JP6227163B2 - 測位装置 - Google Patents

Description

本発明は、衛星測位に関する。

ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等の衛星測位システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）からのＧＮＳＳ信号のコード情報を使用して位置を測位装置のみで単独で測定する単独測位方式では、ＧＮＳＳ信号に含まれる誤差により、メートルオーダーの測位精度が実現される。
単独測位方式に対して、補強情報を利用した測位方式では、センチメータ級の高精度測位が実現される。
この測位方式では、正確な座標が既知である電子基準点等の観測データを用いて、測位衛星に起因する誤差や大気状態に起因する誤差が測位衛星ごとに推定され、誤差補正量が補強情報として測位装置に提供される。
補強情報は、例えば、準天頂衛星からの送信又は無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信網からの送信により測位装置に提供される。
測位装置では、単独測位の結果に補強情報の誤差補正量を用いた誤差補正を行うことで、センチメータ級の高精度測位を実現することができる。
補強情報を用いた高精度測位に関する技術として、例えば、特許文献１に記載の技術がある。

特開２０１４−１６３１５号公報

高精度の衛星測位を実現するためにはセンチメータ級の補強情報を利用することが望ましい。
一方で、センチメータ級の補強情報の送信には、２ｋｐｂｓ（ｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）もの通信帯域が必要である。
準天頂衛星又は無線ＬＡＮ網からは補強情報以外にも様々なサービスに用いられる情報が送信されており、補強情報の送信によって他の情報の通信帯域を圧迫してしまうという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとしており、通信帯域を圧迫することなく、高精度測位を実現することを主な目的とする。

本発明に係る測位装置は、
衛星測位誤差の補正のための補強情報に含まれるインテグリティ情報を用いて、測位計算に用いられる観測ノイズを算出する観測ノイズ計算部と、
前記観測ノイズ計算部により算出された観測ノイズを用いて、測位計算を行う測位計算部と、
測位衛星から送信されたｎ（ｎ≧５）個の観測データの中からｍ（ｍ≧４かつｍ＜ｎ）個の観測データを選択する動作を繰り返し、それぞれがｍ個の観測データで構成されるｋ（ｋ≧４かつｋ≦ｎ）個のデータセットであって、各データセットにおけるｍ個の観測データの組合せが異なるｋ個のデータセットを生成する観測データ選別部とを有し、
前記測位計算部は、
前記測位計算の一部として、データセットごとに、データセットを構成するｍ個の観測データに対して観測更新計算を行い、各データセットの観測更新計算前の残差の分散値と、各データセットの観測更新計算後の残差の分散値とに基づき、前記ｋ個のデータセットの中からいずれかのデータセットを選択する。

本発明によれば、補強情報の情報量を削減することで、通信帯域を有効に利用することができる。
また、本発明では、高精度測位を実現できる補強情報を加工しているので、測位精度を比較的高く維持することができる。

実施の形態１に係る測位システムの構成例を示す図。 実施の形態１に係るグリッド点を示す図。 実施の形態１に係る情報処理装置の構成例を示す図。 実施の形態１に係る情報処理装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態１に係るデシメータ級補強情報の生成処理の例を示すフローチャート図。 実施の形態１に係る更新周期調整処理の例を示す図。 実施の形態１に係る地理間隔誤差値調整処理の例を示す図。 実施の形態１に係るビット数調整処理の例を示す図。 実施の形態２に係る地理間隔誤差値調整処理の例を示す図。 実施の形態３に係る測位装置の構成例を示す図。 実施の形態３に係る測位装置の構成要素を説明する図。 実施の形態３に係る測位装置の中間データを説明する図。 実施の形態３に係る閾値テーブルの例を示す図。 実施の形態３に係るカルマンフィルタの処理フローを示す図。 実施の形態３に係るカルマンフィルタで用いられるベクトル及び行列を説明する図。 実施の形態３に係るプロセスノイズ調整部の動作例を説明する図。 実施の形態３に係る観測ノイズ計算部の動作例を説明する図。 実施の形態４に係る観測更新計算部の動作例を説明する図。 実施の形態１〜４に係る情報処理装置及び測位装置のハードウェア構成例を示す図。

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る測位システムの構成例を示す図である。

図１において、情報処理装置１００は、センチメータ級補強情報を生成し、生成したセンチメータ級補強情報をデグレードしてデシメータ級補強情報を生成する。
そして、情報処理装置１００は、デシメータ級補強情報を、後述する準天頂衛星２００や無線ＬＡＮ網８００に提供する。
なお、センチメータ級補強情報とは、ＧＰＳ衛星からの測位信号を用いた単独測位で生じる測位誤差を補正するための情報であり、補正後の測位精度としてセンチメータ級の測位精度が実現される補強情報である。
センチメータ級の測位精度とは、６５％以上の確率で２〜３センチメータ・オーダーの測位誤差に収まることを意味する。
また、デシメータ級補強情報とは、ＧＰＳ衛星からの測位信号を用いた単独測位で生じる測位誤差を補正するための情報であり、補正後の測位精度としてデシメータ級の測位精度が実現される補強情報である。
デシメータ級の測位精度とは、６５％以上の確率で２０〜３０センチメータ・オーダーの測位誤差に収まることを意味する。

準天頂衛星２００は、情報処理装置１００で得られたデシメータ級補強情報４００を送信装置７００から受信し、受信したデシメータ級補強情報を地上に向けて送信する。
準天頂衛星２００は、例えば、デシメータ級補強情報４００をＬ１、Ｌ２、Ｌ５のいずれかの周波数で送信する。
なお、本実施の形態では、準天頂衛星２００からデシメータ級補強情報４００を送信する例を説明するが、デシメータ級補強情報４００を準天頂衛星２００以外の衛星から送信するようにしてもよい。また、デシメータ級補強情報４００を無線ＬＡＮ環境を提供する無線ＬＡＮ網８００から送信するようにしてもよい。

ＧＰＳ衛星３００は、測位衛星であり、測位信号５００を送信する。
ＧＰＳ衛星３００の代わりに、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＢｅｉＤｏｕ等のＧＮＳＳ衛星を用いてもよい。
また、ＧＰＳ衛星３００からデシメータ級補強情報４００を送信するようにしてもよい。

測位信号５００には、観測データ５０１と放送暦５０２が含まれる。
観測データ５０１からは、測位点とＧＰＳ衛星３００との間の疑似距離と、搬送波位相を導出することができる。
観測データ５０１から導出される疑似距離及び搬送波位相には、それぞれ誤差が含まれる。
測位装置６００は、デシメータ級補強情報４００を用いて、疑似距離及び搬送波位相に含まれる誤差を除去する。
放送暦５０２は、放送暦５０２の送信元のＧＰＳ衛星３００の正確な衛星軌道が通知されるデータであり、エフェメリスともいう。

測位装置６００は、例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、カーナビゲーション装置である。
測位装置６００は、ＧＰＳ衛星３００から送信される測位信号５００を受信する。
また、測位装置６００は、準天頂衛星２００又は無線ＬＡＮ網８００から送信されるデシメータ級補強情報４００を受信する。
測位装置６００は、準天頂衛星２００からデシメータ級補強情報４００を受信する場合は、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５のいずれかの周波数に対応している必要がある。
測位装置６００は、測位信号５００（メートル級の測位誤差が含まれる）にデシメータ級補強情報４００を適用して、デシメータ級の測位精度の測位結果を得ることができる。

