。各監視局16−1〜16−nは、所定のタイミングで、GPS衛星信号D1(D1に基づいて算出された所定情報も含む)と、SBAS衛星信号D2(D2に基づいて算出された所定情報も含む)と、自己の位置情報と、を含む監視局データD3を、統制局18へ送信する。統制局18は、各監視局16−1〜16−nから収集した各監視局データD3に基づいて、補強メッセージD4を求める。補強メッセージD4は、SBAS衛星12を経由してユーザ受信機110に提供される。   The SBAS 10 includes an SBAS satellite (wide area reinforcement satellite) 12 and a ground side system 14. The ground side system 14 includes a plurality of monitoring stations 16-1 to 16-n and a control station 18. Each of the monitoring stations 16-1 to 16-n receives the GPS satellite signal D1 from the plurality of GPS satellites 100 and receives the SBAS satellite signal D2 from the SBAS satellite 12. Each monitoring station 16-1 to 16-n, on the other hand, detects its own position. Each of the monitoring stations 16-1 to 16-n has a GPS satellite signal D1 (including predetermined information calculated based on D1) and an SBAS satellite signal D2 (predetermined information calculated based on D2) at a predetermined timing. And monitoring station data D3 including its own location information is transmitted to the control station 18. The control station 18 obtains the reinforcement message D4 based on each monitoring station data D3 collected from each monitoring station 16-1 to 16-n. The reinforcement message D4 is provided to the user receiver 110 via the SBAS satellite 12.

図3は、図2に示す地上側システム14の構成例を説明するためのブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram for explaining a configuration example of the ground side system 14 shown in FIG.

各監視局16−1〜16−nは、受信部20と、基準周波数発振器22と、検出部24(検出手段)と、位置記録部26(記録手段)と、データ処理部28と、データ送信部30(送信手段)とを備える。   Each of the monitoring stations 16-1 to 16-n includes a receiving unit 20, a reference frequency oscillator 22, a detecting unit 24 (detecting unit), a position recording unit 26 (recording unit), a data processing unit 28, and data transmission. Unit 30 (transmission means).

受信部20は、複数のGPS衛星100からGPS衛星信号D1を受信する。GPS衛星信号D1は、GPS衛星100のエフェメリス(Ephemeris)およびアルマナック(Almanac)を少なくとも含む。受信部20は、各GPS衛星信号D1に基づいて各GPS衛星100の擬似距離および搬送波位相を算出する。受信部20は、GPS衛星100毎に、GPS衛星信号D1(少なくともエフェメリスを含む)と、算出した擬似距離および搬送波位相と、を含む「第1観測データ」を作成し、所定の記録部(不図示)へ記録する。   The receiving unit 20 receives GPS satellite signals D1 from a plurality of GPS satellites 100. The GPS satellite signal D1 includes at least the Ephemeris and Almanac of the GPS satellite 100. The receiving unit 20 calculates the pseudorange and the carrier wave phase of each GPS satellite 100 based on each GPS satellite signal D1. For each GPS satellite 100, the receiving unit 20 creates “first observation data” including the GPS satellite signal D1 (including at least the ephemeris), the calculated pseudorange, and the carrier phase, and a predetermined recording unit (non-recording unit). Record in the figure).

また、受信部20は、SBAS衛星12からSBAS衛星信号D2を受信する。SBAS衛星信号D2は、広域補強メッセージを含む。広域補強メッセージは、SBAS衛星12のエフェメリスおよびアルマナックを少なくとも含む。受信部20は、SBAS衛星信号D2に基づいてSBAS衛星12の擬似距離および搬送波位相を算出する。受信部20は、SBAS衛星信号D2の広域補強メッセージ(少なくともエフェメリスを含む)と、算出した擬似距離および搬送波位相と、を含む「第2観測データ」を作成し、所定の記録部(不図示)へ記録する。   The receiving unit 20 also receives the SBAS satellite signal D2 from the SBAS satellite 12. The SBAS satellite signal D2 includes a wide area reinforcement message. The wide-area augmentation message includes at least the SBAS satellite 12 ephemeris and almanac. The receiving unit 20 calculates the pseudorange and carrier phase of the SBAS satellite 12 based on the SBAS satellite signal D2. The receiving unit 20 creates “second observation data” including a wide-area reinforcement message (including at least an ephemeris) of the SBAS satellite signal D2 and the calculated pseudorange and carrier phase, and a predetermined recording unit (not shown). To record.

