JPH11514099A - 民間ｇｐｓ受信機の実行時精度向上 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 軍用ＧＰＳ受信機（１２）から導出したデータを用い、その位置の解を補償することによって民間ＧＰＳ受信機（２１）の位置精度を改善する方法及び装置。民間ＧＰＳ受信機は移動使い捨てビークル（２０）に、軍用受信機は移動打ち上げビークル（１０）に配置される。この補償データは、軍用ＧＰＳセット、及び打ち上げビークルに配置され同一アンテナに接続されたもう１つの民間ＧＰＳセットの擬似距離測定値の比較から得られる。２つの実施例が開示されている。すなわち、１）使い捨て受信機（２０）が、軍用及び民間セットと同一の衛星を追跡する場合に適用可能な実行時相対航行技術、及び２）使い捨て受信機（２０）が、打ち上げセットと同一の衛星を追跡しない場合に用いられる実行時差動航行技術である。

Description

【発明の詳細な説明】 民間ＧＰＳ受信機の実行時精度向上発明の背景 ［発明の属する技術分野］ 本発明は、例えばナブスター（ＮＡＶＳＴＡＲ）ＧＰＳ等の全地球測位システ ム（ＧＰＳ）の利用、特に、アクセス可能な軍用又は高精度ＧＰＳ受信機から導 出したデータを用い、不精確な位置の解を補償することによって民間又は低精度 ＧＰＳ受信機の精度を改善する方法及び装置に関する。 ［従来の技術］ 様々なＧＰＳ衛星群は、地球上のいずれの受信機又は局でもその位置を確定し 、正確な航行情報を提供するための準備段階又は実施段階にある。これらのＧＰ Ｓシステムの中には、米国政府の運用する航行衛星タイミング・測距全地球測位 システム（Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning Sys tem）である「ナブスター（ＮＡＶＳＴＡＲ）ＧＰＳ」、前ソ連政府によって計 画された「ＧＬＯＮＡＳＳ」システム、及び「ＮＡＶＳＡＴ」及び「ＧＲＡＮＡ Ｓ」として知られる現在開発中の２つのヨーロッパのシステムがある。以下にお いては、説明の容易さのため、ナブスター（ＮＡＶＳＴＡＲ）ＧＰＳについて説 明及び開示するが、本発明は他の全地球測位システム についても同等の適応性を有することは理解されるであろう。 米国政府が運用するナブスターＧＰＳは、４つの周回ＧＰＳ衛星が６つの個別 の円形軌道内に存在し、合計２４のＧＰＳ衛星を構成する。このうち２１個を使 用し、３個は予備である。衛星の軌道は、極軌道でも赤道軌道でもなく互いに傾 斜した平面にあり、各衛星はおよそ１２時間ごとに地球を周回し、地球が１回転 する間に正確に２回周回する。この配置により、世界中どこでも１日、２４時間 内に少なくとも４つの衛星がその視野内に来る。いかなる所与の時間においても 各衛星の位置は正確に知られ、時間（ＧＰＳ時間）に対する宇宙空間における衛 星の位置を示す位置情報を提供する航行信号が地球に連続的に送信される。この 位置情報は、エフェメリス・データとして知られている。エフェメリス・データ に加えて、各衛星から送信される航行信号は、信号が送信された時間の明確な表 示を含んでいる。従って、航行信号受信機及び送信衛星間の距離又は範囲は、こ の時間表示を用いて、(１)信号が受信機で受信された時間、(２)伝搬時間遅れ、 すなわち、送信時間と受信時間との間の差分の計算、及び(３)遅延に信号の伝搬 速度を乗算することによって確定される。この確定の結果は、送信衛星から受信 機への「擬似距離」を与える。受信クロックが正確にＧＰＳ時間に同期しておら ず、大気を伝搬する間に航行信号伝搬時間に遅延が生じること等の要因 によって不正確さが生じるため、この距離は「擬似距離」と呼ばれている。これ らの不正確さによって、クロックバイアス（誤差）及び大気のバイアス（誤差） を生じ、クロックバイアスは数ミリ秒程度の大きさである。