JPH07306253A - 移動情報出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＧＰＳ衛星を利用して、受信点の移動速度と
方位の情報を測定する際に、それらの誤差情報をも生成
して出力する。 【構成】 方向余弦を示す行列Ｇを計算して求めた共分
散行列の対角要素σ²ｘｘ，σ²ｙｙから求めた、衛星の
幾何学的配置の影響を受ける成分ｆ１と、意図的劣化指
数ＳＶＡＣＣをパラメ−タとして求めた、衛星の配置と
は無関係の誤差成分ｆ２とから誤差量ΔＶ，Δθを求
め、それらを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの移動物体
に適用しうる移動情報出力装置に関し、特にＧＰＳ衛星
を利用して必要な情報を生成する移動情報出力装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車のナビゲ−ションシステム
などにおいては、一般にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓ
ｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の衛星を利用して、
受信点の位置などを測定している。即ち、ＧＰＳを構成
する複数の衛星のそれぞれの位置（軌道）が既知であ
り、各衛星が電波に乗せて所定の信号を発射する時刻も
既知であるため、地上で信号を受信した時刻とその信号
を衛星が発射した時刻との差と光速から、受信点と衛星
との距離が求められる。従って例えば、４個のＧＰＳ衛
星のそれぞれに対して、それと受信点との距離を測定し
た結果と、各衛星の位置の情報を用いて４つの連立方程
式を作ることができるので、その方程式を解くことによ
り、未知数である受信点の３軸（ｘ，ｙ，ｚ）方向の各
位置と受信装置の時計の誤差Δｔの４つを求めることが
できる。

【０００３】ところで、ナビゲ−ションシステムなどに
おいては、受信点の位置だけでなく、受信点の移動速度
や方向も重要な情報である。例えば自動車の場合、移動
速度は例えば車輪の回転を検出する車速センサの出力す
る信号から求めることが可能であり、移動方向は、地磁
気を検出するコンパスを搭載することにより検出可能で
ある。

【０００４】しかし、ＧＰＳ衛星の電波を受信すること
のできる装置においては、車速センサや地磁気センサを
用いなくても、受信した電波を利用して、受信点の移動
速度や方向を測定することが可能である。

【０００５】即ち、ＧＰＳ衛星が発射する電波と、受信
点で受信される電波との間には、ドップラ−効果によっ
て周波数シフトが生じ、この周波数シフトがＧＰＳ衛星
と受信点との相対移動速度に対応するので、複数のＧＰ
Ｓ衛星のそれぞれと受信点との相対移動速度を求めるこ
とができる。従って、例えば４個のＧＰＳ衛星のそれぞ
れに対する相対移動速度を測定した結果と、各衛星の位
置および衛星と受信点との距離の情報を用いて４つの連
立方程式を作れば、受信点の各軸方向（ｘ，ｙ，ｚ，Δ
ｔ）の移動速度を求めることができる。受信点の水平方
向の移動速度は、ｘ軸方向の移動速度ｖｘとｙ軸方向の
移動速度ｖｙを用いて、（ｖｘ²＋ｖｙ²）の平方根とし
て求められ、移動方向は、ａｒｃｔａｎ（ｖｙ／ｖｘ）
として求められる。

【０００６】ところで、ナビゲ−ションシステムの信頼
性を確保するためには、常にその時の測位精度等を把握
しておく必要がある。例えば、使用する複数のＧＰＳ衛
星の位置関係が変化すると測位精度が変化するし、衛星
の時計誤差，衛星軌道の摂動，衛星軌道予測誤差等々の
要因によっても測位精度が変化するので、できるだけ測
位精度が高くなるように使用する衛星の組合せを考慮す
るのが望ましい。また、精度の劣化が著しい場合には、
測位結果を無効にしたり、他の検出手段が出力する情報
を優先的に出力するのが望ましい。

【０００７】ＧＰＳに関する測位精度は、ＦＲＰ（Fede
ral Radionavigation Plan）によって例えば次のように
規定されている。

【０００８】水平測位精度：１００ｍ以内（２drms，９
５％の確率） ３００ｍ以内（９９．９９％の確率） 垂直測位精度：１４０ｍ以内（９５％の確率） タイミング精度：３４０ｎｓ以内（９５％の確率） また、測位結果の推定誤差は、公知の次の計算式により
求められる。

【０００９】推定測位誤差＝ＨＤＯＰ×ＵＥＲＥ（１
σ），又は推定測位誤差＝ＰＤＯＰ×ＵＥＲＥ（１σ） ＵＥＲＥ（１σ）²＝Ｃ²＋ＥＲＲ（ＳＶＡＣＣ）² ＨＤＯＰ：水平面方向の幾何学的劣化係数 ＰＤＯＰ：３次元測位の幾何学的劣化係数 ＵＥＲＥ（User Equivalent Range Error）は衛星の幾
何学的配置とは無関係の誤差（１σ）である。ＣはＵＥ
ＲＥの中の定数成分、ＥＲＲ（ＳＶＡＣＣ）はＵＥＲＥ
の中の変数成分である。ＥＲＲ（ＳＶＡＣＣ）は、ＧＰ
Ｓ衛星が発射する信号に含まれる意図的劣化係数ＳＶＡ
ＣＣによって定まる。誤差ＵＥＲＥには、実際には次の
表１に示す各成分が含まれている。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ＧＰＳ
衛星の電波を受信することのできる装置においては、受
信した電波を利用して、受信点の移動速度や方向を測定
することが可能である。しかしながら、その場合の移動
速度の精度や移動方向の精度に関しては、上記ＦＲＰに
も規定がないし、精度を求めるための公知の方法も存在
しない。従って、従来はＧＰＳ衛星を利用して求めた移
動速度や移動方向が正しいものであるか否かを判断する
ことができなかった。しかし、測定結果の全てを有効な
ものとして採用すると、移動速度や移動方向に大きな誤
差が生じる可能性があるため、システムの信頼性が低下
するのは避けられなかった。

