KR20070065319A - 위성을 이용한 상대 측위 방법 및 상대 측위 시스템 - Google Patents

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Abstract

GPS 위성(4)으로부터의 전파를 절대 위치가 공지된 기준국(1)과 복수의 이동국(3)에서 수신하여 소정의 국 상호간에서 상대 측위를 행함으로써 각 이동국(3)의 위치를 측정하는 측위 시스템으로서, 각 이동국(3) 중 하나 이상을 기준국(1)과 상대 측위 가능한 기선 제한장을 초과하도록 배치함과 아울러 소정의 이동국(3) 상호간의 간격이 상대 측위 가능한 기선 제한장 이하가 되도록 하고, 상기 각 국(1, 3)에 각각 GPS 위성(4)으로부터의 전파를 수신하는 GPS 수신기(11, 21)를 설치하며, 상기 각 국에 소정의 국과 데이터의 송수신을 행하는 무선 통신 장치(12, 22)를 설치하고, 상기 소정의 국 상호간의 상대 위치를 연산하는 상대 위치 연산부(32), 및 상대 측위를 행하는 한쪽의 국의 절대 위치에 의거해서 다른쪽의 국의 절대 위치를 구하는 절대 위치 연산부(33)를 구비한 것이다.
위성을 이용한 상대 측위 방법, 상대 측위 시스템

Description

위성을 이용한 상대 측위 방법 및 상대 측위 시스템{RELATIVE POSITIONING METHOD AND RELATIVE POSITIONING SYSTEM USING SATELLITE}
본 발명은 복수의 위성으로부터의 전파를 사용함과 아울러 상대 측위에 의해 3차원 위치를 검출하는 상대 측위 방법 및 상대 측위 시스템에 관한 것이다.
복수의 위성으로부터의 전파를 수신하여 해석하고, 그 수신기(이하, 이동국 이라고 함)의 위치를 검출하는 위성 측위 기술로서는 측량 오차가 크지만 상기 이동국만으로 측위를 행하는 단독 측위 방식과, 위치가 공지된 기준국으로부터의 보정 데이터를 이용하여 이동국의 위치를 정밀하게 구하는 상대 측위 방식이 있다.
그런데, 상대 측위 방식에 있어서 그 측위 정밀도는 수신기간의 직선 거리 소위, 기선장(基線長)의 제한을 받게 된다.
예를 들면, GPS(전 지구 방위 시스템)에 있어서의 C/A 코드를 사용해서 단독적으로 측위를 행함과 아울러 보정 데이터를 이용해서 보정하는 상대 측위 방식에서는 위성 궤도 정보의 부정확성, 전리층과 대기에 의한 오차 등이 거의 동일할 경우의 기선장의 제한은 약 10Okm이하이며, 이 범위에 대해서는 오차 등을 상쇄할 수 있으므로 상대 측위 방식에서의 측위 정밀도의 향상을 기대할 수 있다.
한편, 반송파 위상을 이용해서 기선을 해석하여 측위 정밀도의 향상을 도모 하는 방식에 있어서는, 기선장의 제한은 약 10km이하로 짧지만 C/A 코드 보다도 충분히 짧은 반송파 위상을 이용하기 때문에 측위 정밀도가 각별히 향상된다[예를 들면, 신정판 GPS-인공 위성에 의한 정밀 측위 시스템(사단 법인 일본 측량 협회 발행) 참조].
그런데, 상기한 상대 측위 방식은 모두 기준국으로부터의 기선장의 제한 거리 이내가 이용할 수 있는 범위로서, 기준국이 정비되어있지 않은 지역에서는 이동국이 육지, 바다, 창공의 어딘가에 있다면 상대 측위를 이용할 수 없고, 따라서, 정밀하게 위치를 측량할 수 없었다.
