JPH0599684A - 衛星搭載用測位システムフイルタリセツト方式 - Google Patents
衛星搭載用測位システムフイルタリセツト方式Info
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- JPH0599684A JPH0599684A JP3263546A JP26354691A JPH0599684A JP H0599684 A JPH0599684 A JP H0599684A JP 3263546 A JP3263546 A JP 3263546A JP 26354691 A JP26354691 A JP 26354691A JP H0599684 A JPH0599684 A JP H0599684A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】人工衛星に搭載するＧＰＳ受信機等から得られ
る情報でフィルタ推定を行なう際に、この推定が発散し
ないようにする。 【構成】人工衛星８に搭載されたＧＰＳ受信機２はアン
テナ３よりＮＡＶＳＴＡＲ４，５，６，７から発信され
る電波を受信し、自己とＮＡＶＳＴＡＲとの擬似距離や
その変化率を計算する。ＧＰＳ受信機２で計測されたデ
ータは、測位演算計算機１に送られ、一点測位及びフィ
ルタにより自己位置の測位を行なう。この時、本リセッ
ト方式を採用することにより、フィルタの推定計算を正
常に作動させ、更に精度指標となるものを出力させる。
その結果得られる測位結果は測位結果利用機器９に出力
される。 【効果】フィルタの軌道推定結果が、発散しないような
システムを構築することが可能となる。また、推定結果
の確からしさを知る方法が無かったフィルタ推定に推定
値の確からしさを示す値を出力させることが可能とな
る。
る情報でフィルタ推定を行なう際に、この推定が発散し
ないようにする。 【構成】人工衛星８に搭載されたＧＰＳ受信機２はアン
テナ３よりＮＡＶＳＴＡＲ４，５，６，７から発信され
る電波を受信し、自己とＮＡＶＳＴＡＲとの擬似距離や
その変化率を計算する。ＧＰＳ受信機２で計測されたデ
ータは、測位演算計算機１に送られ、一点測位及びフィ
ルタにより自己位置の測位を行なう。この時、本リセッ
ト方式を採用することにより、フィルタの推定計算を正
常に作動させ、更に精度指標となるものを出力させる。
その結果得られる測位結果は測位結果利用機器９に出力
される。 【効果】フィルタの軌道推定結果が、発散しないような
システムを構築することが可能となる。また、推定結果
の確からしさを知る方法が無かったフィルタ推定に推定
値の確からしさを示す値を出力させることが可能とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星搭載用の測位シス
テム（とくにＧＰＳ：グローバルポジジョニングシステ
ム用）で、逐次的にフィルタ処理を行うときの冗長系シ
ステムの一つに関する。
テム（とくにＧＰＳ：グローバルポジジョニングシステ
ム用）で、逐次的にフィルタ処理を行うときの冗長系シ
ステムの一つに関する。
【０００２】
【従来の技術】衛星搭載用ＧＰＳ受信機を用いた、フィ
ルタリングによる軌道推定は、Ｌａｎｄｓａｔ−Ｄでお
こなわれている。このケースでは、軌道推定に用いるフ
ィルタリングの方法としてカルマンフィルタを用いてい
る。
ルタリングによる軌道推定は、Ｌａｎｄｓａｔ−Ｄでお
こなわれている。このケースでは、軌道推定に用いるフ
ィルタリングの方法としてカルマンフィルタを用いてい
る。
【０００３】その時の方式等、従来の方式については、
エー・アイ・エー・エー− ８０− １６７８ （ Ａ
ＩＡＡ −８０−１６７８ ）において論じられてい
る。
エー・アイ・エー・エー− ８０− １６７８ （ Ａ
ＩＡＡ −８０−１６７８ ）において論じられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術には、
フィルタによる推定中に推定材料である誤差共分散の値
が必要以上に小さくなりすぎて発散傾向になってしまう
という問題点や、フィルタによる推定が正常に行なわれ
ているかどうか判断する方法が確立されていないため、
期待した推定結果が得られないという問題点があった。
フィルタによる推定中に推定材料である誤差共分散の値
が必要以上に小さくなりすぎて発散傾向になってしまう
という問題点や、フィルタによる推定が正常に行なわれ
ているかどうか判断する方法が確立されていないため、