送信装置７００は、情報処理装置１００で生成されたデシメータ級補強情報４００を準天頂衛星２００に送信する。

ここで、センチメータ級補強情報に含まれる誤差値を説明する。
センチメータ級補強情報には、衛星時計誤差の値（以下、単に衛星時計誤差という）、衛星軌道誤差の値（以下、単に衛星軌道誤差という）、周波数間バイアス、電離層遅延誤差の値（以下、単に電離層遅延誤差という）、対流圏遅延誤差の値（以下、単に対流圏遅延誤差という）が含まれる。
衛星時計誤差、衛星軌道誤差、周波数間バイアスは、地域に依存しない誤差である。
電離層遅延誤差と対流圏遅延誤差は、地域に依存する誤差であり、グリッド点ごとに算出される。
グリッド点は、図２に示すように、緯度方向及び経度方向のそれぞれに約６０ｋｍ間隔で配置された仮想的な計測点である。
電離層遅延誤差と対流圏遅延誤差は、後述する地理間隔誤差値に該当する。
なお、センチメータ級補強情報は、既定の更新周期（具体的には、衛星時計誤差は５秒周期、その他の衛星軌道誤差、周波数間バイアス、電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差は３０秒周期）で更新される。

図３は、本実施の形態に係る情報処理装置１００の構成例を示す。

図３において、補強情報生成部１０１は、センチメータ級補強情報を生成する。
補強情報生成部１０１によるセンチメータ級補強情報の生成方法は、任意のものでよい。

補強情報調整部１０２は、補強情報生成部１０１により生成されたセンチメータ級補強情報の情報量を削減し、デシメータ級補強情報を生成する。
より具体的には、補強情報調整部１０２は、更新周期調整処理１０２１と、地理間隔誤差値調整処理１０２２と、ビット数調整処理１０２３とを組み合わせて、センチメータ級補強情報の情報量を削減する。
更新周期調整処理１０２１は、センチメータ級補強情報の更新周期を既定の更新周期の整数倍にする処理である。
本実施の形態では、更新周期調整処理１０２１の一例として、センチメータ級補強情報の更新周期を本来の３０秒周期の２倍の６０秒周期にする処理を説明する。なお、更新周期調整処理１０２１では、センチメータ級補強情報の更新周期を本来の更新周期の２以上の整数倍とすればよく、２倍でなくてもよい。
地理間隔誤差値調整処理１０２２は、既定の地理間隔ごとの誤差である複数の地理間隔誤差値の中から前記既定の地理間隔の整数倍の地理間隔ごとに地理間隔誤差値を選択して地理間隔誤差値の個数を間引く処理である。
本実施の形態では、地理間隔誤差値調整処理１０２２の一例として、緯度方向及び経度方向の各々でグリッド点間隔である６０ｋｍの３倍の１８０ｋｍごとに電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差を抽出して、電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差の個数を間引く処理を説明する。なお、地理間隔誤差値調整処理１０２２では、本来のグリッド点間隔の２以上の整数倍の地理間隔ごとに電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差を抽出すればよく、３倍でなくてもよい。
ビット数調整処理１０２３は、誤差値ごとに、誤差値のビット数を削減する処理である。
本実施の形態では、ビット数調整処理１０２３の一例として、搬送波に関する誤差値ごとに、削除後のビット数が削除前のビット数の６０％から８０％の間のいずれかのビット数になるように最下位ビットからビット数を削減する処理を説明する。なお、ビット数調整処理１０２３では、削除後のビット数が削除前のビット数よりも小さくなるように最下位ビットからビット数を削減すればよく、６０％から８０％の間のビット数でなくてもよい。

補強情報出力部１０３は、情報量が削除された後の補強情報であるデシメータ級補強情報を出力先に出力する。
補強情報出力部１０３の出力先は、例えば、送信装置７００のインタフェースや無線ＬＡＮ網８００のインタフェースである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、本実施の形態に係る情報処理装置１００の動作例を説明する。
図４は、本実施の形態に係る情報処理装置１００の動作例を示すフローチャート図である。

まず、Ｓ１０１において、補強情報生成部１０１がセンチメータ級補強情報を生成する。
次に、Ｓ１０２において、補強情報調整部１０２がセンチメータ級補強情報をデグレードして、デシメータ級補強情報を生成する。
最後に、Ｓ１０３において、補強情報出力部１０３が、補強情報調整部１０２により生成されたデシメータ級補強情報を出力先に出力する。
補強情報出力部１０３の出力先は、前述したように、例えば、送信装置７００のインタフェースや無線ＬＡＮ網８００のインタフェースである。

次に、図４に示したＳ１０２における動作の詳細を説明する。
図５は、Ｓ１０２の詳細を説明するフローチャート図である。

まず、Ｓ１０２１にて、補強情報調整部１０２は、更新周期調整処理を行う。
更新周期調整処理の詳細を、図６を参照して説明する。

図６（ａ）は、センチメータ級補強情報のデータストリームを示す。
図６（ａ）に示すように、センチメータ級補強情報の更新周期は３０秒である。
補強情報（ｔ＝０）は、準天頂衛星２００又は無線ＬＡＮ網８００において、時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝３０の間に送信されるセンチメータ級補強情報である。
補強情報（ｔ＝３０）は、準天頂衛星２００又は無線ＬＡＮ網８００において、時刻ｔ＝３０から時刻ｔ＝６０の間に送信されるセンチメータ級補強情報である。
時刻ｔ＝６０以降についても同様である。
時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝３０までの３０秒間では、計測タイミングＴ０（Ｔ０＜（ｔ＝０））における、衛星時計誤差、衛星軌道誤差、周波数間バイアス、各グリッド点の電離層遅延誤差、各グリッド点の対流圏遅延誤差が、補強情報（ｔ＝０）として送信される。
次に、時刻ｔ＝３０から時刻ｔ＝６０までの３０秒間では、新たな計測タイミングＴ１（Ｔ１＜（ｔ＝３０））における、衛星時計誤差、衛星軌道誤差、周波数間バイアス、各グリッド点の電離層遅延誤差、各グリッド点の対流圏遅延誤差が補強情報（ｔ＝３０）として送信される。
時刻ｔ＝６０以降についても同様である。
なお、厳密には、衛星時刻誤差は、５秒ごとに更新されるので、３０秒の間に、衛星時計誤差は５回送信されるが、補強情報全体としては、３０秒周期で更新されている。

補強情報生成部１０１では、図６（ａ）に示すように、３０秒単位のセンチメータ級補強情報を繰り返し生成し、補強情報調整部１０２に入力する。
補強情報調整部１０２は、図６（ｂ）に示すように、６０秒単位でセンチメータ級補強情報を選択する。
図６（ｂ）の例では、補強情報調整部１０２は、時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝３０の間の補強情報（ｔ＝０）を選択し、補強情報（ｔ＝０）を６０秒かけて送信する。
つまり、補強情報調整部１０２は、補強情報（ｔ＝０）を、図６（ａ）の送信レートの１／２のレートで送信する。
補強情報調整部１０２は、次の時刻ｔ＝３０から時刻ｔ＝６０の間の補強情報（ｔ＝３０）は選択しない。
また、補強情報調整部１０２は、時刻ｔ＝６０から時刻ｔ＝９０の間の補強情報（ｔ＝６０）を選択し、補強情報（ｔ＝６０）を６０秒かけて送信する。
つまり、補強情報調整部１０２は、補強情報（ｔ＝６０）を、図６（ａ）の送信レートの１／２のレートで送信する。
補強情報調整部１０２は、次の時刻ｔ＝９０から時刻ｔ＝１２０の間の補強情報（ｔ＝９０）は選択しない。
更新周期調整処理（Ｓ１０２１）で選択されたセンチメータ級補強情報のみがＳ１０２２以降の処理の対象となる。
図６（ｂ）に示す方式で更新周期調整処理（Ｓ１０２１）が行われると、Ｓ１０２２の処理の対象となるセンチメータ級補強情報の個数は半減する。

図５に戻り、Ｓ１０２２では、補強情報調整部１０２は、地理間隔誤差値調整処理を行う。
補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報ごとに地理間隔誤差値調整処理を行う。
地理間隔誤差値調整処理の詳細を、図７を参照して説明する。

