JP2012173213A - 測位支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、位置が既知である複数の送信機の距離を求め、または測位に供する測位支援装置に関し、異なる測位系に共用されるハードウェアの伝搬遅延時間の格差および変化に起因する測位の誤差を確度高く安定に抑圧できることを目的とする。
【解決手段】第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置であって、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかを前記処理に適用する手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、位置が既知である複数の送信機から個別に到来した無線信号を処理することにより、これらの送信機の距離を求め、または測位に供する測位支援装置に関する。

近年、ＧＰＳやガリレオなど複数のＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite Systems)システムの利用が可能となりつつあり、これらのＧＮＳＳを活用により測位の高精度化や高信頼化を実現する受信機の開発や研究が行われている。

上記受信機では、複数のＧＮＳＳの活用に伴う構成の複雑化およびコスト高の回避を目的として、これらのＧＮＳＳによる共通のハードウェア（以下、「共用回路」という。）の共用化が図られる。

従来、このような受信機では、共用回路の伝搬所要時間の偏差に起因する擬似距離や測位の誤差は、複数のＧＮＳＳの何れについても、以下に示すように圧縮が図られていた。

(1) 複数ＰのＧＮＳＳのそれぞれについて、共用回路の伝搬遅延時間の偏差Δ_１
〜Δ_Ｐ が予め計測されて記憶される。
(2) これらの偏差Δ_１〜Δ_Ｐの内、共用回路が実際に用いられるＧＮＳＳに対応した特定の偏差Δと光速ｃとの積Δ・ｃに亘って少ない値に、擬似距離が補正される。

なお、本発明に関連性がある先行技術としては、例えば、特許文献１に掲載された以下の衛星測位方法がある。

「局部発振部を有する受信機端末が衛星（Ａ）からの信号を受信し、受信した信号により上記受信機端末が上記衛星（Ａ）との間の擬似距離を求める衛星測位方法であって、上記受信機端末が上記局部発振部にて発振する局部周波数より正確な周波数を外部発振部から受信し、外部発振部から得た外部周波数を基準に局部発振部で発振する局部周波数を計測し、計測した局部周波数から予め与えられている局部発振周波数の誤差を検出し、この局部発振周波数の誤差に予め与えられている外部周波数の最大誤差を加算及び減算して算出した周波数を上限値及び下限値として周波数領域を特定し、特定した周波数領域内で正確な局部周波数誤差の候補値を複数個設定し、上記衛星（Ａ）から受信した信号を該衛星（Ａ）のドップラ効果による周波数誤差と上記局部周波数誤差の各候補値とによりドップラ補正して相関計算し、相関計算結果により正確な局部周波数誤差を検出し、正確な局部周波数誤差が示された相関計算結果から遅延値（τ）を検出して、該遅延値（τ）から上記擬似距離を求める」ことにより、「雑音にうずもれた超微弱な信号であっても、信号対雑音比を著しく向上させた状態にすると共に、局部発振部の周波数誤差を自己検出させることができ、しかも、その処理時間を短くすることができる」点に特徴がある衛星測位方法。

特許第４５７８２６１号公報

ところで、上述した従来例では、共用回路の伝搬所要時間の偏差Δ_１〜Δ_Ｐは、以下に列記する要因があるにもかかわらず、既述の通りに特定の偏差Δと見なされていた。

(1) 共用回路（これを構成する部品を含む）の特性には、バラツキや温度に応じた変動が伴い得る。
(2) 伝搬遅延時間は、所望のＳＮ比やＤＵ比の確保のために備えられたフィルタ等の通過域における周波数スペクトル（図２に実線、点線および破線で示す。）に応じて異なる。
(3) 共用回路に入力される信号の占有帯域や占有帯域幅の相違

したがって、従来例では、受信機が稼働すべき環境条件に柔軟に追従した測位精度の維持は図られていなかった。

また、上記伝搬所要時間の変動や相違については、無線信号の伝搬路やアンテナに応じても変動し得るために、広範かつ柔軟に高い精度で吸収できる技術が強く要望されていた。

本発明は、異なる測位系に共用されるハードウェアの伝搬遅延時間の偏差および変化に起因する測位の誤差を確度高く安定に抑圧できる測位支援装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明では、第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置において、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかを前記処理に適用する。

