WO2018110025A1 - 測位方法および測位端末 - Google Patents

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WO2018110025A1
WO2018110025A1 PCT/JP2017/034413 JP2017034413W WO2018110025A1 WO 2018110025 A1 WO2018110025 A1 WO 2018110025A1 JP 2017034413 W JP2017034413 W JP 2017034413W WO 2018110025 A1 WO2018110025 A1 WO 2018110025A1
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WO
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positioning
satellites
adverse
solution
quality
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/034413
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English (en)
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Inventor
山崎　靖久
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/28—Satellite selection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/43—Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry

Definitions

  • the present invention relates to a positioning method and a positioning terminal that perform interference positioning using signals from positioning satellites (hereinafter, artificial satellites that can be used for positioning are collectively referred to as “satellite”).
  • positioning satellites hereinafter, artificial satellites that can be used for positioning are collectively referred to as “satellite”.
  • Patent Document 1 discloses a positioning terminal capable of shortening the time until the determination of integer ambiguity in interference positioning using a signal from a satellite.
  • One aspect of the present disclosure discloses a positioning method and a positioning terminal that improve the speed or accuracy of interference positioning.
  • the positioning method is a positioning method in which the positioning terminal determines the coordinates of the moving body by performing a positioning calculation based on information transmitted from a plurality of satellites.
  • the positioning terminal performs the positioning calculation based on information transmitted from a plurality of specific satellites selected from the plurality of satellites, and performs a quality check on the positioning solution calculated by the positioning calculation.
  • the quality value of the positioning solution is greater than or equal to a threshold value
  • the positioning solution is determined as the coordinates of the moving body, and when the quality value of the positioning solution is less than the threshold value, it is included in the plurality of specific satellites.
  • One or a plurality of satellites to be excluded are selected as exclusion targets, and the positioning calculation is performed using information transmitted from satellites other than the exclusion target satellites.
  • a positioning terminal determines a coordinate of a moving body by performing a positioning operation based on a reception unit that receives positioning signals transmitted from a plurality of satellites and information included in the positioning signals. And a processor.
  • the processor performs the positioning calculation based on information included in positioning signals transmitted from a plurality of specific satellites selected from the plurality of satellites, and performs a quality check on the positioning solution calculated by the positioning calculation. .
  • the quality value of the positioning solution is greater than or equal to a threshold value
  • the positioning solution is determined as the coordinates of the moving body, and when the quality value of the positioning solution is less than the threshold value, it is included in the plurality of specific satellites.
  • One or more satellites to be excluded are selected as exclusion targets, and the positioning calculation is performed using information included in positioning signals transmitted from satellites other than the exclusion target satellites.
  • the speed or accuracy of interference positioning can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a positioning system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the base station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the positioning terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4A is a flowchart showing the positioning process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4B is a flowchart showing the positioning process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4C is a flowchart showing the positioning process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a positioning terminal according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6A is a flowchart showing the positioning process according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6B is a flowchart showing the positioning process according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the positioning process according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the positioning system 1 includes a base station 10 and a positioning terminal 20.
  • the base station 10 is installed at a location where the coordinates on the earth are known.
  • the positioning terminal 20 is installed in a moving body (for example, a vehicle) that is a target for which coordinates are to be obtained.
  • the positioning system 1 measures the position of the positioning terminal 20 and obtains the coordinates of the positioning terminal 20 on the earth.
  • the coordinates are generally three-dimensional coordinates of latitude, longitude, and altitude, but may be two-dimensional coordinates such as latitude and longitude.
  • the base station 10 and the positioning terminal 20 receive a positioning signal from a satellite (not shown) of GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the positioning signal includes an L1 signal (1575.42 MHz), an L2 signal (1227.60 MHz) transmitted from a GPS satellite.
  • the base station 10 generates positioning data of the base station 10 (hereinafter referred to as “base station positioning data”) based on the positioning signal received from the satellite, and transmits it to the positioning terminal 20. Details of the positioning data will be described later.
  • the positioning terminal 20 generates positioning data of the positioning terminal 20 (hereinafter referred to as “positioning terminal positioning data”) based on the positioning signal received from the satellite.
  • the positioning terminal 20 performs interference positioning processing by the RTK method using base station positioning data, positioning terminal positioning data, and the like, and outputs the coordinates of the moving body.
  • the positioning terminal 20 includes a dedicated terminal for positioning, a personal computer having a positioning function, a smartphone, a tablet, a server for performing a positioning service, and the like.
  • the base station 10 includes a processor 201, a storage unit 202, an input unit 203, an output unit 204, a communication unit 205, a reception unit 206, and a bus 210. .
  • the processor 201 controls other elements of the base station 10 via the bus 210.
  • a general-purpose CPU Central Processing Unit
  • the processor 201 generates base station positioning data based on the positioning signal by executing a predetermined program.
  • the storage unit 202 acquires various information from other elements and holds the information temporarily or permanently.
  • the storage unit 202 is a generic term for so-called primary storage devices and secondary storage devices.
  • a plurality of storage units 202 may be physically arranged.
  • As the storage unit 202 for example, a DRAM (Direct Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), or an SSD (Solid State Drive) is used.
  • the input unit 203 receives information from the outside.
  • Information from the outside that is accepted by the input unit 203 includes information related to input from the operator of the base station 10.
  • the input unit 203 can be configured by using an input interface such as a keyboard.
  • the output unit 204 presents information to the outside.
  • the information presented by the output unit 204 includes information related to positioning.
  • the output unit 204 can be configured by using an existing output interface such as a display.
  • the communication unit 205 communicates with an external device via a communication path.
  • the target device (communication target) with which the communication unit 205 communicates includes the positioning terminal 20.
  • the communication unit 205 can be configured by using a communication interface capable of communicating with an existing communication network such as a wireless LAN communication network or a 3G communication network.
  • the receiving unit 206 receives the positioning signal from the satellite and outputs the positioning signal to the processor 201 via the bus 210.
  • the configuration of the base station 10 described above is an example. A part of each component of the base station 10 may be integrated and configured. A part of each component of the base station 10 may be divided into a plurality of components. Some of the constituent elements of the base station 10 may be omitted. The base station 10 may be configured by adding other elements. Further, the base station 10 of the present disclosure includes a reference station installed by a local government such as a country.
  • the positioning terminal 20 includes a processor 301, a storage unit 302, an input unit 303, an output unit 304, a communication unit 305, a reception unit 306, and a bus 310.
  • the processor 301 controls other elements of the positioning terminal 20 via the bus 310.
  • the processor 301 for example, a general-purpose CPU is used.
  • the processor 301 generates positioning terminal positioning data based on the positioning signal by executing a predetermined program.
  • the processor 301 has a function of outputting the coordinates of the moving object.
  • the storage unit 302 acquires various information from other elements and holds the information temporarily or permanently.
  • the storage unit 302 is a general term for a so-called primary storage device and secondary storage device.
  • a plurality of storage units 302 may be physically arranged.
  • a DRAM, HDD, or SSD is used as the storage unit 302.
  • the input unit 303 receives information from the outside.
  • Information from the outside received by the input unit 303 includes information related to input from the operator of the positioning terminal 20.
  • the input unit 303 can be configured by using an input interface such as a keyboard.
  • the output unit 304 presents information to the outside.
  • Information presented by the output unit 304 includes information related to positioning.
  • the output unit 304 can be configured by using an existing output interface such as a display.
