JP4285509B2 - POSITIONING DEVICE, POSITIONING DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明は、発信源からの電波を利用する測位装置、測位装置の制御方法及びプログラムに関するものである。 The present invention relates to a positioning device that uses radio waves from a transmission source, a positioning device control method, and a program .
従来、衛星航法システムである例えば、GPS(Global Positioning System)を利用してGPS受信機の現在位置を測位する測位システムが実用化されている。
このGPS受信機は、GPS衛星の軌道等を示す航法メッセージ(概略衛星軌道情報:アルマナック、精密衛星軌道情報:エフェメリス等を含む)に基づいて、GPS衛星からの電波(以後、衛星電波と呼ぶ)に乗せられている擬似雑音符号(以後、PN(Psuedo random noise code)符号と呼ぶ)の一つであるC/A(Clear and AcquisionまたはCoarse and Access)コードを受信する。C/Aコードは、測位の基礎となる符号である。
GPS受信機は、そのC/AコードがどのGPS衛星から発信されたものであるかを特定したうえで、例えば、そのC/Aコードの位相(コードフェーズ)に基づいて、GPS衛星とGPS受信機の距離(擬似距離)を算出する。そして、GPS受信機は、3個以上のGPS衛星についての擬似距離と、各GPS衛星の衛星軌道上の位置に基づいて、GPS受信機の位置を測位するようになっている。例えば、C/Aコードは、1.023Mbpsのビット率で、コードの長さは1,023チップである。したがってC/Aコードは、1ミリ秒(ms)間に電波が進む距離である約300キロメートル(km)ごとに、並んで走っていると考えることができる。このため、衛星軌道上のGPS衛星の位置と、GPS受信機の概略位置からGPS衛星とGPS受信機との間にC/Aコードがいくつあるかを算出することで、擬似距離を算出することができる。より詳細には、C/Aコードの1周期(1,023チップ)分(C/Aコードの整数部分)を算出し、さらに、C/Aコードの位相(C/Aコードの端数部分)を特定すれば、擬似距離を算出することができる。ここで、C/Aコードの整数部分は、GPS受信機の概略位置が一定の精度である例えば、150km以内であれば推定可能である。このため、GPS受信機は、C/Aコードの位相を特定することにより、擬似距離を算出することができる。
GPS受信機は、例えば、受信したC/AコードとGPS受信機内部で生成したレプリカC/Aコードの相関をとって積算し、相関積算値が一定のレベルに達した場合に、C/Aコードの位相を特定する。このとき、GPS受信機は、レプリカC/Aコードの位相及び周波数をずらせながら相関処理を行っている。
ところが、受信する衛星電波が建物等に反射して到達する間接波(以下、「間接波」と呼ぶ)の場合には、GPS受信機がC/Aコードの位相を正確に特定することができない。
これに対して、通信機能付きのGPS受信機が、マルチパス頻発地域情報を伴う地図データを保持し、測位によって取得した現在位置がマルチパス頻発値域であるかを判断し、さらに、GPS受信機が通信中の通信基地局の位置が市街地であればマルチパス頻発地域であるかを判断する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
This GPS receiver uses radio waves from GPS satellites (hereinafter referred to as satellite radio waves) based on navigation messages (including approximate satellite orbit information: almanac, precision satellite orbit information: ephemeris, etc.) indicating the orbits of GPS satellites. A C / A (Clear and Acquisition or Coarse and Access) code, which is one of pseudo noise codes (hereinafter referred to as PN (Psuedo random noise code) codes), is received. The C / A code is a code that is the basis of positioning.
The GPS receiver specifies the GPS satellite from which the C / A code is transmitted, and, for example, based on the phase (code phase) of the C / A code, receives the GPS satellite and the GPS reception. The distance of the machine (pseudo distance) is calculated. Then, the GPS receiver measures the position of the GPS receiver based on the pseudoranges of three or more GPS satellites and the position of each GPS satellite on the satellite orbit. For example, the C / A code has a bit rate of 1.023 Mbps and the code length is 1,023 chips. Therefore, it can be considered that the C / A code runs side by side at intervals of about 300 kilometers (km), which is the distance traveled by radio waves in 1 millisecond (ms). Therefore, by calculating the number of C / A codes between the GPS satellite and the GPS receiver from the position of the GPS satellite on the satellite orbit and the approximate position of the GPS receiver, the pseudo distance is calculated. Can do. More specifically, one period (1,023 chips) of the C / A code (the integer part of the C / A code) is calculated, and the phase of the C / A code (the fractional part of the C / A code) is calculated. If specified, the pseudo distance can be calculated. Here, the integer part of the C / A code can be estimated if the approximate position of the GPS receiver has a certain accuracy, for example, within 150 km. For this reason, the GPS receiver can calculate the pseudorange by specifying the phase of the C / A code.
The GPS receiver, for example, calculates the correlation between the received C / A code and the replica C / A code generated inside the GPS receiver and integrates the C / A code when the correlation integrated value reaches a certain level. Specify the phase of the code. At this time, the GPS receiver performs correlation processing while shifting the phase and frequency of the replica C / A code.
However, in the case of an indirect wave (hereinafter referred to as “indirect wave”) in which the received satellite radio wave is reflected on a building or the like, the GPS receiver cannot accurately specify the phase of the C / A code. .
On the other hand, a GPS receiver with a communication function holds map data with multipath frequent occurrence area information, determines whether the current position acquired by positioning is a multipath frequent occurrence value range, and further GPS receiver However, if the position of the communication base station in communication is an urban area, a technique for determining whether the area is a multipath frequent occurrence area has been proposed (for example, Patent Document 1).
しかし、上述の技術によれば、地図データを保持したり、通信基地局と通信する必要があるという問題がある。 However, according to the above-described technique, there is a problem that it is necessary to hold map data or to communicate with a communication base station.
そこで、本発明は、地図データを保持したり、通信基地局と通信する必要がないにもかかわらず、迅速にマルチパスを排除して測位を行うための一技術として、衛星位置の偏りを判定する手法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention determines the bias of the satellite position as a technique for quickly eliminating the multipath and performing the positioning even though there is no need to hold the map data or communicate with the communication base station. It aims at providing the technique to do.
前記目的を達成するための第1の発明は、SPS(Satellite PositioningSystem)衛星からの衛星信号に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りを判定し、判定結果に基づいて測位を行う測位装置であって、前記SPS衛星のうち、受信した衛星信号が所定の強電界信号である強信号衛星の位置座標を結んだ図形の重心位置に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りを判定する判定手段を備える測位装置である。 A first invention for achieving the object is a positioning device that determines a position bias of the SPS satellite based on a satellite signal from an SPS (Satellite Positioning System) satellite and performs positioning based on the determination result. And determining means for determining the position bias of the SPS satellite based on the position of the center of gravity of the figure connecting the position coordinates of the strong signal satellites in which the received satellite signal is a predetermined strong electric field signal among the SPS satellites. It is a positioning device provided.
