JP7464790B2 - 測位装置、測位プログラムおよび測位方法 - Google Patents
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Description
複数時刻において受信した第1の測位衛星の測距信号であって補正のための補強情報が提供されている測距信号である第1の測距信号から、第1の擬似距離および第1の搬送波位相積算値を検出し、複数時刻において受信した第2の測位衛星の測距信号であって補正のための補強情報が提供されていない測距信号である第2の測距信号から、第2の擬似距離および第2の搬送波位相積算値を検出する検出部と、
前記第1の測距信号に提供される前記補強情報から生成された前記第1の測距信号の補正データと、前記検出部によって検出された、前記第1の擬似距離および前記第1の搬送波位相積算値とを取得し、前記補正データを用いて、前記第1の擬似距離および前記第1の搬送波位相積算値を補正する誤差補正部と、
前記誤差補正部によって補正された、前記第1の擬似距離と、前記第1の搬送波位相積算値とを用いて、前記第1の測位衛星についての第1の観測方程式を生成し、前記第2の擬似距離の時間差分値と、前記第2の搬送波位相積算値の時間差分値とを用いて、前記第2の測位衛星についての第2の観測方程式を生成し、前記第1の観測方程式と、前記第2の観測方程式と、を用いたフィルタ演算を実行することによって測位する測位演算部と、
を備える。
図1から図7を参照して実施の形態1を説明する。
図1は、GPS衛星311の送信するL1C/A信号のような測距信号を使用する測位における誤差要因を説明する図である。
図2は、GPS衛星311、準天頂衛星312,Beidou衛星313の送信する信号を示す。
GPS衛星311は、送信信号311aを送信する。送信信号311aは測距信号としてL1C/A信号、L2C信号を含む。準天頂衛星312は、送信信号312aを送信する。送信信号312aは測距信号であるL1C/A信号およびL2C信号と、補強情報である[L6]信号とを含む。補強情報である[L6]信号は、補強情報[L6]と表記する。測位装置100は補強情報を受信する。測位装置100の第3デコード部23によってデコードされた補強情報を補正データと呼ぶ。補強情報[L6]は測距信号iに使用される、複数の個別の補強情報[i]を含んでいる。個別の補強情報[i]は第3デコード部23にデコードされ補正データとなる。補強情報[L6]は、GPS衛星311の送信する測距信号であるL1C/A信号とL2C信号との補強情報[L1C/A]と、補強情報[L2C]とを含む。また、補強情報[L6]は、準天頂衛星312の送信する測距信号であるL1C/A信号とL2C信号との補強情報[L1C/A]と、補強情報[L2C]とを含む。
以下では準天頂衛星312が補強情報である[L6]信号を送信する例を想定する。補強情報[L6]は、状態空間表現として、センチメータ級の測位が可能なPPP-RTKに対応するSSRの圧縮形式(CompactSSR)に準拠した情報であっても良い。なお、補強情報を[L6]信号として準天頂衛星312から送信するのは一つの例である。測位装置100は必ずしも、補強情報を準天頂衛星312から受信する必要はなく、インターネット経由あるいは携帯キャリア通信網から補強情報を受信しても良い。
図3は、測位装置100のハードウェア構成を示す。図3を参照して、測位装置100を説明する。測位装置100は、PPP-RTKの測位方式を用いて測位を実施する。なお、PPP-RTKを例とする説明としているが、PPP-ARまたはRTKのような他の精密測位方式の実施も可能である。
<P(tk)>=ρ(tk)+c×δt(tk)+εp(tk) (式1)
(式1)において、ρ(tk)は測位装置100と測位衛星SATとの幾何学距離であり、cは光速であり、δt(tk)は測位装置100の時計誤差であり、εp(tk)は観測ノイズ誤差である。
