JPH08512130A

JPH08512130A - 衛星測位システムフィルタ

Info

Publication number: JPH08512130A
Application number: JP7503032A
Authority: JP
Inventors: マクバーニー，ポール・ダブリュ
Original assignee: Trimble Navigation Ltd
Current assignee: Trimble Inc
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1996-12-17
Also published as: US5590043A; EP0704063A4; EP0704063A1; WO1995000861A1

Abstract

(57)【要約】静的モードおよび動的モード（３０３）で動作する、衛星測位システム（SATPS）により決定される、時間により変化する位置解座標Ｐ_x,n，P_y,n，およびＰ_z,n（３０１）をフィルタ処理し、大きな不連続性を低減し、変化する測定エラーのシーケンスが位置解のシーケンスにおける変化を誘起する可能性のある率を制御するための方法およびその関連のアルゴリズム。この方法は、平滑化されて変化する測定エラーの組のために生じる不連続性を低減する、フィルタ処理された位置座標のシーケンス｛Ｐ＾_x,n｝，｛Ｐ＾_y,n｝，および｛Ｐ＾_z,n｝（３２５）を形成する。フィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n，Ｐ＾_y,n，およびＰ＾_z,n（３２５）は、それぞれのフィルタ処理されていない位置解Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,n（３０１）と予測された位置座標Ｐ＾_x,n ^-，Ｐ＾_y,n ^-，およびＰ＾_z,n ^-との線形的な組合せとして形成される。現在の固定時間ｔ＝ｔ_nに対する予測された位置座標は、時間間隔ｔ_n-1≦ｔ≧ｔ_nにおけるそれぞれの平均速度sqrt（Ｖ_x,n＋Ｖ_x,n-1）、sqrt（Ｖ_y,n＋Ｖ_y,n-1）、およびsqrt（Ｖ_z,n＋Ｖ_z,n-1）を用い、先行する固定時間ｔ＝ｔ_n-1に対するそれぞれの先行するフィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n-1，Ｐ＾_y.n-1，およびＰ＾_z,n-1を前に投影することにより形成される。

Description

【発明の詳細な説明】衛星測位システムフィルタ発明の分野この発明は衛星測位システムにおいて使用する適応フィルタに関する。発明の背景特定的な実現化例としてグローバルポジショニングシステム(GPS)およびグローバルオービティングナビゲーショナルサテライトシステム(GLONASS)を含む、衛星測位システム(SATPS)は、３つまたはそれ以上のSATPS衛星から受信した信号を用いて、こういった衛星各々独自の特定的なディジタルコードおよび／または周波数の追尾プラス特定的な軌道における時間の関数としての各SATPS衛星の既知の位置に基づき、これらの信号を受信するSATPSアンテナの２つまたは３つの位置座標および受信機の時間のシステム時間からのオフセットを決定する。SATP S、GPSの１つの実現化例は、「NAVSTARグローバルポジショニングシステム(The NAVSTAR Global Positioning System)」、バンノストランドレインホールド (Van Nostrand Reinhold)、１９９２においてトムログスダン(TomLogsdon)が論じており、この明細書中に引用により援用する。GPSおよびGLONASSについての特定的な局面は以下で詳細に説明する。 SATPSでは、SATPSから得られる擬似レンジおよびドップラー偏位測定に基づき SATPSアンテナに対する位置解を計算するには２つの方法が利用できる。第１の方法は、スナップショットまたは最小二乗解として特徴付けられる、現在の測定値（現在の測定時間または解の「スナップショット」時間で有効）のみを用いて、独立した位置および速度解が計算されるものである。この場合、１つの時間における位置および速度解は、その他の時間におけるこうした解からは独立している。スナップショット解を利用するほとんどすべての受信機では、ドップラーを用いた擬似レンジ測定値のフィルタ処理が行なわれる。ドップラー測定値は典型的には、擬似レンジ測定値よりも少なくとも１０〜２０倍雑音が少ない。しかしながら、たとえ測定値の平滑化を行なっても、各時間の解において用いられる、各衛星に対して測定値が同時に得られる場合、解の間の動的エラーはなおも独立である。衛星が僅かな間ぼやけた場合、大抵の受信機は、新しい衛星解の組が選択されるまでは、しばらくの間ドップラー測定と合わせて最後の測定値を前に伝搬することにより、解において以前の擬似レンジを再利用するだろう。この間、連続するスナップショット解に、関連のエラーを加速度が誘起するだろう。しかしながら大抵は、スナップショット解のシーケンスは独立した位置推定のシーケンスとしてモデル化可能である。代替の方策では、カルマンフィルタリングといった複雑なフィルタ処理を用いて測定情報を併合し、一部は先行する測定時に決定された解に基づき、位置および／または速度解を更新する。このフィルタ処理システムは、測定エラーのモデルと、SATPS信号受信機が経験する公称力学的運動のモデルとを含む。これらのモデルを使用して、解が更新されるときに測定時間の間で累積する不確定性の量を調節する。これらの不確定性の大きさにより、新しくフィルタ処理された解を生成するために新しい測定値を先行するフィルタ処理された測定値と混合するのに用いられる利得係数の大きさが決定する。カルマンフィルタによる方策は、公称移動体運動および測定エラーモデルに基づいた、時定数を伴うフィルタ処理された解を生み出す。対照的に、スナップショットによる方策は、移動体の動力学に関する仮定を行なわず、フィルタ処理されていない解を生成する。これらの２つの方策は、衛星の星座の切換えまたはその他の力学的変化を原因とする非定常状態条件に対し、同じ時に異なる振る舞いを生み出す。カルマンフィルタのモデル化プロセスでは、推定されるパラメータが、ホワイトノイズにより駆動される線形系の形式をとる推進関数を用いる確率変数としてモデル化可能であることが必要である。加速度は位置および速度に対して決定論的な変化を生み出すため、そうしたモデルで加速度により誘起される位置および速度エラーを明確にモデル化することは不可能である。加速度により誘起されるエラーをモデル化しようとする多くのフィルタは、何らかの公称加速度的モデルを組入れて所望の量の測位間の不確定性を発生する。モデル化されていない動力学または測定エラーのために、観測した測定値と予測した測定値との間に予測よりも大きな誤差が発生すると、動力学または測定値の不確定性を増大させ、それにより利得を増大させ解におけるタイムラグを減少させるようにエラーモデルを適応させるフィルタもある。適応型でないフィルタもあり、その場合フィルタの解は、もしエラーモデルがそのときの動力学に対して小さすぎる場合、加速度発生後の短時間、真の動力学を遅延させるかもしれない。その代わりとして、フィルタモデルは、特定の応用例に対して、最悪の場合の動力学が発生することを仮定してもよい。この場合、利得は常に、加速度により発生する誤差を併合するのに十分大きく、タイムラグは最小となるであろうが、動力学が穏やかな場合でも、解の雑音はそれより過度に大きいであろう。したがって、フィルタ処理された解は、移動体の運動における突然の変化に反応するために測定値に対する十分大きな利得を維持しなければならないため、モデル化されていない測定エラーに出会ったとき、階段状のジャンプを明確には防止しない。いわゆるスナップショットの方策は、解が現在の測定値のみに基づくのでシステム動力学の影響を受けにくく、現在の測定値が解において各衛星に対し維持される場合は、動力学の間に解はラグを有さない。しかしながら、スナップショット解は、解において用いられる衛星に関連する測定エラーの組が変化したとき、位置のジャンプを経験する。スナップショット解に伴う位置のジャンプは通常、カルマンフィルタの解に伴うジャンプよりも性質が好ましくないが、その理由は、フィルタ処理された解においてよりも、スナップショット解における方が測定値により大きな重み付けがされるからである。これら方策のいずれかによりモデル化されるシステムは、解に対し用いられる特定的な衛星（衛星の「解人工衛星星座」）が変化した場合、SATPSが決定する位置解において突然のジャンプを経験するであろう。このことは通常、解人工衛星星座内の衛星から受取る１以上のSATPS信号の一時的な妨害によって生じる。人工衛星星座の切換の頻度を最小とする短い停止の後（その間古い測定値が一時的に再使用されてもよい）、受信機は位置解のための新しい衛星の組を、利用可能な衛星から取り出し、結果として、異なる位置のオフセットが発生するかもしれない。もし妨害された衛星が再び見えるようになれば、受信機は再び先行する解の組を選択し、その結果先行するオフセットへとジャンプが発生することもあり得る。解人工衛星星座が変化すると、新しい解において異なるエラーの組が使用されるため、表示される位置座標のジャンプが発生する。位置のジャンプがいかにして発生するかを理解するには、各測定に関連するエラーのタイプを説明することが適切である。理想的には、システムはエラーなしで受信機から衛星までの範囲を測定するだろうし、相応のジオメトリを有する衛星であればどのような組合せでも同じ正しい解を発生するだろう。実際には、各衛星は幾分異なる関連エラーの組を有し、異なる人工衛星星座は、測定エラーの大きさと、衛星の各組に対して変化する衛星の相対的ジオメトリに従い解においていかに各衛星が重み付けされるかということとに応じて、異なる位置エラーを生じるであろう。従来のSATPSを用いると、特定的な衛星に対する全測定エラーには、数多くの要因があるであろう。受信機およびアンテナは、何らかの受信機雑音およびマルチパス信号エラーを受けるであろう。衛星位置およびクロックモデルにおける不正確性、ならびに電離層および対流圏を通した伝搬による時間経過エラーが、さらなるエラーを生じさせる。これらの効果を注意深くモデル化すれば、電離層および対流圏伝搬エラーは低減可能である。しかしながら、ある衛星が水平線に近づき、信号伝搬に対し関連の空気の質量が増大するにつれ、これらのモデルの不正確性は顕著に増大する。電離層伝搬遅延によるエラーは、３０メートルにもなる可能があり、電離層モデルは一般にエラーの約５０％を取り除く。対流圏伝搬遅延によるエラーはより小さくかつより正確にモデル化される。米国国防総省（「DoD」）は、セレクティブアベイラビリティ(SA)として知られているさらなるエラー源をGPSに加えた。このエラーは伝送されたGPS信号にディザーを生じさせ、５０メートルまでの振幅およびおよそ１００−３００秒の周期を伴う正弦波状のレンジエラーを発生する。レンジおよびレンジレートに対するSAの効果はコヒーレントであり、そのためドップラー測定への効果は擬似レンジへの効果の導関数である（このために単一アンテナシステムを用いてこのエラーを除去することはほとんど不可能になる）。単体型のGPS受信機では、SAが最大エラー源である。衛星により送信され、衛星の位置およびクロック状態を計算するのに用いられるパラメータを破壊することによってもSAエラーが誘起される。米国国防総省は、利用可能な衛星のジオメトリが良い場合には、総時間の９５％において、SAにより誘起される水平方向の位置エラーは１００メートルよりも小さいと主張している。しかしながら、衛星のジオメトリが通常よりも高い場合、５００メートルのオーダの位置エラーが観測されている。したがって、SAはジオメトリが良い場合および悪い場合において位置間の非常に大きなジャンプを誘起する可能性がある。差分SATPS（「DSATPS」）情報が利用可能な場合、衛星エラーおよび伝搬エラーのほとんどは位置解が計算される前に除去または実質的に低減可能である。しかしながら、DSATPS解の不正確性は、基準受信機と移動可能な受信機との間の距離がおよそ１００キロメートルを超えて増大すると、２５メートル以上まて増大するかもしれない。DSATPS解を用いても受信機雑音エラーおよびマルチパス信号エラーは低減されない。したがって、たとえDSAT PSを用いても、解人工衛星星座が変化すると、位置ジャンプを誘起する可能性のある何らかの測定エラーが残るであろう。信号処理の従事者の中には、変数の変化率を利用する技術または類似する技術を開発して、受信した信号の後続の処理に対して用いる方策を修正したものがある。ダッガン（Duggan）に発行された米国特許第４，７７６，０３５号では、知覚した信号のフェージングによる衛星信号チャネルにおける電力飽和のオンセットを感知し、かつ回避する衛星信号ロックアップ検出システムを開示している。この信号のフェージングは、こういった信号を減衰させる雨またはその他の天候の変数が存在するために発生する可能性がある。衛星と通信する地上局からの電力出力の変化率は連続的にモニタされ、最終的にロックアップにつながり得る電力の「アバランシェ」状態に近づいていることが判定される。この変化率が選択されたしきい値を超えると、このシステムは、アバランシェの開始に必要な電力に近いがそれよりも低い上限を信号の電力に設ける。ハイレベル信号とローレベル信号とを区別するための適応的信号修正システムが、米国特許第４，９３９，７５０号においてナカムラ(Nakamura)により開示されている。入力信号は、先行する入力信号の移動平均の逆数から適応的に決定される補償信号と合計される。ビギン(Begin)は、米国特許第４，９９５，０１９号において、測定値の適応平均を用いた時間期間測定システムを開示している。測定された時間期間は、一定単位長Δｔ_uの整数倍プラスその単位の端数部分ｆΔｔ_uとして表わされる。但し０≦ｆ＜１である。端数部分は適応的にフィルタ処理され、現在測定されている端数および以前に測定された端数に依存する端数ｆの平均値をもたらす。チャン(Chung)は、米国特許第５，０５８，０４７号において、反復的、適応的プロセスを用いてディジタルフィルタ係数を決定するためのシステムを開示している。フィルタ係数は、ある勾配信号の確率的平均に依存する量だけ、各反復の間に変更される。勾配信号は、（１）観測時間ｊでの信号エラー関数の瞬時値と信号入力関数との積ε(j)X(j)と、（２）適応的に決定される重み付けファクタを用いて、先行する観測時間j-1で形成される積ε(j-1)X(j-1)の確率的平均との加重総和として形成される。