【００１２】従って本発明は、ＧＰＳ衛星を利用して求
めた移動速度や移動方向が正しいものであるか否かの判
断を可能にしうる移動情報出力装置を提供することを課
題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明では、複数の測位衛星からの信
号を受信して、受信点の移動速度及び移動方向の少なく
とも一方に関する移動情報を出力する、移動情報出力装
置において：ｉ番目の衛星と受信点との相対移動速度を
ｖ(i)とし、ｉ番目の衛星と受信点との距離をｒ(i)と
し、受信点の座標軸ｘ，ｙ及びｚ方向の速度をそれぞれ
ｖｘ，ｖｙ及びｖｚとし、３以上のｉのそれぞれに関す
る少なくとも∂ｒ(i)／∂ｖｘ，∂ｒ(i)／∂ｖｙ，及び
∂ｒ(i)／∂ｖｚの要素を含む行列をＧとし、３以上の
ｉのそれぞれに関するｖ(i)の要素を含む行列をＲと
し、ｖｘ，ｖｙ及びｖｚの要素を含む行列をＶとする場
合に、各衛星の信号が受信点に到達するまでの所要時間
に基づいて、少なくとも３個の衛星のそれぞれに対する
距離ｒ(i)を求める、距離測定手段（Ｒｅｆ１）；各衛
星が発射した信号の周波数と受信点で検出された信号の
周波数との差に基づいて、少なくとも３個の衛星のそれ
ぞれに対する相対移動速度ｖ(i)を求める、相対移動速
度測定手段（Ｒｅｆ２）；前記行列Ｖ，Ｇ及びＲの関係
を定める方程式に、測定して得られた距離ｒ(i)及び相
対移動速度ｖ(i)を代入し、速度ｖｘ，ｖｙ及びｖｚを
求め、移動情報を生成する、移動情報生成手段（Ｒｅｆ
３）；

【００１４】

【数３】

【００１５】の計算結果を示す行列Ｆ１に含まれる対角
要素（σ²xx，σ²yy）の少なくとも１つに基づいて、誤
差の大きさを示す数値ｆ１を求める、幾何学的劣化指数
計算手段（Ｒｅｆ４）；及び前記数値ｆ１に応じた誤差
情報を出力する、誤差情報出力手段（Ｒｅｆ５）；を設
ける。

【００１６】また請求項２記載の発明では、複数の測位
衛星からの信号を受信して、受信点の移動速度及び移動
方向の少なくとも一方に関する移動情報を出力する、移
動情報出力装置において：衛星が出力する信号に含まれ
る意図的劣化指数（ＳＶＡＣＣ）と、前記移動情報に含
まれる誤差量（ｆ２）との関係を示す相関保持手段（Ｒ
ｅｆ６）；衛星が出力する信号から前記意図的劣化指数
を抽出し、前記相関保持手段の内容と前記意図的劣化指
数とに基づいて、前記移動情報に含まれる誤差量（ｆ
２）を求める、非幾何学的劣化指数計算手段（Ｒｅｆ
７）；及び前記誤差量に応じた誤差情報を出力する、誤
差情報出力手段（Ｒｅｆ５）；を設ける。

【００１７】また、請求項３記載の発明では、複数の測
位衛星からの信号を受信して、受信点の移動速度及び移
動方向の少なくとも一方に関する移動情報を出力する、
移動情報出力装置において：ｉ番目の衛星と受信点との
相対移動速度をｖ(i)とし、ｉ番目の衛星と受信点との
距離をｒ(i)とし、受信点の座標軸ｘ，ｙ及びｚ方向の
速度をそれぞれｖｘ，ｖｙ及びｖｚとし、３以上のｉの
それぞれに関する少なくとも∂ｒ(i)／∂ｖｘ，∂ｒ(i)
／∂ｖｙ，及び∂ｒ(i)／∂ｖｚの要素を含む行列をＧ
とし、３以上のｉのそれぞれに関するｖ(i)の要素を含
む行列をＲとし、ｖｘ，ｖｙ及びｖｚの要素を含む行列
をＶとする場合に、各衛星の信号が受信点に到達するま
での所要時間に基づいて、少なくとも３個の衛星のそれ
ぞれに対する距離ｒ(i)を求める、距離測定手段（Ｒｅ
ｆ１）；各衛星が発射した信号の周波数と受信点で検出
された信号の周波数との差に基づいて、少なくとも３個
の衛星のそれぞれに対する相対移動速度ｖ(i)を求め
る、相対移動速度測定手段（Ｒｅｆ２）；前記行列Ｖ，
Ｇ及びＲの関係を定める方程式に、測定して得られた距
離ｒ(i)及び相対移動速度ｖ(i)を代入し、速度ｖｘ，ｖ
ｙ及びｖｚを求め、移動情報を生成する、移動情報生成
手段（Ｒｅｆ３）；

【００１８】

【数４】

【００１９】の計算結果を示す行列Ｆ１に含まれる対角
要素（σ²xx，σ²yy）の少なくとも１つに基づいて、誤
差の大きさを示す数値ｆ１を求める、幾何学的劣化指数
計算手段（Ｒｅｆ４）；衛星が出力する信号に含まれる
意図的劣化指数（ＳＶＡＣＣ）と、前記移動情報に含ま
れる誤差量のうち前記数値ｆ１の影響を除いた成分（ｆ
２）との関係を示す相関保持手段（Ｒｅｆ６）；衛星が
出力する信号から前記意図的劣化指数を抽出し、前記相
関保持手段の内容と前記意図的劣化指数とに基づいて、
前記移動情報に含まれる誤差量ｆ２を求める、非幾何学
的劣化指数計算手段（Ｒｅｆ７）；及び前記数値ｆ１及
びｆ２に応じた誤差情報を出力する、誤差情報出力手段
（Ｒｅｆ５）；を設ける。

【００２０】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。

【００２１】

【作用】まず、全ての発明に共通する移動情報の算出に
ついて説明する。衛星は常に移動しているので、それと
受信点との距離は常に変化する。従って、ドップラ−効
果により、衛星が発射した信号の周波数ｆoと受信点で
検出された信号の周波数ｆrとの間には、周波数シフト
ｆｄが生じる（ｆｄ＝ｆo−ｆr）。即ち、測定して得ら
れたｆｄから、次式により、衛星と受信点との相対移動
速度ｖが求められる。

【００２２】

【数５】

【００２３】移動情報を計算するには、座標軸ｘ方向の
速度ｖｘ，座標軸ｙ方向の速度ｖｙ及び座標軸ｚ方向の
速度ｖｚの３つが最小限の未知数となるが、例えば時計
のずれを考慮して、時間軸ｔ方向の速度ｖｔを加える
と、未知数はｖｘ，ｖｙ，ｖｚ及びｖｔの４つになる。
そこで、ｉ番目の衛星と受信点との相対移動速度をｖ
(i)とし、ｉ＝１〜４の４つの衛星について、相対移動
速度ｖ(i)を求める。

【００２４】また、ＧＰＳを構成する各衛星の位置（軌
道）は既知であり、各衛星が信号を発射する正確な時刻
も既知であるので、各衛星が発射した信号が受信点に到
達するまでの所要時間を測定し、この所要時間に光速を
掛けて、ｉ番目の各衛星と受信点との距離ｒ(i)を求め
る。

