JP5122678B1 - 衛星航法システムを用いた位置出力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前の更新タイミングにおける現在位置から対象の予測位置を算出し、予測位置と衛星航法システムで更新される衛星航法測定位置との位置差から位置飛びが発生したかを判定し、位置飛びが発生したと判定された場合に、現在位置を補正するための補正位置ベクトルを算出する。補正位置ベクトルは、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との位置差を更新周期よりも長い時間をかけて解消するとした場合の1回の更新タイミング当たりの補正位置ベクトルとし、位置飛びが発生したと判定された場合に、前記予測位置を前記補正位置ベクトルによって補正したものを現在位置とする。
【選択図】図4
Description
衛星航法システムで更新される衛星航法測定位置のデータを取り込む衛星航法データ取込手段と、
現在位置を更新タイミングで順次算出して現在位置データとして出力する現在位置算出手段と、
前の更新タイミングにおける現在位置から対象の予測位置を求める予測位置算出手段と、
前記予測位置と前記衛星航法測定位置との位置差から位置飛びが発生したかを判定する位置飛び判定手段と、
位置飛びが発生したと判定された場合に、現在位置を補正するための補正位置ベクトルを算出する補正位置算出手段と、
位置飛びが発生した後に位置飛びが発生していないと判定された場合に、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との間の距離が設定距離より大きいかを判定する位置戻り判定手段と、
前記予測位置と前記衛星航法測定位置との間の距離が設定距離より大きいと判定された場合に、現在位置を補正するための第2補正位置ベクトルを算出する第2補正位置算出手段と、
を備え、
前記補正位置算出手段は、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との位置差を、更新周期よりも長い時間をかけて解消するとした場合の1回の更新タイミング当たりの補正位置ベクトルを算出しており、
前記第2補正位置算出手段は、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との位置差を、更新周期よりも長い時間であるが、前記補正位置算出手段における算出で用いられる時間よりも短い時間をかけて解消するとした場合の1回の更新タイミング当たりの第2補正位置ベクトルを算出しており、
前記現在位置算出手段は、位置飛びが発生したと判定された場合に、前記予測位置を前記補正位置ベクトルによって補正したものを現在位置とするとともに、位置飛びが発生した後に位置飛びが発生していないと判定され、かつ前記予測位置と前記衛星航法測定位置との間の距離が設定距離より大きいと判定された場合に、前記予測位置を前記第2補正位置ベクトルによって補正したものを現在位置とすることを特徴とする。
慣性航法システムで更新される慣性航法測定速度のデータを取り込む慣性航法データ取込手段と、をさらに備え、
前記予測位置算出手段は、前記慣性航法測定速度を用いて予測位置を算出することを特徴とする。
位置飛びが発生していないと判定され且つ前記衛星航法測定位置データが更新されていない間は、前記現在位置算出手段は、前記予測位置を前記現在位置とすることを特徴とする。
位置飛びが発生していないと判定され且つ前記衛星航法測定位置データが更新された場合は、前記現在位置算出手段は、前記衛星航法測定位置を前記現在位置とすることを特徴とする。
図1に示すように、本実施形態による位置出力装置を用いた位置測定システムは、移動体といった対象に搭載されて、その現在位置データを出力するものであり、移動体の移動範囲は、2次元及び3次元とすることができる。
|Δ|>Δth1 (1)
が成り立ったときに位置飛びが発生したものとし、それ以外は位置飛びが発生していないものとする。
予測位置=現在位置+VGPS×TGPS (2)
とすることができる(ステップS106)。尚、(2)式におけるGPS速度VGPSはベクトルとする。また、予測位置は、このように現在位置、GPS速度と更新周期から求めるため、初期時には適宜、初期設定されたもの、またはGPS受信機22から得られたGPS位置とするとよい。
補正位置ベクトル=(Δ/T1)×TGPS (3)
とすることができる。尚、(3)式におけるΔはベクトルとする。
図5〜図9は、本発明の第2実施形態を表している。前実施形態と同一/同様の部材は同一の符号を付し、その詳細説明を省略する。
予測位置=現在位置+VINS×TINS (4)
とすることができる(ステップS209)。尚、(4)式における慣性速度VINSはベクトルとする。