積ε(j-1)X(j-1)の確率的平均は、先行する値に対するエラー信号と入力信号との間の相互相関を用いる。しきい値インパルス雑音の適応的抑制が、米国特許第５，１１９，３２１号においてバートン(Barton)らにより開示されている。サンプルアンドホールド回路が、入力ディジタル信号のシーケンスを受信しストアする。１つの実施例では、何らかの２つの連続する信号入力時間間隔において発生する雑音スパイクの確率が無視できるように、連続する信号入力時間が選ばれ、新しい入力信号が、選択された先行する入力信号と比較される。別の実施例では、新しい入力信号は、サンプルアンドホールド回路における信号の移動平均と比較される。もし新しい入力信号と比較信号との差の量があまりにも大きければ、このシステムは新しい信号がインパルス雑音を含むという結論を出し、新しい入力信号を廃棄する。アルブレヒト(Albrecht)に発行された米国特許第５，１３８，５５５号では、航空機のパイロットが着用するヘルメットに搭載されるディスプレイを開示しており、これは最小二乗平均アルゴリズムを用いて適応的予測トラッキングを行ない、１０分の２、３秒将来のヘルメットの位置を予測する。そのために、速度または加速度データではなく、ヘルメットの位置データのみを利用する。このアルゴリズムは、以前に観測されストアされたヘルメットの運動パターンに一部依存する。連続する観測間の時間増分が入力信号の変化率と逆比例する適応的ディジタルフィルタリングシステムが、米国特許第４，１５０，３１７号においてカントリーマン(Countryman)により開示されている。時間の増分は、入力信号の比較的高い変化率に対して用いられる最小値と、入力信号の比較的低い変化率に対して用いられる最大値との間で変化する。この最小値と最大値との間で、この時間の増分は、ディジタル入力信号の１以上の選択されたビットの変化率の二乗に依存するパラメータＡとともに線形的に変化する。ヌグ(Ng)は、米国特許第５，１５０，４１４号において、最大尤度(ML)アルゴリズムを利用してあるシステムパラメータを推定する、時間により変化するシステムにおける信号予測の技術を開示する。時間に依存し、単調に減少する重み関数ｗ（ｔ）＝ａｔ²＋ｂｔ＋ｃおよびその補数１−ｗ（ｔ）を用いて、ML計算において使用する開ループデータ（完全データセット）および閉ループデータ（不完全データセット）をそれぞれ重み付け、これらデータセットの累積的な重要性を反映し、ML計算時間を短縮する。カープ(Karp)に発行された米国特許第５，１５２，２９２号では、超音波結像システムにおいて「フラッシュ」（望ましくない）カラー結像信号を阻止するための適応阻止フィルタを開示している。フラッシュ信号はしばしば、超音波ターゲットのその他の部分の速度に対してあまりに高すぎる、ターゲットの動いている部分のドップラー感知された速度から生じる。このシステムはその信号部分の大きさおよび変化率に依存して、ターゲットスキャンラインの各信号部分にフラッシュ強度を割当てる。所与のスキャンラインに対し、フラッシュ強度範囲の選択されたグループの各々におけるフラッシュ強度の数が、そのスキャンラインを表わすフラッシュ強度を割当てるために分析され比較される。各スキャンラインに対して集めた信号はストアされ、そのスキャンラインを表わすフラッシュ強度が決定されるまで、時間遅延される。このスキャンライン信号の集まりは次にフィルタ処理されて、フラッシュを僅かしか、または全く含まない超音波イメージを提供するために、選択されたスキャンライン部分の変化率が信号の変化率に対し選択された上限を下回るように（または選択された下限を上回るように）低減される。このシステムは、時間の経過につれてフラッシュ阻止レベルを平滑化するために、現在のフィルタ処理されていない信号（フラッシュを含む可能性がある）を先行する持続信号と混合する持続信号修正器を含む。上記の特許は、適応的にフィルタ値を決定するために入力変数の大きさまたは変化率を利用したり、先行する入力信号の移動平均を利用するといった興味深い特徴を開示している。しかしながら、これらの特許は、（１）もし変化があまりにも大きければ新しい入力信号を廃棄したり、または（２）新しい入力信号の値を許容範囲内となるように修正するといったシステムを開示している。必要なシステムは、（１）先行する入力信号の値と大きく異なる値を有する持続的な入力信号をある時間の経過後に受入れることができ、（２）先行する入力信号の平均値と、先行する入力信号の平均値と大きく異なる新しい持続的な入力信号の平均値との間の比較的平滑な遷移をもたらすフィルタ処理された信号を提供する、システムである。発明の概要この発明は、衛星測位システム(SATPS)が決定する、時間により変化する位置座標Ｐ_x,n.Ｐ_y,n.Ｐ_z,nをフィルタ処理し、連続する位置座標の値のシーケンス内における大きな不連続性を低減するための方法を提供し、上記の必要性を満たすものである。SATPSは静的モードで動作し、静的モードではSATPS受信機は静止しているかまたは通常の歩行速度といった選択された速度しきい値よりも遅い速度で移動しており、または動的モードで動作し、動的モードでは受信機はしきい値よりも高速度で移動する。このシステムは３次元の位置座標解Ｐ_x,n.Ｐ_y,n.Ｐ_z,n. および対応する速度座標解Ｖ_x,n.Ｖ_y,n.Ｖ_z,n.を生成し、測定値が解人工衛星星座におけるすべての衛星から利用できるときにはこれらの解においてタイムラグは実質的に伴わない。このシステムは次に位置座標をフィルタ処理して位置座標のシーケンス｛Ｐ＾_x,n｝，｛Ｐ＾_y,n｝，｛Ｐ＾_z,n｝を得て、この位置座標のシーケンスは平滑化され、以下に挙げる位置解の１以上の摂動のために発生する不連続性を低減する。その摂動とは、（１）解人工衛星星座における衛星の変化、（２）３次元解から２次元解への位置解の変化、（３）２次元解から３次元解への位置解の変化、（４）差分SATPS情報が利用可能となったかまたは利用不能となったか、（５）セレクティブアベイラビリティの出現または消失、（６）解人工衛星星座内の衛星から受信したSATPS 信号における受信機雑音の存在、（７）SATPS受信機でのマルチパス信号の出現または消失、および（８）位置および／または速度解における多大なレイテンシエラーの出現である。図面の簡単な説明図１は、この発明を応用できるSATPSシステムの概略図である。図２Ａ−２Ｇは、異なるフィルタ処理モードにおける利得の振る舞いを図示する。図３Ａ−３Ｉは、この発明の１つの実施例をフローチャートで示す。図３Ａ− ３Ｇプラス３Ｊ−３Ｋは、この発明の別の実施例をフローチャートで示す。図４Ａ−４Ｂは、この発明の別の実施例をフローチャートで示す。発明のベストモードの説明図１は、差分衛星測位システム（「DSATPS」）の動作を、簡単な形式で示す。基準ＳＡＴＰＳ受信機および関連するSATPSアンテナ（「基準ステーション」）１３と、移動SATPS受信機および関連するSATPSアンテナ（「移動ステーション」）１４とは、地表面上にまたはそれに近接して間隔をあけており、基準受信機の位置はいつでも非常に正確にわかっているものと仮定する。現在、SATPS信号アンテナは、SATPS信号が地平線付近を除き空のいかなる領域からでも、アンテナを「向ける」ことなく受信できるように、無指向性に近い。 SATPSアンテナは複数（好ましくは３以上）のSATPS衛星からSATPS信号を受信し、これらの信号をSATPS信号受信機に送り、この受信機は、（１）各SATPS信号に対するSATPS衛星ソース（衛星の番号またはその他の指標）を識別し、（２）識別された各SATPS信号がアンテナに届く時間を決定し、（３）この情報からおよび識別された各SATPS衛星に対する位置推算暦に関する情報からSATPSアンテナの現在の位置を決定する。SATPS信号アンテナおよび信号受信機は、この明細書中に引用により援用する、「NAVSTARグローバルポジショニングシステム」、バンノストランドレインホールド、１９９２、pp．３３−９０において、トムログスダンが述べるように、特定的なSATPS、グローバルポジショニングシステムのユーザ側の部分である。基準ステーション１３は、静止していてもよく、または時間の関数として知られている位置座標とともに移動してもよい。４以上のSATPS衛星１５、１７、１９および２１がSATPS信号を伝送し、これらの信号は基準および移動ステーション１３および１４により受信され、そのステーションにおける現在の位置、速度および時間に変換される。基準および移動ステーション１３および１４はまた、それぞれ、基準ステーション１３から移動ステーション１４への１方向のリンクを提供するかまたは図示のように２方向のリンクを提供するモデム２７および２９またはその他の通信手段を含む。図１に示すシステムはまた、２つのステーション１３と１４との間に位置する１以上の信号リピータ３１を含んでこれら２つのステーション間の非見通し線通信または長距離通信を容易にしてもよい。またはこのシステムは２つまたはそれ以上の移動ステーションを含んでもよい。基準ステーション１３は移動していてもよく静止していてもよい。基準ステーション１３は近くに位置しており（すなわち２５０キロメートル以内）、その位置座標は、差分衛星測位システム情報が基準ステーションから利用できるように、いつでも非常に正確にわかっているものと仮定する。しかしながら、移動ステーション１４の測定された位置の訂正のために必要な DSATPS情報を、この位置を計算する機器が常に利用できるわけではないかもしれない。さらに、あるSATPS、グローバルポジショニングシステム(GPS)において、米国国防総省(DoD)は、時折、SATPSアンテナおよび受信機の位置座標を非常に正確に獲得するのを困難にするために、セレクティブアベイラビリティまたはSAと呼ばれる、GPS衛星信号のディザリングを導入する。１００−３００秒の時間の間隔にわたり、SATPSステーションの見かけの位置は、たとえそのステーションが静止していても、特性直径３０−５０メートルまたはそれ以上の楕円の領域にわたりリサージュパターンで移動するように見えるかもしれない。セレクティブアベイラビリティまたはSAという用語はこの明細書において、１つまたはそれ以上の衛星から伝送されるSATPS信号に導入され、SAT PSステーションの実際の位置を合理的に正確に（すなわち数メートル内で）決定するのを困難にする、何らかのスプリアス信号を指す。この発明は、SATPS衛星の解人工衛星星座（通常は３以上の衛星）から受信するコードフェーズ（またはキャリヤフェーズ）信号から決定される、SATPSステーションの３次元の位置座標のシーケンス｛（Ｐ_x,nＰ_y,nＰ_z,n）｝_n（すなわち生のまたは測定されたまたはフィルタ処理されていない値）で始まる。このシステムはまた、キャリヤフェーズSATPS信号もしくはドップラー偏位衛星信号のいずれか、またはその両方を受信し、これらの信号によりSATPSステーションの３次元の速度座標のシーケンス｛（Ｖ_x,n.Ｖ_y,n.Ｖ_z,n）｝_nの決定が可能である。その代わりに、使用するSATPS衛星の特定的な人工衛星星座によっては、１次元または２次元の位置座標および／または速度座標のみが決定可能かもしれない。座標枠はどの向きを向いていてもよいが、好ましくはデカルト座標系である。位置および速度解は、見える衛星の数が不十分な場合または３次元の衛星ジオメトリが良くない場合に生じるように、たとえ高度が更新されていなくても、３次元で更新される。最後のデータ固定時間ｔ＝ｔ_n-1でのステーションの（フィルタ処理された）位置座標Ｐ＾_x,n-1,Ｐ＾_y,n-1,Ｐ＾_z,n-1、プラスｍ＝ｎ− １およびｍ＝ｎである場合の速度座標Ｖ_x,m,Ｖ_y,m,Ｖ_z,mについての知識を与えられると、予測位置座標Ｐ＾_x,n ^-，Ｐ＾_y,n ^-，Ｐ＾_z,n ^-は、以下に示す関係を用いて形成される。Ｐ^{^} _x,n ^-＝Ｐ^{^} _x,n-1＋(Ｖ_x,n＋Ｖ_x,n-1)Δt_n／２（１）Ｐ^{^} _y,n ^-＝Ｐ^{^} _y,n-1＋(Ｖ_y,n＋Ｖ_y,n-1)Δt_n／２（２）Ｐ^{^} _z,n ^-＝Ｐ^{^} _z,n-1＋(Ｖ_z,n＋Ｖ_z,n-1)Δt_n／２（３）上記の式においてΔｔ_n＝ｔ_n−ｔ_n-1，は（ｎ−１）番目のデータ固定とｎ番目のデータ固定との間の時間の間隔の長さである。等式（１）、（２）および（３）の右側に表われる位置座標および速度座標はまた、衛星信号経路が妨害されているときには、先に行なわれた測定値から僅かな時間だけ補外法によって決定されてもよい。次に、現在の生のまたはフィルタ処理されていない位置座標解Ｐ_x,n,Ｐ_y,n,Ｐ_z,n および等式（１）、（２）、および（３）で示される予測位置座標に基づき、ステーションに対するフィルタ処理された位置座標が形成される。すなわち以下のとおりである。Ｐ^{^} _x,n＝α_nＰ_x,n＋(1−α_n)Ｐ^{^} _x,n ^- （４）Ｐ^{^} _y,n＝α_nＰ_y,n＋(1−α_n)Ｐ^{^} _y,n ^- （５）Ｐ^{^} _z,n＝α_nＰ_z,n＋(1−α_n)Ｐ^{^} _z,n ^- （６）上記の式においてα_nは、データ固定第ｎ番が生成されるときのSATPSの状況に基づき、この発明により決定される利得係数（０＜α_n≦１．０）である。定常状態モード図２Ａは、（１）SATPS衛星の解人工衛星星座において変化がなく、（２）ＳＡが常にオンであるかまたは常にオフであり、（３）測定された位置座標と予測された位置座標との間に大きな変化が発生せず、（４）測位間の時間の間隔が大きくなくかつ測定値において重大なレイテンシエラー（以下で説明する）が発生しない場合に、このシステムが動的モードで始動するときの、フィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,nおよび利得α_nの振る舞いを図示する。図２Ａでは、利得はα₁ ＝１．０で始まり、定常状態の値α_ss＜１（時刻ｔ＝ｔ_ssまたは有限整数値ｎ＝Ｎ_ssで得られる）に向かって単調に減少する。したがって、最初の測位（ｎ＝１）で、フィルタ処理されていない位置座標Ｐ_x.n.Ｐ_y,n.Ｐ_z,nが、等式（４）、（５）および（６）で決定されるフィルタ処理された位置座標を完全に決定する。利得α_nが減少して１．０を下回ると、予測位置座標Ｐ＾_x,n ^-，Ｐ＾_y,n ^-，Ｐ＾_z,n ^-はさらに重み付けされる。図２Ａに示される利得α_nの振る舞いはまた静的モードのシステムに対しても発生するが、定常状態の値α_ss（静的）は、動的モードの定常状態の値とは異なるかもしれない。なお、図２Ａにおけるフィルタ処理された位置の軌跡Ｐ＾_x,nは、生の位置の軌跡Ｐ_x,nと同じである。クランピングモード図２Ｂでは、利得α_nは定常状態の値α_ssに達している。