JP2749265B2 - 地上測量及び衛星測位統合装置及び方法 - Google Patents

地上測量及び衛星測位統合装置及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は測量、及びこのような測
量の精度及び効率性の改善を目的とする衛星測位システ
ム情報に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バニスター及びレイモンドが１９７７年
ロンドンのピットマン・パブリッシング社から出版され
た”サーベイング（測量）”において指摘しているよう
に、測量という概念は２０００年以上の昔から知られ、
実行されている。当時採用された方法は簡単ではあるが
整合エラーがつきまとい、実行にかなりの時間を必要と
した。１９００年頃からの電子工学や光学等関連分野の
進歩により、測量機器は著しく進歩した。最近はレーザ
ー、電気光学、ウェーブインタラクション及び位相検波
が測量活動に導入され、利用されている。
【０００３】測量のためのレーザービームプロジェクタ
の利用がシュトゥデベイカーの米国特許第３，４７１，
２３４号に開示されている。それによるビームは測量対
象の全領域をカバーするように回転し、ビームポイント
を特定場所に向けることができる。このビームポイント
を利用して、回転ビームによってカバーされる範囲内で
高低差や角度変位を測定する。
【０００４】アルトマンは米国特許第３，６６９，５４
８号において、基本水準線に対する角度を測定する電気
光学測角器を利用して船舶の方向または進路を測定する
方法を開示している。既知の一定間隔で既知の角度に向
けた複数の平行な光線が船舶が位置する領域をカバーす
る一次元のグリッドを形成する。船舶に設けた回転反射
望遠鏡の軸線を平行光線の一本と整列させる。こうして
平行光線の既知方向に対する船舶の長手方向の角度を読
み取ることによって船舶の方向を容易に知ることができ
る。しかし、方向を測定すべき船舶または物体が広い領
域にわたって移動する可能性がある場合適当ではない。
【０００５】偏光及び電気光学センサの利用による目標
の回転角遠隔測定がウェイス他の米国特許第３，８７
７，８１６号に開示されている。二つの線形偏光フィル
タを直列に透過する光の強さは二つの偏光方向の角度の
余弦の二乗に比例し、比例定数は実験によって求められ
る。偏光方向が一定の第一基準光路に沿って伝導される
偏光されない光を、第一基準光路から空間的に離れた位
置にあって光学的にバッフルされ、一つの偏光器の偏光
方向が変化できる第二光路に沿って伝導される偏光され
ない光と比較する。それぞれの光路に設けた一つまたは
二つの偏光器は各光路ごとに同じ一定の角速度で回転
し、受信される二つの光信号の位相差が第一光路の偏光
器（または偏光器が取り付けられている物体）及び第二
光路の偏光器の回転角度を表す。
【０００６】局地水平面に対する測標の角配向を測定及
び表示する光学／電子測量システムがエリクソン他の米
国特許第４，１４６，９２７号に開示されている。この
システムはシステムの近傍に配置された光波測距儀から
直接的に距離測定値を受信し、処理することができる。
【０００７】アードマン他の米国特許第４，４４３，１
０３号は測角情報を表す信号が停止したのちに角度測定
値を求めるための逆反射形電気光学測角システムの利用
を開示している。光線を固定軸線を中心に回転または振
動する走査ミラーと交差する二本のビームに分割し、回
転を測定される目標の偏平な目標面に配置した逆反射テ
ープ上の異なる場所で二本のビームを受光する。この二
本のビームは走査ミラーの運動に伴って運動する平面を
形成し、所定位置に静止した状態にあるミラーが基準面
を画定する。走査ミラーは目標面を横切って二本のビー
ムによって形成される平面を走査する。二本の反射ビー
ムのそれぞれからの受光時間差に基づいて基準面に対す
る目標面の回転角度を求める。受光時間が一致するのは
逆反射テープのエッジが基準面と平行となった場合に限
られる。二本の反射ビームからの受光を同期２トレース
オッシロスコープスクリーンに表示すると、アードマン
他の特許の図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃに示されているよう
に、この二本のビームの受光に対応する二つの”ブリッ
プ”には視覚的に弁別でき、測定できる時間差Δｔが現
れる。時間差Δｔは走査ミラーの運動に伴って変化す
る。アードマン他の第二特許第４，４９２，４６５号は
特許請求の範囲は異なるが同様のアプローチを開示して
いる。
【０００８】測量、特に高低差測定用の”トータルステ
ーション”電子装置がウェルス他の米国特許第４，７１
７，２５１号に開示されている。局地水平面と平行な測
量トランジットの視軸に沿って回転ウェッジを配置す
る。ウェッジが回転すると、視軸は次第にそれてついに
は目標を通過する。次いで電気光学エンコーダ手段によ
って角変位を求め、目標までの距離及び角変位から高低
差を求める。この装置を利用することによって視軸を一
方の測量トランシットから他方の測量トランシットとま
たは逆反射装置と整列させることができる。ただし、角
変位は僅かな角度、例えば１２゜に制限される。
【０００９】フォダル他は米国特許第４，９３２，７７
７号において縮尺した航空機用風洞に使用するための電
気光学スピン測定システムを開示している。一本または
数本の光線を受光し、感知する光学的標的（６個）を胴
体の両側、機首の下、各翼端の下に配置し、複数の受光
器を風洞の周縁に配置することにより、光学的標的から
種々の角度で受光し、航空機の迎え角及びロール角を求
める。各受光器における同期受信信号を記録し、次いで
これを分析する。
【００１０】エヴァンズ他の米国特許第４，９５４，８
３３号の開示によれば、（重力測定から得られた）局地
鉛直線の振れに関する情報をＧＰＳ信号から算定された
測地光学的方位と組み合わせることによって天文学的方
位を求めることができる。この方位を所定標的への弾道
ミサイル発射に利用することができる。この方法はＧＰ
Ｓの操作とセオデライトの操作との統合に重点を置くも
のではなく、むしろ、天文学的方位を求めるのにセオデ
ライトを利用することを避けようとする方法である。
【００１１】クルーパ他は米国特許第４，９８８，１８
９号において、二つ以上の電気光学システムの位置で得
られる像情報を利用する受動測距システムと電気光学シ
ステムの併用を開示している。地表における特定の場所
について、オルトメトリー（ジオイド）高さと所与の楕
円面からの高さの差を同時測定する方法がエヴァンズの
米国特許第５，０３０，９５７号に開示されている。既
知の基線ベクトルを挟んで二本以上の箱尺を互いに離れ
た固定場所に保持する。各箱尺は各箱尺ごとのＧＰＳ位
置を求めるＧＰＳ信号アンテナ、受信機及びプロセッサ
を保持する。ＧＰＳアンテナ（または箱尺と地表の交差
点）の幾何高を各箱尺ごとに求め、（数ｃｍ以内の精度
を有する）標準ＧＰＳ測量値を利用して幾何高差を求め
る。通常は水準器を利用して求められるジオイド高と、
ＧＰＳ測定値から得られる楕円面上の高さを比較するこ
とにより、局地重力場を測定する。この特許はＧＰＳ搬
送波位相初期設定のために高さ情報を利用することの効
果を指摘せず、おそらくは認識してもおらず、ＧＰＳと
箱尺を相互作用しない別々のシステムとして扱ってい
る。
【００１２】オオイシ他の米国特許第５，０５４，９１
１号において、逆反射装置によって伝導され、反射され
る光を利用する光学測距儀を開示している。測距儀にお
いて発生する光パルスを二つのパルスに分割する。一方
のパルスは基準パルスとしてレーザーダイオードによっ
て直接受光され、他方のパルスは遠隔または近傍の目標
に設置した逆反射装置へ伝導され、反射して測距儀へリ
ターンする。リターンパルスは既知遅延時間Δｔを有す
る光ファイバによって受光されたのちレーザーダイオー
ドによって受光され、第二パルスとして出力される。二
つのパルスの到達時間差から遅延時間Δｔを差し引き、
２ｃ（ｃ＝周囲媒質光速度）で除算することによって測
距儀から目標までの距離を得る。
【００１３】ソリンスキーの米国特許第５，０６０，３
０４号はやや不明確であるかビームを整列させる装置及
び方法を開示している。二つの実質的に同じビーム補足
装置が互いに離れた位置に配置され、各装置が互いに平
行な軸線を有する二つの全く同じパラボラミラーを含
み、各ミラーが電磁波ビームを通過させる軸孔とパラボ
ラの焦点に配置された比較的小さい第二ミラーを有す
る。各パラボラミラーは複数の小さい反射器から成る第
三ミラーを有し、第三ミラーはパラボラミラーが第二ミ
ラーと第三ミラーの間に位置するようにパラボラミラー
に近く、ただしその背後に配置する。各対を構成する一
方のパラボラミラーはミラー孔の背後に配置された伝送
手段からの光を受光し、このビームをミラー軸線と平行
な方向に伝送する。各対を構成する他方のパラボラミラ
ーはその軸線と平行に伝播する入射ビームを受光し、こ
れをミラー孔の背後に配置された受光手段へ反射させ
る。第一のパラボラミラー一対は所定の第一周波数ｆ１
で探索（可動）モードで操作され、第二のパラボラミラ
ー一対は所定の第二周波数ｆ２≠ｆ１で”凝視”モード
で操作される。二つのミラー一対が互いに整列関係に近
づくと、ミラー一対は反射ビームまたは直接伝送ビーム
を受光することによってこのことを感知し、受光ビーム
の周波数によって弁別が行われる。探索モードのミラー
