JPH0933633A

JPH0933633A - Ｇｐｓ測量装置

Info

Publication number: JPH0933633A
Application number: JP20840295A
Authority: JP
Inventors: Tatsunori Sada; 達典佐田; Tomonori Takada; 知典高田
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】測位点の三次元位置を容易かつ正確に求める。【構成】衛星信号を受信し得る、３つのアンテナ本体７
を有し、各アンテナ本体７に、受信された衛星信号に基
づいて、各アンテナ本体７に対応した既知点又は測位点
の三次元ＧＰＳ測定位置を解析演算する衛星信号解析演
算部２０をそれぞれ設け、２つの既知点の三次元位置を
記憶し得るメモリ部１６が設けられた制御ユニット９を
有し、これに、衛星信号解析演算部２０において解析演
算された２つの既知点及び測位点の三次元ＧＰＳ測定位
置及びメモリ部１６に記憶された２つの既知点の三次元
位置により、測位点の三次元位置を演算出力する表示部
１２、三次元位置演算部１５等を設けたＧＰＳ測量装置
において、制御ユニット９に、２つの既知点の位置及び
求められた測位点の位置に基づいて、各アンテナ本体７
の配置態様の適否を判定する配置態様判定部１７を設け
て構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人工衛星からの衛星信
号を利用して測位等を行うのに好適なＧＰＳ測量装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来のＧＰＳ測量方法により測
量を行っている様子を示した図である。従来、人工衛星
からの衛星信号を利用して測位点の三次元位置（緯度、
経度、標高など）を求めるＧＰＳ測量方法が広く実施さ
れており、ＧＰＳ測量方法の中の１つとしてスタティッ
ク測量方法というものがある。即ち、従来のスタティッ
ク測量方法では、例えば図７に示すように、２つの既知
点Ｐ１、Ｐ２にそれぞれＧＰＳ受信機５０、５０（各Ｇ
ＰＳ受信機５０は、ＧＰＳアンテナ５１及び衛星信号解
析演算装置５２等からなる）を設置し、三次元位置を求
めるべき測位点Ｑ１にも同様のＧＰＳ受信機５０を設置
する。次いで、これらＧＰＳ受信機５０により人工衛星
からの衛星信号（同時刻のもの）を受信解析して既知点
Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ１のＧＰＳ測定位置（三次元の
値）をそれぞれ算出する。その後、例えば前記算出され
たＧＰＳ測定位置を事務所等に持ち帰り、パソコン等に
より解析処理する。即ち、既知点Ｐ１と測位点Ｑ１のＧ
ＰＳ測定位置から、既知点Ｐ１より測位点Ｑ１までの基
線ベクトルＫ１（三次元ベクトル）を算出し、既知点Ｐ
２と測位点Ｑ１のＧＰＳ測定位置から、既知点Ｐ２より
測位点Ｑ１までの基線ベクトルＫ２（三次元ベクトル）
を算出する。次いで、既知の値である既知点Ｐ１の三次
元位置に、以上のように算出された基線ベクトルＫ１を
足した形で求まる三次元位置及び、既知点Ｐ２の三次元
位置に基線ベクトルＫ２を足した形で求まる三次元位置
を、これら既知点Ｐ１、Ｐ２、測位点Ｑ１により三角形
状の閉合トラバースが形成されていることから適宜調整
する形で（例えば、これら２つの三次元位置を平均する
形で）１つの三次元位置を、求めるべき測位点Ｑ１の三
次元位置として算出する。

【０００３】更に、求めるべき測位点が図７に示すよう
に、測位点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３（なお測位点Ｑ２、Ｑ３は
二点鎖線で図示）等のように複数ある場合、上述した従
来のスタティック測量方法を適用して測量を行うと、ま
ず既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ１にそれぞれＧＰＳ受
信機５０を設置し、これらＧＰＳ受信機５０により衛星
信号を受信解析して既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ１の
ＧＰＳ測定位置を算出する。次いで、測位点Ｑ１に設置
されていたＧＰＳ受信機５０を移動させて測位点Ｑ２に
設置し、３つのＧＰＳ受信機５０により衛星信号を受信
解析して既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ２のＧＰＳ測定
位置を算出する。更に、測位点Ｑ２に設置されていたＧ
ＰＳ受信機５０を移動させて測位点Ｑ３に設置し、３つ
のＧＰＳ受信機５０により衛星信号を受信解析して既知
点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ３のＧＰＳ測定位置を算出す
る。その後、同時刻の衛星信号を介して測定された既知
点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ１のＧＰＳ測定位置から、既
知点Ｐ１より測位点Ｑ１までの基線ベクトルＫ１と、既
知点Ｐ２より測位点Ｑ１までの基線ベクトルＫ２を算出
し、既知点Ｐ１、Ｐ２の三次元位置と基線ベクトルＫ
１、Ｋ２から測位点Ｑ１の三次元位置を適宜調整して算
出する。同様に、同時刻の衛星信号を介して測定された
既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ２のＧＰＳ測定位置か
ら、既知点Ｐ１より測位点Ｑ２までの基線ベクトルＫ１
１と、既知点Ｐ２より測位点Ｑ２までの基線ベクトルＫ
１２を算出し、既知点Ｐ１、Ｐ２の三次元位置と基線ベ
クトルＫ１１、Ｋ１２から測位点Ｑ２の三次元位置を調
整算出する。また、同時刻の衛星信号を介して測定され
た既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ３のＧＰＳ測定位置か
ら、既知点Ｐ１より測位点Ｑ３までの基線ベクトルＫ２
１と、既知点Ｐ２より測位点Ｑ３までの基線ベクトルＫ
２２を算出し、既知点Ｐ１、Ｐ２の三次元位置と基線ベ
クトルＫ２１、Ｋ２２から測位点Ｑ３の三次元位置を調
整算出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したス
タティック測量方法では、２つの既知点及び測位点が、
これら３点を頂点とする三角形が正三角形に近い状態
（例えば、２つの既知点及び測位点による三角形の最大
の辺の大きさをα、該辺に対向する頂点から該辺までの
距離をβとした場合、０．２＜β／α＜０．８となる状
態）であれば求められる測位点の三次元位置が正確であ
ることが知られている。従って例えば図７に示すように
測位点Ｑ３についての測量を行う場合などには、既知点
Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ３にＧＰＳ受信機５０を設置す
るよりも、まず測位点Ｑ１の三次元位置を予め算出して
おき、該測位点Ｑ１を新たな既知点Ｑ１としておいて、
既知点Ｐ１、Ｑ１及び測位点Ｑ３により測量を行うこと
が好ましい。しかし、２つの既知点及び測位点が、これ
ら３点を頂点とする三角形が正三角形に近い状態である
か否かの判定は、従来では現場において目視等により行
われていたので、この判定が困難であり、また判定は正
確性に欠けていた。つまり、従来は測位点の三次元位置
を容易かつ正確に求めることが難しかった。