  • the communication unit 305 communicates with an external device via a communication path.
  • the target device (communication target) with which the communication unit 305 communicates includes the base station 10.
  • the communication unit 305 can be configured by using a communication interface capable of communicating with an existing communication network such as a wireless LAN communication network or a 3G communication network.
  • the receiving unit 306 receives a positioning signal from the satellite and outputs the positioning signal to the processor 301 via the bus 310.
  • the above-described configuration of the positioning terminal 20 is an example. A part of each component of the positioning terminal 20 may be integrated and configured. A part of each component of the positioning terminal 20 can be divided into a plurality of components. Some of the components of the positioning terminal 20 may be omitted. The positioning terminal 20 may be configured by adding other elements.
  • the configuration of the positioning terminal 20 mentioned above is an example. A part of each component of the positioning terminal 20 may be integrated and configured. A part of each component of the positioning terminal 20 can be divided into a plurality of components. Some of the components of the positioning terminal 20 may be omitted. The positioning terminal 20 may be configured by adding other elements.
  • the positioning data includes pseudorange information, carrier phase information, and Doppler frequency information.
  • the pseudo-range information is information related to the distance between the satellite and the own station (base station 10 or positioning terminal 20).
  • the processor (the processor 201 or the processor 301) can calculate the distance between the satellite and the local station by analyzing the positioning signal. Specifically, the processor first (1) the phase difference between the code pattern carried by the positioning signal and the code pattern generated by the own station, and (2) the message (NAVDATA) included in the positioning signal. The arrival time of the positioning signal is obtained based on two pieces of information: the satellite signal generation time and the local station signal reception time. Then, the processor obtains the distance between the satellite and the local station by multiplying the arrival time by the speed of light. This distance includes an error caused by a difference between the clock of the satellite and the clock of the local station.
  • Carrier phase information is the phase of the positioning signal received by the local station.
  • the positioning signal is a predetermined sine wave.
  • the processor can calculate the phase of the positioning signal by analyzing the received positioning signal.
  • Doppler frequency information is information regarding the relative speed between the satellite and the local station.
  • the processor can generate Doppler frequency information by analyzing the positioning signal.
  • the positioning data is generated by the processor 201 of the base station 10 and the processor 301 of the positioning terminal 20, respectively.
  • the RTK calculation is an operation for executing the RTK method which is one of interference positioning.
  • the RTK method is to perform positioning at a predetermined point using the carrier phase integrated value of the positioning signal transmitted by the satellite.
  • the carrier wave phase integrated value is the sum of (1) the number of positioning signal waves from the satellite to a predetermined point and (2) the phase. If the carrier phase integrated value is obtained, since the frequency (and wavelength) of the positioning signal is known, the distance from the satellite to a predetermined point can be obtained. Since the number of waves of the positioning signal is unknown, it is called an integer bias.
  • the double difference is the difference (single difference) between the carrier phase integrated values of one receiver for two satellites, calculated between the two receivers (base station 10 and positioning terminal 20 in this embodiment).
  • the difference in values.
  • four or more satellites are used for positioning using the RTK method. Accordingly, the double difference is calculated by the number of combinations of four or more satellites. In this calculation, base station positioning data and positioning terminal positioning data are used.
  • the integer value bias can be estimated by various methods.
  • the integer bias can be estimated by executing procedures of (1) estimation of the float solution by the least square method and (2) verification of the fixed solution based on the float solution.
  • the estimation of the float solution by the least square method is executed by creating a simultaneous equation using a combination of double differences generated for each time unit and solving the created simultaneous equation by the least square method. Simultaneous equations are generated for each unit of time called an epoch. In this calculation, base station positioning data, positioning terminal positioning data, and known coordinates of the base station 10 are used. The estimated value of the integer bias obtained in this way is called a float solution (estimated solution).
  • the true value of the integer bias is an integer. Therefore, it is necessary to make an integer value by rounding the float solution. However, there are several possible combinations for rounding the float solution. Therefore, it is necessary to test a correct integer value among candidates.
  • a solution that is considered to be certain to some extent as an integer bias by the test is called a fixed solution (precision positioning solution).
  • a quality check is performed using an AR (Ambiguity Ratio) value obtained by RTK calculation, and a correct integer value is tested based on the result of the quality check. Note that base station positioning data is used in order to efficiently narrow down integer value candidates.
  • the positioning terminal 20 performs a positioning process.
  • the positioning process of the present disclosure is not limited to that performed by the positioning terminal 20, and may be executed by, for example, a general-purpose computer added to the positioning system 1.
  • the timing which starts a positioning process may be started when the power of the positioning terminal 20 is turned on. Further, the positioning process may be started when a command for starting the positioning process is input by the input unit 303 of the positioning terminal 20.
  • the processor 301 clears the storage inside of the storage unit 302.
  • receiving section 306 receives positioning signals from all receivable satellites.
  • communication section 305 receives base station positioning data from base station 10.
  • the processor 301 acquires an SNR (Signal Noise Ratio) and an elevation angle for each satellite from the positioning signal received by the receiving unit 306.
  • SNR Signal Noise Ratio
  • the processor 301 selects a satellite having an SNR equal to or greater than a first threshold and an elevation angle equal to or greater than a second threshold, and generates positioning terminal positioning data using a positioning signal from the selected satellite.
  • the processor 301 executes RTK operation using the base station positioning data and the positioning terminal positioning data.
  • the processor 301 confirms the AR value obtained by the RTK operation in ST506.
  • the processor 301 performs a quality check on whether or not sufficient positioning quality has been obtained by confirming the AR value.
  • the output unit 304 outputs the RTK calculation positioning solution as a fixed solution, that is, a precise positioning solution.
  • This precise positioning solution represents the current coordinates of the moving body in which the positioning terminal 20 is installed.
  • the processor 301 selects one of the satellites selected in ST505 as an exclusion target.
  • the processor 301 generates positioning terminal positioning data by using positioning signals from satellites other than the exclusion target satellites.
  • the processor 301 executes RTK calculation using the base station positioning data and the positioning terminal positioning data generated in ST511.
  • the processor 301 confirms the AR value obtained by the RTK operation in ST512.
  • the processor 301 repeats the steps from ST510 to ST513 while changing the exclusion target satellite (ST514: NO).
  • the processor 301 determines that the highest AR
  • the satellites excluded at the time of the RTK calculation for which the value was obtained are determined as satellites that adversely affect the positioning quality (hereinafter referred to as “adverse effects satellite”), and the positioning solution and AR value of the RTK calculation and the number of the adverse effect satellites
  • the data is stored in the storage unit 302.
  • the processor 301 performs a quality check to determine whether or not sufficient positioning quality has been obtained using the highest AR value in ST515.
  • the output unit 304 outputs the RTK calculation positioning solution as a fixed solution, that is, a precise positioning solution.
  • processor 301 compares the number of adverse satellites stored in storage section 302 with a preset maximum number of removed satellites. .
  • the output unit 304 floats the RTK calculation positioning solution with the highest AR value stored in the storage unit 302. It outputs as a solution, ie, a guess solution.
  • the processor 301 selects any one satellite other than the bad influence satellites as an exclusion target from the satellites selected in ST505.
  • the processor 301 In ST520, the processor 301 generates positioning terminal positioning data by using positioning signals from satellites other than the adverse satellites and the satellites to be excluded.