【００２５】この場合、未知数ｖｘ，ｖｙ，ｖｚ，ｖ
ｔ，相対移動速度ｖ(i)，及び距離ｒ(i)の関係は、次の
方程式により表わされる。

【００２６】

【数６】

【００２７】測定及び計算して求めた相対移動速度ｖ
(1)，ｖ(2)，ｖ(3)，ｖ(4)，距離ｒ(1)，ｒ(2)，ｒ
(3)，ｒ(4)，及び各衛星の方向を上記第（２）式にあて
はめて方程式を解けば、未知数である各軸方向の速度ｖ
ｘ，ｖｙ，ｖｚ及びｖｔが得られる。受信点の移動速度
ｖ及び移動方向（方位）θは、それぞれ次の式により求
められる。

【００２８】

【数７】

【００２９】次に、請求項１の発明について説明する。

【００３０】上述のようにして受信点の移動速度ｖ及び
移動方向（方位）θを求める際に、最小二乗法を適用し
て、衛星の幾何学的配置に関連する誤差を低減するもの
と仮定し、その場合の誤差量について考える。

【００３１】観測点Ｐの位置座標を（ｘ０，ｙ０，ｚ
０）とし、ｉ番目の衛星Ｐsiの位置座標を（ｘｉ，ｙ
ｉ，ｚｉ）とすると、ＰとＰsiとの距離は、ピタゴラス
の定理から次式で表わされる。

【００３２】

【数８】

【００３３】ここで、未知数がｘ０，ｙ０，ｚ０，ｓの
４個であるため、方程式を解くためには４個の衛星のそ
れぞれに対する観測値ｒｉが必要である。また、第(7)
式には、未知数の２乗及び平方根の項があり、非線形で
あるため、簡単には解くことができない。そこで、次の
ようにして未知数を線形化する。

【００３４】まず、未知数ｘ０，ｙ０，ｚ０及びｓにつ
いて、それらの最も確からしい値をそれぞれ、ｘ０_a，
ｙ０_a，ｚ０_a及びｓ_aと仮定し、誤差を含む推定値をそ
れぞれ、ｘ０₀，ｙ０₀，ｚ０₀及びｓ₀とし、加えるべき
補正量をそれぞれ、Δｘ０，Δｙ０，Δｚ０及びΔｓと
すると次式が成立する。

【００３５】 ｘ０_a＝ｘ０₀＋Δｘ０ ｙ０_a＝ｙ０₀＋Δｙ０ ｚ０_a＝ｚ０₀＋Δｚ０ ｓ_a ＝ｓ₀ ＋Δｓ ・・・（８） これらを前記第(7)式に代入し、またｒｉの観測値をｒ
ｉ_bとすると、残差ｖ_iは次式で表わされる。

【００３６】

【数９】

【００３７】ここで、第(9)式をその補正項についてテ
−ラ−展開する。また、補正値は微小であると仮定し
て、式の２次以降の項を省略すると、次式が得られる。

【００３８】

【数１０】

【００３９】第(10)式は、未知数である補正値Δｘ０，
Δｙ０，Δｚ０及びΔｓに関する一次式であるので、こ
れに４つの衛星のそれぞれに対する測定結果をあてはめ
て得られる４つの連立方程式を解くことにより、補正値
Δｘ０，Δｙ０，Δｚ０及びΔｓが求められる。ここで
求めた補正値Δｘ０，Δｙ０，Δｚ０及びΔｓを、それ
ぞれ前記推定値ｘ０₀，ｙ０₀，ｚ０₀及びｓ₀に加えるこ
とにより、第(8)式に示す確からしい値ｘ０_a，ｙ０_a，
ｚ０_a及びｓ_aが暫定的に得られる。

【００４０】そしてこれらの値ｘ０_a，ｙ０_a，ｚ０_a及
びｓ_aを、それぞれ最新の推定値ｘ０₀，ｙ０₀，ｚ０₀及
びｓ₀と置き直して、更に確からしい値ｘ０_a，ｙ０_a，
ｚ０_a及びｓ_aを求めるために、上記と同じ計算によって
再び新しい補正値Δｘ０，Δｙ０，Δｚ０及びΔｓを求
め、上記の操作を繰り返す。そして、必要な精度で計算
が収束したら、その時点で計算を終了する。

【００４１】前記第(7)式の等価距離ｒｉは、次式で表
わされる。

【００４２】

【数１１】

【００４３】上記第(12)式のｘ０，ｙ０，ｚ０及びｒｉ
は、計算を開始する時には、それぞれ近似値ｘ０₀，ｙ
０₀，ｚ０₀及びｒｉ₀であり、補正量Δｘ０，Δｙ０，
Δｚ０の加算による修正操作の繰り返しによって、徐々
に誤差が減小する。

【００４４】また、受信機の時計を修正した時の距離ｒ
ｉへの影響は、次式により表わされる。

【００４５】

【数１２】 ｒｉ＝ｒｉ₀−Δｓ ＝ｒｉ₀−ｃ・Δδｔ ・・・・（１３） Δδｔ：時計の修正量 観測点の位置座標（ｘ０₀，ｙ０₀，ｚ０₀）から見た、
各衛星への方向余弦は、次の第(14)式で表わされる。ま
た、観測点とｉ番目の各衛星との等価距離の計算中の誤
差をΔｒｉとすると（ｉ＝１〜４）、次の第(15)式の方
程式が成り立つ。

【００４６】

【数１３】

【００４７】即ち、計算により求められる４つの衛星に
対する距離誤差δＲに基づいて、第(17)式を計算するこ
とにより、誤差を含む観測点の位置座標を実際の位置に
近づけるための補正量δＸが求められる。この補正量δ
Ｘを、第(8)式に示すように近似値ｘ０₀，ｙ０₀，ｚ０₀
及びｓ₀に加算することにより、観測点の位置座標の誤
差が減少する。通常は、この修正操作を数回繰り返すこ
とによって、実用上充分な精度まで誤差が低減される。

【００４８】上記の関係式は、一般的には次式のように
表現される。

【００４９】

【数１４】

【００５０】さて、前記第(2)式及び第(3)式において、
ｖｘ，ｖｙ，ｖｚ，ｖｔは、観測点の位置の単位時間あ
たりの変化量であり、それらによって表現されるＶは速
度ベクトルである。また、δｒ(1)，δｒ(2)，δｒ
(3)，δｒ(4)は、観測点と各衛星との等価距離の単位時
間あたりの変化量であり、第(1)式から求められる各衛
星と観測点との相対移動速度ｖに対応している。また、
行列Ｇは観測点から各衛星を見た時の方向余弦を示して
いる。従って、観測点の位置座標（ｘ０，ｙ０，ｚ０）
をその変化速度（位置の時間微分値）に置き換え、観測
点と各衛星との等価距離（ｒｉ）をその変化速度（相対
移動速度ｖ）に置き換えれば、観測点の位置座標を求め
る場合と同様の計算処理によって、観測点の速度ベクト
ルＶを求めることができる。

