JP7134036B2 - Satellite information estimation device, satellite information estimation system and satellite information estimation method - Google Patents

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Description

本発明は、測位衛星の軌道と測位衛星の時刻とを推定するための技術に関するものである。 The present invention relates to technology for estimating the orbit of a positioning satellite and the time of the positioning satellite.

全地球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）は、ユーザが自分の位置を知るためのインフラストラクチャであり、カーナビゲーションシステムまたは携帯電話をはじめとして市民生活に不可欠な技術である。
ＧＮＳＳの具体例は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）および準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ）である。 Global Positioning Satellite System (GNSS) is an infrastructure for users to know their own positions, and is an indispensable technology for civil life, including car navigation systems and mobile phones.
Examples of GNSS are the Global Positioning System (GPS) and the Quasi-Zenith Satellite System (QZSS).

自動車の自動運転またはロボットの自律作業などのためにＧＮＳＳの利用が更なる拡がりをみせており、位置情報の高精度化に対する期待が大きくなっている。
ユーザが自分の位置を計測することを測位という。測位のためには、準天頂衛星等の測位衛星から送信される測距信号を受信機で受信する。測距信号には航法メッセージが含まれる。航法メッセージには測位衛星の軌道情報および測位衛星の時刻情報が含まれる。そして、測距信号から得られる測距情報に加えて、測位衛星の軌道情報および測位衛星の時刻情報が利用される。
測位衛星の軌道情報および測位衛星の時刻情報は地上局の計算機であらかじめ算出される。これら情報の誤差はユーザの測位精度に大きく影響を与える。
そのため、測位衛星の軌道および測位衛星の時刻を高精度に推定することは、ＧＮＳＳの関連技術の中で最も重要な技術分野の一つとなっている。 The use of GNSS is expanding further for automatic driving of automobiles, autonomous work of robots, etc., and expectations for higher accuracy of position information are increasing.
Positioning means that the user measures his/her own position. For positioning, a receiver receives a ranging signal transmitted from a positioning satellite such as a quasi-zenith satellite. A ranging signal contains a navigation message. The navigation message includes orbit information of the positioning satellite and time information of the positioning satellite. Then, in addition to the ranging information obtained from the ranging signal, the orbit information of the positioning satellite and the time information of the positioning satellite are used.
The orbital information of the positioning satellites and the time information of the positioning satellites are calculated in advance by the computer of the ground station. These information errors greatly affect the user's positioning accuracy.
Therefore, estimating the orbits of positioning satellites and the time of positioning satellites with high accuracy is one of the most important technical fields among the technologies related to GNSS.

特許第４８６８５１６号公報Japanese Patent No. 4868516

高橋、中川、田渕、中村、国森、雨谷、土屋、浜、野田、「ＥＴＳ－ＶＩＩＩ搭載高精度時刻比較装置を用いた時刻比較実験結果」、情報通信研究機構季報 Ｖｏｌ．５６ Ｎｏｓ．３／４ ２０１０年Takahashi, Nakagawa, Tabuchi, Nakamura, Kunimori, Amagaya, Tsuchiya, Hama, Noda, "Results of time comparison experiment using high-precision time comparison device on ETS-VIII", National Institute of Information and Communications Technology Quarterly Bulletin Vol. 56 Nos. 3/4 2010

測位衛星の軌道および測位衛星の時刻は、一般的に次のように推定される。
測位衛星が測距信号Ｌ１と測距信号Ｌ２とを送信する。地上には複数の受信機が設置されている。それぞれの受信機は、測距信号Ｌ１と測距信号Ｌ２とを受信し、測距信号Ｌ１と測距信号Ｌ２とから得られる測距情報を地上局の計算機に伝送する。そして、地上局の計算機が、複数の受信機から伝送された複数の測距情報を一括処理することにより、測位衛星の軌道および測位衛星の時刻を推定する。 The orbit of the positioning satellite and the time of the positioning satellite are generally estimated as follows.
A positioning satellite transmits a ranging signal L1 and a ranging signal L2. Multiple receivers are installed on the ground. Each receiver receives the ranging signal L1 and the ranging signal L2, and transmits ranging information obtained from the ranging signal L1 and the ranging signal L2 to the ground station computer. Then, a computer in the ground station collectively processes a plurality of ranging information transmitted from a plurality of receivers to estimate the orbit of the positioning satellite and the time of the positioning satellite.

測距情報には、測位衛星と受信機との間の距離情報が含まれる。しかし、その他の誤差要因によって推定精度が劣化する可能性がある。誤差要因には、電波遅延および時刻誤差などが存在する。電波遅延は電波である測距信号の伝搬経路に存在する電離層において生じる。時刻誤差は測位衛星に搭載されている時計が示す時刻の誤差である。測位衛星の軌道と測位衛星の時刻とを高精度に推定するためには、誤差要因を推定し、誤差要因を可能な限り除去する必要がある。
例えば、電離層遅延量を推定するために次のような方法が広く用いられている。測距信号Ｌ１の周波数と測距信号Ｌ２の周波数とが互いに異なり、測距信号Ｌ１および測距信号Ｌ２が測位衛星から受信機へ片方向に通信され、測距信号Ｌ１と測距信号Ｌ２とが組み合わされ、測距情報に含まれる電離層遅延量が推定される。
時刻誤差については、測距信号Ｌ１と測距信号Ｌ２とに基づいて直接的に推定することができない。また、測位衛星の軌道と測位衛星の時刻とは同時に推定される。そのため、時刻誤差は軌道誤差と強い相関を持つ。そして、時刻誤差を精度良く推定することは難しい。 Ranging information includes distance information between the positioning satellite and the receiver. However, other error factors may degrade the estimation accuracy. Error factors include radio wave delay and time error. Radio wave delay occurs in the ionosphere that exists in the propagation path of ranging signals, which are radio waves. The time error is an error in the time indicated by the clock mounted on the positioning satellite. In order to estimate the orbit of the positioning satellite and the time of the positioning satellite with high accuracy, it is necessary to estimate the error factor and remove the error factor as much as possible.
For example, the following method is widely used to estimate the ionospheric delay. The frequency of the ranging signal L1 and the frequency of the ranging signal L2 are different from each other, the ranging signal L1 and the ranging signal L2 are unidirectionally communicated from the positioning satellite to the receiver, and the ranging signal L1 and the ranging signal L2 are transmitted. are combined to estimate the amount of ionospheric delay included in the ranging information.
The time error cannot be directly estimated based on the ranging signal L1 and the ranging signal L2. Also, the orbit of the positioning satellite and the time of the positioning satellite are estimated at the same time. Therefore, the time error has a strong correlation with the orbital error. And it is difficult to accurately estimate the time error.

測距情報に基づいて時刻誤差を推定するために、測距信号Ｓ１と測距信号Ｓ２とが組み合わされる方法がある。測距信号Ｓ１および測距信号Ｓ２は、測位衛星と送受信機との間で双方向に通信される。
ただし、測距信号Ｓ１と測距信号Ｓ２との２周波の測距信号の組み合わせでは、電離層遅延量に伴う誤差を除去することが難しい。
そのため、周波数が異なる測距信号Ｌ３を含んだ３周波以上の測距信号を用いて推定を行う方法が用いられる（特許文献１および非特許文献１を参照）。
しかしながら、使用される周波数が増えることにより、測距信号を送受信するための装置の規模が大きくなる。そのため、測位衛星において、他の機器の搭載スペースが圧迫される。また、装置の重量および装置の消費電力などの増加に伴い、他の機器の規模を大きくする必要が生じる。さらに、周波数の増加によって他の電波との干渉が発生する可能性が高くなり、各電波の周波数を利用するための調整に時間を要することとなる。 There is a method in which the ranging signal S1 and the ranging signal S2 are combined in order to estimate the time error based on the ranging information. Ranging signal S1 and ranging signal S2 are communicated bi-directionally between the positioning satellite and the transceiver.
However, it is difficult to remove the error due to the amount of ionospheric delay in the combination of the two-frequency ranging signals of the ranging signal S1 and the ranging signal S2.
Therefore, a method of estimating using ranging signals of three or more frequencies including a ranging signal L3 with different frequencies is used (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
However, increasing the number of frequencies used increases the scale of the device for transmitting and receiving ranging signals. Therefore, in the positioning satellite, the mounting space for other devices is squeezed. In addition, as the weight of the device and the power consumption of the device increase, it becomes necessary to increase the scale of other devices. Furthermore, an increase in frequency increases the possibility of interference with other radio waves, and it takes time to make adjustments to use the frequencies of each radio wave.

本発明は、２周波以上の測距信号を使用して測位衛星の軌道と測位衛星の時刻とを精度良く推定できるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to enable accurate estimation of the orbit of a positioning satellite and the time of the positioning satellite using ranging signals of two or more frequencies.