図７の各点は、グリッド点を示している。
Ｓ１０２１で選択された各センチメータ級補強情報には、全グリッド点の電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差が含まれている。
Ｓ１０２２では、補強情報調整部１０２は、センチメータ級補強情報に含まれる全グリッド点の電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差の中から、緯度方向及び経度方向において、３グリッド点間隔（１８０ｋｍ）ごとに電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差を選択して、電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差の個数を間引く。
間引いた結果、図７で黒く塗りつぶしているグリッド点に対応する電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差のみが選択され、Ｓ１０２３の処理の対象となる。
図７に示す方式で地理間隔誤差値調整処理（Ｓ１０２２）が行われると、Ｓ１０２３の処理の対象となる電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差の個数は、それぞれ１／９になる。
つまり、緯度方向の１／３、経度方向の１／３の乗算により、全体として１／９になる。
なお、図７の符号７０１及び符号７０２は、センチメータ級補強情報に含まれる電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差を表す。
測位装置６００は、センチメータ級補強情報に含まれる電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差（符号７０１、符号７０２）の線形補完により、センチメータ級補強情報に含まれないグリッド点の電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差の推定値（符号７０３、符号７０４）を算出することができる。
しかしながら、現実の電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差では、推定値（符号７０３、符号７０４）からの誤差（符号７０５、符号７０６）が存在する可能性がある。
補強情報調整部１０２は、このようなセンチメータ級補強情報に含まれていないグリッド点における推定値との誤差（符号７０５、符号７０６）によって生じる信頼度の低下を、後述するインテグリティ情報において通知する。

図５に戻り、Ｓ１０２３において、補強情報調整部１０２は、ビット数調整処理を行う。
ビット数調整処理の詳細を、図８を参照して説明する。

図８において、符号８０１はセンチメータ級誤差値を示し、符号８０２はデシメータ級誤差値を示す。
センチメータ級誤差値８０１は、センチメータ級補強情報に含まれる各誤差値である。
デシメータ級誤差値８０２は、センチメータ級誤差値８０１のビット数を削減した後の誤差値である。
ビット数調整処理（Ｓ１０２３）では、補強情報調整部１０２は、搬送波に関する誤差値ごとに、デシメータ級誤差値８０２のビット数がセンチメータ級誤差値８０１のビット数の６０％から８０％の間のいずれかのビット数になるように最下位ビット（ＬＳＢ：Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）からビット数を削減する。
例えば、センチメータ級誤差値８０１が２０ビットであれば、補強情報調整部１０２は、デシメータ級誤差値８０２のビット数が１２ビット〜１６ビットの間のいずれかになるようにビット数を削除する。
補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれる衛星時計誤差、衛星軌道誤差、周波数間バイアスと、当該センチメータ級補強情報に含まれ、Ｓ１０２２で選択された電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差（図７の黒く塗りつぶしているグリッド点に対応する電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差）のビット数を削減する。
なお、補強情報調整部１０２は、ビット数を削除したことによる信頼性の低下を、後述するインテグリティ情報において通知する。

以上のＳ１０２１〜Ｓ１０２３により、センチメータ級補強情報の情報量が削除されて、デシメータ級補強情報となる。
センチメータ級補強情報の送信には２Ｋｂｐｓの帯域が必要であるが、デシメータ級補強情報の送信では２５０ｂｐｓレベルの帯域で足りる。
このように、デシメータ級補強情報に変換することで、１／８程度のデータ量にすることができる。

また、補強情報調整部１０２は、削減したビット数と、削減したグリッド点の情報を用いて、センチメータ級の補強情報で得られる補強情報の信頼性から、情報量を削減した時の補強情報の信頼性を計算することができる。
補強情報調整部１０２は、センチメータ級の補強情報の信頼性と、ビット削減による信頼性の低下分と、グリッド点を削減したことによる信頼性の低下分との根２乗和ＲＳＳ（Ｒｏｏｔ Ｓｕｍ Ｓｑｕａｒｅ）を取ることにより、デシメータ級の補強情報の信頼度を求めることができる。
つまり、補強情報調整部１０２は、図７に示す誤差７０５と誤差７０６の根２乗和ＲＳＳを計算し、また、図８に示す削除したビット数分に相当する誤差の根２乗和ＲＳＳを計算して、デシメータ級の補強情報の信頼度を求める。
そして、補強情報調整部１０２は、この信頼度をインテグリティ情報として、補強情報に含める。
このように、補強情報調整部１０２は、地理間隔誤差値調整処理とビット数調整処理による測位精度の信頼度の低下を通知するインテグリティ情報を生成し、生成したインテグリティ情報をデシメータ級の補強情報に含める。
補強情報出力部１０３は、インテグリティ情報が含まれる補強情報を送信する。
このインテグリティ情報は、デシメータ級の補強情報を利用するユーザにとっては、補強情報から測位した結果の信頼度をリアルタイムに求めることが可能となり、移動体の制御には不可欠な情報である。

＊＊＊効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態によれば、センチメータ級補強情報をデシメータ級補強情報にすることで、補強情報のデータ量を１／８程度に圧縮することができ、通信帯域を有効に利用することができる。
また、センチメータ級補強情報は２Ｋｂｐｓで送信する必要があるため、準天井衛星等から送信する際には、Ｌ６周波数を用いる必要がある。
デシメータ級補強情報では２５０ｂｐｓレベルでの送信が可能なので、準天井衛星等から送信する際にも、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５の周波数を利用することが可能である。
スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、カーナビゲーション装置では、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５周波数の対応機種が一般的になっており、これらの機器において、Ｌ６周波数用の回路等がなくても、デシメータ級という比較的高精度な測位を実現することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差の数を間引きする方式を説明した。
本実施の形態では、電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差を間引きすることなく、デシメータ級補強情報を生成する方式を説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
本実施の形態においても、測位システムの全体構成は図１に示すとおりであり、また、情報処理装置１００の内部構成も図３に示すとおりである。
但し、本実施の形態では、補強情報調整部１０２の動作が異なる。
本実施の形態では、補強情報調整部１０２は、地理間隔誤差値調整処理１０２２として、複数の地理間隔誤差値を解析して、地理間隔誤差値の近似値を算出するための近似式に含まれる係数の係数値を地理間隔ごとに算出し、複数の地理間隔誤差値に代えて地理間隔ごとの係数値を補強情報に含ませる。
つまり、補強情報調整部１０２は、図５のＳ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれる複数の電離層遅延誤差を解析し、各グリッド点での電離層遅延誤差の近似値を算出するための近似式に含まれる係数の係数値をグリッド点ごとに算出する。
また、補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれる複数の対流圏遅延誤差を解析し、各グリッド点での対流圏遅延誤差の近似値を算出するための近似式に含まれる係数の係数値をグリッド点ごとに算出する。
そして、補強情報調整部１０２は、電離層遅延誤差の代わりに、算出したグリッド点ごとの係数値を、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含める。
また、補強情報調整部１０２は、対流圏遅延誤差の代わりに、算出したグリッド点ごとの係数値を、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含める。

なお、本実施の形態では、主に実施の形態１との差異を説明する。
以下で説明していない事項は、実施の形態１と同様である。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
本実施の形態においても、情報処理装置１００の動作は、以下に示す点を除き図４及び図５に示すとおりである。
本実施の形態では、図５のＳ１０２２の処理が異なる。
図５を参照して、本実施の形態に係る補強情報調整部１０２の動作を説明する。

図５において、Ｓ１０２１は、実施の形態１と同じである。
つまり、補強情報調整部１０２は、図６に例示するように、補強情報生成部１０１から入力されたセンチメータ級補強情報からＳ１０２２の処理の対象となるセンチメータ級補強情報を選択する。

