JP7227696B2 - Data processing device, displacement observation system, data processing method, and data processing program - Google Patents

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Description

本発明は、時系列からなる複数の解析データに含まれる周期ノイズの抽出に関する。 The present invention relates to extraction of periodic noise contained in a plurality of time series analysis data.

GPS(Grobal Possitioning System)等のGNSS(Grobal Navigation Satellite Systems)の測位信号を用いた測位が実用化されている。精度の高い測位方法として、測位信号の搬送波位相を用いた測位(干渉測位)がある。 Positioning using positioning signals of GNSS (Global Navigation Satellite Systems) such as GPS (Global Positioning System) has been put into practical use. As a highly accurate positioning method, there is positioning (interferometric positioning) using the carrier wave phase of a positioning signal.

例えば、特許文献1には、搬送波位相を用いた測位の一種であるスタティック測位が記載されている。特許文献1は、斜面の変位を観測するシステムであり、スタティック測位によって得られた時系列の解析データ(例えば、変位データ)に平滑化処理を行っている。 For example, Patent Literature 1 describes static positioning, which is a type of positioning using carrier wave phases. Patent document 1 is a system for observing displacement of a slope, and performs smoothing processing on time-series analysis data (for example, displacement data) obtained by static positioning.

特開2004-144623号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-144623

しかしながら、解析データには、周期ノイズが含まれることがある。周期ノイズは、所定の周期で変動するノイズである。例えば、上述の測位信号を用いる場合には、周期ノイズは、マルチパスや回折によるノイズ等である。 However, the analysis data may contain periodic noise. Periodic noise is noise that fluctuates in a predetermined period. For example, when the positioning signal described above is used, the periodic noise is noise due to multipath or diffraction.

そして、このような周期ノイズには、観測誤差等の別のノイズが更に含まれており、周期ノイズを正確に抽出することは容易ではなかった。 Such periodic noise further includes other noise such as observation errors, and it is not easy to accurately extract the periodic noise.

したがって、本発明の目的は、時系列データに含まれる周期ノイズを正確に抽出する技術を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for accurately extracting periodic noise contained in time-series data.

この発明のデータ処理装置は、周期ノイズ抽出部、および、周期ノイズ平滑化部を備える。周期ノイズ抽出部は、時系列データのそれぞれに含まれる周期ノイズを抽出する。周期ノイズ平滑化部は、時系列に並ぶ周期ノイズの内、該周期ノイズの周期で離間する複数の周期ノイズ毎に平滑化処理する。 A data processing apparatus according to the present invention includes a periodic noise extractor and a periodic noise smoother. The periodic noise extractor extracts periodic noise included in each piece of time-series data. The periodic noise smoothing unit performs smoothing processing for each of a plurality of periodic noises separated by the period of the periodic noise among the periodic noises arranged in time series.

この構成では、周期ノイズの周期で離間する複数のデータのみを使用して平滑化するため、周期ノイズの形が維持された状態で、高周波ノイズのみ除去される。 In this configuration, only a plurality of data separated by the period of periodic noise is used for smoothing, so only high-frequency noise is removed while the shape of periodic noise is maintained.

この発明によれば、時系列データに含まれる周期ノイズを正確に抽出できる。 According to the present invention, periodic noise included in time-series data can be accurately extracted.

本発明の実施形態に係るデータ処理装置のブロック図である。1 is a block diagram of a data processing device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る周期ノイズ平滑化部の第1態様を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a first aspect of the periodic noise smoothing section according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る周期ノイズ平滑化部の処理の概念を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the concept of processing by the periodic noise smoothing unit according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係るデータ処理装置の別の態様のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of another aspect of a data processing device according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る周期ノイズ抑圧部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the periodic noise suppression part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周期ノイズ平滑化部の第2態様を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a second aspect of the periodic noise smoothing section according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係るデータ処理方法の主たる処理を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing main processing of the data processing method according to the embodiment of the present invention; 周期ノイズの平滑化方法の第1態様を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a first aspect of a periodic noise smoothing method; 周期ノイズの平滑化方法の第2態様を示すフローチャートである。7 is a flow chart showing a second aspect of a periodic noise smoothing method; 本発明の実施形態に係る周期ノイズ平滑化部の第3態様を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a third aspect of the periodic noise smoothing section according to the embodiment of the present invention; 本実施形態に係るデータ処理装置を含む変位観測システムの機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of a displacement observation system including a data processing device according to this embodiment; FIG.

本発明の実施形態に係るデータ処理装置、データ処理方法、および、データ処理プログラムについて、図を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係るデータ処理装置のブロック図である。 A data processing apparatus, a data processing method, and a data processing program according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a data processing device according to an embodiment of the invention.

図1に示すように、データ処理装置10は、周期ノイズ抽出部11、および、周期ノイズ平滑化部12を備える。周期ノイズ抽出部11、および、周期ノイズ平滑化部12は、例えば、IC等のハードウェア、および、当該ハードウェアにおいて実行されるプログラムによって実現される。 As shown in FIG. 1 , the data processing device 10 includes a periodic noise extractor 11 and a periodic noise smoother 12 . The periodic noise extraction unit 11 and the periodic noise smoothing unit 12 are implemented by hardware such as an IC and programs executed by the hardware, for example.

時系列の解析データDは、周期ノイズ抽出部11に入力される。時系列の解析データDは、観測周期に基づいて順次得られる。この時系列の解析データDが、本発明の「時系列データ」に対応する。 Time-series analysis data D is input to the periodic noise extraction unit 11 . The time-series analysis data D are obtained sequentially based on the observation period. This time-series analysis data D corresponds to the "time-series data" of the present invention.

時系列の解析データDは、例えば、測位信号の搬送波位相(観測値に対応する)から算出された基線ベクトルの変位量である。この場合、時系列の解析データDの周期は、測位信号に含まれる測位システムの時刻に基づいている。 The time-series analysis data D is, for example, the amount of displacement of the baseline vector calculated from the carrier phase of the positioning signal (corresponding to the observed value). In this case, the period of the time-series analysis data D is based on the time of the positioning system included in the positioning signal.

なお、時系列の解析データDは、基線ベクトルの変位量に限らず、所定の時間間隔で順次取得される観測値から算出される値であってもよい。さらには、観測値そのものを解析データとしてもよい。 Note that the time-series analysis data D is not limited to the amount of displacement of the baseline vector, and may be a value calculated from observation values that are sequentially acquired at predetermined time intervals. Furthermore, the observed values themselves may be used as analysis data.

周期ノイズ抽出部11は、周期ノイズの周波数帯域が通過域内となり、変位量の周波数帯域が減衰域となるフィルタによって実現される。例えば、周期ノイズ抽出部11は、高域通過フィルタ(HPF)によって実現される。具体的には、周期ノイズをマルチパスや回折によるノイズとすると、周期ノイズ抽出部11は、1恒星日を周期とする周波数成分を通過し、1恒星日よりも長い周期の周波数成分を減衰させる高域通過フィルタによって実現される。 The periodic noise extractor 11 is implemented by a filter in which the frequency band of the periodic noise is within the passband and the frequency band of the displacement amount is the attenuation band. For example, the periodic noise extractor 11 is realized by a high pass filter (HPF). Specifically, if the periodic noise is noise due to multipath or diffraction, the periodic noise extraction unit 11 passes frequency components with a period of one sidereal day and attenuates frequency components with a period longer than one sidereal day. Realized by a high-pass filter.