本発明の衛星情報推定装置は、スペクトラム拡散された２周波以上の測距信号から得られる測距情報に基づいて測位衛星の軌道と前記測位衛星の時刻とを推定する。
前記測位衛星と送受信機とが、前記２周波以上の測距信号のうちの１周波の測距信号を時分割で双方向に送受信する。
前記送受信機が、前記２周波以上の測距信号のうちの他周波の測距信号を前記測位衛星から受信する。
前記衛星情報推定装置は、
前記送受信機によって受信された１周波の測距信号から得られるダウンリンク測距情報と、前記測位衛星によって受信された１周波の測距信号から得られるアップリンク測距情報と、前記送受信機によって受信された他周波の測距信号から得られる他周波測距情報とを取得する取得部と、
前記ダウンリンク測距情報と前記アップリンク測距情報と前記他周波測距情報とに基づいて、前記測位衛星の軌道と前記測位衛星の時刻とを推定する推定部とを備える。 A satellite information estimating apparatus of the present invention estimates the orbit of a positioning satellite and the time of the positioning satellite based on ranging information obtained from spread spectrum ranging signals of two or more frequencies.
The positioning satellite and the transceiver bidirectionally transmit and receive the ranging signal of one frequency among the ranging signals of two or more frequencies in a time division manner.
The transmitter/receiver receives the ranging signal of the other frequency among the ranging signals of two or more frequencies from the positioning satellite.
The satellite information estimation device is
downlink ranging information obtained from a single-frequency ranging signal received by the transceiver; uplink ranging information obtained from a single-frequency ranging signal received by the positioning satellite; an acquisition unit that acquires other-frequency ranging information obtained from the received other-frequency ranging signal;
an estimating unit for estimating the orbit of the positioning satellite and the time of the positioning satellite based on the downlink ranging information, the uplink ranging information, and the other-frequency ranging information;

本発明によれば、２周波以上の測距信号を使用して測位衛星の軌道と測位衛星の時刻とを精度良く推定することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately estimate the orbit of a positioning satellite and the time of the positioning satellite using ranging signals of two or more frequencies.

実施の形態１における衛星情報推定システム１００（実施例１）の構成図。1 is a configuration diagram of a satellite information estimation system 100 (Example 1) according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における衛星情報推定装置２００の構成図。2 is a block diagram of satellite information estimation device 200 in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における衛星情報推定方法のフローチャート。4 is a flowchart of a satellite information estimation method according to Embodiment 1; 実施の形態１における第１取得処理（Ｓ１１０）のフローチャート。4 is a flowchart of first acquisition processing (S110) according to the first embodiment; 実施の形態１における第２取得処理（Ｓ１２０）のフローチャート。4 is a flowchart of second acquisition processing (S120) according to the first embodiment; 実施の形態１における第３取得処理（Ｓ１３０）のフローチャート。4 is a flowchart of third acquisition processing (S130) according to the first embodiment; 実施の形態１における衛星情報推定システム１００（実施例２）の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of the satellite information estimation system 100 (Example 2) according to Embodiment 1; 実施の形態１における衛星情報推定システム１００（実施例３）の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of the satellite information estimation system 100 (Example 3) according to Embodiment 1; 実施の形態１における衛星情報推定システム１００（実施例４）の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of the satellite information estimation system 100 (Example 4) according to Embodiment 1;

実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。 In the embodiments and drawings, the same or corresponding elements are given the same reference numerals. Descriptions of elements having the same reference numerals as those described will be omitted or simplified as appropriate. Arrows in the figure mainly indicate the flow of data or the flow of processing.

実施の形態１．
２周波の測距信号を利用して測位衛星の軌道と測位衛星の時刻とを精度良く推定するための形態について、図１から図９に基づいて説明する。 Embodiment 1.
A form for accurately estimating the orbit of a positioning satellite and the time of the positioning satellite using a two-frequency ranging signal will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、衛星情報推定システム１００の構成を説明する。
衛星情報推定システム１００では、スペクトラム拡散された２周波の測距信号（Ｆ１およびＦ２）が使用される。但し、２周波の測距信号に加えて、２周波の測距信号とは別の周波の測距信号が使用されてもよい。 *** Configuration description ***
The configuration of the satellite information estimation system 100 will be described based on FIG.
The satellite information estimation system 100 uses spread-spectrum two-frequency ranging signals (F1 and F2). However, in addition to the dual-frequency ranging signal, a ranging signal with a different frequency from the dual-frequency ranging signal may be used.

衛星情報推定システム１００は、測位衛星１１０と送受信機１２０と衛星情報推定装置２００とを備える。
測位衛星１１０と送受信機１２０とは、２周波の測距信号（または２周波以上の測距信号）のうちの１周波の測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する。測位衛星１１０から送受信機１２０への測距信号Ｆ２を測距信号Ｆ２ｄと称し、送受信機１２０から測位衛星１１０への測距信号Ｆ２を測距信号Ｆ２ｕと称する。
送受信機１２０は、２周波の測距信号（または２周波以上の測距信号）のうちの他周波の測距信号Ｆ１を測位衛星１１０から受信する。
衛星情報推定装置２００は、ダウンリンク測距情報とアップリンク測距情報と他周波測距情報とを取得する。そして、衛星情報推定装置２００は、ダウンリンク測距情報とアップリンク測距情報と他周波測距情報とに基づいて、衛星情報を推定する。
ダウンリンク測距情報は、送受信機１２０によって受信された１周波の測距信号Ｆ２ｄから得られる測距情報である。
アップリンク測距情報は、測位衛星１１０によって受信された１周波の測距信号Ｆ２ｕから得られる測距情報である。
他周波測距情報は、送受信機１２０によって受信された他周波の測距信号Ｆ１から得られる測距情報である。
衛星情報は測位衛星１１０に関する情報である。具体的な衛星情報は、測位衛星１１０の軌道および測位衛星１１０の時刻である。 The satellite information estimation system 100 includes a positioning satellite 110 , a transceiver 120 and a satellite information estimation device 200 .
The positioning satellite 110 and the transmitter/receiver 120 bidirectionally transmit and receive the one-frequency ranging signal F2 among the two-frequency ranging signals (or two or more frequency ranging signals) in a time-division manner. A ranging signal F2 from the positioning satellite 110 to the transceiver 120 is called a ranging signal F2d, and a ranging signal F2 from the transceiver 120 to the positioning satellite 110 is called a ranging signal F2u.
The transceiver 120 receives from the positioning satellite 110 the ranging signal F1 of the other frequency among the two-frequency ranging signals (or two or more frequency ranging signals).
The satellite information estimation device 200 acquires downlink ranging information, uplink ranging information, and other-frequency ranging information. Satellite information estimation apparatus 200 then estimates satellite information based on the downlink ranging information, uplink ranging information, and other-frequency ranging information.
The downlink ranging information is ranging information obtained from the single frequency ranging signal F2d received by the transceiver 120 .
The uplink ranging information is ranging information obtained from the one-frequency ranging signal F2u received by the positioning satellite 110 .
The other-frequency ranging information is ranging information obtained from the other-frequency ranging signal F<b>1 received by the transmitter/receiver 120 .
Satellite information is information about the positioning satellite 110 . Specific satellite information is the orbit of positioning satellite 110 and the time of positioning satellite 110 .

衛星情報推定システム１００は、測位衛星１１０とは別に、複数の測位衛星を備える。測位衛星１１０以外の測位衛星については図示を省略する。
衛星情報推定システム１００は、送受信機１２０とは別に、複数の受信機１３０を備える。 Satellite information estimation system 100 includes a plurality of positioning satellites in addition to positioning satellite 110 . Positioning satellites other than the positioning satellite 110 are omitted from the illustration.
Satellite information estimation system 100 includes a plurality of receivers 130 in addition to transmitter/receiver 120 .

図２に基づいて、衛星情報推定装置２００の構成を説明する。
衛星情報推定装置２００は、プロセッサ２０１とメモリ２０２と補助記憶装置２０３と通信装置２０４と入出力インタフェース２０５といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。 The configuration of the satellite information estimation device 200 will be described based on FIG.
The satellite information estimation device 200 is a computer having hardware such as a processor 201 , a memory 202 , an auxiliary storage device 203 , a communication device 204 and an input/output interface 205 . These pieces of hardware are connected to each other via signal lines.

プロセッサ２０１は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。
メモリ２０２は揮発性の記憶装置である。メモリ２０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ２０２はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ２０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置２０３に保存される。
補助記憶装置２０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置２０３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、またはフラッシュメモリである。補助記憶装置２０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ２０２にロードされる。
通信装置２０４はレシーバとトランスミッタとを含む。例えば、通信装置２０４は通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）である。
入出力インタフェース２０５は入力装置が接続されるポートと出力装置が接続されるポートとを含む。例えば、入出力インタフェース２０５はＵＳＢ端子であり、入力装置はキーボードおよびマウスであり、出力装置はディスプレイである。ＵＳＢはＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓの略称である。 A processor 201 is an IC (Integrated Circuit) that performs arithmetic processing and controls other hardware. For example, the processor 201 is a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or a GPU (Graphics Processing Unit).
Memory 202 is a volatile storage device. Memory 202 is also referred to as main storage or main memory. For example, the memory 202 is RAM (Random Access Memory). The data stored in memory 202 is saved in auxiliary storage device 203 as needed.
Auxiliary storage device 203 is a non-volatile storage device. For example, the auxiliary storage device 203 is a ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), or flash memory. Data stored in the auxiliary storage device 203 is loaded into the memory 202 as required.
Communication device 204 includes a receiver and a transmitter. For example, the communication device 204 is a communication chip or NIC (Network Interface Card).
The input/output interface 205 includes ports to which input devices are connected and ports to which output devices are connected. For example, the input/output interface 205 is a USB terminal, the input device is a keyboard and mouse, and the output device is a display. USB is an abbreviation for Universal Serial Bus.

衛星情報推定装置２００は、取得部２１１と推定部２１２といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。 Satellite information estimation apparatus 200 includes elements such as acquisition section 211 and estimation section 212 . These elements are implemented in software.