따라서, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상대 측위 가능한 기선장의 범위 외에 있는 이동국에 대해서도 상대 측위를 이용할 수 있는 위성을 사용한 상대 측위 방법 및 상대 측위 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 위성을 이용한 상대 측위 방법은 위성으로부터의 전파를 기준국과 복수의 이동국에서 수신하여 소정의 국 상호간에 상대 측위를 행하는 상대 네트워크를 구성하고, 기준국으로부터 본 각 이동국의 상대 위치인 기준 상대 위치를 측정하는 측위 방법으로서, 상기 각 이동국 중 하나 이상을 기준국과 상대 측위 가능한 기선 제한장을 초과하도록 배치함과 아울러 소정의 이동국 상호간의 간격이 상대 측위 가능한 기선 제한장 이하가 되도록 하고, 기준국과 소정의 이동국 사이에서 기준 상대 위치를 연산하는 기준 상대 위치 연산 스텝과, 상기 소정의 국 상호간에 상대 위치인 이동국간 상대 위치를 연산하는 이동 국간 상대 위치 연산 스텝과, 기준 상대 위치를 구한 이동국과 상대 측위를 행한 이동국의 이동국간 상대 위치를 상대국의 기준 상대 위치를 이용해서 기준 상대 위치로 변환하는 변환 스텝을 구비한 방법이다.
또한, 본 발명의 상대 측위 시스템은 위성으로부터의 전파를 기준국과 복수의 이동국에서 수신하여 소정의 국 상호간에 상대 측위를 행하는 상대 측위 네트워크를 구성하여 기준국으로부터 본 각 이동국의 상대 위치인 기준 상대 위치를 측정하는 측위 시스템으로서, 상기 각 이동국 중 하나 이상을 기준국과 상대 측위 가능한 기선 제한장을 초과하도록 배치함과 아울러 소정의 이동국 상호간의 간격이 상대 측위 가능한 기선 제한장 이하가 되도록 하고, 상기 각 국에 각각 위성으로부터의 전파를 수신하는 위성 측위 장치를 설치하며, 상기 각 국에 소정의 국과 데이터의 송수신을 행하는 무선 통신 장치를 설치하고, 상기 소정의 국 상호간의 상대 위치를 연산하는 상대 위치 연산부, 및 상대 측위를 행하는 한쪽의 국의 기준 상대 위치에 의거해서 다른쪽의 이동국의 기준 상대 위치를 구하는 기준 상대 위치 연산부를 구비한 것이다.
또한, 상기 상대 측위 시스템에 있어서의 기준 상대 위치 연산부를 기준국에 배치함과 아울러 이동국의 기준 상대 위치를 순차적으로 구하도록 한 것이다.
또한, 상기 상대 측위 시스템에 있어서의 각 이동국에 각각의 기준 상대 위치를 연산하는 기준 상대 위치 연산부를 배치한 것이다.
또한, 상기 상대 측위 시스템에 있어서의 상대 측위를 반송파 위상을 이용해서 행하도록 한 것이다.
[발명의 효과]
상기 상대 측위 방법 및 상대 측위 시스템에 의하면, 기준국으로부터 소정 간격으로 상대 측위 가능한 기선 제한장 이하가 되도록 이동국을 순차 배치해서 상대 측위를 연속적으로 행하는 네트워크를 형성해두고, 이들 각 국 상호간의 상대 위치를 구함과 아울러 기준국과 상대 위치를 행한 이동국의 기준 상대 위치를 이용해서 기준국에 대한 각 이동국의 기준 상대 위치를 순차적으로 구함으로써 기준국으로부터 상대 측위 가능한 기선 제한장이상 이격된 이동국의 상대 위치를 그 사이에 배치된 이동국을 통해 상대 측위에 의해 정밀하게 구할 수 있다.
예를 들면, 각 이동국을 육상의 기준국으로부터 멀리 떨어진 해역의 해면상의 부체(浮體)에 배치해둠으로써 각 이동국의 위치의 시간적 변위에 의거해서 해안으로부터 멀리 떨어진 해역에서 해일의 도래를 알 수 있고, 따라서, 해일에 의한 피해를 될 수 있는 한 적게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 상대 측위 시스템의 개략 전체 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 동 상대 측위 시스템에 있어서의 기준국의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 동 상대 측위 시스템에 있어서의 이동국의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 동 이동국에 설치된 측위 연산 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도 이다.
도 5는 동 상대 측위 시스템에서의 상대 측위 방법을 설명하는 플로우챠트이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 2에 의한 상대 측위 시스템의 이동국에 설치된 측위 연산 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 7은 동 상대 측위 시스템에서의 상대 측위 방법을 설명하는 플로우챠트이다.
