JP4757068B2 - 測位計算装置 - Google Patents
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Description
まず最初に、以下の実施例で用いる主要な用語を説明する。以下の実施例で用いる「GPS(Global Positioning System:特許請求の範囲に記載の「GPS」に対応する)」とは、日本語で「全地球測位システム」などと呼ばれる測位方式のことであり、例えば、船舶や航空機の航法支援、通信用の時刻同期、測量などの分野で利用されている。GPSによる測位方式の概要は、座標が既知である宇宙空間の衛星と、座標が未知である地上の未知点との間の距離を測定し、この距離の測定を複数の衛星について同時に行うことで、未知点の座標を計算(特許請求の範囲に記載の「測位計算」に対応する)するものである。
続いて、図1を用いて、実施例1に係る測位計算装置の概要および特徴を説明する。図1は、実施例1に係る測位計算装置の概要および特徴を説明するための図である。
次に、図2から図9を用いて、上記で説明した実施例1におけるカルマンフィルターによる濾過平滑化計算処理を、計算式を用いて具体的に説明する。図2〜図4は、実施例1におけるシステム方程式を説明するための図であり、図5〜図7は、実施例1における観測方程式を説明するための図であり、図8は、実施例1におけるカルマンフィルターによる濾過平滑化計算処理に用いる計算式を説明するための図であり、図9は、実施例1におけるカルマンフィルターによる濾過平滑化計算処理の流れを説明するための図である。
次に、図10を用いて、実施例1に係る測位計算装置におけるカルマンフィルターによる濾過平滑化処理を説明する。図10は、実施例1におけるカルマンフィルターによる濾過平滑化処理の手順を示すフローチャートである。なお、実施例1に係る測位計算装置においては、基準局搬送波移送測定値の入力と、移動局搬送波移送測定値の入力とを受け付け、測定値差分量を計算する処理が別途行われているが、ここでは、その後に行われるカルマンフィルターによる濾過平滑化処理を説明する。
上述してきたように、実施例1によれば、複数のGPS衛星とGPS受信機との間で測定されたコード擬似距離測定値と搬送波位相測定値とを用いて測位座標を計算する測位計算装置であって、座標が既知である固定点に設置された基準局GPS受信機が複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した基準局搬送波位相測定値の入力を受け付け、座標が未知である移動局GPS受信機が複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した移動局搬送波位相測定値の入力を受け付け、基準局搬送波位相測定値と移動局搬送波位相測定値との測定値差分量をエポックごとかつGPS衛星ごとに計算し、測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける測定値残差の時系列に対してGPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化測定値残差を計算し、測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対してGPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算し、濾過平滑化測定値残差と濾過平滑化搬送波位相バイアス量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力するので、濾過平滑化された測定値残差において特にランダム雑音性の測定誤差が除去低減される結果、移動局GPS受信機が地上に固定されていない条件で、安定かつ高精度な測位座標を得ることが可能になる。
上記の実施例1では、基準局搬送波位相測定値と移動局搬送波位相測定値との測定値差分量から計算された濾過平滑化測定値残差を用いて、測位座標の濾過平滑化された推定を行う場合を説明し、上記の実施例2では、多周波数移動局搬送波位相測定値の濾過平滑化周波数信号間差分量から計算された濾過平滑化電離圏遅延量を用いて、測位座標の濾過平滑化された推定を行う場合を説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、図18に示すように、多周波数基準局搬送波位相測定値と多周波数移動局搬送波位相測定値との測定値差分量から計算された濾過平滑化測定値残差と、多周波数移動局搬送波位相測定値の濾過平滑化周波数信号間差分量から計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、測位座標の濾過平滑化された推定を行う場合にも、この発明を同様に適用することができる。
また、上記の実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
座標が既知である固定点に設置された基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける基準局搬送波位相測定値入力手段と、
座標が未知である移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける移動局搬送波位相測定値入力手段と、
前記基準局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記基準局搬送波位相測定値と前記移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記移動局搬送波位相測定値との測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとに計算する測定値差分量計算手段と、
前記測定値差分量計算手段によって計算された前記測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける測定値残差の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化測定値残差を計算する濾過平滑化測定値残差計算手段と、
前記測定値差分量計算手段によって計算された前記測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段と、
前記濾過平滑化測定値残差計算手段によって計算された濾過平滑化測定値残差と、前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手段と、
を備えたことを特徴とする測位計算装置。
座標が既知である固定点に設置された多周波数対応基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した多周波数基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数基準局搬送波位相測定値入力手段と、
座標が未知である多周波数対応移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した多周波数移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段と、
前記多周波数基準局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数基準局搬送波位相測定値と前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値との多周波数測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに計算する多周波数測定値差分量計算手段と、
前記多周波数測定値差分量計算手段によって計算された前記多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段と、
前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値について計算された同一の前記エポックかつ同一の前記GPS衛星における前記周波数信号間の周波数信号間差分量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って計算された濾過平滑化周波数信号間差分量を用いて、複数のエポックにおける電離圏遅延量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化電離圏遅延量を計算する濾過平滑化電離圏遅延量計算手段と、