【０００５】そこで本発明は上記事情に鑑み、測位点の
三次元位置を容易かつ正確に求めることのできるＧＰＳ
測量装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本発明のうち第一の
発明は、２つの既知点（Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１）に基づいて
測位点（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）の三次元位置（ＳＪ１、Ｓ
Ｊ２、ＳＪ３）を測量して求める際に使用するＧＰＳ測
量装置（３）であって、ＧＰＳ測量装置（３）は、測位
位置（ＣＴ１）が形成され、人工衛星からの衛星信号
（ＥＳ）を受信し得る、前記２つの既知点（Ｐ１、Ｐ
２、Ｑ１）又は測位点（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）に対してそ
れぞれ配置自在な３つのＧＰＳアンテナ（７、７、７）
を有し、前記各ＧＰＳアンテナ（７）に、該ＧＰＳアン
テナ（７）により受信された衛星信号（ＥＳ）に基づい
て、該ＧＰＳアンテナ（７）の測位位置（ＣＴ１）に対
応した前記既知点（Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１）又は測位点（Ｑ
１、Ｑ２、Ｑ３）の三次元ＧＰＳ測定位置（ＧＳａ、Ｇ
Ｓｂ、ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ３）を解析演算する衛星信
号解析演算部（２０）をそれぞれ設け、前記２つの既知
点（Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１）の三次元位置（ＫＪ１、ＫＪ
２、ＳＪ１）を記憶し得る三次元位置記憶部（１６）が
設けられた演算制御装置（９）を有し、前記演算制御装
置（９）に、前記衛星信号解析演算部（２０）において
解析演算された２つの既知点（Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１）及び
測位点（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）の三次元ＧＰＳ測定位置
（ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ３）及び前記
三次元位置記憶部（１６）に記憶された前記２つの既知
点（Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１）の三次元位置（ＫＪ１、ＫＪ
２、ＳＪ１）により、前記測位点（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）
の三次元位置（ＳＪ１、ＳＪ２、ＳＪ３）を演算出力す
る三次元位置演算出力部（１２、１３、１５）を設けた
ＧＰＳ測量装置（３）において、前記演算制御装置
（９）に、前記２つの既知点（Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１）の位
置（ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１）及び前記求められた測位
点（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）の位置（ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ
３）に基づいて、前記各ＧＰＳアンテナ（７）の配置態
様の適否を判定するアンテナ配置適否判定部（１７）を
設けて構成される。

【０００７】また本発明のうち第二の発明は、第一の発
明のＧＰＳ測量装置（３）において、前記アンテナ配置
適否判定部（１７）は、２つの既知点（Ｐ１、Ｐ２、Ｑ
１）及び測位点（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）を頂点とする三角
形（Ｓ１〜Ｓ４）の３つの辺（Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ
４、Ｃ１〜Ｃ４）のうち、最大の辺（Ａ１〜Ａ４）の大
きさ（α１〜α４）を検出する最大辺検出部（２５）及
び、前記最大の辺（Ａ１〜Ａ４）と、該辺（Ａ１〜Ａ
４）に対向する頂点（Ｘ１〜Ｘ４）との間の距離（β１
〜β４）を検出する距離検出部（２６）及び、前記検出
された最大の辺（Ａ１〜Ａ４）の大きさ（α１〜α４）
と、前記検出された距離（β１〜β４）とを比較するこ
とにより、前記各ＧＰＳアンテナ（７）の配置態様の適
否を判定する比較判定部（２７）からなる。

【０００８】また本発明のうち第三の発明は、第一の発
明のＧＰＳ測量装置（３）において、前記演算制御装置
（９）は、前記各ＧＰＳアンテナ（７）に対して１つづ
つ設けられており、前記各演算制御装置（９）の間に
は、前記各ＧＰＳアンテナ（７）に対応した衛星信号解
析演算部（２０）において解析演算された三次元ＧＰＳ
測定位置（ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ３）
を、これら各演算制御装置（９）の間で伝送・受取し得
る、情報伝送・受取手段（１９、２１、２２）が設けら
れている。

【０００９】また本発明のうち第四の発明は、第三の発
明のＧＰＳ測量装置（３）において、前記情報伝送・受
取手段（１９、２１、２２）は、電波を介して情報の伝
送・受取を行う。

【００１０】なお、（）内の番号等は、図面における
対応する要素を示す、便宜的なものであり、従って、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以
下の作用の欄についても同様である。

【００１１】

【作用】上記した構成により本発明のうち第一の発明で
は、各ＧＰＳアンテナ（７）の配置態様の適否、即ち各
ＧＰＳアンテナ（７）の配置態様が、測位点（Ｑ１、Ｑ
２、Ｑ３）の三次元位置（ＳＪ１、ＳＪ２、ＳＪ３）を
極力正確に求め得るような態様であるかどうかの判定を
アンテナ配置適否判定部（１７）により行う。

【００１２】また本発明のうち第二の発明では、各ＧＰ
Ｓアンテナ（７）の配置態様の適否の判定が、２つの既
知点（Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１）と測位点（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ
３）を頂点とする三角形（Ｓ１〜Ｓ４）の形状の如何に
より、しかも最大の辺（Ａ１〜Ａ４）の大きさ（α１〜
α４）と、該最大の辺（Ａ１〜Ａ４）から、該辺（Ａ１
〜Ａ４）に対向する頂点（Ｘ１〜Ｘ４）までの距離（β
１〜β４）との比較により行われる。

【００１３】また本発明のうち第三の発明では、測位点
（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）の位置において、該測位点（Ｑ
１、Ｑ２、Ｑ３）の三次元位置（ＳＪ１、ＳＪ２、ＳＪ
３）が出力される。

【００１４】また本発明のうち第四の発明では、各演算
制御装置（１７）の間をケーブル等で接続する必要がな
い。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明によるＧＰＳ測量装置の一例
を用いて測量を行っている様子を示した模式平面図、図
２は、図１に示すＧＰＳ測量装置のうち、ＧＰＳ受信演
算ユニットの１つを示した詳細図、図３は、制御ユニッ
トに格納された送信プログラムの内容を示した流れ図、
図４は、制御ユニットに格納された三次元位置演算プロ
グラムの内容を示した流れ図、図５（ａ）は、三角形Ｓ
１を示した図、図５（ｂ）は、三角形Ｓ３を示した図、
図５（ｃ）は、三角形Ｓ２を示した図、図５（ｄ）は、
三角形Ｓ４を示した図、図６は、三次元位置演算プログ
ラムのうち別の一例を示した流れ図である。

【００１６】測量現場１の地表２には、図１及び図２に
示すように、緯度、経度、標高等の三次元位置ＫＪ１、
ＫＪ２が既知となっている既知点Ｐ１、Ｐ２が設けられ
ており、また地表２には三次元位置ＳＪ１、ＳＪ２、Ｓ
Ｊ３を測量して求めるべき測位点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３（な
お、測位点Ｑ２、Ｑ３は二点鎖線で図示）が設けられて
いる。

