JP2023180596A - Positioning system and positioning method in positioning system - Google Patents

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Hiroaki Sato
誠 谷川原
Makoto Tanigawara
徳久 柳原
Norihisa Yanagihara
幹雄 板東
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Abstract

To prevent a decrease in positioning accuracy immediately after a virtual reference station is generated again in a positioning system using satellite signals.SOLUTION: When a virtual reference station 6 is generated again in a positioning system, the positioning system uses a correction signal 14 received from a distribution server 5 in the past to calculate a predictive model of a pseudo distance and carrier wave phase that will be received from the distribution server 5 at the current time or in the future, and detects the continuity of the correction signal 14 from the correction signal 14 and the pseudo distance described in a correction signal predicted value. When a signal 38 indicating the continuity of the correction signal 14 is received from a pseudo distance continuity detection unit 23, an arithmetic control unit 27 does not change base station identification information of the correction signal 14 received from a communication unit 21.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、測位システム及び測位システムにおける測位方法に関する。 The present invention relates to a positioning system and a positioning method in the positioning system.

従来より地球上空に位置する人工衛星から地球上に送信された衛星信号を受信することで測位を行うGNSS(Global Navigation Satellite System)を用いた測位として干渉測位が存在する。干渉測位では例えば、観測点と他既知点で受信した衛星信号の搬送波位相を用いて、既知点から観測点までの基線長を算出し、観測点の地球上での位置座標を求める。 2. Description of the Related Art Conventionally, interferometric positioning exists as a positioning method using GNSS (Global Navigation Satellite System), which performs positioning by receiving satellite signals transmitted to the earth from artificial satellites located above the earth. In interferometric positioning, for example, the base line length from the known point to the observation point is calculated using the carrier wave phase of the satellite signal received at the observation point and another known point, and the position coordinates of the observation point on the earth are determined.

干渉測位では、衛星信号を観測するための基準局を既知点に設置するRRS方式(Real Reference Station)の他に、電子基準点で観測した衛星信号から任意の地点に仮想基準局を生成し、観測点と仮想基準局において干渉測位を行うVRS方式(Virtual Reference Station)が提案されている。VRS方式では、観測点の初期位置近傍に仮想基準局を生成し、仮想基準局で受信されるであろう衛星信号を演算することで、既知点である仮想基準局から観測点までの基線長を算出し、観測点の地球上での位置座標を求める。RRS方式では、設置した基準局と観測点の基線長が増加するほど衛星信号が電離圏や対流圏を通過することによる測位誤差が大きくなるが、VRS方式では、観測点近傍に既知点として仮想基準局を生成可能であるため、基線長増加を起因とする測位誤差を低減し、観測点の地球上での位置座標を高精度に演算することが可能となる。例えば、特許文献1には、「VRS(Virtual Reference Station)方式のネットワーク型RTK(Real Time Kinematic)-GNSS(Global Navigation Satellite System)測量方法において、GNSS測量機を目標測量地点に設置し、同地点で単独測位により求めた同地点の概略座標を仮想基準点の座標としてデータ配信局へ送信する。」といった構成が開示されている。 In interferometric positioning, in addition to the RRS method (Real Reference Station), in which a reference station for observing satellite signals is installed at a known point, a virtual reference station is created at an arbitrary point from satellite signals observed at an electronic reference point, and A VRS method (Virtual Reference Station) has been proposed in which interferometric positioning is performed at a virtual reference station. In the VRS method, a virtual reference station is created near the initial position of the observation point, and the baseline length from the virtual reference station, which is a known point, to the observation point is calculated by calculating the satellite signal that will be received by the virtual reference station. , find the position coordinates of the observation point on the earth. In the RRS method, as the baseline length between the installed reference station and observation point increases, the positioning error due to satellite signals passing through the ionosphere and troposphere increases, but in the VRS method, a virtual reference station is installed as a known point near the observation point. Since it can be generated, it is possible to reduce positioning errors caused by an increase in the baseline length and to calculate the position coordinates of the observation point on the earth with high precision. For example, Patent Document 1 states, “In a VRS (Virtual Reference Station) network type RTK (Real Time Kinematic)-GNSS (Global Navigation Satellite System) survey method, a GNSS surveying device is used to locate a target survey point. installed at the same location. The approximate coordinates of the same point determined by independent positioning are transmitted to the data distribution station as the coordinates of the virtual reference point.''

移動する観測点を干渉測位によって演算する測位システムでは、観測点の移動により既知点との基線長が増加することで、観測点での測位精度が低下することが知られている。例えば特許文献2には、基線長が増加し干渉測位での測位精度が低下した際に基準局を変更する測位システムとして、「移動する測位対象の位置測定に用いるサーバであって、互いに異なる複数の既知の位置座標それぞれに配置された複数の基準局から、前記基準局が人工衛星の電波を受信して生成した観測データを受信する基準局通信部と、前記複数の基準局それぞれについて、前記基準局から受信した前記観測データに基づいて、前記測位対象の位置測定に用いる測位補正情報を作成する補正情報作成部と、前記複数の基準局それぞれの前記測位補正情報を記憶する情報記憶部と、定期的に、前記測位対象の概略位置情報を取得し、前記測位対象の概略位置情報に基づいて前記測位対象に近い位置に配置されている一又は複数の基準局を選択する基準局選択部と、前記人工衛星の電波を前記測位対象が受信して生成した観測データを前記測位対象から受信する測位対象通信部と、前記選択した一又は複数の基準局の測位補正情報と、前記測位対象の観測データとに基づいて、前記測位対象の位置情報を計算する位置情報計算部(要約抜粋)」を備えた構成が開示されている。 In a positioning system that uses interferometric positioning to calculate a moving observation point, it is known that the movement of the observation point increases the baseline length with respect to a known point, resulting in a decrease in positioning accuracy at the observation point. For example, Patent Document 2 describes a positioning system that changes the reference station when the baseline length increases and the positioning accuracy in interferometric positioning decreases. a reference station communication unit that receives observation data generated by the reference station receiving radio waves from an artificial satellite from a plurality of reference stations arranged at respective known position coordinates; a correction information creation unit that creates positioning correction information used for position measurement of the positioning target based on observation data; an information storage unit that stores the positioning correction information of each of the plurality of reference stations; a reference station selection unit that acquires approximate position information of a target and selects one or more reference stations located near the positioning target based on the rough position information of the positioning target; A positioning target communication unit that receives observation data received and generated by the positioning target from the positioning target, positioning correction information of the selected one or more reference stations, and the positioning based on the observation data of the positioning target. A configuration is disclosed that includes a position information calculation unit (summary excerpt) that calculates position information of a target.

特許特開2016-128771号公報Patent Publication No. 2016-128771 特開2021-47054号公報JP 2021-47054 Publication

特許文献1及び特許文献2によれば、VRS方式で観測点の初期位置近傍に生成した仮想基準局において、基線長増加によって測位精度が低下した場合、移動後の観測点近傍に仮想基準局を再度生成することで測位精度を改善する測位システムが実現できる。干渉測位では、既知点で受信される衛星信号が連続的であることを仮定し観測点の位置座標を求めるため、VRS方式では仮想基準局が再度生成された場合、既知点で受信される衛星信号が連続的であるという仮定が棄却されるため、測位演算が初期化される。測位演算が初期化された場合、干渉測位では一時的に測位精度が低下する。一方、VRS方式では、基線長が増加していない場合でも観測点と基地局の通信が一定期間途絶した際や仮想基準局の演算に不具合が生じた際、仮想基準局の演算を停止し、仮想基準局が再度生成される場合がある。このような場合、再度生成された仮想基準局の位置変動はわずかであるため、仮想基準局で受信される衛星信号は連続となる。したがって、測位システムは測位演算を初期化せずに干渉測位による測位演算を継続可能であると考え、本発明による測位方法を検討した。 According to Patent Document 1 and Patent Document 2, when the positioning accuracy of a virtual reference station generated near the initial position of an observation point using the VRS method decreases due to an increase in the baseline length, a virtual reference station is generated again near the observation point after movement. By doing so, a positioning system that improves positioning accuracy can be realized. In interferometric positioning, the position coordinates of an observation point are determined by assuming that the satellite signal received at a known point is continuous. Therefore, in the VRS method, when a virtual reference station is regenerated, the satellite signal received at a known point Since the assumption that is continuous is rejected, the positioning operation is initialized. When positioning calculations are initialized, positioning accuracy temporarily decreases in interferometric positioning. On the other hand, in the VRS method, even if the baseline length has not increased, when communication between the observation point and the base station is interrupted for a certain period of time, or when a problem occurs in the calculation of the virtual reference station, the calculation of the virtual reference station is stopped and the virtual reference station may be regenerated. In such a case, the positional fluctuation of the regenerated virtual reference station is slight, so the satellite signal received by the virtual reference station is continuous. Therefore, we considered that the positioning system can continue positioning calculations using interferometric positioning without initializing positioning calculations, and investigated the positioning method according to the present invention.

本発明の目的は、衛星信号を用いる測位システムにおいて仮想基準局が再度生成された場合に、仮想基準局における衛星信号の連続性に基づいて測位演算の初期化を判断することで、測位精度の低下を防止するとともに演算を継続する測位システム及び測位方法を実現することにある。
本発明の他の目的は、衛星信号を用いる測位システムにおいて、過去に配信サーバから受信した補正信号を用いて、現在時刻あるいは未来において配信サーバから受信されるであろう擬似距離と搬送波位相の予測モデルを算出することにより、仮想基準局が再度生成された直後の測位精度の低下を防止した測位システム及び測位方法を実現することにある。
An object of the present invention is to prevent a decrease in positioning accuracy by determining the initialization of positioning calculations based on the continuity of satellite signals in the virtual reference station when a virtual reference station is generated again in a positioning system using satellite signals. An object of the present invention is to realize a positioning system and a positioning method that prevent the above problems and continue calculation.
Another object of the present invention is to predict, in a positioning system using satellite signals, pseudoranges and carrier phases that will be received from a distribution server at the current time or in the future, using correction signals received from a distribution server in the past. The object of the present invention is to realize a positioning system and a positioning method that prevent a decrease in positioning accuracy immediately after a virtual reference station is generated again by calculating a model.

本発明の測位システムは、複数の測位衛星と、測位衛星からの取得した位置情報に応じて少なくとも擬似距離及び搬送波位相、基地局識別情報を含む補正信号を出力する基地局と、仮想基準局によって取得されるであろう位置情報に応じて擬似距離及び搬送波位相、基地局識別情報を含む補正信号を提供する配信サーバと、測位衛星からの衛星信号を受信して位置情報を算出する測位装置によって構成される。測位装置は、GNSSアンテナにて受信した衛星信号から算出される概略位置データに加えて、配信サーバから提供される補正信号に基づいて、精密位置データを算出する。ここで、受信装置には過去に受信した補正信号から現在時刻あるいは未来において通信部で受信されるであろう少なくとも擬似距離と搬送波位相の予測モデルを含む補正信号予測情報を算出する補正信号予測部と、補正信号と補正信号予測情報に記載された擬似距離から補正信号の連続性を検出する擬似距離連続性検出部を設け、演算制御部は、擬似距離連続性検出部が補正信号の連続性を検出した場合に、通信部から受信した補正信号の基地局識別情報を変更しないようにして精密位置データを算出する測位演算を継続する。 The positioning system of the present invention includes a plurality of positioning satellites, a base station that outputs a correction signal including at least a pseudorange, a carrier phase, and base station identification information according to the position information acquired from the positioning satellites, and a virtual reference station. It consists of a distribution server that provides a correction signal including pseudorange, carrier phase, and base station identification information according to the position information that will be sent, and a positioning device that receives satellite signals from positioning satellites and calculates position information. be done. The positioning device calculates precise position data based on a correction signal provided from a distribution server in addition to rough position data calculated from satellite signals received by a GNSS antenna. Here, the receiving device includes a correction signal prediction unit that calculates correction signal prediction information including a prediction model of at least the pseudorange and carrier phase that will be received by the communication unit at the current time or in the future from the correction signal received in the past. and a pseudorange continuity detection unit that detects the continuity of the correction signal from the correction signal and the pseudorange described in the correction signal prediction information, and the arithmetic control unit is configured such that the pseudorange continuity detection unit detects the continuity of the correction signal. If detected, the positioning calculation for calculating precise position data is continued without changing the base station identification information of the correction signal received from the communication unit.

本発明によれば、測位システムにおいて、仮想基準局が再度生成された場合でも、測位演算を初期化せずに干渉測位の演算を継続可能としたので、衛星信号を用いる観測システムにおいて、仮想基準局の変更直後における測位精度の一次的な低下を防止することが可能となる。 According to the present invention, even if a virtual reference station is generated again in a positioning system, interferometric positioning calculations can be continued without initializing the positioning calculation, so in an observation system using satellite signals, the virtual reference station It is possible to prevent a temporary decrease in positioning accuracy immediately after the change.