周期ノイズ抽出部11は、時系列の解析データDをフィルタ処理して、時系列の周期ノイズDnを生成する。周期ノイズ抽出部11は、時系列の周期ノイズDnを、周期ノイズ平滑化部12に出力する。この周期ノイズDnには、周期ノイズのDnの周期よりも短周期(高周波数)のノイズが含まれている。 The periodic noise extraction unit 11 filters the time-series analysis data D to generate time-series periodic noise Dn. The periodic noise extraction unit 11 outputs the time-series periodic noise Dn to the periodic noise smoothing unit 12 . This periodic noise Dn includes noise with a shorter period (higher frequency) than the period of the periodic noise Dn.

周期ノイズ平滑化部12は、次の構成によって実現される。図2は、本発明の実施形態に係る周期ノイズ平滑化部の第1態様を示すブロック図である。 The periodic noise smoothing unit 12 is implemented by the following configuration. FIG. 2 is a block diagram showing a first aspect of the periodic noise smoothing section according to the embodiment of the present invention.

図2に示すように、周期ノイズ平滑化部12は、メモリ121、設定部122、および、低域通過フィルタ(LPF)123を備える。 As shown in FIG. 2 , periodic noise smoothing section 12 includes memory 121 , setting section 122 , and low-pass filter (LPF) 123 .

メモリ121には、周期ノイズDnが順次記憶される。 The memory 121 sequentially stores the periodic noise Dn.

設定部122は、メモリ121に記憶されている時系列の周期ノイズDnの内、低域通過フィルタ123に出力する複数の周期ノイズDnを設定する。設定部122は、例えば、経過時間カウンタ、剰余計算部、および、出力設定部を備える。 The setting unit 122 sets a plurality of periodic noises Dn to be output to the low-pass filter 123 among the time-series periodic noises Dn stored in the memory 121 . The setting unit 122 includes, for example, an elapsed time counter, a remainder calculator, and an output setting unit.

経過時間カウンタは、データ処理装置10の起動開始時刻からの経過時間をカウントする。このカウントは、上述の測位信号を用いる場合には、測位システムの時刻に基づいている。剰余計算部は、カウント値に対する周期による剰余計算を実行する。出力設定部は、剰余計算の結果を用いて、メモリ121に記憶されている時系列の周期ノイズDnの内、出力する複数の周期ノイズDnを決定する。 The elapsed time counter counts the elapsed time from the activation start time of the data processing device 10 . This count is based on the positioning system time when using the positioning signals described above. The remainder calculator performs periodic remainder calculation on the count value. The output setting unit determines a plurality of periodic noises Dn to be output from among the time-series periodic noises Dn stored in the memory 121 using the result of the remainder calculation.

具体的には、設定部122は、次に示す処理を実行する。図3は、本発明の実施形態に係る周期ノイズ平滑化部の処理の概念を説明するための図である。 Specifically, the setting unit 122 executes the following processing. FIG. 3 is a diagram for explaining the concept of processing by the periodic noise smoothing unit according to the embodiment of the present invention.

固定点のマルチパスおよび回折は、例えば、斜面などに固定して長期に渡って計測する際に特有のもので、地形や構造物に依存する。そして、地形に依存するため、1恒星日周期で繰り返して発生する。 Fixed-point multipaths and diffractions are specific to long-term fixed-point measurements, such as slopes, and depend on topography and structures. And because it depends on the topography, it occurs repeatedly in one sidereal day cycle.

設定部122は、メモリ121に最新の周期ノイズDn(n)が記憶されると、この最新の周期ノイズDn(n)を起点として過去に、所定の周期K(例えば、1恒星日に対応する周期K)毎に離間する複数の周期ノイズDnを設定する。すなわち、図2、図3に示すように、設定部122は、出力する複数の周期ノイズDnとして、周期ノイズDn(n)、周期ノイズDn(n-K)、周期ノイズDn(n-2K)、周期ノイズDn(n-3K)、・・・・、および、周期ノイズDn(n-mK)を設定する。なお、mは、正の整数である。出力する複数の周期ノイズDnの個数は、適宜設定が可能である。すなわち、例えば図2の場合、出力する複数の周期ノイズDnの個数は、5個以上のm+1個であるが、複数個であればよい。 When the latest periodic noise Dn(n) is stored in the memory 121, the setting unit 122 sets a predetermined period K (for example, corresponding to one sidereal day) in the past from the latest periodic noise Dn(n). A plurality of periodic noises Dn spaced apart every period K) are set. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the setting unit 122 sets the periodic noise Dn(n), the periodic noise Dn(n−K), the periodic noise Dn(n−2K) as the plurality of periodic noises Dn to be output. , periodic noise Dn(n−3K), . . . , and periodic noise Dn(n−mK). Note that m is a positive integer. The number of the plurality of periodic noises Dn to be output can be set as appropriate. That is, for example, in the case of FIG. 2, the number of the plurality of periodic noises Dn to be output is m+1, which is 5 or more, but it is sufficient if the number is plural.

メモリ121に記憶されている時系列の周期ノイズDnの内、設定部122によって出力が設定された複数の周期ノイズDnは、低域通過フィルタ123に入力される。設定部122は、このメモリ121から出力する複数の周期ノイズDnの設定処理を、メモリ121に記憶される最新の周期ノイズDn(n)が更新される毎に実行する。 Among the time-series periodic noises Dn stored in the memory 121 , a plurality of periodic noises Dn whose outputs are set by the setting unit 122 are input to the low-pass filter 123 . The setting unit 122 executes setting processing for a plurality of periodic noises Dn output from the memory 121 each time the latest periodic noise Dn(n) stored in the memory 121 is updated.

低域通過フィルタ123は、入力された複数の周期ノイズDnに対してフィルタ処理(平滑化処理)を実行し、平滑化後の周期ノイズDnsを出力する。低域通過フィルタ123は、周期ノイズDnの周波数成分を通過し、周期ノイズDnよりも短い周期(高い周波数)の周波数成分を減衰させる。 The low-pass filter 123 performs filter processing (smoothing processing) on a plurality of input periodic noises Dn, and outputs smoothed periodic noises Dns. The low-pass filter 123 passes the frequency components of the periodic noise Dn and attenuates frequency components with a shorter period (higher frequency) than the periodic noise Dn.

低域通過フィルタ123は、入力される複数の周期ノイズDnが更新される毎に、フィルタ処理を実行する。これにより、解析データDと同様の時系列からなる平滑化後の周期ノイズDnsを得られる。 The low-pass filter 123 performs filter processing each time a plurality of input periodic noises Dn are updated. As a result, the smoothed periodic noise Dns having the same time series as the analysis data D can be obtained.

このような構成および処理を用いることによって、図3に示すように、平滑化後の周期ノイズDns(図3の太実線参照)は、周期ノイズDn(図3の細実線参照)に含まれる、より高周波のノイズが抑圧されたものとなる。 By using such a configuration and processing, as shown in FIG. 3, the smoothed periodic noise Dns (see the thick solid line in FIG. 3) is included in the periodic noise Dn (see the thin solid line in FIG. 3). Higher frequency noise is suppressed.

これにより、時系列の解析データDに含まれる時系列の周期ノイズDnを正確に抽出できる。 As a result, the time-series periodic noise Dn included in the time-series analysis data D can be accurately extracted.

