JPH08129062A - 自己位置標定方式 - Google Patents
自己位置標定方式Info
- Publication number
- JPH08129062A JPH08129062A JP29042694A JP29042694A JPH08129062A JP H08129062 A JPH08129062 A JP H08129062A JP 29042694 A JP29042694 A JP 29042694A JP 29042694 A JP29042694 A JP 29042694A JP H08129062 A JPH08129062 A JP H08129062A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 GPSを利用した位置標定において、より高
精度の位置標定を可能にする。 【構成】 それぞれGPSにより自身の位置を測定可能
な自己局Aと、複数の基準局B1〜Bnとで構成され
る。各基準局ではそれぞれ予め既知の自身の位置とGP
S測定値との誤差(ΔX,ΔY,ΔZ)を求め、かつこ
れらの誤差を第1基準局B1において平均化して補正値
(ΔXs,ΔYs,ΔZs)を取得し、この補正値に基
づいて自己局Aでは測定した自己位置(X0,Y0,Z
0)の補正を行ない、正確な位置(X,Y,Z)を求め
る。
精度の位置標定を可能にする。 【構成】 それぞれGPSにより自身の位置を測定可能
な自己局Aと、複数の基準局B1〜Bnとで構成され
る。各基準局ではそれぞれ予め既知の自身の位置とGP
S測定値との誤差(ΔX,ΔY,ΔZ)を求め、かつこ
れらの誤差を第1基準局B1において平均化して補正値
(ΔXs,ΔYs,ΔZs)を取得し、この補正値に基
づいて自己局Aでは測定した自己位置(X0,Y0,Z
0)の補正を行ない、正確な位置(X,Y,Z)を求め
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自己の絶対位置を標定す
るための方式に関し、特にGPS(Global Po
sitioning System)を利用して高精度
に自己位置を標定するための方式に関する。
るための方式に関し、特にGPS(Global Po
sitioning System)を利用して高精度
に自己位置を標定するための方式に関する。
【0002】
【従来の技術】自己の絶対位置を標定するための方式と
して、従来から三点方式によるものが提案されている。
この方式は、自己と第1の基準局との距離と、自己と第
2の基準局との距離とをそれぞれ測定し、両者の距離か
ら自己の位置を標定するものである。この第1及び第2
の基準局に対する距離の測定では、各基準局から送信さ
れてくる電波を受信し、その電波伝搬時間を測定するこ
とで測距が可能とされる。しかしながら、この方式で
は、電波を中継する衛星の配置状態や電波を伝搬する大
気状態等により電波の伝搬速度が変動されたときに、測
距の精度が低下され、位置の標定に誤差が生じ易いとい
う問題がある。
して、従来から三点方式によるものが提案されている。
この方式は、自己と第1の基準局との距離と、自己と第
2の基準局との距離とをそれぞれ測定し、両者の距離か
ら自己の位置を標定するものである。この第1及び第2
の基準局に対する距離の測定では、各基準局から送信さ
れてくる電波を受信し、その電波伝搬時間を測定するこ
とで測距が可能とされる。しかしながら、この方式で
は、電波を中継する衛星の配置状態や電波を伝搬する大
気状態等により電波の伝搬速度が変動されたときに、測
距の精度が低下され、位置の標定に誤差が生じ易いとい
う問題がある。
【0003】そこで、近年ではGPSを利用した位置標
定方式が提案されている。このGPSを利用すれば、自
己が有するGPS受信機により、自己が位置する地表上
の位置を比較てき高精度に認識でき、位置標定が可能と
される。しかしながら、このGPSを利用した方式で
も、多少の誤差が生じることは否定できず、より高精度
の位置標定を行うためには、その誤差を補正することが
必要とされる。
定方式が提案されている。このGPSを利用すれば、自
己が有するGPS受信機により、自己が位置する地表上
の位置を比較てき高精度に認識でき、位置標定が可能と
される。しかしながら、このGPSを利用した方式で
