JP2020041952A - 測位装置、測位方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電波源が移動体に搭載されている場合であっても、高精度の測位を可能とする。【解決手段】電波源からの電波が第１および第２の衛星２，３を経由して受信アンテナ４，５で受信して得られた受信信号は、信号処理部１３で処理されて、測位データが出力される。信号処理部１３は、相関処理器１６，１９、測位処理器１７を有し、相関処理器１６，１９は相関処理を行って到達時間差（ＴＤＯＡ）と周波数差（ＦＤＯＡ）を算出する。相関処理器１９は、移動体の動揺、移動等により発生するドップラーシフトによるＦＤＯＡの変動成分を計測できる高い周波数分解能が設定されている。相関処理器１６は、相関処理器１９よりも低い周波数分解能を有する。測位処理器１７は、相関処理器１６で算出されたＴＤＯＡと相関処理器１９で算出されたＦＤＯＡに基づいて電波源の位置を決定する。【選択図】図２

Description

本発明は、測位装置、測位方法およびプログラムに関するものである。

従来、衛星を用いて電波源の位置を決定する測位装置として、特許文献１に記載された装置がある。
この装置は、電波源から送信され２つの衛星で中継された２つの信号を受信局で受信して、到達時間差（ＴＤＯＡ：Time Difference of Arrival）および周波数差(ＦＤＯＡ：Frequency Difference of Arrival)から電波源の位置を決定するものである。

特表２０００−５１２３８０号公報

特許文献１に記載された測位装置は、衛星の移動によって生じる受信電波のドップラーシフトから電波源の位置を決定する。しかしながら、電波源が移動体に搭載されている場合、移動体が動くことによってもドップラーシフトが生じる。移動体には、船舶、自動車、列車等が挙げられる。例えば船舶の場合、船舶の移動と波による動揺によってもドップラーシフトが生じる。したがって、ＦＤＯＡに移動体が動くことによって生じるドップラーシフトが加わることとなる。そうすると、衛星によるドップラーシフトに移動体が動くことによって生じるドップラーシフトが加わり、ＦＤＯＡの精度が低下し、結果として測位精度が低下するという課題があった。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、電波源が移動体に搭載されている場合であっても、高精度の測位を可能とすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の測位装置は、電波源からの電波が第１の衛星で中継されて受信された第１の受信信号および電波が第２の衛星で中継されて受信された第２の受信信号について相関処理を行って、第１の受信信号と第２の受信信号との間の到達時間差および周波数差を求めて電波源の位置を決定する測位装置である。この測位装置は、電波源が動くことによって生じる周波数差の変動成分を計測可能な周波数分解能で相関処理を行う第１の相関処理手段と、第１の相関処理手段の周波数分解能よりも低く、衛星の移動により発生する周波数差を計測可能な周波数分解能を有し、相関処理を行う第２の相関処理手段と、第２の相関処理手段で求められた到達時間差および第１の相関処理手段で求められた周波数差に基づいて電波源の位置を決定する測位処理手段と、を備える。

本発明によれば、電波源が移動体に搭載されている場合であっても、周波数差の精度が向上し、高精度の測位が可能となる。

この発明の実施の形態１に係る測位装置を含む測位システムの構成を示す図である。 実施の形態１に係る測位装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る測位装置が有する相関処理器と測位処理器のハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態１に係る測位装置における相関処理と測位処理の流れを示すフローチャートである。 ＴＤＯＡとＦＤＯＡをマッピングした図である。 実施の形態２に係る測位装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る測位装置における相関処理と測位処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、ＦＤＯＡの変動データを示す図、（ｂ）は、ＦＤＯＡの変動データの中心周波数を示す図である。 ＴＤＯＡと補正されたＦＤＯＡをマッピングした図である。 実施の形態３に係る測位装置の構成を示すブロック図である。 移動体の大きさに対するドップラー周波数の関連性を示すグラフである。

以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付す。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る測位装置が適用される測位システムの全体構成を示す。
船舶などの移動体に設置された電波源１から送信された電波は、第１の衛星２および第２の衛星３で中継されてそれぞれ地上の受信局の受信アンテナ４，５を通じて受信される。２つの受信信号はそれぞれ異なる信号経路に沿って地上の受信局に中継されるため、到達時間に差（以下、ＴＤＯＡ）が生じる。

