JP2015200593A - カウント値取得装置及びカウント値取得プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＰＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ・Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ・Ｓｙｓｔｅｍ）用受信機に電源を投入後、極力早い段階の測位解を、後処理あるいは準リアルタイムで得る手段を提供する。
【解決手段】ＳＰＳ受信機１００１は、擬似距離の算出に使用される複数の種類のカウント値であって、確定するまでは同一増加量でカウントアップされ、確定した時点で、直前の未確定値から同一増加量を超える確定値増加量が加えられて確定値となる複数の種類のカウント値の未確定値を取得すると共に、確定値が発生した場合には、前記確定値増加量を取得する信号同期データ取得部１１０と、信号同期データ取得部１１０が取得した未確定値と、確定値増加量とを送信する通信モデム１１１とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、測位信号の信号処理を実行する信号処理装置（カウント値取得装置）及び信号処理プログラム（カウント値取得プログラム）に関する。特に、米国のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ・Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ・Ｓｙｓｔｅｍ）などに代表される衛星測位システム（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ・Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ・Ｓｙｓｔｅｍ、以下、ＳＰＳと略す）で用いられる衛星測位受信機（以下、ＳＰＳ用受信機とする）内の信号処理装置及び信号処理プログラムに関する。

ＳＰＳ用受信機では、信号を送信する衛星と衛星測位受信機に接続した受信アンテナとの間の距離および距離変化率等のいわゆる観測生データ（衛星から発せられた信号を観測することで直接的に得られる観測量を意味のある物理量に変換したものを観測生データと称する）を測定する機能を有する。さらに、衛星から測位信号に重畳して放送されている航法データに含まれる衛星軌道パラメータを取得すると衛星の位置および速度を計算することができる。衛星の位置および速度と上記観測生データを用いると、一般的に知られた測位計算を行うことでＳＰＳ受信機の位置および速度（正確にはＳＰＳ受信機に接続した受信アンテナの位相中心の位置と速度）を得ることができる。

このようなＳＰＳ用受信機のうち、防衛・宇宙分野向けの製品は、必要とされる仕様が特殊であり、既製品として入手可能ないわゆるＣＯＴＳ（Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ・Ｏｆｆ・Ｔｈｅ・Ｓｈｅｌｆ）品では要求仕様を満たさない場合が多い。たとえば、電源投入直後から数秒程度で測位結果を得たい場合で、外部から迅速な測位計算を可能とするための補助情報を得られない場合（いわゆるコールドスタートの場合）には工夫が必要である。後処理によって非リアルタイムに測位結果を得ればよい場合は、必要となる情報を内部メモリに保存し試験終了後に回収すればよい。しかしながら、試験終了後に保存した情報を回収不可能な場合には、測位計算に必要となるデータを通信装置によって転送しておく必要がある。

このような例として、宇宙機、地球往還システム、飛しょう体などがある。宇宙機の地球大気圏再突入回収システムでは、その開発にあたって再突入時データを収集して解析する必要があり、コールドスタートでも極力早い段階で測位結果が必要とされる。非特許文献１では、そのような再突入データ収集装置の例が示されており、断片的な受信データ、つまりＲＦ信号をダウンコンバート後にデジタルサンプリングしたデータを数ミリ秒分ずつ、通信装置を介して外部に送信し、後処理によって測位解を得る方法が示されている。

海老沼， 「再突入データ収集装置搭載用Ｓｎａｐｓｈｏｔ型ＧＰＳ受信機の検討」， ＧＰＳ／ＧＮＳＳ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ２０１２

上記のようにＲＦ信号のデジタルサンプリングデータを外部に送信する方式の場合、デジタルサンプリングデータのサイズが問題となる。通常衛星測位用の信号はメインローブだけでも数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ程度の信号帯域を有するため、サンプリング周波数は最低でも同程度以上となる。このため、短時間のデータであってもデータのサイズが比較的大きくなり、通信装置のデータ転送レートが小さい場合には非特許文献１の例のように、数ミリ秒分のデータを間欠的に送信することしかできない。

