JP2020513545A - 全地球航法衛星システムの測位システム、方法及び非一時的コンピューター可読記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
・受信機のうちの少なくとも1つについて、コード位相測定値による擬似距離解が利用可能であり、ここで、これはBであると仮定され、時点kにおける受信機Bの擬似距離解は、
・受信機Aの擬似距離解は、
いくつかの実施形態では、整数アンビギュイティ解法(IAR)ベース方法は、1つ又は複数の衛星の視線外(NLOS:non-light-of-sight)信号によって誘発される受信GNSS信号上の擾乱を検出するとともにこの擾乱を求めるように設計される。この方法は、鉄道車両上に配置された2つの受信機から収集される一重位相差(SD)搬送波位相測定値又は二重位相差(DD)搬送波位相測定値を用いて、スライディングウィンドウ方式においてIARを実行する。IARは、後に利用されて、NLOS効果を検出する検出統計値が形成される。いくつかの実施態様では、1つの衛星の場合又は複数の衛星の場合においてNLOS信号によって影響を受けた衛星を更に求める衛星除外手順が実行される。それらの実施形態は、SD/DD搬送波位相相対位置解の正確性を維持することにおいてコード測定値ではなく搬送波位相測定値上の擾乱に対する高い感度を利用する。
1つの実施形態では、N個の追跡される衛星の協調を用いて、2N個の搬送波位相測定値が利用可能であり、SD搬送波位相測定値ベクトルは、以下によって与えられる。
1つの実施形態では、N個の追跡される衛星の協調を用いて、2N個の搬送波位相測定値が利用可能である。第1の衛星を基準衛星として用いて、DD搬送波位相測定値ベクトルは、以下のように与えられる。
この実施形態では、DD搬送波位相測定値についての説明のみが一例として提示される。なぜならば、SD搬送波位相は、同じ方法論を共有するためである。
これらの統計値のうちの1つのみが
Claims (20)
- 衛星によって送出される搬送波信号の第1の搬送波位相を測定する第1の受信機であって、前記第1の搬送波位相は、前記衛星と前記第1の受信機との間を進行する前記搬送波信号の未知の整数個の波長として第1の搬送波位相アンビギュイティを含む、第1の受信機と、
前記衛星によって送出される前記搬送波信号の第2の搬送波位相を測定する第2の受信機であって、前記第2の搬送波位相は、前記衛星と前記第2の受信機との間を進行する前記搬送波信号の未知の整数個の波長として第2の搬送波位相アンビギュイティを含む、第2の受信機と、
前記第1の搬送波位相の測定値と前記第2の搬送波位相の測定値とにおける差分から、前記第1の搬送波位相アンビギュイティと前記第2の搬送波位相アンビギュイティとの間の整数アンビギュイティ差分を求めて、前記整数アンビギュイティ差分の値に基づいて前記搬送波信号のマルチパスを検出するプロセッサと、
を備える、全地球航法衛星システム(GNSS)の測位システム。 - 前記プロセッサは、或る期間にわたって前記整数アンビギュイティ差分の値を追跡して、前記整数アンビギュイティ差分の追跡された値の分布を生成し、或る時点における前記整数アンビギュイティ差分の値を求めたことに応答して、前記整数アンビギュイティ差分の前記分布からの偏差が閾値を超えた場合、前記マルチパスを検出し、前記閾値以下である場合、前記分布を、前記整数アンビギュイティ差分の前記値を用いて更新する、請求項1に記載のシステム。
- 前記分布は、分散を有する確率分布であり、前記プロセッサは、前記偏差が前記分散を超えた場合、前記マルチパスを検出する、請求項2に記載のシステム。
- 前記第1の受信機は、前記第2の受信機から所定の距離にわたって空間的に離間されており、前記プロセッサは、前記衛星と前記第1の受信機及び前記第2の受信機との間の幾何学的関係に従って前記整数アンビギュイティ差分を求め、それにより、前記整数アンビギュイティ差分を、前記第1の受信機及び前記第2の受信機の相対位置誤差、並びに前記第1の搬送波位相の前記測定値と前記第2の搬送波位相の前記測定値との間の差分と関連付け、前記求めることにより、前記整数アンビギュイティ差分が反復的に更新されて、前記第1の搬送波位相の測定値及び前記第2の搬送波位相の測定値のセットにわたって前記相対位置誤差が低減されるとともに、前記第1の受信機の前記相対位置と前記第2の受信機の前記相対位置との間の距離が前記所定の距離に近付く、請求項3に記載のシステム。