２つの衛星の位置と受信局の位置は既知であることから、２つの異なる信号経路を経た信号のＴＤＯＡは、電波源１の位置情報を提供する。電波受信時点での衛星の位置から決まるＴＤＯＡが一定となる点の軌跡は地球表面に曲線を描き、電波源１はこの曲線上に存在する。一方、中継する衛星２，３は地球に対して移動しているため、受信アンテナ４，５を通じて受信される信号はドップラー効果により周波数がずれる。２つの衛星の移動ベクトルは異なることから、２つの衛星で中継されたそれぞれの信号のドップラー周波数に差（以下、ＦＤＯＡ）が生じる。ＴＤＯＡの場合と同様に、電波受信時点での衛星の位置および速度から決まるＦＤＯＡが一定となる点の軌跡は地球表面に曲線を描き、電波源１はこの曲線上に存在する。ＴＤＯＡ曲線とＦＤＯＡ曲線は一般に異なることから、両曲線の交点から電波源１の位置を決定できる。測位装置６は、受信信号からＴＤＯＡとＦＤＯＡを算出して電波源１の位置を決定している。

測位装置６は、図２に示すように、受信アンテナ４および受信アンテナ５を通じて受信された第１と第２の受信信号をそれぞれ周波数変換するダウンコンバータ１１，１２と、周波数変換された受信信号を信号処理して測位結果を出力する信号処理部１３と、測位結果を表示する表示器１８と、を備えている。また、信号処理部１３は、周波数変換された受信信号をアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ変換処理器１４，１５、ＴＤＯＡとＦＤＯＡを算出する相関処理器１６，１９、ＴＤＯＡとＦＤＯＡから測位結果を出力する測位処理器１７を備えている。

受信アンテナ４，５を通じて受信された信号は、アナログ信号である電波周波数信号（以下、ＲＦ信号）であり、ダウンコンバータ１１，１２にそれぞれ送られる。ダウンコンバータ１１，１２はＲＦ信号を中間周波数信号（以下、ＩＦ信号）に周波数変換して信号処理部１３に送る。信号処理部１３は、以下に詳細に示すように、周波数変換された信号から相関処理と測位処理を行って、測位データを送出する。

信号処理部１３のＡ／Ｄ変換処理器１４，１５は周波数変換された信号をデジタル信号に変換して相関処理器１６，１９に送る。Ａ／Ｄ変換処理器１４が出力する信号が、衛星２（第１の衛星）で中継されて受信アンテナ４で受信された第１の受信信号である。Ａ／Ｄ変換処理器１５が出力する信号が、衛星３（第２の衛星）で中継されて受信アンテナ５で受信された第２の受信信号である。相関処理器１６は、Ａ／Ｄ変換処理器１４，１５から供給された第１の受信信号と第２の受信信号をメモリに記憶し、記憶した第１の受信信号と第２の受信信号に対して相関処理を行う。

具体的には、相関処理器１６は、受信アンテナ４で受信された第１の受信信号Ｓ１（ｔ）と受信アンテナ５で受信された第２の受信信号Ｓ２（ｔ）に対して、時間差τと周波数差ｆを設定して次式で表される相互相関値Ｃ（τ，ｆ）を計算する。ここで、Ｓ２^＊（ｔ）はＳ２（ｔ）の複素共役を示す。

この式は、第１の受信信号Ｓ１（ｔ）と第２の受信信号Ｓ２（ｔ）の時間をτ、周波数をｆだけずらし乗算したものを０からＴまで積分することを表す。Ｔは測定時間を示す。τおよびｆを相関処理器によって定められた刻み幅で変化させながら計算し、相互相関値Ｃ（τ，ｆ）がピーク値をとるτおよびｆを求める。この相互相関値が最大となるτがＴＤＯＡであり、ｆがＦＤＯＡである。相関処理器１６は、ｆを粗い刻み幅で変化させる。

