JP2001343443A - 衛星選択方法及び測位装置 - Google Patents
衛星選択方法及び測位装置Info
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- JP2001343443A JP2001343443A JP2000161853A JP2000161853A JP2001343443A JP 2001343443 A JP2001343443 A JP 2001343443A JP 2000161853 A JP2000161853 A JP 2000161853A JP 2000161853 A JP2000161853 A JP 2000161853A JP 2001343443 A JP2001343443 A JP 2001343443A
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- satellites
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 SBAS衛星の故障等に的確に対処できるよ
うにする。 【解決手段】 SBAS衛星の位置に関する情報を衛星
位置情報記憶部16により記憶する。記憶内容は復調し
た航法メッセージにより逐次更新する。選択したSBA
S衛星から信号を受信できなくなった場合には、優先順
位に従いサーチを実行する。ほぼ同一方向に存するはず
のGPS衛星から信号を受信できているがSBAS衛星
からは信号を受信できない場合、そのSBAS衛星が不
健康になったものと判断する。
うにする。 【解決手段】 SBAS衛星の位置に関する情報を衛星
位置情報記憶部16により記憶する。記憶内容は復調し
た航法メッセージにより逐次更新する。選択したSBA
S衛星から信号を受信できなくなった場合には、優先順
位に従いサーチを実行する。ほぼ同一方向に存するはず
のGPS衛星から信号を受信できているがSBAS衛星
からは信号を受信できない場合、そのSBAS衛星が不
健康になったものと判断する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星からの信号を
受信し使用者の現在位置、移動速度等を計測する測位装
置に関し、特に当該測位装置内で実行される衛星選択方
法に関する。
受信し使用者の現在位置、移動速度等を計測する測位装
置に関し、特に当該測位装置内で実行される衛星選択方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】GPS(Global Positioning System)に
代表されるGNSS(Global Navigation Satellite Sys
tem)は、人間、車両、船舶、航空機等、地球上に存する
各種の移動体の現在位置、移動速度等を計測できるシス
テムとして、広く利用されている。GNSSは、一般
に、地球周回軌道上にある所定個数のGNSS衛星を含
む宇宙部分、地球上に存する各種の移動体に搭載され携
帯・運搬される多数の測位装置を含む地上部分、並びに
宇宙部分を制御管制する機能等を有する制御部分から、
構成される。GNSS衛星から送信される信号は、その
信号の送信時刻、その衛星の軌道等に関する情報を搬送
する信号であり、送信に際して所定のコードによりスペ
クトラム拡散変調が施された信号である。従って、測位
装置においては、受信した信号をスペクトラム逆拡散変
調する動作及び搬送された情報を復調する動作によっ
て、GNSS衛星・測位装置間の距離(擬似距離)及び
GNSS衛星の軌道上の位置を知ることができる。測位
装置では、所定個数以上のGNSS衛星についてこれら
擬似距離及び衛星位置を得て、その結果に基づく所定の
測位演算により自己の即ち使用者の現在位置を求める。
使用者の移動速度はこの位置の時間的変化又は衛星から
の搬送波に現れているドプラ偏移から検出できる。
代表されるGNSS(Global Navigation Satellite Sys
tem)は、人間、車両、船舶、航空機等、地球上に存する
各種の移動体の現在位置、移動速度等を計測できるシス
テムとして、広く利用されている。GNSSは、一般
に、地球周回軌道上にある所定個数のGNSS衛星を含
む宇宙部分、地球上に存する各種の移動体に搭載され携
帯・運搬される多数の測位装置を含む地上部分、並びに
宇宙部分を制御管制する機能等を有する制御部分から、
構成される。GNSS衛星から送信される信号は、その
信号の送信時刻、その衛星の軌道等に関する情報を搬送
する信号であり、送信に際して所定のコードによりスペ
クトラム拡散変調が施された信号である。従って、測位
装置においては、受信した信号をスペクトラム逆拡散変
調する動作及び搬送された情報を復調する動作によっ
て、GNSS衛星・測位装置間の距離(擬似距離)及び
GNSS衛星の軌道上の位置を知ることができる。測位
装置では、所定個数以上のGNSS衛星についてこれら
擬似距離及び衛星位置を得て、その結果に基づく所定の
測位演算により自己の即ち使用者の現在位置を求める。
使用者の移動速度はこの位置の時間的変化又は衛星から
の搬送波に現れているドプラ偏移から検出できる。
【0003】測位演算により得られる現在位置には誤差
が含まれる。また、この誤差は、運用当局の意図を反映
するSA(Selective Availability)なる操作に加え、ど
の衛星を選ぶか、またどのような組合せで衛星を選ぶか
という測位装置側での衛星選択によっても、変化する。
ここに、GPSにおける測位誤差を抑えるため、従来か
ら、補強されたGPS(Argumented GPS)に関する検討が
行われている。補強されたGPSの一形態としては、測
位誤差を補償するため誤差情報を送信する固定局を設け
るDGPS(Differential GPS)がある。更に、DGPS
の一形態としては、静止衛星を上述の固定局として用い
誤差情報を広域サービスするWADGPS(Wide Area D
GPS)がある。WADGPSは、従来のGPSにSBAS
(Satellite-Based Argumentation System)を組み合わせ
たシステムである。SBASとしては、米国におけるW
AAS(Wide Area Argumentation System)、欧州におけ
るEGNOS(European Geostationary Navigation Ove
rlay Service)、日本におけるMSAS(MTSAT Satellit
e Argumentation System)等が、運用・開発中である。
が含まれる。また、この誤差は、運用当局の意図を反映
するSA(Selective Availability)なる操作に加え、ど
の衛星を選ぶか、またどのような組合せで衛星を選ぶか
という測位装置側での衛星選択によっても、変化する。
ここに、GPSにおける測位誤差を抑えるため、従来か
ら、補強されたGPS(Argumented GPS)に関する検討が
行われている。補強されたGPSの一形態としては、測
位誤差を補償するため誤差情報を送信する固定局を設け
るDGPS(Differential GPS)がある。更に、DGPS
の一形態としては、静止衛星を上述の固定局として用い
誤差情報を広域サービスするWADGPS(Wide Area D
GPS)がある。WADGPSは、従来のGPSにSBAS
(Satellite-Based Argumentation System)を組み合わせ
たシステムである。SBASとしては、米国におけるW
AAS(Wide Area Argumentation System)、欧州におけ
