JP5354717B2 - 変位計測システム、衛星信号受信装置および衛星測位方法 - Google Patents

Description

本発明は、変位計測システム、衛星信号受信装置および衛星測位方法に関する。

複数の測位衛星（例えば、ＧＰＳ衛星、準天頂衛星など）から送信された衛星信号の搬送波を受信し、受信した搬送波の位相もしくは当該搬送波に含まれる衛星信号（航法メッセージ）を解析することで、自らの位置を測位する測位センサ（例えば、ＧＰＳセンサ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この測位センサは、ナビゲーションシステムや測量などに利用されている。

また、近年では、センサ、無線通信手段、電源などを搭載した「無線センサ」が開発・実用化されつつある。無線センサを使用すると、センサで検出した物理量や環境情報等を無線で基地局に伝送することができるので、無線センサが遠隔地や僻地に設置されている場合であっても、センサで検出された情報を簡易迅速に収集・分析することが可能になる。

国際公開第ＷＯ２００３／１０４８３９号パンフレット

前記した測位センサを無線センサとして利用すると、測位衛星を利用した変位計測システムを構築することが可能となるが、この種の変位計測システムを地盤や構造物の変位計測に利用する場合には、ミリ単位の精度で変位を計測する必要がある。

ミリ単位の精度で変位を計測するためには、測位センサを長時間（通常は２４時間連続稼働）に亘って起動させておく必要があるが、このようにすると、消費電力量が増大するという問題がある。かかる問題は、電源となるバッテリーの交換頻度を増やすか、あるいは、大型のバッテリーや太陽光発電機を組み込むことで一応解決することはできるが、いずれの対応策も低コスト化や小型化を阻害する虞がある。なお、測位センサの起動時間（測位信号の受信回数）を削減すれば、消費電力量の問題は解決されるが、起動時間を闇雲に削減すると、測位精度を低下させる虞がある。

特許文献１には、航法メッセージ（ＧＰＳ信号）を１回受信するのに必要な電力量を抑制する技術が開示されているが、高い測位精度を確保すべく航法メッセージを複数回受信する場合には、消費電力量が増大してしまう。

このような観点から、本発明は、高い測位精度を確保しつつも消費電力量を抑えることが可能な変位計測システム、衛星信号受信装置および衛星測位方法を提供することを課題とする。

本発明に係る変位計測システムは、衛星測位の対象となる観測点に設置された衛星信号受信装置と、通信回線を介して前記衛星信号受信装置と接続された基地局コンピュータとを具備する変位計測システムである。
前記基地局コンピュータは、前記観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度に相関する指標の時刻暦を演算するとともに、前記時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算手段と、前記測位精度演算手段で演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出手段と、前記時間帯抽出手段で抽出された受信時間帯に関する情報を前記衛星信号受信装置に送信する基地局側通信手段とを具備しており、前記衛星信号受信装置は、測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を受信し、受信した搬送波の位相または当該搬送波に含まれる衛星信号を取得する測位センサと、前記基地局コンピュータから送信された受信時間帯に関する情報を受信する観測点側通信手段と、前記受信時間帯になったときに前記測位センサを起動する制御を実行し、前記受信時間帯以外の時間帯になったときに前記測位センサを休止する制御を実行する受信管理手段とを具備している。

本発明においては、前記基地局コンピュータに「前記受信時間帯の開始時刻よりも待機時間だけ前になったときに、前記待機時間に関する情報を前記衛星信号受信装置に送信する機能」を具備させるとともに、前記受信管理手段に「前記待機時間に関する情報を受信した時点から前記待機時間に相当する時間が経過したときに、前記測位センサを起動する制御を実行する機能」および「当該制御を実行した時点から前記受信時間帯の長さに相当する時間が経過したときに、前記測位センサを休止させる制御を実行する機能」を具備させてもよい。

また、前記基地局コンピュータに「前記受信時間帯の開始時刻になったときに前記起動信号を前記衛星信号受信装置に送信し、前記受信時間帯の終了時刻になったときに前記休止信号を前記衛星信号受信装置に送信する機能」を具備させるとともに、前記衛星信号受信装置に「前記起動信号を受信したときに前記測位センサを起動させ、前記休止信号を受信したときに前記測位センサを休止させる機能」を具備させてもよい。

なお、「受信時間帯に関する情報」には、例えば、受信時間帯の開始時刻や終了時刻のほか、受信時間帯の長さや前記した待機時間などが含まれる。

本発明に係る衛星信号受信装置は、測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を受信し、受信した搬送波の位相または当該搬送波に含まれる衛星信号を取得する測位センサと、衛星測位の対象となる観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度に相関する指標の時刻暦を演算するとともに、前記時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算手段と、前記測位精度演算手段で演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出手段と、前記受信時間帯になったときに前記測位センサを起動する制御を実行し、前記受信時間帯以外の時間帯になったときに前記測位センサを休止する制御を実行する受信管理手段とを具備する、ことを特徴とする。

要するに本発明は、測位精度が最も高まる時間帯（受信時間帯）の「組み合わせ（組）」を予測し、当該組に含まれる時間帯のみ測位センサを起動させるところに特徴がある。測位精度が高まる受信時間帯に衛星信号の搬送波を受信することで、高い測位精度を確保することが可能になり、高い測位精度を期待することができない時間帯に測位センサを休止させることで、消費電力量を抑えることが可能になる。

測位精度演算手段で使用する「観測点の初期座標」は、概略の座標（例えば、地図等から特定した座標、簡易な測量方法で得た座標）であっても差し支えない。なお、衛星測位で得た位置座標やトータルステーション等による測量で得た位置座標を「初期座標」としても勿論差し支えない。

測位精度演算手段で使用する「測位衛星群の軌道情報」は、衛星信号に含まれる概略暦（アルマナック）や放送暦（エフェメリス）でもよいし、ＩＧＳ（The International GNSS Service）等が公開する精密暦（超速報暦、速報暦、最終暦）でもよい。