しかしながら、ある時刻ｔ−ｔ_c1では、以下の関係すなわち、ＰＥ_n＝max[|Ｐ_x,n ^-Ｐ^{^} _x,n ^-|,|Ｐ_y,n−Ｐ^{^} _y,n ^-|,|Ｐ_z,n−Ｐ＾_z,n ^-|], （７）で規定される、生の位置座標と予測された位置座標との間の最大差である予測エラーが、少なくとも選択されたしきい値（ＰＥ_n≧ＰＥ_thr）ほどにもなり、利得 α_nはすぐに、α_ssよりもはるかに小さな、クランピング値と称される、α_c1として知られるより小さな利得まで減少するかまたは「クランプされる」。クランピング値α＝α_c1では、新規のフィルタ処理されていない位置座標の値Ｐ_x,n,Ｐ_yn, Ｐ_z,nは、等式（４）、（５）および（６）で計算された、フィルタ処理された位置座標にほとんど寄与しない。この間、速度解を用いてフィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n ^-，Ｐ＾_y,n．^-，Ｐ＾_z,n ^-を外挿計算し、位置の測位間の時間の間隔の間に異常な隙間が生じなければ、この技術によりタイムラグがほとんどない非常に正確な位置の軌跡がもたらされるだろう。長さτ_holdである選択された停止時間の間隔（０であり得る）の後、利得α_nは定常状態の値α_ssに向かって単調に動き始め、そのためフィルタ処理されていない位置座標Ｐ_x,n，Ｐ_y.n，Ｐ_z,n はフィルタ処理された位置座標において通常どおりに重み付けされる。もしこれらのフィルタ処理されていない座標が持続すれば、このフィルタは図２Ｂに示されるように、新しいフィルタ処理されていない位置座標へと移るであろう。図２Ｃに示されるように、もしクランピングは開始されているが、位置解のために用いられる解人工衛星星座が元の人工衛星星座にすぐに戻れば、予測エラーＰＥ_nは小さいだろう。なぜなら停止の間隔により以前の位置のオフセットから移動することが妨げられるために予測エラーＰＥ_nは小さくなり、かつ予測エラーは恐らく十中八九はクランピングしきい値を下回るであろう。この場合、図２Ｃに示すように、利得α_nを定常状態モードの値α_ssに戻すために、クランピングモードはキャンセル可能である。できる限り定常状態の利得を使用することが好ましいが、その理由はそうすることにより擬似レンジから得られる位置解およびドップラーにより得られる速度解の最良の重み付けがもたらされるからである。クランピング利得の大きさがジャンプの大きさに比例することを示すために、第２のクランピングモードが示されている。定常状態利得α_ss（静的）が、擬似レンジの雑音レベルに対するドップラー雑音のレベルの比率として選択されてもよい。クランピングモードを使用することにより、異なる位置のオフセット間での移動が速く行なわれることが防止される。利得α_nは、もし位置のオフセットが持続する場合にのみ、位置が新しいオフセットに移るように制御される。一時的な位置ジャンプは位置の軌跡に実質的に何の影響も及ぼさないであろう。正確な速度解が用いられてSATPSステーションの実際の動力学に従う位置解を伝搬するため、クランピングの間、フィルタ処理された解にはタイムラグはない。全拡大モード図２Ｄでは、SATPSにより決定される位置座標の正確性はｔ＝ｔ_resetのときに実質的に向上し、生の位置座標とフィルタ処理された位置座標との間でのジャンプを生じさせる。このとき、利得α_nは、最初の利得の値α₁＝１と異なるかまたは等しいかもしれない選択された値α₀（≦１．０）にリセットされてもよい。この利得モードは全拡大モードと称され、システムが動作を行なっていた先行する利得モードにかかわらず、いかなるデータ固定時刻ｔ_nでも発生する可能性がある。正確性がこのように改良するのは、（１）DSATPS情報がｔ＝ｔ_resetのときに利用可能になるため、（２）SAがｔ＝ｔ_resetのときにターンオフされるため、（３）今まで２次元解であった位置座標解が、ｔ＝ｔ_resetのときに３次元解が始まることを可能にするため、または（４）その他関連する理由のために、発生し得る。時刻ｔ＝ｔ_resetの後、利得α_nは再び図示のように定常状態の値α_ss に向かって単調に動く。この特徴はユーザにより選択可能である。最大の正確性が利用可能になったときにはすぐにそれを利用することを好むユーザはこの特徴を選択または活性化するであろう。急速な変化を伴わない平滑な位置の軌跡を好むユーザはこの特徴を選択しないであろう。部分拡大モードこのシステムはフィルタ処理された位置座標にあまりにも大きなレイテンシエラーが存在することを検出すると、部分拡大モードを開始することにより反応する。予測されるレイテンシエラーは各ステップにおいて等式（８）−（１１）で示されるように計算される。Ｌ_n＝レイテンシエラー＝δＶ_nΔt_L(n)／２（８）Ｌ_nをmin(Ｌ_n，Ｔ)で置換える（９） δＶ_n＝max[|Ｖ_x,n−Ｖ_x,n-1|,|Ｖ_y,n−Ｖ_y,n-1|,|Ｖ_z,n−Ｖ_z,n-1|] （10） Δt_L＝max[Δt_n,Δt_m(ｎ),Δt_m(ｎ−１)] （11）上記の等式においてΔt_n＝t_n−t_n-1，Δt_m(n)＝max[t_n−t_ml,t_n−t_m2,…,t_n−t_m _M ］であり、ここでｔ_miは、Ｍ個の衛星を有する解人工衛星星座内のｉ番目の衛星からの最近の擬似レンジおよびドップラー偏位の測定の時刻である。レイテンシエラーＬ_nは、データ固定時の間または古い測定値が位置解において再使用されていたときのいずれかに発生した加速度を原因として生じるかもしれない、時間ｔ_nにおける最大位置エラーの推定である。推定されたレイテンシエラーＬ_nは、しきい値Ｔにより上側で束縛され、このモードのために生じる可能性のある位置ジャンプを制限する。もしレイテンシエラーＬ_nがｔ＝ｔ_expのときに選択されたしきい値Ｌ_thrを超えれば、このシステムは「部分拡大」を実行することにより反応し、この部分拡大では、利得α_nは選択された部分拡大値α_n＝α_expへと急速に増加し、長さΔｔ_recのリカバリ時間間隔の後にこのエラーを受入れ可能な大きさまで減少させることを開始し、その後利得α_nは定常状態の値α_ssに単調に戻ってもよい。図２Ｅは、図示された位置座標の測定の方向と直角である、所与の衛星の見通し線に沿って加速度が発生する間に古い測定値を使用する効果を示す。この場合、レイテンシエラーを伴う生の位置座標は変化を受けない。１次元での真の位置の軌跡を、真の位置と推定された位置との間の発散を図示するために示す。古い測定値を用いた最後の解とレイテンシエラーを伴わない新しい位置との間で速度に大きな変化が観測可能であるため、新しい測定値がこの衛星から得られるときには部分拡大が活性化される。なお、位置ジャンプは観測されたレイテンシエラーとほぼ同じ大きさである。もし位置ジャンプが予想されたレイテンシエラーよりもはるかに大きかったならば、部分拡大よりもむしろクランプが発生しているであろう。部分拡大モードの間より大きな利得α_expを使用することの危険性は、衛星の人工衛星星座の切換を原因とする大きな予測エラーが、この大きな利得を用いては減衰されないであろうということである。したがって、部分拡大は、予測エラーＰＥ_nが予想されたレイテンシエラーＬ_nの大きさに近いときのみ開始される。推定されたレイテンシエラーの束縛（Ｌ_n≦ｔ）により、発生し得る最大位置ジャンプが制限されるが、その理由は予測エラーＰＥ_nが、推定されたレイテンシエラー×許容可能な最大ジャンプを設定するスケールファクタよりも小さくなければならないためである。位置ジャンプの大きさは、予測エラー×拡大利得α_expである。部分拡大モードが開始されたとき保存されていた、予想されたレイテンシエラーＬ_nよりも大きな予測エラーＰＥ_nが観測された場合、部分拡大はキャンセルされ、もし予測エラーが十分に大きければクランピングが許可される。この振る舞いは図２Ｆに示される。グラフの最初の部分（ｔ≦ｔ_c1）は、図２Ｅのそれに相当する部分と同じである。しかしながら、この場合利得が部分拡大モードにある間に解人工衛星星座の切換が発生する。もしこのモードの続行が許可されれば、大きな利得および大きな予測エラーが組合わされて、図２Ｆにおいて三角形の記号によって示される位置の軌跡を生じさせるであろう。その代わりに、このシステムは現在の予測エラーを，保存していたレイテンシエラーと比較し、部分拡大モードを脱出してクランピングモードへと移り、フィルタ処理された位置の軌跡（円形の記号）で示される位置ジャンプを防止する。このようにして、部分拡大モードは、加速度により誘起されるレイテンシエラーをもたらす測位が用いられているときに、フィルタ処理された解におけるタイムラグを低減するように設計される。部分拡大モードは、観測された予測エラーＰＥ_nが小さく、予想されたレイテンシエラーＬ_nに大きさが近いときのみ使用される。このようにして、このシステムが部分拡大モードにある間にも、位置ジャンプの大きさはなおも制御可能である。静的モード動的モードから静的モードへの遷移は、req_staticcount（好ましくは２または３）により与えられる、連続するデータ固定時間の所要の数に対する特定された速度しきい値Ｖ_h,thrよりも水平方向の速度の大きさＶ_h,nが下回るときに開始される。速度しきい値は速度解の推定された正確性の関数である。DSATPS情報が利用可能であれば、しきい値は、たとえばDSATPS情報が利用できないときよりも低くてよい。このシステムが静的モードにあるとき、速度の大きさは形式的には０に等しいものと設定され、位置および速度解がコヒーレントではなくなるため、位置に対するSAのドリフトまたはディザリング効果を取り除くことが可能である。もしDSATPSが利用可能であるかまたはＳＡがオフであれば、静的モードを使用して、受信機の雑音およびマルチパス信号エラーといった何らかのエラーを平均化することにより、位置の正確性を向上させることができる。システムが静的モードにあるときの予測位置は、静的モードでは速度解は形式的に０に等しいものと設定されるため、単に最後にフィルタ処理された位置である。静的モードにおける最初の利得は、選択された正の数Ｎ_minの逆数である。正確な解が利用できるときは、Ｎ_min＝１であり、SAがオンであるときのように正確性が最悪の状況にある場合、Ｎ_min＝１０００である。静的モードが開始されると、利得はmax(１／Ｎ_min，α_n-1)に等しいものとして設定される。後続の測位に対する利得は、α_n＝１／Ｎを用いて決定可能である（Ｎはmax(Ｎ_min，［１／α_n-1］_int)からＮ_maxへと固定番号ｎとともに増分する）。静的モードの利得は、Ｎが選択された正の数Ｎ_maxに達すると一定になる。静的モードが活性化するごとに、同じ手順が用いられる。クランピングは、解人工衛星星座の切換が原因で位置の大きな変更が発生するとき、および現在の利得α_nと予測エラーＰＥ_nとの積が特定されたしきい値を超えたとき、静的モードで発生する可能性がある。この場合、カウントされた整数Ｎは、予測エラーと新しい利得との積である、結果として生じる位置の変化が、特定されたしきい値よりも小さくなるように計算される。カウントされた整数Ｎは、次の測位でこの新しい大きな値から増分を続け、利得は選択された最小値に達するまで減少し続けるであろう。静的モードフィルタ利得α_nは、静的モードのすべての測位から利得の算術平均を用いる。したがって、もし測定エラーがゼロ平均を有し、フィルタが正弦波状のエラーの多くのサイクルを平均化するほどの長時間にわたりアクティブであるならば、フィルタの利得は真の平均に集まらなければならない。静的モードは、水平方向の速度Ｖ_h,nが特定されたしきい値Ｖ_h,thrを超過し、水平方向の速度における変化ΔＶ_h,nが別の選択されたしきい値ΔＶ_h,thrを超過したときキャンセルされる。したがって、水平方向の速度がこれらの期間の間にゆっくりと変化する場合には、水平方向の速度の大きさがしきい値Ｖ_h,thrを僅かな間超える間も静的モードのままであろう。SAが、スナップショット速度解における水平方向の速度エラーの主要な原因である。観測されたＳＡのディザーの変化率は非常に小さく、３cm/sec²のオーダである。速度における変化のしきい値ΔＶ_h,thrはこの量よりも大きなオーダで設定可能であり、結果として、より小さな速度しきい値Ｖ_h,thrが現在の速度に使用可能であるが、それはしきい値がＳＡによって誘起される最悪の場合の速度エラーよりも大きい必要はないからである。３次元の速度の大きさよりもむしろ水平方向の速度の大きさＶ_h,nがすべての静的モード検査に対して利用される。水平方向の速度は垂直方向の速度よりも雑音が少ない（すなわち水平の精度の希釈HDOPは垂直の精度の希釈VDOPよりも小さい）ため、このことにより、より小さな速度しきい値を使用することが可能である。非常にゆっくりとしたアンテナの動きが静的モードにおいて無視されることを防止するには、水平方向の速度しきい値はより小さいことが好ましい。静的モードからの脱出静的モードから脱出すると、このシステムは自動的にクランピングモードを実施する。こうして、利得が小さな静的利得α_ss（静的）から動的モードにおける大きな定常状態の利得α_ssへと変化する際に、このシステムが静的モードにあったときに生成された予測エラーＰＥ_nがあまりにも迅速にフィルタ処理された解に侵入することが防止される。この方策は、いかなる大きな予測エラーも、SATP Sステーションが移動している間は、観測される可能性が最も小さくなるように吸収できるという事実を利用する。実際の動きのために発生するステーションの位置の変化は、フィルタが新しい解バイアスに移動するため、位置の変化よりも幾分大きい。水平方向の速度の大きさと静的利得とのタイミング関係が、図２Ｇに示される。この場合、静的モードは、水平方向の速度の大きさがしきい値Ｖ_h,thrを下回った後に第３の測位（ｔ＝ｔ_static）で開始する。静的モード開始後、利得α_n は上側のしきい値α_n＝１／Ｎ_minへと急速に減少し、その後単調に減少し、α_n ≧１／Ｎ_maxにより下方において制限される。なお、もし水平方向の速度の変化 ΔＶ_h,nがΔＶ_h,thrにすぎなければ、このとき水平方向の速度は上昇してしきい値Ｖ_h,thrを僅かな間上回ることができるが、システムは静的モードのままである。水平方向の速度Ｖ_h,nがしきい値Ｖ_h,thrを上回り、水平方向の速度の差異ΔＶ_h,n＞しきい値の差異ΔＶ_h,thrであるとき、静的モードはキャンセルされクランピングが開始される（ｔ＝ｔ_c1のとき）。クランピング利得α_c1,nの大きさは予測エラーＰＥ_nの大きさ次第である。たとえ予測エラーが小さくても、クランピングモードは特定されたステップの数の間はキャンセルされず、確実に静的モードと動的モードとの間で滑らかに遷移する。