一対が、次いで凝視モードのミラー一対を互いに整列さ
せることができる。
【００１４】必ずしも測量オペレータの視軸中に入らな
い地上の場所を測位するためにＧＰＳ測定を利用する測
量装置がインジェンサンドの米国特許第５，０７７，５
５７号に開示されている。この装置は測量オペレータの
場所に配置された公知の電気光学または超音波測距儀及
び局地磁場ベクトルセンサとの組み合わせにおいてＧＰ
Ｓ信号アンテナ、受信機及びプロセッサを使用する。測
距儀は該測距儀から出力される信号を再び測距儀へリタ
ーンさせるための信号反射手段を装備する所定のマーク
までの距離を求めるのに利用される。磁場ベクトルセン
サはオペレータ位置の測定を助けるとともにオペレータ
の位置から所定マークへの傾斜角を求めるために使用さ
れると考えられる。
【００１５】ティモシー他の米国特許第５，１０１，３
５６号は互いに一定の間隔を置き、同一線上に位置しな
い配列で三つのＧＰＳ信号アンテナを車両に搭載した移
動車輌用姿勢測定システムを開示している。各アンテナ
はＧＰＳレシーバ／プロセッサと接続している。アンテ
ナに到達するｒｆ信号の位相を比較することによって三
つのアンテナを含む平面の角度配向とこれらのアンテナ
を搭載している車両の角度配向を求める。
【００１６】地震断層に沿った隣接物質の移動量モニタ
ーに応用できる二点間相対変位を測定する方法及び装置
がイサワの米国特許第５，１１２，１３０号に開示され
ている。所定の線（例えば、断層線）をまたがる既知の
位置に第一及び第二光学測距儀（ＯＤＭＩｓ）を配置す
る。同じく所定の線をまたいで第一及び第二ＯＤＭＩｓ
から既知距離をおいて第一及び第二光学反射器を配置す
る。最初に第一ＯＤＭＩｓから第二反射器までの距離と
第二ＯＤＭＩｓから第一反射器までの距離を測定し、こ
れら二つの距離のその後の測定値と比較する。これらの
距離の一方または双方に変化が観測されると、変化量に
基づいて、例えば断層線に沿ったスリップの際に現れる
ように、断層線の一方の側の地層が他方の側の地層に対
して移動した距離を求める。
【００１７】ガーム他は米国特許第５，１４６，２３１
号において、衛星信号捕獲のための好ましい方向を確定
する目的で地球磁場感知に依存することを回避する電子
方向測定装置を開示している。この装置は衛星から受信
されるＧＰＳまたは同様の航法用信号に対応するための
レシーバ／プロセッサを採用し、前記信号を送信する少
なくとも一つの基準衛星の現在位置が既知である（記憶
されている）ことを必要とする。測定装置からこの基準
衛星への視軸ベクトルに対する測定装置またはそのハウ
ジングの方向が測定され、この方向か水平面上の射影と
して可視表示される。次いでこの水平面内の他の方向を
基準衛星の既知位置からこの射影を基準に測定すること
ができる。
【００１８】ソリンスキーの米国特許第５，１４２，４
００号は衛星通信用として好適な二つの光学ビームトラ
ンシーバの視軸捕獲方法を開示している。第一ビームト
ランシーバは光学逆反射装置を有し、最初は受動また
は”凝視”モードで動作し、そのビームは一定方向に伝
送される。第二トランシーバは第一トランシーバから
（１）第二トランシーバ自体のビームのリターンまたは
（２）弁別可能な第一トランシーバからのビームを受光
するまでその光学ビームで全周に亘って探索する。両ビ
ームが相互に捕獲した後、照準整列関係が維持される。
【００１９】ハートランフの米国特許第５，１４６，２
９０号は目標の位置及び配向角を測定する装置を開示し
ている。部分的に銀張りを施した半球形光反射器を目標
に一部に固定し、互いに間隔を保つ二本のレーザービー
ムを半球の中心で交差させ、半球形反射面において（部
分的に）反射させてレーザー光源に向かってリターンさ
せ、各レーザー光源の近傍に配置した光検出器によって
検出する。各レーザー光源からのビームの一部は半球形
反射器を透過し、半球形反射器の背後の平面に配置した
光検出器に画定される線または平面で受光される。目標
が並進移動または回転すると、反射及び透過ビームが光
検出器列によって受光される場所が目標に並進移動や回
転と関連づけることができる態様で変化する。
【００２０】地上測量において水平及び鉛直方向の角度
及び距離を測定するため、従来からセオドライトとテー
プが使用されているか、最近になってエリクソン他の米
国特許第３，７６８，９１１号に記載されているような
ディジタルセオドライト及びハイネス他の米国特許第
３，７７８，１５９号に記載されているような電子測距
器（ＥＤＭｓ）がセオドライトとテープによるアプロー
チに取って代わるようになった。エリクソン他の米国特
許第４，１４６，９２７号に開示されているように、光
学角度エンコーダとＥＤＭｓを一体的なパッケージ（い
わゆる”電子トータルステーション”）として組み合わ
せることにより、現場作業、企画作成、設計作業が自動
化されるようになった。
【００２１】公知トータルステーションの使用にはいく
つかの制約が存在する。第一に、局地的な測量または基
準面の配向角度及び絶対位置を迅速に確定するのは困難
である。多くの測量は一定不変の基準線とは相関せず、
局地的な基準面とのみ相関する。例えば天文学上の方位
である北のような汎地球的基準に対して測量の方位を合
致させるためには、天文観測が必要であり、そのために
は多大の時間と複雑な現場作業が必要である。第二に、
国または州の測地基準面との連携で測量しなければなら
ない場合には、測地標識から測量場所までの距離によっ
ては測量範囲を数十ｋｍの長距離に亘ることになる。第
三に、電子トータルステーションは測量機械と測捍手と
の視軸接触に依存するか、起伏のある土地ではこれが問
題となることがある。
【００２２】平成４年日本国特許出願公開第１７５６０
６号は、ＧＰＳ受信機能とＴＳ測定機能を備えた測量装
置を用いて、両者の機能を補完しなから測量を行う装置
を開示している。また、平成３年日本国特許出願公開第
２１０４９１号は、親局と子局とを結ぶ通信手段を開示
している。しかし、これらを組み合わせても、ＳＡＴＰ
Ｓ信号に従って求めた第一測点の位置と、第一測点位置
の既知情報との差を利用して、ＳＡＴＰＳ信号に従って
求められる第二測点の位置を修正することや、測点で計
測された位置や角の情報を利用して、ＳＡＴＰＳ搬送波
信号の処理に不可欠な位相積分アンビギュイティ解消に
寄与させることはできない。また、測点に、把持搬送用
のハンドルはなく、アンテナは測点から略別体的に突出
していた。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】以上に挙げた公知シス
テムはＳＡＴＰＳと地上トータルステーション装置を組
み合わせることによって達成される有益な効果を実現す
るものではない。必要なのは（１）固定基準枠内で方位
及び位置を迅速に確定し；（２）ＳＡＴＰＳに現れる搬
送波位相のアンビギュイティを迅速に解消し；（３）基
準測点と可動測点間の視軸接触を必要とせずに距離及び
角度情報を提供し；（４）ＳＡＴＰＳ及び地上測位シス
テムによって得られる位置情報におけるそれぞれのエラ
ー出所をクロスチェックし、修正するフェイルセイフ能
力を有し；（５）局地的測量域におけるジオイドと楕円
面との高低差を考慮する能力を有するシステムである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】これらの必要条件は、衛
星測位システム（ＳＡＴＰＳ）技術を新旧の測量技術と
組み合わせる測量システムを提供する本発明によって満
たされる。本発明の装置は測量の基準となり、その位置
が既知である第一または基準測点と、第一測点から離れ
た位置にあり、測量のための移動自在な測定ユニットと
して作用する第二または可動測点を含む。一つの基準測
点と共に同時に二つ以上の可動測点を使用することがで
きる。基準測点は第一衛星測位システム（ＳＡＴＰＳ）
アンテナと、二つ以上のＳＡＴＰＳ衛星からのＳＡＴＰ
Ｓ信号を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従って基準測点の位
置を求めるため互いに接続した第一ＳＡＴＰＳレシーバ
／プロセッサを含む。第一ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセ
ッサは、基準測点の既知の位置と基準測点のＳＡＴＰＳ
衛星信号によって求められる位置との間に差があれば、
この差を求めることができる。基準測点は、測点位置及
びポイント属性情報を送受信するため第一ＳＡＴＰＳレ
シーバ／プロセッサと接続した基準測点通信アンテナを
も含む。基準測点はまた、電磁波を送信し、可動測点か
らのリターン電磁信号を受信することにより、基準測点
から可動測点までの距離を求め、第一測点と目標の間に
高低差があればこれを求め、基準測点と可動測点を結ぶ
線と所定の基準線との間の角変位を求めるため第一ＳＡ
ＴＰＳレシーバ／プロセッサと接続した、空間配向を任
意に変えることのできる光波測距儀（ＥＤＭ）及びディ
ジタルセオドライトをも含む。
【００２５】可動測点は二つ以上のＳＡＴＰＳ衛星から
のＳＡＴＰＳ信号を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従って可
動測点の位置を求めるため互いに接続した第二衛星測位
システム（ＳＡＴＰＳ）アンテナ及び第二ＳＡＴＰＳレ
シーバ／プロセッサを含む。さらに、可動測点は基準測