いずれにしても、少 なくとも４つの衛星からの航行信号の２つの情報、すなわちエフェメリス・デー タ及び擬似距離を用いることによって、地球の中心に関する受信機の位置及び時 間を、受動的な三角測量技術を用いて確定することができる。 ナブスターＧＰＳに関するより詳細な議論は、Ｂ．Ｗ．パーキンソン及びＳ． Ｗ．ギルバート（B.W．Parkinson and S.W．Gilbert）の「ＮＡＶＳＴＡＲ：全 地球測位システム−１０年後（NAVSTAR: Global Positiong System‐Ten Years Later）」と題されたＩＥＥＥのプロシーディング第７１巻、Ｎｏ．１０、１９ ８３年１０月の論文、及び１９８９年にカリフォルニア州サニーヴェール（Sunn yvale，Calif.）のトリンブル航行社（Trimble Navigation Ltd.）から出版され た「ＧＰＳ：次のユーティリティへのガイド（GPS: A Guide to the Next Utili ty）」と題されたテキストの第１−４７頁に記載されており、以下にこれらを本 願明細書において引用する。 ナブスターＧＰＳは、擬似乱数信号を伝搬する搬送波の符号変調として２つの タイプを想定している。第１のタイプ、すなわち「粗い／捕捉」コードでは、搬 送波は「Ｃ／Ａ信号」により変調され、Ｃ／Ａ符号（コード）及び「標 準測位サービス」（ＳＰＳ：Standard Positioning Service）と呼ばれる。第２ の変調のタイプは、通常、「高精度」又は「保護」（Ｐ）コードと呼ばれ、また 、「高精度測位サービス」（ＰＰＳ：Precise Posioing Service）と呼ばれる。 Ｐコードの暗号化バージョン、すなわちＹコードは、米国政府によって特に認可 され地上受信機にのみ用いられるもので、Ｙコードのシーケンスは一般に利用で きないようになっている。これにより、大部分のナブスターＧＰＳのユーザはＣ ／Ａコード変調によって供給されるデータにのみ、すなわち残念なことに、より 精度の劣る測位システムに頼らざるをえない。さらに、米国政府は、クロック・ パラメータを変化させることによってＧＰＳ衛星から送信されたＣ／ＡコードＧ ＰＳ信号に誤差を導入して選択的にＧＰＳデータを改悪している。すなわち、「 選択的なアベイラビリティ」又は単にＳＡとして知られる、衛星クロックの位相 及び周波数を意図的にディザリングすることによって一つ以上の衛星のクロック ・パラメータをわずかに、又は実質的に変更している。ＳＡは様々な理由により 作動され、例えば、国防総省が国内のセキュリティのために作動させることがで きる。ＳＡが作動しても、米国政府はＳＡ効果を取り除く補償手段を利用できる ので、ナブスターＧＰＳを使用することができる。しかしながら、補償されてい ないＣ／Ａコード・データは、実質的に精度は劣り、すなわち低下している。前 述した差から、Ｃ／Ａ コード変調受信機は「民間」受信機又はセットと呼ばれ、Ｙコード変調受信機は 「軍用」受信機又はセットと呼ばれる。説明の一般性のため、ここにおいて「民 間」受信機は、異なる又は低精度の受信機又はセットを意味し、「軍用」受信機 は高精度ＧＰＳ受信機又はセットを意味するものとして言及する。 ＧＰＳの多くの応用において、たとえユーザが高精度測位サービス（ＰＰＳ） の精度が得られる暗号キーを用いることができても、移動又は使い捨てビークル （使い捨てロケット）等においてもコスト及び複雑さを減らすために民間ＧＰＳ 受信機を用いることが望ましい。このことは、特に、多数生産される、ある形の 打ち上げビークル（launch vehicle）から打ち上げられる武器等の武器又は使い 捨てビークルに当てはまる。ユーザがＰＰＳを認可されている場合、使い捨てビ ークルよりもずっと高精度な打ち上げビークルの軍用ＧＰＳ受信機を有する場合 がある。 