すなわち、複数ｐの送信機の距離は、上記複数ｐの送信機と複数ｐ′の送信機とからそれぞれ到来した無線信号が共通のハードウェアを介して既述の処理や測位に供され、そのハードウェアの伝搬所要時間がこれらの無線信号の周波数領域におけるエネルギーの分布の相違によって異なる場合であっても、その伝搬所要時間の相違に起因する誤差が圧縮されて求められる。

また、上記誤差は、既述の時刻Ｔの時刻Ｔ′に対する偏差が適宜圧縮されるため、安定に小さな値に維持される。
さらに、上記処理は、ソフトウェアのみによって実現可能である。

請求項２に記載の発明では、第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号と時計が与える時刻Ｔとを処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置において、前記複数ｐの送信機の距離に、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかに相当する誤差の補正を施す。

すなわち、複数ｐの送信機の距離は、上記複数ｐの送信機と複数ｐ′の送信機とからそれぞれ到来した無線信号が共通のハードウェアを介して既述の処理や測位に供され、そのハードウェアの伝搬所要時間がこれらの無線信号の周波数領域におけるエネルギーの分布の相違によって異なる場合であっても、その伝搬所要時間の相違に起因する誤差が圧縮されて求められる。

また、上記誤差は、既述の時刻Ｔの時刻Ｔ′に対する偏差が適宜圧縮されるため、安定に小さな値に維持される。
さらに、上記処理は、ソフトウェアのみによって実現可能である。

請求項３に記載の発明では、第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置において、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′の偏差と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔとの差を前記処理に適用する。

すなわち、複数ｐの送信機の距離は、上記複数ｐの送信機と複数ｐ′の送信機とからそれぞれ到来した無線信号が共通のハードウェアを介して既述の処理や測位に供され、これらの処理および測位が非同期に行われると共に、そのハードウェアの伝搬所要時間がこれらの無線信号の周波数領域におけるエネルギーの分布の相違によって異なる場合であっても、その伝搬所要時間の相違に起因する誤差が圧縮されて求められる。

また、上記誤差は、既述の時刻Ｔの時刻Ｔ′に対する偏差が適宜圧縮されるため、安定に小さな値に維持される。
さらに、上記処理は、ソフトウェアのみによって実現可能である。

請求項４に記載の発明では、第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号と時計が与える時刻Ｔとを処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置において、前記複数ｐの送信機の距離に、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの偏差との差に相当する誤差の補正を施す。

すなわち、複数ｐの送信機の距離は、上記複数ｐの送信機と複数ｐ′の送信機とからそれぞれ到来した無線信号が共通のハードウェアを介して既述の処理や測位に供され、これらの処理および測位が非同期に行われると共に、そのハードウェアの伝搬所要時間がこれらの無線信号の周波数領域におけるエネルギーの分布の相違によって異なる場合であっても、その伝搬所要時間の相違に起因する誤差が圧縮されて求められる。

また、上記誤差は、既述の時刻Ｔの時刻Ｔ′に対する偏差が適宜圧縮されるため、安定に小さな値に維持される。
さらに、上記処理は、ソフトウェアのみによって実現可能である。

請求項５に記載の発明では、第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理して測位に供する測位支援装置において、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記第二の測位系によって行われる測位の過程で時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかを前記処理に適用する。

すなわち、複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号に基づく測位は、上記複数ｐの送信機と複数ｐ′の送信機とからそれぞれ到来した無線信号が共通のハードウェアを介して既述の処理や測位に供され、そのハードウェアの伝搬所要時間がこれらの無線信号の周波数領域におけるエネルギーの分布の相違によって異なる場合であっても、その伝搬所要時間の相違に起因する誤差が圧縮されて実現される。

また、上記誤差は、既述の時刻Ｔの時刻Ｔ′に対する偏差が適宜圧縮されるため、安定に小さな値に維持される。
さらに、上記処理は、ソフトウェアのみによって実現可能である。

請求項６に記載の発明では、第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号と時計が与える基準時刻Ｔとを処理して測位に供する測位支援装置において、前記測位に供される前記複数ｐの送信機の距離に、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記前記第二の測位系によって行われる測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかに相当する誤差の補正を施す。