補助記憶装置２０３には、取得部２１１と推定部２１２としてコンピュータを機能させるための衛星情報推定プログラムが記憶されている。衛星情報推定プログラムは、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
さらに、補助記憶装置２０３にはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
つまり、プロセッサ２０１は、ＯＳを実行しながら、衛星情報推定プログラムを実行する。
衛星情報推定プログラムを実行して得られるデータは、メモリ２０２、補助記憶装置２０３、プロセッサ２０１内のレジスタ、または、プロセッサ２０１内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。 The auxiliary storage device 203 stores a satellite information estimation program for causing the computer to function as an acquisition unit 211 and an estimation unit 212 . The satellite information estimation program is loaded into memory 202 and executed by processor 201 .
Furthermore, the auxiliary storage device 203 stores an OS (Operating System). At least part of the OS is loaded into memory 202 and executed by processor 201 .
That is, the processor 201 executes the satellite information estimation program while executing the OS.
Data obtained by executing the satellite information estimation program is stored in a storage device such as memory 202 , auxiliary storage device 203 , registers within processor 201 , or cache memory within processor 201 .

メモリ２０２は、各種データを記憶する記憶部２２０として機能する。但し、他の記憶装置が、メモリ２０２の代わりに、又は、メモリ２０２と共に、記憶部２２０として機能してもよい。 The memory 202 functions as a storage unit 220 that stores various data. However, another storage device may function as storage unit 220 instead of memory 202 or together with memory 202 .

衛星情報推定装置２００は、プロセッサ２０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ２０１の役割を分担する。 Satellite information estimation apparatus 200 may include a plurality of processors in place of processor 201 . A plurality of processors share the role of processor 201 .

衛星情報推定プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。 The satellite information estimation program can be recorded (stored) in a non-volatile recording medium such as an optical disc or flash memory in a computer-readable manner.

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衛星情報推定システム１００の動作は衛星情報推定方法に相当する。また、衛星情報推定方法における衛星情報推定装置２００の動作の手順は衛星情報推定プログラムの手順に相当する。 ***Description of operation***
The operation of the satellite information estimation system 100 corresponds to the satellite information estimation method. Also, the operation procedure of the satellite information estimation device 200 in the satellite information estimation method corresponds to the procedure of the satellite information estimation program.

図３に基づいて、衛星情報推定方法を説明する。
ステップＳ１１０において、衛星情報推定装置２００は測距情報Ｐ１を取得する。
測距情報Ｐ１は、測距信号Ｆ１から得られる測距情報（すなわち、他周波測距情報）である。
測距情報は、測位衛星１１０（または他の測位衛星）と送受信機１２０（または受信機１３０）との距離を示す。測距情報は、測距信号のコード位相または測距信号の搬送波位相に基づいて算出される。算出方法は、全地球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）において測距情報を算出する従来方法と同じである。 A satellite information estimation method will be described based on FIG.
In step S110, the satellite information estimation device 200 acquires ranging information P1.
The ranging information P1 is ranging information obtained from the ranging signal F1 (that is, multi-frequency ranging information).
Ranging information indicates the distance between positioning satellite 110 (or other positioning satellite) and transceiver 120 (or receiver 130). Ranging information is calculated based on the code phase of the ranging signal or the carrier phase of the ranging signal. The calculation method is the same as the conventional method for calculating ranging information in the Global Positioning Satellite System (GNSS).

図４に基づいて、第１取得処理（Ｓ１１０）を説明する。
ステップＳ１１１において、測位衛星１１０は、測距信号Ｆ１を生成し、生成した測距信号Ｆ１をスペクトラム拡散する。このスペクトラム拡散は、測位衛星１１０用の擬似乱数コードを用いて行われる。
そして、測位衛星１１０は、スペクトラム拡散後の測距信号Ｆ１を送信する。
測距信号Ｆ１の周波数は、測距信号Ｆ２の周波数と異なる。 The first acquisition process (S110) will be described with reference to FIG.
In step S111, the positioning satellite 110 generates a ranging signal F1 and spectrum-spreads the generated ranging signal F1. This spread spectrum is performed using a pseudo-random number code for the positioning satellites 110 .
Then, the positioning satellite 110 transmits the spread-spectrum ranging signal F1.
The frequency of the ranging signal F1 is different from the frequency of the ranging signal F2.

ステップＳ１１２において、送受信機１２０は、測位衛星１１０から送信された測距信号Ｆ１を受信する。 In step S<b>112 , the transceiver 120 receives the ranging signal F<b>1 transmitted from the positioning satellite 110 .

ステップＳ１１３において、送受信機１２０は、受信した測距信号Ｆ１から測距情報Ｐ１を得る。具体的には、送受信機１２０は、測距信号Ｆ１のコード位相に基づいて測距情報Ｐ１を算出する。算出方法はＧＮＳＳにおいて測距情報を算出する従来方法と同じである。 In step S113, the transceiver 120 obtains ranging information P1 from the received ranging signal F1. Specifically, the transceiver 120 calculates the ranging information P1 based on the code phase of the ranging signal F1. The calculation method is the same as the conventional method for calculating ranging information in GNSS.

ステップＳ１１４において、送受信機１２０は、測距情報Ｐ１を衛星情報推定装置２００へ送信する。 In step S 114 , the transceiver 120 transmits the ranging information P 1 to the satellite information estimation device 200 .

ステップＳ１１５において、衛星情報推定装置２００の取得部２１１は、送受信機１２０から送信された測距情報Ｐ１を受信する。 In step S<b>115 , the acquisition unit 211 of the satellite information estimation device 200 receives the ranging information P 1 transmitted from the transceiver 120 .

なお、他の測位衛星は測位衛星１１０と同じく測距信号Ｆ１を送信する。送受信機１２０は、他の測位衛星の測距信号Ｆ１についても、測距信号Ｆ１を受信し、測距信号Ｆ１から測距情報Ｐ１を得て、測距情報Ｐ１を送信する。そして、衛星情報推定装置２００の取得部２１１は、他の測位衛星の測距信号Ｆ１から得られた測距情報Ｐ１も受信する。
また、それぞれの受信機１３０は、送受信機１２０と同じく、それぞれの測位衛星（測位衛星１１０を含む）から測距信号Ｆ１を受信し、測距信号Ｆ１から測距情報Ｐ１を得て、測距情報Ｐ１を送信する。そして、衛星情報推定装置２００の取得部２１１は、それぞれの受信機１３０から送信される測距情報Ｐ１も受信する。 Note that the other positioning satellites transmit ranging signals F1 like the positioning satellite 110 does. The transceiver 120 also receives ranging signals F1 from other positioning satellites, obtains ranging information P1 from the ranging signals F1, and transmits the ranging information P1. Acquisition section 211 of satellite information estimation apparatus 200 also receives ranging information P1 obtained from ranging signal F1 of another positioning satellite.
Each receiver 130 receives a ranging signal F1 from each positioning satellite (including the positioning satellite 110), obtains ranging information P1 from the ranging signal F1, and performs measurement, similarly to the transmitter/receiver 120 . Transmit distance information P1. Acquisition section 211 of satellite information estimation apparatus 200 also receives ranging information P1 transmitted from each receiver 130 .

図３に戻り、ステップＳ１２０を説明する。
ステップＳ１２０において、衛星情報推定装置２００は測距情報Ｐ２ｄを取得する。
測距情報Ｐ２ｄは、測距信号Ｆ２ｄから得られる測距情報（すなわち、ダウンリンク測距情報）である。 Returning to FIG. 3, step S120 will be described.
In step S120, the satellite information estimation device 200 acquires ranging information P2d .
Ranging information P2d is ranging information obtained from ranging signal F2d (ie, downlink ranging information).

図５に基づいて、第２取得処理（Ｓ１２０）を説明する。
ステップＳ１２１において、測位衛星１１０は、測距信号Ｆ２ｄを生成し、生成した測距信号Ｆ２ｄをスペクトラム拡散する。このスペクトラム拡散は、測位衛星１１０用の擬似乱数コードを用いて行われる。
そして、測位衛星１１０は、スペクトラム拡散後の測距信号Ｆ２ｄを時間帯Ａに送信する。
測距信号Ｆ２ｄの周波数は、測距信号Ｆ１の周波数と異なり、測距信号Ｆ２ｕの周波数と共通する。 The second acquisition process (S120) will be described based on FIG.
In step S121, the positioning satellite 110 generates a ranging signal F2d and spectrum-spreads the generated ranging signal F2d. This spread spectrum is performed using a pseudo-random number code for the positioning satellites 110 .
Then, the positioning satellite 110 transmits the spectrum-spread ranging signal F2d in the time period A. FIG.
The frequency of the ranging signal F2d differs from the frequency of the ranging signal F1 and is common to the frequency of the ranging signal F2u.

測距信号Ｆ２ｄおよび測距信号Ｆ２ｕは、時分割多重化によって通信される。つまり、測距信号Ｆ２ｄと測距信号Ｆ２ｕとは、互いに異なる時間帯に通信される。
時間帯Ａは、測距信号Ｆ２ｄの送受信に割り当てられた時間帯である。 Ranging signal F2d and ranging signal F2u are communicated by time division multiplexing. That is, the ranging signal F2d and the ranging signal F2u are communicated in different time zones.
A time slot A is a time slot assigned to transmission and reception of the ranging signal F2d.

ステップＳ１２２において、送受信機１２０は、測位衛星１１０から送信された測距信号Ｆ２ｄを時間帯Ａに受信する。 In step S<b>122 , the transceiver 120 receives the ranging signal F<b>2 d transmitted from the positioning satellite 110 during time zone A.

