JPH10253734A - 測位装置 - Google Patents
測位装置Info
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- JPH10253734A JPH10253734A JP7466797A JP7466797A JPH10253734A JP H10253734 A JPH10253734 A JP H10253734A JP 7466797 A JP7466797 A JP 7466797A JP 7466797 A JP7466797 A JP 7466797A JP H10253734 A JPH10253734 A JP H10253734A
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- Japan
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- mobile station
- gps
- integer ambiguity
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のフローティング・アンビギュイティ法
で整数アンビギュイティを決定し干渉測位を行う測位装
置では、ＧＰＳ衛星からの信号のみで整数アンビギュイ
ティを決定しているので、移動中のの決定には特に時間
がかかる。この問題を解決する。 【解決手段】 移動局装置に、外部装置で観測される相
対速度等の情報を入力する手段と、入力した相対速度情
報を演算パラメータに追加して整数アンビギュイティの
決定を行う手段２２２とを備えた。
で整数アンビギュイティを決定し干渉測位を行う測位装
置では、ＧＰＳ衛星からの信号のみで整数アンビギュイ
ティを決定しているので、移動中のの決定には特に時間
がかかる。この問題を解決する。 【解決手段】 移動局装置に、外部装置で観測される相
対速度等の情報を入力する手段と、入力した相対速度情
報を演算パラメータに追加して整数アンビギュイティの
決定を行う手段２２２とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＧＰＳ衛星からの信
号を利用して干渉測位(carrier phase DGPS)を行う測位
装置に関する。
号を利用して干渉測位(carrier phase DGPS)を行う測位
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、干渉測位を行う従来の一般的な
ＤＧＰＳ測位装置の構成の概略を示す図であり、１はＧ
ＰＳ衛星群、１１〜１５は既知点Ａに設置される既知局
装置で、１１はＧＰＳアンテナＡ、１２はＧＰＳ受信機
Ａ、１３は制御表示器Ａ、１４は送信機Ａ、１５は送信
アンテナＡである。同様に、２１〜２５は未知点Ｂの移
動局装置で、２１はＧＰＳアンテナＢ、２２はＧＰＳ受
信機Ｂ、２３は制御表示器Ｂ、２４は受信機Ｂ、２５は
受信アンテナＢである。
ＤＧＰＳ測位装置の構成の概略を示す図であり、１はＧ
ＰＳ衛星群、１１〜１５は既知点Ａに設置される既知局
装置で、１１はＧＰＳアンテナＡ、１２はＧＰＳ受信機
Ａ、１３は制御表示器Ａ、１４は送信機Ａ、１５は送信
アンテナＡである。同様に、２１〜２５は未知点Ｂの移
動局装置で、２１はＧＰＳアンテナＢ、２２はＧＰＳ受
信機Ｂ、２３は制御表示器Ｂ、２４は受信機Ｂ、２５は
受信アンテナＢである。
【０００３】既知点Ａに設置した既知局装置のＧＰＳア
ンテナA:１１でＧＰＳ衛星群１からの信号を受信し、Ｇ
ＰＳ受信機A:１２でキャリア・フェーズおよびコード擬
似距離と呼ばれる衛星・ＧＰＳアンテナA 間の二種類の
距離情報を検出し、この情報を当該既知点の位置情報と
共に、既知点情報として送信機A:１４，送信アンテナA:
１５を介して無線で移動局装置へ送信する。制御表示器
A:１３ではＧＰＳ受信機A:１２の信号処理状態を制御，
表示している。
ンテナA:１１でＧＰＳ衛星群１からの信号を受信し、Ｇ
ＰＳ受信機A:１２でキャリア・フェーズおよびコード擬
似距離と呼ばれる衛星・ＧＰＳアンテナA 間の二種類の
距離情報を検出し、この情報を当該既知点の位置情報と
共に、既知点情報として送信機A:１４，送信アンテナA:
