JPWO2018092193A1

JPWO2018092193A1 - ローカル誤差生成装置、ローカル誤差生成プログラム及び測位補強情報配信システム

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Publication number: JPWO2018092193A1
Application number: JP2018550900A
Authority: JP
Inventors: 征吾藤田; 雅一宮; 佐藤　友紀; 友紀佐藤; 隼人塩野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2019-06-24
Anticipated expiration: 2036-11-15
Also published as: AU2016429809A1; EP3543744A4; JP6625238B2; EP3543744A1; US20200064486A1; US11378696B2; EP3543744B1; AU2016429809B2; WO2018092193A1

Abstract

ローカル誤差生成装置（５００）のローカル誤差推定部（５１５）は、電子基準点ネットワーク（１２０）で作成された測位補強情報（８１）に含まれるグローバル誤差（δｏ，δｔ，δｂ）と、電子基準点ネットワーク（１２０）に属さない電子基準点（６１１，６１２）の受信機によって生成された観測データ（６１）とに基づいて、ローカル誤差（δＴ，δＩ）を推定して生成する。ローカル誤差（δＴ，δＩ）は、電子基準点（６１１，６１２）が存在する地域における測位精度に影響する誤差であり、電子基準点（６１１，６１２）が存在する地域に依存する誤差である。

Description

この発明は、ローカル誤差生成装置、ローカル誤差生成プログラム及び測位補強情報配信システムに関する。

近年、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＧＡＬＩＬＥＯ、準天頂衛星等の測位衛星を用いたＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）の整備が進んでおり、ＧＮＳＳからの測位信号を観測し、観測した測位信号を用いて自己の絶対位置を標定する衛星測位の利用が拡大している。衛星測位における誤差は、測位信号を送信する測位衛星（以下、衛星）に依存する誤差と、観測点つまり地域に依存する誤差とに大別される。衛星に依存する誤差としては、衛星の時計誤差、軌道の誤差があり、これらの誤差は観測点によらず観測点に共通の、すなわち、グローバルな誤差である。以下、衛星に依存する、衛星に固有の誤差をグローバル誤差という。一方で、観測点に依存する誤差は、観測点周辺の、電離圏の誤差と対流圏の誤差であり、ローカルな誤差である。以下、観測点に依存する誤差を、ローカル誤差と呼ぶ。

広域で利用可能な衛星補正アルゴリズムとして、グローバル誤差を補正するＰＰＰ（ＰｒｅｃｉｓｅＰｏｉｎｔＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）がある。ＰＰＰは、少ないデータ量で、どこでも一様に高精度測位が可能である。しかし一方で、高精度測位に不可欠な搬送波位相の整数不定性決定が難しいため、高精度測位に時間を要する。

ＰＰＰのこの欠点を補う手法として、グローバル誤差に加え、ローカル誤差も補正するＰＰＰ−ＲＴＫ（ＲｅａｌＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃ）あるいは、ＲＴＫ−ＰＰＰと呼ばれる方式がある。ＰＰＰ−ＲＴＫは、搬送波位相の整数不定性決定が容易で、短い時間で高精度測位を行うことができる。

しかし、ＰＰＰ−ＲＴＫは基準局である電子基準点のネットワークを構成する必要があり、サービス範囲が地域的に限定されてしまう課題があった。

このサービス範囲の地域的限定に関し、サービスエリアごとに生成する測位補強情報を統合することで、測位精度の劣化なく、サービスエリアを拡大する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

しかし、特許文献１の場合、地域的に連続する範囲と、地域的に連続する範囲から離れた地域（特許文献１の図２右下の地域１２）とに対して、同様の条件で測位補強情報を作成している。このため、離れた地域の観測データが、生成される測位補強情報に好ましくない影響を与える恐れがある。