ステップＳ１２３において、送受信機１２０は、受信した測距信号Ｆ２ｄから測距情報Ｐ２ｄを得る。具体的には、送受信機１２０は、測距信号Ｆ２ｄのコード位相に基づいて測距情報Ｐ２ｄを算出する。算出方法はＧＮＳＳにおいて測距情報を算出する従来方法と同じである。 In step S123, the transceiver 120 obtains ranging information P2d from the received ranging signal F2d. Specifically, the transceiver 120 calculates the ranging information P2d based on the code phase of the ranging signal F2d. The calculation method is the same as the conventional method for calculating ranging information in GNSS.

ステップＳ１２４において、送受信機１２０は、測距情報Ｐ２ｄを衛星情報推定装置２００へ送信する。 In step S<b>124 , the transceiver 120 transmits the ranging information P 2d to the satellite information estimation device 200 .

ステップＳ１２５において、衛星情報推定装置２００の取得部２１１は、送受信機１２０から送信された測距情報Ｐ２ｄを受信する。 In step S<b>125 , the acquisition unit 211 of the satellite information estimation device 200 receives the ranging information P2d transmitted from the transceiver 120 .

なお、他の測位衛星は測位衛星１１０と同じく測距信号Ｆ２ｄを送信する。送受信機１２０は、他の測位衛星の測距信号Ｆ２ｄについても、測距信号Ｆ２ｄを受信し、測距信号Ｆ２ｄから測距情報Ｐ２ｄを得て、測距情報Ｐ２ｄを送信する。そして、衛星情報推定装置２００の取得部２１１は、他の測位衛星の測距信号Ｆ２ｄから得られた測距情報Ｐ２ｄも受信する。
また、それぞれの受信機１３０は、送受信機１２０と同じく、それぞれの測位衛星（測位衛星１１０を含む）から測距信号Ｆ２ｄを受信し、測距信号Ｆ２ｄから測距情報Ｐ２ｄを得て、測距情報Ｐ２ｄを送信する。そして、衛星情報推定装置２００の取得部２１１は、それぞれの受信機１３０から送信される測距情報Ｐ２ｄも受信する。 Note that the other positioning satellites transmit ranging signals F2d like the positioning satellite 110 does. The transceiver 120 also receives ranging signals F2d from other positioning satellites, obtains ranging information P2d from the ranging signals F2d, and transmits ranging information P2d . Acquisition section 211 of satellite information estimation apparatus 200 also receives ranging information P2d obtained from ranging signal F2d of another positioning satellite.
Each receiver 130, like the transceiver 120, receives a ranging signal F2d from each positioning satellite (including the positioning satellite 110), obtains ranging information P2d from the ranging signal F2d, and performs measurement. Transmit distance information P 2d . Acquisition section 211 of satellite information estimation apparatus 200 also receives ranging information P2d transmitted from each receiver 130 .

図３に戻り、ステップＳ１３０を説明する。
ステップＳ１３０において、衛星情報推定装置２００は測距情報Ｐ２ｕを取得する。
測距情報Ｐ２ｕは、測距信号Ｆ２ｕから得られる測距情報（すなわち、アップリンク測距情報）である。 Returning to FIG. 3, step S130 will be described.
In step S130, the satellite information estimation device 200 acquires ranging information P2u .
The ranging information P2u is ranging information obtained from the ranging signal F2u (ie, uplink ranging information).

図６に基づいて、第３取得処理（Ｓ１３０）を説明する。
ステップＳ１３１において、送受信機１２０は、測距信号Ｆ２ｕを生成し、生成した測距信号Ｆ２ｕをスペクトラム拡散する。このスペクトラム拡散は、送受信機１２０用の擬似乱数コードを用いて行われる。
そして、送受信機１２０は、スペクトラム拡散後の測距信号Ｆ２ｕを時間帯Ｂに送信する。
測距信号Ｆ２ｕの周波数は、測距信号Ｆ１の周波数と異なり、測距信号Ｆ２ｄの周波数と共通する。
時間帯Ｂは、測距信号Ｆ２ｕの送受信に割り当てられた時間帯である。 The third acquisition process (S130) will be described based on FIG.
In step S131, the transceiver 120 generates a ranging signal F2u and spectrum-spreads the generated ranging signal F2u. This spread spectrum is done using a pseudo-random code for the transceiver 120 .
Then, the transmitter/receiver 120 transmits the spread-spectrum ranging signal F2u in the time zone B. FIG.
The frequency of the ranging signal F2u differs from the frequency of the ranging signal F1 and is common to the frequency of the ranging signal F2d.
A time period B is a time period allocated for transmission and reception of the ranging signal F2u.

ステップＳ１３２において、測位衛星１１０は、送受信機１２０から送信された測距信号Ｆ２ｕを時間帯Ｂに受信する。 In step S<b>132 , the positioning satellite 110 receives the ranging signal F<b>2 u transmitted from the transceiver 120 during time period B.

ステップＳ１３３において、測位衛星１１０は、受信した測距信号Ｆ２ｕから測距情報Ｐ２ｕを得る。具体的には、測位衛星１１０は、測距信号Ｆ２ｕのコード位相に基づいて測距情報Ｐ２ｕを算出する。算出方法はＧＮＳＳにおいて測距情報を算出する従来方法と同じである。 In step S133, the positioning satellite 110 obtains ranging information P2u from the received ranging signal F2u. Specifically, the positioning satellite 110 calculates the ranging information P2u based on the code phase of the ranging signal F2u. The calculation method is the same as the conventional method for calculating ranging information in GNSS.

ステップＳ１３４において、測位衛星１１０は、測距情報Ｐ２ｕを衛星情報推定装置２００へ送信する。 In step S<b>134 , the positioning satellite 110 transmits the ranging information P 2u to the satellite information estimation device 200 .

ステップＳ１３５において、衛星情報推定装置２００の取得部２１１は、測位衛星１１０から送信された測距情報Ｐ２ｕを受信する。 In step S<b>135 , the acquisition unit 211 of the satellite information estimation device 200 receives the ranging information P 2u transmitted from the positioning satellite 110 .

図３に戻り、ステップＳ１４０を説明する。
ステップＳ１４０において、衛星情報推定装置２００の推定部２１２は、測距情報群（Ｐ１、Ｐ２ｄおよびＰ２ｕ）に基づいて衛星情報を推定する。 Returning to FIG. 3, step S140 will be described.
In step S140, the estimation unit 212 of the satellite information estimation device 200 estimates satellite information based on the ranging information group (P 1 , P 2d and P 2u ).

推定処理（Ｓ１４０）について以下に説明する。
測距情報Ｐ１は式［１－１］で表される。
Ｐ１ ＝ Ｒ ＋ Ｃ ＋ Ｉ１ ＋ Ｔ ＋ｅ１ ［１－１］
「Ｒ」は、測位衛星１１０と送受信機１２０との間の幾何学的な距離（幾何学距離）である。
「Ｃ」は、送受信機１２０の時刻誤差と測位衛星１１０の時刻誤差との差（時刻一重差）である。時刻誤差は時計誤差ともいう。
「Ｉ」は、測距信号の伝搬経路において電離層によって生じる遅延量（電離層遅延量）である。言い換えると、「Ｉ」は電離層における電波の伝搬遅延量である。
「Ｉ１」は、測距信号Ｆ１の伝搬経路における電離層遅延量である。
「Ｔ」は、測距信号の伝搬経路において対流圏によって生じる遅延量（対流圏遅延量）である。言い換えると、「Ｔ」は対流圏における電波の伝搬遅延量である。
「ｅ」は、ノイズなどの観測誤差である。
「ｅ１」は、測距信号Ｆ１についての観測誤差である。 The estimation process (S140) will be described below.
The distance measurement information P1 is expressed by Equation [ 1-1 ].
P 1 = R + C + I 1 + T + e 1 [1-1]
“R” is the geometric distance (geometric distance) between the positioning satellite 110 and the transceiver 120 .
“C” is the difference (single time difference) between the time error of the transceiver 120 and the time error of the positioning satellite 110 . Time error is also called clock error.
"I" is the amount of delay caused by the ionosphere in the propagation path of the ranging signal (ionospheric delay amount). In other words, "I" is the amount of propagation delay of radio waves in the ionosphere.
“I 1 ” is the amount of ionospheric delay in the propagation path of the ranging signal F1.
“T” is the amount of delay caused by the troposphere in the propagation path of the ranging signal (tropospheric delay amount). In other words, "T" is the amount of propagation delay of radio waves in the troposphere.
“e” is the observation error such as noise.
“e 1 ” is the observation error for the ranging signal F1.

電離層遅延量Ｉ１は、測距信号Ｆ１の周波数ｆ１に依存する。
電離層遅延量Ｉ１は式［１－２］で表すことができる。
Ｉ１ ＝ （４０．３×Ｎ）／ｆ１ ２ ［１－２］
「Ｎ」は、測距信号の伝搬経路上の全電子数である。 The ionospheric delay amount I1 depends on the frequency f1 of the ranging signal F1.
The ionospheric delay amount I1 can be expressed by the formula [ 1-2 ].
I 1 = (40.3×N)/f 1 2 [1−2]
"N" is the total number of electrons on the propagation path of the ranging signal.

測距情報Ｐ１が測距信号Ｆ１のコード位相の代わりに測距信号Ｆ１の搬送波位相に基づいて算出される場合、電離層遅延量Ｉ１の符号は逆になる。 If the ranging information P1 is calculated based on the carrier phase of the ranging signal F1 instead of the code phase of the ranging signal F1, the sign of the ionospheric delay I1 is reversed.