補強信号[L6]によって補正された測位衛星SATaの擬似距離<Pa(tk)>と、補強信号[L6]によって補正された測位衛星SATbの擬似距離<Pb(tk)>との衛星間差分<△Pab(tk)>を計算することで、(式2)で表されるように測位装置100の時計誤差を相殺してもよい。
<△Pab(tk)>=<Pa(tk)>-<Pb(tk)>
=ρa(tk)-ρb(tk)+εpa(tk)-εpb(tk) (式2)
<φ(tk)>=ρ(tk)+c×δt(tk)+λ×N(tk)+εφ(tk) (式3)
(式3)において、ρ(tk)は測位装置100と測位衛星SATとの幾何学距離であり、cは光速であり、δt(tk)は測位装置100の時計誤差であり、εφ(tk)は観測ノイズ誤差である。
補強信号[L6]によって補正された測位衛星SATaの搬送波位相積算値<φa(tk)>と、補強信号[L6]によって補正された測位衛星SATbの搬送波位相積算値<φb(tk)>との衛星間差分<△φab(tk)>を計算することで、(式2)で表されるように測位装置100の時計誤差を相殺してもよい。
<△φab(tk)>=<φa(tk)>-<φb(tk)>
=ρa(tk)-ρb(tk)+εpa(tk)-εpb(tk) (式4)
時刻tkにおける擬似距離P(tk)の観測方程式は、次の(式5)で表される。この観測方程式は、測位衛星SATの信号ごとに個別に定義される。
P(tk)=ρ(tk)+δO(tk)+c×δt(tk)-c×δT(tk)+I(tk)+T(tk)+Bp(tk)+εp(tk) (式5)
(式5)において、各記号の意味は以下のようである。
ρ(tk)は、測位装置100と測位衛星SATとの幾何学距離である。
δO(tk)は、測位衛星SATの軌道誤差である。
cは、光速であり、
δt(tk)は、測位装置100の時計誤差である。
δT(tk)は、測位衛星SATの時計誤差である。
I(tk)は、電離層遅延誤差である。
T(tk)は、対流圏遅延誤差である。
Bp(tk)は、測位装置100および測位衛星SATのコードバイアス誤差である。
εp(tk)は、観測ノイズ誤差である。
また、時刻tkにおける搬送波位相積算値φ(tk)の観測方程式は、次の(式6)で表される。この観測方程式は測位衛星SATの信号ごとに個別に定義される。
φ(tk)=ρ(tk)+δO(tk)+c×δt(tk)-c×δT(tk)-I(tk)+T(tk)+Bφ(tk)+λ×N(tk)+εφ(tk) (式6)
(式6)において、ρ(tk)は測位装置100と測位衛星SATとの幾何学距離である。δO(tk)は、測位衛星SATの軌道誤差であり、cは光速であり、δt(tk)は測位装置100の時計誤差であり、δT(tk)は測位衛星SATの時計誤差であり、I(tk)は電離層遅延誤差であり、T(tk)は対流圏遅延誤差であり、Bφ(tk)は測位装置100および測位衛星SATの搬送波位相積算値バイアス誤差であり、λは搬送波位相の波長であり、N(tk)はアンビギュイティであり、εφ(tk)は観測ノイズ誤差である。
時刻tk-1と時刻tkの差が十分に小さい場合、時刻tk-1の擬似距離と時刻tkの擬似距離の時間差分△P(tk-1、tk)は、次の(式7)のように近似できる。なお、(式5)の測位衛星SATの時計誤差δTは航法メッセージから補正する。
△P(tk-1、tk)=P(tk)-P(tk-1)=
ρ(tk)-ρ(tk-1)+εp(tk)-εp(tk-1) (式7)
測位装置100の周波数安定度が低い場合は、測位装置100の時計誤差の時間差分c×δt(tk)-c×δt(tk-1)を相殺できないため、測位衛星SATaの時間差分△Pa(tk-1、tk)と測位衛星SATbの時間差分△Pb(tk-1、tk)との衛星間差分△▽Pab(tk-1、tk)を計算することで、測位装置100の時計誤差を完全に相殺することができる。△▽Pabは、(式8)から計算できる。