Ｓ１０２２では、補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれる複数の電離層遅延誤差を解析し、各グリッド点での電離層遅延誤差の近似値を算出するための近似式に含まれる係数の係数値をグリッド点ごとに算出する。
また、補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれる複数の対流圏遅延誤差を解析し、各グリッド点での対流圏遅延誤差の近似値を算出するための近似式に含まれる係数の係数値をグリッド点ごとに算出する。
そして、補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれているグリッド点ごとの電離層遅延誤差の代わりに、算出したグリッド点ごとの係数値を、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含める。
また、補強情報調整部１０２はＳ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれているグリッド点ごとの対流圏遅延誤差の代わりに、算出したグリッド点ごとの係数値を、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含める。
電子層遅延誤差の近似式及び対流圏遅延誤差の近似式は、予め測位装置６００に通知されており、測位装置６００は、準天頂衛星２００又は無線ＬＡＮ網８００から受信したデシメータ級補強情報４００に含まれる係数値を近似式に適用して、各グリッド点における電子層遅延誤差の近似値及び対流圏遅延誤差の近似値を得ることができる。

図９は、本実施の形態に係る補強情報調整部１０２の動作を説明する図である。
図９において、各円（○）は、各グリッド点における誤差値（電離層遅延誤差、対流圏遅延誤差）を表している。
測位装置６００は、近似式：（ｘ、ｙ）＝ａｘ^２＋ｂｙ^２＋ｃｘ＋ｄｙ＋ｅｘｙ＋ｆを用いて、各グリッド点の誤差値の近似値を算出することができる。
当該近似式において、ｘはグリッド点位置の緯度を示し、ｙはグリッド点位置の経度を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは補強情報調整部１０２がグリッドごとに算出する係数値であり、ｆは定数である。
なお、本近似式は、２次の多項式の場合の例を示すものであるが、近似式は２次に限定するものでない。
補強情報調整部１０２は、グリッド点ごとの誤差値を解析して、例えば最小二乗法により、近似式の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの値を算出する。
そして、補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれているグリッド点ごとの電離層遅延誤差の代わりに、グリッド点ごとに、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの値を、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含める。
また、補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含まれているグリッド点ごとの対流圏遅延誤差の代わりに、グリッド点ごとに、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの値を、Ｓ１０２１で選択されたセンチメータ級補強情報に含める。
測位装置６００は、近似式よりグリッド点ごとの電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差の推定値を算出することができるが、推定値と現実の電離層遅延誤差及び対流圏遅延誤差では、図９に示すように誤差が存在する。
図９では、作図上の理由から、数個のグリッド点についてのみ誤差を明記しているが、近似式のグラフと各円との乖離が誤差である。
補強情報調整部１０２は、近似式を用いることによる信頼性の低下を、後述するインテグリティ情報において通知する。

次に、図５のＳ１０２３では、補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２２の処理の後のセンチメータ級補強情報に含まれる誤差値ごとに、ビット数を削減する。
Ｓ１０２３の処理は、実施の形態１で示したとおりである。
なお、補強情報調整部１０２は、Ｓ１０２２においてセンチメータ級補強情報に含めた係数値（係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの値）に対しては、ビット数の削減は行わない。

以上のＳ１０２１〜Ｓ１０２３により、センチメータ級補強情報の情報量が削除されて、デシメータ級補強情報となる。
本実施の形態に係る方式によっても、デシメータ級補強情報に変換することで、センチメータ級補強情報に比べて、１／８程度のデータ量にすることができる。

また、補強情報調整部１０２は、削減したビット数と、地理間隔誤差値の近似式を用いて、センチメータ級の補強情報で得られる補強情報の信頼性から、情報量を削減した時の補強情報の信頼性を計算することができる。
補強情報調整部１０２は、センチメータ級の補強情報の信頼性と、ビット削減による信頼性の低下分と、近似式を用いたことによる信頼性の低下分との根２乗和ＲＳＳ（Ｒｏｏｔ Ｓｕｍ Ｓｑｕａｒｅ）を取ることにより、デシメータ級の補強情報の信頼度を求めることができる。
つまり、補強情報調整部１０２は、図９に示す各誤差の根２乗和ＲＳＳを計算し、また、図８に示す削除したビット数分に相当する誤差の根２乗和ＲＳＳを計算して、デシメータ級の補強情報の信頼度を求める。
そして、補強情報調整部１０２は、この信頼度をインテグリティ情報として、補強情報に含める。
このように、補強情報調整部１０２は、地理間隔誤差値調整処理とビット数調整処理による測位精度の信頼度の低下を通知するインテグリティ情報を生成し、生成したインテグリティ情報をデシメータ級の補強情報に含める。
補強情報出力部１０３は、インテグリティ情報が含まれる補強情報を送信する。
このインテグリティ情報は、デシメータ級の補強情報を利用するユーザにとっては、補強情報から測位した結果の信頼度をリアルタイムに求めることを可能にするため、移動体の制御には不可欠な情報である。

＊＊＊効果の説明＊＊＊
本実施の形態でも、センチメータ級補強情報をデシメータ級補強情報にすることで、補強情報のデータ量を１／８程度に圧縮することができ、通信帯域を有効に利用することができる。
また、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、カーナビゲーション装置等において、Ｌ６周波数用の回路等がなくても、デシメータ級という比較的高精度な測位を実現することができる。

なお、実施の形態１及び２では、デシメータ級補強情報生成の処理を、図５において、更新周期調整処理Ｓ１０２１、地理間隔誤差値調整処理Ｓ１０２２、およびビット数調整処理Ｓ１０２３の順に行う旨を説明したが、この順で処理する必要はなく、異なる順序、例えば、地理間隔誤差値調整処理Ｓ１０２２の後に更新周期調整処理Ｓ１０２１を行い、ビット調整処理Ｓ１０２３を行ってもよい。

実施の形態３．
本実施の形態では、図１に示す測位装置６００の詳細を説明する。
なお、本実施の形態では、測位装置６００はデシメータ級補強情報４００を受信し、デシメータ級補強情報４００を用いて衛星測位を行う例を説明するが、デシメータ級補強情報４００はセンチメータ級補強情報を受信可能であれば、センチメータ級補強情報を受信して、センチメータ級補強情報を用いて衛星測位を行うようにしてもよい。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１０は、本実施の形態に係る測位装置６００の構成例を示す。
また、図１０に示す各構成要素の概略説明を図１１に示し、中間データの概略説明を図１２に示す。

概略位置及び衛星位置計算部６０１は、ＧＰＳ衛星３００から、観測データ５０１及び放送暦５０２を受信し、測位点の概略位置と各ＧＰＳ衛星３００の位置を算出する。
概略位置及び衛星位置計算部６０１の算出結果が、概略位置７５１と衛星位置７５２である。
概略位置７５１は、単独測位によって算出されたメートルオーダーの精度の測位点位置である。
衛星位置７５２は、測位装置６００が観測データを受信した各ＧＰＳ衛星３００の位置である。

補正データ作成部６０２は、準天頂衛星２００からデシメータ級補強情報４００を受信し、また、概略位置７５１、衛星位置７５２を取得し、デシメータ級補強情報４００、概略位置７５１、衛星位置７５２から補正データ７５３を算出する。
補正データ７５３には、測位点で各ＧＰＳ衛星３００から受信した観測データ５０１に含まれると予想される誤差が示される。