  • the processor 301 executes RTK calculation using the base station positioning data and the positioning terminal positioning data generated in ST520.
  • the processor 301 confirms the AR value obtained by the RTK operation in ST521.
  • the processor 301 repeats the steps from ST519 to ST522 while changing the exclusion target satellite (ST523: NO).
  • the processor 301 After performing the above steps from ST519 to ST522 (ST523: YES) for all patterns (all except the satellites with adverse effects of the satellite selected in ST505 are excluded), in ST524, the processor 301 The satellite excluded at the time of the RTK calculation in which the highest AR value is obtained is determined as an adverse effect satellite, and the positioning solution and AR value of the RTK calculation and the number of the adverse effect satellite are stored in the storage unit 302.
  • the processor 301 performs a quality check on whether or not sufficient positioning quality has been obtained using the highest AR value in ST524.
  • the output unit 304 outputs the RTK calculation positioning solution as a fixed solution, that is, a precise positioning solution.
  • ⁇ Effect> As described above, in the present embodiment, as a result of performing the positioning calculation based on information transmitted from a plurality of specific satellites, when sufficient positioning quality is not obtained (the quality value of the positioning solution is less than the threshold value) ), One or a plurality of satellites included in a plurality of specific satellites are excluded, and positioning calculation is performed again using information transmitted from satellites other than the excluded satellites. Thereby, the speed or accuracy of interference positioning can be improved.
  • an adverse satellite is determined based on the quality of the positioning solution of the positioning calculation performed using information transmitted from satellites other than the exclusion target satellite.
  • the adverse satellites when the quality value of the positioning solution calculated by the positioning calculation performed using information transmitted from satellites other than the adverse satellites is less than the threshold value, the adverse satellites from a plurality of specific satellites In addition, one or more satellites are excluded, and positioning calculation is performed again using information transmitted from the satellites other than the bad influence satellite and the excluded satellite. Thereby, the speed or accuracy of interference positioning can be further improved.
  • the positioning solution having the best quality in the positioning calculation so far is determined as the coordinates of the moving object.
  • a float solution close to the actual coordinates of the moving object can be output.
  • the configuration of the positioning system 1 according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. Further, the configuration of base station 10 according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the configuration of positioning terminal 20a according to the present embodiment will be described using FIG.
  • the same reference numerals as those in FIG. 3 are given to the portions common to the configuration of the positioning terminal 20 shown in FIG.
  • the positioning terminal 20a shown in FIG. 5 employs a configuration in which a sensor unit 307 is added to the positioning terminal 20 shown in FIG.
  • the sensor unit 307 detects the speed of the moving body and outputs sensor information indicating the speed of the moving body to the processor 201.
  • FIGS. 6A and 6B a flow of positioning processing according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.
  • the positioning process flow shown in FIGS. 6A and 6B is the same as the positioning process flow shown in FIGS. 4A to 4C except that ST513 is deleted, ST601 is added instead, ST515 is deleted, and instead.
  • ST602 and ST603 are added, ST522 is deleted, ST604 is added instead, ST524 is deleted, and ST605 and ST606 are added instead.
  • first moving direction vector the moving direction vector of the moving body
  • the processor 301 determines the moving direction vector (hereinafter referred to as “first”) of the moving object based on the satellite Doppler frequency information output from the receiving unit 306, the sensor information output from the sensor unit 307, and the like. 2 movement direction vector "). Since the second movement direction vector is calculated by an element different from the first movement direction vector, information necessary for calculating the second movement direction vector is Doppler frequency information, the sensor output from the sensor unit 307. It is not limited to information.
  • the processor 301 determines that the satellite excluded at the time of the RTK calculation for which the first movement direction vector closest to the second movement direction vector has been calculated is an adverse satellite, the positioning solution and the AR value of the RTK calculation, and the adverse effect
  • the satellite number is stored in the storage unit 302. The flow proceeds to ST516 after ST603.
  • the processor 301 calculates a first movement direction vector for each satellite from the positioning solution obtained by the RTK calculation executed in ST521. After ST604, the flow proceeds to ST523.
  • ST523 After YES, in ST605, the processor 301 calculates the second moving direction vector of the moving body based on the satellite Doppler frequency information output from the receiving unit 306, the sensor information output from the sensor unit 307, and the like. .
  • processor 301 determines that the satellite excluded at the time of the RTK calculation for which the first movement direction vector closest to the second movement direction vector has been calculated is an adverse satellite, the positioning solution and the AR value of the RTK calculation, and the adverse effect
  • the satellite number is stored in the storage unit 302.
  • the satellite excluded during the RTK calculation in which the first movement direction vector closest to the second movement direction vector is calculated is determined as an adverse effect satellite.
  • the satellites excluded at the time of the RTK calculation in which the first movement direction vector whose difference from the second movement direction vector is smaller than the reference value may be determined as the bad influence satellite.
  • the configuration of the positioning system 1 according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the configuration of base station 10 according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the configuration of positioning terminal 20 according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 3 described in Embodiment 1 or FIG. 5 described in Embodiment 2, and therefore the description thereof is omitted.
  • FIG. 7 A flow of positioning processing according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the steps common to the positioning processing flow shown in FIGS. 4A to 4C or FIGS. 6A and 6B are the same as those in FIGS. 4A to 4C or FIGS. 6A and 6B. Reference numerals are assigned and explanations thereof are omitted.
  • the positioning processing flow shown in FIG. 7 is performed when ST701 is added before ST501 to the positioning processing flow shown in FIGS. 4A to 4C or FIGS. 6A and 6B, and the determination result of ST701 is YES. , ST702 is added after ST701.
  • the processor 301 confirms whether or not a precise positioning solution has been output in the previous positioning process.
  • the receiving unit 306 stores the storage unit 302 from all receivable satellites.
  • the positioning signal is received from each of the satellites excluding the adverse effect satellites whose numbers are stored. Thereafter, the flow proceeds to ST503.
  • the processor 301 may store the number of adverse satellites determined in the past positioning process in the storage unit 302, or may store the number of adverse satellites received from other devices in the storage unit 302. Further, the processor 301 may delete the bad satellite number from the storage unit 302 when a certain period has elapsed since the bad satellite number was stored in the storage unit 302.
  • ⁇ Effect> As described above, in the present embodiment, while a precise positioning solution can be acquired, an adverse satellite is excluded from the beginning, and a positioning process is performed using a positioning signal from a satellite other than the adverse satellite. Thereby, the speed or accuracy of interference positioning can be further improved.
  • the bad satellite numbers are deleted from the storage unit.
  • a positioning signal from a satellite that has no adverse effect on positioning quality can be used for positioning processing.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments in terms of the type, arrangement, number, etc. of the members, and departs from the gist of the invention, such as appropriately replacing the constituent elements with those having the same operational effects. It can change suitably in the range which does not.
  • the present invention is not limited to this, and a positioning calculation other than the RTK calculation may be performed.
  • the present invention is not limited to this, and other quality values may be used.
  • each positioning terminal 20 may transmit information indicating the number of adverse satellites to a server (not shown), and the server may distribute information indicating the number of adverse satellites to other positioning terminals 20. .
  • the present invention is suitable for use in a positioning method and a positioning terminal that perform interference positioning using a signal from a satellite.

