JP6683416B2 - 衛星位置特定用の受信器の位置誤差を判定するシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
・第1の位置として既知である当該受信器の1個の位置が、第1の分布として既知である分布を有する第1の誤差として既知である誤差の影響を受ける当該受信器と、
・第2の位置として既知である、当該衛星、または各々の衛星、あるいは少なくとも1個の衛星の少なくとも1個の位置を判定する第1の装置と、
・第1の判定装置の当該第2の位置、または各々の第2の位置、あるいは少なくとも1個の第2の位置を当該受信器に送信する装置とを含んでいる。
・第1の分布が、少なくとも1個の3次以上の第1のキュムラントにより定義されていて、
・第1の装置が更に、第2の位置における第2の誤差の第2の分布を表す少なくとも1個の3次以上の第2のキュムラントを判定すべく適合されていて、
・送信装置が更に、第1の判定装置の当該第2のキュムラント、または各々の第2のキュムラント、あるいは少なくとも1個の第2のキュムラントを受信器に送信すべく適合されていること、及び
・受信器が、
○第2の位置、第2のキュムラント、および受信器と衛星の間の距離から受信器の第1の位置を判定するモデルに基づいて、当該第1のキュムラント、または各々の第1のキュムラント、あるいは少なくとも1個の第1のキュムラントを判定する第2の装置と、
○前記第1のキュムラントから第1の分布を判定する第3の装置とを含んでいること特徴とする。
− 測位信号源の測位/同期誤差の分布をより詳細に記述することが可能になり、この事実により受信器により計算される位置特定情報の精度を向上させることが可能になる。完全性リスクに対する許容度の領域を現行の手法より小さくでき、
− 誤った数学的前提に基づいて、且つ各衛星の位置で生じる誤差の分布が単峰でも対称でもないのに拘わらず正規分布N(0,σi 2)の組合せでモデル化するような仮説を立てる必要がなくなる。
・第1の位置として既知である当該受信器の1個の位置が、第1の分布として既知である分布を有する第1の誤差として既知である誤差の影響を受ける受信器により衛星位置特定信号を受信するステップと、
・第2の位置として既知である、当該衛星、または各々の衛星、あるいは少なくとも1個の衛星の少なくとも1個の位置を、第1の判定装置により判定する第1のステップと、
・第1の判定装置の当該第2の位置、または各々の第2の位置、あるいは少なくとも1個の第2の位置を、送信装置により当該受信器に送信するステップとを含んでいる。
・第1の分布が、少なくとも1個の3次以上の第1のキュムラントにより定義されていて、
・第1の判定ステップが更に、第2の位置における第2の誤差の第2の分布を表す少なくとも1個の3次以上の第2のキュムラントを判定すべく適合されていて、
・送信ステップが更に、第1の判定装置の前記第2の位置に関連付けられた、当該第2のキュムラント、または各々の第2のキュムラント、あるいは少なくとも1個の第2のキュムラントを受信器に送信すべく適合されていることを特徴とし、
・本方法はまた、
○第2の位置、第2のキュムラント、および受信器と衛星の間の距離から受信器の第1の位置を判定するモデルに基づいて、当該第1のキュムラント、または各々の第1のキュムラント、あるいは少なくとも1個の第1のキュムラントを、前記受信器の第2の判定装置により判定する第2のステップと、
○第1のキュムラントから第1の分布を、受信器の第3の判定装置により判定する第3のステップとを含んでいる。
・eは指数関数を表し、
・< >XはXの値の平均を表し、
・iは虚数単位(i2=−1)である。
κn[h]=pnκn[f]+qnκn[g]
− Ψ(x)は、選択による(例えばガウシアン)による基準関数、
− κpは、軌道および/またはクロック誤差の分布のp次キュムラント、
− Pjは、係数にj個の第1κpsを含み且つ表現がΨ(x)の選択に依存する、xの3j次多項式であり、
− nは、結合されてxが得られる変数の個数を表す。
・送信装置103が、衛星群の位置および同期誤差の分布に関する情報を当該分布の3次以上のキュムラントの形式で提供する。当該送信は、NS個の測位信号源(例えば、GPS標準を観測する信号を発する衛星群)の各々について実行される。
・受信器が、自身のアンテナと測位に用いるNS個の信号源の間でなされた(擬似)距離ρjの測定値の線形結合を用いて自身の位置および基準時間を判定し、
・受信器が、送信されたキュムラントκi,jから、以下の関係式を用いて、自身の位置に関連付けられた誤差の第1の分布のm個の第1のキュムラント(Kn)を判定する。
・第1のキュムラントKnを含む、m次で切り捨てられたエッジワース展開を用いて、受信器の測位に関連付けられた第1の誤差の分布に近づく第1の分布Fが判定される。
・第1の分布を判定する用いる展開の次数を受信器および衛星が事前に分かっている必要があり、
・第2のキュムラントの計算は、それらの評価の信頼度が、システム全体にわたり必要とされる非整合要件の確率と整合するような方法で行われなければならない。また、結果的に得られた近似が保守的であり続ける、すなわちキュムラントが過小評価されていないことが確実でなければならない。
・最後に、基準関数Ψ(x)もまた、衛星および受信器が事前に知っていることが必要である。
102 受信器
103 送信装置
104 第1の判定装置
105 第2の判定装置