も、多少の誤差が生じることは否定できず、より高精度
の位置標定を行うためには、その誤差を補正することが
必要とされる。
【0004】このような誤差の補正を行うために、従来
では種々の試みがなされており、例えば特開平4−31
780号公報では、図3に概念構成を示すように、予め
真の位置が判明している親局100においてGPS受信
機101にて位置の測定を行い、その測定値と真の位置
との誤差(ΔX,ΔY,ΔZ)を計算する。そして、こ
の誤差を位置標定する局(自己局)200に対して送信
する。自己局では、同様にGPS受信機201にて位置
の測定を行い、その測定から得られた位置(X′,
Y′,Z′)に対して、親局から送信された誤差を利用
して補正を行うことで、自己の位置を誤差なく標定する
ことが可能とされる。
では種々の試みがなされており、例えば特開平4−31
780号公報では、図3に概念構成を示すように、予め
真の位置が判明している親局100においてGPS受信
機101にて位置の測定を行い、その測定値と真の位置
との誤差(ΔX,ΔY,ΔZ)を計算する。そして、こ
の誤差を位置標定する局(自己局)200に対して送信
する。自己局では、同様にGPS受信機201にて位置
の測定を行い、その測定から得られた位置(X′,
Y′,Z′)に対して、親局から送信された誤差を利用
して補正を行うことで、自己の位置を誤差なく標定する
ことが可能とされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この誤
差補正を行う方式では、親局におけるGPS受信機によ
る位置測定値のばらつきや、位置測定後の誤差の計算の
精度等によって、得られた誤差が自己局においても適切
な誤差として取り扱うことができない場合がある。特
に、親局と自己局との距離が離れている場合や、両者の
地表上の高さ位置が相違する場合等には、両者における
誤差が必ずしも高精度に一致するものとは言えないこと
がある。このような場合には、自己局における位置標定
に誤差が生じ、高精度の位置標定が困難なものとなる。
差補正を行う方式では、親局におけるGPS受信機によ
る位置測定値のばらつきや、位置測定後の誤差の計算の
精度等によって、得られた誤差が自己局においても適切
な誤差として取り扱うことができない場合がある。特
に、親局と自己局との距離が離れている場合や、両者の
地表上の高さ位置が相違する場合等には、両者における
誤差が必ずしも高精度に一致するものとは言えないこと
がある。このような場合には、自己局における位置標定
に誤差が生じ、高精度の位置標定が困難なものとなる。
【0006】
【発明の目的】本発明の目的は、より高精度の位置標定
を可能にした位置標定方式を提供することにある。
を可能にした位置標定方式を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の自己位置標定方
式は、それぞれGPSにより自身の位置を測定可能な自
己局と複数の基準局とで構成され、これら複数の基準局
ではそれぞれ予め既知の自身の位置とGPS測定値との
誤差を求め、かつこれらの誤差を演算処理して補正値を
取得し、この補正値に基づいて自己局では測定した自己
位置の補正を行うことを特徴とする。
式は、それぞれGPSにより自身の位置を測定可能な自
己局と複数の基準局とで構成され、これら複数の基準局
ではそれぞれ予め既知の自身の位置とGPS測定値との
誤差を求め、かつこれらの誤差を演算処理して補正値を
取得し、この補正値に基づいて自己局では測定した自己
位置の補正を行うことを特徴とする。
【0008】ここで、複数の基準局のうちの1つの基準
局において全ての基準局の誤差を取得し、これら誤差を
処理して補正値を求め、この補正値を自己局に対して送
信するように構成される。あるいは、自己局は複数の基
準局の全ての誤差を取得し、これらの誤差を処理して補
正値を求めるように構成される。補正値を求めるに際し
ては、複数の基準局で求められた誤差を平均化し、得ら
れた平均値を補正値としてもよい。
局において全ての基準局の誤差を取得し、これら誤差を
処理して補正値を求め、この補正値を自己局に対して送
信するように構成される。あるいは、自己局は複数の基
準局の全ての誤差を取得し、これらの誤差を処理して補
正値を求めるように構成される。補正値を求めるに際し