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Abstract

プロセッサ（３０１）は、複数の特定の衛星から送信される測位信号に含まれる情報に基づいて測位演算を行い、測位演算によって算出された測位解について品質チェックを行う。プロセッサ（３０１）は、測位解の品質が閾値を満たす場合には、測位解を移動体の座標として決定し、測位解の品質が閾値を満たさない場合には、複数の特定の衛星から一または複数の衛星を除外対象として選択し、除外対象の衛星以外の衛星から送信される測位信号に含まれる情報を用いて再び測位演算を行う。

Description

測位方法および測位端末
　本発明は、測位衛星（以下、測位に利用できる人工衛星を総称して「衛星」とする）からの信号を利用して干渉測位を行う測位方法および測位端末に関する。
　従来、静止状態の対象物を高精度に測量するために、ＲＴＫ（Real Time Kinematic）法による干渉測位が利用されている。このＲＴＫ法による干渉測位を、移動体の測位に適用することにより、移動体の高精度な測位を実現することが期待されている。
　特許文献１には、衛星からの信号を利用する干渉測位における整数アンビギュイティの決定までの時間を短縮することが可能な測位端末が開示されている。
特開平１０－２５３７３４号公報
　本開示の一態様は、干渉測位の速度または精度を向上させる測位方法および測位端末を開示する。
　本開示の一態様に係る測位方法は、測位端末が複数の衛星から送信される情報に基づいて測位演算を行うことで、移動体の座標を決定する測位方法でる。前記測位端末は、前記複数の衛星から選択された複数の特定の衛星から送信される情報に基づいて前記測位演算を行い、前記測位演算によって算出された測位解について品質チェックを行う。前記測位解の品質値が閾値以上の場合には、前記測位解を前記移動体の座標として決定し、前記測位解の品質値が前記閾値未満の場合には、前記複数の特定の衛星に含まれる一または複数の衛星を除外対象として選択し、除外対象の衛星以外の衛星から送信される情報を用いて前記測位演算を行う。
　本開示の一態様に係る測位端末は、複数の衛星から送信される測位信号を受信する受信部と、前記測位信号に含まれる情報に基づいて測位演算を行うことで、移動体の座標を決定するプロセッサと、を具備する。前記プロセッサは、前記複数の衛星から選択された複数の特定の衛星から送信される測位信号に含まれる情報に基づいて前記測位演算を行い、前記測位演算によって算出された測位解について品質チェックを行う。前記測位解の品質値が閾値以上の場合には、前記測位解を前記移動体の座標として決定し、前記測位解の品質値が前記閾値未満の場合には、前記複数の特定の衛星に含まれる一または複数の衛星を除外対象として選択し、除外対象の衛星以外の衛星から送信される測位信号に含まれる情報を用いて前記測位演算を行う。
　本開示の一態様によれば、干渉測位の速度または精度を向上させることができる。
図１は、本発明の実施の形態１に係る測位システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る測位端末の構成を示すブロック図である。 図４Ａは、本発明の実施の形態１に係る測位処理を示すフロー図である。 図４Ｂは、本発明の実施の形態１に係る測位処理を示すフロー図である。 図４Ｃは、本発明の実施の形態１に係る測位処理を示すフロー図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係る測位端末の構成を示すブロック図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態２に係る測位処理を示すフロー図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態２に係る測位処理を示すフロー図である。 図７は、本発明の実施の形態３に係る測位処理を示すフロー図である。
　以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
　（実施の形態１）
　＜測位システムの構成＞
　まず、本発明の実施の形態１に係る測位システム１の構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、測位システム１は、基地局１０と、測位端末２０と、から構成される。基地局１０は、地球上の座標が既知である箇所に設置される。測位端末２０は、座標を求める対象である移動体（例えば車両など）に設置される。
　測位システム１は、測位端末２０の位置を計測し、測位端末２０の地球上の座標を求める。座標は、例えば、緯度・経度・高度の三次元座標が一般的であるが、緯度・経度などの二次元座標であってもよい。
　基地局１０および測位端末２０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の衛星（図示せず）からの測位信号を受信する。なお、ＧＮＳＳとは、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ等の民間航空航法に使用可能な性能（精度・信頼性）を持つ衛星航法システムの総称である。測位信号には、ＧＰＳ衛星から送信されるＬ１信号（１５７５．４２ＭＨｚ）、Ｌ２信号（１２２７．６０ＭＨｚ）等がある。
　基地局１０は、衛星から受信した測位信号に基づいて基地局１０の測位データ（以下、「基地局測位データ」という）を生成し、測位端末２０に送信する。なお、測位データの詳細については後述する。
　測位端末２０は、衛星から受信した測位信号に基づいて測位端末２０の測位データ（以下、「測位端末測位データ」という）を生成する。測位端末２０は、基地局測位データ及び測位端末測位データ等を用いてＲＴＫ法による干渉測位処理を行い、移動体の座標を出力する。なお、測位端末２０には、測位用の専用端末、測位機能を有するパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット、測位サービスを行うサーバー等が含まれる。
　＜基地局の構成＞
　次に、本実施の形態に係る基地局１０の構成について図２を用いて説明する。図２に示すように、基地局１０は、プロセッサ２０１と、記憶部２０２と、入力部２０３と、出力部２０４と、通信部２０５と、受信部２０６と、バス２１０と、を有している。
　プロセッサ２０１は、バス２１０を介して基地局１０の他の要素を制御する。プロセッサ２０１として、例えば、汎用ＣＰＵ（Central Processing Unit）が用いられる。また、プロセッサ２０１は、所定のプログラムを実行することにより、測位信号に基づいて基地局測位データを生成する。
　記憶部２０２は、他の要素から様々な情報を取得し、一時的あるいは恒久的にその情報を保持する。記憶部２０２は、いわゆる一次記憶装置と二次記憶装置の総称である。記憶部２０２は、物理的に複数配置されても良い。記憶部２０２として、例えば、ＤＲＡＭ（Direct Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）が用いられる。
　入力部２０３は、外部からの情報を受け付ける。入力部２０３が受け付ける外部からの情報には、基地局１０の操作者からの入力に関する情報などが含まれる。一例としてキーボード等の入力インターフェースを用いることで入力部２０３を構成することができる。