「測位精度」とは、測位センサの設置位置において衛星測位を行った場合の測位精度であり、「測位精度に相関する指標」には、例えば、ＤＯＰ（dilution of precision：精度低下率）、測位解析で用いる連立方程式における条件数（condition number）、測位結果の分散値、これらを組み合わせて得た指標、前記した各指標を衛星信号の受信時間の長さで除した指標などが含まれる。
なお、ＤＯＰは、観測点から見た測位衛星の幾何学的配置によって精度が劣化する程度を示す係数であり、測位精度が低くなるに従って大きな値となる。ＤＯＰには、ＧＤＯＰ（geometrical dilution of precision：幾何学的精度低下率）、ＨＤＯＰ（horizontal dilution of precision：水平精度低下率）、ＰＤＯＰ（position dilution of precision：位置精度低下率）、ＲＤＯＰ（relative dilution of precision：相対精度低下率）、ＴＤＯＰ（time dilution of precision：時刻精度低下率）、ＶＤＯＰ（vertical dilution of precision：垂直精度低下率）などがある。

測位センサの位置座標を演算する測位解析は、前記基地局コンピュータにおいて実行してもよいし、前記衛星信号受信装置において実行してもよい。前者の場合には、前記基地局コンピュータが測位解析手段を具備することになり、後者の場合には、衛星信号受信装置が測位解析手段を具備することになる。なお、基地局コンピュータの測位解析手段は、前記衛星信号受信装置から送信された搬送波の位相または衛星信号に基づいて前記測位センサの位置座標を演算し、衛星信号受信装置の測位解析手段は、前記測位センサで取得した搬送波の位相または衛星信号に基づいて前記測位センサの位置座標を演算する。

本発明に係る衛星測位方法は、衛星測位の対象となる観測点に設置した測位センサを利用する衛星測位方法であって、測位精度が高まる受信時間帯を抽出する初期設定過程と、測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を前記測位センサで受信する観測過程とを含み、前記初期設定過程では、前記観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度に相関する指標の時刻暦を演算するとともに、前記時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算ステップと、前記測位精度演算ステップで演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出ステップとを実行し、前記観測過程では、前記受信時間帯に前記測位センサを起動し、前記受信時間帯以外の時間帯に前記測位センサを休止する、ことを特徴とする。

この衛星測位方法によれば、測位精度が最も高まる時間帯（受信時間帯）の「組み合わせ（組）」を予測し、当該組に含まれる時間帯に衛星信号の搬送波を受信するので、高い測位精度を確保することが可能になり、また、高い測位精度を期待することができない時間帯に測位センサを休止させるので、観測過程中における消費電力量を抑えることが可能になる。なお、測位センサを含む衛星信号受信装置に前記した全ステップを実行可能な手段を具備させておき、観測点に設置した衛星信号受信装置において前記した全ステップを行ってもよいし、初期設定過程を基地局コンピュータなどで実行し、観測過程のみを衛星信号受信装置で行ってもよい。

また、本発明に係る他の衛星測位方法は、衛星測位の対象となる観測点に設置した測位センサを利用する衛星測位方法であって、測位精度が高まる受信時間帯を抽出する初期設定過程と、測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を前記測位センサで受信する観測過程とを含み、前記初期設定過程では、測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を前記測位センサで連続して受信することで、測位精度に相関する指標の時刻暦を取得する測位精度取得ステップと、前記測位精度取得ステップで取得した時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算ステップと、前記測位精度演算ステップで演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出ステップとを実行し、前記観測過程では、前記受信時間帯に前記測位センサを起動し、前記受信時間帯以外の時間帯に前記測位センサを休止する、ことを特徴とする。

この衛星測位方法によれば、高い測位精度を確保しつつ、観測過程中における消費電力量を抑えることが可能になる。また、測位センサで実際に受信した衛星信号の搬送波を用いて、測位精度に相関する指標の時刻暦を取得することとしたので、測位センサの設置位置付近の地形や障害物等による影響を加味した時刻暦を容易に得ることが可能になる。なお、測位精度取得ステップにおいて多数の測位結果を得ることができるので、前記したＤＯＰ等に加えて、測位結果の分散値を「測位精度に相関する指標」とすることも可能である。

前記時間帯抽出ステップでは、所定の時間間隔を隔てた複数の受信時間帯を抽出してもよい。このようにすると、各受信時間帯で測位衛星群の配置が変化し、測位解析の解析条件が増えるので、測位精度を高めることが可能となる。

本発明によれば、高い測位精度を確保しつつも消費電力量を抑えることが可能となる。

添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の一例を詳細に説明する。

（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態に係る変位計測システムは、観測対象領域（例えば、各種構造物、盛土、法面、崖など）における各位置の水平方向および鉛直方向の変位を計測するものであり、図１に示すように、衛星測位の対象となる複数の観測点のそれぞれに設置された衛星信号受信装置Ｇ，Ｇ，…と、無線通信回線Ｎを介して各衛星信号受信装置Ｇと接続された基地局コンピュータＣとを具備している。各衛星信号受信装置Ｇは、ＧＰＳ衛星などの測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を受信し、搬送波の位相または衛星信号を基地局コンピュータＣに送信（転送）する。また、基地局コンピュータＣは、衛星信号受信装置Ｇ，Ｇ，…で取得した搬送波の位相または衛星信号を利用して各観測点の位置座標を演算する。

基地局コンピュータＣは、測位解析手段１と、受信時間帯決定手段２と、基地局側通信手段３と、記憶手段４と、入力手段５と、時計６とを備えている。

測位解析手段１は、衛星信号受信装置Ｇ，Ｇ，…で取得された搬送波の位相および観測対象領域外の電子基準点（例えば、基地局内に設置した基準点や国土地理院が設置したＧＰＳ連続観測点など）に設置した図示せぬ測位センサ（以下、「基準点アンテナ」という。）で取得された搬送波の位相に基づいて、干渉測位法（位相観測法）により各観測点の位置座標（経度、緯度、高度、時刻など）を演算する。測位解析手段１は、例えば、測位解析を行うデジタル回路（ＡＳＩＣ）にて構成されており、測位解析を行って得られた各観測点の位置座標を記憶手段４や図示せぬ表示手段などに出力する。なお、記憶手段４に測位解析用のプログラムを記憶しておき、当該プログラムをＣＰＵ（中央演算処理装置）において実行することで、測位解析手段１を実現しても勿論差し支えない。