本発明の測位システム1のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the hardware configuration of a positioning system 1 according to the present invention. 図1の補正信号DB25が記録する補正信号14のデータ構成を示す図である。2 is a diagram showing a data structure of a correction signal 14 recorded by a correction signal DB 25 in FIG. 1. FIG. 図1の補正信号DB25が記録する処理情報106を示す図である。2 is a diagram showing processing information 106 recorded by the correction signal DB 25 in FIG. 1. FIG. 図1の補正信号予測部22が補正信号予測情報35として算出する擬似距離及び搬送波位相に関する数式モデルと式1~式3を示す図である。2 is a diagram showing a mathematical model and equations 1 to 3 regarding the pseudorange and carrier phase calculated as correction signal prediction information 35 by the correction signal prediction unit 22 of FIG. 1. FIG. 補正信号予測部22が補正信号DB25に基づいて、補正信号予測情報35として算出する数式モデルのパラメータを示す図である。3 is a diagram showing parameters of a mathematical model calculated as correction signal prediction information 35 by a correction signal prediction unit 22 based on a correction signal DB 25. FIG. 図1の演算制御部27から受信した補正信号14と補正信号予測情報35から予測した予測値との差分である補正信号予測誤差36を示す図である。2 is a diagram showing a correction signal prediction error 36 that is the difference between the correction signal 14 received from the calculation control unit 27 of FIG. 1 and the predicted value predicted from the correction signal prediction information 35. FIG. (a)は図1の予測結果DB26が補正信号予測誤差36から算出した補正信号予測誤差分布163を示す図であり、(b)は測位衛星数閾値N_MAXの算出式である。(a) is a diagram showing a correction signal prediction error distribution 163 calculated from the correction signal prediction error 36 by the prediction result DB 26 in FIG. 1, and (b) is a calculation formula for the positioning satellite number threshold N_MAX. 図1の擬似距離連続性検出部23の処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a processing procedure of the pseudorange continuity detection unit 23 of FIG. 1. FIG. 図1の搬送波位相補正量算出部24の処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing the processing procedure of the carrier phase correction amount calculation unit 24 of FIG. 1. FIG. 本実施例の測位装置20の処理手順を示すフローチャートである(その1)。It is a flowchart (part 1) which shows the processing procedure of the positioning device 20 of a present example. 本実施例の測位装置20の処理手順を示すフローチャートである(その2)。It is a flowchart which shows the processing procedure of the positioning device 20 of a present Example (part 2). 本実施例の測位装置20の処理手順を示すフローチャートである(その3)。It is a flowchart which shows the processing procedure of the positioning device 20 of a present Example (part 3). 図1の測位演算部29が出力する測位状態情報170のデータ構成を示す図である。2 is a diagram showing a data structure of positioning state information 170 output by the positioning calculation unit 29 of FIG. 1. FIG. 図1の演算制御部27が実行する測位状態情報170を出力する処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a processing procedure for outputting positioning state information 170, which is executed by the arithmetic control unit 27 in FIG. 1. FIG.

以下、図面を参照して本発明に係る測位システム1の実施例について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、本発明はこれらの図面に限定されず、一部の構成要素を用いない場合もあり、以下で説明する各実施例の構成要素は適宜組み合わせることができる。 Embodiments of the positioning system 1 according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Furthermore, the present invention is not limited to these drawings, and some components may not be used, and the components of each embodiment described below can be combined as appropriate.

本実施例に係る測位システム1は、例えば固定点測量や農業機械や建設機械といった低速移動体の位置情報の測位に用いられる。図1は測位システム1の全体ハードウェア構成を示す図である。測位システム1は、測位装置20、複数の測位衛星3、複数の基地局4、配信サーバ5を含んで構成される。本発明の測位システム1の範囲は、図1に示す構成全体を広義の「測位システム」と称しているが、特許請求の範囲では、測位装置20部分を狭義の“測位システム”として指している。 The positioning system 1 according to the present embodiment is used, for example, for fixed point surveying and positioning of position information of low-speed moving objects such as agricultural machines and construction machines. FIG. 1 is a diagram showing the overall hardware configuration of the positioning system 1. As shown in FIG. The positioning system 1 includes a positioning device 20, a plurality of positioning satellites 3, a plurality of base stations 4, and a distribution server 5. The scope of the positioning system 1 of the present invention refers to the entire configuration shown in FIG. 1 as a "positioning system" in a broad sense, but in the claims, the positioning device 20 portion is referred to as a "positioning system" in a narrow sense. .

[測位衛星]
測位衛星3は、地球上空の衛星軌道に位置する複数の人工衛星で構成され、地面に向けて衛星信号10を送信することで、全地球航法衛星システム(GNSS)を構築する。GNSSは、複数の測位衛星3からの衛星信号10のうち、いくつかを受信し、受信した複数の衛星信号10を用いることによって、GNSSアンテナ28の地球上の自己位置の取得を可能とする。衛星信号10には、少なくとも測位衛星3の位置情報及び衛星時計誤差が含まれている。測位衛星3は、複数の周波数帯における衛星信号10を送信することで、GNSSの冗長化を図っている。本実施例に係る測位システム1は、単一周波数帯における衛星信号10の利用であるとして記載しているが、本発明を複数周波数帯における衛星信号10を用いた測位システムにも同様に適用できる。
[Positioning satellite]
The positioning satellite 3 is composed of a plurality of artificial satellites located in a satellite orbit above the earth, and constructs a global navigation satellite system (GNSS) by transmitting a satellite signal 10 toward the ground. GNSS allows the GNSS antenna 28 to obtain its own position on the earth by receiving some of the satellite signals 10 from the plurality of positioning satellites 3 and using the plurality of received satellite signals 10. The satellite signal 10 includes at least the position information of the positioning satellite 3 and a satellite clock error. The positioning satellite 3 transmits satellite signals 10 in multiple frequency bands to provide GNSS redundancy. Although the positioning system 1 according to this embodiment is described as using the satellite signal 10 in a single frequency band, the present invention can be similarly applied to a positioning system using the satellite signal 10 in multiple frequency bands. .

[基地局]
基地局4は、地球上の異なる地点に複数設置されており、それぞれの測位衛星3が送信する衛星信号10を受信する。基地局4は、複数の測位衛星3から受信した受信衛星信号11を、配信サーバ5(詳細は後述する)に送信する。全ての基地局4は、測位衛星3から受信した受信衛星信号11を配信サーバ5にそれぞれ送信する。全ての基地局4は、あらかじめ地球上における位置が高精度に測位されており、その位置情報は配信サーバ5に記憶されている。
[base station]
A plurality of base stations 4 are installed at different points on the earth, and receive satellite signals 10 transmitted by respective positioning satellites 3. The base station 4 transmits received satellite signals 11 received from a plurality of positioning satellites 3 to a distribution server 5 (details will be described later). All base stations 4 transmit received satellite signals 11 received from positioning satellites 3 to distribution server 5, respectively. The positions of all base stations 4 on the earth have been determined in advance with high precision, and the position information is stored in the distribution server 5.

[配信サーバ]
配信サーバ5は、基地局4から受信衛星信号11を受信することで、VRS方式で補正信号14を生成する。VRS方式は、仮想基準局6を任意の位置に生成し、仮想基準局6の付近に設置されている基地局4で受信した衛星信号11から仮想基準局6で受信されるであろう衛星信号12を算出する。配信サーバ5は、測位装置20から取得した生成位置情報108に基づいてその位置近傍に仮想基準局6を生成しその補正信号14を演算することで、測位装置20に補正信号14を送信する。配信サーバ5は、例えば仮想基準局6の演算エラーが発生し、測位装置20に対し高精度な補正信号14を配信できない場合には、仮想基準局6の演算を停止する。配信サーバ5としては、測位装置20の製造会社とは異なる会社、例えば通信キャリアによって提供される有償のサービスを利用することができる。配信サーバ5と測位装置20は、無線通信回線やその他の公知の無線通信回線を用いたネットワーク網によって双方向に通信可能である。
[Distribution server]
The distribution server 5 receives the received satellite signal 11 from the base station 4 and generates a correction signal 14 using the VRS method. In the VRS method, a virtual reference station 6 is generated at an arbitrary position, and a satellite signal 12 that will be received by the virtual reference station 6 is calculated from a satellite signal 11 received by a base station 4 installed near the virtual reference station 6. do. The distribution server 5 generates a virtual reference station 6 near the position based on the generated position information 108 acquired from the positioning device 20, calculates the correction signal 14, and transmits the correction signal 14 to the positioning device 20. For example, if a calculation error occurs in the virtual reference station 6 and the highly accurate correction signal 14 cannot be delivered to the positioning device 20, the distribution server 5 stops the calculation of the virtual reference station 6. As the distribution server 5, a paid service provided by a company other than the manufacturing company of the positioning device 20, such as a communication carrier, can be used. The distribution server 5 and the positioning device 20 can communicate bidirectionally through a network using a wireless communication line or other known wireless communication line.

配信サーバ5は、仮想基準局6の演算を停止した後に、新たな仮想基準局6′を測位装置20から取得した位置付近に再度生成する。仮想基準局6にはそれぞれを識別するための情報である仮想基準局ID101が定められている。配信サーバ5は、仮想基準局ID101を含む補正信号14を生成する。配信サーバ5は、再度、仮想基準局6を生成するたびに、仮想基準局ID101を変更する。よって、測位装置20は配信サーバ5から受信した補正信号14に記載されている仮想基準局ID101(図2参照)が変更されたか否かによって仮想基準局6が再生成されたことを検知できる。尚、配信サーバ5は、あらかじめ任意の位置に仮想基準局6を複数生成しておき、測位装置20から取得した生成位置情報108に応じて、測位装置20に新たな補正信号14を送信するようにしてもよい。その場合、配信サーバ5は測位装置20から取得した生成位置情報108に一番近くに生成された仮想基準局6を選択し、その仮想基準局6として演算された新たな補正信号14を測位装置20に送信する。 After stopping the calculation of the virtual reference station 6, the distribution server 5 generates a new virtual reference station 6' again near the position acquired from the positioning device 20. A virtual reference station ID 101, which is information for identifying each virtual reference station 6, is defined. The distribution server 5 generates a correction signal 14 including the virtual reference station ID 101. The distribution server 5 changes the virtual reference station ID 101 every time it generates the virtual reference station 6 again. Therefore, the positioning device 20 can detect that the virtual reference station 6 has been regenerated based on whether the virtual reference station ID 101 (see FIG. 2) written in the correction signal 14 received from the distribution server 5 has been changed. Note that the distribution server 5 generates a plurality of virtual reference stations 6 at arbitrary positions in advance, and transmits a new correction signal 14 to the positioning device 20 according to the generated position information 108 acquired from the positioning device 20. It's okay. In that case, the distribution server 5 selects the virtual reference station 6 generated closest to the generated position information 108 acquired from the positioning device 20, and transmits a new correction signal 14 calculated as the virtual reference station 6 to the positioning device 20. Send.

配信サーバ5は、仮想基準局6で受信されるであろう衛星信号10に基づいて、各測位衛星3に対し擬似距離7と搬送波位相8を算出し、擬似距離7と搬送波位相8を含む補正信号14を算出する。擬似距離7は、測位衛星3から送信された衛星信号10がGNSSアンテナ28で受信されるまでの時間を計測することで算出される測位衛星3とGNSSアンテナ28までの距離である。擬似距離7は、受信機時計誤差、衛星時計誤差、電離圏遅延、対流圏遅延、その他雑音が含まれている。 The distribution server 5 calculates a pseudorange 7 and a carrier wave phase 8 for each positioning satellite 3 based on the satellite signal 10 that will be received by the virtual reference station 6, and generates a correction signal including the pseudorange 7 and the carrier wave phase 8. 14 is calculated. The pseudorange 7 is the distance between the positioning satellite 3 and the GNSS antenna 28, which is calculated by measuring the time until the satellite signal 10 transmitted from the positioning satellite 3 is received by the GNSS antenna 28. The pseudorange 7 includes receiver clock errors, satellite clock errors, ionospheric delays, tropospheric delays, and other noises.

搬送波位相8は、同時刻における測位衛星3が送信する衛星信号10の位相とGNSSアンテナ28が受信した衛星信号10の位相差である。搬送波位相8は、整数値バイアス、受信機時計誤差、衛星時計誤差、電離圏遅延、対流圏遅延、その他雑音が含まれている。搬送波位相8は、測位衛星3が送信する衛星信号10の波長を掛け合わせることで、距離成分として記載してもよい。その場合、測位装置20の処理は搬送波位相8に衛星信号10の波長の逆数を乗じて実行される。補正信号14は、少なくとも仮想基準局6における各測位衛星3の擬似距離7、搬送波位相8、仮想基準局ID101及び仮想基準局6の地球上における位置が含まれている。 The carrier wave phase 8 is the phase difference between the phase of the satellite signal 10 transmitted by the positioning satellite 3 and the satellite signal 10 received by the GNSS antenna 28 at the same time. The carrier wave phase 8 includes integer bias, receiver clock error, satellite clock error, ionospheric delay, tropospheric delay, and other noises. The carrier wave phase 8 may be written as a distance component by multiplying the wavelength of the satellite signal 10 transmitted by the positioning satellite 3. In that case, the processing of the positioning device 20 is performed by multiplying the carrier wave phase 8 by the reciprocal of the wavelength of the satellite signal 10. The correction signal 14 includes at least the pseudorange 7 of each positioning satellite 3 in the virtual reference station 6, the carrier wave phase 8, the virtual reference station ID 101, and the position of the virtual reference station 6 on the earth.

[GNSSアンテナ]
GNSSアンテナ28は、地球上空に位置する複数の測位衛星3からの衛星信号10を受信し、受信した衛星信号31を測位演算部29に送信する。ここで衛星信号10はアナログ信号であり、GNSSアンテナ28は、受信した衛星信号10をA/D変換してデジタル信号による衛星信号31を測位演算部29に送信するように構成する。GNSSアンテナ28は、被測位物体において位置を取得したい個所に設置される。例えば、測位装置20が移動体向けに用いられる場合、GNSSアンテナ28は対象とする移動体の車体に設置すれば良い。
[GNSS antenna]
The GNSS antenna 28 receives satellite signals 10 from a plurality of positioning satellites 3 located above the earth, and transmits the received satellite signals 31 to the positioning calculation unit 29. Here, the satellite signal 10 is an analog signal, and the GNSS antenna 28 is configured to A/D convert the received satellite signal 10 and transmit a satellite signal 31 as a digital signal to the positioning calculation unit 29. The GNSS antenna 28 is installed at a location on the object to be measured whose position is desired to be obtained. For example, when the positioning device 20 is used for a moving body, the GNSS antenna 28 may be installed on the vehicle body of the target moving body.