すなわち、抽出された周期ノイズには、ランダムノイズが含まれている。この周期ノイズに、一般的な方式による時系列順でローパスフィルタを適用した場合、任意の時刻付近のデータが使われるため、その時刻付近のデータが平坦化されるように作用する。このため、平滑化度合いを高くするほど、抽出した周期ノイズが段々と平坦化されるため、逆に周期ノイズの除去効果が低くなる。 That is, the extracted periodic noise contains random noise. When a low-pass filter is applied to this periodic noise in chronological order according to a general method, data around an arbitrary time is used, so the data around that time is flattened. Therefore, as the degree of smoothing is increased, the extracted periodic noise is gradually flattened, so that the effect of removing the periodic noise decreases.

しかしながら、本実施形態の構成および処理を用いることによって、任意の時刻付近のデータを使用する代わりに、周期ノイズの周期で離間する複数のデータのみを使用して平滑化するため、周期ノイズの形が維持された状態で、高周波ノイズのみ除去される。したがって、平滑化期間を長くとっても周期ノイズが平坦化されず、周期ノイズの形をより正確にできる。これにより、後段の処理での周期ノイズの除去効果を高くすることが可能となる。 However, by using the configuration and processing of this embodiment, instead of using data near an arbitrary time, only a plurality of data spaced apart by the period of periodic noise is used for smoothing, so the form of periodic noise is maintained while only high frequency noise is removed. Therefore, even if the smoothing period is lengthened, the periodic noise is not flattened, and the shape of the periodic noise can be made more accurate. This makes it possible to enhance the effect of removing periodic noise in subsequent processing.

このように抽出された周期ノイズDnは、次に示すように利用される。図4は、本発明の実施形態に係るデータ処理装置の別の態様のブロック図である。 The periodic noise Dn extracted in this manner is used as follows. FIG. 4 is a block diagram of another aspect of a data processing apparatus according to an embodiment of the invention.

図4に示すデータ処理装置10Aは、図1に示すデータ処理装置10に対して、周期ノイズ抑圧部13を備える点で異なる。データ処理装置10Aの他の構成は、データ処理装置10と同様であり、同様の個所の説明は省略する。 A data processing device 10A shown in FIG. 4 differs from the data processing device 10 shown in FIG. The rest of the configuration of the data processing device 10A is the same as that of the data processing device 10, and the description of the similar parts will be omitted.

周期ノイズ抑圧部13には、時系列の解析データDと、平滑化後の周期ノイズDnsが入力される。 The periodic noise suppression unit 13 receives the time-series analysis data D and the smoothed periodic noise Dns.

図5は、本発明の実施形態に係る周期ノイズ抑圧部の構成を示すブロック図である。図5に示すように、周期ノイズ抑圧部13は、減算器131、平滑化フィルタ132を備える。なお、平滑化フィルタ132は、省略することも可能である。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the periodic noise suppressor according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5 , the periodic noise suppressor 13 includes a subtractor 131 and a smoothing filter 132 . Note that the smoothing filter 132 may be omitted.

減算器131は、解析データDから、平滑化後の周期ノイズDnsを減算する。これにより、解析データDに含まれる周期ノイズは抑圧される。 A subtractor 131 subtracts the smoothed periodic noise Dns from the analysis data D. FIG. Thereby, the periodic noise contained in the analysis data D is suppressed.

平滑化フィルタ132は、減算後の解析データを平滑化処理し、周期ノイズの抑圧後の解析データDoを出力する。例えば、平滑化フィルタ132は、例えば、低域通過フィルタによって実現される。これにより、更なるノイズが抑圧された解析データを得られる。例えば、図3の破線に示すように、変位量が0の観測対象に対して、変位量が略0の解析データを得られる。これにより、観測対象の実際の状態を、より適切に示す観測データを得ることができる。 The smoothing filter 132 smoothes the analysis data after the subtraction, and outputs analysis data Do after suppressing periodic noise. For example, smoothing filter 132 is implemented by, for example, a low-pass filter. As a result, analysis data with further noise suppressed can be obtained. For example, as shown by the dashed line in FIG. 3, analysis data with a displacement of approximately 0 can be obtained for an observation target with a displacement of 0. This makes it possible to obtain observation data that more appropriately indicates the actual state of the observation target.

なお、上述の周期ノイズ平滑化部は、次に示す構成で実現することも可能である。図6は、本発明の実施形態に係る周期ノイズ平滑化部の第2態様を示すブロック図である。 It should be noted that the periodic noise smoothing unit described above can also be realized with the following configuration. FIG. 6 is a block diagram showing a second aspect of the periodic noise smoothing section according to the embodiment of the present invention.

図6に示すように、周期ノイズ平滑化部12Aは、設定部122、複数の低域通過フィルタ124、スイッチ125、および、スイッチ126を備える。 As shown in FIG. 6, the periodic noise smoothing section 12A includes a setting section 122, a plurality of low-pass filters 124, a switch 125, and a switch 126.

設定部122は、上述の図2に示した設定部122と同様の構成であり、剰余計算の結果に応じてスイッチ125およびスイッチ126に対する制御を実行する。スイッチ125およびスイッチ126は、複数の低域通過フィルタ124の内、同じ低域通過フィルタ124を選択するように制御される。 The setting unit 122 has the same configuration as the setting unit 122 shown in FIG. 2, and controls the switches 125 and 126 according to the result of the remainder calculation. Switches 125 and 126 are controlled to select the same low-pass filter 124 among multiple low-pass filters 124 .

複数の低域通過フィルタ124は、同じ構成からなり、例えば、1次のIIRフィルタ等の一般的なフィルタ回路によって実現される。 The plurality of low-pass filters 124 have the same configuration and are realized by general filter circuits such as first-order IIR filters.

このような構成によって、上述の構成および処理と同様に、それぞれの周期ノイズの周期で離間する複数のデータのみを使用して平滑化するため、周期ノイズの形が維持された状態で、高周波ノイズのみ除去される。したがって、平滑化期間を長くとっても周期ノイズが平坦化されず、周期ノイズの形をより正確にできる。これにより、後段の処理での周期ノイズの除去効果を高くすることが可能となる。 With such a configuration, similar to the configuration and processing described above, since only a plurality of data spaced apart by the period of each periodic noise is used for smoothing, high-frequency noise can be obtained while the shape of the periodic noise is maintained. only removed. Therefore, even if the smoothing period is lengthened, the periodic noise is not flattened, and the shape of the periodic noise can be made more accurate. This makes it possible to enhance the effect of removing periodic noise in subsequent processing.

また、複数の低域通過フィルタ124は、周期ノイズDnsの周期Kを所定間隔で分割する数で用意されている。そして、スイッチ125およびスイッチ126は、設定部122によって、周期Kを所定間隔で分割する数に応じた切り替えタイミング毎に切り替えられる。これにより、時系列からなる平滑化後の周期ノイズDnsが得られる。 Also, the plurality of low-pass filters 124 are prepared in a number that divides the period K of the periodic noise Dns into predetermined intervals. The switch 125 and the switch 126 are switched by the setting unit 122 at each switching timing corresponding to the number of divisions of the period K by a predetermined interval. As a result, the smoothed periodic noise Dns consisting of time series is obtained.

このように、周期ノイズ平滑化部12Aの構成を用いても、時系列からなる解析データDから、時系列からなる平滑化後の周期ノイズDnsを正確に抽出できる。 In this manner, even when the configuration of the periodic noise smoothing unit 12A is used, the smoothed periodic noise Dns in the time series can be accurately extracted from the analysis data D in the time series.