△▽Pab(tk-1、tk)=△Pa-△Pb=ρa(tk)-ρa(tk-1)-ρb(tk)+ρb(tk-1)+εpa(tk)-εpa(tk-1)-εpb(tk)+εpb(tk-1) (式8)
時刻tk-1と時刻tkの差が十分に小さい、かつ時刻tk-1と時刻tkの間でサイクルスリップが発生していない場合、時刻tk-1の搬送波位相積算値と時刻tkの搬送波位相積算値の時間差分△φ(tk-1、tk)は、次の(式9)のように近似できる。なお、(式6)の測位衛星SATの時計誤差δTは航法メッセージを用いて補正する。
△φ(tk-1、tk)=φ(tk)-φ(tk-1)=
ρ(tk)-ρ(tk-1)+εp(tk)-εp(tk-1) (式9)
測位装置100の周波数安定度が低い場合は、測位装置100の時計誤差の時間差分c×δt(tk)-c×δt(tk-1)を相殺できないため、測位衛星SATaの時間差分△φa(tk-1、tk)と測位衛星SATbの時間差分△φab(tk-1、tk)との衛星間差分△▽φab(tk-1、tk)を計算することで、測位装置100の時計誤差を完全に相殺することができる。△▽φab(tk-1、tk)は、(式10)から計算できる。
△▽φab(tk-1、tk)=△φa-△φb=ρa(tk)-ρa(tk-1)-ρb(tk)+ρb(tk-1)+εφa(tk)-εφa(tk-1)-εφb(tk)+εφb(tk-1) (式10)
ρ(tk)は時刻tkにおけるユーザ位置u(tk)の関数、ρ(tk-1)は時刻tk-1におけるユーザ位置u(tk-1)の関数である。u(tk-1)は既知であることを考慮すると、(式2)と、(式4)と、(式7)と、(式9)との連立方程式から、最小二乗法やカルマンフィルタを用いて、時刻tkにおけるユーザ位置u(tk)および時刻tkにおけるアンビギュイティN(tk)を算出する。(式7)および(式9)は、補強情報[L6]に一致していない測距信号についても構築可能なため、より多くの測距信号を用いて、ユーザ位置を計算できる。
時刻tk-1と時刻tkの差が大きい場合や、時間差分測位単独で長時間にわたる測位を行う場合は、(式11)に示すように、時間差分値に発生する誤差であり時間経過とともに変動する誤差であるドリフト誤差bp(tk、tk-1)を無視できなくなり、(式7)および(式9)の近似が成り立たない。なお、擬似距離誤差のドリフト誤差bp(tk-1、tk)は、測位衛星SATの信号に対して個別に定義される。
△P(tk-1、tk)=P(tk)-P(tk-1)=ρ(tk)-ρ(tk-1)+c×δt(tk)-c×δt(tk-1)+bp(tk-1、tk)+εp(tk)-εp(tk-1) (式11)
bp(tk-1、tk)は、(式12)のように、係数kpを用いて、時間の一次式で近似してもよい。
bp(tk-1、tk)=kp×(tk-tk-1) (式12)
事前にドリフト誤差の係数kpを推定しておくことで、時間差分測位を行う際に、(式11)のドリフト誤差bp(tk-1、tk)を除去することができる。bp(tk-1、tk)は、時間の一次式に限らず、時間の多項式であってもよい。測位装置100の時計誤差の時間差分値c×δt(tk)-c×δt(tk-1)は、上述の(式8)と同様に、(式11)に関して衛星間一重差をとることで相殺してもよい。
△▽Pab(tk-1、tk)=△Pa-△Pb=ρa(tk)-ρa(tk-1)-ρb(tk)+ρb(tk-1)+kpa×(tk-tk-1)-kpb×(tk-tk-1)+εpa(tk)-εpa(tk-1)-εpb(tk)+εpb(tk-1) (式13)
(式13)において、kpaは測位衛星SATaの擬似距離のドリフト誤差の係数であり、kpbは測位衛星SATbの擬似距離のドリフト誤差の係数である。
擬似距離のドリフト補正と同様に、搬送波位相積算値のドリフト誤差bφ(tk-1、tk)を考慮した搬送波位相積算値の観測方程式を、次の(式14)に示す。