基準周波数発振器22は、上記各衛星情報の受信精度を向上させるために、受信部20に対して基準となる周波数の発振信号を供給する。基準周波数発振器22は、例えば、セシウム発振器とすることができる。   The reference frequency oscillator 22 supplies an oscillation signal having a reference frequency to the receiving unit 20 in order to improve the reception accuracy of each satellite information. The reference frequency oscillator 22 may be a cesium oscillator, for example.

検出部24は、自監視局の位置を検出する。検出部24における位置検出手法は、自監視局の位置を検出できるものであれば、如何なる検出手法であってもよい。例えば、RTK(Real Time Kinematic)による位置検出、加速度計とジャイロとを組み合わせた位置検出、あるいは、光学位置検出等を採用することができる。尚、検出部24は、補強情報の精度を高めるために、例えば、数cm(センチメートル)単位で位置を検出できる精度を有していると好ましい。また、検出部24は、例えば、自監視局の絶対位置あるいは相対位置を検出することができる。さらに、検出部24は、監視局がSBAS衛星12からSBAS衛星信号D2を受信した際に、監視局の位置を検出してもよい。あるいは、検出部24は、監視局の位置を所定の周期で継続的に検出し、少なくとも直近に検出した位置を、所定の記録手段(具体的には、位置記録部26)に記録することもできる。この場合の検出周期は、SBAS衛星信号D2の受信周期よりも短く設定されると好ましい。これにより、SBAS衛星信号D2受信時における監視局16−1〜16−nの実際の位置に実質的に近い位置を取得することができる。   The detection unit 24 detects the position of the own monitoring station. The position detection method in the detection unit 24 may be any detection method as long as the position of the own monitoring station can be detected. For example, position detection using RTK (Real Time Kinetic), position detection combining an accelerometer and a gyro, or optical position detection may be employed. In order to improve the accuracy of the reinforcement information, the detection unit 24 preferably has an accuracy capable of detecting the position in units of several centimeters (centimeters), for example. Moreover, the detection part 24 can detect the absolute position or relative position of the own monitoring station, for example. Furthermore, the detection unit 24 may detect the position of the monitoring station when the monitoring station receives the SBAS satellite signal D2 from the SBAS satellite 12. Alternatively, the detection unit 24 continuously detects the position of the monitoring station at a predetermined cycle, and records at least the most recently detected position in a predetermined recording unit (specifically, the position recording unit 26). it can. The detection cycle in this case is preferably set shorter than the reception cycle of the SBAS satellite signal D2. Thereby, a position substantially close to the actual position of the monitoring stations 16-1 to 16-n at the time of receiving the SBAS satellite signal D2 can be acquired.

位置記録部26は、検出部24で検出された自監視局の位置を記録するとともに、所定のタイミング(例えば、SBAS衛星信号D2を受信したタイミング)で上記位置情報を読み出し、読み出した位置情報を、データ処理部28へ送信する。ここで、検出部24が自監視局の絶対位置を検出する場合、位置記録部26は、検出された値そのものを記録する。一方、検出部24が自監視局の相対位置を検出する場合、位置記録部26は、記録されている値(すなわち、自監視局の直近の絶対位置)に、検出された値(すなわち、相対位置)を加算した後、該位置を自監視局の新たな絶対位置として記録する。   The position recording unit 26 records the position of the self-monitoring station detected by the detection unit 24, reads the position information at a predetermined timing (for example, timing when the SBAS satellite signal D2 is received), and reads the read position information. To the data processing unit 28. Here, when the detection unit 24 detects the absolute position of the own monitoring station, the position recording unit 26 records the detected value itself. On the other hand, when the detection unit 24 detects the relative position of the own monitoring station, the position recording unit 26 sets the detected value (that is, relative) to the recorded value (that is, the absolute position nearest to the own monitoring station). After adding (position), the position is recorded as a new absolute position of the own monitoring station.

データ処理部28は、所定のタイミング(例えば、SBAS衛星信号D2を受信したタイミング)で、位置記録部26に記録されている最も新しい自監視局の位置情報を読み出す。あるいは、データ処理部28は、そのタイミングで、検出部24を駆動し、その時点での位置情報を取得することもできる。そして、データ処理部28は、該位置情報と、上記の第1観測データおよび第2観測データと、を含む監視局データD3を作成し、データ送信部30へ送信する。   The data processing unit 28 reads the position information of the newest self-monitoring station recorded in the position recording unit 26 at a predetermined timing (for example, the timing at which the SBAS satellite signal D2 is received). Alternatively, the data processing unit 28 can drive the detection unit 24 at the timing and acquire position information at that time. Then, the data processing unit 28 creates monitoring station data D3 including the position information and the first observation data and the second observation data, and transmits the monitoring station data D3 to the data transmission unit 30.