すなわち、複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号に基づく測位は、上記複数ｐの送信機と複数ｐ′の送信機とからそれぞれ到来した無線信号が共通のハードウェアを介して既述の処理や測位に供され、そのハードウェアの伝搬所要時間がこれらの無線信号の周波数領域におけるエネルギーの分布の相違によって異なる場合であっても、その伝搬所要時間の相違に起因する誤差が圧縮されて実現される。

また、上記誤差は、既述の時刻Ｔの時刻Ｔ′に対する偏差が適宜圧縮されるため、安定に小さな値に維持される。
さらに、上記処理は、ソフトウェアのみによって実現可能である。

請求項７に記載の発明では、第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理して測位に供する測位支援装置において、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて行われる測位に供され、かつ前記第二の測位系によって行われる測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′の偏差と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔとの差を前記処理に適用する。

すなわち、複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号に基づく測位は、上記複数ｐの送信機と複数ｐ′の送信機とからそれぞれ到来した無線信号が共通のハードウェアを介して既述の処理や測位に供され、これらの処理および測位が非同期に行われると共に、そのハードウェアの伝搬所要時間がこれらの無線信号の周波数領域におけるエネルギーの分布の相違によって異なる場合であっても、その伝搬所要時間の相違に起因する誤差が圧縮されて実現される。

また、上記誤差は、既述の時刻Ｔの時刻Ｔ′に対する偏差が適宜圧縮されるため、安定に小さな値に維持される。
さらに、上記処理は、ソフトウェアのみによって実現可能である。

請求項８に記載の発明では、第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号と時計が与える基準時刻Ｔとを処理して測位に供する測位支援装置において、前記測位に供される前記複数ｐの送信機の距離に、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて行われる測位に供され、かつ前記第二の測位系によって行われる測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの偏差との差に相当する誤差の補正を施す。

すなわち、複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号に基づく測位は、上記複数ｐの送信機と複数ｐ′の送信機とからそれぞれ到来した無線信号が共通のハードウェアを介して既述の処理や測位に供され、これらの処理および測位が非同期に行われると共に、そのハードウェアの伝搬所要時間がこれらの無線信号の周波数領域におけるエネルギーの分布の相違によって異なる場合であっても、その伝搬所要時間の相違に起因する誤差が圧縮されて実現される。

また、上記誤差は、既述の時刻Ｔの時刻Ｔ′に対する偏差が適宜圧縮されるため、安定に小さな値に維持される。
さらに、上記処理は、ソフトウェアのみによって実現可能である。

本発明が適用された測位系では、併用あるいは活用される複数の測位系の送信機からそれぞれ到来した無線信号の処理に共用されるハードウェアの特性にバラツキや変動を伴う場合であっても、これらのバラツキや変動に起因する精度の低下が低く抑えられ、総合的な価格性能比および信頼性が高められる。

本発明の一実施形態を示す図である。 ＧＮＳＳ毎の占有帯域内における周波数スペクトルの相違の例を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
図において、アンテナ１１の給電点はフロントエンド部１２の入力に接続され、そのフロントエンド部１２の出力は、ＧＮＳＳ対応部２０-1〜２０-nの入力に並列に接続される。これらのＧＮＳＳ対応部２０-1〜２０-nの出力は、測位演算部３０の対応する入力に接続される。測位演算部３０の出力には後述する測位結果が出力され、その測位結果はＧＮＳＳ対応部２０-1〜２０-nにそれぞれ帰還される。

ＧＮＳＳ対応部２０-1は、以下の要素から構成される。
(1) 初段に配置された復調部２１-1
(2) その復調部２１-1に縦続接続され、かつ出力が測位演算部３０の対応する入力に接続された距離測定部２２-1

(3) 距離測定部２２-1の出力に接続された第一の入力と、既述の通りに測位演算部３０から帰還された測位結果が入力される第二の入力とを有し、かつ出力がＧＮＳＳ対応部２０-2〜２０-nの対応する入力に並列に接続された時間計算部２３-1

ＧＮＳＳ対応部２０-2〜２０-nは、以下の要素から構成されるが、以下では、これらのＧＮＳＳ対応部２０-2〜２０-nに共通の事項については、対応する添え文字「２」〜「ｎ」の何れにも該当し得ることを示す添え文字「Ｃ」を用いて記載する。