１５を介して無線で移動局装置へ送信する。制御表示器
A:１３ではＧＰＳ受信機A:１２の信号処理状態を制御，
表示している。
【０００４】既知局装置から送信された既知点情報は、
移動局装置の受信アンテナB:２５を介して受信機B:２４
で受信され、ＧＰＳ受信機B:２２に出力される。また移
動局装置でも同様に、ＧＰＳアンテナB:２１でＧＰＳ衛
星群１からの信号を受信し、ＧＰＳ受信機B:２２でキャ
リア・フェーズおよびコード擬似距離の二種類の距離情
報を検出し、既知局情報と組み合わせて、既知局装置の
ＧＰＳアンテナA:１１から移動局装置のＧＰＳアンテナ
B:２１までの相対位置をセンチメートルの精度で算出，
出力し、あるいは既知点の位置情報等を用いてＧＰＳア
ンテナB:２１の位置情報を出力する。なお制御表示器B:
２３ではＧＰＳ受信機B:２２の信号処理状態を制御，表
示している。
移動局装置の受信アンテナB:２５を介して受信機B:２４
で受信され、ＧＰＳ受信機B:２２に出力される。また移
動局装置でも同様に、ＧＰＳアンテナB:２１でＧＰＳ衛
星群１からの信号を受信し、ＧＰＳ受信機B:２２でキャ
リア・フェーズおよびコード擬似距離の二種類の距離情
報を検出し、既知局情報と組み合わせて、既知局装置の
ＧＰＳアンテナA:１１から移動局装置のＧＰＳアンテナ
B:２１までの相対位置をセンチメートルの精度で算出，
出力し、あるいは既知点の位置情報等を用いてＧＰＳア
ンテナB:２１の位置情報を出力する。なお制御表示器B:
２３ではＧＰＳ受信機B:２２の信号処理状態を制御，表
示している。
【０００５】干渉測位を行う測位装置の構成は以上であ
るが、干渉測位法ではキャリア周波数の位相情報によ
り、既知局と移動局とで同じ衛星までの行路差を測定し
て相対位置情報を算出している。この行路差を求める場
合、最初に行路差がどの波長上（整数値）にあるかを決
定しなければならない。この整数波数不確定(ambiguit
y) をこの明細書では整数アンビギュイティと呼び、整
数値の決定を整数アンビギュイティの決定と称する。な
お、干渉位相法や整数アンビギュイティについては、例
えば、日本測量協会発行の「ＧＰＳ−人工衛星による精
密測位システム」、「ＧＰＳ測量の基礎」等に記載され
ている。
るが、干渉測位法ではキャリア周波数の位相情報によ
り、既知局と移動局とで同じ衛星までの行路差を測定し
て相対位置情報を算出している。この行路差を求める場
合、最初に行路差がどの波長上（整数値）にあるかを決
定しなければならない。この整数波数不確定(ambiguit
y) をこの明細書では整数アンビギュイティと呼び、整
数値の決定を整数アンビギュイティの決定と称する。な
お、干渉位相法や整数アンビギュイティについては、例
えば、日本測量協会発行の「ＧＰＳ−人工衛星による精
密測位システム」、「ＧＰＳ測量の基礎」等に記載され
ている。
【０００６】図４は、従来の整数アンビギュイティの決
定を説明するための移動局装置のＧＰＳ受信機B:２２を
示す図である。ＧＰＳ受信部２２１は、上述のようにＧ
ＰＳアンテナB:２１からの信号を用い、キャリア・フェ
ーズおよびコード擬似距離と呼ばれる衛星・ＧＰＳアン
テナB:２１間の二種類の距離を観測し、ＧＰＳ情報とし
て整数アンビギュイティ決定部２２２へ出力する。整数
アンビギュイティ決定部２２２では、ＧＰＳ受信部２２
１の出力である測位点の情報と、受信機B:２４から得た
既知局装置の情報とを組合せ、測位開始に当たり一回だ
け整数アンビギュイティを決定する。整数アンビギュイ
ティが決定すると、その整数アンビギュイティを用い、
ＧＰＳ受信部２２１の出力である移動局装置のＧＰＳ情
報と、受信機B:２４からの既知局情報とを組み合わせ
て、既知局装置のＧＰＳアンテナA:１１から移動局装置
のＧＰＳアンテナB:２１までの相対位置を、センチメー
トルの精度で計算する。
定を説明するための移動局装置のＧＰＳ受信機B:２２を
示す図である。ＧＰＳ受信部２２１は、上述のようにＧ
ＰＳアンテナB:２１からの信号を用い、キャリア・フェ
ーズおよびコード擬似距離と呼ばれる衛星・ＧＰＳアン
テナB:２１間の二種類の距離を観測し、ＧＰＳ情報とし
て整数アンビギュイティ決定部２２２へ出力する。整数