観測データ選別部６０３は、品質が劣化していると予想される観測データ５０１を除去する。
より具体的には、観測データ選別部６０３は、観測データ５０１の送信元の測位衛星であるＧＰＳ衛星３００の仰角と観測データ５０１の受信信号強度とに基づいて、複数の観測データ５０１の中から、測位計算に用いられる観測データ５０１を選択する。
例えば、観測データ選別部６０３は、複数の仰角範囲が示され、仰角範囲ごとに、受信信号強度の閾値が定義されている閾値テーブルを有している。
そして、観測データ選別部６０３は、閾値テーブルを参照し、観測データ５０１の受信信号強度が、送信元のＧＰＳ衛星３００の仰角に対応する仰角範囲に対して定義されている受信信号強度の閾値以上である場合に、当該観測データ５０１を選択する。

観測データ誤差補正部６０４は、二重差計算を行って、観測データの二重差データ７５４を出力する。
二重差データ７５４には、従衛星の観測データ（補正データ７５３を使って補正済みの観測データ）から主衛星の観測データ（補正データ７５３を使って補正済みの観測データ）を差し引いた量が示される。

時間外挿計算部６０５は、時間外挿計算を行って、前のエポックの状態量Ｘ＾（ｔ−Δｔ）から現在エポックの状態量Ｘ（ｔ）を推定する。
より具体的には、時間外挿計算部６０５は、後述のプロセスノイズ調整部６１１により調整されたプロセスノイズを用いて、状態量Ｘ（ｔ）を推定する。
なお、図１０に示している「Ｘ」の真上に「＾」が位置している表記と、「Ｘ」の右上に「＾」が位置している表記（「Ｘ＾」）は同じ意味である。
また、「＾」は、後述する観測更新計算部６０８により更新された後の状態量であることを意味する。
なお、状態量Ｘ（ｔ）は、測位装置６００の位置及び速度である。

幾何学距離計算部６０６は、衛星位置７５２から、ＧＰＳ衛星３００から測位点までの幾何学距離７５５を計算する。

残差計算部６０７は、二重差データ７５４と幾何学距離７５５から二重差残差７５６を計算する。

観測更新計算部６０８は、状態量Ｘ（ｔ）の推定誤差が最も小さくなるように状態量Ｘ（ｔ）を更新する。
より具体的には、観測更新計算部６０８は、後述の観測ノイズ計算部６１２により算出された観測ノイズを用いて、状態量Ｘ（ｔ）を更新する。
観測更新計算部６０８により更新された後の状態量Ｘ（ｔ）を状態量Ｘ＾（ｔ）と表記する。

なお、図１０において破線で囲んでいる範囲は、測位計算部６０９という。
測位計算部６０９は、プロセスノイズ調整部６１１により調整されたプロセスノイズと観測ノイズ計算部６１２により算出された観測ノイズとを用いて、測位計算を行う。

キャリアスムージング処理部６１０は、観測データ５０１（疑似距離と搬送波位相）に対してキャリアスムージング処理を行う。

プロセスノイズ調整部６１１は、測位装置６００が配置されている移動体の種別に応じて、測位計算部６０９（より具体的には時間外挿計算部６０５）での測位計算に用いられるプロセスノイズを調整する。
例えば、プロセスノイズ調整部６１１は、測位装置６００が配置されている移動体が車両、列車、船舶のいずれかであれば、デフォルト値よりも小さい高度方向のプロセスノイズを選択する。

観測ノイズ計算部６１２は、補強情報に含まれるインテグリティ情報を用いて、測位計算に用いられる観測ノイズを算出する。
インテグリティ情報とは、測位信号の「確からしさ」を伝えるための情報であり、測位結果を安全に利用できるかを判断する際に使用される。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
本実施の形態では、主に、観測データ選別部６０３、時間外挿計算部６０５、観測更新計算部６０８、プロセスノイズ調整部６１１及び観測ノイズ計算部６１２の動作を説明する。

観測データ選別部６０３は、キャリアスムージング処理部６１０によりキャリアスムージング処理が行われた後の観測データ５０１の中から、観測データ誤差補正部６０４以降の処理の対象となる観測データ５０１を選択する。
観測データ選別部６０３は、観測データ５０１の送信元のＧＰＳ衛星３００の仰角と観測データ５０１の受信信号強度とに基づいて、複数の観測データ５０１の中から、観測データ誤差補正部６０４以降の処理の対象となる観測データ５０１を選択する。
これまでも測位装置において、測位計算に用いられる観測データを受信信号強度に基づいて選別することが行われており、これまではＧＰＳ衛星３００と測位装置との間の仰角に関わりなく一律に共通の受信信号強度の閾値を適用していた。
衛星仰角と受信信号強度との間には相関があり、一般に、衛星仰角が大きくなれば、観測データの受信信号強度は強くなる。
例えば、あるＧＰＳ衛星３００の観測データの受信信号強度が他のＧＰＳ衛星３００が同等の仰角にある場合の受信信号強度に比べて大きく落ち込んでいる場合は、当該ＧＰＳ衛星３００の受信信号強度が一律の閾値を超えていても、当該ＧＰＳ衛星３００の観測データの品質はあまりよくないと推定される。
このため、本実施の形態では、観測データ選別部６０３は、測位装置６００とＧＰＳ衛星３００との間の仰角と観測データの受信信号強度の相関を参酌して、測位計算に用いられる観測データ５０１を選択する。

観測データ選別部６０３は、例えば、図１３に示す閾値テーブルを保持している。
図１３の閾値テーブルには、複数の仰角範囲が示され、仰角範囲ごとに、受信信号強度の閾値が定義されている。
すなわち、図１３では、仰角範囲として、例えば、１０度−２０度の範囲、２０度−３０度の範囲が記述されている。
なお、図１３の１０度−２０度とは、１０．１度−２０．０度を意味し、２０度−３０度とは、２０．１度−３０．０度を意味する。
図１３の閾値テーブルは、複数のＧＰＳ衛星３００について、衛星仰角と観測データの受信信号強度との相関を解析して生成されたものである。
観測データ選別部６０３は、概略位置及び衛星位置計算部６０１により計算された衛星位置７５２から、観測データ５０１の送信元のＧＰＳ衛星３００の衛星仰角を算出する。
そして、観測データ選別部６０３は、図１３の閾値テーブルを参照し、キャリアスムージング処理の後の複数の観測データ５０１のうち、算出した衛星仰角に対応する仰角範囲に対して定義されている受信信号強度の閾値以上の受信信号強度の観測データ５０１を選択する。
観測データ選別部６０３は、選択した観測データ５０１のみを観測データ誤差補正部６０４に出力する。
測位計算部６０９による測位計算のためには、観測データ選別部６０３は、観測データ５０１を４つ以上選択する必要がある。

次に、時間外挿計算部６０５及び観測更新計算部６０８を実現するカルマンフィルタについて説明する。
図１４は、カルマンフィルタの処理フローを示す。
また、図１５は、カルマンフィルタの処理に用いられる変数の説明を示す。

時間外挿計算部６０５では、図１４に示すカルマンフィルタの時間外挿計算が行われる。
また、観測更新計算部６０８では、図１４に示すカルマンフィルタの観測更新計算が行われる。
時間外挿計算と観測更新計算で１つのループを構成し、時間外挿計算と観測更新計算で構成されるループが繰り返し実行される。
カルマンフィルタは、繰り返される各ループにおいて、推定する状態量（状態量Ｘ）の誤差分散（誤差分散行列Ｐ_ｉｊ＝Ｅ〈ｘ_ｉｘ_ｊ〉、Ｅ〈ａ〉はａの分散）の対角成分が最小になるように状態量を推定する。

