JP2019078699A - GNSS analyzer, GNSS analysis system, GNSS analysis method, and GNSS analysis program - Google Patents

GNSS analyzer, GNSS analysis system, GNSS analysis method, and GNSS analysis program Download PDF

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一典 宮原
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一典 宮原
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Abstract

To provide a GNSS analyzer with which it is possible to sufficiently suppress the effect of diffraction and multipath, and which is usable for versatile purposes.SOLUTION: A GNSS analyzer 25 comprises a determination unit 41, a first effective period determination unit 42, a second effective period determination unit 43, and a baseline analysis unit 44. The determination unit 41 creates a determination result of whether a carrier for determination and a carrier for analysis received by GNSS receivers 24, 34 are valid or not, or acquires the determination result. The first effective period determination unit 42 determines on the basis of the determination result of the carrier for determination, a first effective period that is a period for which the determination result is estimated to be valid in a sidereal daily cycle. The second effective period determination unit 43 excludes an interval of the first effective period from a start time to after a first period and excludes an interval of the first effective period from an end time to before a second period, and thereby determines a second effective period. The baseline analysis unit 44 analyzes a baseline using the carrier for analysis that is received in the second effective period and the determination result of which is effective.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、主として、GNSS解析装置に関する。詳細には、上空の視界不良及びマルチパス等に起因する誤差を除去して基線解析を行うための構成に関する。   The present invention relates mainly to a GNSS analyzer. In particular, the present invention relates to a configuration for performing baseline analysis by removing errors caused by poor visibility in the sky, multipath, and the like.

従来から、GNSS(Global Navigation Satelite System、全地球航法衛星システム)を用いて、基準局に対する観測局の変位を監視する変位監視システムが知られている。観測局及び基準局では、それぞれGNSSアンテナが設けられており、GNSS衛星からのGNSS信号を受信して、観測データを演算装置へ送信する。演算装置は、観測局から送信されてきた観測データと、基準局から送信されてきた観測データと、に基づいて基線解析を行うことで、基準局に対する観測局の相対位置を求める。この相対位置の変化に基づいて、基準局に対する観測局の変位を監視することができる。   2. Description of the Related Art A displacement monitoring system is conventionally known that monitors the displacement of a monitoring station relative to a reference station using a GNSS (Global Navigation Satellite System). Each of the observation station and the reference station is provided with a GNSS antenna, receives a GNSS signal from a GNSS satellite, and transmits observation data to the arithmetic unit. The arithmetic unit performs baseline analysis based on observation data transmitted from the observation station and observation data transmitted from the reference station to determine the relative position of the observation station with respect to the reference station. Based on the change in relative position, the displacement of the observation station relative to the reference station can be monitored.

ここで、GNSSでは、衛星からの微弱なGNSS信号を受信して測位を行うものであるため、GNSS信号の受信状況等によって、基線解析の精度が低下したり、基線解析自体ができなかったりすることがある。具体的には、GNSS信号が障害物によって遮られたり、障害物に反射した後のGNSS信号を受信する現象(マルチパス)が生じたり、障害物で回折したGNSS信号を受信する現象が生じたりすることがある。特許文献1及び2、非特許文献1及び2は、障害物が基線解析に及ぼす影響を軽減するための技術を開示する。   Here, in GNSS, since positioning is performed by receiving a weak GNSS signal from a satellite, the accuracy of baseline analysis may decrease or baseline analysis itself may not be performed depending on the reception condition of GNSS signal or the like. Sometimes. Specifically, a phenomenon in which the GNSS signal is blocked by an obstacle, a phenomenon in which the GNSS signal is received after reflection from the obstacle (multipath) occurs, a phenomenon in which the GNSS signal diffracted by the obstacle is received There is something to do. Patent documents 1 and 2 and non-patent documents 1 and 2 disclose techniques for reducing the influence of obstacles on baseline analysis.

特許文献1は、GNSS信号の受信に成功したGNSS衛星の仰角及び方位角を、受信点から見て視界の開けている範囲として設定することで、障害物で死角になっている範囲に対して処理を行うことを防止する技術を開示する。特許文献2は、GNSS信号の搬送波と雑音の比(CN比)に基づいて、GNSS衛星の状態を判断し、遮蔽すべきと判断したGNSS衛星からのGNSS信号を遮蔽する技術を開示する。   Patent Document 1 sets the elevation angle and azimuth angle of a GNSS satellite that has successfully received a GNSS signal as a range in which the field of view is open as viewed from the reception point. Disclosed are techniques for preventing processing. Patent Document 2 discloses a technology for judging the state of a GNSS satellite based on the carrier-to-noise ratio (CN ratio) of the GNSS signal and shielding the GNSS signal from the GNSS satellite judged to be shielded.

非特許文献1は、受信点の上空の魚眼画像を用いて障害物の位置(具体的には障害物が存在する仰角及び方位角)を計測して障害物マスクを作成し、この障害物マスクから受信したGNSS信号を基線解析に用いない構成である。非特許文献2は、同衛星から得られた搬送波について、移動局で得られた信号強度から基準局で得られた信号強度を減算した値(DSS)、基準局と移動局での搬送波位相変化量の差(DDPC)を用いて、マルチパスの影響を受ける衛星を検出する方法を開示する。   Non-Patent Document 1 creates an obstacle mask by measuring the position of an obstacle (specifically, the elevation angle and azimuth angle at which the obstacle is present) using a fisheye image in the air at the receiving point. The GNSS signal received from the mask is not used for baseline analysis. Non-Patent Document 2 is a value (DSS) obtained by subtracting the signal strength obtained at the reference station from the signal strength obtained at the mobile station for the carrier obtained from the same satellite, and the carrier phase change amount at the reference station and the mobile station. Disclosed is a method of detecting satellites affected by multipath using difference (DDPC).

特開平9−297170号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 9-297170 特許第5559016号公報Patent 5559016 gazette

“静止点における上空視界情報によるマルチパス低減手法の評価”、[online]、[2017年4月15検索]、インターネット<URL:http:// www.denshi.e.kaiyodai.ac.jp/jp/assets/files/pdf/content/20160428_IPNTJ_tokura.pdf>"Evaluation of Multipath Reduction Method by Sky Vision Information at Stationary Point", [online], [April 15, 2017 search], Internet <URL: http://www.denshi.e.kaiyodai.ac.jp/jp /assets/files/pdf/content/20160428_IPNTJ_tokura.pdf> 池田隆博、「衛星測位における信号強度と搬送波位相変化量を用いたマルチパス検知手法の適用効果に関する検証」、月刊「測量」、日本測量協会、2017年1月号、p.12−15Takahiro Ikeda, "Verification of application effect of multipath detection method using signal strength and carrier phase change amount in satellite positioning", Monthly "surveying", Japan Surveying Association, January 2017, p. 12-15

ここで、GNSS信号が受信できない状態から受信できるようになった直後においては、搬送波の信号強度が高いがGNSS信号の回折及びマルチパスが生じ易いという状況が生じる。そのため、特許文献1及び2の方法では、それぞれ、GNSS信号の受信の有無、及び、CN比に基づいて判断を行うため、回折及びマルチパスの影響を十分に抑えることはできなかった。また、非特許文献1の方法は、カメラで得られた映像を用いるため、基本的には特許文献1等と同様に、回折及びマルチパスの影響を十分に抑えることはできない。また、非特許文献2の方法は、基準点と観測点の周囲の障害物の状況が同様であることが前提となっているため、汎用性の点で改善の余地がある。   Here, immediately after the GNSS signal can not be received immediately after reception, a situation occurs in which signal strength of the carrier wave is high but diffraction and multipath of the GNSS signal are likely to occur. Therefore, the methods of Patent Documents 1 and 2 can not sufficiently suppress the influence of diffraction and multipath because judgment is performed based on the presence / absence of reception of the GNSS signal and the CN ratio, respectively. In addition, since the method of Non-Patent Document 1 uses an image obtained by a camera, basically the effects of diffraction and multipath can not be sufficiently suppressed, as in Patent Document 1 and the like. Further, the method of Non-Patent Document 2 is based on the premise that the conditions of the obstacle around the reference point and the observation point are similar, so there is room for improvement in terms of versatility.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、回折及びマルチパスの影響を十分に抑えるとともに、汎用性の高いGNSS解析装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main object is to provide a highly versatile GNSS analyzer while sufficiently suppressing the effects of diffraction and multipath.