ては、複数の基準局で求められた誤差を平均化し、得ら
れた平均値を補正値としてもよい。
【0009】
【作用】複数の基準局で得られる誤差に基づいて自己局
における補正値を得ることで、補正値の信頼性を高め、
高精度の補正が可能となり、高精度の位置標定が可能と
なる。
における補正値を得ることで、補正値の信頼性を高め、
高精度の補正が可能となり、高精度の位置標定が可能と
なる。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の位置標定方式を示す概念構成図で
ある。同図において、Aは位置標定を行う局(自己局)
であり、GPS衛星Cを利用して自己の位置を測定する
ことができる受信機11と、このGPS受信機11で測
定された自己局の位置に対して補正するための演算部1
2と、後述する第1の基準局との間で信号を送受する送
受信機13とを備えている。
する。図1は本発明の位置標定方式を示す概念構成図で
ある。同図において、Aは位置標定を行う局(自己局)
であり、GPS衛星Cを利用して自己の位置を測定する
ことができる受信機11と、このGPS受信機11で測
定された自己局の位置に対して補正するための演算部1
2と、後述する第1の基準局との間で信号を送受する送
受信機13とを備えている。
【0011】また、B1,B2〜Bnは第1から第nの
複数の基準局であり、各基準局はそれぞれ自身の真の位
置が予め判明されており、各基準局にはGPS受信機2
11〜21nと、このGPS受信機211〜21nで測
定された自身の位置と、記憶手段等に予め記憶されてい
る前記した自身局の真の位置との誤差を算出する演算部
221〜22nと、第1の基準局と第2から第nの基準
局との間で信号を送受することが可能な送受信機231
〜23nを備えている。なお、第1の基準局B1の送受
信機231は、前記自己局Aとの間で信号が送受可能に
構成されている。
複数の基準局であり、各基準局はそれぞれ自身の真の位
置が予め判明されており、各基準局にはGPS受信機2
11〜21nと、このGPS受信機211〜21nで測
定された自身の位置と、記憶手段等に予め記憶されてい
る前記した自身局の真の位置との誤差を算出する演算部
221〜22nと、第1の基準局と第2から第nの基準
局との間で信号を送受することが可能な送受信機231
〜23nを備えている。なお、第1の基準局B1の送受
信機231は、前記自己局Aとの間で信号が送受可能に
構成されている。
【0012】なお、この実施例では自己局Aは移動局と
して構成されている例を示しており、このため自己局A
と第1の基準局B1との信号を送受する送受信機11と
231は無線送受信機として構成された例を示してい
る。この場合、有線で信号を送受するように構成し、或
いは他の手段で信号を送受可能に構成してもよく、この
送受信の方式については特に限定されるものではない。
して構成されている例を示しており、このため自己局A
と第1の基準局B1との信号を送受する送受信機11と
231は無線送受信機として構成された例を示してい
る。この場合、有線で信号を送受するように構成し、或
いは他の手段で信号を送受可能に構成してもよく、この
送受信の方式については特に限定されるものではない。
【0013】このような構成における自己局の位置標定
の動作を図2のフロー図を参照して説明する。自己局A
が位置標定を行う場合には、先ず自身のGPS受信機1
1により自己局の位置データ(x0,y0,z0)を測
定する。そして、この測定データを演算部12に入力す
ると共に第1の基準局B1に対して送受信機13を用い
て補正データを要求する。
の動作を図2のフロー図を参照して説明する。自己局A
が位置標定を行う場合には、先ず自身のGPS受信機1
1により自己局の位置データ(x0,y0,z0)を測
定する。そして、この測定データを演算部12に入力す
ると共に第1の基準局B1に対して送受信機13を用い
て補正データを要求する。
【0014】この要求を受けると第1の基準局B1は他
の基準局に送受信機231により指示を出し、これによ
り第1ないし第nの各基準局B1〜BnではGPS受信
機を用いて自身の局の位置データ(X1,Y1,Z
1),(X2,Y2,Z2),…(Xn,Yn,Zn)
を測定する。そして、この測定値と、予め各基準局の演
算部221〜22nにそれぞれ記憶されている自身局の