点通信アンテナと通信し、形状及び属性情報及びＳＡＴ
ＰＳ衛星信号によって求められる可動測点の位置情報を
含む信号を基準測点へ送信するため第二ＳＡＴＰＳレシ
ーバ／プロセッサと接続する第二測点通信アンテナをも
含む。可動測点は光波測距儀から送信される電磁波を受
信し、基準測点に設けた光波測距儀によって受信される
リターン電磁信号を出力する光波測距儀レスポンダをも
含む。基準測点通信手段と可動測点通信手段は一方の測
点から他方の測点へ情報を伝送するデータリンクを介し
て接続している。また、第一測点と第二測点のうち少な
くとも一方が、ＳＡＴＰＳアンテナを備えると共に、把
持され搬送されることに寄与可能なハンドルを有する。
【００２６】本発明は互いに離れた位置にあり、その相
対間隔が既知である第一及び第二ＳＡＴＰＳ測点を補足
的測量手段として含む”トータルＳＡＴＰＳステーショ
ン”を提供する。第一及び第二ＳＡＴＰＳ測点のそれぞ
れは二つ以上のＳＡＴＰＳ衛星からの信号を受信し、こ
の信号を処理することによりＳＡＴＰＳアンテナの位置
を部分的または全体的の解明するＳＡＴＰＳアンテナ及
びＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサを含む。第一及び第
二ＳＡＴＰＳアンテナ及びこれと連携するＳＡＴＰＳレ
シーバ／プロセッサは公知の第一及び第二電気光学測量
装置をそれぞれ収納している第一及び第二ハウジング内
に組み込み、この二つの電気光学測量装置を結ぶ離隔距
離ベクトルの方向、長さや高低差を求めるのに利用する
ことができる。
【００２７】本発明はマイクロウェーブ、赤外、可視ま
たは紫外波長領域で作用する単数または複数の信号逆反
射装置を利用することによって得られる電気光学測量の
結果に基づいて第一及び第二測点を結ぶ離隔距離ベクト
ルの方向、長さや高低差を求める。そのためには、二つ
の測点の視軸が光学的に接触していなければならない。
第一の目的は精度の低いコード位相測位ではなく、ＳＡ
ＴＰＳ衛星信号を利用して（精度が数ｃｍ以内の）搬送
波位相測位を行うことにある。搬送波位相測位は二つ以
上のＳＡＴＰＳ測点に共通のＳＡＴＰＳ衛星群を追跡さ
せることによって行われる。次いで測定結果を組み合わ
せ、リアルタイムで処理するかまたは事後処理すること
により、ＳＡＴＰＳ基準測点に隣接する固設または可動
ＳＡＴＰＳ測点の位置を求めるのに有用なデータを得
る。リアルタイム測位を行うには視軸交信に依存しなく
てもよいデータリンクを利用して基準測点と可動測点の
間でＳＡＴＰＳデータを転送する必要がある。
【００２８】搬送波位相測位を利用する際に、先ず克服
しなければならない問題の一つは追跡される衛星に対す
る搬送波位相測定値中に存在する位相整数アンビギュイ
ティである。位相整数を弁別する整数探索技術では本来
の位相整数の現実的な候補である離散整数組み合わせの
統計的な性質を考慮に入れる場合か多い。探索の対象と
なる組み合わせの数は最初に候補数を絞り込まない限り
膨大な数にのぼる。もし二つのＳＡＴＰＳ測点の相対的
位置が正確に判っていれば、初期位相整数組み合わせ候
補数を１にまで減少させることができる。もしＳＡＴＰ
Ｓ枠内で二つの測点の水平または鉛直方向の離隔距離が
既知であれば、位相整数組み合わせ候補の数を比較的迅
速に探索可能な妥当な数まで減少させ、確実に正しい結
果を生むことができる。位相整数組み合わせ候補数は電
気光学測量値から得られる位相情報を順次応用すること
によって減少させる。
【００２９】搬送波位相測位に伴う他の重大な問題は一
方または双方のＳＡＴＰＳ測点においてＳＡＴＰＳ信号
が中断する可能性である。ＳＡＴＰＳ衛星信号か中断さ
れると、位相整数をあらためて求めねばならなくなる。
高い構造物がＳＡＴＰＳ信号を遮断したり、多重通路Ｓ
ＡＴＰＳ信号を発生させる都市部または建て込んだ地区
では信号中断は容易に起こり得る。三つの座標の差によ
って、またはベクトルの大きさ及び一定方向に対する二
つ以上の球面角度によって規定される二つのＳＡＴＰＳ
測点間の離隔距離ベクトルを最初に確定すればよい。た
だし、信号中断時に一方または双方の測点が移動してい
れば離隔距離ベクトルをあらためて確定しなければなら
ない。
【００３０】本発明は第二測点に取り付けられ、第一測
点と対抗する単数または複数の波反射手段を利用して二
つの測点間の離隔距離ベクトルを求める。第一測点から
第二測点に向かって電磁波ビーム（光線）を発射し、第
二測点から第一測点に向かって反射させる。測点間の離
隔距離ベクトルは電気光学位相測定技術によって求めら
れる。ＳＡＴＰＳ信号の中断が起こった後、再び離隔距
離ベクトルが求められたら、二つの測点に関して直ちに
位相整数組み合わせが得られ、静的または動的な測量を
継続することができる。
【００３１】このトータルステーション方式のアプロー
チから得られる利点は、（１）迅速な方位角を測定で
き；（２）ＳＡＴＰＳ差情報を利用することによって、
測定し得る測量パラメータの精度が補足され、高めら
れ；（３）基準測点または可動測点においてＳＡＴＰＳ
信号処理を行うことができ；（４）測点間データリンク
の周波数を適正に選択するか、または二つの測点間で信
号を中継するのに単数または複数の信号反応器を利用す
る場合、位相整数アンビギュイティが解消されれば測量
は基準測点から可動測点への視軸測定に制限されず；
（５）二つのシステムからの情報を組み合わせることに
より、ＳＡＴＰＳ及び電気光学測定における系統的なエ
ラーもランダムなエラーも解明し、軽減することができ
る。
【００３２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例として基準測点１
１及び可動測点３１に含まれる構成要素の要部を示す。
基準測点１１は、（図示しない）三脚などの固定構造物
に取り付けられた平板１３を含み、平板１３は、これを
貫通する略鉛直な第一軸線ＡＡを中心に回転自在であ
る。平板１３の頂面には、指方規と呼称される第二素子
１５が取り付けられ、平板１３に対して第一軸線ＡＡを
中心に、または平板１３と一体的に第一軸線ＡＡを中心
に回転自在である。指方規１５の近傍またはこれに囲ま
れるように第三素子１７が配置され、第三素子は、トラ
ニオンまたは水平軸線と呼称されるほぼ水平な第二軸線
ＢＢを中心に指方規１５に対して回転する。第三素子１
７は、第一及び第二軸線ＡＡ及びＢＢを中心に第一、第
二及び第三素子を回転させることによって（約２πステ
ラジアンの立体角に亘って）視準させることかできるＥ
ＤＭ１９を含む。実施例においては、ＥＤＭ１９は電気
光学的原理に基づいて作用し、高精度で既知の一定波長
λの電磁波Ｗを発射する。波Ｗは、可動測点３１で反射
またはその他の態様で相互作用し、可動測点３１からの
リターン信号が、基準測点１１から可動測点３１までの
距離を測定するのに利用される。
【００３３】基準測点１１は、水平面における（詳しく
は図７に示す）一定の基準線ＲＲ例えば真北に対する基
準測点配向線ＤＤの水平角または方位角θｈを測定す
る。基準測点１１は線ＤＤと、基準測点１１と可動測点
３１を結ぶ離隔距離ベクトル（長さｄ）の間に画定され
る離隔距離ベクトルの鉛直角または極角θｖをも測定す
る。
【００３４】基準測点１１は、そのハンドルまたはその
他の構造の一部として形成することのできるＳＡＴＰＳ
信号アンテナ２１をも含み、アンテナ２１は、衛星測位
システムを構成する二つ以上の衛星からのＳＡＴＰＳ信
号を受信する。このように基準測点１１或いは他の測点
が、ＳＡＴＰＳアンテナを備えると共に、把持され搬送
されることに寄与可能なハンドルを有すると便宜的であ
る。ＳＡＴＰＳアンテナ２１によって受信されたＳＡＴ
ＰＳ信号は、これを分析してアンテナの位置を確定する
ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサ２３へ伝送される。Ｓ
ＡＴＰＳ信号レシーバ／プロセッサ２３は、（１）各Ｓ
ＡＴＰＳ信号の発振源であるＳＡＴＰＳ衛星を識別し、
（２）識別された各ＳＡＴＰＳ信号がアンテナに到達す
る時点を確認し、（３）この情報と識別された各ＳＡＴ
ＰＳ衛星の位置に関する情報からＳＡＴＰＳアンテナの
現在位置を求める。ＳＡＴＰＳ信号アンテナ及びレシー
バ／プロセッサは、その記載内容を本願明細書に参考の
ため引用するトム・ログズドンの”ザ ナビスター グ
ローバルポジショニング システム”（ヴァン ノスト
ランド レインホールド社から１９９２年に刊行）、３
３−９０ページに記載されているような特定ＳＡＴＰＳ
のユーザーセグメント、即ち、汎地球測位システムの一
部である。
【００３５】基準測点１１は、可動測点３１との間で情
報を送受するための第一の送信機、受信機またはトラン
シーバ２４及び第一通信アンテナ２５を含む第一測点通
信手段と、共通データ出力ポート２７をも含む。
【００３６】可動測点３１は、（図示しない）三脚、プ
リズムポールなどのような安定した構造物に取り付けら
れた第四素子３３を含み、第四素子３３はほぼ鉛直な第
三軸線ＣＣを中心に回転自在である。常態において軸線
ＡＡ及びＣＣはそれぞれ局地重力ベクトルと平行な関係
にあるので、軸線ＡＡ及びＣＣは基準測点１１と可動測
点３１の間の極めて小さい離隔距離に亘ってのみ互いに
平行である。第四素子３３は、入射電磁波例えば波Ｗに
応答し、ＥＤＭ１９によって受信、分析されるリターン
信号に出力するＥＤＭレスポンダ３５を含む。ＥＤＭ１
９とＥＤＭレスポンダ３５が協働して基準測点１１から