上述の説明では、データ処理装置を複数の機能部で実現する態様を示したが、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、該情報処理装置で実行するプログラム、および、当該プログラムを記憶する記憶媒体等によって実現することもできる。この場合、データ処理装置は、次に示すデータ処理方法を実行すればよい。図7は、本発明の実施形態に係るデータ処理方法の主たる処理を示すフローチャートである。なお、図7に示す各処理の具体的な処理は、上述しており、ここでは説明を省略する。 In the above description, a mode in which the data processing device is realized by a plurality of functional units has been described. It can also be realized. In this case, the data processing device may execute the following data processing method. FIG. 7 is a flow chart showing main processing of the data processing method according to the embodiment of the present invention. Note that specific processing of each processing shown in FIG. 7 has been described above, and the description thereof is omitted here.

図7に示すように、データ処理装置は、時系列の解析データDから、時系列の周期ノイズDnを抽出する(S11)。データ処理装置は、時系列の周期ノイズDnを平滑化処理する(S12)。データ処理装置は、時系列の解析データDから時系列の平滑化後の周期ノイズDnsを減算して、解析データDに含まれる周期ノイズを抑圧する(S13)。データ処理装置は、周期ノイズの抑圧後の解析データDを平滑化処理する(S14)。 As shown in FIG. 7, the data processing device extracts time-series periodic noise Dn from time-series analysis data D (S11). The data processing device smoothes the time-series periodic noise Dn (S12). The data processing device subtracts the time-series smoothed periodic noise Dns from the time-series analysis data D to suppress the periodic noise contained in the analysis data D (S13). The data processing device smoothes the analysis data D after suppressing the periodic noise (S14).

図8は、周期ノイズの平滑化方法の第1態様を示すフローチャートである。なお、図8に示す各処理の具体的な処理は、上述しており、ここでは説明を省略する。 FIG. 8 is a flow chart showing a first aspect of the periodic noise smoothing method. Note that specific processing of each processing shown in FIG. 8 has been described above, and description thereof will be omitted here.

図8に示すように、データ処理装置は、周期ノイズDnを順次記憶する(S21)。データ処理装置は、記憶された時系列の周期ノイズDnから、周期K(例えば、1恒星日単位の周期)で周期ノイズDnを選択する(S22)。データ処理装置は、選択された周期ノイズDnを平滑化処理する(S23)。これらの処理は、最新の周期ノイズDnが入力される毎に行われる。 As shown in FIG. 8, the data processing device sequentially stores the periodic noise Dn (S21). The data processing device selects a periodic noise Dn with a period K (for example, a period of one sidereal day) from the stored time-series periodic noises Dn (S22). The data processing device smoothes the selected periodic noise Dn (S23). These processes are performed each time the latest periodic noise Dn is input.

図9は、周期ノイズの平滑化方法の第2態様を示すフローチャートである。なお、図9に示す各処理の具体的な処理は、上述しており、ここでは説明を省略する。 FIG. 9 is a flow chart showing a second aspect of the periodic noise smoothing method. Note that specific processing of each processing shown in FIG. 9 has been described above, and description thereof will be omitted here.

図9に示すように、データ処理装置は、周期ノイズの入力を受け付ける(S31)。データ処理装置は、時刻に応じたフィルタを選択する(S32)。データ処理装置は、選択したフィルタを用いて、周期ノイズDnを平滑化処理する(S33)。れらの処理は、最新の周期ノイズDnが入力される毎に、フィルタを切り替えながら行われる。 As shown in FIG. 9, the data processing device receives an input of periodic noise (S31). The data processing device selects a filter according to time (S32). The data processing device uses the selected filter to smooth the periodic noise Dn (S33). These processes are performed while switching filters each time the latest periodic noise Dn is input.

上述の説明では、周期ノイズ平滑化部12は、周期Kで離間する周期ノイズDnを選択してフィルタ処理している。しかしながら、周期ノイズ平滑化部は、この周期Kの時間位置に周期ノイズDnが欠落している場合には、この欠落する周期ノイズDnに対して時間軸上の前後の周期ノイズDnを用いてフィルタ処理を行ってもよい。図10は、本発明の実施形態に係る周期ノイズ平滑化部の第3態様を示すブロック図である。 In the above description, the periodic noise smoothing unit 12 selects the periodic noise Dn spaced apart at the period K and performs filter processing. However, when the periodic noise Dn is missing at the time position of the period K, the periodic noise smoothing unit filters the missing periodic noise Dn using the periodic noise Dn before and after the time axis. processing may be performed. FIG. 10 is a block diagram showing a third aspect of the periodic noise smoothing section according to the embodiment of the present invention.

図10に示すように、周期ノイズ平滑化部12Bは、メモリ121、設定部122、および、低域通過フィルタ123Bを備える。周期ノイズ平滑化部12Bのメモリ121は、上述のメモリ121と同様であり、説明は省略する。 As shown in FIG. 10, periodic noise smoothing section 12B includes memory 121, setting section 122, and low-pass filter 123B. The memory 121 of the periodic noise smoothing unit 12B is the same as the memory 121 described above, and the description thereof is omitted.

設定部122は、メモリ121に最新の周期ノイズDn(n)が記憶されると、この最新の周期ノイズDn(n)を起点として過去に、所定の周期K(例えば、1恒星日に対応する周期K)毎に離間する複数の周期ノイズDnを設定する。また、設定部122は、この周期Kの時間位置に周期ノイズDnが欠落している場合には、周期K毎に離間する複数の周期ノイズDnに対して時間軸上で前後の複数の周期ノイズを設定する。例えば、図10の場合、設定部122は、周期K毎に離間する複数の周期ノイズDnに対して時間軸上で前後の1つの周期ノイズDn(最新の周期ノイズに対しては時間軸上で1つ前(過去)の周期ノイズDnのみ)を選択する。 When the latest periodic noise Dn(n) is stored in the memory 121, the setting unit 122 sets a predetermined period K (for example, corresponding to one sidereal day) in the past from the latest periodic noise Dn(n). A plurality of periodic noises Dn spaced apart every period K) are set. Further, when the periodic noise Dn is missing at the time position of the period K, the setting unit 122 sets a plurality of periodic noises before and after the plurality of periodic noises Dn spaced every period K on the time axis. set. For example, in the case of FIG. 10, the setting unit 122 sets one periodic noise Dn before and after each period K on the time axis (for the latest periodic noise, Only the previous (past) periodic noise Dn) is selected.

すなわち、図10の例の場合、設定部122は、出力する複数の周期ノイズDnとして、周期ノイズDn(n)に対して、周期ノイズDn(n-2K)が欠落していれば、周期ノイズDn(n-2K+1)、周期ノイズDn(n-2K-1)を設定する。そして、設定部122は、周期ノイズDn(n-2K+1)および周期ノイズDn(n-2K-1)の平均値等から、周期ノイズDn(n-2K)を算出する。 That is, in the case of the example of FIG. 10, the setting unit 122 outputs a plurality of periodic noises Dn. Set Dn(n-2K+1) and periodic noise Dn(n-2K-1). Then, the setting unit 122 calculates the periodic noise Dn(n-2K) from the average value of the periodic noise Dn(n-2K+1) and the periodic noise Dn(n-2K-1).