課題を解決するための手段及び効果Means and effect for solving the problem

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, means for solving the problem and its effect will be described.

本発明の観点によれば、以下の構成のGNSS解析装置が提供される。即ち、このGNSS解析装置は、判定部と、第1有効期間決定部と、第2有効期間決定部と、基線解析部と、を備える。前記判定部は、GNSS受信機が受信した判定用搬送波及び解析用搬送波を含む搬送波の有効又は無効の判定結果を作成する又は当該判定結果を取得する。前記第1有効期間決定部は、前記判定用搬送波の判定結果に基づいて、恒星日周期において前記判定結果が有効と推定される期間である第1有効期間を決定する。前記第2有効期間決定部は、前記第1有効期間の開始時から第1期間後までを除くとともに、更に当該第1有効期間の終了時から第2期間前までを除外することで第2有効期間を決定する。前記基線解析部は、前記第2有効期間に受信された前記解析用搬送波であって、かつ、判定結果が有効である前記解析用搬送波を使用して基線解析を行う。また、本発明の別の観点によれば、上記の処理を行うGNSS解析方法及びGNSS解析プログラムが提供される。   According to an aspect of the present invention, a GNSS analysis device having the following configuration is provided. That is, this GNSS analysis device includes a determination unit, a first effective period determination unit, a second effective period determination unit, and a baseline analysis unit. The determination unit creates a determination result of valid or invalid of the carrier wave including the determination carrier wave and the analysis carrier wave received by the GNSS receiver, or obtains the determination result. The first effective period determination unit determines a first effective period which is a period in which the determination result is estimated to be effective in the stellar date cycle, based on the determination result of the determination carrier. The second valid period determining unit excludes the start of the first valid period to the end of the first period, and further excludes the end of the first valid period to the second period before the second valid period. Determine the period. The base line analysis unit performs base line analysis using the analysis carrier wave received during the second valid period and whose determination result is valid. Further, according to another aspect of the present invention, there are provided a GNSS analysis method and a GNSS analysis program for performing the above-mentioned processing.

これにより、第1有効期間から開始時と終了時のある程度の期間を除いた第2有効期間で受信した搬送波を使用して基線解析を行うため、回折及びマルチパスの影響を抑えることができる。また、本技術は、基準局と観測局の障害物の状況が同様でなくても適用可能であるため、汎用性が高い。   As a result, baseline analysis is performed using carriers received in the second valid period excluding the start and end times of the first valid period, and therefore, the influence of diffraction and multipath can be suppressed. In addition, since the present technology can be applied even if the conditions of the obstacles of the reference station and the observation station are not the same, the versatility is high.

本発明の一実施形態に係るGNSS解析システムの機能的な構成を示すブロック図。The block diagram showing the functional composition of the GNSS analysis system concerning one embodiment of the present invention. GNSS解析システムの概略的な構成を示す図。The figure which shows the schematic structure of a GNSS analysis system. GNSS解析装置が行う処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing which the GNSS analysis device does. 解析用搬送波を基線解析に使用するか否かを決定する処理を説明する図。The figure explaining the process which determines whether the carrier wave for analysis is used for baseline analysis. 判定用搬送波の判定結果、第1有効期間、及び第2有効期間を示す図。The figure which shows the determination result of the carrier wave for determination, a 1st effective period, and a 2nd effective period. 解析用搬送波の判定結果、使用/不使用を判定するための第2有効期間、及び使用/不使用の判定結果を示す図。The figure which shows the determination result of the carrier for analysis, the 2nd effective period for determining use / non-use, and the determination result of use / non-use. 搬送波のSN比と、SN比に基づく判定結果とを示す図。The figure which shows the SN ratio of a carrier wave, and the determination result based on SN ratio.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るGNSS解析システム1の機能的な構成を示すブロック図である。図2は、GNSS解析システム1の概略的な構成を示す図である。GNSSとしては、GPS、QZSS、GLONASS、及びGALILEO等の何れかを用いることができる。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a GNSS analysis system 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the GNSS analysis system 1. As GNSS, any of GPS, QZSS, GLONASS, GALILEO, etc. can be used.

図1及び図2に示すように、GNSS解析システム1は、基準局に配置される基準局計測装置2と、観測局に配置される観測局計測装置3と、を備える。なお、図1及び図2には観測局を1つしか図示していないが、観測局は複数存在していても良い。   As shown in FIGS. 1 and 2, the GNSS analysis system 1 includes a reference station measurement device 2 disposed in a reference station and an observation station measurement device 3 disposed in an observation station. Although only one observation station is illustrated in FIGS. 1 and 2, a plurality of observation stations may exist.

このGNSS解析システム1を用いて、例えば地滑りの危険がある現場の地盤変位を監視する場合、地滑りが発生しそうな場所(観測局)に観測局計測装置3を設置する。また、基準局計測装置2は、地滑りの影響を受けない固定点(基準局)に設置する。そして、基準局に対する観測局の位置及びその位置変化を監視することにより、地盤の変位を検出することができる。   For example, in the case of monitoring ground displacement at a site where there is a risk of landslide using this GNSS analysis system 1, the observation station measurement device 3 is installed at a location (observation station) where landslide is likely to occur. Further, the reference station measurement device 2 is installed at a fixed point (reference station) which is not affected by landslide. And the displacement of the ground can be detected by monitoring the position of the observation station with respect to the reference station and its change in position.

図2に示すように、基準局計測装置2は、GNSSアンテナ20と、太陽電池21と、筐体22と、がポール23に対して一体的に取り付けらている。観測局計測装置3も同様に、GNSSアンテナ30と、太陽電池31と、筐体32と、がポール33に対して一体的に取り付けられている。このように、基準局計測装置2及び観測局計測装置3は、ポールと一体的かつコンパクトに構成されているため、容易に持ち運び可能である。また、当該ポールを地面に立設するだけで簡単に現場に設置することができる。   As shown in FIG. 2, in the reference station measurement device 2, the GNSS antenna 20, the solar cell 21, and the housing 22 are integrally attached to the pole 23. Similarly, in the observation station measurement device 3, the GNSS antenna 30, the solar cell 31, and the housing 32 are integrally attached to the pole 33. As described above, since the reference station measurement device 2 and the observation station measurement device 3 are integrally and compactly configured with the pole, they can be easily carried. Also, the pole can be easily installed on the site simply by standing on the ground.

基準局計測装置2の筐体22の内部には、GNSS受信機24と、GNSS解析装置25と、が設けられている。   Inside the housing 22 of the reference station measurement device 2, a GNSS receiver 24 and a GNSS analysis device 25 are provided.

GNSS受信機24は、GNSSアンテナ20を介してGNSS衛星からの電波(搬送波)を受信する。GNSS受信機24は、この電波に基づく信号をGNSS解析装置25へ出力する。また、GNSS受信機24は、GNSS衛星から受信した搬送波の信号強度、同期回路のロック状態、及びSN比等に基づいて、搬送波の有効/無効を判定し、この判定結果をGNSS解析装置25へ出力する。本実施形態では、基線解析のために受信した搬送波を解析用搬送波と称し、解析用搬送波を基線解析に使用するか否かを判定するための搬送波を判定用搬送波と称する。また、以下の説明では、搬送波という用語を解析用搬送波と判定用搬送波とを含む用語として取り扱う。また、判定用搬送波及び解析用搬送波は説明の便宜上使用する名称であり、ある処理で判定用搬送波として取り扱われた搬送波が、別の処理では解析用搬送波として取り扱われる可能性もある。   The GNSS receiver 24 receives radio waves (carrier waves) from GNSS satellites via the GNSS antenna 20. The GNSS receiver 24 outputs a signal based on the radio wave to the GNSS analyzer 25. The GNSS receiver 24 also determines the validity / invalidity of the carrier based on the signal strength of the carrier received from the GNSS satellite, the lock state of the synchronization circuit, the SN ratio, etc., and sends this determination result to the GNSS analyzer 25. Output. In this embodiment, the carrier wave received for baseline analysis is referred to as a carrier wave for analysis, and the carrier wave for determining whether or not the carrier wave for analysis is used for baseline analysis is referred to as a carrier wave for determination. Further, in the following description, the term carrier is treated as a term including an analysis carrier and a determination carrier. Further, the determination carrier and the analysis carrier are names used for convenience of explanation, and there is a possibility that a carrier treated as a determination carrier in one process may be treated as an analysis carrier in another process.