【００１７】測量現場１には、図１に示すように、本発
明によるＧＰＳ測量装置３が設置されており、ＧＰＳ測
量装置３は３つのＧＰＳ受信演算ユニット４からなって
いる。各ＧＰＳ受信演算ユニット４は、図２に示すよう
にＧＰＳアンテナユニット５を有している。即ち、ＧＰ
Ｓアンテナユニット５は、地表２上に立設された三脚６
を有しており、三脚６上には、人工衛星からの衛星信号
ＥＳを受信し得るアンテナ本体７が設けられている。な
お、各ＧＰＳ受信演算ユニット４は、これらＧＰＳ受信
演算ユニット４のアンテナ本体７の中心位置ＣＴ１が、
それぞれ既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ１の真上に位置
するように配置されている。

【００１８】一方、各ＧＰＳアンテナユニット５には、
図２に示すように、該ＧＰＳアンテナユニット５のアン
テナ本体７により受信された衛星信号ＥＳを受取り自在
な形で、衛星信号解析演算部２０がケーブル等を介して
それぞれ接続されており、該衛星信号解析演算部２０
は、前記衛星信号ＥＳに基づいて、前記アンテナ本体７
の中心位置ＣＴ１に対応した既知点Ｐ１、Ｐ２又は測位
点Ｑ１等のＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１等を
解析演算するようになっている。また、各衛星信号解析
演算部２０には、該衛星信号解析演算部２０により解析
演算された前記ＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１
等をを受取り自在な形で、制御ユニット９がケーブル等
を介してそれぞれ接続されており、各制御ユニット９は
主制御部１０を有している。主制御部１０にはバス線を
介して、キーボード等による入力部１１、ディスプレイ
等による表示部１２、基線ベクトル演算部１３、三次元
位置演算部１５、メモリ部１６、配置態様判定部１７、
送信制御部１９、受信制御部２１、プログラム格納部３
０が接続されており、上述した衛星信号解析演算部２０
も主制御部１０に接続されている。また、前記配置態様
判定部１７は最大辺検出部２５、距離検出部２６、比較
判定部２７から構成されており、前記送信制御部１９及
び前記受信制御部２１には電波を送受信し得る１つの通
信アンテナ２２が接続されている。

【００１９】測量現場１及びＧＰＳ測量装置３は以上の
ように構成されているので、ＧＰＳ測量装置３を用いて
測位点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の三次元位置ＳＪ１、ＳＪ２、
ＳＪ３を測量して求めるには以下のように行う。まず２
つの既知点Ｐ１、Ｐ２及び、三次元位置ＳＪ１を求める
べき測位点Ｑ１に、図１に示すように、それぞれＧＰＳ
受信演算ユニット４を１つずつ設置する。即ち、各ＧＰ
Ｓ受信演算ユニット４の設置は、これらＧＰＳ受信演算
ユニット４のアンテナ本体７の中心位置ＣＴ１を、それ
ぞれ既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ１の真上に配置する
形で行う。次いで、既知点Ｐ１、Ｐ２に設置されたＧＰ
Ｓ受信演算ユニット４、４においては、入力部１１を介
して送信プログラム実行の命令を入力する。従って、こ
れら各ＧＰＳ受信演算ユニット４の制御ユニット９で
は、入力された前記送信プログラム実行の命令が入力部
１１から主制御部１０に伝送され、主制御部１０はプロ
グラム格納部３０に格納されている送信プログラムＳＰ
を取り出して、以降、該送信プログラムＳＰを実行する
ようになる。また、測位点Ｑ１に設置されたＧＰＳ受信
演算ユニット４においては、入力部１１を介して三次元
位置演算プログラム実行の命令を入力する。従って、こ
のＧＰＳ受信演算ユニット４の制御ユニット９では、入
力された前記三次元位置演算プログラム実行の命令が入
力部１１から主制御部１０に伝送され、主制御部１０は
プログラム格納部３０に格納されている三次元位置演算
プログラムＥＰを取り出して、以降、該三次元位置演算
プログラムＥＰを実行するようになる。更に、測位点Ｑ
１に設置されたＧＰＳ受信演算ユニット４においては、
入力部１１を介して既知点Ｐ１、Ｐ２の三次元位置ＫＪ
１、ＫＪ２を入力する。入力された三次元位置ＫＪ１、
ＫＪ２は主制御部１０を介してメモリ部１６に伝送され
記憶される。

【００２０】その後、既知点Ｐ１、Ｐ２に設置された各
ＧＰＳ受信演算ユニット４では、図２に示すように、そ
れぞれアンテナ本体７により人工衛星からの衛星信号Ｅ
Ｓを受信し、該衛星信号ＥＳが各衛星信号解析演算部２
０に伝送され、該衛星信号解析演算部２０において、対
応する各既知点Ｐ１、Ｐ２のＧＰＳ測定位置ＧＳａ、Ｇ
Ｓｂが解析演算される。更に解析演算された各ＧＰＳ測
定位置ＧＳａ、ＧＳｂは、対応する制御ユニット９にそ
れぞれ伝送される。ところで、既知点Ｐ１、Ｐ２に設置
された各ＧＰＳ受信演算ユニット４の制御ユニット９で
は、上述したように送信プログラムＳＰを実行するよう
になっているので、各制御ユニット９では図３に示す送
信プログラムＳＰの手順に従って、主制御部１０が、対
応する各衛星信号解析演算部２０からＧＰＳ測定位置Ｇ
Ｓａ（ＧＳｂ）を受け取ることにより、該主制御部１０
は、該受け取ったＧＰＳ測定位置ＧＳａ（ＧＳｂ）を送
信制御部１９に伝送する。ＧＰＳ測定位置ＧＳａ（ＧＳ
ｂ）を受け取った送信制御部１９は、該ＧＰＳ測定位置
ＧＳａ（ＧＳｂ）を通信アンテナ２２により電波で外部
に送信する。なお、各制御ユニット９では、図３に示し
た送信プログラムＳＰの手順の「開始」から「終了」ま
でのサブルーチンを繰り返して行うようにする。