特開２０１５−１４２６号公報

この発明は、基準局ネットワークによるサービス範囲から地域的に離れているためサービスを受けられない地域である離島へ離島用の測位補強情報を配信する際に、サービス範囲の向けの測位補強情報に影響を与えずに、離島用の測位補強情報を生成する装置の提供を目的とする。

この発明のローカル誤差生成装置は、
測位に使用される測位補強情報を作成するネットワークで作成された前記測位補強情報に含まれる誤差であり、測位信号を送信する衛星に起因する誤差であるグローバル誤差と、前記ネットワークに属さない受信機によって受信された測位信号から前記受信機によって生成された観測データとに基づいて、前記受信機が存在する地域における測位精度に影響する誤差であり、前記測位信号の伝搬経路に起因し、前記地域に依存する誤差であるローカル誤差を推定して生成する推定部を備える。

この発明のローカル誤差推定装置はローカル誤差推定部を備えている。よって、離島用の測位補強情報を配信する際に、基準局ネットワークによるサービス範囲のための測位補強情報に影響を与えずに、離島用の測位補強情報を生成する装置を提供できる。

実施の形態１の図で、ＰＰＰ−ＲＴＫが利用可能な第１の地域８０１を示す図。実施の形態１の図で、ローカル誤差生成装置５００が使用される、測位補強情報の生成システム１０００の構成を示す図。実施の形態１の図で、ローカル誤差生成装置５００のハードウェア構成を示す図。実施の形態１の図で、ローカル誤差生成装置５００の機能構成を示す図。実施の形態１の図で、ローカル誤差生成装置５００の変形例を示す図。

実施の形態１．
図１から図５を参照して、実施の形態１のローカル誤差生成装置５００を説明する。

＜グローバル誤差、ローカル誤差＞
実施の形態１に登場するグローバル誤差、ローカル誤差を説明する。
グローバル誤差であるδｏ，δｔ，δｂは、衛星に起因する、衛星に固有の誤差である。δｏは衛星の軌道誤差，
δｔは衛星のクロック誤差，
δｂは周波数間の周波数バイアス誤差を示す。
推定結果のローカル誤差δＩ、δＴは、それぞれ、離島における電離層遅延誤差、
対流圏遅延誤差である。

図１は、ＰＰＰ−ＲＴＫが利用可能な第１の地域８０１を示す図である。図１は日本を例にしており、破線で示す第１の地域８０１の範囲のみが、ＰＰＰ−ＲＴＫの利用が可能なサービス範囲とする。
第１の地域８０１は、複数の電子基準点３０００が例えば１０ｋｍから５０ｋｍの所定距離だけ離れて、隈なく配置されている。なお、図１の複数の電子基準点３０００は配置の概要を示すに過ぎず、正確な配置ではない。複数の電子基準点３０００は、ネットワークで接続された基準局ネットワーク（後述の電子基準点ネットワーク１２０）を構成する。
また、実施の形態１では、日本の本土から離れた離島２１のように、ＰＰＰ−ＲＴＫのサービス範囲である第１の地域８０１から大きく離れており、かつ、基準局ネットワークが構成できない第２の地域８０２においても、ＰＰＰ−ＲＴＫが利用可能となるシステムを示す。以下では、基準局ネットワークは電子基準点ネットワークと記載する。

以下の実施の形態１では、ＰＰＰ−ＲＴＫのサービス範囲である第１の地域８０１から大きく離れており、かつ、電子基準点ネットワークが構成できない地域を「離島」と呼ぶ。なお、離島は説明のわかり易さのための便宜的な名称である。離島は海に囲まれる地域に限らず、第１の地域８０１と陸続きでもよい。例えば、第２の地域８０２が、基準局ネットワークを構成する複数の電子基準点３０００が配置できない未開地や、山頂の所定部分等であっても良い。

