TW201833588A - 異常檢測裝置、通信裝置、異常檢測方法以及記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

根據地上的觀測局從衛星接收的信號的觀測資料，電腦算出觀測局與衛星之間的電離圈中全電子數從觀測開始時的變化量。電腦，根據電離圈中全電子數從觀測開始時的變化量的時間變化，推斷接著算出的全電子數的變化量，算出推斷的全電子數的變化量與實際算出的全電子數的變化量的差異(推斷誤差)。電腦，算出關於各觀測局算出的推斷誤差與關於各觀測局近旁的既定數的觀測局算出的推斷誤差之間的相關值。電腦，當每一觀測局算出的相關值在既定臨界值以上時，關於此觀測局近旁的既定數的觀測局也是相關值在既定值以上的話，判定此觀測局與衛星之間的電離圈中發生異常。

Description

異常檢測裝置、通信裝置、異常檢測方法以及記錄媒體
本發明，係關於異常檢測裝置、通信裝置、異常檢測方法以及記錄媒體。
進行早期通知地震發生的地震快報。地震一發生，就從震源傳來稱作P波(Primary Wave(初波))及S波(Secondary Wave(次波))的地震波(搖晃)。因為P波(初期微動)以及S波(主要動)傳播速度不同，首先在察知傳播的P波的時刻，在傳來S波之前可以以地震快報通知地震的發生。具體而言，以接近震源的場所設置的地震計察知P波的時刻，根據P波的觀測資料推斷震源的位置及規模(Magnitude)，根據推斷的震源位置及規模，預測並通知在各地的S波的到達時刻及震度。
又，近年來，地震的發生，進行研究關於與稱作超高層大氣的電離圈中電子數的變動之間的關係。例如，非專利文獻1中報告，從地震發生約1年前到地震發生約30分鐘後的時間帶中，震源上空的電離圈中的電子數，相較於其前後的時間帶中電離圈的電子數變動，異常增加。
[先行技術文件]
[非專利文件]
[非專利文件1]Heki, K., “Ionospheric electron enhancement preceding the 2011 Tohoku-Oki earthquake(電離圈電子增強領先2011 Tohoku-Oki地震)”, Geophysical Research Letters, Vol. 38, (地球物理學研究文獻第38卷)L17312(2011)
非專利文件1中，根據地震發生前後電離圈的電子數變動，檢測地震發生前後約1小時半中的電子數異常變動(地震發生)。事前預測地震發生時，必須只使用地震發生前的資料，檢測電離圈中電子數的異常變動。但是，電離圈的電子數，因為根據太陽、季節的自然變化、太陽光斑等的宇宙天氣變動，只根據地震發生前的資料，難以精度佳地檢測電離圈中電子數的異常變動。
本發明，鑑於如此的狀況而形成，其目的在於提供只根據地震發生前的資料，就可以精度佳地檢測電離圈中電子數的異常變動的異常檢測裝置等。
有關本發明的一形態的異常檢測裝置，包括電子數算出部，根據地上設置的複數的觀測局分別從衛星接收的信號關聯的資訊，以既定時間間隔算出各觀測局與上述衛星之間大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量；差異算出部，上述電子數算出部在每一上述觀測局，根據持續第1既定時間算出的複數個變化量，推斷接著上述電子數算出部算出的變化量， 算出推斷的變化量與接著上述電子數算出部算出的變化量的差異；相關值算出部，算出上述差異算出部在每一上述觀測局算出的上述差異以及關於與各個上述觀測局有既定的位置關係的第1既定數的觀測局上述差異算出部算出的上述差異的相關值；判定部，上述相關值算出部在每一上述觀測局算出的上述相關值在既定臨界值以上時，判定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數變化中發生異常；以及通報部，判定發生異常時通報。
本發明的一形態中，根據地震發生前(地震沒發生時)大氣中的電子數變動，可以精度佳地檢測電子數的異常變動。
1‧‧‧電腦
2‧‧‧觀測局
2a‧‧‧中央觀測局
2b‧‧‧周邊觀測局
3‧‧‧衛星
4‧‧‧中央電腦
40‧‧‧控制部
41‧‧‧記憶部
41a‧‧‧異常檢測程式
41b‧‧‧推斷誤差DB
42‧‧‧記憶體
43‧‧‧通訊部
5‧‧‧觀測局電腦
50‧‧‧控制部
51‧‧‧記憶部
51a‧‧‧推斷誤差算出程式
51b‧‧‧觀測資料DB
52‧‧‧記憶體
53‧‧‧通訊部
10‧‧‧控制部
10a‧‧‧TEC值算出部
10b‧‧‧TEC值推斷部
10c‧‧‧近似式算出部
10d‧‧‧推斷誤差算出部
10e‧‧‧相關值算出部
10f‧‧‧相對值算出部
10g‧‧‧異常判定部
10h‧‧‧通報部
10i‧‧‧獨立成分分析部
11‧‧‧記憶部
11a‧‧‧異常檢測程式
11b‧‧‧觀測資料DB
12‧‧‧記憶體
13‧‧‧通訊部
100‧‧‧通訊裝置
101‧‧‧控制部
102‧‧‧記憶部
103‧‧‧記憶體
104‧‧‧通訊部
105‧‧‧通知部
[第1圖]係顯示第一實施形態的電腦及通信裝置的構成例之方塊圖；[第2圖]係用以說明觀測資料之模式圖；[第3圖]係顯示以控制部實現的機能之方塊圖；[第4A圖]係用以說明TEC值算出部算出的電子數之模式圖；[第4B圖]係用以說明TEC值算出部算出的電子數之模式圖；[第5圖]係用以說明TEC值算出部算出的電子數之模式圖； [第6圖]係顯示TEC值算出部算出的TEC值的時間變化之曲線圖；[第7A圖]係顯示TEC值算出部算出的TEC值的時間變化以及相關值算出部算出的相關值的時間變化之曲線圖；[第7B圖]係顯示TEC值算出部算出的TEC值的時間變化以及相關值算出部算出的相關值的時間變化之曲線圖；[第8圖]係顯示異常判定部的判定結果之模式圖；[第9圖]係顯示電腦進行的處理程序之流程圖；[第10圖]係顯示第二實施例的異常檢測系統的構成例之方塊圖；[第11圖]係顯示觀測局電腦及中央電腦進行的處理程序之流程圖；[第12圖]係顯示以第三實施形態的電腦的控制部實現的機能之方塊圖；[第13圖]係顯示第四實施形態的電腦進行的處理程序之流程圖；[第14A圖]係用以說明第四實施形態的電腦進行的處理模式圖；[第14B圖]係用以說明第四實施形態的電腦進行的處理模式圖；[第14C圖]係用以說明第四實施形態的電腦進行的處理模式圖；[第15圖]係顯示以第五實施形態的電腦的控制部實現的機能之方塊圖； [第16圖]係顯示第五實施形態的電腦進行的處理程序之流程圖；[第17圖]係顯示第六實施形態的電腦進行的處理程序之流程圖；[第18圖]係顯示異常判定部的判定結果之模式圖；[第19圖]係顯示第七實施形態的電腦進行的處理程序之流程圖；[第20圖]係顯示參考資料DB的構成例之模式圖；以及[第21圖]係顯示電腦進行的處理程序之流程圖。
以下，使用圖面具體說明關於本發明的實施形態。
(第一實施形態)
說明關於第一實施形態的異常檢測裝置。第一實施形態中，例如藉由在電腦中安裝本揭示的程式，實現本揭示的異常檢測裝置。
第1圖係顯示第一實施形態的電腦及通信裝置的構成例之方塊圖。電腦1，例如是個人電腦、工作站、超級電腦等。具體而言，電腦1，包含控制部10、記憶部11、記憶體12、通信部13等，這些部經由匯流排互相連接。電腦1，除了這些部之外，還可以包括鍵盤、滑鼠等的操作部、液晶顯示器、有機EL(電激發光)顯示器等的顯示部。
控制部10，包含CPU(中央處理單元)或MPU(微處理單元)等的處理器。控制部10，藉由適當展開記憶部11內記憶的控制程式至記憶體12實行，進行電腦1實行的各種控制處理。
記憶部11，例如是硬碟、SSD(固態硬碟)等。記憶部11，記憶控制部10實行的各種控制程式以及各種資料。記憶部11記憶的控制程式中包含異常檢測程式11a，記憶部11記憶的資料中包含觀測資料資料庫(以下，稱作觀測資料DB)11b。又，異常檢測程式11a以及觀測資料DB11b也可以由CD-ROM(光碟唯讀記憶體)或DVD-ROM(數位多用途光碟)等的記錄媒體提供。在此情況下，控制部10，使用讀取裝置(未圖示)從記憶媒體讀取異常檢測程式11a及觀測資料DB11b，使記憶部11記憶。又，異常檢測程式11a及觀測資料DB11b，經由網際網路等的網路N提供也可以。在此情況下，控制部10，經由通信部13從其它電腦下載異常檢測程式11a以及觀測資料DB11b，使記憶部11記憶。又，從記錄媒體取得異常檢測程式11a以及觀測資料DB11b的一方，另一方當然也可以經由網路N取得。
記憶體12，例如RAM(隨機存取記憶體)、快閃記憶體等。記憶體12，暫時記憶控制部10實行記憶部11內記憶的控制程式之際產生的資料。
通信部13，係用以連接網路N的界面，經由網路N，與包含通信裝置100的其它電腦進行通信。根據通信部13產生的通信，可以是經由纜線的有線通信，也可以是無線通信。
在此，說明關於觀測資料DB11b內記憶的觀測資料。第2圖係用以說明觀測資料之模式圖。觀測資料，係關於設置在地上(地表)的觀測局2從宇宙空間中配置的衛星3接收的信號(電波)之資料。例如，衛星3傳送不同頻率的2個信號 L1、L2，觀測局2接收信號L1、L2的各時刻的相位用作觀測資料。又，作為信號L1、L2，例如可以使用頻率分別1.5GHz及1.2GHz的信號。
