JP2010528321A - 部分探索搬送波位相整数アンビギュイティ決定 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4A
Description
本願は、2007年5月31日に出願された米国仮特許出願第60/941,271号「Partial Search Carrier-Phase Integer Ambiguity Resolution」に対する優先権を主張する。該米国仮特許出願は参照によりその全体が本明細書に援用される。
毎回新しいコード測定値(擬似距離測定値とも呼ばれる)及び搬送波位相測定値が使用され、カルマンフィルタ状態が更新される。カルマンフィルタによって使用される式は複雑であるが、カルマンフィルタは航法の分野において広範に使用されているため、カルマンフィルタの、本発明に関連する面のみを詳細に論じる必要がある。カルマンフィルタはGPS受信機及び他の航法システムにおいて広範に使用されているが、これらのカルマンフィルタの多くの面は実装によって異なることが強調されるべきである。たとえば、幾つかのGPS受信機において使用されるカルマンフィルタは、他のカルマンフィルタにおいては含まれない状態を含む場合があるか、又は他のカルマンフィルタにおいて使用される式とは幾らか異なる式を使用する場合がある。
ワイドレーン
Claims (34)
- 全地球航法衛星システム(a global navigation satellite system)において整数アンビギュイティ(integer ambiguity)決定(resolution)を実施する方法であって、
衛星のセット(a set of satellites)から信号が受信される、当該衛星のセットを特定(identifying)すること、
前記衛星の特定されたセット内の衛星から受信される前記信号のうちの少なくとも幾つかの搬送波位相測定に関連付けられる(associated with)アンビギュイティのセット(a set of ambiguities)を特定すること、
前記アンビギュイティのセット内の整数アンビギュイティを推定することであって、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティのそれぞれに対する整数アンビギュイティ値の最良(best)候補セット及び次善(second best)候補セットを求めることを含む、推定すること、
前記整数アンビギュイティ値の最良セットが識別試験を満たさないと判断すると、前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の整数アンビギュイティ値が所定の基準を満たさない各アンビギュイティを前記アンビギュイティのセットから除去することによって、アンビギュイティの低減された(reduced)セットを生成すること、
前記アンビギュイティの低減されたセット内のアンビギュイティを決定する動作を実施すること、並びに
前記アンビギュイティの低減されたセット内の前記アンビギュイティを決定するために実施された前記動作の結果に従って出力を生成すること、
を含む、方法。 - 前記所定の基準は、それぞれのアンビギュイティに関して、前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の前記整数アンビギュイティ値が等しいという要件を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記アンビギュイティの低減されたセットは、即座の(instantaneous)アンビギュイティ決定に必要な少なくとも所定の最小数の衛星から受信される信号の搬送波位相測定に関連付けられる、請求項1に記載の方法。
- 前記衛星の所定の最小数は5に等しい、請求項2に記載の方法。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれの搬送波信号に対する整数アンビギュイティ値を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれのワイドレーン信号(wide-lane signal)に対する整数アンビギュイティ値を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれのワイドレーン信号に対する整数アンビギュイティ値と、それぞれの搬送波信号に対する整数アンビギュイティ値とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれの第1のワイドレーン信号及び第2のワイドレーン信号に対する第1の整数アンビギュイティ値及び第2の整数アンビギュイティ値と、それぞれの搬送波信号に対する第3の整数アンビギュイティ値とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記除去することは、前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の前記整数アンビギュイティ値が前記所定の基準を満たさない衛星に対する全てのアンビギュイティを、前記アンビギュイティのセットから除去することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記全地球航法衛星システムは、全地球測位システム(GPS)、全地球軌道航法衛星システム(GLONASS)、ガリレオ測位システム、及び欧州静止衛星航法オーバーレイシステム(EGNOS)から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記アンビギュイティの低減されたセット内のアンビギュイティを決定する動作を実施することは、
前記アンビギュイティの低減されたセット内の整数アンビギュイティを推定することであって、該アンビギュイティの低減されたセット内の該整数アンビギュイティのそれぞれに対する整数アンビギュイティ値の最良候補セット及び次善候補セットを求めることを含む、推定すること、
前記アンビギュイティの低減されたセットの前記整数アンビギュイティ値の最良セットが前記識別試験を満たすか否かを判断すると共に、該識別試験が満たされる場合に、結果値のセットを生成すること、