受信時間帯決定手段２は、衛星信号の搬送波を受信する時間帯を決定するものであり、測位精度演算手段２Ａと、時間帯抽出手段２Ｂとを含んでいる。受信時間帯決定手段２は、例えば、後記する演算処理を行うデジタル回路にて実現してもよいし、記憶手段４にプログラムを記憶しておき、当該プログラムをＣＰＵにおいて実行することで実現しても差し支えない。

測位精度演算手段２Ａは、観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度に相関する指標（以下、「測位精度指標」という。）の時刻暦を演算するものである。なお、以下では、測位精度演算手段２Ａにおいて使用する測位衛星群の軌道情報を便宜的に「初期軌道情報」と称する。

本実施形態の測位精度演算手段２Ａは、記憶手段４の中から観測点の初期座標と測位衛星群の初期軌道情報とを読み出し、公知の演算式により観測点を基準とした各測位衛星の衛星仰角の時刻暦を演算する機能と、衛星仰角の時刻暦に基づいて、各時刻において捕捉可能な測位衛星の個数や配置（捕捉可能な測位衛星相互の位置関係）を演算する機能と、各時刻において捕捉可能な測位衛星の個数や配置から、図３に示すような測位精度指標の時刻暦を演算する機能とを具備している。測位精度指標の時刻暦の長さ（期間）は、少なくとも測位衛星の１周期（ＧＰＳ衛星の場合は２３時間５６分０４秒）に相当する時間分とする。測位精度指標の種類等に制限はなく、例えば、捕捉可能な測位衛星の個数および配置に基づいて公知の演算式により演算されるＤＯＰ（dilution of precision：精度低下率）やＤＯＰに相関する値を「測位精度指標」としてもよいし、測位解析で用いる連立方程式の条件数（condition number）や当該条件数に相関する値を「測位精度指標」としてもよい。

なお、本実施形態では、測位衛星の１周期（ＧＰＳ衛星の場合は２３時間５６分０４秒）を複数の時間帯Ｓ_n（ｎ＝１，２，…）に区切り、各時間帯Ｓ_nの中心時刻ｔ_n（ｎ＝１，２，…）において測位精度指標を演算しているが、測位精度指標を演算すべき時刻を増やしてもよいし、測位精度指標を演算する時間帯を間引き、測位精度指標を演算すべき時刻を減らしてもよい。各時間帯Ｓ_nの長さ（期間）は、一回の測位解析に必要な情報を得るのに要する時間以上に設定するが、測位センサ７の一日当りの起動時間に制限時間が設けられている場合（例えば、電源バッテリーの一日の使用量が制限されている場合など）には、当該制限時間以下に設定する。

時間帯抽出手段２Ｂは、測位精度演算手段２Ａで演算された測位精度指標の時刻暦（図３参照）の中から、高い測位精度が見込まれる時間帯（以下、「受信時間帯Ｔ」という。）を少なくとも一つ抽出するものである。本実施形態では、図３に示すように、測位精度指標の時刻暦の中から、測位精度指標が最高となる時刻ｔ_max（ＤＯＰを測位精度指標とした場合には、ＤＯＰが最小となる時刻）を含む時間帯Ｓ_mを受信時間帯Ｔとして抽出する。受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sおよび終了時刻ｔ_eは、記憶手段４に記憶する。

基地局側通信手段３は、通信回線Ｎに接続されており、各衛星信号受信装置Ｇや図示せぬ基準点アンテナから送信された情報（搬送波の位相や衛星信号など）を受信するとともに、時間帯抽出手段２Ｂで抽出された受信時間帯Ｔに関する情報（例えば、受信時間帯Ｔの長さ、開始時刻ｔ_s、終了時刻ｔ_eなど）を各衛星信号受信装置Ｇに送信する。なお、基地局側通信手段３は、必要に応じて、図示せぬ他のコンピュータ等から測位衛星群の初期軌道情報その他の情報を受信する。なお、通信回線Ｎは、有線（光回線や電話回線など）でも無線でもよい。

記憶手段４は、半導体メモリや磁気ディスク等により構成されている。記憶手段４には、各観測点の初期座標、測位衛星群の初期軌道情報、各観測点における受信時間帯Ｔに関する情報、測位解析手段１で演算されて得た各観測点の位置情報などが記憶される。

入力手段５は、観測点の初期座標を手入力する際に使用する座標入力用のテンキーのほか、測位衛星群の初期軌道情報を外部入力する際に使用する外部入力端子などを備えている。

なお、観測対象領域に複数の観測点が存在している場合には、測位精度演算手段２Ａは、観測点ごとに測位精度指標の時刻暦を演算し、時間帯抽出手段２Ｂは、観測点ごとに受信時間帯Ｔを抽出する。

衛星信号受信装置Ｇは、衛星測位の対象となる観測点に設置されるものであり、測位センサ７と、受信管理手段８と、観測点側通信手段９と、記憶手段１０と、電源バッテリー（図示略）と、電圧変換手段（図示略）とを備えている。

測位センサ７は、測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を受信し、受信した搬送波の位相を取得する。

本実施形態の測位センサ７は、アンテナ素子７Ａ、信号処理部７Ｂ、位相観測用のリアルタイムクロック（図示略）、電源回路（図示略）などを備えている。

アンテナ素子７Ａは、衛星信号の搬送波を受信する素子であり、受信した搬送波を信号処理部７Ｂに出力する。

信号処理部７Ｂは、搬送波の周波数を低下させるダウンコンバータ、搬送波を増幅するプリアンプ回路、搬送波をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、デジタル化した搬送波から位相（波数）を抽出する手段などを備えている。