可動測点３１までの距離や測点離隔距離ベクトルと所定
の基準線、例えば基準測点を貫通する真北線との間の角
度を求める。ディジタルセオデライトに含まれる光学エ
ンコーダを利用して離隔距離ベクトルに対応する方位
（水平）角及び極（鉛直）角が求められる。
【００３７】可動測点３１は、互いに接続された第二Ｓ
ＡＴＰＳ信号アンテナ３７及び第二ＳＡＴＰＳ信号レシ
ーバ／プロセッサ３９をも含み、これも二つ以上のＳＡ
ＴＰＳ衛星からのＳＡＴＰＳ信号を受信し、このＳＡＴ
ＰＳ信号に基づいて第二ＳＡＴＰＳアンテナの位置を求
める。可動測点３１に、第一または第二測点位置情報を
出力する共通データ出力ポート３８を含んでもよい。
【００３８】可動測点３１は、第二の送信機、受信機ま
たはトランシーバ４０、及び基準測点１１と可動測点３
１の間の通信を可能にする第二通信アンテナ４１をも含
む。図１に示すシステムの第一動作モードにおいては、
基準測点１１がＳＡＴＰＳ信号を受信し、コード位相及
び搬送波位相を測定し、これらの信号によって示される
基準測点１１の位置を他の情報源からの高精度既知基準
測点位置と比較し、可動測点３１へ位置修正情報を送信
する。この情報には、未処理コード位相及び搬送波位相
情報に加えて、既知基準測点位置に基づいてＳＡＴＰＳ
信号による基準測点位置に加えるべき修正値が含まれ
る。
【００３９】基準測点１１は、三つの位置空間座標や地
方時座標の差を求め、第一及び第二通信アンテナ２５及
び４１を利用して、この座標差を可動測点に送信する。
可動測点３１は基準測点測定値と可動測点位置情報、そ
れに局地ＳＡＴＰＳ測定値を利用することにより、第一
ＳＡＴＰＳアンテナ２１の位置に対する第二ＳＡＴＰＳ
アンテナ３７の位置を正確に測定する。
【００４０】第二動作モードでは、可動測点３１がＳＡ
ＴＰＳ信号によって測定された測点３１の位置や時間座
標及び高さ、並びに関連の情報（例えば気象データ及び
残留バッテリー充電量）を第一及び第二通信アンテナ２
５及び４１を利用して基準測点１１へ送信する。第一Ｓ
ＡＴＰＳレシーバ／プロセッサ２３はこれらの情報を受
信し、第一ＳＡＴＰＳアンテナ２１に関連する測定値を
利用して、第二ＳＡＴＰＳアンテナ３７の座標を修正す
る。
【００４１】第三動作モードでは、基準測点１１が測地
基準枠内で正確に位置が既知である（図１には示さな
い）遠隔測点からＳＡＴＰＳデータを受信する。基準測
点１１は、この情報を利用することにより基準測点及び
所要基準枠内の可動測点３１の位置を正確に求める。
【００４２】図２は、図１に示した可動測点３１のＥＤ
Ｍレスポンダ３５の一実施例、及び互いに直行する方向
に向けられた高反射能力を有する二つの反射面５３ａ、
５３ｂを含む電磁波反射装置５１を示す。反射装置５１
にマイクロ波や赤外線の入射電磁波を受信して反射装置
５１から逆進するリターン波を形成する一連のアンテナ
素子５３ａ／５３ｂを組み込んでもよい。このような構
成については、参考のため本願明細書に引用したシュミ
ット及びカディムの米国特許出願第４，９８５，７０７
号に開示されている。
【００４３】入射電磁波Ｗ１は、任意の入射角φ１で第
一反射面／アンテナ列５３ａに接近し、反射して波Ｗ２
となり、第二反射面／アンテナ列５３ｂに接近し、反射
面π／２−θ１でこの第二反射面／アンテナ列によって
反射させられる波Ｗ３となる。即ち、Ｗ３は反射装置５
１から入射波Ｗ１の接近方向と平行に、ただし逆向きに
遠ざかる。こうして入射波Ｗ１は、図１のＥＤＭ１９に
向かって逆平行波Ｗ３となってリターンする。ＥＤＭレ
スポンダ３５としては、入射電磁波Ｗ１が近赤外、可視
または紫外領域の波長を有する限り、公知の光学反射装
置を利用することができる。入射波Ｗ１が遠赤外または
マイクロ波以上の長波長ならば上述したように入射波を
逆進させるアンテナ素子列をＥＤＭレスポンダ３５を利
用することができる。
【００４４】図３は、基準測点１１のシステム６１及び
可動測点３１のシステム７１の一実施例を示す。 基準
測点システム６１に、（１）ＳＡＴＰＳ衛星信号を受信
し、第一ＳＡＴＰＳアンテナ２１（図１）のＳＡＴＰＳ
信号によって求められる位置を演算またはその他の方法
で測定するＳＡＴＰＳ測定サブシステム６２と；（２）
ＥＤＭ１９を含み、基準測点１１に対する可動測点３１
の水平や垂直距離や角変位情報や方位変位情報を提供す
るトータルステーションサブシステム６３と；（３）可
動測点３１との間でＳＡＴＰＳ位置情報を送受信するデ
ータリンクサブシステム６４と；（４）サブシステム６
２、６３／６４から情報を受信し、基準測点１１に対す
る可動測点３１の位置に関する情報を提供するデータ処
理サブシステム６５と；（５）データ処理サブシステム
６５からの情報を受信し、基準測点１１において測量作
業を行うオペレータが利用し易い形式でこの情報を表示
すると共に記録するユーザーインターフェースサブシス
テム６６を含む。
【００４５】図３に示す可動測点システム７１は、
（１）ＳＡＴＰＳ衛星信号を受信し、搬送波位相及びコ
ード位相の測定を行い、ＳＡＴＰＳに基づく第二ＳＡＴ
ＰＳアンテナ３７（図１）の位置を求めるＳＡＴＰＳ測
定サブシステム７２；（２）基準測点１１との間でＳＡ
ＴＰＳ位置情報を送受信するデータリンクサブシステム
７３；（３）基準測点データリンクサブシステム６４を
可動測点データリンクサブシステム７３と接続し、両測
点のオペレータが互いに通信することを可能にする音声
メッセージやデータリンク７４（オプション）；（４）
サブシステム７２や７３や７６から情報を受信し、可動
測点３１の位置に関する情報を出力するデータ処理サブ
システム７５；及び（５）データ処理サブシステム７５
から情報を受信し、この情報を可動測点３１において測
量活動を行うオペレータに役立つ形式で表示及び記憶す
るユーザーインターフェースサブシステム７６を含む。
【００４６】図３に示すデータリンク７３はいくつかの
様式で実施できる。第一の実施様式では、基準測点１１
から可動測点３１を視準するために使用される光波また
は電波Ｗに変調を導入する（図１）。図２に示すよう
に、もし波Ｗが光なら反射面５３ａ及び５３ｂのそれぞ
れに電気的に感応するバッキング層５５ａ及び５５ｂを
設け、これが光Ｗの変調を感知し、感知した変調信号を
信号復調器５７へ転送し、復調器５７がこれらの信号を
復調してその内容を検出する。入射波Ｗ１及び反射波Ｗ
２は二つの反射面５３ａ及び５３ｂで反射するから、二
つの感応バッキング層５５ａ及び５５ｂは実質的に同じ
変調信号を感知することになり、感知された変調信号の
いずれか一方または双方が変調器５７によって利用され
る。これに代わる実施様式として、感応バッキング層５
５ｂによって感知された変調信号を、感応バッキング層
５５ａによって感知された変調信号に対するエラーチェ
ックとして利用することもできる。波Ｗが電波なら、波
Ｗに加えられる変調を反転アンテナ列に含まれるアンテ
ナ素子の一つまたは二つ以上によって感知し、光の場合
と同様に信号復調器によって復調すればよい。
【００４７】図３に示すデータリンク７３の第二実施様
式では、図１に示すようなアンテナ２５及び４１と、こ
れらと連携する送受信機２４及び４０によって構成され
る無線リンクを利用する。このデータリンクは基準測点
１１と可動測点３１との間の一方または相互通信を可能
にするという点で有利である。
【００４８】図３に示す実施例では、データの受信及び
処理に少なくとも三つのアプローチを採用することがで
きる。 第一のアプローチでは、可動測点システム７１
が、そのＳＡＴＰＳ測定サブシステム７２を介して（衛
星属性情報を含む）ＳＡＴＰＳ信号を受信し、この信号
を基準測点システム６１へ送信すると、システム６１に
おいて、ＳＡＴＰＳに基づく基準測点及び可動測点の位
置が演算され、基準測点位置修正量（既知基準測点位置
−ＳＡＴＰＳ測定基準測点位置）が演算され、この基準
測点位置修正量を利用してＳＡＴＰＳ測定可動測点位置
が修正される。このアプローチでは、可動測点システム
７１におけるデータ処理サブシステム７５及びユーザー
インターフェースサブシステム７６は任意であり、省い
てもよい。
【００４９】第二のアプローチでは、基準測点システム
６１が、そのＳＡＴＰＳ測定サブシステム６２を介して
ＳＡＴＰＳ信号を受信し、この信号を可動測点システム
７１へ送信し、システム７１において、基準測点及び可
動測点のＳＡＴＰＳ測定位置が演算され、基準測点位置
修正量が演算され、基準測点位置修正量を利用してＳＡ
ＴＰＳ測定可動測点位置が修正される。基準測点の既知
位置を基準測点から可動測点へ送信するか、または、こ
の既知位置情報を可動測点システム７１のＳＡＴＰＳ測
定サブシステム７２またはデータ処理サブシステム７５
に記憶させればよい。このアプローチでは、基準測点シ
ステム６１におけるデータ処理サブシステム６５及びユ
ーザーインターフェースサブシステム６６は任意であ
り、省くこともできる。
【００５０】第三のアプローチでは、可動測点システム
７１が、そのＳＡＴＰＳ測定サブシステム７２を介して
ＳＡＴＰＳ信号を受信し、可動測定位置を求め、可動測
点のＳＡＴＰＳに基づく位置情報を基準測点システム６
１へ送信する。基準測点システム６１においてＳＡＴＰ
Ｓ測定による基準測点位置が演算され、基準測点位置修
正量が演算され、この基準測点位置修正量を利用してＳ
ＡＴＰＳ測定により可動測点位置が修正される。このア
プローチでは、可動測点システム７１におけるユーザー