[測位装置]
測位装置20は、GNSSアンテナ28を用いて受信した衛星信号10と配信サーバ5から取得した補正信号14に基づいてGNSSアンテナ28の位置を示す位置情報32を算出する。測位装置20は、図1に示すように、測位演算部29、通信部21、補正信号予測部22、擬似距離連続性検出部23、搬送波位相補正量算出部24、補正信号DB(データベース)25、予測結果DB(データベース)26、及び、演算制御部27を備えている。測位演算部29、通信部21、補正信号予測部22、擬似距離連続性検出部23、及び、搬送波位相補正量算出部24は、演算制御部27の動作指令に応じて定められた処理を実行する。演算制御部27は、測位演算部29の動作周期に応じて位置情報32を出力する。なお測位装置20の各要素は、ハードウェアによって、又は、コンピュータプログラムを実行することによってソフトウェアによりその機能が実現されるように構成しても良い。また、測位装置20の各要素は、必ずしも単体のハードウェア内に構成される必要はなく、それぞれ独立した別の機器、例えば外部機器や外部サーバとして構成されてもよい。その場合、測位装置20の各要素は、それぞれが通信可能に構成すると良い。
[Positioning device]
The positioning device 20 calculates position information 32 indicating the position of the GNSS antenna 28 based on the satellite signal 10 received using the GNSS antenna 28 and the correction signal 14 acquired from the distribution server 5. The positioning device 20, as shown in FIG. , a prediction result DB (database) 26, and an arithmetic control section 27. The positioning calculation unit 29, the communication unit 21, the correction signal prediction unit 22, the pseudorange continuity detection unit 23, and the carrier phase correction amount calculation unit 24 execute predetermined processing according to the operation command from the calculation control unit 27. do. The calculation control unit 27 outputs position information 32 according to the operation cycle of the positioning calculation unit 29. Note that each element of the positioning device 20 may be configured so that its functions are realized by hardware or by software by executing a computer program. Furthermore, each element of the positioning device 20 does not necessarily need to be configured in a single piece of hardware, and may be configured as separate devices, such as external devices or external servers. In that case, each element of the positioning device 20 may be configured to be able to communicate with each other.

[測位演算部]
測位演算部29は、GNSSアンテナ28から受信した測位衛星3からの衛星信号31と演算制御部27から受信した補正信号14に基づき、GNSSアンテナ28の地球上の位置を演算し、概略位置データ32aと精密位置データ32bのどちらか一つ以上を演算する。測位演算部29は、演算された概略位置データ32a及び精密位置データ32bのどちらか一つを位置情報32として演算制御部27に出力する。
[Positioning calculation unit]
The positioning calculation unit 29 calculates the position of the GNSS antenna 28 on the earth based on the satellite signal 31 from the positioning satellite 3 received from the GNSS antenna 28 and the correction signal 14 received from the calculation control unit 27, and generates approximate position data 32a. and the precise position data 32b. The positioning calculation unit 29 outputs either the calculated rough position data 32a or precise position data 32b to the calculation control unit 27 as position information 32.

概略位置データ32aは、測位演算部29が単独測位を用いて算出したGNSSアンテナ28の概略位置である。精密位置データ32bは、測位演算部29が干渉測位を用いて算出したGNSSアンテナ28の精密位置である。精密位置データ32bは、概略位置データ32aよりもGNSSアンテナ28の実際の位置に近い高精度な測位結果とする。測位演算部29は、GNSSアンテナ28から受信した衛星信号31に基づいて、各測位衛星3に対し擬似距離7と搬送波位相8を算出することで、概略位置データ32aと精密位置データ32bのどちらか一つ以上を演算する。 The approximate position data 32a is the approximate position of the GNSS antenna 28 calculated by the positioning calculation unit 29 using independent positioning. The precise position data 32b is the precise position of the GNSS antenna 28 calculated by the positioning calculation unit 29 using interferometric positioning. The precise position data 32b is a highly accurate positioning result that is closer to the actual position of the GNSS antenna 28 than the rough position data 32a. The positioning calculation unit 29 calculates the pseudorange 7 and carrier phase 8 for each positioning satellite 3 based on the satellite signal 31 received from the GNSS antenna 28, thereby determining either the approximate position data 32a or the precise position data 32b. Operate on one or more.

単独測位では、GNSSアンテナ28で受信した複数の衛星信号10に基づいて、概略位置データ32aを算出する。単独測位では、少なくとも4機以上の測位衛星3と、GNSSアンテナ28との間の擬似距離7から、三角測量の原理を用いて、概略位置データ32aを算出する。上記の擬似距離7は、各測位衛星3の軌道、測位装置20や測位衛星3に使用されている時計の精度、電離層や対流圏を通過する際に生じる搬送波の遅延、などに起因する誤差を含んでいる。また測位演算部29は、概略位置データ32aを算出する際、測位衛星3が送信する衛星信号10の波長をGNSSアンテナ28で受信した衛星信号10から算出した搬送波位相8に掛け合わせ距離成分とすることで、三角測量の原理より概略位置データ32aを算出してもよい。 In independent positioning, rough position data 32a is calculated based on the plurality of satellite signals 10 received by the GNSS antenna 28. In independent positioning, approximate position data 32a is calculated from the pseudo distances 7 between at least four positioning satellites 3 and the GNSS antenna 28 using the principle of triangulation. The above pseudorange 7 does not include errors caused by the orbit of each positioning satellite 3, the accuracy of the clock used in the positioning device 20 or the positioning satellite 3, the delay of the carrier wave that occurs when passing through the ionosphere or the troposphere, etc. I'm here. Furthermore, when calculating the approximate position data 32a, the positioning calculation unit 29 multiplies the wavelength of the satellite signal 10 transmitted by the positioning satellite 3 by the carrier wave phase 8 calculated from the satellite signal 10 received by the GNSS antenna 28 to obtain a distance component. In this way, the approximate position data 32a may be calculated based on the principle of triangulation.

干渉測位では、GNSSアンテナ28で受信した衛星信号10と、演算制御部27から受信した補正信号14の双方に基づいて、精密位置データ32bを算出する。干渉測位では、GNSSアンテナ28で受信した衛星信号10に含まれる少なくとも5機以上の測位衛星3とGNSSアンテナ28との間の擬似距離7及び搬送波位相8、補正信号14に含まれる少なくとも5機以上の測位衛星3と仮想基準局6との間の擬似距離7及び搬送波位相8、から精密位置データ32bを算出する。干渉測位では、測位衛星3とGNSSアンテナ28との間の搬送波位相8、測位衛星3と仮想基準局6との間の搬送波位相8の差分である搬送波位相差を算出する。干渉測位では、搬送波位相差を算出する際、GNSSアンテナ28が衛星信号10を受信したとき、衛星信号10の搬送波位相8においてそれが連続波のどの部分であるか波数の小数部は分かるが、波数小数部を除いた波数整数部は不明である。干渉測位では、この波数整数部を確定した際、仮想基準局6とGNSSアンテナ28との間の基線長を正確に求めることができる。 In interferometric positioning, precise position data 32b is calculated based on both the satellite signal 10 received by the GNSS antenna 28 and the correction signal 14 received from the calculation control unit 27. In interferometric positioning, pseudo distances 7 and carrier wave phases 8 between at least five positioning satellites 3 included in the satellite signal 10 received by the GNSS antenna 28 and the GNSS antenna 28, and at least five or more satellites included in the correction signal 14 Precise position data 32b is calculated from the pseudo distance 7 and carrier phase 8 between the positioning satellite 3 and the virtual reference station 6. In interferometric positioning, a carrier phase difference, which is the difference between the carrier wave phase 8 between the positioning satellite 3 and the GNSS antenna 28 and the carrier wave phase 8 between the positioning satellite 3 and the virtual reference station 6, is calculated. In interferometric positioning, when calculating the carrier phase difference, when the GNSS antenna 28 receives the satellite signal 10, the decimal part of the wave number can be determined in the carrier phase 8 of the satellite signal 10 to determine which part of the continuous wave it is. The integer part of the wave number excluding the fractional part of the wave number is unknown. In interferometric positioning, when this wave number integer part is determined, the baseline length between the virtual reference station 6 and the GNSS antenna 28 can be accurately determined.

干渉測位では、仮想基準局6の地球上の位置が補正信号14に記載されているため、仮想基準局6の位置とGNSSアンテナ28間の基線長から、GNSSアンテナ28の位置を予測できる。よって測位演算部29は、仮想基準局6の位置とGNSSアンテナ28間の基線長から予測したGNSSアンテナ28の位置を用いて、単独測位結果である概略位置データ32aを補正することで精密位置データ32bを算出する。この際、測位演算部29は、過去時刻における搬送波位相差に含まれる波数整数部と現在時刻における波数整数部が連続的であることを仮定し、カルマンフィルタ等を用いることで、精密位置データ32bを算出する。 In interferometric positioning, since the position of the virtual reference station 6 on the earth is written in the correction signal 14, the position of the GNSS antenna 28 can be predicted from the baseline length between the position of the virtual reference station 6 and the GNSS antenna 28. Therefore, the positioning calculation unit 29 uses the position of the GNSS antenna 28 predicted from the baseline length between the position of the virtual reference station 6 and the GNSS antenna 28 to correct the rough position data 32a, which is the independent positioning result, to obtain precise position data 32b. Calculate. At this time, the positioning calculation unit 29 assumes that the wave number integer part included in the carrier phase difference at the past time and the wave number integer part at the current time are continuous, and uses a Kalman filter or the like to obtain the precise position data 32b. calculate.

測位演算部29は、演算制御部27から演算初期化指令33を受信した場合、それまでの波数整数部が連続的であるという仮定を棄却し、再度波数整数部及び基線長の演算を開始する。測位演算部29は、演算初期化指令33を受信した直後、衛星信号10の搬送波位相8においてそれが連続波の波数小数部のみ推定可能であるため、連続波の波数整数部を確定するまで一時的に測位精度が低下する。測位演算部29は、搬送波位相差の波数小数部及び波数整数部を確定できなかった場合、干渉測位の演算に失敗したと判断する。測位演算部29は、精密位置データ32bが算出できた場合、精密位置データ32bを位置情報32として出力し、精密位置データ32bを算出できなかった場合のみ、概略位置データ32aを位置情報32として出力する。測位演算部29は、位置情報32を演算制御部27に出力する。 When the positioning calculation unit 29 receives the calculation initialization command 33 from the calculation control unit 27, it rejects the assumption that the wavenumber integer part is continuous and starts calculating the wavenumber integer part and the baseline length again. . Immediately after receiving the calculation initialization command 33, the positioning calculation unit 29 temporarily waits until it determines the wavenumber integer part of the continuous wave, since it is possible to estimate only the wavenumber fractional part of the continuous wave at the carrier wave phase 8 of the satellite signal 10. positioning accuracy decreases. If the wave number fractional part and the wave number integer part of the carrier wave phase difference cannot be determined, the positioning calculation unit 29 determines that the interferometric positioning calculation has failed. The positioning calculation unit 29 outputs the precise position data 32b as the position information 32 when the precise position data 32b can be calculated, and outputs the approximate position data 32a as the position information 32 only when the precise position data 32b cannot be calculated. do. The positioning calculation unit 29 outputs position information 32 to the calculation control unit 27.

[通信部]
通信部21は、演算制御部27から受信した生成位置情報108(後述する)を配信サーバ5に送信する。配信サーバ5は、通信部21から受信した生成位置情報108に応じて補正信号14を生成し、通信部21に対して出力する。通信部21が配信サーバ5から受信する補正信号14には、少なくとも測位衛星3の識別番号100、仮想基準局6が補正信号14を生成した時刻102、擬似距離7、搬送波位相8及び仮想基準局ID101が含まれている。通信部21は、配信サーバ5から受信した補正信号14を演算制御部27に出力する。通信部21は、例えば電波的な障害や通信部21または配信サーバ5のどちらかに障害が生じている場合、補正信号14の受信に失敗することがある。
[Communication Department]
The communication unit 21 transmits generated position information 108 (described later) received from the calculation control unit 27 to the distribution server 5. The distribution server 5 generates a correction signal 14 according to the generated position information 108 received from the communication section 21 and outputs it to the communication section 21 . The correction signal 14 that the communication unit 21 receives from the distribution server 5 includes at least the identification number 100 of the positioning satellite 3, the time 102 when the virtual reference station 6 generated the correction signal 14, the pseudorange 7, the carrier phase 8, and the virtual reference station ID 101. include. The communication unit 21 outputs the correction signal 14 received from the distribution server 5 to the calculation control unit 27. The communication unit 21 may fail to receive the correction signal 14 if, for example, there is a radio wave interference or a failure occurs in either the communication unit 21 or the distribution server 5.

[補正信号DB]
補正信号DB25は、演算制御部27の指示に従って、補正信号14及び処理情報106(図3にて後述)を記録する。補正信号DB25は、過去に演算制御部27から受信した補正信号14として少なくとも測位衛星3の識別番号、仮想基準局6が補正信号14を生成した時刻、擬似距離7、搬送波位相8及び仮想基準局ID101が記録されている。補正信号DB25は、演算制御部27が通信部21を介して配信サーバ5から受信した補正信号14を演算制御部27から取得して、補正信号14を記憶する。
[Correction signal DB]
The correction signal DB 25 records the correction signal 14 and processing information 106 (described later in FIG. 3) according to instructions from the calculation control unit 27. The correction signal DB 25 includes at least the identification number of the positioning satellite 3, the time when the virtual reference station 6 generated the correction signal 14, the pseudorange 7, the carrier phase 8, and the virtual reference station ID 101 as the correction signal 14 received from the calculation control unit 27 in the past. recorded. The correction signal DB 25 acquires the correction signal 14 that the calculation control unit 27 received from the distribution server 5 via the communication unit 21 from the calculation control unit 27, and stores the correction signal 14.