図２は、ローカル誤差生成装置５００が使用される、測位補強情報の生成システム１０００の構成を示す図である。図２に示すように、生成システム１０００は、第１の地域システム１８０１と、第２の地域システム１８０２とを備えている。第１の地域システム１８０１は、第１の地域８０１に対応する。第１の地域システム１８０１は、上述の通り電子基準点ネットワークが構成されており、電子基準点ネットワークによって得られたデータ（各電子基準点３０００にて観測した準天頂衛星１１０を含む測位衛星の測位信号の観測データ）から、第１の地域８０１向けの測位補強情報８１を生成する。

第１の地域システム１８０１は、準天頂衛星１１０、電子基準点ネットワーク１２０、測位補強装置１３０、マスタコントロール局１４０、追跡管制局１５０、モニタ局１６０、測位衛星２００及び測位端末３００を備えている。
なお、電子基準点ネットワーク１２０は、第１の地域システム１８０１の外部構成システムとしても良い。
測位補強装置１３０は電子基準点ネットワーク１２０から収集したデータをもとに、測位補強情報８１を生成する。測位補強装置１３０は測位補強情報８１を送信する送信装置である。第１の地域システム１８０１では、電子基準点ネットワークが構成されている。第１の地域システム１８０１の測位補強装置１３０は、電子基準点ネットワークで得られたデータから、電子基準点ネットワークが形成されている第１の地域８０１で使用される測位補強情報８１を生成する。

第２の地域システム１８０２は、第２の地域８０２に対応する。第２の地域システム１８０２は、電子基準点ネットワークを構成できない。第２の地域システム１８０２では、ローカル誤差生成装置５００が、第１の地域システム１８０１で生成された測位補強情報８１に含まれるグローバル誤差であるδｏ，δｔ，δｂと、離島の電子基準点における２周波の観測値とから、離島でのローカル誤差δＩ、δＴを推定する。ローカル誤差生成装置５００は、推定結果のローカル誤差δＩ、δＴを第１の地域システム１８０１に送信する。第１の地域システム１８０１は、離島を含めた測位補強情報８２を生成する。

＜＊＊＊構成の説明＊＊＊＞
図３は、ローカル誤差生成装置５００のハードウェア構成を示す図である。図３を参照して、実施の形態１のローカル誤差生成装置５００のハードウェア構成を説明する。ローカル誤差生成装置５００は、コンピュータである。ローカル誤差生成装置５００は、プロセッサ５１０、記憶装置５２０及び通信インタフェース５３０というハードウェアを備える。プロセッサ５１０は、信号線５４０を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。ローカル誤差生成装置５００は、マスタコントロール局１４０に配置されている。また、ローカル誤差生成装置５００の機能は、マスタコントロール局１４０の装置に組み込まれてもよい。

プロセッサ５１０は、演算処理を行うＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ５１０は、具体例としては、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）である。

記憶装置５２０は、ローカル誤差生成装置５００の機能を実現するためのプログラムを記憶する記憶装置である。記憶装置５２０は、具体例としては、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）である。また、記憶装置５２０は、ＳＤ（ＳｅｃｕｒｅＤｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）といった可搬記憶媒体であってもよい。
記憶装置５２０には、通信インタフェース５３０を介して受信された情報及びプロセッサ５１０が生成した情報が格納される。

通信インタフェース５３０は、電子基準点の受信機、測位補強装置１３０及びマスタコントロール局１４０等の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース５３０は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標，Ｈｉｇｈ−ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＩｎｔｅｒｆａｃｅ）のポートである。

ローカル誤差生成装置５００は、機能構成要素として、グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５及び補足情報生成部５１６を備える。グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５及び補足情報生成部５１６の機能は、ソフトウェアにより実現される。記憶装置５２０には、グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５及び補足情報生成部５１６の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ５１０により読み込まれ実行される。これにより、グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５及び補足情報生成部５１６の機能が実現される。