【００５１】ここで、ある変数ｙが、複数の独立変数ｘ
１，ｘ２，ｘ３，・・・ｘｎの関数として次の第(20)式
のように表わされる場合について、ｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）
の持つ誤差がｙに与える影響を考える。ｘｉの分散σ²x
iに対するｙの分散σ²ｙは、次の第(21)式で表わされ
る。

【００５２】

【数１５】

【００５３】上記第(21)式を上述の観測点の位置測定又
は速度べクトルの検出にあてはめると、σ²xiは、観測
点からｉ番目の衛星までの等価距離又はそれの単位時間
あたりの変化量の分散に対応し、σ_xixjは、ｉ番目の衛
星とｊ番目の衛星に関する等価距離又はそれの単位時間
あたりの変化量の共分散に対応する。また、分散の係数
（∂ｆ／∂ｘｉ）は、前記第(11)〜(14)式に示す微係数
であり、各衛星に対する方向余弦に対応する。

【００５４】従って前記第(17)式から、δＸの分散は次
式で表わされる。

【００５５】

【数１６】

【００５６】ここで、行列Ｇの各要素は、観測点から各
衛星を見た方向余弦であるので、前記第(23)式は、観測
点の位置誤差が、衛星の配置にどのように依存するかを
示すものである。

【００５７】第(23)式を計算して、その結果を次の第(2
4)式のように共分散行列にあてはめる。

【００５８】

【数１７】

【００５９】この共分散行列の対角要素を用いて、受信
点の移動速度の測定誤差に対する、衛星の配置の影響を
示す指数を計算することができる。例えば、前記第(4)
式から速度ｖを求める場合には、ｘ軸及びｙ軸方向の成
分が含まれているので、前記第(24)式の行列の中の２つ
の共分散要素σ²xxとσ²yyを用いて、

【００６０】

【数１８】 ｆ１＝［（σ²xx＋σ²yy）の平方根］ ・・・（２５） として求めた指数ｆ１が、受信点の移動速度の測定誤差
に対する、衛星の配置の影響を示す。また、第(25)式の
右辺は、一般に誤差楕円になるのでその長軸方向の成分
σ²xxのみを指数ｆ１として用いてもよい。

【００６１】また、速度Ｖの予測誤差をΔＶとし、方位
θの予測誤差をΔθとする場合、予測誤差Δθは次式で
表わされる。

【００６２】

【数１９】 Δθ＝arcsin（ΔＶ／Ｖ） ・・・・（２６） また、ΔＶ＜＜Ｖと仮定すれば、Δθ≒（ΔＶ／Ｖ）で
ある。

【００６３】従って、前記指数ｆ１から、方位θの予測
誤差Δθも求められる。

【００６４】次に、請求項２の発明について説明する。

【００６５】前記表１に示す要素のうち、変数成分であ
る衛星時計誤差および衛星軌道予測誤差は、受信点の移
動速度及び移動方向を測定する場合にも影響を及ぼす。
従って、測定される受信点の移動速度及び移動方向の誤
差は、衛星が出力する信号に含まれる意図的劣化指数
（ＳＶＡＣＣ）に応じて変動する。そこで請求項２の発
明では、衛星が出力する信号に含まれる意図的劣化指数
（ＳＶＡＣＣ）と、移動情報に含まれる誤差量（ｆ２）
との関係を予め求めて、それを相関保持手段（Ｒｅｆ
６）に登録してある。そして、非幾何学的劣化指数計算
手段（Ｒｅｆ７）は、衛星が出力する信号から前記意図
的劣化指数（ＳＶＡＣＣ）を抽出し、前記相関保持手段
の内容と前記意図的劣化指数とに基づいて、前記移動情
報に含まれる誤差量（ｆ２）を求める。この誤差量に応
じた誤差情報を誤差情報出力手段（Ｒｅｆ５）が出力す
る。従って、衛星時計誤差および衛星軌道予測誤差を含
む非幾何学的劣化要因の影響による、受信点の移動速度
や移動方向の誤差の変動を予測しうる。

【００６６】次に、請求項３の発明について説明する。
請求項３の発明は、請求項１と請求項２の発明を組合せ
たものである。即ち、幾何学的劣化指数計算手段（Ｒｅ
ｆ４）は、行列Ｆ１に含まれる対角要素（σ²xx，σ²y
y）に基づいて、衛星の配置に応じた誤差の変動を示す
数値ｆ１を求め、非幾何学的劣化指数計算手段（Ｒｅｆ
７）は、衛星が出力する信号に含まれる意図的劣化指数
（ＳＶＡＣＣ）と、相関保持手段（Ｒｅｆ６）の内容と
から、移動情報に含まれる衛星の配置とは無関係の誤差
量ｆ２を求める。そして、誤差情報出力手段（Ｒｅｆ
５）は、前記数値ｆ１及びｆ２に応じた誤差情報を出力
する。なお、相関保持手段（Ｒｅｆ６）には、前記移動
情報に含まれる誤差量のうち前記数値ｆ１の影響を除い
た成分（ｆ２）が保持されている。従って、衛星の配置
に応じた誤差の変動成分ｆ１と、衛星時計誤差および衛
星軌道予測誤差を含む非幾何学的劣化要因の影響による
誤差の変動成分ｆ２との両者を考慮して、受信点の移動
速度および移動方向の誤差の変動を正確に予測すること
ができる。

【００６７】

【実施例】実施例の装置の主要部の構成を図１に示す。
図１を参照して説明する。ＧＰＳ衛星から送信される電
波は、アンテナＡＮＴで受信され、電気信号として高周
波増幅器１０１に印加される。高周波増幅器１０１で増
幅された信号は、周波数変換器１０２に印加される。周
波数シンセサイザ１０４は、基準発振器１０３が出力す
る基準信号の周波数と、マイクロコンピュ−タ１５が出
力する制御信号とに応じた周波数の信号を周波数変換器
１０２に印加する。受信すべき電波の周波数に応じた適
切な周波数の信号を周波数シンセサイザ１０４から出力
することにより、中間周波数に変換された目的とする信
号ＳＧ１が、周波数変換器１０２の出力に得られる。

【００６８】但し、ＧＰＳ衛星は静止衛星でないし、図
１の装置が搭載される自動車等も移動するので、ＧＰＳ
衛星と受信点とは常時相対的に移動する。従って、仮に
ＧＰＳ衛星が発射する電波の周波数が一定であっても、
ドップラ−効果によって、受信される電波の周波数は変
化する。更に、ＧＰＳ衛星が発射する電波は、スペクト
ラム拡散されているので、その周波数は常時変動してい
る。