　出力部２０４は、外部へ情報を提示する。出力部２０４が提示する情報には、測位に関する情報などが含まれる。一例としてディスプレイ等の既存の出力インターフェースを用いることで出力部２０４を構成することができる。
　通信部２０５は、通信路を介して外部の機器と通信を行う。通信部２０５が通信する対象（通信対象）の機器には、測位端末２０が含まれる。一例として無線ＬＡＮ通信網、３Ｇ通信網など既存の通信網と通信可能な通信インターフェースを用いることで通信部２０５を構成することができる。
　受信部２０６は、衛星からの測位信号を受信し、バス２１０を介して測位信号をプロセッサ２０１に出力する。
　なお、上記の基地局１０の構成は一例である。基地局１０の各構成要素の一部を統合して構成することもできる。基地局１０の各構成要素の一部を複数の要素に分割して構成することもできる。基地局１０の各構成要素の一部を省略することもできる。基地局１０に他の要素を付加して構成することもできる。また、本開示の基地局１０は国等の自治体が設置した基準局を含む。
　＜測位端末の構成＞
　次に、本実施の形態に係る測位端末２０の構成について図３を用いて説明する。図３に示すように、測位端末２０は、プロセッサ３０１と、記憶部３０２と、入力部３０３と、出力部３０４と、通信部３０５と、受信部３０６と、バス３１０と、を備えている。
　プロセッサ３０１は、バス３１０を介して測位端末２０の他の要素を制御する。プロセッサ３０１として、例えば、汎用ＣＰＵが用いられる。また、プロセッサ３０１は、所定のプログラムを実行することにより、測位信号に基づいて測位端末測位データを生成する。また、本実施の形態では、プロセッサ３０１が、移動体の座標を出力する機能を備えている。
　記憶部３０２は、他の要素から様々な情報を取得し、一時的あるいは恒久的にその情報を保持する。記憶部３０２は、いわゆる一次記憶装置と二次記憶装置の総称である。記憶部３０２は、物理的に複数配置されても良い。記憶部３０２として、例えば、ＤＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤが用いられる。
　入力部３０３は、外部からの情報を受け付ける。入力部３０３が受け付ける外部からの情報には、測位端末２０の操作者からの入力に関する情報などが含まれる。一例としてキーボード等の入力インターフェースを用いることで入力部３０３を構成することができる。
　出力部３０４は、外部へ情報を提示する。出力部３０４が提示する情報には、測位に関する情報などが含まれる。一例としてディスプレイ等の既存の出力インターフェースを用いることで出力部３０４を構成することができる。
　通信部３０５は、通信路を介して外部の機器と通信を行う。通信部３０５が通信する対象（通信対象）の機器には、基地局１０が含まれる。一例として無線ＬＡＮ通信網、３Ｇ通信網など既存の通信網と通信可能な通信インターフェースを用いることで通信部３０５を構成することができる。
　受信部３０６は、衛星からの測位信号を受信し、バス３１０を介して測位信号をプロセッサ３０１に出力する。
　なお、上記の測位端末２０の構成は一例である。測位端末２０の各構成要素の一部を統合して構成することもできる。測位端末２０の各構成要素の一部を複数の要素に分割して構成することもできる。測位端末２０の各構成要素の一部を省略することもできる。測位端末２０に他の要素を付加して構成することもできる。
　以上に挙げられた測位端末２０の構成は一例である。測位端末２０の各構成要素の一部を統合して構成することもできる。測位端末２０の各構成要素の一部を複数の要素に分割して構成することもできる。測位端末２０の各構成要素の一部を省略することもできる。測位端末２０に他の要素を付加して構成することもできる。
　＜測位データ＞
　次に、測位データについて説明する。本実施の形態において測位データには擬似距離情報、搬送波位相情報およびドップラー周波数情報が含まれる。
　擬似距離情報とは、衛星と自局（基地局１０あるいは測位端末２０）との距離に関する情報である。プロセッサ（プロセッサ２０１あるいはプロセッサ３０１）は、測位信号を解析することにより衛星と自局との距離を算出することができる。具体的には、プロセッサは、まず、（１）測位信号が搬送したコードのパターンと自局が生成したコードのパターンとの位相差、および、（２）測位信号に含まれるメッセージ（ＮＡＶＤＡＴＡ）に含まれる衛星の信号生成時刻と自局の信号受信時刻、の２つの情報に基づいて測位信号の到達時間を求める。そして、プロセッサは、当該到達時間に光速を乗ずることにより衛星と自局との距離を求める。この距離には衛星のクロックと自局のクロックとの相違等に起因する誤差が含まれる。
　搬送波位相情報とは、自局が受信した測位信号の位相である。測位信号は所定の正弦波である。プロセッサは、受信した測位信号を解析することにより測位信号の位相を算出することができる。
　ドップラー周波数情報とは、衛星と自局との相対的な速度に関する情報である。プロセッサは、測位信号を解析することによりドップラー周波数情報を生成することができる。
　以上のようにして、基地局１０のプロセッサ２０１および測位端末２０のプロセッサ３０１によって、それぞれ測位データが生成される。
　＜ＲＴＫ演算＞
　ＲＴＫ演算について説明する。ＲＴＫ演算は干渉測位の一つであるＲＴＫ法を実行する演算である。
　ＲＴＫ法とは、衛星が送信する測位信号の搬送波位相積算値を用いて所定の地点の測位を行うものである。搬送波位相積算値とは、衛星から所定の地点までの（１）測位信号の波の数と（２）位相との和である。搬送波位相積算値が求まれば、測位信号の周波数（および波長）が既知であるので、衛星から所定の地点までの距離を求めることができる。測位信号の波の数は未知数であるので整数値バイアスと呼ばれる。
　ＲＴＫ法を実行するにあたって重要なことはノイズの除去と、整数値バイアスの推定である。
　ＲＴＫ法では、二重差と呼ばれる差を演算することにより、ノイズの除去を行うことができる。二重差とは２つの衛星に対する１つの受信機の搬送波位相積算値の差（一重差）を２つの受信機（本実施の形態においては基地局１０と測位端末２０）の間でそれぞれ算出した値の差である。本実施の形態においてはＲＴＫ法を用いた測位のために４つ以上の衛星を使用する。従って、４つ以上の衛星の組み合わせの数だけ二重差を演算することになる。この演算では、基地局測位データおよび測位端末測位データが用いられる。
　ＲＴＫ法では、整数値バイアスの推定を様々な方法で行うことができる。例えば、（１）最小二乗法によるフロート解の推定、および、（２）フロート解に基づくフィックス解の検定という手順を実行することにより整数値バイアスの推定を行うことができる。
　最小二乗法によるフロート解の推定は、時間単位毎に生成した二重差の組み合わせを用いて連立方程式を作成し、作成した連立方程式を最小二乗法によって解くことにより実行される。連立方程式はエポックと呼ばれる時間単位毎に生成される。この演算では、基地局測位データ、測位端末測位データおよび基地局１０の既知の座標が用いられる。このようにして求められた整数値バイアスの推定値をフロート解（推測解）と呼ぶ。