期待した推定結果が得られないという問題点があった。
【０００５】本発明の目的は、長時間フィルタリングに
よって推定材料である誤差共分散の値が必要以上に小さ
くなってしまうことで発散しないようにすることと、も
う一点は、推定が正常に行われているかどうかの判断を
行なって、その結果を用いて正常・異常の判断を行な
い、異常の際の再度立ち上げを行なう時の目処を得るこ
とである。
よって推定材料である誤差共分散の値が必要以上に小さ
くなってしまうことで発散しないようにすることと、も
う一点は、推定が正常に行われているかどうかの判断を
行なって、その結果を用いて正常・異常の判断を行な
い、異常の際の再度立ち上げを行なう時の目処を得るこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はまずフィルタの推定値が長時間運用するこ
とで発散しないように一定時間おきに推定に使用する誤
差共分散の値をｎ倍し、システム雑音共分散の値をリセ
ットする。長時間運用ばかりでなく推力の噴射等外部か
らの雑音が入った場合などに、推定に使用する誤差共分
散の値をｎ倍する。
に、本発明はまずフィルタの推定値が長時間運用するこ
とで発散しないように一定時間おきに推定に使用する誤
差共分散の値をｎ倍し、システム雑音共分散の値をリセ
ットする。長時間運用ばかりでなく推力の噴射等外部か
らの雑音が入った場合などに、推定に使用する誤差共分
散の値をｎ倍する。
【０００７】また、フィルタリングが正常に行われてい
るかどうかの判断方法を行なう為には、一点測位とフィ
ルタによる推定の二つの測位手段が搭載されているとい
う利点を用いる。一点測位の結果を起点として、測位に
使用した衛星の配置の良否から得られるＧＤＯＰの値で
その測位結果にどのぐらいの誤差が含まれているかを判
断し、推定結果の入ると思われる範囲を求める。こうし
て求めた範囲の中にフィルタを使った推定結果が入って
いる場合は推定が正常に行われていると判断する基準と
するものである。
るかどうかの判断方法を行なう為には、一点測位とフィ
ルタによる推定の二つの測位手段が搭載されているとい
う利点を用いる。一点測位の結果を起点として、測位に
使用した衛星の配置の良否から得られるＧＤＯＰの値で
その測位結果にどのぐらいの誤差が含まれているかを判
断し、推定結果の入ると思われる範囲を求める。こうし
て求めた範囲の中にフィルタを使った推定結果が入って
いる場合は推定が正常に行われていると判断する基準と
するものである。
【０００８】さらに、この結果推定が異常であると判断
した場合には、その時の推定を中止して、再度一点測位
等のデータを初期値とし、フィルタによる推定をやりな
おす方法をとる。
した場合には、その時の推定を中止して、再度一点測位
等のデータを初期値とし、フィルタによる推定をやりな
おす方法をとる。
【０００９】
【作用】長時間運用時におけるリセット方式は、フィル
タ推定に関係無く一定時間をカウントすることで行な
い、さらに一定時間に一定倍するリセット方式では、誤
差共分散の値が必要以上にリセットを繰り返すことで大
きくならないようにする機能を持つ。
タ推定に関係無く一定時間をカウントすることで行な
い、さらに一定時間に一定倍するリセット方式では、誤
差共分散の値が必要以上にリセットを繰り返すことで大
きくならないようにする機能を持つ。
【００１０】また、異常・正常の判断は、フィルタ推定
とは係りのない一点測位の結果と測位に使用する衛星の
配置より求める値を用いているため、見かけ上では判断
出来ないフィルタ推定が正常に働いているかどうかの判
断を行なえる。
とは係りのない一点測位の結果と測位に使用する衛星の
配置より求める値を用いているため、見かけ上では判断
出来ないフィルタ推定が正常に働いているかどうかの判
断を行なえる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を以下に示す。
【００１２】図１は本発明の一実施例の説明図である。
【００１３】人工衛星８に搭載されたＧＰＳ受信機２は
アンテナ３よりＮＡＶＳＴＡＲ４，５，６，７から発信
される電波を受信し、自己とＮＡＶＳＴＡＲとの擬似距
離やその変化率を計算する。ＧＰＳ受信機２で計測され
たデータは、測位演算計算機１に送られ、一点測位及び
フィルタにより自己位置の測位を行なう。その測位結果
は測位結果利用機器９に出力される。
アンテナ３よりＮＡＶＳＴＡＲ４，５，６，７から発信
される電波を受信し、自己とＮＡＶＳＴＡＲとの擬似距
離やその変化率を計算する。ＧＰＳ受信機２で計測され
