JP2015075380A - Real-time kinematic system and position measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置測定を行う際に用いられるリアルタイムキネマティックシステム及び位置測定方法に関する。 The present invention relates to a real-time kinematic system and a position measurement method used for position measurement.
複数の衛星から電波を受信して自らの位置を検出可能な情報処理装置が特開平9−311177号公報に開示されている。この公報に記載された情報処理装置は、複数の衛星から受信したデータに基づく自らの位置情報を取得可能な位置情報取得手段と、位置情報を補正するための誤差情報を提供するサービスシステムに接続可能なアクセス手段と、サービスシステムに位置情報を送信すると共に誤差情報を受信して位置情報を補正する位置情報補正手段とを備えている。上記の情報処理装置は、誤差情報をコンピュータネットワーク経由で受信している。 An information processing apparatus capable of receiving radio waves from a plurality of satellites and detecting its own position is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-311177. The information processing apparatus described in this publication is connected to a position information acquisition unit capable of acquiring own position information based on data received from a plurality of satellites and a service system that provides error information for correcting the position information. And a position information correction unit that transmits position information to the service system and receives error information to correct the position information. The information processing apparatus receives error information via a computer network.
また、特開2003−125436号公報には、近距離無線通信を利用した位置測位システムが開示されている。この位置測位システムでは、端末が近距離無線通信を通して受信した固定局の位置情報を用いて端末自らの位置を算出している。よって、近距離無線通信の通信可能範囲で決まる誤差範囲内で端末の位置算出が行えるので、精度の良い位置情報を得ることが可能となっている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-125436 discloses a position positioning system using short-range wireless communication. In this position positioning system, the position of the terminal itself is calculated using the position information of the fixed station received by the terminal through the short-range wireless communication. Therefore, the position of the terminal can be calculated within an error range determined by the communicable range of short-range wireless communication, so that accurate position information can be obtained.
上記の情報処理装置では誤差情報をコンピュータネットワーク経由で受信しており、また、位置測位システムでは近距離無線通信を通して情報の受信が行われている。よって、上述した各システムは、ネットワーク環境が整っていない条件下においては電波の送受信を効率よく行えない場合があるので、位置測定ができなくなったり、位置測定の信頼性が低下したりする問題を引き起こす可能性がある。このように、ネットワーク環境が整備されていない状況下においては、衛星を用いた測量を効率よく行えないことがある。 The information processing apparatus receives error information via a computer network, and the position positioning system receives information through short-range wireless communication. Therefore, each of the above systems may not be able to efficiently transmit and receive radio waves under conditions where the network environment is not in place, which may cause problems such as inability to perform position measurement or decrease position measurement reliability. May cause. Thus, in a situation where the network environment is not maintained, surveying using a satellite may not be performed efficiently.
本発明は、ネットワーク環境が整備されていない場所においても衛星を用いた測量を効率よく行うことができるリアルタイムキネマティックシステム及び位置測定方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a real-time kinematic system and a position measurement method capable of efficiently performing surveying using a satellite even in a place where a network environment is not maintained.
本発明に係るリアルタイムキネマティックシステムは、衛星から電波を受信して位置測定を行う位置測定装置を備えたリアルタイムキネマティックシステムにおいて、位置測定装置は、自らの位置情報をデータセンタに送信することによってデータセンタから、仮想基準点の位置情報と仮想基準点における第1の衛星情報とを第1の補正情報として受信し、第1の補正情報と衛星から自ら受信した第2の衛星情報とを用いて自らの絶対位置情報を算出する移動局モードと、絶対位置情報と第2の衛星情報とを第2の補正情報として他の位置測定装置に送信する基準局モードと、を切り替えることを特徴とする。 The real-time kinematic system according to the present invention is a real-time kinematic system including a position measuring device that receives a radio wave from a satellite and performs position measurement. The position measuring device transmits its position information to a data center. From the data center, the position information of the virtual reference point and the first satellite information at the virtual reference point are received as the first correction information, and the first correction information and the second satellite information received from the satellite itself are used. Switching between a mobile station mode for calculating its own absolute position information and a reference station mode for transmitting the absolute position information and the second satellite information as second correction information to another position measuring device. .