アンビギュイティ決定部２２２では、ＧＰＳ受信部２２
１の出力である測位点の情報と、受信機B:２４から得た
既知局装置の情報とを組合せ、測位開始に当たり一回だ
け整数アンビギュイティを決定する。整数アンビギュイ
ティが決定すると、その整数アンビギュイティを用い、
ＧＰＳ受信部２２１の出力である移動局装置のＧＰＳ情
報と、受信機B:２４からの既知局情報とを組み合わせ
て、既知局装置のＧＰＳアンテナA:１１から移動局装置
のＧＰＳアンテナB:２１までの相対位置を、センチメー
トルの精度で計算する。
【０００７】上述のように干渉測位法を用いる測位装置
では、測位局装置で測位開始に当たり一回だけ整数アン
ビギュイティを決定しなければならない。そして移動局
が移動中であっても整数アンビギュイティの決定は可能
であり、現在研究が進められているが、その１つの方法
として、フローティング・アンビギュイティ法がある。
では、測位局装置で測位開始に当たり一回だけ整数アン
ビギュイティを決定しなければならない。そして移動局
が移動中であっても整数アンビギュイティの決定は可能
であり、現在研究が進められているが、その１つの方法
として、フローティング・アンビギュイティ法がある。
【０００８】以下、フローティング・アンビギュイティ
法による整数アンビギュイティの決定を、カナダ・ノバ
テル(NovAtel) 社の発表を基に説明する。なお同社発表
についての詳細は、例えば、米国航法学会航法部会1994
年度国際会議：ION GPS-94 論文集の T.Ford and J.Ne
uman; NovAtel's RT20A Real Time Floating Ambiguite
y Positioning System, ION GPS-94, pp1067-1076に記
載されている。またノバテル社の発表では、状態変数に
相対速度vX，vy，vzを採用していないが、カナダ・カル
ガリー(Calgary) 大学の発表では採用しているので、以
下の説明では、相対速度を状態変数に追加したもので説
明する。なお、カルガリー大学発表の詳細については、
例えば、米国航法学会衛星航法部会1995年度国際会議：
ION GPS-95 論文集のG.Lachapelle 他、DGPS Positio
ning Accuracy Performance Analysis with RTCM Messa
ge Types1/9 and 18-21 Using Various Receiver Techn
ologies, ION GPS-95, pp899-906 に記載されている。
法による整数アンビギュイティの決定を、カナダ・ノバ
テル(NovAtel) 社の発表を基に説明する。なお同社発表
についての詳細は、例えば、米国航法学会航法部会1994
年度国際会議：ION GPS-94 論文集の T.Ford and J.Ne
uman; NovAtel's RT20A Real Time Floating Ambiguite
y Positioning System, ION GPS-94, pp1067-1076に記
載されている。またノバテル社の発表では、状態変数に
相対速度vX，vy，vzを採用していないが、カナダ・カル
ガリー(Calgary) 大学の発表では採用しているので、以
下の説明では、相対速度を状態変数に追加したもので説
明する。なお、カルガリー大学発表の詳細については、
例えば、米国航法学会衛星航法部会1995年度国際会議：
ION GPS-95 論文集のG.Lachapelle 他、DGPS Positio
ning Accuracy Performance Analysis with RTCM Messa
ge Types1/9 and 18-21 Using Various Receiver Techn
ologies, ION GPS-95, pp899-906 に記載されている。
【０００９】ノバテル社の発表内容は、ＧＰＳアンテナ
ＢのＧＰＳアンテナＡからの相対位置に関し、離散時間
系で行列を用い、以下のような運動方程式（１）と観測
方程式（２）とで表す。そして観測値を得る度に状態変
数：x ，y ，z ，vx，vy，vZ，N1，N2，・・・，N n-1
を推定し、良く知られたカルマン・フィルタの手法を用