測距情報Ｐ２ｄは式［２－１］で表される。
Ｐ２ｄ ＝ Ｒ ＋ Ｃ ＋ Ｉ２ ＋ Ｔ ＋ ｅ２ｄ ［２－１］
「Ｉ２」は、測距信号Ｆ２の伝搬経路における電離層遅延量である。
「ｅ２ｄ」は、測距信号Ｆ２ｄについての観測誤差である。 Distance measurement information P 2d is expressed by equation [2-1].
P 2d = R + C + I 2 + T + e 2d [2-1]
“I 2 ” is the amount of ionospheric delay in the propagation path of the ranging signal F2.
“e 2d ” is the observation error for the ranging signal F2d.

電離層遅延量Ｉ２は、測距信号Ｆ２の周波数ｆ２に依存する。
電離層遅延量Ｉ２は式［２－２］で表すことができる。
Ｉ２ ＝ （４０．３×Ｎ）／ｆ２ ２ ［２－２］ The ionospheric delay amount I2 depends on the frequency f2 of the ranging signal F2.
The ionospheric delay amount I2 can be expressed by the formula [2-2].
I 2 = (40.3×N)/f 2 2 [2-2]

推定部２１２は、測距情報Ｐ１と測距情報Ｐ２ｄとを組み合わせて電離層フリー結合を行う。これにより、電離層遅延量Ｉ１および電離層遅延量Ｉ２が消去される。
具体的には、推定部２１２は、式［３－１］を計算することによって、測距情報Ｐ０ｄを算出する。
Ｐ０ｄ ＝ （ｆ１ ２Ｐ１－ｆ２ ２Ｐ２ｄ）／（ｆ１ ２－ｆ２ ２）
＝ Ｒ ＋ Ｃ ＋ Ｔ ＋ ｅ０ｄ ［３－１］ The estimation unit 212 performs ionosphere-free coupling by combining the ranging information P1 and the ranging information P2d . This eliminates the ionospheric delay I1 and the ionospheric delay I2 .
Specifically, estimating section 212 calculates distance measurement information P 0d by calculating equation [3-1].
P 0d = (f 1 2 P 1 - f 2 2 P 2d )/(f 1 2 - f 2 2 )
= R + C + T + e 0d [3-1]

「ｅ０ｄ」は、式［３－２］を計算することによって算出される観測誤差である。
ｅ０ｄ ＝ （ｆ１ ２ｅ１－ｆ２ ２ｅ２ｄ）／（ｆ１ ２－ｆ２ ２） ［３－２］ “e 0d ” is the observation error calculated by calculating equation [3-2].
e 0d = (f 1 2 e 1 - f 2 2 e 2d )/(f 1 2 - f 2 2 ) [3-2]

測距情報Ｐ１と測距情報Ｐ２ｄとのそれぞれは、時刻毎に得られる。つまり、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列とが得られる。
推定部２１２は、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列とを用いて、幾何学距離Ｒと時刻一重差Ｃと対流圏遅延量Ｔとを推定する。具体的には、推定部２１２は、カルマンフィルタまたはバッチ最小二乗推定法などの推定処理を行う。
式［３－１］に示したように、測距情報Ｐ０ｄは、「Ｒ」と「Ｃ」と「Ｔ」との和を含んだ値である。推定された「Ｒ」の誤差と推定された「Ｃ」の誤差と推定された「Ｔ」の誤差との間には強い相関があり、それぞれの誤差が相互に影響を与える。 Each of the ranging information P1 and the ranging information P2d is obtained for each time. That is, a time series of the distance measurement information P1 and a time series of the distance measurement information P2d are obtained.
The estimation unit 212 estimates the geometric distance R, the time single difference C, and the tropospheric delay amount T using the time series of the ranging information P1 and the time series of the ranging information P2d . Specifically, the estimation unit 212 performs estimation processing such as a Kalman filter or a batch least-squares estimation method.
As shown in formula [3-1], the distance measurement information P0d is a value including the sum of "R", "C" and "T". There is a strong correlation between the estimated 'R' error, the estimated 'C' error, and the estimated 'T' error, and the respective errors influence each other.

推定部２１２は、測距情報Ｐ１と測距情報Ｐ２ｄとを組み合わせて幾何学フリー結合を行う。これにより、幾何学距離Ｒ、時刻一重差Ｃおよび対流圏遅延量Ｔが消去される。
具体的には、推定部２１２は、式［３－３］を計算することによって、（Ｐ１－Ｐ２ｄ）を算出する。
Ｐ１－Ｐ２ｄ
＝ （Ｉ１－Ｉ２）＋ｅ１２ｄ
＝ （４０．３×Ｎ）×（１／ｆ１ ２－１／ｆ２ ２）＋ｅ１２ｄ ［３－３］ The estimation unit 212 combines the ranging information P1 and the ranging information P2d to perform geometric free combination. As a result, the geometric distance R, the time single difference C, and the tropospheric delay amount T are eliminated.
Specifically, estimation section 212 calculates (P 1 -P 2d ) by calculating equation [3-3].
P 1 -P 2d
= (I 1 -I 2 )+e 12d
= (40.3×N)×(1/f 1 2 −1/f 2 2 )+e 12d [3-3]

「ｅ１２ｄ」は、式［３－４］を計算することによって算出される観測誤差である。
ｅ１２ｄ ＝ （ｅ１－ｅ２ｄ） ［３－４］ “e 12d ” is the observation error calculated by calculating equation [3-4].
e12d = (e1 - e2d ) [3-4]

推定部２１２は、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列とを用いて、全電子数ＮＡを推定する。「ＮＡ」は、時間帯Ａにおける伝搬経路上の全電子数Ｎである。具体的には、推定部２１２は、カルマンフィルタまたはバッチ最小二乗推定法などの推定処理を行う。 The estimation unit 212 estimates the total number of electrons N A using the time series of the ranging information P1 and the time series of the ranging information P2d . “N A ” is the total number of electrons N on the propagation path in time zone A. Specifically, the estimation unit 212 performs estimation processing such as a Kalman filter or a batch least-squares estimation method.

さらに、推定部２１２は、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列とを用いて、全電子数ＮＢを推定する。「ＮＢ」は、時間帯Ｂにおける伝搬経路上の全電子数Ｎである。推定方法は、全電子数ＮＡを推定する方法と同様である。
時間帯Ａと時間帯Ｂとの間には時間の重なりが無い。また、測位衛星１１０が移動するため、測位衛星１１０の位置は時間帯によって異なる。通常、電離層の時間的な変化および電離層の空間的な変化は緩やかである。そのため、電離層の変化が小さい範囲に収まるように時間帯Ａと時間帯Ｂとが設定されて、測距信号Ｆ２の送受信の方向が切り替えられることにより、全電子数ＮＢについても推定することができる。なお、時間帯Ａと時間帯Ｂについては、電離層の全電子数の変化が小さくかつ推定部２１２の推定処理に必要な観測時間を考慮して、例えば数分から数時間の間とするのが良い。また時間帯Ａと時間帯Ｂの切替え時間については、時間帯Ａでの測距情報Ｐ２ｄと時間帯Ｂでの測距情報Ｐ２ｕとが重ならず、かつ送受信機１２０の切替え時間を考慮して例えば数分以内とするのが良い。 Furthermore, the estimation unit 212 estimates the total number of electrons N B using the time series of the ranging information P1 and the time series of the ranging information P2d . “N B ” is the total number of electrons N on the propagation path in time period B; The estimation method is the same as the method for estimating the total number of electrons NA .
There is no time overlap between time period A and time period B. Also, since the positioning satellite 110 moves, the position of the positioning satellite 110 varies depending on the time zone. Usually, the ionospheric temporal change and the ionospheric spatial change are gradual. Therefore, the total number of electrons NB can also be estimated by setting the time period A and the time period B so that the change in the ionosphere falls within a small range, and by switching the transmission/reception direction of the ranging signal F2. can. It should be noted that time period A and time period B are preferably set to, for example, several minutes to several hours in consideration of changes in the total number of electrons in the ionosphere being small and the observation time required for the estimation processing of the estimation unit 212. . As for the switching time between time zone A and time zone B, the ranging information P2d in time zone A and the ranging information P2u in time zone B do not overlap, and the switching time of the transceiver 120 is considered. It is better to set it within a few minutes, for example.

測距情報Ｐ２ｕは式［４－１］で表される。
Ｐ２ｕ ＝ Ｒ － Ｃ ＋ Ｉ２ ＋ Ｔ ＋ ｅ２ｕ ［４－１］
「ｅ２ｕ」は、ノイズなどの観測誤差である。 The distance measurement information P 2u is expressed by Equation [4-1].
P 2u = R − C + I 2 + T + e 2u [4-1]
“e 2u ” is the observation error such as noise.