106 第3の判定装置
Claims (8)
- 少なくとも1個の衛星により送信される信号である位置特定信号の受信器(102)の位置誤差の分布を判定するシステムであって、
・第1の位置として既知である前記受信器(102)の1個の位置が、第1の分布として既知である分布を有する第1の誤差として既知である誤差の影響を受ける前記受信器(102)と、
・第2の位置として既知である、前記衛星、または少なくとも1個の前記衛星、あるいは各々の前記衛星の少なくとも1個の位置を判定する第1の判定装置(104)と、
・前記第2の位置、または少なくとも1個の前記第2の位置、あるいは各々の前記第2の位置を前記第1の判定装置から前記受信器に送信する送信装置(103)とを含み、
前記システムが、
・前記第1の分布が、少なくとも1個の3次以上の第1のキュムラントにより定義されていて、
・前記第1の判定装置が更に、前記第2の位置における第2の誤差の第2の分布を表す少なくとも1個の3次以上の第2のキュムラントを判定すべく適合されていて、
・前記送信装置(103)が更に、前記第2のキュムラント、または少なくとも1個の前記第2のキュムラント、あるいは各々の前記第2のキュムラントを、前記第1の判定装置から前記受信器に送信すべく適合されていること、及び
・前記受信器が、
○前記第2の位置、前記第2のキュムラント、および前記受信器と前記衛星または衛星群の間の距離から前記受信器の前記第1の位置を判定するモデルに基づいて、前記第1のキュムラント、または少なくとも1個の前記第1のキュムラント、あるいは各々の前記第1のキュムラントを判定する第2の判定装置(105)と、
○前記第1のキュムラント、または少なくとも1個の前記第1のキュムラント、あるいは各々の前記第1のキュムラントから前記第1の分布を判定する第3の判定装置(106)とを含んでいること特徴とするシステム。 - 前記第2の判定装置(105)が、前記モデルを前記第2のキュムラントまたはキュムラント群に適用すべく適合されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の判定装置が更に、1〜5次の前記第2のキュムラントを判定すべく適合されていて、前記第2の判定装置が更に、1〜5次の前記第1のキュムラントを判定すべく適合されている、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記第3の判定装置が更に、エッジワース展開を利用すべく適合されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のシステム。
- 少なくとも1個の衛星により送信される信号である位置特定信号の受信器(102)の位置誤差の分布を判定する方法であって、
・第1の位置として既知である前記受信器(102)の1個の位置が、第1の分布として既知である分布を有する第1の誤差として既知である誤差の影響を受ける前記受信器(102)により前記位置特定信号を受信することを含む受信ステップと、
・第2の位置として既知である、前記衛星、または少なくとも1個の前記衛星、あるいは各々の前記衛星の少なくとも1個の位置を、第1の判定装置(104)により判定することを含む第1の判定ステップと、
・送信装置(103)により、前記第2の位置、または少なくとも1個の前記第2の位置、あるいは各々の前記第2の位置を、前記第1の判定装置から前記受信器に送信することを含む送信ステップとを含み、
前記方法が、
・前記第1の分布が、少なくとも1個の3次以上の第1のキュムラントにより定義されていて、
・前記第1の判定ステップが、前記第2の位置における第2の誤差の第2の分布を表す少なくとも1個の3次以上の第2のキュムラントを判定するステップをさらに含み、
・前記送信ステップが、前記第2の位置に関連付けられた、前記第2のキュムラント、または少なくとも1個の前記第2のキュムラント、あるいは各々の前記第2のキュムラントを、前記第1の判定装置から前記受信器に送信するステップをさらに含むことを特徴とし、
・前記方法が、
○前記第2の位置、前記第2のキュムラント、および前記受信器と前記衛星または各々の前記衛星との間の距離から前記受信器の前記第1の位置を判定するモデルに基づいて、前記第1のキュムラント、または少なくとも1個の前記第1のキュムラント、あるいは各々の前記第1のキュムラントを、前記受信器の第2の判定装置により判定することを含む第2の判定ステップと、
○前記第1のキュムラント、または少なくとも1個の前記第1のキュムラント、あるいは各々の前記第1のキュムラントから前記第1の分布を、前記受信器の第3の判定装置により判定することを含む第3の判定ステップとをさらに含んでいる方法。 - 前記第2の判定ステップが、前記モデルを前記第2のキュムラントまたはキュムラント群に適用するステップを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記第1の判定ステップが、1〜5次の前記第2のキュムラントを判定するステップを含み、前記第2の判定ステップが1〜5次の前記第1のキュムラントを判定するステップを含む、請求項5または6に記載の方法。
- 前記第3の判定ステップが、エッジワース展開を使用するステップを含む、請求項5〜7のいずれか1項に記載の方法。
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