- 前記第1の受信機及び前記第2の受信機は、衛星のセットによって送出される搬送波信号のセットを受信し、前記幾何学的関係は、前記第1の受信機及び前記第2の受信機と前記衛星のセットにおける前記衛星の各々との間の幾何学的関係の組み合わせを含み、前記整数アンビギュイティ差分は、前記搬送波信号のセットの整数アンビギュイティ差分の組み合わせである、請求項4に記載のシステム。
- 前記マルチパスを検出したことに応答して、前記プロセッサは、前記組み合わせから特定の衛星の寄与度を除去し、前記マルチパスの計算を反復して、前記マルチパスが前記特定の衛星によって引き起こされたものであるか否かを判断する、請求項7に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、
前記衛星の異なる組み合わせについて整数アンビギュイティ差分の分布のパラメータを求めて、パラメータのセットを生成することであって、各組み合わせは、前記衛星のセットからの1つの異なる衛星を除去することによって形成されることと、
前記パラメータのセットからの各パラメータを、前記衛星のセットについて求められた前記分布のパラメータと比較して、統計的差分のセットを生成することと、
最小統計的差分に対応する前記組み合わせに存在しない前記衛星を、前記マルチパスを引き起こしている前記特定の衛星として選択することと、
を行うように構成される、請求項7に記載のシステム。 - 前記第1の受信機及び前記第2の受信機は、衛星のセットによって送出される搬送波信号のセットを受信し、前記セット内の衛星ごとに前記マルチパスの前記検出を実行する、請求項4に記載のシステム。
- 前記第1の搬送波位相及び前記第2の搬送波位相は、二重差分手法を用いて求められる、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記整数アンビギュイティ差分の前記値のインパルス変化を検出したことに応答して、前記マルチパスを検出する、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記マルチパスが検出された場合、前記衛星を位置推定からリジェクトし、前記マルチパスが検出されない場合、前記プロセッサは、コード信号と前記衛星によって送出された前記搬送波信号とのうちの少なくとも一方を用いて、前記第1の受信機及び前記第2の受信機のうちの少なくとも一方の位置を推定する、請求項1に記載のシステム。
- 全地球航法衛星システム(GNSS)を用いる位置推定の方法であって、前記全地球航法衛星システムは、第1の受信機と、前記第2の受信機から所定の距離にわたって空間的に離間した第2の受信機と、前記方法を実施する記憶された命令と結び付けられたプロセッサとを備え、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記方法の少なくともいくつかのステップを実行し、前記方法は、
衛星によって送出される搬送波信号の第1の搬送波位相を測定することであって、前記第1の搬送波位相は、前記衛星と前記第1の受信機との間を進行する前記搬送波信号の未知の整数個の波長として第1の搬送波位相アンビギュイティを含むことと、
前記衛星によって送出される前記搬送波信号の第2の搬送波位相を測定することであって、前記第2の搬送波位相は、前記衛星と前記第2の受信機との間を進行する前記搬送波信号の未知の整数個の波長として第2の搬送波位相アンビギュイティを含むことと、
前記第1の搬送波位相の測定値と前記第2の搬送波位相の測定値とにおける差分から、前記第1の搬送波位相アンビギュイティと前記第2の搬送波位相アンビギュイティとの間の整数アンビギュイティ差分を求めることと、
前記整数アンビギュイティ差分の値に基づいて前記搬送波信号のマルチパスを検出することと、
前記マルチパスが検出された場合、前記衛星を前記位置推定からリジェクトすることと、
前記マルチパスが検出されない場合、コード信号と前記衛星によって送出された前記搬送波信号とのうちの少なくとも一方を用いて、前記第1の受信機及び前記第2の受信機のうちの少なくとも一方の位置を推定することと、