い、観測回数の増加と共に推定誤差を減少させ、運動方
程式でＧＰＳアンテナＢのＧＰＳアンテアＡからの相対
位置、相対速度および整数アンビギュイティを得る。な
おカルマン・フィルタについての詳細は、例えば、有本
卓「カルマン・フィルター」産業図書に記載されてい
る。
ＢのＧＰＳアンテナＡからの相対位置に関し、離散時間
系で行列を用い、以下のような運動方程式（１）と観測
方程式（２）とで表す。そして観測値を得る度に状態変
数：x ，y ，z ，vx，vy，vZ，N1，N2，・・・，N n-1
を推定し、良く知られたカルマン・フィルタの手法を用
い、観測回数の増加と共に推定誤差を減少させ、運動方
程式でＧＰＳアンテナＢのＧＰＳアンテアＡからの相対
位置、相対速度および整数アンビギュイティを得る。な
おカルマン・フィルタについての詳細は、例えば、有本
卓「カルマン・フィルター」産業図書に記載されてい
る。
【００１０】
【数１】
【００１１】但し、 n ： ＧＰＳ信号受信衛星数 m ： 離散時間系での時刻 εX，εy，・・・, εn-1： 運動方程式で表したとき
の近似誤差 t ： 離散時間系でのサンプリング・タイム λ ： ＧＰＳキャリア信号の波長 x ，y ，z ： ｘ，ｙ，ｚ座標系で表したＧＰＳアンテ
ナＢのＧＰＳアンテナＡからの相対位置 vx，vy，vZ： ｘ，ｙ，ｚ座標系で表したＧＰＳアンテ
ナＢのＧＰＳアンテナＡからの相対速度 N1，N2，・・・，N n-1 ：整数アンビギュイティ（x ，
y ，z ， vx，vy，vZ， N1，N2，・・・，N n-1,を状
態変数と呼ぶ） l1，l2，・・・, ln-1： キャリア・フェーズの二重
差，すなわち二重位相差（キャリア・フェーズの二重
差：二重位相差については、例えば上述の日本測量協会
発行の文献に記載されているが、先ず既地点Ａで観測し
た各衛星のキャリア・フェーズから、既地点Ａ，未知点
Ｂに共通の衛星を適当に１つ決め、その衛星のキャリア
・フェーズを引いたものを計算する。これは（ｎ−１）
個となる。次に同様の計算を未知点Ｂで観測された各衛
星について行う。さらに各衛星について、未知点で計算
されたものから、既地点で計算されたものを引くこと
で、l1，l2，・・・, ln-1が得られる。） r1，r2，・・・, rn-1： l1，l2，・・・, ln-1と同様
の二重位相差をキャリア・フェーズの代わりにコード疑
似距離を用いて計算したもの ν1，ν2，・・・, νn-1： キャリア・フェーズの観
測雑音により生じる誤差 ξ1，ξ2，・・・, ξn-1： コード疑似距離の観測雑
音により生じる誤差 aij ： 衛星位置，ＧＰＳアンテナＡの位置，ＧＰＳア
ンテナＢの概略位置から計算できる係数、（なお衛星位
置はＧＰＳ衛星から放送される航法データを用いて計算
する。ｉ＝１，２，・・・，（ｎ−１）、 ｊ＝１，
２，３）
の近似誤差 t ： 離散時間系でのサンプリング・タイム λ ： ＧＰＳキャリア信号の波長 x ，y ，z ： ｘ，ｙ，ｚ座標系で表したＧＰＳアンテ
ナＢのＧＰＳアンテナＡからの相対位置 vx，vy，vZ： ｘ，ｙ，ｚ座標系で表したＧＰＳアンテ
ナＢのＧＰＳアンテナＡからの相対速度 N1，N2，・・・，N n-1 ：整数アンビギュイティ（x ，
y ，z ， vx，vy，vZ， N1，N2，・・・，N n-1,を状
態変数と呼ぶ） l1，l2，・・・, ln-1： キャリア・フェーズの二重
差，すなわち二重位相差（キャリア・フェーズの二重
差：二重位相差については、例えば上述の日本測量協会
発行の文献に記載されているが、先ず既地点Ａで観測し
た各衛星のキャリア・フェーズから、既地点Ａ，未知点
Ｂに共通の衛星を適当に１つ決め、その衛星のキャリア
・フェーズを引いたものを計算する。これは（ｎ−１）
個となる。次に同様の計算を未知点Ｂで観測された各衛
星について行う。さらに各衛星について、未知点で計算
されたものから、既地点で計算されたものを引くこと
で、l1，l2，・・・, ln-1が得られる。） r1，r2，・・・, rn-1： l1，l2，・・・, ln-1と同様
の二重位相差をキャリア・フェーズの代わりにコード疑
似距離を用いて計算したもの ν1，ν2，・・・, νn-1： キャリア・フェーズの観