真の位置データ(X11,Y11,Z11),(X1
2,Y12,Z12),…(X1n,Y1n,Z1n)
とを演算部において、比較し、その誤差データ(差分デ
ータ)(ΔX1,ΔY1,ΔZ1),(ΔX2,ΔY
2,ΔZ2),…(ΔXn,ΔYn,ΔZn)を算出す
る。なお、この動作は常時、或いは所定の時間間隔でそ
れぞれ個々に或いは同期して行ない、得られた誤差デー
タは次の誤差が算出されるまで記憶手段に記憶しておく
ようにしてもよい。
の基準局に送受信機231により指示を出し、これによ
り第1ないし第nの各基準局B1〜BnではGPS受信
機を用いて自身の局の位置データ(X1,Y1,Z
1),(X2,Y2,Z2),…(Xn,Yn,Zn)
を測定する。そして、この測定値と、予め各基準局の演
算部221〜22nにそれぞれ記憶されている自身局の
真の位置データ(X11,Y11,Z11),(X1
2,Y12,Z12),…(X1n,Y1n,Z1n)
とを演算部において、比較し、その誤差データ(差分デ
ータ)(ΔX1,ΔY1,ΔZ1),(ΔX2,ΔY
2,ΔZ2),…(ΔXn,ΔYn,ΔZn)を算出す
る。なお、この動作は常時、或いは所定の時間間隔でそ
れぞれ個々に或いは同期して行ない、得られた誤差デー
タは次の誤差が算出されるまで記憶手段に記憶しておく
ようにしてもよい。
【0015】第1の基準局B1では、自己局Aから補正
データの要求により他の基準局B2〜Bnに前記した指
示を送出し、かつこれに対応して第2から第nの各基準
局B2〜Bnはそれぞれ送受信機232〜23nにより
前記した誤差データ(ΔX2,ΔY2,ΔZ2),…
(ΔXn,ΔYn,ΔZn)を第1の基準局B1に向け
て送信する。
データの要求により他の基準局B2〜Bnに前記した指
示を送出し、かつこれに対応して第2から第nの各基準
局B2〜Bnはそれぞれ送受信機232〜23nにより
前記した誤差データ(ΔX2,ΔY2,ΔZ2),…
(ΔXn,ΔYn,ΔZn)を第1の基準局B1に向け
て送信する。
【0016】第1の基準局B1では、その演算部221
において、受信した第2から第nの各基準局の誤差デー
タ(ΔX2,ΔY2,ΔZ2),…(ΔXn,ΔYn,
ΔZn)と、自身の誤差データ(ΔX1,ΔY1,ΔZ
1)との平均値(ΔXs,ΔYs,ΔZs)を算出す
る。そして、この平均化された誤差データ(ΔXs,Δ
Ys,ΔZs)を補正データとして送受信機231によ
り自己局Aに送信する。
において、受信した第2から第nの各基準局の誤差デー
タ(ΔX2,ΔY2,ΔZ2),…(ΔXn,ΔYn,
ΔZn)と、自身の誤差データ(ΔX1,ΔY1,ΔZ
1)との平均値(ΔXs,ΔYs,ΔZs)を算出す
る。そして、この平均化された誤差データ(ΔXs,Δ
Ys,ΔZs)を補正データとして送受信機231によ
り自己局Aに送信する。
【0017】自己局Aでは、受信した第1の基準局B1
からの補正データ(ΔXs,ΔYs,ΔZs)を演算部
12に入力し、この演算部12において先に測定されて
いる自己局の測定位置データ(x0,y0,z0)との
演算を行って測定位置の誤差を補正する。これにより、
GPS受信機11により求められた測定位置に潜在する
誤差を補正し、自己局の位置データ(X,Y,Z)を高
精度に算出する。
からの補正データ(ΔXs,ΔYs,ΔZs)を演算部
12に入力し、この演算部12において先に測定されて
いる自己局の測定位置データ(x0,y0,z0)との
演算を行って測定位置の誤差を補正する。これにより、
GPS受信機11により求められた測定位置に潜在する
誤差を補正し、自己局の位置データ(X,Y,Z)を高
精度に算出する。
【0018】このように、この実施例の位置標定方式で
は、第1から第nの各基準局B1〜BnにおいてGPS
衛星Cを利用した各測定位置の測定誤差データを補正デ
ータとし、この補正データに基づいて自己局AのGPS
衛星による測定データを補正することで、単一の基準局
における誤差を利用して補正を行った場合に比較して補
正データの精度を高め、より高精度の位置測定が可能と
なる。この実施例では、基準局がn個であるため、各基
準局の誤差が平均0、標準偏差σの正規分布に従う場
合、自己局における誤差はσからσ/√(n)に改善さ
れる。したがって、基準局の数が多い程、誤差を低減す
ることが可能となる。