受信管理手段８は、測位センサ７を制御するものである。本実施形態の受信管理手段８は、受信時間帯Ｔ（図３参照、以下同じ）になったときに測位センサ７を起動する制御を実行し、受信時間帯Ｔ以外の時間帯になったときに測位センサ７を休止する制御を実行する。すなわち、受信管理手段８は、図示せぬ時計から出力された時刻が記憶手段１０に記憶された受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sに達したときに測位センサ７を起動させる起動制御信号を発し、受信時間帯Ｔの終了時刻ｔ_eに達したときに測位センサ７を休止させる休止制御信号を発する。測位センサ７を起動する制御が実行されると、測位センサ７に起動電力が供給され、その結果、衛星信号の搬送波の受信が開始される。また、測位センサ７を休止する制御が実行されると、測位センサ７への電力供給が休止され、搬送波の受信が終了する。受信管理手段８は、例えば、前記した演算処理を行うデジタル回路にて実現してもよいし、記憶手段１０にプログラムを記憶しておき、当該プログラムをＣＰＵにおいて実行することで実現してもよい。

観測点側通信手段９は、通信回線Ｎに接続されており、測位センサ７で取得された搬送波の位相や衛星信号を基地局コンピュータＣに送信するとともに、基地局コンピュータＣから送信された受信時間帯Ｔに関する情報（受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_s、終了時刻ｔ_eなど）を受信する。

記憶手段１０は、半導体メモリや磁気ディスク等により構成されている。記憶手段１０には、基地局コンピュータＣから送信された受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sおよび終了時刻ｔ_eなどが記憶される。

図示せぬ電源バッテリーは、測位センサ７、受信管理手段８（または受信管理手段８を機能させるために必要な構成要素）、観測点側通信手段９などに電力を供給する。電源バッテリーと測位センサ７との間には、図示せぬ電圧変換手段（例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータなど）が介設されている。なお、受信管理手段８（または受信管理手段８を機能させるために必要な構成要素）には、電源バッテリーから常に電力が供給される。

以上のように構成された変位計測システムの使用方法（衛星測位方法）を説明する。
図２に示すように、本実施形態に係る衛星測位方法は、測位精度が高まる受信時間帯Ｔを抽出する初期設定過程（ステップ１０１〜１０５）と、測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を測位センサで受信する観測過程（ステップ２０１〜２０４）と、図示せぬ測位解析過程とを含んでいる。初期設定過程および測位解析過程は基地局コンピュータＣで実行され、観測過程は各衛星信号受信装置Ｇで実行される。

初期設定過程では、まず、衛星測位の対象となる観測点の初期座標（経度、緯度、高度）および測位衛星群の初期軌道情報を、基地局側通信手段３または入力手段５を介して基地局コンピュータＣに入力する（ステップ１０１）。入力した初期座標および初期軌道情報は、記憶手段４に書き込まれる。なお、観測点の初期座標は、例えば、地図等から取得するか、あるいは、適当な測量方法を行って取得すればよい。また、測位衛星群の初期軌道情報は、例えば、ＩＧＳ（The International GNSS Service）等が公開する精密暦から取得すればよい。

次に、観測点を基準とした各測位衛星の衛星仰角の時刻暦を演算し（ステップ１０２）、続いて、観測点において捕捉可能な測位衛星の個数および配置の時間変化を演算する（ステップ１０３）。本実施形態では、観測点の初期座標と測位衛星群の初期軌道情報とを使用して、総ての測位衛星について各時間帯Ｓ_nの中心時刻ｔ_nにおける衛星仰角を演算し（ステップ１０２）、各時間帯Ｓ_nの中心時刻ｔ_nにおいて捕捉可能な測位衛星の個数および配置を演算する（ステップ１０３）。

続いてステップ１０４に進み、各時間帯Ｓ_nの中心時刻ｔ_nにおける測位精度指標（測位精度指標の時刻暦）を演算する。本実施形態では、ステップ１０３で演算した測位衛星の個数および配置の時間変化を使用して、測位精度指標の時刻暦を演算する。なお、ステップ１０２〜１０４は、測位精度演算手段２Ａにおいて実行される。

続いてステップ１０５に進み、測位精度指標の時刻暦の中から、受信時間帯Ｔを抽出する（図３参照）。本実施形態では、ステップ１０４で得られた複数の測位精度指標の中から最高値を抽出し、最高値に対応する時刻ｔ_maxを含む一の時間帯Ｓ_mを受信時間帯Ｔとして抽出する（図３参照）。なお、ステップ１０５は、時間帯抽出手段２Ｂにおいて実行される。

受信時間帯Ｔに関する情報（開始時刻ｔ_sおよび終了時刻ｔ_eなど）は、通信回線Ｎを介して各衛星信号受信装置Ｇに送信される。

初期設定過程が終了したら、観測過程に移行する。
観測過程では、ステップ１０５で抽出した受信時間帯Ｔにおいてのみ測位センサ７を起動させる。すなわち、衛星信号の搬送波を間欠的に受信する。なお、観測過程は、測位センサ７に対する電力供給が行われない状態（休止モード）で開始する。

観測過程では、まず、受信管理手段８によって図示せぬ時計から出力された時刻が受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_s（図３参照）に達したか否かが判定される（ステップ２０１）。

ステップ２０１において「受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sに達した」と判定されると、測位モードに移行すべくステップ２０２に進み、測位センサ７を起動する制御（すなわち、測位センサ７の電源をオンにする制御）が実行される。測位センサ７を起動すると、アンテナ素子７Ａにより衛星信号の搬送波が受信され、信号処理部７Ｂにより搬送波の位相が抽出される。測位センサ７で取得された搬送波の位相は、観測点側通信手段９および通信回線Ｎを介して基地局コンピュータＣに送信される。

その後、ステップ２０３に進み、図示せぬ時計から出力された時刻が受信時間帯Ｔの終了時刻ｔ_e（図３参照）に達したか否かが判定される。

ステップ２０３において「受信時間帯Ｔの終了時刻ｔ_eに達した」と判定されると、休止モードに移行すべくステップ２０４に進み、測位センサ７を休止する制御（すなわち、測位センサ７の電源をオフにする制御）が実行される。