【００２１】一方、測位点Ｑ１に設置されたＧＰＳ受信
演算ユニット４では、図２に示すように、アンテナ本体
７により人工衛星からの衛星信号ＥＳを受信し、該衛星
信号ＥＳが各衛星信号解析演算部２０に伝送され、該衛
星信号解析演算部２０において測位点Ｑ１のＧＰＳ測定
位置ＧＳ１が解析演算される。更に解析演算されたＧＰ
Ｓ測定位置ＧＳ１は、対応する制御ユニット９に伝送さ
れる。ところで、測位点Ｑ１に設置されたＧＰＳ受信演
算ユニット４の制御ユニット９では、上述したように三
次元位置演算プログラムＥＰを実行するようになってい
るので、該制御ユニット９では図４に示す三次元位置演
算プログラムＥＰの手順に従って、主制御部１０が、対
応する各衛星信号解析演算部２０からＧＰＳ測定位置Ｇ
Ｓ１を受け取ることにより、該主制御部１０は、該受け
取ったＧＰＳ測定位置ＧＳ１を配置態様判定部１７の最
大辺検出部２５に伝送する。一方、測位点Ｑ１に設置さ
れたＧＰＳ受信演算ユニット４の通信アンテナ２２で
は、前記２つの既知点Ｐ１、Ｐ２にそれぞれ設置された
ＧＰＳ受信演算ユニット４、４の通信アンテナ２２、２
２から送信されたＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂを受信
しており、受信されたＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂは
逐次、受信制御部２１に伝送されている。なお、通信ア
ンテナ２２、２２から送信する際の電波の周波数は互い
に異らせているので、受信する受信制御部２１側では、
ＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂの違いを区別している。
そして、上述したように主制御部１０がＧＰＳ測定位置
ＧＳ１を最大辺検出部２５に伝送する際に、主制御部１
０は、受信制御部２１に伝送されたＧＰＳ測定位置ＧＳ
ａ、ＧＳｂを最大辺検出部２５に伝送する。即ち、最大
辺検出部２５には、同時刻において各アンテナ本体７に
より受信された衛星信号ＥＳに基づいて求められた、Ｇ
ＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１が伝送された。

【００２２】以上のように最大辺検出部２５に３つのＧ
ＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１が伝送された後、
図４に示す手順に従って、図５（ａ）に示すように、該
最大辺検出部２５では、既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ
１のＧＰＳ測定された位置である、これらＧＰＳ測定位
置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１を各頂点Ｙ１、Ｚ１、Ｘ１と
する三角形Ｓ１の最大の辺の大きさを検出する。即ち、
ＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１は三次元座標値
であるから、頂点Ｘ１に対向する辺Ａ１の大きさはＧＰ
Ｓ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂより求まり、頂点Ｙ１に対向
する辺Ｂ１の大きさはＧＰＳ測定位置ＧＳ１、ＧＳｂよ
り求まり、頂点Ｚ１に対向する辺Ｃ１の大きさはＧＰＳ
測定位置ＧＳａ、ＧＳ１より求まる。次いで、これら辺
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１の大きさの大小を比較して最大の辺、
即ち図５（ａ）に示すように、辺Ａ１の大きさα１を検
出する。

【００２３】次いで図４に示す手順に従って距離検出部
２６では、図５（ａ）に示すように、前記三角形Ｓ１に
おいて、最大の辺Ａ１と頂点Ｘ１の間の距離β１を検出
する。更に図４に示す手順に従って比較判定部２７で
は、最大辺検出部２５で検出した大きさα１及び、距離
検出部２６で検出した距離β１を比較することにより、
各アンテナ本体７の配置態様の適否を判定する。即ち、
通常、２つの既知点及び測位点により該測位点の三次元
位置を測量する場合、これら３点を頂点とする三角形が
正三角形に近い状態であれば、求められる測位点の三次
元位置が正確であることが知られているので、本実施例
では、この三角形の最大の辺の大きさをα、該辺に対向
する頂点から該辺までの距離をβとした場合に、下記の
（１）式の関係を満たす三角形が、正確な測量を実現し
得る三角形であるとする。０．２＜β／α＜０．８……（１）従って距離検出部２６では、前記大きさα１及び距離β
１が、前記（１）式を満たすかどうか判定する。なお、
前記（１）式のなかの各数値は一例にすぎず、その他の
数値を採用することもできる。例えばこの大きさα１及
び距離β１の場合には、図５（ａ）に示すように、正三
角形に比較的近く、（１）式を満たすので、距離検出部
２６では、２つの既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ１によ
り該測位点Ｑ１の三次元位置ＳＪ１を測量する測量が正
確な測量となり得るという判定、即ち各アンテナ本体７
の配置態様が「適切」であるという判定を行い、その判
定結果ＴＫを出力する。なお、配置態様判定部１７にお
いて判定される三角形はＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳ
ｂ、ＧＳ１を各頂点Ｙ１、Ｚ１、Ｘ１とする三角形Ｓ１
であり、実際の既知点Ｐ１、Ｐ２及び測位点Ｑ１の位置
を頂点とする三角形とは、その形状が厳密にはＧＰＳ測
定による誤差等により異なっている。しかし、この三角
形の形状が正確な測量をなし得るものかどうかの判定を
行う過程で、これら三角形の形状の差異による影響は極
小さいものなので問題はない。

【００２４】その後図４に示す手順に従って表示部１２
では比較判定部２７からの判定結果ＴＫを受取り、該判
定結果ＴＫに基づいて図示しないディスプレイに「適
切」の表示を出力する。また、主制御部１０は比較判定
部２７からの判定結果ＴＫを受取り、該判定結果ＴＫに
基づいて、配置態様判定部１７に保持されている前記Ｇ
ＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１を基線ベクトル演
算部１３に伝送し、該基線ベクトル演算部１３に基線ベ
クトルの演算を実行させる。即ち、ＧＰＳ測定位置ＧＳ
ａ、ＧＳｂ、ＧＳ１は三次元座標値であるから、図５
（ａ）に示すように、頂点Ｙ１から頂点Ｘ１に向かう基
線ベクトルＫ１はＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳ１より求
まり、頂点Ｚ１から頂点Ｘ１に向かう基線ベクトルＫ２
はＧＰＳ測定位置ＧＳ１、ＧＳｂより求まる。そして、
演算され求められた基線ベクトルＫ１、Ｋ２は三次元位
置演算部１５に伝送される。

【００２５】次いで図４に示す手順に従い、三次元位置
演算部１５では、伝送されてきた基線ベクトルＫ１、Ｋ
２及び、メモリ部１６に記憶されていた２つの既知点Ｐ
１、Ｐ２の三次元位置ＫＪ１、ＫＪ２に基づき、測位点
Ｑ１の三次元位置ＳＪ１を演算する。即ち、既知点Ｐ１
の三次元位置ＫＪ１に基線ベクトルＫ１を足した形で求
まる三次元位置ＳＪ１ａ及び、既知点Ｐ２の三次元位置
ＫＪ２に基線ベクトルＫ２を足した形で求まる三次元位
置ＳＪ１ｂを適宜調整する形で（例えばこれら２つの三
次元位置ＳＪ１ａ、ＳＪ１ｂを平均する形で）１つの三
次元位置を、求めるべき測位点Ｑ１の三次元位置ＳＪ１
として算出する。演算算出された三次元位置ＳＪ１は表
示部１２に伝送される。その後図４に示す手順に従い、
表示部１２では、伝送されてきた三次元位置ＳＪ１を図
示しないディスプレイに表示出力する。以上で測位点Ｑ
１の測量が完了した。