図３では、プロセッサ５１０は、１つだけ示されている。しかし、ローカル誤差生成装置５００は、プロセッサ５１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５及び補足情報生成部５１６の機能を実現するプログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ５１０と同じように、演算処理を行うＩＣである。

＜＊＊＊動作の説明＊＊＊＞
図４は、ローカル誤差生成装置５００の機能構成を示す図である。図４を参照してローカル誤差生成装置５００の動作を説明する。
ローカル誤差生成装置５００は、上述の通り、測位補強装置１３０から測位補強情報８１（ＳＳＲＣＧ）が入力される。

以下に説明するローカル誤差生成装置５００の動作は、実施の形態１に係るローカル誤差生成方法に相当する。また、ローカル誤差生成装置５００の動作は、実施の形態１に係るローカル誤差生成プログラムによる処理に相当する。

＜ステップＳ１１：測位補強情報８１の読み込み＞
ステップＳ１１において、グローバル誤差処理部５１１は測位補強情報８１（ＳＳＲＣＧ）を読み込む。グローバル誤差処理部５１１は、測位補強情報８１を測位補強装置１３０から受信する。
ステップＳ１１−１において、グローバル誤差処理部５１１は、処理対象を決定する。処理対象とは処理の対象となる測位衛星である。
ステップＳ１１−２において、グローバル誤差処理部５１１は、処理対象の決定結果をもとに、全ての処理対象、つまり、全ての衛星についての、衛星の時計誤差δｔ、衛星の軌道誤差δｏ及び周波数バイアス誤差δｂを、測位補強情報８１から抽出する。時計誤差δｔ、軌道誤差δｏ及び周波数バイアス誤差δｂは、グローバル誤差である。

＜ステップＳ１２：観測データ６１の読み込み＞
ステップＳ１２において、観測データ処理部５１３は観測データ６１を読み込む。観測データ処理部５１３は、観測データ６１を離島２１に配置された電子基準点６１１，６１２から受信する。

＜ステップＳ１３：エフェメリス５１の読み込み、時計誤差の補正＞
ステップＳ１３において、観測データ処理部５１３はエフェメリス５１を読み込む。
ステップＳ１３−１において、観測データ処理部５１３は、ステップＳ１１−１で決定された衛星に関して、衛星の座標値をエフェメリス５１から算出する。
ステップＳ１３−２において、観測データ処理部５１３は、エフェメリス５１のパラメータを使用して、座標値が決定された衛星のクロック誤差を算出し、観測データ６１を以下の式のように補正する。
以下の式１、式２では、ｃ・ｄｔ^ｓ，ＢＥ及びｃ・ｄｔ^ｓ，ＢＥが補正部分であり、ｃは光速である。
搬送波：Φ^ｓ _ｒｊ＝Φ^ｓ _ｒｊ＋ｃ・ｄｔ^ｓ，ＢＥ（式１）
擬似距離：Ｐ^ｓ _ｒｊ＝Ｐ^ｓ _ｒｊ＋ｃ・ｄｔ^ｓ，ＢＥ（式２）

＜ステップＳ１４：受信機依存項（クロック以外）の算出＞
ステップＳ１４において、観測データ処理部５１３は、クロック以外の受信機依存項を算出する。観測データ処理部５１３は、受信機依存項の算出に、以下の（１）から（６）を使用する。
（１）衛星位置、
（２）離島座標値、
（３）アンテナンタイプ及びアンテナンパラメータ、
（４）地球回転パラメータ、
（５）海洋荷重パラメータ、
及び
（６）処理対象決定の結果。