現在，離地表的高度約2萬Km(公里)的位置約30個GPS(全球定位系統)衛星3繞行地球。又，在日本，約1300處設置接收來自GPS衛星3的信號之觀測局2，建構觀測局2的GEONET(GPS地球觀測網路)。GEONET由國土交通省的國土地理院營運，GEONET(各觀測局2)收集的觀測資料一般公開。因此，GEONET收集的資料中，觀測局2接收信號L1、L2在各時刻的相位可以用作觀測資料。
又，在日本的上空高度約36000km的位置複數的準天頂衛星在準天頂軌道上移動。複數的準天頂衛星，配置為總是1機的準天頂衛星存在於日本的天頂(正上)附近。因此，觀測局2從準天頂衛星接收的信號L1、L2在各接收時刻的相位也可以用於觀測資料。日本以外的國家也分別在上空配置衛星，例如觀測局2在印度設置時，可以使用衛星3於IRNSS(印度地區導航衛星系統)中的IRNSS衛星。可傳送觀測局2可以接收的信號L1、L2的話，衛星3是什麼樣的衛星都可以。
第一實施形態的觀測資料DB11b中，例如關於設置在日本的全部觀測局2，各觀測局2將既定時間間隔(例如每30秒)接收的信號L1、L2的相位與接收時刻加以對應並記憶。
通信裝置100，例如行動電話、智慧型手機、個人電腦等。具體而言，通信裝置100，包含控制部101、記憶部102、記憶體103、通信部104、通知部105等，這些部經由匯 流排互相連接。
控制部101，包含CPU或MPU等的處理器，記憶部102內記憶的控制程式適當展開至記憶體103實行，進行通信裝置100實行的各種控制。
記憶部102，例如是硬碟、SSD(固態硬碟)等、快閃記憶體等，記憶控制部10實行的各種控制程式以及各種資料。記憶部103，例如RAM(隨機存取記憶體)、快閃記憶體等，暫時記憶控制部101實行記憶部102內記憶的控制程式之際產生的資料。
通信部104，係用以連接網路N的界面，經由網路N，例如與電腦1進行通信。根據通信部104的通信，可以是經由纜線的有線通信，也可以是無線通信。
通知部105，例如包含液晶顯示器、有機EL(電激發光)顯示器等的顯示部、燈泡、蜂鳴器、揚聲器等，依照來自控制部101的指示，進行到顯示部的既定訊息顯示，燈泡的點亮或閃爍、蜂鳴器的鳴動、揚聲器的聲音輸出等，通知通信裝置100的使用者既定狀況。
其次，說明關於以電腦1的控制部10實行異常檢測程式11a實現的機能。第3圖，係顯示以控制部10實現的機能之方塊圖。控制部10，藉由實行記憶部11內記憶的異常檢測程式11a，實現TEC(總電子內容)值算出部10a、TEC值推斷部10b、推斷誤差算出部10d、相關值算出部10e、相對值算出部10f、異常判定部10g、通報部10h的各機能。
TEC值算出部(電子數算出部)10a，根據觀測資料 DB11b內記憶的觀測資料，算出各觀測局2與衛星3之間大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量。具體而言，TEC值算出部10a，根據各觀測局2從衛星3接收的信號L1、L2的相位，算出各觀測局2與衛星3之間的全電子數從觀測開始時的變化量。從衛星3傳送的信號(電波)中發生大氣中的電子引起的延遲，電子數越多延遲越大。又，因為電子引起的延遲大小也依信號的頻率而不同，根據從相同的衛星3接收的不同頻率的信號L1、L2的延遲時間差，可以算出大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量。
第一實施形態的觀測資料，係各觀測局2以既定時間間隔(例如每30秒)接收的信號L1、L2的相位。因此，TEC值算出部10a根據觀測資料依序進行電子數的算出處理，將會以既定時間間隔(例如每30秒)算出各觀測局2與衛星3之間大氣中的電子數變化量。
第4A、4B及5圖係用以說明TEC值算出部10a算出的電子數之模式圖。第4A、4B及5圖的上側顯示一部分的地球剖面，第5圖的下側顯示從上空所見的一部分地球(地圖)。
TEC值算出部10a算出的電子數的單位中使用TECU(總電子內容單元)。1TECU，如第4A及4B圖所示，表示連接觀測局2與衛星3的半徑1m(米)的圓柱C內存在1×1016個電子。即，TEC值算出部10a算出的電子數，係從連結觀測局2與衛星3的半徑1m(米)的圓柱C內存在的全電子數從觀測開始的變化量(TEC值)。又，因為衛星3在軌道上移動，如第4A及 4B圖所示，依照衛星3的位置，圓柱C的容積變化。
大氣中的電子在高度約300km附近密度最高，此區域稱作電離圈。又，圓柱C內存在的電子數，被認為和圓柱C與電離圈交叉的區域R內存在的電子數大致相同。因此，TEC值算出部10a算出的全電子數從觀測開始時的變化量，可以處理作連結觀測局2與衛星3的圓柱C與電離圈交叉的區域R內全電子數從觀測開始時的變化量(TEC值)。
在此，TEC值算出部10a算出的TEC值在電離圈中的區域R的正下方的位置(經度及緯度)，有時與候觀測局2的位置(經度及緯度)不一致。所謂區域R的正下方的位置，係往鉛直下方向降下區域R的地表位置。例如，如第4圖所示，觀測局2的正上方(鉛直上方向)存在衛星3時，區域R的正下方的位置與觀測局2的位置一致。另一方面，如第4A及5圖所示，觀測局2的正上方(鉛直上方向)不存在衛星3時，區域R的正下方的位置與觀測局2的位置不一致。第4A圖中，區域R的正下方的位置比觀測局2的位置更往右側錯開。又，區域R的正下方的位置(場所)稱作SIP(次電離圈點)。又，以下，例如SIP在上空的電離圈中的TEC值，有時也稱作SIP中的TEC值。
預先知道觀測局2的位置(經度及緯度)。又，衛星3的高度及衛星3正下方的位置(經度及緯度)的資訊，包含在觀測局2從衛星3接收的信號內。因此，使用這些資訊可以算出SIP的資訊(經度及緯度)。TEC值算出部10a，算出觀測局2與衛星3之間的TEC值的同時，也算出對應算出的TEC值之 SIP的資訊(經度及緯度)。又，第5圖的下側的圖(地圖)中，描繪對應各TEC值算出的SIP，藉此，知道伴隨衛星3隨著時間經過移動，SIP也移動。
TEC值算出部10a，將算出的TEC值以及SIP的資訊，例如對應至原資料的觀測資料的接收時刻，並讓記憶部11記憶。又，TEC值以及SIP的資訊，記憶在觀測資料DB11b內也可以，記憶在記憶部11中作成的其它資料庫也可以。
第6圖係用以說明TEC值算出部10a算出的TEC值的時間變化之曲線圖。第6圖的橫軸表示時間(例如協定世界時間或日本標準時間)，縱軸表示TEC值算出部10a算出的TEC值。第6圖中的實線A，繪出關於某觀測局2從任意的時刻(t)到時刻(t+tsample+ttest)為止的時間TEC值算出部10a以既定時間間隔算出的TEC值。
TEC值推斷部(推斷部)10b，在每一觀測局2(SIP)，根據TEC值算出部10a持續第1既定時間(以下稱作取樣時間tsample)算出的複數個TEC值，接著取樣時間的持續第2既定時間(以下稱作測試時間ttest)推斷TEC值算出部10a算出的TEC值。又，TEC值推斷部10b推斷的TEC值，係各觀測局2與衛星3中的SIP值中的TEC值。
取樣時間例如可以是2小時，測試時間例如可以是0.25小時(15分鐘)，但不限定這些時間。又，取樣時間為2小時，測試時間為0.25小時，根據TEC值算出部10a的TEC值的算出間隔(根據觀測局2的信號L1、L2的接收間隔)為30秒時，TEC值算出部10a，在取樣時間內算出240個TEC值，在測試 時間內算出30個TEC值。
TEC值推斷部10b，具有近似式算出部10c。近似式算出部10c，在每一觀測局2，以最小平方法算出表示取樣時間內算出的複數個TEC值的時間變化的近似式。近似式，例如可以使用7次多項式函數，但不限定於此，也可以使用5次多項式函數、3次傅立葉級數、7次高斯函數等。第6圖中的虛線B，顯示關於某觀測局2根據近似式算出部10c算出的近似式在各時刻的TEC值。
TEC值推斷部10b，根據近似式算出部10c算出的近似式，對於測試時間內TEC值算出部10a算出TEC值的各時機(以下，稱作算出時機)，推斷TEC值算出部10a算出的TEC值。第6圖中的虛線B中，測試時間的部分表示以TEC值推斷部10b推斷的TEC值(推斷TEC值)。
推斷誤差算出部(差異算出部)10d，每一觀測局2(SIP)，關於測試時間內的各算出時機，算出TEC值算出部10a算出的TEC值與TEC值推斷部10b的推斷TEC值之間差異(以下，稱作推斷誤差)。
TEC值算出部10a、TEC值推斷部10b、推斷誤差算出部10d，進行處理各個觀測局2的每一觀測資料。因此，TEC值算出部10a算出的TEC值以及SIP的資訊、TEC值推斷部10b的推斷TEC值、推斷誤差算出部10d算出的推斷誤差，可以對應至觀測資料DB11b內記憶的各觀測局2的觀測資料，讓觀測資料DB11b記憶。又，各資料，不必讓觀測資料DB11b記憶，只要每一觀測局2讓記憶部11記憶即可。
相關值算出部10e，關於測試時間內的各算出時機根據推斷誤差算出部10d算出的各觀測局2(各SIP)中的推斷誤差進行處理。