データ送信部30は、監視局データD3を、所定のフォーマットデータに変換し、変換したデータを統制局18へ送信する。尚、データ送信部30と統制局18のデータ受信部40との間の通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。有線通信の例としては、例えば、専用電話回線、LAN(Local Area Network)、光通信等を挙げることができる。一方、無線通信の例としては、例えば、セルラーネットワーク、衛星回線、無線LANなどを挙げることができる。   The data transmission unit 30 converts the monitoring station data D3 into predetermined format data, and transmits the converted data to the control station 18. The communication between the data transmission unit 30 and the data reception unit 40 of the control station 18 may be wired communication or wireless communication. Examples of wired communication include a dedicated telephone line, a LAN (Local Area Network), optical communication, and the like. On the other hand, examples of wireless communication include a cellular network, a satellite line, and a wireless LAN.

統制局18は、データ受信部40と、監視局位置記録部42と、各衛星位置計算部44と、擬似距離誤差計算部46と、補強メッセージ作成部48と、を備える。   The control station 18 includes a data receiving unit 40, a monitoring station position recording unit 42, each satellite position calculating unit 44, a pseudorange error calculating unit 46, and a reinforcement message creating unit 48.

データ受信部40は、各監視局16−1〜16−nから各々の監視局データD3を受信する。監視局位置記録部42は、各監視局データD3に含まれる、各監視局16−1〜16−nの位置情報を記録する。すなわち、監視局位置記録部42には、各監視局16−1〜16−nの最新の位置が記録されている。各衛星位置計算部44は、各監視局データD3に基づいて、各GPS衛星100およびSBAS衛星12の位置を求める。擬似距離誤差計算部46は、算出された各衛星の位置情報と各監視局データD3に基づいて、各GPS衛星100の擬似距離誤差を計算する。補強メッセージ作成部48は、少なくとも上記擬似距離誤差を含む補強メッセージD4を作成する。   The data receiving unit 40 receives each monitoring station data D3 from each monitoring station 16-1 to 16-n. The monitoring station position recording unit 42 records the position information of each monitoring station 16-1 to 16-n included in each monitoring station data D3. That is, the latest position of each of the monitoring stations 16-1 to 16-n is recorded in the monitoring station position recording unit 42. Each satellite position calculation unit 44 obtains the position of each GPS satellite 100 and SBAS satellite 12 based on each monitoring station data D3. The pseudorange error calculator 46 calculates the pseudorange error of each GPS satellite 100 based on the calculated position information of each satellite and each monitoring station data D3. The reinforcement message creation unit 48 creates the reinforcement message D4 including at least the pseudo distance error.

図4は、図3に示す各監視局16−1〜16−nの動作例を説明するためのフローチャートである。まず、受信部20は、複数のGPS衛星100からGPS衛星信号D1を受信する(ステップS10)。受信部20は、各GPS衛星信号D1に基づいて各GPS衛星100の擬似距離および搬送波位相を算出する。受信部20は、GPS衛星100毎に、GPS衛星信号D1(少なくともエフェメリスを含む)と、算出した擬似距離および搬送波位相とを含む「第1観測データ」を作成し、所定の記録部(不図示)へ記録する。   FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation example of each of the monitoring stations 16-1 to 16-n shown in FIG. First, the receiving unit 20 receives GPS satellite signals D1 from a plurality of GPS satellites 100 (step S10). The receiving unit 20 calculates the pseudorange and the carrier wave phase of each GPS satellite 100 based on each GPS satellite signal D1. For each GPS satellite 100, the receiving unit 20 creates “first observation data” including the GPS satellite signal D1 (including at least the ephemeris), the calculated pseudorange and the carrier phase, and a predetermined recording unit (not shown). ).

検出部24は、自監視局の位置を検出し、検出結果を位置記録部26に記録する(ステップS11)。尚、本実施形態では、検出部24における検出周期は、SBAS衛星信号D2の受信周期よりも短く設定されているものとする。   The detection unit 24 detects the position of the self-monitoring station and records the detection result in the position recording unit 26 (step S11). In the present embodiment, it is assumed that the detection cycle in the detection unit 24 is set shorter than the reception cycle of the SBAS satellite signal D2.

