JPWO2019233039A5

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Publication number: JPWO2019233039A5
Application number: JP2020568475A
Authority: JP
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2038-11-20

Description

大気遅延誤差が初期化への影響を低減するために、大気遅延制約を考慮するＰＰＰ測位方法を提案した学習者もあり、電離層モデルで生成した遅延量を観測制約情報として演算性能を改善し、初期化時間をさらに１５分間に短縮することができるが、依然として高精度でリアルタイムな測位要求を満たすことが困難である。収束時間を低減するために、現在主に地上型補強システムが非差分総合補正情報を放送する方式を用いて移動局で対応する誤差を補正し、それにより、不確定性パラメータと位置パラメータの迅速な分離を達成し、いくつかの元期内に不確定性パラメータを決定することができ、しかし、地上型監視ネットワークの配置密度に対する要求が高く、低動的ユーザに適用することが多い。

本発明は精密単独測位とリアルタイムキネマティックを組み合わせる（ＰｒｅｃｉｓｅＰｏｉｎｔＰｏｓｉｔｉｏｎ - Ｒｅａｌ-ＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃ，ＰＰＰ－ＲＴＫ）の測位方法及び装置を提案しており、低軌道衛星高速移動特性を利用して航法信号を放送し、同時にマルチシステムを利用して航法衛星観測数を増加し、ユーザ観測空間の幾何学モデルを包括的に改善し、地上型補強監視ネットワークがある地域において、領域総合誤差情報を利用してユーザ観測誤差を補正し、ユーザの精密測位の初期化時間を低減し、且つ統一モデルによって低軌道コンステレーション航法補強システムに基づくＰＰＰ及びリアルタイムキネマティック（Ｒｅａｌ-ＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃ、ＲＴＫ）サービスのシームレスな切り替えを実現する。

本発明が提供する低軌道コンステレーション航法補強システムに基づくＰＰＰ－ＲＴＫ測位方法であって、ステップＳ１１、ステップＳ１２及びステップＳ１３（又はステップＳ１３'）を有する。
ステップＳ１１において、マルチシステム航法衛星及び低軌道コンステレーションが放送する直接信号を検出すると、最初の観測データを決定する。
ステップＳ１２において、低軌道コンステレーションが放送する航法衛星補強情報、及び低軌道衛星精密軌道と精密時計誤差を受信する。
ステップＳ１３において、航法衛星補強情報、低軌道衛星精密軌道及び精密時計誤差、並びに最初の観測データを用いて、精密単独測位を行う。
ステップＳ１３’において、地上型補強総合誤差補正情報を受信すると、航法衛星補強情報、低軌道衛星精密軌道及び精密時計誤差、最初の観測データ及び地上型補強総合誤差補正情報を用いて、地上型補強の精密単独測位を行う。

一実施例では、地上型補強総合誤差補正情報は、非差分擬似距離観測総合誤差と非差分キャリア位相観測総合誤差の少なくとも一つを含む。

本発明が提供する低軌道コンステレーション航法補強システムに基づくＰＰＰ－ＲＴＫ測位方法は、地上型補強監視ネットワークがある地域とグローバルで他の地域との間にシームレスに切り替えることができ、統一された精密単独測位モードを用いて演算する。地上型補強監視ネットワークがある地域でリアルタイム初期化、更に個別元期初期化、センチメートルレベルの測位精度を実現し、グローバルで他の地域でほぼリアルタイムに近い初期化、デシメートルレベル、さらにセンチメートルレベルの測位精度を実現する。

本発明が提供する低軌道コンステレーション航法補強システムに基づくＰＰＰ－ＲＴＫ測位方法は、グローバルにほぼリアルタイムに近い精密測位、速度測定及びタイムスタンプ結果を得ることができ、地上型補強領域にリアルタイムのセンチメートルレベルの測位、速度測定及びタイムスタンプ結果を得ることができ、且つ、地上型補強領域と非地上型補強のグローバル領域との間にシームレスに切り替えることができる。

ステップＳ１３’において、地上型補強総合誤差補正情報を受信すると、航法衛星補強情報、低軌道衛星精密軌道及び精密時計誤差、最初の観測データ及び地上型補強総合誤差補正情報を用いて、地上型補強の精密単独測位を行う。