GNSS解析装置25は、CPU、ROM、RAM等で構成される演算装置と、デジタルフィルタ等の電子部品が配置された電子回路と、を備えている。GNSS解析装置25は、ROMに記憶されたプログラムをCPUがRAMに読み出して実行したり、電子回路上のデジタルフィルタ等を動作させることで、判定部41、第1有効期間決定部42、第2有効期間決定部43、及び基線解析部44としての機能を発揮させることができる。また、GNSS解析装置25等のコンピュータを判定部41から基線解析部44として機能させるためのプログラムがGNSS解析プログラムである。判定部41から基線解析部44の具体的な処理は後述する。なお、GNSS解析装置25が備えるデジタルフィルタ等の電子部品の少なくとも1つをソフトウェアにより実現することもできる。   The GNSS analysis device 25 includes an arithmetic device including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and an electronic circuit in which electronic components such as a digital filter are disposed. In the GNSS analysis device 25, the CPU reads the program stored in the ROM into the RAM and executes the program, or operates the digital filter or the like on the electronic circuit to determine the determination unit 41, the first effective period determination unit 42, and the second The functions as the valid period determination unit 43 and the baseline analysis unit 44 can be exhibited. Furthermore, a program for causing a computer such as the GNSS analysis device 25 to function as the baseline analysis unit 44 from the determination unit 41 is a GNSS analysis program. Specific processes of the determination unit 41 to the baseline analysis unit 44 will be described later. Note that at least one of electronic components such as a digital filter provided in the GNSS analysis device 25 can also be realized by software.

観測局計測装置3の筐体32の内部には、GNSS受信機34と、処理装置35と、が設けられている。   A GNSS receiver 34 and a processing device 35 are provided in the housing 32 of the observation station measurement device 3.

GNSS受信機34は、GNSSアンテナ30を介してGNSS衛星からの電波(搬送波)を受信する。GNSS受信機34は、この電波に基づく信号を処理装置35へ出力する。また、GNSS受信機34は、GNSS衛星から受信した搬送波の信号強度、同期回路のロック状態、及びSN比等に基づいて、搬送波の有効/無効を判定し、この判定結果を処理装置35へ出力する。   The GNSS receiver 34 receives radio waves (carrier waves) from GNSS satellites via the GNSS antenna 30. The GNSS receiver 34 outputs a signal based on this radio wave to the processing device 35. Further, the GNSS receiver 34 determines the validity / invalidity of the carrier wave based on the signal strength of the carrier wave received from the GNSS satellite, the lock state of the synchronization circuit, the SN ratio, etc., and outputs this judgment result to the processing unit 35. Do.

処理装置35は、GNSS受信機34から受信した信号及び搬送波の有効/無効の判定結果を、GNSS解析装置25へ無線で送信する。なお、処理装置35は、無線ではなく有線でGNSS解析装置25へ送信しても良い。   The processing device 35 wirelessly transmits the determination result of the validity / invalidity of the signal and the carrier wave received from the GNSS receiver 34 to the GNSS analysis device 25. The processing device 35 may transmit to the GNSS analysis device 25 not by wireless but by wire.

次に、GNSS解析システム1を用いて基準局に対する観測局の相対変位を算出する処理について、図3及び図4を参照して説明する。図3は、GNSS解析装置25が行う処理を示すフローチャートである。図4は、解析用搬送波を基線解析に使用するか否かを決定する処理を説明する図である。   Next, the process of calculating the relative displacement of the observation station with respect to the reference station using the GNSS analysis system 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a flowchart showing the process performed by the GNSS analyzer 25. FIG. 4 is a diagram for explaining the process of deciding whether to use the analysis carrier wave for baseline analysis.

初めに、GNSS解析装置25は、GNSS受信機24から基準局のデータを取得するとともに、処理装置35から観測局のデータを取得する(S101)。ステップS101で取得するデータには、搬送波だけでなく、この搬送波の有効/無効を示す判定結果も含まれる。このように、本実施形態では、GNSS解析装置25(判定部41)は、GNSS受信機24及びGNSS受信機34が判定及び出力した判定結果を取得する。また、GNSS受信機24及びGNSS受信機34は、所定の時間毎に搬送波の有効/無効を判定して出力している。   First, the GNSS analysis device 25 acquires data of the reference station from the GNSS receiver 24 and acquires data of the observation station from the processing device 35 (S101). The data acquired in step S101 includes not only the carrier wave but also the determination result indicating the validity / invalidity of the carrier wave. As described above, in the present embodiment, the GNSS analysis device 25 (determination unit 41) acquires the determination result determined and output by the GNSS receiver 24 and the GNSS receiver 34. Also, the GNSS receiver 24 and the GNSS receiver 34 determine and output valid / invalid carrier waves at predetermined time intervals.

次に、GNSS解析装置25(第1有効期間決定部42及び第2有効期間決定部43)は、基準局で取得された解析用搬送波と、観測局で取得された解析用搬送波と、のそれぞれについて基線解析に使用するか基線解析に使用しないかを決定する処理を行う(S102)。また、以下の説明では、ステップS102の処理を使用/不使用決定処理と称する。   Next, the GNSS analysis device 25 (the first valid period determination unit 42 and the second valid period determination unit 43) determines each of the analysis carrier wave acquired by the reference station and the analysis carrier wave acquired by the observation station. A process of determining whether to use for baseline analysis or not for baseline analysis is performed (S102). In the following description, the process of step S102 is referred to as use / nonuse determination process.

また、使用/不使用決定処理では、基準局で取得した判定用搬送波の判定結果を用いて基準局の解析用搬送波の使用/不使用が決定されるとともに、観測局で取得した判定用搬送波の判定結果を用いて観測局の解析用搬送波の使用/不使用が決定される。なお、基準局の搬送波に対して行われる処理と、観測局の搬送波に対して行われる処理と、は同様であるため、以下では、基準局の搬送波に対して行われる処理を説明する。   In the use / nonuse determination process, the use / nonuse of the analysis carrier of the reference station is determined using the determination result of the determination carrier obtained by the reference station, and the determination result of the determination carrier acquired by the observation station. Is used to determine whether to use the analysis carrier of the observation station. Since the process performed on the carrier wave of the reference station and the process performed on the carrier wave of the observation station are the same, the process performed on the carrier wave of the reference station will be described below.

以下、使用/不使用決定処理について図4を参照して説明する。使用/不使用決定処理では、第1有効期間決定処理と、第2有効期間決定処理と、比較決定処理と、が行われる。   Hereinafter, the use / nonuse determination process will be described with reference to FIG. In the use / nonuse determination process, a first effective period determination process, a second effective period determination process, and a comparison determination process are performed.

第1有効期間決定処理は、第1有効期間決定部42によって行われる。第1有効期間決定処理は、少なくとも1恒星日前の判定用搬送波の判定結果(即ち、1恒星日前、2恒星日前、・・・の少なくとも1つの搬送波の判定結果)に基づいて、恒星日周期において判定用搬送波が有効と推定される期間である第1有効期間を決定する処理である。本実施形態では、1恒星日前及び2恒星日前の判定用搬送波の判定結果を用いて、第1有効期間決定処理が行われる。第1有効期間決定処理では、恒星日フィルタ処理、順方向時系列フィルタ処理、及び逆方向時系列フィルタ処理が行われる。   The first validity period determination process is performed by the first validity period determination unit 42. The first validity period determination process is based on the determination result of the determination carrier at least one stellar day (ie, the determination result of at least one carrier of one stellar day, two stellar days,...) This is a process of determining a first effective period, which is a period during which the determination carrier is estimated to be effective. In the present embodiment, the first validity period determination process is performed using the determination results of the determination carrier waves of one stellar day and two stellar days before. In the first effective period determination process, a star date filter process, a forward time series filter process, and a reverse time series filter process are performed.