るEGNOS(European Geostationary Navigation Ove
rlay Service)、日本におけるMSAS(MTSAT Satellit
e Argumentation System)等が、運用・開発中である。
【0004】これらのSBASは、何れも、静止軌道上
にある衛星(以下、SBAS衛星と呼ぶ)を利用したシ
ステムであり、ディファレンシャル、レンジング及びイ
ンテグリティの各機能を提供する。これらのうちディフ
ァレンシャル機能は、GPSにおける誤差情報をSBA
S衛星から地球上の測位装置へと送信し、測位装置にお
ける測位誤差の補償抑圧を可能にする機能である。即
ち、DGPSの固定局としての機能である。レンジング
機能は、GPS衛星から送信される信号と同様に衛星位
置等に関する情報を含みスペクトラム拡散変調された信
号を、SBAS衛星から地球上の測位装置へと送信する
ことにより、測位装置にて測位演算に使用できる衛星の
個数を実質的に増やし、測位のコンティニュイティを向
上させる機能である。WAAS等の場合、静止衛星の健
康/不健康に関する情報も、レンジングのための信号の
一つとして送信される。インテグリティ機能は、どのG
PS衛星を測位演算に使用できるのか(健康/不健
康)、SBAS衛星又はGPS衛星から提供される情報
の信頼性がどの程度であるのか等に関する情報を、SB
AS衛星から地球上の測位装置へと送信することによ
り、WADGPS全体の統合的運用を可能にし、安全性
やアベイラビリティを改善する機能である。なお、SB
AS衛星としては、インマルサット(国際移動衛星機
構。従来の国際海事衛星機構)衛星等が用いられる。
にある衛星(以下、SBAS衛星と呼ぶ)を利用したシ
ステムであり、ディファレンシャル、レンジング及びイ
ンテグリティの各機能を提供する。これらのうちディフ
ァレンシャル機能は、GPSにおける誤差情報をSBA
S衛星から地球上の測位装置へと送信し、測位装置にお
ける測位誤差の補償抑圧を可能にする機能である。即
ち、DGPSの固定局としての機能である。レンジング
機能は、GPS衛星から送信される信号と同様に衛星位
置等に関する情報を含みスペクトラム拡散変調された信
号を、SBAS衛星から地球上の測位装置へと送信する
ことにより、測位装置にて測位演算に使用できる衛星の
個数を実質的に増やし、測位のコンティニュイティを向
上させる機能である。WAAS等の場合、静止衛星の健
康/不健康に関する情報も、レンジングのための信号の
一つとして送信される。インテグリティ機能は、どのG
PS衛星を測位演算に使用できるのか(健康/不健
康)、SBAS衛星又はGPS衛星から提供される情報
の信頼性がどの程度であるのか等に関する情報を、SB
AS衛星から地球上の測位装置へと送信することによ
り、WADGPS全体の統合的運用を可能にし、安全性
やアベイラビリティを改善する機能である。なお、SB
AS衛星としては、インマルサット(国際移動衛星機
構。従来の国際海事衛星機構)衛星等が用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】SBASによって補強
されたGPSであるWADGPSを利用するには、GP
S衛星からの信号のみならずSBAS衛星からの信号を
も捕捉・追尾できるGPS受信機が必要である。SBA
S衛星からの信号を捕捉・追尾するには、どのSBAS
衛星を捕捉・追尾すべきかを、予め、決めておく必要が
ある。捕捉・追尾すべきSBAS衛星の選択の方法の一
つとしては、使用者のマニュアル操作による設定、出荷
前に行う固定設定等の方法があり得る。SBAS衛星の
個数がGPS衛星に比べ少ないこと、測位装置の移動範
囲が使用者の活動・居住地域により限定されていること
(例えば使用者が日本人であれば移動範囲は通常は日本
国内であること)等からすれば、このようなマニュアル
設定、固定設定等の方法によっても、実用に値するWA
DGPS受信機を提供できる。
されたGPSであるWADGPSを利用するには、GP
S衛星からの信号のみならずSBAS衛星からの信号を
も捕捉・追尾できるGPS受信機が必要である。SBA
S衛星からの信号を捕捉・追尾するには、どのSBAS
衛星を捕捉・追尾すべきかを、予め、決めておく必要が
ある。捕捉・追尾すべきSBAS衛星の選択の方法の一
つとしては、使用者のマニュアル操作による設定、出荷
前に行う固定設定等の方法があり得る。SBAS衛星の
個数がGPS衛星に比べ少ないこと、測位装置の移動範
囲が使用者の活動・居住地域により限定されていること
(例えば使用者が日本人であれば移動範囲は通常は日本
国内であること)等からすれば、このようなマニュアル
設定、固定設定等の方法によっても、実用に値するWA
DGPS受信機を提供できる。
【0006】しかし、固定設定されたSBAS衛星やマ
ニュアル設定されたSBAS衛星が、測位精度その他の
面で最良のSBAS衛星ではないこともあり得る。この
ような状況は、使用者の遠距離移動に伴って、或いは新
しいSBAS衛星の追加運用開始に伴って、発生する可
能性がある。更に、SBAS衛星が故障することや、S
BAS衛星からの信号が建物や山岳等により遮蔽するこ
ともある。固定設定の場合これら故障や遮蔽が発生する
とそれに対応することができず、SBASによる各種の
メリットを享受できなくなる。即ち、測位精度や信頼性
が低下する。SBASをマニュアル操作にて設定変更可
能な装置であれば、設定変更操作によってこれらの問題
を回避できるものの、使用者にとりこの設定変更操作例
えばコマンド入力は、煩わしく感じられることもあろ
う。
ニュアル設定されたSBAS衛星が、測位精度その他の
面で最良のSBAS衛星ではないこともあり得る。この
ような状況は、使用者の遠距離移動に伴って、或いは新
しいSBAS衛星の追加運用開始に伴って、発生する可
能性がある。更に、SBAS衛星が故障することや、S
BAS衛星からの信号が建物や山岳等により遮蔽するこ
ともある。固定設定の場合これら故障や遮蔽が発生する
とそれに対応することができず、SBASによる各種の
メリットを享受できなくなる。即ち、測位精度や信頼性
が低下する。SBASをマニュアル操作にて設定変更可
能な装置であれば、設定変更操作によってこれらの問題
を回避できるものの、使用者にとりこの設定変更操作例
えばコマンド入力は、煩わしく感じられることもあろ
う。
【0007】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、SBAS衛星の中
から最善又は次善のSBAS衛星を自動選択する測位装
置を提供することにより、使用者の遠距離移動やSBA
S衛星の新規運用開始に好適に対処できるようにし、ま
た、いずれかのSBAS衛星に関し故障や遮蔽が発生し
ても使用者が操作上の負担を負うことなしにそれに自動
的に対処してSBASのメリットを確保できるようにす
ることを、その目的とする。
とを課題としてなされたものであり、SBAS衛星の中
から最善又は次善のSBAS衛星を自動選択する測位装
置を提供することにより、使用者の遠距離移動やSBA
S衛星の新規運用開始に好適に対処できるようにし、ま
た、いずれかのSBAS衛星に関し故障や遮蔽が発生し
ても使用者が操作上の負担を負うことなしにそれに自動
的に対処してSBASのメリットを確保できるようにす
ることを、その目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る衛星選択方法においては、
(1)各SBAS衛星の位置に関する情報を予め記憶し
ておき、(2)この情報に基づき、複数のSBAS衛星