図2は、補正信号DB25が記録する補正信号14の詳細を示すデータテーブルである。補正信号DB25は、仮想基準局6が補正信号14を生成した時刻102の時系列順で補正信号14を記憶装置に記憶し、かつ同時刻においては少なくとも測位衛星3の識別ID100順に補正信号14を記憶する。演算制御部27から受信した補正信号14と同一時刻及び同一測位衛星の補正信号14が既に記録されていた場合には、補正信号DB25は、記録されている補正信号14の擬似距離7及び搬送波位相8、仮想基準局ID101を更新する。補正信号DB25は、記録されている仮想基準局6が補正信号14を生成した時刻102が最も新しいデータ群103を最新の補正信号14と判断する。図2では、07:00:00~07:30:00までの補正信号14が格納された例を示しており、時刻102が“07:30:00”のデータ群103が最新の補正信号14に相当する。 FIG. 2 is a data table showing details of the correction signal 14 recorded by the correction signal DB 25. The correction signal DB 25 stores the correction signals 14 in the storage device in the chronological order of the time 102 when the virtual reference station 6 generated the correction signal 14, and at the same time stores the correction signals 14 in the order of the identification IDs 100 of the positioning satellites 3 at least. do. If a correction signal 14 at the same time and from the same positioning satellite as the correction signal 14 received from the arithmetic control unit 27 has already been recorded, the correction signal DB 25 contains the pseudorange 7 and carrier phase of the recorded correction signal 14. 8. Update the virtual reference station ID 101. The correction signal DB 25 determines the data group 103 having the latest time 102 at which the recorded virtual reference station 6 generated the correction signal 14 as the latest correction signal 14 . FIG. 2 shows an example in which correction signals 14 from 07:00:00 to 07:30:00 are stored, and data group 103 with time 102 of "07:30:00" is the latest correction signal 14. corresponds to

図3は、補正信号DB25が記録する処理情報106を示している。処理情報106は、少なくとも測位衛星3の識別番号110、各測位衛星3の搬送波位相補正量104、変更後仮想基準局ID107及び変更前仮想基準局ID109が含まれている。搬送波位相補正量104は、演算制御部27が通信部21から受信した補正信号14に含まれる搬送波位相8を補正するための情報であり、搬送波位相補正量算出部24で算出され、演算制御部27を介して補正信号DB25に記録される。変更後仮想基準局ID107は、演算制御部27が通信部21から受信した補正信号14の仮想基準局ID101を変更する際に、その変更後とする値である。変更前仮想基準局ID109は、演算制御部27が通信部21から受信した補正信号14から仮想基準局ID101の変更を検出するために比較値として用いる値である。変更後仮想基準局ID107及び変更前仮想基準局ID109は演算制御部27で決定され、補正信号DB25に記録される。 FIG. 3 shows the processing information 106 recorded by the correction signal DB 25. The processing information 106 includes at least the identification number 110 of the positioning satellite 3, the carrier phase correction amount 104 of each positioning satellite 3, the virtual reference station ID 107 after change, and the virtual reference station ID 109 before change. The carrier wave phase correction amount 104 is information for correcting the carrier wave phase 8 included in the correction signal 14 that the calculation control unit 27 receives from the communication unit 21, and is calculated by the carrier wave phase correction amount calculation unit 24, and is calculated by the calculation control unit 27. 27 and recorded in the correction signal DB 25. The changed virtual reference station ID 107 is a value to be changed when the calculation control unit 27 changes the virtual reference station ID 101 of the correction signal 14 received from the communication unit 21. The pre-change virtual reference station ID 109 is a value used by the calculation control unit 27 as a comparison value to detect a change in the virtual reference station ID 101 from the correction signal 14 received from the communication unit 21 . The post-change virtual reference station ID 107 and the pre-change virtual reference station ID 109 are determined by the calculation control unit 27 and recorded in the correction signal DB 25.

補正信号DB25は、補正信号予測部22及び演算制御部27から常に格納データ40(補正信号14及び処理情報106)を参照可能な状態で構成される。補正信号DB25は、十分な記憶領域を確保できない場合、例えばあらかじめ定められた一定期間のみの補正信号14を記録し、記録時間が一定期間以上となった際、最も古いレコードを削除する処理を実行してもよい。また補正信号DB25は、演算制御部27から初期化指令34を受信した場合、記録された補正信号14及び処理情報106の全てのレコードを削除する。 The correction signal DB 25 is configured such that the stored data 40 (correction signal 14 and processing information 106) can always be referred to by the correction signal prediction unit 22 and the calculation control unit 27. When the correction signal DB 25 cannot secure a sufficient storage area, for example, it records the correction signal 14 only for a predetermined period of time, and when the recording time exceeds a certain period, it executes a process of deleting the oldest record. You may. Further, when the correction signal DB 25 receives the initialization command 34 from the calculation control unit 27, it deletes all records of the recorded correction signal 14 and processing information 106.

[補正信号予測部]
補正信号予測部22は、補正信号DB25の格納データ40、及び、演算制御部27からの補正信号14に基づいて、補正信号DB25に記録された補正信号14と演算制御部27から受信した補正信号14から補正信号予測情報35を算出する。補正信号予測部22は、補正信号DB25に記録されている格納データ40(過去の補正信号14)に基づいて、演算制御部27から受信した補正信号14に記載された擬似距離7と搬送波位相8を予測するための数式モデルを構築し、補正信号予測情報35として算出する。以降、本明細書では、補正信号予測部22が演算制御部27から受信した補正信号14に記載されている時刻を“t”と称する。
[Correction signal prediction unit]
The correction signal prediction unit 22 calculates the correction signal 14 recorded in the correction signal DB 25 and the correction signal received from the calculation control unit 27 based on the stored data 40 of the correction signal DB 25 and the correction signal 14 from the calculation control unit 27. Corrected signal prediction information 35 is calculated from 14. The correction signal prediction unit 22 calculates the pseudo distance 7 and carrier phase 8 described in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27 based on the stored data 40 (past correction signal 14) recorded in the correction signal DB 25. A mathematical model for predicting is constructed and calculated as corrected signal prediction information 35. Hereinafter, in this specification, the time written in the correction signal 14 received by the correction signal prediction unit 22 from the calculation control unit 27 will be referred to as “t”.

図4は、補正信号予測部22が補正信号予測情報35として算出する擬似距離7及び搬送波位相8に関する数式モデルを示している。図4(a)は、数式モデルをグラフ化したものであり、(b)は式1、(c)は式2、(d)は式3を示している。補正信号予測情報35は、図4(a)に示すように推定値曲線120は、あらかじめ設定された個数の時刻、例えば補正信号DB25に記録された過去の5つの時刻における擬似距離7及び搬送波位相8の値を用いて算出された数式モデルで表現される。補正信号DB25に記録された過去の5つの時刻をそれぞれ、t、t、t、t、t、該時刻に対応する擬似距離7あるいは搬送波位相8を、y、y、y、y、y、とすると、これらは(式1)、(式2)で示すことができ、時刻tにおける擬似距離7あるいは搬送波位相8の推定値は、図8(d)の(式3)で求めることができる。 FIG. 4 shows a mathematical model regarding the pseudorange 7 and the carrier phase 8 that the correction signal prediction unit 22 calculates as the correction signal prediction information 35. FIG. 4(a) is a graph of the mathematical model, in which (b) shows equation 1, (c) shows equation 2, and (d) shows equation 3. In the correction signal prediction information 35, as shown in FIG. It is expressed by a mathematical model calculated using a value of 8. The past five times recorded in the correction signal DB 25 are respectively t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , t 5 , and the pseudo distance 7 or carrier phase 8 corresponding to the times are y 1 , y 2 , y 3 , y 4 , y 5 , these can be expressed as (Equation 1) and (Equation 2), and the estimated value of pseudorange 7 or carrier phase 8 at time t is shown in FIG. 8(d). It can be obtained using (Equation 3).

補正信号予測部22は、補正信号DB25及び演算制御部27に基づいて、演算制御部27から時刻tにおいて受信した補正信号14に記載された全ての測位衛星3に対して数式モデルを構築し、補正信号予測情報35を算出する。図5は、補正信号予測部22が補正信号DB25に基づいて、補正信号予測情報35として算出する数式モデルのパラメータを示している。補正信号予測部22は、時刻tにおける各測位衛星141の擬似距離142と搬送波位相143を予測する数式モデルのパラメータを補正信号予測情報35として算出する。補正信号予測部22は、例えば補正信号DB25に過去5つ以上の時刻で特定の測位衛星3の擬似距離142と搬送波位相143を記録している場合、該測位衛星3に対応した補正信号予測情報35を算出する。補正信号予測部22は、過去5つ以上の時刻で特定の測位衛星3の擬似距離142と搬送波位相143を記録していない場合、補正信号予測情報35を算出しない。 The correction signal prediction unit 22 constructs a mathematical model for all the positioning satellites 3 described in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27 at time t, based on the correction signal DB 25 and the calculation control unit 27, Calculate correction signal prediction information 35. FIG. 5 shows the parameters of the mathematical model that the correction signal prediction unit 22 calculates as the correction signal prediction information 35 based on the correction signal DB 25. The correction signal prediction unit 22 calculates, as correction signal prediction information 35, parameters of a mathematical model that predicts the pseudorange 142 and carrier phase 143 of each positioning satellite 141 at time t. For example, when the pseudorange 142 and carrier phase 143 of a specific positioning satellite 3 are recorded in the correction signal DB 25 at five or more times in the past, the correction signal prediction unit 22 generates correction signal prediction information corresponding to the positioning satellite 3. Calculate 35. The correction signal prediction unit 22 does not calculate the correction signal prediction information 35 if the pseudorange 142 and carrier phase 143 of the specific positioning satellite 3 have not been recorded at five or more times in the past.

補正信号予測部22は、図6に示すように演算制御部27から受信した補正信号14と補正信号予測情報35から予測した予測値との差分を補正信号予測誤差36として算出する。補正信号予測部22は、演算制御部27から補正信号14を受信した場合のみ補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差36を算出してもよいし、5秒・10秒といった制御周期を設定し、該制御周期において直近で演算制御部27から受信した補正信号14に対し補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差36を算出してもよい。補正信号予測部22は、補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差36を予測結果DB26に出力する。 The correction signal prediction unit 22 calculates the difference between the correction signal 14 received from the calculation control unit 27 and the predicted value predicted from the correction signal prediction information 35 as a correction signal prediction error 36, as shown in FIG. The correction signal prediction unit 22 may calculate the correction signal prediction information 35 and the correction signal prediction error 36 only when receiving the correction signal 14 from the calculation control unit 27, or may set a control period of 5 seconds or 10 seconds. , the correction signal prediction information 35 and the correction signal prediction error 36 may be calculated for the correction signal 14 most recently received from the calculation control unit 27 in the control period. The correction signal prediction unit 22 outputs correction signal prediction information 35 and correction signal prediction error 36 to the prediction result DB 26.

[予測結果DB]
予測結果DB26は、補正信号予測部22の出力に基づいて、測位衛星3の補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差分布163(図7参照)を記録する。予測結果DB26は、図5に示す形式で補正信号予測情報35を記録する。予測結果DB26は、補正信号予測部22から補正信号予測誤差36を受信し記録することで、補正信号予測誤差36の確率分布である補正信号予測誤差分布163を算出する。これにより縦軸が発生確率を示し、横軸が補正信号予測誤差36を示すようにすると、補正信号予測誤差分布163を表す図7(a)のようなグラフが生成できる。
[Prediction result DB]
The prediction result DB 26 records the correction signal prediction information 35 of the positioning satellite 3 and the correction signal prediction error distribution 163 (see FIG. 7) based on the output of the correction signal prediction unit 22. The prediction result DB 26 records the correction signal prediction information 35 in the format shown in FIG. The prediction result DB 26 calculates a correction signal prediction error distribution 163 that is a probability distribution of the correction signal prediction error 36 by receiving and recording the correction signal prediction error 36 from the correction signal prediction unit 22. As a result, if the vertical axis indicates the probability of occurrence and the horizontal axis indicates the correction signal prediction error 36, a graph as shown in FIG. 7(a) representing the correction signal prediction error distribution 163 can be generated.

予測結果DB26は、補正信号予測情報35を算出した全測位衛星3において補正信号予測誤差分布163を算出し、記録する。予測結果DB26は、擬似距離連続性検出部23及び搬送波位相補正量算出部24から補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差分布163を参照可能に構成される。予測結果DB26は、例えばあらかじめ定められた一定期間以上補正信号予測情報35が更新されない測位衛星3が存在する場合、予測結果DB26に記録されている該測位衛星3に紐づいた補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差分布163を削除する処理を実行してもよい。また予測結果DB26は、演算制御部27から初期化指令37を受信した場合、記録された全ての測位衛星3の補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差分布163を削除する。 The prediction result DB 26 calculates and records the correction signal prediction error distribution 163 for all the positioning satellites 3 for which the correction signal prediction information 35 has been calculated. The prediction result DB 26 is configured such that the correction signal prediction information 35 and the correction signal prediction error distribution 163 can be referred to by the pseudorange continuity detection section 23 and the carrier phase correction amount calculation section 24. For example, if there is a positioning satellite 3 whose correction signal prediction information 35 is not updated for a predetermined period of time or more, the prediction result DB 26 stores the correction signal prediction information 35 associated with the positioning satellite 3 recorded in the prediction result DB 26. And a process of deleting the correction signal prediction error distribution 163 may be executed. Further, when the prediction result DB 26 receives the initialization command 37 from the arithmetic control unit 27, it deletes the correction signal prediction information 35 and correction signal prediction error distribution 163 of all the recorded positioning satellites 3.