なお、ここでは、欠落した周期ノイズに対して、時系列における前後1個ずつ、すなわち前後2個の周期ノイズを用いる態様を示した。しかしながら、この個数は2個に限るものではなく、4個以上であってもよい。なお、個数を多く用いる場合には、ローパスフィルタ等による平滑化とは異なる方法、例えば、カーブフィッティング等で補間を行うとよい。 Note that, here, a mode in which two pieces of periodic noise are used before and after each of the missing periodic noises in the time series is shown. However, this number is not limited to two, and may be four or more. When a large number of pixels are used, it is preferable to perform interpolation by a method different from smoothing using a low-pass filter, such as curve fitting.

また、欠落した周期ノイズの前後いずれかの周期ノイズを用いてもよく、欠落した周期ノイズを、時系列におけるKの整数倍からなる前または後の周期ノイズで置き換えれてもよい。 Also, either the periodic noise before or after the missing periodic noise may be used, or the missing periodic noise may be replaced with the periodic noise before or after an integral multiple of K in the time series.

また、ここでは、周期ノイズが欠落した場合を例に示したが、初期段階で過去の周期ノイズが揃っていない場合には、例えば、置き換え対象の周期ノイズに対して時系列におけるKの整数倍からなる前または後の周期ノイズを用いて、置き換えを行ってもよい。 Also, here, the case where the periodic noise is missing is shown as an example, but if the past periodic noise is not complete at the initial stage, for example, for the periodic noise to be replaced, an integer multiple of K in the time series The replacement may be performed using a pre- or post-periodic noise consisting of .

低域通過フィルタ123Bは、これら設定部122によってメモリ121から出力された複数の周期ノイズDnのフィルタ処理(平滑化処理)を実行し、平滑化後の周期ノイズDnsを出力する。 The low-pass filter 123B performs filter processing (smoothing processing) on a plurality of periodic noises Dn output from the memory 121 by the setting unit 122, and outputs smoothed periodic noises Dns.

このような構成および処理であっても、時系列の解析データに含まれる時系列の周期ノイズを正確に抽出することができ、解析データに含まれる周期ノイズを正確に抑圧できる。 Even with such a configuration and processing, it is possible to accurately extract the time-series periodic noise contained in the time-series analysis data, and to accurately suppress the period noise contained in the analysis data.

なお、上述の説明では、周期ノイズの周期が1恒星日の場合を例に示した。しかしながら、周期ノイズの周期は、適用する観測システム、時系列データに含まれる周期ノイズに応じて適宜設定すればよい。 In the above description, the period of the periodic noise is one sidereal day. However, the period of the periodic noise may be appropriately set according to the observation system to be applied and the periodic noise included in the time-series data.

このような解析データ処理装置は、次に示すスタティック測位を用いたシステムに適用できる。図11は、本実施形態に係るデータ処理装置を含む観測システムの機能ブロック図である。図11に示すように、観測システム1は、観測局21、観測局22、基準局30、回線集約器40、サーバ50、および、解析装置60を備える。観測システム1が本発明の「変位観測システム」に対応する。 Such an analysis data processing device can be applied to the following system using static positioning. FIG. 11 is a functional block diagram of an observation system including a data processing device according to this embodiment. As shown in FIG. 11 , the observation system 1 includes an observation station 21 , an observation station 22 , a reference station 30 , a line concentrator 40 , a server 50 and an analysis device 60 . The observation system 1 corresponds to the "displacement observation system" of the present invention.

図11では、観測局は2箇所であり、基準局は1箇所であるが、これに限らない。これら観測局の数、基準局の数は、観測する箇所等に応じて適宜決められている。また、図11では、GPSを用いる態様を示しているが、GNSSの他の測位システムを用いることもできる。 In FIG. 11, there are two observation stations and one reference station, but this is not restrictive. The number of observation stations and the number of reference stations are appropriately determined according to the locations to be observed. Moreover, although FIG. 11 shows an embodiment using GPS, other positioning systems of GNSS can also be used.

観測局21、観測局22、基準局30は、有線または無線によって、回線集約器40に接続されている。回線集約器40、サーバ50、および、解析装置60は、ネットワーク500を介して接続されている。 Observation station 21, observation station 22, and reference station 30 are connected to line concentrator 40 by wire or wirelessly. Line concentrator 40 , server 50 and analysis device 60 are connected via network 500 .

観測局21は、GPSアンテナ211およびGPS受信機212を備える。GPSアンテナ211は、複数の測位衛星SAT1、SAT2、SAT3、およびSAT4のそれぞれから送信される測位信号(GPS信号)を受信し、GPS受信機212に出力する。GPS受信機212は、複数の測位衛星SAT1、SAT2、SAT3、およびSAT4からの測位信号の搬送波位相をそれぞれに観測する。また、GPS受信機212は、コード位相を用いた単独測位等によって自装置位置を測位する。GPS受信機212は、これらの搬送波位相と測位結果とを回線集約器40に送信する。 The observation station 21 has a GPS antenna 211 and a GPS receiver 212 . GPS antenna 211 receives positioning signals (GPS signals) transmitted from each of a plurality of positioning satellites SAT1, SAT2, SAT3, and SAT4, and outputs the signals to GPS receiver 212 . The GPS receiver 212 observes carrier phases of positioning signals from a plurality of positioning satellites SAT1, SAT2, SAT3, and SAT4 respectively. In addition, the GPS receiver 212 measures its own position by independent positioning using code phase or the like. GPS receiver 212 transmits these carrier phases and positioning results to line concentrator 40 .

観測局22は、GPSアンテナ221およびGPS受信機222を備える。GPSアンテナ221は、複数の測位衛星SAT1、SAT2、SAT3、およびSAT4のそれぞれから送信される測位信号(GPS信号)を受信し、GPS受信機222に出力する。GPS受信機222は、複数の測位衛星SAT1、SAT2、SAT3、およびSAT4からの測位信号の搬送波位相をそれぞれに観測する。また、GPS受信機222は、コード位相を用いた単独測位等によって自装置位置を測位する。GPS受信機222は、これらの搬送波位相と測位結果とを回線集約器40に送信する。 The observation station 22 has a GPS antenna 221 and a GPS receiver 222 . GPS antenna 221 receives positioning signals (GPS signals) transmitted from each of a plurality of positioning satellites SAT1, SAT2, SAT3, and SAT4, and outputs the signals to GPS receiver 222 . The GPS receiver 222 observes carrier phases of positioning signals from a plurality of positioning satellites SAT1, SAT2, SAT3, and SAT4 respectively. In addition, the GPS receiver 222 measures its own position by independent positioning using code phase or the like. GPS receiver 222 transmits these carrier phases and positioning results to line concentrator 40 .

基準局30は、GPSアンテナ301およびGPS受信機302を備える。GPSアンテナ301は、複数の測位衛星SAT1、SAT2、SAT3、およびSAT4のそれぞれから送信される測位信号(GPS信号)を受信し、GPS受信機302に出力する。GPS受信機302は、複数の測位衛星SAT1、SAT2、SAT3、およびSAT4からの測位信号の搬送波位相をそれぞれに観測する。また、GPS受信機302は、コード位相を用いた単独測位等によって自装置位置を測位する。GPS受信機302は、これらの搬送波位相と測位結果とを回線集約器40に送信する。 Reference station 30 comprises a GPS antenna 301 and a GPS receiver 302 . GPS antenna 301 receives positioning signals (GPS signals) transmitted from each of a plurality of positioning satellites SAT1, SAT2, SAT3, and SAT4, and outputs them to GPS receiver 302 . The GPS receiver 302 observes carrier phases of positioning signals from a plurality of positioning satellites SAT1, SAT2, SAT3, and SAT4 respectively. Also, the GPS receiver 302 measures its own position by independent positioning or the like using code phase. GPS receiver 302 transmits these carrier phases and positioning results to line concentrator 40 .