相関処理器１９は、相関処理器１６と同様な構成を有し、同様に動作する。相関処理器１６と異なる点は、ｆを相関処理器１６よりも細かい刻み幅で変化させる点である。

ここで、電波源１が移動体に設置されている場合、ＦＤＯＡに移動体が動くことによって生じるドップラーシフトが加わることとなり、衛星２，３によるドップラーシフトに移動体が動くことによって生じるドップラーシフトが加算され、ＦＤＯＡの精度が低下する。そこで、移動体が動くことによって生じるドップラーシフトを補正できるように、相関処理器１９の周波数ｆの分解能を電波源１が設置された移動体が動くことによって生じるドップラーシフトによるＦＤＯＡの変動成分を計測できる程度まで高くしている。相関処理器１６の周波数ｆの分解能は、衛星の移動により発生する周波数差を計測可能な程度である。

衛星の移動により発生するドップラー周波数は、数十Ｈｚ以上となる。これに対して電波源１が設置された移動体が、例えば船舶である場合、船舶の移動と揺動により発生するドップラー周波数の変動周波数は、１００ｍＨｚ程度である。ＦＤＯＡは、数ｋｍ〜数１００ｋｍの測位精度を得るために、概ね数ｍＨｚ〜数１００ｍＨｚの精度が必要である。移動体が移動することにより、移動体の位置に１００ｋｍ程度の誤差が発生しうる。移動体が移動する場合でも移動体の位置誤差を数１０ｋｍ程度以下で求められるように、相関処理器１９は、１０ｍＨｚ程度の周波数分解能を設定する。相関処理器１６は、５０ｍＨｚ程度の周波数分解能を設定する。相関処理器１９の周波数分解能は、電波源１が設置された移動体が動くことによって生じるドップラーシフトによるＦＤＯＡの変動成分を計測できる程度の周波数分解能である。これによって、電波源１が移動体に設置されている場合であっても、移動体が動くことによって生じるドップラーシフトの影響も含めて、ＦＤＯＡを正確に計測することができる。

測位処理器１７は、相関処理器１６で算出されたＴＤＯＡからＴＤＯＡ曲線をマッピングし、相関処理器１９で算出されたＦＤＯＡからＦＤＯＡ曲線をマッピングし、ＴＤＯＡ曲線とＦＤＯＡ曲線の交点から、電波源１の位置を決定する。
表示器１８は、測位処理器１７が出力した電波源１の測位処理結果を表示する。

図２に示した、相関処理器１６，１９と測位処理器１７は、具体的には、図３に示すように、制御部１１１と記憶部１１２とを備えるコンピュータから構成される。制御部１１１はプロセッサを備え、記憶部１１２に記憶された動作プログラムを実行することにより、上述の第１の受信信号と第２の受信信号に相関演算を実行し、電波源１の位置を測定する。記憶部１１２は、制御部１１１のワークエリアとして機能すると共に制御部１１１の動作プログラムを記憶する。

相関処理器１６，１９の相関処理と測位処理器１７の測位処理の流れを図４に示す。
Ａ／Ｄ変換処理器１４，１５から供給された第１の受信信号と第２の受信信号に対して、相関処理器１９においてＴＤＯＡおよびＦＤＯＡを算出するための第１の相関処理を行う（ステップＳ１０１）。
そして相関処理器１６においてＴＤＯＡおよびＦＤＯＡを算出するための第２の相関処理を行う（ステップＳ１０２）。

相関処理器１６は、衛星の移動により発生するドップラーシフトによるＦＤＯＡを計測可能な周波数分解能を有しており、電波源１が設置された移動体が動くことによって生じるドップラーシフトによるＦＤＯＡの変動成分を計測できる程度の周波数分解能は有していない。したがって、電波源１が移動体に設置されている場合には、相関処理器１６により算出されたＦＤＯＡは、電波源１が動くことによって生じるドップラーシフトによるＦＤＯＡの変動成分を含んでいる。ただし、ＴＤＯＡに関しては移動体の動揺、移動等により発生するドップラーシフトによる影響は受けないので、ＴＤＯＡは電波源１が静止している場合と変わらない。