【００２６】以上のようにＧＰＳ測量装置３では、各ア
ンテナ本体７の配置態様の適否、即ち各アンテナ本体７
の配置態様が、測位点Ｑ１の三次元位置ＳＪ１を極力正
確に求め得るような態様であるかどうかの判定を、従来
のように測量現場における目視等に頼らず、配置態様判
定部１７により容易かつ正確に行うことができるので、
測位点Ｑ１の三次元位置ＳＪ１を容易かつ正確に求める
ことができる。また、各制御ユニット９で求められた情
報を事務所等に持ち帰り、パソコン等により解析処理す
ることなく、測量現場１において、しかも測位点Ｑ１の
位置において、該測位点Ｑ１の三次元位置ＳＪ１を求め
ることができ、測量に手間と時間がかからない。

【００２７】また、測位点Ｑ１に続いて、測位点Ｑ２、
Ｑ３を順次測量するには、以下のように行う。まず、前
回の測量において測位点（例えば測位点Ｑ１、Ｑ２な
ど）に設置されていたＧＰＳ受信演算ユニット４を、次
の測位点（例えば測位点Ｑ２、Ｑ３など）に移動させて
設置する。前回の測量において２つの既知点（例えば既
知点Ｐ１、Ｐ２など）に設置されていたＧＰＳ受信演算
ユニット４、４はそのまま設置しておく。次いで、既知
点に設置されたＧＰＳ受信演算ユニット４、４において
は、送信プログラム実行の命令を入力し、測位点に設置
されたＧＰＳ受信演算ユニット４においては、三次元位
置演算プログラム実行の命令を入力する。その後、２つ
の既知点に設置された各ＧＰＳ受信演算ユニット４で
は、それぞれアンテナ本体７により衛星信号ＥＳを受信
し、衛星信号解析演算部２０において、対応する各既知
点のＧＰＳ測定位置が解析演算され、これらＧＰＳ測定
位置は、対応する制御ユニット９にそれぞれ伝送され、
送信制御部１９及び通信アンテナ２２を介して電波で外
部に送信される。

【００２８】一方、測位点に設置されたＧＰＳ受信演算
ユニット４では、アンテナ本体７により衛星信号ＥＳを
受信し、衛星信号解析演算部２０において、測位点のＧ
ＰＳ測定位置が解析演算され、このＧＰＳ測定位置は制
御ユニット９の最大辺検出部２５に伝送される。なお、
測位点に設置されたＧＰＳ受信演算ユニット４の通信ア
ンテナ２２では、前記２つの既知点にそれぞれ設置され
たＧＰＳ受信演算ユニット４、４の通信アンテナ２２、
２２から送信されたＧＰＳ測定位置が受信され、受信さ
れたＧＰＳ測定位置は受信制御部２１を介して最大辺検
出部２５に伝送される。最大辺検出部２５では、これら
ＧＰＳ測定位置を各頂点とする三角形の最大の辺の大き
さを検出し、距離検出部２６では、前記三角形におい
て、最大の辺と該辺に対向する頂点の間の距離を検出
し、比較判定部２７では、検出した最大の辺の大きさ及
び検出した距離を比較することにより、各アンテナ本体
７の配置態様の適否を判定する。

【００２９】この比較判定部２７での、各アンテナ本体
７の配置態様の適否判定段階において、例えば、２つの
既知点Ｐ１、Ｐ２と測位点Ｑ２によって測量が行われて
いる場合には、図５（ｃ）に示すように、既知点Ｐ１の
ＧＰＳ測定位置ＧＳａである頂点Ｙ２、既知点Ｐ２のＧ
ＰＳ測定位置ＧＳｂである頂点Ｚ２、測位点Ｑ２のＧＰ
Ｓ測定位置ＧＳ２である頂点Ｘ２の三角形Ｓ２において
最大の辺は、頂点Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２に対向した辺Ａ２、
Ｂ２、Ｃ２のうち、頂点Ｘ２に対向した辺Ａ２であり、
その大きさα２が検出され、前記辺Ａ２から頂点Ｘ２ま
での距離β２が検出される。この場合には三角形Ｓ２
は、図５（ｃ）に示すように正三角形に比較的近く、上
述した（１）式を満たすので、比較判定部２７では、各
アンテナ本体７の配置態様が「適切」であるという判定
を行い、その判定結果ＴＫを出力する。従ってその後、
上述した測位点Ｑ２の測量の場合と同様にして、表示部
１２では図示しないディスプレイに「適切」の表示を出
力し、また、基線ベクトル演算部１３では、頂点Ｙ２か
ら頂点Ｘ２に向かう基線ベクトルＫ１１及び、頂点Ｚ２
から頂点Ｘ２に向かう基線ベクトルＫ１２を演算して求
め、三次元位置演算部１５では、これら基線ベクトルＫ
１１、Ｋ１２及び、メモリ部１６に記憶されていた２つ
の既知点Ｐ１、Ｐ２の三次元位置ＫＪ１、ＫＪ２に基づ
き、測位点Ｑ２の三次元位置ＳＪ２を演算し、表示部１
２が、演算された三次元位置ＳＪ１を図示しないディス
プレイに表示出力し、測位点Ｑ２の測量を完了する。

【００３０】また前記比較判定部２７での、各アンテナ
本体７の配置態様の適否判定段階において、例えば、２
つの既知点Ｐ１、Ｐ２と測位点Ｑ３によって測量が行わ
れている場合、図５（ｂ）に示すように、既知点Ｐ１の
ＧＰＳ測定位置ＧＳａである頂点Ｙ３、既知点Ｐ２のＧ
ＰＳ測定位置ＧＳｂである頂点Ｚ３、測位点Ｑ３のＧＰ
Ｓ測定位置ＧＳ３である頂点Ｘ３の三角形Ｓ３において
最大の辺は、頂点Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３に対向した辺Ａ３、
Ｂ３、Ｃ３のうち頂点Ｘ３に対向した辺Ａ３であり、そ
の大きさα３が検出され、前記辺Ａ３から頂点Ｘ３まで
の距離β３が検出される。この場合には三角形Ｓ３は、
図５（ｂ）に示すように正三角形に比較的近くなく、上
述した（１）式を満たさないので、比較判定部２７で
は、各アンテナ本体７の配置態様が「不適切」であると
いう判定を行い、その判定結果ＦＫを出力する。その後
図４に示す手順に従って表示部１２では比較判定部２７
からの判定結果ＦＫを受取り、該判定結果ＦＫに基づい
て図示しないディスプレイに「不適切」の表示を出力
し、三次元位置演算プログラムＥＰを終了する。つま
り、この場合、各アンテナ本体７の配置態様が、測位点
Ｑ３の三次元位置ＳＪ３を極力正確に求め得るような態
様でないことを判定したので測量が中断された。よっ
て、測位点Ｑ３の三次元位置ＳＪ３を不正確に求めてし
まうことが防止された。