恒星日フィルタ処理とは、無限インパルス応答(IIR)フィルタ等のローパスフィルタと、記憶及び遅延のためのメモリと、を用いた処理である。恒星日フィルタ処理を行うことで、1又は2恒星日前に取得した判定用搬送波の有効/無効の判定結果が出力される。   The stellar day filter process is a process using a low pass filter such as an infinite impulse response (IIR) filter and a memory for storage and delay. By performing the stellar day filtering process, the determination result of the validity / invalidity of the determination carrier wave acquired one or two stellar days before is output.

順方向時系列フィルタ処理では、1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果の少なくとも一方で判定用搬送波の判定結果が無効である期間を第1有効期間から除く処理を行う。具体的には、順方向時系列フィルタ処理では、恒星日フィルタ処理で出力されたデータが処理される。順方向時系列フィルタ処理とは、無限インパルス応答(IIR)フィルタ等のローパスフィルタと、記憶及び遅延のためのメモリと、を用いた処理である。順方向時系列フィルタ処理を行うことで、1恒星日前の判定用搬送波の判定結果と、2恒星日前の判定用搬送波の判定結果と、をそれぞれ出力して時系列に沿って(時系列の順番で、過去から現在に向かう順番で)比較することができる。この比較においては、少なくとも一方の判定結果で判定用搬送波が無効である場合は、出力される判定結果が無効となるように処理される。つまり、判定を行う範囲の判定用搬送波において1回でも判定用搬送波が無効である期間は第1有効期間から除外される。言い換えれば、恒星日周期において全ての判定用搬送波が有効である期間は第1有効期間として除外されない。なお、順方向時系列フィルタ処理を行うことで、遅延が生じる。   In the forward time series filtering process, a process of excluding a period in which the determination result of the determination carrier wave is invalid on at least one of the determination result of one stellar day and the determination result of the two stellar days from the first effective period. Specifically, in the forward time series filtering process, data output by the stellar day filtering process is processed. Forward time series filtering is a process using a low pass filter such as an infinite impulse response (IIR) filter and a memory for storage and delay. By performing forward time series filter processing, the judgment result of the judgment carrier one staring day ago and the judgment result of the judgment carrier two staring days ago are respectively outputted, and the time series is ordered (the order of time series Can be compared in the order from the past to the present). In this comparison, when the determination carrier wave is invalid according to at least one of the determination results, the output determination result is processed so as to be invalid. That is, a period in which the determination carrier wave is invalidated even once in the determination carrier wave of the range to be determined is excluded from the first valid period. In other words, the period in which all the determination carriers are valid in the stellar day cycle is not excluded as the first valid period. Note that, by performing forward time series filter processing, a delay occurs.

逆方向時系列フィルタ処理は、上記の順方向時系列フィルタ処理と略同じ処理であるが、判定結果を比較する順序が異なる。具体的には、逆方向時系列フィルタ処理では、1恒星日前の判定用搬送波の判定結果と、2恒星日前の判定用搬送波の判定結果と、が時系列とは逆の順序で(現在から過去に向かう順番で)比較する。これにより、遅延の方向も、順方向時系列フィルタ処理とは逆となる。従って、順方向時系列フィルタ処理と逆方向時系列フィルタ処理との両方を行うことで、遅延を解消することができる。   The backward time series filtering process is substantially the same process as the above-described forward time series filtering process, but the order of comparing the determination results is different. Specifically, in reverse time series filtering, the judgment result of the judgment carrier one staring day ago and the judgment result of the judgment carrier two star days ago are in the reverse order of the time series (from the present to the past) In the order of Thereby, the direction of the delay is also opposite to that of the forward time series filtering. Therefore, the delay can be eliminated by performing both the forward time series filtering process and the backward time series filtering process.

安定化処理は、判定用搬送波の判定結果が所定期間続けて有効でない期間を前記第1有効期間から除外する。言い換えれば、安定化処理では、判定用搬送波の判定結果が所定期間続けて有効である場合のみに第1有効期間に含める。具体的には、安定化処理は、1恒星日前の判定結果について、過去及び未来に向かって所定期間分の判定結果を取得し、この取得した判定結果に1つでも無効が含まれていれば、その点を第1有効期間から除外する。安定化処理を行うことで、一時的に判定用搬送波が有効となっている部分を第1有効期間から除外できる。   The stabilization process excludes, from the first valid period, a period during which the determination result of the determination carrier wave is not valid for a predetermined period. In other words, in the stabilization process, the first valid period is included only when the determination result of the determination carrier wave continues to be valid for a predetermined period. Specifically, the stabilization processing acquires the determination result for a predetermined period toward the past and the future with respect to the determination result of one stellar day, and if at least one invalid result is included in the acquired determination result , That point is excluded from the first validity period. By performing the stabilization process, it is possible to temporarily exclude the portion in which the determination carrier wave is valid from the first valid period.

上記の処理で第1有効期間から除外されなかった期間が第1有効期間に相当する。第1有効期間決定処理では、判定用搬送波の判定結果に基づいて、解析用搬送波が有効である可能性が高い期間が抽出される。ここで、本実施形態のように地滑り等の定点観測の場合は、周囲の障害物の位置があまり変化しないことが想定されるので、判定用搬送波の判定結果も各恒星日の同じタイミングでは同様の判定結果となる可能性が高い。従って、時系列フィルタ処理を行うことで、その傾向を数値として出力できる。更に、安定化処理を行うことで、何らかの原因で突発的に搬送波が有効となった期間を除くことができるので、よりデータの信頼性の高い期間を第1有効期間とすることができる。   The period not excluded from the first effective period in the above process corresponds to the first effective period. In the first valid period determination process, a period in which the analysis carrier is highly likely to be valid is extracted based on the determination result of the determination carrier. Here, in the case of fixed point observation such as landslide as in the present embodiment, it is assumed that the position of the obstacle around does not change so much, so the judgment result of the judgment carrier is also the same at each stellar day. There is a high possibility that the judgment result will be. Therefore, by performing time-series filter processing, the tendency can be output as a numerical value. Furthermore, by performing the stabilization process, it is possible to remove the period in which the carrier wave suddenly becomes effective due to some cause, so the period with higher reliability of data can be made the first effective period.

GNSS解析装置25は、1又は複数恒星日毎に第1有効期間決定処理を行う。そのため、例えば樹木の繁茂や伐採、建築物の建造や解体等、周囲の障害物の状況が変化した場合であっても、障害物の影響により解析用搬送波が無効となる又は無効となり易い期間を避けた第1有効期間を決定できる。   The GNSS analysis device 25 performs a first validity period determination process every one or more stellar days. Therefore, for example, even if the situation of surrounding obstacles changes, such as heavy trees and logging, construction and dismantling of buildings, etc., the period for which the analysis carrier wave becomes invalid or is likely to become invalid due to the influence of obstacles The first effective period avoided can be determined.

第2有効期間決定処理は、第2有効期間決定部43によって行われる。第2有効期間決定処理は、この第1有効期間に対して行われる。第2有効期間決定処理は、第1有効期間の開始時から第1期間後までを除くとともに、更に当該第1有効期間の終了時から第2期間前までを除外することで、第2有効期間を決定する処理である。ここで、判定用搬送波の有効/無効の判定は、判定用搬送波の信号強度、同期回路のロック状態、及びSN比等で判定される可能性が高い。しかし、GNSS衛星からの電波が回折した場合やマルチパスが生じた場合でも、判定用搬送波の信号強度が高くなったりSN比が良好になることがあるため、搬送波の判定結果は確実に信頼できるとは限らない。また、GNSS衛星からの電波が回折した場合やマルチパスが生じると、搬送波の位相がゆっくりと変動するため、搬送波同期回路も維持される場合が多い。このため、搬送波の判定結果も無効とならないため、基線解析結果にもゆっくり変動する誤差が生じる。このような回折やマルチパスは、搬送波同期状態が継続される期間の前後に現れることが多い。以上を考慮し、本実施形態では、回折及びマルチパスが生じ易い第1有効期間の開始当初と終了間際を除外することで、更に信頼性の高い第2有効期間を決定する。   The second validity period determination process is performed by the second validity period determination unit 43. The second effective period determination process is performed on the first effective period. The second effective period determination process excludes the start of the first effective period to the end of the first period and further excludes the end of the first effective period to the end of the second period to obtain the second effective period. Is a process of determining Here, the determination of the validity / invalidity of the determination carrier is highly likely to be determined by the signal strength of the determination carrier, the lock state of the synchronization circuit, the SN ratio, and the like. However, even when radio waves from GNSS satellites are diffracted or multipaths occur, the signal strength of the determination carrier may be high or the SN ratio may be good, so the result of the determination of the carrier can be reliably trusted. Not necessarily. In addition, when the radio wave from the GNSS satellite is diffracted or multipath occurs, the carrier synchronization circuit is often maintained since the phase of the carrier wave changes slowly. For this reason, since the determination result of the carrier wave is not invalidated, a slowly varying error occurs in the baseline analysis result. Such diffraction and multipath often appear before and after the period in which the carrier synchronization state is continued. In consideration of the above, in the present embodiment, the second effective period with higher reliability is determined by excluding the beginning and end of the first effective period in which diffraction and multipath are likely to occur.