これに対し、相関処理器１９は、相関処理器１６の周波数分解能よりも高い周波数分解能であって、電波源１が設置された移動体が動くことによって生じるドップラーシフトによるＦＤＯＡの変動成分を計測できる周波数分解能を有している。相関処理器１９は、電波源１が船舶のような移動体に設置されている場合であっても、電波源１が設置された移動体が動くことによって生じるドップラーシフトの影響を受けない計測精度が高いＦＤＯＡを算出する。

相関処理器１６は算出されたＴＤＯＡを測位処理器１７に送り、相関処理器１９は算出されたＦＤＯＡを測位処理器１７に送る。これによって測位処理器１７は、第１の相関処理で算出されたＦＤＯＡと第２の相関処理で算出されたＴＤＯＡを取得する（ステップＳ１０３）。

測位処理器１７は、相関処理器１６から取得されたＴＤＯＡからＴＤＯＡ曲線をマッピングし（ステップＳ１０４）、相関処理器１９から取得されたＦＤＯＡからＦＤＯＡ曲線をマッピングする（ステップＳ１０５）。マッピングの様子を図５に例示する。ＴＤＯＡからＴＤＯＡ曲線を生成する際に、２つの衛星の位置を利用する。ＦＤＯＡからＦＤＯＡ曲線を生成する際に、２つの衛星の位置および速度を利用する。衛星の位置と速度は、衛星事業者等から得る衛星の軌道情報から計算する。ＴＤＯＡ曲線とＦＤＯＡ曲線の交点から、電波源１の位置を決定する（ステップＳ１０６）。測位処理器１７は、相関処理器１６で求められた到達時間差および相関処理器１９で求められた周波数差に基づいて電波源１の位置を決定する測位処理手段である。

測位処理器１７は電波源位置決定データを表示器１８に送る。表示器１８は、測位処理器１７が出力した電波源１の測位結果を表示する（ステップＳ１０７）。これによって、電波源１が動くことによって生じるドップラーシフトの影響を受けずに、ＦＤＯＡを正確に計測することができ、正確な測位結果を得ることができる。

実施の形態１では、２つの周波数分解能を有する相関処理器を設け、低い周波数分解能を有する相関処理器から算出されたＴＤＯＡと高い周波数分解能を有する相関処理器から算出されたＦＤＯＡを用いて測位を行っている。低い周波数分解能の相関処理に比して高い周波数分解能の相関処理の方が、演算量が多く演算時間がかかることから演算処理負担を軽減する。

演算時間を考慮して相関処理器１６，１９の処理を選択することも可能である。例えば、測位装置６に、相関処理器１６のみを選択あるいは相関処理器１６および１９を選択するスイッチが設けられている。電波源１が静止している場合および波が穏やかであるような場合には、操作者が低分解能の相関処理器１６のみを選択するためにスイッチを切り替える。この場合、測位処理器１７には低分解能の相関処理器１６から算出されたＴＤＯＡとＦＤＯＡが入力される。電波源１は波による動揺をほとんど受けないので、ＦＤＯＡの精度は十分であり、演算処理に負荷をかけることなく位置を決定できる。また、位置精度をそれほど高く求めない場合も、操作者は低分解能の相関処理器１６のみを選択するためにスイッチを切り替えることにより、より早く測位結果を得ることができる。逆に、波が荒いような場合および位置精度のより高い測位結果を得たい場合は、操作者は両方の相関処理器１６，１９を選択するためにスイッチを切り替える。この場合は上述した低い周波数分解能の相関処理器１６から算出されたＴＤＯＡと高い周波数分解能の相関処理器１９から算出されたＦＤＯＡが選択されて測位処理器１７に入力される。したがって、電波源１の移動等によるドップラーシフトの影響を考慮した高い精度で位置を決定できる。