たデータは、測位演算計算機１に送られ、一点測位及び
フィルタにより自己位置の測位を行なう。その測位結果
は測位結果利用機器９に出力される。
【００１４】まず、第一に、ＧＰＳ受信機に搭載するカ
ルマンフィルタ等を用いたフィルタリング推定において
推定値が発散しないように、推定内で使用する誤差共分
散の値を一定時間おきにｎ倍することで、推定の発散を
防止する。また、このほかに使用するフィルタパラメー
タの変更・リセットをも運用状態等にあわせて行う。こ
の方式を用いると長時間自動で運用する際に、推定が発
散することを押さえることが可能となる。また、一定時
間おきの一定倍のリセットは、誤差共分散の値が必要以
上に小さくならないような現象時に、一定時間おきに一
定倍することによって誤差共分散の値が一定の大きさ以
上にならないようにボーダラインを設けその値を越えた
場合には、誤差共分散の値をボーダラインとして設置し
ている値とすることで誤差共分散が大きくなりすぎない
用にしている。
ルマンフィルタ等を用いたフィルタリング推定において
推定値が発散しないように、推定内で使用する誤差共分
散の値を一定時間おきにｎ倍することで、推定の発散を
防止する。また、このほかに使用するフィルタパラメー
タの変更・リセットをも運用状態等にあわせて行う。こ
の方式を用いると長時間自動で運用する際に、推定が発
散することを押さえることが可能となる。また、一定時
間おきの一定倍のリセットは、誤差共分散の値が必要以
上に小さくならないような現象時に、一定時間おきに一
定倍することによって誤差共分散の値が一定の大きさ以
上にならないようにボーダラインを設けその値を越えた
場合には、誤差共分散の値をボーダラインとして設置し
ている値とすることで誤差共分散が大きくなりすぎない
用にしている。
【００１５】図２は本発明の状態遷移の説明図である。
【００１６】まず、ＧＰＳ受信機に計測データが入力さ
れ、一点測位・フィルタそれぞれで測位を行ない一点測
位で得られるＧＤＯＰ等の指標となる値２ａを用いてフ
ィルタが発散していないかどうかを判断し、発散してい
る場合はフィルタを初期化する。さらに、前回リセット
処理を行なってから一定時間が経過していたら誤差共分
散等にリセット処理を行ない、粋力噴射中であればそれ
に見合った誤差共分散等にリセット処理を行ない、それ
ぞれの場合に、誤差共分散の値がボーダラインの値を超
えていたら、共分散の値をボーダラインの値に変更す
る。これらの処理が終了したら、測位結果等を出力し、
最初の計測データを入力する状態に移行し、終了命令が
ある迄この処理を繰り返す。
れ、一点測位・フィルタそれぞれで測位を行ない一点測
位で得られるＧＤＯＰ等の指標となる値２ａを用いてフ
ィルタが発散していないかどうかを判断し、発散してい
る場合はフィルタを初期化する。さらに、前回リセット
処理を行なってから一定時間が経過していたら誤差共分
散等にリセット処理を行ない、粋力噴射中であればそれ
に見合った誤差共分散等にリセット処理を行ない、それ
ぞれの場合に、誤差共分散の値がボーダラインの値を超
えていたら、共分散の値をボーダラインの値に変更す
る。これらの処理が終了したら、測位結果等を出力し、
最初の計測データを入力する状態に移行し、終了命令が
ある迄この処理を繰り返す。
【００１７】もう一つは、このフィルタによる推定が発
散しているかどうかの判断を一点測位方式とフィルタリ
ングによる推定方式の二つが一緒のＧＰＳ受信機に搭載
されていることを利用して行う。一点測位方式で求めた
自己位置とその時のＧＰＳ衛星の幾何学的配置から求め
られるＧＤＯＰの値を用いて、想定される推定位置の有
るべき範囲を求めてフィルタの推定値が発散状態である
かどうかを判断し、必要とあれば再立ち上げを行う。こ
の方式を用いることでまず一点は、その時のフィルタ推
定値の精度の保証が得られるため、精度指標としてＧＤ
ＯＰの値等を提示できる。また、自動的に推定値の発散
を判断しその事態に対処できる。
散しているかどうかの判断を一点測位方式とフィルタリ
ングによる推定方式の二つが一緒のＧＰＳ受信機に搭載
されていることを利用して行う。一点測位方式で求めた
自己位置とその時のＧＰＳ衛星の幾何学的配置から求め
られるＧＤＯＰの値を用いて、想定される推定位置の有
るべき範囲を求めてフィルタの推定値が発散状態である
かどうかを判断し、必要とあれば再立ち上げを行う。こ
の方式を用いることでまず一点は、その時のフィルタ推
定値の精度の保証が得られるため、精度指標としてＧＤ
ＯＰの値等を提示できる。また、自動的に推定値の発散