このリアルタイムキネマティックシステムにおいて、位置測定装置は、データセンタから受信した第1の補正情報と自ら受信した第2の衛星情報とを用いて自らの絶対位置情報を算出する移動局モードと、第2の補正情報を他の位置測定装置に送信する基準局モードと、を切り替える。ここで、移動局モードでは、位置測定装置が移動局として機能し、データセンタから第1の補正情報を受信すると共に衛星から第2の衛星情報を受信する。そして、第1の補正情報と第2の衛星情報とを用いて自らの絶対位置情報を算出した後には、位置測定装置が基準局モードに切り替わり、他の位置測定装置に第2の補正情報を送信する。このように、位置測定装置は、移動局として自らの絶対位置情報を算出した後に基準局として他の位置測定装置に第2の補正情報を送信するので、他の位置測定装置は、ネットワーク環境が整備されていない場所であっても自らの絶対位置情報を算出することができる。従って、移動局モードから基準局モードへの切り替えを行うことによって、ネットワーク環境が整備されていない場所でも測量を効率よく行うことができる。 In this real-time kinematic system, the position measurement device uses a first correction information received from the data center and a second satellite information received by itself to calculate its own absolute position information; To the reference station mode for transmitting the correction information to the other position measuring device. Here, in the mobile station mode, the position measuring device functions as a mobile station, and receives the first correction information from the data center and the second satellite information from the satellite. After the absolute position information is calculated using the first correction information and the second satellite information, the position measurement device switches to the reference station mode, and the second correction information is transmitted to the other position measurement devices. To do. As described above, since the position measurement device calculates its own absolute position information as the mobile station and transmits the second correction information to the other position measurement device as the reference station, the other position measurement devices have a network environment maintained. Even if it is not a place, it is possible to calculate its own absolute position information. Therefore, by switching from the mobile station mode to the reference station mode, surveying can be performed efficiently even in a place where the network environment is not maintained.
また、位置測定装置は、第1の補正情報を受信する受信手段と、絶対位置情報を算出する位置算出手段と、第2の補正情報を他の位置測定装置に送信する送信手段と、を一体的に備えていてもよい。この場合、移動局モードでは受信手段が第1の補正情報を受信すると共に位置算出手段が絶対位置情報を算出し、基準局モードでは送信手段が第2の補正情報を他の位置測定装置に送信する。よって、受信手段と位置算出手段と送信手段とを一体的に備えることで、一台の位置測定装置で移動局モードと基準局モードとの切り替えを行うことが可能になる。従って、移動局モードと基準局モードとの切り替えを行う構成を簡易にすることができる。 In addition, the position measurement device is integrally formed with a reception unit that receives the first correction information, a position calculation unit that calculates absolute position information, and a transmission unit that transmits the second correction information to another position measurement device. May be provided. In this case, in the mobile station mode, the receiving means receives the first correction information and the position calculating means calculates the absolute position information, and in the reference station mode, the transmitting means transmits the second correction information to another position measuring device. . Therefore, by integrally including the reception unit, the position calculation unit, and the transmission unit, it is possible to switch between the mobile station mode and the reference station mode with a single position measurement device. Therefore, the configuration for switching between the mobile station mode and the reference station mode can be simplified.
また、第2の補正情報を送信している位置測定装置の移動と静止の状態を検知する移動静止状態検知手段を備え、位置測定装置は、移動静止状態検知手段によって位置測定装置の移動が検知されたときに、第2の補正情報の送信を中止して、再び静止の状態が検知されたときに、第1の補正情報の受信及び絶対位置情報の算出を再度行ってもよい。ところで、基準局モードとして機能しているときに位置測定装置が移動すると、基準局が移動することになるので、他の位置測定装置が正しい位置測定を行えなくなる可能性がある。そこで、本発明では、位置測定装置の移動が検知されたときに第2の補正情報の送信を中止して、再び位置測定装置の静止の状態が検知されたときに第1の補正情報の受信と絶対位置情報の算出とを行う。よって、位置測定装置の絶対位置情報が補正されることになるので、正しい位置測定を行えなくなる事態を回避することができ、位置測定の精度を向上させることができる。 The position measuring device further includes a moving stationary state detecting means for detecting the movement and stationary state of the position measuring device transmitting the second correction information, and the position measuring device detects the movement of the position measuring device by the moving stationary state detecting means. Then, the transmission of the second correction information is stopped, and when the stationary state is detected again, the reception of the first correction information and the calculation of the absolute position information may be performed again. By the way, if the position measuring device moves while functioning as the reference station mode, the reference station moves, so that there is a possibility that other position measuring devices cannot perform correct position measurement. Therefore, in the present invention, the transmission of the second correction information is stopped when the movement of the position measuring device is detected, and the first correction information is received when the stationary state of the position measuring device is detected again. And calculation of absolute position information. Therefore, since the absolute position information of the position measuring device is corrected, a situation in which correct position measurement cannot be performed can be avoided, and the accuracy of position measurement can be improved.