△φ(tk-1、tk)=φ(tk)-φ(tk-1)=ρ(tk)-ρ(tk-1)+c×δt(tk)-c×δt(tk-1)+bφ(tk-1、tk)+εp(tk)-εp(tk-1) (式14)
bφ(tk-1、tk)は、(式12)のように、時間の一次式で近似してよい。
bφ(tk-1、tk)=kφ×(tk-tk-1) (式15)
搬送波位相積算値のドリフト誤差の係数kφを事前に推定しておくことで、(式14)のドリフト誤差bφ(tk-1、tk)を除去することができる。bφ(tk-1、tk)は、時間の一次式に限らず時間の多項式であってもよい。測位装置100の時計誤差の時間差分値c×δt(tk)-c×δt(tk-1)は、上述の(式10)と同様に、(式14)に関して衛星間一重差をとることで相殺してもよい。
△▽φab(tk-1、tk)=△φa-△φb=ρa(tk)-ρa(tk-1)-ρb(tk)+ρb(tk-1)+kφa×(tk-tk-1)-kφb×(tk-tk-1)+εφa(tk)-εφa(tk-1)-εφb(tk)+εφb(tk-1) (式16)
(式16)において、kφaは測位衛星SATaの搬送波位相積算値のドリフト誤差の係数であり、kφbは測位衛星SATbの搬送波位相積算値のドリフト誤差の係数である。
擬似距離誤差のドリフト誤差の係数kpおよび搬送波位相積算値のドリフト誤差の係数kφが事前に求まっている場合、(式2)と、(式4)と、(式13)と、(式16)との連立方程式に基づき、最小二乗法やカルマンフィルタを構築することで、時刻tk-1と時刻tkの差が大きい場合でもユーザ位置を高精度に求めることができる。
擬似距離誤差のドリフト誤差の係数kpおよび搬送波位相積算値のドリフト誤差の係数kφは、オープンスカイ環境等の補強情報[L6]に一致する測距信号が十分に確保できる時間帯で、以下に示す手順で推定する。(式2)および(式4)の連立方程式に基づく最小二乗法やカルマンフィルタによって、時刻k-1のユーザ位置u(tk-1)および時刻kのユーザ位置u(tk)を求める。次に、求めたユーザ位置u(tk-1)およびu(tk)を(式13)および(式16)に代入することで、幾何学距離ρa(tk)、ρa(tk-1)、ρb(tk)、およびρb(tk-1)がもとまる。この時点で、(式13)および(式16)の未知数は、kpa、kpb、kφaおよびkφbである。(式13)および(式16)の連立方程式に基づく最小二乗法やカルマンフィルタを用いることで、kpa、kpb、kφaおよびkφbを推定することができる。
なお、以下では、測距信号は、GPS衛星311のL1C/A信号と、Beidou衛星313のB1C信号とを想定し、補強情報は、準天頂衛星312の[L6]信号を想定する。
GPS衛星311は、時刻tk-1において、L1C/A信号を含む送信信号311aを送信している。図3において、送信信号311aは、アンテナ11で受信され、分配器12を経由して、測距信号受信部13で信号処理される。信号処理された送信信号311aから、第1デコード部21により観測データが生成される。観測データは、主記憶装置30の測距信号テーブル31に格納される。また、信号処理された送信信号311aから、第2デコード部22により航法メッセージが生成される。生成された航法メッセージは、衛星計算部24に渡される。衛星計算部24は、衛星位置および衛星時刻を、測位演算部25へ渡す。同様にして、時刻tkにおいて、第1デコード部21により観測データが生成され、主記憶装置30の測距信号テーブル31に観測データが格納される。時刻tkにおける第2デコード部22および第3デコード部23の処理も、時刻tk-1における第2デコード部22および第3デコード部23の処理と同じである。