本発明は、ＳＰＳ用受信機の測位演算手法に関するものであり、ＳＰＳ用受信機に電源を投入後、極力早い段階の測位解を、後処理あるいは準リアルタイムで得る手段の提供を目的とする。

この発明のカウント値取得装置は、
擬似距離の算出に使用される複数の種類のカウント値であって、確定するまでは同一の増加量でカウントアップされ、確定した時点で、直前の未確定値から前記同一の増加量を超える確定値増加量が加えられて確定値となる複数の種類のカウント値の未確定値を取得すると共に、前記確定値が発生した場合には、前記確定値増加量を取得する取得部を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、コールドスタートのような場合でも、極力早い段階の測位解を、後処理あるいは準リアルタイムで得る手段を提供できる。

実施の形態１の図で、実施の形態１のＳＰＳ受信機１００１の前提となるＳＰＳ受信機１０の処理構成ブロックを示す図。 実施の形態１の図で、ＳＰＳ受信機１０の処理を示すフローチャート。 実施の形態１の図で、ＳＰＳ受信機１００１の構成図（データ転送側における処理構成）。 実施の形態１の図で、外部測位計算装置２０００（後処理または準リアルタイムに測位計算を行う処理構成）の構成を示す図。 実施の形態１の図で、ＳＰＳ受信機１００１が送信する送信データ１２０の例を示す図。 実施の形態１の図で、ＧＰＳ Ｌ１ Ｃ／Ａの航法データの１サブフレームの構成を示す図。 実施の形態１の図で、受信信号と、観測値エポックと、Ｓｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗとの関係を示す図。 実施の形態２の図で、ＳＰＳ受信機１００２の構成図。 実施の形態３の図で、ＳＰＳ受信機１００２のハードウェエア構成例を示す図。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のＳＰＳ受信機１００１の前提となる、一般的なＳＰＳ受信機１０の処理構成を示す。
図２は、ＳＰＳ受信機１０の処理を示すフローチャートである。

衛星測位受信機がコールドスタートと呼ばれる状態、すなわち事前に外部から得られる情報が何もない状態から処理を開始する場合、一般的に図２のようなベースバンド処理過程を、受信用の各チャンネル（チャンネルとは各衛星の信号を処理するための処理単位を指す）で行う。ここで、ベースバンド処理とは、ＲＦ信号をデジタルサンプリングした後のデジタル信号処理を指す。以下、図１および図２を使って説明する。

まず図１に示したＳＰＳ用アンテナ１で受信した衛星測位用のＲＦ信号をＲＦフロントエンド部２によってフィルタ処理、増幅処理、ダウンコンバート処理などのデジタルサンプリング処理の前に必要な処理を実施する。さらにＡ／Ｄコンバータ３によってデジタルサンプリングしたのち、信号捕捉処理部６の制御に基づき相関処理部４においてローカル生成信号との相関処理を行う。

その相関処理結果に基づき、信号捕捉処理部６が信号捕捉処理（Ｓ１）を行う。そして信号捕捉処理部６が、衛星測位用の信号が検出できたと判定した場合、信号追尾処理部５による信号追尾処理に移行する。ただし、通常は信号捕捉時に推定した信号周波数と実際の周波数のずれを補正する信号の引き込み処理（Ｓ２）が必要となる。この処理によって信号追尾処理部５は正常に周波数引き込みができたことを確認（Ｓ３）し、信号追尾処理（Ｓ４）に移る。信号追尾処理中は、航法データ処理部７が、航法データのビット列を記録（Ｓ５）するとともに、これらのビット列に対する同期処理（Ｓ６）を行う。航法データ同期処理Ｓ６では、航法データ処理部７が、航法データのプリアンブルパターンを見つけるなどして、受信データに対応する送信時刻を取得する。信号追尾処理中は、信号追尾処理部５は随時信号追尾維持状態の判定を行い（Ｓ７）、信号追尾が維持できていない場合には、信号捕捉処理Ｓ１に戻す。