本発明に係る位置測定方法は、衛星から電波を受信して位置測定を行う位置測定装置を用いた位置測定方法において、自らの位置情報をデータセンタに送信することによってデータセンタから、仮想基準点の位置情報と仮想基準点における第1の衛星情報とを第1の補正情報として受信する受信ステップと、受信ステップで受信した第1の補正情報と衛星から自ら受信した第2の衛星情報とを用いて自らの絶対位置情報を算出する位置算出ステップと、絶対位置情報と第2の衛星情報とを第2の補正情報として他の位置測定装置に送信する送信ステップと、を備える。 The position measurement method according to the present invention is a position measurement method using a position measurement device that receives a radio wave from a satellite and performs position measurement, and transmits the position information from the data center to the virtual reference point. Receiving the first position information and the first satellite information at the virtual reference point as the first correction information, the first correction information received in the reception step and the second satellite information received from the satellite itself. And a position calculating step for calculating its own absolute position information, and a transmitting step for transmitting the absolute position information and the second satellite information as second correction information to another position measuring device.
上述した位置測定方法は、データセンタから位置測定装置が第1の補正情報を受信する受信ステップと、第1の補正情報と自ら受信した第2の衛星情報とを用いて位置測定装置が自らの絶対位置情報を算出する位置算出ステップと、位置測定装置が第2の補正情報を他の位置測定装置に送信する送信ステップと、を備えている。よって、第1の補正情報を受信する受信ステップと絶対位置情報を算出する位置算出ステップでは、位置測定装置が移動局として機能し、第2の補正情報を他の位置測定装置に送信する送信ステップでは、位置測定装置が基準局として機能する。このように、位置測定装置は、移動局として自らの絶対位置情報を算出した後に基準局として他の位置測定装置に第2の補正情報を送信するので、他の位置測定装置は、ネットワーク環境が整備されていない場所であっても自らの絶対位置情報を算出することができる。従って、位置測定装置が移動局として機能する状態から基準局として機能する状態に切り替わることによって、ネットワーク環境が整備されていない場所でも測量を効率よく行うことができる。 In the position measurement method described above, the position measurement device uses its own reception step in which the position measurement device receives the first correction information from the data center, and the first correction information and the second satellite information received by itself. A position calculating step for calculating absolute position information; and a transmitting step for the position measuring device to transmit the second correction information to another position measuring device. Therefore, in the reception step for receiving the first correction information and the position calculation step for calculating the absolute position information, the position measurement device functions as a mobile station, and the transmission step transmits the second correction information to another position measurement device. Then, the position measuring device functions as a reference station. As described above, since the position measurement device calculates its own absolute position information as the mobile station and transmits the second correction information to the other position measurement device as the reference station, the other position measurement devices have a network environment maintained. Even if it is not a place, it is possible to calculate its own absolute position information. Therefore, by switching from a state in which the position measuring device functions as a mobile station to a state in which the position measuring device functions as a reference station, surveying can be performed efficiently even in a place where the network environment is not maintained.
また、第2の補正情報を送信している位置測定装置の移動と静止の状態を検知する移動静止状態検知ステップを備え、移動静止状態検知ステップで位置測定装置の移動が検知されたときに、第2の補正情報の送信を中止して、再び静止の状態が検知されたときに、再度受信ステップに移行してもよい。このように移動静止状態検知ステップで位置測定装置の移動が検知されたときに再度受信ステップに移行する場合、第2の補正情報の送信中に位置測定装置が移動しても、再び位置測定装置の静止の状態を検知したときに受信ステップ及び位置算出ステップを再度実行する。よって、位置測定装置の絶対位置情報が補正されることになるので、他の位置測定装置が正しい位置測定を行えなくなる事態を回避することができ、位置測定の精度を向上させることができる。 In addition, a movement stationary state detection step for detecting the movement and stationary state of the position measurement device that transmits the second correction information is provided, and when the movement of the position measurement device is detected in the movement stationary state detection step, The transmission of the second correction information may be stopped, and when the stationary state is detected again, the process may proceed to the reception step again. In this way, when the movement to the receiving step is detected again when the movement of the position measuring device is detected in the moving stationary state detecting step, even if the position measuring device moves during the transmission of the second correction information, the position measuring device again. When the stationary state is detected, the reception step and the position calculation step are executed again. Therefore, since the absolute position information of the position measurement device is corrected, it is possible to avoid a situation in which another position measurement device cannot perform correct position measurement, and improve the accuracy of position measurement.