クランピングモード、２つの拡大モード、および定常状態モードの組合せを用いて、フィルタの利得は明確に制御されて、異なる位置のオフセット間での移動を原因とする位置の変化を制限および制御する。静的モードを利用することにより、受信機は移動していないことを報告し、時間により変化するがゼロ平均である測定エラーの存在する中で真の位置に近づく、非常にゆっくりと変化する位置の軌跡を提供することができる。図３Ａ−３Ｉはこの発明の１つの実施例をフローチャートの形式で集合的に図示し、添付の使用される変数のグロッサリが、これらの図面において使用される変数の定義について説明する。使用される変数のグロッサリＮ＝静的モードにおいて連続する測位をカウントするために使用される整数Ｎ_min，Ｎ_max＝静的モードにおけるＮの最小および最大値（Ｐ_x.n，Ｐ_y.n，Ｐ_z.n）＝ｎ番目の測位に対する３次元位置座標（Ｖ_x.n，Ｖ_y.n，Ｖ_z,n）＝ｎ番目の測位に対する３次元速度座標ｔ_n＝ｎ番目の測位時の時間座標 Δｔ_n＝ｔ_n−ｔ_n-1＝先行する測位からの時間（ｎ≧２） Δｔ_m（ｎ）＝max［ｔ_n−ｔ_ml，ｔ_n−ｔ_m2，…，ｔ_n−ｔ_mM］，但しｔ_miはＭ個の衛星を使用する解人工衛星星座におけるｉ番目の衛星を利用する、擬似レンジおよびドップラー測定の最も新しい時間である。 Δｔ_L（ｎ）＝max［Δｔ_n，Δｔ_m(n)，Δｔ_m（n-1）］＝最大レイテンシ時間間隔であり、この間加速度がスナップショット位置および速度解においてエラーを誘起する可能性がある。 Δｔ_max＝許容される最大時間間隔であり、この間新しい測位は受信されない。最後にフィルタ処理された位置および平均速度を用いた、動的モードにおけるｔ_nでの予測される位置Ｐ^{^} _x,n ^-＝Ｐ^{^} _x,n-1＋(Ｖ_x,n＋Ｖ_x,n-1)Δt_n／２Ｐ^{^} _y,n ^-＝Ｐ^{^} _y,n-1＋(Ｖ_y,n＋Ｖ_y,n-1)Δt_n／２Ｐ^_z,n ^-＝Ｐ^_z,n-1＋(Ｖ_z,n＋Ｖ_z,n-1)Δt_n／２最後のフィルタ処理された位置を用いた静的モードにおけるｔ_nでの予測される位置Ｐ^_x,n ^-＝Ｐ^_x,n-1 Ｐ^_y,n ^-＝Ｐ^_y,n-1 Ｐ^_z,n ^-＝Ｐ^_z,n-1 新しいスナップショット位置および予測された位置を用いたフィルタ位置解Ｐ^_x,n＝α_nＰ_x,n＋(1−α_n)Ｐ^_x,n ^-（フィルタ処理されたｘ座標の位置）Ｐ^_y,n＝α_nＰ_y,n＋(1−α_n)Ｐ^_y,n ^-（フィルタ処理されたｙ座標の位置）Ｐ^_z,n＝α_nＰ_z,n＋(1−α_n)Ｐ^_z,n ^-（フィルタ処理されたｚ座標の位置）ＰＥ_n＝max[|Ｐ_x,n−Ｐ^_x,n ^-|,|Ｐ_y,n−Ｐ^_y,n ^-|,|Ｐ_z,n−Ｐ^_z,n ^-|]＝「生の」位置座標と、予測された、フィルタ処理された位置座標との最大差異ＰＥ_thr＝クランピングおよび拡大に対する検査が発生する、ＰＥ_nに対するしきい値であり、また許容可能な最大位置ジャンプしきい値である。Ｖ_h,n＝ｔ_nでの水平方向の速度 ΔＶ_h,n＝|Ｖ_h,n−Ｖ_h,n-1|＝測位ｎ−１とｎとの間での水平方向の速度の変化 δＶ_n＝max[|Ｖ_x,n−Ｖ_x,n-1|,|Ｖ_y,n−Ｖ_y,n-1|,|Ｖ_z,n−Ｖ_z,n-1|]＝座標における速度の最大の変化 α_n＝測位ｎに対しフィルタ処理された位置座標を計算するために使用される利得係数 α₀＝全拡大モードにおける利得α（０＜α₀≦１）に対するリセット値 α_ss＝利得係数αの動的モード定常状態の値 α_ss（静的）＝利得係数の静的モード定常状態の値であり、α_ss＝１／Ｎ_max である。 α_c1.n＝クランピングが開始されたときのｎ番目の測位でのα_n（＞０）のクランピング値 α_min＝α_c1,nに対し許可されるα_nの最小値 α_exp＝部分拡大モードにおいて累積されたレイテンシエラーを迅速に修正するために用いられる利得 βc₁＝クランピングモードにおいてαをα_c1からα_ssに増大するための乗法因子（β_c1＞１） β_ss＝通常の動的モードにおいてαをα₀からα_ssに減少させるための乗法因子（β_ss＜１） PDOP（ｎ）＝３次元の位置の精度の希釈であり、別々の単位分散測定エラーが位置エラーにいかにして増幅されるかを説明する HDOP（ｎ）＝水平位置の精度の希釈 VDOP（ｎ）＝垂直位置の精度の希釈 first_fix(n)＝もしｎ番目の測位がパワーアップ後の最初の測位であれば１であり（ｎ＝１）、そうでなければ０である first_3D_fix(n)＝もしｎ番目の測位が最初の３次元の位置の測位であれば１であり、そうでなければ０である clamp_active(n)：クランピングがアクテイブであれば＞０であり、部分拡大が活性化されれは＜０であり、通常の動的モードまたは静的モードの場合は０である new_clamp(n)＝ｎ番目の測位でクランピングが活性化されたならば１であり、そうでなければ０である do_static(n)＝静的モードがｎ番目の測位で活性化されれば１であり、そうでなければ０である static_count(n)＝静的モードへのエントリのための整数カウント変数 req_static_count(n)＝静的モードに入るのに必要なstatic_countの最小値であり、req_static_count(n)＝ｒ１３であり、ｒ１３＝２が好ましい end_static_count(n)＝たとえ観測された予測エラーがクランピングしきい値を下回っていてもクランピングモードがアクティブのままであることを通常は強制する静的モードルーチンからの脱出のためのカウントダウン整数であり、end_ static_count＝ｒ１４で、ｒ１４＝２０〜６０が好ましい fix_dim(n)＝もしｎ番目の測位での位置の次元がそれぞれ２（水平方向のみ）または３（水平および垂直）であれば２または３である last_fix_dim(n)＝最後の測位で解の次元が２または３であったならば２または３である new_fix_set(n)＝もしｎ番目の測位で解の次元が変化したならば、またはｎ番目の測位で人工衛星星座の切換が発生したならば１であり、そうでなければ０である static last fix(n)＝ｎ−１での先行する測位が静的モードにあったならば１である DSATPS＝差分GPSまたはDGPSとして既知であるGPSに対する、受信機より他により誘起された測定エラーの推定を受信機に対して獲得し正確性を向上させるための方法であって、１が利用可能であり、そうでなければ０であるセレクティブアベイラビリティ(SA)＝米国国防総省によりGPS衛星に課される、時間により変化する大きな測定エラーである acc_mode(n)＝もし［DSATPSが存在するかまたはもしSAが存在しなければ］１であり、そうでなければ０である DSATPS_ON(n)＝もしDSATPSが現在オンであれば１であり、そうでなければ０である SA_OFF(n)＝もしSAが現在オフであれば１であり、そうでなければ０である first_DSATPS_fix(n)＝もしDSATPSがターンオンされたばかりなら１であり、そうでなければ０である reset_filter(n)＝もし利得αがその最大値α₀にリセットされるならば１であり、そうでなければ０である B2G(n)(bad-to-good switch value)＝推定された位置解の正確性が大幅に測位間で向上するときは常に利得αがα₀にリセットされることをユーザが所望するならば１であり、そうでなければ０であるＡ_n＝l_n[ＰＥthr／r27α_ssＰＥ_n]／ln[1−α_ss]，クランピングモードを開始した位置のオフセットにおける変化のためにフィルタが再びクランプしないように、フィルタ処理された位置がある量だけ変化するのに要する測位の数であり、ｒ２７は選択された正の定数であり、ｒ２７＝２が好ましいＢ_n＝ln[α_ss／α_n]／ln[βcl]，クランピング利得から定常状態利得へと移るのに必要とする測位の数であるＬ_n＝レイテンシにより誘起される位置エラー＝δＶ_nΔｔ_L／２＝レイテンシがフィルタ処理された解において存在するときに加速度が存在するために発生する可能性のある最大位置エラーの推定 last_latency＝部分拡大モードが最後に開始されたときに保存されていた予想されたレイテンシ（Ｌ） last_α＝測位ｎ−１からのαの値（保存） last_hvel＝最後の測位からの水平方向の速度＝Ｖ_h,n-1であり、静的モードが全速度を０にする前に保存されている last_acc_mode＝測位ｎ−１からのacc_modeの値（保存） σpos＝PDOPｘσmeas σmeas＝もしSAが存在しなければ２〜８であり、もしSA が存在していれば１６〜３２である図４Ａにおける第１のステップ１１１で、いくつかのシステム変数が初期化される。 static_count＝０ α＝α₁＝１．０Ｎ＝１ end_static_count＝r14（r14＝20-60が好ましい）ＰＥ_thr＝１メートルＰＥ_max＝1000メートル clamp_active＝０ Δｔ_max＝ｒ28sec（ｒ28＝６が好ましい） α_min＝ｒ29（ｒ29＝0.001が好ましい） α_ss＝ｒ30（ｒ30＝0.0625が好ましい） α_exp＝ｒ31（ｒ31＝0.2が好ましい） β_ss＝ｒ32（ｒ32＝0.5が好ましい）ｒ２８、ｒ２９、ｒ３０、ｒ３１およびｒ３２は選択された正の定数である。これら初期化の値の最初の３つを例外として、これらの数は変更可能であり、この発明において用いられるアルゴリズムのその他の詳細例において適切な変更が行なわれている。ステップ１１３で、新しいデータ固定が、ｎ番目の固定に対し、位置、速度および時間変数Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，Ｐ_z,n，Ｖ_x,n，Ｖ_y,n，Ｖ_z,nに対して得られる（ｎはパワーアップが生じるとき最初は１である）。いかなる局所座標が用いられていても、速度Ｖ_h,nの水平方向の成分および水平方向の速度の差 ΔＶ_h,nがステップ１１５で計算される。ステップ１１７で、ｎ番目の固定に対する新しい（または第１の）データ値に対し何らかのフィルタ変数がセットまたはリセットされる。 do_static(n)＝０ rep_static_count＝r０ fix_dim(n)＝現在の値(２or３) new_clamp(n)＝０ new_ fix_set(n)＝現在の値 acc_mode(n)＝DGPS_ON＋SA_OFF＝現在の値 Δｔ_m(n)＝現在の値ステップ１１９で、このシステムはacc_mode（ｎ）＝１であるかどうかを判断する。もし答がイエスであれば、このシステムはステップ１２１においてｎ番目の固定に対し以下のフィルタ変数の値を設定する。Ｎ_min＝ｒ１（ｒ１＝１が好ましい）Ｎ_max＝ｒ２（ｒ２＝100が好ましい）Ｖ_h,thr＝ｒ３m/sec（ｒ３＝0.1が好ましい） ΔＶ_h,thr＝ｒ４m/sec（ｒ４＝0.2が好ましい） β_c1＝ｒ５（ｒ５＝1.5が好ましい） σmeas＝ｒ６（計算される。ｒ６＝２〜８）ステップ１１９での答がノー（すなわちacc_mode（ｎ）≠ １）であれば、これらのフィルタ変数はステップ１２３においてｎ番目の固定に対し以下の値が与えられる。Ｎ_min＝ｒ７（ｒ７＝100が好ましい）Ｎ_max＝ｒ８（ｒ８＝10⁶が好ましい）Ｖ_h,thr＝ｒ９m/sec（ｒ９＝1.1が好ましい） ΔＶ_h,thr＝ｒ10m/sec（ｒ10＝0.5が好ましい） β_c1＝ｒ11（ｒ11＝1.125が好ましい） σmeas＝ｒ12（計算される。ｒ12＝16〜32）ステップ１２１またはステップ１２３から続くステップ１３１では、システムはdo_static＝０を設定し、ステップ１３３に進み、ここでシステムはＶ_h,n＜Ｖ_h,thr かどうかを尋ね、もし答がイエスであれば、システムはステップ１３５でs tatic_count＝static_count＋１を設定し、ステップ１３７に進む。もし答がノーであれば、システムは直接ステップ１３７に進み、static_last_fix＝１であるかを尋ね、答がイエスであれば、システムはステップ１３ステップ１３９においてこの質問への答がイエスであれば、システムはステップ１４１でstatic_count＝０を設定し、ステップ１５１に進む。もしステップ１３９で質問への答がノーであれば、システムはdo_static＝１を設定し、ステップ１５１に進む。ステップ１３７においてこの質問への答がノーであれば、ステップ１４５でシステムはstatic_count＝req_static_count（＝ｒ１３）であるかどうかを尋ねる。ここでｒ１３は選択された正の定数（好ましくは２）である。もし答がイエスであれば、システムはdo_static＝１およびclamp_active＝０を設定し、ステップ１５１に進む。もしこの質問への答がステップ１４５においてノーであれば、システムは直接ステップ１５１に進む。ステップ１５１で、システムはdo_static＝１であるかを尋ねる。もし答がイエスであれば、ステップ１５３に進み、last_hvel＝Ｖ_h,nを設定し、Ｖ_x.n＝Ｖ_y _,n ＝Ｖ_z,n＝０を設定し、Ｎをmax(Ｎ，Ｎ_min)で置換え、ステップ１６１に進む。もし答がノーであれば、システムはstatic_ｌast_fix＝１であるかを尋ねる。もし答がイエスであれば、ステップ１５７に進み、new_clamp＝１を設定し、end _static_count＝４０を設定し、ステップ１６１に進む。ステップ１５５においてこの質問への答がノーであれば、システムは直接ステップ１６１に進む。ステップ１３１−１５７において、このシステムは静的モード（do_static＝１）にあるのか、または動的モード（do_static＝０）にあるのかを判断し、その他のフィルタ制限値のいくつかに対する適切な選択を行なう。ステップ１６１で、システムはこれがパワーアップ後の最初の固定であるかどうか（すなわちｎ＝１であるかどうか）を判断する。もしｎ＝１であれば、ステップ１６３においてＰ^_x,1＝_Px,1,Ｐ^_y,1＝Ｐ_y,1およびＰ^_z,1＝Ｐ_z,1を設定し、ステップ１６７でΔt_n＝t_n−t_n-1を計算し、ステップ１７１に進む。１であるかどうかを尋ねる。もし答がイエスであれば、Ｐ^_x,n ^-＝Ｐ^_x,n-1,Ｐ_y, _n ^- ＝Ｐ^_y,n-1およびＰ_z,n ^-＝Ｐ^_z,n-1（Ｖ_x,n＝Ｖ_y,n＝Ｖ_z,n＝０）を設定し、そのため先行する位置固定（ｎ−１）の位置座標は現在の固定に対し予測された位置座標となる。