航法データ処理部７は航法データ同期処理が完了している場合（Ｓ８で判定）には、航法データをデコード（Ｓ９）して衛星軌道パラメータ等を取得する。航法データ同期処理が完了していない場合には信号追尾処理（Ｓ４）以降を継続する。

また航法計算部９はコールドスタート時のＳＰＳ受信機の時刻の設定は航法データに含まれる時刻データに基づいて設定するが、ＳＰＳ受信機を地上付近で用いる場合には、信号伝搬時間が７５ミリ秒程度であることを利用して概略時間を設定する（Ｓ１０およびＳ１１）。受信機時刻を設定済みの場合、観測生データ生成部８で観測生データを生成し（Ｓ１２）、必要な衛星数の観測データを得られる場合には、航法計算部９において測位計算を行う。

以上が一般的なＳＰＳ受信機１０の処理であるが、このうち信号捕捉処理Ｓ１には数秒から数十秒、信号引き込み処理Ｓ２に１〜２秒、信号追尾処理Ｓ４開始後、航法データ同期処理Ｓ６が完了するまでに６〜１２秒程度の時間を要する。また、測位計算を行うために必要となるＥｐｈｅｍｅｒｉｓと呼ばれる衛星軌道パラメータの取得には１８〜３０秒程度かかる。このようにコールドスタート時には、航法計算部９における測位計算を実行するまでには最低でも３０秒程度は要する。よってその間（コールドスタート時の３０秒程度の間）の測位計算結果を知りたい場合には、何らかの工夫が必要となる。

実施の形態１では、このような状況において後処理もしくは、ほぼリアルタイムで、ＳＰＳ受信機１００１での電源投入直後の位置や速度を知るための手法を与えるものである。この手段を実現する場合、ＳＰＳ受信機１００１を搭載した移動体で取得した衛星測位信号の受信データのうちの一部のデータを、通信モデム１１（通信装置）を介して外部に送信する。そして、その送信されたデータを受信した外部装置（外部測位計算装置２０００）において、測位計算を行う。外部測位計算装置２０００による後処理（あるいは準リアルタイム処理）によって、ＳＰＳ受信機１００１での電源投入直後の位置や速度を計算する。

図３は、ＳＰＳ受信機１００１（データを転送する側の装置）の構成を示す図である。図３のＳＰＳ受信機１００１が図１のＳＰＳ受信機１０と異なる点は、さらに、信号同期データ取得部１１０（取得部）、データ通信のための通信モデム１１１（送信部）、送信アンテナ１１２を備える点である。

図４は、外部測位計算装置２０００の装置構成を示す図である。外部測位計算装置２０００は、ＳＰＳ受信機１００１の送信アンテナ１１２から送信されてくるデータを受信して、測位計算を行う。

（１）外部測位計算装置２０００では、ＳＰＳ受信機１００１の送信アンテナ１１２から送信されてくるデータが受信アンテナ２１３で受信され、受信用の通信モデム２１４（取得部、受信部）を介して受信データ処理部２１５で処理され、受信データ記憶部２１６に保存される。
（２）観測生データ生成部２１７（擬似距離計算部）は、受信データ記憶部２１６に記録されたデータに基づき、観測生データを生成する。観測生データ生成部２１７は擬似距離を構成するために必要十分なデータが得られているエポックよりも前の時刻についても、ＳＰＳ受信機１００１から送信されたデータを用いることによって、後処理によって擬似距離の構成を可能にする。
（３）観測生データ生成部２１７による擬似距離計算後は、必要数の観測値があれば航法計算部２１９において測位計算を実行する。また、測位計算に必要となる衛星軌道情報（Ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）や電離層遅延情報などはあらかじめ何らかの手段で取得しておき補助データ記憶部２１８に保存しておくものとする。