前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量と、前記濾過平滑化電離圏遅延量計算手段によって計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手段と、
を備えたことを特徴とする測位計算装置。
座標が既知である固定点に設置された多周波数対応基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した多周波数基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数基準局搬送波位相測定値入力手段と、
座標が未知である多周波数対応移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した多周波数移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段と、
前記多周波数基準局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数基準局搬送波位相測定値と前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値との多周波数測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに計算する多周波数測定値差分量計算手段と、
前記多周波数測定値差分量計算手段によって計算された多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける多周波数測定値残差の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化多周波数測定値残差を計算する濾過平滑化多周波数測定値残差計算手段と、
前記多周波数測定値差分量計算手段によって計算された前記多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段と、
前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値について計算された同一の前記エポックかつ同一の前記GPS衛星における前記周波数信号間の周波数信号間差分量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って計算された濾過平滑化周波数信号間差分量を用いて、複数のエポックにおける電離圏遅延量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化電離圏遅延量を計算する濾過平滑化電離圏遅延量計算手段と、
前記濾過平滑化多周波数測定値残差計算手段によって計算された濾過平滑化多周波数測定値残差と、前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量と、前記濾過平滑化電離圏遅延量計算手段によって計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手段と、
を備えたことを特徴とする測位計算装置。
座標が既知である固定点に設置された基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける基準局搬送波位相測定値入力手順と、
座標が未知である移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける移動局搬送波位相測定値入力手順と、
前記基準局搬送波位相測定値入力手順によって入力された前記基準局搬送波位相測定値と前記移動局搬送波位相測定値入力手順によって入力された前記移動局搬送波位相測定値との測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとに計算する測定値差分量計算手順と、
前記測定値差分量計算手順によって計算された前記測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける測定値残差の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化測定値残差を計算する濾過平滑化測定値残差計算手順と、
前記測定値差分量計算手順によって計算された前記測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手順と、
前記濾過平滑化測定値残差計算手順によって計算された濾過平滑化測定値残差と、前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手順によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする測位計算プログラム。
座標が既知である固定点に設置された多周波数対応基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した多周波数基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数基準局搬送波位相測定値入力手順と、
座標が未知である多周波数対応移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した多周波数移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数移動局搬送波位相測定値入力手順と、
前記多周波数基準局搬送波位相測定値入力手順によって入力された前記多周波数基準局搬送波位相測定値と前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手順によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値との多周波数測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに計算する多周波数測定値差分量計算手順と、
前記多周波数測定値差分量計算手順によって計算された前記多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手順と、
前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手順によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値について計算された同一の前記エポックかつ同一の前記GPS衛星における前記周波数信号間の周波数信号間差分量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って計算された濾過平滑化周波数信号間差分量を用いて、複数のエポックにおける電離圏遅延量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化電離圏遅延量を計算する濾過平滑化電離圏遅延量計算手順と、
前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手順によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量と、前記濾過平滑化電離圏遅延量計算手順によって計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする測位計算プログラム。
座標が既知である固定点に設置された多周波数対応基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した多周波数基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数基準局搬送波位相測定値入力手順と、
座標が未知である多周波数対応移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した多周波数移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数移動局搬送波位相測定値入力手順と、
前記多周波数基準局搬送波位相測定値入力手順によって入力された前記多周波数基準局搬送波位相測定値と前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手順によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値との多周波数測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに計算する多周波数測定値差分量計算手順と、