次にシステムはステップ１７３から１７７へと進む。ステップ１７１でこの質問への答がノー（ｎ番目の固定では静的モードは存在しない）であれば、システムはステップ１７５においてｎ番目の固定で予測された位置座標に対し一般式を適用し、以下を設定する。Ｐ^_x,n ^-=Ｐ^_x,n-1＋(Ｖ_x,n-1＋Ｖ_x,n)Δt_n／２（１）Ｐ^_y,n ^-＝Ｐ^_y,n-1＋(Ｖ_y,n-1＋Ｖ_y,n)Δt_n／２（２）Ｐ^_z,n ^-＝Ｐ^_z,n-1＋(Ｖ_z,n-1＋Ｖ_z,n)Δt_n／２（３）次にシステムはステップ１７７に進む。ステップ１７７、１７９および１８１で、システムは以下のそれぞれの数量を計算する。ＰＥ_n＝max[|Ｐ_x,n−Ｐ^_x,n ^-|,|Ｐ_y,n−Ｐ^_y,n ^-|,|Ｐ_z,n−Ｐ^_z,n ^-|] （７） δＶ_n＝max[|Ｖ_x,n−Ｖ_x,n-1|,|Ｖ_y,n−Ｖ_y,n-1|,|Ｖ_z,n−Ｖ_z,n-1|] （12） Δt_L(n)＝max[Δt_n,Δt_m(n),Δt_m(ｎ−1)] （13）ステップ１６１−１８１において、システムは予測された位置座標を決定し、位置の差ＰＥ_nおよび速度座標δＶ_nにおける（最大の）変化をモニタし、ｎ番目の固定または（ｎ−１）番目の固定の時間に関し、ｎ番目の固定において、または（ｎ−１）番目の固定において用いられた測定の最大時期である、レイテンシ時間Δt_L(n)＝max[Δt_n,Δt_m(n),Δt_m(ｎ−1)］を決定する。ｔ_maxであるかどうかを尋ね、ここでΔｔ_maxは解人工衛星星座における１以上の衛星を用いた位置固定における隔たりに対して許された最大時間である。もしその答がイエスであれば、システムはステップ２１５でreset_filter＝１を設定し、これは利得をその最初の値α₀にリセットするものであり、次にシステムはステップ２２１に進む。もしステップ１９１においてその質問に対する答がノーであれあるかどうかを尋ねる。答がイエスであれば、システムはステップ２１５においてreset filter＝１を設定し、ステップ２２１に進む。ステップ１９５で質問への答がノーであれば、システムはステップ２０１に進み(fix_dim＝３)および(fi rst_3D fix＝１)が両方とも真であるかどうかを尋ねる。答がイエスであれば、システムはステップ２１５に進み、reset_filter＝１をセットし、ステップ２２１に進む。もしステップ２０１において質問への答がノーであれば、ステップ２０５に進む。ステップ２０５で、システムはスイッチＢ２Ｇが値１または値０を有するかどうかを尋ねる。もしＢ２Ｇ＝１であれば、システムは、もしステップ２０７、２０９および２１１において３つの複合論理条件のいずれかを満たせば、利得αをリセットの最初の値α₀にリセットするだろう。３つの複合論理とは、（１）［( first_DSATPS_fix＝１)AND（acc_mode（ｎ−１）＝０）］であるかどうか、OR（２）［（PDOP（ｎ）＜ｒ１５ PDOP（ｎ−１））AND（PDOP（ｎ−１）＞ｒ１６）AND（fix_dim（ｎ）＝fix_dim（ｎ−１））］OR（３）［（fix_dim（ｎ）＝３）AND(fix_dim（ｎ−１）＝２)AND（ＰＥ_n＞ｒ１７σ_pos）］である。ここで、ｒ１５、ｒ１６およびｒ１７は選択された正の定数であり、好ましいのはｒ１５＝２、ｒ１６＝６およびｒ１７＝６である。もしこれら３つの複合論理条件のいずれもが満たされなければ、reset_filterはステップ２１３で０に等しいものとして設定され、利得αの現在の値はリセットの最初の値にはリセットされない。いずれの事象においても、システムはステップ２２１に進む。Ｂ２Ｇ＝０であれば、システムはステップ２１３に進む。ステップ１９１−２１１において、このシステムは「全拡大」が発生しているのかどうかを判断し、ここにおいて初期化される。ステップ２２１で、別の複合論理命題が真であるかどうかを尋ねる。すなわち、［（clamp_active＞０）AND（α_ssＰＥ_n＜ＰＥ_thr／ｒ１８）AND（end_static_count＝０）］が真であるかどうかを尋ねる。ここで、ｒ１８は選択された正の定数であり、ｒ１８＝２が好ましい。もし答がイエスであれば、システムはステップ２２３でclamp_active＝０を設定し、ステップ２２５に進む。答がノーであれば、システムはステップ２２５に進む。ステップ２２５において、このシステムは（clamp_active＜０）AND（ＰＥ_n＞ｒ１９(last_la tency)）であるかどうかを尋ねる。ここでｒ１９は選択された正の定数であり、ｒ１９＝２が好ましい。答がイエスであれば、システムはclamp_active＝０をステップ２２７で設定し、ステップ２３１に進む。答がノーであればシステムはステップ２３１に進む。かを尋ねる。答がノーであれば、システムは以下で説明するステップ２６１に進む。答がイエスであれば、システムはステップ２３５で以下のように新しいレイテンシの値を計算する。Ｌ＝レイテンシ＝δＶ_nΔｔ_L(n)/２（13.1）次に後の計算のためにレイテンシＬをmin（Ｌ、ｒ２０メートル）で置換え、ステップ２３７に進む。ここでｒ２０は選択された正の定数であり、好ましいのはｒ２０＝３０（メートル）である。かを尋ねる。答がイエスであればシステムはステップ２３９および２４１に進み、以下に述べる複合論理命題が真であるかどうかを尋ねる。すなわち、［（acc_ mode＝１）AND プ２４１）ということである。ステップ２３９でこの命題が真であれば、またはステップ２４１でこの命題が真であれば、（または両方であれば）、システムはステップ２４３に進み、clamp_active＝−ｒ２４を設定し、last_latency＝Ｌを設定し、ステップ２６１に進む。ステップ２３９および２４１においてこの命題がもし両方とも真でなければ、システムはステップ２６１に直接進む。ここでｒ２１、ｒ２２、ｒ２３およびｒ２４は選択された正の定数であり、ｒ２１＝２、ｒ２２＝８、ｒ２３＝１６およびｒ２４＝８が好ましい。ステップ２３７においてこの質問への答がノーであれば、システムはステップ２５１に進み、ここでシステムはα_n システムは以下の複合論理命題が真であるかどうかを尋ねる。すなわち、［clam p_active＝０］（ステップ２５３）テップ２５５）かどうかを尋ねる。もしこれら命題のいずれかが真であれば、システムはステップ２５７でnew_clamp＝１を設定し、ステップ２６１に進む。ステップ２５３および２５５で両方の命題が真でなければ、システムは直接ステップ２６１に進む。ステップ２６１で、システムはreset_ filter＝１であり、利得αがリセットされるべきと示されているかどうかを尋ねる。答がイエスであれば、システムはステップ２６３でα＝α₀を設定し、clamp_active＝０を設定し、end_static_co unt＝０を設定し、Ｎ＝Ｎ_minを設定し、ステップ２９１に進むが、このことについては以下で説明する。答がノーであれば、システムはステップ２６５でnew_cl amp＝１かどうかを尋ねる。ステップ２６５で質問への答がイエスであれば、システムはステップ２６７でdo_static＝１かどうかを尋ねる。ステップ２６７でこの質問に対する答がイエスであれば、システムはステップ２６９でＮ＝［ｒ２５ＰＥ_n］_intを設定し、Ｎをmin(Ｎ、Ｎ_max)と置換え、α_n＝１／Ｎを設定し、clamp_active＝０を設定し、ステップ２９１に進む。ここで［ｗ］_intは実数ｗの整数部分を表わし、ｒ２５は選択された正の定数であり、ｒ２５＝１６が好ましい。ステップ２６７で質問への答がノーであれば、ステップた数である、α_cl,n＝ＰＥ_thr／ｒ２６ＰＥ_nを設定し、α_cl,nをmax(α_cl,n， α_min)と置換え、clamp_active＝［Ａ_n＋Ｂ_n］_intを設定し、ステップ２９１に進む。ここで、パラメータＡ_nおよびＢ_nの１つの選択として以下のように表わされる。Ａ_n＝ln[ＰＥ_thr]／r27α_ssＰＥ_n｝／ln[1-α_ss] （14）Ｂn=ln[α_ss／α_n]/ln[β_cl] （15）ｒ２７は選択された正の定数であり、ｒ２７＝２が好ましい。ステップ２７１におけるclamp_activeの最初の値のその他の選択も、選択された正の整数として行なうことができる。ステップ２６５で質問への答がノーであれば、システムはステップ２７３に進み、clamp_active＞０かどうかを尋ねる。この質問への答がイエスであれば、システムはステップ２７５でα_n＝Ｂ_clα_n-1を設定し、α_nをmin（α_n，α_ss）と置換え、clamp_active＝clamp_active−１を設定し、ステップ２７７に進む。ステップ２７７で、このシステムはend_static_count＞０かどうかを尋ねる。この質問への答がステップ２７７においてイエスであれば、システムはステップ２７９でend_static_count＝end_static_count−１を設定し、ステップ２９１に進む。ステップ２７７で質問への答がノーであれば、システムは直接ステップ２９１に進む。ステップ２７３で質問への答がノーであれば、システムはステップ２８１でclamp_active＜０かどうかを尋ねる。ステップ２８１で質問への答がイエスであれば、ステップ２８３で、システムはα_n＝α_expを設定し、clamp_active＝ clamp_active＋１を設定し、ステップ２９１に進む。ステップ２８３で質問への答がノーであれば、ステップ２８５でシステムはdo_static＝１かどうかを尋ねる。ステップ２８５で質問への答がイエスであれば、ステップ２８７でシステムはＮ＝Ｎ＋１を設定し、Ｎをmin（Ｎ，Ｎ_max）と置換え、α_n＝１／Ｎを設定し、ステップ２９１に進む。質問への答がステップ２８５でノーであれば、システムはステップ２８９でα_n＝Ｂ_ssα_n-1を設定し、α_nをmax(α_n，α_ss)と置換え、ステップ２９１に進む。ステップ２９１で、システムは等式（４）−（６）によりフィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n，Ｐ＾_y,nおよびＰ＾_z,nを計算し、ステップ２９３に進む。ステップ２９３で、システムはlast_α＝α_nを保存し、last_vhdiff＝ΔＶ_h,nを保存し、last_acc mode＝last_acc_mode（ｎ）を保存し、Iast_fix_dim＝fix_dim （ｎ）を保存し、Δｔ_m（ｎ）を保存し、ステップ２９５でステップ１１３にリターンする。図３Ａ−３Ｉにおいて示された実施例の代替例においては、図３Ｈ−３Ｉは図３Ｊ−３Ｋと置換えられる。ステップ２７１で計算された利得α_clのクランピング値、およびステップ２７１で計算された、クランプされた値から定常状態の値 α_ssに近づくために用いられる利得の値α_nは、計算されたその他の値で置換えられる。クランプされた状態では、時間ｔ＝ｔ_n-1およびｔ＝ｔ_nでの２つの連続する固定間における位置座標における変化は以下の等式から計算される。 ΔＰ_x,n＝(Ｖ_x,n-1＋Ｖ_x,n)Δt_n／２（16） ΔＰ_y,n＝(Ｖ_y,n-1＋Ｖ_y,n)Δt_n／２（17） ΔＰ_z,n＝(Ｖ_z,n-1＋Ｖ_z,n)Δtn／２（18）し、α_cl,nと示される、ｎ番目の固定に対するαの現在のクランピング値を以下の等式より計算する。 ΔＰ_n＝max[ΔＰ_x,n,ΔＰ_y,n,ΔＰ_z,n] （19）等式（２０）はまたステップ２７２で、図３Ｈ−３Ｉのステップ２７１において α_n-1を用いてα_nを発見するのに用いられた、関係式α_n＝Ｂ_clα_n-1を置換える。等式（２０）は、長さΔｔ_reliefの時間の間隔または（等価的な）Ｎ_reliefデータ固定のランの後、フィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n，Ｐ＾_y,nおよびＰ＾_z,n を測定された（フィルタ処理されていない）位置解Ｐ_x,n.Ｐ_y,n,およびＰ_z,n に近くなるようにまたはほぼ等しくなるようにするために、長さΔｔ_reliefの選択された時間の間隔または選択された数Ｎ_reliefの連続するデータ固定に対して適用されるだろう。数Ｎ_reliefは、図３Ｅのステップ２７１で計算された数［Ａ_n ＋Ｂ_n］_intと置換えることができる。図３Ｊ−３Ｋは、等式（１６）−（２０）で示されるように計算された利得α_cl （ｎ）のクランピング値を用いた、図３Ｈ−３Ｉの代替である。ステップ２６１、２６３、２６５、２６７および２６９は図３Ｈ−３Ｉと同様である。ステップ２６７で、システムはdo_static＝１かどうかを尋ねる。答がイエスであればシステムは図３Ｈ−３Ｉに示すようにステップ２６９に進む。答がノーであれば、システムは図３Ｈ−３Ｉのように、ステップ２７２（ステップ２７１の代替）に進み、等式（２０）のようにα_cl,nを計算し、max(α_cl,n，α_min)でα_cl,nを置換え、clamp_ active＝Ｎ_reliefを設定し、ステップ２９１に進む。図３Ｊ−３Ｋのステップ２７３で、clamp_activeが＞０でなければ、図３Ｈ− ３Ｉのようにシステムはステップ２８１に進む。clamp_active＞０であれば、システムはステップ２７６（ステップ２７５の代替）に進み、ここでα_cl,nは等式（２０）のように計算され、α_cl,nはmin(α_cl,n，α_ss)で置換えられ、clamp a ctiveは１単位減分され、システムはステップ２７７に進む。図３Ｊ−３Ｋのステップ２７３および２７７−２９５は、図３Ｈ−３Ｉにおけるステップ２７３および２７７−２９５とそれぞれ同一である。図４Ａ−４Ｂは、この発明の別の実施例の概観である。図３Ａのステップ１１３に対応するステップ３０１では、システムは２次元または３次元の位置座標解Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,n、ならびに対応する速度座標解Ｖ_h,n，Ｖ_y,n，およびＶ_z,nを生成するが、測定が解人工衛星星座におけるすべての衛星から利用可能である場合はこれら解において実質的にタイムラグはない。ステップ３０３で、システムは動的モードにあるのかまたは静的モードにあるのかを判断する。次にシステムは時間固定間隔ｔ_n-1＜ｔうかを判断する。それら摂動は、（１）解人工衛星星座における衛星の変化（ステップ３１１）、（２）３次元解から２次元解への位置解の変化（ステップ３１３）、（３）２次元解から３次元解への位置解の変化（ステップ３１３）、（４）差分SATPS情報が利用できるかまたは利用できないか（ステップ３１５）、（５）セレクティブアベイラビリティの出現または消失（ステップ３１７）、（６）解人工衛星星座における衛星からSATPS信号を受取るSATPS受信機での受信機雑音（ステップ３１９）、（７）SATPS受信機でのマルチパス信号の出現または消失（ステップ３２１）、および（８）大きなレイテンシエラーの出現（ステップ３２２）である。