（実施の形態２）
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。図６は、実施の形態２に係る測位装置のブロック図である。実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、周波数分解能が高い相関処理器１９の出力段にＦＤＯＡ変動周波数算出器２０を追加した点、周波数分解能が低い相関処理器１６と測位処理器１７の間にＦＤＯＡ補正処理器２１を追加し、ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０の出力がＦＤＯＡ補正処理器２１に入力される点である。ＦＤＯＡ補正処理器２１には、相関処理器１６で求められたＦＤＯＡとＦＤＯＡ変動周波数算出器２０が算出する周波数差の変動の中心周波数が入力される。ＦＤＯＡ補正処理器２１は、相関処理器１６で求められたＦＤＯＡをＦＤＯＡ変動周波数算出器２０の出力だけ変化させて補正する。測位処理器１７は、相関処理器１６で求められたＴＤＯＡとＦＤＯＡ変動周波数算出器２０で補正されたＦＤＯＡに基づいて電波源１の位置を決定する。測位処理器１７は、相関処理器１９で求められたＴＤＯＡを使用してもよい。

ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０は、相関処理器１９で求められた複数の時点での周波数差を周波数領域に変換して、周波数差の変動の中心周波数を求める変動周波数算出手段である。ＦＤＯＡ補正処理器２１は、相関処理器１６で求められた周波数差を、ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０で求められた中心周波数分変化させる周波数差補正手段である。

相関処理から測位処理までの流れを図７に示す。
Ａ／Ｄ変換処理器１４，１５から供給された第１の受信信号と第２の受信信号に対して、相関処理器１９において第１の相関処理を行い、ＦＤＯＡの変動データを生成する（ステップＳ２０１）。
移動体が、例えば船舶である場合、波の動揺によるドップラー周波数を算出するためには、数周期のＦＤＯＡの変動データが必要である。そこで、相関処理器１９は、波の周期の数周期分の時間（例えば、１周期１０秒で６周期分とすると、１分間程度）にわたって、複数回の相関処理を行ってＦＤＯＡの変動データを生成する。ＦＤＯＡの変動データとは、異なる時点で計測された複数のＦＤＯＡである。

ＦＤＯＡの変動データ１０４は、図８（ａ）に示すように、（１）衛星の移動の差異に起因するドップラー成分１０１、（２）電波源１が設置された移動体の動揺によるドップラー成分１０２、（３）電波源１が設置された移動体の移動によって発生するドップラー成分１０３を含んでいる。ここで、移動体の移動によって発生するドップラー成分については、移動体が停止または等速直線運動をしている場合は無視することができる。

また、相関処理器１６においてＴＤＯＡおよびＦＤＯＡを算出するための第２の相関処理を行う（ステップＳ２０２）。

相関処理器１９は、生成されたＦＤＯＡの変動データをＦＤＯＡ変動周波数算出器２０に送る。これによってＦＤＯＡ変動周波数算出器２０は、第１の相関処理で算出されたＦＤＯＡの変動データを取得する（ステップＳ２０３）。ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０は、このＦＤＯＡの変動データをＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）処理し、周波数領域に変換して、周波数スペクトラムの中心周波数を算出する（ステップＳ２０４）。中心周波数とは、周波数スペクトラムにおいて強度が最大になる周波数である。この中心周波数は、図８（ｂ）に示すように、電波源１が設置された移動体が動くことによって生じるドップラー周波数の中心周波数に相当する。ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０は、算出されたドップラー周波数の中心周波数をＦＤＯＡ補正処理器２１に送る。

この実施の形態２では、ＦＤＯＡの変動成分を定常成分と中心周波数で略正弦波状に変化する変動成分の組合せであるという簡便なモデルを用いている。ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０は、略正弦波状に変化する変動成分の中心周波数を算出する。

また、相関処理器１６は、算出されたＦＤＯＡをＦＤＯＡ補正処理器２１に送る。相関処理器１６で算出されたＦＤＯＡは、（１）衛星の移動の差異に起因するドップラー成分、（２）移動体の動揺によるドップラー成分、（３）移動体の移動によって発生するドップラー成分の３つの成分を含んでいる。したがって、相関処理器１６で算出されたＦＤＯＡは、移動体の動揺、移動等により発生するドップラー周波数分だけ周波数がずれる。このずれ分は、ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０で算出した中心周波数に相当する。