도 8은 각 실시형태의 상대 측위 시스템의 변형예에 의한 기준국의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9는 각 실시형태의 상대 측위 시스템의 변형예에 의한 기준국에 설치된 측위 연산 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명에 의한 위성을 이용한 상대 측위 시스템 및 상대 측위 방법에 대해 설명한다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 위성을 이용한 상대 측위 방식으로서, 소위 GPS(전 지구 방위 시스템) 위성을 이용한 리얼 타임 카이너매틱(real time kinematic) 방식을 이용한 것이며, 그 측위 대상으로서는 해면의 변위를 검출하기 위해 해면에 계류(係留)되어 부유하는 부체의 기준국으로부터 본 상대 위치를 구함에 있어서 기준국을 공지의 절대 위치에 설치해서 절대 위치를 계측하는 경우에 대해 설명한다.
[실시형태 1]
이하, 실시형태 1에 의한 위성을 이용한 상대 측위 시스템 및 상대 측위 방법을 도 1 ~ 도 5에 의거해서 설명한다.
이 상대 측위 시스템에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 3차원의 절대 위치가 공지된 육상에 고정된 기준국(1)과, 이 기준국(1)으로부터 본 해면의 변위를 검출하고 싶은 해역에서 또한 상기 기준국(1)의 중심으로부터 난바다를 향해 순차 소정 간격으로 해면에 계류된 복수의 부체[부표(buoy)](2)에 각각 설치된 복수의 이동국(3)이 구비되고, 또한 이들 각 국(1, 3)에는 GPS 위성(4)으로부터의 전파를 수신하여 리얼 타임 카이너매틱 방식(반송파 위상을 이용한 것이며, 이하, RTK 방식 이라고 칭함)을 이용해서 각 이동국(3)의 상대 위치를 구하는 기능이 구비되어 있다.
또한, 상기 각 이동국(3)에 대해서는 기준국(1)에 가장 가까운 것을 제 1 이동국(3A), 그 다음으로 가까운 것을 순차적으로 제 2 이동국(3B), 제 3 이동국(3C), …, 가장 먼 것을 제 n 이동국(3Z)으로 호칭하는 것으로 한다.
그리고, 상기한 바와 같이, 각 국 상호간은 소정 간격으로 배치되어, 예를 들면, 기준국(1)과 제 1 이동국(3A), 제 1 이동국(3A)과 제 2 이동국(3B), 제 2 이동국(3B)과 제 3 이동국(3C), …, 제 n-1 이동국(3Y)과 제 n 이동국(3Z) 상호간은 RTK 방식에 의해 측위 가능한 기선장(이하, 기선 제한장으로 칭하고, 예컨대, 1Okm임) 이하가 되도록 배치함과 아울러 그 국간에 상대 측위를 실시하는 기준국을 상류로 한 상대 측위 네트워크를 구성하고, 또한, 적어도 기준국(1)으로부터 가장 먼 이동국(3)에 대해서는 기준국(1)으로부터 기선 제한장을 초과하는 위치의 부체(2) 에 설치되어 있다. 물론, 각 국 상호간의 간격은 동일 길이라도 좋고, 서로 상이한 길이라도 좋으며, 요컨대, RTK 방식에 의해 측위 가능한 기선 제한장 이하이면 좋다.
상기 기준국(1)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, GPS 위성(4)으로부터의 전파를 안테나(11a)를 통해 수신하여 그 측위용 위성 데이터를 계측하는 GPS 수신기(위성 측위 장치의 일례)(11)와, 적어도 이 GPS 수신기(11)에서 계측된 측위용 위성 데이터를 포함하여 다른 이동국(3)과의 사이에서 각종 데이터의 송수신을 행하는 무선 통신 장치(송신기 및 수신기로 이루어짐)(12)가 구비되어 있다.
또한, 상기 각 이동국(3)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, GPS 위성(4)으로부터의 전파를 수신해서 측위용 위성 데이터를 계측하는 GPS 수신기(위성 측위 장치의 일례)(21)와, 다른 국(1, 3)과의 사이에서 데이터의 송수신을 행하는 무선 통신 장치[도 4에 도시한 바와 같이, 송신기(22a) 및 수신기(22b)로 이루어짐)(22)와, 다른 국(1, 3)으로부터의 데이터를 수신해서 자국의 동 시각의 데이터에 의거해서 RTK 방식에 의해 상대 측위를 행하는, 즉, 한쪽의 국에 대한 다른쪽의 국의 상대 변위량을 구하는 측위 연산 장치(23)가 구비되어 있다.
