JP2012042371A - 衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法及びその装置。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基準局とモニタ局で取得した衛星データの1周波数のみのコード疑似距離と搬送波位相の観測データの搬送波位相及び電離圏フリー線形結合の受信機間一重差を求め、SD電離圏遅延、SD搬送波位相バイアス、SD受信機時計誤差を状態変数とする全航法衛星を利用した観測方程式を構成し、状態変数を最小二乗原則でエポック毎に推定して観測方程式のフロート解を求め、SD搬送波位相バイアスをDDに変換し、整数不定性決定手法によりDD搬送波位相バイアスの整数解の候補を求め、この候補に対し検定を実行して観測方程式のフィックス解を求め、基準局とモニタ局間の推定したSD電離圏遅延、SD受信機時計誤差を修正し、最終的に得たSD電離圏遅延により電離圏異常を検出する。
【選択図】 図3
Description
図1〜図3は、この発明の実施例を示すもので、図1及び図2は本願発明の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法を説明するための模式図及びブロック図で、図3は本願発明の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法における電離圏遅延差の推定を行う際の処理フローである。
また、この実施例では、説明を簡単にするために、基準局3とモニタ局4との基線長は短基線としている。
2(2a、2b・・・) 航法衛星
3 基準局
4 モニタ局
Claims (12)
- 複数の周波数で送信される航法衛星からの衛星信号を、基準局とモニタ局で受信し、この受信した衛星信号から取得した衛星データから前記基準局と前記モニタ局間の電離圏遅延の異常を検出する方法において、
前記衛星データの1周波数のみのコード疑似距離と搬送波位相の観測データを、それぞれ前記基準局及び前記モニタ局について求め、
前記基準局と前記モニタ局における前記1周波数のみの搬送波位相及び電離圏フリー線形結合(GRAPHIC:GRoup And Phase Ionospheric Correction)の受信機間一重差(SD:Single Difference)を求め、
同じエポックで前記基準局と前記モニタ局とで共通に観測された全航法衛星について、SD電離圏遅延、SD搬送波位相バイアス、SD受信機時計誤差を状態変数とする観測方程式を構成し、
この観測方程式の前記状態変数を、最小二乗原則でエポック毎に推定して、前記観測方程式のフロート解を求め、
次いで、最小二乗原則で求めた前記SD搬送波位相バイアスを、エポック毎に他の航法衛星から求めたSD搬送波位相バイアスとの間の二重差(DD:Double Difference)であるDD搬送波位相バイアスを求め、
整数不定性決定手法により前記エポック毎に求めたDD搬送波位相バイアスを整数化した整数解の候補を求め、
この求めた整数解の候補に対し検定を実行して前記観測方程式のフィックス解を求め、
前記基準局と前記モニタ局間の推定したSD電離圏遅延、SD受信機時計誤差を修正するとともに、最終的に得られたSD電離圏遅延を、閾値と比較することにより電離圏異常を検出すること
を特徴とする衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法。 - 前記基準局と前記モニタ局間の基線長を短基線としたこと
を特徴とする請求項1に記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法。 - 前記最小二乗原則は、最小二乗法を用いること
を特徴とする請求項1〜請求項2の何れかに記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法。 - 前記最小二乗原則は、カルマンフィルタを用いること
を特徴とする請求項1〜請求項2の何れかに記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法。 - 前記整数不定性決定手法は、LAMBDA(Least−squares AMBiguity Decorrelation Adjustment)法を適用すること
を特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法。 - 前記DD搬送波位相バイアスのフィックス解を拘束条件として、次のエポックの観測方程式に適用すること
特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法。 - 複数の周波数で送信される航法衛星からの衛星信号を、GPS受信機を備えた基準局とGPS受信機を備えたモニタ局で受信し、この受信した衛星信号から取得した衛星データから電離圏遅延の異常を検出する装置において、
下記(1)〜(10)の機能を備えたモニタリング装置と、
(1)前記基準局及び前記モニタ局でそれぞれ受信した衛星信号から取得した衛星データの1周波数のみのコード疑似距離と搬送波位相の観測データを作成する機能と、
(2)前記基準局と前記モニタ局における前記1周波数のみの搬送波位相及び電離圏フリー線形結合の受信機間一重差を求める機能と、
(3)同じエポックで前記基準局と前記モニタ局とで共通に観測された全航法衛星について、SD電離圏遅延、SD搬送波位相バイアス、SD受信機時計誤差を状態変数とする観測方程式を構成する機能と、
(4)この観測方程式の前記状態変数を、最小二乗原則でエポック毎に演算し、推定する機能と、
(5)前記推定した状態変数を有する前記観測方程式のフロート解を求める機能と、
(6)最小二乗原則で求めた前記SD搬送波位相バイアスを、エポック毎に他の航法衛星から求めたSD搬送波位相バイアスとの間の二重差であるDD搬送波位相バイアスを求める機能と、
(7)整数不定性決定手法により前記エポック毎に求めたDD搬送波位相バイアスを整数化した整数解の候補を求める機能と、
(8)この整数解の候補に対し検定を実行して前記観測方程式のフィックス解を求める機能と、
(9)前記基準局と前記モニタ局間の推定したSD電離圏遅延、SD受信機時計誤差を修正する機能と、
(10)最終的に得られたSD電離圏遅延と電離圏異常を判定するための閾値とを比較することにより電離圏異常を検出する機能と、
を備えていることを特徴とする衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する装置。 - 前記基準局と前記モニタ局間の基線長を短基線としたこと
を特徴とする請求項7に記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する装置。 - 前記最小二乗原則は、最小二乗法を用いること
を特徴とする請求項7〜請求項8の何れかに記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する装置。 - 前記最小二乗原則は、カルマンフィルタを用いること
を特徴とする請求項7〜請求項8の何れかに記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する装置。 - 前記整数不定性決定手法は、LAMBDA法を適用すること
を特徴とする請求項7〜請求項10の何れかに記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する装置。 - 前記モニタリング装置は、前記DD搬送波位相バイアスのフィックス解を拘束条件として、次のエポックの観測方程式を作成し、適用する機能と
を備えていること特徴とする請求項7〜請求項11の何れかに記載の衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する装置。
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