高精度民間ＧＰＳ応用においては、固定実測アンテナ・コーディネート（fixe d surveyed antenna coordinates）を用い、ほとんどリアル・タイムで地上局か らの修正を必要とする差動ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）プロセスが利用可能である。主に 、前述した米国国防総省によって信号に導入される意図的な低下のために通常の 民間ＧＰＳ受信機は固有の精度の制限を有するが、この制限はＤＧＰＳプロセス によって取り除くことができる。上記したように、一般に標準 測位サービス又はＳＰＳと呼ばれる民間ＧＰＳ受信機の精度は、差分修正が無け れば１００メートルよりよいことを指定される。いくつかの精度制限は、電離層 遅延による誤差の測定ができない１つの周波数を用い、高精度のＰ（Ｙ）コード ではなく粗／捕捉（Ｃ／Ａ）コードを用いていることによるが、精度の制限の主 たる要因は、衛星クロックの位相及び周波数の意図的なディザリングである。軍 用セットは、権限を有するユーザが暗号キーを使用することによってのみ利用可 能なデータを用いたアルゴリズムによってＳＡ誤差を取り除く。それに加えて、 軍用の受信機のユーザは、電離層遅延の測定及び補正を許す第２の周波数を追跡 することができる。 ［解決しようとする課題］ したがって、米国政府によってなされるＧＰＳ衛星クロックの位相及び周波数 の意図的なディザリングにるＣ／Ａコード信号の低下、すなわちＳＡ等のシステ ムへの誤差の導入の結果、通常の民間ＧＰＳ受信機の精度の問題が起こる。 ［目的］ 本発明の目的は、民間ＧＰＳ受信機の精度を改良することにある。 本発明の他の目的は、軍用ＧＰＳ受信機及び民間ＧＰＳ受信機の組合せから計 算される差分修正を用いた擬似距離測定値を修正、処理することによって民間Ｇ ＰＳセットの 精度を改善するための技術を提供することである。 さらに本発明の他の目的は、可動性でもよい軍用又は（ＰＰＳ）ＧＰＳ受信機 からの正確な位置予測又は推定を用いてその出力を修正することによって移動民 間ＧＰＳセットの精度を改良する技術を提供することである。 更なる本発明の目的は、ＳＡ効果を補償するためにＳＰＳと協同する商用ＧＰ Ｓ受信機の精度を改良することである。 発明の概要 本発明は、高精度又は軍用ＧＰＳ受信機から導出したデータによってその出力 の誤差を補償して、民間ＧＰＳ受信機の精度を改良する方法及び手段を含む。例 えば、１実施例において、民間ＧＰＳ受信機は移動又は使い捨てビークルに配置 され、軍用受信機は他の民間ＧＰＳセットとともに、移動する基準又は打ち上げ ビークルに配置されていてもよい。本発明によれば、移動使い捨てビークルに配 置された民間ＧＰＳ受信機であって、民間セットの擬似距離測定値及び軍用セッ トの位置解を出力する基準打ち上げビークルの共通アンテナを共有し、民間及び 軍用の基準セットの出力の比較から確定した出力修正を適用することによって精 度が改良される。この構成を用いることによって、較正の変化を含む２つの実施 例が考察される。すなわち、（１）実行時（オン−ザ−フライ）相対航行、及び （２）実行時差動航行である。前者の技術は、基準軍用及び民間セット が同じアンテナで衛星を追跡し、確定された場合に位置バイアスが基準民間セッ トと同じ衛星を追跡する使い捨てセットに転送され、使い捨てセットの解をオフ セットするのに用いられる相対ＧＰＳ較正と同様である。後者の較正プロセスは 、使い捨てセットが基準セットと同じ衛星を追跡していない場合に用いられ、Ｄ ＧＰＳにおいて通常用いられる固定実測アンテナ・コーディネートの代わりに軍 用セットのＧＰＳ解に対して実行される点を除いて、高精度民間ＧＰＳ応用に用 いられる差動ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）修正プロセスと同様である。 図面の簡単な説明 図１は、ＧＰＳ信号に適用される選択的なアベイラビリティ（ＳＡ）の効果を 示し、ＳＡ位置誤差の時間相関を図示するプロットである。 