なお、第1有効期間から除外する第1期間及び第2期間の長さは同じであっても良いし、異なっていても良い。また、本実施形態では、後述するように第1期間及び第2期間は状況に応じて変化するが同じ値を使用し続けても良い。   The lengths of the first period and the second period excluded from the first effective period may be the same or different. Moreover, in the present embodiment, as described later, the first period and the second period may change depending on the situation, but the same value may be used continuously.

図5は、上から順に、2恒星日前の判定結果、1恒星日前の判定結果、第1有効期間、第2有効期間を示す図である。なお、それぞれのデータは、各恒星日におけるタイミングが揃うように上下に並べている。上述したように、判定用搬送波の判定結果は、1恒星日前と2恒星日前で略同様となっている。また、1恒星日前に有効であっても2恒星日前に無効である部分は、時系列フィルタ処理により、第1有効期間から除外されている。更に、1、2恒星日前で有効/無効が頻繁に変化している部分(つまり、有効が不連続の部分)は、安定化処理により、第1有効期間から除外されている。また、第2有効期間では、第1有効期間から、上記の第1期間及び第2期間が除外されている。   FIG. 5 is a diagram showing a determination result of two stellar days before, a determination result of one stellar day before, a first effective period, and a second effective period in order from the top. In addition, each data is arranged up and down so that the timing in each staring day may be equal. As described above, the determination result of the determination carrier is substantially the same between one stellar day and two stellar days. In addition, portions that are valid one sterility day but are invalid two sterility days are excluded from the first valid period by time series filtering. Furthermore, the portion where the validity / invalidity frequently changes between one and two stellar days (that is, the portion where the validity is discontinuous) is excluded from the first validity period by the stabilization process. Further, in the second valid period, the first period and the second period described above are excluded from the first valid period.

比較決定処理は、第2有効期間と、解析用搬送波の判定結果と、を比較する処理である。また、図6は、上から順に、解析用搬送波の判定結果、第2有効期間、使用/不使用の判定結果を示す図である。比較決定処理では、解析用搬送波の判定結果が有効であって、かつ、第2有効期間に含まれている場合、この図6に示すように、基線解析に用いる搬送波として使用することを決定する。また、解析用搬送波の判定結果が無効の場合、又は、解析用搬送波を受信した時刻が第2有効期間に含まれていない場合、基線解析に用いる解析用搬送波として使用しないことを決定する。   The comparison determination process is a process of comparing the second valid period and the determination result of the analysis carrier wave. FIG. 6 is a diagram showing the determination result of the analysis carrier, the second valid period, and the determination result of use / nonuse in order from the top. In the comparison determination process, when the determination result of the analysis carrier wave is valid and is included in the second validity period, as shown in FIG. 6, it is determined to use as a carrier wave used for baseline analysis. . When the determination result of the analysis carrier wave is invalid or when the time when the analysis carrier wave is received is not included in the second valid period, it is determined not to use as the analysis carrier wave used for the baseline analysis.

次に、GNSS解析装置25(基線解析部44)は、ステップS102で基線解析に用いると決定した解析用搬送波を用いて(詳細には解析用搬送波の位相を用いて)基線解析を行う(S103)。本実施形態のGNSS解析システム1においては、観測局の基線ベクトルを求める手法として、干渉測位法(具体的には、スタティック解析及びリアルタイムキネマティック解析等)を採用している。この干渉測位法は公知であるので詳細な説明は省略するが、基準局計測装置2及び観測局計測装置3で受信されたGNSS電波の解析用搬送波の位相差に基づいて基線ベクトルを求める手法である。そして、GNSS解析装置25は、基線ベクトルに基づいて基準局に対する観測局の相対変位を算出する(S104)。   Next, the GNSS analysis device 25 (baseline analysis unit 44) performs baseline analysis using the analysis carrier determined to be used for baseline analysis in step S102 (specifically, using the phase of the analysis carrier) (S103). ). In the GNSS analysis system 1 of this embodiment, an interference positioning method (specifically, static analysis, real-time kinematic analysis, etc.) is adopted as a method of obtaining a base line vector of the observation station. Although this interference positioning method is known, detailed description will be omitted, but it is a method of obtaining a baseline vector based on the phase difference of the analysis carrier of GNSS radio waves received by the reference station measurement device 2 and the observation station measurement device 3. . Then, the GNSS analysis device 25 calculates the relative displacement of the observation station with respect to the reference station based on the baseline vector (S104).

次に、GNSS解析装置25は、誤差情報を算出する(S105)。誤差情報とは、算出した相対変位に含まれる誤差に関する情報である。例えば、GNSS衛星からの電波の回折及びマルチパス等が生じた場合、基線解析の結果が大きく変化するため、誤差が生じていると判断できる。更に、その後に回折及びマルチパス等が解消することで、この大きな変化が元に戻るため、誤差が生じていることを更に確実に判断できる。   Next, the GNSS analysis device 25 calculates error information (S105). The error information is information on an error included in the calculated relative displacement. For example, when diffraction of radio waves from GNSS satellites and multipath occur, the result of baseline analysis changes significantly, so it can be determined that an error has occurred. Furthermore, since the large change is returned to the original state by the elimination of the diffraction, the multipath, and the like after that, it can be determined more surely that the error has occurred.

GNSS解析装置25は、算出した誤差情報に基づいて、当該誤差を更に低減するための第1期間及び第2期間を算出する(S106)。第1期間及び第2期間の算出方法は様々であるが、例えば第1期間及び第2期間を長くしたり短くしたりして基線解析を行い、誤差の状態を確認する。そして、誤差が最も低減された際の第1期間及び第2期間を次回の基線解析で用いる値として記憶する。これにより、周囲の障害物の状況の変化により、回折及びマルチパス等が発生する状況が変化した場合であっても、それに追従して最適な第1期間及び第2期間を算出できるので、回折及びマルチパスを抑制できる。   The GNSS analysis device 25 calculates a first period and a second period for further reducing the error based on the calculated error information (S106). There are various methods of calculating the first period and the second period. For example, baseline analysis is performed by lengthening or shortening the first period and the second period, and the state of the error is confirmed. Then, the first period and the second period when the error is most reduced are stored as values to be used in the next baseline analysis. As a result, even if the situation where diffraction and multi-pass or the like occur changes due to a change in the situation of the surrounding obstacle, it is possible to calculate the optimal first period and second period following it, so diffraction And multi-path can be suppressed.

次に、上記実施形態の変形例を説明する。図7は、搬送波のSN比と、SN比に基づく判定結果とを示す図である。本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。   Next, modifications of the above embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing the SN ratio of the carrier and the determination result based on the SN ratio. In the description of this modification, the same or similar members as or to those of the above-described embodiment may be denoted by the same reference numerals as those of the embodiment and the description thereof may be omitted.

上記実施形態では、GNSS解析装置25(判定部41)は、GNSS受信機24及びGNSS受信機34の判定結果を取得する構成である。これに代えて、本変形例では、GNSS解析装置25(判定部41)がこの判定を行う。具体的には、GNSS受信機24及びGNSS受信機34から受信した判定用搬送波又は解析用搬送波について、SN比が閾値を超えた部分を有効と判定し、SN比が閾値以下の部分を無効と判定する。なお、判定用搬送波又は解析用搬送波の判定結果の使用方法は上記実施形態と同じである。   In the above embodiment, the GNSS analysis device 25 (determination unit 41) is configured to obtain the determination results of the GNSS receiver 24 and the GNSS receiver 34. Instead of this, in the present modification, the GNSS analysis device 25 (determination unit 41) performs this determination. Specifically, for the determination carrier or analysis carrier received from the GNSS receiver 24 and the GNSS receiver 34, a portion where the SN ratio exceeds the threshold is determined as valid, and a portion where the SN ratio is less than the threshold is invalidated. judge. The method of using the determination carrier wave or the analysis carrier wave is the same as that of the above embodiment.