推定部２１２は、測距情報Ｐ１と測距情報Ｐ２ｕとを組み合わせて電離層フリー結合を行う。これにより、電離層遅延量Ｉ１および電離層遅延量Ｉ２が消去される。
具体的には、推定部２１２は、式［５－１］を計算することによって、測距情報Ｐ０ｕを算出する。
Ｐ０ｕ ＝ （ｆ１ ２Ｐ１－ｆ２ ２Ｐ２ｕ）／（ｆ１ ２－ｆ２ ２）
＝ Ｒ ＋ Ｃ’ ＋ Ｔ ＋ ｅ０ｕ ［５－１］ The estimation unit 212 performs ionosphere-free coupling by combining the ranging information P1 and the ranging information P2u . This eliminates the ionospheric delay I1 and the ionospheric delay I2 .
Specifically, the estimation unit 212 calculates the ranging information P 0u by calculating the equation [5-1].
P 0u = (f 1 2 P 1 - f 2 2 P 2u )/(f 1 2 - f 2 2 )
= R + C' + T + e 0u [5-1]

「Ｃ’」は、式［５－２］を計算することによって算出される値である。
「ｅ０ｕ」は、式［５－３］を計算することによって算出される値である。
Ｃ’ ＝ Ｃ（ｆ１ ２＋ｆ２ ２）／（ｆ１ ２－ｆ２ ２） ［５－２］
ｅ０ｕ ＝ （ｆ１ ２ｅ１－ｆ２ ２ｅ２ｕ）／（ｆ１ ２－ｆ２ ２） ［５－３］ “C′” is a value calculated by calculating formula [5-2].
“e 0u ” is a value calculated by calculating equation [5-3].
C′=C(f 1 2 +f 2 2 )/(f 1 2 −f 2 2 ) [5-2]
e 0u = (f 1 2 e 1 −f 2 2 e 2u )/(f 1 2 −f 2 2 ) [5-3]

推定部２１２は、測距情報Ｐ１と測距情報Ｐ２ｕとを組み合わせて幾何学フリー結合を行う。これにより、幾何学距離Ｒおよび対流圏遅延量Ｔが消去される。
具体的には、推定部２１２は、式［５－４］を計算することによって、（Ｐ１－Ｐ２ｕ）を算出する。
Ｐ１－Ｐ２ｕ
＝ ２Ｃ＋（Ｉ１－Ｉ２）＋ｅ１２ｕ
＝ ２Ｃ＋（４０．３×Ｎ）×（１／ｆ１ ２－１／ｆ２ ２）＋ｅ１２ｕ ［５－４］ The estimation unit 212 combines the ranging information P1 and the ranging information P2u to perform geometric free combination. Thereby, the geometric distance R and the tropospheric delay amount T are eliminated.
Specifically, estimation section 212 calculates (P 1 −P 2u ) by calculating equation [5-4].
P1 - P2u
= 2C + (I 1 -I 2 ) + e 12u
= 2C + (40.3 x N) x (1/f 1 2 - 1/f 2 2 ) + e 12u [5-4]

「ｅ１２ｕ」は、式［５－５］を計算することによって算出される観測誤差である。
ｅ１２ｕ ＝ （ｅ１－ｅ２ｕ） ［５－５］ “e 12u ” is the observation error calculated by calculating equation [5-5].
e 12u = (e 1 -e 2u ) [5-5]

前述の通り、全電子数Ｎは、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列とを用いて推定される。 As described above, the total number of electrons N is estimated using the time series of the ranging information P1 and the time series of the ranging information P2d .

測距情報Ｐ２ｕは時刻毎に得られる。つまり、測距情報Ｐ２ｕの時系列が得られる。また、前述の通り、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列とが得られる。
推定部２１２は、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列と測距情報Ｐ２ｕの時系列とを用いて、時刻一重差ＣＢを推定する。「ＣＢ」は、時間帯Ｂにおける時刻一重差Ｃである。具体的には、推定部２１２は、カルマンフィルタまたはバッチ最小二乗推定法などの推定処理を行う。
さらに、推定部２１２は、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列と測距情報Ｐ２ｕの時系列とを用いて、時刻一重差ＣＡを推定する。「ＣＡ」は、時間帯Ａにおける時刻一重差Ｃである。推定方法は、時刻一重差ＣＢを推定する方法と同様である。
時間帯Ａと時間帯Ｂとの間には時間の重なりが無い。また、測位衛星１１０の時刻誤差および送受信機１２０の時刻誤差の時間的な変化は緩やかである。そのため、測位衛星１１０の時刻誤差と送受信機１２０の時刻誤差とのそれぞれの変化が小さい範囲に収まるように時間帯Ａと時間帯Ｂとが設定されて、測距信号Ｆ２の送受信の方向が切り替えられることにより、時刻一重差ＣＡについても推定することができる。 The distance measurement information P2u is obtained for each time. That is, a time series of ranging information P2u is obtained. Also, as described above, the time series of the distance measurement information P1 and the time series of the distance measurement information P2d are obtained.
The estimation unit 212 estimates the time single difference CB using the time series of the ranging information P1, the time series of the ranging information P2d , and the time series of the ranging information P2u . “C B ” is the single time difference C in the time zone B. Specifically, the estimation unit 212 performs estimation processing such as a Kalman filter or a batch least-squares estimation method.
Furthermore, the estimation unit 212 estimates the time single difference CA using the time series of the ranging information P1, the time series of the ranging information P2d , and the time series of the ranging information P2u . “C A ” is the single time difference C in the time zone A. The estimation method is the same as the method for estimating the time single difference CB .
There is no time overlap between time period A and time period B. In addition, temporal changes in the time error of the positioning satellite 110 and the time error of the transceiver 120 are moderate. Therefore, the time zone A and the time zone B are set so that the changes in the time error of the positioning satellite 110 and the time error of the transceiver 120 fall within small ranges, and the direction of transmission and reception of the ranging signal F2 is switched. , the time single difference CA can also be estimated.

上記のように、推定部２１２は、測距情報Ｐ１の時系列と測距情報Ｐ２ｄの時系列と測距情報Ｐ２ｕの時系列とをコンピュータで一括処理する。そして、推定部２１２は、カルマンフィルタまたはバッチ最小二乗推定法などの手法を用いて、測位衛星１１０の軌道と測位衛星１１０の時刻とを推定する。
測位衛星１１０の軌道を推定することは、幾何学距離Ｒを推定することに相当する。
測位衛星１１０の時刻を推定することは、時刻一重差Ｃを推定することに相当する。 As described above, the estimation unit 212 batch - processes the time series of the ranging information P1, the time series of the ranging information P2d , and the time series of the ranging information P2u by a computer. Estimating section 212 then estimates the orbit of positioning satellite 110 and the time of positioning satellite 110 using a technique such as a Kalman filter or a batch least-squares estimation method.
Estimating the orbit of the positioning satellite 110 corresponds to estimating the geometric distance R.
Estimating the time of the positioning satellite 110 corresponds to estimating the single time difference C. FIG.

測位衛星１１０の軌道と測位衛星１１０の時刻とを精度良く推定するためには、式［３－１］と式［５－１］とにおいて、「Ｒ」と「Ｃ」と「Ｔ」とのそれぞれの推定誤差を小さくする必要がある。
対流圏遅延量Ｔは、測位衛星１１０の特性には影響されない。そのため、推定部２１２は、送受信機１２０が複数の測位衛星（測位衛星１１０を含む）から受信した複数の測距信号を利用することにより、対流圏遅延量Ｔを精度良く推定することができる。 In order to accurately estimate the orbit of positioning satellite 110 and the time of positioning satellite 110, in equations [3-1] and [5-1], it is necessary to replace “R”, “C”, and “T” with It is necessary to reduce each estimation error.
The tropospheric delay amount T is not affected by the characteristics of the positioning satellite 110 . Therefore, the estimation unit 212 can accurately estimate the tropospheric delay amount T by using a plurality of ranging signals received by the transceiver 120 from a plurality of positioning satellites (including the positioning satellite 110).

幾何学距離Ｒと時刻一重差Ｃとのうちのいずれか一方を精度良く推定することができれば、他方も精度良く推定することができる。
実施の形態１において、測距信号Ｆ２ｕが送受信機１２０から送信され測位衛星１１０で受信される。これにより、推定部２１２は、時刻一重差Ｃを精度良く推定することができる。そのため、推定部２１２は、幾何学距離Ｒを精度良く推定することもできる。その結果、推定部２１２は、測位衛星１１０の軌道と測位衛星１１０の時刻とを精度良く推定することができる。 If either one of the geometric distance R and the time single difference C can be estimated with high accuracy, the other can also be estimated with high accuracy.
In Embodiment 1, ranging signal F2u is transmitted from transceiver 120 and received by positioning satellite 110 . Thereby, the estimation unit 212 can estimate the time single difference C with high accuracy. Therefore, the estimation unit 212 can also estimate the geometric distance R with high accuracy. As a result, the estimation unit 212 can accurately estimate the orbit of the positioning satellite 110 and the time of the positioning satellite 110 .

＊＊＊実施例１の説明＊＊＊
図１において、測位衛星１１０は、測距信号Ｆ１を送信する機能を具備する。さらに、測位衛星１１０は、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する機能を具備する。
送受信機１２０は地上に設置される。送受信機１２０は、測距信号Ｆ１を受信する機能を具備する。さらに、送受信機１２０は、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する機能を具備する。
複数の受信機１３０は地上に設置される。測距信号Ｆ１および測距信号Ｆ２ｄは、測位衛星１１０から送信され、送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれで受信される。
送受信機１２０は、他の複数の測位衛星から送信される測距信号も受信する。
送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれは地上に固定される。また、基準座標系および基準時刻が地球において設定される。
衛星情報推定装置２００は、基準座標系および基準時刻に対して測位衛星１１０の位置（軌道）と測位衛星１１０の時刻とを推定することができる。
送信機能はトランスミッタによって実現され、受信機能はレシーバによって実現される。 ***Description of Example 1***
In FIG. 1, a positioning satellite 110 has a function of transmitting a ranging signal F1. Further, the positioning satellite 110 has a function of bidirectionally transmitting and receiving the ranging signal F2 in a time division manner.
The transceiver 120 is installed on the ground. The transceiver 120 has a function of receiving the ranging signal F1. Further, the transmitter/receiver 120 has a function of bidirectionally transmitting/receiving the ranging signal F2 in a time division manner.
A plurality of receivers 130 are installed on the ground. Ranging signal F1 and ranging signal F2d are transmitted from positioning satellite 110 and received by transceiver 120 and a plurality of receivers 130, respectively.
The transceiver 120 also receives ranging signals transmitted from other positioning satellites.
Each of the transceiver 120 and the plurality of receivers 130 are fixed on the ground. Also, a reference coordinate system and a reference time are set on the earth.
The satellite information estimation device 200 can estimate the position (orbit) of the positioning satellite 110 and the time of the positioning satellite 110 with respect to the reference coordinate system and the reference time.
The transmitting function is implemented by the transmitter and the receiving function by the receiver.