実施の形態１の特徴は、観測生データ生成部２１７において擬似距離を構成するために必要十分なデータが得られていない時刻の擬似距離を計算するための手法である。「擬似距離を構成するために必要十分なデータが得られていない時刻」とは、前述のように例えばコールドスタート時の期間である。

（信号同期データ取得部１１０の取得データ）
実施の形態１の特徴を説明するために、まず図３の信号同期データ取得部１１０で取得するデータ（以下、送信データ１２０という）の内容を説明する。

図５は、信号同期データ取得部１１０が取得する送信データ１２０を示す図である。信号同期データ取得部１１０は図５に示した各種データを取得する。図５に示した、各データを表現するためのビット数はあくまでも例であり、所要精度等によって変更してよい。なお、図５ではＧＰＳのＬ１ Ｃ／Ａコードを受信する場合を想定して示した例である。また図５右列の「取得先」は該当するデータの取得先を示すが、この列は単なる参考であり、送信データ１２０として送信されるものではない。図５右列の「取得先」には、信号同期データ取得部１１０による、衛星数やＣ／Ａコードカウント等の取得先を記載しているが、範囲１２１に記載の受信機時間は、ＳＰＳ受信機１００１を動作させているＳＰＳ受信機１００１の内部システムから取得する。また図５において、最下段の不連続変化分のビット数５，９，１７、７は、Ｃ／Ａコードカウント、航法ビットカウント、ＴＯＷ ｃｏｕｎｔ、受信機時間に対応する。

図５の送信データ１２０では、範囲１２１にはプリアンブル等が記載され、範囲１２２には衛星毎に繰り返されるデータが記載され、範囲１２３には後述の「データの不連続変化分」（確定値増加量）が記載されている。

（プリアンブルパターン）
送信データ１２０には、まず信号同期データ取得部１１０は、データ同期用のプリアンブルパターン（図２のＳ６で示したように航法データに含まれる）を設定する。プリアンブルパターンは固定パターンのビット列であり、受信側（外部測位計算装置２０００）は、このパターンを探すことで、受信データの先頭位置を特定することができる。

（受信機のクロックカウンタ）
次に、信号同期データ取得部１１０は、送信データ１２０に、ＳＰＳ受信機１００１のクロックカウンタを格納する。このカウンタはＳＰＳ受信機１００１の基準クロックでカウントアップした値である。受信機のクロックカウンタは、割り当てたビット数で表現できる値を超えた場合にはゼロにロールオーバーしてカウントアップを継続する。

（受信機時間）
また、受信機時間はＴｉｍｅ ｏｆ ｗｅｅｋ ｓｅｃｏｎｄなどを送信し、ＳＰＳ受信機１００１の内部で正しい時間が設定されるまでは、０からカウントアップした時刻を示す。

（衛星数）
さらに、送信データ１２０では、衛星ごとの繰り返しデータが続くため、衛星数のデータを送信する。そしてその衛星数だけ、ＰＲＮ番号から搬送波位相まで（範囲１２２）のデータを繰り返す。

さらに、送信データ１２０によって、ＳＰＳ受信機１００１内部の航法データ同期処理（図２のＳ６）によって不連続に変化した「Ｃ／Ａコードカウント」、「航法ビットカウント」、「ＴＯＷ ｃｏｕｎｔ」や、受信機時間の不連続な修正を送信する構成とする。

ここで、図５の範囲１２２に示す、Ｃ／Ａコードカウント、航法ビットカウント、ＴＯＷ ｃｏｕｎｔ、Ｓｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗについて説明する。これらは、擬似距離を構成するために必要であり、擬似距離ρ［ｍ］は、次の（式１）で計算する。