以上に説明したように、上記実施形態のGNSS解析装置25は、判定部41と、第1有効期間決定部42と、第2有効期間決定部43と、基線解析部44と、を備える。判定部41は、GNSS受信機24,34が受信した判定用搬送波及び解析用搬送波を含む搬送波の有効/無効の判定結果を作成する又は当該判定結果を取得する。第1有効期間決定部42は、判定用搬送波の判定結果に基づいて、恒星日周期において判定結果が有効と推定される期間である第1有効期間を決定する。第2有効期間決定部43は、第1有効期間の開始時から第1期間後までを除くとともに、更に当該第1有効期間の終了時から第2期間前までを除外することで第2有効期間を決定する。基線解析部44は、第2有効期間に受信された解析用搬送波であって、かつ、判定結果が有効である解析用搬送波を使用して基線解析を行う。また、GNSS解析装置25がGNSS解析プログラムを実行することで、上記の処理が行われることで、GNSS解析方法が行われる。   As described above, the GNSS analysis device 25 according to the embodiment includes the determination unit 41, the first valid period determination unit 42, the second valid period determination unit 43, and the baseline analysis unit 44. The determination unit 41 creates a determination result of validity / invalidity of a carrier wave including the determination carrier wave and the analysis carrier wave received by the GNSS receivers 24 and 34 or obtains the determination result. The first effective period determination unit 42 determines a first effective period which is a period in which the determination result is estimated to be effective in the stellar date cycle, based on the determination result of the determination carrier. The second valid period determination unit 43 excludes from the start time of the first valid period to after the first period, and further excludes the end time of the first valid period to the second period before the second valid period. Decide. The baseline analysis unit 44 performs baseline analysis using the analysis carrier wave received during the second valid period and for which the determination result is valid. In addition, the GNSS analysis device 25 executes the GNSS analysis program to perform the above-described processing, whereby the GNSS analysis method is performed.

また、上記実施形態のGNSS解析システム1は、GNSS解析装置25と、基準局に配置されるGNSSアンテナ20と、観測局に配置されるGNSSアンテナ30と、を備える。GNSS解析装置25は、基線解析を行うことで得られた基線ベクトルに基づいて基準局に対する観測局の相対変位を算出する。   Moreover, the GNSS analysis system 1 of the above-mentioned embodiment is provided with the GNSS analysis device 25, the GNSS antenna 20 arrange | positioned at a reference station, and the GNSS antenna 30 arrange | positioned at an observation station. The GNSS analysis device 25 calculates the relative displacement of the observation station with respect to the reference station based on the baseline vector obtained by performing the baseline analysis.

これにより、第1有効期間から開始時と終了時のある程度の期間を除いた第2有効期間で受信した解析用搬送波を使用して基線解析を行うため、回折及びマルチパスの影響を抑えることができる。また、本技術は、基準局と観測局の障害物の状況が同様でなくても適用可能であるため、汎用性が高い。   As a result, baseline analysis is performed using the analysis carrier wave received in the second valid period excluding the start and end times of the first valid period, and therefore the influence of diffraction and multipath can be suppressed. it can. In addition, since the present technology can be applied even if the conditions of the obstacles of the reference station and the observation station are not the same, the versatility is high.

また、上記実施形態のGNSS解析装置25において、第1有効期間決定部42は、解析用搬送波を受信した恒星日よりも少なくとも1恒星日前の判定用搬送波の判定結果に基づいて前記第1有効期間を決定する。   In the GNSS analysis device 25 of the above embodiment, the first effective period determination unit 42 determines the first effective period based on the determination result of the determination carrier at least one stellar day before the stellar date when the analysis carrier is received. Decide.

これにより、解析用搬送波の解析時より前に判定用搬送波の判定を行うことができるため、早いタイミングで基線解析を行うことができる。   As a result, since the determination carrier wave can be determined before the analysis carrier wave is analyzed, baseline analysis can be performed at an early timing.

また、上記実施形態のGNSS解析装置25は、判定部41は、GNSS受信機24,34が判定して出力する判定結果を取得する。   Further, in the GNSS analysis device 25 of the above embodiment, the determination unit 41 acquires the determination result output from the GNSS receivers 24 and 34 for determination.

これにより、GNSS解析装置25側で行う処理の処理量を軽減することができる。   Thereby, the processing amount of the processing performed on the GNSS analysis device 25 side can be reduced.

また、上記変形例のGNSS解析装置25は、判定部41は、搬送波(判定用搬送波又は解析用搬送波)のSN比に基づいて、搬送波の有効/無効の判定結果を作成する。   Further, in the GNSS analysis device 25 of the above-described modified example, the determination unit 41 creates the determination result of the validity / invalidity of the carrier based on the SN ratio of the carrier (the determination carrier or the analysis carrier).

これにより、GNSS受信機24,34が搬送波の有効/無効を判定する機能を有していない場合であっても、本技術を適用できる。   Thereby, even if the GNSS receivers 24 and 34 do not have the function of determining the validity / invalidity of the carrier wave, the present technology can be applied.

また、上記実施形態のGNSS解析装置25において、第1有効期間決定部42は、少なくとも1恒星日前において判定用搬送波の判定結果が無効である期間を第1有効期間から除く。   Further, in the GNSS analysis device 25 of the above-described embodiment, the first effective period determination unit 42 excludes, from the first effective period, a period in which the determination result of the determination carrier wave is invalid at least one staring day.

また、上記実施形態のGNSS解析装置25は、第1有効期間決定部42は、少なくとも1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果の少なくとも一方で判定用搬送波の判定結果が無効である期間を第1有効期間から除く。   In the GNSS analysis device 25 of the above embodiment, the first validity period determination unit 42 determines that the determination result of the determination carrier wave is invalid in at least one of the determination result of at least one stellar day and the determination result of two stellar days before. Is excluded from the first validity period.

これにより、各恒星日では、障害物の影響が同じタイミングで生じることが多いため、上記の処理を行うことで、信頼性の高い解析用搬送波を抽出できる。   As a result, on each stellar day, the influence of the obstacle often occurs at the same timing, so that by performing the above processing, it is possible to extract a highly reliable analysis carrier.

また、上記実施形態のGNSS解析装置25は、以下の構成とする。即ち、1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果を比較する処理をデジタルフィルタを用いて行う。第1有効期間決定部42は、1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果とを時系列に沿って処理する順方向時系列フィルタ処理と、1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果とを時系列とは逆の順序で処理する逆方向時系列フィルタ処理と、の両方を行う。   Further, the GNSS analysis device 25 of the above embodiment has the following configuration. That is, processing for comparing the determination result of one stellar day before and the determination result of the two stellar day before is performed using a digital filter. The first validity period determination unit 42 processes forward the time series filtering process of processing the determination result of one stellar day and the determination result of the two stellar day according to time series, the determination result of one stellar day and two stellar days Both of the determination result and the reverse time series filtering process of processing in the reverse order of the time series are performed.

順方向時系列フィルタ処理を行うだけでは遅延が発生し、その遅延量を推測することが困難となることもある。この点、順方向時系列フィルタ処理に加えて、更に逆方向時系列フィルタ処理を行うことで、その遅延を打ち消すことができる。   A delay may occur only by performing forward time series filtering, and it may be difficult to estimate the amount of delay. In this regard, the delay can be canceled by further performing backward time-series filtering in addition to forward time-series filtering.

また、上記実施形態のGNSS解析装置25は、第1有効期間決定部42は、少なくとも1恒星日前において、判定用搬送波の判定結果が所定期間続けて有効でない期間を第1有効期間から除外する。   Further, in the GNSS analysis device 25 of the above-described embodiment, the first validity period determination unit 42 excludes, from the first validity period, a period in which the determination result of the determination carrier wave continues for a predetermined period continuously at least one staring day.

これにより、所定期間続けて判定用搬送波が有効となっている期間のみを第1有効期間とすることができるので、より信頼性の高い解析用搬送波を抽出できる。   As a result, since only the period in which the determination carrier wave is effective can be set as the first effective period continuously for a predetermined period, it is possible to extract a more reliable analysis carrier wave.