一実施例では、地上型補強監視ネットワークがある地域において、該方法は地上型補強監視ネットワークの配置密度を効果的に低減させ、現在領域の電離層、対流圏等の総合誤差情報を受信することによりユーザの観測誤差を補正し、統一されたＰＰＰ演算処理モードで、リアルタイム初期化を実現することができる。

ステップ２０６において、非地上型補強領域に位置すれば、航法衛星補強情報及び低軌道衛星精密軌道、時計誤差を用いて観測補正を行う。

ステップ２０７において、地上型補強領域に位置すれば、通信リンクを介して地上型監視ネットワークが放送する非差分総合補正情報を受信する。

本発明が提供するＰＰＰ－ＲＴＫ測位方法は、低軌道衛星が高速に移動する特性を利用して航法信号を放送し、同時にマルチシステムを利用して航法衛星の観測数を増加し、ユーザ観測空間の幾何学モデルを包括的に改善し、グローバル範囲でほぼリアルタイムに近い精密測位、速度測定及びタイムスタンプ結果を得ることができ、地上型補強領域にリアルタイムのセンチメートルレベル測位、速度測定及びタイムスタンプ結果を得ることができ、且つ地上型補強領域と非地上型補強のグローバル領域との間にシームレスに切り替えることができる。

地上型補強領域の低軌道コンステレーション航法補強に基づくＰＰＰ－ＲＴＫ処理の主なプロセスは以下の通りである。

地上型補強領域において、全ての参考局は三角分割（Ｄｅｌａｕｎａｙ）方法を利用して若干の三角サブネットワークに分割され、且つ非差分補正数に基づくネットワークＲＴＫ方法に従って各サブネットワークに対して各可視衛星の総合誤差補正情報をそれぞれ構築し、そのうち、各衛星方向の電離層、対流圏、及び衛星に関連するパス遅延、衛星時計誤差、衛星軌道誤差を含み、以下のように示される。

受信機は概略位置に基づいて周辺少なくとも３つの地上型補強局の総合誤差補正情報に対して平面フィッティングモデリングを行い、補間により得られたローカル誤差補正情報を利用してユーザの擬似距離及びキャリア位相観測値を精密化する。補正された低軌道衛星及び他の衛星航法システムに対応する観測方程式は、以下の通りに記載されてもよい。

低軌道コンステレーション航法の直接信号の観測データを増加するため、低軌道衛星の高速移動特性はユーザが観測する幾何構造を大幅に向上させ、それにより、同じ初期化時間及び測位精度の要求で、地上型補強監視ネットワークの配置密度を大幅に低減させ、監視ネットワークの建設コストを低減させる。

グローバル領域及び地上型補強領域の低軌道コンステレーション補強高速速度測定、タイムスタンプ演算処理過程は、測位処理過程と類似し、ここで説明を省略する。

本発明の実施例が提供するＰＰＰ－ＲＴＫ測位方法は、低軌道衛星によって航法直接信号を放送し、低軌道衛星の高速移動特性を利用してユーザ観測空間の幾何学モデルを包括的に改善し、ユーザのＰＰＰ初期化時間を準リアルタイムに短縮することができる。地上型補強領域において、現在領域の総合誤差情報をさらに受信することによってユーザ観測誤差を補正し、ＰＰＰと統一された演算処理モードを採用し、初期化時間をリアルタイムにさらに短縮する。該方法は地上型補強監視ネットワークの配置密度を効果的に低減させ、且つ統一されたモデルによって低軌道コンステレーション補強マルチシステムＰＰＰとＲＴＫサービスのシームレスな切り替えを実現する。

図４は、本実施例が提供する装置を示すブロック構成図である。本実施例が提供する装置は、プロセッサ(ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)４０１およびメモリ(ｍｅｍｏｒｙ)４０３を含んでもよく、さらに、通信インターフェース(ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＩｎｔｅｒｆａｃｅ)４０２およびバス４０４を含んでもよい。前記プロセッサ４０１、通信インターフェース４０２、メモリ４０３は、バス４０４を介して相互に通信を行うことができる。通信インターフェース４０２は、情報伝送に用いてもよい。プロセッサ８０１は、上記実施例の精密単独測位とリアルタイムキネマティックを組み合わせるＰＰＰ－ＲＴＫの測位方法を実行させるように、メモリ４０３内の論理コマンドを呼び出すことができる。前記方法は、マルチシステム航法衛星及び低軌道コンステレーションが放送する直接信号を検出すると、最初の観測データを決定することと、前記低軌道コンステレーションが放送する航法衛星補強情報、及び低軌道衛星精密軌道と精密時計誤差を受信することと、前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、並びに最初の観測データを用いて、精密単独測位を行い、又は、地上型補強総合誤差補正情報を受信すると、前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、前記最初の観測データ及び前記地上型補強総合誤差補正情報を用いて、地上型補強の精密単独測位を行うことと、を含む。