カルマンフィルタにおける処理を順を追って説明する。
時間外挿計算では、前の時刻の状態量（ｘ＾（−））と誤差分散行列（Ｐ＾（−））から、採用する運動モデルに従って決定される遷移行列Φによって次の時刻の状態量（ｘ（＋））と誤差共分散行列（Ｐ（＋））が推定される。
この時、運動モデルと実際の現象との間の予想される誤差であるプロセスノイズＱが誤差共分散行列（Ｐ＾（−））に加算される。
このプロセスノイズＱも採用する運動モデルと設計によって決定される。
推定された状態量（ｘ（＋））から、状態量と観測量の関係を表わす観測モデル（ｙ^―＝ｆ（ｘ））により推定される観測量相当量ｙ^―が求められる（ｙ^―は、「ｙ」の真上に「−」が位置していることを表す、以下も同様）。
観測更新計算では、実際の観測量との差である残差（ｄｚ＝ｙ−ｙ^―）が求められ、図１４の式で表わされるカルマンゲインＫを使用して残差が状態量の差に変換（ｄｘ＝Ｋ・ｄｚ）され、状態量が更新される。
観測更新計算で使用される観測行列は観測モデルを表現した行列であり、次式で求められる。

また、カルマンゲインＫの式で分母に含まれるＲは観測量に含まれると予想される観測ノイズを示す。

プロセスノイズ調整部６１１は、時間外挿計算部６０５に提供するプロセスノイズを調整する。
図１６は、デフォルトのプロセスノイズと、プロセスノイズ調整部６１１による調整後のプロセスノイズとを示す。
デフォルトのプロセスノイズＱ_３は、図１６（ａ）に示すように、Ｘ成分（東西方向）、Ｙ成分（南北方向）、Ｚ成分（高度方向）は相互に同等で異方性がない。
しかしながら、車、列車、船舶などは、高度方向の変化の仕方が緩やかである。
このため、測位装置６００が配置されている移動体が車両、列車、船舶であれば、高度方向のプロセスノイズは、デフォルト値より小さくすることが望ましい。
そこで、本実施の形態では、プロセスノイズ調整部６１１は、移動体が車両、列車、船舶のいずれかであれば（測位装置６００が車両、列車、船舶のいずれかに搭載されている場合は）、高度方向のプロセスノイズの値として、ｆ_⊥（０＜ｆ_⊥＜＜１）を選択する。
そして、プロセスノイズ調整部６１１は、ｆ_⊥が含まれるプロセスノイズＱ_⊥を時間外挿計算部６０５に出力し、時間外挿計算部６０５はＱ_⊥を用いて図１４に示す時間外挿計算を行う。
一方、測位装置６００が配置されている移動体がユーザ（人間）である場合、つまり、ユーザが測位装置６００を携行して徒歩にて移動している場合（測位装置６００が車両、列車、船舶に搭載されていない場合）は、プロセスノイズ調整部６１１はデフォルトのプロセスノイズＱ_３を時間外挿計算部６０５に出力し、時間外挿計算部６０５はＱ_３を用いて図１４に示す時間外挿計算を行う。
また、測位装置６００が配置されている移動体が飛行機であれば、プロセスノイズ調整部６１１はデフォルトのプロセスノイズＱ_３を時間外挿計算部６０５に出力し、時間外挿計算部６０５はＱ_３を用いて図１４に示す時間外挿計算を行う。
なお、測位装置６００が配置されている移動体の種別が、車両又は列車又は船舶であるのか、ユーザ（人間）又は飛行機であるのかは、例えば、ユーザが測位装置６００に移動体の種別を入力するようにする。
また、図１６において、Ｔ_ｅｃｅｆ ^ｅｎｕはｅｃｅｆ座標系をｅｎｕ座標系に変換する行列である。
また、Ｑ_３及びＱ_⊥は、ｅｎｕ座標系の行列（プロセスノイズ）であり、ｆ_⊥は、移動体が車両、列車、船舶のいずれかである場合の高度方向のプロセスノイズの値である。

観測ノイズ計算部６１２は、観測更新計算部６０８に提供される観測ノイズを算出する。
図１７は、従来の観測ノイズと、観測ノイズ計算部６１２による観測ノイズとを示す。
仰角が低いほどビルや山などの障害物の影響を衛星信号が受ける可能性が高く、また、信号遅延の原因となる大気や電離層を通過する距離も長くなるため、従来は、図１７（ａ）に示されるように、低仰角の衛星信号の観測ノイズを大きくしている。
観測ノイズの値が大きい衛星からの観測データは、観測更新計算部６０８における観測更新計算において低い重みづけが設定され、結果として、測位結果に反映される割合が低くなる。
補強情報にはインテグリティ情報が含まれる。
インテグリティ情報では、品質が低いと考えられる衛星からの観測データに対して高い値が設定されており、品質が高いと考えられる衛星からの観測データに対して低い値が設定されている。
前述のように、低仰角の衛星からの観測データは品質が低い可能性が高く、品質が低いと考えられる低仰角の衛星からの観測データは測位結果に反映される割合を低くすることが望ましい。
本実施の形態に係る観測ノイズ計算部６１２は、観測ノイズの計算にインテグリティ情報を用いることで、観測ノイズをより適切に設定する。
より具体的には、観測ノイズ計算部６１２は、図１７（ｂ）に示すように、観測ノイズの計算式に、対象のＧＰＳ衛星のインテグリティ情報の値を反映させる。
観測ノイズ計算部６１２は、図１７（ｂ）に示す式で計算した観測ノイズσ_ｉの行列である観測ノイズＲを観測更新計算部６０８に出力し、観測更新計算部６０８は観測ノイズＲを用いて図１４に示す観測更新計算を行う。
なお、図１７において、ｉは衛星番号であり、σ_ｉは衛星ｉの観測ノイズであり、σ_ｐｒは設計定数である。
また、ｎは測位装置６００が捕捉した衛星数であり、ｅｌ_ｉは衛星ｉの仰角である。
また、Ｉ_ｉは衛星ｉのインテグリティ情報である。
観測ノイズ計算部６１２は、概略位置及び衛星位置計算部６０１により計算された衛星位置７５２から、衛星ｉの衛星仰角を算出する。

＊＊＊効果の説明＊＊＊
以上、本実施の形態によれば、観測データ選別部６０３が衛星仰角を参酌して測位計算に用いる観測データを選択するため、品質のよい観測データをより正確に選択することができる。
また、本実施の形態によれば、プロセスノイズ調整部６１１が移動体の種別に応じたプロセスノイズを選択するため、移動体の種別に適したプロセスノイズを用いることで測位精度を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、観測ノイズ計算部６１２がインテグリティ情報を用いて観測ノイズを算出するため、高品質の観測データの重みづけを重くし、低品質の観測データの重みづけを軽くすることで測位精度を向上させることができる。
そして、これらの効果により、デシメータ級の補強情報を用いることによる測位精度の低下を補うことができる。