インターフェースサブシステム７６は任意であり、省く
こともできる。
【００５１】図４及び図５は、典型的な公知電子トータ
ルステーション８１の正面斜視図及び背面斜視図であ
る。 図４の正面斜視図は、運搬用ハンドル８３、器械
高マーク８５、電子メモリーカード及びカバー８７、文
字数字表示部８９、クランプ９１及び９３、関連のレベ
ル調整ネジ９７、レベル調整足ネジ９９及びトリバッハ
１０１を含む円形水準器９５、水平盤位置決めリング１
０３、データ及び指令入力キーボード１０５、測量視軸
位置決め用対物レンズ１０７、及び基盤１０９を示す。
図５におけるトータルステーション８１の背面斜視図
（オペレータ側）は、ハンドル８３に管状コンパス１１
３を組み込むためのスロット、バッテリまたはその他の
電源１１５、光学垂線ピント合わせリング１１７及びピ
ント合わせ接眼レンズ１１８、電源スイッチ１１９、水
平クランプ１２０、垂直クランプ１２１、水平微調整ネ
ジ１２２、データ出力電子コネクタ１２３、外部電源コ
ネクタ１２５、水平板状水準器１２７及び調整ネジ１２
９、垂直微調整ネジ１３１、望遠鏡トランシットノブ１
３３、（図４の対物レンズ１０７と接続されている）望
遠鏡接眼レンズ１３５、望遠鏡ピント合わせリング１３
７、測量が行われる被測界を視準するためのファインダ
１３９を示す。
【００５２】ＳＡＴＰＳ搬送波位相測定値には、測点位
置に関してセンチメートル程度の精度を得るために解消
しなければならない整数位相アンビギュイティが含まれ
る。図６は、二つのＳＡＴＰＳ衛星から受信される搬送
波を示す二つの互いに交差する波頭シーケンス、可動測
点アンテナ３７の実位置ＭＳ、及びその近傍に現れる可
動測点位置候補ＭＳＣを含む。ＥＤＭ及び基準測点と可
動測点の間の鉛直角ディジタル値により、上記整数位相
アンビギュイティを解消するための貴重な情報が得られ
る。図７に示す基準測点アンテナ２１と可動測点アンテ
ナ３７との間の既知距離ｄは整数位相アンビギュイティ
に対する整数探索域を半径ｄの球に限定する。実際には
距離ｄは僅かな誤差±Δｄで既知であり、探索域は半径
±Δｄの二つの同心球の間の範囲となる。
【００５３】図７に示す距離ｄ及びＤＤ線に対する鉛直
角θｖに基づいて求められる二つのアンテナ２１及び３
７の間の標高差ｄｖを利用することによって探索域はさ
らに縮小される。実際には鉛直角θｖに伴う誤差±Δθ
ｖは僅かである。そこで探索は半径ｄ±Δｄの二つの同
心球と、基準測点アンテナ２１において共通する頂点を
有し、頂角がπ／２−（θｖ±Δθｖ）に等しい二つの
円錐間の領域との交差によって決まる環状域に限定され
る。基準線ＲＲとＤＤ線との間の角変位θｈを利用する
ことによってロースト衛星ロックを再確定することがで
きる。
【００５４】基準及び可動測点１１、３１間の標高差は
ジオイドと関連し、ＳＡＴＰＳ測定値は固定楕円体基準
システムと関連する。ジオイドシステムとこの基準シス
テムとの座標差があらかじめ判明していなければ、アン
テナ標高差ｄｖにはジオイド／楕円体基準システムに誤
差がある場合、これらの誤差が含まれていると考えねば
ならない。離隔距離ｄか小さければ（≦１０ｋｍ）、ジ
オイド／楕円体標高差は平坦な土地では数センチメート
ル以内でなければならない。その場合、整数探索範囲は
図７のようにほぼ楕円体となるか、または図８のように
弯曲平行六面体となる。
【００５５】基準測点に対する可動測点位置を約５メー
トル以下の誤差で確定する微分ＳＡＴＰＳコード測定値
を利用することによって整数探索域をさらに縮小するこ
とができる。コードに基づく位置測定に精度が整数探索
域のサイズを決定し、この探索域は図７に示すように回
転楕円体のセクターに縮小される。図７に示すセクター
内に含まれる搬送波位相整数アンビギュイティ組み合わ
せだけが候補と考えられる。ばらつきがもっとも小さい
整数組み合わせを適正な組み合わせとして選択すること
が好ましい。もし単一の測定エポックから適正な整数組
み合わせが明らかにならなければ、さらに補足的な経時
衛星ジオメトリーを利用することによってエラーの平均
値を求め、不適正な整数組み合わせを排除することがで
きる。
【００５６】ＧＰＳに関連するアンビギュイティ分解方
法を最初に紹介した文献としては、参考のため本願明細
書に引用した地球科学及び遠距離測定に関するＩ．Ｅ．
Ｅ．Ｅ．Ｖｏｌ．ＧＥ−１９（１９８１）２４４−２５
２ページに掲載されたカウンセルマン及びゴーレビッチ
の論稿「ミニチュア インターフェロメーター ターミ
ナルズ フォー アース サーベイング： アンビギュ
イティ アンド マルチパス ウイズ グローバルポジ
ショニングシステム」か挙げられる。ここに記載されて
いる探索アルゴリズムは追跡中の衛星に関して適正なア
ンビギュイティを識別するため、異なるアンビギュイテ
ィの整数組み合わせの質を統計的に測定するというもの
である。
【００５７】整数探索アルゴリズムにおける演算能力を
高める方法は、ハッチの米国特許第４，９６３，８８９
号及び第５，０７２，２２７号と、１９９２年３月１７
〜２０日オハイオ州カランバス市で開催された衛星測位
に関する第６回国際測地学シンポジウムにおけるユーラ
ー及びランドーの報告「ファスト ＧＰＳ アンビギュ
イティ レゾリューション オンーザーフライ フォー
リアルタイム アプリケーションズ」によって開示さ
れている。なお、その内容は参考のため本願明細書にも
引用した。（例えば、基準及び可動測点における）二つ
のＳＡＴＰＳ受信機間の距離が既知である場合のアンビ
ギュイティ整数探索方法も開示されている。参考のため
に本願明細書に引用した上記ハッチ特許、ティモシー他
の米国特許第５，１０１，３５６号、及びアリソンの米
国特許第５，１４８，１７９号は他の整数アンビギュイ
ティ分解方法を開示している。二つのＳＡＴＰＳアンテ
ナの標高差及び離隔距離に基づいて整数アンビギュイテ
ィ探索を狭い範囲に絞り込めることがここでは特に重要
である。このように、整数アンビギュイティを解消する
いくつかの方法があり、本発明に関連して搬送波位相測
位を行う際にこれらの方法を利用することができる。
【００５８】ＳＡＴＰＳアンテナ、レシーバ／プロセッ
サ及びその他の必要設備は、図４及び５に示す公知電子
トータルステーション８１のハウジングに組み込んだ
り、場合によっては一体化することもできる。例えば、
しかるべく設計されたＳＡＴＰＳアンテナ２１とＳＡＴ
ＰＳレシーバ／プロセッサ２３を図１で示唆するように
図４に示すハンドル８３の頂部に組み込むことができ
る。あるいは、ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサを図１
に示す指方規１５中の適当な位置に配置してもよい。基
準測点１１の第二アンテナ２５及びトランシーバ２４と
可動測点３１の第二アンテナ４１及びトランシーバ４０
は互いに通信できるように各測点の適当な位置に配置す
ればよい。好ましくは、基準測点１１のＳＡＴＰＳ部品
及び関連の通信部品２１、２３、２４及び２５が基準測
点の他の部品と共通のデータポート及び共通の電源コネ
クタを共用し、可動測点３１のＳＡＴＰＳ部品及び関連
の通信部品３７、３９、４０及び４１が可動測点の他の
部品と共通のデータポート及び電源コネクタを共用する
ように構成する。
【００５９】二つの測点間の相関位置を正確に求めるた
めには、複数受信機構成を採用すればよい。微分測位と
して知られるこの方法は、多くの場合がそうであるよう
に測点間距離がこれらの測点から衛星までの距離よりも
はるかに小さければ絶対測位よりもはるかに正確であ
る。現場における測量または建設工事に微分測位を利用
すれば数センチメートル以内の精度で位置座標及び距離
を求めることができる。
【００６０】微分測位の場合、絶対測位の精度を低下さ
せるＳＡＴＰＳエラーの多くは物理的に近接している両
測点で大きさが近似している。従って微分測位の精度に
対するこれらのエラーの影響は部分エラー相殺プロセス
によって著しく軽減される。
【００６１】本発明は、微分衛星測位システム（ＤＳＡ
ＴＰＳ）と電気光学測距及び測角を組み合わせることに
よって、高い精度で位置が既知となっている基準測点に
対する一つまたは二つ以上の可動測点の位置に関する極
めて正確な位置情報を求める。
【００６２】衛星測位システム（ＳＡＴＰＳ）とは、観
測者の現在位置や観測時間を知るための情報を送信する
衛星信号送信機と共に受信機を地表または地表付近に配
置したシステムである。それぞれがＳＡＴＰＳとして機
能できる二つの作業システムが、汎地球測位システムま
たな汎地球航法システムである。
【００６３】汎地球測位システム（ＧＰＳ）は、米国国
防省がナヴスター衛星計画の下に開発した衛星による航
法システムの一部である。完全動作ＧＰＳは６つの円形
軌道の各軌道に四つずつほぼ均等に分散させた最大限２
４の衛星を含み、軌道は赤道に対して５５゜の角度に傾
斜し、互いに６０゜の倍数経度だけ離れている。軌道
は、２６、５６０キロメートルの半径を有し、ほぼ円形
である。軌道は０．５恒星日（１１．９６７時間）軌道
タイムインターバルの非静止軌道であるから、衛星は地
球に遅れずに移動する。理論的には、地表の大抵の地点
から三つ以上のＧＰＳ衛星が見え、二つ以上のＧＰＳ衛
星への可視アクセスを利用することによって一日２４時
間に亘って地表上のどこにあっても観測者の位置を求め
ることができる。各衛星は、衛星から送信される信号に
関するタイミング情報を提供するためのセシウムまたは