(1) 初段に配置された復調部２１-C
(2) その復調部２１-Cの後段に配置された距離測定部２２-C
(3) その距離測定部２２-Cの後段に配置され、かつ出力が測位演算部３０の対応する入力に接続された距離補正部２４-C

(4) 距離測定部２２-Cの出力に接続された第一の入力と、既述の通りに測位演算部３０から帰還された測位結果が入力される第二の入力とを有する時間計算部２３-C
(5) その時間計算部２３-Cの出力と、既述の時間計算部２３-1の出力とにそれぞれ接続された２つの入力を有し、かつ出力が上記距離補正部２４-Cの補正入力に接続されたΔＴ算出部２５-C

以下、本実施形態の動作を説明する。
本実施形態では、各部は、以下の事項を前提として連係する。
(1) ＧＮＳＳ対応部２０-1は、ＧＰＳ航法系に適合する。
(2) ＧＮＳＳ対応部２０-1〜２０-nの数ｎは最小の「２」である。
(3) ＧＮＳＳ対応部２０-2は、ガリレオ航法系に適合する。

複数nのＧＮＳＳにそれぞれ属する航行衛星からアンテナ１１に到来した無線信号は、フロントエンド部１２によって一括してベースバンド信号に変換され、ＧＮＳＳ対応部２０-1〜２０-nに並列に入力される。

ＧＮＳＳ対応部２０-1では、復調部２１-1は、上記ベースバンド信号を復調することにより、ＧＰＳ復調信号を生成する。

距離測定部２２-1は、このようなＧＰＳ復調信号に所定の処理を施すことにより、アンテナ１１に到来した無線信号の送信元であるＧＰＳ衛星の擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ
）を求める。なお、以下では、このようなＧＰＳ衛星の数Ｎ_ＧＰＳ
については、後述する処理に支障を来さない数であると仮定する。

一方、測位演算部３０は、上記擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ
）と、後述するようにＧＮＳＳ対応部２０-2によって求められる航行衛星の擬似距離Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）との双方もしくは何れか一方に基づいて測位演算を行い、アンテナ１１の位置を示す測位結果を得る。なお、このような測位結果を得るために測位演算部３０が行う処理の詳細については、後述する。

また、ＧＮＳＳ対応部２０-1では、時間計算部２３-1は、上述した擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ
）の下で上記測位結果を利用することにより、本実施形態に係る受信機に内蔵された時計が与える時刻の校正された時刻（以下、「基準時刻」という。）τ１を求める。

ＧＮＳＳ対応部２０-2では、復調部２１-1は、上記ベースバンド信号を復調することにより、ガリレオ復調信号を生成する。

距離測定部２２-2は、このようなガリレオ復調信号に所定の処理を施すことにより、アンテナ１１に到来した無線信号の送信元であるガリレオ衛星の擬似距離Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）を求める。なお、このような所定の処理は、距離測定部２２-1が行う既述の処理と並行して行われる。

また、以下では、このようなガリレオ衛星の数Ｎ_ＧＬＥＯについては、後述する処理に支障を来さない数であると仮定する。

時間計算部２３-2は、このような擬似距離Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）の下で上記測位結果を利用することにより、既述の時計が与える時刻の校正された時刻τ２を求める。
ΔＴ算出部２５-2は、上記時刻τ２と基準時刻τ１との差ΔＴ(＝τ２−τ１)を求める。

距離補正部２４-2は、既述の擬似距離Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）から上記差ΔＴと光速ｃとの積（＝ｃ・ΔＴ）を減じることにより、該当する擬似距離Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）の補正値として擬似距離Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}′（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）を求める。

測位演算部３０は、このようにしてＧＮＳＳ対応部２０-1、２０-2からそれぞれ与えられる擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ
）と、Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}′(ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）との内、既定の基準を満たす一方に、適合した航法系（ＧＰＳ航法系またはガリレオ航法系の何れか一方）の航法を適用することにより、アンテナ１１の位置を示す測位結果を求める。

さらに、このような測位結果は、ＧＮＳＳ対応部２０-1、２０-2に帰還され、時間計算部２３-1、２３-2によって後続して行われる基準時刻τ１および時刻τ２の算出の基準として用いられる。