実施の形態４．
本実施の形態では、測位装置６００の別の形態を説明する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
本実施の形態でも、測位装置６００の構成例は図１０に示す通りである。
但し、本実施の形態では、観測データ選別部６０３は、衛星仰角と受信信号強度とに基づいてｎ（ｎ≧５）個の観測データを選択した場合に、ｎの観測データの中からｍ（ｍ≧４かつｍ＜ｎ）個の観測データを選択する動作を繰り返す。そして、観測データ選別部６０３は、それぞれがｍ個の観測データで構成されるｋ（ｋ≧４かつｋ≦ｎ）個のデータセットであって、各データセットにおけるｍ個の観測データの組合せが異なるｋ個のデータセットを生成する。
また、本実施の形態では、測位計算部６０９において、観測更新計算部６０８が、データセットごとに、データセットを構成するｍ個の観測データに対して観測更新計算を行い、各データセットの観測更新計算前の残差（二重差残差）の分散値と、各データセットの観測更新計算後の残差（二重差残差）の分散値とに基づき、ｋ個のデータセットの中からいずれかのデータセットを選択する。
より具体的には、観測更新計算部６０８は、観測更新計算後の残差の分散値が最小のデータセットを抽出し、抽出した抽出データセットの観測更新計算後の残差の分散値と、観測更新計算後の残差の分散値が二番目に小さいデータセットの更新計算後の残差の分散値とを比較する。
分散値間に有意な差異が存在する場合に、観測更新計算部６０８は、抽出データセットの観測更新計算前の残差の分散値が閾値以下であるか否かを判断し、抽出データセットの観測更新計算前の残差の分散値が閾値以下である場合に、抽出データセットを選択する。
そして、観測更新計算部６０８は、選択した抽出データセットにおける残差（二重差残差）を、状態量Ｘ＾（ｔ）として扱う。
プロセスノイズ調整部６１１及び観測ノイズ計算部６１２の動作は、実施の形態３に示したものと同じである。
また、実施の形態３では、概略位置及び衛星位置計算部６０１、補正データ作成部６０２、観測データ誤差補正部６０４、時間外挿計算部６０５、幾何学距離計算部６０６及び残差計算部６０７は、観測データ選別部６０３により選択された４つ以上の観測データを処理の対象としていたが、本実施の形態では、それぞれがｍ個の観測データで構成されるｋ個のデータセットを処理の対象とする。
但し、処理の対象がｋ個のデータセットとなった以外は、概略位置及び衛星位置計算部６０１、補正データ作成部６０２、観測データ誤差補正部６０４、時間外挿計算部６０５、幾何学距離計算部６０６及び残差計算部６０７の動作は、実施の形態３に示したものと同じである。
つまり、概略位置及び衛星位置計算部６０１、補正データ作成部６０２、観測データ誤差補正部６０４、時間外挿計算部６０５、幾何学距離計算部６０６及び残差計算部６０７は、各データセットに対して、実施の形態３と同じ処理を行う。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、図１８を参照して、本実施の形態に係る測位装置６００の動作例を説明する。
本実施の形態では、観測データ選別部６０３及び観測更新計算部６０８の動作が実施の形態３と異なっているので、ここでは、主に観測データ選別部６０３及び観測更新計算部６０８の動作例を説明する。

図１８の例では、ｎ＝６、ｍ＝５、ｋ＝６である。
つまり、図１８では、観測データ選別部６０３が、衛星仰角と受信信号強度に基づいて、６個のＧＰＳ衛星３００からの６個の観測データを選択した場合を例としている。
観測データ選別部６０３は、６個の観測データのうち５個の観測データを選択してデータセットを生成する。
ここでは、最初に生成されたデータセットをデータセット＃１と称する。
図１８の例では、データセット＃１は、衛星１の観測データ、衛星２の観測データ、衛星３の観測データ、衛星４の観測データ、衛星５の観測データで構成される。
観測データ選別部６０３は、生成したデータセット＃１を観測データ誤差補正部６０４に出力する。
観測データ誤差補正部６０４は、データセット＃１に対して、実施の形態３と同様に、二重差計算を行って二重差データ７５４を生成する。
また、残差計算部６０７は、データセット＃１から生成された二重差データ７５４と幾何学距離７５５から、実施の形態３と同様に、二重差残差７５６を計算する。
観測更新計算部６０８は、データセット＃１についての二重差残差７５６の観測更新計算を行う。
観測更新計算部６０８は、また、データセット＃１についての観測更新計算前の二重差残差７５６の分散と、データセット＃１についての観測更新計算後の二重差残差７５６の分散を算出する。
ここまでがループ１回目の処理である。
次に、ループ２回目の処理として、観測データ選別部６０３が６個の観測データのうちデータセット＃１とは異なる組合せで５個の観測データを選択して新たなデータセットを生成する。
ここでは、ループ２回目に生成されたデータセットをデータセット＃２と称する。
図１８の例では、データセット＃２は、衛星１の観測データ、衛星２の観測データ、衛星３の観測データ、衛星４の観測データ、衛星６の観測データで構成される。
データセット＃２に対しても、データセット＃１と同じ処理が行われ、観測更新計算部６０８では、データセット＃２についての観測更新計算前の二重差残差７５６の分散と、データセット＃２についての観測更新計算後の二重差残差７５６の分散を算出する。
ここまでがループ２回目の処理である。
以降、同様にして、ループ３回目〜ループ６回目の処理が行われ、観測データ選別部６０３によりデータセット＃３〜データセット＃６が生成され、観測更新計算部６０８によりデータセット＃３〜データセット＃６の各々に対して、観測更新計算前の二重差残差７５６の分散と観測更新計算後の二重差残差７５６の分散が算出される。
図１８では、作図スペースの制約から、データセット＃５及びデータセット＃６の図示を省略しているが、データセット＃５は、衛星１の観測データ、衛星３の観測データ、衛星４の観測データ、衛星５の観測データ、衛星６の観測データで構成され、データセット＃６は、衛星２の観測データ、衛星３の観測データ、衛星４の観測データ、衛星５の観測データ、衛星６の観測データで構成される。
また、図１８において、観測更新前残差とは、観測更新計算部６０８による観測更新計算前の二重差残差を意味し、観測更新後残差とは、観測更新計算部６０８による観測更新計算後の二重差残差を意味する。
また、観測更新前残差及び観測更新後残差において、ループ１の残差の分散とは、データセット＃１での残差の分散である。
ループ２以降についても同様である。

ループ６回目の処理が終了して、観測更新前と観測更新後のそれぞれについて、ループ１〜ループ６の残差の分散が得られると、観測更新計算部６０８は、観測更新後において、分散が最小のデータセットと、分散が２番目に小さいデータセットを抽出する。
ここでは、データセット＃２の分散が最小であり、データセット＃３の分散が２番目に小さかったと仮定する。
観測更新計算部６０８は、データセット＃２の分散とデータセット＃３の分散との間に有意な差異が存在するか否かを判定する。
例えば、分散の差異についての閾値（差異閾値）を用意し、データセット＃２の分散とデータセット＃３の分散との間の差異が、差異閾値を超えている場合は、観測更新計算部６０８は、有意な差異が存在すると判定するようにしてもよい。
データセット＃２の分散とデータセット＃３の分散との間に有意な差異が存在する場合は、観測更新計算部６０８は、データセット＃２の観測更新前の分散が十分小さいか否かを判定する。
例えば、観測更新前の分散についての閾値（観測更新前分散閾値）を用意し、観測更新計算部６０８は、データセット＃２の観測更新前の分散が観測更新前分散閾値以下であれば、観測更新前の分散が十分小さいと判定する。
観測更新前の分散が十分小さい場合は、観測更新計算部６０８は、データセット＃２を選択し、データセット＃２の観測更新後の二重差残差７５６を図１０の状態量Ｘ＾（ｔ）として扱う。

＊＊＊効果の説明＊＊＊
以上、本実施の形態により、より高精度の測位結果が得られる観測データの組合せを得ることができる。

なお、以上では、プロセスノイズ調整部６１１及び観測ノイズ計算部６１２の動作は実施の形態３と同様としたが、プロセスノイズ調整部６１１及び観測ノイズ計算部６１２の動作は実施の形態３と同様でなくてもよい。
つまり、プロセスノイズ調整部６１１は、測位装置６００が配置されている移動体の種別に関わらず、図１６（ａ）に示すデフォルトのプロセスノイズＱ_３を時間外挿計算部６０５に出力するようにしてもよい。
また、観測ノイズ計算部６１２は、インテグリティ情報を用いずに、図１７（ａ）に示す式にて、観測ノイズσ_ｉを計算するようにしてもよい。
更には、以上では、観測データ選別部６０３は、実施の形態３と同様に、衛星仰角ごとの受信信号強度の閾値を用いてｎ個の観測データを選択することを説明したが、衛星仰角に関わらない一律の受信信号強度の閾値を用いてｎ個の観測データを選択するようにしてもよい。