ＦＤＯＡ補正処理器２１は、相関処理器１６で算出したＦＤＯＡを、ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０で出力した中心周波数分変化させ、電波源１が設置された移動体の動揺、移動等により発生するドップラーシフトによるＦＤＯＡの変化を補正する（ステップＳ２０５）。ＦＤＯＡ補正処理器２１は、補正されたＦＤＯＡを測位処理器１７に送る。測位処理器１７は、相関処理器１６で算出されたＴＤＯＡと補正されたＦＤＯＡをマッピングし、電波源１の位置決定データを生成する（ステップＳ２０６）。表示器１８は、測位処理器１７で生成された位置決定データに基づき電波源１の測位結果を表示する（ステップＳ２０７）。

ＦＤＯＡを補正しない場合と補正した場合の電波源１の位置を決定した状態を図９に示す。地図上において横方向の曲線が相関処理器１６で算出されたＴＤＯＡの点の軌跡であるＴＤＯＡ曲線である。そして、縦方向の曲線のうち左側の曲線が相関処理器１６で算出された補正される前のＦＤＯＡの点の軌跡であるＦＤＯＡ曲線である。これに対して、矢印方向である右側にずれた縦方向の曲線がＦＤＯＡ補正処理器２１で補正されたＦＤＯＡの点の軌跡であるＦＤＯＡ曲線である。地図上のＴＤＯＡ曲線とＦＤＯＡ曲線の交点が電波源１の位置を示す。ＦＤＯＡの補正がなされたことにより、電波源１が船舶のような移動体に設置されている場合であっても、電波源１の正しい位置が決定されることになる。

この実施の形態では、相関処理器１６で算出されたＦＤＯＡをＦＤＯＡ変動周波数算出器２０で算出された中心周波数分、ＦＤＯＡ補正処理器２１で変化させ、移動体の動揺、移動等により発生するドップラーシフトによるＦＤＯＡの変化を補正する。これにより、ＦＤＯＡの精度が向上する。その結果、測位精度が向上する。

（実施の形態３）
次に、この発明の第３の実施形態について説明する。図１０は、実施の形態３に係る測位装置のブロック図である。実施の形態３が実施の形態２と異なる点は、移動体類別データベース２２と移動体類別処理器２３を追加した点である。移動体類別データベース２２は、電波源が設置された移動体の属性とその移動体が動くことによって生じるドップラー周波数との関係を示すデータベースである。移動体類別処理器２３は、変動周波数算出手段が求めた中心周波数に基づき、移動体類別データベース２２から、移動体の属性を求める類別手段である。

ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０で算出されたドップラー周波数の中心周波数は移動体類別処理器２３に入力され、移動体類別処理器２３は入力されたデータに基づき移動体類別データベース２２にアクセスする。

ここで移動体類別データベース２２は、移動体の動揺、移動等により発生するドップラー周波数と移動体の種類・大きさ等の属性の関係を示すデータベースである。例えば船舶のような移動体は、その船の種類、大きさ等の属性によって航行可能速度、操舵性能、波に対する揺れの特性等が異なり、移動体の動揺、移動等により発生するドップラー周波数と相関関係を有する。例えば、図１１に示すように、船の大きさに対してドップラー周波数は関連性を有している。この移動体類別データベース２２は、種類・大きさが既知の複数の移動体を用いてドッラー周波数を事前に実測、または数値計算により算出し、データベース化されている。

移動体類別データベース２２にアクセスした移動体類別処理器２３は、ドップラー周波数の中心周波数から対応する移動体の大きさ、種類等の属性を類別する。類別結果は、移動体類別処理器２３から表示器１８に送出される。表示器１８は、測位処理器１７から出力された電波源１の測位結果とともに、移動体類別処理器２３から出力された移動体類別結果を表示する。

この実施の形態では、ＦＤＯＡ変動周波数算出器２０から出力されたドップラー周波数の中心周波数と、移動体類別データベース２２を用いることで、電波源１が設置された移動体の大きさ、種類等の属性を判別できる。

本実施の形態は、移動体として船舶を中心に説明したが、これに限らず自動車、列車等にも適用可能である。
衛星２，３で中継された第１と第２の信号を第１の受信アンテナ４と第２の受信アンテナ５とで受信する例を示したが、受信アンテナの数と種類は任意である。例えば、第１の信号と第２の信号を共通のアンテナで受信し、受信後の両信号を分離してもよい。
また、例示した各ブロック図は、例示であり、同一の機能を実現できるならば、回路構成自体は任意である。