本発明によれば、ネットワーク環境が整備されていない場所においても衛星を用いた測量を効率よく行うことができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently perform surveying using a satellite even in a place where a network environment is not maintained.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るリアルタイムキネマティックシステム及び位置測定方法の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a real-time kinematic system and a position measurement method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態に係るリアルタイムキネマティックシステム100は、建設事業としてダムの施工等を行う際に、全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を用いて土地の測量や検査を効率的に行うシステムである。リアルタイムキネマティックシステム100は、RTK−GNSS(リアルタイムキネマティック)と、ネットワーク型RTK−GNSS(VRS−RTK−GNSS)との両方の技術を応用している。以下では、RTK−GNSSとネットワーク型RTK−GNSSの概要について説明する。
The real-time
RTK−GNSS(以下、RTK方式とする)では、1個の基準局と複数個の移動局とを用いる。基準局は、自らの絶対位置情報が三次元的に定められており、自らの絶対位置情報と衛星から自ら受信した衛星情報とを用いて算出した位置補正のための補正情報を各移動局に送信する。衛星情報には、衛星の位置を計算するための軌道情報、時刻、C/Aコード及びPコード等が含まれている。移動局は、最初の時点では、自らの絶対位置情報が定められておらず、基準局から受信した補正情報と衛星から受信した衛星情報とを用いて自らの絶対位置情報を算出する。 In RTK-GNSS (hereinafter referred to as RTK system), one reference station and a plurality of mobile stations are used. The reference station has its own absolute position information defined three-dimensionally, and sends correction information for position correction calculated using its own absolute position information and satellite information received from the satellite to each mobile station. To do. The satellite information includes orbit information for calculating the position of the satellite, time, C / A code, P code, and the like. The mobile station calculates its own absolute position information using the correction information received from the reference station and the satellite information received from the satellite because the absolute position information of the mobile station is not defined at the first time point.
ネットワーク型RTK−GNSS(VRS−RTK−GNSS、以下VRS方式とする)は、RTK方式を応用した技術である。VRS方式は、基準局に代えてデータセンタが設置した仮想基準点を用いる点がRTK方式と異なっている。VRS方式では、移動局のみを用意すればよく、移動局が携帯電話を用いて位置情報をデータセンタに送信することによってデータセンタが仮想基準点を設置する。そして、移動局は、データセンタから補正情報を受信するが、この補正情報は、仮想基準点の絶対位置情報と仮想基準点における衛星情報とから算出した位置補正のための補正情報である。このようにデータセンタから補正情報を受信すると、移動局は、受信した補正情報と自ら受信した衛星情報とを用いて、自らの絶対位置情報を算出する。 Network type RTK-GNSS (VRS-RTK-GNSS, hereinafter referred to as VRS system) is a technology applying the RTK system. The VRS method is different from the RTK method in that a virtual reference point installed by a data center is used instead of the reference station. In the VRS system, only a mobile station needs to be prepared, and the data center sets a virtual reference point by transmitting position information to the data center using a mobile phone. The mobile station receives correction information from the data center. This correction information is correction information for position correction calculated from absolute position information of the virtual reference point and satellite information at the virtual reference point. When the correction information is received from the data center in this way, the mobile station calculates its absolute position information using the received correction information and the satellite information received by itself.
次に、RTK方式とVRS方式の問題点について説明する。まず、RTK方式では、自らの位置を固定した固定点を基準局として設ける必要があり、この基準局の設置作業に時間と労力がかかるという問題がある。また、特に測定領域が広い場合には、基準局から移動局に電波が届かないことがあり、電波が届いても届いた電波の信頼性が低いという問題を生じさせる可能性がある。VRS方式は、携帯電話による無線通信を使うので、特に都市部から離れた地域で用いる場合に電波の受信可能領域が小さくなる。このように、RTK方式及びVRS方式は、電波が確実に届きネットワーク環境が整っている場所でなければ使いづらいという問題がある。 Next, problems of the RTK method and the VRS method will be described. First, in the RTK system, it is necessary to provide a fixed point with its own position fixed as a reference station, and there is a problem that it takes time and labor to install the reference station. In particular, when the measurement area is wide, radio waves may not reach the mobile station from the reference station, and there may be a problem that the reliability of the received radio waves is low even if the radio waves arrive. Since the VRS system uses wireless communication by a mobile phone, the radio wave receivable area becomes small particularly when used in an area away from an urban area. As described above, the RTK method and the VRS method have a problem that it is difficult to use unless the radio wave can surely reach and the network environment is in place.