【００３１】続いて、図示しないディスプレイの「不適
切」の表示を確認し、測位点Ｑ３の測量の中断を確認し
たオペレータは、各アンテナ本体７の配置態様を変更し
て測位点Ｑ３の測量を再開する。例えば、図１に示すよ
うに、既知点Ｐ１及び測位点Ｑ３に設置されているＧＰ
Ｓ受信演算ユニット４、４はそのまま設置しておき、既
知点Ｐ２に設置されていたＧＰＳ受信演算ユニット４を
測位点Ｑ１に移動させて設置する。つまり、前回の測量
において三次元位置ＳＪ１が求められた測位点Ｑ１を新
たな既知点Ｑ１として設定し、１つのＧＰＳ受信演算ユ
ニット４を該既知点Ｑ１に設置するのである。次いで、
既知点Ｐ１、Ｑ１に設置されたＧＰＳ受信演算ユニット
４、４においては、送信プログラム実行の命令を入力
し、測位点Ｑ３に設置されたＧＰＳ受信演算ユニット４
においては、三次元位置演算プログラム実行の命令を入
力する。なお、測位点Ｑ１を新たな既知点Ｑ１として設
定したので、測位点Ｑ３に設置されたＧＰＳ受信演算ユ
ニット４においては、入力部１１を介して既知点Ｑ１の
三次元位置ＳＪ１を入力して、メモリ部１６に入力され
ていた既知点Ｐ２の三次元位置ＫＪ２を該三次元位置Ｓ
Ｊ１に更新しておく。その後、２つの既知点Ｐ１、Ｑ１
に設置された各ＧＰＳ受信演算ユニット４では、それぞ
れアンテナ本体７により衛星信号ＥＳを受信し、衛星信
号解析演算部２０において、対応する各既知点Ｐ１、Ｑ
１のＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳ１が解析演算され、こ
れらＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳ１は、対応する制御ユ
ニット９にそれぞれ伝送され、送信制御部１９及び通信
アンテナ２２を介して電波で外部に送信される。

【００３２】一方、測位点Ｑ３に設置されたＧＰＳ受信
演算ユニット４では、アンテナ本体７により衛星信号Ｅ
Ｓを受信し、衛星信号解析演算部２０において、測位点
Ｑ３のＧＰＳ測定位置ＧＳ３が解析演算され、このＧＰ
Ｓ測定位置ＧＳ３は制御ユニット９の最大辺検出部２５
に伝送される。なお、測位点Ｑ３に設置されたＧＰＳ受
信演算ユニット４の通信アンテナ２２では、前記２つの
既知点Ｐ１、Ｑ１にそれぞれ設置されたＧＰＳ受信演算
ユニット４、４の通信アンテナ２２、２２から送信され
たＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳ１が受信され、受信され
たＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳ１は受信制御部２１を介
して最大辺検出部２５に伝送される。最大辺検出部２５
では、図５（ｄ）に示すように、これらＧＰＳ測定位置
ＧＳａ、ＧＳ１、ＧＳ３を各頂点Ｘ４、Ｙ４、Ｚ４とす
る三角形Ｓ４の最大の辺Ａ４の大きさα４を検出し、距
離検出部２６では、前記三角形Ｓ４において、最大の辺
Ａ４と該辺Ａ４に対向する頂点Ｘ４の間の距離β４を検
出し、比較判定部２７では、検出した最大の辺Ａ４の大
きさα４及び検出した距離β４を比較する。即ち、この
場合には三角形Ｓ４は、図５（ｄ）に示すように正三角
形に比較的近く、上述した（１）式を満たすので、比較
判定部２７では、各アンテナ本体７の配置態様が「適
切」であるという判定を行い、その判定結果ＴＫを出力
する。従ってその後、上述した測位点Ｑ１、Ｑ２の測量
の場合と同様にして、表示部１２では図示しないディス
プレイに「適切」の表示を出力し、また、基線ベクトル
演算部１３では、頂点Ｙ４から頂点Ｘ４に向かう基線ベ
クトルＫ３１及び、頂点Ｚ４から頂点Ｘ４に向かう基線
ベクトルＫ３２を演算して求め、三次元位置演算部１５
では、これら基線ベクトルＫ３１、Ｋ３２及び、メモリ
部１６に記憶されていた２つの既知点Ｐ１、Ｑ１の三次
元位置ＫＪ１、ＳＪ１に基づき、測位点Ｑ３の三次元位
置ＳＪ３を演算し、表示部１２が、演算された三次元位
置ＳＪ３を図示しないディスプレイに表示出力し、測位
点Ｑ３の測量を完了する。

【００３３】なお上述した実施例では、３つのＧＰＳ受
信演算ユニット４すべての制御ユニット９が同一の構成
を有していたが、上述した制御ユニット９と同一の制御
ユニット（即ち演算制御装置）は、１つ或いは２つのＧ
ＰＳ受信演算ユニット４にのみ設け、他のＧＰＳ受信演
算ユニットには、上述した制御ユニット９等の代わり
に、上述した送信制御部１９及び通信アンテナ２２等の
情報伝送・受取手段のみを設け、従ってこのＧＰＳ受信
演算ユニットには、上述したように送信プログラムＳＰ
に示す動作を専ら行わせるようにしてもよい。

【００３４】また上述した実施例では、情報伝送・受取
手段として、送信制御部１９、受信制御部２１、通信ア
ンテナ２２が示されているが、情報伝送・受取手段とし
ては、制御ユニット９間を接続したケーブル等のその他
の手段を採用してもよい。

【００３５】また上述した実施例では、各衛星信号解析
演算部２０において解析演算された２つの既知点のＧＰ
Ｓ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１等の位置（即ち、頂
点Ｙ１〜Ｙ４、頂点Ｚ１〜Ｚ４等）及び測位点のＧＰＳ
測定位置ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ３等の位置（即ち、頂点
Ｘ１〜Ｘ４等）に基づいて、従ってこれらＧＰＳ測定位
置によってできる三角形Ｓ１〜Ｓ４等の三角形の形状に
基づいて、各ＧＰＳアンテナの配置態様の適否が判定さ
れているが、各衛星信号解析演算部２０において解析演
算された２つの既知点のＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳ
ｂ、ＧＳ１等のかわりに、メモリ部１６等に記憶されて
いる２つの既知点の三次元位置ＫＪ１、ＫＪ２、ＳＪ１
等の位置を採用してもよい。