前記アンビギュイティの低減されたセットの前記整数アンビギュイティ値の最良セットが前記識別試験を満たさない場合に、
前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の整数アンビギュイティ値が前記所定の基準を満たさない各アンビギュイティを前記アンビギュイティの低減されたセットから除去することによって、アンビギュイティの第2の低減されたセットを生成すること、
前記アンビギュイティの第2の低減されたセット内の整数アンビギュイティを決定する動作を実施すること、並びに
前記アンビギュイティの第2の低減されたセット内の前記整数アンビギュイティを決定するために実施された前記動作の結果に従って前記出力を生成すること、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティの低減されたセットにおいて、それぞれの第1のワイドレーン信号及び第2のワイドレーン信号の第1の整数アンビギュイティ値及び第2の整数アンビギュイティ値を含む、請求項11に記載の方法。
- 全地球航法衛星システムにおいてアンビギュイティ決定を実施する装置であって、
衛星信号を受信するように構成される受信機と、
メモリと、
1つ又は複数のプロセッサと、
前記1つ又は複数のプロセッサによる実行のために前記メモリに記憶される1つ又は複数のプログラムであって、該1つ又は複数のプログラムは、衛星の特定されたセット内の前記衛星から受信される前記信号のうちの少なくとも幾つかの搬送波位相測定に関連付けられるアンビギュイティを決定するためのプログラムであり、
前記アンビギュイティのセット内の整数アンビギュイティを推定するための命令であって、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティのそれぞれの整数アンビギュイティ値の最良候補セット及び次善候補セットを求めることを含む、推定するための命令と、
前記整数アンビギュイティ値の最良セットが所定の試験を満たさないと判断すると共に、該判断をすると、前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の整数アンビギュイティ値が等しくない各アンビギュイティを前記アンビギュイティのセットから除去することによって、アンビギュイティの低減されたセットを生成するための命令と、
前記アンビギュイティの低減されたセット内の整数アンビギュイティを決定する動作を実施するための命令と、
前記アンビギュイティの低減されたセット内の前記決定された整数アンビギュイティに従って結果を生成するための命令と、
を含む、1つ又は複数のプログラムと、
を備える、装置。 - 前記アンビギュイティの低減されたセットは、即座のアンビギュイティ決定に必要な少なくとも所定の最小数の衛星から受信される信号の搬送波位相測定に関連付けられる、請求項13に記載の装置。
- 前記衛星の所定の最小数は5に等しい、請求項14に記載の装置。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれの搬送波信号に対する整数アンビギュイティ値を含む、請求項13に記載の装置。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれのワイドレーン信号に対する整数アンビギュイティ値を含む、請求項13に記載の装置。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれのワイドレーン信号に対する整数アンビギュイティ値と、それぞれの搬送波信号に対する整数アンビギュイティ値とを含む、請求項13に記載の装置。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれの第1のワイドレーン信号及び第2のワイドレーン信号に対する第1の整数アンビギュイティ値及び第2の整数アンビギュイティ値と、それぞれの搬送波信号に対する第3の整数アンビギュイティ値とを含む、請求項13に記載の装置。
- 前記除去するための命令は、前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の前記整数アンビギュイティ値が前記所定の基準を満たさない衛星に対する全ての整数アンビギュイティを、前記整数アンビギュイティのセットから除去するための命令を含む、請求項13に記載の装置。
- 前記全地球航法衛星システムは、全地球測位システム(GPS)、全地球軌道航法衛星システム(GLONASS)、ガリレオ測位システム、及び欧州静止衛星航法オーバーレイシステム(EGNOS)から成る群から選択される、請求項13に記載の装置。
- 前記アンビギュイティの低減されたセット内のアンビギュイティを決定する動作を実施するための命令は、
前記アンビギュイティの低減されたセット内の整数アンビギュイティを推定するための命令であって、該アンビギュイティの低減されたセット内の該整数アンビギュイティの各々に対する整数アンビギュイティ値の最良候補セット及び次善候補セットを求める(determining)ことを含む、推定するための命令と、
前記アンビギュイティの低減されたセットに対する前記整数アンビギュイティ値の最良セットが前記識別試験(discrimination test)を満たすか否かを判断すると共に、該識別試験が満たされる場合に、結果値のセットを生成するための命令と、
前記アンビギュイティの低減されたセットの前記整数アンビギュイティ値の最良セットが前記識別試験を満たさない場合に実行可能となる、以下の、
前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の整数アンビギュイティ値が前記所定の基準を満たさない各アンビギュイティを前記アンビギュイティの低減されたセットから除去するための命令であって、アンビギュイティの第2の低減されたセットを生成する、除去するための命令と、
前記アンビギュイティの第2の低減されたセット内の整数アンビギュイティを決定する動作を実施するための命令と、