の中から少なくとも使用者の現在位置にて見通せる位置
にあるものを自動選択することにより、(3)GNSS
衛星及びSBAS衛星双方を利用した測位又はそれに関
連する処理を、SBAS衛星の手動指定なしで行わしめ
ることとしている。このように、予め記憶しておいたS
BAS衛星の位置に関する情報を利用することにより、
少なくとも使用者の現在位置にて見通せる位置にあるS
BAS衛星を利用して測位やそれに関連する処理(衛星
選択や測位誤差補償)等の処理を行うことができる。即
ち、使用者の現在位置にてSBASを利用する際、最善
の(又は少なくとも次善の)測位精度や信頼性をもたら
すSBAS衛星が自動選択される。従って、使用者の遠
距離移動、SBAS衛星の新規運用開始、SBAS衛星
の故障や遮蔽等に対して、使用者が操作負担を負うこと
なしに、好適に対処することができ、測位精度や信頼性
を維持向上させることができる。
るために、本発明に係る衛星選択方法においては、
(1)各SBAS衛星の位置に関する情報を予め記憶し
ておき、(2)この情報に基づき、複数のSBAS衛星
の中から少なくとも使用者の現在位置にて見通せる位置
にあるものを自動選択することにより、(3)GNSS
衛星及びSBAS衛星双方を利用した測位又はそれに関
連する処理を、SBAS衛星の手動指定なしで行わしめ
ることとしている。このように、予め記憶しておいたS
BAS衛星の位置に関する情報を利用することにより、
少なくとも使用者の現在位置にて見通せる位置にあるS
BAS衛星を利用して測位やそれに関連する処理(衛星
選択や測位誤差補償)等の処理を行うことができる。即
ち、使用者の現在位置にてSBASを利用する際、最善
の(又は少なくとも次善の)測位精度や信頼性をもたら
すSBAS衛星が自動選択される。従って、使用者の遠
距離移動、SBAS衛星の新規運用開始、SBAS衛星
の故障や遮蔽等に対して、使用者が操作負担を負うこと
なしに、好適に対処することができ、測位精度や信頼性
を維持向上させることができる。
【0009】また、SBAS衛星から送信される信号
は、レンジングに関連する情報、例えばそのSBAS衛
星の位置等に関する情報を搬送している。従って、SB
AS衛星から受信した信号に基づき、記憶してある情報
即ち各SBAS衛星の位置に関する情報を更新すること
ができる。また、従来から存在していたSBAS衛星の
位置に関する情報の記憶更新だけでなく、新たなSBA
S衛星が追加された場合には、そのSBAS衛星の位置
に関する情報を追加記憶することもできる。本発明を実
施する際に、このような更新・追加記憶機能を設けるこ
とにより、SBASの最新の状況に適合してそのメリッ
トを好適に引き出すことが可能になる。
は、レンジングに関連する情報、例えばそのSBAS衛
星の位置等に関する情報を搬送している。従って、SB
AS衛星から受信した信号に基づき、記憶してある情報
即ち各SBAS衛星の位置に関する情報を更新すること
ができる。また、従来から存在していたSBAS衛星の
位置に関する情報の記憶更新だけでなく、新たなSBA
S衛星が追加された場合には、そのSBAS衛星の位置
に関する情報を追加記憶することもできる。本発明を実
施する際に、このような更新・追加記憶機能を設けるこ
とにより、SBASの最新の状況に適合してそのメリッ
トを好適に引き出すことが可能になる。
【0010】更に、使用者の現在位置から見通せる位置
にあるSBAS衛星が複数個ある場合もある。その場合
に、何れのSBAS衛星を自動選択すべきかが、問題と
なる。本発明を実施する際には、この問題に対処すべ
く、SBAS衛星に対し優先順位を付与するのが望まし
い。優先順位付与の対象には、少なくとも、健康なSB
AS衛星を含める。自動選択の際には、優先順位が付与
されているSBAS衛星の中で、優先順位が最も高いS
BAS衛星を自動選択する。また、同一優先順位のSB
AS衛星が複数個ある場合にはその中で仰角が比較的高
いもの即ち遮蔽等の恐れが少ないものを選べばよい。こ
れらの処理によって、使用者の現在位置から見通せる位
置にあるSBAS衛星が複数個ある状況に、好適に対処
できる。
にあるSBAS衛星が複数個ある場合もある。その場合
に、何れのSBAS衛星を自動選択すべきかが、問題と
なる。本発明を実施する際には、この問題に対処すべ
く、SBAS衛星に対し優先順位を付与するのが望まし
い。優先順位付与の対象には、少なくとも、健康なSB
AS衛星を含める。自動選択の際には、優先順位が付与
されているSBAS衛星の中で、優先順位が最も高いS
BAS衛星を自動選択する。また、同一優先順位のSB
AS衛星が複数個ある場合にはその中で仰角が比較的高
いもの即ち遮蔽等の恐れが少ないものを選べばよい。こ
れらの処理によって、使用者の現在位置から見通せる位
置にあるSBAS衛星が複数個ある状況に、好適に対処
できる。
【0011】更に、比較的高い優先順位を付与すべきS
BAS衛星としては、前回選択衛星、最高仰角衛星及び
最良配置衛星があり得る。前回選択衛星とは、前回選択
したSBAS衛星であって、かつ、使用者の現在位置か
ら見通せる位置にあるものをいう。前回選択衛星が自動
選択された場合、測位演算やGNSS衛星選択の基礎と
なる情報に時間的な連続性が生まれるため、測位演算の
結果が安定する。また、最高仰角衛星とは、使用者の現
在位置から見通せるSBAS衛星の中で、その仰角が最
も高いSBAS衛星である。最高仰角衛星からの信号
は、他のSBAS衛星からの信号に比べて、建物や山岳
等で遮蔽される確率が低い。従って、最高仰角衛星が自
動選択された場合にはSBAS衛星からの信号の遮蔽に
より測位演算が影響を受ける可能性が低くなり、信頼性
が高まる等のメリットが生まれる。そして、最良配置衛
星とは、使用者の現在位置から見通せるSBAS衛星の
中で、幾何学的配置から見て比較的高い測位精度を期待
できるSBAS衛星である。即ち、GNSS衛星とレン
ジング機能を提供するSBAS衛星とを含めた複数の衛
星の中から、所定個数以上の衛星の組合せを選択して測
位演算を行う場合、その組合せに属する衛星同士の幾何
学的関係により、測位精度が変化する。そのため、衛星
選択の際には、DOP(Dilution Of Precision)の導出
等により幾何学的配置を評価する。この評価の結果に基
づき、SBAS衛星の中から最良配置衛星を選択するこ
とにより、測位精度を更に良好なものにすることができ
る。
BAS衛星としては、前回選択衛星、最高仰角衛星及び
最良配置衛星があり得る。前回選択衛星とは、前回選択
したSBAS衛星であって、かつ、使用者の現在位置か
ら見通せる位置にあるものをいう。前回選択衛星が自動
選択された場合、測位演算やGNSS衛星選択の基礎と
なる情報に時間的な連続性が生まれるため、測位演算の
結果が安定する。また、最高仰角衛星とは、使用者の現
在位置から見通せるSBAS衛星の中で、その仰角が最
も高いSBAS衛星である。最高仰角衛星からの信号
は、他のSBAS衛星からの信号に比べて、建物や山岳
等で遮蔽される確率が低い。従って、最高仰角衛星が自
動選択された場合にはSBAS衛星からの信号の遮蔽に
より測位演算が影響を受ける可能性が低くなり、信頼性
が高まる等のメリットが生まれる。そして、最良配置衛
星とは、使用者の現在位置から見通せるSBAS衛星の
中で、幾何学的配置から見て比較的高い測位精度を期待
できるSBAS衛星である。即ち、GNSS衛星とレン
ジング機能を提供するSBAS衛星とを含めた複数の衛
星の中から、所定個数以上の衛星の組合せを選択して測
位演算を行う場合、その組合せに属する衛星同士の幾何
学的関係により、測位精度が変化する。そのため、衛星