回線集約器40は、観測局21、観測局22、および、基準局30のそれぞれからの搬送波位相と測位結果とを、サーバ50に送信する。サーバ50は、例えば、FTPサーバによって実現される。 Line concentrator 40 transmits carrier phases and positioning results from observation station 21 , observation station 22 , and reference station 30 to server 50 . The server 50 is implemented by, for example, an FTP server.

解析装置60は、演算部61と記憶部62とを備える。演算部61は、上述のデータ処理装置10の機能を有する。また、演算部61は、観測局21、観測局22、および、基準局30のそれぞれからの搬送波位相と測位結果とをサーバ50から取得し、各局を結ぶ基線ベクトルを算出する。演算部61は、予め設定された基線ベクトルの観測時間の間隔で、基線ベクトルを順次算出する。更に、演算部61は、この基線ベクトルの変位量を順次算出する。例えば、この基線ベクトルの変位量が、本発明の「時系列データ」に対応する。 The analysis device 60 includes a calculation section 61 and a storage section 62 . The calculation unit 61 has the functions of the data processing device 10 described above. Further, the calculation unit 61 acquires from the server 50 carrier wave phases and positioning results from each of the observation station 21, the observation station 22, and the reference station 30, and calculates a baseline vector connecting each station. The calculation unit 61 sequentially calculates the baseline vector at intervals of preset baseline vector observation time. Furthermore, the calculation unit 61 sequentially calculates the displacement amount of this base line vector. For example, the amount of displacement of this baseline vector corresponds to the "time-series data" of the present invention.

これは、例えば、地滑り観測システムであれば、観測局21、および、観測局22の設置された位置での地盤の変動量に対応する。このような地盤の変動量は、地震、豪雨等による地盤の変動がなければ、安定して変化しない。一方で、地盤の変動が生じるときは、その要因に応じて広いレンジで変化が生じる。したがって、搬送波位相を用いることで、このような変化を高精度に観測でき、さらに、本願発明のデータ処理装置10の構成を用いることによって、マルチパスや回折等による周期ノイズの影響を効果的に抑圧できる。 For example, in the case of a landslide observation system, this corresponds to the amount of ground movement at the positions where the observation stations 21 and 22 are installed. Such a ground fluctuation amount does not change stably unless there is a ground fluctuation caused by an earthquake, heavy rain, or the like. On the other hand, when ground changes occur, changes occur over a wide range depending on the factors involved. Therefore, by using the carrier wave phase, such a change can be observed with high accuracy. Further, by using the configuration of the data processing device 10 of the present invention, the effects of periodic noise due to multipath, diffraction, etc. can be effectively reduced. can be suppressed.

なお、上述の説明では、スタティック測位による解析データを用いる態様を示したが、RTK(リアルタイムキネマティック)等のキネマティック測位や精密単独測位(PPP)による解析データにも、上述の構成および処理を適用することができる。 In the above description, an aspect using analysis data by static positioning is shown, but the above-described configuration and processing are also applied to analysis data by kinematic positioning such as RTK (real-time kinematic) or precision point positioning (PPP). can be applied.

また、上述の説明では、回線集約器40を備える態様を示したが、これを省略することもできる。この場合、観測局21、22、および、基準局30は、搬送波位相および測位結果をサーバ50に出力すればよい。また、サーバ50を省略することもできる。この場合、回線集約器40、または、観測局21、22、および、基準局30は、搬送波位相および測位結果を、解析装置60に出力すればよい。解析装置60は、これらを、記憶部62に記憶して、上述の処理に利用する。 Also, in the above description, a mode in which the line concentrator 40 is provided has been shown, but this can be omitted. In this case, the observation stations 21 and 22 and the reference station 30 should output the carrier wave phase and the positioning result to the server 50 . Also, the server 50 can be omitted. In this case, the line aggregator 40 or the observation stations 21 and 22 and the reference station 30 should output the carrier wave phase and the positioning result to the analysis device 60 . The analysis device 60 stores these in the storage unit 62 and uses them for the above-described processing.

また、観測局21、22、および、基準局30のいずれかによって、搬送波位相および測位結果を集約して、基線ベクトルおよび基線ベクトルの変位量を算出してもよい。この場合、基線ベクトルの変位量を算出した局は、基線ベクトルの変位量をサーバ50に出力すればよい。 Further, the carrier phase and the positioning result may be aggregated by one of the observation stations 21, 22 and the reference station 30 to calculate the baseline vector and the amount of displacement of the baseline vector. In this case, the station that has calculated the amount of displacement of the baseline vector should output the amount of displacement of the baseline vector to the server 50 .

更に、上述の説明では、観測局21、22、および、基準局30とは別に、解析装置60を備える態様を示したが、解析装置60を、観測局21、22、および、基準局30のいずれかに内蔵してもよい。 Furthermore, in the above description, a mode in which the analysis device 60 is provided separately from the observation stations 21, 22 and the reference station 30 has been described. may be built into the

1:観測システム
10、10A:データ処理装置
11:周期ノイズ抽出部
12、12A、12B:周期ノイズ平滑化部
13:周期ノイズ抑圧部
21、22:観測局
30:基準局
40:回線集約器
50:サーバ
60:解析装置
61:演算部
62:記憶部
121:メモリ
122:設定部
123、123B、124:低域通過フィルタ
125、126:スイッチ
131:減算器
132:平滑化フィルタ
211、221、301:GPSアンテナ
212、222、302:GPS受信機
500:ネットワーク
D:解析データ
Dn:周期ノイズ
Dns:平滑化後の周期ノイズ
SAT1、SAT2、SAT3、SAT4:測位衛星
1: Observation system 10, 10A: Data processing device 11: Periodic noise extractor 12, 12A, 12B: Periodic noise smoother 13: Periodic noise suppressor 21, 22: Observation station 30: Reference station 40: Line concentrator 50: Server 60: Analysis device 61: Calculation unit 62: Storage unit 121: Memory 122: Setting units 123, 123B, 124: Low-pass filters 125, 126: Switch 131: Subtractor 132: Smoothing filters 211, 221, 301: GPS antennas 212, 222, 302: GPS receiver 500: Network D: Analysis data Dn: Periodic noise Dns: Periodic noise after smoothing SAT1, SAT2, SAT3, SAT4: Positioning satellites

Claims (14)