図２は、本発明による実行時差動ＧＰＳシステムの構成例を示すブロック図で ある。 好ましい実施例の詳細な説明 本発明は、高精度又は軍用ＧＰＳ受信機から導出したデータを用いて、民間Ｇ ＰＳ受信機の測定誤差を補償することによってその精度を改良するシステム及び 技術を提供することを目的とする。例示的構成の実施例として、民間ＧＰＳは使 い捨てビークル等の移動ビークルに配置され、軍用受信機は使い捨てビークルの 打ち上げビークル等の基準ビークルに配置される。このシステム構成は本発明に 従い、 代替の較正技術、すなわち(１)実行時相対航行、又は(２)実行時差動航行を用い て動作する。前者の相対航行技術を用いる場合、使い捨てビークルに配置された 民間ＧＰＳセットは、打ち上げビークルに配置された民間及び軍用セットの位置 解の比較から導出した修正を測定値に適用して位置の確定精度が改善される。後 者の差動航行技術を用いるときは、修正は打ち上げビークルの民間受信機の擬似 距離測定値及び軍用受信機の位置解情報から計算される。たとえ軍用セットも内 部で擬似距離測定値を用いるとしても「秘密」として分類されるので、通常、受 信機の外部では利用できなく、軍用セットの擬似距離測定値から導出されるにも かかわらず、軍用セットからの位置推定値のみが用いられることは理解されるべ きである。 これらの２つの較正実施例のうちどちらが適切であるかは、使い捨て民間ＧＰ Ｓセットが打ち上げビークルの民間及び軍用セットと同じ衛星を追跡しているか 否かに依存する。これらの２つの実施例は、以下のような動作の較正のバリエー ションを含んでいる。 １）実行時相対航行 使い捨てビークルの民間ＧＰＳ受信機が打ち上げビークルの民間ＧＰＳセット と同じ４つの衛星を追跡することができる場合、民間受信機の測定位置解にＳＡ 誤差を補償する簡単なオフセットがなされる。これは、打ち上げビークルの同じ アンテナで衛星を追跡する民間ＧＰＳセット及び 軍用ＧＰＳセットを有することによって達成される、一般に相対ＧＰＳ航行と呼 ばれるものと同様である。軍用及び民間セットの組合せによる位置測定値を比較 することによって、一度位置バイアスが確定されると、それは打ち上げビークル から使い捨て民間ＧＰＳセットに転送され、その位置解をオフセットするのに用 いられる。このオフセットがリフレッシュされる限り、使い捨てセットで得られ る解は軍用セットの精度に近づく。リフレッシュされない場合、解の精度はＳＡ 誤差の一時的な不安定性のために徐々に低下する。これは、ＧＰＳ信号に適用さ れるＳＡの効果及びＳＡ位置誤差の時間相関をプロットした図１の考察からわか る。 この実行時相対航行技術は、単に打ち上げビークルの民間及び軍用ＧＰＳセッ トの位置解の間の差分を計算し、位置バイアスを確定することによって実現され る。位置バイアス又はオフセットの計算は、例えば、打ち上げビークル、他の移 動ビークル、いかなる基準ビークル、又は地上局等、いかなる適切な位置におい て処理されてもよい。次に、この位置オフセットは、打ち上げの直前に使い捨て ビークルに送られてもよい。使い捨てビークルの民間ＧＰＳセットの位置解は、 その後、ダウンロードした位置オフセットによって打ち上げの後に調節され、正 しい解に近づく。ＳＡによる降下時の誤差増大が許容できる場合、追加の修正は 必要ではない。さらに高い精度が必要な場合、更新された オフセットが無線リンクにより使い捨てビークルに送られる。使い捨て民間ＧＰ Ｓ受信機は、随伴の民間ＧＰＳセット及び軍用セットと同じ４つの衛星を追跡し なければならず、それらの位置解の間の必要な調整が行われなければならないこ とに留意する必要がある。 ２）実行時差動航行 使い捨てビークルの民間ＧＰＳ受信機が打ち上げビークルの２つのＧＰＳセッ ト（１つの軍用及び１つの民間の）と同じ衛星を追跡することが保証されない場 合、２つのセットの擬似距離測定値に対する差分修正が計算され、打ち上げビー クルから使い捨てビークルの民間受信機に送られる。