選択の際には、DOP(Dilution Of Precision)の導出
等により幾何学的配置を評価する。この評価の結果に基
づき、SBAS衛星の中から最良配置衛星を選択するこ
とにより、測位精度を更に良好なものにすることができ
る。
【0012】なお、前回選択衛星が存在しない場合(即
ち前回選択したSBAS衛星が現在は見通し範囲から外
れてしまっている場合)もあり得るが、その様な場合に
は、最高仰角衛星か最良配置衛星を優先的に選択するよ
うにすればよい。更に、SBAS衛星の選択変更の頻度
を抑え測位動作の連続性を向上させるという観点からす
れば、最高仰角衛星及び最良配置衛星に比べ高い優先順
位を前回選択衛星に付与するのが望ましい。但し、最高
仰角衛星の仰角が前回選択衛星の仰角に対して所定角度
以上高い場合には、前回選択衛星より高い優先順位を最
高仰角衛星に付与した方が、測位動作の信頼性の向上等
の面で有効である。また、SBAS衛星が健康か不健康
かについては、SBAS衛星からのレンジングに関する
信号により、知ることができる。不健康なSBAS衛星
については、自動選択の対象から除外するようにしても
よいし、或いは、自動選択の際におけるそのSBAS衛
星の優先順位を他の衛星の優先順位より低い順位まで下
げるようにしてもよい。
ち前回選択したSBAS衛星が現在は見通し範囲から外
れてしまっている場合)もあり得るが、その様な場合に
は、最高仰角衛星か最良配置衛星を優先的に選択するよ
うにすればよい。更に、SBAS衛星の選択変更の頻度
を抑え測位動作の連続性を向上させるという観点からす
れば、最高仰角衛星及び最良配置衛星に比べ高い優先順
位を前回選択衛星に付与するのが望ましい。但し、最高
仰角衛星の仰角が前回選択衛星の仰角に対して所定角度
以上高い場合には、前回選択衛星より高い優先順位を最
高仰角衛星に付与した方が、測位動作の信頼性の向上等
の面で有効である。また、SBAS衛星が健康か不健康
かについては、SBAS衛星からのレンジングに関する
信号により、知ることができる。不健康なSBAS衛星
については、自動選択の対象から除外するようにしても
よいし、或いは、自動選択の際におけるそのSBAS衛
星の優先順位を他の衛星の優先順位より低い順位まで下
げるようにしてもよい。
【0013】更に、自動選択されたSBAS衛星からの
信号を受信できなくなることや、そのSBAS衛星から
の情報受信量(メッセージデータの情報量)が所期限度
以下に減ってしまう状況も生じうる。このような状況
は、SBAS衛星の故障や信号の遮蔽等により生じう
る。そこで、そのような場合には、他のSBAS衛星を
対象として自動選択を再度実行するようにするのが望ま
しい。
信号を受信できなくなることや、そのSBAS衛星から
の情報受信量(メッセージデータの情報量)が所期限度
以下に減ってしまう状況も生じうる。このような状況
は、SBAS衛星の故障や信号の遮蔽等により生じう
る。そこで、そのような場合には、他のSBAS衛星を
対象として自動選択を再度実行するようにするのが望ま
しい。
【0014】また、自動選択されたSBAS衛星とほぼ
同一方向に、GNSS衛星が存在することがあり得る。
その様な場合、GNSS衛星からの信号受信状況に基づ
いて、SBAS衛星が健康か不健康かを検出することが
できる。即ち、そのGNSS衛星からの信号を受信でき
るのであれば、使用者の現在位置から見て、それらGN
SS衛星及びSBAS衛星方向への視野が開けていると
見なせる。その様な状況であるにもかかわらず、SBA
S衛星からの信号受信が不能であり又は情報受信量が所
期限度以下である場合には、そのSBAS衛星からの信
号が遮蔽されているのではなく、そのSBAS衛星自体
に故障が生じる等、不健康な状態に移行したものと判断
できる。このような判断が成り立つときには、他のSB
AS衛星を対象として、自動選択を再度実行するのが望
ましい。これによって、不健康なSBAS衛星の選択
を、より確実にかつリアルタイムに(即ち健康状態に関
する通知を待たず故障発生直後から)回避できる。
同一方向に、GNSS衛星が存在することがあり得る。
その様な場合、GNSS衛星からの信号受信状況に基づ
いて、SBAS衛星が健康か不健康かを検出することが
できる。即ち、そのGNSS衛星からの信号を受信でき
るのであれば、使用者の現在位置から見て、それらGN
SS衛星及びSBAS衛星方向への視野が開けていると
見なせる。その様な状況であるにもかかわらず、SBA
S衛星からの信号受信が不能であり又は情報受信量が所
期限度以下である場合には、そのSBAS衛星からの信
号が遮蔽されているのではなく、そのSBAS衛星自体
に故障が生じる等、不健康な状態に移行したものと判断
できる。このような判断が成り立つときには、他のSB
AS衛星を対象として、自動選択を再度実行するのが望
ましい。これによって、不健康なSBAS衛星の選択
を、より確実にかつリアルタイムに(即ち健康状態に関
する通知を待たず故障発生直後から)回避できる。
【0015】また、上述の“ほぼ同一方向”は、その方
向への視野が開けているか否かの判定にかかわるもので
あるから、次のような扱いとするのが好ましい。即ち、
自動選択されたSBAS衛星と任意のGNSS衛星との
方位差が所定角度以下であり、かつ、当該自動選択され
たSBAS衛星の方が当該任意のGNSS衛星に比べて
高仰角である場合に、当該自動選択されたSBAS衛星
と当該任意のGNSS衛星とがほぼ同一方向に存するも
のと見なす。これは、低仰角であるGNSS衛星が建物
等により遮られていないのであれば、それより高仰角で
あるSBAS衛星も遮られていないはずである、という
論理に基づくものである。
向への視野が開けているか否かの判定にかかわるもので
あるから、次のような扱いとするのが好ましい。即ち、
自動選択されたSBAS衛星と任意のGNSS衛星との
方位差が所定角度以下であり、かつ、当該自動選択され
たSBAS衛星の方が当該任意のGNSS衛星に比べて
高仰角である場合に、当該自動選択されたSBAS衛星
と当該任意のGNSS衛星とがほぼ同一方向に存するも
のと見なす。これは、低仰角であるGNSS衛星が建物
等により遮られていないのであれば、それより高仰角で
あるSBAS衛星も遮られていないはずである、という
論理に基づくものである。
【0016】そして、使用者の現在位置から見通せる位
置にあるはずのSBAS衛星のいずれについても、信号
受信が不能であり又は情報受信量が所期限度以下である
場合には、使用者の現在位置として与えられている情報
に過誤が含まれているものと見なせる。そこで、好まし
くは、予めその位置に関する情報を記憶済のSBAS衛
星全てを対象として、信号受信が可能なSBAS衛星又
は所期限度以上の情報受信量が得られるSBAS衛星の
検出を、実行する。これによって、使用者の現在位置が
誤っている場合にも自動対処可能になる。
置にあるはずのSBAS衛星のいずれについても、信号
受信が不能であり又は情報受信量が所期限度以下である
場合には、使用者の現在位置として与えられている情報
に過誤が含まれているものと見なせる。そこで、好まし
くは、予めその位置に関する情報を記憶済のSBAS衛
星全てを対象として、信号受信が可能なSBAS衛星又
は所期限度以上の情報受信量が得られるSBAS衛星の
検出を、実行する。これによって、使用者の現在位置が
誤っている場合にも自動対処可能になる。
【0017】加えて、本発明は、測位装置としても表現
できる。即ち、本発明は、(1)GNSS衛星から送信
される信号を受信して測位演算を実行する測位装置であ
って、(2)SBAS衛星から送信される信号を受信し
て測位誤差の補償、測位演算に用いるGNSS衛星の選