また、他の発明として、SPS衛星からの衛星信号に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りを判定し、判定結果に基づいて測位を行う測位装置の制御方法であって、前記SPS衛星のうち、受信した衛星信号が所定の強電界信号である強信号衛星の位置座標を結んだ図形の重心位置に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りを判定する測位装置の制御方法を構成することとしてもよい。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a positioning device that determines a position bias of the SPS satellite based on a satellite signal from the SPS satellite and performs positioning based on a determination result. The positioning device control method for determining the position bias of the SPS satellite based on the position of the center of gravity of the figure obtained by connecting the position coordinates of the strong signal satellite in which the received satellite signal is a predetermined strong electric field signal is configured. Also good.
また、他の発明として、測位装置に内蔵されたコンピュータに、SPS衛星からの衛星信号に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りを判定させ、判定結果に基づいて測位を行わせるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記SPS衛星のうち、受信した衛星信号が所定の強電界信号である強信号衛星の位置座標を結んだ図形の重心位置に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りを判定させるためのプログラムを構成することとしてもよい。 According to another aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer built in a positioning device to determine a positional deviation of the SPS satellite based on a satellite signal from the SPS satellite and performing positioning based on the determination result. In the computer, the position deviation of the SPS satellite is determined based on the position of the center of gravity of the figure connecting the position coordinates of the strong signal satellites of which the received satellite signal is a predetermined strong electric field signal. It is good also as comprising the program for making it determine.
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.
(本願の前提となる実施形態)
先ず、本願の前提となる実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態の端末20等を示す概略図である。
図1に示すように、端末20は、SPS衛星である例えば、GPS衛星12a,12b,12c,12d,12e,12f,12g及び12hから、電波S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7及びS8を受信することができる。なお、SPS衛星は、GPS衛星に限らない。
電波S1等には各種のコード(符号)が乗せられている。そのうちの一つがC/AコードScaである。このC/AコードScaは、1.023Mbpsのビット率、1,023bit(=1msec)のビット長の信号である。C/AコードScaは、1,023チップ(chip)で構成されている。端末20は、現在位置を測位する測位装置の一例であり、このC/Aコードを受信して現在位置の測位を行う。このC/AコードScaは、衛星信号の一例である。
(Embodiment which is a premise of the present application)
First, an embodiment as a premise of the present application will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a
As shown in FIG. 1, the
Various codes (codes) are carried on the radio wave S1 and the like. One of them is the C / A code Sca. The C / A code Sca is a signal having a bit rate of 1.023 Mbps and a bit length of 1,023 bits (= 1 msec). The C / A code Sca is composed of 1,023 chips. The
また、電波S1等に乗せられる情報として、アルマナックSal及びエフェメリスSehがある。アルマナックSalはすべてのGPS衛星12a等の概略の衛星軌道を示す情報であり、エフェメリスSehは各GPS衛星12a等の精密な衛星軌道を示す情報である。アルマナックSal及びエフェメリスSehを総称して航法メッセージと呼ぶ。
端末20は、例えば、3個以上の異なるGPS衛星12a等からのC/Aコードの位相を特定して、現在位置を測位することができるようになっている。
Moreover, there are almanac Sal and ephemeris Seh as information put on the radio wave S1 and the like. Almanac Sal is information indicating the approximate satellite orbit of all the GPS satellites 12a and the like, and Ephemeris Seh is information indicating the precise satellite orbit of each of the GPS satellites 12a and the like. Almanac Sal and Ephemeris Seh are collectively called navigation messages.
The
図2は、測位方法の一例を示す概念図である。
図2に示すように、例えば、GPS衛星12aと端末20との間には、C/Aコードが連続的に並んでいると観念することができる。そして、GPS衛星12aと端末20との間の距離は、C/Aコードの長さ(300キロメートル(km))の整数倍とは限らないから、コード端数部C/Aaが存在する。つまり、GPS衛星12aと端末20との間には、C/Aコードの整数倍の部分と、端数部分が存在する。C/Aコードの整数倍の部分と端数部分の合計の長さが擬似距離である。端末20は、3個以上のGPS衛星12a等についての擬似距離を使用して測位を行う。
本明細書において、C/Aコードの端数部C/Aaをコードフェーズと呼ぶ。コードフェーズは、例えば、C/Aコードの1,023あるチップの何番目かで示すこともできるし、距離に換算して示すこともできる。擬似距離を算出するときには、コードフェーズを距離に換算している。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of a positioning method.
As shown in FIG. 2, for example, it can be considered that C / A codes are continuously arranged between the GPS satellite 12 a and the
In this specification, the fractional part C / Aa of the C / A code is called a code phase. For example, the code phase can be indicated by the number of the 1023 chip of the C / A code, or can be indicated in terms of distance. When calculating the pseudo distance, the code phase is converted into a distance.
GPS衛星12aの軌道上の位置はエフェメリスSehを使用して算出可能である。そして、例えば、GPS衛星12aの軌道上の位置と後述の初期位置P0との距離を算出すれば、C/Aコードの整数倍の部分を特定することができる。なお、C/Aコードの長さが300キロメートル(km)であるから、初期位置P0の位置誤差は、150キロメートル(km)以内である必要がある。 The position of the GPS satellite 12a in the orbit can be calculated using the ephemeris Seh. For example, if a distance between the position of the GPS satellite 12a in the orbit and an initial position P0 described later is calculated, a portion that is an integral multiple of the C / A code can be specified. Since the length of the C / A code is 300 kilometers (km), the position error of the initial position P0 needs to be within 150 kilometers (km).
そして、図2に示すように、レプリカC/Aコードの位相を例えば、矢印X1方向に移動させながら、相関処理を行う。このとき、端末20は、同期用周波数も変動させながら、相関処理を行う。この相関処理は、後述のコヒーレント処理及びインコヒーレント処理で構成される。
相関積算値が最大になった位相がコード端数C/Aaである。
Then, as shown in FIG. 2, the correlation process is performed while moving the phase of the replica C / A code in the direction of the arrow X1, for example. At this time, the terminal 20 performs correlation processing while changing the synchronization frequency. This correlation process includes a coherent process and an incoherent process which will be described later.
The phase at which the correlation integrated value is maximized is the code fraction C / Aa.
図3は、相関処理の説明図である。
コヒーレントは、端末20が受信したC/AコードとレプリカC/Aコードとの相関をとる処理である。レプリカC/Aコードは、端末20が発生する符号である。
例えば、図3に示すように、コヒーレント時間が5ミリ秒(msec)であれば、5ミリ秒(msec)の時間において同期積算したC/AコードとレプリカC/Aコードとの相関値等を算出する。
インコヒーレントは、コヒーレント結果の相関値を積算する処理であり、積算した相関値を相関積算値(インコヒーレント値)という。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the correlation processing.