すなわち、本実施形態では、アンテナ１１およびフロントエンド部１２がＧＰＳ航法系とガリレオ航法系とに共用されるが、これらの航法系の内、好適な一方に基づく測位演算が測位演算部３０によって行われる。

このような測位演算に供される航行衛星の擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ
）、Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）は、ＧＰＳ航法系とガリレオ航法系との無線信号の占有帯域がほぼ同じであって、これらの占有帯域における周波数スペクトルの分布が大幅に異なるが、このような周波数スペクトルの分布の相違に起因するアンテナ１１およびフロントエンド部１２の総合的な伝搬遅延時間の差に応じた誤差が適宜圧縮されて求められ、かつ測位演算部３０が行う測位演算に供される。

したがって、本実施形態によれば、複数ｎの衛星航法系にアンテナ１１およびフロントエンド部１２が共用されても、これらの衛星航法系の併用および活用による測位の精度が向上し確度高く安定に維持される。

また、本実施形態は、ＧＮＳＳ対応部２０-1〜２０-nおよび測位演算部３０の何れもがＤＳＰ(Digital Signal Processor)等によって実行されるソフトウェアとして構成可能であるため、安価に実現可能である。

さらに、本実施形態では、フロントエンド部１２の特性のバラツキだけではなく、その特性の温度や経年に応じた変化と、航行衛星からアンテナ１１に至る無線信号の伝搬路の内、そのアンテナ１１に物理的にあるいは地理的に近い区間の伝搬特性の変動との何れにも、柔軟に追従可能である。

したがって、本発明が適用された測位系では、コストが増加することなく、総合的な精度および信頼性が高められる。

なお、本実施形態では、ＧＰＳ航法系とガリレオ航法系との２つのみが併用（活用）されることによって測位演算が行われている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、併用（活用）可能な航法系は、例えば、ＧＰＳ航法系およびガリレオ航法系だけではなく、コンパス航法系、国産の準天頂衛星によって実現される航法系その他の多様な所望の複数の衛星航法系であってもよい。

また、本実施形態では、ＧＮＳＳ対応部２０-1、２０-2が並行して同時に既述の処理を行うことによって、擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ）と、擬似距離Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）とが求められている。

しかし、本発明はこのような構成に限定されず、ＧＮＳＳ対応部２０-1、２０-2が互いに同期することなく既述の処理を行う場合には、例えば、以下の通りに構成されてもよい。

(1) 時間計測部２３-1は、既述の基準時刻τ１に代えて、共通の時計が与える時刻に対するその基準時刻τ１の偏差δτ１を求める。
(2) ΔＴ算出部２５-2は、既述の差ΔＴに代えて、上記共通の時計が与える時刻τ２の偏差δτ２と上記偏差δτ１との差を距離補正部２４-2に与える。

さらに、本実施形態では、ＧＮＳＳ対応部２０-2は、測位演算部３０に与えられるＬ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）をＧＰＳ航法系を基準として補正している。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、ＧＮＳＳ対応部２０-1、２０-2が個別に対応する航法に基づく測位演算を行い、かつ測位演算部３０がこれらの測位演算を有効に活用することによって最終的な測位結果を得る場合には、Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）の補正は、ＧＮＳＳ対応部２０-2がガリレオ航法系に基づいて行った測位演算の結果に対して、その補正に相当する補正が施されることによって実現されてもよい。

また、本実施形態では、測位演算部３０は、ＧＰＳ航法系とガリレオ航法系との何れか一方に基づいて求められた擬似距離および時刻に基づいて測位演算を行っている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、これらの航法系毎に、アンテナ１１に対する航行衛星の仰角の平均値が大きいほど大きな重みで重み付けられた測位結果の積和演算として測位演算が行われてもよい。

さらに、本実施形態では、時刻計算部２３-1、２３-2は、それぞれ擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ
）、Ｌ_{ＧＬＥＯ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＬＥＯ）と、測位演算部３０によって求められた測位結果とに基づいて、既述の時刻τ１、τ２を求めている。