ρ＝ｃ×［ｔｒ−｛（ＴＯＷ ｃｏｕｎｔ）×６＋０．０２×（航法ビットカウント）＋０．００１×（Ｃ／Ａコードカウント）＋（Ｓｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗ）｝］
（式１）
ここで、
（１）ｃは、光速［ｍ／ｓ］である。
（２）ｔｒは、Ｔｉｍｅ ｏｆ ｗｅｅｋ ｓｅｃｏｎｄで表した受信機時間である。
（３）図６は、ＧＰＳ Ｌ１ Ｃ／Ａの航法データの１サブフレームの構成を示すが、ＴＯＷ ｃｏｕｎｔは、図６に示す航法メッセージのサブフレームの２Ｗｏｒｄ目に必ず含まれるカウンタ値であり、これを６倍した秒数が次のサブフレームの先頭のＴｉｍｅ ｏｆ ｗｅｅｋ ｓｅｃｏｎｄを示す。よって、（式１）のＴＯＷ ｃｏｕｎｔは、現在受信している信号が含まれるサブフレームの一つ前のサブフレームに含まれていたカウント値である。
（４）航法ビットカウントは、現在受信している信号が含まれるサブフレームの先頭から、観測値を算出するエポックまでに含まれる航法データビットのカウント値である。１サブフレームは３００ビット（図６）であるから、０〜２９９の範囲の値を取る。
（５）Ｃ／Ａコードカウントは、観測値を算出するエポックが含まれるビットの中において、そのエポックの前までに受信したＣ／Ａコードの数を示す。
（６）図７は、受信信号と、観測値エポックと、Ｓｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗとの関係を示す図であるが、Ｓｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗは図７に示したように、直前のＣ／Ａコード終端位置と観測エポックとの間の時間を示す。図７ではＰＲＮ＝３，４，１０，２２の４衛星を受信している場合の例を示しており、各衛星から受信機までの距離が異なることからＳｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗは衛星ごとに異なる。

（式１）において、受信機時間ｔｒ、ＴＯＷ ｃｏｕｎｔ、航法ビットカウント、Ｃ／Ａコードカウントは、いずれも擬似距離ρの算出に使用されるカウント値である。これらのカウント値は、詳細は後述するが、確定するまでは同一の増加量（例えば１）でカウントアップされ、確定した時点で、直前の未確定値から同一の増加量を超える確定値増加量が加えられて確定値となる。

（式１）のように擬似距離ρの算出には、
（１）受信機時間ｔｒを図２のステップＳ１１に示した受信機時刻設定処理で設定すること、
及び、
（２）ＴＯＷ Ｃｏｕｎｔ、航法ビットカウント、Ｃ／Ａコードカウント、Ｓｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗを取得することが必要である。

しかし、図２のステップＳ６で示した航法データ同期処理においては、ＴＯＷ Ｃｏｕｎｔ等は段階を経て正確な値が取得されていく。

（Ｃ／Ａコードカウントの修正）
すなわち、Ｃ／Ａコードカウントは、航法ビットの境界位置からカウントして、０〜１９の値を取るものとしたいが、ビット同期がとれて正しくビット境界位置が判明するまでは正しい値を取得できない。しかし、ビット境界位置が判明する以前のデータも、図５のように送信しておく。ビット境界位置が判明してＣ／Ａコードカウントを修正して不連続に値を変化させた時の変化分を図５のように送信する。

具体例で説明する。例えばコールドスタート状態では、ＳＰＳ受信機１００１では、正しいＣ／Ａコードカウントが確定していない。この場合、ＳＰＳ受信機１００１は、暫定的に０から１，２，３・・・と１（同一の増加量）だけインクリメントし、１９，０，１、・・・のようにカウントを続ける。信号同期データ取得部１１０は送信データ１２０として、他のデータとともに、確定前の暫定のＣ／Ａコードカウントを範囲１２２のＣ／Ａコードカウントとして送信する。信号同期データ取得部１１０は、ある送信データ１２０で、Ｃ／Ａコードカウント＝「４」を送信したとする。