受信部20は、SBAS衛星12からSBAS衛星信号D2を受信したか否か判定する(ステップS12)。SBAS衛星信号D2を受信しない場合(ステップS12においてNo判定の場合)、ステップS10およびステップS11の処理が繰り返される。一方、SBAS衛星信号D2を受信した場合(ステップS12においてYes判定の場合)、受信部20は、SBAS衛星信号D2の受信処理を実行する(ステップS13)。具体的には、受信部20は、SBAS衛星信号D2に基づいてSBAS衛星12の擬似距離および搬送波位相を算出する。受信部20は、SBAS衛星信号D2の広域補強メッセージ(少なくともエフェメリスを含む)と、算出した擬似距離および搬送波位相とを含む「第2観測データ」を作成し、所定の記録部(不図示)へ記録する。   The receiving unit 20 determines whether or not the SBAS satellite signal D2 is received from the SBAS satellite 12 (step S12). If the SBAS satellite signal D2 is not received (No determination in step S12), the processes in steps S10 and S11 are repeated. On the other hand, when the SBAS satellite signal D2 is received (in the case of Yes determination in step S12), the receiving unit 20 executes a reception process of the SBAS satellite signal D2 (step S13). Specifically, the receiving unit 20 calculates the pseudorange and carrier phase of the SBAS satellite 12 based on the SBAS satellite signal D2. The receiving unit 20 creates “second observation data” including the wide-area reinforcement message (including at least the ephemeris) of the SBAS satellite signal D2, the calculated pseudorange and the carrier phase, and sends it to a predetermined recording unit (not shown). Record.

データ処理部28は、各所定の記憶部から第1観測データおよび第2観測データを読み出すとともに、位置記録部26から自監視局の現在の位置情報を読み出す。そして、データ処理部28は、第1観測データと、第2観測データと、自監視局の現在位置情報とを含む監視局データD3を作成し、データ送信部30を介して、統制局18へ送信する(ステップS14)。   The data processing unit 28 reads the first observation data and the second observation data from each predetermined storage unit, and reads the current position information of the own monitoring station from the position recording unit 26. Then, the data processing unit 28 creates monitoring station data D3 including the first observation data, the second observation data, and the current position information of the own monitoring station, and sends it to the control station 18 via the data transmission unit 30. Transmit (step S14).

図5は、図3に示す統制局18の動作例を説明するためのフローチャートである。擬似距離誤差計算部46は、データ受信部40を介して各監視局16−1〜16−nから各々の監視局データD3を受信する(ステップS20)。擬似距離誤差計算部46は、各監視局データD3に含まれる、各監視局16−1〜16−nの位置情報を、監視局位置記録部42へ送信する。監視局位置記録部42は、各監視局16−1〜16−nの位置情報を記録する(ステップS21)。一方で、擬似距離誤差計算部46は、各GPS衛星100についての関連情報(エフェメリス、擬似距離、および搬送波位相)と、SBAS衛星12についての関連情報(エフェメリス、擬似距離、および搬送波位相)とを、各衛星位置計算部44へ送信する。各衛星位置計算部44は、上記各関連情報に基づいて、各GPS衛星100およびSBAS衛星12の各位置を算出し(ステップS22)、該算出結果を擬似距離誤差計算部46へ送信する。擬似距離誤差計算部46は、各衛星位置計算部44の算出結果(すなわち、各衛星の位置情報)および監視局データD3に基づいて、各GPS衛星100の擬似距離誤差を計算する(ステップS23)。具体的には、先ず、擬似距離誤差計算部46は、監視局位置記録部42に記録されている各監視局16−1〜16−nの位置情報とGPSエフェメリスとにより、計算距離を算出する。次いで、擬似距離誤差計算部46は、計算距離と擬似距離との差を計算し、これを擬似距離誤差とする。尚、算出した擬似距離誤差を、例えば、電離層誤差、長期誤差、光速誤差に分解することもできる。補強メッセージ作成部48は、擬似距離誤差とSBAS衛星12の位置情報とを含む補強メッセージD4を作成する(ステップS24)。尚、SBAS衛星12の位置については、ユーザ受信機110の限られた計算時間内である程度処理できるように、予め、例えば、位置/誤差、位置/誤差変化率、位置/誤差変化の変化率、基準時刻に分けておくこともできる。補強メッセージ作成部48は、補強メッセージD4を、SBAS衛星12へ送信する(ステップS25)。補強メッセージD4は、SBAS衛星12からユーザ受信機110へ送信される。   FIG. 5 is a flowchart for explaining an operation example of the control station 18 shown in FIG. The pseudorange error calculation unit 46 receives each monitoring station data D3 from each monitoring station 16-1 to 16-n via the data receiving unit 40 (step S20). The pseudo distance error calculation unit 46 transmits the position information of each of the monitoring stations 16-1 to 16-n included in each of the monitoring station data D3 to the monitoring station position recording unit 42. The monitoring station position recording unit 42 records the position information of each of the monitoring stations 16-1 to 16-n (Step S21). On the other hand, the pseudorange error calculation unit 46 obtains related information (ephemeris, pseudorange, and carrier phase) about each GPS satellite 100 and related information (ephemeris, pseudorange, and carrier phase) about the SBAS satellite 12. , To each satellite position calculation unit 44. Each satellite position calculation unit 44 calculates each position of each GPS satellite 100 and SBAS satellite 12 based on each related information (step S22), and transmits the calculation result to the pseudorange error calculation unit 46. The pseudorange error calculation unit 46 calculates the pseudorange error of each GPS satellite 100 based on the calculation result of each satellite position calculation unit 44 (that is, the position information of each satellite) and the monitoring station data D3 (step S23). . Specifically, first, the pseudo distance error calculation unit 46 calculates the calculation distance based on the position information of each of the monitoring stations 16-1 to 16-n recorded in the monitoring station position recording unit 42 and the GPS ephemeris. . Next, the pseudo distance error calculation unit 46 calculates the difference between the calculated distance and the pseudo distance, and sets this as the pseudo distance error. The calculated pseudo distance error can be decomposed into, for example, an ionospheric error, a long-term error, and a light speed error. The reinforcement message creation unit 48 creates the reinforcement message D4 including the pseudorange error and the position information of the SBAS satellite 12 (step S24). Note that the position of the SBAS satellite 12 can be processed to some extent within the limited calculation time of the user receiver 110, for example, position / error, position / error change rate, position / error change rate, It can also be divided into reference times. The reinforcement message creation unit 48 transmits the reinforcement message D4 to the SBAS satellite 12 (step S25). The reinforcement message D4 is transmitted from the SBAS satellite 12 to the user receiver 110.