前記アンビギュイティの第2の低減されたセット内の前記整数アンビギュイティを決定するために実施された前記動作の結果に従って前記出力を生成するための命令と、
を含む、請求項13に記載の装置。 - 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティの低減されたセット内のアンビギュイティごとに、それぞれの第1のワイドレーン信号及び第2のワイドレーン信号に対する第1の整数アンビギュイティ値及び第2の整数アンビギュイティ値を含む、請求項22に記載の装置。
- 衛星信号を受信するように構成される受信機と、
前記受信機に結合されるコンピュータシステムであって、該コンピュータシステムはプロセッサ及び該プロセッサに結合されるメモリを備え、該メモリは衛星の特定されたセット内の前記衛星から受信される前記信号のうちの少なくとも幾つかの搬送波位相測定に関連付けられるアンビギュイティを決定するための1つ又は複数のプログラムを記憶するコンピュータシステムと、
を備える測位システム又は航法システムであって、
前記1つ又は複数のプログラムは、
前記アンビギュイティのセット内の整数アンビギュイティを推定するための命令であって、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティのそれぞれに対する整数アンビギュイティ値の最良候補セット及び次善候補セットを求めることを含む、推定するための命令と、
前記アンビギュイティ値の最良セットが所定の試験を満たさないと判断すると共に、該判断をすると、前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の整数アンビギュイティ値が等しくない各アンビギュイティを前記アンビギュイティのセットから除去することによってアンビギュイティの低減されたセットを生成するための命令と、
前記アンビギュイティの低減されたセット内の整数アンビギュイティを決定(resolve)する動作を実施するための命令と、
前記アンビギュイティの低減されたセット内の前記決定された整数アンビギュイティに従って結果を生成するための命令と、
を含む、
測位システム又は航法システム。 - 前記アンビギュイティの低減されたセットは、即座の(instantaneous)アンビギュイティ決定に必要な少なくとも所定の最小数の衛星から受信される信号の搬送波位相測定に関連付けられる、請求項24に記載のシステム。
- 前記衛星の所定の最小数は5に等しい、請求項25に記載のシステム。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれの搬送波信号に対する整数アンビギュイティ値を含む、請求項24に記載のシステム。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれのワイドレーン信号に対する整数アンビギュイティ値を含む、請求項24に記載のシステム。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれのワイドレーン信号に対する整数アンビギュイティ値と、それぞれの搬送波信号に対する整数アンビギュイティ値とを含む、請求項24に記載のシステム。
- 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティのセット内のアンビギュイティごとに、それぞれの第1のワイドレーン信号及び第2のワイドレーン信号に対する第1の整数アンビギュイティ値及び第2の整数アンビギュイティ値と、それぞれの搬送波信号に対する第3の整数アンビギュイティ値とを含む、請求項24に記載のシステム。
- 前記除去するための命令は、前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の前記整数アンビギュイティ値が前記所定の基準を満たさない衛星に対する全てのアンビギュイティを、前記アンビギュイティのセットから除去するための命令を含む、請求項24に記載のシステム。
- 前記全地球航法衛星システムは、全地球測位システム(GPS)、全地球軌道航法衛星システム(GLONASS)、ガリレオ測位システム、欧州静止衛星航法オーバーレイシステム(EGNOS)から成る群から選択される、請求項24に記載のシステム。
- 前記アンビギュイティの低減されたセット内のアンビギュイティを決定する動作を実施するための命令は、
前記アンビギュイティの低減されたセット内の整数アンビギュイティを推定するための命令であって、該アンビギュイティの低減されたセット内の該アンビギュイティのそれぞれに対する整数アンビギュイティ値の最良候補セット及び次善候補セットを求めることを含む、推定するための命令と、
前記整数アンビギュイティの低減されたセットの前記アンビギュイティ値の最良セットが前記識別試験を満たすか否かを判断すると共に、該識別試験が満たされる場合に、結果値のセットを生成するための命令と、
前記アンビギュイティの低減されたセットの前記整数アンビギュイティ値の最良セットが前記識別試験(discrimination test)を満たさない場合に実行可能となる、以下の、
前記最良候補セット及び前記次善候補セット内の整数アンビギュイティ値が前記所定の基準を満たさない各アンビギュイティを前記アンビギュイティの低減されたセットから除去するための命令であって、アンビギュイティの第2の低減されたセットを生成する、除去するための命令と、
前記アンビギュイティの第2の低減されたセット内の整数アンビギュイティを決定する動作を実施するための命令と、
前記アンビギュイティの第2の低減されたセット内の前記整数アンビギュイティを決定するために実施された前記動作の結果に従って前記出力を生成するための命令と、
を含む、請求項24に記載のシステム。 - 前記最良候補セット及び前記次善候補セットはそれぞれ、前記アンビギュイティの低減されたセット内のアンビギュイティごとに、それぞれの第1のワイドレーン信号及び第2のワイドレーン信号に対する第1の整数アンビギュイティ値及び第2の整数アンビギュイティ値を含む、請求項33に記載のシステム。
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