時系列の基線ベクトルの変位量に含まれ、1恒星日周期で繰り返される周期ノイズを、前記周期ノイズの周波数帯域が通過域内となり、前記変位量の周波数帯域が減衰域となるフィルタ処理によって抽出する周期ノイズ抽出部と、
前記周期毎に離間する複数の周期ノイズを選択し、該選択された複数の周期ノイズの前記変位量を平滑化処理する周期ノイズ平滑化部と、
を備え、
前記周期ノイズ平滑化部は、
前記時系列に並ぶ複数の周期ノイズに対応する変位量を記憶する記憶部と、
Kを前記周期として、周期ノイズDn(n)に対して、周期ノイズDn(n-K)、周期ノイズDn(n-2K)、周期ノイズDn(n-3K)、・・・・、および、周期ノイズDn(n-mK)を選択する設定部と、
前記周期ノイズDn(n)に対して、周期ノイズDn(n-K)、周期ノイズDn(n-2K)、周期ノイズDn(n-3K)、・・・・、および、周期ノイズDn(n-mK)を、前記周期ノイズの周波数を通過帯域内とするフィルタ処理によって平滑化処理する平滑化フィルタと、
を備える、データ処理装置。
Periodic noise that is included in the amount of displacement of the baseline vector of the time series and that repeats with a period of one sidereal day is extracted by filtering in which the frequency band of the periodic noise is within the passband and the frequency band of the amount of displacement is the attenuation area. a periodic noise extractor;
a periodic noise smoothing unit that selects a plurality of periodic noises spaced apart for each period and smoothes the displacement amount of the selected plurality of periodic noises;
with
The periodic noise smoothing unit is
a storage unit that stores displacement amounts corresponding to the plurality of periodic noises arranged in time series;
With K as the period, for the periodic noise Dn(n), the periodic noise Dn(n−K), the periodic noise Dn(n−2K), the periodic noise Dn(n−3K), . a setting unit that selects periodic noise Dn (n−mK);
With respect to the periodic noise Dn(n), periodic noise Dn(n−K), periodic noise Dn(n−2K), periodic noise Dn(n−3K), . -mK), a smoothing filter that performs smoothing processing by filtering the frequency of the periodic noise within the passband;
A data processing device comprising:
時系列の基線ベクトルの変位量に含まれ、1恒星日周期で繰り返される周期ノイズを、前記周期ノイズの周波数帯域が通過域内となり、前記変位量の周波数帯域が減衰域となるフィルタ処理によって抽出する周期ノイズ抽出部と、
前記周期毎に離間する複数の周期ノイズを選択し、該選択された複数の周期ノイズに対応する変位量を平滑化処理する周期ノイズ平滑化部と、
を備え、
前記周期ノイズ平滑化部は、
前記周期に基づく個数からなる複数の平滑化フィルタと、
前記複数の平滑化フィルタを選択するスイッチと、
前記周期を用いて、前記スイッチを切り換える設定部と、
を備える、データ処理装置。
Periodic noise that is included in the amount of displacement of the baseline vector of the time series and that repeats with a period of one sidereal day is extracted by filtering in which the frequency band of the periodic noise is within the passband and the frequency band of the amount of displacement is the attenuation area. a periodic noise extractor;
a periodic noise smoothing unit that selects a plurality of periodic noises spaced apart for each period and smoothes displacement amounts corresponding to the selected plurality of periodic noises;
with
The periodic noise smoothing unit is
a plurality of smoothing filters whose number is based on the period;
a switch that selects the plurality of smoothing filters;
a setting unit that switches the switch using the period;
A data processing device comprising:
請求項1または請求項2に記載のデータ処理装置であって、
前記設定部は、
装置の起動開始時刻からの経過時間をカウントする経過時間カウンタと、
カウント値に対する前記周期による剰余計算を実行する剰余計算部と、
前記剰余計算の結果を用いて、選択する周期ノイズを決定する出力設定部と、
を備える、
データ処理装置。
The data processing device according to claim 1 or claim 2,
The setting unit
an elapsed time counter that counts the elapsed time from the boot start time of the device;
a remainder calculation unit that performs remainder calculation according to the period for the count value;
an output setting unit that determines periodic noise to be selected using the result of the remainder calculation;
comprising
Data processing equipment.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のデータ処理装置であって、
前記周期ノイズ平滑化部は、
前記周期で設定される時間位置において周期ノイズが欠落していると、該周期ノイズが欠落している時間位置の周期ノイズの前記変位量を補間して平滑化処理を行う、
データ処理装置。
The data processing device according to any one of claims 1 to 3,
The periodic noise smoothing unit is
If the periodic noise is missing at the time position set by the period, smoothing is performed by interpolating the displacement amount of the periodic noise at the time position where the periodic noise is missing.
Data processing equipment.
請求項4に記載のデータ処理装置であって、
前記周期ノイズ平滑化部は、
前記周期ノイズが欠落している時間位置の前後の観測データから抽出した周期ノイズの少なくとも一方を用いて、前記補間を行う、
データ処理装置。
The data processing device according to claim 4,
The periodic noise smoothing unit is
Performing the interpolation using at least one of the periodic noise extracted from the observation data before and after the time position where the periodic noise is missing,
Data processing equipment.
請求項4に記載のデータ処理装置であって、
前記周期ノイズ平滑化部は、
前記周期ノイズが欠落している時間位置の前後の複数個の観測データから抽出した周期ノイズの平均値またはカーブフィッティングによって、前記補間を行う、
データ処理装置。
The data processing device according to claim 4,
The periodic noise smoothing unit is
The interpolation is performed by the average value of periodic noise extracted from a plurality of observation data before and after the time position where the periodic noise is missing or by curve fitting.
Data processing equipment.
請求項4に記載のデータ処理装置であって、
前記周期ノイズ平滑化部は、
前記周期ノイズが欠落している時間位置に対して前記周期の整数倍で離れた時間位置の周期ノイズを用いて、前記補間を行う、
データ処理装置。
The data processing device according to claim 4,
The periodic noise smoothing unit is
Performing the interpolation using periodic noise at a time position separated by an integral multiple of the period from the time position where the periodic noise is missing;
Data processing equipment.
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のデータ処理装置であって、
前記平滑化処理された周期ノイズを前記時系列の観測データから減算する減算部を有する周期ノイズ抑圧部を、さらに備える、
データ処理装置。
The data processing device according to any one of claims 1 to 7,
Further comprising a periodic noise suppression unit having a subtraction unit that subtracts the smoothed periodic noise from the time-series observed data,
Data processing equipment.
請求項8に記載のデータ処理装置であって、
前記周期ノイズ抑圧部は、
前記平滑化処理された周期ノイズを前記時系列の観測データから減算した後に平滑化する平滑化フィルタを、さらに備える、
データ処理装置。
The data processing device according to claim 8,
The periodic noise suppression unit is
Further comprising a smoothing filter that smoothes after subtracting the smoothed periodic noise from the time-series observed data,
Data processing equipment.
請求項8または請求項9に記載のデータ処理装置の構成と、
前記データ処理装置に接続され、それぞれにGNSS測位信号を受信して、それぞれに搬送波位相を観測する複数の局と、
を備え、
前記データ処理装置は、前記搬送波位相から得られる前記基線ベクトルの変位量を取得する、
変位観測システム。
A configuration of the data processing device according to claim 8 or claim 9;
a plurality of stations connected to the data processing device, each receiving GNSS positioning signals and each observing carrier phase;
with
The data processing device obtains a displacement amount of the baseline vector obtained from the carrier wave phase.
Displacement observation system.
時系列の基線ベクトルの変位量に含まれ、1恒星日周期で繰り返される周期ノイズを、前記周期ノイズの周波数帯域が通過域内となり、前記変位量の周波数帯域が減衰域となるフィルタ処理によって抽出し、
前記周期毎に離間する複数の周期ノイズを選択し、該選択された複数の周期ノイズに対応する変位量を平滑化処理し、
前記平滑化処理は、
前記時系列に並ぶ複数の周期ノイズに対応する変位量を記憶し、