여기에서, 이동국(3)에 설치되는 측위 연산 장치(23)에 대해 상세히 설명한다.
이 측위 연산 장치(23)는, 도 4에 도시한 바와 같이, GPS 수신기(21)에서 계측된 측위용 위성 데이터[반송파 위상값, 위성과 수신기의 안테나간 거리(유사 거리), 위성의 궤도 정보, 위성 측위 시스템에서 채용한 시계 데이터(GPS 타임) 이외 에, 예를 들면, 수신 중의 위성의 앙각(仰角), 방위각 등도 포함되어 있음]을 기억하는 데이터 기억부(31)와, 상기 GPS 수신기(21)에서 얻어진 측위용 위성 데이터, 및 기준국(1) 또는 하나 앞[상기 네트워크의 기준국 부근(상류측)]의 이동국(이하, 이전 국으로도 칭함)(3)으로부터의 측위용 위성 데이터 및 이전 국의 가(假) 고정 위치(이하, 가 좌표로 칭함)를 수신기(22b)를 통해 입력하여 이전 국에 대한 상대 위치를 RTK 방식에 의해 연산하는 상대 위치 연산부(32)와, 이 상대 위치 연산부(32)에서 구해진 상대 위치 및 이전 국의 절대 위치를 입력해서 상기 이동국(3)의 절대 위치를 연산하는 절대 위치 연산부(33)와, 상기 데이터 기억부(31)에 기억된 상기 이동국(3), 즉, 자국의 측위용 위성 데이터 및 자국의 가 좌표 및 절대 위치 연산부(33)에서 구해진 절대 위치를 입력하고, 다음의 이동국(3)으로 송신하기 위한 송신 데이터를 작성하는 송신 데이터 작성부(34)로 구성되어 있다. 물론, 이 송신 데이터 작성부(34)에서 작성된 송신 데이터는 송신기(22a)를 통해 다음의 이동국(3)으로 송신된다. 또한, 상기 측위용 위성 데이터 중에서, 예를 들면, 궤도 정보, 앙각, 방위각에 대해서는 상대 측위를 행하는 2개의 국에서 각각 수신하게 되므로, 또한 상기 2국간에서는 앙각, 방위각도 거의 변화되지 않으므로 어느 한쪽의 국의 GPS 수신기(21)만으로 취득할 경우는 그 데이터를 다른쪽으로 송신해서 사용할 수도 있다.
또한, 상대 측위에 이용되는 데이터는 필요에 따라 데이터 기억부로부터 인출된다.
또한, 상기 구성에 있어서, 기준국(1)에 절대 위치가 주어지지 않을 경우에 는 절대 위치 연산부(33)가 기준 상대 위치 연산부로 된다. 이 경우, 이전 국이 이동국일 경우에는 이전 국으로부터 기준 상대 위치가 이 기준 상대 위치 연산부에 입력되게 된다.
이어서, 상기 상대 측위 시스템에서 있어서의 각 국간의 상대 위치를 구해서 각 이동국의 절대 위치를 계측하고, 해면의 변위를 구하는 방법을 도 5의 플로우챠트에 의거해서 설명한다.
우선, 육상의 기준국(1)의 측위용 위성 데이터, 가 좌표 및 그 절대 위치를 해상의 제 1 이동국(3A)으로 송신한다(스텝 1).
이어서, 제 1 이동국(3)에서 기준국(1)과 제 1 이동국(3A) 사이에 RTK 방식에 의거해 상대 측위에 의해 가 좌표의 기준국으로부터 본 상대 위치(기준 상대 위치)를 구한다(스텝 2; 기준 상대 위치 연산 스텝).
이어서, 기준국(1)의 절대 위치(절대 좌표) 및 상대 위치를 이용해서 제 1 이동국(3A)의 절대 위치를 구한다(스텝 3).
이어서, 제 1 이동국(3A)의 절대 위치, 가 좌표(고정 좌표) 및 측위용 위성 데이터를 제 2 이동국(3B)으로 송신한다.
이어서, 제 2 이동국(3B)에서 가 좌표 및 측위용 위성 데이터를 이용해서 제 1 이동국(3A)과 제 2 이동국(3B) 사이에서 RTK 방식에 의한 상대 측위를 행하고, 제 1 이동국(3A)으로부터 본 제 2 이동국(3B)의 상대 위치(이동국간 상대 위치)를 구한다(스텝 5; 이동국간 상대 위치 연산 스텝).