また、実施の形態３及び４では、デシメータ級補強情報４００を受信する測位装置６００の動作例として説明したが、センチメータ級補強情報を受信する測位装置が同様の動作を行うようにしてもよい。
すなわち、センチメータ級補強情報を受信する測位装置において、衛星仰角と観測データの受信信号強度とに基づいて、複数の観測データの中から、測位計算に用いられる観測データを選択するようにしてもよい。
また、センチメータ級補強情報に含まれるインテグリティ情報を用いて、観測ノイズを算出するようにしてもよい。
また、センチメータ級補強情報を受信する測位装置において、移動体の種別に応じてプロセスノイズを調整するようにしてもよい。
また、センチメータ級補強情報を受信する測位装置において、ｎ個の観測データからｋ個のデータセットを生成し、各データセットの観測更新計算前の残差の分散値と、各データセットの観測更新計算後の残差の分散値とに基づき、ｋ個のデータセットの中からいずれかのデータセットを選択するようにしてもよい。

また、実施の形態３及び４では、測位装置６００がデシメータ級補強情報４００を準天頂衛星２００から受信する例を説明したが、デシメータ級補強情報４００を準天頂衛星２００以外の衛星から受信するようにしてもよく、または無線ＬＡＮ環境を提供する無線ＬＡＮ網８００から受信するようにしてもよい。
具体的には、測位装置６００がデシメータ級補強情報４００を準天頂衛星２００以外の衛星から受信する場合には、測位装置６００が当該衛星からの信号を受信するための受信機を備えるとともに、当該受信機が受信したデシメータ級補強情報４００を補正データ作成部６０２に入力すればよい。
また、測位装置６００がデシメータ級補強情報４００を無線ＬＡＮ網８００から受信する場合には、測位装置６００が無線ＬＡＮ受信機を備えるとともに、当該無線ＬＡＮ受信機が受信したデシメータ級補強情報４００を補正データ作成部６０２に入力すればよい。

最後に、実施の形態１〜４に示した情報処理装置１００及び測位装置６００のハードウェア構成例を図１９を参照して説明する。
情報処理装置１００及び測位装置６００はコンピュータであり、情報処理装置１００及び測位装置６００の各要素をプログラムで実現することができる。
情報処理装置１００及び測位装置６００のハードウェア構成としては、バスに、演算装置９０１、外部記憶装置９０２、主記憶装置９０３、通信装置９０４、入出力装置９０５が接続されている。

演算装置９０１は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。
外部記憶装置９０２は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ、ハードディスク装置である。
主記憶装置９０３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
測位装置６００では、通信装置９０４は、ＧＰＳ衛星からの観測データ及び放送暦を受信し、また、準天頂衛星又は無線ＬＡＮ網からの補強情報を受信する。
また、測位装置６００では、通信装置９０４には、ＡＤ（アナログ−ディジタル）変換機能が含まれている。
入出力装置９０５は、例えばタッチパネル式のディスプレイ装置等である。

プログラムは、通常は外部記憶装置９０２に記憶されており、主記憶装置９０３にロードされた状態で、順次演算装置９０１に読み込まれ、実行される。
プログラムは、図３及び図１０に示す「〜部」として説明している機能を実現するプログラムである。
更に、外部記憶装置９０２にはオペレーティングシステム（ＯＳ）も記憶されており、ＯＳの少なくとも一部が主記憶装置９０３にロードされ、演算装置９０１はＯＳを実行しながら、図３及び図１０に示す「〜部」の機能を実現するプログラムを実行する。
また、実施の形態１〜４の説明において、「〜の補正」、「〜の生成」、「〜の作成」、「〜の計算」、「〜の算出」、「〜の調整」、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の更新」、「〜の推定」、「〜の抽出」、「〜の選択」、「〜の受信」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が主記憶装置９０３にファイルとして記憶されている。

なお、図１９の構成は、あくまでも情報処理装置１００及び測位装置６００のハードウェア構成の一例を示すものであり、情報処理装置１００及び測位装置６００のハードウェア構成は図１９に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１００ 情報処理装置、１０１ 補強情報生成部、１０２ 補強情報調整部、１０３ 補強情報出力部、２００ 準天頂衛星、３００ ＧＰＳ衛星、４００ デシメータ級補強情報、５００ 測位信号、６００ 測位装置、６０１ 概略位置及び衛星位置計算部、６０２ 補正データ作成部、６０３ 観測データ選別部、６０４ 観測データ誤差補正部、６０５ 時間外挿計算部、６０６ 幾何学距離計算部、６０７ 残差計算部、６０８ 観測更新計算部、６０９ 測位計算部、６１０ キャリアスムージング処理部、６１１ プロセスノイズ調整部、６１２ 観測ノイズ計算部、７００ 送信装置、８００ 無線ＬＡＮ網、１０２１ 更新周期調整処理、１０２２ 地理間隔誤差値調整処理、１０２３ ビット数調整処理。

Claims (6)

1. 衛星測位誤差の補正のための補強情報に含まれるインテグリティ情報を用いて、測位計算に用いられる観測ノイズを算出する観測ノイズ計算部と、
   前記観測ノイズ計算部により算出された観測ノイズを用いて、測位計算を行う測位計算部と、
   測位衛星から送信されたｎ（ｎ≧５）個の観測データの中からｍ（ｍ≧４かつｍ＜ｎ）個の観測データを選択する動作を繰り返し、それぞれがｍ個の観測データで構成されるｋ（ｋ≧４かつｋ≦ｎ）個のデータセットであって、各データセットにおけるｍ個の観測データの組合せが異なるｋ個のデータセットを生成する観測データ選別部とを有し、
   前記測位計算部は、
   前記測位計算の一部として、データセットごとに、データセットを構成するｍ個の観測データに対して観測更新計算を行い、各データセットの観測更新計算前の残差の分散値と、各データセットの観測更新計算後の残差の分散値とに基づき、前記ｋ個のデータセットの中からいずれかのデータセットを選択する測位装置。
2. 前記測位装置は、更に、
   前記測位装置が配置されている移動体の種別に応じて、前記測位計算部での測位計算に用いられるプロセスノイズを調整するプロセスノイズ調整部を有する請求項１に記載の測位装置。
3. 前記プロセスノイズ調整部は、
   前記移動体が車両、列車、船舶のいずれかであれば、デフォルト値よりも小さい高度方向のプロセスノイズを選択する請求項２に記載の測位装置。
4. 測位衛星から送信されたｎ（ｎ≧５）個の観測データの中からｍ（ｍ≧４かつｍ＜ｎ）個の観測データを選択する動作を繰り返し、それぞれがｍ個の観測データで構成されるｋ（ｋ≧４かつｋ≦ｎ）個のデータセットであって、各データセットにおけるｍ個の観測データの組合せが異なるｋ個のデータセットを生成する観測データ選別部と、
   測位計算の一部として、データセットごとに、データセットを構成するｍ個の観測データに対して観測更新計算を行い、各データセットの観測更新計算前の残差の分散値と、各データセットの観測更新計算後の残差の分散値とに基づき、前記ｋ個のデータセットの中からいずれかのデータセットを選択する測位計算部とを有する測位装置。
5. 前記測位計算部は、
   観測更新計算後の残差の分散値が最小のデータセットを抽出し、
   抽出した抽出データセットの観測更新計算前の残差の分散値が閾値以下であるか否かを判断し、
   前記抽出データセットの観測更新計算前の残差の分散値が閾値以下である場合に、前記抽出データセットを選択する請求項４に記載の測位装置。
6. 前記測位計算部は、
   前記抽出データセットの観測更新計算後の残差の分散値と、観測更新計算後の残差の分散値が二番目に小さいデータセットの更新計算後の残差の分散値とを比較し、
   分散値間に有意な差異が存在する場合に、前記抽出データセットの観測更新計算前の残差の分散値が閾値以下であるか否かを判断する請求項５に記載の測位装置。

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