[擬似距離連続性検出部]
擬似距離連続性検出部23は、演算制御部27から補正信号14を受信した場合のみ動作する。擬似距離連続性検出部23は、予測結果DB26及び演算制御部27に基づいて、補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差分布163を用いて、演算制御部27から受信した補正信号14に記載された擬似距離7の連続性を検出する。擬似距離連続性検出部23は、演算制御部27から受信した補正信号14に記載された擬似距離7の連続性情報38を演算制御部27に通知する。演算制御部27は、擬似距離連続性検出部23から受信した補正信号14に記載された擬似距離7の連続性情報38に応じて、測位演算部29の初期化の必要性を判断可能である。
[Pseudorange continuity detection unit]
The pseudorange continuity detection section 23 operates only when receiving the correction signal 14 from the calculation control section 27. The pseudorange continuity detection unit 23 uses the correction signal prediction information 35 and the correction signal prediction error distribution 163 based on the prediction result DB 26 and the calculation control unit 27 to calculate the information written in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27. The continuity of the pseudo distance 7 is detected. The pseudorange continuity detector 23 notifies the arithmetic controller 27 of the continuity information 38 of the pseudorange 7 written in the correction signal 14 received from the arithmetic controller 27 . The calculation control unit 27 can determine whether the positioning calculation unit 29 needs to be initialized according to the continuity information 38 of the pseudorange 7 written in the correction signal 14 received from the pseudorange continuity detection unit 23. .

図8は、擬似距離連続性検出部23の処理を示すフローチャートである。図8に示すフローチャートは、擬似距離連続性検出部23が演算制御部27から補正信号14を受信した後の擬似距離連続性検出部23が実施する処理を示している。最初に擬似距離連続性検出部23は、予測結果DB26に補正信号予測情報35が記録されているか確認する(ステップS301)。ここで記録されていない場合はステップS313に進み、記録されている場合、擬似距離連続性検出部23は演算制御部27から受信した補正信号14に記載されている測位衛星3の総数であるS_SUMを算出する(ステップS302)。次に、擬似距離連続性検出部23は、S_SUMが5機以上であり、干渉測位が可能か否かを確認する(ステップS303)。 FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the pseudorange continuity detection unit 23. The flowchart shown in FIG. 8 shows the process performed by the pseudorange continuity detection unit 23 after the pseudorange continuity detection unit 23 receives the correction signal 14 from the calculation control unit 27. First, the pseudorange continuity detection unit 23 checks whether the correction signal prediction information 35 is recorded in the prediction result DB 26 (step S301). If it is not recorded here, the process advances to step S313, and if it is recorded, the pseudorange continuity detection unit 23 calculates S_SUM, which is the total number of positioning satellites 3 described in the correction signal 14 received from the arithmetic control unit 27. is calculated (step S302). Next, the pseudorange continuity detection unit 23 checks whether S_SUM is 5 or more and interferometric positioning is possible (step S303).

ステップS303にて、S_SUMが5機以上の場合は、補正信号14に記載されている一つ目の測位衛星3をSとして選択し、変数Sを1にセットして、カウント値Nをゼロクリアする(ステップS304)。ステップS303にて、S_SUMが5機以下の場合、ステップS313に進む。次に、擬似距離連続性検出部23は、擬似距離7に関する補正信号予測情報35の数式モデルを用いて、演算制御部27から受信した補正信号14に含まれる、仮想基準局6が補正信号14を生成した時刻tにおける測位衛星Sに関する擬似距離7の値を予測する(ステップS305)。次に、擬似距離連続性検出部23は、
ステップ305で算出した擬似距離7の予測値と演算制御部27から受信した補正信号14に含まれる擬似距離7の実測値の差分である擬似距離予測誤差ε1を算出する(ステップS306)。さらに、擬似距離連続性検出部23は、ステップS305において測位衛星Sに対する擬似距離7が正確に予測されているか判断する閾値である擬似距離予測誤差閾値ε1_MAXを算出する(ステップS307)。擬似距離予測誤差閾値ε1_MAXは、例えば予測結果DB26に記録された補正信号予測誤差分布163の1σ、2σあるいは3σ区間の値を閾値とし、閾値をステップS306で算出した擬似距離予測誤差ε1が越えた際、測位衛星Sに対する擬似距離7が正確に予測されていないと判断する。尚、閾値を1σ~3σの範囲中のどの値を採用するかは任意である。
In step S303, if S_SUM is 5 or more, the first positioning satellite 3 listed in the correction signal 14 is selected as S, the variable S is set to 1, and the count value N is cleared to zero. (Step S304). In step S303, if S_SUM is 5 or less, the process advances to step S313. Next, the pseudorange continuity detection unit 23 uses the mathematical model of the correction signal prediction information 35 regarding the pseudorange 7 to determine whether the virtual reference station 6 is able to detect the correction signal 14 included in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27. The value of the pseudorange 7 regarding the positioning satellite S at the generated time t is predicted (step S305). Next, the pseudorange continuity detection unit 23
A pseudorange prediction error ε1 is calculated, which is the difference between the predicted value of the pseudorange 7 calculated in step 305 and the actual measured value of the pseudorange 7 included in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27 (step S306). Further, the pseudorange continuity detection unit 23 calculates a pseudorange prediction error threshold ε1_MAX, which is a threshold for determining whether the pseudorange 7 to the positioning satellite S is accurately predicted in step S305 (step S307). The pseudorange prediction error threshold ε1_MAX is, for example, a value in the 1σ, 2σ, or 3σ interval of the correction signal prediction error distribution 163 recorded in the prediction result DB 26, and the pseudorange prediction error ε1 calculated in step S306 exceeds the threshold. At this time, it is determined that the pseudo distance 7 to the positioning satellite S is not accurately predicted. Note that it is optional which value in the range of 1σ to 3σ is adopted as the threshold value.

ステップS308で擬似距離連続性検出部23は、擬似距離予測誤差ε1が擬似距離予測誤差閾値ε1_MAX以上か否かを判断する。ε1_MAX以上の場合、擬似距離7の連続性が失われた衛星数Nカウントをインクリメントし、閾値未満の場合、特定の処理は実施せずステップS311に進む(ステップS308、S309)。次に、擬似距離連続性検出部23は、測位衛星Sとして演算制御部27から受信した補正信号14に記載されている全ての測位衛星3を選択したか判断する(ステップS311)。全ての測位衛星3が選択されていない場合は、次の測位衛星3を示す変数Sをインクリメントし(ステップS310)、ステップS305に戻る。全ての測位衛星3が選択された場合、即ち、S=S_SUMの場合は、擬似距離7の連続性が失われた衛星数Nが測位衛星数閾値N_MAX以上か判断する(ステップ312)。 In step S308, the pseudorange continuity detection unit 23 determines whether the pseudorange prediction error ε1 is greater than or equal to the pseudorange prediction error threshold ε1_MAX. If it is greater than or equal to ε1_MAX, the count N of satellites for which the continuity of the pseudorange 7 has been lost is incremented, and if it is less than the threshold, the process proceeds to step S311 without performing any specific processing (steps S308, S309). Next, the pseudorange continuity detection unit 23 determines whether all the positioning satellites 3 listed in the correction signal 14 received from the arithmetic control unit 27 as the positioning satellites S have been selected (step S311). If all the positioning satellites 3 have not been selected, the variable S indicating the next positioning satellite 3 is incremented (step S310), and the process returns to step S305. If all the positioning satellites 3 have been selected, that is, if S=S_SUM, it is determined whether the number N of satellites for which the continuity of the pseudorange 7 has been lost is greater than or equal to the positioning satellite number threshold N_MAX (step 312).

ステップS312において、測位衛星数閾値以上の場合は、ステップS313に進み、測位衛星数閾値未満の場合はステップS314に進む。測位衛星数閾値N_MAXの決定方法については、例えば演算制御部27から受信した補正信号14に記載されている測位衛星3内のα%以上において擬似距離7の連続性が失われたかを基準として設定してもよい。その場合、N_MAXの算出式は、図7(b)で示すS_SUMを変数とした(式4)で与えられる。 In step S312, if the number of positioning satellites is equal to or greater than the threshold, the process proceeds to step S313, and if it is less than the number of positioning satellites, the process proceeds to step S314. The method for determining the positioning satellite number threshold N_MAX is set based on, for example, whether the continuity of the pseudorange 7 is lost in α% or more of the positioning satellites 3 described in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27. You may. In that case, the formula for calculating N_MAX is given by (Formula 4) with S_SUM shown in FIG. 7(b) as a variable.

ステップS313では、演算制御部27から受信した補正信号14の擬似距離7に関して連続性が失われたことを、連続性情報38(図1参照)として演算制御部27に通知する。ステップS314では、演算制御部27に対して演算制御部27から受信した補正信号14の擬似距離7が連続的であることを連続性情報38として通知する。 In step S313, the arithmetic control unit 27 is notified as continuity information 38 (see FIG. 1) that continuity has been lost regarding the pseudo distance 7 of the correction signal 14 received from the arithmetic control unit 27. In step S314, the arithmetic control unit 27 is notified as continuity information 38 that the pseudo distance 7 of the correction signal 14 received from the arithmetic control unit 27 is continuous.

[搬送波位相補正量算出部]
搬送波位相補正量算出部24は、演算制御部27から補正信号14を受信した場合のみ動作する。配信サーバ5が配信する補正信号14において、仮想基準局6が再度生成された際、搬送波位相8の位相観測が一定期間停止したことに起因して、演算制御部27が受信した補正信号14の搬送波位相8にバイアスが含まれる場合がある。搬送波位相補正量算出部24は、予測結果DB26及び演算制御部27に基づいて、演算制御部27から受信した補正信号14に記載されている搬送波位相8にバイアスが含まれているか判断し、含まれている場合バイアス補正量である搬送波位相補正量104を算出する。
[Carrier phase correction amount calculation unit]
The carrier phase correction amount calculation unit 24 operates only when the correction signal 14 is received from the calculation control unit 27. In the correction signal 14 distributed by the distribution server 5, when the virtual reference station 6 is generated again, the carrier wave of the correction signal 14 received by the arithmetic control unit 27 is due to phase observation of the carrier wave phase 8 being stopped for a certain period of time. Phase 8 may include a bias. Based on the prediction result DB 26 and the calculation control unit 27, the carrier phase correction amount calculation unit 24 determines whether a bias is included in the carrier phase 8 described in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27, and determines whether the bias is included. If so, a carrier phase correction amount 104, which is a bias correction amount, is calculated.

図9は、搬送波位相補正量算出部24の処理を示すフローチャートである。最初に、搬送波位相補正量算出部24は、演算制御部27から受信した補正信号14に記載されている測位衛星3の総数であるS_SUMを算出し、補正信号14に記載されている測位衛星3をSとして選択する(ステップS321)。S_SUMは、擬似距離連続性検出部23が図8のステップS302で算出した値と同一となる。次に、搬送波位相補正量算出部24は測位衛星3を示す変数Sを1にセットする(ステップS322)。次に、搬送波位相補正量算出部24は予測結果DB26に記録された補正信号予測情報35の数式モデルを用いて、演算制御部27から受信した補正信号14に記載されている仮想基準局6が補正信号14を生成した時刻tにおける、測位衛星Sに関する搬送波位相8の値を予測する(ステップS323)。 FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the carrier phase correction amount calculation unit 24. First, the carrier phase correction amount calculating section 24 calculates S_SUM, which is the total number of positioning satellites 3 written in the correction signal 14 received from the calculation control section 27, and calculates the total number of positioning satellites 3 written in the correction signal 14. is selected as S (step S321). S_SUM is the same as the value calculated by the pseudorange continuity detection unit 23 in step S302 of FIG. 8. Next, the carrier phase correction amount calculation unit 24 sets a variable S indicating the positioning satellite 3 to 1 (step S322). Next, the carrier phase correction amount calculation unit 24 uses the mathematical model of the correction signal prediction information 35 recorded in the prediction result DB 26 to correct the virtual reference station 6 described in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27. The value of carrier phase 8 regarding positioning satellite S at time t when signal 14 is generated is predicted (step S323).

次に、搬送波位相補正量算出部24は、算出された搬送波位相8の予測値と演算制御部27から受信した補正信号14に含まれる搬送波位相8の実測値の差分である搬送波位相予測誤差ε2を算出し(ステップS324)、測位衛星Sに対する搬送波位相8が正確に予測されているか判断する閾値である搬送波位相予測誤差閾値ε2_MAXを算出する(ステップS325)。搬送波位相予測誤差閾値ε2_MAXは、例えば予測結果DB26に記録された補正信号予測誤差分布163の1σ、2σあるいは3σ区間の値を閾値とし、閾値をステップS324で算出した搬送波位相予測誤差ε2が越えた際に、測位衛星Sに対する搬送波位相8が正確に予測されていないと判断できる。 Next, the carrier phase correction amount calculation section 24 calculates a carrier phase prediction error ε2 which is the difference between the calculated predicted value of the carrier phase 8 and the actual measured value of the carrier phase 8 included in the correction signal 14 received from the calculation control section 27. is calculated (step S324), and a carrier phase prediction error threshold ε2_MAX, which is a threshold for determining whether the carrier phase 8 for the positioning satellite S is accurately predicted, is calculated (step S325). The carrier phase prediction error threshold ε2_MAX is, for example, a value in the 1σ, 2σ, or 3σ interval of the correction signal prediction error distribution 163 recorded in the prediction result DB 26, and the carrier phase prediction error ε2 calculated in step S324 exceeds the threshold. In this case, it can be determined that the carrier wave phase 8 for the positioning satellite S is not accurately predicted.