이어서, 제 1 이동국(3A)의 가 좌표와 그 절대 위치(참 좌표값)의 차를 구하 고, 스텝(5)에서 구한 이동국간 상대 위치에 가산하여 상기 제 2 이동국(3B)의 절대 위치를 구한다(스텝 6; 변위 스텝).
그리고, 제 2 이동국(3B)의 절대 위치가 구해지면 상기한 스텝(4 ~ 6)이 반복되어 제 3 이동국(3C)의 절대 위치가 구해지고, 이 순서가 반복되어 가장 멀리 떨어진 제 n 이동국(3Z)의 절대 위치까지 구한다. 또한, 반복 부분(스텝 4 ~ 6)에 대해서는 이전 국을 (i-1)로 나타내고, 상대 측위에 의거해서 절대 위치를 구하는 이동국을 (i)로 나타내고 있다.
따라서, 각 이동국(3)의 절대 위치가 구해지면 부체(2)의 변위, 즉, 해면의 소정 주기 마다 변위가 계측된 것으로 되고, 이 해면의 수위 변동으로부터 파랑(波浪)을 정밀하게 계측할 수 있고, 또한 해면의 변위로부터 파랑 성분 및 조석 성분을 제거함으로써, 예를 들면, 지진 등에 의해 해일이 발생했을 경우에는 이 해일을 정밀하게 계측할 수 있다.
또한, 상기 방법에서는 기준국의 절대 위치를 부여하고 있으므로 스텝(6)에서 절대 위치로 변환되지만, 절대 위치를 부여하지 않을 경우는 제 1 이동국(3A)의 가 좌표와 그 기준 상대 위치의 차가 구해지고, 제 2 기준국(3B)의 기준 상대 위치를 구하게 된다. 파랑, 해일 등을 검출할 경우는 반드시 절대 위치를 구하지 않아도 좋다.
여기에서, 본 발명의 상대 측위 방법을 간단히 설명하면 위성으로부터의 전파를 기준국과 복수의 이동국에 의해 수신하여, 소정의 국 상호간에 상대 측위를 행하는 상대 네트워크를 구성하며, 기준국으로부터 본 각 이동국의 상대 위치인 기 준 상대 위치를 측정하는 측위 방법으로서, 상기 각 이동국 중 하나 이상을 기준국과 상대 측위 가능한 기선 제한장을 초과하도록 배치함과 아울러, 소정의 이동국 상호간의 간격이 상대 측위 가능한 기선 제한장 이하가 되도록 하고, 기준국과 소정의 이동국 사이에서 기준 상대 위치를 연산하는 기준 상대 위치 연산 스텝과, 상기 소정의 국 상호간에서 상대 위치인 이동국간 상대 위치를 연산하는 이동국간 상대 위치 연산 스텝(스텝 2에 상당)과, 기준 상대 위치를 구한 이동국과 상대 측위를 행한 이동국의 이동국간 상대 위치를 상대국의 기준 상대 위치를 이용해서 기준 상대 위치로 변환하는 변환 스텝(스텝 6에 상당)을 구비한 것이다.
이와 같이, 절대 위치가 공지된 기준국(1)을 육상에 배치함과 아울러, 기준국(1)으로부터 소정 간격으로 즉, RTK 방식에 의한 상대 측위 가능한 기선 제한장 이하가 되도록 이동국(3)을 해면에 순차적으로 배치해 두고, 이들 각 국 상호간의 상대 위치를 RTK 방식으로 구함과 아울러, 이 상대 위치를 이용해서 기준국에 대한 각 이동국의 절대 위치를 구하도록 했으므로 기준국(1)으로부터 상대 측위 가능한 기선 제한장 이상 떨어진 이동국(3)의 절대 위치를 그 사이에 배치된 이동국(3)을 통해 RTK 방식에 의해 정밀하게 구할 수 있다.
따라서, 각 이동국을 기준국으로부터 멀리 떨어진 해역의 해면상의 부체에 배치해둠으로써 해일이 해안에 도래하는 것을 매우 이전 단계에서 알 수 있으므로, 해일에 의한 피해를 될 수 있는 한 적게 할 수 있다.