【００６９】搬送波追尾回路１１は、信号ＳＧ１を監視
して、受信した信号の搬送波の周波数を常時追尾し、検
出した搬送波周波数と、既知であるＧＰＳ衛星の発射し
た電波の搬送波周波数との差、即ちドップラ−周波数
を、信号ＳＧ２として出力する。信号ＳＧ２は、スペク
トラム逆拡散回路１２とマイクロコンピュ−タ１５に印
加される。

【００７０】スペクトラム逆拡散回路１２は、内蔵され
たＰＮ符号発生器（図示せず）が出力する信号と、搬送
波追尾回路１１が出力する信号ＳＧ２を用いて、入力さ
れる信号ＳＧ１に対してスペクトラム逆拡散を実施す
る。ＰＮ符号発生器には、目的とする衛星に割り当てら
れたＰＮコ−ドがセットされる。スペクトラム逆拡散に
よって復元された信号ＳＧ３が、デ−タ復調回路１３お
よび伝播遅延時間測定回路１４に入力される。

【００７１】デ−タ復調回路１３は、変調波である信号
ＳＧ３を復調し、伝送デ−タ（伝送速度５０ＢＰＳのシ
リアルデ−タ）の２値信号ＳＧ４を生成する。ＧＰＳ衛
星が送信する伝送デ−タには、衛星の軌道を示す情報，
デ−タ送信時刻，意図的劣化指数（ＳＶＡＣＣ）などの
情報が含まれている。この２値信号ＳＧ４は、マイクロ
コンピュ−タ１５に入力される。

【００７２】伝播遅延時間測定回路１４は、周期が一定
の装置内クロックパルスを計数するカウンタであり、衛
星のデ−タ送信時刻から、信号ＳＧ３に所定の信号が現
われるまでの時間を計数し、その結果を信号ＳＧ５とし
て出力する。つまり、信号ＳＧ５は、衛星が信号を発射
してから、その信号が受信されるまでの伝播遅延時間の
情報である。この伝播遅延時間に光速を掛けることによ
り、衛星から受信点までの距離を求めることができる。

【００７３】マイクロコンピュ−タ１５に接続された変
換テ−ブル１６は、メモリ（ＲＯＭ）であり、その中に
は、図７に示すような意図的劣化指数（ＳＶＡＣＣ）と
誤差指数ｆ２との相関を示すデ−タが予め登録されてい
る。

【００７４】衛星が送信するデ−タに含まれる意図的劣
化指数ＳＶＡＣＣは、前記表１に示す変数成分である、
「衛星時計誤差」および「衛星軌道予測誤差」に対応す
る情報である。受信点の位置の測定に関しては、表１に
示す定数と、変数である意図的劣化指数ＳＶＡＣＣに基
づいて、計算によって誤差を求めることができる。この
ような誤差の算出については従来より実施されている。

【００７５】但し、ＧＰＳ衛星を利用して受信点の移動
速度や移動方位を求める場合に生じる誤差については、
それを知る手段は従来は存在しなかった。

【００７６】この実施例では、受信したＧＰＳ衛星から
の信号の周波数のドップラ−シフトに基づいて、複数の
衛星と受信点との相対移動速度を求め、受信点から各衛
星を見た場合の方向余弦と相対移動速度とから受信点の
移動速度及び移動方位を求めている。この場合、検出さ
れる移動速度及び移動方位は、「衛星時計誤差」および
「衛星軌道予測誤差」の影響を受ける。そこでこの実施
例では、移動速度及び移動方位の誤差のうち、衛星の配
置の影響を受けない成分ｆ２を、ＧＰＳ衛星から送信さ
れる意図的劣化指数ＳＶＡＣＣに基づいて推定してい
る。

【００７７】それを可能にするために、意図的劣化指数
ＳＶＡＣＣの各値毎に、移動速度Ｖに関する実施例の装
置の１σ誤差量を予め実測し、それらの測定値をその時
の誤差成分ｆ１（後述する）の値で割って正規化したも
のを、誤差成分ｆ２として決定してあり、変換テ−ブル
１６上には、図７に示すようなＳＶＡＣＣとｆ２との相
関を示すデ−タのテ−ブルが登録されている。従って、
変換テ−ブル１６を参照することにより、ＳＶＡＣＣか
らｆ２を求めることができる。

【００７８】図１に示すように、マイクロコンピュ−タ
１５はナビゲ−ション装置１７と接続されている。この
ナビゲ−ション装置１７は、自動車に搭載される市販の
ナビゲ−ション装置と同様の構成及び機能を有するもの
である。即ち、ナビゲ−ション装置１７は、表示装置，
操作ボ−ド，コントロ−ラ，地図情報記憶装置などを備
えており、マイクロコンピュ−タ１５が出力する位置情
報，移動速度情報，移動方位情報及びそれらの誤差情報
に基づいて、地図，現在位置，移動速度，移動方位など
の情報を表示する。

【００７９】図１のマイクロコンピュ−タ１５の制御の
内容を図２に示す。図２を参照してマイクロコンピュ−
タ１５の動作を説明する。図示しないが、電源がオンす
ると、システムの初期化が実行され、パラメ−タの初期
化が実行される。この実施例では、電源オン直後に、現
在位置の緯度，経度，及び時刻を、ナビゲ−ション装置
１７に対する人間の入力操作によってセットするように
構成してある。それが終了すると、図２のステップ２１
に進む。

【００８０】ステップ２１では、利用する衛星を決定す
る。実際には、内蔵されたメモリ上に保持されているア
ルマナックデ−タを参照し、その時の現在位置と時刻か
ら、アルマナックデ−タに登録された多数の衛星のう
ち、受信点から衛星を見た仰角が所定以上のもの全て
を、現在利用可能な衛星として選び出す。また、利用可
能な衛星数が５個以下の場合にはそれらを全て選択する
が、６個以上の衛星が利用できる場合には、それらの中
で測位誤差（ＰＤＯＰ）が小さいもの５個を選択する。

【００８１】ステップ２２では、衛星の信号と受信回路
との同期をとるためのトラッキングが実施されているか
否かを識別し、トラッキング中でなければステップ２３
に進み、トラッキング中ならステップ２４に進む。

【００８２】ステップ２３では、選択した各々の衛星に
割り当てられたＰＮコ−ドを、ＰＮコ−ド発生器にそれ
ぞれセットする。また、予め算出した搬送波周波数及び
ＰＮコ−ド位相を、それぞれ搬送波追尾回路１１及びス
ペクトラム逆拡散回路１２に初期値としてセットする。