＜ステップＳ１５：衛星起因誤差の補正量の算出＞
ステップＳ１５において、グローバル誤差変換部５１２は、ステップＳ１１−２で抽出された時計誤差δｔ、軌道誤差δｏ及び周波数バイアス誤差δｂのデータ形式を、観測データ処理部５１３の出力する補正された観測データ６１と整合するデータ形式に変換する。
ステップＳ１５−１において、入力データ生成部５１４は、以下の（１）から（６）を用いて、ローカル誤差推定部５１５に入力するための入力データを生成する。
（１）グローバル誤差変換部５１２から出力される時計誤差δｔ、軌道誤差δｏ及び周波数バイアス誤差δｂ、
（２）ステップＳ１３−２で補正された観測データ６１、
（３）ステップＳ１４で算出された受信機依存項、
（４）テップＳ１３−１で算出された衛星位置、
（５）離島座標、
（６）バイアステーブル。

＜ステップＳ１６：離島のＩｏｎ，Ｔｒｏｐの推定＞
ステップＳ１６において、ローカル誤差推定部５１５は、入力データ生成部５１４が生成した入力データに対して、カルマンフィルタを用いて、衛星ごとに、電子基準点６１１，６１２における電離層遅延量Ｉｏｎと、垂直対流圏遅延量Ｔｒｏｐを推定する。ローカル誤差推定部５１５は、すべての離島に配置された電子基準点のすべての受信機について行う。ローカル誤差推定部５１５は、測位補強情報８１に含まれるグローバル誤差δｏ，δｔ、δｂと、電子基準点ネットワーク１２０に属さない受信機によって受信された測位信号からこの受信機によって生成された観測データとに基づいて、離島用のローカル誤差Ｔｒｏｐ，Ｉｏｎを推定して生成する。グローバル誤差δｏ，δｔ、δｂは、電子基準点ネットワーク１２０で作成された測位補強情報８１に含まれる誤差であり、測位信号を送信する衛星に起因する誤差である。
＜ステップＳ１７：時間外挿と量子化の処理＞
ステップＳ１７において、ステップＳ１６にて推定された離島用のローカル誤差（Ｉｏｎ，Ｔｒｏｐ）を、衛星から配信する時刻（ｔ＿ｔａｒｇｅｔ）まで線形外挿やカルマンフィルタ等の手段を用い、時間外挿する処理をする。また、ＣｏｍｐａｃｔＳＳＲ形式のフォーマットに合致するように、ローカル誤差（Ｉｏｎ，Ｔｒｏｐ）に対して量子化処理を行う。このようにして得られた離島用のローカル誤差δＴ，δＩは、受信機が存在する地域における測位精度に影響する誤差であり、測位信号の伝搬経路に起因し、地域に依存する誤差である。
ローカル誤差生成装置５００は、ステップＳ１７によって生成された、ローカル誤差推定部５１５の生成する離島のδＩ，δＴを含む出力情報４０００を、測位補強装置１３０に入力する。
測位補強装置１３０は、ＣｏｍｐａｃｔＳＳＲ（ＣＳＳＲ）形式のデータとして生成される誤差情報５０００（測位補強情報８２（ＣＳＳＲ））を生成し、生成した誤差情報５０００をローカル誤差生成装置５００の補足情報生成部５１６の離島距離誤差計算Ｓ２１に入力する。
ローカル誤差生成装置５００の補足情報生成部５１６は、離島の衛星リストＳ２３を生成し、離島の衛星リストＳ２３を測位補強装置１３０に入力する。
測位補強装置１３０は、離島の衛星リストＳ２３を含めたＣｏｍｐａｃｔＳＳＲ形式のデータとして生成される後述の測位補強情報８２を生成する。
なお、ＣｏｍｐａｃｔＳＳＲ（ＳｔａｔｅＳｐａｃｅＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）方式の参考文献として、例えば、以下に示す藤田等の論文がある。
藤田征吾、他３名、「３Ｋ０７準天頂衛星システム：センチメータ級測位補強サービスの開発状況−インテグリティの考え方−」、第６０回宇宙科学技術連合講演会講演集２０１６年９月６日〜９日函館アリーナ、ＪＳＡＳＳ−２０１６−４５２３。