択等の付加処理を実行する測位装置において、(3)G
NSS衛星及びSBAS衛星からの信号を受信する手段
と、GNSS衛星及びSBAS衛星の中から所定個数以
上の衛星を選択する衛星選択部と、選択された衛星から
受信した信号に基づき測位演算を実行する測位演算部
と、衛星からの信号に含まれていた情報を記憶する記憶
部と、を備え、(4)記憶部が、SBAS衛星から受信
した信号に含まれている情報のうち少なくともSBAS
衛星の位置に関する情報を記憶し、衛星選択部が、記憶
部により記憶されている情報に基づき本発明の衛星選択
方法を実行することを特徴とする。
できる。即ち、本発明は、(1)GNSS衛星から送信
される信号を受信して測位演算を実行する測位装置であ
って、(2)SBAS衛星から送信される信号を受信し
て測位誤差の補償、測位演算に用いるGNSS衛星の選
択等の付加処理を実行する測位装置において、(3)G
NSS衛星及びSBAS衛星からの信号を受信する手段
と、GNSS衛星及びSBAS衛星の中から所定個数以
上の衛星を選択する衛星選択部と、選択された衛星から
受信した信号に基づき測位演算を実行する測位演算部
と、衛星からの信号に含まれていた情報を記憶する記憶
部と、を備え、(4)記憶部が、SBAS衛星から受信
した信号に含まれている情報のうち少なくともSBAS
衛星の位置に関する情報を記憶し、衛星選択部が、記憶
部により記憶されている情報に基づき本発明の衛星選択
方法を実行することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。
関し図面に基づき説明する。
【0019】図1に、本発明の一実施形態に係る測位装
置の構成を示す。この図に示す測位装置は、GPS衛星
やSBAS衛星からの信号をアンテナ10により受信
し、この受信信号を周波数変換部11により無線周波数
から中間周波数へと周波数変換し、しかる後、この受信
信号から擬似距離を検出する処理を擬似距離測定部12
にてまた航法メッセージを復調する処理を航法メッセー
ジ復調部14にて、それぞれ実行する。また、衛星位置
情報記憶部16はRAM、ROM等の記憶装置であり、
航法メッセージ復調部14にて復調された情報、例え
ば、GPS衛星やSBAS衛星の軌道又は位置、健康/
不健康等に関する情報を記憶する。GPS/SBAS衛
星選択部15は、衛星位置情報記憶部16により記憶さ
れている情報と、航法メッセージ復調部14にて復調さ
れた情報と、測位演算部13にて得られる測位結果特に
測位装置の位置とに基づき、GPS衛星及びSBAS衛
星の中から、測位演算に使用すべき衛星を所定個数以上
選択する。擬似距離検出及び航法メッセージ復調は、少
なくとも、GPS/SBAS衛星選択部15により選択
された所定個数以上の衛星それぞれについて、実行され
る。測位演算部13は、擬似距離測定部12及び航法メ
ッセージ復調部14から上記所定個数以上の衛星につい
て得られた擬似距離及び航法メッセージに基づき、所定
の原理による測位演算を実行し、その結果を、図示しな
い表示装置や音声出力装置に出力し或いは通信回線に送
出する。
置の構成を示す。この図に示す測位装置は、GPS衛星
やSBAS衛星からの信号をアンテナ10により受信
し、この受信信号を周波数変換部11により無線周波数
から中間周波数へと周波数変換し、しかる後、この受信
信号から擬似距離を検出する処理を擬似距離測定部12
にてまた航法メッセージを復調する処理を航法メッセー
ジ復調部14にて、それぞれ実行する。また、衛星位置
情報記憶部16はRAM、ROM等の記憶装置であり、
航法メッセージ復調部14にて復調された情報、例え
ば、GPS衛星やSBAS衛星の軌道又は位置、健康/
不健康等に関する情報を記憶する。GPS/SBAS衛
星選択部15は、衛星位置情報記憶部16により記憶さ
れている情報と、航法メッセージ復調部14にて復調さ
れた情報と、測位演算部13にて得られる測位結果特に
測位装置の位置とに基づき、GPS衛星及びSBAS衛
星の中から、測位演算に使用すべき衛星を所定個数以上
選択する。擬似距離検出及び航法メッセージ復調は、少
なくとも、GPS/SBAS衛星選択部15により選択
された所定個数以上の衛星それぞれについて、実行され
る。測位演算部13は、擬似距離測定部12及び航法メ
ッセージ復調部14から上記所定個数以上の衛星につい
て得られた擬似距離及び航法メッセージに基づき、所定
の原理による測位演算を実行し、その結果を、図示しな
い表示装置や音声出力装置に出力し或いは通信回線に送
出する。
【0020】なお、擬似距離測定部12にてGPS衛星
やSBAS衛星までの擬似距離を検出するのに使用する
原理・手法は、従来のGPS受信機にてGPS受信機ま
での擬似距離を検出するのに使用されていた原理・手法
と同様のものでよいため、ここでは説明を省略する。ま
た、航法メッセージ復調部14にて復調される航法メッ
セージについても、GPS或いは各種SBASの仕様に
関する文献等により既に公知となっているため、説明を
省略する。更に、GPS衛星及びSBAS衛星から受信
した信号に基づく測位演算の原理・手法についても、従
来のGPS受信機にてGPS衛星からの信号に基づく測
位演算に使用されていた原理・手法と同一のものでよい
ため、説明を省略する。
やSBAS衛星までの擬似距離を検出するのに使用する
原理・手法は、従来のGPS受信機にてGPS受信機ま
での擬似距離を検出するのに使用されていた原理・手法
と同様のものでよいため、ここでは説明を省略する。ま
た、航法メッセージ復調部14にて復調される航法メッ
セージについても、GPS或いは各種SBASの仕様に
関する文献等により既に公知となっているため、説明を
省略する。更に、GPS衛星及びSBAS衛星から受信
した信号に基づく測位演算の原理・手法についても、従
来のGPS受信機にてGPS衛星からの信号に基づく測
位演算に使用されていた原理・手法と同一のものでよい
ため、説明を省略する。
【0021】このように、本実施形態においては、SB
AS衛星の位置に関する情報を例えば地球固定座標
(X,Y,Z)の形態で衛星位置情報記憶部16に記憶
させているため、この情報に基づきGPS/SBAS衛
星選択部15がSBAS衛星を自動選択することが可能
である。従って、使用者がマニュアル操作でSBAS衛
星を選択する必要がない。また、衛星位置情報記憶部1
6の記憶内容は、航法メッセージ復調部14にて復調さ
れる情報により逐次更新することができるため、最新の
情報に基づきSBAS衛星を選択することができ、最適
でない或いは不健康なSBAS衛星を選択してしまうと
いった状況は、生じにくい。結果として、適切なSBA
S衛星を選択してより多くの情報を受信復調し、高い測
位精度や信頼性及び安定性に富んだ測位性能を実現する
ことができる。
AS衛星の位置に関する情報を例えば地球固定座標
(X,Y,Z)の形態で衛星位置情報記憶部16に記憶
させているため、この情報に基づきGPS/SBAS衛
星選択部15がSBAS衛星を自動選択することが可能
である。従って、使用者がマニュアル操作でSBAS衛
星を選択する必要がない。また、衛星位置情報記憶部1
6の記憶内容は、航法メッセージ復調部14にて復調さ
れる情報により逐次更新することができるため、最新の
情報に基づきSBAS衛星を選択することができ、最適
でない或いは不健康なSBAS衛星を選択してしまうと
いった状況は、生じにくい。結果として、適切なSBA
S衛星を選択してより多くの情報を受信復調し、高い測
位精度や信頼性及び安定性に富んだ測位性能を実現する
ことができる。
【0022】図2及び図3に、本実施形態における衛星