ステップ３２３で、システムはステップ３０３、３１１、３１３、３１５、３１７、３１９、３２１および３２２で受取った情報からの１つまたはそれ以上のフィルタパラメータを決定する。ステップ３２５で、システムはその状況に対する適切なフィルタパラメータを用いて位置座標をフィルタ処理し、SATPS位置解への１つまたはそれ以上の上述の摂動のために生じる不連続性を減少させるのに平滑化される、位置座標のシーケンス｛Ｐ＾_x,n｝，｛Ｐ＾_y,n｝，および｛Ｐ＾_z,n｝を獲得する。衛星測位システム（SATPS）は、受信機が地表面または地表面に近接する場所に位置する、衛星信号送信機のシステムであり、これが伝送する情報から、観測者の現在の位置および／または観測時間が決定できる。SATPSとみなされる２つの動作可能なシステムは、グローバルポジショニングシステムおよびグローバルオービティングナビゲーショナルシステムである。グローバルポジショニングシステム（GPS）は、米国国防総省によりそのNAVST AR衛星プログラムの下で開発された、衛星を基本としたナビゲーションシステムの一部である。十分に動作可能なGPSは、各々が４つの衛星を伴う６つの円形の軌道にほぼ均一に分散した２４個までの衛星を含み、この軌迫は赤道に関し５５ °の角度で傾斜しており、経度６０°の倍数で互いに隔てられている。この軌道の半径は２６，５６０キロメートルであり、ほぼ円形である。この軌道は静止しているものではなく、０．５恒星日（１１．９６７時間）軌道時間間隔を伴うため、この衛星は下の地球に関し時間とともに移動する。理論的には、３つまたはそれ以上のGPS衛星が地上のほとんどのポイントから可視であり、そういった衛星２つまたはそれ以上への視覚的なアクセスを利用して１日２４時間、地上のどこからでも観測者の位置を決定できる。各衛星はセウシムまたはルビジウム原子クロックを備えており、衛星により伝送される信号に対するタイミング情報を提供する。内部クロック修正が各衛星クロックに備えられている。各GPS衛星は２つのスペクトル拡散、Ｌバンドキャリヤ信号を伝送する。すなわち、Ｌ１信号は周波数ｆ１＝１５７５．４２MHzを有し、Ｌ２信号は周波数ｆ２＝１２２７．６MHzを有する。これら２つの周波数は、ベース周波数ｆ０＝１．０２３MHzの整数倍ｆ１＝１５４０ｆ０およびｆ２＝１２００ｆ０である。各衛星からのＬ１信号は、C/A−コードおよびＰコードと指定される、矩象における２つの擬似ランダム雑音（PRN）コードにより変調される、バイナリフェーズシフトキーである。各衛星からのＬ２信号は、C/Aコードによってのみ変調されるBPSKである。これらPRNコードの性質については以下で説明する。２つのキャリヤ信号Ｌ１およびＬ２を使用する１つの動機は、遅延が信号周波数ｆの逆二乗としてほぼ変化する（遅延∝ｆ^-2）、電離層を通るそのような信号の伝搬遅延に対する部分的な補償を可能とすることである。この現象は、米国特許第４，４６３，３５７号でマクドラン（MacDoran）により論じられており、その論をこの明細書中に引用により援用する。電離層を通る走行時間の遅延が決定されるとき、所与のキャリヤ信号に関連する位相の遅延が決定できる。 PRNコードを使用することにより、観測者の位置を決定するためおよびナビゲーション情報を提供するために複数のGPS衛星信号が使用可能である。特定的なG PS信号により伝送された信号は、その特定的な衛星に対しPRNコードを発生しおよび整合し、または相関させることにより選択される。すべてのPRNコードは既知であり、地上の観測者が携帯するGPS衛星信号受信機で発生されるかまたはストアされる。しばしば精度コードまたはＰコードと称される、各ＧＰＳ衛星に対する第１の PRNコードは、比較的長く、関連するクロックまたはチップレート１０ｆ０＝１０．２３MHzを有する高粒度のコードである。しばしばクリア／捕捉コードまたはC/Aコードと称される、各GPS衛星に対する第２のPRNコードは、迅速な衛星信号捕捉およびＰコードへのハンドオーバを促進することを意図しており、比較的短く、クロックまたはチップレートｆ０＝１．０２３MHzを有する低粒度のコードである。いかなるGPS衛星に対するC/Aコードも、そのコードが繰返す前には長さ１０２３チップすなわち時間増分を有する。全Ｐコードの長さは２５９日であり、各衛星は全Ｐコードの独自の部分を伝送している。所与のGPS衛星に対して用いられるＰコードの部分は、このコードの部分が繰り返す前に正確に１週間（７．０００日）の長さを有する。C/AコードおよびＰコードを発生するための方法で認められているものは、１９８４年９月２６日、ロックウェルインターナショナルコーポレイション、サテライトシステムディビジョン（Rockwell Inter national Corporation，Satellite Systems Division）により出版された、文献「GPSインタフェースコントロールドキュメントICD-GPS-200(GPS Interface Control Document ICD-GPS -200)」、リビジョンＡにおいて述ベられており、この文献を本明細書中に引用により援用する。 GPS衛星ビットストリームは、伝送しているGPS衛星の位置推算暦およびすべてのGPS衛星に対するアルマナックに関するナビゲーションの情報を含み、そのパラメータは信号周波数受信機に適した電離層信号伝搬遅延、および衛星クロック時間と真のGPS時間との間のオフセット時間に対する修正をもたらす。ナビゲーションの情報は５０Baudのレートで伝送される。位置情報を衛星信号から獲得するための有用なGPSおよび技術に関する議論は、本明細書中に引用により援用する、バンノストランドレインホールド、ニューヨーク、１９９２、のトムログスダンによる、「NAVSTARグローバルポジショニングシステム」において発表されている。グローバルポジショニングに対する第２の形態は、グローバルオービティングナビゲーションサテライトシステム（GLONASS）であり、旧ソビエト連邦により軌道に設置され、現在ロシア共和国により維持されているものである。GLONASS はまた、各々が８つの衛星を有する３つの軌道面にほぼ均一に配置された２４個の衛星を利用する。各軌道面は赤道に関し公称傾斜角度６４．８°を有し、３つの軌道面は経度１２０°の倍数で互いに隔てられている。GLONASSの円形の軌迫はより小さく、半径約２５，５１０キロメートルであり、恒星日（１１．２６時間）の８／１７の衛星の公転周期を有する。GLONASS衛星およびGPS衛星はこのようにして、地球の周りを８日ごとに、それぞれ１７および１６回転するであろう。GLONASSシステムは、周波数ｆ１＝（１．６０２＋９ｋ／１６）GHz およびｆ２＝（１．２４６＋７ｋ／１６）GHzである２つのキャリヤ信号Ｌ１およびＬ２を利用し、ここでｋ（＝０，１，２，...，２３）は、チャネルまたは衛星の数である。これらの周波数は、１．５９７−１．６１７GHz（Ｌ１）および１，２４０−１，２６０GHz（Ｌ２）の２つのバンドにある。Ｌ１コードはC/A コード（チップレート＝０．５１１MHz）により、およびＰコード（チップレート＝５．１１MHz）により変調される。Ｌ２コードは現在Ｐコードによってのみ変調される。GLONASS衛星はまた、５０Baudのレートでナビゲーションのデータを伝送する。チャネル周波数は各々区別可能であるため、各衛星に対し、Ｐコードは同じであり、かつC/Aコードは同じである。GLONASS信号を受信し、分析するための方法は、GPS信号に対して用いた方法と同様である。この明細書中における衛星測位システムはまたはSATPSへの言及は、グローバルポジショニングシステム、グローバルオービティングナビゲーションシステム、および、観測者の位置および観測時間の決定を可能にする情報を提供する、衛星に基づいた何らかのその他の互換性のあるシステムを指し、それらすべてはこの発明の要件を満たすものである。グローバルポジショニングシステム（GPS）またはグローバルオービティングナビゲーションサテライトシステム（GLONASS）といった衛星測位システム（SAT PS）は、複数の地球軌道衛星からの、コード化された無線信号の伝送を利用するが、その構造については上記のとおりである。そのような信号の単一の受動的な受信機は、SATPSが利用する、地球を中心とする、地球に固定された座標基準系における受信機の絶対位置を決定できる。２つまたはそれ以上の受信機構成を用いて、受信機またはステーション間の相対的な位置を正確に決定することができる。差分測位として既知であるこの方法は、これらのステーション間の距離が、通常の場合のように、これらのステーションから衛星までの距離よりも実質的に小さいとすると、絶対測位よりもはるかに正確である。差分測位は、フィールドにおける測量または建設といった作業に対して使用可能であり、数センチメートル以内まで正確な位置座標および距離を提供する。差分位置決定においては、絶対的な位置決定の正確性を落とすSATPSにおける多くのエラーは、物理的に近いステーションに対しては大きさにおいては同様である。差分位置決定の正確性に対するこれらのエラーの効果は、したがって、部分的なエラーのキャンセルプロセスにより実質的に低減される。 SATPSアンテナは、複数（好ましくは４つまたはそれ以上）のSATPS衛星からSA TPS信号を受信し、これらの信号をSATPS信号受信機／プロセッサに送り、これは（１）各SATPS信号に対するSATPS衛星ソースを識別し、（２）各識別されたSATP S信号がアンテナに到着した時間を決定し、（３）この情報および各識別されたS ATPS衛星に対する位置推算暦に関する情報からSATPSアンテナの現在の位置を決定する。SATPS信号アンテナおよび信号受信機／プロセッサは、この明細書中に引用により援用する、バンノストランドレインホールド、１９９２、の「NA VSTAR グローバルポジショニングシステム」、pp．３３−９０においてトムログスダンにより論じられた、特定的なSATPS、すなわちグローバルポジショニングシステムの、ユーザ側の一部分である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年１２月２９日【補正内容】信号における受信機雑音の存在、（７）SATPS受信機でのマルチパス信号の出現または消失、および（８）位置および／または速度解における多大なレイテンシエラーの出現である。図面の簡単な説明図１は、この発明を応用できるSATPSシステムの概略図である。図２Ａ−２Ｇは、異なるフィルタ処理モードにおける利得の振る舞いを図示する。図３Ａ−３Ｉは、この発明の１つの実施例をフローチャートで示す。図３Ａ− ３Ｇプラス３Ｊ−３Ｋは、この発明の別の実施例をフローチャートで示す。図４は、この発明の別の実施例をフローチャートで示す。発明のべストモードの説明図１は、差分衛星測位システム（「DSATPS」）の動作を、簡単な形式で示す。基準ＳＡＴＰＳ受信機および関連するSATPSアンテナ（「基準ステーション」）１３と、移動SATPS受信機および関連するSATPSアンテナ（「移動ステーション」）１４とは、地表面上にまたはそれに近接して間隔をあけており、基準受信機の位置はいつでも非常に正確にわかっているものと仮定する。現在、SATPS信号アンテナは、SATPS信号が地平線付近を除き空のいかなる領域からでも、アンテナを「向ける」ことなく受信できるように、

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】する固定時間ｔ＝ｔ_n-1に対するそれぞれの先行するフィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n-1，Ｐ＾_y.n-1，およびＰ＾_z,n-1を前に投影することにより形成される。

Claims

【特許請求の範囲】１．コンピュータで使用可能であり、静的モードおよび動的モードで動作する、衛星測位システム(SATPS)により決定される、時間により変化する位置座標Ｐ_x,n ，Ｐ_y,n，およびＰ_z,nをフィルタ処理し、大きな不連続性を減じ、変化する測定エラーのシーケンスが位置解のシーケンスにおける変化を誘起する可能性のある率を制御するための方法であって、（Ａ）解人工衛星星座におけるすべての衛星から最近の測定値が利用可能であるとき、選択された固定時間ｔ＝ｔ_nに対しSATPS位置解座標Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,nならびにSATPS速度解座標Ｖ_x，_n，Ｖ_y,n，およびＶ_z,nをこれらの解におけるタイムラグを本質的に伴わずに発生するステップと、（Ｂ） SATPS位置解および速度解をフィルタ処理してフィルタ処理された位置座標のシーケンス｛Ｐ＾_x,n｝_n，｛Ｐ＾_y,n｝_n，および｛Ｐ＾_z,n｝_nを形成し、この位置座標は平滑化され、以下に挙げる混乱を生じさせるような１以上の事象を原因とする変化する測定エラーの組のために生じる不連続性を減じるステップとを含み、その事象とは、（１）解人工衛星星座における少なくとも１つの衛星の変化、（２）３次元解から２次元解への位置解の変化、（３）２次元解から３次元解への位置解の変化、（４）差分SATPS情報の利用可能性における変化、（５）セレクティブアベイラビリティの出現または消失、（６）位置解で使用される衛星測定における受信機雑音の出現または消失、（７）SATPS受信機で使用される衛星測定におけるマルチパス信号の出現または消失、および（８）解の何らかの位置または速度座標に対するレイテンシエラーにおける多大な変化であり、さらに、（Ｃ）フィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n，Ｐ＾_y,n，Ｐ＾_z,nは、選択されたフィルタの重みを利用して、それぞれのフィルタ処理されていない位置解座標Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,nとそれぞれの予測された位置座標Ｐ＾_x,n ^-，Ｐ＾_y _,n ^- ，およびＰ＾_z,n ^-との線形的な組合せとして形成され、位置を固定する現在の時間ｔ＝ｔ_nに対するそれぞれの予測された位置座標は時間間隔ｔ_n-1≦ｔ≦ｔ_n の間のそれぞれの平均速度(Ｖ_x,n＋Ｖ_x,n-1)／２，(Ｖ_y,n＋Ｖ_y,n-1)／２および(Ｖ_z,n＋Ｖ_z,n-1)／２を用いて、先行する固定時間ｔ＝ｔ_n-1に対するそれぞれの先行するフィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n-1，Ｐ＾_y,n-1およびＰ＾_z,n- ₁ を前に投影することにより、形成され、さらに、（Ｄ）フィルタ処理された位置座標Ｐ＾_x,n，Ｐ＾_y,n，およびＰ＾_z,nを位置解座標Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,nの改良された推定値として解釈するステップとを含む、時間により変化する位置座標をフィルタ処理するための方法。