Beidou衛星313は、時刻tk-1において、B1C信号を含む送信信号313aを送信している。送信信号313aは、アンテナ11で受信され、分配器12を経由して、測距信号受信部13で信号処理される。信号処理された送信信号313aから、第1デコード部21により観測データが生成される。この観測データは主記憶装置30の測距信号テーブル31に格納される。また、信号処理された送信信号313aから、第2デコード部22により航法メッセージが生成され、衛星計算部24に渡される。衛星計算部24は、衛星位置および衛星時刻を測位演算部25へ渡す。同様にして、時刻tkにおいて、第1デコード部21により観測データが生成され、主記憶装置30の測距信号テーブル31に観測データが格納される。時刻tkにおける第2デコード部22および第3デコード部23の動作は、時刻tk-1の動作と同じである。
図4は、測位演算部25の構成を示す。測位演算部25は、測位フィルタ26、誤差補正部27および時間差分計算部28を備えている。
デコード部70は、複数時刻において、補強情報をデコードして補強情報がデコードされた補正データを生成し、補強情報が提供されている第1の測距信号をデコードして第1の測距信号の観測データを生成し、および補強情報が提供されていない第2の測距信号をデコードして第2の測距信号の観測データを生成する。
誤差補正部27は、補正データに基づいて、第1の測距信号の観測データの誤差を補正する。測位フィルタ26は、誤差補正部27で誤差が補正された第1の測距信号の観測データと、第1の測距信号の観測データの時間差分データと、第2の測距信号の観測データの時間差分データとを用いて測位演算を行う。後述のように、時間差分データは時間差分計算部28が計算する。以下に具体的に説明する。
ステップS11において、測位演算部25は、測距信号テーブル31から、補強対象衛星であるGPS衛星311の時刻tk-1におけるL1C/A(tk-1)信号と、GPS衛星311の時刻tkにおけるL1C/A(tk)信号を受け取る。「補強対象衛星」とは、その測位衛星の測距信号iと、補強情報[i]とを測位装置100が受信可能であり、かつ、測位装置100が補強情報[i]を用いて測距信号iの誤差を補正可能なことを意味する。同様に、測位演算部25は、測距信号テーブル31から、時刻tkにおいて、補強対象外衛星であるBeidou衛星313の時刻tk-1におけるB1C(tk-1)信号と、Beidou衛星313の時刻tkにおけるB1C(tk)信号とを受け取る。
「補強対象外衛星」とは、その測位衛星の測距信号iの補強情報[i]を測位装置100が受信できないため、測位装置100が補強情報[i]を用いて測距信号iの誤差を補正できない測位衛星を意味する。
ここで、測距信号テーブル31から取得される情報は以下のようである。検出部である第1デコード部21は、複数時刻において受信した第1の測位衛星の測距信号であって補正のための補強情報が提供されている測距信号である第1の測距信号から、第1の擬似距離P1および第1の搬送波位相積算値φ1を検出する。ここで、第1の測位衛星は、GPS衛星311である。第1の測距信号は、L1C/A信号である。L1C/A信号の補強情報は、補強情報[L1C/A]である。
また、第1デコード部21は、複数時刻において受信した第2の測位衛星の測距信号であって補正のための補強情報が提供されていない測距信号である第2の測距信号から、第2の擬似距離P2および第2の搬送波位相積算値φ2を検出する。ここで、第2の測位衛星は、Beidou衛星313である。第2の測距信号は、B1C信号である。B1C信号には補強情報は提供されていない。
測距信号テーブル31から、第1の擬似距離P1および第1の搬送波位相積算値φ1と、第2の擬似距離P2および第2の搬送波位相積算値φ2とが、測位演算部25によって取得される。