ルビジウム原子時計を装備している。各衛星クロックに
対して内部クロック修正が行われる。
【００６４】各ＧＰＳ衛星は、広がったスペルトルのＬ
−帯域搬送波信号を送信する：即ち、周波数ｆ１＝１５
７５．４２ＭＨｚのＬ１信号と周波数ｆ２＝１２２７．
６ＭＨｚのＬ２信号である。この二つの周波数は基本周
波数ｆ０＝１０．２３ＭＨｚを利用すれば整倍数ｆ１＝
１５４ｆ０及びｆ２＝１２０ｆ０となる。各衛星からの
Ｌ１信号は直角位相の二つの疑似ランダムノイズ（ＰＲ
Ｎ）コード、いわゆるＣ／Ａ−コード及びＰ−コードに
よって変調された２進位相キー（ＢＰＳＫ）である。各
衛星からのＬ２信号はＰ−コードだけで変調されたＢＰ
ＲＫである。これらのＰＲＮコードの性質については後
述する。
【００６５】二つの搬送波信号Ｌ１及びＬ２を使用する
動機は、電離層におけるこの信号の伝播遅延の部分補償
を可能にすることにあり、前記遅延はほぼ信号周波数ｆ
の逆二乗で変化する。この現象は、マックドランの米国
特許第４，４６３，３５７号に記述されており、その記
述内容を参考のため本願明細書にも引用した。電離層に
おける伝播遅延を算出する場合には、所与の搬送波信号
に伴う位相差を求めればよい。
【００６６】ＰＲＮコードを利用すれば、観測者の位置
を確定してナビゲーション情報を得るために、複数のＧ
ＰＳ衛星信号を使用することができる。特定のＧＰＳ衛
星によって送信される信号は、この特定衛星に対応する
ＰＲＮコードを発生させて照合するか、または相関させ
ることによって選択する。全てのＰＲＮコードは既知で
あり、地上の観測者が携帯するＧＰＳ衛星信号受信機に
おいて形成されるか、または該受信機に記録されてい
る。各ＧＰＳ衛星に対応する第一ＰＲＮコード、時には
精測コードまたはＰ−コードと呼ばれるこのコードはク
ロックまたはチップレートがｆ０＝１０．２３ＭＨｚの
比較的長い、微粒状コードである。各ＧＰＳ衛星に対応
する第二ＰＲＮコード、時にはクリア／アクイジション
コードまたはＣ／Ａコードと呼ばれるコードは迅速な衛
星信号捕獲とＰ−コードへの引き渡しを容易にするのが
その目的であり、クロックまたはチップレートがｆ０／
１０＝１．０２３ＭＨｚの比較的短い、粗粒状コードで
ある。ＧＰＳ衛星に対応するＣ／Ａコードの反復するま
での長さは１０２３チップまたは１０２３時間増分であ
る。Ｐ−コードの全長は２５９日であり、各衛星が全Ｐ
−コードのそれぞれ独自の部分を送信する。所与のＧＰ
Ｓ衛星のために使用されるＰーコード部分の反復するま
での長さは、精確に一週間（７．０００日）である。Ｃ
／Ａ−コード及びＰ−コードを形成する有効な方法は、
１９８４年９月２６日にロックウェル・インターナショ
ナル・コーポレーション、衛星システム部、Ａ課より出
版された書誌「ＧＰＳ インターフェース コントロー
ル ドキュメント ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００」に記述さ
れており、参考のためその内容を本願明細書中にも引用
した。
【００６７】ＧＰＳ衛星ビット流は、送信ＧＰＳ衛星の
天体暦に基づくナビゲーション情報と、全てのＧＰＳ衛
星に関する暦、及び単一周波数受信機に適し、衛星のク
ロックタイムと真正ＧＰＳタイムのズレにも適した電離
層信号伝播遅延修正パラメータを含む。ナビゲーション
情報は５０ボーの速度で伝送される。ＧＰＳ及び衛星信
号から位置情報を得るための方法については、１９９２
年にヴァン・ノストランド・レインホルード（ニューヨ
ーク）から刊行されたトム・ロッグスドンの「ナブスタ
ーグローバルポジショニングシステム」に有用な記述が
あり、参考のためその内容を本願明細書にも引用した。
【００６８】汎地球測位の第二の実施様式は、旧ソ連に
よって軌道に乗せられ、ロシア共和国によって保守され
ていると考えられる「グローバル オービッティング
ナビゲーション 衛星システム」（ＧＬＯＮＡＳＳ）で
ある。ＧＬＯＮＡＳＳも三つの軌道面に八個ずつ合計二
四個の衛星に均等に配分して使用する。各軌道面は赤道
に対して６４．８゜の公線傾斜を有し、三つの軌道面に
互いに１２０゜経度の倍数だけ離れている。ＧＬＯＮＡ
ＳＳ円軌道は約２５，５１０キロメートルという比較的
小さい半径と、８／１７恒星日（１１．２６時間）の衛
星公転周期を有する。従って、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星及び
ＧＰＳ衛星は八日間ごとに地球をそれぞれ一七及び一六
周する。ＧＬＯＮＡＳＳシステムは周波数がｆ１＝
（１．６０２＋９ｋ／１６）ＧＨｚ及びｆ２＝（１．２
４６＋７ｋ／１６）ＧＨｚの二つの搬送波信号Ｌ１及び
Ｌ２を使用する。ただし、ｋ（＝０，１，２，．．．２
３）はチャンネルまたは衛星数である。これらの周波数
は二つの帯域；即ち、１．５９７−１．６１７ＧＨｚ
（Ｌ１）及び１．２４０−１．２６０ＧＨｚ（Ｌ２）の
範囲内にある。Ｌ１コードはＣ／Ａ−コード（チップレ
ート＝０．５１１ＭＨｚ）及びＰ−コード（チップレー
ト＝５．１１ＭＨｚ）によって変調される。Ｌ２コード
はＰ−コードだけで変調される。ＧＬＯＮＡＳＳ衛星も
５０ボーの速度でナビゲーション情報を送信する。チャ
ンネルの周波数は互いに区別できるから、Ｐ−コードも
Ｃ／Ａコードもそれぞれの衛星ごとに同じである。ＧＬ
ＯＮＡＳＳ信号を受信及び分析する方法はＧＰＳ信号の
場合と同じである。
【００６９】なお、衛星測位システムまたばＳＡＴＰＳ
という場合、観測者の位置及び観測時間を確定するため
の情報を提供するグローバルポジショニングシステム，
グローバルオービッティングナビゲーションシステム及
びその他の衛星に基づくシステムが含まれ、いずれも本
発明の条件を満たす。
【００７０】グローバルポジショニングシステム（ＧＰ
Ｓ）やブローバルオービッティングナビゲーション衛星
システム（ＧＬＯＮＡＳＳ）のような衛星測位システム
（ＳＡＴＰＳ）は、上述した構造で複数の地球周回衛星
からのコード化無線信号送信を利用する。この信号を受
信する単一の無給電アンテナはＳＡＴＰＳによって利用
される地球を中心とする地球固定座標基準系における受
信機の絶対位置を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基準測点及び可動測点に使用される構
成部品の一実施例を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施例における可動測点または基準
測点に使用される反射装置を示す説明図。
【図３】本発明の一実施例における基準測点及び可動測
点に使用される信号処理システムの説明図。
【図４】第一測量機械からの電磁波受信に応答して第一
測量機械に信号をリターンさせる第二測量機械と第一測
量機械を結ぶベクトルの方位、鉛直角及び長さを求める
第一測量機械、即ち、公知の電気光学測量機械を示す正
面斜視図。
【図５】図４の背面斜視図。
【図６】ＳＡＴＰＳに位相整数アンビギュイティが現れ
る態様を示す説明図。
【図７】可動測点の搬送波位相整数探索範囲が楕円形で
ある説明図。
【図８】可動測点の搬送波位相整数探探索範囲がわん曲
平行六面体である説明図。
【符号の説明】
１１ 基準測点 １５ 指方規 ３１ 可動測点 ３５ レスポンダ ５１ 電磁波反射装置 ５７ 位置複調器 ６１ 基準測点システム ７１ 可動測点システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−175606（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−210491（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 測量パラメータの測定精度を高めるため
    の装置において、 その場所で鉛直な軸線を有し、基準測点として利用さ
    れ、その位置が既知である第一測点と； その場所で鉛直な軸線を有し、第一測点から離れた位置
    を占め、測量のための可動測定ユニットとして作用する
    第二測点； から成り、 第一測点が、 衛星測位システム（ＳＡＴＰＳ）の単数または複数の衛
    星からのＳＡＴＰＳ信号を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従
    って第一測点の位置を求めるため互いに接続した第一Ｓ
    ＡＴＰＳアンテナ及び第一ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセ
    ッサにおいて、ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサが、既
    知の第一測点の位置とＳＡＴＰＳ衛星信号によって求め
    られた第一測点の位置の間に差があればこの差を求める
    ことができるようにした前記第一ＳＡＴＰＳレシーバ／
    プロセッサ及び第一ＳＡＴＰＳアンテナと； 測点位置及びＳＡＴＰＳ衛星の属性に関する情報を送受
    信するため第一ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサに接続
    された第一測点通信アンテナと；電磁波 を送信し、第一測点から該第一測点から離れた位
    置にある所定の目標までの距離を前記目標からのリター
    ン電磁信号を受信することによって求め、第一測点と前