２．前記選択された重みが前記固定時間ｔ_nとともに変化することを可能にするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。３．前記それぞれの予測された位置座標Ｐ_x,n ^-，Ｐ_y,n ^-，およびＰ_z,n ^-と前記それぞれのフィルタ処理されていない位置解Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,nとの差が選択されたしきい値量を超えるとき、前記予測された位置座標Ｐ_x,n ^-，Ｐ_y,n ^-，およびＰ_z,n ^-に対する前記重みが前記線形的な組合せにおいて前記フィルタ処理されていない位置解Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,nに対する前記重みよりも大きくなるように選択するステップを含む、請求項２に記載の方法。４．前記フィルタの重みが定常状態の値に近づくとき、前記線形的な組合せが定常状態の位置解に収束することを可能にするステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。５．前記フィルタの重みα_nは前記動的モードにおける定常状態の値および前記静的モードにおける定常状態の値を有し、前記フィルタ処理された位置座標が前記それぞれのSATPS位置解に近づくように前記フィルタの重みα_nを選択し、そうすることにより、前記SATPSが定常状態モードにより長く留まるにつれて正確度が増すようになるステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。６．前記フィルタ処理された位置座標のシーケンスの少なくとも１つが、制御可能な低速度で、SATPS位置解の第１の組に対応する第１の位置座標シーケンスＰ_x _,n （１），Ｐ_y,n（１），およびＰ_z,n（１）からSATPS位置解の第２の組に対応する第２の位置座標シーケンスＰ_x,n（２），Ｐ_y,n（２），およびＰ_z,n（２）に移動することを可能にするステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。７．前記SATPSにより決定される位置解がSATPS位置解の前記第２の組に短時間移動し、次にSATPS位置解の前記第１の組に戻るとき、前記フィルタ処理された位置座標シーケンスの前記第２の位置座標シーケンスへの正味の移動を最小限にするために、選択された停止時間の間、前記フィルタ処理された位置座標シーケンスの前記第１の位置座標シーケンスから前記第２の位置座標シーケンスへの前記移動を遅延させるステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。８．もし前記SATPS位置解がSATPS位置シーケンスの前記第２の組に留まる場合、前記第２の位置シーケンスでの定常状態の解に移動するために、前記フィルタ処理された位置座標シーケンスが前記第１の位置座標シーケンスから前記第２の位置座標シーケンスへと少しずつかつ制御された態様で移動することを可能にするステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。９．前記フィルタ処理されていない位置解と前記それぞれの予測された位置座標との差として規定される、現在の予測エラーの関数として前記重みが前記固定の前記時間ｔ_nとともに変化することを可能にするステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。１０．前記SATPSが前記静的モードにあるときは常に前記SATPS速度解Ｖ_x,n，Ｖ_y _,n ，およびＶ_z,nを０に等しくなるように設定するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。１１．前記SATPS速度解Ｖ_x,n，Ｖ_y,n，およびＶ_z,nの大きさが選択された数の連続する固定時間ｔ＝ｔ_nに対し選択された速度しきい値よりも小さいときは常に、SATPSを前記静的モードに割当てるステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。１２．先行する固定時間ｔ＝ｔ_n-1で前記SATPSが前記静的モードにあり、かつ先行する固定時間ｔ＝ｔ_n-1と現在の固定時間ｔ＝ｔ_nとの間での前記速度解の時間変化率が選択された速度しきい値時間変化率よりも小さいならば、たとえ１以上の現在のSATPS速度解の値が前記速度しきい値を超えていても、前記SATPSが前記静的モードに留まることを可能にするステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。１３．前記SATPS速度解Ｖ_x,n，Ｖ_y,n，およびＶ_z,nから形成される水平方向の速度Ｖ_h,nの大きさが選択された数の連続する固定時間ｔ＝ｔ_nに対し選択された速度しきい値よりも小さいときは常に、SATPSを前記静的モードに割当てるステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。１４．前記SATPSが先行する固定時間ｔ＝ｔ_n-1で前記静的モードにあり、かつ先行する固定時間ｔ＝ｔ_n-1と現在の固定時間ｔ＝ｔ_nとの間での前記水平方向の成分Ｖ_h,nの時間変化率が選択された速度しきい値時間変化率よりも小さいならば、たとえ前記水平方向の速度の大きさＶ_h,nか前記速度しきい値を超えていても、前記SATPSが前記静的モードに留まることを可能にするステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。１５．以下の形式の前記線形的な組合せを選択するステップをさらに含み、その形式とは、Ｐ^{^} _x,n＝α_nＰ_x,n＋(１−α_n)Ｐ^{^} _x,n ^- Ｐ^{^} _y,n＝α_nＰ_y,n＋(１−α_n)Ｐ^_y,n ^- Ｐ^{^} _z,n＝α_nＰ_z,n＋(１−α_n)Ｐ^{^} _z,n ^- であり、前記重みα_nは０＜α_n≦１を満たす、請求項２に記載の方法。１６．前記重みα_nは前記動的モードにおける定常状態の値α_ssを有し、前記SATPSがこのとき前記動的モードから前記静的モードへと遷移を行なうときは常に、時間ｔ＝ｔ_nのときに、前記重みα_nの値を選択された正の最初の静的モードの値α_min.1＜α_ssに減じるステップと、後続の固定時間ｔ＝ｔ_r（ｒ＞ｎ）に対し、前記重みα_nが値α_min.2＜α_min.1 へと単調に減少することを可能にし、システムが前記静的モードにある間、前記フィルタ処理された位置座標における、許可された変化を減じるステップとをさらに含む、請求項１５に記載の方法。１７．前記重みα_nは前記動的モードにおける定常状態の値α_ssを有し、前記SATPSが時間ｔ＝ｔ_nのとき前記静的モードから前記動的モードへと遷移を行なうときは常に、前記重みα_nの値をこのときの選択された値α_clamp＜α_ssに等しくなるように設定するステップと、選択された時間間隔の間、後続の固定時間ｔ＝ｔ_r（ｒ＞ｎ）に対し前記重み α_nの値を所定時間、値α_clampに保ち、次に前記重みα_nが値α_ssへと増加するのを可能にし、前記システムの非０の速度からは生じない、前記フィルタ処理された位置座標における変化を制限するステップとをさらに含む、請求項１５に記載の方法。１８．位置の差｜Ｐ^{^} _x,n ^-−Ｐ_x,n｜,｜Ｐ^{^} _y,n ^-−Ｐ_y,n｜および｜Ｐ^{^} _z,n ^-−Ｐ_z, _n ｜の少なくとも１つが選択されたしきい値量を位置座標Ｐ^{^} _x,n ^-，Ｐ^{^} _y,n ^-，およびＰ＾_z,n ^-に対して選択し、これらの位置の差の少なくとも１つが大きいときに前記フィルタ処理された位置座標における変化を制限するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。１９．前記SATPS位置解および前記速度解におけるレイテンシエラーを決定するステップと、前記重みα_nを選択された時間間隔の間値α_exp＞α_ssに増大させ、前記SATPS 位置解におけるレイテンシエラーを、もし前記重みα_nがα_ssに等しいように設定された場合に生じるであろうレートよりも大きなレートで減少させるステップとをさらに含む、請求項１７に記載の方法。２０．静的モードおよび動的モードで動作する、衛星測位システム(SATPS)により決定される、時間により変化する位置解座標Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,nをフィルタ処理し、大きな不連続性を低減し、変化する測定エラーのシーケンスが位置解のシーケンスにおける変化を誘起する可能性がある率を制御するための、コンピュータで使用可能な方法であって、（１）変数の第１の選択されたグループを初期化するステップを含み、この変数のグループは、時間ｔ＝ｔ_nのときの新しいフィルタ処理されていない位置固定の、時間ｔ_nとｔ_n-1との平均速度で現在の時に進めれた時間ｔ_n-1での先行するフィルタ処理された位置として計算された予測された値に対する相対的な重みを制御するために用いられる、利得係数α_n（０≦α_n≦１．０；最初はα₁＝１．０）と、予測エラーとして既知である、新しい位置固定と予測された位置固定との差が小さいときに用いられる、利得の定常状態の値α_ss（０＜α_ss＜１）と、予測エラーが大きすぎて利得のクランピングが活性化されるときの利得の最小値α_min（０＜α_min＜１）と、平均速度に基づいて予測された位置が現在の位置解座標の正確な推定を可能にしないかもしれないときにシステムの部分拡大モードにおいて用いられる、利得の値α_exp（０＜α_exp＜１）と、固定時間ｔ_n間で時間における大きな隙間が発生するとき、または予測エラーがあまりにも大きいとき、または連続する位置固定間で位置の正確性に多大な向上がもたらされるときに、リセットに際して利得に対し用いられる値α₀（０＜ α₀≦１）と、静的モードにおける連続する固定をカウントするために用いられるカウントする整数Ｎ（≧１）と、選択された位置エラーしきい値ＰＥ_thrと、許容可能な最大位置エラーＰＥ_maxと、衛星信号測定が受信されない間の許容される最大時間間隔の長さΔｔ_maxと、クランピングがアクティブであれば＞０であり、システムが部分拡大モードにあれば＜０であり、通常の動的モードでは０である、変数clamp_activeの選択された最初の値と、静的モードへのエントリのために必要なしきい値Ｖ_h,thrよりも小さなスピードで連続する固定の数をカウントするために用いられる、変数static_countの選択された最初の値と、クランピングが存在する状態からの、変数α_nの定常状態の値α_ssへの増分的な増加を制御するのに用いられ、α_ss は選択された正の値ｒ３０である、選択された値β_c1＞１と、 SATPSが通常の定常状態モードにあるとき、変数α_nが定常状態の値α_ssへ第２の接近をするのを制御するのに用いられる、選択された値β_ss（０＜β_ss＜１）とを含み、前記方法はさらに、（２）受信した以前の固定情報からは独立した新しい位置座標固定Ｐ_x,n，Ｐ_y,n，およびＰ_z,nならびに新しい速度座標固定Ｖ_x,n，Ｖ_y,n，およびＶ_z,nと、この固定の時間に対する新しい時間座標ｔ_nと、もしｎ≧２ならば先行する固定に対し計算された何らかの変数に対する変数last_hvel（ｎ）＝Ｖ_h,n-1，last acc mode（ｎ）＝acc_mode（ｎ−１），last_fix_dim（ｎ）＝fix_dim（ｎ−１），およびlast_Δｔ_m（ｎ）＝Δｔ_m（ｎ−１）とを獲得するステップと、（３）ステップ（２）で獲得したデータから、速度の水平方向の成分Ｖ_h,n および水平方向の速度における変化ΔＶ_h,n＝｜Ｖ_h,n−Ｖ_h,n-1｜を計算するステップと、（４）フィルタ変数の第１の組の値を選択するステップとを含み、その変数の組は、選択された正の値ｒ１３であり、静的モードへのエントリのために必要な、st atic_countの選択された値であるreq_static_countと、もし静的モードが活性化されれば１であり、そうでなければ０である、do_staticの選択された現在の値と、利用可能なSATPSジオメトリが２次元の水平の解を許容するかまたは３次元の位置解を許容するかに従い、２または３である、変数fix_dimの選択された現在の値と、予測エラーがあまりにも大きいときに用いられる、０＜α_cl＜である、利得の選択された現在のクランピング値α_clと、もしクランピングがｎ番目の固定で活性化されれば１であり、そうでなければ０である、変数new_clampに対する選択された現在の値と、もしｎ番目の固定で次元の変化（２Ｄから３Ｄまたは３Ｄから２Ｄ）または衛星の人工衛星星座の変化が発生すれば１であり、そうでなければ０である、変数 new_fix_setの選択された現在の値と、ｎ番目の固定のときに差分衛星測位システム情報が利用可能であれば１であり、そうでなければ０である、変数DSATPS_ONの選択された現在の値と、ｎ番目の固定のときにもしセレクティブアベイラビリティが不活性化されれば１であり、そうでなければ０である、変数SA_OFFの選択された現在の値と、論理またはブール和［(DSATPS_ON)OR(SA_OFF)］に等しい、変数acc_mode（ｎ）に対する選択された現在の値と、もしacc_mode＝１であれば変数σ_measの第１の現在の値であり、acc_mode＝０であれば変数σ_measの第２の現在の値と、 SATPS衛星の選択された人工衛星星座から受信したSATPS信号から決定される予測された精度の希釈を表わす、変数PDOPの選択された現在の値と、ｔ_miは時間ｔ_nで衛星の解人工衛星星座の一部を形成するｉ番目の衛星から形成された最も最近の擬似レンジ測定の時であり、ｔ_mi≦ｔ_n（ｉ＝１，２，…，Ｍ）である、変数Δｔ_m（ｎ）＝ｍａｘ［ｔ_n−ｔ_m1，ｔ_n−ｔ_m2，…，ｔ_n−ｔ_mM ］の選択された現在の値と、もし選択された条件が真であれば利得α_nがいつリセットされるべきかを決定する変数Ｂ２Ｇの選択された値とを含み、さらに、（５）ｎ番目の固定でacc_mode（ｎ）＝１であるかどうかを判断し、acc_mo de（ｎ）＝１のとき、示された変数に対し以下の値を設定するステップを含み、その値とはＮ_min＝ｒ１，Ｎ_max＝ｒ２，Ｖ_h,thr＝ｒ３(m/sec)，ΔＶh,_thr＝ｒ４(m/sec)，β_cl＝ｒ５およびσ_meas＝ｒ６，σ_pos＝ＰＤＯＰｘδ_measであり、 acc_mode（ｎ）＝０のとき、示された変数に対し以下の値を設定するステップをさらに含み、その値とは、Ｎ_min＝ｒ７，Ｎ_max＝ｒ８，Ｖ_h,thr＝ｒ９(m/sec)， ΔＶ_h,thr＝ｒ１０(m/sec)，β_el＝ｒ１１，δ_meas＝ｒ１２，およびσ_pos＝ＰＤＯＰｘσ_measであり、ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５、ｒ６、ｒ７、ｒ８、ｒ９、ｒ１０、ｒ１１およびｒ１２は選択された正の値であり、ｒ１≦ｒ７、ｒ２≦ｒ８、ｒ３≦ｒ９、ｒ４≦ｒ１０、ｒ５≧ｒ１１、ｒ１１＞１、およびｒ６≦ｒ１２であり、さらに、（６）条件Ｖ_h,n＜Ｖ_h,thrが真であるかどうかを判断することにより水平方向の速度が静的モードのしきい値を下回るかどうかを検査し、Ｖ_h,n＜Ｖ_h,thrが真であればstatic_count（ｎ）を１だけ増分し、ステップ（９）に進み、そうでなければステップ（７）に続くステップと、（７）［（static_last_fix（ｎ）＝１）AND（ΔＶ_h,n＜ΔＶ_h,thr）］が真であるかどうかを尋ねることにより最後の固定において静的モードがアクティブであるかどうかを判断し、この条件が満たされれば、do_static（ｎ）＝１を設定し、clamp_active（ｎ）＝０を設定し、ステップ（１３）に進み、そうでなければステップ（８）に進むステップと、（８） do_static（ｎ）＝０を設定するステップと、（９） static_count（ｎ）≧req_static_count＝ｒ１３かどうかを判断し、この条件が満たされれば、do_static（ｎ）＝１を設定し、clamp_active（ｎ）＝０を設定し、そうでなければdo_static（ｎ）＝０を設定し、ステップ（１０）に進むステップと、（１０） do_static（ｎ）＝１かどうかを判断し、この条件が満たされればl ast_hvel（ｎ＋１）＝Ｖ_h,nを設定し、Ｖ_x,n＝Ｖ_y,n＝Ｖ_z,n＝０を設定し、Ｎを max(Ｎ，Ｎ_min)で置換え、ステップ（１２）に進み、そうでなければステップ（１１）に進むステップと、（１１） static_last_fix（ｎ）＝１かどうかを判断し、この条件が満たされなければステップ（１２）に進み、そうでなければnew_clamp（ｎ）＝１を設定し、end_static_count（ｎ）＝選択された正の整数ｒ１４を設定し、ここでen d_static_count（ｎ）は静的モードからの脱出のために用いられるカウントダウン整数であり、さらにステップ（１２）に進むステップと、（１２）データ固定の数ｎが１であるかどうかを判断し、この条件が満たされれば、Ｐ＾_x,1＝Ｐ_x,1，Ｐ＾_y,1＝Ｐ_y,1およびＰ＾_z,1＝Ｐ_z,1を設定し、ステップ（４６）に進み、そうでなければΔｔ_n＝ｔ_n-ｔ_n-1を設定し、ステップ（１３）に続くステップと、（１３） do static（ｎ）＝１であるかどうかを判断し、この条件が満たされれば、Ｐ^{^} _x,n ^-＝Ｐ^{^} _x,n-1,Ｐ^{^} _y,n ^-＝Ｐ^{^} _y,n-1およびＰ^{^} _z,n ^-＝Ｐ^{^} _z,n-1を設定し、そうでなければＰ^{^} _x,n ^-＝Ｐ^{^} _x,n-1＋(Ｖ_x,n＋Ｖ_x,n-1)Δｔ_n／２を設定し、Ｐ^{^} _y,n ^-＝Ｐ^{^} _y,n-1＋(Ｖ_y,n＋Ｖ_y,n-1)Δt_n／２を設定し、Ｐ_z,n ^-＝Ｐ^{^} _z,n-1＋(Ｖ_Z,n＋Ｖ_Z,n-1)Δt_n／２を設定するステップと、（１４）ＰＥ_n＝max[|Ｐ_x,n−Ｐ^{^} _x,n ^-|,|Ｐ_y,n−Ｐ^{^} _y,n ^-|,|Ｐ_z,n−Ｐ^{^} _z,n ^- |]を計算するステップと、（１５） δＶ_n＝max[|Ｖ_x,n−Ｖ_x,n-1|,|Ｖ_y,n−Ｖ_y,n-1|, ｜Ｖ_z,n−Ｖ_z,n-1|]を計算するステップと、（１６） Δt_L(ｎ)＝max[Δt_n,Δt_m(ｎ),Δt_m(ｎ−１)]を計算するステップと、（１７） Δｔ_n≧Δｔ_maxかどうかを判断し、Δｔ_ma _x は選択された正の値ｒ２８であり、この条件が満たされれば、ステップ（２６）に進み、そうでなければステップ（１８）に続くステップと、（１８）ＰＥ_n≧ＰＥ_maxかどうかを判断し、この条件が満たされればステップ（２６）に進み、そうでなければステップ（１９）に続くステップと、（１９）［(fix dim（ｎ）＝３)AND(first_3D_fix（ｎ）＝１)］が真であるかどうかを判断し、この条件が満たされていれば、ステップ（２６）に進み、そうでなければステップ（２０）に続くステップと、（２０）Ｂ２Ｇ≠１かどうかを判断し、この条件が満たされていればステップ（２４）に進み、そうでなければステップ（２１）に続くステップと、（２１）［(first_DSATPS_fix（ｎ）＝１)AND（acc_mode（ｎ−１）＝１）］が真かどうかを判断し、この条件が満たされていればステップ（２５）に進み、そうでなければ（２２）に続くステップと、（２２）［(PDOP（ｎ）＜ｒ１５PDOP（ｎ−１）AND（fix_dim（ｎ）＝fix_d im（ｎ−１））AND（PDOP（ｎ− ５およびｒ１６は選択された正の値であり、この条件が満たされていればステップ（２５）に進み、そうでなければステップ（２３）に続くステップと、＝３）AND（fix_dim（ｎ−１）＝２）］が真かどうかを判断し、ここでｒ１７は選択された正の値であり、この条件が満たされていればステップ（２５）に続き、そうでなければ（２４）に続くステップと、（２４） reset_filter（ｎ）＝０を設定し、ステップ（２６）に進むステップと、（２５）利得α_nが値α₀に等しく設定されていることを必要とする、reset_ filter（ｎ）＝１を設定するステップと、（２６）［(clamp_active（ｎ）＞０)AND（α_ssＰＥ_n＜ＰＥ_thr／ｒ１８）A ND（end_static_count（ｎ）＝０）］が真かどうかを判断し、ここでｒ１８は選択された正の値であり、この条件が満たされていればclamp_active（ｎ）＝０を設定するステップと、（２７）［(clamp_active（ｎ）＜０)AND(ＰＥ₂ ｒ１９は選択された正の値であり、この条件が満たされていればclamp_active（ｎ）＝０を設定するステップと、（２８）ＰＥ_n≧ＰＥ_thrかどうかを判断し、この条件が満たされていなければステップ（４５）に進み、そうでなければステップ（２９）に続くステップと、（２９）レイテンシ変数Ｌ_n＝δＶ_nΔｔ_L（ｎ）／２を計算し、非０である加速度が存在するために発生している最大位置エラーを推定するステップと、（３０）レイテンシＬ_nをｍｉｎ（Ｌ_n，ｒ２０）で置換えるステップとを含み、ｒ２０は選択された正の値であり、さらに、（３１）ＰＥ_n＜ｒ２１Ｌ_nかどうかを判断し、ここでｒ２１は選択された正の値であり、この条件が満たされていなければステップ（３３）に続き、そうでなければステップ（３２）に続くステップと、かどうかを判断し、この条件が満たされていればclamp_active（ｎ）＝−ｒ２４を設定し、last_latency＝Ｌ_nを設定し、ステップ（３５）に進み、そうでなければステップ（３３）に続くステップとを含み、ここでｒ２２、ｒ２３およびｒ２４は選択された正の値であり、さらに、（３３） α_nＰＥ_n≧ＰＥ_thrかどうかを判断し、この条件が満たされていなければステップ（３５）に続き、そうでなければステップ（３４）に続くステップと、（３４） (clamp_active（ｎ）＝０)OR［(new_fix_set（ｎ）＝１)AND(clamp _active（ｎ）＞０)］が真かどうかを判断し、この条件が満たされていればnew_ clamp（ｎ）＝１を設定するステップと、（３５） reset_filter（ｎ）＝１かどうかを判断し、この条件が満たされていなければステップ（３６）に続き、そうでなければα＝α₀を設定し、clamp_a ctive（ｎ）＝０を設定し、end_static_count（ｎ）＝０を設定し、Ｎ＝Ｎ_minを設定し、ステップ（４５）に進むステップと、（３６） new_clamp（ｎ）＝１かどうかを判断し、この条件が満たされていなければステップ（４０）に進み、そうでなければステップ（３７）に続くステップと、（３７） do_static（ｎ）＝１かどうかを判断し、この条件が満たされていなければステップ（３９）に進み、そうでなければステップ（３８）に続くステップと、（３８）Ｎ＝［ｒ２５ＰＥ_n］_intを設定し、ここでｒ２５は選択された正の値であり、Ｎをmin(Ｎ，Ｎ_max)と置換え、α_n＝１／Ｎを設定し、clamp_activ e（ｎ）＝０を設定し、ステップ（４５）に進むステップと、（３９） α_cl.n＝Ｋ_n／ＰＥ_nを設定し、ここでＫ_nはＰＥ_nに依存しない選択された正の数であり、α_n＝max(α_cl.n，α_min)を設定し、ここでα_minは選択された小さな正の値ｒ２９であり、ｎに依存し得るclamp_active（ｎ）＝選択された正の数Ｒ_nを設定し、ステップ（４５）に進むステップと、（４０） clamp_active（ｎ）＞０かどうかを判断し、この条件が満たされていなければステップ（４３）に進み、そうでなければステップ（４１）に進むステップと、（４１） _α_n＝Ｊ_nを設定し、ここでJ_nは、値α_n-1に比例する正の値であるか、または値max[|Ｖ_x,n-1＋Ｖ_x,n|Δt_n／２,|Ｖ_y,n-1＋Ｖ_y,n|Δt_n／２,|Ｖ_z,n _-1 ＋Ｖ_z,n|Δt_n／２]ＰＥ_nに比例する正の値であるかのいずれかであり、α_nをm ax(α_n-1，α_min)と置き換え、clamp_active（ｎ）＝clamp_active（ｎ）−１を設定するステップと、（４２） end_static_count（ｎ）＞０かどうかを判断し、この条件が満たされていればend_static_count（ｎ）＝end_static_count（ｎ）−１を設定し、ステップ（４５）に進み、そうでなければステップ（４３）に続くステップと、（４３） clamp_active（ｎ）＜０かどうかを判断し、この条件が満たされていなければステップ（４４）に進み、そうでなければα_n＝α_expを設定し、ここでα_expは選択された正の値ｒ３１であり、clamp_active（ｎ）＝clamp_active （ｎ）＋１を設定し、ステップ（４５）に進むステップと、（４４） do_static（ｎ）＝１かどうかを判断し、この条件が満たされていればＮ＝Ｎ＋１を設定し、Ｎをmin（Ｎ，Ｎ_max）と置換え、α_n＝１／Ｎを設定し、ステップ（４５）に続き、そうでなければα_n＝β_ssα_n-1を設定し、ここで β_ssは選択された正の値ｒ３２であり、α_nをmax(α_n，α_ss)と置き換え、ステップ（４５）に続くステップと、（４５）Ｐ^{^} _x,n＝α_nＰ_x,n＋(1-α_n)Ｐ＾_x,n ^-、Ｐ^{^} _y,n＝α_nＰ_y,n＋(1-α_n)Ｐ＾_y,n ^-、およびＰ^{^} _z,n＝α_nＰ_z,n＋(1−α_n)Ｐ^{^} _z,n ^-を計算するステップと、（４６）Ｐ^{^} _x,n，Ｐ^{^} _y,nおよびＰ^{^} _z,nを位置座標の値Ｐ_x,n，Ｐ_y,nおよびＰ_z,n の改良された推定として解釈するステップと、（４７）変数last_hvel（ｎ＋１）＝Ｖ_h,n，last_acc_mode（ｎ＋１）＝acc _mode（ｎ），last_fix_dim（ｎ＋１）＝fix_dim（ｎ）およびIast_Δｔ_m（ｎ＋ 1）＝Δｔ_m（ｎ）を保存するステップと、（４８）ステップ（２）に戻るステップとを含む、時間により変化する位置解座標をフィルタ処理するための方法。２１．ステップ（３９）における数Ｋ_nを、ＰＥ_thr／ｒ２６として選択するステップを含み、ここでｒ２６は１≦ｒ２６≦１００を満たす正の数であり、さらに、前記数Ｒ_n＝[A_n＋B_n]_intを選択するステップを含み、ここでＡ_n=1n[ＰＥ_thr／ (r27α_ssＰＥ_n)]／１n[1-α_ss]であり、Ｂ_n＝１n[α_ss／α_n]／１n[B_c1]であり、ｒ２７は選択された正の値である、請求項２０に記載の方法。２２．ステップ（４１）における前記値Ｊ_nをＪ_n＝Ｂ_clα_n-1として選択し、前記値ｒ２６＝８を選択し、前記値ｒ２７＝２を選択するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。２３．ステップ（３９）における前記数Ｋ_nをＫ_n＝ΔＰ_n／Ｒ26＝max[|Ｖ_x,n-1＋Ｖ_x,n|Δt_n／2,|Ｖ_y,n-1＋Ｖ_y,n|Δt_n／２,| Ｖ_z,n-1＋Ｖ_z,nΔt_n／２]／r26 として選択し、ここでｒ２６は１≦ｒ２６≦１００を満たす選択された正の数であり、さらに前記数Ｒ_nを正の整数Ｎ_relief≧１０と等しくなるように選択するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。２４．ステップ（４１）における前記値Ｊ_nをＪ_n＝ΔＰ_n／（ｒ２６ＰＥ_n）として選択するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。２５．前記選択された定数ｒｋ（ｋ＝１，２，…，２５）が以下の値および値の範囲となるように選択するステップをさらに含み、その値とは、ｒ１＝１，ｒ２＝１００，ｒ３＝０．１メートル／秒，ｒ４＝０．２メートル／秒，ｒ５＝１．５，ｒ６＝２−８，ｒ７＝１０００，ｒ８＝１０⁶，ｒ９＝１．１メートル／秒，ｒ１０＝０．５メートル／秒，ｒ１１＝１．１２５，ｒ１２＝１６−３２，ｒ１３＝２，ｒ１４＝２０−６０，ｒ１５＝２，ｒ１６＝６，ｒ１７＝６，ｒ１８＝２，ｒ１９＝２，ｒ２０＝３０メートル，ｒ２１＝２，ｒ２２＝８，ｒ２３＝１６，ｒ２４＝４−１２，ｒ２５＝１６，ｒ２８＝６秒，ｒ２９＝０．００１，ｒ３０＝０．０６２５，ｒ３１＝０．２，ｒ３２＝０．５である、請求項２０に記載の方法。