Coherent is a process for correlating the C / A code received by the terminal 20 and the replica C / A code. The replica C / A code is a code generated by the terminal 20.
For example, as shown in FIG. 3, if the coherent time is 5 milliseconds (msec), the correlation value between the C / A code and the replica C / A code synchronously integrated in the time of 5 milliseconds (msec) Calculate .
Incoherent is a process of accumulating correlation values of coherent results , and the accumulated correlation value is referred to as a correlation accumulated value (incoherent value) .
相関積算値の最大値Pmaxに対応するコードフェーズCP1が、レプリカC/Aコードのコードフェーズ、すなわち、C/Aコードのコードフェーズである。
そして、端末20は、例えば、コードフェーズCP1から2分の1チップ離れたコードフェーズのうち、相関積算値が小さい方の相関積算値をノイズの相関積算値Pnoiseとする。
端末20は、PmaxとPnoiseとの差分をPmaxで除した値を信号強度XPRとして規定する。
The code phase CP1 corresponding to the maximum correlation integrated value Pmax is the code phase of the replica C / A code, that is, the code phase of the C / A code.
Then, for example, the terminal 20 sets the correlation integrated value having the smaller correlation integrated value in the code phase separated by a half chip from the code phase CP1 as the noise integrated correlation value Pnoise.
The terminal 20 defines the value obtained by dividing the difference between Pmax and Pnoise by Pmax as the signal strength XPR.
なお、特定の電界強度の信号を入力した場合に、算出されるPmax及び信号強度XPRの値は、実験によって取得可能である。このため、端末20は、Pmax及び信号強度XPRから、端末20が受信する電波S1等の電界強度を算出することができる。
なお、電界強度は、端末20のアンテナ(図示せず)に到達する電波S1等の電界強度を意味する。
When a signal having a specific electric field strength is input, the calculated values of Pmax and signal strength XPR can be obtained by experiments. Therefore, the terminal 20 can calculate the electric field strength such as the radio wave S1 received by the terminal 20 from Pmax and the signal strength XPR.
The electric field strength means the electric field strength of the radio wave S1 or the like that reaches the antenna (not shown) of the terminal 20.
電界強度が強いほど、上述のインコヒーレント時間が短くてもコードフェーズを特定することができる。そして、そのコードフェーズは精度が高い。
これに対して、電界強度が弱い場合には、インコヒーレント時間を長くしなければコードフェーズを特定することができない。そして、電界強度が強い場合に比べて、そのコードフェーズの精度は低い。
As the electric field strength increases, the code phase can be specified even if the incoherent time is short. The code phase is highly accurate.
On the other hand, when the electric field strength is weak, the code phase cannot be specified unless the incoherent time is increased. And the accuracy of the code phase is lower than when the electric field strength is high.
(端末20の主なハードウエア構成について)
図4は、端末20の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図4に示すように、端末20は、コンピュータを有し、コンピュータは、バス22を有する。バス22には、CPU(Central Processing Unit)24、記憶装置26等が接続されている。記憶装置26は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等である。
また、バス22には、入力装置28、電源装置30、GPS装置32、表示装置34、通信装置36及び時計38が接続されている。
(Main hardware configuration of terminal 20)
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a main hardware configuration of the terminal 20.
As illustrated in FIG. 4 , the terminal 20 includes a computer, and the computer includes a
In addition, an
(端末20の主なソフトウエア構成について)
図5は、端末20の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図5に示すように、端末20は、各部を制御する制御部100、図4のGPS装置32に対応するGPS部102、時計38に対応する計時部104等を有している。
端末20は、また、各種プログラムを格納する第1記憶部110、各種情報を格納する第2記憶部150を有する。
(About main software configuration of terminal 20)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a main software configuration of the terminal 20.
As shown in FIG. 5 , the terminal 20 includes a
The terminal 20 also includes a
図5に示すように、端末20は、第2記憶部150に、航法メッセージ152を格納している。航法メッセージ152は、アルマナック152a及びエフェメリス152bを含む。
端末20は、アルマナック152a及びエフェメリス152bを、測位のために使用する。
As illustrated in FIG. 5 , the terminal 20 stores a navigation message 152 in the
The terminal 20 uses the almanac 152a and the ephemeris 152b for positioning.
図5に示すように、端末20は、第2記憶部150に、初期位置情報154を格納している。初期位置P0は、例えば、前回の測位位置である。
As illustrated in FIG. 5 , the terminal 20 stores initial position information 154 in the
図5に示すように、端末20は、第1記憶部110に、衛星信号受信プログラム112を格納している。衛星信号受信プログラム112は、制御部100が、電波S1等を受信するためのプログラムである。制御部100は、アルマナック152aを参照して、現在時刻において観測可能なGPS衛星12a等を判断する。そして、制御部100は、エフェメリス152bを参照してGPS衛星12a等の軌道上の現在位置を算出し、電波S1等のドップラー偏移を算出して、受信周波数を推定する。そして、推定した受信周波数を使用して、GPS衛星12a等からの信号S1等を受信する。このとき、基準となる自己位置は、例えば、初期位置P0である。
As shown in FIG. 5 , the terminal 20 stores a satellite signal reception program 112 in the
図6は、衛星信号受信プログラム112の説明図である。
図6に示すように、衛星信号受信プログラム112は、サーチモードM1、第1トラッキングモードM2及び第2トラッキングモードM3を実施するためのプログラムを含む。
サーチモードM1は、電波S1等を捕捉するためのモードである。このため、サーチモードM1は、例えば、3キロヘルツ(kHz)という広い周波数範囲をサーチする。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the satellite signal reception program 112.
As shown in FIG. 6 , the satellite signal reception program 112 includes a program for executing the search mode M1, the first tracking mode M2, and the second tracking mode M3.
The search mode M1 is a mode for capturing the radio wave S1 and the like. For this reason, the search mode M1 searches a wide frequency range of, for example, 3 kilohertz (kHz).
第1トラッキングモードM2(以下、「モードM2」と呼ぶ)は、電波S1等が捕捉された後に、追尾(トラッキング)する測位モードである。モードM2は、信号強度(電界強度)が強い場合の動作モード(測位モード)である。信号強度が強い場合とは、例えば、マイナス(−)139dBm以上である。 The first tracking mode M2 (hereinafter referred to as “mode M2”) is a positioning mode in which tracking (tracking) is performed after the radio wave S1 or the like is captured. Mode M2 is an operation mode (positioning mode) when the signal strength (electric field strength) is strong. The case where the signal intensity is strong is, for example, minus (−) 139 dBm or more .