を含む、方法。 - 或る期間にわたって前記整数アンビギュイティ差分の値を追跡して、前記整数アンビギュイティ差分の追跡された値の確率分布の分散を生成することと、
前記整数アンビギュイティ差分の値の前記分布からの偏差が前記分散よりも大きい場合、前記マルチパスを検出することと、
を更に含む、請求項14に記載の方法。 - 前記第1の受信機は、前記第2の受信機から所定の距離にわたって空間的に離間されており、前記整数アンビギュイティ差分は、前記衛星と前記第1の受信機及び前記第2の受信機との間の幾何学的関係に従って求められ、それにより、前記整数アンビギュイティ差分を、前記第1の受信機及び前記第2の受信機の相対位置誤差、並びに前記第1の搬送波位相の前記測定値と前記第2の搬送波位相の前記測定値との間の差分と関連付け、前記求めることにより、前記整数アンビギュイティ差分が反復的に更新されて、前記第1の搬送波位相の測定値及び前記第2の搬送波位相の測定値のセットにわたって前記相対位置誤差が低減されるとともに、前記第1の受信機の前記相対位置と前記第2の受信機の前記相対位置との間の距離が前記所定の距離に近付く、請求項14に記載の方法。
- 前記第1の受信機及び前記第2の受信機は、衛星のセットによって送出される搬送波信号のセットを受信し、前記幾何学的関係は、前記第1の受信機及び前記第2の受信機と前記衛星のセットにおける前記衛星の各々との間の幾何学的関係の組み合わせを含み、前記整数アンビギュイティ差分は、前記搬送波信号のセットの整数アンビギュイティ差分の組み合わせであり、前記方法は、前記マルチパスを検出したことに応答して、
前記衛星の異なる組み合わせについて整数アンビギュイティ差分の分布のパラメータを求めて、パラメータのセットを生成することであって、各組み合わせは、前記衛星のセットからの1つの異なる衛星を除去することによって形成されることと、
前記パラメータのセットからの各パラメータを、前記衛星のセットについて求められた前記分布のパラメータと比較して、統計的差分のセットを生成することと、
最小統計的差分に対応する前記組み合わせに存在しない前記衛星を、前記マルチパスを引き起こしている特定の衛星として選択することと、
を更に含む、請求項16に記載の方法。 - 前記第1の搬送波位相及び前記第2の搬送波位相は、二重差分手法を用いて求められる、請求項14に記載の方法。
- 全地球航法衛星システム(GNSS)を用いる位置推定の方法を実行するプロセッサによって実行可能なプログラムを具現化した非一時的コンピューター可読記憶媒体であって、前記全地球航法衛星システムは、第1の受信機と、前記第2の受信機から所定の距離にわたって空間的に離間した第2の受信機とを備え、前記方法は、
衛星によって送出される搬送波信号の第1の搬送波位相を測定することであって、前記第1の搬送波位相は、前記衛星と前記第1の受信機との間を進行する前記搬送波信号の未知の整数個の波長として第1の搬送波位相アンビギュイティを含むことと、
前記衛星によって送出される前記搬送波信号の第2の搬送波位相を測定することであって、前記第2の搬送波位相は、前記衛星と前記第2の受信機との間を進行する前記搬送波信号の未知の整数個の波長として第2の搬送波位相アンビギュイティを含むことと、
前記第1の搬送波位相の測定値と前記第2の搬送波位相の測定値とにおける差分から、前記第1の搬送波位相アンビギュイティと前記第2の搬送波位相アンビギュイティとの間の整数アンビギュイティ差分を求めることと、
前記整数アンビギュイティ差分の値に基づいて前記搬送波信号のマルチパスを検出することと、
前記マルチパスが検出された場合、前記衛星を前記位置推定からリジェクトすることと、
前記マルチパスが検出されない場合、コード信号と前記衛星によって送出された前記搬送波信号とのうちの少なくとも一方を用いて、前記第1の受信機及び前記第2の受信機のうちの少なくとも一方の位置を推定することと、
を含む、非一時的コンピューター可読記憶媒体。 - 前記方法は、
或る期間にわたって前記整数アンビギュイティ差分の値を追跡して、前記整数アンビギュイティ差分の追跡された値の確率分布の分散を生成することと、
前記整数アンビギュイティ差分の値の前記分布からの偏差が前記分散よりも大きい場合、前記マルチパスを検出することと、
を更に含む、請求項19に記載の媒体。
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