は、第1から第nの各基準局B1〜BnにおいてGPS
衛星Cを利用した各測定位置の測定誤差データを補正デ
ータとし、この補正データに基づいて自己局AのGPS
衛星による測定データを補正することで、単一の基準局
における誤差を利用して補正を行った場合に比較して補
正データの精度を高め、より高精度の位置測定が可能と
なる。この実施例では、基準局がn個であるため、各基
準局の誤差が平均0、標準偏差σの正規分布に従う場
合、自己局における誤差はσからσ/√(n)に改善さ
れる。したがって、基準局の数が多い程、誤差を低減す
ることが可能となる。
【0019】ここで、本発明は、第1の基準局B1にお
いて行っている各基準局B1〜Bnの誤差の処理として
各基準局の誤差の平均を求めているが、二次平均或いは
他の平均処理、或いは中央値処理、等種々の処理を行う
ようにしてもよい。
いて行っている各基準局B1〜Bnの誤差の処理として
各基準局の誤差の平均を求めているが、二次平均或いは
他の平均処理、或いは中央値処理、等種々の処理を行う
ようにしてもよい。
【0020】また、前記実施例では、第1の基準局B1
において誤差の処理を行っているため、多数の自己局A
に対してそれぞれ同時に補正データを送信することが可
能であり、多数の自己局Aでの位置標定を可能とする。
において誤差の処理を行っているため、多数の自己局A
に対してそれぞれ同時に補正データを送信することが可
能であり、多数の自己局Aでの位置標定を可能とする。
【0021】また、一方では、自己局Aの演算部12に
コンピュータを搭載すれば、自己局Aにおいて各基準局
B1〜Bnでの誤差を得てその処理を行なって補正デー
タを得るようにすることも可能であり、この場合には個
々の自己局で独自の演算を行って補正データを得ること
ができ、各自己局の状況に応じた最適な補正データを得
て高精度の位置標定が可能となる。
コンピュータを搭載すれば、自己局Aにおいて各基準局
B1〜Bnでの誤差を得てその処理を行なって補正デー
タを得るようにすることも可能であり、この場合には個
々の自己局で独自の演算を行って補正データを得ること
ができ、各自己局の状況に応じた最適な補正データを得
て高精度の位置標定が可能となる。
【0022】また、全ての基準局B1 〜Bnからの誤差
データを利用して補正データを取得するのではなく、自
己局Aの近傍に位置され、或いは自己局Bの状況に近い
状況にある複数の基準局のみを選択してこれらから誤差
データを要求し、これらの誤差データから補正データを
取得するように構成してもよく、より高い信頼度で補正
することが可能となる。
データを利用して補正データを取得するのではなく、自
己局Aの近傍に位置され、或いは自己局Bの状況に近い
状況にある複数の基準局のみを選択してこれらから誤差
データを要求し、これらの誤差データから補正データを
取得するように構成してもよく、より高い信頼度で補正
することが可能となる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の基
準局においてそれぞれ予め既知の自身の位置とGPS測
定値との誤差を求め、かつこれらの誤差を演算処理して
補正値を取得し、自己局ではこの補正値に基づいてGP
S測定した自己位置の補正を行うことにより、複数の基
準局で得られる誤差に基づいて自己局における補正値を
得ることが可能となり、補正値の信頼性を高め、高精度
の補正が可能となり、高精度の位置標定が実現できる効
果がある。
準局においてそれぞれ予め既知の自身の位置とGPS測
定値との誤差を求め、かつこれらの誤差を演算処理して
補正値を取得し、自己局ではこの補正値に基づいてGP
S測定した自己位置の補正を行うことにより、複数の基
準局で得られる誤差に基づいて自己局における補正値を
得ることが可能となり、補正値の信頼性を高め、高精度
の補正が可能となり、高精度の位置標定が実現できる効
果がある。
【0024】複数の基準局のうちの1つの基準局におい
て全ての基準局の誤差を取得し、これら誤差を処理して
補正値を求め、この補正値を自己局に対して送信するよ
うに構成することで、自己局においては特殊な設備は不
要となり、しかも多数の自己局に対してそれぞれ補正値
を送信し、各自己局での高精度な位置標定が可能とされ
る。
て全ての基準局の誤差を取得し、これら誤差を処理して