　以上のようにして求められたフロート解は実数であるのに対して、整数値バイアスの真の値は整数である。よって、フロート解を丸めることにより整数値にする作業が必要になる。しかし、フロート解を丸める組み合わせには複数通りの候補が考えられる。従って、候補の中から正しい整数値を検定する必要がある。検定によって整数値バイアスとしてある程度確からしいとされた解をフィックス解（精密測位解）と呼ぶ。本実施の形態ではＲＴＫ演算によって得られるＡＲ（Ambiguity Ratio）値を用いて品質チェックを行い、品質チェックの結果に基づいて正しい整数値を検定する。なお、整数値の候補の絞込みを効率化するために基地局測位データが用いられる。
　＜測位処理のフロー＞
　次に、本実施の形態に係る測位処理のフローについて図４Ａ～図４Ｃを用いて説明する。なお、本実施の形態では、測位端末２０が測位処理を行う例を説明する。ただし、本開示の測位処理は、測位端末２０によって行われるものに限定されず、例えば、測位システム１の内部に追加された汎用コンピュータによって実行されても良い。また、測位処理を開始するタイミングについては特に限定は無い。例えば、測位端末２０の電源が投入された際に、測位処理を開始しても良い。また、測位端末２０の入力部３０３によって測位処理を開始するコマンドが入力された際に、測位処理を開始しても良い。
　まず、ＳＴ５０１において、プロセッサ３０１が、記憶部３０２の記憶内部をクリアする。
　次に、ＳＴ５０２において、受信部３０６が、受信可能な全ての衛星のそれぞれから測位信号を受信する。また、ＳＴ５０３において、通信部３０５が基地局１０から基地局測位データを受信する。
　次に、ＳＴ５０４において、プロセッサ３０１が、受信部３０６が受信した測位信号から衛星毎にＳＮＲ（Signal Noise Ratio）および仰角を取得する。
　次に、ＳＴ５０５において、プロセッサ３０１が、ＳＮＲが第１閾値以上であり、かつ仰角が第２閾値以上の衛星を選択し、選択した衛星からの測位信号を用いて測位端末測位データを生成する。
　次に、ＳＴ５０６において、プロセッサ３０１が、基地局測位データおよび測位端末測位データを用いて、ＲＴＫ演算を実行する。
　次に、ＳＴ５０７において、プロセッサ３０１が、ＳＴ５０６のＲＴＫ演算によって得られたＡＲ値を確認する。
　そして、ＳＴ５０８において、プロセッサ３０１が、十分な測位品質が得られたか否かの品質チェックを、ＡＲ値を確認することにより行う。
　ＡＲ値が閾値（例えば、３．０）以上の場合（ＳＴ５０８：ＹＥＳ）、ＳＴ５０９において、出力部３０４が、そのＲＴＫ演算の測位解をフィックス解、即ち、精密測位解として出力する。この精密測位解は、測位端末２０が設置されている移動体の現在の座標を表すものである。
　一方、ＡＲ値が閾値未満の場合（ＳＴ５０８：ＮＯ）、フローは、ＳＴ５１０に進む。
　ＳＴ５１０において、プロセッサ３０１が、ＳＴ５０５で選択した衛星の中からいずれか１つの衛星を除外対象として選択する。
　そして、ＳＴ５１１において、プロセッサ３０１が、除外対象の衛星以外の衛星からの測位信号を用いて測位端末測位データを生成する。
　次に、ＳＴ５１２において、プロセッサ３０１が、基地局測位データおよびＳＴ５１１で生成された測位端末測位データを用いて、ＲＴＫ演算を実行する。
　次に、ＳＴ５１３において、プロセッサ３０１が、ＳＴ５１２のＲＴＫ演算によって得られたＡＲ値を確認する。
　その後、プロセッサ３０１は、除外対象の衛星を変更しながら、ＳＴ５１０からＳＴ５１３までのステップを繰り返す（ＳＴ５１４：ＮＯ）。
　そして、全てのパターンについて（ＳＴ５０５で選択した衛星の全てについて、それぞれを除外対象として）上記のＳＴ５１０からＳＴ５１３までのステップを実施した後（ＳＴ５１４：ＹＥＳ）、ＳＴ５１５において、プロセッサ３０１は、最も高いＡＲ値が得られたＲＴＫ演算の時に除外した衛星を、測位品質に悪影響を及ぼす衛星（以下、「悪影響衛星」という）と判定し、そのＲＴＫ演算の測位解およびＡＲ値と、悪影響衛星の番号を記憶部３０２に記憶させる。
　そして、ＳＴ５１６において、プロセッサ３０１が、ＳＴ５１５の最も高いＡＲ値を用いて、十分な測位品質が得られたか否かの品質チェックを行う。
　最も高いＡＲ値が閾値以上の場合（ＳＴ５１６：ＹＥＳ）、ＳＴ５０９において、出力部３０４が、そのＲＴＫ演算の測位解をフィックス解、即ち、精密測位解として出力する。
　一方、最も高いＡＲ値が閾値未満の場合（ＳＴ５１６：ＮＯ）、ＳＴ５１７において、プロセッサ３０１が、記憶部３０２に記憶された悪影響衛星の数と、予め設定された最大除去衛星数との比較を行う。
　悪影響衛星の数が最大除去衛星数未満の場合（ＳＴ５１７：ＹＥＳ）、フローはＳＴ５１９に進む。
　一方、悪影響衛星の数が最大除去衛星数に達した場合（ＳＴ５１７：ＮＯ）、ＳＴ５１８において、出力部３０４が、記憶部３０２に記憶された中で最も高いＡＲ値のＲＴＫ演算の測位解をフロート解、即ち、推測解として出力する。
　ＳＴ５１９において、プロセッサ３０１が、ＳＴ５０５で選択した衛星の中から悪影響衛星以外のいずれか１つの衛星を除外対象として選択する。
　そして、ＳＴ５２０において、プロセッサ３０１が、悪影響衛星および除外対象の衛星以外の衛星からの測位信号を用いて測位端末測位データを生成する。
　次に、ＳＴ５２１において、プロセッサ３０１が、基地局測位データおよびＳＴ５２０で生成された測位端末測位データを用いて、ＲＴＫ演算を実行する。
　次に、ＳＴ５２２において、プロセッサ３０１が、ＳＴ５２１のＲＴＫ演算によって得られたＡＲ値を確認する。
　その後、プロセッサ３０１は、除外対象の衛星を変更しながら、ＳＴ５１９からＳＴ５２２までのステップを繰り返す（ＳＴ５２３：ＮＯ）。
　そして、全てのパターンについて（ＳＴ５０５で選択した衛星の悪影響衛星以外の全てについて、それぞれを除外対象として）上記のＳＴ５１９からＳＴ５２２までのステップを実施した後（ＳＴ５２３：ＹＥＳ）、ＳＴ５２４において、プロセッサ３０１は、最も高いＡＲ値が得られたＲＴＫ演算の時に除外した衛星を悪影響衛星と判定し、そのＲＴＫ演算の測位解およびＡＲ値と、悪影響衛星の番号を記憶部３０２に記憶させる。
　そして、ＳＴ５２５において、プロセッサ３０１が、ＳＴ５２４の最も高いＡＲ値を用いて、十分な測位品質が得られたか否かの品質チェックを行う。
　最も高いＡＲ値が閾値以上の場合（ＳＴ５２５：ＹＥＳ）、ＳＴ５０９において、出力部３０４が、そのＲＴＫ演算の測位解をフィックス解、即ち、精密測位解として出力する。
　一方、最も高いＡＲ値が閾値未満の場合（ＳＴ５２５：ＮＯ）、フローはＳＴ５１７に戻る。
　なお、上記の処理フローでは、ＳＴ５１０およびＳＴ５１９において、１つの衛星を除外対象として選択する場合について説明したが、本実施の形態では、ＳＴ５１０あるいはＳＴ５１９において、複数の衛星を除外対象として選択しても良い。
　また、上記の処理フローでは、ＳＴ５１８およびＳＴ５２４において、最も高いＡＲ値が得られたＲＴＫ演算の時に除外した衛星を悪影響衛星と判定する場合について説明したが、本実施の形態では、ＳＴ５１８あるいはＳＴ５２４において、基準値よりも高いＡＲ値が得られたＲＴＫ演算の時に除外した衛星を悪影響衛星と判定しても良い。
　＜効果＞
　このように、本実施の形態では、複数の特定の衛星から送信される情報に基づいて測位演算を行った結果、十分な測位品質が得られなかった場合（測位解の品質値が閾値未満の場合）、複数の特定の衛星に含まれる一または複数の衛星を除外対象とし、除外対象の衛星以外の衛星から送信された情報を用いて、再度、測位演算を行う。これにより、干渉測位の速度または精度を向上させることができる。