第2トラッキングモードM3(以下、「モードM3」と呼ぶ)は、電波S1等が捕捉された後に、追尾(トラッキング)する測位モードである。モードM3は、信号強度が弱い場合の動作モード(測位モード)である。信号強度が弱い場合とは、例えば、マイナス(−)160dBm以上マイナス(−)139dBm未満である。
モードM3における積算時間(インコヒーレント時間)t2は、例えば、2秒である。
The second tracking mode M3 (hereinafter referred to as “mode M3”) is a positioning mode in which tracking (tracking) is performed after the radio wave S1 or the like is captured. Mode M3 is an operation mode (positioning mode) when the signal strength is weak. The case where the signal intensity is weak is, for example, minus (−) 160 dBm or more and less than minus (−) 139 dBm.
The integration time (incoherent time) t2 in the mode M3 is, for example, 2 seconds.
モードM3における積算時間t2は、モードM2における積算時間t1よりも長く規定されている。
上述のように、端末20は、動作する信号強度が異なる複数の測位モードを有する。モードM2及びM3は、測位モードの一例である。また、モードM2は、第1測位モードの一例でもある。そして、モードM3は第2測位モードの一例でもある。
The integration time t2 in the mode M3 is defined to be longer than the integration time t1 in the mode M2.
As described above, the terminal 20 has a plurality of positioning modes with different operating signal strengths. Modes M2 and M3 are examples of positioning modes. The mode M2 is also an example of the first positioning mode. The mode M3 is also an example of the second positioning mode.
制御部100は、衛星信号受信プログラム112に基づいて、受信したC/Aコードのコードフェーズ、信号強度、仰角及び方位角を含むメジャメントを算出する。
メジャメント算出プログラム114と制御部100は、方位角算出手段の一例である。
制御部100は、モードM2又はM3においてトラッキングを実施しつつ、メジャメントを算出する。
制御部100は、メジャメントを示すメジャメント情報156を第2記憶部150に格納する。
Based on the satellite signal reception program 112, the
The measurement calculation program 114 and the
The
The
図7は、メジャメント情報156の一例を示す図である。
図7に示すように、メジャメント情報156は、衛星番号1乃至8を含む。なお、本実施の形態においては、GPS衛星12a乃至12hから電波S1乃至S8を受信すると仮定する。
衛星番号1乃至8は、GPS衛星12a乃至12hにそれぞれ対応している。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the measurement information 156.
As shown in FIG. 7 , the measurement information 156 includes
メジャメント情報156は、また、コードフェーズを含む。コードフェーズは、各GPS衛星12a等ごとに異なる。 The measurement information 156 also includes a code phase. The code phase is different for each GPS satellite 12a and the like.
メジャメント情報156は、また、Pmax、Pnoise及びXPRを含む。
メジャメント情報156は、また、仰角及び方位角を含む。この仰角及び方位角は、初期位置P0を基準として各GPS衛星12a等の位置を、仰角及び方位角で示したのもでる。制御部100は、エフェメリス152bによって各GPS衛星12a等の軌道上の原現在位置を算出し、初期位置P0を基準として各GPS衛星12a等の仰角及び方位角を算出する。
The measurement information 156 also includes Pmax, Pnoise and XPR.
The measurement information 156 also includes an elevation angle and an azimuth angle. The elevation angle and the azimuth angle indicate the positions of the GPS satellites 12a and the like with the initial position P0 as a reference by the elevation angle and the azimuth angle. The
メジャメント情報156は、また、モードM2及びM3を含む。
例えば、GPS衛星12aからの電波S1をモードM2で受信した場合には、衛星番号1にはモードM2が対応する。そして、GPS衛星12eからの電波S5をモードM3で受信した場合には、衛星番号5にはモードM3が対応する。
このため、例えば、モードM2でGPS衛星12aからの電波S1をモードM2で受信した場合に、このGPS衛星12aを「モードM2の衛星」とも呼ぶ。
Measurement information 156 also includes modes M2 and M3.
For example, when the radio wave S1 from the GPS satellite 12a is received in the mode M2, the
Therefore, for example, when the radio wave S1 from the GPS satellite 12a is received in the mode M2 in the mode M2, the GPS satellite 12a is also referred to as a “mode M2 satellite”.
メジャメント情報156は、また、電界強度を含む。制御部100は、Pmax又はXPRから電界強度を算出する。電界強度は、各GPS衛星12a等ごとに異なる。
例えば、v1はマイナス(−)159dBmであり、v2はマイナス(−)140dBmである。
メジャメント情報156に含まれる情報のうち、コードフェーズ、Pmax、Pnoise、XPR、仰角、方位角をメジャメントと呼ぶ。
Measurement information 156 also includes field strength. The
For example, v1 is minus (−) 159 dBm and v2 is minus (−) 140 dBm.
Of the information included in the measurement information 156, the code phase, Pmax, Pnoise, XPR, elevation angle, and azimuth angle are referred to as measurement.
図5に示すように、端末20は、第1記憶部110に、環境判定プログラム114を格納している。環境判定プログラム114は、制御部100が、複数のGPS衛星12a等からのC/Aコードの受信状態に基づいて、C/Aコードの受信環境を判断するためのプログラムである。環境判定プログラム114と制御部100は、受信環境判断手段の一例である。後述のように、受信環境は、マルチパスが発生し易い環境であるマルチパス環境を含む。
As illustrated in FIG. 5 , the terminal 20 stores an environment determination program 114 in the
図5に示すように、端末20は、第1記憶部110に、測位プログラム116を格納している。測位プログラム116は、制御部100が、受信環境に基づいてメジャメントを
使用して測位を行うためのプログラムである。測位プログラム116と制御部100は、測位手段の一例である。
As illustrated in FIG. 5 , the terminal 20 stores a positioning program 116 in the
図8は、環境判定プログラム114の説明図である。
図9は、環境判定プログラム114及び測位プログラム116の説明図である。
図8に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、電界強度v1等(図7参照)を、強電界と弱電界に区分する。強電界はモードM2が動作する電界強度である。弱電界はモードM3が動作する電界強度である。
さらに、制御部100は、強電界を第1強電界、第2強電界及び第3強電界に区分する。
第1強電界はα1以上α2未満の電界強度である。第2強電界はα2以上α3未満の電界強度である。第3強電界はα3以上の電界強度である。α1、α2及びα3は、電界強度の閾値であって、α1よりもα2が大きく、α2よりもα3が大きい。α1は、例えば、マイナス(−)140である。α2は、例えば、マイナス(−)130である。α3は、例えば、マイナス(−)124である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the environment determination program 114.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the environment determination program 114 and the positioning program 116.
As shown in FIG. 8 , the
Further, the
The first strong electric field has an electric field strength of α1 or more and less than α2. The second strong electric field is an electric field strength of α2 or more and less than α3. The third strong electric field has an electric field strength of α3 or higher. α1, α2, and α3 are threshold values of electric field strength, and α2 is larger than α1 and α3 is larger than α2. α1 is, for example, minus (−) 140. α2 is, for example, minus (−) 130. α3 is, for example, minus (−) 124.