【００３６】また上述した実施例では、三次元位置演算
プログラムとして図４に示すような三次元位置演算プロ
グラムＥＰが説明されているが、三次元位置演算プログ
ラムとしてはこの三次元位置演算プログラムＥＰ以外の
ものが採用されてもよい。例えば図６に示す三次元位置
演算プログラムＥＱのように、１つの制御ユニット９
（即ち演算制御装置）に、２つの既知点及び測位点のＧ
ＰＳ測定位置が受け取られた後、まずこれら３つのＧＰ
Ｓ測定位置により、該測位点の三次元位置を演算してお
き、次いで前記配置態様判定部１７等により、各アンテ
ナ本体７の配置態様の適否を判定し、判定結果が「適
切」ならば、前記演算された測位点の三次元位置を採用
し、判定結果が「不適切」ならば、前記演算された測位
点の三次元位置を不採用にするようにしてもよい。な
お、前記配置態様判定部１７等による、各ＧＰＳアンテ
ナの配置態様の適否の判定を行う際、上述した実施例で
は衛星信号解析演算部２０において解析演算された測位
点のＧＰＳ測定位置ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ３等の位置を
採用しているが、この場合にはＧＰＳ測定位置ＧＳ１、
ＧＳ２、ＧＳ３等のかわりに、演算された測位点の三次
元位置ＳＪ１、ＳＪ２Ｓ、Ｊ３等を採用してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のうち第一の
発明は、２つの既知点Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１等の既知点に基
づいて測位点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３等の測位点の三次元位置
ＳＪ１、ＳＪ２、ＳＪ３等の三次元位置を測量して求め
る際に使用するＧＰＳ測量装置３等のＧＰＳ測量装置で
あって、ＧＰＳ測量装置は、中心位置ＣＴ１等の測位位
置が形成され、人工衛星からの衛星信号ＥＳ等の衛星信
号を受信し得る、前記２つの既知点又は測位点に対して
それぞれ配置自在な３つのアンテナ本体７等のＧＰＳア
ンテナを有し、前記各ＧＰＳアンテナに、該ＧＰＳアン
テナにより受信された衛星信号に基づいて、該ＧＰＳア
ンテナの測位位置に対応した前記既知点又は測位点のＧ
ＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ３
等の三次元ＧＰＳ測定位置を解析演算する衛星信号解析
演算部２０等の衛星信号解析演算部をそれぞれ設け、前
記２つの既知点の三次元位置ＫＪ１、ＫＪ２、ＳＪ１等
の三次元位置を記憶し得るメモリ部１６等の三次元位置
記憶部が設けられた制御ユニット９等の演算制御装置を
有し、前記演算制御装置に、前記衛星信号解析演算部に
おいて解析演算された２つの既知点及び測位点の三次元
ＧＰＳ測定位置及び前記三次元位置記憶部に記憶された
前記２つの既知点の三次元位置により、前記測位点の三
次元位置を演算出力する表示部１２、基線ベクトル演算
部１３、三次元位置演算部１５等の三次元位置演算出力
部を設けたＧＰＳ測量装置において、前記演算制御装置
に、前記２つの既知点のＧＰＳ測定位置ＧＳａ、ＧＳ
ｂ、ＧＳ１等の位置及び前記求められた測位点のＧＰＳ
測定位置ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ３等の位置に基づいて、
前記各ＧＰＳアンテナの配置態様の適否を判定する配置
態様判定部１７等のアンテナ配置適否判定部を設けて構
成される。従って、本発明によるＧＰＳ測量装置を用い
て、２つの既知点に基づいて測位点の三次元位置を測量
するには、まず２つの既知点及び測位点に対して各測位
位置を対応させる形で３つのＧＰＳアンテナを配置する
と共に、２つの既知点の三次元位置を演算制御装置の三
次元位置記憶部に記憶し、これら各ＧＰＳアンテナによ
り人工衛星からの衛星信号を受信し、各衛星信号解析演
算部において、各ＧＰＳアンテナにより受信された衛星
信号に基づいて、該ＧＰＳアンテナの測位位置に対応し
た既知点又は測位点の三次元ＧＰＳ測定位置をそれぞれ
解析演算し、演算制御装置の三次元位置演算出力部にお
いて、各衛星信号解析演算部において解析演算された２
つの既知点及び測位点の三次元ＧＰＳ測定位置及び三次
元位置記憶部に記憶された２つの既知点の三次元位置に
より、測位点の三次元位置を演算出力するようにする。
ところで、各衛星信号解析演算部において既知点又は測
位点の三次元ＧＰＳ測定位置を解析演算した後、演算制
御装置のアンテナ配置適否判定部では、２つの既知点の
位置及び求められた測位点の位置に基づいて、各ＧＰＳ
アンテナの配置態様の適否、即ち各ＧＰＳアンテナの配
置態様が、測位点の三次元位置を極力正確に求め得るよ
うな態様であるかどうかを判定するので、該判定結果が
「適切」である場合には、三次元位置演算出力部におい
て演算出力される測位点の三次元位置を採用し、該判定
結果が「不適切」である場合には、三次元位置演算出力
部において演算出力される測位点の三次元位置を採用し
ないようにする（或いは、三次元位置演算出力部におけ
る三次元位置の演算や出力を実行しないようにす
る。）。なお、演算出力される測位点の三次元位置を採
用しない場合には、２つの既知点に設置されていた２つ
のＧＰＳアンテナのうち少なくとも１つのＧＰＳアンテ
ナを別の既知点に移動して設置し、人工衛星からの衛星
信号に基づく三次元ＧＰＳ測定位置の解析演算及び各Ｇ
ＰＳアンテナの配置態様の適否の判定までの一連の動作
を、前記配置態様の適否の判定で「適切」の判定結果が
得られるまで繰返して行い、測位点の正確な三次元位置
を演算出力するようにする。以上のように、各ＧＰＳア
ンテナの配置態様の適否、即ち各ＧＰＳアンテナの配置
態様が、測位点の三次元位置を極力正確に求め得るよう
な態様であるかどうかの判定を、従来のように測量現場
における目視等に頼らず、アンテナ配置適否判定部によ
り容易かつ正確に行うことができるので、本発明による
ＧＰＳ測量装置によると測位点の三次元位置を容易かつ
正確に求めることができる。

【００３８】また本発明のうち第二の発明は、第一の発
明のＧＰＳ測量装置において、前記アンテナ配置適否判
定部は、２つの既知点及び測位点を頂点とする三角形Ｓ
１〜Ｓ４等の三角形の辺Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１
〜Ｃ４等の３つの辺のうち、最大の辺の大きさα１〜α
４等の大きさを検出する最大辺検出部２５等の最大辺検
出部及び、前記最大の辺と、該辺に対向する頂点Ｘ１〜
Ｘ４等の頂点との間の距離β１〜β４等の距離を検出す
る距離検出部２６等の距離検出部及び、前記検出された
最大の辺の大きさと、前記検出された距離とを比較する
ことにより、前記各ＧＰＳアンテナの配置態様の適否を
判定する比較判定部２７等の比較判定部からなる。従っ
て、第一の発明による効果に加えて、各ＧＰＳアンテナ
の配置態様の適否の判定が、前記三角形の形状の如何に
より、しかも最大の辺の大きさと、該最大の辺から、該
辺に対向する頂点までの距離との比較により行われるの
で、前記配置態様の適否の判定はより一層正確なものと
なる。