測雑音により生じる誤差 ξ1，ξ2，・・・, ξn-1： コード疑似距離の観測雑
音により生じる誤差 aij ： 衛星位置，ＧＰＳアンテナＡの位置，ＧＰＳア
ンテナＢの概略位置から計算できる係数、（なお衛星位
置はＧＰＳ衛星から放送される航法データを用いて計算
する。ｉ＝１，２，・・・，（ｎ−１）、 ｊ＝１，
２，３）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】然しながら上述のフロ
ーティング・アンビギュイティ法は、整数アンビギュイ
ティを決定する必要があるにも関わらず、整数の条件を
用いていないので実際に得られるのは整数ではなく実
数、すなわち実数アンビギュイティとなる。従ってこの
実数から整数アンビギュイティを得るために、カルマン
・フィルタで実数アンビギュイティと共に得られる実数
アンビギュイティの推定誤差が、観測および演算が繰り
返されることによって１に比べ充分小さくなったとき、
実数アンビギュイティを１の単位で四捨五入して整数化
している。従って移動局が移動している場合、整数アン
ビギュイティの決定に数十分かかることも珍しくなく、
カーナビゲーション等に用いる場合、その操作性が問題
となる。
ーティング・アンビギュイティ法は、整数アンビギュイ
ティを決定する必要があるにも関わらず、整数の条件を
用いていないので実際に得られるのは整数ではなく実
数、すなわち実数アンビギュイティとなる。従ってこの
実数から整数アンビギュイティを得るために、カルマン
・フィルタで実数アンビギュイティと共に得られる実数
アンビギュイティの推定誤差が、観測および演算が繰り
返されることによって１に比べ充分小さくなったとき、
実数アンビギュイティを１の単位で四捨五入して整数化
している。従って移動局が移動している場合、整数アン
ビギュイティの決定に数十分かかることも珍しくなく、
カーナビゲーション等に用いる場合、その操作性が問題
となる。
【００１３】また整数アンビギュイティ決定までの時間
を短縮するために、通常使用されるＬ１波に加えてＬ２
波のキャリア周波数の２周波数を使用すれば、整数アン
ビギュイティの決定までの時間をそれだけ短縮できる
が、受信機に２周波受信機を用いなければならず、装置
構成が複雑化し高価になる等の問題点があった。
を短縮するために、通常使用されるＬ１波に加えてＬ２
波のキャリア周波数の２周波数を使用すれば、整数アン
ビギュイティの決定までの時間をそれだけ短縮できる
が、受信機に２周波受信機を用いなければならず、装置
構成が複雑化し高価になる等の問題点があった。
【００１４】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、フローティング・アンビギュイティ
法を用いて整数アンビギュイティ決定までの時間を短縮
できる測位装置を提供することを目的としている。
されたものであり、フローティング・アンビギュイティ
法を用いて整数アンビギュイティ決定までの時間を短縮
できる測位装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかわる測位装
置は、移動局装置に、外部装置で観測される既知点を基
準とする相対速度または（および）相対位置情報を入力
する手段と、前記相対速度または（および）相対位置情
報を演算パラメータに追加して、フローティング・アン
ビギュイティ法により整数アンビギュイティの決定を行
う演算手段とを備えたことを特徴とする。
置は、移動局装置に、外部装置で観測される既知点を基
準とする相対速度または（および）相対位置情報を入力
する手段と、前記相対速度または（および）相対位置情
報を演算パラメータに追加して、フローティング・アン
ビギュイティ法により整数アンビギュイティの決定を行
う演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】本発明の測位装置は上述のような構成とす
ることで、外部装置で観測した相対速度または（およ
び）相対位置情報をフローティング・アンビギュイティ
法の観測方程式の観測値として追加でき、より多くの観
測値を用いて演算できるので整数アンビギュイティ決定
までの時間を短縮できる。
ることで、外部装置で観測した相対速度または（およ