その後、ビット同期がとれて正しいビット境界位置が判明した結果、正しいＣ／Ａコードカウント＝「１０」（確定値）が確定したとする。具体的には、ＳＰＳ受信機１００１では、Ｃ／Ａコードカウントを０，１，２・・・１９，０、１、２・・・１９、・・・のように暫定的にカウントしているうちに、・・・０、２、１０、１１、１２、・・・のように、正しいＣ／Ａコードカウント＝「１０」（例示である）が確定する。このとき、・・・２、１０、・・・における２（直前の未確定値）から１０（確定値）へのカウント値の変化（つまり８）が「不連続変化分」（確定値増加量）である。

ＳＰＳ受信機１００１の信号同期データ取得部１１０は、送信データ１２０に不連続変化分の「８」を取得し、これを送信データ１２０に含めて送信する。外部測位計算装置２０００の観測生データ生成部２１７では不連続変化分の「８」を受信すると、Ｃ／Ａコードカウントが暫定の値であった、上記のＣ／Ａコードカウント＝「４」に不連続変化分の「８」を加えて「４」を「１２」に修正する。

これにより、その不連続変化分のデータ（上記の例では「８」）からビット境界位置が判明する前のＣ／Ａコードカウントも正しい値（上記の例では４から１２）に修正できる。

（航法ビットカウントの修正）
航法ビットカウントの修正もＣ／Ａコードカウントと同様である。航法ビットカウントの確定前は暫定値を送信データ１２０に含めて送信しておき、確定後は、確定値とともに不連続変化分を含めて送信する。

航法ビットカウントは、航法データのサブフレーム先頭位置が航法データ同期処理（ステップＳ６）によって判明するまでは正しい値ではなく、０〜２９９の範囲でカウントアップし、２９９から０に戻る。サブフレーム先頭位置が判明後、図５の送信データ１２０によって、航法ビットカウントの不連続修正分を送信しておく。これによって、サブフレーム先頭位置の判明以前の航法ビットカウントを、正しい値に修正できる。つまり航法ビットカウントの場合も、０、１、２、・・・２９９、０，１，２、・・・のように暫定的にカウントし、ある時点で、・・・、１１、２０、・・・のように、正しい航法ビットカウント＝「２０」（例示である）が確定する。このとき、・・・１１、２０、・・・における１１から２０へのカウント値の変化（つまり９）が「不連続変化分」である。

ＳＰＳ受信機１００１は、送信データ１２０に不連続変化分の「９」を含めて送信する。外部測位計算装置２０００では不連続変化分の「９」を受信すると、以前に受信した航法ビットカウントの暫定値（例えば２０）に不連続変化分の「９」を加えて「２９」に修正する。

（ＴＯＷ ｃｏｕｎｔ）
ＴＯＷ ｃｏｕｎｔについても、Ｃ／Ａコードカウントや航法ビットカウントと同様である。ＴＯＷ ｃｏｕｎｔの確定前は暫定値を送信データ１２０に含めて送信しておき、確定後は、確定値とともに不連続変化分を含めて送信する。

（Ｓｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗ）
Ｓｙｎｃ Ｐｈａｓｅ Ｓｋｅｗは航法データ同期処理（ステップＳ６）の実施前から常に正しい値が取得できるので、図５の送信データ１２０の範囲１２３には記載がない。

（受信機時間）
受信機時間についても、Ｃ／Ａコードカウントや航法ビットカウントと同様である。受信機時間の確定前は暫定値を送信データ１２０に含めて送信しておき、確定後は、確定値とともに不連続変化分を含めて送信する。

以上説明した原理を使うことによって以下の処理が可能である。
（１）信号同期データ取得部１１０が図５に示した送信データ１２０を取得して、通信モデム１１１および送信アンテナ１１２を介して外部測位計算装置に送信する。
（２）外部測位計算装置２０００では、受信データ処理部２１５が、受信アンテナ２１３および通信モデム２１４を介して送信データ１２０を受信する。受信データ処理部２１５は送信データ１２０の各データを受信データ記憶部２１６に保存する。その後、観測生データ生成部２１７が、（式１）用いて擬似距離を生成する。よって、通常はまだ擬似距離を正しく計算できないエポックについても正しい擬似距離を計算するができる。