次に、使い捨てビークルの 受信機は、この差分修正を用いてその精度を軍用レベルに改善する。ＧＰＳ信号 を拾うのに同一のアンテナを用い測定値に対する共通の基準点を確定するので、 軍用ＧＰＳセットは随伴の民間ＧＰＳセットと同じ４つの衛星を追跡する必要は なく、軍用セットは衛星のいかなる組合せも用いて高精度の位置解を得ることが できるので、同じ衛星を追跡する必要はないことが理解されるであろう。また、 差分修正が定期的に更新される場合、民間使い捨てセットの精度は軍用セットの それに近づく。もしそれらがリフレッシュされない場合、ＳＡ誤差が時間的に変 化するにつれ精度は徐々に低下する。軍需応用のように短期の使い捨てミッショ ンの場合、ＳＡ誤差は時間相関があるので、これはＳＡの全誤差の一部分である 。 また、図１のプロットの考察からわかる。 実行時差動航行技術は従来の差動ＧＰＳ（ＤＰＧＳ）修正プロセスに用いられ るものと同様である、しかし、基準局の静止アンテナ及び受信機、及び通常ＤＰ ＧＳにおいて用いられる実測アンテナ・コーディネートを用いる代わりに、この 技術は基準点として軍用セットの位置解を用いる。特に、図２は本発明による実 行時差動ＧＰＳシステムの構成例を図示している。位置修正の計算は同じ点に対 してのものでなければならないので、打ち上げビークル１０の民間ＧＰＳ受信機 １１及び軍用ＧＰＳ受信機１２は同じアンテナ１３を共有する。これは、両方の セットを電力分割器１４に接続することによって容易に実現できる。必要であれ ば、前置増幅器１５がアンテナ出力に用いられる、電力スプリットによる信号強 度の損失を克服することができる。 打ち上げビークルの民間ＧＰＳセット１１によって追跡される各衛星の差分修 正（ＤＰＲ）は、民間セット１１及び軍用セット１２から入力を受け、適切な計 算機１６において差分表現、すなわち、予測又は推定された擬似距離（ＰＲＰ） と測定された擬似距離（ＰＲＭ）との差分を確定することによって計算される。 予測された擬似距離ＰＲＰは、軍用セットの位置解と送信時間でのエフェメリス から計算された衛星位置との間の幾何学的距離を計算し、下記の関係に従い衛星 クロックを修正してその距離を調整することによって計算される。 ＰＲＰ=mag[Ｍ(tm)−Ｅ(tt)]−Ｃ(tt) （１） ここで、 mag[ｘ]＝３次元のベクトルの大きさ、 Ｍ(.)＝高精度ＧＰＳ受信機手段の位置解、 tm＝測定時間、 Ｅ(.)＝ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００規定において規定されるエフェメリス位置モ デル、 tt＝送信時間、 Ｃ(tt)＝ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００規定において規定される衛星クロック修正、 である。 測定された擬似距離（ＰＲＭ）は、送信時間tt及び以下の測定又は受信時間（ tm）から計算される ＰＲＭ＝ｃ^*（tm−tt） （２） ここで、ｃ＝光の速度、である。 差分修正ＤＰＲは、民間ＧＰＳ受信機１１に追跡される各衛星についての（１ ）及び（２）の差分から計算される。 すなわち、 ＤＰＲ＝ＰＲＭ−ＰＲＰ （３） 各衛星に対するこの修正ＤＰＲは、使い捨てビークル２０の民間受信機２１に 送られ、位置解の精度が改善される。使い捨て民間受信機２１は、アンテナ２２ により衛星から直接受信した情報を用いて各差分修正又は位置バイアスを生の測 定値ＰＲＭ’に適用し、次式により、修正された測定値ＰＲＣを計算する。 ＰＲＣ＝ＰＲＭ’−ＤＰＲ （４） 修正された測定値ＰＲＣは、次に、使い捨て民間受信機２１の航行アルゴリズ ムによって処理されて位置解の精度が改善され出力されて使用装置２３において 用いられる。 上記したように、この技術の考察から容易にわかるように、図２のシステム構 成により具現化される装置は、実行時相対航行技術を実現する場合に用いること ができる。