次に、搬送波位相補正量算出部24は、搬送波位相予測誤差ε2が搬送波位相予測誤差閾値ε2_MAX以上か判断する(ステップS326)。ここで、搬送波位相予測誤差ε2がε2_MAX以上の場合は、搬送波位相予測誤差ε2の整数値成分を測位衛星Sの搬送波位相補正量104として演算制御部27に出力し(ステップS327)、ε2_MAX未満の場合は閾値未満の場合、特定の処理は実施せずステップS328に進む。ステップS328では、変数Sをインクリメントする。 Next, the carrier phase correction amount calculation unit 24 determines whether the carrier phase prediction error ε2 is greater than or equal to the carrier phase prediction error threshold ε2_MAX (step S326). Here, if the carrier phase prediction error ε2 is greater than or equal to ε2_MAX, the integer component of the carrier phase prediction error ε2 is output to the calculation control unit 27 as the carrier phase correction amount 104 of the positioning satellite S (step S327), and if the carrier phase prediction error ε2 is less than ε2_MAX. If the value is less than the threshold, the process proceeds to step S328 without performing any specific processing. In step S328, variable S is incremented.

搬送波位相補正量算出部24は、演算制御部27から受信した補正信号14に記載されている全ての測位衛星3を測位衛星Sとして選択したかを判断する(ステップS329)。ここで、測位衛星Sのすべてが選択されていない場合は、次の測位衛星3を選択し、ステップS323に戻り、選択された場合には図9で示す処理を終了する。 The carrier phase correction amount calculation unit 24 determines whether all the positioning satellites 3 listed in the correction signal 14 received from the calculation control unit 27 have been selected as the positioning satellites S (step S329). Here, if all of the positioning satellites S have not been selected, the next positioning satellite 3 is selected and the process returns to step S323, and if it has been selected, the process shown in FIG. 9 is ended.

[演算制御部]
演算制御部27は、測位演算部29、通信部21、補正信号予測部22、擬似距離連続性検出部23及び搬送波位相補正量算出部24に対し動作指令を行うことで測位演算部29から位置情報32を取得する。そして演算制御部27は、取得した位置情報32を外部装置に送信する。外部装置に関しては、本発明においては特に限定されず、様々な装置に送信できる。例えば本発明が農業機械(農機)用自動運転システムに用いられる場合には、農機の位置情報32を必要とする制御モジュールなどが外部装置に該当する。また、農機の位置情報32を取得して監視や、記録等に利用するような監視装置、サーバ装置、端末装置、など様々な機器も外部装置に該当する。
[Calculation control section]
The arithmetic control unit 27 receives the position information from the positioning arithmetic unit 29 by issuing operation commands to the positioning arithmetic unit 29, the communication unit 21, the correction signal prediction unit 22, the pseudorange continuity detection unit 23, and the carrier phase correction amount calculation unit 24. Obtain information 32. The calculation control unit 27 then transmits the acquired position information 32 to an external device. Regarding the external device, the present invention is not particularly limited, and the information can be transmitted to various devices. For example, when the present invention is used in an automatic driving system for agricultural machinery (agricultural machinery), a control module that requires position information 32 of the agricultural machinery corresponds to the external device. Furthermore, various devices such as a monitoring device, a server device, a terminal device, etc. that acquire the position information 32 of agricultural machinery and use it for monitoring, recording, etc. also fall under the category of external devices.

演算制御部27は、補正信号DB25及び予測結果DB26に記録されたデータの参照及び編集を行う。演算制御部27が測位演算部29、通信部21、補正信号予測部22、擬似距離連続性検出部23及び搬送波位相補正量算出部24に対し動作指令を行う順序やその判断手法に関しては後述する。 The arithmetic control unit 27 references and edits data recorded in the correction signal DB 25 and the prediction result DB 26. The order in which the calculation control unit 27 issues operation commands to the positioning calculation unit 29, the communication unit 21, the correction signal prediction unit 22, the pseudorange continuity detection unit 23, and the carrier phase correction amount calculation unit 24 and the determination method will be described later. .

演算制御部27は、通信部21を介し生成位置情報108を配信サーバ5に送信することで、配信サーバ5から仮想基準局6に対する補正信号14を受信する。生成位置情報108は、配信サーバ5が仮想基準局6を生成するための位置を含み、演算制御部27内に記録される。演算制御部27は、通信部21から受信した補正信号14の仮想基準局ID101が変更された場合、配信サーバ5が仮想基準局6の演算を停止し、仮想基準局6を再度生成したと判断する。そして、演算制御部27は、通信部21から受信した補正信号14を擬似距離連続性検出部23に送信することで、通信部21から受信した補正信号14に記載されている擬似距離7の連続性を確認する。 The calculation control unit 27 receives the correction signal 14 for the virtual reference station 6 from the distribution server 5 by transmitting the generated position information 108 to the distribution server 5 via the communication unit 21 . The generation position information 108 includes the position at which the distribution server 5 generates the virtual reference station 6, and is recorded in the calculation control unit 27. If the virtual reference station ID 101 of the correction signal 14 received from the communication unit 21 has been changed, the calculation control unit 27 determines that the distribution server 5 has stopped the calculation of the virtual reference station 6 and has generated the virtual reference station 6 again. Then, the arithmetic control unit 27 transmits the correction signal 14 received from the communication unit 21 to the pseudorange continuity detection unit 23, thereby detecting the continuity of the pseudorange 7 described in the correction signal 14 received from the communication unit 21. Check the gender.

演算制御部27は、擬似距離連続性検出部23が通信部21から受信した補正信号14に記載されている擬似距離7の連続性を確認した場合、搬送波位相補正量算出部24に通信部21から受信した補正信号14を送信するとともに搬送波位相補正量104の算出を指令する。そして演算制御部27は、搬送波位相補正量算出部24から取得した搬送波位相補正量104を用いて、通信部21から受信した補正信号14に記載されている搬送波位相8を補正するとともに、仮想基準局ID101を仮想基準局6が再度生成される前の値に変更し、変更後の補正信号14を測位演算部29及び補正信号DB25に出力する。演算制御部27は、変更後仮想基準局ID107及び変更前仮想基準局ID109を決定し、補正信号14に処理情報106として記録する。 When the pseudorange continuity detection unit 23 confirms the continuity of the pseudorange 7 described in the correction signal 14 received from the communication unit 21, the calculation control unit 27 causes the carrier phase correction amount calculation unit 24 to It transmits the correction signal 14 received from the carrier wave phase correction amount 104 and instructs calculation of the carrier phase correction amount 104. Then, the calculation control unit 27 uses the carrier phase correction amount 104 acquired from the carrier wave phase correction amount calculation unit 24 to correct the carrier wave phase 8 described in the correction signal 14 received from the communication unit 21, and also corrects the carrier wave phase 8 described in the correction signal 14 received from the communication unit 21. The ID 101 is changed to the value before the virtual reference station 6 was generated again, and the corrected signal 14 after the change is output to the positioning calculation unit 29 and the corrected signal DB 25. The arithmetic control unit 27 determines the post-change virtual reference station ID 107 and the pre-change virtual reference station ID 109, and records them in the correction signal 14 as processing information 106.

[測位装置全体]
以下、図10~図12を参照して、演算制御部27が動作指令を行う順序及びその判断方法を説明する。図10~図12は、測位装置20の測位処理を示すフローチャートでああり、3つの図に分割して示している。最初に、測位装置20が起動して測位動作が開始されると、演算制御部27は生成位置情報108を記録しているか否かを確認する(ステップS201)。ここで、演算制御部27が生成位置情報108を記録していない場合はステップS227に進み、記録している場合は、生成位置情報108を通信部21に送信する(ステップ202)。ステップS203において、通信部21が演算制御部27から受信した生成位置情報108を配信サーバ5に送信することで、通信部21は配信サーバ5から生成位置情報108に対応する補正信号14を受信し、受信した補正信号14を演算制御部27に送信する。
[Entire positioning device]
Hereinafter, with reference to FIGS. 10 to 12, the order in which the arithmetic control section 27 issues operation commands and the determination method thereof will be described. 10 to 12 are flowcharts showing the positioning process of the positioning device 20, and are divided into three diagrams. First, when the positioning device 20 is activated and a positioning operation is started, the arithmetic control unit 27 checks whether the generated position information 108 is recorded (step S201). Here, if the calculation control unit 27 has not recorded the generated position information 108, the process advances to step S227, and if it has recorded the generated position information 108, it transmits the generated position information 108 to the communication unit 21 (step 202). In step S203, the communication unit 21 transmits the generated position information 108 received from the calculation control unit 27 to the distribution server 5, so that the communication unit 21 receives the correction signal 14 corresponding to the generated position information 108 from the distribution server 5. , transmits the received correction signal 14 to the calculation control section 27.

次に、演算制御部27は通信部21を介し配信サーバ5から補正信号14を受信できたか否かを確認する(ステップS204)。受信できた場合、ステップS205に進む。受信できなかった場合、ステップS234に進む。ステップS205では、演算制御部27が補正信号DB25に処理情報106として変更前仮想基準局ID109が記録されているか否かを確認する。記録されている場合、ステップS206に進む。記録されていない場合、ステップS212に進む。 Next, the arithmetic control unit 27 checks whether the correction signal 14 has been received from the distribution server 5 via the communication unit 21 (step S204). If it has been successfully received, the process advances to step S205. If it cannot be received, the process advances to step S234. In step S205, the calculation control unit 27 checks whether the pre-change virtual reference station ID 109 is recorded in the correction signal DB 25 as the processing information 106. If recorded, the process advances to step S206. If not recorded, the process advances to step S212.

ステップS206では、演算制御部27がステップS204で通信部21から受信した補正信号14の仮想基準局ID101が変更前仮想基準局ID109と異なるか否かを確認する。異なる場合はステップS207に進み、同一の場合はステップS213に進む。ステップS213では、演算制御部27が補正信号DB25に変更後仮想基準局ID107が処理情報106として記録されているか否かを確認する。記録されている場合はステップS221に進む。記録されていない場合はステップS223に進む。 In step S206, the calculation control unit 27 checks whether the virtual reference station ID 101 of the correction signal 14 received from the communication unit 21 in step S204 is different from the pre-change virtual reference station ID 109. If they are different, the process advances to step S207; if they are the same, the process advances to step S213. In step S213, the calculation control unit 27 checks whether the changed virtual reference station ID 107 is recorded as the processing information 106 in the correction signal DB 25. If it has been recorded, the process advances to step S221. If not recorded, the process advances to step S223.

ステップS207では、演算制御部27が擬似距離連続性検出部23に対し、ステップS204で通信部21から受信した補正信号14を出力する。次に、擬似距離連続性検出部23は、図8で示したステップS301からステップS314までの処理を実行することによって、補正信号14の擬似距離7の連続性を示す連続性情報38(図1参照)を演算制御部27に出力する(ステップS208)。ステップS208の次は図11に続き、演算制御部27は、連続性情報38から、通信部21から受信した補正信号14の擬似距離7が連続的であったか否かを確認する(ステップS209)。ここで、擬似距離7が連続的であった場合はステップS210に進み、連続的でない場合はステップS214に進む。 In step S207, the calculation control unit 27 outputs the correction signal 14 received from the communication unit 21 in step S204 to the pseudorange continuity detection unit 23. Next, the pseudorange continuity detection unit 23 executes the processes from step S301 to step S314 shown in FIG. reference) is output to the calculation control unit 27 (step S208). After step S208, continuing from FIG. 11, the calculation control unit 27 checks from the continuity information 38 whether the pseudo distance 7 of the correction signal 14 received from the communication unit 21 is continuous (step S209). Here, if the pseudo distance 7 is continuous, the process proceeds to step S210, and if it is not continuous, the process proceeds to step S214.

ステップS210では、演算制御部27が搬送波位相補正量算出部24に対し、ステップS204で通信部21から受信した補正信号14を出力する。次に、搬送波位相補正量算出部24が図9で示したステップS321からステップS329までの処理を実行し、搬送波位相補正量算出部24は算出した各測位衛星3の搬送波位相補正量104を演算制御部27に出力する(ステップS211)。次に、演算制御部27は、ステップS204で通信部21から受信した補正信号14に記載された仮想基準局ID101を変更前仮想基準局ID109に設定し、補正信号DB25の処理情報106として記録する(ステップS217)。 In step S210, the calculation control unit 27 outputs the correction signal 14 received from the communication unit 21 in step S204 to the carrier phase correction amount calculation unit 24. Next, the carrier phase correction amount calculation unit 24 executes the processes from step S321 to step S329 shown in FIG. It is output to the control unit 27 (step S211). Next, the calculation control unit 27 sets the virtual reference station ID 101 written in the correction signal 14 received from the communication unit 21 in step S204 as the pre-change virtual reference station ID 109, and records it as the processing information 106 of the correction signal DB 25 (step S217).

次に、演算制御部27が補正信号DB25に処理情報106として変更後仮想基準局ID107が記録されているか否かを確認する(ステップS218)。記録されている場合、ステップS220に進み、記録されていない場合は、演算制御部27が変更後仮想基準局ID107を変更前仮想基準局ID109の値に設定し、補正信号DB25の処理情報106として記録する(ステップ219)。次に、演算制御部27が変更前仮想基準局ID109をステップS204で通信部21から受信した補正信号14に記載された仮想基準局ID101の値に変更し、補正信号DB25の処理情報106として記録する(ステップS220)。 Next, the arithmetic control unit 27 checks whether the changed virtual reference station ID 107 is recorded in the correction signal DB 25 as the processing information 106 (step S218). If it is recorded, the process proceeds to step S220, and if it is not recorded, the arithmetic control unit 27 sets the changed virtual reference station ID 107 to the value of the pre-changed virtual reference station ID 109, and records it as the processing information 106 of the correction signal DB 25. (Step 219). Next, the arithmetic control unit 27 changes the pre-change virtual reference station ID 109 to the value of the virtual reference station ID 101 written in the correction signal 14 received from the communication unit 21 in step S204, and records it as the processing information 106 of the correction signal DB 25 ( Step S220).