相關值算出部10e，關於測試時間內的各算出時機，以複數的觀測局2中的1個作為中央觀測局，以此中央觀測局的近旁的第1既定數(例如，30個)的觀測局2為周邊觀測局。周邊觀測局，最好依照與中央觀測局的位置接近的順序選擇第1既定數的觀測局2。於是，相關值算出部10e，算出關於中央觀測局推斷誤差算出部10d算出的推斷誤差與關於各周邊觀測局推斷誤差算出部10d算出的各推斷誤差之間的相關值。
相關值算出部10e，例如根據以下的式1，算出中央觀測局x0中在時刻T的相關值C(T)。
其中，x0：中央觀測局，xi：任一周邊觀測局，x0,t0：中央觀測局x0中在時刻t0的推斷誤差，xi,t0：周邊觀測局xi中在時刻t0的推斷誤差，t：任意的時刻，tsample：取樣時間(第1既定時間)，ttest：測試時間(第2既定時間)，M：周邊觀測局的數量(第1既定數)，T：從時刻t經過時間tsample以及ttest的時刻，N：測試時間內TEC值算出部10a算出的TEC值的個數，△t：TEC值的算出時機的時間間隔(△t=ttest/(N-1))
相關值算出部10e，關於全部的觀測局2，以各觀測局2為中央觀測局進行上述的處理，測試時間內的每一算出時機算出各觀測局2中的相關值C(T)。又，算出相關值C(T)之際使用的中央觀測局中的推斷誤差以及各周邊中央觀測局中的推斷誤差，最好使用根據從同一衛星3接收的觀測資料算出的值。
因為預先知道各觀測局2間的距離，以各觀測局2為中央觀測局時預先知道選擇作為周邊觀測局的觀測局2。因此，關於各觀測局2，以各觀測局2為中央觀測局時，預先記憶視為周邊觀測局的第1既定數的觀測局2在記憶部11內也可以。又，周邊觀測局的數量(第1既定數)例如可以是30個，但不限定此數量。
第7A及7B圖，顯示TEC值算出部10a算出的TEC值的時間變化及相關值算出部10e算出的相關值的時間變化之曲線圖。第7A圖，顯示地震沒發生時(地震發生前)的TEC值以及相關值的時間變化。第7A圖的左側係顯示TEC值的時間變化之曲線圖，橫軸表示時間，縱軸表示TEC值算出部10a算出的TEC值。第7A圖的右側係顯示相關值的時間變化之曲線圖，橫軸表示時間，縱軸表示相關值算出部10e算出的相關值。第7B圖，係顯示地震發生(時間5：45)前後的TEC值以及相關值的時間變化。與第7A圖相同，第7B圖的左側係顯示TEC值的時間變化之曲線圖，右側顯示相關值的時間變化之曲線圖。
如第7A圖所示，TEC值的時間變化，係伴隨衛星3的移 動的通常變化時，推斷誤差算出部10d算出的推斷誤差大致是0，此時相關值算出部10e算出的相關值是接近0很小的值，變化也少。另一方面，如第7B圖所示，TEC值的時間變化中產生異常時，推斷誤差算出部10d算出的推斷誤差變大，此時相關值算出部10e算出的相關值變化大。即，藉由觀察相關值算出部10e算出的相關值，可以檢測TEC值的異常變化。
如上述式1所示，第一實施形態中，中央觀測局x0中在時刻T的相關值C(T)，係測試時間內的各算出時機在中央觀測局x0中的推斷誤差與周邊觀測局x1中的推斷誤差之積的總和除以積的個數之值(平均值)。即，相關值算出部10e，算出同時刻在2點(中央觀測局x0以及周邊觀測局xi)的推斷誤差之相關值。
又，應算出的相關值不限於2點之間，例如也可以使用3點間的相關值。此時，例如，中央觀測局中的推斷誤差與其中2個周邊觀測局中的推斷誤差之積的總和除以積的個數之值(平均值)，可以用於相關值。
相對值算出部10f，根據關於時刻T相關值算出部10e算出的全部觀測局2(中央觀測局)中的相關值進行處理。
相對值算出部(算出部)10f，算出關於時刻T相關值算出部10e算出的各觀測局2(SIP)中的相關值的中央值med(T)及標準偏差σ(T)。於是，相對值算出部10f，使用算出的中央值med(T)及標準偏差σ(T)，例如根據以下的式2，算出顯示各觀測局2中的相關值C(T)與中央值med(T)哪種程度不同的相對值η(T)。
η(T)=(C(T)-med(T))/σ(T)…(式2)
異常判定部10g，根據關於時刻T相對值算出部10f算出的全部觀測局2(全部的SIP)中的相對值η(T)進行處理。
異常判定部10g，判定相對值算出部10f算出的全部觀測局2(各SIP)的相對值是否分別在既定臨界值(例如3.5)以上。於是，異常判定部10g，抽出相對值在既定臨界值以上的觀測局2(SIP)，作為SIP中的TEC值有異常變化的可能性的觀測局2(以下，稱作異常觀測局2)。第8圖係顯示異常判定部10g的判定結果之模式圖。第8圖所示的地圖中，抽出觀測局2作為異常觀測局2的SIP被授予黑三角的符號，沒抽出觀測局2作為異常觀測局2的SIP被授予白圈的符號。
大地震發生約1小時前開始，接近震源的SIP中，電離圈的TEC值異常變化是眾所周知的。因此，各SIP的相對值未達既定臨界值時，即，各SIP中的相關值，與相關值的中央值相同時，TEC值是否只有隨著衛星3的移動的通常變化的狀況，比通常變化大，只有大地震發生以外的主因引起的變化的狀況之可能性高。因此，根據各SIP的相對值是否在既定臨界值以上，藉由判定各SIP中的TEC值是否異常變化，可以確保判定的正確性。又，既定臨界值，只要是可以判定是否由於大地震發生TEC值中產生異常變化的值，怎麼樣的值都可以。
第一實施形態中，各SIP中的TEC值是否異常變化的判定中，使用各SIP(觀測局2)中算出的相對值η(t)，但也可以使用相關值算出部10e算出的各SIP中的相關值。在此情況下，各SIP中的相關值在既定臨界值以上(例如3.5σ)以上 時，可以判定各SIP中的TEC值異常變化。
異常判定部10g，關於作為異常觀測局2抽出的觀測局2，判斷是否也抽出近旁的第2既定數(例如4個)觀測局2作為異常觀測局2。即，近旁的觀測局2，也判斷是否判定SIP中的TEC值有異常變化的可能性。大地震發生前產生的TEC值異常變化在震源近旁的上空的電離圈中顯著，因此，不是只有1個SIP(觀測局2)，近旁複數的SIP(觀測局2)中也是TEC值異常變化的可能性高。因此，近旁複數的觀測局2也被抽出作為異常觀測局2時，可以判定此異常觀測局2(SIP)中的TEC值確實異常變化。因此，異常判定部10g確定異常發生。又，近旁觀測局2的數量(第2既定數)不限於4個。
通報部10h，當異常判定部10g確定異常發生時，將關於異常發生(TEC值異常變化)的觀測局2(SIP)的資訊，例如經由通信部13通報通信裝置100。
接受通報的通信裝置100中，通信部104接收電腦1通報的資訊，控制部101，將通知通信部104接收的資訊以通知部105通知通信裝置100的使用者。例如，通知部105，依照來自控制部101的指示，在顯示部顯示用以通知TEC值異常變化的觀測局2(SIP)的訊息，或以揚聲器聲音輸出上述訊息。又，通知部105，也可以是根據燈泡的點亮或閃爍、蜂鳴器的鳴動，通知TEC值的異常發生之構成。
第一實施形態中，電腦1的控制部10藉由實行異常檢測程式11a實現上述各機能。除此之外，例如使用FPGA(現場可程式化閘陣列)，實現一部分上述機能的構成也可以。例 如，以1個或複數個FPGA實現TEC值算出部10a、TEC值推斷部10b、推斷誤差算出部10d、相關值算出部10e也可以。
其次，說明關於電腦1進行的處理。第9圖係顯示電腦1進行的處理程序之流程圖。以下的處理，依照電腦1的記憶部11內記憶的異常檢測程式11a，由控制部10實行。觀測資料DB11b內，記憶關於各觀測局2從衛星3接收的信號(電波)的觀測資料，具體而言，在接收不同頻率的2個信號L1、L2的各時刻的相位。
電腦1的控制部10(TEC值算出部10a)，根據觀測資料DB11b中記憶的觀測資料，每一觀測局2，算出各觀測局2與衛星3之間的大氣中(電離圈)的TEC值(S1)。又，控制部10，在每一觀測局2，以既定時間間隔(例如每30秒)算出TEC值。控制部10，依序算出根據觀測資料DB11b內記憶的全部觀測資料之TEC值。又，觀測資料DB11b內記憶新的觀測資料時，控制部10，以既定的時機，依序算出根據新記憶的觀測資料之TEC值。控制部10，算出TEC值的同時，也算出對應此TEC值的SIP的資訊(經度及緯度)，算出的TEC值以及SIP的資訊依序記憶在記憶部11(例如觀測資料DB11b)內。
其次，控制部10(近似式算出部10c)，在每一觀測局2(SIP)，以某時刻為取樣時間的開始時刻，以最小平方法算出表示取樣時間內算出的複數個TEC值的時間變化的近似式(S2)。於是，控制部10(TEC值推斷部10b)，根據算出的近似式，算出接著取樣時間的測試時間內對應各TEC值的算出時機的推斷TEC值(S3)。其次，控制部10(推斷誤差算出部10d)， 在每一觀測局2(SIP)，關於測試時間內的各算出時機，算出步驟S1算出的TEC值與步驟S3算出的推斷TEC值之間的推斷誤差(S4)。
其次控制部10(相關值算出部10e)，關於測試時間內的各算出時機，以各個觀測局2為中央觀測局，以中央觀測局近旁的第1既定數的觀測局2為周邊觀測局，根據上述式1，算出各個觀測局2(中央觀測局)中的相關值(S5)。