例えば、計算機１６は、民間及び軍用ＧＰＳセット位置解間の差分を 計算し、下記のように位置バイアスを確定するように適用することができる。全 ての受信機は同一の４つの衛星を用い、位置修正ベクトルＣＶは、計算機１６に おいて次式により計算される。 ＣＶ＝ＰＭ−ＰＣＲ ここで、 ＰＭ＝軍用ＧＰＳ受信機の位置ベクトル、 ＰＣＲ＝打ち上げビークルの民間ＧＰＳ受信機の位置ベクトル、である。 ＣＶを用いることによって、使い捨てビークルの民間ＧＰＳ受信機の修正位置 ＰＣＭＣは、以下によって得られる。 ＰＣＭＣ＝ＰＣＭ−ＣＶ ここで、 ＰＣＭ＝使い捨てビークルの民間ＧＰＳ受信機の非修正位置、である。 また、定期的に差分修正又は位置バイアスを更新するリ フレッシュ装置１７は、使い捨て民間ＧＰＳセットの精度をリフレッシュして軍 用セットのそれに近く維持するために設けられてもよい。リフレッシュは、本来 のプロセスの単純な継続であり、打ち上げ後に使い捨てビークルに修正を伝送す る手段を本質的に必要とする。 前述の説明から、本発明によるシステム装置及び技術は、民間ＧＰＳ受信機の 位置確定の精度を高精度又は軍用のＧＰＳ受信機から導出されたデータにより測 定値を修正することによって改良するものであり、特に、ＳＡの効果をオフセッ トして、ＳＰＳにより動作する民間ＧＰＳ受信機の精度を向上することを可能に する。本発明は、改良されたＧＰＳ受信機及び２台の基準ＧＰＳ受信機の機動性 を可能にするＤＧＰＳ固定基準局の必要性を省く。更に、軍用受信機の秘密デー タを直接用いずに、民間受信機の位置解又は位置確定を軍用受信機と同等に向上 することができる。本技術は、移動ユーザ及び基準ビークル間に少なくとも４つ の相互に見える衛星がある限り、相互可視性要求に対して頑強性がある。 打ち上げビークル内の民間ＧＰＳ受信機を省き、その代わり、実行はより複雑 であるが、使い捨てビークルの民間受信機を用いることによって等価な修正を行 ってもよい。例えば、修正をするために用いられる測定値を２つの異なる位置か ら得て、各受信機からのデータは処理のために１つの位置に送られてもよいこと を考慮しなければならない。 また、使い捨て民間受信機は、打ち上げの前にＧＰＳ信号を追跡することが可能 でなければならない。従って、打ち上げビークル内に民間及び軍用受信機の組合 せを用いた開示の実施例がむしろ好ましい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．民間又は低精度ＧＰＳ受信機の位置解の実行時精度向上のための装置であっ て、 同一のアンテナに接続され、前記アンテナによる一組のＧＰＳ衛星からのＧＰ Ｓ信号の受信に応答してそれぞれの位置解を生成する高精度ＧＰＳ受信機手段及 び民間ＧＰＳ受信機手段と、 前記それぞれの位置解の比較をなし、前記比較を表示する信号を生成する手段 と、 前記低精度ＧＰＳ受信機に該比較表示信号を供給し、その位置解を修正して精 度向上をなす手段と、を有することを特徴とする装置。 ２．請求項１に記載の装置であって、 前記比較手段は、前記それぞれの位置解から位置バイアスを確定し、前記比較 表示信号として位置バイアス信号を生成する手段を有し、 前記比較表示信号を供給する前記手段は、前記低精度ＧＰＳ受信機にその位置 解を修正するための前記位置バイアス信号を供給する手段を有することを特徴と する装置。 ３．請求項２に記載の装置であって、前記低精度ＧＰＳ受信機は、 衛星位置情報を直接得て、これに基づいて位置解の測定された位置解表示信号 を生成する手段と、 前記測定された位置解信号に各位置バイアス信号を適用 して、修正された測定値を得る手段と、 前記修正された測定値に航行アルゴリズムを適用して前記低精度ＧＰＳ受信機 の位置解の精度を改善する手段と、 を有することを特徴とする装置。 ４．