次に、演算制御部27はステップS204で通信部21から受信した補正信号14に記載された仮想基準局ID101の値を補正信号DB25の処理情報106として記録された変更後仮想基準局ID107の値に変更する(ステップS221)。次に、演算制御部27が補正信号DB25に処理情報106として記録された各測位衛星3の搬送波位相補正量104に基づいて、ステップS204で通信部21から受信した補正信号14に記載された各測位衛星3の搬送波位相8を補正する(ステップS222)。 Next, the arithmetic control unit 27 changes the value of the virtual reference station ID 101 written in the correction signal 14 received from the communication unit 21 in step S204 to the value of the changed virtual reference station ID 107 recorded as the processing information 106 of the correction signal DB 25. (Step S221). Next, the arithmetic control unit 27 calculates each of the correction signals 14 described in the correction signal 14 received from the communication unit 21 in step S204 based on the carrier phase correction amount 104 of each positioning satellite 3 recorded as the processing information 106 in the correction signal DB 25. The carrier wave phase 8 of the positioning satellite 3 is corrected (step S222).

ステップ209においてステップS214に移行した場合は、演算制御部27が補正信号DB25に記録されている補正信号14及び処理情報106を削除することで、補正信号DB25を初期化し(ステップS214)、演算制御部27が予測結果DB26に記録されている補正信号予測情報35及び補正信号予測誤差分布163を削除することで、予測結果DB26を初期化する(ステップS215)。また、演算制御部27が記録していた生成位置情報S216を初期化し(ステップS216)ステップS223に進む。 If the process proceeds to step S214 in step 209, the calculation control unit 27 initializes the correction signal DB 25 by deleting the correction signal 14 and processing information 106 recorded in the correction signal DB 25 (step S214), and performs calculation control. The prediction result DB 26 is initialized by the unit 27 deleting the correction signal prediction information 35 and the correction signal prediction error distribution 163 recorded in the prediction result DB 26 (step S215). Further, the generation position information S216 recorded by the calculation control unit 27 is initialized (step S216), and the process proceeds to step S223.

ステップS223では、演算制御部27が通信部21から受信した補正信号14を補正信号予測部22に送信し、補正信号予測部22に対し処理を指令する。図12に続き、次に演算制御部27は、通信部21から受信した補正信号14を補正信号DB25に記録する(ステップS224)。次に、演算制御部27は、通信部21から受信した補正信号14を測位演算部29に送信し(ステップS225)、測位演算部29に干渉測位を指令する(ステップS226)。 In step S223, the calculation control unit 27 transmits the correction signal 14 received from the communication unit 21 to the correction signal prediction unit 22, and instructs the correction signal prediction unit 22 to perform processing. Continuing from FIG. 12, next, the calculation control unit 27 records the correction signal 14 received from the communication unit 21 in the correction signal DB 25 (step S224). Next, the calculation control unit 27 transmits the correction signal 14 received from the communication unit 21 to the positioning calculation unit 29 (step S225), and instructs the positioning calculation unit 29 to perform interferometric positioning (step S226).

ステップS234では、演算制御部27が補正信号DB25に補正信号14が記録されているか確認する。記録されている場合は、演算制御部27が補正信号DB25に記録されている補正信号14を測位演算部29に送信する(ステップS235)。その際、演算制御部27は補正信号DB25に記録されている最新の補正信号14を測位演算部29に送信しても良い。送信後にはステップS226mに進む。ステップ234にて、補正信号14が記録されていない場合は、ステップS227に進む。 In step S234, the calculation control unit 27 checks whether the correction signal 14 is recorded in the correction signal DB 25. If recorded, the calculation control section 27 transmits the correction signal 14 recorded in the correction signal DB 25 to the positioning calculation section 29 (step S235). At this time, the calculation control section 27 may transmit the latest correction signal 14 recorded in the correction signal DB 25 to the positioning calculation section 29. After transmission, the process advances to step S226m. If the correction signal 14 is not recorded in step 234, the process advances to step S227.

ステップS227において、演算制御部27が測位演算部29に単独測位を指令する。そして、演算制御部27は測位演算部29が干渉測位に成功したか否かを判断する(ステップS228)。ここで、測位演算部29は、搬送波位相差の波数小数部及び波数整数部のどちらか一つを確定した場合に、干渉測位に成功したと判断する。干渉測位に成功した場合、測位演算部29が単独測位結果を干渉測位結果で補正することで精密位置データ32bを算出し、位置情報32として演算制御部27に出力する(ステップS229)。干渉測位に失敗した場合は、測位演算部29が単独測位結果である概略位置データ32aを算出し、位置情報32として演算制御部27に出力する(ステップS230)。その後、演算制御部27が外部装置に位置情報32を出力する(ステップS231)。 In step S227, the calculation control unit 27 instructs the positioning calculation unit 29 to perform independent positioning. Then, the calculation control unit 27 determines whether the positioning calculation unit 29 has succeeded in interferometric positioning (step S228). Here, the positioning calculation unit 29 determines that interferometric positioning has been successful when either the fractional wave number part or the integer wave number part of the carrier phase difference is determined. If the interferometric positioning is successful, the positioning calculation unit 29 calculates precise position data 32b by correcting the independent positioning result with the interferometric positioning result, and outputs it to the calculation control unit 27 as position information 32 (step S229). If the interferometric positioning fails, the positioning calculation unit 29 calculates approximate position data 32a that is the result of independent positioning, and outputs it to the calculation control unit 27 as position information 32 (step S230). After that, the calculation control unit 27 outputs the position information 32 to the external device (step S231).

最後に、演算制御部27が生成位置情報108を記録しているか判断する(ステップS232)。記録している場合、処理を終了する。記録していない場合、測位演算部29が出力した位置情報32を演算制御部27が生成位置情報108として記録した後に処理を終了する(ステップS233)。 Finally, the calculation control unit 27 determines whether the generated position information 108 is recorded (step S232). If it is being recorded, the process ends. If not recorded, the process ends after the calculation control unit 27 records the position information 32 output by the positioning calculation unit 29 as the generated position information 108 (step S233).

以上説明したように、本実施例の測位装置20では、通信部21が配信サーバ5から受信した補正信号14に記載されている仮想基準局ID101が変更された場合、受信した補正信号14に記載されている擬似距離7の連続性を検出する。そして、測位装置20は受信した補正信号14に記載されている擬似距離7の連続性が検出された場合、搬送波位相補正量104を算出する。測位装置20は受信した補正信号14に記載されている仮想基準局ID101を変更前の値に変更し、補正信号14に記載されている搬送波位相8を搬送波位相補正量104に基づいて補正し、測位演算を行う。このように構成したことにより、配信サーバ5によって仮想基準局6が再度生成され、測位装置20の測位演算が初期化される場合でも、仮想基準局6における衛星信号の連続性を検出することで測位演算の継続を判断可能となり、再度生成した仮想基準局6が再度生成前の位置と同一または近傍に生成された場合、測位装置20は測位演算を継続することが可能となるため、測位精度の低下を防止することができる。 As explained above, in the positioning device 20 of the present embodiment, when the virtual reference station ID 101 written in the correction signal 14 received by the communication unit 21 from the distribution server 5 is changed, the virtual reference station ID 101 written in the received correction signal 14 is changed. The continuity of the pseudo distance 7 is detected. Then, when the continuity of the pseudorange 7 described in the received correction signal 14 is detected, the positioning device 20 calculates the carrier phase correction amount 104. The positioning device 20 changes the virtual reference station ID 101 written in the received correction signal 14 to the value before the change, corrects the carrier wave phase 8 written in the correction signal 14 based on the carrier wave phase correction amount 104, and performs positioning. Perform calculations. With this configuration, even if the virtual reference station 6 is generated again by the distribution server 5 and the positioning calculation of the positioning device 20 is initialized, the positioning calculation can be performed by detecting the continuity of the satellite signal at the virtual reference station 6. If the re-generated virtual reference station 6 is re-generated at the same position or in the vicinity of the position before generation, the positioning device 20 can continue positioning calculations, which prevents the deterioration of positioning accuracy. It can be prevented.

次に図13及び図14を用いて本発明における第二の実施例を説明する。ここでは第一の実施例との相違点のみ説明し、第一の実施例と同じ部分は説明を省略する。第二の実施例が第一の実施例と異なる部分は、演算制御部27が外部装置(例えば外部端末)に対して位置情報32だけでなく測位演算部29の測位状態情報170を出力する点である。測位状態情報170は、演算制御部27から出力される位置情報32が、概略位置データ32aであるか、精密位置データ32bであるかを示す情報である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIGS. 13 and 14. Here, only the differences from the first embodiment will be explained, and the explanation of the same parts as the first embodiment will be omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in that the calculation control unit 27 outputs not only position information 32 but also positioning state information 170 of the positioning calculation unit 29 to an external device (for example, an external terminal). It is. The positioning state information 170 is information indicating whether the position information 32 output from the calculation control unit 27 is rough position data 32a or precise position data 32b.

図13は測位演算部29が出力する測位状態情報170のデータ構成を示す図である。測位状態情報170は、位置情報32を算出した時刻171と同期し、測位演算部29の測位状態を示す情報、即ち、測位状態データ172と補正信号データ173を含む。測位状態データ172は、位置情報32が概略位置データ32aの場合に「SINGLE」、位置情報32が精密位置データ32bでありかつ測位演算部29が干渉測位において搬送波位相差の波数少数部のみを確定した場合に「FLOAT」、位置情報32が精密位置データ32bでありかつ測位演算部29が干渉測位において搬送波位相差の波数少数部及び波数整数部を確定した場合に「FIX」として表記される。補正信号データ173は、測位演算部29が測位演算に用いた補正信号14が演算制御部27で変更されていない場合にはNoを示す「N」が格納され、測位演算部29が測位演算に用いた補正信号14が演算制御部27で変更された場合にYesを示す「Y」が格納される。 FIG. 13 is a diagram showing the data structure of the positioning status information 170 output by the positioning calculation unit 29. The positioning status information 170 is synchronized with the time 171 when the positioning information 32 was calculated, and includes information indicating the positioning status of the positioning calculation unit 29, that is, positioning status data 172 and correction signal data 173. The positioning state data 172 is "SINGLE" when the position information 32 is the rough position data 32a, and is "SINGLE" when the position information 32 is the precise position data 32b and the positioning calculation unit 29 determines only the wave number fraction part of the carrier phase difference in interferometric positioning. If the position information 32 is precise position data 32b and the positioning calculation unit 29 has determined the wave number fraction part and the wave number integer part of the carrier phase difference in interferometric positioning, it is written as "FIX". In the correction signal data 173, if the correction signal 14 used by the positioning calculation unit 29 for the positioning calculation is not changed by the calculation control unit 27, “N” indicating No is stored, and the positioning calculation unit 29 is used for the positioning calculation. When the used correction signal 14 is changed by the arithmetic control unit 27, "Y" indicating Yes is stored.

このように演算制御部27から、位置情報32と共に測位状態情報170が外部装置(例えば外部端末)に出力されるため、位置情報32を受け取った外部装置は、位置情報32が概略位置データ32a又は精密位置データ32bのどちらであるかを判別でき、さらには測位演算部29が測位演算に用いた補正信号14が演算制御部27によって変更されているかも判別することができる。 In this way, the positioning status information 170 is output from the calculation control unit 27 together with the position information 32 to an external device (for example, an external terminal). It is possible to determine which of the precise position data 32b it is, and it is also possible to determine whether the correction signal 14 used by the positioning calculation unit 29 for positioning calculations has been changed by the calculation control unit 27.

以下、図14を参照して演算制御部27が測位状態情報170を決定し外部装置に出力する処理手順をフローチャートにて示す。図14は、図12のフローチャートに示したステップS231とS232の間に挿入される追加の処理であり、演算制御部27に含まれるプロセッサがコンピュータプログラムを実行することによって実現できる。演算制御部27は、図12に示したステップS230を実行した後に、測位演算部29が概略位置データ32aを位置情報32として出力したか否かを確認する(ステップS235)。出力した場合には、測位状態情報170の測位状態データ172を「SINGLE」に設定する(ステップS236)。ステップS235にて概略位置データ32aが出力されていない場合は、測位演算部29が干渉測位を行った結果、搬送波位相差の波数整数部を確定したか否かを確認する(ステップS237)。ここで確定した場合は、測位状態情報170の測位状態データ172を「FIX」に設定し(ステップS238)、確定していない場合は、測位状態情報170の測位状態データ172を「FLOAT」に設定し(ステップS239)、ステップS240に進む。 Hereinafter, with reference to FIG. 14, a flowchart will show a processing procedure in which the arithmetic control unit 27 determines the positioning state information 170 and outputs it to an external device. FIG. 14 is an additional process inserted between steps S231 and S232 shown in the flowchart of FIG. 12, and can be realized by a processor included in the arithmetic control unit 27 executing a computer program. After executing step S230 shown in FIG. 12, the calculation control unit 27 checks whether the positioning calculation unit 29 has output the approximate position data 32a as the position information 32 (step S235). If output, the positioning state data 172 of the positioning state information 170 is set to "SINGLE" (step S236). If the approximate position data 32a is not output in step S235, it is determined whether the positioning calculation unit 29 has determined the wave number integer part of the carrier phase difference as a result of interferometric positioning (step S237). If confirmed here, the positioning status data 172 of the positioning status information 170 is set to "FIX" (step S238), and if not confirmed, the positioning status data 172 of the positioning status information 170 is set to "FLOAT". (step S239), and the process advances to step S240.