其次控制部10(相對值算出部10f)，算出對於各算出時機算出的各觀測局2(各中央觀測局)中的相關值的中央值及標準偏差(S6)。於是，控制部10，使用算出的中央值及標準偏差，根據上述式2算出各觀測局2(各中央觀測局)中的相關值對於中央值之相對值(顯示相關值與中央值怎樣程度不同的值(S7)。
其次控制部10(異常判定部10g)，根據算出的各觀測局2(各SIP)中的相對值是否分別在既定臨界值以上，判定各SIP中的TEC值是否異常變化(S8)。控制部10，抽出相對值在既臨界值以上的觀測局2作為異常觀測局2。
其次控制部10，關於作為異常觀測局2抽出的觀測局2，判定是否也抽出近旁第2既定數的觀測局2。即，判定對應近旁觀測局2的SIP中的TEC值是否也異常變化。也抽出近旁第2既定數的觀測局2時，控制部10，確定對應此觀測局2的SIP中的TEC值也異常變化。
控制部10，在作為異常觀測局2抽出的各觀測局2中，判斷SIP中的TEC值是否異常變化(S9)。關於任一觀測局2都沒確定時(S9：NO)，控制部10結束處理。確定關於其 一的觀測局2異常變化時(S9：YES)，控制部(通報部10h)10，將關於確定異常發生的觀測局2(SIP)的資訊，例如通報通信裝置100(S10)，結束處理。
控制部10，例如以每一既定時間(例如每30秒)的各時刻分別作為取樣時間的開始時刻，進行步驟S2~S10的處理。藉此，可以早期檢測各SIP中的TEC值的異常變化。
接受來自電腦1的通報的通信裝置100中，通信部104，接收通報的資訊，控制部101，根據通信部104接收的資訊，以通知部105通知其一觀測局2(SIP)中的TEC值發生異常。
第一實施形態中，觀測局2從衛星3接收的信號(直接波)用於觀測資料。作為觀測資料，例如地上的傳送天線傳送的信號由電離圈射後以地上的接收天線接收的構成中，有時使用接收天線接收的信號(反射波)。如第一實施形態，使用直接波時，相較於使用反射波的情況，通信路徑中加入接收信號的雜訊很少，可以得到高精度的觀測資料。因此，藉由使用高精度的觀測資料，可以精度佳地檢測電離圈的TEC值變化。又，藉由使用直接波，根據觀測局2的位置與衛星3的位置，可以輕易特別指定電離圈中的觀測位置(SIP)。
第一實施形態中，關於某SIP算出的相對值在既定臨界值(例如3.5)以上時，或算出的相關值在既定臨界值(例如3.5σ)以上時，判定此SIP中的TEC值有異常變化的可能性。於是，判定TEC值有異常變化的可能性的SIP近旁的第2既定數的SIP中的TEC值也被判定有異常變化的可能性時，確定此 SIP中的TEC值確實異常變化。藉此，可以精度佳地只檢測伴隨大地震發生的TEC值的異常變化，可以抑制誤通報。
確定各SIP中的TEC值異常變化的方法，不限於上述方法。例如，根據判定各SIP中的TEC值異常變化的TEC值有異常變化的可能性的次數(算出時機的次數)，確定各SIP中的TEC值異常變化也可以。即，各SIP中在既定時間判定為TEC值有異常變化的可能性時，也可以確定此SIP中的TEC值異常變化。
又，判定為TEC值有異常變化的可能性的SIP(觀測局2)的數量，是複數的觀測局2中的一定比例以上(例如30%以上)時，檢測的TEC值異常，確定不是伴隨大地震發生的異常，而是宇宙天氣、太陽或季節的自然變化引起的異常，電腦1不進行通報處理也可以。地震發生以外的主因產生的電離圈(TEC值)的異常，可觀測的觀測局2中以一定比例以上的觀測局2檢測係眾所周知的。因此，以一定比例以上的觀測局2同時檢測TEC值的異常時，藉由確定不是伴隨大地震發生的異常，可以排除由於地震發生以外的主因產生的TEC值異常。因此，可以精度佳地只檢測伴隨大地震發生的TEC值異常變化，並可以通報。
第一實施形態中，可以早期且精度佳地檢測電離圈中的TEC值異常變化。從大地震發生約1小時前，知道電離圈中的TEC值異常變化。因此，可以早期通報電腦1檢測的電離圈中的TEC值異常變化。又，電腦1檢測的電離圈中的TEC值異常變化，可利用於在地震發生前，今後發生的可 能性高的大地震的震源預測。例如，TEC值異常變化的電離圈(SIP)與震源之間的位置關係、各SIP中的地盤資訊等，可以根據過去的資料預先導出，利用這些資訊，可以預測震源的場所。利用第8圖所示的判定結果時，從九州的東南端，因為更東南的海上的SIP中的TEC值異常變化，可以預測發生以此處所近旁為震源的地震可能性高。因此，例如，通報處的通信裝置100中，根據電腦1通報的資訊，地震發生前預測地震的發生及震源，預測的資訊用於緊急快報時，例如可以在地震發生的30分左右前傳送緊急快報。
(第二實施形態)
說明關於上述的第一實施形態的異常檢測裝置中的變形例。第一實施形態中，說明關於使用1個電腦1進行全部的處理的構成。相對於此，第二實施形態中，說明關於使用複數的電腦分散進行第一實施形態的電腦1實行的處理的構成。
第10圖係顯示第二實施例的異常檢測系統的構成例之方塊圖。第二實施形態的異常檢測系統，包括各觀測局2中設置的複數的觀測局電腦5以及1個中央電腦4。觀測局電腦5以及中央電腦4，例如個人電腦、工作站、超超級電腦等。第二實施形態中，本揭示的異常檢測程式的一部分(推斷誤差算出程式51a)安裝在各個觀測局電腦5內，剩下(異常檢測程式41a)安裝在中央電腦4內，全體進行與第一實施形態的電腦1相同的處理。
觀測局電腦5，包含控制部50、記憶部51、記憶體52、通信部53等，這些部經由匯流排互相連接。控制部50， 包含CPU或MPU等的處理器，藉由適當展開記憶部51內記憶的控制程式至記憶體52實行，進行觀測局電腦5實行的各種控制處理。記憶部51，例如是硬碟、SSD(固態硬碟)等，記憶控制部50實行的各種控制程式以及各種資料。記憶部51記憶的控制程式中包含推斷誤差算出程式51a，記憶部51記憶的資料中包含觀測資料DB51b。
記憶體52，例如RAM(隨機存取記憶體)、快閃記憶體等，暫時記憶控制部50實行記憶部51內記憶的控制程式之際產生的資料。
通信部53，係用以連接網路N的界面，經由網路N，與其它電腦進行通信。根據通信部53的通信，可以是經由纜線的有線通信，也可以是無線通信。
觀測資料DB51b內記憶的觀測資料的內容與第一實施形態的觀測資料相同，係只關於設置觀測局電腦5的觀測局2從衛星3接收的信號(電波)之資料。
觀測局電腦5的控制部50，藉由實行推斷異常檢測程式51a，實現第一實施形態的電腦1的控制部10實現的機能中的TEC值算出部10a、TEC值推斷部10b、推斷誤差算出部10d等的各機能。又，觀測局電腦5的控制部50實現的TEC值算出部10a、TEC值推斷部10b、推斷誤差算出部10d，只是根據設置本身的觀測局電腦5的觀測局2的觀測資料的處理。因此，例如TEC值算出部10a，只算出設置本身的觀測局電腦5的觀測局2與衛星3之間的TEC值。第二實施例的TEC值推斷部10b、推斷誤差算出部10d，進行與第一實施例相同的 處理。
觀測局電腦5的控制部50，關於測試時間內的各算出時機，將推斷誤差算出部10d算出的推斷誤差，從通信部53傳送至中央電腦4。又，控制部50，將測試時間內的各算出時機(觀測資料的各接收時刻)、TEC值算出部10a算出的SIP的資訊以及推斷誤差加以對應，傳送至中央電腦4， 中央電腦4，包含控制部40、記憶部41、記憶體42、通信部43，這些部經由匯流排互相連接。控制部40，包含CPU或MPU等的處理器，將記憶部41內記憶的控制程式適當展開至記憶體42實行，進行中央電腦4實行的各種控制處理。記憶部41，例如是硬碟、SSD(固態硬碟)等，記憶控制部40實行的各種控制程式以及各種資料。記憶部41記憶的控制程式中包含異常檢測程式41a，記憶部41記憶的資料中包含推斷誤差資料庫以下，稱作推斷誤差DB)41b。
記憶體42，例如RAM(隨機存取記憶體)、快閃記憶體等，暫時記憶控制部40實行記憶部41內記憶的控制程式之際產生的資料。
通信部43，係用以連接至網路N的界面，經由網路N，與其它的電腦進行通信。根據通信部43的通信，可以是經由纜線的有線通信，也可以是無線通信。
推斷誤差DB41b內，對應各觀測局2，記憶從各觀測局電腦5接收的測試時間內的各算出時機、SIP的資訊以及推斷誤差。控制部40，每次從各觀測局電腦5接收各資訊，對應觀測局2使推斷誤差DB41b記憶。
藉由中央電腦4的控制部40實行異常檢測程式41a，實現第一實施形態的電腦1的控制部10實現的機能中的相關值算出部10e、相對值算出部10f、異常判定部10g、通報部10h的各機能。第二實施形態的相關值算出部10e，根據從各觀測局2接收並記憶在推斷誤差DB41b內的推斷誤差，關於測試時間內的各算出時機，算出各觀測局2(中央觀測局)中的相關值。第二實施形態的相對值算出部10f、異常判定部10g、通報部10h進行與第一實施形態相同的處理。
觀測局電腦5以及中央電腦4，除了上述各部之外，也可以備置包含鍵盤、滑鼠等的操作部、液晶顯示器、有機EL顯示器等的顯示部。
其次，說明關於第二實施形態的異常檢測系統中觀測局電腦5及中央電腦4實行的處理。第11圖，係顯示觀測局電腦5及中央電腦4進行的處理程序之流程圖。第11圖中，分別顯示在左側觀測局電腦5進行的處理，在右側中央電腦4進行的處理。各觀測局電腦5的觀測資料DB51b內，記憶有關設置各觀測局電腦5的觀測局2從衛星3接收的信號(電波)之觀測資料。