    記目標との間に高低差があればその差を求め、第一測点
    と前記目標を結ぶ線と所定の基準線との間の角変位を求
    めるため第一ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサに接続さ
    れ、その空間配向を任意に変えることのできる光波測距
    儀を含み； 第二測点が、 単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星からのＳＡＴＰＳ信号
    を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従って第二測点の位置を求
    めるため互いに接続した第二ＳＡＴＰＳアンテナ及び第
    二ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサと； 第一測点通信アンテナと通信し、ＳＡＴＰＳ衛星信号に
    よって求められた測点位置及び衛星の属性に関する情報
    を送信または受信するため第二ＳＡＴＰＳレシーバ／プ
    ロセッサに接続された第二測点通信アンテナと； 光波測距儀から送信された電磁波を受信し、光波測距儀
    によって受信されるリターン電磁信号を出力する光波測
    距儀レスポンダを含み； 第一測点と第二測点のうち少なくとも一方が、 ＳＡＴＰＳアンテナを備えると共に、把持され搬送され
    ることに寄与可能なハンドルを有することを特徴とする
    地上測量及び衛星測位統合装置。
  2. 【請求項２】 測量パラメータの測定精度を改善するた
    めの装置において、 その場所で鉛直な軸線を有し、基準測点として利用さ
    れ、その位置が既知である第一測点と； その場所で鉛直な軸線を有し、第一測点に対し移動自在
    な第二測点から成り、 第一測点が、 単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星からのＳＡＴＰＳ信号
    を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従って第一測点の位置を求
    めるための衛星測位システム用の第一ＳＡＴＰＳ測定サ
    ブシステムと；電磁波 を送信し、第一測点から該第一測点から離れた位
    置にある所定の目標までの距離を、該目標からのリター
    ン電磁信号を受信することによって求め、第一測点と目
    標との間の高低差を求め、第一測点と目標を結ぶ線と所
    定の基準線との間の角変位を求めるため第一ＳＡＴＰＳ
    測定サブシステムに接続した、任意に変化させることの
    できる空間配位を有する第一測点測定サブシステムと； 第一ＳＡＴＰＳ測定サブシステム及び第一測点測定サブ
    システムからの信号を受信し、第一測点の既知位置とＳ
    ＡＴＰＳ信号によって求められた第一測点の位置との間
    の差を求めるための第一データ処理サブシステムと；第一 測点位置、ＳＡＴＰＳ衛星の属性、及び第一測点位
    置差に関する情報を送信するため第一測点測定サブシス
    テムに接続した第一測点データリンクサブシステムと； 第一データ処理サブシステムから情報を受信し、第一測
    点の既知位置或いはＳＡＴＰＳ信号によって求められた
    第一測点の位置のうち少なくとも一方を表示するための
    第一ユーザーインターフェースサブシステムを含み； 第二測点が、 単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星からのＳＡＴＰＳ信号
    を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従って第二測点の位置を求
    めるための、衛星測位システム用の第二ＳＡＴＰＳ測定
    サブシステムと；電磁波 を第一測点測定サブシステムから受信し、この電
    磁波を第一測点にリターンさせるための第二測点測定サ
    ブシステムと；第一 測点位置、ＳＡＴＰＳ衛星の属性及び第一測点の位
    置差に関する情報を第一データリンクサブシステムから
    受信するための第二測点データリンクサブシステムと； 第二ＳＡＴＰＳ測定サブシステム及び第二データリンク
    サブシステムからの信号を受信し、第一測点位置差に基
    づいて修正された第二測点位置を求めるための第二デー
    タ処理サブシステムと； 第二データ処理サブシ又テムからの情報を受信し、第二
    測点の修正位置を表示するための第二ユーザーインター
    フェースサブシステムを含むことを特徴とする地上測量
    及び衛星測位統合装置。
  3. 【請求項３】 測量パラメータの測定精度を向上させる
    ための装置において、 その場所で鉛直な軸線を有し、基準測点として利用さ
    れ、その位置が既知である第一測点と； その場所で鉛直な軸線を有し、第一測点に対して移動自
    在な第二測点から成り、 第一測点が、 単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星のＳＡＴＰＳ信号を受
    信し、ＳＡＴＰＳ信号に従って第一測点の位置を求める
    ための衛星測位システム用の第一ＳＡＴＰＳ測定サブシ
    ステムと；電磁波 を送信し、第一測点から該第一測点から離れた位
    置にある所定の目標までの距離を、該目標からのリター
    ン電磁信号を受信することによって求め、第一測点と目
    標との間の高低差を求め、第一測点と目標を結ぶ線と所
    定の基準線との間の角変位を求めるため第一ＳＡＴＰＳ
    測定サブシステムに接続した、任意に変化させることの
    できる空間配位を有する第一測点測定サブシステムと； 第一測点から離れた他の測点の位置に関する情報を受信
    するとともにＳＡＴＰＳ衛星の属性を受信するため第一
    ＳＡＴＰＳ測定サブシステムに接続された第一測定デー
    タリンクサブシステムと； 第一ＳＡＴＰＳ測定サブシステム、第一測点測定サブシ
    ステム及び第一データリンクサブシステムからの信号を
    受信し、第一測点の既知位置とＳＡＴＰＳ衛星信号によ
    って求められた第一測点位置との間の差を求め、第一測
    点位置差に基づいて修正された第二測点位置を求めるた
    めの第一データ処理サブシステムと； 第一データリンクサブシステム及び第一データ処理サブ
    システムからの情報を受信し、第一測点の既知位置と第
    二測点の修正位置のうち少なくとも一方を第一測点位置
    差に基づいて修正された形で求めて表示するための第一
    ユーザーインターフェースサブシステムを含み； 第二測点が、 単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星からのＳＡＴＰＳ信号
    を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従って第二測点の位置を求
    めるための衛星測位システム用の第二ＳＡＴＰＳ測定サ
    ブシステムと； 第一測点測定サブシステムから電磁波を受信し、この電
    磁波を第一測点へリターンさせるための第二測点測定サ
    ブシステムと； 第二測点の位置及びＳＡＴＰＳ衛星の属性に関する情報
    を第一測点データリンクサブシステムへ送信するため第
    二ＳＡＴＰＳ測定サブシステムに接続した第二測点デー
    タリンクサブシステムを含むことを特徴とする地上測量
    及び衛星測位統合装置。
  4. 【請求項４】 測量パラメータの測定精度を改善するた
    めの装置において、 その場所で鉛直な軸線を有するとともに第一測点ハウジ
    ングを有し、電磁波を送信し、第一測点から該第一測点
    から離れた位置にある所定の目標までの距離を、目標か
    らのリターン電磁信号を受信することによって求め、第
    一測点と目標との間に高低差があればこれを求め、第一
    測点と目標を結ぶ線と所定の基準線との間の角変位を求
    めるための、空間配位を任意に変えることのできる光波
    測距儀を含み、既知の位置を有する前記第一測点と； 単数または複数の衛星測位システム（ＳＡＴＰＳ）衛星
    からのＳＡＴＰＳ信号を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従っ
    て第一測点の位置を求めるため互いに接続するとともに
    第一測点と接続した第一ＳＡＴＰＳアンテナ及び第一Ｓ
    ＡＴＰＳレシーバ／プロセッサにおいて、前記第一ＳＡ
    ＴＰＳレシーバ／プロセッサが第一測点の高精度既知位
    置とＳＡＴＰＳ衛星信号によって求められる第一測点位
    置との間に差があればこれを求めることができるように
    し、第一ＳＡＴＰＳアンテナ及び第一ＳＡＴＰＳレシー
    バ／プロセッサを第一測点ハウジング内に一体的に収納
    した前記第一ＳＡＴＰＳアンテナ及び第一ＳＡＴＰＳレ
    シーバ／プロセッサと； 測点位置及びＳＡＴＰＳ衛星の属性に関する情報を送信
    するため第一ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサに接続し
    た第一測点通信アンテナと； 第一測点から離れた位置にあり、測量のための移動自在