選択の手順をより詳細に示す。本実施形態に係る測位装
置に電源が投入されると(図2:100)、GPS/S
BAS衛星選択部15は、以前の測位により得られた位
置・時刻或いは使用者から与えられた位置・現在時刻
(RTCから得てもよい)を初期位置として、当該初期
位置における仰角が下限値(例えば5(deg))以上
のGPS衛星及びSBAS衛星の中から、比較的良好な
DOPを提供する衛星の組合せ即ち良好な測位精度が期
待できる衛星の組合せを、衛星位置情報記憶部16上の
GPS衛星軌道情報やSBAS衛星位置情報に基づき選
択する(102)。
選択の手順をより詳細に示す。本実施形態に係る測位装
置に電源が投入されると(図2:100)、GPS/S
BAS衛星選択部15は、以前の測位により得られた位
置・時刻或いは使用者から与えられた位置・現在時刻
(RTCから得てもよい)を初期位置として、当該初期
位置における仰角が下限値(例えば5(deg))以上
のGPS衛星及びSBAS衛星の中から、比較的良好な
DOPを提供する衛星の組合せ即ち良好な測位精度が期
待できる衛星の組合せを、衛星位置情報記憶部16上の
GPS衛星軌道情報やSBAS衛星位置情報に基づき選
択する(102)。
【0023】特に、SBAS衛星の選択に当たっては、
図3に示すように優先順位や仰角に従い選択を行う(2
10)。本実施形態では、原則として、優先順位第1位
は前回選択衛星に、優先順位第2位は最高仰角衛星に、
優先順位第3位は最良配置衛星に、優先順位第4位はそ
の他仰角>0であるSBAS衛星に、それぞれ与える
(204)。但し、本発明の実施に際して、これ以外の
優先順位区分を適用することもできる。更に、同一優先
順位のSBAS衛星が複数ある場合、その中からいずれ
かを選択するに際しては、仰角が高いものから順に選ぶ
ようにする。
図3に示すように優先順位や仰角に従い選択を行う(2
10)。本実施形態では、原則として、優先順位第1位
は前回選択衛星に、優先順位第2位は最高仰角衛星に、
優先順位第3位は最良配置衛星に、優先順位第4位はそ
の他仰角>0であるSBAS衛星に、それぞれ与える
(204)。但し、本発明の実施に際して、これ以外の
優先順位区分を適用することもできる。更に、同一優先
順位のSBAS衛星が複数ある場合、その中からいずれ
かを選択するに際しては、仰角が高いものから順に選ぶ
ようにする。
【0024】また、ここでいう前回選択衛星は、上述の
初期位置における現時点での仰角が正であるSBAS衛
星又は当該仰角が例えば5(deg)以上のSBAS衛
星のうち、前回測位の際に選択したSBAS衛星であ
る。前回測位の際に選択したSBAS衛星を引き続き選
択することにより測位結果の時間的連続性が保たれやす
くなる。しかし、前回測位から長時間が経過している場
合や前回測位後長距離を移動した場合等には、前回測位
の際に選択したSBAS衛星の仰角が負であるかもしれ
ない。その場合、優先順位第2位の最高仰角衛星が選択
される。
初期位置における現時点での仰角が正であるSBAS衛
星又は当該仰角が例えば5(deg)以上のSBAS衛
星のうち、前回測位の際に選択したSBAS衛星であ
る。前回測位の際に選択したSBAS衛星を引き続き選
択することにより測位結果の時間的連続性が保たれやす
くなる。しかし、前回測位から長時間が経過している場
合や前回測位後長距離を移動した場合等には、前回測位
の際に選択したSBAS衛星の仰角が負であるかもしれ
ない。その場合、優先順位第2位の最高仰角衛星が選択
される。
【0025】最高仰角衛星とは、上記初期位置における
現時点での仰角が他の何れのSBAS衛星の仰角よりも
高いSBAS衛星である。最高仰角衛星の仰角が前回選
択衛星の仰角より所定角度ELth以上高い場合(20
6)、優先順位第1位と第2位の入れ替えを行い(20
8)、最高仰角衛星を優先順位第1位とする。これは、
仰角が低い前回選択衛星を選択するよりは遮蔽等が生じ
にくい最高仰角衛星を選択するようにした方が、測位の
信頼性及び安定性が高まるためである。所定角度ELt
hは例えば10(deg)程度の角度、即ち仰角差の影
響が測位動作・測位結果にて顕かになる角度とする。
現時点での仰角が他の何れのSBAS衛星の仰角よりも
高いSBAS衛星である。最高仰角衛星の仰角が前回選
択衛星の仰角より所定角度ELth以上高い場合(20
6)、優先順位第1位と第2位の入れ替えを行い(20
8)、最高仰角衛星を優先順位第1位とする。これは、
仰角が低い前回選択衛星を選択するよりは遮蔽等が生じ
にくい最高仰角衛星を選択するようにした方が、測位の
信頼性及び安定性が高まるためである。所定角度ELt
hは例えば10(deg)程度の角度、即ち仰角差の影
響が測位動作・測位結果にて顕かになる角度とする。
【0026】更に、最良配置衛星とは、GPS衛星又は
他のSBAS衛星との組合せにおいて最良のDOPが期
待できるSBAS衛星である。なお、優先順位及び仰角
に基づく選択を可能にするため、また後述の“ほぼ同一
方向”の判断を可能にするため、図3に示す手順におい
ては、健康なSBAS衛星についてその方位及び仰角を
計算し(200)、また、そのSBAS衛星を含む衛星
の組合せについてDOPを評価している(202)。D
OPの導出方法、種類等は、従来のGPS受信機におけ
るそれらと同様である。
他のSBAS衛星との組合せにおいて最良のDOPが期
待できるSBAS衛星である。なお、優先順位及び仰角
に基づく選択を可能にするため、また後述の“ほぼ同一
方向”の判断を可能にするため、図3に示す手順におい
ては、健康なSBAS衛星についてその方位及び仰角を
計算し(200)、また、そのSBAS衛星を含む衛星
の組合せについてDOPを評価している(202)。D
OPの導出方法、種類等は、従来のGPS受信機におけ
るそれらと同様である。
【0027】図2中のステップ102に係る衛星選択動
作、特にSBAS衛星の選択動作は、前回の選択から所
定時間例えば3分が経過するたびに(104)、繰返し
実行される。その際、上述の初期位置としては、最近の
測位により得られた測位装置の位置を用いる。前回の選
択から上記所定時間が経過する前に、前回選択したSB
AS衛星即ち現在使用しているSBAS衛星からの信号
受信が途絶え又は情報受信量が低下した場合(10
6)、GPS/SBAS衛星選択部15は、前述の優先
順位及び計算済の仰角に従い、前回選択したSBAS衛
星と同一優先順位でそれに次ぐ仰角を有するものか、或
いは、前回選択したSBAS衛星に次ぐ高い優先順位を
有するSBAS衛星を選び、擬似距離測定部12及び航
法メッセージ復調部14に指令し、その衛星のサーチを
行わせる(108)。
作、特にSBAS衛星の選択動作は、前回の選択から所
定時間例えば3分が経過するたびに(104)、繰返し
実行される。その際、上述の初期位置としては、最近の
測位により得られた測位装置の位置を用いる。前回の選
択から上記所定時間が経過する前に、前回選択したSB
AS衛星即ち現在使用しているSBAS衛星からの信号
受信が途絶え又は情報受信量が低下した場合(10
6)、GPS/SBAS衛星選択部15は、前述の優先
順位及び計算済の仰角に従い、前回選択したSBAS衛
星と同一優先順位でそれに次ぐ仰角を有するものか、或
いは、前回選択したSBAS衛星に次ぐ高い優先順位を
有するSBAS衛星を選び、擬似距離測定部12及び航
法メッセージ復調部14に指令し、その衛星のサーチを
行わせる(108)。
【0028】サーチに成功した場合即ちそのSBAS衛
星からの信号の捕捉・復調に成功した場合、そのSBA
S衛星からの信号を利用して測位等の動作を実行できる