觀測局電腦5的控制部50，如第9圖所示，進行與第一實施形態的電腦1實行的步驟S1~S4的處理相同的處理(S21~S24)。又，觀測局電腦5，根據觀測資料DB51b內記憶的觀測資料，算出設置本身的觀測局電腦5的觀測局2與衛星3之間的電離圈(SIP)的各值(TEC值、近似式、推斷TEC值、推斷誤差)。
控制部50，將步驟S24算出的推斷誤差，從通信部53往中央電腦4傳送(S25)。
中央電腦4的控制部40，在每一觀測局2推斷誤差DB41b內記憶從各觀測局電腦5接收的推斷誤差(S26)。
於是，中央電腦4的控制部40，如第9圖所示，進行與第一實施形態的電腦1進行的步驟S5~S10的處理相同的處理(S27~S32)。
如上述，將第一實施形態的電腦1進行的處理，即使分散至觀測局電腦5及中央電腦4的情況下，也得到與第一實施形態相同的效果。因此，第二實施形態，也可以精度佳地檢測電離圈中的TEC值變化，可以精度佳地只檢測伴隨大地震發生的TEC值異常變化。
又，第二實施形態中，由於觀測局電腦5實行各觀測局2可實行的處理，中央電腦4中的處理負擔可以減輕。
(第三實施形態)
說明關於上述第一實施形態中的異常檢測裝置的變形例。第三實施形態的異常檢測裝置，可以以第一實施形態中的電腦1實現。因此，省略關於第三實施形態的電腦1的構成的說明。
第12圖係顯示以第三實施形態的電腦1的控制部10實現的機能之方塊圖。第三實施形態的電腦1中，也藉由控制部10實行異常檢測程式11a，實現TEC值算出部10a、TEC值推斷部10b、推斷誤差算出部10d、相關值算出部10e、相對值算出部10f、異常判定部10g、通報部10h的各機能。這些部進行 與第一實施形態相同的處理。
第三實施形態的電腦1中，控制部10更實現獨立成分分析部10i的機能。獨立成分分析部10i，對於觀測資料DB11b內記憶的觀測資料，進行分離為衛星3傳送的信號成分以及通信路徑中加入信號的雜訊成分之分離處理。因此，第三實施形態的TEC值算出部10a，根據獨立成分分析部10i處理的觀測資料，進行TEC值的算出。
以此方式，對TEC值的算出使用的觀測資料進行獨立成分分析，可以從觀測局2接收的信號除去雜訊成分，可以得到精度更佳的觀測資料。因此，藉由使用如此的觀測資料，可以精度佳地檢測電離圈的TEC值變化。
第三實施形態的構成，也可以應用於第二實施形態。即，第二實施形態中，觀測局電腦5，可以形成對於觀測資料DB51b內記憶的觀測資料，進行獨立成分分析部10i的處理之後，進行TEC值算出部10a的TEC值算出處理之構成。在此情況下，因為也可以得到除去雜訊的高精度觀測資料，可以精度佳地檢測電離圈的TEC值變化。
形成如此構成的情況下，因為可以實現與上述第一、二實施形態相同的動作，也得到相同的效果。
(第四實施形態)
說明關於上述第三實施形態中的異常檢測裝置的變形例。第四實施形態的異常檢測裝置，可以以第三實施形態的電腦1實現，控制部10實行異常檢測程式11a，藉此實現第12圖所示的各機能。因此，省略關於第四實施形態的電腦1的構 成及各機能實行的處理之說明。第四實施形態的電腦1中，相關值算出部10e進行與第三實施形態少許不同的處理。相關值算出部10e，以複數的觀測局2分別作為中央觀測局，關於中央觀測局以及其周邊觀測局分別算出推斷誤差算出部10d算出的推斷誤差的相關值。在此，上述的第三實施形態的相關值算出部10e，以中央觀測局近旁的第1既定數(例如30個)的觀測局2作為周邊觀測局。具體而言，依照與中央觀測局的位置接近的順序，選擇第1既定數的觀測局2為周邊觀測局。相對於此，第四實施形態的相關值算出部10e，以與中央觀測局有既定位置關係的第1既定數(例如3個或4個)的觀測局2作為周邊觀測局。具體而言，選擇從中央觀測局隔開既定距離的第1既定數的觀測局2為周邊觀測局。
其次，說明關於第四實施形態的電腦1進行的處理。第13圖係顯示第四實施形態的電腦1進行的處理程序之流程圖，第14A至14C圖，係用以說明第四實施形態的電腦1進行的處理之模式圖。又，第13圖在第9圖中的步驟S1的處理前追加步驟S41的處理，步驟S4、S5的處理間追加步驟S42的處理，第13圖省略第9圖中的步驟S6~S10的圖示。
第四實施形態的電腦1中，控制部10(獨立成分分析部10i)，對於觀測資料DB11b內記憶的每一觀測局2的觀測資料，進行獨立成分分析(S41)。藉此，控制部10，將觀測資料分離為衛星3傳送的信號成分以及通信路徑中加入信號的雜訊成分，抽出衛星3傳送的信號成分，產生除去雜訊成分的觀測資料。除去雜訊成分的觀測資料，暫且記憶在記憶部11內 也可以。控制部10，根據進行獨立成分分析除去雜訊成分的觀測資料，進行第9圖中的步驟S1~S4的處理。
其次，控制部10，特別指定各個觀測局2作為中央觀測局時對於各中央觀測局之周邊觀測局(S42)。例如，控制部10，如第14A圖所示，選擇3個離中央觀測局2a一定距離(例如50km或80km)的觀測局2，作為周邊觀測局2b。此時，最好選擇3個周邊觀測局2b位於略正三角形的頂點之場所的觀測局2。又，控制部10，如第14B圖所示，選擇4個離中央觀測局2a一定距離(例如50km或80km)的觀測局2，作為周邊觀測局2b也可以。此時，最好選擇4個周邊觀測局2b位於略正方形的頂點之場所的觀測局2。又，控制部10，如第14C圖所示，以中央觀測局2a為中心的線段上以一定間隔配置(例如50km或80km)的複數的觀測局2作為周邊觀測局2b也可以。第14C圖中，例示4個觀測局2作為作為周邊觀測局2b時的例子，但不限於4個，5個以上也可以。又，第14C圖中，顯示中央觀測局2a及4個周邊觀測局2b配置在線段上的狀態，但只要選擇在具有既定幅度的線段上以一定間隔配置的觀測局2作為周邊觀測局2b即可。對於中央觀測局2a的周邊觀測局2b的位置及數量(第1既定數)，不限於第14A~14C圖所示的例子，與各個中央觀測局2a有既定位置關係的觀測局2就可以作為周邊觀測局2b。
又，離中央觀測局2a一定距離的觀測局2作為周邊觀測局2b時，周邊觀測局2b的數量不限於3個或4個，最好是全部一樣的數量。又，離中央觀測局2a例如50km或 80km(一定距離)的觀測局2可以作為周邊觀測局2b，但不限於這些距離。例如，各觀測局2中的TEC值成為既定值以上不同值的觀測局2作為中央觀測局2a以及周邊觀測局2b也可以。具體而言，例如，中央觀測局2a近旁的觀測局2中，選擇各個觀測局2中的TEC值與中央觀測局2a中的TEC值在既定值以上不同之既定數(第1既定數)的觀測局2，選擇的觀測局2作為周邊觀測局2b也可以。又，各觀測局2接收的信號是不同信號(不類似的信號)的觀測局2作為中央觀測局2a以及周邊觀測局2b也可以。具體而言，例如，中央觀測局2a近旁的觀測局2中，算出各個觀測局2接收的信號與中央觀測局2a接收的信號之間的類似度，選擇接收類似度未達既定值的信號之既定數的觀測局2(第1既定數)，選擇的觀測局2作為周邊觀測局2b也可以。又，信號的類似度，例如可以以根據中央觀測局2a以及各個觀測局2接收的信號相位(觀測資料)之單位向量的內積算出，內積未達既定值時，判斷為信號不類似(不同)也可以。
於是，控制部10(相關值算出部10e)，關於中央觀測局在步驟S4算出的推斷誤差以及關於步驟S42特別指定的周邊觀測局在步驟S4算出的推斷誤差，根據上述的式1，算出各個中央觀測局中的相關值(S5)。之後，控制部10進行步驟S6以後的處理。又，預先決定各個觀測局2作為中央觀測局時的周邊觀測局，例如記憶在記憶部11內也可以。在此情況下，控制部10，不進行第13圖中的步驟42的處理，算出各中央觀測局與對各中央觀測局預先決定的周邊觀測局中的推 斷誤差的相關值即可。
第四實施形態中，也得到與第一~三實施形態相同的效果。即，第四實施形態中，也可以精度佳地檢測電離圈中的TEC值變化，可以精度佳地只檢測伴隨大地震發生的TEC值異常變化。
又第四實施形態中，對TEC值的算出使用的觀測資料進行獨立成分分析，從觀測局2接收的信號除去雜訊成分，可以得到精度更佳的觀測資料。使用如此的觀測資料，算出關於各觀測局2算出的推斷誤差的相關值之際，可以減少對中央觀測局的周邊觀測局的數量(第1既定數)。即，使用中央觀測局中的推斷誤差與少數(例如3個或4個)周邊觀測局中的推斷誤差之間的相關值，可以檢測TEC值的異常變化。因此，即使觀測局2的設置處所少，即使觀測局2間的間隔廣的地區，因為也可以精度佳地檢測TEC值的異常變化，異常檢測裝置的可利用範圍擴大。
(第五實施形態)
說明關於上述的第四實施形態中的異常檢測裝置的變形例。第五實施形態的異常檢測裝置，可以以第四實施形態的電腦1實現。因此，省略關於第四實施形態的電腦1的構成的說明。第15圖係顯示以第五實施形態的電腦1的控制部10實現的機能之方塊圖。第五實施形態的電腦1的控制部10實行異常檢測程式11a時，實現與第四實施形態相同的機能。因此，省略關於各機能進行的處理的說明。又，第五實施形態中，獨立成分分析部10i，對於推斷誤差算出部10d算出的推斷誤差， 進行獨立成分分析。
