JP2001343443A - 衛星選択方法及び測位装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

１３ 測位演算部、１５ ＧＰＳ／ＳＢＡＳ衛星選択
部、１６ 衛星位置情報記憶部。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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。