を判断しその事態に対処できる。
【００１８】図３はフィルタの収束値の収束判断方法の
説明図である。
説明図である。
【００１９】一点測位方式によって求められた自己位置
１０を中心にＧＤＯＰ等から求められる位置精度１１を
半径とする球１２内に真の自己位置がある。フィルタ推
定値が推定値ａ１３のように球１２内にあればフィルタ
推定は、収束していると判断し、推定値ｂ１４のように
球１２の外側にあった場合はフィルタ推定が発散してい
ると判断しリセットをかける。実際には、半径１１はマ
ージンを持たせて設定する必要がある。
１０を中心にＧＤＯＰ等から求められる位置精度１１を
半径とする球１２内に真の自己位置がある。フィルタ推
定値が推定値ａ１３のように球１２内にあればフィルタ
推定は、収束していると判断し、推定値ｂ１４のように
球１２の外側にあった場合はフィルタ推定が発散してい
ると判断しリセットをかける。実際には、半径１１はマ
ージンを持たせて設定する必要がある。
【００２０】一定時間おきに一定倍を行う方式と、一点
測位とフィルタリング推定を行うことを利用した再立ち
上げ（リセット）方式の両方をそなえている。両方の方
式を一つのシステムに搭載する場合は、先に一点測位の
値を用いてフィルタリングによる推定が正常であるかど
うかを判断し、後に一定時間おきの誤差共分散の定数倍
を行うことが必要となる。こうすることで、誤差共分散
の大きさについて間違った判断を行わないようにするこ
とが可能となる。本実施例では、一点測位とフィルタリ
ングの二つの測位システムを一緒に搭載することでＧＤ
ＯＰの値を精度指標とすることが可能となり、発散した
ときには再立ち上げで対処できるようになる。また、定
数倍することで発散の予防の効果も得ることが可能とな
る。
測位とフィルタリング推定を行うことを利用した再立ち
上げ（リセット）方式の両方をそなえている。両方の方
式を一つのシステムに搭載する場合は、先に一点測位の
値を用いてフィルタリングによる推定が正常であるかど
うかを判断し、後に一定時間おきの誤差共分散の定数倍
を行うことが必要となる。こうすることで、誤差共分散
の大きさについて間違った判断を行わないようにするこ
とが可能となる。本実施例では、一点測位とフィルタリ
ングの二つの測位システムを一緒に搭載することでＧＤ
ＯＰの値を精度指標とすることが可能となり、発散した
ときには再立ち上げで対処できるようになる。また、定
数倍することで発散の予防の効果も得ることが可能とな
る。
【００２１】
【発明の効果】本発明では、長時間運用時にフィルタ推
定を行う際の誤差共分散の値が推定を行うのに不十分な
ほど小さくなることをオンボード上で防ぐことが可能と
なり、推定値の発散防止となる。
定を行う際の誤差共分散の値が推定を行うのに不十分な
ほど小さくなることをオンボード上で防ぐことが可能と
なり、推定値の発散防止となる。
【００２２】また、フィルタと一点測位の二つのシステ
ムが搭載されている場合には、フィルタによる推定結果
が正常に行われているかどうかを判断できるので、推定
が異常であると判断された場合再度立ち上げて推定を行
う用にすることが、地上からの支援でなくオンボード上
で可能となる。
ムが搭載されている場合には、フィルタによる推定結果
が正常に行われているかどうかを判断できるので、推定
が異常であると判断された場合再度立ち上げて推定を行
う用にすることが、地上からの支援でなくオンボード上
で可能となる。
【００２３】さらに、この方式で正常であると判断され
たということで、その推定結果の精度をＧＤＯＰの値で
判断できるため信頼性の高い値として他のシステムで使
用することが可能となる。
たということで、その推定結果の精度をＧＤＯＰの値で
判断できるため信頼性の高い値として他のシステムで使
用することが可能となる。
【図１】本発明の実施例の説明図、
【図２】本発明の状態遷移の説明図、
【図３】フィルタの収束値の収束判断方法についての説
明図。
明図。
１…測位演算計算機、 ２…ＧＰＳ受信機、 ３…ＧＰＳアンテナ、 ４…ＮＡＶＳＴＡＲ１、 ５…ＮＡＶＳＴＡＲ２、 ６…ＮＡＶＳＴＡＲ３、 ７…ＮＡＶＳＴＡＲ４、 ８…人工衛星、 ９…測位結果利用機器。
Claims (1)
- 【請求項１】衛星搭載用の測位システムにＧＰＳを用い
た一点測位方式とフィルタリセット方式の推定結果が発
散しないように、フィルタの計算に使用する誤差共分散
の値を変化させるような方式を採用する測位システムに
おいて、 前記測位システムのフィルタ方式の中で推定を行う際に