其次，說明關於第五實施形態的電腦1進行的處理。第16圖係顯示第五實施形態的電腦1進行的處理程序之流程圖。又，第16圖在第9圖中的步驟S4、S5的處理間，追加步驟S71、S72的處理，第16圖省略第9圖中的步驟S6~S10的圖示。
第五實施形態的電腦1的控制部10，進行第9圖中的步驟S1~S4的處理。於是，控制部10(獨立成分分析部10i)，對於每一觀測局2(SIP)算出的推斷誤差(複數局)進行獨立成分分析(S71)。又，控制部10，接受複數的觀測局2的推斷誤差(複數局資料)進行獨立成分分析。藉此，控制部10，將每一觀測局2算出的推斷誤差，分離為根據衛星3傳送的信號的成分以及根據從衛星3開始的通信路徑中加入的雜訊的成分。因此，抽出根據衛星3傳送的信號的成分，產生除去根據雜訊的成分的推斷誤差。其次，控制部10，特別指定對於各個觀測局2作為中央觀測局時的各中央觀測局之周邊觀測局(S72)。在此，控制部10，進行與第13圖中的步驟S42相同的處理。
於是，控制部10(相關值算出部10e)，關於中央觀測局以步驟S71進行獨立成分分析的推斷誤差、關於步驟S72特別指定的周邊觀測局以步驟S71進行獨立成分分析的推斷誤差，根據上述式1，算出各個中央觀測局中的相關值(S5)。之後，控制部10進行步驟S6以後的處理。
第五實施形態中，也得到與第一~四實施形態相 同的效果。即，第五實施形態中，也可以精度佳地檢測電離圈中的TEC值變化，可以精度佳地只檢測伴隨大地震發生的TEC值異常變化。又第五實施形態中，對於根據各觀測局2中的TEC值算出的推斷誤差，藉由進行獨立成分分析，可以得到除去雜訊成分的推斷誤差。使用如此的推斷誤差，算出推斷誤差的相關值之際，可以減少對中央觀測局的周邊觀測局的數量(第1既定數)。即，使用中央觀測局中的推斷誤差與少數(例如3個或4個)的周邊觀測局中的推斷誤差之間的相關值，可以檢測TEC值異常變化。因此，即使觀測局2的設置處所少，觀測局2間的間隔廣的地區，因為也可以精度佳地檢測TEC值的異常變化，異常檢測裝置的可利用範圍擴大。
(第六實施形態)
說明關於上述的第一實施形態中的異常檢測裝置的變形例。第六實施形態的異常檢測裝置，可以以第一實施形態的電腦1實現。上述的第一實施形態中，對於各SIP中的TEC值是否異常變化的判定，使用各SIP(觀測局2)中算出的相對值η(t)。第六實施形態中，使用相關值算出部10e算出的各SIP中的相關值，判定各SIP中的TEC值是否異常變化。第六實施形態的電腦1，藉由控制部10實行異常檢測程式11a，在第3圖所示的各機能中，實現相對值算出部10f以外的各機能。因此，省略關於第六實施形態的電腦1的構成及各機能進行的處理之說明。
第六實施形態的電腦1中，異常判定部10g進行與第一實施形態少許不同的處理。第六實施形態的異常判定部 10g，根據關於時刻T相關值算出部10e算出的全部觀測局2(中央觀測局)中的相關值，進行處理。異常判定部(判定部)10g，判定相關值算出部10e算出的各觀測局2(各SIP)的相關值是否分別在既定臨界值(例如3.5σ)以上。於是，異常判定部10g，當相關值在既定臨界值以上時，判定此觀測局2(SIP)中的TEC值異常變化。
其次，說明關於第六實施例的電腦1進行的處理。第17圖，係顯示第六實施形態的電腦1進行的處理程序之流程圖。又第17圖係從第9圖所示的處理削除步驟S6、S7的處理。
第六實施形態的電腦1中，控制部10，進行與第9圖中的步驟S1~S5相同的處理。於是，控制部10(異常判定部10g)，根據對各算出時機算出的各觀測局2(各中央觀測局)中的相關值是否分別在既定臨界值以上，判定各中央觀測局(各觀測局2)中的TEC值是否異常變化以上(S8)。觀測局2中的相關值在既定臨界值以上時，控制部10，確定對應此觀測局2的SIP中的TEC值異常變化。
於是，控制部10，進行步驟S9以後的處理。具體而言，控制部10，判斷是否確定對應各觀測局2的SIP中的TEC值異常變化(S9)。於是，關於任一觀測局2確定異常變化時(S9：YES)，控制部10，通報關於確定異常發生的觀測局2(SIP)的資訊(S10)。
第六實施形態中，因為觀測局2也使用從衛星3接收的信號(直接波)作為觀測資料，可以精度佳地檢測電離圈 中的TEC值變化，可以精度佳地檢測伴隨大地震發生的TEC值異常變化。又第六實施形態中，也可以變更第一實施形態所述的各構成。第六實施形態的構成，也可以應用於第二~五實施形態。即，也可以構成第二~五實施形態的電腦1(異常檢測裝置)為使用相關值算出部10e算出的各SIP中的相關值，判定各SIP中的TEC值是否異常變化。即使形成如此的構成的情況下也得到相同的效果。
(第七實施形態)
說明關於上述第一實施形態中的異常檢測裝置的變形例。第七實施形態的異常檢測裝置，可以以第一實施形態的電腦1實現，藉由控制部10實行異常檢測程式11a，實現第3圖所示的各機能。因此，省略關於第七實施形態的電腦1的構成及各機能實行的處理的說明。第七實施形態的電腦1中，異常判定部10g進行與第一實施形態少許不同的處理。第七實施形態的異常判定部10g，當相對值算出部10f算出關於時刻T全部觀測局2(全部的SIP)中的相對值時，判定算出的各觀測局2(各SIP)的相對值是否分別在既定臨界值(例如3.5)以上。於是，異常判定部10g，抽出相對值在既定臨界值以上的觀測局2(SIP)，作為SIP中的TEC值有異常變化的可能性的觀測局2(異常觀測局2)。目前為止的處理與第一實施形態相同。
第18圖係顯示異常判定部10g的判定結果之模式圖。第18圖所示的地圖中，抽出觀測局2作為異常觀測局2的SIP被授予黑三角的符號，沒抽出觀測局2作為異常觀測局2的SIP被授予白圈的符號。電離圈的TEC值，不只隨著大地 震發生而異常變化，隨著宇宙天氣、太陽或季節的自然變化而異常變化是眾所周知的。又，由於地震發生以外的主因產生的電離圈(TEC值)的異常，如第18圖所示，以可觀測的觀測局2之中一定比例以上的觀測局2檢測是眾所周知的。
因此，第七實施形態的異常判定部10g，算出抽出作為異常觀測局2的觀測局2(SIP)的比例，根據算出的比例是否未達一定的比例(例如未達30%)，判定檢測的TEC值異常是否是伴隨大地震發生的異常。具體而言，異常判定部10g，當算出的比例未達一定的比例時，判定檢測的TEC值是伴隨大地震發生的異常，當算出的比例在一定的比例以上時，判定檢測的TEC值不是伴隨大地震發生的異常。又，作為異常觀測局2的比例，例如，異常判定部10g，對於設置在日本列島的觀測局2的總數，算出抽出作為異常觀測局2的觀測局2的比例。又，異常判定部10g，在關東地方、近畿地方等的每一地方算出對於各地方設置的觀測局2的數量的異常觀測局2的比例也可以，在預先區分的每一區域算出異常觀測局2的比例也可以。
異常判定部10g判斷異常觀測局2的比例在一定的比例以上時，即檢測的TEC值的異常不是伴隨大地震發生的異常時，通報部10h不進行通報。另一方面，異常判定部10g判斷異常觀測局2未達一定的比例時，即檢測的TEC值的異常是伴隨大地震發生的異常時，異常判定部10g進行與第一實施形態相同的處理。具體而言，異常判定部10g，判斷關於抽出作為異常觀測局2的觀測局2，是否也抽出近旁的第2既定 數(例如4個)的觀測局2作為異常觀測局2。於是，也抽出近旁的複數的觀測局2作為異常觀測局2時，異常判定部10g確定此觀測局2(SIP)中的TEC值隨著大地震發生而異常變化。在此情況下，通報部10h進行通報。
其次，說明關於第七實施形態的電腦1進行的處理。第19圖係顯示第七實施形態的電腦1進行的處理程序之流程圖。又，第19圖在第9圖中的步驟S8、S9的處理間追加步驟S51、S52的處理，第19圖省略第9圖中的步驟S1~S7的圖示。
第七實施形態的電腦1中，控制部10，進行與第9圖中的步驟S1~S8相同的處理。於是，控制部10(異常判定部10g)，算出相對值在既定臨界值以上且判定TEC值異常變化的觀測局2(異常觀測局2)的比例(S51)，判斷算出的比例是否未達一定的比例(S52)。判斷算出的比例未達一定的比例時(S52：YES)，控制部10，把檢測的TEC值異常當作伴隨大地震發生的異常，進行步驟S9以後的處理。判斷算出的比例在一定的比例以上時(S52：NO)，控制部10，不把檢測的TEC值異常當作伴隨大地震發生的異常，結束處理。
第七實施形態中，判定有TEC值異常變化的可能性的SIP(異常觀測局2)的比例在一定的比例以上(例如30%以上)時，檢測的TEC值異常，當作不是伴隨大地震發生的異常，不進行通報。因此，一定的比例以上的觀測局2同時檢測TEC值異常時，由於確定不是伴隨大地震發生的異常，可以從通報對象異常排除地震發生以外的主因產生的TEC值異常。藉此， 可以精度佳地只檢測伴隨大地震發生的TEC值異常變化而可以通報。