また、制御部100は、弱電界を第1弱電界及び第2弱電界に区分する。
第1弱電界はβ1以上β2未満の電界強度である。第2弱電界はβ2以上β3未満の電界強度である。β1、β2及びβ3は、電界強度の閾値であって、β1よりもβ2が大きく、β2よりもβ3が大きい。β1は、例えば、マイナス(−)160dBmである。β2は、例えば、マイナス(−)150dBmである。β3は、例えば、マイナス(−)140dBmである。
In addition, the
The first weak electric field has an electric field strength of β1 or more and less than β2. The second weak electric field has an electric field strength of β2 or more and less than β3. β1, β2, and β3 are electric field intensity threshold values, and β2 is larger than β1 and β3 is larger than β2. β1 is, for example, minus (−) 160 dBm. β2 is, for example, minus (−) 150 dBm. β3 is, for example, minus (−) 140 dBm.
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、第3強電界のM2の衛星が8個以上であり、かつ、第3強電界のM2の衛星以外のGPS衛星がない場合には、第1環境(OpenSky)であると判断する。例えば、「M2の衛星が8個」という表現は、モードM2でトラッキングしているGPS衛星が8個という意味で使用している。
As shown in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
図10乃至図15は、受信環境の説明図である。
第1環境は、例えば、図10(a)に示すように、端末20の周囲に電波S1等の障害物が存在しない環境である。このため、マルチパスは存在しないはずである。
制御部100は、図9に示すように、第1環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、算出したすべてのGPS衛星12a等のメジャメントを使用して測位する。
10 to 15 are explanatory diagrams of the reception environment.
For example, as shown in FIG. 10A , the first environment is an environment in which an obstacle such as the radio wave S1 does not exist around the
As illustrated in FIG. 9, when the
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、第3強電界のM2の衛星と第2強電界のM2の衛星及びM3の衛星が並存する場合には、第2環境(準OpenSky)であると判断する。
第2環境は、例えば、図10(b)に示すように、端末20の周囲に電波S1等の障害物となる可能性があるビル13A乃至13Dが存在する環境である。このため、少なくともM3の衛星からの信号は、マルチパスである可能性がある。
制御部100は、図9に示すように、第2環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、M3の衛星のメジャメントを排除して測位する。これにより、M3の衛星のメジャメントを使用する場合に比べて測位精度を向上させることができる。
As shown in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
For example, as shown in FIG. 10B , the second environment is an environment in which buildings 13A to 13D that may become obstacles such as the radio wave S1 exist around the
As illustrated in FIG. 9, when the
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、第1強電界のM2の衛星と第2強電界のM2の衛星及びM3の衛星が並存する場合には、第3環境(第1マルチパス環境)であると判断する。
第3環境は、例えば、図11に示すように、端末20の周囲に電波S1等の障害物となる可能性があるビル13A乃至13Dが存在し、さらに、雑音信号の発信源である通信基地局14が存在する環境である。このため、M3の衛星からの信号だけではなくて、M2の衛星からの信号もマルチパスである可能性がある。
制御部100は、図9に示すように、第3環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、マルチパス対策をして測位する。 As shown in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
In the third environment, for example, as shown in FIG. 11 , there are buildings 13A to 13D that may become obstacles such as radio waves S1 around the terminal 20, and a communication base that is a source of noise signals. This is an environment in which the station 14 exists. For this reason, not only signals from the M3 satellite but also signals from the M2 satellite may be multipath.
As illustrated in FIG. 9, when the
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、第3強電界のM2の衛星と第2弱電界のM3の衛星が並存し、かつ、衛星配置に偏りがある場合には、第4環境(偏り環境)であると判断する。ここで、制御部100は、第3強電界のM2の衛星が3個以上であって、第2弱電界のM3の衛星が4個以上である場合等、同数以上(この場合は3個以上)ある場合に、第3強電界のM2の衛星と第2弱電界のM3の衛星が並存すると判断する。このように判断する理由は、以下のとおりである。
すなわち、特定の場所において、GPS衛星は絶えず6個乃至9個観測可能であると想定される。このため、片側方向が隠れたり、上空方向しか見えない状況では強い信号強度(第3強電界)の衛星が3個乃至4個、それとほぼ同数のやや弱い(第2弱電界)信号強度の衛星が存在すると仮定することができるためである。
第4環境は、例えば、図12(a)に示すように、衛星配置が西に偏っている環境である。これは、例えば、ビル15の存在によって、GPS衛星12f,12g及び12hからの電波S6,S7及びS8は、端末20に直接波としては到達しないためである。すなわち、第4環境も、一種のマルチパス環境である。
制御部100は、図9に示すように、第4環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、衛星が偏っている方向とは逆方向のGPS衛星12f,12g及び12hのメジャメントを排除して測位する。
As shown in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
That is, it is assumed that 6 to 9 GPS satellites can be observed continuously at a specific location. For this reason, there are 3 to 4 satellites with strong signal strength (third strong electric field), and satellites with slightly weaker (second weak electric field) signal strength in the situation where one side is hidden or only the upward direction is visible. This is because it can be assumed that exists.
Fourth environment, for example, as shown in FIG. 12 (a), is an environment in which the satellite constellation is biased to the west. This is because, for example, due to the presence of the building 15, the radio waves S6, S7, and S8 from the
When the
図16、図17及び図18は、偏り環境の判断の説明図である。
図16(a)に示すように、方位角は、端末20の位置を中心とする360度の角度範囲を、例えば、8領域に等分して形成された8個の角度領域R1乃至R8のいずれかに属する。図16(a)において、円の中心からの距離は仰角を示しており、円の中心では仰角90度、円周では仰角が0度である。
なお、本実施の形態とは異なり、角度領域は、360度の角度範囲を8等分する場合に限らず、例えば、16等分してもよい。
16 , 17, and 18 are explanatory diagrams of determination of a biased environment.
As shown in FIG. 16 (a), the azimuth angle is defined by eight angular regions R1 to R8 formed by equally dividing an angular range of 360 degrees centered on the position of the terminal 20 into, for example, eight regions. Belonging to one. In FIG. 16A, the distance from the center of the circle indicates the elevation angle, and the elevation angle is 90 degrees at the center of the circle and the elevation angle is 0 degrees at the circumference.
Note that, unlike the present embodiment, the angle region is not limited to dividing the 360 degree angle range into eight equal parts, and may be divided into sixteen equal parts, for example.