[실시형태 2]
이어서, 본 실시형태 2에 의한 위성을 이용한 상대 측위 방법 및 상대 측위 시스템을 도 6 및 도 7에 의거해서 설명한다.
상기 실시형태 1에 있어서는 각 국 상호간에서 상대 측위를 행할 때에 가 좌표를 사용하도록 했지만, 본 실시형태 2에 있어서는 기준국 및 이전 국의 절대 위치를 사용하도록 한 것이며, 따라서, 이하의 설명에 있어서는 그 부분에만 착안해서 설명함과 아울러 실시형태값 1과 동일한 구성 부재에 대해서는 동일 번호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 각 이동국(3)에 설치되는 측위 연산 장치(23´)에 있어서는 절대 위치 연산부(32´)에는 이전 국으로부터 측위용 위성 데이터 및 이전 국의 절대 위치가 입력되고, 이 절대 위치 연산부(32´)에서 측위 대상의 이동국(3)의 절대 위치를 직접 구하도록 한 것이다. 따라서, 실시형태 2에 있어서의 절대 위치 연산부(32´)는 실시형태 1에서 나타낸 상대 위치 연산부(32)에 절대 위치 연산부(33)의 기능이 조합된 것이다.
이 경우의 각 이동국(3)의 절대 위치를 계측하는 방법을 도 7의 플로우챠트에 의거해서 간단히 설명한다.
우선, 육상의 기준국(1)의 측위용 위성 데이터 및 그 절대 위치를 해상의 제 1 이동국(3A)으로 송신한다(스텝 1).
이어서, 제 1 이동국(3)에서 기준국(1)과 제 1 이동국(3A) 사이에 RTK 방식에 의한 상대 측위를 행하여 상대 위치를 구한다(스텝 2).
이어서, 제 1 이동국(3A)의 절대 위치 및 측위용 위성 데이터를 제 2 이동국(3B)으로 송신한다(스텝 3).
이어서, 제 2 이동국(3B)에서 측위용 위성 데이터를 이용해서 제 1 이동국(3A)과 제 2 이동국(3B) 사이에서 RTK 방식에 의한 상대 측위를 행하여 절대 위치를 구한다(스텝 4).
그리고, 제 2 이동국(3B)의 절대 위치가 구해지면 상기한 스텝(3 ~ 4)이 반복되어 제 3 이동국(3C)의 절대 위치가 구해지고, 이 순서가 반복되어 가장 떨어진 제 n 이동국(3Z)의 절대 위치까지 구한다. 또한, 반복 부분(스텝 3 ~ 4)에 대해서는 이전 국을 (i-1)로 나타내고, 상대 측위에 의거해서 절대 위치를 구하는 이동국을 (i)로 나타내고 있다.
본 실시형태 2에 있어서도, 상기한 실시형태 1과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
그런데, 상기한 각 실시형태에 있어서는 각 이동국에 측위 연산 장치를 배치하고, 각각의 이동국의 절대 위치를 구하도록 설명했지만, 그것들은 송신기(22a)에서 육상의 관측소(기준국과 겸용되어도 좋음)에 국 번호와 함께 송신되어 집중적으로 관리된다.
한편, 예를 들면, 기준국에 측위 연산 장치를 배치함과 아울러 각 이동국에서 계측된 측위용 위성 데이터를 기준국에 송신하여 축적해두고, 상기 기준국의 측위 연산 장치에 의해 각 이동국의 절대 위치를 구하도록 해도 좋다.
즉, 이동국간의 송신 데이터가 기준국에 송신되어 기준국에서 각 이동국의 데이터가 기억되고, 이 데이터를 이용해서 절대 위치 연산부에서 각 이동국의 절대 위치가 구해진다.
이 경우, 도 8에 도시한 바와 같이, 기준국(1)에는 측위 연산 장치(13)가 구비되고, 또한 이 측위 연산 장치(13)에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 적어도 GPS 수신기(11)로부터의 측위용 위성 데이터 및 무선 통신 장치(12)의 수신기(12b)를 통해 각 이동국(3)에서 수신한 측위용 위성 데이터를 기억해두는 데이터 기억부(41)와, 이 데이터 기억부(41)에 기억된 측위용 위성 데이터를 입력하여 기준국(1)에 대한 각 이동국(3)의 절대 위치를 연산하는 절대 위치 연산부(42)가 구비되어 있다.