第七實施形態的構成，也可以應用於第二~六實施形態，即使應用於第二~六實施形態的情況下也得到同樣的效果。又，應用於第六實施形態時，異常判定部10g判定相關值算出部10e關於時刻T算出的各觀測局2(各SIP)的相關值是否分別在既定臨界值(例如3.5σ)以上。於是，異常判定部10g，抽出相關值在既定臨界值以上的觀測局2(SIP)作為有SIP中TEC值有異常變化的可能性的觀測局2(異常觀測局2)。於是，異常判定部10g，算出抽出的異常觀測局2(SIP)的比例，算出的比例在一定的比例以上(例如30%以上)時，判定檢測的TEC值異常不是伴隨大地震發生的異常。異常判定部10g，判定檢測的TEC值異常不是伴隨大地震發生的異常時，不進行通報部10h的通報。另一方面，異常觀測局2(SIP)的比例未達一定的比例時，異常判定部10g判定檢測的TEC值異常是伴隨地震發生的異常。
(第八實施形態)
說明關於上述的第一實施形態中的異常檢測裝置的變形例。第八實施形態的異常檢測裝置，可以以第一實施形態的電腦1實現，藉由控制部10實行異常檢測程式11a，實現第3圖所示的各機能。因此，省略關於第八實施形態的電腦1的構成及各機能進行的處理的說明。第八實施形態的電腦1，構成為可以最優化判定異常判定部10g中各觀測局2是否是異常觀測局2之際的判定基準(既定臨界值)。具體而言，異常判定部 10g，根據相對值算出部10f算出的各觀測局2(各SIP)的相對值，最優化用以判定各SIP中的TEC值是否異常變化(是否是異常觀測局2)的臨界值。
第20圖係顯示參考資料DB的構成例之模式圖。參考資料DB內積累複數的參考資料。第20圖所示的參考資料包含判定各觀測局2是否是異常觀測局2之際使用的判斷基準(臨界值)、使用此判定基準指示是否檢測到TEC值異常變化之資訊(有無異常檢測)以及指示實際上是否發生地震的資訊(有無地震發生)。參考資料內包含的判定基準以及有無異常檢測的資訊，係根據過去的觀測資料，使用不同的臨界值，藉由判定TEC值是否異常變化而產生。又，參考資料內包含的有無地震發生，由電腦1的使用者(例如地震的觀測者)輸入。又，參考資料內，包含TEC值的分布、根據TEC值算出的各觀測局2的相對值的分布等也可以。
電腦1，使用參考資料DB內積累的參考資料，根據相對值算出部10f算出的各觀測局2(各SIP)的相對值，特別指定在異常判定部10g判定各觀測局2是否是異常觀測局2之際的最適當臨界值(判定基準)。於是，電腦1，特定的最適當臨界值用於下次開始的處理。以此方式，藉由最優化判定基準，可以精度更佳地檢測伴隨地震發生的TEC值異常變化。又，根據檢測對象的場所，因為可以設定最適當的臨界值，變得可以設定也考慮各場所的自然環境等之判定基準。
第八實施形態的構成，也可以應用於第二~七實施形態，即使應用於第二~七實施形態的情況下也得到同樣的 效果。又，應用於第六實施形態時，電腦1的異常判定部10g，根據相關值算出部10e算出的各觀測局2(各SIP)的相關值，可以最優化用以判定各SIP中的TEC值是否異常變化(是否是異常觀測局2)的臨界值。
說明關於上述的第一~八實施形態的異常檢測裝置的又一變形例。第一~八實施形態的異常檢測裝置，例如可以與觀察地表上觀測地磁氣的地磁氣觀測裝置(未圖示)組合使用。地磁氣觀測裝置，例如具有地磁氣感應器，由地磁氣感應器檢測地表上的地磁氣，觀測檢測的地磁氣狀態是正常或是發生異常等。例如，地磁氣觀測裝置，以既定時間間隔檢測地表的地磁氣，檢測的地磁氣值與最近的檢測值間的差異在既定值以上時，或者，檢測的地磁氣歷時變化產生異常時，判斷地表的地磁氣中發生異常。於是，地磁氣觀測裝置，判斷地表的地磁氣中發生異常時，通知第一~八實施形態的異常檢測裝置(電腦1)。電腦1，當地磁氣觀測裝置通知地磁氣異常時，進行上述第一~八實施形態的處理。
第21圖係顯示電腦1進行的處理程序之流程圖。又，因為第21圖在第9圖中的步驟S1的處理前追加步驟S61的處理，第21圖省略第9圖中的步驟S2~S10的圖示。電腦1的控制部10。例如根據來自地磁氣觀測裝置的通知，判斷是否以地磁氣觀測裝置檢測地表上的地磁氣異常(S61)。判斷未檢測到地表上的地磁氣異常時(S61：NO)，控制部10待機。判斷檢測到地磁氣異常時(S61：YES)，控制部10進行第9圖中的步驟S1以後的處理。即，控制部10，根據觀測資料進行TEC 值是否異常變化的檢測處理。
例如大地震發生的數週前開始，地表上的地磁氣等發生異常是已知的。因此，檢測到地表上的地磁氣地磁氣中發生異常時，根據從衛星3接收的觀測資料，進行TEC值是否異常變化的檢測處理也可以。在此情況下，可以有效檢測伴隨地震發生的TEC值異常變化。又，取代地表上的地磁氣，使用電離圈的反射波，判斷地表上發生異常等也可以。例如，地上的傳送天線傳送VLF(非常低頻)等的長波電波，以電離圈反射此電波後以地上的接收天線接收。以此方式接收的反射波中，例如接收的反射波強度或頻率等發生變化時，可以判斷地表上發生什麼異常。
上述的第一~八實施形態中，觀測資料，除了關於地上設置的觀測局2從衛星3接收的信號(電波)之資料以外，關於安裝在汽車、電車、船舶等的移動體內的接收機從衛星3接收的信號(電波)之資料也可以。例如移動體中，與觀測局2相同，安裝可以接收從宇宙空間中配置的衛星3傳送的不同頻率的信號(例如1.5GHz以及1.2GHz的頻率的信號)之接收機。於是，各接收機，可以使用接收2個信號的各時刻中相位作為觀測資料。又，各接收機，取得觀測資料之際，先取得顯示在此時刻的現在位置之資訊(關於觀測位置的資訊)，對應至觀測資料並記憶。藉此，可以掌握取得觀測資料的場所(觀測位置)，可以將有關複數的觀測位置個別之資訊與有關在各個觀測位置接收來自衛星的信號之資訊以加以對應並記憶。即使使用如此的觀測資料的情況下，也可以算出各個觀測位置與衛 星之間的大氣中的TEC值，可以檢測TEC值的異常變化。形成如此的構成時，即使觀測局2設置場所少的地區，因為使用移動體內安裝的接收機接收的觀測資料，也可以檢測TEC值的異常變化，異常檢測裝置的可利用範圍擴大。又，藉由使用船舶中安裝的接收機接收的觀測資料，海上也與地上相同，可以檢測處理TEC值的異常變化。又，使用如此的觀測資料時，既定範圍內(例如，直徑數km的圓形區域內)的觀測位置取得的觀測資料，也可以處理作為同一觀測位置取得的觀測資料。例如，各接收機連續取得觀測資料，與觀測資料一起取得的觀測位置離最近(眼前)的觀測位置不離開既定距離(例如數km)以上時，最近的觀測位置也可以作為這次的觀測位置。
這次揭示的實施形態以全部的點例示，應認為並非限制。本發明的範圍，並非上述的意義，係根據申請專利範圍指示，意圖包含與申請範圍相等的意義及範圍內的全部變更。

Claims (21)

  1. 一種異常檢測裝置，其特徵在於包括：電子數算出部，根據地上設置的複數的觀測局分別從衛星接收的信號關聯的資訊，以既定時間間隔算出各觀測局與上述衛星之間大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量；差異算出部，上述電子數算出部在每一上述觀測局，根據持續第1既定時間算出的複數個變化量，推斷接著上述電子數算出部算出的變化量，算出推斷的變化量與接著上述電子數算出部算出的變化量的差異；相關值算出部，算出上述差異算出部在每一上述觀測局算出的上述差異以及關於與各個上述觀測局有既定的位置關係的第1既定數的觀測局上述差異算出部算出的上述差異的相關值；判定部，上述相關值算出部在每一上述觀測局算出的上述相關值在既定臨界值以上時，判定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數變化中發生異常；以及通報部，判定發生異常時通報。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的異常檢測裝置，其中，上述相關值算出部，算出上述差異算出部在每一上述觀測局算出的上述差異以及關於離各個上述觀測局隔開既定距離的上述第1既定數的觀測局上述差異算出部算出的上述差異之相關值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的異常檢測裝置，其中，上述相關值算出部，算出上述差異算出部在每一上述觀測局算 出的上述差異、以及在各個上述觀測局近旁關於上述電子數算出部算出的變化量在既定值以上不同的上述第1既定數的觀測局上述差異算出部算出的上述差異之相關值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的異常檢測裝置，其中，上述相關值算出部，算出上述差異算出部在每一上述觀測局算出的上述差異、以及關於各個上述觀測局近旁的上述第1既定數的觀測局上述差異算出部算出的上述差異之相關值。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，上述判定部，當上述相關值算出部在每一上述觀測局算出的上述相關值在上述既定臨界值以上時，關於上述觀測局近旁的各個第2既定數的觀測局，上述相關值算出部算出的上述相關值在上述既定臨界值以上時，判定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數的變化中發生異常。