    な測定ユニットとして作用し、その場所で鉛直な軸線を
    有し、第二測点ハウジングを有し、光波測距儀レスポン
    ダを含み、前記レスポンダが光波測距儀から送信される
    電磁波を受信し、光波測距儀によって受信されるリター
    ン電磁信号を出力するようにした第二測点と； 単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星からのＳＡＴＰＳ信号
    を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従って第二測点の位置を求
    めるため互いに接続するとともに第二測点と接続し、第
    二測点ハウジング内に一体的に収納した第二ＳＡＴＰＳ
    アンテ及び第二ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサと； 第一測点通信アンテナと通信し、ＳＡＴＰＳ衛星信号に
    よって求められた測点位置及び衛星の属性に関する情報
    を送受信するため第二ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサ
    と接続した第二測点通信アンテナとから成り； 第一測点と第二測点のうち少なくとも一方が、 ＳＡＴＰＳアンテナを備えると共に、把持され搬送され
    ることに寄与可能なハンドルを有することを特徴とする
    地上測量及び衛星測位統合装置。
  5. 【請求項５】 測量パラメータの測定精度を改善するた
    めの装置おいて、その場所で鉛直な軸線を有し、測量の
    ための移動自在な測定ユニットとして作用する第一測点
    と； その場所で鉛直な軸線を有し、第一測点から離れた位置
    にあって基準測点となり、その位置が既知である第二測
    点から成り； 第一測点が、 単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星からのＳＡＴＰＳ信号
    を受信するための第一ＳＡＴＰＳアンテナと； 第二測点の通信アンテナと通信し、第一測点が受信した
    ＳＡＴＰＳ信号情報を第二測点へ送信するため第二ＳＡ
    ＴＰＳアンテナに接続した第一測点通信アンテナと； 光波測距儀によって送信された電磁波を受信し、光波測
    距儀によって受信されるリターン電磁信号を出力する光
    波測距儀レスポンダを含み； 第二測点が、 第一測点通信アンテナによって送信されたＳＡＴＰＳ信
    号を受信するための第二測点通信アンテナと； 単数または複数の衛星測位システム（ＳＡＴＰＳ）衛星
    からのＳＡＴＰＳ信号を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従っ
    て第一測点及び第二測点の位置を求めるため互いにかつ
    第二通信アンテナに接続した第二ＳＡＴＰＳアンテナ及
    びＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサにおいて、ＳＡＴＰ
    Ｓレシーバ／プロセッサが第二測点の既知位置とＳＡＴ
    ＰＳ衛星信号によって求められた第二測点位置との間の
    差を求めることもできるようにした前記第二ＳＡＴＰＳ
    アンテナ及びＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサと；電磁波 を送信し、第二測点から第一測点までの距離を、
    第一測点における光波測距儀レスポンダからのリターン
    電磁信号を受信することによって求め、第一測点と第二
    測点の間に高低差があればこれを求め、第一測点と第二
    測点を結ぶ線と所定の基準線との間の角変位を求めるた
    め、ＳＡＴＰＳレシーバ／プロセッサに接続した、空間
    配位を任意に変えることのできる前記光波測距儀を含む
    ことを特徴とする地上測量及び衛星測位統合装置。
  6. 【請求項６】 測量パラメータの測定精度を改善するた
    めの装置において、 その場所で鉛直な軸線を有し、測量のための移動自在な
    測定ユニットとして作用する第一測点と； その場所で鉛直な軸線を有し、測量のための測定基準ユ
    ニットとして作用する、その位置が既知である第二測点
    から成り； 第一測点が、 単数または複数の衛星測位システム（ＳＡＴＰＳ）衛星
    からのＳＡＴＰＳ信号を受信するため衛星測位システム
    用第一ＳＡＴＰＳサブシステムと； 他方の測点から電磁波を受信し、これを他方の測点へリ
    ターンさせるための第一測点測定サブシステムと； 受信したＳＡＴＰＳ信号に含まれる情報を他方の測点へ
    送信するため第−ＳＡＴＰＳ測定サブシステムに接続し
    た第一測点データリンクサブシステムを含み； 第二測点が、 第一データリンクサブシステムからのＳＡＴＰＳ信号情
    報を受信するための第二測点データリンクサブシステム
    と； 単数または複数の衛星測位システム（ＳＡＴＰＳ）衛星
    からのＳＡＴＰＳ信号を受信し、ＳＡＴＰＳ信号に従っ
    て第一測点及び第二測点の位置を求めるため第二データ
    リンクサブシステムに接続したＳＡＴＰＳ用第二ＳＡＴ
    ＰＳ測定サブシステムと；電磁波 を第一測点へ送信し、第一測点からのリターン電
    磁信号を受信し、第二測点から第一測点までの目標距離
    をリターン電磁信号に基づいて求め、第一測点と第二測
    点との間の高低差を求め、第一測点と第二測点を結ぶ線
    と、所定の基準線との間の角変位を求めるため、第一測
    点と第二測点を結ぶ線と、所定の基準線との間の角変位
    を求めるため第二ＳＡＴＰＳ測定サブシステムに接続し
    た、空間配位を任意に変えることのできる第二測点測定
    サブシステムと； 第二ＳＡＴＰＳ測定サブシステム及び第二測点測定サブ
    システムからの信号を受信し、第二測点の既知位置とＳ
    ＡＴＰＳ衛星信号によって求められた第二測点位置との
    間の差を求め、第二測点位置差に基づいて修正された第
    一測点位置を求めるためのデータ処理サブシステムと； 第二ＳＡＴＰＳ測定サブシステム及びデータ処理サブシ
    ステムからの情報を受信し、第二測点の既知位置と第一
    測点の修正位置とのうちの少なくとも一方を表示するた
    めのユーザーインターフェースサブシステムを含むこと
    を特徴とする地上測量及び衛星測位統合装置。
  7. 【請求項７】 単数または複数の測量パラメータを高い
    精度で測定する方法において、 その場所で鉛直な軸線を有し、基準測点として作用す
    る、その位置が既知である第一測点を設け； 第一測点のＳＡＴＰＳに基づく位置を求めるとともに第
    一測点のＳＡＴＰＳに基づく位置と第一測点の既知位置
    との差を求めるために使用される単数または複数の位相
    積分アンビギュイティを伴うＳＡＴＰＳ信号を、第一測
    点で単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星から受信し； 第一測点から該第一測点から離れた位置にある所定の目
    標へ電磁信号を送信し、前記目標からのリターン電磁信
    号を受信し； 目標からのリターン電磁信号を利用することにより、第
    一測点から目標までの距離ｄ，第一測点と目標の高低差
    ｄｖ，第一測点と目標を結ぶ線と所定の第一基準線との
    間の第一角変位θｖ、及び第一測点と目標を結ぶ線と所
    定の第二基準線との間の第二角変位θｈのうちの少なく
    とも一つを求め、 所定の目標として、その場所で鉛直な軸線を有し、測量
    のための移動自在な測定ユニットとして作用する第二測
    点を設定し； 第二測点において、ＳＡＴＰＳに基づく第二測点位置を
    求めるのに利用される単数または複数のＳＡＴＰＳ衛星
    からのＳＡＴＰＳ信号を受信し； 第一測点のＳＡＴＰＳに基づく位置と第一測点の既知位
    置との差に基づいて第二測点のＳＡＴＰＳに基づく位置
    を修正するステップから成ることを特徴とする地上測量
    及び衛星測位統合方法。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の方法において、更に、 第一測点から目標までの距離ｄ，第一測点と目標の高低
    差ｄｖ，第一測点と目標を結ぶ線と所定の第一基準線と
    の間の第一角変位θｖ、及び第一測点と目標を結ぶ線と
    所定の第二基準線との間の第二角変位θｈのうちの少な
    くとも一つを利用することで、 位相積分アンビギュイティを低減させて、第一測点のＳ
    ＡＴＰＳに基づく位置を求める地上測量及び衛星測位統
    合方法。
  9. 【請求項９】 請求項２または３に記載の装置におい
    て、 第一測点と第二測点のうち少なくとも一方が、 ＳＡＴＰＳアンテナを備えると共に、把持され搬送され
    ることに寄与可能なハンドルを有する地上測量及び衛星
    測位統合装置 。
JP6169965A 1993-07-01 1994-06-29 地上測量及び衛星測位統合装置及び方法 Expired - Fee Related JP2749265B2 (ja)

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