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。   Although the preferred embodiment and modification of the present invention have been described above, the above configuration can be modified as follows, for example.

<使用する恒星日1>上記実施形態では、1恒星日前及び2恒星日前の判定結果を用いたが、更に3恒星日前の判定結果を用いても良い。この場合、1恒星日前から3恒星日前の何れか1つの判定結果で無効となった期間を第1有効期間から除くことが好ましい。なお、障害物の状況は変化する可能性があるため最新の判定結果を用いることが好ましいが、3恒星日よりも前(例えば1か月前)の判定結果を用いても良い。   In the above embodiment, the determination results of one stellar day and two stellar days are used, but the determination results of three stellar days may also be used. In this case, it is preferable to exclude from the first validity period the period invalidated by any one determination result from one stellar day to three stellar days. In addition, since the situation of the obstacle may change, it is preferable to use the latest determination result, but the determination result before three stellar days (for example, one month ago) may be used.

<第1有効期間決定処理の一部だけの処理>上記実施形態では、第1有効期間決定処理として、恒星日フィルタ処理、順方向時系列フィルタ処理、逆方向時系列フィルタ処理、及び安定化処理の全てを行う構成である。これに代えて、上記の処理の1つ以上の方法を組み合わせる方法でも良い。例えば2つの時系列フィルタ処理を省略することで、演算量を低減することができる。この場合、恒星日フィルタ処理を用いることで、1恒星日前の判定用搬送波と解析用搬送波を比較できるので、1恒星日前に無効であった期間に受信した解析用搬送波を不使用とすることができる。   In the above embodiment, as the first effective period determination process, a star date filter process, a forward time series filter process, a reverse time series filter process, and a stabilization process It is the composition which does all of. Instead of this, a method of combining one or more methods of the above processing may be used. For example, the operation amount can be reduced by omitting the two time series filter processes. In this case, by using the stellar day filter processing, it is possible to compare the determination carrier and the analysis carrier one day before the stellar, so that the analysis carrier received during a period invalid before one stellar day should not be used. it can.

<観測局への本技術の適用の可否>上記実施形態では、基準局だけでなく観測局の位置もあまり変化しないため、基準局と観測局の両方で本技術を用いたが、例えば観測局が高速で移動する場合は、恒星日毎の障害物の状況が同じにはならないため、観測局に本技術を用いることは困難であるので、基準局のみに本技術を用いることとなる。   In the above embodiment, the present technique is used in both the reference station and the observation station because the positions of the observation station as well as the reference station do not change so much. For example, the observation station has high speed. In the case of moving at, since it is difficult to use the present technology in the observation station because the conditions of obstacles on a stellar day will not be the same, the present technology will be used only in the reference station.

<2種類の判定結果の使用>上記では、GNSS受信機が搬送波の有効/無効を判定した判定結果を用いる実施形態と、S/N比を用いてGNSS解析装置25が搬送波の有効/無効を判定した判定結果を用いる変形例と、を説明した。これらの判定結果を組み合わせて、例えば両方の判定結果で搬送波が有効である期間のみを搬送波が有効として取り扱っても良い。これにより、更に信頼性の高い解析用搬送波を用いて基線解析を行うことができる。   <Use of two types of determination results> In the above embodiment, the GNSS analysis apparatus 25 uses the determination result in which the GNSS receiver determines the validity / invalidity of the carrier wave and the S / N ratio, and the GNSS analysis device 25 performs the carrier wave validity / invalidity The modification using the determined determination result has been described. By combining these determination results, for example, only the period in which the carrier is valid in both determination results may be treated as being valid. As a result, baseline analysis can be performed using a more reliable analysis carrier.

<リアルタイム解析と再解析>上記実施形態のGNSS解析システム1は、解析用搬送波の受信と解析を同じタイミングで行うリアルタイム解析を行う。そのため、第1有効期間の決定には、測定対象の恒星日よりも前に受信した判定用搬送波の判定結果を用いている。これに代えて、GNSS解析システム1は、所定期間(例えば1恒星日分)の解析用搬送波の受信後にそれらの解析をまとめて行う再解析を行う構成であっても良い。この場合であっても、第1期間と第2期間を削除することで、回折及びマルチパスの影響を抑えることができる。なお、この場合は、第1有効期間を決定する際に、測定対象の恒星日に受信した(即ち同日に受信した)判定用搬送波の判定結果を用いることができる。   <Real-Time Analysis and Re-analysis> The GNSS analysis system 1 of the above embodiment performs real-time analysis in which the analysis carrier is received and analyzed at the same timing. Therefore, the determination result of the determination carrier wave received before the measurement target stellar date is used to determine the first effective period. Instead of this, the GNSS analysis system 1 may be configured to re-analyze the analysis carrier waves after receiving the analysis carrier waves for a predetermined period (for example, one stellar day). Even in this case, the effects of diffraction and multipath can be suppressed by deleting the first period and the second period. In this case, when determining the first effective period, it is possible to use the determination result of the determination carrier wave received (that is, received on the same day) as the measurement target star day.

<使用する恒星日2>上記の再解析を行う場合は、解析用搬送波を受信した恒星日よりも後の恒星日の判定結果を用いることもできる。つまり、第1有効期間決定部42は、解析用搬送波を受信した恒星日よりも少なくとも1恒星日後の判定用搬送波の判定結果に基づいて第1有効期間を決定することができる。これにより、様々な期間の判定用搬送波が利用可能となるため、より適切な第1有効期間を決定できる可能性がある。このように、本発明では、解析時に対して恒星日周期だけ前又は後の判定結果(言い換えれば、N,Mを正の整数として、N恒星日前、M恒星日後、又は同日の判定結果)を用いることができる。   When using the above reanalysis, it is possible to use the determination result of the stellar day after the stellar day on which the analysis carrier was received. That is, the first effective period determination unit 42 can determine the first effective period based on the determination result of the determination carrier wave at least one stellar day after the star date when the analysis carrier wave is received. As a result, determination carriers for various periods become available, which may make it possible to determine a more appropriate first effective period. Thus, in the present invention, the determination result before or after the stellar diurnal cycle with respect to the analysis time (in other words, the determination result of N sterility day, M stellar day, or the same day). It can be used.

<GNSS解析装置の設置箇所>上記実施形態では、GNSS解析装置25は基準局計測装置2の内部に配置されているが、観測局計測装置3の内部に配置されていても良い。この場合、基準局計測装置2で取得された搬送波等のデータが観測局計測装置3へ送信される。また、GNSS解析装置25は、基準局計測装置2及び観測局計測装置3の外部に配置されていても良い。この場合、GNSS解析装置25は、基準局計測装置2及び観測局計測装置3と通信可能であっても良いし、上記の再解析を行う場合は、基準局計測装置2と観測局計測装置3で計測された搬送波等のデータを記録媒体等に保存し、この記録媒体を人がGNSS解析装置25にセットすることもできる。   In the above embodiment, although the GNSS analysis device 25 is disposed inside the reference station measurement device 2, it may be disposed inside the observation station measurement device 3. In this case, data such as a carrier wave acquired by the reference station measurement device 2 is transmitted to the observation station measurement device 3. Further, the GNSS analysis device 25 may be disposed outside the reference station measurement device 2 and the observation station measurement device 3. In this case, the GNSS analysis device 25 may be able to communicate with the reference station measurement device 2 and the observation station measurement device 3, and when performing the above reanalysis, measurement is performed by the reference station measurement device 2 and the observation station measurement device 3 The data such as the carrier wave may be stored in a recording medium or the like, and this recording medium may be set in the GNSS analyzer 25 by a person.