電子基準点ネットワーク１２０は、第１の地域８０１対して構成されており、受信機は、第１の地域８０１から離れた第２の地域８０２に存在する。受信機は、第２の地域８０２に位置する電子基準点６１１、６１２に設置された受信機である。電子基準点ネットワーク１２０と、ローカル誤差生成装置５００とは、ＳＳＲ（状態空間表現）方式を使用する。

＜ステップＳ２１：インテグリティデータの生成＞
ステップＳ２１において、補足情報生成部５１６は、ローカル誤差の使用可能を保証するインテグリティデータを生成する。なお、インテグリティデータは、インテグリティ情報と記す場合もある。補足情報生成部５１６は、生成したローカル誤差である離島についての電離層遅誤差δＩ及び対流圏遅延誤差δＴとに基づいて、電子基準点６１１、６１２の位置における測距誤差を算出し、その測距誤差の時間方向へのばらつき（標準偏差）を計算（測距誤差統計値）し、インテグリティデータとして生成する。電子基準点６１１を例にとれば、以下の式で算出される誤差量δの値が閾値よりも小さい場合に、ローカル誤差の使用可能を保証する内容のインテグリティデータを生成する。
理論的にはδ＝０である。
δ＝φ−ρ−｛（δｏ＋δｔ）＋（δＴ＋δＩ）｝
ここで、
φ：観測データ、
ρ：幾何学距離、
δｏ：グローバル誤差である衛星の軌道誤差、
δｔ：グローバル誤差である衛星の時計誤差、
δＴ：ローカル誤差である離島における対流圏遅延誤差、
δＩ：ローカル誤差である離島における電離層遅延誤差。

＜ステップＳ２２：衛星選択の生成＞
ステップＳ２２において、補足情報生成部５１６は、衛星ごとのローカル誤差に基づいて、第２の地域８０２の測位に使用可能な複数の衛星を選択する。この場合、ステップＳ２３において、補足情報生成部５１６は、第２の地域８０２の測位に使用可能な複数の衛星のリストを生成する。

図２に示すように、ローカル誤差生成装置５００は、離島のローカル誤差δＴ、δＩ、インテグリティデータ及び衛星のリスト（前述のＳ２３）を、測位補強装置１３０に送信する。測位補強装置１３０は、ローカル誤差δＴ、δＩ、インテグリティデータ及び衛星リストに記載された衛星を含む、新たな測位補強情報８２を生成し、生成した測位補強情報８２をマスタコントロール局１４０（ＭＣＳ）に入力する。
測位補強情報８２には、離島のローカル誤差δＴ、δＩ、インテグリティデータ及び衛星のリスト（衛星リストＳ２３）が含まれる。
測位補強情報８２は、第１の地域８０１及び第２の地域８０２の両方をカバーする測位補強情報である。
マスタコントロール局１４０（ＭＣＳ）は、測位補強情報８２を準天頂衛星１１０から配信するためのデータフォーマット（ＣｏｍｐａｃｔＳＳＲ形式）で形成される測位補強情報航法メッセージ８３を生成する。
マスタコントロール局１４０（ＭＣＳ）は、測位補強情報航法メッセージ８３を追跡管制局１５０に送信する。追跡管制局１５０は、測位補強情報航法メッセージ８３をアップリンク信号８４に変調し、準天頂衛星１１０にアップリンク（送信）する。準天頂衛星１１０は、追跡管制局１５０から受信したアップリンク信号８４を中継し、ダウンリンク信号として地上に配信する。
このように測位補強装置１３０で生成された測位補強情報８２を含む信号は、準天頂衛星１１０を介して、準天頂衛星１１０に対応する地上の測位受信機に配信される。
なお、追跡管制局１５０は、測位補強情報８２を含む信号を、準天頂衛星以外の、測位補強情報を配信する衛星にアップリンクしても良い。例えば、ＧＲＯＮＡＳＳ衛星やＧＰＳ衛星や静止軌道に配置される静止衛星に対して、測位補強情報を中継する機能を設けて、測位補強情報８２を含む信号を中継するようにしても良い。