前記多周波数測定値差分量計算手順によって計算された多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける多周波数測定値残差の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化多周波数測定値残差を計算する濾過平滑化多周波数測定値残差計算手順と、
前記多周波数測定値差分量計算手順によって計算された前記多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手順と、
前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手順によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値について計算された同一の前記エポックかつ同一の前記GPS衛星における前記周波数信号間の周波数信号間差分量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って計算された濾過平滑化周波数信号間差分量を用いて、複数のエポックにおける電離圏遅延量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化電離圏遅延量を計算する濾過平滑化電離圏遅延量計算手順と、
前記濾過平滑化多周波数測定値残差計算手順によって計算された濾過平滑化多周波数測定値残差と、前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手順によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量と、前記濾過平滑化電離圏遅延量計算手順によって計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする測位計算プログラム。
座標が既知である固定点に設置された基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける基準局搬送波位相測定値入力工程と、
座標が未知である移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける移動局搬送波位相測定値入力工程と、
前記基準局搬送波位相測定値入力工程によって入力された前記基準局搬送波位相測定値と前記移動局搬送波位相測定値入力工程によって入力された前記移動局搬送波位相測定値との測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとに計算する測定値差分量計算工程と、
前記測定値差分量計算工程によって計算された前記測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける測定値残差の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化測定値残差を計算する濾過平滑化測定値残差計算工程と、
前記測定値差分量計算工程によって計算された前記測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算工程と、
前記濾過平滑化測定値残差計算工程によって計算された濾過平滑化測定値残差と、前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算工程によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算工程と、
を含んだことを特徴とする測位計算方法。
座標が既知である固定点に設置された多周波数対応基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した多周波数基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数基準局搬送波位相測定値入力工程と、
座標が未知である多周波数対応移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した多周波数移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数移動局搬送波位相測定値入力工程と、
前記多周波数基準局搬送波位相測定値入力工程によって入力された前記多周波数基準局搬送波位相測定値と前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力工程によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値との多周波数測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに計算する多周波数測定値差分量計算工程と、
前記多周波数測定値差分量計算工程によって計算された前記多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算工程と、
前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力工程によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値について計算された同一の前記エポックかつ同一の前記GPS衛星における前記周波数信号間の周波数信号間差分量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って計算された濾過平滑化周波数信号間差分量を用いて、複数のエポックにおける電離圏遅延量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化電離圏遅延量を計算する濾過平滑化電離圏遅延量計算工程と、
前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算工程によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量と、前記濾過平滑化電離圏遅延量計算工程によって計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算工程と、
を含んだことを特徴とする測位計算方法。
座標が既知である固定点に設置された多周波数対応基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した多周波数基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数基準局搬送波位相測定値入力工程と、
座標が未知である多周波数対応移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した多周波数移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数移動局搬送波位相測定値入力工程と、
前記多周波数基準局搬送波位相測定値入力工程によって入力された前記多周波数基準局搬送波位相測定値と前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力工程によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値との多周波数測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに計算する多周波数測定値差分量計算工程と、
前記多周波数測定値差分量計算工程によって計算された多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける多周波数測定値残差の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化多周波数測定値残差を計算する濾過平滑化多周波数測定値残差計算工程と、
前記多周波数測定値差分量計算工程によって計算された前記多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算工程と、
前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力工程によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値について計算された同一の前記エポックかつ同一の前記GPS衛星における前記周波数信号間の周波数信号間差分量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って計算された濾過平滑化周波数信号間差分量を用いて、複数のエポックにおける電離圏遅延量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化電離圏遅延量を計算する濾過平滑化電離圏遅延量計算工程と、