しかし、本発明は、このような構成に限定されず、例えば、以下の通りに構成されてもよい。
(1) ＧＮＳＳ対応部２０-1によってＧＰＳ航法による測位演算が行われる場合には、その測位演算の結果が上記測位演算部３０によって求められた測位結果に代えて適用される。
(2) ＧＮＳＳ対応部２０-2によってガリレオ航法による測位演算が行われる場合には、その測位演算の結果が上記測位演算部３０によって求められた測位結果に代えて適用される。

また、本実施形態では、基準時刻τ１と時刻τ２とは、、航行衛星から複数回に亘って受信されたベースバンド信号（受信波）に基づいて求められた擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ
）、Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＰＳ ）に代えて、これらの擬似距離Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ１)}（ｉ１＝１〜Ｎ_ＧＰＳ
）、Ｌ_{ＧＰＳ(ｉ２)}（ｉ２＝１〜Ｎ_ＧＰＳ ）の時系列の順における平滑の結果が適用されることにより、精度が高められてもよい。なお、このような平滑は、例えば、移動平均法や指数平滑法に基づいて行われてもよい。

さらに、本発明は、衛星航法が適用された測位系に限定されず、少なくとも、測位演算の対象となる無線信号（光信号を含む。）が受信された時刻（以下、「到来時刻」という。）がその測位演算の演算対象として参照され、このような無線信号の受信に供されるハードウェアが複数の異なる測位系や航法で共用されるならば、如何なる測位や測距にも適用可能である。

また、本実施形態では、測位演算部３０にそれぞれ擬似距離等を与える複数の異なる航法系は、これらの航法系の間における上記到来時刻の偏差の圧縮が可能であるならば、必ずしも、原理が共通の航法でなくてもよく、衛星航法と無線航法との組み合わせであってもよい。

さらに、このような無線航法は、例えば、ロランＣ等に適用されている双曲線航法であってもよい。

また、本実施形態では、ＧＮＳＳ対応部２０-cでは、距離測定部２２-cによって擬似距離が求められ、その擬似距離が距離補正部２４-cによって補正されている。

しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、これらの距離測定部２２-cおよび距離補正部２４-cは双方が一体化された「距離測定補正部」として構成され、かつ事件計算部２３-cおよびΔＴ算出部２５-cによって求められる既述の差ΔＴと光速ｃとの積の減算による擬似距離の補正は、その距離測定補正部がＧＮＳＳ対応部２０-1（時間計算部２３-1）によって求められた基準時刻τ１が適用されることによって、該当する航行衛星の擬似距離を直接求める処理で代替されてもよい。

さらに、本実施形態では、距離測定部２２-c、時間計算部２３-c、距離補正部２４-cおよびΔＴ算出部２５-cの全てまたは一部は、プログラム制御方式の信号処理装置で代替されてもよく、その信号処理装置に組み込まれるソフトウェアは、既述の処理に等化な処理が行われるならば、如何なる形態の機能分散や負荷分散の下で実現されてもよく、かつ演算対象や演算結果の内容および形式と、演算手順（アルゴリズム）とは如何なるものであってもよい。

また、本実施形態では、ＧＮＳＳ対応部２０-1、２０-cおよび測位演算部３０の一部または全ては、プログラム制御方式の信号処理装置で代替され、かつ如何なる形態の機能分散や負荷分散の下でもてもよく、その信号処理装置に組み込まれるソフトウェアについては、既述の処理に等化な処理が行われるならば、演算対象や演算結果の内容および形式と、演算手順（アルゴリズム）とが如何なるものであってもよい。

さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。

以下、本願に開示された発明の内、「特許請求の範囲」に記載しなかった発明の構成、作用および効果を「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段」の欄の記載に準じた様式により列記する。

［請求項９］ 請求項１、２、５、６の何れか１項に記載の測位支援装置において、
前記時刻Ｔ′に対する偏差は、
前記複数ｐ′の送信機の距離に対する前記複数ｐの送信機の距離の偏差と、前記複数ｐ′の送信機の距離に基づく測位の結果に対する前記複数ｐの送信機の距離に基づく測位の結果の偏差との何れか一方の換算により与えられる
ことを特徴とする測位支援装置。