【００８３】ステップ２４では、搬送波追尾回路１１及
びスペクトラム逆拡散回路１２をそれぞれ制御して、受
信した信号を正しく復調できるように回路内の信号の位
相を調整して受信した信号と回路内信号との同期をと
り、それらの同期状態を維持する。

【００８４】受信した信号と回路内信号との位相誤差が
所定以下になった後、デ−タを取得済でなければ、ステ
ップ２５からステップ２６に進み、デ−タ解読を実施す
る。ステップ２６の詳細は図３に示されている。

【００８５】図３を参照して説明する。ステップ３１で
は、デ−タ復調回路１３が出力する２値信号ＳＧ４を参
照して、ビット毎にデ−タを検出し、それらのビットデ
−タを収集する。続くステップ３２では、受信デ−タの
フレ−ム同期をとるために、収集したビットデ−タの構
成を監視して、所定のプリアンブルの検出を実施し、プ
リアンブルを検出したら、そのビット位置を基準にして
フレ−ム内のデ−タの位置を確定し、１つのサブフレ−
ムのデ−タを取得する。

【００８６】ステップ３３では、受信デ−タのパリティ
をチェックし、パリティが正常なら次にステップ３４に
進み、パリティエラ−ならステップ３１に戻る。ステッ
プ３４では、サブフレ−ム毎に、そのサブフレ−ムの番
号から、フレ−ム内の各位置のデ−タの割当てを特定
し、デ−タを解読して必要なデ−タを読取る。衛星から
送信されるデ−タには、デ−タの送信時刻を知るための
Ｚカウント，軌道を知るためのエフェメリス，アルマナ
ックなどの情報が含まれている。

【００８７】次のステップ３５では、選択中の複数の衛
星からそれぞれ送られた意図的劣化指数ＳＶＡＣＣの値
を入力し、それらの中の最大値を、ＳＶＡＣＣとして保
存する。そして、続くデ−タが存在する時には、ステッ
プ３６からステップ３７に進み、次のサブフレ−ムのデ
−タを収集して、ステップ３３に戻る。全てのデ−タの
取得が完了したら、メインル−チンに戻る。

【００８８】図２に示すメインル−チンでは、ステップ
２６のデ−タ解読が終了すると、次にステップ２７に進
む。デ−タを取得した衛星の数が３以下の時には、ステ
ップ２７からステップ２２に戻り、残りの衛星に対する
デ−タの収集を繰り返す。そして、４以上の衛星に対す
るデ−タの収集が完了すると、ステップ２７からステッ
プ２８に進む。

【００８９】ステップ２８では、ＧＰＳ衛星から受信し
たデ−タに基づいて、受信点の位置を測定する。この処
理の具体的な内容が図４に示されている。図４を参照し
て説明する。

【００９０】最初のステップ４１では、受信点の３次元
座標（ｘ０，ｙ０，ｚ０）に初期値をセットし、また、
その値を近似値座標（ｘ０₀，ｙ０₀，ｚ０₀）として保
存する。更に、受信機の時計誤差ｓに初期値をセット
し、またその値を時計誤差近似値ｓ₀として保存する。

【００９１】次のステップ４２では、受信したデ−タか
ら各衛星の軌道を計算し、測位時刻（伝播遅延時間を測
定する予定時刻）における各衛星の予想位置を計算す
る。そしてｉ番目の衛星の位置座標を（ｘｉ，ｙｉ，ｚ
ｉ）として保存する。

【００９２】ステップ４３では、受信点の位置（ｘ０，
ｙ０，ｚ０）と衛星の位置（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）から、
それらの距離ｒｉ₀を計算する。また次のステップ４４
では、受信点から各衛星をみた時の方向余弦（ｌｉ，ｍ
ｉ，ｎｉ）を、受信点の位置（ｘ０，ｙ０，ｚ０）と衛
星の位置（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）から計算する。

【００９３】ステップ４５では、伝播遅延時間測定回路
１４によって測定した伝播遅延時間、即ち、衛星が信号
を発射してからその信号が伝播遅延時間測定回路１４で
検出されるまでの所要時間に光速を掛けて、受信点から
衛星までの距離ｒｉ_bを求める。また、電波の大気圏遅
延，電波の電離層遅延，相対論効果，及び受信機内部の
遅延によって生じる誤差分を補正する。

【００９４】次のステップ４６では、位置から求めた前
記距離ｒｉ₀と、伝播遅延時間から求めた距離ｒｉ_bとの
誤差Ｌｉを１〜４番の衛星のぞれぞれについて求める。
Ｌ１〜Ｌ４を行列Ｌとする。

【００９５】ステップ４７では、ステップ４６で求めた
距離誤差の行列Ｌと、各衛星に対する方向余弦（ｌｉ，
ｍｉ，ｎｉ）を含む行列Ａに基づいて、行列δＸ、即ち
受信点の位置座標のｘ軸方向誤差Δｘ，ｙ軸方向誤差Δ
ｙ，ｚ軸方向誤差Δｚ及び時間軸誤差Δｓを求める。

【００９６】ステップ４８では、ステップ４７で求めた
誤差Δｘ，Δｙ，Δｚ及びΔｓを、それぞれ受信点座標
の近似値ｘ０₀，ｙ０₀，ｚ０₀及び時計誤差ｓ₀に加え
て、補正後の受信点座標値ｘ０，ｙ０，ｚ０及び時計誤
差ｓを求める。また、補正後の受信点座標値ｘ０，ｙ
０，ｚ０及び時計誤差ｓを、それぞれ次回の受信点座標
の近似値ｘ０₀，ｙ０₀，ｚ０₀及び時計誤差ｓ₀として保
存する。

【００９７】ステップ４９では、ステップ４７で求めた
誤差δＸを、予め定めたしきい値ｅと比較する。誤差δ
Ｘは、最初は比較的大きいので、ステップ４９の次にス
テップ４３に戻って、ステップ４３〜４９の処理を繰り
返し実行する。ステップ４３〜４９の処理を数回繰り返
すと、誤差は収束し小さくなる。そしてδＸ＜ｅになる
とメインル−チンに戻る。

【００９８】図２に示すメインル−チンでは、ステップ
２８の測位演算が終了すると、次にステップ２９を実行
する。ステップ２９の速度，方位計算の内容は、図５に
示されている。図５を参照して説明する。

【００９９】ステップ５１では、搬送波追尾回路１１か
ら出力される信号ＳＧ２、即ちドップラ−周波数の情報
を入力し、前記第(１)式の計算を実施して受信点と各衛
星との相対移動速度δｒ(1)，δｒ(2)，δｒ(3)及びδ
ｒ(4)を求める。