ステップS240では、補正信号DB25に変更後仮想基準局ID107が記録されているか確認する。記録されている場合、測位状態情報170の「補正信号データ」を「Y」に設定し(ステップS241)、記録されている場合は測位状態情報170の「補正信号データ」を「N」に設定する(ステップS242)。次に、演算制御部27は測位状態情報170を外部装置に出力する(ステップ243)。尚、測位状態情報170は、位置情報32と一緒に送信されることが望ましく、ステップS243と図12のステップ231は一体的な処理として実行されると良い。そして、図12のステップS231に進むことで、測位装置20の処理を継続する。 In step S240, it is checked whether the changed virtual reference station ID 107 is recorded in the correction signal DB 25. If recorded, the "correction signal data" of the positioning state information 170 is set to "Y" (step S241), and if it is recorded, the "correction signal data" of the positioning state information 170 is set to "N". (Step S242). Next, the calculation control unit 27 outputs the positioning state information 170 to the external device (step 243). Note that the positioning state information 170 is preferably transmitted together with the position information 32, and step S243 and step 231 in FIG. 12 are preferably executed as an integrated process. Then, by proceeding to step S231 in FIG. 12, the processing of the positioning device 20 is continued.

第2の実施例ではこのような構成により、測位装置20は測位演算部29の測位状態を外部装置に通知可能となる。また、測位装置20は演算制御部27が補正信号14を変更し、測位演算を継続したことを外部装置に通知可能となる。 In the second embodiment, such a configuration allows the positioning device 20 to notify the external device of the positioning state of the positioning calculation unit 29. Further, the positioning device 20 can notify an external device that the calculation control unit 27 has changed the correction signal 14 and continued the positioning calculation.

以上、本発明を実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、図1では測位装置20はGNSSアンテナ28を含んで構成されるが、販売する測位装置2にGNSSアンテナ28を含めずに、購入者側がGNSSアンテナ28を準備するようなシステム構成であっても良い。 Although the present invention has been described above based on examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and various changes can be made without departing from the spirit thereof. For example, in FIG. 1, the positioning device 20 is configured to include a GNSS antenna 28, but the system configuration is such that the positioning device 2 to be sold does not include the GNSS antenna 28 and the purchaser prepares the GNSS antenna 28. Also good.

1 測位システム
3 測位衛星
4 基地局
5 配信サーバ
6 仮想基準局
7 擬似距離
8 搬送波位相
10 衛星信号
11 補正信号
12 位置情報
14 補正信号
18 補正信号予測情報
20 測位装置
21 通信部
22 補正信号予測部
23 擬似距離連続性検出部
24 搬送波位相補正量算出部
25 補正信号DB
26 予測結果DB
27 演算制御部
28 GNSSアンテナ
29 測位演算部
31 衛星信号
32 位置情報
32a 概略位置データ
32b 精密位置データ
33 演算初期化指令
34 初期化指令
35 補正信号予測情報
36 補正信号予測誤差
37 初期化指令
38 連続性情報
40 格納データ
101 仮想基準局ID
102 時刻
104 搬送波位相補正量
106 (補正信号DB25が記録する)処理情報
107 変更後仮想基準局ID
108 生成位置情報
109 変更前仮想基準局ID
141 測位衛星
142 擬似距離
143 搬送波位相
163 補正信号予測誤差分布
170 測位状態情報
171 時刻
172 測位状態データ
173 補正信号データ
1 Positioning system 3 Positioning satellite 4 Base station 5 Distribution server 6 Virtual reference station 7 Pseudo range 8 Carrier phase 10 Satellite signal 11 Correction signal 12 Position information 14 Correction signal 18 Correction signal prediction information 20 Positioning device 21 Communication unit 22 Correction signal prediction unit 23 Pseudorange continuity detection unit 24 Carrier phase correction amount calculation unit 25 Correction signal DB
26 Prediction result DB
27 Calculation control unit 28 GNSS antenna 29 Positioning calculation unit 31 Satellite signal 32 Position information 32a Rough position data 32b Precise position data 33 Calculation initialization command 34 Initialization command 35 Correction signal prediction information 36 Correction signal prediction error 37 Initialization command 38 Continuous Gender information 40 Stored data 101 Virtual reference station ID
102 Time 104 Carrier phase correction amount 106 Processing information (recorded by correction signal DB 25) 107 Virtual reference station ID after change
108 Generated position information 109 Virtual reference station ID before change
141 Positioning satellite 142 Pseudorange 143 Carrier phase 163 Correction signal prediction error distribution 170 Positioning state information 171 Time 172 Positioning state data 173 Correction signal data

Claims (15)

仮想基準局によって取得される位置情報に応じて擬似距離及び搬送波位相、基地局識別情報を含む補正信号を提供する配信サーバと通信を行う通信部と、測位衛星からの衛星信号を受信するアンテナ部と、前記衛星信号と前記補正信号に基づいて位置情報を算出する測位演算部と、前記補正信号を前記測位演算部に出力する演算制御部を有し、前記演算制御部が前記仮想基準局の識別情報の変更を検出した場合に前記測位演算部における測位演算を初期化する測位システムであって、
過去に受信した前記補正信号から現在時刻あるいは未来において前記通信部で受信されるであろう少なくとも擬似距離と搬送波位相の予測モデルを含む補正信号予測情報を算出する補正信号予測部と、
前記補正信号と前記補正信号予測情報に記載された擬似距離から前記補正信号の連続性を検出する擬似距離連続性検出部と、を有し、
前記演算制御部は、前記擬似距離連続性検出部が前記補正信号の連続性を検出した場合に、前記通信部から受信した前記補正信号の基地局識別情報を変更しないことを特徴とする測位システム。
a communication unit that communicates with a distribution server that provides a correction signal including a pseudorange, carrier phase, and base station identification information according to position information acquired by the virtual reference station; and an antenna unit that receives satellite signals from a positioning satellite. , a positioning calculation unit that calculates position information based on the satellite signal and the correction signal, and a calculation control unit that outputs the correction signal to the positioning calculation unit, and the calculation control unit calculates identification information of the virtual reference station. A positioning system that initializes positioning calculation in the positioning calculation unit when a change in is detected,
a correction signal prediction unit that calculates correction signal prediction information including a prediction model of at least a pseudorange and a carrier phase that will be received by the communication unit at the current time or in the future from the correction signal received in the past;
a pseudorange continuity detection unit that detects continuity of the correction signal from the correction signal and the pseudorange described in the correction signal prediction information;
The positioning system, wherein the calculation control unit does not change base station identification information of the correction signal received from the communication unit when the pseudorange continuity detection unit detects continuity of the correction signal. .
前記補正信号予測部は、前記補正信号の擬似距離値と搬送波位相値の予測モデルの出力値と、前記配信サーバから受信した前記補正信号にて得られた前記擬似距離と前記搬送波位相との差分から、補正信号予測精度を含む補正信号予測情報を算出することを特徴とする請求項1に記載の測位システム。 The correction signal prediction unit calculates the difference between the output value of a prediction model of the pseudorange value and carrier phase value of the correction signal, and the pseudorange and carrier phase obtained from the correction signal received from the distribution server. 2. The positioning system according to claim 1, wherein corrected signal prediction information including corrected signal prediction accuracy is calculated from the above. 擬似距離連続性検出部は、前記補正信号予測情報から前記補正信号の連続性を検出することを特徴とする請求項2に記載の測位システム。 3. The positioning system according to claim 2, wherein the pseudorange continuity detection unit detects the continuity of the correction signal from the correction signal prediction information. 前記補正信号予測部に基づいて前記補正信号に記載された搬送波位相の補正量である搬送波位相補正量を算出する搬送波位相補正量算出部を設け、
前記搬送波位相補正量算出部は前記搬送波位相補正量を前記演算制御部に出力することを特徴とする請求項1に記載の測位システム。
a carrier phase correction amount calculation unit that calculates a carrier phase correction amount that is a correction amount of the carrier phase described in the correction signal based on the correction signal prediction unit;
The positioning system according to claim 1, wherein the carrier wave phase correction amount calculation unit outputs the carrier wave phase correction amount to the calculation control unit.
前記演算制御部は、前記擬似距離連続性検出部が前記補正信号の連続性を検出した場合に、前記搬送波位相補正量を用いて前記補正信号を補正することを特徴とする請求項4に記載の測位システム。 5. The calculation control unit corrects the correction signal using the carrier phase correction amount when the pseudorange continuity detection unit detects continuity of the correction signal. positioning system. 前記測位演算部は、前記測位演算部の処理状態を示した測位状態情報を、前記位置情報と共に前記演算制御部に出力することを特徴とする請求項1に記載の測位システム。 2. The positioning system according to claim 1, wherein the positioning calculation section outputs positioning state information indicating a processing state of the positioning calculation section to the calculation control section together with the position information. 前記演算制御部は、前記測位演算部及び前記擬似距離連続性検出部からの出力に基づいて前記位置情報に含まれる前記処理状態を変更することを特徴とする請求項6に記載の測位システム。 The positioning system according to claim 6, wherein the calculation control unit changes the processing state included in the position information based on outputs from the positioning calculation unit and the pseudorange continuity detection unit. 前記通信部により受信した前記補正信号を格納する補正信号データベースと、
前記補正信号予測部による前記予測モデルを格納する予測結果データベースを設けたことを特徴とする請求項7に記載の測位システム。
a correction signal database that stores the correction signal received by the communication unit;
8. The positioning system according to claim 7, further comprising a prediction result database that stores the prediction model produced by the correction signal prediction unit.
仮想基準局によって取得される位置情報に応じて擬似距離及び搬送波位相、基地局識別情報を含む補正信号を提供する配信サーバと通信を行う通信部と、測位衛星からの衛星信号を受信するアンテナ部と、前記補正信号に基づいて位置情報を算出する測位演算部と、前記補正信号を前記測位演算部に出力する演算制御部を有し、前記演算制御部が前記仮想基準局の識別情報の変更を検出した場合に前記測位演算部における測位演算を初期化する測位システムにおける測位方法であって、
過去に受信した前記補正信号から現在時刻あるいは未来において前記通信部で受信されるであろう少なくとも擬似距離と搬送波位相の予測モデルを含む補正信号予測情報を算出し、
前記補正信号予測情報から前記補正信号の連続性を検出し、
前記演算制御部は、
前記仮想基準局の識別情報の変更を検出した場合であって、前記擬似距離の連続性検出に基づいて前記補正信号の非連続性を検出した場合に、前記測位演算部における測位演算を初期化し、
前記仮想基準局の識別情報の変更を検出した場合であっても、前記擬似距離の連続性検出に基づいて前記補正信号の連続性を検出した場合には前記測位演算部における測位演算を初期化しないことを特徴とする測位システムにおける測位方法。
a communication unit that communicates with a distribution server that provides a correction signal including a pseudorange, carrier phase, and base station identification information according to position information acquired by the virtual reference station; and an antenna unit that receives satellite signals from a positioning satellite. , comprising a positioning calculation unit that calculates position information based on the correction signal, and a calculation control unit that outputs the correction signal to the positioning calculation unit, and the calculation control unit detects a change in identification information of the virtual reference station. A positioning method in a positioning system that initializes positioning calculation in the positioning calculation unit when
Calculating correction signal prediction information including a prediction model of at least a pseudorange and carrier phase that will be received by the communication unit at the current time or in the future from the correction signal received in the past;
detecting continuity of the correction signal from the correction signal prediction information;
The calculation control section includes:
Initializing the positioning calculation in the positioning calculation unit when a change in the identification information of the virtual reference station is detected and discontinuity of the correction signal is detected based on the continuity detection of the pseudorange;
Even if a change in the identification information of the virtual reference station is detected, the positioning calculation in the positioning calculation unit is not initialized if the continuity of the correction signal is detected based on the continuity detection of the pseudorange. A positioning method in a positioning system characterized by:
前記測位システムは、前記補正信号の擬似距離値と搬送波位相値の予測モデルの出力値と、前記配信サーバから受信した前記補正信号にて得られた前記擬似距離と前記搬送波位相との差分を求め、
補正信号予測精度を含む補正信号予測情報を算出することを特徴とする請求項9に記載の測位方法。
The positioning system calculates the difference between the output value of a prediction model of the pseudorange value and carrier phase value of the correction signal, and the pseudorange and carrier phase obtained from the correction signal received from the distribution server. ,
10. The positioning method according to claim 9, further comprising calculating correction signal prediction information including correction signal prediction accuracy.
前記測位システムは、前記補正信号予測情報から前記補正信号の連続性を検出することを特徴とする請求項10に記載の測位方法。 The positioning method according to claim 10, wherein the positioning system detects continuity of the correction signal from the correction signal prediction information. 前記測位システムは、前記補正信号予測情報に基づいて前記補正信号に記載された搬送波位相の補正量である搬送波位相補正量を算出して前記演算制御部に出力することを特徴とする請求項11に記載の測位方法。 11. The positioning system calculates a carrier phase correction amount, which is a correction amount of a carrier phase written in the correction signal, based on the correction signal prediction information, and outputs the calculated carrier phase correction amount to the calculation control unit. Positioning method described in. 前記演算制御部は、前記補正信号の連続性を検出した場合に、前記搬送波位相補正量を用いて前記補正信号を補正することを特徴とする請求項12に記載の測位方法。 13. The positioning method according to claim 12, wherein the calculation control unit corrects the correction signal using the carrier phase correction amount when continuity of the correction signal is detected. 前記測位演算部は、前記測位演算部の処理状態を示した測位状態情報を、前記位置情報と共に前記演算制御部に出力することを特徴とする請求項13に記載の測位方法。 14. The positioning method according to claim 13, wherein the positioning calculation section outputs positioning state information indicating a processing state of the positioning calculation section to the calculation control section together with the position information. 前記演算制御部は、擬似距離の連続性検出結果に基づいて前記位置情報に含まれる前記処理状態を変更することを特徴とする請求項14に記載の測位方法。 15. The positioning method according to claim 14, wherein the calculation control unit changes the processing state included in the position information based on a pseudo-range continuity detection result.
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