ため、ステップ104に戻る。成功しなかった場合に
は、ステップ108の動作を繰り返す(112)。現在
位置から見通せる範囲に存するはずの全てのSBAS衛
星についてサーチを実行したにもかかわらず“サーチ成
功”との結果が得られなかった場合(114)、仰角等
の計算に使用した測位装置の位置に関する情報が誤りを
含んでいると見なし、静止軌道上にある全てのSBAS
衛星を対象としてサーチを実行する(116)。このよ
うに、現在位置にて現時点で捕捉できるSBAS衛星を
自動的にサーチするようにしているため、SBAS衛星
の故障やその信号の遮蔽等に即座に対処できる。
星からの信号の捕捉・復調に成功した場合、そのSBA
S衛星からの信号を利用して測位等の動作を実行できる
ため、ステップ104に戻る。成功しなかった場合に
は、ステップ108の動作を繰り返す(112)。現在
位置から見通せる範囲に存するはずの全てのSBAS衛
星についてサーチを実行したにもかかわらず“サーチ成
功”との結果が得られなかった場合(114)、仰角等
の計算に使用した測位装置の位置に関する情報が誤りを
含んでいると見なし、静止軌道上にある全てのSBAS
衛星を対象としてサーチを実行する(116)。このよ
うに、現在位置にて現時点で捕捉できるSBAS衛星を
自動的にサーチするようにしているため、SBAS衛星
の故障やその信号の遮蔽等に即座に対処できる。
【0029】また、ステップ200にて計算した方位及
び仰角からみて、SBAS衛星とGPS衛星がほぼ同一
方向に存するはずであると判断できる状況下であれば、
そのSBAS衛星からの信号受信状況と、それとほぼ同
一方向に存するはずのGPS衛星からの信号受信状況と
に基づき、SBAS衛星が不健康であるのか、それとも
単に信号が遮蔽されているに過ぎないのかを、判別でき
る。図2に示す手順では、サーチに成功しなかったSB
AS衛星について、それとほぼ同一方向に存するはずの
GPS衛星からの信号受信状況に基づくこの判別を行
い、そのSBAS衛星が不健康であるとの判別結果が得
られた場合には、そのSBAS衛星が不健康(アンヘル
ス)である旨の情報を衛星位置情報記憶部16に記憶さ
せる等して、当面の選択対象からそのSBAS衛星を除
外するようにしている(110)。
び仰角からみて、SBAS衛星とGPS衛星がほぼ同一
方向に存するはずであると判断できる状況下であれば、
そのSBAS衛星からの信号受信状況と、それとほぼ同
一方向に存するはずのGPS衛星からの信号受信状況と
に基づき、SBAS衛星が不健康であるのか、それとも
単に信号が遮蔽されているに過ぎないのかを、判別でき
る。図2に示す手順では、サーチに成功しなかったSB
AS衛星について、それとほぼ同一方向に存するはずの
GPS衛星からの信号受信状況に基づくこの判別を行
い、そのSBAS衛星が不健康であるとの判別結果が得
られた場合には、そのSBAS衛星が不健康(アンヘル
ス)である旨の情報を衛星位置情報記憶部16に記憶さ
せる等して、当面の選択対象からそのSBAS衛星を除
外するようにしている(110)。
【0030】また、“SBAS衛星とGPS衛星とがほ
ぼ同一方向に存する”状況とは、具体的には、図4
(A)に示すように、両者の方位差ΔAZが所定角度Δ
AZ0(例えば数(deg))以下であり、かつ、SB
AS衛星の仰角EL2がGPS衛星の仰角EL1より高
い状況を指す。仰角についてEL2>EL1という条件
を付しているのは、建物等による遮蔽を考慮したためで
ある。即ち、図4(B)(1)に示すように、GPS衛
星よりSBAS衛星の方が高仰角ならば、GPS衛星か
らの信号を受信できることを以て“SBAS衛星方向の
視野も開けているはずである”と判断することができる
のに対し、SBAS衛星よりGPS衛星の方が高仰角な
らば、GPS衛星からの信号を受信できたとしてもSB
AS衛星方向の視野が開けているとは限らず、図4
(B)(2)に示すようにSBAS衛星からの信号だけ
が遮蔽されているのかもしれない。そのため、上述のよ
うにEL2>EL1という条件を付して、“ほぼ同一方
向”の判断を行うようにしている。
ぼ同一方向に存する”状況とは、具体的には、図4
(A)に示すように、両者の方位差ΔAZが所定角度Δ
AZ0(例えば数(deg))以下であり、かつ、SB
AS衛星の仰角EL2がGPS衛星の仰角EL1より高
い状況を指す。仰角についてEL2>EL1という条件
を付しているのは、建物等による遮蔽を考慮したためで
ある。即ち、図4(B)(1)に示すように、GPS衛
星よりSBAS衛星の方が高仰角ならば、GPS衛星か
らの信号を受信できることを以て“SBAS衛星方向の
視野も開けているはずである”と判断することができる
のに対し、SBAS衛星よりGPS衛星の方が高仰角な
らば、GPS衛星からの信号を受信できたとしてもSB
AS衛星方向の視野が開けているとは限らず、図4
(B)(2)に示すようにSBAS衛星からの信号だけ
が遮蔽されているのかもしれない。そのため、上述のよ
うにEL2>EL1という条件を付して、“ほぼ同一方
向”の判断を行うようにしている。
【0031】以上説明したように、本発明の好ましい実
施形態によれば、各SBAS衛星の位置に関する情報を
予め記憶しておき、この情報に基づき、最善の又は次善
の測位精度や信頼性をもたらすSBAS衛星を自動選択
しているため、測位、衛星選択、ディファレンシャル情
報に基づく測位誤差補償等の処理の精度、信頼性、安定
性を高めることができる。使用者によるマニュアル選択
も不要である。SBAS衛星の新規運用開始にも対応で
きる。あるSBAS衛星からの信号を受信できない場合
に、その衛星が不健康なのか遮蔽が生じているにすぎな
い(つまり暫くすれば再び選択できるようになる)のか
を、近接方向のGPS衛星からの信号受信状況を参照す
ることにより判別できる。なお、本発明は、GPS以外
のGNSS向けに実施することもできる。SBASの例
としてWAAS、EGNOS及びMSASを例示した
が、将来計画されるものを含め、本発明は同様の原理に
よるSBAS向けに実施できる。
施形態によれば、各SBAS衛星の位置に関する情報を
予め記憶しておき、この情報に基づき、最善の又は次善
の測位精度や信頼性をもたらすSBAS衛星を自動選択
しているため、測位、衛星選択、ディファレンシャル情
報に基づく測位誤差補償等の処理の精度、信頼性、安定
性を高めることができる。使用者によるマニュアル選択
も不要である。SBAS衛星の新規運用開始にも対応で
きる。あるSBAS衛星からの信号を受信できない場合
に、その衛星が不健康なのか遮蔽が生じているにすぎな
い(つまり暫くすれば再び選択できるようになる)のか
を、近接方向のGPS衛星からの信号受信状況を参照す
ることにより判別できる。なお、本発明は、GPS以外
のGNSS向けに実施することもできる。SBASの例
としてWAAS、EGNOS及びMSASを例示した
が、将来計画されるものを含め、本発明は同様の原理に
よるSBAS向けに実施できる。
【図1】 本発明の一実施形態に係る測位装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図2】 この実施形態におけるGPS/SBAS衛星
選択部の動作、特にSBAS衛星選択及びサーチ動作を
示すフローチャートである。
選択部の動作、特にSBAS衛星選択及びサーチ動作を
示すフローチャートである。
【図3】 この実施形態におけるGPS/SBAS衛星
選択部の動作、特に優先順位に基づくSBAS衛星選択
動作を示すフローチャートである。
選択部の動作、特に優先順位に基づくSBAS衛星選択
動作を示すフローチャートである。