【０１００】ステップ５２では、受信点の各軸方向の移
動速度ｖｘ，ｖｙ，ｖｚ，ｖｔと、各衛星に対する方向
余弦（ｌｉ，ｍｉ，ｎｉ，１）と、各衛星に対する相対
移動速度δｒ(1)，δｒ(2)，δｒ(3)，δｒ(4)との関係
を示す方程式（前記第(2)式と同一、ｌｉ＝∂ｒ(i)／∂
ｖｘ，ｍｉ＝∂ｒ(i)／∂ｖｙ，ｎｉ＝∂ｒ(i)／∂ｖ
ｚ，１＝∂ｒ(i)／∂ｖｔ）に、相対移動速度δｒ(1)，
δｒ(2)，δｒ(3)，δｒ(4)と方向余弦（ｌｉ，ｍｉ，
ｎｉ，１）を代入し、受信点の各軸方向の移動速度ｖ
ｘ，ｖｙ，ｖｚ及びｖｔを求める。

【０１０１】ステップ５３では、ステップ５２で求めた
受信点の各軸方向の移動速度ｖｘ及びｖｙを用いて、移
動速度ｖと移動方位θを求める。

【０１０２】次のステップ５４では、移動速度ｖと移動
方位θの推定誤差を計算により求める。この処理の内容
が、図６に示されている。図６を参照して説明する。最
初のステップ６１では、誤差量ｆ２を求める。即ち、Ｓ
ＶＡＣＣとｆ２との間には、図７に示すような相関があ
り、ｆ２はＳＶＡＣＣをパラメ−タとする関数（ｆ２＝
ｆｕｎｃ（ＳＶＡＣＣ））で表わされるので、その相関
を保持している変換テ−ブル１６の内容を参照し、４個
の衛星のそれぞれから送られてきた４個の意図的劣化指
数ＳＶＡＣＣの最大値（図３のステップ３５を参照）に
対応するｆ２を求める。ここで求められる誤差量ｆ２
は、衛星の幾何学的配置とは無関係の成分である。

【０１０３】次のステップ６２，６３では、衛星の幾何
学的配置の影響で生じる誤差量ｆ１を求める。前述のよ
うに、前記第(23)式から求められる誤差行列δＸの分散
に影響を及ぼす行列Ｇは、観測点から各衛星を見た時の
方向余弦であるので、誤差行列δＸの分散は、衛星の幾
何学的配置に依存する。つまり、前記第(23)式から求め
られる誤差行列δＸの共分散行列の対角要素σ²ｘｘ，
σ²ｙｙ，σ²ｚｚ，σ²ｔｔが、それぞれの軸方向の誤
差（分散）を示している。移動速度ｖは、ｘ軸方向の成
分とｙ軸方向の成分を含んでいるので、この実施例で
は、σ²ｘｘとσ²ｙｙに基づいて誤差量ｆ１を求めてい
る。なお、σ²ｘｘとσ²ｙｙのうちいずれか大きい方を
ｆ１として採用してもよい。

【０１０４】ステップ６４では、速度誤差ΔＶと方位誤
差Δθを求める。ステップ６３で求められる誤差量ｆ１
は、衛星の幾何学的配置に依存する成分であり、ステッ
プ６１で求められる誤差量ｆ２は、予めｆ１によって正
規化されているので、ｆ１とｆ２を掛けることによっ
て、１σの速度誤差ΔＶが得られる（σは標準偏差）。
また、その時の移動速度Ｖと速度誤差ΔＶから、１σの
方位誤差Δθが求められる。

【０１０５】図２に示すメインル−チンでは、ステップ
２９の「速度，方位計算」が終了すると、次のステップ
２Ａで位置情報（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を出力し、ステッ
プ２Ｂで移動速度Ｖとその速度誤差ΔＶを出力し、ステ
ップ２Ｃで移動方位θとその誤差Δθを出力する。出力
したこれらの情報が、ナビゲ−ション装置１７に送られ
る。

【０１０６】受信点の正確な位置が測定された時には、
ステップ２Ｄからステップ２１に戻り、衛星の選択をや
り直し、上記処理を繰り返す。また、正確な位置が測定
された後は、所定時間を経過する毎に、ステップ２２を
実行する。その以外の時には、ステップ２２から始まる
処理を繰り返し実行する。

【０１０７】ＳＶＡＣＣと誤差量ｆ２との相関について
は、図８に示す内容に変更してもよい。図８は、ＧＰＳ
システムにおける標準状態と考えられるＳＶＡＣＣ＝７
の時に実測した単一のｆ２の値ｆ２₀を用い、０≦ＳＶ
ＡＣＣ≦７の範囲ではｆ２＝ｆ２₀（一定）とし、７＜
ＳＶＡＣＣの範囲では、変化率（ｆ２／ｆ２₀）が、Ｕ
ＥＲＥ（User Equivalent Range Error）のＳＶＡＣＣ
に対する変化率と同一になるように、計算によりｆ２を
決定してある。

【０１０８】なお上記実施例においては、衛星の幾何学
的配置に依存して変化する成分ｆ１と、衛星の配置とは
無関係な成分ｆ２の両者に基づいて、移動情報の誤差量
ΔＶ，Δθを決定しているが、ＳＶＡＣＣがほとんど変
化しない場合には、ｆ１のみに基づいて誤差量ΔＶ，Δ
θを決定してもよい。また、ｆ１とｆ２をそれぞれ独立
した情報として出力するように構成してもよい。

【０１０９】なお上記実施例においては、意図的劣化指
数ＳＶＡＣＣのみを変数として、誤差量ｆ２を決定して
いるが、前記表１に示す定数要素のうち、受信機雑音等
の影響は、電波環境に応じて変化しうる。即ち、受信し
た信号の強度等の変化の影響によっても、衛星の配置と
無関係の誤差量（ｆ２）が変化する。

【０１１０】従って、より正確な誤差量を生成するため
には、電波環境に応じた変化をも考慮して、誤差量（ｆ
２）を補正するのが望ましい。このような補正は、次の
ようにして実現することができる。即ち、電波環境に応
じた誤差量の変化は、受信機で検出されるＳ／Ｎ比（信
号対雑音比）と相関があるので、このＳ／Ｎ比を検出
し、Ｓ／Ｎ比をパラメ−タとするテ−ブル参照又は関数
の計算によって求められる補正量を利用して、より正し
い誤差量を求めることができる。例えばコスタスル−プ
復調器を、デ−タ復調回路１３に用いることによって、
受信した信号と雑音とのＳ／Ｎ比を検出することができ
る。また、複数の衛星の信号に対してそれぞれ検出され
るＳ／Ｎ比のうち、最小のものに基づいて補正値を求め
るのが望ましい。コスタスル−プ復調器の構成例を図９
に示す。