そして、制御部100は、いずれかの角度領域に強電界の衛星が偏っているか否かを判断する。強電界の衛星は、強信号衛星の一例である。すなわち、制御部100は、強信号衛星の方位角に基づいて、複数のGPS衛星12a等の偏りを判断するようになっている。
And the
制御部100は、図16(b)に示すように、例えば、強電界の衛星が3個で、第2弱電界の衛星が3個である場合、すなわち、強電界の衛星数と第2弱電界の衛星数が等しい場合に、偏りの判断を開始する。
なお、本実施の形態とは異なり、制御部100は、強電界の衛星数と第2弱電界の衛星数が等しい場合にかぎらず、例えば、強電界の衛星数と第2弱電界の衛星数が、予め規定した数である例えば、3個以上である場合に、偏りの判断を開始するようにしてもよい。この場合、例えば、強電界の衛星数が3個で、第2弱電界の衛星数が4個であってもよい。
As shown in FIG. 16B , for example, the
Unlike the present embodiment, the
制御部100は、まず、図16(b)に示すように、全角度領域の半分である領域R1,R2,R7及びR8における強電界の衛星の数を算出する。図16(b)の例では、強電界の衛星数は3個である。領域R1,R2,R7,R8で構成される領域を第1半円領域と呼び、領域R1とR8で構成される領域を中心領域と呼ぶ。
続いて、制御部100は、図16(c)に示すように、例えば、第1半円領域から領域R7を外し、領域R3を加えた領域(第2半円領域と呼ぶ)において、強電界の衛星数を算出する。図16(c)の例では、強電界の衛星数は3個である。
続いて、制御部100は、図17(a)に示すように、例えば、第1半円領域から領域R2を外し、領域R6を加えた領域(第3半円領域と呼ぶ)において、強電界の衛星数を算出する。図17(a)の例では、強電界の衛星数は3個である。
First, as shown in FIG. 16B , the
Subsequently, as illustrated in FIG. 16C , the
Subsequently, as illustrated in FIG. 17A , the
続いて、制御部100は、図17(b)に示すように、例えば、第2半円領域(図16(c)参照)から領域R8を外し、領域R4を加えた領域(第4半円領域と呼ぶ)において、強電界の衛星数を算出する。図17(b)の例では、強電界の衛星数は1個である。
続いて、制御部100は、図17(c)に示すように、例えば、第4半円領域(図17(b)参照)から領域R1を外し、領域R5を加えた領域(第5半円領域と呼ぶ)において、強電界の衛星数を算出する。図17(c)の例では、強電界の衛星数は0個である。
Subsequently, as illustrated in FIG. 17B , the
Subsequently, as illustrated in FIG. 17C, the
続いて、制御部100は、図18(a)に示すように、例えば、第5半円領域(図17(c)参照)から領域R2を外し、領域R6を加えた領域(第6半円領域と呼ぶ)において、強電界の衛星数を算出する。図18(a)の例では、強電界の衛星数は0個である。
続いて、制御部100は、図18(b)に示すように、例えば、第6半円領域(図18(a)参照)から領域R3を外し、領域R7を加えた領域(第7半円領域と呼ぶ)において、強電界の衛星数を算出する。図18(b)の例では、強電界の衛星数は0個である。
続いて、制御部100は、図18(c)に示すように、例えば、第7半円領域(図18(b)参照)から領域R4を外し、領域R8を加えた領域(第8半円領域と呼ぶ)において、強電界の衛星数を算出する。図18(c)の例では、強電界の衛星数は2個である。
Subsequently, as illustrated in FIG. 18A , the
Subsequently, as illustrated in FIG. 18B , the
Subsequently, as illustrated in FIG. 18C , the
上述のように、制御部100は、180度の角度範囲からなる半円領域を45度づつ回転させて、それぞれ強電界の衛星数を算出する。
そして、制御部100は、連続する3つの半円領域において強電界の衛星数が等しいという条件を満たす場合に、衛星が偏っていると判断する。ここで、制御部100は、偏りの方向は、3つの半円領域の中心の半円領域の中心の方角であると判断する。
例えば、第1領域(図16(b)参照)、第2領域(図16(c)参照)及び第3領域(図17(a)参照)は連続しており、かつ、強電界の衛星数は等しい。そして、中心の半円領域は、第1領域である。そして、第1領域の中心の方角は北である。
このため、制御部100は、GPS衛星12a等が北に偏っていると判断する。
なお、この例において、第1領域は中心領域の一例であり、第2領域及び第3領域は隣接領域の一例である。そして、連続する3つの半円領域において強電界の衛星数が等しいという条件は、第1偏り条件の一例である。
As described above, the
And the
For example, the first region (see FIG. 16B ), the second region (see FIG. 16C ), and the third region (see FIG. 17A ) are continuous, and the number of satellites in the strong electric field. Are equal. And the center semicircle area | region is a 1st area | region. The direction of the center of the first region is north.
For this reason, the
In this example, the first region is an example of a central region, and the second region and the third region are examples of adjacent regions. The condition that the number of satellites with a strong electric field is equal in three consecutive semicircular regions is an example of the first bias condition.
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、第3強電界のM2の衛星と第2弱電界のM3の衛星が並存し、かつ、衛星配置に偏りがない場合(連続する3つの半円領域において強電界の衛星数が等しいという条件を満たない場合)には、第5環境(谷間環境)であると判断する。第5環境は、例えば、図12(b)に示すように、衛星配置は偏っていないが、ビル15及び16によって形成される谷間のような環境である。例えば、日本国における銀座における状態である。第5環境は、マルチパスが多数発生し易い環境である。すなわち、第5環境も、一種のマルチパス環境である。
制御部100は、図9に示すように、第5環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、障害物方向のGPS衛星12a等のメジャメントを排除し、さらに、第2弱電界のM3の衛星のメジャメントを排除して測位する。 As shown in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
As shown in FIG. 9, when the
図19は、谷間環境の判断の説明図である。
第3強電界のM2の衛星と第2弱電界のM3の衛星がほぼ同数存在し、かつ、偏りがない場合には、図16に示すように、第3強電界のM2の衛星の仰角は、第2弱電界のM3の衛星よりも仰角が高い。そして、このような、電界強度と仰角の関係は、谷間のような地形において発生することが、本発明の発明者によって、実験によって確認されている。
このため、第3強電界のM2の衛星と第2弱電界のM3の衛星がほぼ同数存在し、かつ、偏りがない場合には、谷間環境であると判断することができる。
FIG. 19 is an explanatory diagram of determination of the valley environment.
If there are almost the same number of M3 satellites with the third strong electric field and M3 satellites with the second weak electric field, and there is no bias, the elevation angle of the M2 satellite with the third strong electric field is as shown in FIG. The elevation angle is higher than that of the M3 satellite having the second weak electric field. And it has been confirmed by experiment by the inventor of the present invention that the relationship between the electric field strength and the elevation angle is generated in a terrain such as a valley.
For this reason, when there are almost the same number of the M2 satellites with the third strong electric field and the M3 satellites with the second weak electric field, and there is no bias, it can be determined that the valley environment exists.