本発明実施例は記録媒体を更に提供し、記録媒体は、記憶したプログラムを含み、前記プログラムが実行するとき、上記実施例が提供する方法を実行する。前記方法は、
マルチシステム航法衛星及び低軌道コンステレーションが放送する直接信号を検出すると、最初の観測データを決定することと、前記低軌道コンステレーションが放送する航法衛星補強情報、及び低軌道衛星精密軌道と精密時計誤差を受信することと、前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、並びに最初の観測データを用いて、精密単独測位を行い、又は、地上型補強総合誤差補正情報を受信すると、前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、前記最初の観測データ及び前記地上型補強総合誤差補正情報を用いて、地上型補強の精密単独測位を行うことと、を含む。

本発明は、プログラムを実行させるように設置されるプロセッサを更に提供し、前記プログラムは、上記実施例が提供する方法を実行させるように前記プロセッサに設置し、前記方法は、
マルチシステム航法衛星及び低軌道コンステレーションが放送する直接信号を検出すると、最初の観測データを決定することと、前記低軌道コンステレーションが放送する航法衛星補強情報、及び低軌道衛星精密軌道と精密時計誤差を受信することと、前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、並びに最初の観測データを用いて、精密単独測位を行い、又は、地上型補強総合誤差補正情報を受信すると、前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、前記最初の観測データ及び前記地上型補強総合誤差補正情報を用いて、地上型補強の精密単独測位を行うことと、を含む。

（付記）
（付記１）
マルチシステム航法衛星及び低軌道コンステレーションが放送する直接信号を検出すると、最初の観測データを決定することと、
前記低軌道コンステレーションが放送する航法衛星補強情報、及び低軌道衛星精密軌道と精密時計誤差を受信することと、
前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、並びに最初の観測データを用いて、精密単独測位を行い、又は、
地上型補強総合誤差補正情報を受信すると、前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、前記最初の観測データ及び前記地上型補強総合誤差補正情報を用いて、地上型補強の精密単独測位を行うことと、
を含む、精密単独測位とリアルタイムキネマティックを組み合わせるＰＰＰ－ＲＴＫの測位方法。

（付記７）
地上型補強総合誤差補正情報は、非差分擬似距離観測総合誤差及び非差分キャリア位相観測総合誤差の少なくとも一つを含む、付記１に記載の方法。

１００航法コンステレーション
１０１ＢｅｉＤｏｕ（北斗）航法衛星
１０２ＧＰＳ航法衛星
１０３ＧＬＯＮＡＳＳ航法衛星
１０４他の航法システム衛星
１１０低軌道補強コンステレーション
１１１低軌道衛星
１２０航法信号であり、航法衛星航法信号及び低軌道衛星航法信号を含む
１３０グローバル地域
１３１低軌道コンステレーション航法補強システムに基づくＰＰＰ－ＲＴＫ測位方法を用いる航法装置
１４０地上型補強領域
１４１地上型補強監視局
１４２地上型補強情報放送装置

Claims

マルチシステム航法衛星及び低軌道コンステレーションが放送する直接信号を検出すると、最初の観測データを決定することと、
前記低軌道コンステレーションが放送する航法衛星補強情報、及び低軌道衛星精密軌道と精密時計誤差を受信することと、
前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、並びに最初の観測データを用いて、精密単独測位を行い、又は、
地上型補強総合誤差補正情報を受信すると、前記航法衛星補強情報、前記低軌道衛星精密軌道及び前記精密時計誤差、前記最初の観測データ及び前記地上型補強総合誤差補正情報を用いて、地上型補強の精密単独測位を行うことと、
を含む、精密単独測位とリアルタイムキネマティックを組み合わせるＰＰＰ－ＲＴＫの
測位方法。
地上型補強総合誤差補正情報は、非差分擬似距離観測総合誤差及び非差分キャリア位相観測総合誤差の少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。