その後、ステップ２０１に戻り、電源バッテリーが寿命を迎えるまで、ステップ２０１〜２０４が日々繰り返される。

図示せぬ測位解析過程は、衛星信号受信装置Ｇで取得された搬送波の位相および基準点アンテナで取得された搬送波の位相に基づいて、干渉測位法（位相観測法）により各観測点の位置座標を演算する過程であり、観測過程（ステップ２０１〜２０４）を少なくとも一回経た後に実行される。測位解析過程は、測位解析手段１において実行される。なお、基準点アンテナでは、通常、衛星信号の搬送波を２４時間連続して受信しているので、測位解析を行う場合は、基準点アンテナで取得された衛星信号の搬送波の中から、受信時間帯Ｔと同時刻に取得された搬送波の位相を抽出する。

以上説明した本実施形態に係る変位計測システム、衛星信号受信装置Ｇおよび衛星測位方法によれば、測位精度が高まる受信時間帯Ｔを予測し、受信時間帯Ｔにおいて衛星信号の搬送波を受信することとしたので、測位センサ７の一日当りの起動時間に制限が課されているような場合であっても、高い測位精度を確保することが可能になる。また、高い測位精度を期待することができない時間帯に測位センサ７を休止させることとしたので、消費電力量を抑えることが可能になり、ひいては、電源バッテリーの長寿命化や小型化を図ることが可能となる。

また、本実施形態によれば、測位センサ７で取得した搬送波の位相に関する情報を、通信回線Ｎを介して基地局コンピュータＣに送信することとしたので、衛星信号受信装置Ｇが遠隔地や僻地に設置されている場合であっても、測位センサ７で得た情報を簡易迅速に収集・分析することが可能になる。

前記した基地局コンピュータＣの構成および衛星測位方法の手順は、適宜変更しても差し支えない
前記した実施形態では、測位精度演算手段２Ａで使用する「初期座標」を地図等から特定した概略の座標とし、測位精度演算手段２Ａで使用する「初期軌道情報」をＩＧＳ（The International GNSS Service）等が公開する精密暦とした場合を例示したが、初期座標や初期軌道情報の由来を限定する趣旨ではない。例えば、観測点に設置した衛星信号受信装置Ｇで単独測位を行い、単独測位で得た測位センサ７の座標を「初期座標」としてもよいし、単独測位の際に使用した軌道情報（アルマナックやエフェメリス）を「初期軌道情報」としてもよい。

前記した実施形態では、測位精度演算手段２Ａで測位精度指標を演算する場合を例示したが、測位精度演算手段２Ａを省略し、初期設定過程において、測位精度指標を実測してもよい。この場合には、観測点に衛星信号受信装置Ｇ（測位センサ７）を設置したうえで、測位衛星の１周期以上の期間に亘って衛星信号の搬送波を連続して受信し、捕捉可能な測位衛星の個数や配置等の時間変化の実測値を「測位精度指標の時刻暦」とするか、あるいは、測位結果の分散値を「測位精度に相関する指標」とすればよい。このようにすると、測位センサ７の設置位置付近の地形や障害物等による影響を加味した測位精度指標の時刻暦を容易に得ることが可能になる。なお、測位精度指標を実測する場合も、観測過程に移行する時点で測位センサ７を休止させておき、観測過程に移行した後は、受信時間帯Ｔ中に測位センサ７を起動させ、受信時間帯Ｔが終了した時点で測位センサ７を休止させる。

前記した実施形態では、測位精度指標が最高となる時刻ｔ_maxを含む一の時間帯Ｓ_mを受信時間帯Ｔとして抽出した場合を例示したが、受信時間帯Ｔの抽出方法を限定する趣旨ではない。電源バッテリーの容量等に余裕がある場合には、時刻ｔ_maxを含む時間帯Ｓ_mに加えて、当該時間帯Ｓ_mに隣接する他の時間帯Ｓ_m-1，Ｓ_m+1を受信時間帯Ｔに含めてもよいし、図４に示すように、第一の受信時間帯Ｔ₁と、この第一の受信時間帯Ｔ₁と重複しない第二の受信時間帯Ｔ₂とを抽出してもよい。なお、図４においては、最も高い測位精度が見込まれる時間帯Ｓ_m’を第一の受信時間帯Ｔ₁とし、第一の受信時間帯Ｔ₁から予め規定しておいた時間間隔Ｌ（すなわち、（ｉ−１）個の時間帯）を隔てた時間帯Ｓ_m+i’を第二の受信時間帯Ｔ₂としている。このようにすると、第一の受信時間帯Ｔ₁と第二の受信時間帯Ｔ₂とで測位衛星群の配置が変化し、測位解析の解析条件が増えるので、受信時間帯Ｔ₁，Ｔ₂の合計時間を前記した受信時間帯Ｔと同じにした場合であっても、測位精度を向上させることが可能となる。

測位衛星の１周期を複数の時間帯Ｓ_n’（ｎ＝１，２，…）に区切り、一の時間帯Ｓ_m’で受信した搬送波（衛星信号）と、この時間帯Ｓ_m’から時間間隔Ｌを隔てた他の時間帯Ｓ_m+i’で受信した搬送波（衛星信号）とを使用して測位解析を行った場合の測位精度指標を演算し、最も高い測位精度が見込まれる時間帯の組み合わせに基づいて複数の受信時間帯Ｔ₁，Ｔ₂を抽出してもよい。すなわち、所定の時間間隔Ｌを隔てた二つの時間帯を一組とした時間帯の組（Ｓ₁’，Ｓ_1+i’）、（Ｓ₂’，Ｓ_2+i’）、…を複数組設定するとともに、各組ごとに測位精度指標を演算し、最も高い測位精度が見込まれる「組」を構成する時間帯Ｓ_m’，Ｓ_m+i’を受信時間帯Ｔ₁，Ｔ₂として抽出してもよい。各時間帯Ｓ_n’の長さは、一回の測位解析に必要な情報を得るのに要する時間以上に設定するが、測位センサ７の一日当りの起動時間に制限時間が設けられている場合には、「組」を構成する複数の時間帯の合計時間が制限時間以下となるように設定する。

なお、所定の時間間隔を隔てた三つ以上の時間帯を一組としても勿論差し支えないし、時間間隔Ｌを隔てた複数の時間帯を一組とした「時間帯の組」を複数組設定するとともに、時間間隔Ｌとは異なる時間間隔Ｌ’を隔てた複数の時間帯を一組とした「時間帯の組」を複数組設定したうえで、各組ごとに測位精度指標を演算し、これらの中から最も高い測位精度が見込まれる「時間帯の組」を抽出してもよい。