　また、本実施の形態では、除外対象の衛星以外の衛星から送信された情報を用いて行った測位演算の測位解の品質に基づいて悪影響衛星を判定する。これにより、悪影響衛星を効果的に排除して、測位演算および品質チェックを行うことができる。
　また、本実施の形態では、悪影響衛星以外の衛星から送信された情報を用いて行った測位演算によって算出された測位解の品質値が閾値未満の場合には、複数の特定の衛星から悪影響衛星を除外した中から、さらに一または複数の衛星を除外対象とし、悪影響衛星および除外対象の衛星以外の衛星から送信された情報を用いて、再度、測位演算を行う。これにより、さらに干渉測位の速度または精度を向上させることができる。
　また、本実施の形態では、悪影響衛星の数が最大除去衛星数に達した場合、それまでの測位演算で最も品質が良い測位解を移動体の座標として決定する。これにより、フィックス解が得られず、フロート解を出力する場合において、実際の移動体の座標に近いフロート解を出力させることができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２では、移動体の移動方向ベクトルに基づいて悪影響衛星を判定する場合について説明する。
　なお、本実施の形態に係る測位システム１の構成は、実施の形態１で説明した図１に示したものと同一であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る基地局１０の構成は、実施の形態１で説明した図２に示したものと同一であるので、その説明を省略する。
　＜測位端末の構成＞
　本実施の形態に係る測位端末２０ａの構成について図５を用いて説明する。なお、図５に示す測位端末２０ａの構成において、図３に示した測位端末２０の構成と共通する部分には、図３と同一符号を付してその説明を省略する。図５に示す測位端末２０ａは、図３に示した測位端末２０に対してセンサ部３０７を追加した構成を採る。
　センサ部３０７は、移動体の速度を検知し、移動体の速度を示すセンサ情報をプロセッサ２０１に出力する。
　＜測位処理のフロー＞
　次に、本実施の形態に係る測位処理のフローについて図６Ａ、図６Ｂを用いて説明する。なお、図６Ａ、図６Ｂに示す測位処理のフローにおいて、図４Ａ～図４Ｃに示した測位処理のフローと共通するステップには、図４Ａ～図４Ｃと同一符号を付してその説明を省略する。図６Ａ、図６Ｂに示す測位処理のフローは、図４Ａ～図４Ｃに示した測位処理のフローに対して、ＳＴ５１３を削除し、その代わりにＳＴ６０１を追加し、ＳＴ５１５を削除し、その代わりにＳＴ６０２、ＳＴ６０３を追加し、ＳＴ５２２を削除し、その代わりにＳＴ６０４を追加し、ＳＴ５２４を削除し、その代わりにＳＴ６０５、ＳＴ６０６を追加している。
　ＳＴ５１２の後、ＳＴ６０１において、プロセッサ３０１は、ＳＴ５１２で実行したＲＴＫ演算で得られる測位解と前回の測位解との差分である移動体の移動方向ベクトル（以下、「第１移動方向ベクトル」という）を算出する。フローは、ＳＴ６０１の後、ＳＴ５１４に進む。
　ＳＴ５１４：ＹＥＳの後、ＳＴ６０２において、プロセッサ３０１は、受信部３０６から出力された衛星のドップラー周波数情報、センサ部３０７から出力されたセンサ情報等に基づいて移動体の移動方向ベクトル（以下、「第２移動方向ベクトル」という）を算出する。なお、第２移動方向ベクトルは第１移動方向ベクトルとは異なる要素によって算出されるため、第２移動方向ベクトルを算出するために必要な情報は、ドップラー周波数情報、センサ部３０７から出力されたセンサ情報には限られない。
　ＳＴ６０３において、プロセッサ３０１は、第２移動方向ベクトルに最も近い第１移動方向ベクトルが算出されたＲＴＫ演算の時に除外した衛星を悪影響衛星と判定し、そのＲＴＫ演算の測位解およびＡＲ値と、悪影響衛星の番号を記憶部３０２に記憶させる。フローは、ＳＴ６０３の後、ＳＴ５１６に進む。
　ＳＴ５２１の後、ＳＴ６０４において、プロセッサ３０１は、ＳＴ５２１で実行したＲＴＫ演算で得られる測位解から衛星毎に第１移動方向ベクトルを算出する。フローは、ＳＴ６０４の後、ＳＴ５２３に進む。
　ＳＴ５２３：ＹＥＳの後、ＳＴ６０５において、プロセッサ３０１は、受信部３０６から出力された衛星のドップラー周波数情報、センサ部３０７から出力されたセンサ情報等に基づいて移動体の第２移動方向ベクトルを算出する。
　ＳＴ６０６において、プロセッサ３０１は、第２移動方向ベクトルに最も近い第１移動方向ベクトルが算出されたＲＴＫ演算の時に除外した衛星を悪影響衛星と判定し、そのＲＴＫ演算の測位解およびＡＲ値と、悪影響衛星の番号を記憶部３０２に記憶させる。
　なお、上記の処理フローでは、ＳＴ６０３およびＳＴ６０６において、第２移動方向ベクトルに最も近い第１移動方向ベクトルが算出されたＲＴＫ演算の時に除外した衛星を悪影響衛星と判定する場合について説明したが、本実施の形態では、ＳＴ６０３あるいはＳＴ６０６において、第２移動方向ベクトルとの差が基準値よりも小さい第１移動方向ベクトルが算出されたＲＴＫ演算の時に除外した衛星を悪影響衛星と判定しても良い。
　＜効果＞
　このように、本実施の形態では、測位解を用いて算出した移動体の第１移動方向ベクトルと測位解以外の値を用いて算出した移動体の第２移動方向ベクトルとの関係に基づいて悪影響衛星を判定する。これにより、悪影響衛星を効果的に排除して、測位演算および品質チェックを行うことができる。
　（実施の形態３）
　実施の形態３では、精密測位解を取得できている間は、記憶部３０２の記憶内容を維持し、最初から悪影響衛星を除外し、悪影響衛星以外の衛星からの測位信号を用いて測位処理を行う場合について説明する。
　なお、本実施の形態に係る測位システム１の構成は、実施の形態１で説明した図１に示したものと同一であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る基地局１０の構成は、実施の形態１で説明した図２に示したものと同一であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る測位端末２０の構成は、実施の形態１で説明した図３あるいは実施の形態２で説明した図５に示したものと同一であるので、その説明を省略する。
　＜測位処理のフロー＞
　本実施の形態に係る測位処理のフローについて図７を用いて説明する。なお、図７に示す測位処理のフローにおいて、図４Ａ～図４Ｃあるいは図６Ａ、図６Ｂに示した測位処理のフローと共通するステップには、図４Ａ～図４Ｃあるいは図６Ａ、図６Ｂと同一符号を付してその説明を省略する。図７に示す測位処理のフローは、図４Ａ～図４Ｃあるいは図６Ａ、図６Ｂに示した測位処理のフローに対して、ＳＴ５０１の前にＳＴ７０１を追加し、ＳＴ７０１の判定結果がＹＥＳの場合に、ＳＴ７０１の後にＳＴ７０２を追加している。
　まず、ＳＴ７０１において、プロセッサ３０１が、前回の測位処理で精密測位解を出力したか否かを確認する。
　前回の測位処理で推測解を出力した場合（ＳＴ７０１：ＮＯ）、フローはＳＴ５０１に進む。