【０１１１】

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、移動速度
や移動方位に関する精度の情報（ΔＶ，Δθ）を出力す
ることができるので、出力される移動速度や移動方位に
対する信頼性が向上する。しかも、リアルタイムで最新
の精度の情報を出力することができるので、状況の変化
に対する情報の時間遅れが少なく、応答性が優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の装置の主要部の構成を示すブロック
図である。

【図２】 図１のマイクロコンピュ−タ１５の動作を示
すフロ−チャ−トである。

【図３】 図２のステップ２６の詳細を示すフロ−チャ
−トである。

【図４】 図２のステップ２８の詳細を示すフロ−チャ
−トである。

【図５】 図２のステップ２９の詳細を示すフロ−チャ
−トである。

【図６】 図５のステップ５４の詳細を示すフロ−チャ
−トである。

【図７】 変換テ−ブル１６の内容を示すグラフであ
る。

【図８】 ＳＶＡＣＣとｆ２の相関の変形例を示すグラ
フである。

【図９】 コスタスル−プ復調器の構成例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０：受信部 １１：搬送波追尾回
路 １２：スペクトラム逆拡散回路 １３：デ−タ復調回
路 １４：伝播遅延時間測定回路 １５：マイクロコン
ピュ−タ １６：変換テ−ブル １７：ナビゲ−ショ
ン装置 １０１：高周波増幅器 １０２：周波数変換
器 １０３：基準発振器 １０４：周波数シン
セサイザ ＳＧ１〜ＳＧ７：信号 ＡＮＴ：アンテナ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の測位衛星からの信号を受信して、
   受信点の移動速度及び移動方向の少なくとも一方に関す
   る移動情報を出力する、移動情報出力装置において：ｉ
   番目の衛星と受信点との相対移動速度をｖ(i)とし、ｉ
   番目の衛星と受信点との距離をｒ(i)とし、受信点の座
   標軸ｘ，ｙ及びｚ方向の速度をそれぞれｖｘ，ｖｙ及び
   ｖｚとし、３以上のｉのそれぞれに関する少なくとも∂
   ｒ(i)／∂ｖｘ，∂ｒ(i)／∂ｖｙ，及び∂ｒ(i)／∂ｖ
   ｚの要素を含む行列をＧとし、３以上のｉのそれぞれに
   関するｖ(i)の要素を含む行列をＲとし、ｖｘ，ｖｙ及
   びｖｚの要素を含む行列をＶとする場合に、 各衛星の信号が受信点に到達するまでの所要時間に基づ
   いて、少なくとも３個の衛星のそれぞれに対する距離ｒ
   (i)を求める、距離測定手段；各衛星が発射した信号の
   周波数と受信点で検出された信号の周波数との差に基づ
   いて、少なくとも３個の衛星のそれぞれに対する相対移
   動速度ｖ(i)を求める、相対移動速度測定手段；前記行
   列Ｖ，Ｇ及びＲの関係を定める方程式に、測定して得ら
   れた距離ｒ(i)及び相対移動速度ｖ(i)を代入し、速度ｖ
   ｘ，ｖｙ及びｖｚを求め、移動情報を生成する、移動情
   報生成手段； 【数１】 の計算結果を示す行列Ｆ１に含まれる対角要素の少なく
   とも１つに基づいて、誤差の大きさを示す数値ｆ１を求
   める、幾何学的劣化指数計算手段；及び前記数値ｆ１に
   応じた誤差情報を出力する、誤差情報出力手段；を設け
   たことを特徴とする、移動情報出力装置。
2. 【請求項２】 複数の測位衛星からの信号を受信して、
   受信点の移動速度及び移動方向の少なくとも一方に関す
   る移動情報を出力する、移動情報出力装置において：衛
   星が出力する信号に含まれる意図的劣化指数と、前記移
   動情報に含まれる誤差量との関係を示す相関保持手段；
   衛星が出力する信号から前記意図的劣化指数を抽出し、
   前記相関保持手段の内容と前記意図的劣化指数とに基づ
   いて、前記移動情報に含まれる誤差量を求める、非幾何
   学的劣化指数計算手段；及び前記誤差量に応じた誤差情
   報を出力する、誤差情報出力手段；を設けたことを特徴
   とする、移動情報出力装置。
3. 【請求項３】 複数の測位衛星からの信号を受信して、
   受信点の移動速度及び移動方向の少なくとも一方に関す
   る移動情報を出力する、移動情報出力装置において：ｉ
   番目の衛星と受信点との相対移動速度をｖ(i)とし、ｉ
   番目の衛星と受信点との距離をｒ(i)とし、座標軸ｘ，
   ｙ及びｚ方向の速度をそれぞれｖｘ，ｖｙ及びｖｚと
   し、３以上のｉのそれぞれに関する少なくとも∂ｒ(i)
   ／∂ｖｘ，∂ｒ(i)／∂ｖｙ，及び∂ｒ(i)／∂ｖｚの要
   素を含む行列をＧとし、３以上のｉのそれぞれに関する
   ｖ(i)の要素を含む行列をＲとし、ｖｘ，ｖｙ及びｖｚ
   の要素を含む行列をＶとする場合に、 各衛星の信号が受信点に到達するまでの所要時間に基づ
   いて、少なくとも３個の衛星のそれぞれに対する距離ｒ
   (i)を求める、距離測定手段；各衛星が発射した信号の
   周波数と受信点で検出された信号の周波数との差に基づ
   いて、少なくとも３個の衛星のそれぞれに対する相対移
   動速度ｖ(i)を求める、相対移動速度測定手段；前記行
   列Ｖ，Ｇ及びＲの関係を定める方程式に、測定して得ら
   れた距離ｒ(i)及び相対移動速度ｖ(i)を代入し、速度ｖ
   ｘ，ｖｙ及びｖｚを求め、移動情報を生成する、移動情
   報生成手段； 【数２】 の計算結果を示す行列Ｆ１に含まれる対角要素の少なく
   とも１つに基づいて、誤差の大きさを示す数値ｆ１を求
   める、幾何学的劣化指数計算手段；衛星が出力する信号
   に含まれる意図的劣化指数と、前記移動情報に含まれる
   誤差量のうち前記数値ｆ１の影響を除いた成分との関係
   を示す相関保持手段；衛星が出力する信号から前記意図
   的劣化指数を抽出し、前記相関保持手段の内容と前記意
   図的劣化指数とに基づいて、前記移動情報に含まれる誤
   差量ｆ２を求める、非幾何学的劣化指数計算手段；及び
   前記数値ｆ１及びｆ２に応じた誤差情報を出力する、誤
   差情報出力手段；を設けたことを特徴とする、移動情報
   出力装置。