請求項１に記載の装置であって、 前記高精度ＧＰＳ受信機手段及び前記民間ＧＰＳ受信機手段は各々、前記ＧＰ Ｓ信号から、前記それぞれの位置解として、各々の擬似距離測定値を計算する測 定手段を有し、前記測定手段は、 前記高精度ＧＰＳ受信機手段の位置解及び送信時間で求めたエフェメリスから 計算された衛星位置の間の幾何学距離を計算し、前記幾何学距離を衛星クロック 修正によって調整することによって、下記の関係に従い、予測された擬似距離Ｐ ＲＰを計算する手段と、 ＰＲＰ=mag[Ｍ(tm)−Ｅ(tt)]−Ｃ(tt) （ここで、ＰＲＰ＝予測された擬似距離、mag[ｘ]＝３次元のベクトルの大き さ、Ｍ(.)＝高精度ＧＰＳ受信機手段の位置解、tm＝測定時間、Ｅ(.)＝ＩＣＤ− ＧＰＳ−２００規定において規定されるエフェメリス位置モデル、tt＝送信時間 、Ｃ(tt)＝ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００規定において規定される衛星クロック修正で ある。） 送信時間及び受信時間を用いて測定された擬似距離ＰＲＭを下記により計算す る手段と、を有し、 ＰＲＭ＝ｃ^*（tm−tt） （ここで、ｃ＝光の速度、である。） 前記比較手段は、前記民間ＧＰＳ受信機手段によって追跡される各衛星に関し て、前記位置バイアス信号を生成するために用いられる、前記予測された擬似距 離ＰＲＰ及び前記測定された擬似距離ＰＲＭ間の差動ＤＰＲを下記の計算により 確定する手段を有することを特徴とする装置。 ＤＰＲ＝ＰＲＭ−ＰＲＰ ５．請求項４に記載の装置であって、前記低精度ＧＰＳ受信機は、 衛星位置情報を直接得て、これに基づいて位置解の測定された位置解表示信号 を生成する手段と、 前記測定された位置解信号に各位置バイアス信号を適用して、修正された測定 値ＰＲＣをＰＲＣ＝ＰＲＭ−ＤＰＲにより得る手段と、 前記修正された測定値に航行アルゴリズムを適用して、前記低精度ＧＰＳ受信 機の位置解の精度を改善する手段と、を有することを特徴とする装置。 ６．請求項１に記載の装置であって、前記比較表示信号を定期的に更新する手段 を更に有することを特徴とする装置。 ７．請求項１に記載の装置であって、 前記低精度ＧＰＳ受信機を搭載する第１の移動ビークルと、 前記高精度ＧＰＳ受信機手段及び前記民間ＧＰＳ受信機手段を搭載する第２の 移動ビークルと、を更に有すること を特徴とする装置。 ８．請求項１に記載の装置であって、 前記民間ＧＰＳ受信機手段は民間ＧＰＳ受信機を有し、前記高精度ＧＰＳ受信 機手段は軍用ＧＰＳ受信機を有することを特徴とする装置。 ９．請求項１に記載の装置であって、 前記低精度ＧＰＳ受信機が前記高精度ＧＰＳ受信機手段及び前記民間ＧＰＳ受 信機手段と同一組合せの衛星を追跡するように制御する手段を更に有することを 特徴とする装置。 １０．第１の民間ＧＰＳ受信機の位置解の実行時精度を向上する方法であって、 高精度ＧＰＳ受信機及び第２の民間ＧＰＳ受信機を同一のアンテナに接続させ て、前記アンテナによる一組のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の受信に応答してそ れぞれの位置解を生成するるステップと、 前記それぞれの位置解の比較をなし、前記比較を表示する信号を生成するステ ップと、 前記第１の民間ＧＰＳ受信機に該比較表示信号を供給し、その位置解を修正し て精度向上をなすステップと、を有することを特徴とする方法。 １１．請求項１０に記載の方法であって、前記それぞれの位置解の比較をなすス テップは、 前記それぞれの位置解から位置バイアスを確定し、前記 比較の前記表示信号として位置バイアス信号を生成するステップを有し、 前記比較表示信号を供給するステップは、前記第１の民間ＧＰＳ受信機にその 位置解を修正するための前記位置バイアス信号を供給するステップを有すること を特徴とする方法。 １２．