上記の（式１）によって計算される擬似距離ρが、通常は航法データのサブフレーム先頭位置が航法データ同期処理（ステップＳ６）によって判明するまでは正しく計算できない。これに対し、実施の形態１の特徴は、図５に示したように、航法データへの同期処理によって、Ｃ／Ａコードカウント、航法ビットカウントおよびＴＯＷ ｃｏｕｎｔが不連続に修正されたときの不連続変化分をＳＰＳ受信機１００１から送信し、観測生データ生成部２１７に与える。これによって、航法データのサブフレーム先頭位置が航法データ同期処理（ステップＳ６）によって判明する前のデータを、送信データ１２０に含まれる不連続変化分（修正量）を使って修正し、正しい擬似距離を計算できる点である。

（補助データ記憶部２１８）
また、一般的に行われる工夫であるが、測位計算に必要となる衛星軌道情報（Ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）や電離層遅延パラメータなどの情報を外部から入手し、補助データ記憶部２１８に保存しておき航法計算部２１９で用いることで、通信データ量を削減する効果と測位計算の開始を早める効果を得ることができる。

実施の形態２．
図５の情報を通信装置（通信モデム及びアンテナ）で外部に伝送せずに、内部のメモリに保存しておき、あとでそれを回収して図４の外部測位計算装置２０００で行った処理と同じ処理を行う手法をとっても良い。ＲＦ信号のデジタルサンプリングデータを保存しておく場合と比べると圧倒的に少ないデータ量を保存しておけばよいので、実際のアプリケーションで利用可能である。この場合、Ｃ／Ａコードカウント等が確定前のものを使用して擬似距離を計算するのは、観測生データ生成部８（擬似距離計算部）である。

宇宙機や飛しょう体などの分野では、受信機の起動後の極力早い段階から測位計算結果を得たい場合があり、そのようなアプリケーションで利用可能である。

図８は、実施の形態２のＳＰＳ受信機１００２の構成を示す。ＳＰＳ受信機１００２は信号同期データ取得部１１０で取得したデータ（実施の形態１の送信データ１２０）を、送信しない構成である。ＳＰＳ受信機１００２では取得したデータ（送信データ１２０に相当するデータ）を、送信することなく取得データ記憶部１１９（メモリ）に記憶しておき、外部測位計算装置２０００の場合と同様に、航法計算部９の計算に用いる。なおＳＰＳ受信機１００１は、外部測位計算装置２０００と同様に、補助データ記憶部１１８を保持してもよい。また、図８からは通信モデム１１１、送信アンテナ１１２を除いているが、ＳＰＳ受信機１００２は通信モデム１１１、送信アンテナ１１２を有し、実施の形態１と同様に、送信データ１２０を送信する構成でもよい。この構成は、保存した情報を回収可能であるが、その可能性がそれほど高くない場合に使用できる。

実施の形態３．
図９を参照して実施の形態３を説明する。実施の形態３は、コンピュータであるＳＰＳ受信機１００１のハードウェア構成を説明する。なお、ＳＰＳ受信機１００２、外部測位計算装置２０００も同様のコンピュータである。よって以下のＳＰＳ受信機１００１の説明はＳＰＳ受信機１００２、外部測位計算装置２０００にも当てはまる。

図９は、ＳＰＳ受信機１００１のハードウェア資源の一例を示す図である。ハードウェア資源を示す図９において、ＳＰＳ受信機１００１は、プログラムを実行するＣＰＵ９５０（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ９５０は、バス９５８を介してＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９５１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９５２、表示装置９５３、操作キー９５４、通信ボード９５６、磁気ディスク装置９６０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９６０の代わりに、光ディスク装置、フラッシュメモリなどの記憶装置でもよい。

ＲＡＭ９５２は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９５１、磁気ディスク装置９６０等の記録媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部、格納部、バッファの一例である。通信ボード９５６、操作キー９５４などは、入力部、入力装置の一例である。また、通信ボード９５６、表示装置９５３などは、出力部、出力装置の一例である。