【図4】 この実施形態におけるGPS/SBAS衛星
選択部の動作、特に近接方向に見えるはずのGPS衛星
からの信号受信状況を参照したSBAS衛星状態判別原
理を説明する図であり、特に(A)は原理の概略を示す
図、(B)(1)及び(2)は遮蔽状況の例を示す図で
ある。
選択部の動作、特に近接方向に見えるはずのGPS衛星
からの信号受信状況を参照したSBAS衛星状態判別原
理を説明する図であり、特に(A)は原理の概略を示す
図、(B)(1)及び(2)は遮蔽状況の例を示す図で
ある。
13 測位演算部、15 GPS/SBAS衛星選択
部、16 衛星位置情報記憶部。
部、16 衛星位置情報記憶部。
Claims (13)
- 【請求項1】 各SBAS衛星の位置に関する情報を予
め記憶しておき、この情報に基づき、複数のSBAS衛
星の中から少なくとも使用者の現在位置にて見通せる位
置にあるものを自動選択することにより、 GNSS衛星及びSBAS衛星双方を利用した測位又は
それに関連する処理を、SBAS衛星の手動指定なしで
行わしめることを特徴とする衛星選択方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の衛星選択方法において、 SBAS衛星から受信した信号に基づき、各SBAS衛
星の位置に関する情報を更新し又は新たなSBAS衛星
の位置に関する情報を追加記憶することを特徴とする衛
星選択方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の衛星選択方法にお
いて、 上記自動選択に先立ち少なくとも健康なSBAS衛星に
対し優先順位を付与し、 使用者の現在位置から見通せる位置にあるSBAS衛星
が複数個ある場合には、その中で優先順位が最も高いS
BAS衛星を自動選択することを特徴とする衛星選択方
法。 - 【請求項4】 請求項3記載の衛星選択方法において、 前回選択したSBAS衛星であり使用者の現在位置から
見通せる位置にある前回選択衛星、使用者の現在位置か
ら見通せるSBAS衛星の中でその仰角が最も高いSB
AS衛星である最高仰角衛星、又は使用者の現在位置か
ら見通せるSBAS衛星の中で幾何学的配置から見て比
較的高い測位精度を期待できるSBAS衛星である最良
配置衛星に、比較的高い優先順位を付与することを特徴
とする衛星選択方法。 - 【請求項5】 請求項4記載の衛星選択方法において、 同一優先順位が付与されている複数個のSBAS衛星の
うちいずれかを選択する場合には仰角が高い順に従い選
択を行うことを特徴とする衛星選択方法。 - 【請求項6】 請求項4又は5記載の衛星選択方法にお
いて、 最高仰角衛星及び最良配置衛星に比べ高い優先順位を前
回選択衛星に付与することを特徴とする衛星選択方法。 - 【請求項7】 請求項6記載の衛星選択方法において、 最高仰角衛星の仰角が前回選択衛星の仰角に対して所定
角度以上高い場合には前回選択衛星より高い優先順位を
最高仰角衛星に付与することを特徴とする衛星選択方
法。 - 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか記載の衛星選
択方法において、 不健康なSBAS衛星を上記自動選択の対象から除外し
又は当該自動選択の際におけるそのSBAS衛星の優先
順位を他のSBAS衛星より低い優先順位まで下げるこ
とを特徴とする衛星選択方法。 - 【請求項9】 請求項1乃至8のいずれか記載の衛星選
択方法において、 自動選択されたSBAS衛星からの信号受信が不能であ
り又は情報受信量が所期限度以下である場合に、他のS
BAS衛星を対象として上記自動選択を再度実行するこ
とを特徴とする衛星選択方法。 - 【請求項10】 請求項9記載の衛星選択方法におい
て、 自動選択されたSBAS衛星とほぼ同一方向に存するは
ずのGNSS衛星からの信号を受信できるにもかかわら
ず、そのSBAS衛星からの信号受信が不能であり又は
情報受信量が所期限度以下である場合に、他のSBAS
衛星を対象として上記自動選択を再度実行することを特
徴とする衛星選択方法。 - 【請求項11】 請求項10記載の衛星選択方法におい
て、 自動選択されたSBAS衛星と任意のGNSS衛星との
方位差が所定角度以下であり、かつ、当該自動選択され
たSBAS衛星の方が当該任意のGNSS衛星に比べて
高仰角である場合に、当該自動選択されたSBAS衛星
と当該任意のGNSS衛星とがほぼ同一方向に存するも
のと見なすことを特徴とする衛星選択方法。 - 【請求項12】 請求項9乃至11のいずれか記載の衛
星選択方法において、 使用者の現在位置から見通せる位置にあるはずのSBA
S衛星のいずれについても、信号受信が不能であり又は
情報受信量が所期限度以下である場合に、使用者の現在
位置として与えられている情報に過誤が含まれているも
のと見なし、予めその位置に関する情報を記憶済のSB
AS衛星全てを対象として、信号受信が可能なSBAS
衛星又は所期限度以上の情報受信量が得られるSBAS
衛星の検出を実行することを特徴とする衛星選択方法。 - 【請求項13】 GNSS衛星から送信される信号を受
信して測位演算を実行する測位装置であって、SBAS
衛星から送信される信号を受信して測位誤差の補償、測
位演算に用いるGNSS衛星の選択等の付加処理を実行
する測位装置において、 GNSS衛星及びSBAS衛星からの信号を受信する手
段と、GNSS衛星及びSBAS衛星の中から所定個数
以上の衛星を選択する衛星選択部と、選択された衛星か
ら受信した信号に基づき測位演算を実行する測位演算部
と、衛星からの信号に含まれていた情報を記憶する記憶
部と、を備え、 記憶部が、SBAS衛星から受信した信号に含まれてい
る情報のうち少なくともSBAS衛星の位置に関する情
報を記憶し、衛星選択部が、記憶部により記憶されてい
る情報に基づき請求項1乃至12のいずれかに記載の衛
星選択方法を実行することを特徴とする測位装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000161853A JP2001343443A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 衛星選択方法及び測位装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000161853A JP2001343443A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 衛星選択方法及び測位装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=18665810
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JP2000161853A Pending JP2001343443A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 衛星選択方法及び測位装置 |
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JP (1) | JP2001343443A (ja) |
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- 2000-05-31 JP JP2000161853A patent/JP2001343443A/ja active Pending
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