또한, 상기 각 실시형태에 있어서는 각 국 상호간의 데이터의 송수신에 대해서는 무선 통신 장치에 의해 행해지도록 설명했지만, 전망이 좋지 않아 지상파에 의한 통신을 행할 수 없을 경우에는 통신 위성을 이용해서 데이터의 송수신을 행하면 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에 있어서는 기준국을 육상에 배치했지만, 해면에 부유하는 부체에 배치해도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에 있어서는 기준국을 육상에 배치함과 아울러 이동국을 해면에 배치하여 파랑, 해일 등을 계측하는 것으로서 설명했지만, 예를 들면, 기준국 및 이동국 모두 육상에 배치함으로써 예를 들면, 지진계로서 이용할 수도 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 GPS에 의한 위성 측위로 예시했지만, 원리가 같은 위성 측위 방식이라면, 또는 금후에 등장하는 것이라도 적용 가능해진다.
본 발명의 상대 측위 방법 및 상대 측위 시스템에 의하면, 기준국으로부터 상대 측위 가능한 기선 제한장을 초과하는 위치에 설치된 이동국에 대해서도 리얼 타임 카이너매틱 방식에 의한 상대 측위를 이용해서 정밀하게 측위를 행할 수 있고, 예를 들면, 이동국을 탑재한 부체를 육상에서 상당히 떨어진 해역에 계류해둠으로써 근해에 해일을 계측하여 해일의 도래를 예측하고, 해일에 의한 피해의 경감에 이용할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 지진계로서도 사용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 위성으로부터의 전파를 기준국과 복수의 이동국에서 수신하여 소정의 국 상호간에 상대 측위를 행하는 상대 네트워크를 구성하고, 기준국으로부터 본 각 이동국의 상대 위치인 기준 상대 위치를 측정하는 측위 방법으로서:
    상기 각 이동국 중 하나 이상을 기준국과 상대 측위 가능한 기선 제한장을 초과하도록 배치함과 아울러 소정의 이동국 상호간의 간격이 상대 측위 가능한 기선 제한장 이하가 되도록 하고;
    기준국과 소정의 이동국 사이에서 기준 상대 위치를 연산하는 기준 상대 위치 연산 스텝과,
    상기 소정의 국 상호간에 상대 위치인 이동국간 상대 위치를 연산하는 이동 국간 상대 위치 연산 스텝과,
    기준 상대 위치를 구한 이동국과 상대 측위를 행한 이동국의 이동국간 상대 위치를 상대국의 기준 상대 위치를 이용해서 기준 상대 위치로 변환하는 변환 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 위성을 이용한 상대 측위 방법.
  2. 위성으로부터의 전파를 기준국과 복수의 이동국에서 수신하여 소정의 국 상호간에 상대 측위를 행하는 상대 측위 네트워크를 구성하여 기준국으로부터 본 각 이동국의 상대 위치인 기준 상대 위치를 측정하는 측위 시스템으로서:
    상기 각 이동국 중 하나 이상을 기준국과 상대 측위 가능한 기선 제한장을 초과하도록 배치함과 아울러 소정의 이동국 상호간의 간격이 상대 측위 가능한 기선 제한장 이하가 되도록 하고;
    상기 각 국에 각각 위성으로부터의 전파를 수신하는 위성 측위 장치를 설치하며;
    상기 각 국에 소정의 국과 데이터의 송수신을 행하는 무선 통신 장치를 설치하고;
    상기 소정의 국 상호간의 상대 위치를 연산하는 상대 위치 연산부, 및 상대 측위를 행하는 한쪽의 국의 기준 상대 위치에 의거해서 다른쪽의 이동국의 기준 상대 위치를 구하는 기준 상대 위치 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 위성을 이용한 상대 측위 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    기준 상대 위치 연산부를 기준국에 배치함과 아울러 이동국의 기준 상대 위치를 순차적으로 구하도록 한 것을 특징으로 하는 위성을 이용한 상대 측위 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    각 이동국에 각각의 기준 상대 위치를 연산하는 기준 상대 위치 연산부를 배치한 것을 특징으로 하는 위성을 이용한 상대 측위 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상대 측위를 반송파 위상을 이용해서 행하도록 한 것을 특징으로 하는 위성을 이용한 상대 측위 시스템.
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