　一方、前回の測位処理で精密測位解を出力した場合、すなわち測位解の品質が閾値以上の場合（ＳＴ７０１：ＹＥＳ）、ＳＴ７０２において、受信部３０６が、受信可能な全ての衛星から、記憶部３０２に番号が記憶されている悪影響衛星を除外した衛星のそれぞれから測位信号を受信する。その後、フローはＳＴ５０３に進む。なお、プロセッサ３０１は、過去の測位処理にて判定した悪影響衛星の番号を記憶部３０２に記憶させても良く、他の装置から受信した悪影響衛星の番号を記憶部３０２に記憶させても良い。また、プロセッサ３０１は、悪影響衛星の番号を記憶部３０２に記憶させてから一定期間が経過した場合、悪影響衛星の番号を記憶部３０２から削除しても良い。
　＜効果＞
　このように、本実施の形態では、精密測位解を取得できている間は、最初から悪影響衛星を除外し、悪影響衛星以外の衛星からの測位信号を用いて測位処理を行う。これにより、さらに、干渉測位の速度または精度を向上させることができる。
　また、本実施の形態では、悪影響衛星の番号を記憶部に記憶してから一定期間が経過した場合、悪影響衛星の番号を記憶部から削除する。これにより、測位品質に悪影響を及ぼさなくなった衛星からの測位信号を測位処理に用いることができる。
　なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
　上記の各実施の形態では、測位演算の一例としてＲＴＫ演算を行う場合について説明したが、本発明はこれに限られずＲＴＫ演算以外の測位演算を行っても良い。
　また、上記の各実施の形態では、品質チェックを行うための品質値としてＡＲ値を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限られず他の品質値を用いても良い。
　また、本発明では、各測位端末２０が、悪影響衛星の番号を示す情報を図示しないサーバーに送信し、サーバーが他の測位端末２０に悪影響衛星の番号を示す情報を配信するようにしても良い。
　本発明は、衛星からの信号を利用して干渉測位を行う測位方法および測位端末に用いるに好適である。
　１　測位システム
　１０　基地局
　２０，２０ａ　測位端末
　２０１　プロセッサ
　２０２　記憶部
　２０３　入力部
　２０４　出力部
　２０５　通信部
　２０６　受信部
　２１０　バス
　３０１　プロセッサ
　３０２　記憶部
　３０３　入力部
　３０４　出力部
　３０５　通信部
　３０６　受信部
　３０７　センサ部
　３１０　バス

Claims (14)

  1. 　測位端末が複数の衛星から送信される情報に基づいて測位演算を行うことで、移動体の座標を決定する測位方法であって、
    　前記測位端末は、
    　前記複数の衛星から選択された複数の特定の衛星から送信される情報に基づいて前記測位演算を行い、
    　前記測位演算によって算出された測位解について品質チェックを行い、
    　前記測位解の品質値が閾値以上の場合には、前記測位解を前記移動体の座標として決定し、
    　前記測位解の品質値が前記閾値未満の場合には、前記複数の特定の衛星に含まれる一または複数の衛星を除外対象として選択し、除外対象の衛星以外の衛星から送信される情報を用いて前記測位演算を行う、
    　測位方法。
  2. 　前記除外対象の衛星以外の衛星から送信される情報を用いて行った前記測位演算において算出された測位解の品質値に基づいて、測位品質に悪影響を及ぼす悪影響衛星を判定する、
    　請求項１に記載の測位方法。
  3. 　前記測位解を用いて算出した前記移動体の第１移動方向ベクトルと前記測位解以外の値を用いて算出した前記移動体の第２移動方向ベクトルとの関係に基づいて、測位品質に悪影響を及ぼす悪影響衛星を判定する、
    　請求項１に記載の測位方法。
  4. 　前記悪影響衛星を除外して行った前記測位演算によって算出された測位解の品質値が前記閾値を満たさない場合には、前記複数の特定の衛星から前記悪影響衛星を除外した中から、さらに一または複数の衛星を除外対象として選択し、前記悪影響衛星および除外対象の衛星以外の衛星から送信される情報を用いて前記測位演算を行う、
    　請求項２または３に記載の測位方法。
  5. 　前記悪影響衛星の数が最大除去衛星数に達した場合、前記測位解の中で最も品質が良いものを前記移動体の座標として決定する、
    　請求項２または３に記載の測位方法。
  6. 　測位品質に悪影響を及ぼす悪影響衛星の番号を記憶部に記憶し、
    　前回の測位演算の測位解の品質が前記閾値以上の場合、前記記憶部に番号が記憶された悪影響衛星以外の衛星から送信される情報を用いて測位演算を行う、
    　請求項１に記載の測位方法。
  7. 　前記悪影響衛星の番号を前記記憶部に記憶してから一定期間が経過した場合、前記悪影響衛星の番号を前記記憶部から削除する、
    　請求項６に記載の測位方法。
  8. 　複数の衛星から送信される測位信号を受信する受信部と、
    　前記測位信号に含まれる情報に基づいて測位演算を行うことで、移動体の座標を決定するプロセッサと、
    　を具備し、
    　前記プロセッサは、
    　前記複数の衛星から選択された複数の特定の衛星から送信される測位信号に含まれる情報に基づいて前記測位演算を行い、
    　前記測位演算によって算出された測位解について品質チェックを行い、
    　前記測位解の品質値が閾値以上の場合には、前記測位解を前記移動体の座標として決定し、
    　前記測位解の品質値が前記閾値未満の場合には、前記複数の特定の衛星に含まれる一または複数の衛星を除外対象として選択し、除外対象の衛星以外の衛星から送信される測位信号に含まれる情報を用いて前記測位演算を行う、
    　測位端末。
  9. 　前記プロセッサは、
    　前記除外対象の衛星以外の衛星から送信される情報を用いて行った前記測位演算において算出された測位解の品質値に基づいて、測位品質に悪影響を及ぼす悪影響衛星を判定する、
    　請求項８に記載の測位端末。
  10. 　前記プロセッサは、
    　前記測位解を用いて算出した前記移動体の第１移動方向ベクトルと前記測位解以外の値を用いて算出した前記移動体の第２移動方向ベクトルとの関係に基づいて、測位品質に悪影響を及ぼす悪影響衛星を判定する、
    　請求項８に記載の測位端末。
  11. 　前記プロセッサは、
    　前記悪影響衛星を除外して行った前記測位演算によって算出された測位解の品質値が前記閾値を満たさない場合には、前記複数の特定の衛星から前記悪影響衛星を除外した中から、さらに一または複数の衛星を除外対象として選択し、前記悪影響衛星および除外対象の衛星以外の衛星から送信される情報を用いて前記測位演算を行う、
    　請求項９または１０に記載の測位端末。
  12. 　前記プロセッサは、
    　前記悪影響衛星の数が最大除去衛星数に達した場合、前記測位解の中で最も品質が良いものを前記移動体の座標として決定する、
    　請求項９または１０に記載の測位端末。
  13. 　前記プロセッサは、
    　測位品質に悪影響を及ぼす悪影響衛星の番号を記憶部に記憶させ、
    　前回の測位演算の測位解の品質が前記閾値以上の場合、前記記憶部に番号が記憶された悪影響衛星以外の衛星から送信される情報を用いて測位演算を行う、
    　請求項８に記載の測位端末。
  14. 　前記悪影響衛星の番号を前記記憶部に記憶させてから一定期間が経過した場合、前記悪影響衛星の番号を前記記憶部から削除する、
    　請求項１３に記載の測位端末。
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