【００３９】また本発明のうち第三の発明は、第一の発
明のＧＰＳ測量装置において、前記演算制御装置は、前
記各ＧＰＳアンテナに対して１つづつ設けられており、
前記各演算制御装置の間には、前記各ＧＰＳアンテナに
対応した衛星信号解析演算部において解析演算された三
次元ＧＰＳ測定位置を、これら各演算制御装置の間で伝
送・受取し得る、送信制御部１９、受信制御部２１、通
信アンテナ２２等の情報伝送・受取手段が設けられてい
るので、第一の発明による効果に加えて、３つのＧＰＳ
アンテナのうち、どのＧＰＳアンテナを測位点に設置し
ても、２つの既知点に設置されたその他のＧＰＳアンテ
ナの演算制御装置から、前記測位点に設置されたＧＰＳ
アンテナの演算制御装置に、前記２つの既知点に設置さ
れた各ＧＰＳアンテナに対応した衛星信号解析演算部に
おいて解析演算された三次元ＧＰＳ測定位置を、情報伝
送・受取手段を介して伝送することができる。よって、
例えば、１回目の測量が完了した後、既知点に設置され
ていたＧＰＳアンテナを今度は測量点に移動して設置す
る形で２回目の測量を行うような場合にも、測量現場の
測位点の位置において、該測位点の三次元位置が出力さ
れるので都合がよい。

【００４０】また本発明のうち第四の発明は、第三の発
明のＧＰＳ測量装置において、前記情報伝送・受取手段
は、電波を介して情報の伝送・受取を行うので、第三の
発明による効果に加えて、各演算制御装置の間をケーブ
ル等で接続する必要がないので、各演算制御装置の間の
相対位置関係の自由度、従って３つのＧＰＳアンテナの
間の相対位置関係の自由度が増す。つまり、様々な地形
や広さをもつ測量現場においての測量が極力可能にな
る。また、電波の周波数を複数種類使いわけることによ
り、情報を伝送する側の演算制御装置の違いや、情報を
受取る側の演算制御装置の違い等を区別することも可能
になるので、情報を取り違えて誤演算する危険性が極力
排除され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるＧＰＳ測量装置の一例を
用いて測量を行っている様子を示した模式平面図であ
る。

【図２】図２は、図１に示すＧＰＳ測量装置のうち、Ｇ
ＰＳ受信演算ユニットの１つを示した詳細図である。

【図３】図３は、制御ユニットに格納された送信プログ
ラムの内容を示した流れ図である。

【図４】図４は、制御ユニットに格納された三次元位置
演算プログラムの内容を示した流れ図である。

【図５】図５（ａ）は、三角形Ｓ１を示した図、図５
（ｂ）は、三角形Ｓ３を示した図、図５（ｃ）は、三角
形Ｓ２を示した図、図５（ｄ）は、三角形Ｓ４を示した
図である。

【図６】図６は、三次元位置演算プログラムのうち別の
一例を示した流れ図である。

【図７】図７は、従来のＧＰＳ測量方法により測量を行
っている様子を示した図である。

【符号の説明】

３……ＧＰＳ測量装置７……ＧＰＳアンテナ（アンテナ本体）９……演算制御装置（制御ユニット）１２……三次元位置演算出力部（表示部）１３……三次元位置演算出力部（基線ベクトル演算部）１５……三次元位置演算出力部（三次元位置演算部）１６……三次元位置記憶部（メモリ部）１７……アンテナ配置適否判定部（配置態様判定部）１９……情報伝送・受取手段（送信制御部）２０……衛星信号解析演算部２１……情報伝送・受取手段（受信制御部）２２……情報伝送・受取手段（通信アンテナ）２５……最大辺検出部２６……距離検出部２７……比較判定部Ａ１〜Ａ４……辺Ｂ１〜Ｂ４……辺Ｃ１〜Ｃ４……辺ＣＴ１……測位位置（中心位置）ＥＳ……衛星信号ＧＳａ、ＧＳｂ……三次元ＧＰＳ測定位置、位置（ＧＰ
Ｓ測定位置）ＧＳ１〜ＧＳ３……三次元ＧＰＳ測定位置、位置（ＧＰ
Ｓ測定位置）ＫＪ１、ＫＪ２……三次元位置Ｐ１、Ｐ２、Ｑ１……既知点Ｑ１〜Ｑ３……測位点Ｓ１〜Ｓ４……三角形ＳＪ１〜ＳＪ３……三次元位置Ｘ１〜Ｘ４……頂点 α１〜α４……大きさ β１〜β４……距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの既知点に基づいて測位点の三次元位
置を測量して求める際に使用するＧＰＳ測量装置であっ
て、ＧＰＳ測量装置は、測位位置が形成され、人工衛星から
の衛星信号を受信し得る、前記２つの既知点又は測位点
に対してそれぞれ配置自在な３つのＧＰＳアンテナを有
し、前記各ＧＰＳアンテナに、該ＧＰＳアンテナにより受信
された衛星信号に基づいて、該ＧＰＳアンテナの測位位
置に対応した前記既知点又は測位点の三次元ＧＰＳ測定
位置を解析演算する衛星信号解析演算部をそれぞれ設
け、前記２つの既知点の三次元位置を記憶し得る三次元位置
記憶部が設けられた演算制御装置を有し、前記演算制御装置に、前記衛星信号解析演算部において
解析演算された２つの既知点及び測位点の三次元ＧＰＳ
測定位置及び前記三次元位置記憶部に記憶された前記２
つの既知点の三次元位置により、前記測位点の三次元位
置を演算出力する三次元位置演算出力部を設けたＧＰＳ
測量装置において、前記演算制御装置に、前記２つの既知点の位置及び前記
求められた測位点の位置に基づいて、前記各ＧＰＳアン
テナの配置態様の適否を判定するアンテナ配置適否判定
部を設けて構成したＧＰＳ測量装置。
【請求項２】前記アンテナ配置適否判定部は、２つの既
知点及び測位点を頂点とする三角形の３つの辺のうち、
最大の辺の大きさを検出する最大辺検出部及び、前記最大の辺と、該辺に対向する頂点との間の距離を検
出する距離検出部及び、前記検出された最大の辺の大きさと、前記検出された距
離とを比較することにより、前記各ＧＰＳアンテナの配
置態様の適否を判定する比較判定部からなることを特徴
とする請求項１記載のＧＰＳ測量装置。
【請求項３】前記演算制御装置は、前記各ＧＰＳアンテ
ナに対して１つづつ設けられており、前記各演算制御装置の間には、前記各ＧＰＳアンテナに
対応した衛星信号解析演算部において解析演算された三
次元ＧＰＳ測定位置を、これら各演算制御装置の間で伝
送・受取し得る、情報伝送・受取手段が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ測量装置。
【請求項４】前記情報伝送・受取手段は、電波を介して
情報の伝送・受取を行うことを特徴とする請求項３記載
のＧＰＳ測量装置。