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、M2の衛星よりもM3の衛星が多い場合には、第6環境(第2マルチパス環境)であると判断する。
第6環境は、例えば、図13に示すように、ビル17A乃至17Eが存在するというように、建物が込み合って存在するような環境である。あるいは、第6環境は、窓のある屋内のような環境である。第6環境においては、電界強度は弱く、また、マルチパスが発生し易い。
制御部100は、図9に示すように、第6環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、マルチパス対策をして測位する。
As illustrated in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
For example, as shown in FIG. 13 , the sixth environment is an environment in which buildings are crowded, such as buildings 17A to 17E. Alternatively, the sixth environment is an indoor environment with a window. In the sixth environment, the electric field strength is weak and multipath is likely to occur.
As illustrated in FIG. 9, when the
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、M2の衛星が一つだけで、他はすべてM3の衛星である場合には、第7環境(第3マルチパス環境)であると判断する。
第7環境は、例えば、図14(a)に示すように、窓18aが一つしかない建物18内のような環境である。第7環境においては、窓18aの方向の衛星はM2でトラッキングできるが、他の衛星からの信号はマルチパスである可能性が大きい。
制御部100は、図9に示すように、第7環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、マルチパス対策をして測位する。 As shown in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
For example, as shown in FIG. 14A , the seventh environment is an environment like a building 18 having only one window 18a. In the seventh environment, satellites in the direction of the window 18a can be tracked by M2, but signals from other satellites are likely to be multipath.
As illustrated in FIG. 9, when the
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、第2弱電界のM3の衛星だけである場合には、第8環境(第2弱電界)であると判断する。
第8環境は、例えば、図14(b)に示すように、雑音源となる通信基地局14や高圧線18Aが近傍に位置するような環境である。
制御部100は、図9に示すように、第8環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、すべてのメジャメントを使用して測位する。
As illustrated in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
For example, as shown in FIG. 14B , the eighth environment is an environment in which the communication base station 14 and the high-voltage line 18A that are noise sources are located in the vicinity.
As illustrated in FIG. 9, when the
図9に示すように、制御部100は、環境判定プログラム114に基づいて、第1弱電界のM3の衛星だけである場合には、第9環境(第1弱電界)であると判断する。
第9環境は、例えば、図15に示すように、雑音源となる通信基地局14や高圧線18A及び18Bが近傍に位置するような環境である。
制御部100は、図9に示すように、第9環境であると判断した場合には、測位プログラム116に基づいて、すべてのメジャメントを使用し、さらに積算時間(インコヒーレント時間)を長くして測位する。
As shown in FIG. 9 , based on the environment determination program 114, the
For example, as shown in FIG. 15 , the ninth environment is an environment in which the communication base station 14 and the high-voltage lines 18A and 18B that are noise sources are located in the vicinity.
As shown in FIG. 9 , when it is determined that the environment is the ninth environment, the
制御部100は、上述の測位によって測位位置Pを算出し、測位位置Pを示す測位位置情報160を第2記憶部150に格納する。
上述の、第3環境、第4環境、第5環境、第6環境及び第7環境は、マルチパス環境の一例である。
The
The third environment, the fourth environment, the fifth environment, the sixth environment, and the seventh environment described above are examples of a multipath environment.
図5に示すように、端末20は、第1記憶部110に、測位位置出力プログラム118を格納している。測位位置出力プログラム118は、制御部100が、測位位置Pを表示装置34(図4参照)の出力するためのプログラムである。
As illustrated in FIG. 5 , the terminal 20 stores a positioning position output program 118 in the
端末20は、上述のように構成されている。
上述のように、端末20は、モードM2及びM3によって受信したC/Aコードに対応するGPS衛星12a等の数によって、受信環境(第1環境乃至第9環境)を判断するようになっている。
このため、端末20は、地図データを保持したり、通信基地局と通信する必要がないにもかかわらず、受信環境を判断することができる。
また、端末20は、受信環境に基づいて、メジャメントを排除するか否か、及び、メジャメントを補正するか否かを決定し、測位するようになっている。
このように、端末20は、地図データを保持したり、通信基地局と通信する必要がなく、かつ、多様な受信環境に応じて衛星信号を効果的に使用して測位を行うことができる。
The terminal 20 is configured as described above.
As described above, the terminal 20 determines the reception environment (first environment to ninth environment) based on the number of GPS satellites 12a and the like corresponding to the C / A codes received in the modes M2 and M3. .
For this reason, the terminal 20 can determine the reception environment even though it does not need to hold map data or communicate with the communication base station.
Further, the terminal 20 determines whether to exclude the measurement and whether to correct the measurement based on the reception environment, and performs positioning.
Thus, the terminal 20 does not need to hold map data or communicate with the communication base station, and can perform positioning using the satellite signal effectively according to various reception environments.
以上が本実施の形態に係る端末20の構成であるが、以下、その動作例を主に図20を使用して説明する。
図20は端末20の動作例を示す概略フローチャートである。
The above is the configuration of the terminal 20 according to the present embodiment. Hereinafter, an example of the operation will be described mainly using FIG .
FIG. 20 is a schematic flowchart showing an operation example of the terminal 20.
まず、端末20は、電波S1等を受信し(図20のステップST1)、メジャメントを算出する(ST2)。このステップST1及びST2は、基礎値算出ステップの一例である。
続いて、端末20は、環境判断を行う(ステップST3)。このステップST3は、受信環境判断ステップの一例である。
First, the terminal 20 receives the radio wave S1 and the like (step ST1 in FIG. 20 ), and calculates a measurement (ST2). Steps ST1 and ST2 are an example of a basic value calculation step.
Subsequently, the terminal 20 makes an environment determination (step ST3). This step ST3 is an example of a reception environment determination step.
続いて、端末20は、測位を行う(ステップST4)。このステップST4は、測位ステップの一例である。
続いて、端末20は、測位位置Pを出力する(ステップST5)。
上述のステップST1乃至ST5によって、端末20は、地図データを保持したり、通信基地局と通信する必要がなく、かつ、多様な受信環境に応じて衛星信号を効果的に使用して測位を行うことができる。
Subsequently, the terminal 20 performs positioning (step ST4). This step ST4 is an example of a positioning step.
Subsequently, the terminal 20 outputs the positioning position P (step ST5).
Through the above-described steps ST1 to ST5, the terminal 20 does not need to hold map data or communicate with a communication base station, and performs positioning using satellite signals effectively according to various reception environments. be able to.
(本願実施形態)
次に、本願実施形態について説明する。
端末20は、上述の前提となる実施形態における第4環境(偏り環境)の判断を別な方法によって行う。
( Embodiment of the present application )
Next, an embodiment of the present application will be described.