そこで、本実施形態のリアルタイムキネマティックシステム100では、RTK方式とVRS方式とを応用させることによって上述した問題を解消している。以下では、本実施形態のリアルタイムキネマティックシステム100について説明する。
Therefore, in the real-
図1に示されるように、リアルタイムキネマティックシステム100では、移動局及び基準局として機能する位置測定装置1が用いられる。位置測定装置1は、少なくとも5台の衛星S1〜S5から電波(搬送波)を受信する受信機としても機能する。なお、位置測定装置1は、6台以上の衛星から電波を受信することが好ましい。各衛星S1〜S5から発信される電波には、例えば各衛星S1〜S5に搭載された原子時計からの時刻データ及び各衛星S1〜S5自身の位置情報(軌道情報)等が含まれている。
As shown in FIG. 1, in the real-
位置測定装置1は、移動局として機能する移動局モード(VRSモードとも称する)と基準局として機能する基準局モードとの切り替えが可能となっている。移動局モードは他の基準局からデータを受信するモードであり、基準局モードは他の移動局にデータを送信するモードである。以下では、移動局モードから基準局モードに切り替わる位置測定装置1を位置測定装置1a、位置測定装置1aから補正情報を受信する移動局として機能する位置測定装置1を位置測定装置1b、として説明する。
The
図1(a)は移動局モードとなっている位置測定装置1aについて説明する図であり、図1(b)は基準局モードとなっている位置測定装置1aについて説明する図である。図1(a)に示されるように、移動局モードとなっている位置測定装置1aは、単独測位によって自らの位置情報P0を取得して、自らの位置情報P0をデータセンタDに送信する。ここで送信する位置情報P0はsingle解であり、その誤差は、1〜10m程度である。
FIG. 1A is a diagram for explaining the
データセンタDは、データサービス会社が提供するネットワークサービスセンタである。データセンタDは、国土地理院によって提供された既設の電子基準点B1,B2,B3から各種データを収集しており、収集した各種データと位置情報P0とを用いて仮想基準点Vを設置する。電子基準点B1,B2,B3は、実際は3個ではなく約20kmの間隔で1240個設置されており、GNSS測量の基準点として活用されている。仮想基準点Vは、位置測定装置1aの近傍に設置される実在しない仮想の基準局であり、仮想基準点Vが設置されることによって、位置測定装置1aの近傍にあたかも基準点があるかのような状態が作り出される。
The data center D is a network service center provided by a data service company. The data center D collects various data from the existing electronic reference points B1, B2, and B3 provided by the Geospatial Information Authority of Japan, and sets the virtual reference point V using the collected data and the position information P0. . Actually, 1240 electronic reference points B1, B2, and B3 are installed at intervals of about 20 km, not three, and are used as reference points for GNSS surveying. The virtual reference point V is a non-existent virtual reference station installed in the vicinity of the
データセンタDは、位置測定装置1aから位置情報P0を受信すると、仮想基準点Vを設置すると共に、仮想基準点Vの絶対位置情報P1と仮想基準点Vにおける第1の衛星情報E1とから算出した第1の補正情報A1を位置測定装置1aに送信する。ここで、仮想基準点Vにおける第1の衛星情報E1とは、仮想基準点Vの位置に基準局が存在すると仮定した場合に、その基準局が衛星S1〜S5のそれぞれから取得したであろう電波から得られる衛星情報であり、この衛星情報を用いて位置補正のための第1の補正情報A1が算出される。
When the data center D receives the position information P0 from the
また、位置測定装置1aは、電源が投入されると電波を受信可能な衛星の数が0から徐々に増加し、少なくとも5台の衛星S1〜S5から常時電波を受信する状態となる。なお、位置測定装置1aは、6台以上の衛星から常時電波を受信していてもよい。位置測定装置1aは、例えば衛星S1〜S5のそれぞれから受信した電波から第2の衛星情報E2を取得している。位置測定装置1aは、データセンタDから受信した第1の補正情報A1と、自ら衛星S1〜S5から受信した第2の衛星情報E2とを用いて自らの絶対位置情報P2を算出する。
In addition, when the power is turned on, the
具体的に、位置測定装置1aは、データセンタDから第1の補正情報A1を受信した後には、仮想基準点Vと位置測定装置1aの位置関係を基線ベクトルとして算出する。この基線ベクトルの算出は、衛星S1〜S5からの電波における波数と位相の差を用いて、誤差1m以下のfloat解(推測解)を複数回算出することによって行われる。そして、float解を複数回の算出を経て徐々に収束させ、整数バイアス値を得ることによってfix解(固定解)を自らの絶対位置情報P2として算出する。その後、位置測定装置1aは、移動局モードから基準局モードに切り替わる。