ステップS11以降の概要は以下のようである。測位演算部25は、補強情報よって補正された第1の擬似距離P1と、補強情報よって補正された第1の搬送波位相積算値φ1を用いて、第1の測位衛星であるGPS衛星311についての第1の観測方程式を生成する。また、測位演算部25は、第2の擬似距離P2の時間差分値△P2と、第2の搬送波位相積算値φ2の時間差分値△φ2とを用いて、第2の測位衛星であるBeidou衛星313についての第2の観測方程式を生成する。測位演算部25は、第1の観測方程式と、第2の観測方程式とを用いたフィルタ演算を測位フィルタ26で実行することによって測位する。測位演算部25は演算結果を位置推定結果25Aとして出力する。
誤差補正部27は、第3デコード部23から送信された補正データ[L1C/A]で、GPS衛星311の時刻tkにおけるL1C/A(tk)信号を補正することで、L1C/A信号が補正された<L1C/A>信号を生成する。生成された<L1C/A>信号は、誤差補正部27によって、測位フィルタ26であるカルマンフィルタへ入力される。
具体的には以下のようである。
測位演算部25では、誤差補正部27が、第1の測距信号であるGPS衛星311のL1C/A信号に提供される補強情報[L1C/A]から生成されたL1C/A信号の補正データ[L1C/A]と、検出部である第1デコード部21によって検出された、第1の擬似距離P1および第1の搬送波位相積算値φ1を取得する。第1の擬似距離P1は、L1C/A信号の擬似距離であり、第1の搬送波位相積算値φ1はL1C/A信号の搬送波位相積算値である。誤差補正部27は、補正データ[L1C/A]を用いて、第1の擬似距離P1および第1の搬送波位相積算値φ1を補正する。誤差補正部27は、補正した第1の擬似距離P1および第1の搬送波位相積算値φ1を測位フィルタ26へ入力する。ステップS15で述べるように、測位演算部25は、誤差補正部27によって補正された、第1の擬似距離P1および第1の搬送波位相積算値φ1を用いて、第1の観測方程式を生成して、フィルタ演算を実行する。
時間差分計算部28は、時刻tk-1におけるGPS衛星311のL1C/A(tk-1)信号と、時刻tkにおけるGPS衛星311のL1C/A(tk)信号と、時刻tk-1におけるBeidou衛星313のB1C(tk-1)信号と、時刻tkにおけるBeidou衛星313のB1C(tk)信号とを受け取る。
時間差分計算部28は、時刻tk,tk-1における測距信号の時間差分値を計算する。
すなわち、時間差分計算部28は、時刻tk,tk-1における擬似距離および搬送波位相積算値の時間差分値△P(tk-1、tk)および時間差分値△φ(tk-1、tkを計算する。時間差分計算部28は、計算した△P(tk-1、tk)および△φ(tk-1、tk)を、測位フィルタ26に入力する。
測位フィルタ26は、ステップS12で入力された<L1C/A>およびステップS14で入力された△P(tk-1、tk)および△φ(tk-1、tk)に基づき測位演算を行い、時刻tkにおける測位装置100の位置推定値25aを出力する。
図6は、測位演算部25がドリフト補正部29を有する変形例を示す。
図7は、ドリフト補正部29を有する測位演算部25の動作のフローチャートを示す。図7のフローチャートは、図5のフローチャートと、ステップS14a,S14b,S15aが異なる。異なるステップのみを説明する。なお、ステップS14aは、ステップS14に対応し、ステップS15aはステップS15に対応する。ステップS14bは、図7のフローチャートに特有である。
ステップS14aにおいて、時間差分計算部28は、計算した△P(tk-1、tk)および△φ(tk-1、tk)を、ドリフト補正部29へ出力する。
ステップS14bにおいて、ドリフト補正部29は、測位フィルタ26が求めた測位解と、ステップS14aで計算された△P(tk-1、tk)および△φ(tk-1、tk)とを用いて、ドリフト誤差を推定し、△P(tk-1、tk)および△φ(tk-1、tk)のドリフト誤差を補正する。ドリフト補正部29は、ドリフト誤差が補正された△P(tk-1、tk)およびドリフト誤差が補正された△φ(tk-1、tk)を、測位フィルタ26へ出力する。