図21は、偏り判断の説明図である。
図21(a)は、衛星が偏っている状況を示している。
図21(a)に示すように、端末20の制御部100は、仰角と方位角で規定される各衛星の座標を結んだ図形の重心Gを算出する。そして、制御部100は、端末20から重心Gへ向かうベクトルHを算出する。そして、制御部100は、ベクトルHの大きさ、すなわち、仰角成分が、例えば、45度未満であるという条件を満たす場合に、GPS衛星12a等がベクトルHの方向へ偏っていると判断する。45度未満は、予め規定した大きさの一例である。
ベクトルHの大きさ、すなわち、仰角成分が、例えば、45度未満であるという条件は、第2偏り条件の一例である。
FIG. 21 is an explanatory diagram of bias determination.
FIG. 21A shows a situation where the satellites are biased.
As shown in FIG. 21A , the
The condition that the magnitude of the vector H, that is, the elevation angle component is, for example, less than 45 degrees is an example of the second bias condition.
図21(b)は、衛星が偏っていない状況を示している。
図21(b)に示すように、衛星が偏っていない場合には、ベクトルHは45度以上になる。
このため、ベクトルHの大きさ(仰角成分)によって、衛星の偏りを判断することができる。
FIG. 21B shows a situation where the satellites are not biased.
As shown in FIG. 21B , when the satellite is not biased, the vector H is 45 degrees or more.
For this reason, the deviation of the satellite can be determined by the magnitude of the vector H (elevation angle component).
(プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等について)
コンピュータに上述の動作例の方位角算出ステップと、受信環境判断ステップ等を実行させるための測位装置の制御プログラムとすることができる。
また、このような測位装置の制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等とすることもできる。
(About programs and computer-readable recording media)
A positioning apparatus control program for causing a computer to execute the azimuth calculation step and the reception environment determination step of the above-described operation example can be provided.
Moreover, it can also be set as the computer-readable recording medium etc. which recorded the control program etc. of such a positioning apparatus.
これら測位端末装置の制御プログラム等をコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態とするために用いられるプログラム格納媒体は、例えばフロッピー(登録商標)のようなフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Compact Disc−Recordable)、CD−RW(Compact Disc−Rewritable)、DVD(Digital Versatile Disc)などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。 A program storage medium used for installing the control program of the positioning terminal device in the computer and making it executable by the computer is, for example, a flexible disk such as a floppy (registered trademark), a CD-ROM (Compact Disc Read). Semiconductors in which programs are stored temporarily or permanently, as well as package media such as Only Memory (CD), Compact Disc-Recordable (CD-R), Compact Disc-Rewriteable (CD-RW), DVD (Digital Versatile Disc), etc. It can be realized by a memory, a magnetic disk, a magneto-optical disk, or the like.
本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the embodiments described above. Furthermore, the above-described embodiments may be combined with each other.
12a,12b,12c,12d,12e,12f,12g,12h・・・GPS衛星、20・・・端末、112・・・衛星信号受信プログラム、114・・・環境判定プログラム、116・・・測位プログラム、118・・・測位位置出力プログラム 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h ... GPS satellite, 20 ... terminal, 112 ... satellite signal reception program, 114 ... environment determination program, 116 ... positioning program 118 ... Positioning position output program
Claims (5)
信号に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りを判定し、判定結果に基づいて測位を行う測位装置であって、
前記SPS衛星のうち、受信した衛星信号が所定の強電界信号である強信号衛星の位置座標を結んだ図形の重心位置を算出し、前記測位装置から前記重心位置へ向かうベクトルの仰角が所定の仰角条件を満たす場合に前記SPS衛星の位置が偏っていると判断するとともに、当該重心位置に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りとは逆方向のSPS衛星を除外することによって測位に使用するSPS衛星を選択すべく、前記SPS衛星の位置の偏りを判定する判定手段、
を備える測位装置。 A positioning device that determines the position bias of the SPS satellite based on a satellite signal from an SPS (Satellite Positioning System) satellite and performs positioning based on the determination result,
Of the SPS satellites, the received satellite signal is a predetermined strong electric field signal, and the position of the center of gravity of the graphic connecting the position coordinates of the strong signal satellite is calculated, and the elevation angle of the vector from the positioning device to the position of the center of gravity is predetermined. When the elevation angle condition is satisfied, it is determined that the position of the SPS satellite is biased, and based on the position of the center of gravity , the SPS satellite in the direction opposite to the bias of the position of the SPS satellite is excluded and used for positioning. Determination means for determining a bias in the position of the SPS satellite in order to select an SPS satellite;
A positioning device comprising:
前記SPS衛星のうち、受信した衛星信号が所定の強電界信号である強信号衛星の位置座標を結んだ図形の重心位置を算出し、前記測位装置から前記重心位置へ向かうベクトルの仰角が所定の仰角条件を満たす場合に前記SPS衛星の位置が偏っていると判断するとともに、当該重心位置に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りとは逆方向のSPS衛星を除外することによって測位に使用するSPS衛星を選択すべく、前記SPS衛星の位置の偏りを判定する測位装置の制御方法。 A positioning device control method for determining a positional deviation of the SPS satellite based on a satellite signal from an SPS satellite and performing positioning based on a determination result,
Of the SPS satellites, the received satellite signal is a predetermined strong electric field signal, and the position of the center of gravity of the graphic connecting the position coordinates of the strong signal satellite is calculated, and the elevation angle of the vector from the positioning device to the position of the center of gravity is predetermined. When the elevation angle condition is satisfied, it is determined that the position of the SPS satellite is biased, and based on the position of the center of gravity , the SPS satellite in the direction opposite to the bias of the position of the SPS satellite is excluded and used for positioning. A method for controlling a positioning device that determines a positional deviation of the SPS satellite in order to select an SPS satellite.
前記コンピュータに、前記SPS衛星のうち、受信した衛星信号が所定の強電界信号である強信号衛星の位置座標を結んだ図形の重心位置を算出させ、前記測位装置から前記重心位置へ向かうベクトルの仰角が所定の仰角条件を満たす場合に前記SPS衛星の位置が偏っていると判断するとともに、当該重心位置に基づいて、前記SPS衛星の位置の偏りとは逆方向のSPS衛星を除外することによって測位に使用するSPS衛星を選択すべく、前記SPS衛星の位置の偏りを判定させるためのプログラム。 A program for causing a computer built in the positioning device to determine the position bias of the SPS satellite based on the satellite signal from the SPS satellite, and to perform positioning based on the determination result,
The computer calculates a gravity center position of a figure connecting the position coordinates of a strong signal satellite in which the received satellite signal is a predetermined strong electric field signal among the SPS satellites, and a vector of the vector from the positioning device to the gravity center position is calculated. By determining that the position of the SPS satellite is biased when the elevation angle satisfies a predetermined elevation angle condition, and excluding the SPS satellite in the direction opposite to the bias of the position of the SPS satellite based on the position of the center of gravity . A program for determining the positional deviation of the SPS satellite in order to select the SPS satellite to be used for positioning.
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