使用する誤差共分散・システム雑音共分散等の値をオン
バード上で一定時間おきに自動的にリセット処理を行う
測位システムと、 前記測位システムにフィルタ方式と一点測位方式の二つ
の方式が搭載されていることから、一点測位方式の出力
結果である位置情報とその精度の確からしさを幾何学的
配置から求めるＧＤＯＰ等精度の指標となる値を用い
て、その時のおおよその位置を予想してその範囲に入っ
ていない場合に、その時の推定が正確に行なわれていな
いと判断して、フィルタ方式の中で推定を行なう際に使
用する誤差共分散・システム雑音共分散等の値をオンボ
ード上で自動的にリセットする機能を備えることを特徴
とする測位システムフィルタリセット方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263546A JPH0599684A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 衛星搭載用測位システムフイルタリセツト方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263546A JPH0599684A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 衛星搭載用測位システムフイルタリセツト方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599684A true JPH0599684A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17391047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3263546A Pending JPH0599684A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 衛星搭載用測位システムフイルタリセツト方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599684A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997000424A1 (fr) * | 1995-06-16 | 1997-01-03 | Masprodenkoh Kabushikikaisha | Dispositif servant a detecter la position d'un objet en mouvement |
| JP2009133716A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Seiko Epson Corp | 測位方法、プログラム及び測位装置 |
| JP2009210408A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 無線システム及びその位置特定方法 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP3263546A patent/JPH0599684A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997000424A1 (fr) * | 1995-06-16 | 1997-01-03 | Masprodenkoh Kabushikikaisha | Dispositif servant a detecter la position d'un objet en mouvement |
| JP2009133716A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Seiko Epson Corp | 測位方法、プログラム及び測位装置 |
| US8339310B2 (en) | 2007-11-30 | 2012-12-25 | Seiko Epson Corporation | Positioning method, positioning device, and program |
| JP2009210408A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 無線システム及びその位置特定方法 |
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