具体的には以下のようである。
ドリフト補正部29は、L1C/A信号の擬似距離である第1の擬似距離P1の時間差分値△P1と、L1C/A信号の搬送波位相積算値である第1の搬送波位相積算値φ1の時間差分値△φ1と、B1C信号の擬似距離である第2の擬似距離P2の時間差分値△P2と、B1C信号の搬送波位相積算値である第2の搬送波位相積算値φ2の時間差分値△φ2とのそれぞれの時間差分値に発生する誤差であり、時間経過とともに変動する誤差であるドリフト誤差を、それぞれの時間差分値について補正する。
測位演算部25は、ドリフト補正部29によってドリフト誤差が補正されたそれぞれの時間差分値を用いて、L1C/A信号について、つまりL1C/A信号を送信するGPS衛星311について第3の観測方程式を生成し、B1C信号について、つまりB1C信号を送信するBeidou衛星313について、第2の観測方程式を生成する。
なお、上記のように、ドリフト補正部29は、測位フィルタ26のフィルタ演算の実行結果である測位解を用いて、それぞれの時間差分値に対して、ドリフト誤差を補正する。
ステップS15aにおいて、測位フィルタ26は、ステップS12で入力された<L1C/A>と、ステップS14bで入力されたドリフト誤差の補正が実施された△P(tk-1、tk)および△φ(tk-1、tk)とに基づき測位演算を行い、時刻tkにおける測位装置100の位置推定値25aを出力する。
実施の形態1の測位装置100によれば、「補強対象衛星」について、補正データによって補正された擬似距離および搬送波位相積算値を使用することに加えて、「補強対象外衛星」について、擬似距離の時間差分値および搬送波位相積算値の時間差分値を使用する。これにより、補強情報[i]が受信できない測距信号iを、補強情報[k]が受信できる測距信号kとともに測位に使用して、精密測位を実施することができる。
また、ドリフト補正部29によりドリフト誤差が補正された△P(tk-1、tk)および△φ(tk-1、tk)を使用するので測位精度を向上することができる。
Claims (7)
- 複数時刻において受信した第1の測位衛星の測距信号であって、この測距信号に含まれる誤差を補正するための補強情報が提供されている測距信号である第1の測距信号から、第1の擬似距離および第1の搬送波位相積算値を検出し、複数時刻において受信した第2の測位衛星の測距信号であって、この測距信号に含まれる誤差を補正するための補強情報が提供されていない測距信号である第2の測距信号から、第2の擬似距離および第2の搬送波位相積算値を検出する検出部と、
前記第1の測距信号に提供される前記補強情報を受信する補強情報受信部と、
前記補強情報受信部が受信した前記補強情報から生成された前記第1の測距信号の補正データと、前記検出部によって検出された、前記第1の擬似距離および前記第1の搬送波位相積算値とを取得し、前記補正データを用いて、前記第1の擬似距離および前記第1の搬送波位相積算値を補正する誤差補正部と、
前記誤差補正部によって補正された、前記第1の擬似距離と、前記第1の搬送波位相積算値とを用いて、前記第1の測位衛星についての第1の観測方程式を生成し、前記第2の擬似距離の時間差分値と、前記第2の搬送波位相積算値の時間差分値とを用いて、前記第2の測位衛星についての第2の観測方程式を生成し、前記第1の観測方程式と、前記第2の観測方程式とを用いたフィルタ演算を実行することによって測位する測位演算部と、
を備える測位装置。 - 前記測位演算部は、
前記第1の擬似距離の時間差分値と、前記第1の搬送波位相積算値の時間差分値とを用いて、前記第1の測位衛星についての第3の観測方程式を生成し、前記第1の観測方程式と、前記第2の観測方程式と、生成された前記第3の観測方程式とを用いて、前記フィルタ演算を実行する請求項1に記載の測位装置。 - 前記測位演算部は、