Specifically, after receiving the first correction information A1 from the data center D, the
図1(b)に示されるように、基準局モードとなっている位置測定装置1aは、自らの絶対位置情報P2と第2の衛星情報E2とから算出した第2の補正情報A2を他の位置測定装置1bに送信する。第2の補正情報A2を受信した位置測定装置1bは、上述した位置測定装置1aと同様、第2の補正情報A2と自ら衛星S1〜S5から受信した衛星情報E3とを用いて自らの絶対位置情報P3を算出する。
As shown in FIG. 1B, the
次に、位置測定装置1aの構成について図2を参照しながら説明する。位置測定装置1aは、例えば、作業者の手で持ち上げて車に搭載可能となっている。位置測定装置1aは、位置測定装置1aの外部からデータを受信する受信手段10と、位置測定装置1aの外部にデータを送信する送信手段20と、各衛星S1〜S5から電波を受信するGNSSアンテナ31と、GNSSアンテナ31が受信した電波から衛星情報E2を生成するGNSS受信機32と、位置測定装置1aの各種制御を行うコンピュータ33(位置算出手段)と、位置測定装置1aの移動有無を検知する移動検知センサ(移動静止状態検知手段)35と、を一体的に備えている。
Next, the configuration of the
受信手段10は、基準局からの電波を受信する受信アンテナ11と、受信アンテナ11が受信した電波に対してデータ処理を行うデータ受信装置12と、を備えている。受信アンテナ11はデータセンタDから補正情報A1を受信し、データ受信装置12は受信アンテナ11が受信した補正情報A1をコンピュータ33に出力する。GNSS受信機32は、各衛星S1〜S5から発信された電波を受信して衛星情報E2を取得する。コンピュータ33は、データ受信装置12から受信した補正情報A1と、GNSS受信機32が取得した衛星情報E2とを用いて、位置測定装置1a自らの絶対位置情報P2を算出する。また、コンピュータ33には、移動検知センサ35によって検知された位置測定装置1aの移動有無に関する情報が入力される。
The receiving means 10 includes a receiving
送信手段20は、他の位置測定装置1bに電波を送信する送信アンテナ21と、位置測定装置1aの外部に送信するデータを生成するデータ送信装置22と、を備えている。データ送信装置22には、絶対位置情報P2と衛星情報E2とから算出された補正情報A2が入力され、コンピュータ33からの制御信号に応じて送信アンテナ21が補正情報A2を位置測定装置1a外部に送信する。
The transmission means 20 includes a
移動検知センサ35は、補正情報A2を送信している位置測定装置1aの移動と静止の状態を検知する。移動検知センサ35によって位置測定装置1aの移動が検知されたときには、コンピュータ33からの制御信号によって位置測定装置1aは補正情報A2の送信を中止する。その後、移動検知センサ35によって位置測定装置1aの静止の状態が検知されたときには、位置測定装置1aが移動局モードに切り替わって、位置測定装置1aが再度データセンタDからの補正情報A1の受信及び絶対位置情報P2の算出を行う。なお、位置測定装置1bの構成は、位置測定装置1aと同様であるため説明を省略する。
The
次に、位置測定装置1a,1bを用いて行う位置測定方法について図3に示されるフローチャートを参照しながら説明する。
Next, a position measuring method performed using the
まず、位置測定を行う作業者は、例えば、基準局モードに切り替える1台の位置測定装置1aと、移動局として使用する複数の位置測定装置1bとを車に搭載し、その車で測定領域に移動する。そして、測定領域に移動した後に、作業者は、車を止めた状態で位置測定装置1aの電源を投入する。電源投入後に、位置測定装置1aは、移動局モードで運転を開始する(ステップS11)。ステップS11において、位置測定装置1aは、データセンタDへの位置情報P0の送信を行うことによって、データセンタDから補正情報A1を受信する(受信ステップ)。
First, an operator who performs position measurement, for example, mounts one
補正情報A1の受信後に、位置測定装置1aは、位置測定装置1aの設置位置を取得する(ステップS12)。ステップS12では、コンピュータ33によって基線ベクトルの算出が行われる。すなわち、上述したfloat解が複数回算出されて収束され整数バイアス値が得られることによってfix解が位置測定装置1aの絶対位置情報P2として算出される(位置算出ステップ)。
After receiving the correction information A1, the
絶対位置情報P2が算出された後には、コンピュータ33によって、位置測定装置1aを基準局モードに切り替える処理が実行され(ステップS13)、位置測定装置1aの設置位置が基準局位置として設定される(ステップS14)。電源が投入されてから基準局モードに切り替わるまでの時間は、例えば10分程度である。ステップS14の後には、位置測定装置1aが基準局として運転を開始し(ステップS15)、他の位置測定装置1bへの補正情報A2の送信を開始する(送信ステップ)。このように補正情報A2の送信が行われることによって、例えば作業者が位置測定装置1bを持って測定領域内を歩いて移動し、測定領域の測定を実行することが可能となる。
After the absolute position information P2 is calculated, the computer 33 executes processing for switching the