前記した実施形態では、観測過程（ステップ２０１〜２０４）のみを繰り返す場合を例示したが、初期設定過程と観測過程とを繰り返すように構成しても差し支えない。すなわち、ステップ２０４が終了した後に、ステップ１０１に戻るように構成してもよい。この場合、二順目以降の初期設定過程では、観測過程で受信した衛星信号から得た軌道情報を「初期軌道情報」とし、観測過程で得た測位センサ７の座標を「初期座標」とすることが好ましい。次回の初期設定過程で使用する「初期座標」および「初期軌道情報」を観測過程で得た情報に更新すれば、測位衛星の現状に合わせて受信時間帯Ｔを設定することができるので、長期間に亘って、高い測位精度を維持することが可能となる。

前記した実施形態では、受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sまたは終了時刻ｔ_eに達したか否かを判断する機能を受信管理手段８に具備させた場合を例示したが、当該機能を省略し、基地局コンピュータＣに「受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sまたは終了時刻ｔ_eに達したか否かを判断する機能」および「受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sになったときに、起動信号を衛星信号受信装置Ｇに送信し、受信時間帯Ｔの終了時刻ｔ_eになったときに、休止信号を衛星信号受信装置Ｇに送信する機能」を具備させてもよい。この場合、受信管理手段８は、基地局コンピュータＣから送信された起動信号を受信したときに測位センサ７を起動する制御を実行し、基地局コンピュータＣから送信された休止信号を受信したときに測位センサ７を休止する制御を実行することになる。このようにすると、衛星信号受信装置Ｇの構成がシンプルになるので、消費電力量をより一層抑えることが可能になる。

また、受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sまたは終了時刻ｔ_eに達したか否かを判断する機能を受信管理手段８に具備させるとともに、基地局コンピュータＣに「受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sまたは終了時刻ｔ_eに達したか否かを判断する機能」および「受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sになったときに、起動信号を衛星信号受信装置Ｇに送信し、受信時間帯Ｔの終了時刻になったときに、休止信号を衛星信号受信装置Ｇに送信する機能」を具備させてもよい。この場合、受信管理手段８は、記憶手段１０に記憶された受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sに達したとき、または、基地局コンピュータＣから起動信号を受信したときに測位センサ７を起動する制御を実行し、記憶手段１０に記憶された受信時間帯Ｔの終了時刻ｔ_eに達したとき、または、基地局コンピュータＣから休止信号を受信したときに測位センサ７を休止させる制御を実行する。このようにすると、基地局コンピュータＣおよび衛星信号受信装置Ｇの一方において受信時間帯Ｔの決定に不具合があった場合や、基地局コンピュータＣで決定した受信時間帯Ｔと衛星信号受信装置Ｇで決定した受信時間帯Ｔとが相違するような場合であっても、測位精度が高まる時間帯に測位を行うことが可能となる。

また、基地局コンピュータＣに「受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sよりも待機時間Δｔだけ前の時刻（以下、「準備開始時刻ｔ_ｐ」という。）に達したか否かを判断する機能」および「準備開始時刻ｔ_ｐに達したときに、待機時間Δｔ（＝開始時刻ｔ_ｓ−準備開始時刻ｔ_ｐ）に関する情報を衛星信号受信装置Ｇに送信する機能」を具備させるとともに、衛星信号受信装置Ｇに「待機時間Δｔに関する情報を受信する機能」および「時間経過を計測するタイマ機能」を具備させておき、待機時間Δｔに関する情報を受信した時点から待機時間Δｔに相当する時間（＝Δｔ）が経過したときに、測位センサ７を起動する制御を実行し、当該制御を実行した時点から受信時間帯Ｔの長さに相当する時間（＝終了時刻ｔ_ｅ−開始時刻ｔ_ｓ；以下、「起動時間Ｔ´」という。）が経過したときに、測位センサ７を休止させる制御を実行してもよい。この場合、受信管理手段８は、「待機時間Δｔに関する情報を受信した時点から待機時間Δｔが経過したか否か」を判定するとともに、待機時間Δｔが経過したと判定した時点で測位センサ７を起動する制御を実行し、さらに、「測位センサ７を起動させた時点から起動時間Ｔ´が経過したか否か」を判定するとともに、起動時間Ｔ´が経過したと判定した時点で測位センサ７を休止させる制御を実行する。このようにすると、衛星信号受信装置Ｇに精密な時計を具備させなくとも、受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sに測位センサ７を起動させることができ、受信時間帯Ｔの終了時刻ｔ_eに測位センサ７を休止させることができる。

なお、「待機時間Δｔ」は、測位センサ７に対する起動制御を行った時点から測位センサ７が安定して動作するまでに要する時間などを考慮して適宜設定すればよい。また、「起動時間Ｔ´」は、予め規定した定数として記憶手段１０に記憶させておいてもよいし、「受信時間帯Ｔに関する情報」として基地局コンピュータＣから送信してもよい。

前記した実施形態では、干渉測位を利用する変位計測システムを例示したが、単独測位（コード観測）を利用する変位計測システムとしても差し支えない。

（第二の実施形態）
図５に示す第二の実施形態に係る変位計測システムは、単独測位を行う複数の衛星信号受信装置Ｇ，Ｇ，…を備えて構成されている。

第二の実施形態に係る衛星信号受信装置Ｇは、測位センサ７と、受信管理手段８と、観測点側通信手段９と、記憶手段１０と、測位解析手段１１と、受信時間帯決定手段１２と、入力手段１５と、時計１６と、電源バッテリー（図示略）とを備えている。この衛星信号受信装置Ｇは、他の衛星信号受信装置Ｇや基地局コンピュータＣとともに、ＤＧＰＳによる変位計測システムを構成している。なお、基地局コンピュータＣは、複数の衛星信号受信装置Ｇ，Ｇ，…から送信されてきた位置座標を補正するとともに、観測対象領域における地殻変動や変形状態を解析する。