前記第1の擬似距離の時間差分の衛星間差分値と、前記第1の搬送波位相積算値の時間差分の衛星間差分値と、前記第2の擬似距離の時間差分の衛星間差分値と、前記第2の搬送波位相積算値の時間差分の衛星間差分値とを用いて、前記フィルタ演算を実行する請求項1または2に記載の測位装置。 - 前記測位演算部は、
前記第1の擬似距離の前記時間差分値と、前記第1の搬送波位相積算値の前記時間差分値と、前記第2の擬似距離の前記時間差分値と、前記第2の搬送波位相積算値の前記時間差分値とのそれぞれの時間差分値に発生する誤差であり時間経過とともに変動する誤差であるドリフト誤差を、それぞれの前記時間差分値について補正するドリフト補正部を備え、
前記測位演算部は、
前記ドリフト補正部によって前記ドリフト誤差が補正されたそれぞれの前記時間差分値を用いて、前記第1の観測方程式と、前記第2の観測方程式と、前記第3の観測方程式とを生成する請求項2に記載の測位装置。 - 前記ドリフト補正部は、
前記フィルタ演算の実行結果である測位解を用いて、それぞれの前記時間差分値に対して、前記ドリフト誤差を補正する請求項4に記載の測位装置。 - コンピュータに、
複数時刻において受信した第1の測位衛星の測距信号であって、この測距信号に含まれる誤差を補正するための補強情報が提供されている測距信号である第1の測距信号から、第1の擬似距離および第1の搬送波位相積算値を検出し、複数時刻において受信した第2の測位衛星の測距信号であって、この測距信号に含まれる誤差を補正するための補強情報が提供されていない測距信号である第2の測距信号から第2の擬似距離および第2の搬送波位相積算値を検出する検出処理と、
前記第1の測距信号に提供される前記補強情報を受信する補強情報受信処理と、
前記補強情報受信処理が受信した前記補強情報から生成された前記第1の測距信号の補正データと、前記検出処理によって検出された、前記第1の擬似距離および前記第1の搬送波位相積算値とを取得し、前記補正データを用いて、前記第1の擬似距離および前記第1の搬送波位相積算値を補正する誤差補正処理と、
前記誤差補正処理によって補正された、前記第1の擬似距離と、前記第1の搬送波位相積算値とを用いて、前記第1の測位衛星についての第1の観測方程式を生成し、前記第2の擬似距離の時間差分値と、前記第2の搬送波位相積算値の時間差分値とを用いて、前記第2の測位衛星についての第2の観測方程式を生成し、前記第1の観測方程式と、前記第2の観測方程式とを用いたフィルタ演算を実行することによって測位する測位演算処理と、
を実行させる測位プログラム。 - コンピュータが、
複数時刻において受信した第1の測位衛星の測距信号であって、この測距信号に含まれる誤差を補正するための補強情報が提供されている測距信号である第1の測距信号から、第1の擬似距離および第1の搬送波位相積算値を検出し、
複数時刻において受信した第2の測位衛星の測距信号であって、この測距信号に含まれる誤差を補正するための補強情報が提供されていない測距信号である第2の測距信号から第2の擬似距離および第2の搬送波位相積算値を検出し、
前記第1の測距信号に提供される前記補強情報を受信し、
受信した前記補強情報から生成された前記第1の測距信号の補正データと、前記第1の擬似距離および前記第1の搬送波位相積算値とを取得し、前記補正データを用いて、前記第1の擬似距離および前記第1の搬送波位相積算値を補正し、
誤差が補正された、前記第1の擬似距離と、前記第1の搬送波位相積算値を用いて、前記第1の測位衛星についての第1の観測方程式を生成し、
前記第2の擬似距離の時間差分値と、前記第2の搬送波位相積算値の時間差分値とを用いて、前記第2の測位衛星についての第2の観測方程式を生成し、
前記第1の観測方程式と、前記第2の観測方程式とを用いたフィルタ演算を実行することによって測位する、
測位方法。
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