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，包括：推斷部，根據上述電子數算出部在每一上述觀測局持續上述第1既定時間算出的複數個變化量，算出表示上述複數個變化量的時間變化的近似式，根據算出的近似式，推斷其次上述電子數算出部算出的變化量。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的異常檢測裝置，其中，上述差異算出部，算出上述電子數算出部在每一上述觀測局接著上述第1既定時間持續第2既定時間以上述時間間隔算 出的變化量、與對於上述電子數算出部的變化量算出時機上述推斷部根據上述近似式推斷的變化量之間的差異；上述相關值算出部，算出上述差異算出部對於上述算出時機算出關於各觀測局的上述差異、與關於上述第1既定數的觀測局上述差異算出部算出的上述差異之間的相關值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的異常檢測裝置，其中，上述相關值算出部，根據以下的式1，算出任一上述觀測局x 0中在時刻T的相關值C(T)： 其中，x i係表示任一上述第1既定數的觀測局；x 0,t0：表示觀測局x 0中在時刻t0的上述差異；x i,t0：表示觀測局x i中在時刻t0的上述差異；又，任意的時刻為t，上述第1既定時間為t sample，上述第2既定時間為t test，時刻T表示從任意的時刻t經過時間t sample以及t test的時刻；還有，M表示上述第1既定數，N表示持續第2既定時間t test算出從全電子數的觀測開始時的變化量個數，△t係算出從全電子數的觀測開始時的變化量的時間間隔，以△t=t test/(N-1)表示。
  9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，上述相關值算出部，算出上述差異算出部算出關於各觀測局的上述差異、與上述差異算出部算出關於上 述第1既定數的觀測局中的2個觀測局的上述差異之間的相關值。
  10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，包括：算出部，算出上述相關值算出部在上述每一觀測局算出在時刻T的上述相關值的中央值med(T)及標準偏差σ(T)；以及相對值算出部，根據上述算出部算出的上述中央值med(T)及標準偏差σ(T)，依照以下的公式，算出各觀測局的上述相關值C(T)對於中央值med(T)的相對值η(T)： η(T)=(C(T)-med(T))/ σ(T)上述判定部，在上述相對值算出部算出的上述相對值在既定臨界值以上的情況下，關於上述觀測局近旁的第2既定數的各觀測局上述相對值算出部算出的上述相對值在上述既定臨界值以上時，判定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數的變化中發生異常。
  11. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，包括：獨立成分分析部，對於上述觀測局分別從上述衛星接收的信號實行獨立成分分析。
  12. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，上述通報部，在上述判定部對於上述複數的觀測局中既定比例以上的觀測局，判定發生異常的情況下，不實行通報處理。
  13. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，上述判定部，在繼續判定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數的變化中發生異常的時間到達既定時間的情況下，確定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數的變化中發生異常。
  14. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，關於上述信號的資訊，是頻率不同的2個信號個別的相位；上述電子數算出部，根據上述2個信號的相位差，算出上述大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量。
  15. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的異常檢測裝置，其中，包括：特定部，根據過去的觀測資料，特別指定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數的變化是否發生異常的判斷基準之上述既定臨界值。
  16. 一種異常檢測裝置，其特徵在於包括：電子數算出部，根據複數的觀測位置分別關聯的資訊及在各個上述觀測位置從衛星接收的信號關聯的資訊，以既定時間間隔算出各觀測位置與上述衛星之間大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量；差異算出部，上述電子數算出部在每一上述觀測位置，根據持續第1既定時間算出的複數個變化量，推斷接著上述電子數算出部算出的變化量，算出推斷的變化量與接著上述電子數算出部算出的變化量的差異； 相關值算出部，算出上述差異算出部在每一上述觀測位置算出的上述差異以及關於與各個上述觀測位置有既定的位置關係的第1既定數的觀測位置上述差異算出部算出的上述差異的相關值；判定部，上述相關值算出部在每一上述觀測位置算出的上述相關值在既定臨界值以上時，判定上述觀測位置與上述衛星之間的全電子數變化中發生異常；以及通報部，判定發生異常時通報。
  17. 一種通信裝置，特徵在於包括：接收部，接收申請專利範圍第1或16項所述的異常檢測裝置通報的資訊；以及通知部，通知上述接收部接收的資訊。
  18. 一種異常檢測方法，其特徵在於：異常檢測裝置，實行以下的處理：根據地上設置的複數的觀測局分別從衛星接收的信號關聯的資訊，以既定時間間隔算出各觀測局與上述衛星之間大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量；在每一上述觀測局，根據持續第1既定時間算出的複數個變化量，推斷接著算出的變化量，算出推斷的變化量與接著算出的變化量的差異；算出在每一上述觀測局算出的上述差異以及關於與各個上述觀測局有既定的位置關係的第1既定數的觀測局算出的上述差異的相關值；在每一上述觀測局算出的上述相關值在既定臨界值以上 時，判定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數變化中發生異常；以及判定發生異常時通報。
  19. 一種異常檢測方法，其特徵在於：異常檢測裝置，實行以下的處理：根據複數的觀測位置分別關聯的資訊及在各個上述觀測位置從衛星接收的信號關聯的資訊，以既定時間間隔算出各觀測位置與上述衛星之間大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量；在每一上述觀測位置，根據持續第1既定時間算出的複數個變化量，推斷接著算出的變化量，算出推斷的變化量與接著算出的變化量的差異；算出在每一上述觀測位置算出的上述差異以及關於與各個上述觀測位置有既定的位置關係的第1既定數的觀測位置算出的上述差異的相關值；在每一上述觀測位置算出的上述相關值在既定臨界值以上時，判定上述觀測位置與上述衛星之間的全電子數變化中發生異常；以及判定發生異常時通報。
  20. 一種可電腦讀取的記錄媒體，其特徵在於：記錄使電腦實行以下處理的程式：根據地上設置的複數的觀測局分別從衛星接收的信號關聯的資訊，以既定時間間隔算出各觀測局與上述衛星之間大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量； 在每一上述觀測局，根據持續第1既定時間算出的複數個變化量，推斷接著算出的變化量，算出推斷的變化量與接著算出的變化量的差異；算出在每一上述觀測局算出的上述差異以及關於與各個上述觀測局有既定的位置關係的第1既定數的觀測局算出的上述差異的相關值；在每一上述觀測局算出的上述相關值在既定臨界值以上時，判定上述觀測局與上述衛星之間的全電子數變化中發生異常；以及判定發生異常時通報。
  21. 一種可電腦讀取的記錄媒體，其特徵在於：記錄使電腦實行以下處理的程式：根據複數的觀測位置分別關聯的資訊及在各個上述觀測位置從衛星接收的信號關聯的資訊，以既定時間間隔算出各觀測位置與上述衛星之間大氣中的全電子數從觀測開始時的變化量；在每一上述觀測位置，根據持續第1既定時間算出的複數個變化量，推斷接著算出的變化量，算出推斷的變化量與接著算出的變化量的差異；算出在每一上述觀測位置算出的上述差異以及關於與各個上述觀測位置有既定的位置關係的第1既定數的觀測位置算出的上述差異的相關值；在每一上述觀測位置算出的上述相關值在既定臨界值以上時，判定上述觀測位置與上述衛星之間的全電子數變化中 發生異常；以及判定發生異常時通報。
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