以上説明したように、第2の実施形態の各監視局16−1〜16−nは、自己の位置を検出する検出部24を備えるので、統制局18は、各監視局16−1〜16−nの位置が変化した場合であっても、それらの位置を把握することができる。従って、各監視局16−1〜16−nの位置は固定されている必要はなく、例えば、船舶やブイ等の位置が定まり難い海上の移動物体にも設置することができる。   As described above, each of the monitoring stations 16-1 to 16-n according to the second embodiment includes the detection unit 24 that detects its own position, so that the control station 18 includes each of the monitoring stations 16-1 to 16-16. Even if the position of -n changes, those positions can be grasped. Therefore, the positions of the monitoring stations 16-1 to 16-n do not need to be fixed, and can be installed on a moving object on the sea where the position of a ship, a buoy or the like is difficult to determine.

各監視局16−1〜16−nを海上に設置することが可能となることにより、沿岸部においても複数の監視局で囲繞された環境を構築することができるので、沿岸部に対しても高精度な補強情報を提供することが可能となる。   Since each monitoring station 16-1 to 16-n can be installed on the sea, an environment surrounded by a plurality of monitoring stations can be constructed even in the coastal area. It becomes possible to provide highly accurate reinforcement information.

尚、以上説明した第2の実施形態において、監視局がSBAS衛星12からSBAS衛星信号D2を受信した際に検出部24が監視局の位置を検出する構成の場合、検出された位置情報を記録せずにそのまま統制局へ送信することもできるので、位置記録部26は、必ずしも必要ではない。   In the second embodiment described above, when the monitoring unit receives the SBAS satellite signal D2 from the SBAS satellite 12, the detection unit 24 records the detected position information when the detection unit 24 detects the position of the monitoring station. Therefore, the position recording unit 26 is not always necessary.

尚、監視局を搭載可能な、位置が定まり難い海上の物体は、船舶やブイに限定されず、例えば、石油や天然ガスを採掘する海上基地であってもよい。   In addition, the offshore object on which the monitoring station can be mounted and whose position is difficult to be determined is not limited to a ship or a buoy, and may be, for example, an offshore base for mining oil or natural gas.