以上に説明したローカル誤差生成装置５００は、衛星ごとに、電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴ、インテグリティデータ、及び衛星リストを生成する。これらは、源泉となるデータは、離島に配置された電子基準点６１１，６１２の受信機の観測データと、第１の地域システム１８０１から提供される測位補強情報８１である。電離層遅延誤差δＩ、対流圏遅延誤差δＴ、インテグリティデータ及び衛星リストの各データは、測位補強情報８１に追加され、新たな測位補強情報８２として、準天頂衛星１１０から配信される。

ローカル誤差生成装置５００は、離島２１に配置された電子基準点６１１，６１２からリアルタイムで得られる観測データ６１（衛星毎の２周波の擬似距離観測値と搬送波位相観測値）から、幾何学距離、衛星起因の誤差補正量（衛星クロック、軌道、信号間バイアス）、局位置変動量、位相ワインドアップ効果による距離変化量を引いたものを、新たな観測データとして、カルマンフィルタによりスラントの電離層遅延補正量と垂直の対流圏遅延補正量を推定する。

＜＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊＞
（１）ローカル誤差生成装置５００では、ローカル誤差推定部５１５が、測位補強情報８１に含まれるグローバル誤差と、離島の電子基準点における観測データとに基づいて、離島におけるローカル誤差を推定する。よって、ローカル誤差生成装置５００によれば、離島用の測位補強情報を配信する際に、基準局ネットワークによるサービス範囲のための測位補強情報に影響を与えずに、離島用の測位補強情報を生成できる。
（２）ローカル誤差生成装置５００によれば、離島においてもグローバル誤差だけでなく、ローカル誤差の補正が可能となるので、短時間での高精度測位が可能になる。
（３）ローカル誤差生成装置５００は第１の地域８０１で推定したグローバル誤差を用いるので、グローバルな誤差は第１の地域８０１と第２の地域８０２とにおいて共通となり、配信する測位補強情報のデータ量を削減できる。

＜＊＊＊他の構成＊＊＊＞
図５は、処理回路９１０を示す図である。本実施の形態１では、グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５及び補足情報生成部５１６の機能は、はソフトウェアで実現される。しかし、変形例として、グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５及び補足情報生成部５１６の機能が、ハードウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路９１０によって、前述したプロセッサ５１０として示す、グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５及び補足情報生成部５１６の機能と、記憶装置５２０と、通信インタフェース５３０とが、実現される。処理回路９１０は信号線９１１に接続している。処理回路９１０は電子回路である。処理回路９１０は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ・Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ・Ｓｐｅｃｉｆｉｃ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ・Ｃｉｒｃｕｉｔ）、又は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ・Ｇａｔｅ・Ａｒｒａｙ）である。

別の変形例として、グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５，補足情報生成部５１６、記憶装置５２０及び通信インタフェース５３０の機能が、ソフトウェアとハードウェアとの組合せで実現されてもよい。プロセッサ５１０及び処理回路９１０を総称して「プロセッシングサーキットリ」という。グローバル誤差処理部５１１、グローバル誤差変換部５１２，観測データ処理部５１３，入力データ生成部５１４，ローカル誤差推定部５１５，補足情報生成部５１６及び記憶装置５２０の機能がプロセッシングサーキットリにより実現される。なおローカル誤差生成装置５００の動作をローカル誤差生成プログラムと把握することもできる。またローカル誤差生成装置５００の動作をローカル誤差生成方法と把握することもできる。