＊＊＊実施例２の説明＊＊＊
図７において、測位衛星１１０は、測距信号Ｌ１と測距信号Ｌ２とを測距信号Ｆ１として送信する。測距信号Ｌ１および測距信号Ｌ２は、ＧＮＳＳにおいて測位衛星から地球に向けて常時送信される一般的な信号である。
測距信号Ｌ１の周波数と測距信号Ｌ２の周波数と測距信号Ｆ２の周波数とは互いに異なる。つまり、３周波の測距信号が使用される。
測位衛星１１０は、測距信号Ｌ１と測距信号Ｌ２とを送信する機能を具備する。さらに、測位衛星１１０は、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する機能を具備する。
送受信機１２０は地上に設置される。送受信機１２０は、測距信号Ｌ１と測距信号Ｌ２とを受信する機能を具備する。さらに、送受信機１２０は、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する機能を具備する。
複数の受信機１３０は地上に設置される。測距信号Ｌ１および測距信号Ｌ２は、測位衛星１１０から送信され、送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれで受信される。
送受信機１２０は、他の複数の衛星から送信される測距信号も受信する。
送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれは地上に固定される。また、基準座標系および基準時刻が地球において設定される。
衛星情報推定装置２００は、基準座標系および基準時刻に対して測位衛星１１０の位置（軌道）と測位衛星１１０の時刻とを推定することができる。
送信機能はトランスミッタによって実現され、受信機能はレシーバによって実現される。 ***Description of Example 2***
In FIG. 7, positioning satellite 110 transmits ranging signal L1 and ranging signal L2 as ranging signal F1. The ranging signal L1 and the ranging signal L2 are general signals that are constantly transmitted from positioning satellites toward the earth in GNSS.
The frequency of the ranging signal L1, the frequency of the ranging signal L2, and the frequency of the ranging signal F2 are different from each other. That is, three-frequency ranging signals are used.
The positioning satellite 110 has a function of transmitting a ranging signal L1 and a ranging signal L2. Further, the positioning satellite 110 has a function of bidirectionally transmitting and receiving the ranging signal F2 in a time division manner.
The transceiver 120 is installed on the ground. The transceiver 120 has a function of receiving the ranging signal L1 and the ranging signal L2. Further, the transmitter/receiver 120 has a function of bidirectionally transmitting/receiving the ranging signal F2 in a time division manner.
A plurality of receivers 130 are installed on the ground. Ranging signal L1 and ranging signal L2 are transmitted from positioning satellite 110 and received by transceiver 120 and a plurality of receivers 130, respectively.
Transceiver 120 also receives ranging signals transmitted from other satellites.
Each of the transceiver 120 and the plurality of receivers 130 are fixed on the ground. Also, a reference coordinate system and a reference time are set on the earth.
The satellite information estimation device 200 can estimate the position (orbit) of the positioning satellite 110 and the time of the positioning satellite 110 with respect to the reference coordinate system and the reference time.
The transmitting function is implemented by the transmitter and the receiving function by the receiver.

＊＊＊実施例３の説明＊＊＊
図８において、送受信機１２０は移動体１４０に設置される。例えば、移動体１４０は、飛行機または自動車である。送受信機１２０の位置は、地球に対して時間の経過と共に変化する。
測位衛星１１０は、測距信号Ｆ１を送信する機能を具備する。さらに、測位衛星１１０は、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する機能を具備する。
送受信機１２０は、測距信号Ｆ１を受信する機能を具備する。さらに、送受信機１２０は、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する機能を具備する。
それぞれの受信機１３０は、必ずしも地上に固定されない。つまり、それぞれの受信機１３０は、地上に設置されてもよいし、移動体に設置されてもよい。
測距信号Ｆ１および測距信号Ｆ２ｄは、測位衛星１１０から送信され、送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれで受信される。
送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれは、他の複数の測位衛星から送信される測距信号も受信する。
基準座標系および基準時刻が地球において設定される。
衛星情報推定装置２００は、送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれで受信された測距信号に含まれる航法メッセージを利用することにより、基準座標系および基準時刻に対して送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれの位置と時刻とを推定する。
衛星情報推定装置２００は、送受信機１２０と複数の受信機１３０とのそれぞれの推定位置（軌道）と推定時刻とを用いることにより、基準座標系および基準時刻に対して測位衛星１１０の位置と測位衛星１１０の時刻とを推定することができる。
送信機能はトランスミッタによって実現され、受信機能はレシーバによって実現される。 ***Description of Example 3***
In FIG. 8, transceiver 120 is installed in mobile 140 . For example, mobile object 140 is an airplane or an automobile. The position of transceiver 120 changes over time with respect to the earth.
The positioning satellite 110 has a function of transmitting a ranging signal F1. Further, the positioning satellite 110 has a function of bidirectionally transmitting and receiving the ranging signal F2 in a time division manner.
The transceiver 120 has a function of receiving the ranging signal F1. Further, the transmitter/receiver 120 has a function of bidirectionally transmitting/receiving the ranging signal F2 in a time division manner.
Each receiver 130 is not necessarily fixed on the ground. That is, each receiver 130 may be installed on the ground or installed on a mobile object.
Ranging signal F1 and ranging signal F2d are transmitted from positioning satellite 110 and received by transceiver 120 and a plurality of receivers 130, respectively.
Each of the transceiver 120 and the plurality of receivers 130 also receive ranging signals transmitted from the other plurality of positioning satellites.
A reference coordinate system and a reference time are established on Earth.
Satellite information estimating apparatus 200 utilizes navigation messages included in ranging signals received by transceiver 120 and a plurality of receivers 130, respectively, with respect to the reference coordinate system and the reference time. Estimate respective positions and times with a plurality of receivers 130 .
Satellite information estimation apparatus 200 uses the estimated positions (trajectories) and estimated times of transceiver 120 and receivers 130 to estimate the position and positioning of positioning satellite 110 with respect to the reference coordinate system and the reference time. Satellite 110 time can be estimated.
The transmitting function is implemented by the transmitter and the receiving function by the receiver.

＊＊＊実施例４の説明＊＊＊
図９において、送受信機１２０Ｇは地上に設置された送受信機１２０である。送受信機１２０Ｍは移動体１４０に設置された送受信機１２０である。送受信機１２０Ｇの位置は変化しない。一方、送受信機１２０Ｍの位置は、地球に対して時間の経過と共に変化する。
測位衛星１１０は、測距信号Ｆ１を送信する機能を具備する。さらに、測位衛星１１０は、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する機能を具備する。
送受信機１２０Ｍと送受信機１２０Ｇとのそれぞれは、測距信号Ｆ１を受信する機能を具備する。さらに、送受信機１２０Ｍと送受信機１２０Ｇとのそれぞれは、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する機能を具備する。
複数の受信機１３０は地上に設置される。測距信号Ｆ１および測距信号Ｆ２ｄは、測位衛星１１０から送信され、送受信機１２０Ｇと送受信機１２０Ｍと複数の受信機１３０とのそれぞれで受信される。
送受信機１２０Ｇと送受信機１２０Ｍとのそれぞれは、他の複数の測位衛星から送信される測距信号も受信する。
送受信機１２０Ｇと複数の受信機１３０とのそれぞれは地上に固定される。また、基準座標系および基準時刻が地球において設定される。
衛星情報推定装置２００は、基準座標系および基準時刻に対して測位衛星１１０の位置（軌道）と測位衛星１１０の時刻とを推定することができる。
送受信機１２０Ｍは、測位衛星１１０とは異なる測位衛星から送信される測距信号を受信する。
衛星情報推定装置２００は、送受信機１２０Ｍによって受信される測距信号のそれぞれに含まれる航法メッセージを利用する。送受信機１２０Ｍは、測位衛星１１０から測距信号Ｆ１を受信し、測距信号Ｆ２を時分割で双方向に送受信する。これにより、衛星情報推定装置２００は、送受信機１２０Ｍと測位衛星１１０との相対的な時刻差、または、送受信機１２０Ｍと送受信機１２０Ｇとの相対的な時刻差を推定することができる。
そのため、衛星情報推定装置２００は、基準座標系および基準時刻に対して送受信機１２０Ｍの位置と送受信機１２０Ｍの時刻とを推定することができる。推定方法は、測位衛星１１０の位置と測位衛星１１０の時刻とを推定する方法と同じである。
送信機能はトランスミッタによって実現され、受信機能はレシーバによって実現される。 ***Description of Example 4***
In FIG. 9, the transceiver 120G is the transceiver 120 installed on the ground. The transceiver 120M is the transceiver 120 installed in the mobile object 140. FIG. The position of transceiver 120G does not change. On the other hand, the position of transceiver 120M changes over time with respect to the earth.
The positioning satellite 110 has a function of transmitting a ranging signal F1. Further, the positioning satellite 110 has a function of bidirectionally transmitting and receiving the ranging signal F2 in a time division manner.
Each of the transceiver 120M and the transceiver 120G has a function of receiving the ranging signal F1. Further, each of the transmitter/receiver 120M and the transmitter/receiver 120G has a function of bidirectionally transmitting and receiving the ranging signal F2 in a time division manner.
A plurality of receivers 130 are installed on the ground. Ranging signal F1 and ranging signal F2d are transmitted from positioning satellite 110 and received by transceiver 120G, transceiver 120M, and multiple receivers 130, respectively.
Each of the transceiver 120G and the transceiver 120M also receives ranging signals transmitted from other positioning satellites.
Each of the transceiver 120G and the plurality of receivers 130 are fixed on the ground. Also, a reference coordinate system and a reference time are set on the earth.
The satellite information estimation device 200 can estimate the position (orbit) of the positioning satellite 110 and the time of the positioning satellite 110 with respect to the reference coordinate system and the reference time.
Transceiver 120M receives a ranging signal transmitted from a positioning satellite different from positioning satellite 110 .
Satellite information estimation apparatus 200 utilizes navigation messages included in each of the ranging signals received by transceiver 120M. The transceiver 120M receives the ranging signal F1 from the positioning satellite 110 and transmits and receives the ranging signal F2 bidirectionally in a time division manner. Thereby, the satellite information estimation apparatus 200 can estimate the relative time difference between the transceiver 120M and the positioning satellite 110 or the relative time difference between the transceiver 120M and the transceiver 120G.
Therefore, satellite information estimation apparatus 200 can estimate the position of transceiver 120M and the time of transceiver 120M with respect to the reference coordinate system and the reference time. The estimation method is the same as the method for estimating the position of positioning satellite 110 and the time of positioning satellite 110 .
The transmitting function is implemented by the transmitter and the receiving function by the receiver.