補正位置ベクトル=(Δ/T1)×TINS (5)
とすることができる。尚、(5)式におけるΔはベクトルとする。
図10〜図12は、本発明の第3実施形態を表している。前実施形態と同一/同様の部材は同一の符号を付し、その詳細説明を省略する。
補正位置ベクトル=(Δ/T2)×TINS (6)
とすることができる。尚、(6)式におけるΔはベクトルとする。
42 慣性データ取込手段(慣性航法データ取込手段)
44 GPSデータ取込手段(衛星航法データ取込手段)
46 位置飛び判定手段
48 現在位置算出手段
50 予測位置算出手段
52 補正位置算出手段
56 位置戻り判定手段
58 第2補正位置算出手段
T1 第1時定数
T2 第2時定数
TGPS、TINS 更新周期
Claims (6)
- 衛星航法システムによって得られる衛星航法測定位置のデータを用いて、対象の現在位置データを出力する位置出力装置であって、
衛星航法システムで更新される衛星航法測定位置のデータを取り込む衛星航法データ取込手段と、
現在位置を更新タイミングで順次算出して現在位置データとして出力する現在位置算出手段と、
前の更新タイミングにおける現在位置から対象の予測位置を求める予測位置算出手段と、
前記予測位置と前記衛星航法測定位置との位置差から位置飛びが発生したかを判定する位置飛び判定手段と、
位置飛びが発生したと判定された場合に、現在位置を補正するための補正位置ベクトルを算出する補正位置算出手段と、
位置飛びが発生した後に位置飛びが発生していないと判定された場合に、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との間の距離が設定距離より大きいかを判定する位置戻り判定手段と、
前記予測位置と前記衛星航法測定位置との間の距離が設定距離より大きいと判定された場合に、現在位置を補正するための第2補正位置ベクトルを算出する第2補正位置算出手段と、
を備え、
前記補正位置算出手段は、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との位置差を、更新周期よりも長い時間をかけて解消するとした場合の1回の更新タイミング当たりの補正位置ベクトルを算出しており、
前記第2補正位置算出手段は、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との位置差を、更新周期よりも長い時間であるが、前記補正位置算出手段における算出で用いられる時間よりも短い時間をかけて解消するとした場合の1回の更新タイミング当たりの第2補正位置ベクトルを算出しており、
前記現在位置算出手段は、位置飛びが発生したと判定された場合に、前記予測位置を前記補正位置ベクトルによって補正したものを現在位置とするとともに、位置飛びが発生した後に位置飛びが発生していないと判定され、かつ前記予測位置と前記衛星航法測定位置との間の距離が設定距離より大きいと判定された場合に、前記予測位置を前記第2補正位置ベクトルによって補正したものを現在位置とすることを特徴とする衛星航法システムを用いた位置出力装置。 - 前記補正位置ベクトルの大きさは、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との距離に更新周期を第1時定数で除算した値を乗算したものであることを特徴とする請求項1記載の衛星航法システムを用いた位置出力装置。
- 前記第2補正位置ベクトルの大きさは、前記予測位置と前記衛星航法測定位置との距離に更新周期を第2時定数で除算した値を乗算したものとし、第2時定数<第1時定数であることを特徴とする請求項2記載の衛星航法システムを用いた位置出力装置。
- 慣性航法システムで更新される慣性航法測定速度のデータを取り込む慣性航法データ取込手段と、をさらに備え、
前記予測位置算出手段は、前記慣性航法測定速度を用いて予測位置を算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の衛星航法システムを用いた位置出力装置。 - 位置飛びが発生していないと判定され且つ前記衛星航法測定位置データが更新されていない間は、前記現在位置算出手段は、前記予測位置を前記現在位置とすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の衛星航法システムを用いた位置出力装置。
- 位置飛びが発生していないと判定され且つ前記衛星航法測定位置データが更新された場合は、前記現在位置算出手段は、前記衛星航法測定位置を前記現在位置とすることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の衛星航法システムを用いた位置出力装置。
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