このような構成の測位支援装置では、請求項１、２、５、６の何れか１項に記載の測位支援装置において、前記時刻Ｔ′に対する偏差は、前記複数ｐ′の送信機の距離に対する前記複数ｐの送信機の距離の偏差と、前記複数ｐ′の送信機の距離に基づく測位の結果に対する前記複数ｐの送信機の距離に基づく測位の結果の偏差との何れか一方の換算により与えられる。

すなわち、複数ｐの送信機の距離に伴い得る誤差は、第一および第二の測位系によって個別に求められた既存の距離または測位の結果の偏差の活用により圧縮される。
したがって、本発明が適用された測位系では、既存の本来的な処理が利用されることによって、構成が大幅に複雑化することなく、精度および信頼性が高められる。

［請求項１０］ 請求項４または請求項８に記載の測位支援装置において、
前記時刻Ｔに対する偏差は、
前記複数ｐの送信機の距離に対する前記複数ｐ′の送信機の距離の偏差と、前記複数ｐの送信機の距離に基づく測位の結果に対する前記複数ｐ′の送信機の距離に基づく測位の結果の偏差との何れ一方の換算により与えられる
ことを特徴とする測位支援装置。

このような構成の測位支援装置では、請求項４または請求項８に記載の測位支援装置において、前記時刻Ｔに対する偏差は、前記複数ｐの送信機の距離に対する前記複数ｐ′の送信機の距離の偏差と、前記複数ｐの送信機の距離に基づく測位の結果に対する前記複数ｐ′の送信機の距離に基づく測位の結果の偏差との何れ一方の換算により与えられる。

すなわち、複数ｐの送信機の距離に伴い得る誤差は、第一および第二の測位系によって個別に求められた既存の距離または測位の結果の偏差の活用により圧縮される。
したがって、本発明が適用された測位系では、既存の本来的な処理が利用されることによって、構成が大幅に複雑化することなく、精度および信頼性が高められる。

［請求項１１］ 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載された複数Ｐの測位支援装置と、
前記複数Ｐの測位支援装置によってそれぞれ求められた複数ｐの送信機の距離の組み合わせの内、所定の基準を満たす１組の複数ｐの送信機の距離に基づいて測位を行う適応測位手段と
を備えたことを特徴とする測位装置。

このような構成の測位装置では、複数Ｐの測位支援装置は、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載された測位支援装置である。適応測位手段は、前記複数Ｐの測位支援装置によってそれぞれ求められた複数ｐの送信機の距離の組み合わせの内、所定の基準を満たす１組の複数ｐの送信機の距離に基づいて測位を行う。

すなわち、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載された複数Ｐの測位系が併用または活用されることによって、所望の測位が精度よく安定にかつ安価に実現される。
したがって、本発明によれば、構成が複雑化することなく、多様な測位系の組み合わせによる測位が柔軟に実現される。

［請求項１２］ 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載された複数Ｐの測位支援装置と、
前記複数Ｐの測位支援装置によってそれぞれ求められた複数ｐの送信機の距離の組み合わせ毎に測位演算を施し、前記複数Ｐの測位支援装置毎に設定されあるいは与えられる重みでこれらの測位演算の結果を重み付けすることにより測位を行う適応測位手段と
を備えたことを特徴とする測位装置。

このような構成の測位装置では、複数Ｐの測位支援装置は、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載された測位支援装置である。適応測位手段は、前記複数Ｐの測位支援装置によってそれぞれ求められた複数ｐの送信機の距離の組み合わせ毎に測位演算を施し、前記複数Ｐの測位支援装置毎に設定されあるいは与えられる重みでこれらの測位演算の結果を重み付けすることにより測位を行う。

すなわち、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載された複数Ｐの測位系が併用または活用されることによって、所望の測位が精度よく安定にかつ安価に実現される。
したがって、本発明によれば、構成が複雑化することなく、多様な測位系の組み合わせによる測位が柔軟に実現される。

［請求項１３］ 請求項５ないし請求項８の何れか１項に記載された複数Ｐの測位支援装置と、
前記複数Ｐの測位支援装置の内、所定の基準を満たす１つの測位支援装置と連係して測位を行う適応測位手段と
を備えたことを特徴とする測位装置。