び）相対位置情報をフローティング・アンビギュイティ
法の観測方程式の観測値として追加でき、より多くの観
測値を用いて演算できるので整数アンビギュイティ決定
までの時間を短縮できる。
【００１７】また外部装置は自立航法センサであること
を特徴とする。本発明の測位装置をカーナビゲーション
装置として使用する場合、通常多くのカーナビゲーショ
ン装置が備えている自立航法装置をそのまま使用できる
ようになる。
を特徴とする。本発明の測位装置をカーナビゲーション
装置として使用する場合、通常多くのカーナビゲーショ
ン装置が備えている自立航法装置をそのまま使用できる
ようになる。
【００１８】また既知局装置および移動局装置に使用さ
れるＧＰＳ受信機は、Ｌ１周波数のみを受信する受信機
であることを特徴とする。Ｌ１周波数のみを受信する安
価な装置で、整数アンビギュイティ決定までの時間を短
縮できる測位装置が得られる。
れるＧＰＳ受信機は、Ｌ１周波数のみを受信する受信機
であることを特徴とする。Ｌ１周波数のみを受信する安
価な装置で、整数アンビギュイティ決定までの時間を短
縮できる測位装置が得られる。
【００１９】さらに、既知局装置および移動局装置に使
用されるＧＰＳ受信機は、Ｌ１およびＬ２周波数を受信
する２周波受信機であることを特徴とする。２周波受信
機を使用する構成とすれば、整数アンビギュイティ決定
までの時間がさらに短縮できるようになる。
用されるＧＰＳ受信機は、Ｌ１およびＬ２周波数を受信
する２周波受信機であることを特徴とする。２周波受信
機を使用する構成とすれば、整数アンビギュイティ決定
までの時間がさらに短縮できるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は、本発明を説明するための移動
局装置のＧＰＳ受信機B:２２の構成を示す図であり、従
来の装置の図４に対応する図である。図１に示すように
整数アンビギュイティ決定部２２２には、ＧＰＳアンテ
ナＢからの信号が入力されると共に、外部装置からのＧ
ＰＳアンテナＡを基準とした相対速度情報または（およ
び）相対位置情報が入力され、後述する観測方程式
（３）では、これらの観測値が追加されて上述のフロー
ティング・アンビギュイティ法が実行される。
用いて説明する。図１は、本発明を説明するための移動
局装置のＧＰＳ受信機B:２２の構成を示す図であり、従
来の装置の図４に対応する図である。図１に示すように
整数アンビギュイティ決定部２２２には、ＧＰＳアンテ
ナＢからの信号が入力されると共に、外部装置からのＧ
ＰＳアンテナＡを基準とした相対速度情報または（およ
び）相対位置情報が入力され、後述する観測方程式
（３）では、これらの観測値が追加されて上述のフロー
ティング・アンビギュイティ法が実行される。
【００２１】図２は、相対速度情報または（および）相
対位置情報を、自立航法センサで入力する構成とした本
発明の測位装置の一実施形態を示す図であり、従来の装
置の図３に対応する図で、未知点Ｂ側は移動局装置とな
り、２６は自立航法センサを示す。例えば本発明の測位
装置をカーナビゲーション装置に使用する場合、既存の
カーナビゲーション装置の多くは、角速度センサや加速
度センサ等の自立航法センサが既設されているので、こ
の自立航法センサで得られる相対速度情報または相対位
置情報を利用できるため、特別な装置を付加する必要は
ない。なお、自立航法センサから相対位置情報を得る場
合、加速度ベクトルを２回積分して位置ベクトルに変換
する演算が行われる。以下、本実施形態における観測方
程式（３）を示す。
対位置情報を、自立航法センサで入力する構成とした本
発明の測位装置の一実施形態を示す図であり、従来の装
置の図３に対応する図で、未知点Ｂ側は移動局装置とな
り、２６は自立航法センサを示す。例えば本発明の測位
装置をカーナビゲーション装置に使用する場合、既存の
カーナビゲーション装置の多くは、角速度センサや加速
度センサ等の自立航法センサが既設されているので、こ
の自立航法センサで得られる相対速度情報または相対位
置情報を利用できるため、特別な装置を付加する必要は
ない。なお、自立航法センサから相対位置情報を得る場
合、加速度ベクトルを２回積分して位置ベクトルに変換
する演算が行われる。以下、本実施形態における観測方