その後は、位置測定装置1bによる測定領域の測定が作業者の入力により終了したか否かがコンピュータ33によって判定され(ステップS16)、終了したと判定された場合は一連の処理を終了する。一方、ステップS16で終了していないと判定された場合はステップS17に移行する。ステップS17では、補正情報A2を送信する位置測定装置1aが移動したか否かが判定される。具体的には、移動検知センサ35によって位置測定装置1aの移動が検知されたか否かがコンピュータ33によって判定される(移動静止状態検知ステップ)。
Thereafter, it is determined by the computer 33 whether or not the measurement of the measurement area by the
そして、位置測定装置1aが移動したと判定された場合には、位置測定装置1aによる補正情報A2の送信がコンピュータ33によって中止され、その後移動検知センサ35によって位置測定装置1aの静止状態が検知されたときに、ステップS11に移行する。一方、位置測定装置1aが移動していない(静止状態である)と判定された場合には、ステップS15に移行して、引き続き位置測定装置1aによる補正情報A2の送信が実行される。
When it is determined that the
以上、リアルタイムキネマティックシステム100及び位置測定装置1を用いた位置測定方法において、位置測定装置1aは、データセンタDから受信した補正情報A1と自ら受信した衛星情報E2とを用いて自らの絶対位置情報P2を算出する移動局モードと、補正情報A2を他の位置測定装置1bに送信する基準局モードと、を切り替える。ここで、移動局モードでは、位置測定装置1aが移動局として機能し、データセンタDから補正情報A1を受信すると共に衛星S1〜S5から衛星情報E2を受信する。そして、補正情報A1と衛星情報E2とを用いて絶対位置情報P2を算出した後には、基準局モードに切り替わって他の位置測定装置1bに補正情報A2を送信する。
As described above, in the position measurement method using the real-
このように、位置測定装置1aは、移動局として自らの絶対位置情報P2を算出した後に、基準局として他の位置測定装置1bに補正情報A2を送信するので、他の位置測定装置1bは、ネットワーク環境が整備されていない場所であっても自らの絶対位置情報P3を算出することができる。従って、位置測定装置1aを移動局モードから基準局モードへ切り替えることによって、ネットワーク環境が整備されていない場所でも位置測定装置1bによる測量を効率よく行うことができる。
Thus, since the
また、位置測定装置1aは、データセンタDから補正情報A1を受信する受信手段10と、絶対位置情報P2を算出するコンピュータ33と、他の位置測定装置1bに補正情報A2を送信する送信手段20と、を一体的に備えている。よって、一台の位置測定装置1aで移動局モードと基準局モードとの切り替えを行うことが可能になる。従って、移動局モードと基準局モードとの切り替えを行う構成を簡易にすることができる。
Further, the
また、基準局モードとして機能しているときに位置測定装置1aが移動すると、基準局が移動することになるので、他の位置測定装置1bは正しい位置測定を行えなくなる可能性がある。しかしながら、本実施形態では、位置測定装置1aの移動が検知されたときに補正情報A2の送信が中止され、再び位置測定装置1aの静止状態が検知されたときに、補正情報A1の受信と絶対位置情報P2の算出とが再び行われる。よって、位置測定装置1aの絶対位置情報P2が補正されることになるので、上述したような正しい位置測定を行えなくなる事態を回避することができ、位置測定の精度を向上させることができる。
Further, if the
また、従来のVRSによる測量では、位置測定装置1aが常時移動局モードとして使用されるため、複数の測量を同時に行う場合、VRS方式で用いられる基準局と位置測定装置1aとの組み合わせが複数必要となる。これに対して、本実施形態では、基準局として位置測定装置1aを用いることができるので、移動局として用いる複数の位置測定装置1bを1台の位置測定装置1aを中心とする所定範囲(例えば半径10kmの範囲)で使用できる。よって、従来のように基準局と位置測定装置1aとの組み合わせを複数用いることがないので、従来よりもコストを抑えることが可能となる。
Further, in the conventional VRS surveying, the
更に、移動局モードと基準局モードとの切り替えを行うことによって、測量にかかるコストを抑えることも可能となる。すなわち、VRS方式を使う場合には、データセンタDにアクセスする位置測定装置1aの台数が増えるほど使用料金がかかるが、例えば図4に示されるように移動局モードでデータセンタDにアクセスする時間をずらせば、データセンタDにアクセスする位置測定装置1aの台数を常に1台以下とすることができる。よって、複数台の位置測定装置1aを用いた場合であっても測量にかかるコストを抑えることができる。なお、図4に示される例において、移動局モードであるそれぞれの時間(時間t2−t1、時間t4−t3、時間t6−t5、時間t8−t7)は概ね10分程度である。
Further, by switching between the mobile station mode and the reference station mode, the cost for surveying can be suppressed. That is, when the VRS method is used, the usage fee increases as the number of the
本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、下記のような種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications as described below are possible without departing from the gist of the present invention.