このような構成の測位装置では、複数Ｐの測位支援装置は、請求項５ないし請求項８の何れか１項に記載された測位支援装置である。適応測位手段は、前記複数Ｐの測位支援装置の内、所定の基準を満たす１つの測位支援装置と連係して測位を行う。

すなわち、請求項５ないし請求項８の何れか１項に記載された複数Ｐの測位系が併用または活用されることによって、所望の測位が精度よく安定にかつ安価に実現される。
したがって、本発明によれば、構成が複雑化することなく、多様な測位系の組み合わせによる測位が柔軟に実現される。

［請求項１４］ 請求項５ないし請求項８の何れか１項に記載された複数Ｐの測位支援装置と、
前記複数Ｐの測位支援装置とそれぞれ連係して測位演算を行い、前記複数Ｐの測位支援装置毎に設定されあるいは与えられる重みでこれらの測位演算の結果を重み付けすることにより測位を行う適応測位手段と
を備えたことを特徴とする測位装置。

このような構成の測位装置では、複数Ｐの測位支援装置は、請求項５ないし請求項８の何れか１項に記載された測位支援装置である。適応測位手段は、前記複数Ｐの測位支援装置とそれぞれ連係して測位演算を行い、前記複数Ｐの測位支援装置毎に設定されあるいは与えられる重みでこれらの測位演算の結果を重み付けすることにより測位を行う。

すなわち、請求項５ないし請求項８の何れか１項に記載された複数Ｐの測位系が併用または活用されることによって、所望の測位が精度よく安定にかつ安価に実現される。
したがって、本発明によれば、構成が複雑化することなく、多様な測位系の組み合わせによる測位が柔軟に実現される。

１１ アンテナ
１２ フロントエンド部
２０ ＧＮＳＳ対応部
２１ 復調部
２２ 距離測定部
２３ 時間計算部
２４ 距離補正部
２５ ΔＴ算出部
３０ 測位演算部

Claims (8)

1. 第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置であって、
   前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかを前記処理に適用する手段を備えた
   ことを特徴とする測位支援装置。
2. 第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号と時計が与える時刻Ｔとを処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置であって、
   前記複数ｐの送信機の距離に、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかに相当する誤差の補正を施す手段を備えた
   ことを特徴とする測位支援装置。
3. 第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置であって、
   前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′の偏差と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔとの差を前記処理に適用する手段を備えた
   ことを特徴とする測位支援装置。
4. 第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号と時計が与える時刻Ｔとを処理することにより、前記複数ｐの送信機の距離を求める測位支援装置であって、
   前記複数ｐの送信機の距離に、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて行われる測位に供され、かつ前記測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの偏差との差に相当する誤差の補正を施す手段を備えた
   ことを特徴とする測位支援装置。
5. 第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理して測位に供する測位支援装置であって、
   前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記第二の測位系によって行われる測位の過程で時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかを前記処理に適用する手段を備えた
   ことを特徴とする測位支援装置。
6. 第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号と時計が与える基準時刻Ｔとを処理して測位に供する測位支援装置であって、
   前記測位に供される前記複数ｐの送信機の距離に、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて同時に行われる測位に供され、かつ前記前記第二の測位系によって行われる測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの前記時刻Ｔ′に対する偏差が圧縮された時刻との何れかに相当する誤差の補正を施す手段を備えた
   ことを特徴とする測位支援装置。
7. 第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号を処理して測位に供する測位支援装置であって、
   前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて行われる測位に供され、かつ前記第二の測位系によって行われる測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′の偏差と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔとの差を前記処理に適用する手段を備えた
   ことを特徴とする測位支援装置。
8. 第一の測位系に属し、かつ位置が既知である複数ｐの送信機から個別に到来した無線信号と時計が与える基準時刻Ｔとを処理して測位に供する測位支援装置であって、
   前記測位に供される前記複数ｐの送信機の距離に、前記第一の測位系と同じ航法が適用された第二の測位系において位置が既知である複数ｐ′の送信機から個別に到来した無線信号に基づいて行われる測位に供され、かつ前記第二の測位系によって行われる測位の過程で前記時計が与える時刻Ｔ′と、前記処理の過程で前記時計が与える時刻Ｔの偏差との差に相当する誤差の補正を施す手段を備えた
   ことを特徴とする測位支援装置。