補正値を求め、この補正値を自己局に対して送信するよ
うに構成することで、自己局においては特殊な設備は不
要となり、しかも多数の自己局に対してそれぞれ補正値
を送信し、各自己局での高精度な位置標定が可能とされ
る。
【0025】また、自己局は複数の基準局の全ての誤差
を取得し、これらの誤差を処理して補正値を求めるよう
に構成することで、各自己局で異なる方式で補正値を取
得することも可能であり、自己局がそれぞれ適切な補正
を行って高精度の位置標定を行うことが可能となる。
を取得し、これらの誤差を処理して補正値を求めるよう
に構成することで、各自己局で異なる方式で補正値を取
得することも可能であり、自己局がそれぞれ適切な補正
を行って高精度の位置標定を行うことが可能となる。
【図1】本発明の位置標定方式の概念を示すブロック構
成図である。
成図である。
【図2】本発明の位置標定方式による位置標定動作を説
明するためのフロー図である。
明するためのフロー図である。
【図3】従来提案されている位置標定方式を説明するた
めの概念ブロック図である。
めの概念ブロック図である。
A 自己局 B1〜Bn 基準局 11 GPS受信機 12 演算部 13 送受信機 211〜21n GPS受信機 221〜22n 演算部 231〜23n 送受信機
Claims (5)
- 【請求項1】 自己位置をGPS受信機により測定する
自己局と、GPS受信機により測定した自身局の位置と
予め判明している自身局の位置とからGPS受信機によ
る位置測定の誤差を算出する複数の基準局とを備え、こ
れら複数の基準局で求められた誤差を処理して補正値を
取得し、この補正値に基づいて前記自己局では測定した
自己位置の補正を行うことを特徴とする自己位置標定方
式。 - 【請求項2】 複数の基準局のうちの1つの基準局にお
いて全ての基準局の誤差を取得し、これら誤差を処理し
て補正値を求め、この補正値を自己局に対して送信する
ように構成される請求項1の自己位置標定方式。 - 【請求項3】 自己局と1つの基準局ないし全ての基準
局とを信号の送受可能な無線送受信機で接続してなる請
求項2の自己位置標定方式。 - 【請求項4】 自己局は複数の基準局の全ての誤差を取
得し、これらの誤差を処理して補正値を求める請求項1
の自己位置標定方式。 - 【請求項5】 複数の基準局で求められた誤差を平均化
し、得られた平均値を補正値とする請求項1ないし4の
いずれかの自己位置標定方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29042694A JPH08129062A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 自己位置標定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29042694A JPH08129062A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 自己位置標定方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08129062A true JPH08129062A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17755887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29042694A Pending JPH08129062A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 自己位置標定方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08129062A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10185599A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Seiko Epson Corp | 処理端末装置、情報提供システム、情報取得方法および情報提供方法 |
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