回路の全部又は一部を専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に格納して配布し、前記プログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。そして、各機能をＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）とアプリケーションとの分担、またはＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを記録媒体に格納してもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。

１ 電波源、２，３ 衛星、４，５ 受信アンテナ、６ 測位装置、１１，１２ ダウンコンバータ、１３ 信号処理部、１４，１５ Ａ／Ｄ変換処理器、１６ 相関処理器（第２の相関処理手段）、１９ 相関処理器（第１の相関処理手段）、１７ 測位処理器、１８ 表示器、２０ ＦＤＯＡ変動周波数算出器、２１ ＦＤＯＡ補正処理器、２２ 移動体類別データベース、２３ 移動体類別処理器。

Claims (5)

1. 電波源からの電波が第１の衛星で中継されて受信された第１の受信信号および前記電波が第２の衛星で中継されて受信された第２の受信信号について相関処理を行って、前記第１の受信信号と前記第２の受信信号との間の到達時間差および周波数差を求めて前記電波源の位置を決定する測位装置であって、
   前記電波源が動くことによって生じる周波数差の変動成分を計測可能な周波数分解能で前記相関処理を行う第１の相関処理手段と、
   前記第１の相関処理手段の周波数分解能よりも低く、衛星の移動により発生する周波数差を計測可能な周波数分解能を有し、前記相関処理を行う第２の相関処理手段と、
   前記第２の相関処理手段で求められた到達時間差および前記第１の相関処理手段で求められた周波数差に基づいて前記電波源の位置を決定する測位処理手段と、
   を備えた測位装置。
2. 前記第１の相関処理手段で求められた複数の時点での周波数差を周波数領域に変換して、周波数差の変動の中心周波数を求める変動周波数算出手段と、
   前記第２の相関処理手段で求められた周波数差を、前記変動周波数算出手段で求められた中心周波数分変化させる周波数差補正手段と、
   を備え、
   前記測位処理手段は、前記第２の相関処理手段で求められた到達時間差と前記周波数差補正手段で求められた周波数差に基づいて前記電波源の位置を決定する、
   請求項１に記載の測位装置。
3. 電波源が設置された移動体の属性とその移動体が動くことによって生じるドップラー周波数との関係を示すデータベースと、
   前記変動周波数算出手段が求めた前記中心周波数に基づき、前記データベースから、前記移動体の属性を求める類別手段と、
   をさらに備えた請求項２に記載の測位装置。
4. 電波源からの電波が第１の衛星で中継されて受信された第１の受信信号および前記電波が第２の衛星で中継されて受信された第２の受信信号について、電波源が動くことによって生じる周波数差の変動成分を計測可能な周波数分解能をもって第１の相関処理を行って、到達時間差と周波数差を求めるステップと、
   前記第１の相関処理の周波数分解能よりも低く、衛星の移動により発生する周波数差を計測可能な周波数分解能を有し、前記第１の受信信号および前記第２の受信信号について第２の相関処理を行って、到達時間差と周波数差を求めるステップと、
   前記第２の相関処理で求められた前記到達時間差および前記第１の相関処理で求められた前記周波数差に基づいて前記電波源の位置を求めるステップと、
   を備えた測位方法。
5. コンピュータに、
   電波源からの電波が第１の衛星で中継されて受信された第１の受信信号および前記電波が第２の衛星で中継されて受信された第２の受信信号について、電波源が動くことによって生じる周波数差の変動成分を計測可能な周波数分解能をもって第１の相関処理を行って、到達時間差と周波数差を求めるステップと、
   前記第１の相関処理の周波数分解能よりも低く、衛星の移動により発生する周波数差を計測可能な周波数分解能をもって、前記第１の受信信号および前記第２の受信信号について第２の相関処理を行って、到達時間差と周波数差を求めるステップと、
   前記第２の相関処理で求められた前記到達時間差および前記第１の相関処理で求められた前記周波数差に基づいて前記電波源の位置を求めるステップと、
   を実行させるプログラム。

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