前記濾過平滑化多周波数測定値残差計算工程によって計算された濾過平滑化多周波数測定値残差と、前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算工程によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量と、前記濾過平滑化電離圏遅延量計算工程によって計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算工程と、
を含んだことを特徴とする測位計算方法。
2 各GPS衛星搬送波位相測定バイアス量予測部
3 GPS受信機測位座標推定部
4 観測量予測部
5 入力値(測定値)の測定値比較部
6 各内部状態変数現在値更新部
Claims (3)
- 複数のGPS衛星とGPS受信機との間で測定された搬送波位相測定値を用いて測位座標を計算する測位計算装置であって、
座標が既知である固定点に設置された基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける基準局搬送波位相測定値入力手段と、
座標が未知である移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける移動局搬送波位相測定値入力手段と、
前記基準局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記基準局搬送波位相測定値と前記移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記移動局搬送波位相測定値との測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとに計算する測定値差分量計算手段と、
前記測定値差分量計算手段によって計算された前記測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける測定値残差の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化測定値残差を計算する濾過平滑化測定値残差計算手段と、
前記測定値差分量計算手段によって計算された前記測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段と、
前記濾過平滑化測定値残差計算手段によって計算された濾過平滑化測定値残差と、前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手段と、
を備えたことを特徴とする測位計算装置。 - 複数のGPS衛星とGPS受信機との間で測定された搬送波位相測定値を用いて測位座標を計算する測位計算装置であって、
座標が既知である固定点に設置された多周波数対応基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した多周波数基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数基準局搬送波位相測定値入力手段と、
座標が未知である多周波数対応移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した多周波数移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段と、
前記多周波数基準局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数基準局搬送波位相測定値と前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値との多周波数測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに計算する多周波数測定値差分量計算手段と、
前記多周波数測定値差分量計算手段によって計算された前記多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段と、
前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値について計算された同一の前記エポックかつ同一の前記GPS衛星における前記周波数信号間の周波数信号間差分量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って計算された濾過平滑化周波数信号間差分量を用いて、複数のエポックにおける電離圏遅延量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化電離圏遅延量を計算する濾過平滑化電離圏遅延量計算手段と、
前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量と、前記濾過平滑化電離圏遅延量計算手段によって計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手段と、
を備えたことを特徴とする測位計算装置。 - 複数のGPS衛星とGPS受信機との間で測定された搬送波位相測定値を用いて測位座標を計算する測位計算装置であって、
座標が既知である固定点に設置された多周波数対応基準局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を搬送波位相型測定方式で測定した多周波数基準局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数基準局搬送波位相測定値入力手段と、
座標が未知である多周波数対応移動局GPS受信機が前記複数のGPS衛星からそれぞれ放送される複数の周波数信号をそれぞれ受信して当該複数のGPS衛星との間の擬似距離を複数のエポックにおいて搬送波位相型測定方式で測定した多周波数移動局搬送波位相測定値の入力を受け付ける多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段と、
前記多周波数基準局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数基準局搬送波位相測定値と前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値との多周波数測定値差分量を前記エポックごとかつ前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに計算する多周波数測定値差分量計算手段と、
前記多周波数測定値差分量計算手段によって計算された多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける多周波数測定値残差の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化多周波数測定値残差を計算する濾過平滑化多周波数測定値残差計算手段と、
前記多周波数測定値差分量計算手段によって計算された前記多周波数測定値差分量を用いて、複数のエポックにおける搬送波位相バイアス量の時系列に対して前記GPS衛星ごとかつ前記周波数信号ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化搬送波位相バイアス量を計算する濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段と、
前記多周波数移動局搬送波位相測定値入力手段によって入力された前記多周波数移動局搬送波位相測定値について計算された同一の前記エポックかつ同一の前記GPS衛星における前記周波数信号間の周波数信号間差分量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って計算された濾過平滑化周波数信号間差分量を用いて、複数のエポックにおける電離圏遅延量の時系列に対して前記GPS衛星ごとに濾過平滑化を行って濾過平滑化電離圏遅延量を計算する濾過平滑化電離圏遅延量計算手段と、
前記濾過平滑化多周波数測定値残差計算手段によって計算された濾過平滑化多周波数測定値残差と、前記濾過平滑化搬送波位相バイアス量計算手段によって計算された濾過平滑化搬送波位相バイアス量と、前記濾過平滑化電離圏遅延量計算手段によって計算された濾過平滑化電離圏遅延量とを用いて、複数のエポックに対して測位座標の濾過平滑化された推定値を計算し出力する濾過平滑化測位座標推定値計算手段と、
を備えたことを特徴とする測位計算装置。
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