上記実施形態では、移動検知センサ35によって位置測定装置1aの移動と静止の状態を検知したが、移動検知センサ35としては種々のセンサを用いることが可能である。例えば、移動検知センサ35は、赤外線センサ又は画像センサであってもよく、更には、位置測定装置1aが車に搭載される場合は車の移動を検知するセンサであってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、基準局モードに切り替わる位置測定装置1aと他の位置測定装置1bとは同一構成であったが、異なる構成であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、移動検知センサ35が位置測定装置1aの移動状態及び静止状態の両方を検知していたが、移動状態のみを検知してもよく、又は静止状態のみを検知してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、図3に示されるフローチャートに則って位置測定処理が実行されたが、上述した受信ステップと位置算出ステップと送信ステップとを有していれば、各ステップS11〜S17の順序を変えたり省略したり、又は別のステップを追加してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the position measurement process was performed according to the flowchart shown in FIG. 3, if it has the reception step mentioned above, a position calculation step, and a transmission step, each step S11-S17 will be performed. The order may be changed or omitted, or another step may be added.
1,1a,1b…位置測定装置、10…受信手段、20…送信手段、31…GNSSアンテナ、32…GNSS受信機、33…コンピュータ(位置算出手段)、35…移動検知センサ(移動静止状態検知手段)、100…リアルタイムキネマティックシステム、A1…補正情報(第1の補正情報)、A2…補正情報(第2の補正情報)、D…データセンタ、E1…衛星情報(第1の衛星情報)、E2…衛星情報(第2の衛星情報)、P2…絶対位置情報、S1〜S5…衛星。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記位置測定装置は、
自らの位置情報をデータセンタに送信することによって前記データセンタから、仮想基準点の位置情報と前記仮想基準点における第1の衛星情報とを第1の補正情報として受信し、前記第1の補正情報と前記衛星から自ら受信した第2の衛星情報とを用いて自らの絶対位置情報を算出する移動局モードと、
前記絶対位置情報と前記第2の衛星情報とを第2の補正情報として他の位置測定装置に送信する基準局モードと、
を切り替えることを特徴とするリアルタイムキネマティックシステム。 In a real-time kinematic system equipped with a position measurement device that receives radio waves from a satellite and performs position measurement,
The position measuring device includes:
By transmitting own position information to the data center, the position information of the virtual reference point and the first satellite information at the virtual reference point are received from the data center as the first correction information, and the first correction A mobile station mode that calculates its absolute position information using the information and the second satellite information received from the satellite itself;
A reference station mode for transmitting the absolute position information and the second satellite information as second correction information to another position measuring device;
Real-time kinematic system characterized by switching
前記位置測定装置は、前記移動静止状態検知手段によって前記位置測定装置の移動が検知されたときに、前記第2の補正情報の送信を中止して、再び静止の状態が検知されたときに、前記第1の補正情報の受信及び前記絶対位置情報の算出を再度行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のリアルタイムキネマティックシステム。 A moving stationary state detecting means for detecting a moving and stationary state of the position measuring device transmitting the second correction information;
The position measuring device stops transmission of the second correction information when the movement of the position measuring device is detected by the moving stationary state detecting means, and when the stationary state is detected again, The real-time kinematic system according to claim 1 or 2, wherein the reception of the first correction information and the calculation of the absolute position information are performed again.
自らの位置情報をデータセンタに送信することによって前記データセンタから、仮想基準点の位置情報と前記仮想基準点における第1の衛星情報とを第1の補正情報として受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した前記第1の補正情報と前記衛星から自ら受信した第2の衛星情報とを用いて自らの絶対位置情報を算出する位置算出ステップと、
前記絶対位置情報と前記第2の衛星情報とを第2の補正情報として他の位置測定装置に送信する送信ステップと、
を備えることを特徴とする位置測定方法。 In a position measurement method using a position measuring device that receives radio waves from a satellite and performs position measurement,
Receiving the position information of the virtual reference point and the first satellite information at the virtual reference point as the first correction information from the data center by transmitting its position information to the data center;
A position calculating step for calculating its absolute position information using the first correction information received in the receiving step and the second satellite information received from the satellite;
A transmitting step of transmitting the absolute position information and the second satellite information as second correction information to another position measuring device;
A position measuring method comprising:
前記移動静止状態検知ステップで前記位置測定装置の移動が検知されたときに、前記第2の補正情報の送信を中止して、再び静止の状態が検知されたときに、再度前記受信ステップに移行することを特徴とする請求項4に記載の位置測定方法。 A moving stationary state detecting step for detecting a moving and stationary state of the position measuring device transmitting the second correction information;
When the movement of the position measuring device is detected in the moving stationary state detecting step, the transmission of the second correction information is stopped, and when the stationary state is detected again, the process proceeds to the receiving step again. The position measuring method according to claim 4, wherein:
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