磁気ディスク装置９６０には、オペレーティングシステム９６１（ＯＳ）、プログラム群９６２、ファイル群９６３が記憶されている。プログラム群９６２のプログラムは、ＣＰＵ９５０、オペレーティングシステム９６１により実行される。

上記プログラム群９６２には、以上の実施の形態の説明において「〜部」として説明した機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９５０により読み出され実行される。

ファイル群９６３には、「〜の判定結果」、「〜の算出結果」、「〜の抽出結果」、「〜の生成結果」、「〜の処理結果」の情報や、データや信号値や変数値やパラメータなどが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。また、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９５０によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。

また、以上に述べた実施の形態の説明において、データや信号値は、ＲＡＭ９５２のメモリ、磁気ディスク装置９６０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９５８や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。

また、以上の実施の形態の説明において、「〜部」として説明したものは、「〜手段」、であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明したものは、ソフトウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９５０により読み出され、ＣＰＵ９５０により実行される。すなわち、プログラムは、以上に述べた「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、以上に述べた「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。

以上の実施の形態では、ＳＰＳ受信機１００１、１００２、外部測位計算装置２０００を説明したが、これらの動作は、プログラムとしても把握できることは以上の説明から明らかである。また、ＳＰＳ受信機１００１、１００２、外部測位計算装置２０００の各「〜部」の動作は方法としても把握できることは以上の説明により明らかである。

１ ＳＰＳ用アンテナ、２ ＲＦフロントエンド部、３ Ａ／Ｄコンバータ、４ 相関処理部、５ 信号追尾処理部、６ 信号捕捉処理部、７ 航法データ処理部、８ 観測生データ生成部、９ 航法計算部、１１０ 信号同期データ取得部、１１１ 通信モデム、１１２ 送信アンテナ、１２０ 送信データ、２１３ 受信アンテナ、２１４ 通信モデム、２１５ 受信データ処理部、２１６ 受信データ記憶部、２１７ 観測生データ生成部、２１８ 補助データ記憶部、２１９ 航法計算部、１０，１００１，１００２ ＳＰＳ受信機、２０００ 外部測位計算装置。

Claims (6)

1. 擬似距離の算出に使用される複数の種類のカウント値であって、確定するまでは同一の増加量でカウントアップされ、確定した時点で、直前の未確定値から前記同一の増加量を超える確定値増加量が加えられて確定値となる複数の種類のカウント値の未確定値を取得すると共に、前記確定値が発生した場合には、前記確定値増加量を取得する取得部を備えたことを特徴とするカウント値取得装置。
2. 前記取得装置は、さらに、
   前記取得部が取得した未確定値と、前記確定値増加量とを送信する送信部を備えたことを特徴とする請求項１記載のカウント値取得装置。
3. 前記カウント値取得装置は、さらに、
   前記確定値増加量を用いることによって、複数の種類のカウント値の未確定値を修正し、修正した未確定値を用いて、前記擬似距離を計算する擬似距離計算部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のカウント値取得装置。
4. 前記カウント値取得装置は、
   前記取得部として、前記未確定値と、前記確定値増加量とを受信する受信部と、
   前記確定値増加量を用いることによって、複数の種類のカウント値の未確定値を修正し、修正した未確定値を用いて、前記擬似距離を計算する擬似距離計算部と
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のカウント値取得装置。
5. コンピュータに、
   擬似距離の算出に使用される複数の種類のカウント値であって、確定するまで同一の増加量でカウントアップされ、確定した時点で、直前の未確定値から前記同一の増加量を超える確定値増加量が加えられて確定値となる複数の種類のカウント値の未確定値を取得する処理、
   前記確定値が発生した場合には、前記確定値増加量を取得する処理、
   を実行させるためのカウント値取得プログラム。
6. コンピュータに、さらに、
   取得した未確定値と、前記確定値増加量とを送信する処理、
   を実行させるための請求項５記載のカウント値取得プログラム。

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