また、以上説明した実施形態は、制御プログラムに基づいて図示しないコンピュータ回路(例えば、CPU(Central Processing Unit))によって制御され、動作するようにすることができる。その場合、これらの制御プログラムは、例えば、装置またはシステム内部の記憶媒体(例えば、ROM(Read Only Memory)やハードディスク等)、あるいは、外部の記憶媒体(例えば、リムーバブルメディアやリムーバブルディスク等)に記憶され、上記コンピュータ回路によって読み出され実行される。   The embodiment described above can be controlled and operated by a computer circuit (for example, a CPU (Central Processing Unit)) (not shown) based on a control program. In such a case, these control programs are stored in, for example, a storage medium (for example, a ROM (Read Only Memory) or a hard disk) or an external storage medium (for example, a removable medium or a removable disk). And read and executed by the computer circuit.

10 広域補強システム(SBAS)
12 SBAS衛星
14 地上側システム
16−1〜16−n 監視局
18 統制局
20 受信部
22 基準周波数発振器
24 検出部
26 位置記録部
28 データ処理部
30 データ送信部
40 データ受信部
42 監視局位置記録部
44 各衛星位置計算部
46 擬似距離誤差計算部
48 補強メッセージ作成部
100 GPS衛星
110 ユーザ受信機
200 監視局
202 検出部
204 送信部
10 Wide area reinforcement system (SBAS)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 SBAS satellite 14 Ground system 16-1 to 16-n Monitoring station 18 Control station 20 Receiving part 22 Reference frequency oscillator 24 Detection part 26 Position recording part 28 Data processing part 30 Data transmission part 40 Data receiving part 42 Monitoring station position recording Unit 44 Satellite position calculation unit 46 Pseudo-range error calculation unit 48 Reinforcement message creation unit 100 GPS satellite 110 User receiver 200 Monitoring station 202 Detection unit 204 Transmission unit

Claims (9)

広域補強システムの監視局であって、
自監視局の位置を検出し、位置情報として出力する検出手段と、
入力された前記位置情報を送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする監視局。
A monitoring station for a wide-area reinforcement system,
Detecting means for detecting the position of the monitoring station and outputting it as position information;
Transmitting means for transmitting the input position information;
A monitoring station comprising:
自監視局が広域補強衛星から衛星信号を受信した際に、前記検出手段は、自監視局の位置を検出することを特徴とする請求項1記載の監視局。   2. The monitoring station according to claim 1, wherein when the self-monitoring station receives a satellite signal from a wide-area reinforcement satellite, the detecting means detects the position of the self-monitoring station. 前記検出手段によって所定の周期で継続的に検出される前記位置情報を記録するとともに、自監視局が広域補強衛星から衛星信号を受信した際に、少なくとも直近に記録した位置情報を読み出し、読み出した位置情報を前記送信手段へ出力する記録手段を、さらに備えることを特徴とする請求項1記載の監視局。   The position information continuously detected at a predetermined cycle by the detecting means is recorded, and when the own monitoring station receives a satellite signal from the wide-area reinforcement satellite, at least the position information recorded most recently is read and read. The monitoring station according to claim 1, further comprising recording means for outputting position information to the transmission means. 前記周期は、前記衛星信号の受信周期よりも短い周期に設定されることを特徴とする請求項3記載の監視局。   The monitoring station according to claim 3, wherein the period is set to a period shorter than a reception period of the satellite signal. 前記検出手段は、自監視局の絶対位置を検出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の監視局。   The monitoring station according to claim 1, wherein the detection unit detects an absolute position of the own monitoring station. 前記検出手段は、自監視局の相対位置を検出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の監視局。   The monitoring station according to claim 1, wherein the detection unit detects a relative position of the own monitoring station. 広域補強システムの監視局の制御方法であって、
自監視局の位置を検出し、
検出した位置を位置情報として送信する
ことを特徴とする制御方法。
A control method for a monitoring station of a wide area reinforcement system,
Detect the position of the own monitoring station,
A control method characterized by transmitting the detected position as position information.
広域補強衛星と、
前記広域補強衛星の信号を少なくとも受信する監視局と、
を備え、
前記監視局は、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の監視局であることを特徴とする広域補強システム。
Wide-area reinforcement satellite,
A monitoring station for receiving at least the signal of the wide-area augmentation satellite;
With
The monitoring station is
A wide-area reinforcement system, which is the monitoring station according to any one of claims 1 to 6.
広域補強システムの監視局の制御プログラムであって、
自監視局の位置を検出する処理と、
検出した位置を位置情報として送信する処理と
を、前記監視局のコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
A control program for a monitoring station for a wide area reinforcement system,
Processing to detect the position of the own monitoring station;
A control program for causing a computer of the monitoring station to execute a process of transmitting the detected position as position information.
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