程式（３）を示す。
【００２２】
【数２】
【００２３】但し、 uX，uy，uz ：外部装置から得られるｘ，ｙ，ｚ座標系
で表したＧＰＳアンテナＢのＧＰＳアンテナＡを基準と
した相対速度観測値 δX，δy，δz ：相対速度 uX ，uy，uz の観測誤差
で表したＧＰＳアンテナＢのＧＰＳアンテナＡを基準と
した相対速度観測値 δX，δy，δz ：相対速度 uX ，uy，uz の観測誤差
【００２４】この観測方程式（３）は上述の観測方程式
（２）に相対速度観測値ｕX ，ｕy，ｕz が付加された
だけの形となり、従来と同様にフローティング・アンビ
ギュイティ法で、カルマン・フィルタの手法を用い整数
アンビギュイティを決定でき、しかも上述の相対速度
uX，uy，uzが演算パラメータとして追加されることで、
整数アンビギュイティ決定までの時間を大幅に短縮でき
る。
（２）に相対速度観測値ｕX ，ｕy，ｕz が付加された
だけの形となり、従来と同様にフローティング・アンビ
ギュイティ法で、カルマン・フィルタの手法を用い整数
アンビギュイティを決定でき、しかも上述の相対速度
uX，uy，uzが演算パラメータとして追加されることで、
整数アンビギュイティ決定までの時間を大幅に短縮でき
る。
【００２５】以上のように本発明の測位装置は移動局側
装置に外部装置からの相対速度等の情報を入力する手段
を備えることで、観測方程式の観測値を追加して整数ア
ンビギュイティ決定までの時間の短縮が図れる。
装置に外部装置からの相対速度等の情報を入力する手段
を備えることで、観測方程式の観測値を追加して整数ア
ンビギュイティ決定までの時間の短縮が図れる。
【００２６】なお上記実施形態の説明では、１つの自立
航法センサから１組みの相対速度uX，uy，uzを観測値と
して演算パラメータに追加する例を示したが、複数の自
立航法センサから複数組みの相対速度を得る構成として
も良く、また相対速度に加え相対位置情報も入力する構
成としても、同様にこれらを観測方程式に観測値として
追加でき、これらのパラメータは多数かつ高精度である
ほど整数アンビギュイティ決定までの時間を短縮でき、
数十秒程度の時間で行える可能性を有する。また上記実
施形態に使用するＧＰＳ受信機Ａ，Ｂは、1575.42MHzの
Ｌ１周波数のみを受信する１周波受信機で説明している
が、Ｌ１周波数と1227.60MHzのＬ２周波数の両方を受信
する２周波受信機を用いれば、より短時間で整数アンビ
ギュイティの決定が可能となる。
航法センサから１組みの相対速度uX，uy，uzを観測値と
して演算パラメータに追加する例を示したが、複数の自
立航法センサから複数組みの相対速度を得る構成として
も良く、また相対速度に加え相対位置情報も入力する構
成としても、同様にこれらを観測方程式に観測値として
追加でき、これらのパラメータは多数かつ高精度である
ほど整数アンビギュイティ決定までの時間を短縮でき、
数十秒程度の時間で行える可能性を有する。また上記実
施形態に使用するＧＰＳ受信機Ａ，Ｂは、1575.42MHzの
Ｌ１周波数のみを受信する１周波受信機で説明している
が、Ｌ１周波数と1227.60MHzのＬ２周波数の両方を受信
する２周波受信機を用いれば、より短時間で整数アンビ
ギュイティの決定が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明の測位装置は、移動
局側に外部装置からの相対速度情報または（および）相
対位置情報を入力する手段を備え、これらの情報を観測
方程式に観測値として追加する構成としたので、整数ア
ンビギュイティ決定までの時間を短縮でき、操作性の向
上が図れる。またカーナビゲーション装置等に使用する
場合、多くの装置で既設の自立航法センサから相対速度
情報や相対位置情報を入力することができるので、特別
な装置を付加する必要なく演算ソフトウェアの変更だけ
で構成できる等の効果がある。
局側に外部装置からの相対速度情報または（および）相
対位置情報を入力する手段を備え、これらの情報を観測
方程式に観測値として追加する構成としたので、整数ア
ンビギュイティ決定までの時間を短縮でき、操作性の向
上が図れる。またカーナビゲーション装置等に使用する
場合、多くの装置で既設の自立航法センサから相対速度