測位センサ７は、ＧＰＳ衛星などの測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を受信し、受信した搬送波に含まれる衛星信号（航法メッセージ、Ｐコード、Ｃ／Ａコードなど）を取得するものであり、衛星測位の対象となる観測点に設置される。

なお、航法メッセージには、測位衛星群を構成する総ての測位衛星の概略の軌道情報（アルマナック）、衛星信号を発した測位衛星の詳細な軌道情報（エフェメリス）、衛星信号を発した測位衛星が健全であるか否かに関する情報（ヘルスデータ）、時刻の補正値、電離層補正データ等が含まれている。

本実施形態の測位センサ７は、アンテナ素子７Ａ、信号処理部７Ｂ、測位解析用のリアルタイムクロック（図示略）、電源回路（図示略）などを備えている。

アンテナ素子７Ａは、衛星信号の搬送波を受信する素子であり、受信した搬送波を信号処理部７Ｂに出力する。

信号処理部７Ｂは、搬送波の周波数を低下させるダウンコンバータ、搬送波を増幅するプリアンプ回路、搬送波をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、デジタル化した搬送波から衛星信号を抽出する手段などを備えていて、取得した衛星信号を測位解析手段１１に出力する。

受信管理手段８は、第一の実施形態で説明したものと同様の構成を具備しているので、詳細な説明は省略する。

観測点側通信手段９は、第一の実施形態で説明したものと同様の構成を具備しているが、本実施形態のものは、測位解析手段１１で演算した位置座標を基地局コンピュータＣに送信するとともに、必要に応じて、基地局コンピュータＣや図示せぬ他のコンピュータ等から測位衛星群の初期軌道情報その他の情報を受信する。

記憶手段１０は、第一の実施形態で説明したものと同様の構成を具備しているが、本実施形態のものは、観測点の初期座標、測位衛星群の初期軌道情報、受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sおよび終了時刻ｔ_e、受信時間帯Ｔに測位して得た測位センサ７の位置座標などを記憶する。

測位解析手段１１は、測位センサ７で取得された衛星信号に基づいて単独測位法により測位センサ７（より詳細には、アンテナ素子７Ａ）の位置座標を演算するものであり、測位解析を行うデジタル回路を備えていて、測位解析を行って得られた測位センサ７の位置座標を観測点側通信手段９や記憶手段１０に出力する。

受信時間帯決定手段１２は、測位精度演算手段１２Ａと、時間帯抽出手段１２Ｂとを備えている。

測位精度演算手段１２Ａは、観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度指標の時刻暦を演算する。本実施形態の測位精度演算手段１２Ａは、第一の実施形態で説明したものと同様の構成を具備している。すなわち、測位精度演算手段１２Ａは、記憶手段１０の中から観測点の初期座標と測位衛星群の初期軌道情報とを読み出す機能、観測点を基準とした各測位衛星の衛星仰角の時刻暦を演算する機能、各時刻において捕捉可能な測位衛星の個数や配置を演算する機能、図３に示すような測位精度指標の時刻暦を演算する機能などを具備している。

時間帯抽出手段１２Ｂは、測位精度演算手段１２Ａで演算された測位精度指標の時刻暦（図３参照）の中から、高い測位精度が見込まれる受信時間帯Ｔを少なくとも一つ抽出するものである。なお、受信時間帯Ｔの開始時刻ｔ_sおよび終了時刻ｔ_eは、記憶手段１０に記憶する。

第二の実施形態に係る衛星信号受信装置Ｇの使用方法（衛星測位方法）は、第一の実施形態のものと同様であるが、本実施形態においては、初期設定過程（ステップ１０１〜１０５）および図示せぬ測位解析過程も、衛星信号受信装置Ｇにおいて実行されることになる。

以上説明した本実施形態に係る衛星信号受信装置Ｇにおいても、測位精度が高まる受信時間帯Ｔを予測し、受信時間帯Ｔにおいて衛星信号の搬送波を受信することとしたので、測位センサ７の一日当りの起動時間に制限が課されているような場合であっても、高い測位精度を確保することが可能になる。また、高い測位精度を期待することができない時間帯に測位センサ７を停止させることとしたので、消費電力量を抑えることが可能になり、ひいては、電源バッテリーの長寿命化や小型化を図ることが可能となる。

また、本実施形態によれば、測位センサ７で測位解析を行って得た位置情報を、通信回線Ｎを介して基地局コンピュータＣに送信することとしたので、衛星信号受信装置Ｇが遠隔地や僻地に設置されている場合であっても、測位センサ７で得た自らの位置情報を簡易迅速に収集・分析することが可能になる。

なお、第二の実施形態の衛星信号受信装置Ｇは、測位解析手段１１および受信時間帯決定手段１２を具備しているので、基地局コンピュータＣと接続せずとも、適切な受信時間帯Ｔに自らの位置を測位することができる。

前記した各実施形態では、受信管理手段８が測位センサ７に対する起動・休止制御のみを行う場合を例示したが、起動・休止制御を行う部品・機能を限定する趣旨ではない。図示は省略するが、衛星信号受信装置Ｇに含まれる他の構成要素（観測点側通信手段９、測位解析手段１１、測位精度演算手段１２Ａ、時間帯抽出手段１２Ｂ、電圧変換手段など）に対して起動・休止制御を行う機能を受信管理手段８に具備させても差し支えない。受信管理手段８自身にスリープ機能（消費電力を抑える機能）を具備させても勿論差し支えない。

本発明の第一の実施形態に係る変位計測システムのブロック構成図である。 本発明の第一の実施形態に係る衛星測位方法を説明するためのフローチャートである。 測位精度指標の時刻暦および受信時間帯の抽出方法を説明するための模式図である。 受信時間帯の他の抽出方法を説明するための模式図である。 本発明の第二の実施形態に係る変位計測システムおよび衛星信号受信装置のブロック構成図である。

符号の説明

Ｃ 基地局コンピュータ
１ 測位解析手段
２Ａ 測位精度演算手段
２Ｂ 時間帯抽出手段
３ 基地局側通信手段
Ｇ 衛星信号受信装置
７ 測位センサ
８ 受信管理手段
９ 観測点側通信手段
１１ 測位解析手段
１２Ａ 測位精度演算手段
１２Ｂ 時間帯抽出手段
Ｎ 通信回線