Kを前記周期として、周期ノイズDn(n)に対して、周期ノイズDn(n-K)、周期ノイズDn(n-2K)、周期ノイズDn(n-3K)、・・・・、および、周期ノイズDn(n-mK)を選択し、
前記周期ノイズDn(n)に対して、周期ノイズDn(n-K)、周期ノイズDn(n-2K)、周期ノイズDn(n-3K)、・・・・、および、周期ノイズDn(n-mK)を、前記周期ノイズの周波数を通過帯域内とするフィルタ処理によって平滑化処理する、
データ処理方法。
Periodic noise that is included in the displacement of the baseline vector of the time series and that repeats in one sidereal day cycle is extracted by filtering in which the frequency band of the periodic noise is within the passband and the frequency band of the displacement is the attenuation band. ,
Selecting a plurality of periodic noises spaced apart for each period, smoothing displacement amounts corresponding to the selected plurality of periodic noises,
The smoothing process is
storing displacement amounts corresponding to the plurality of periodic noises arranged in time series;
With K as the period, for the periodic noise Dn(n), the periodic noise Dn(n−K), the periodic noise Dn(n−2K), the periodic noise Dn(n−3K), . Select the periodic noise Dn(n−mK),
With respect to the periodic noise Dn(n), periodic noise Dn(n−K), periodic noise Dn(n−2K), periodic noise Dn(n−3K), . -mK) is smoothed by filtering with the frequency of the periodic noise within the passband.
Data processing method.
時系列の基線ベクトルの変位量に含まれ、1恒星日周期で繰り返される周期ノイズを、前記周期ノイズの周波数帯域が通過域内となり、前記変位量の周波数帯域が減衰域となるフィルタ処理によって抽出し、
前記周期毎に離間する複数の周期ノイズを選択し、該選択された複数の周期ノイズに対応する変位量を平滑化処理し、
前記平滑化処理は、
前記周期に基づく個数からなる複数の平滑化フィルタを設定し、
前記複数の平滑化フィルタを選択するスイッチを設定し、
前記周期を用いて、前記スイッチを切り換える、
データ処理方法。
Periodic noise that is included in the displacement of the baseline vector of the time series and that repeats in one sidereal day cycle is extracted by filtering in which the frequency band of the periodic noise is within the passband and the frequency band of the displacement is the attenuation band. ,
Selecting a plurality of periodic noises spaced apart for each period, smoothing displacement amounts corresponding to the selected plurality of periodic noises,
The smoothing process is
setting a plurality of smoothing filters whose number is based on the period;
setting a switch that selects the plurality of smoothing filters;
using the period to toggle the switch;
Data processing method.
時系列の基線ベクトルの変位量に含まれ、1恒星日周期で繰り返される周期ノイズを、前記周期ノイズの周波数帯域が通過域内となり、前記変位量の周波数帯域が減衰域となるフィルタ処理によって抽出する処理と、
前記周期毎に離間する複数の周期ノイズを選択し、該選択された複数の周期ノイズに対応する変位量を平滑化する処理と、
を、情報処理装置に実行させ、
前記平滑化する処理は、
前記時系列に並ぶ複数の周期ノイズに対応する変位量を記憶する処理と、
Kを前記周期として、周期ノイズDn(n)に対して、周期ノイズDn(n-K)、周期ノイズDn(n-2K)、周期ノイズDn(n-3K)、・・・・、および、周期ノイズDn(n-mK)を選択する処理と、
前記周期ノイズDn(n)に対して、周期ノイズDn(n-K)、周期ノイズDn(n-2K)、周期ノイズDn(n-3K)、・・・・、および、周期ノイズDn(n-mK)を、前記周期ノイズの周波数を通過帯域内とするフィルタ処理によって平滑化する処理と、
を、情報処理装置に実行させるデータ処理プログラム。
Periodic noise that is included in the amount of displacement of the baseline vector of the time series and that repeats with a period of one sidereal day is extracted by filtering in which the frequency band of the periodic noise is within the passband and the frequency band of the amount of displacement is the attenuation area. processing;
A process of selecting a plurality of periodic noises spaced apart for each period and smoothing displacement amounts corresponding to the selected plurality of periodic noises;
is executed by the information processing device,
The smoothing process includes
a process of storing displacement amounts corresponding to the plurality of periodic noises arranged in time series;
With K as the period, for the periodic noise Dn(n), the periodic noise Dn(n−K), the periodic noise Dn(n−2K), the periodic noise Dn(n−3K), . A process of selecting periodic noise Dn (n−mK);
With respect to the periodic noise Dn(n), periodic noise Dn(n−K), periodic noise Dn(n−2K), periodic noise Dn(n−3K), . -mK) is smoothed by filtering with the frequency of the periodic noise within the passband;
A data processing program that causes an information processing device to execute.
時系列の基線ベクトルの変位量に含まれ、1恒星日周期で繰り返される周期ノイズを、前記周期ノイズの周波数帯域が通過域内となり、前記変位量の周波数帯域が減衰域となるフィルタ処理によって抽出する処理と、
前記周期毎に離間する複数の周期ノイズを選択し、該選択された複数の周期ノイズに対応する変位量を平滑化する処理と、
を、情報処理装置に実行させ、
前記平滑化する処理は、
前記周期に基づく個数からなる複数の平滑化フィルタを設定する処理と、
前記複数の平滑化フィルタを選択するスイッチを設定する処理と、
前記周期を用いて、前記スイッチを切り換える処理と、
を、情報処理装置に実行させるデータ処理プログラム。
Periodic noise that is included in the amount of displacement of the baseline vector of the time series and that repeats with a period of one sidereal day is extracted by filtering in which the frequency band of the periodic noise is within the passband and the frequency band of the amount of displacement is the attenuation area. processing;
A process of selecting a plurality of periodic noises spaced apart for each period and smoothing displacement amounts corresponding to the selected plurality of periodic noises;
is executed by the information processing device,
The smoothing process includes
A process of setting a plurality of smoothing filters whose number is based on the period;
a process of setting a switch that selects the plurality of smoothing filters;
a process of switching the switch using the period;
A data processing program that causes an information processing device to execute.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001320794A (en) 2000-05-11 2001-11-16 Sharp Corp Recording and reproducing device
WO2012176723A1 (en) 2011-06-20 2012-12-27 古野電気株式会社 Gnss analysis device, gnss analysis system, gnss analysis program, and gnss analysis method
CN107247278A (en) 2017-06-15 2017-10-13 上海市计算技术研究所 A kind of processing method and terminal of gps signal drift

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61200483A (en) * 1985-03-01 1986-09-05 Nissan Motor Co Ltd Receiver for radio wave navigation
JPH075239A (en) * 1993-06-16 1995-01-10 Koden Electron Co Ltd Gps receiver
JPH09270893A (en) * 1996-04-03 1997-10-14 Canon Inc Image reader
JP3400330B2 (en) * 1998-01-09 2003-04-28 日本ビクター株式会社 Noise reduction circuit and video camera device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001320794A (en) 2000-05-11 2001-11-16 Sharp Corp Recording and reproducing device
WO2012176723A1 (en) 2011-06-20 2012-12-27 古野電気株式会社 Gnss analysis device, gnss analysis system, gnss analysis program, and gnss analysis method
CN107247278A (en) 2017-06-15 2017-10-13 上海市计算技术研究所 A kind of processing method and terminal of gps signal drift

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
齊藤 真二 Shinji SAITOH,地上型衛星航法補強システムの運用性予測手法の検討 Consideration of availability prediction method of the Ground-Based Augmentation Systems,電子情報通信学会技術研究報告 IEICE Technical Report,日本,一般社団法人電子情報通信学会 The Institute of Electronics,Information and Communication Engineers,2016年01月14日,第115巻第403号,129-132

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