請求項１１に記載の方法であって、 前記第１の民間ＧＰＳ受信機内で衛星位置情報を直接得て、これに基づいて位 置解の測定された位置解の表示信号を生成するステップと、 該測定位置解信号に前記位置バイアス信号を適用して、修正された測定値を得 るステップと、 前記修正された測定値に航行アルゴリズムを適用して 前記第１の民間ＧＰＳ受信機の位置解の精度を改善するステップと、を更に有 することを特徴とする方法。 １３．請求項１０に記載の方法であって、前記それぞれの位置解の比較をなすス テップは、 前記高精度ＧＰＳ受信機及び前記第２の民間ＧＰＳ受信機内で、前記ＧＰＳ信 号から、各々の擬似距離測定値を計算する第１の計算ステップを有し、 前記第１の計算ステップは、 前記高精度ＧＰＳ受信機の位置解及び送信時間で求めたエフェメリスから計算 された衛星位置の間の幾何学距離を計算し、前記幾何学距離を衛星クロック修正 によって調整 することによって、下記の関係に従い、予測された擬似距離ＰＲＰを計算するス テップと、 ＰＲＰ=mag[Ｍ(tm)−Ｅ(tt)]−ｃ(tt) （ここで、ＰＲＰ＝予測された擬似距離、mag[ｘ]＝３次元のベクトルの大き さ、Ｍ(.)＝高精度ＧＰＳ受信機手段の位置解、tm＝測定時間、Ｅ(.)＝ＩＣＤ− ＧＰＳ−２００規定において規定されるエフェメリス位置モデル、tt＝送信時間 、Ｃ(tt)＝ＩＣＤ−ＧＰＳ−２００規定において規定される衛星クロック修正で ある。） 次に、送信時間及び受信時間を用いて測定された擬似距離を下記により計算す るステップと、 ＰＲＭ＝ｃ^*（tm−tt） （ここで、ｃ＝光の速度である。） 前記第２の民間ＧＰＳ受信機手段によって追跡される各衛星に関して、前記位 置バイアス信号を生成するために用いられる、前記予測された擬似距離ＰＲＰ及 び前記測定された擬似距離ＰＲＭ間の差動ＤＰＲを下記の計算により確定するス テップと、を有することを特徴とする方法。 ＤＰＲ＝ＰＲＭ−ＰＲＰ １４．請求項１３に記載の方法であって、前記第１の民間ＧＰＳ受信機は、 衛星位置情報を直接得て、これに基づいて位置解の測定された位置解表示信号 を生成するステップと、 前記測定された位置解信号に各位置バイアス信号を適用 して、修正された測定値ＰＲＣをＰＲＣ＝ＰＲＭ−ＤＰＲにより得るステップと 、 前記修正された測定値に航行アルゴリズムを適用して、前記位置解の精度を改 善するステップと、を実行することを特徴とする方法。 １５．請求項１０に記載の方法であって、前記比較表示信号を定期的に更新する ステップを更に有することを特徴とする方法。 １６．請求項１０に記載の方法であって、 前記第１の民間ＧＰＳ受信機を使い捨てビークルに配置するステップと、前記 高精度ＧＰＳ受信機及び前記第２の民間ＧＰＳ受信機を前記使い捨てビークルの ための移動打ち上げビークルに配置するステップと、を更に有することを特徴と する方法。 １７．請求項１０に記載の方法であって、 前記高精度ＧＰＳ受信機は軍用ＧＰＳ受信機であることを特徴とする方法。 １８．請求項１０に記載の方法であって、 前記第１の民間ＧＰＳ受信機が前記高精度ＧＰＳ受信機及び前記第２の民間Ｇ ＰＳ受信機と同一組合せの衛星を追跡するように制御するステップを更に有する ことを特徴とする方法。 １９．請求項１０に記載の方法であって、前記それぞれの位置解を比較するステ ップは、 同一の４つの衛星からの信号を前記高精度ＧＰＳ受信機及び前記第１及び第２ の民間ＧＰＳ受信機が受信して、下記の式によって位置修正ベクトルＣＶを計算 して位置バイアスを確定するステップと、 ＣＶ＝ＰＭ−ＰＣＲ （ここで、ＰＭ＝前記高精度ＧＰＳ受信機の位置ベクトル、ＰＣＲ＝前記第１ の民間ＧＰＳ受信機の位置ベクトル） 前記比較表示信号を供給するステップは、ＣＶを用い、下記の式を計算して、 前記第１の民間ＧＰＳ受信機の修正された位置ＰＣＭＣを得るステップと、を有 することを特徴とする方法。 ＰＣＭＣ＝ＰＣＭ−ＣＶ （ここで、ＰＣＭ＝前記第１の民間ＧＰＳ受信機の非修正位置）