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
衛星情報推定システム１００において、測位衛星１１０の軌道と測位衛星１１０の時刻とを高精度に推定するために、擬似乱数コードを用いてスペクトラム拡散された２周波以上の測距信号が送受信される。２周波以上の測距信号のうちの１周波の測距信号は、測位衛星１１０と送受信機１２０との間で時分割で双方向に送受信される。
これにより、測距信号用の周波数の増加を最小限に抑えることが可能となる。その結果、周波数を有効活用することが可能となる。また、測距信号を送受信するための装置の規模が大きくならない。さらに、測距信号と他の電波との干渉を抑えることができる。 *** Effect of Embodiment 1 ***
In the satellite information estimation system 100, in order to estimate the orbit of the positioning satellite 110 and the time of the positioning satellite 110 with high accuracy, a range finding signal of two or more frequencies spectrum-spread using a pseudorandom number code is transmitted and received. Among the ranging signals of two or more frequencies, the ranging signal of one frequency is bidirectionally transmitted and received between the positioning satellite 110 and the transceiver 120 in a time division manner.
This makes it possible to minimize the increase in the frequency for the ranging signal. As a result, it becomes possible to effectively utilize the frequency. Also, the scale of the apparatus for transmitting and receiving ranging signals does not increase. Furthermore, interference between the ranging signal and other radio waves can be suppressed.

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。 *** Supplement to the embodiment ***
The embodiments are examples of preferred modes and are not intended to limit the technical scope of the present invention. Embodiments may be implemented partially or in combination with other embodiments. The procedures described using flowcharts and the like may be changed as appropriate.

１００ 衛星情報推定システム、１１０ 測位衛星、１２０ 送受信機、１３０ 受信機、１４０ 移動体、２００ 衛星情報推定装置、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ、２０３ 補助記憶装置、２０４ 通信装置、２０５ 入出力インタフェース、２１１ 取得部、２１２ 推定部、２２０ 記憶部。 REFERENCE SIGNS LIST 100 satellite information estimation system 110 positioning satellite 120 transceiver 130 receiver 140 moving object 200 satellite information estimation device 201 processor 202 memory 203 auxiliary storage device 204 communication device 205 input/output interface 211 acquisition unit, 212 estimation unit, 220 storage unit.

Claims (6)

スペクトラム拡散された２周波の測距信号から得られる測距情報に基づいて測位衛星の軌道と前記測位衛星の時刻とを推定する衛星情報推定装置であって、
前記測位衛星と送受信機とが、前記２周波の測距信号のうちの１周波の測距信号を時分割で双方向に送受信し、
前記送受信機が、前記２周波の測距信号のうちの他周波の測距信号を前記測位衛星から受信し、
前記衛星情報推定装置は、
前記送受信機によって受信された１周波の測距信号から得られるダウンリンク測距情報と、前記測位衛星によって受信された１周波の測距信号から得られるアップリンク測距情報と、前記送受信機によって受信された他周波の測距信号から得られる他周波測距情報とを取得する取得部と、
前記ダウンリンク測距情報と前記アップリンク測距情報と前記他周波測距情報とに基づいて、前記測位衛星の軌道と前記測位衛星の時刻とを推定する推定部と
を備える衛星情報推定装置。 A satellite information estimation device for estimating the orbit of a positioning satellite and the time of the positioning satellite based on ranging information obtained from a spectrum-spread two -frequency ranging signal,
The positioning satellite and the transceiver bidirectionally transmit and receive the one-frequency ranging signal of the two -frequency ranging signals in a time-division manner,
The transceiver receives a ranging signal of the other frequency of the ranging signals of the two frequencies from the positioning satellite,
The satellite information estimation device is
downlink ranging information obtained from a single-frequency ranging signal received by the transceiver; uplink ranging information obtained from a single-frequency ranging signal received by the positioning satellite; an acquisition unit that acquires other-frequency ranging information obtained from the received other-frequency ranging signal;
A satellite information estimation device comprising: an estimation unit that estimates an orbit of the positioning satellite and a time of the positioning satellite based on the downlink ranging information, the uplink ranging information, and the other-frequency ranging information. スペクトラム拡散された２周波の測距信号が使用される衛星情報推定システムであって、
前記衛星情報推定システムは、測位衛星と送受信機と衛星情報推定装置とを備え、
前記測位衛星と前記送受信機とが、前記２周波の測距信号のうちの１周波の測距信号を時分割で双方向に送受信し、
前記送受信機が、前記２周波の測距信号のうちの他周波の測距信号を前記測位衛星から受信し、
前記衛星情報推定装置が、前記送受信機によって受信された１周波の測距信号から得られるダウンリンク測距情報と、前記測位衛星によって受信された１周波の測距信号から得られるアップリンク測距情報と、前記送受信機によって受信された他周波の測距信号から得られる他周波測距情報とに基づいて、前記測位衛星の軌道と前記測位衛星の時刻とを推定する
衛星情報推定システム。 A satellite information estimation system using a spread-spectrum dual -frequency ranging signal,
The satellite information estimation system includes a positioning satellite, a transceiver, and a satellite information estimation device,
the positioning satellite and the transceiver bidirectionally transmit and receive the one-frequency ranging signal of the two -frequency ranging signals in a time-division manner;
The transceiver receives a ranging signal of the other frequency of the ranging signals of the two frequencies from the positioning satellite,
The satellite information estimating device provides downlink ranging information obtained from a single-frequency ranging signal received by the transceiver, and uplink ranging information obtained from a single-frequency ranging signal received by the positioning satellite. A satellite information estimation system for estimating the orbit of the positioning satellite and the time of the positioning satellite based on information and multi-frequency ranging information obtained from multi-frequency ranging signals received by the transceiver. 前記送受信機が地上に設置される
請求項２に記載の衛星情報推定システム。 3. The satellite information estimation system according to claim 2, wherein said transceiver is installed on the ground. 前記送受信機が移動体に設置される
請求項２に記載の衛星情報推定システム。 3. The satellite information estimation system according to claim 2, wherein said transceiver is installed on a mobile object. 前記衛星情報推定システムは、前記送受信機として、地上に設置された送受信機と移動体に設置された送受信機とを備える
請求項２に記載の衛星情報推定システム。 3. The satellite information estimation system according to claim 2, wherein said satellite information estimation system comprises, as said transmitter/receiver, a transmitter/receiver installed on the ground and a transmitter/receiver installed on a moving object. スペクトラム拡散された２周波の測距信号が使用される衛星情報推定方法であって、
測位衛星と送受信機とが、前記２周波の測距信号のうちの１周波の測距信号を時分割で双方向に送受信し、
前記送受信機が、前記２周波の測距信号のうちの他周波の測距信号を前記測位衛星から受信し、
衛星情報推定装置が、前記送受信機によって受信された１周波の測距信号から得られるダウンリンク測距情報と、前記測位衛星によって受信された１周波の測距信号から得られるアップリンク測距情報と、前記送受信機によって受信された他周波の測距信号から得られる他周波測距情報とに基づいて、前記測位衛星の軌道と前記測位衛星の時刻とを推定する
衛星情報推定方法。 A satellite information estimation method using a spread-spectrum dual -frequency ranging signal,
the positioning satellite and the transceiver bidirectionally transmit and receive the one-frequency ranging signal of the two -frequency ranging signals in a time-division manner;
The transceiver receives a ranging signal of the other frequency of the ranging signals of the two frequencies from the positioning satellite,
A satellite information estimation device obtains downlink ranging information obtained from a single-frequency ranging signal received by the transceiver, and uplink ranging information obtained from a single-frequency ranging signal received by the positioning satellite. and other-frequency ranging information obtained from the other-frequency ranging signal received by the transceiver, estimating the orbit of the positioning satellite and the time of the positioning satellite.
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