情報や相対位置情報を入力することができるので、特別
な装置を付加する必要なく演算ソフトウェアの変更だけ
で構成できる等の効果がある。
【図１】本発明を説明するための移動局装置のＧＰＳ受
信機B:２２を示す図である。
信機B:２２を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す図である。
【図３】従来の干渉測位を行う測位装置の構成例を示す
図である。
図である。
【図４】従来のフローティング・アンビギュイティ法を
説明するためのＧＰＳ受信機B:２２を示す図である。
説明するためのＧＰＳ受信機B:２２を示す図である。
１ ＧＰＳ衛星群 １１ ＧＰＳアンテナＡ １２ ＧＰＳ受信機Ａ １３ 制御表示器Ａ １４ 送信機Ａ １５ 送信アンテナＡ ２１ ＧＰＳアンテナＢ ２２ ＧＰＳ受信機Ｂ ２３ 制御表示器Ｂ ２４ 受信機Ｂ ２５ 受信アンテナＢ ２６ 自立航法センサ ２２１ ＧＰＳ受信部 ２２２ 整数アンビギュイティ決定部
Claims (4)
- 【請求項１】 既知点に設置され、ＧＰＳ衛星群からの
キャリア・フェーズとコード擬似距離とを受信し、これ
らの情報に既知点の位置情報等を付加して既知局情報と
して移動局へ送信する既知局装置と、 前記ＧＰＳ衛星群からのキャリア・フェーズとコード擬
似距離とを受信し、前記既知局情報と組み合わせて、い
わゆるフローティング・アンビギュイティ法により整数
アンビギュイティを決定する移動局装置とで構成され、 干渉測位法により当該移動局の現在位置を測位情報とし
て出力する測位装置において、 前記移動局装置に、 外部装置で観測される前記既知点を基準とする相対速度
または（および）相対位置情報を入力する手段と、 前記相対速度または（および）相対位置情報を演算パラ
メータに追加して、前記フローティング・アンビギュイ
ティ法により整数アンビギュイティの決定を行う演算手
段とを備えたことを特徴とする測位装置。 - 【請求項２】 前記外部装置は自立航法センサであるこ
とを特徴とする請求項第１項記載の測位装置。 - 【請求項３】 前記既知局装置および移動局装置に使用
されるＧＰＳ受信機は、Ｌ１周波数のみを受信する受信
機であることを特徴とする請求項第１項または第２項記
載の測位装置。 - 【請求項４】 前記既知局装置および移動局装置に使用
されるＧＰＳ受信機は、Ｌ１およびＬ２周波数を受信す
る２周波受信機であることを特徴とする請求項第１項ま
たは第２項記載の測位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7466797A JPH10253734A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 測位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7466797A JPH10253734A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 測位装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253734A true JPH10253734A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13553824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7466797A Pending JPH10253734A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 測位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10253734A (ja) |
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-
1997
- 1997-03-12 JP JP7466797A patent/JPH10253734A/ja active Pending
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