1 GNSS解析システム
2 基準局計測装置
3 観測局計測装置
24 GNSS受信機
25 GNSS解析装置
26 記憶部
41 判定部
42 第1有効期間決定部
43 第2有効期間決定部
44 基線解析部
Reference Signs List 1 GNSS analysis system 2 reference station measurement device 3 observation station measurement device 24 GNSS receiver 25 GNSS analysis device 26 storage unit 41 determination unit 42 first effective period determination unit 43 second effective period determination unit 44 baseline analysis unit

Claims (12)

GNSS受信機が受信した判定用搬送波及び解析用搬送波を含む搬送波の有効又は無効の判定結果を作成する又は当該判定結果を取得する判定部と、
前記判定用搬送波の判定結果に基づいて、恒星日周期において前記判定結果が有効と推定される期間である第1有効期間を決定する第1有効期間決定部と、
前記第1有効期間の開始時から第1期間後までを除くとともに、更に当該第1有効期間の終了時から第2期間前までを除外することで第2有効期間を決定する第2有効期間決定部と、
前記第2有効期間に受信された前記解析用搬送波であって、かつ、判定結果が有効である前記解析用搬送波を使用して基線解析を行う基線解析部と、
を備えることを特徴とするGNSS解析装置。
A determination unit that creates a determination result of validity or invalidity of a carrier wave including a determination carrier and an analysis carrier received by the GNSS receiver, or obtains the determination result;
A first effective period determination unit that determines a first effective period, which is a period in which the determination result is estimated to be effective in a stellar date cycle, based on the determination result of the determination carrier;
The second effective period is determined by excluding the time from the start of the first effective period to the time after the first period and further excluding the time from the end of the first effective period to the time before the second period Department,
A baseline analysis unit that performs baseline analysis using the analysis carrier wave that is received during the second valid period and that is valid for the determination result;
A GNSS analysis apparatus comprising:
請求項1に記載のGNSS解析装置であって、
前記第1有効期間決定部は、前記解析用搬送波を受信した恒星日よりも少なくとも1恒星日前の前記判定用搬送波の判定結果に基づいて前記第1有効期間を決定することを特徴とするGNSS解析装置。
The GNSS analysis device according to claim 1, wherein
The first effective period determination unit determines the first effective period based on the determination result of the determination carrier at least one star before the staring date when the analysis carrier is received. apparatus.
請求項1に記載のGNSS解析装置であって、
前記第1有効期間決定部は、前記解析用搬送波を受信した恒星日と同日か少なくとも1恒星日後の前記判定用搬送波の判定結果に基づいて前記第1有効期間を決定することを特徴とするGNSS解析装置。
The GNSS analysis device according to claim 1, wherein
The first effective period determination unit determines the first effective period based on the determination result of the determination carrier wave on the same day as the stellar day on which the analysis carrier wave is received, or at least one stellar day. Analysis device.
請求項1から3までの何れか一項に記載のGNSS解析装置であって、
前記判定部は、前記GNSS受信機が判定して出力する判定結果を取得することを特徴とするGNSS解析装置。
The GNSS analysis device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The said determination part acquires the determination result which the said GNSS receiver determines and outputs, The GNSS analysis apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1から3までの何れか一項に記載のGNSS解析装置であって、
前記判定部は、前記搬送波のSN比に基づいて、前記搬送波の有効又は無効の判定結果を作成することを特徴とするGNSS解析装置。
The GNSS analysis device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The GNSS analysis apparatus, wherein the determination unit creates a determination result of valid or invalid of the carrier based on an SN ratio of the carrier.
請求項2に記載のGNSS解析装置であって、
前記第1有効期間決定部は、少なくとも1恒星日前において前記判定用搬送波の判定結果が無効である期間を前記第1有効期間から除くことを特徴とするGNSS解析装置。
The GNSS analyzer according to claim 2, wherein
The GNSS analysis device according to claim 1, wherein the first validity period determination unit excludes, from the first validity period, a period in which the determination result of the determination carrier wave is invalid at least one star before a star.
請求項6に記載のGNSS解析装置であって、
前記第1有効期間決定部は、少なくとも1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果の少なくとも一方で前記判定用搬送波の判定結果が無効である期間を前記第1有効期間から除くことを特徴とするGNSS解析装置。
The GNSS analyzer according to claim 6, wherein
The first validity period determination unit is characterized by excluding from the first validity period a period during which the determination result of the determination carrier wave is invalid at least one of the determination result of at least one stellar day and the determination result of the two stellar days before. GNSS analysis device to be.
請求項7に記載のGNSS解析装置であって、
前記第1有効期間決定部は、
1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果を比較する処理をデジタルフィルタを用いて行い、
前記第1有効期間決定部は、1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果とを時系列に沿って処理する順方向時系列フィルタ処理と、1恒星日前の判定結果と2恒星日前の判定結果とを時系列とは逆の順序で処理する逆方向時系列フィルタ処理と、の両方を行うことを特徴とするGNSS解析装置。
The GNSS analysis device according to claim 7, wherein
The first effective period determining unit
Perform processing using a digital filter to compare the determination result of one stellar day and the determination result of two stellar days,
The first validity period determination unit processes forward time series filter processing that processes the determination result of one stellar day and the determination result of two stellar days according to time series, the determination result of one stellar day, and the two stellar days before A GNSS analysis apparatus characterized in that it performs both of a determination result and an inverse time series filter process that processes the order in a reverse order to the time series.
請求項8に記載のGNSS解析装置であって、
前記第1有効期間決定部は、少なくとも1恒星日前において、前記判定用搬送波の判定結果が所定期間続けて有効でない期間を前記第1有効期間から除外することを特徴とするGNSS解析装置。
The GNSS analysis device according to claim 8, wherein
The GNSS analysis device according to claim 1, wherein the first valid period determination unit excludes a period during which the determination result of the determination carrier wave continues for a predetermined period and which is not valid at least one star before the star period.
請求項1から9までの何れか一項に記載のGNSS解析装置と、
基準局に配置されるGNSSアンテナと、
観測局に配置されるGNSSアンテナと、
を備え、
前記GNSS解析装置は、前記基線解析を行うことで得られた基線ベクトルに基づいて前記基準局に対する前記観測局の相対変位を算出することを特徴とするGNSS解析システム。
The GNSS analysis device according to any one of claims 1 to 9,
GNSS antenna located at the reference station,
GNSS antenna located at the observation station,
Equipped with
The GNSS analysis system, wherein the GNSS analysis device calculates relative displacement of the observation station with respect to the reference station based on a baseline vector obtained by performing the baseline analysis.
GNSS受信機が受信した判定用搬送波及び解析用搬送波の有効又は無効の判定結果を作成する又は当該判定結果を取得し、
前記判定用搬送波の判定結果に基づいて、恒星日周期において前記判定結果が有効と推定される期間である第1有効期間を決定し、
前記第1有効期間の開始時から第1期間後までを除くとともに、更に当該第1有効期間の終了時から第2期間前までを除外することで第2有効期間を決定し、
前記第2有効期間に受信された前記解析用搬送波であって、かつ、判定結果が有効である前記解析用搬送波を使用して基線解析を行うことを特徴とするGNSS解析方法。
Create a determination result of valid or invalid of the determination carrier and the analysis carrier received by the GNSS receiver, or obtain the determination result;
Based on the determination result of the determination carrier, a first effective period which is a period in which the determination result is estimated to be effective in the stellar date cycle is determined;
A second effective period is determined by excluding the time from the start of the first effective period to the time after the first period, and further excluding the time from the end of the first effective period to the time before the second period,
A GNSS analysis method comprising: performing a baseline analysis using the analysis carrier wave that is received during the second valid period and whose determination result is valid.
GNSS受信機が受信した判定用搬送波及び解析用搬送波の有効又は無効の判定結果を作成する又は当該判定結果を取得し、
前記判定用搬送波の判定結果に基づいて、恒星日周期において前記判定結果が有効と推定される期間である第1有効期間を決定し、
前記第1有効期間の開始時から第1期間後までを除くとともに、更に当該第1有効期間の終了時から第2期間前までを除外することで第2有効期間を決定し、
前記第2有効期間に受信された前記解析用搬送波であって、かつ、判定結果が有効である前記解析用搬送波を使用して基線解析を行う処理を含むことを特徴とするGNSS解析プログラム。
Create a determination result of valid or invalid of the determination carrier and the analysis carrier received by the GNSS receiver, or obtain the determination result;
Based on the determination result of the determination carrier, a first effective period which is a period in which the determination result is estimated to be effective in the stellar date cycle is determined;
A second effective period is determined by excluding the time from the start of the first effective period to the time after the first period, and further excluding the time from the end of the first effective period to the time before the second period,
A GNSS analysis program comprising a process of performing a baseline analysis using the analysis carrier wave which is the analysis carrier wave received during the second valid period and whose determination result is valid.
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