２１離島、５１エフェメリス、６１観測データ、８１，８２測位補強情報、８３測位補強情報航法メッセージ、８４アップリンク信号、１１０準天頂衛星、１２０電子基準点ネットワーク、１３０測位補強装置、１４０マスタコントロール局、１５０追跡管制局、１６０モニタ局、２００測位衛星、３００測位端末、５００ローカル誤差生成装置、５１０プロセッサ、５１１グローバル誤差処理部、５１２グローバル誤差変換部、５１３観測データ処理部、５１４入力データ生成部、５１５ローカル誤差推定部、５１６補足情報生成部、５２０記憶装置、５３０通信インタフェース、５４０信号線、６１１，６１２電子基準点、８０１第１の地域、８０２第２の地域、９１０処理回路、９１１信号線、１０００生成システム、１８０１第１の地域システム、１８０２第２の地域システム、３０００電子基準点、４０００出力情報、５０００誤差情報。

Claims

測位に使用される測位補強情報を作成するネットワークで作成された前記測位補強情報に含まれる誤差であり、測位信号を送信する衛星に起因する誤差であるグローバル誤差と、前記ネットワークに属さない受信機によって受信された測位信号から前記受信機によって生成された観測データとに基づいて、前記受信機が存在する地域における測位精度に影響する誤差であり、前記測位信号の伝搬経路に起因し、前記地域に依存する誤差であるローカル誤差を推定して生成する推定部
を備えるローカル誤差生成装置。
前記ネットワークは、第１の地域に対して構成されており、
前記受信機は、前記第１の地域から離れた第２の地域に存在する、
請求項１に記載のローカル誤差生成装置。
前記受信機は、前記第２の地域に位置する電子基準点に設置された受信機である請求項２に記載のローカル誤差生成装置。
前記ローカル誤差生成装置は、さらに、
前記ローカル誤差の使用可能を保証するインテグリティデータを生成する補足情報生成部を備える請求項３に記載のローカル誤差生成装置。
前記補足情報生成部は、
生成した前記ローカル誤差に基づいて、前記電子基準点の位置における測距誤差を算出し、前記測距誤差を用いて前記インテグリティデータを生成する請求項４に記載のローカル誤差生成装置。
前記推定部は、
複数の衛星の各衛星に対して前記ローカル誤差を生成し、
前記補足情報生成部は、
衛星ごとの前記ローカル誤差に基づいて、前記第２の地域の測位に使用可能な複数の衛星を選択する請求項５に記載のローカル誤差生成装置。
前記補足情報生成部は、
前記第２の地域の測位に使用可能な複数の衛星のリストを生成する請求項６に記載のローカル誤差生成装置。
前記ネットワークと、前記ローカル誤差生成装置とは、
ＳｔａｔｅＳｐａｃｅＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ方式を使用する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のローカル誤差生成装置。
コンピュータに、
測位に使用される測位補強情報を作成するネットワークで作成された前記測位補強情報に含まれる誤差であり、測位信号を送信する衛星に起因する誤差であるグローバル誤差と、前記ネットワークに属さない受信機によって受信された測位信号から前記受信機によって生成された観測データとに基づいて、前記受信機が存在する地域における測位精度に影響する誤差であり、前記測位信号の伝搬経路に起因し、前記地域に依存する誤差であるローカル誤差を推定して生成させる処理
を実行させるローカル誤差生成プログラム。
測位に使用される測位補強情報を作成するネットワークで作成された前記測位補強情報を送信する送信装置と、
前記測位補強情報を受信し、前記測位補強情報に含まれる誤差であり、測位信号を送信する衛星に起因する誤差であるグローバル誤差と、前記ネットワークに属さない受信機によって受信された測位信号から前記受信機によって生成された観測データとに基づいて、前記受信機が存在する地域における測位精度に影響する誤差であり、前記測位信号の伝搬経路に起因し、前記地域に依存する誤差であるローカル誤差を推定して生成し、前記ローカル誤差を前記送信装置に送信するローカル誤差生成装置と、
を備え、
前記送信装置は、
前記ローカル誤差生成装置から送信された前記ローカル誤差を含む新たな測位補強情報を送信する測位補強情報配信システム。