Claims (9)

1. 衛星測位の対象となる観測点に設置された衛星信号受信装置と、
   通信回線を介して前記衛星信号受信装置と接続された基地局コンピュータとを具備する変位計測システムであって、
   前記基地局コンピュータは、
   前記観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度に相関する指標の時刻暦を演算するとともに、前記時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算手段と、
   前記測位精度演算手段で演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出手段と、
   前記時間帯抽出手段で抽出された受信時間帯に関する情報を前記衛星信号受信装置に送信する基地局側通信手段とを具備し、
   前記衛星信号受信装置は、
   測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を受信し、受信した搬送波の位相または当該搬送波に含まれる衛星信号を取得する測位センサと、
   前記基地局コンピュータから送信された受信時間帯に関する情報を受信する観測点側通信手段と、
   前記受信時間帯になったときに前記測位センサを起動する制御を実行し、前記受信時間帯以外の時間帯になったときに前記測位センサを休止する制御を実行する受信管理手段とを具備する、ことを特徴とする変位計測システム。
2. 前記基地局コンピュータは、前記受信時間帯の開始時刻よりも待機時間だけ前になったときに、前記待機時間に関する情報を前記衛星信号受信装置に送信し、
   前記受信管理手段は、前記待機時間に関する情報を受信した時点から前記待機時間に相当する時間が経過したときに、前記測位センサを起動する制御を実行し、当該制御を実行した時点から前記受信時間帯の長さに相当する時間が経過したときに、前記測位センサを休止させる制御を実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の変位計測システム。
3. 衛星測位の対象となる観測点に設置された衛星信号受信装置と、
   通信回線を介して前記衛星信号受信装置と接続された基地局コンピュータとを具備する変位計測システムであって、
   前記基地局コンピュータは、
   前記観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度に相関する指標の時刻暦を演算するとともに、前記時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算手段と、
   前記測位精度演算手段で演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出手段と、
   前記衛星信号受信装置に起動信号または休止信号を送信する基地局側通信手段とを具備し、
   前記衛星信号受信装置は、
   測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を受信し、受信した搬送波の位相または当該搬送波に含まれる衛星信号を取得する測位センサと、
   前記基地局コンピュータから送信された起動信号または休止信号を受信する観測点側通信手段とを具備し、
   前記基地局コンピュータは、前記受信時間帯の開始時刻になったときに前記起動信号を前記衛星信号受信装置に送信し、前記受信時間帯の終了時刻になったときに前記休止信号を前記衛星信号受信装置に送信し、
   前記衛星信号受信装置は、前記起動信号を受信したときに前記測位センサを起動し、前記休止信号を受信したときに前記測位センサを休止する、ことを特徴とする変位計測システム。
4. 前記衛星信号受信装置は、前記測位センサで取得した搬送波の位相または衛星信号を前記基地局コンピュータに送信し、
   前記基地局コンピュータは、前記衛星信号受信装置から送信された搬送波の位相または衛星信号に基づいて前記測位センサの位置座標を演算する測位解析手段を具備する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の変位計測システム。
5. 前記衛星信号受信装置は、前記測位センサで取得した搬送波の位相または衛星信号に基づいて前記測位センサの位置座標を演算する測位解析手段を具備しており、取得した位置座標を前記基地局コンピュータに送信する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の変位計測システム。
6. 測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を受信し、受信した搬送波の位相または当該搬送波に含まれる衛星信号を取得する測位センサと、
   衛星測位の対象となる観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度に相関する指標の時刻暦を演算するとともに、前記時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算手段と、
   前記測位精度演算手段で演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出手段と、
   前記受信時間帯になったときに前記測位センサを起動する制御を実行し、前記受信時間帯以外の時間帯になったときに前記測位センサを休止する制御を実行する受信管理手段とを具備する、ことを特徴とする衛星信号受信装置。
7. 前記測位センサで取得した搬送波の位相または衛星信号に基づいて前記測位センサの位置座標を演算する測位解析手段をさらに具備する、ことを特徴とする請求項６に記載の衛星信号受信装置。
8. 衛星測位の対象となる観測点に設置した測位センサを利用する衛星測位方法であって、
   測位精度が高まる受信時間帯を抽出する初期設定過程と、
   測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を前記測位センサで受信する観測過程とを含み、
   前記初期設定過程では、
   前記観測点の初期座標と測位衛星群の軌道情報とに基づいて、測位精度に相関する指標の時刻暦を演算するとともに、前記時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算ステップと、
   前記測位精度演算ステップで演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出ステップとを実行し、
   前記観測過程では、
   前記受信時間帯に前記測位センサを起動し、前記受信時間帯以外の時間帯に前記測位センサを休止する、ことを特徴とする衛星測位方法。
9. 衛星測位の対象となる観測点に設置した測位センサを利用する衛星測位方法であって、
   測位精度が高まる受信時間帯を抽出する初期設定過程と、
   測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を前記測位センサで受信する観測過程とを含み、
   前記初期設定過程では、
   測位衛星から送信された衛星信号の搬送波を前記測位センサで連続して受信することで、測位精度に相関する指標の時刻暦を取得する測位精度取得ステップと、
   前記測位精度取得ステップで取得した時刻歴を複数の時間帯に区切り、間隔を隔てた少なくとも二つの時間帯からなる組を複数設定し、各組について当該組に含まれる複数の前記時間帯で衛星測位を行った場合の測位精度に相関する指標を演算する測位精度演算ステップと、
   前記測位精度演算ステップで演算された前記組における前記指標に基づいて、複数の前記組の中から最も高い測位精度が見込まれる前記組を抽出するとともに、抽出された組に含まれる複数の前記時間帯のそれぞれを受信時間帯として抽出する時間帯抽出ステップとを実行し、
   前記観測過程では、
   前記受信時間帯に前記測位センサを起動し、前記受信時間帯以外の時間帯に前記測位センサを休止する、ことを特徴とする衛星測位方法。

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